CN101881655A - 发光二极管量测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发光二极管量测装置，其包含中空球体单元、光传导单元、试片量测台、光聚集单元及控制模块。

Description

发光二极管量测装置

技术领域

本发明涉及一种发光二极管量测装置，特别是涉及一种量测晶片形式(wafer form)或芯片形式(chip form)发光二极管的功率的装置。

背景技术

积分球是一个中空球体，球体上可依需求开设数量不等的光输入孔及光输出孔，球体内壁为具有漫射及反射性质的涂层。当积分球于实际应用时，被测光束从光输入口射入，经过积分球体内壁复杂的漫射及反射后，依该涂层的材料决定被积分球体内壁吸收的光能量，其余从光输出口射出。积分球的作用就是收集此种由四面八方反射的光，通过特殊的设计，可取样光输出口处的光功率、波形和能量，换算后即可得到原入射光束的相应参数。

目前业界使用量测发光二极管的功率等参数的商用设备IS(instrument system)，其所使用的积分球直径至少为10英寸，并具有试片座60直接固定于积分球的光输入口12，其设计只适用于发光二极管封装体的量测。其示意图如图2所示，将欲量测的发光二极管TO封装体61的接脚62直接插入试片座60，试片座底端连接电源供应器以提供固定电流使得欲量测的发光二极管TO封装体61发光并射入积分球体内。

发明内容

本发明通过发光二极管量测装置量测发光二极管晶片或发光二极管芯片的功率。

本发明通过二只折角角度θ的探针点测未经封装的发光二极管晶片或芯片的表面，将电源传输至量测的发光二极管晶片或芯片的表面，使其发光。其中探针的折角θ介于0度到180度间，优选为30度到150度，最佳则约为120度。

本发明通过光聚集单元将欲量测的发光二极管晶片或发光二极管芯片所产生的光束导入中空球体单元中。

本发明通过光传导单元将由中空球体单元射出的光束传导至控制模块。

本发明通过控制模块中的光谱仪，将由中空球体单元射出的光束的光谱进行积分换算后，进而得到发光二极管晶片或芯片入射光束的功率。

附图说明

图1描述本发明发光二极管量测装置的结构图。

图2描述目前业界使用的商用设备IS(instrument system)试片座的示意图。

图3描述本发明试片量测台的示意图。

附图标记说明

10：中空球体单元              11：积分球

12：光输入口                  13：光输出口

14：发光二极管晶片或芯片      15：探针

20：光传导单元                30：试片量测台

31：电源供应器                40：光聚集单元

50：控制模块                  60：试片座

61：发光二极管TO封装体        62：接脚

θ：探针折角角度

具体实施方式

参阅图1所示的发光二极管量测装置，其包含中空球体单元10、光传导单元20、试片量测台30、光聚集单元40及控制模块50。其中，在本实施例中，中空球体单元10为直径至少为2英寸的积分球(Integrating Sphere)11，且其表面至少具有光输入口12及光输出口13。本发明与商用设备IS(instrument system)最大不同在于试片量测台结构不同。本发明试片量测台30示意图如图3所示，试片量测台30位于积分球11的光输入口12下方，可承载欲量测的发光二极管晶片或芯片14，其中发光二极管晶片或芯片优选地尚未经封装，且试片量测台具有提供发光二极管晶片或芯片14产生光束的电源供应器31，通过二只具折角的探针15点测时将电源传输至发光二极管晶片或芯片14的表面。其中探针的折角θ设计可缩短发光二极管晶片或芯片14与光输入口12的距离，进而增加光聚集的角度；θ介于0度到180度间，优选为30度到150度，最佳则约为120度。此外，为了增加将光束导入积分球的效果，在积分球11的光输入口12与试片量测台30之间设置光聚集单元40，其至少由复合式抛物线聚光器(Compound Parabolic Concentrator，CPC)所组成，以作为高效率光线聚集器。被测光束从光输入口射入，经过积分球体内壁复杂的漫射及反射后，依涂层的材料决定被积分球体内壁吸收的光能量，其余从光输出口射出；经由光传导单元20将光功率、波形和能量等信号传导至控制模块50，经由控制模块换算后即可得到原入射光束的相应参数，例如：功率、波长等。其中光传导单元20由光纤所组成，且控制模块内含光谱仪。

欲量测发光二极管功率的方法如下：提供如图1所示的发光二极管量测装置，将发光二极管晶片或芯片14放置在试片量测台30之上，通过二只具折角的探针于点测时将电源供应器31提供的电源传输至发光二极管晶片或发光二极管芯片的表面，使其发光。所产生的光束经光聚集单元40，例如复合式抛物线聚光器，聚光后由光输入口12进入积分球体内，经过积分球体内壁复杂的漫射及反射后，最后光束从光输出口13射出。将所射出光束的功率、波形和能量等信号经由光传导单元20传导至控制模块50，经由控制模块内光谱仪将所射出光束所发出的光谱进行积分换算后，进而得到原入射光束的功率值。

以上提供的实施例用以描述本发明不同的技术特征，但根据本发明的概念，其可包括或运用于更广泛的技术范围。须注意的是，实施例仅用以揭示本发明工艺、装置、组成、制造和使用的特定方法，并不用以限定本发明，任何本领域一般技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰。因此，本发明的保护范围，当视所附的权利要求所界定为准。

Claims (10)

1.一种可量测发光二极管功率的装置，包括：

中空球体单元，该中空球体单元具有光输入口及光输出口；

光传导单元，与该中空球体单元的光输出口连接；

试片量测台，位于该中空球体单元之下且靠近该光输入口，以承载欲量测的发光二极管；

光聚集单元，位于该中空球体单元与该试片量测台之间，且可将欲量测的发光二极管所产生的光导入该中空球体单元内；以及

控制模块，通过该光传导单元与该中空球体单元的该光输出口连接。

2.如权利要求1所述的可量测发光二极管功率的装置，其中该中空球体单元为积分球，且其直径至少为2英寸。

3.如权利要求1所述的可量测发光二极管功率的装置，其中该量测的发光二极管可为未封装的晶片形式或芯片形式。

4.如权利要求1所述的可量测发光二极管功率的装置，其中该光聚集单元至少由复合式抛物线聚光器所组成。

5.如权利要求1所述的可量测发光二极管功率的装置，其中该试片量测台还包括电源供应器。

6.如权利要求1所述的可量测发光二极管功率的装置，其中该试片量测台还包括二只具折角的探针用以点测发光二极管表面而发光。

7.如权利要求6所述的可量测发光二极管功率的装置，其中该探针折角成固定角度θ以增加光聚集的角度，且探针角度θ介于30度至150度之间，θ最佳值为120度。

8.如权利要求1所述的可量测发光二极管功率的装置，其中该控制模块包含光谱仪。

9.如权利要求8所述的可量测发光二极管功率的装置，其中该光谱仪可将欲量测的发光二极管所发出的光谱进行积分，进而得到功率值。

10.如权利要求1所述的可量测发光二极管功率的装置，其中该光传导单元为光纤。

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