CN102865999B - Led光学特性检测方法及检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种LED光学特性检测方法及检测装置，方法包括：提供激光光源；提供光栅，将光栅放置在激光光源的光路上；在光栅背后放置LED，使LED有源层与光栅的距离满足泰伯距离，在LED有源层上形成光栅自成像，光栅自成像包括阵列式排布的照明点；采集LED有源层受阵列式排布的照明点激发产生的荧光。装置包括：激光光源，用于提供相干光束；光栅，用于在接收相干光束时形成光栅自成像；平台，用于承载待检测的LED，使LED有源层与光栅距离为泰伯距离，在LED有源层上形成光栅自成像，光栅自成像包括阵列式排布的照明点；采集器，用于采集LED有源层受阵列式排布的照明点激发而形成的荧光。本发明检测精度较高。
Description
技术领域
本发明涉及LED照明领域，尤其涉及一种LED光学特性检测方法及检测装置。
背景技术
发光二极管(LED)是响应电流而被激发从而产生各种颜色的光的半导体器件。III-V族化合物半导体由于具有带隙宽、电子饱和漂移速度高、化学性质稳定等特点，在高亮度蓝光发光二极管、蓝光激光器等光电子器件领域有着巨大的应用潜力，引起了人们的广泛关注。
参考图1，示出了现有技术发光二极管一实施例的示意图。所述发光二极管包括：第一电极层10、位于第一电极层10上的发光二极管管芯，位于发光二极管管芯上的第二电极层15、位于第二电极层15上的正电极连接端16、底部位于第一电极层10中的开口、位于所述开口中的负电极连接端17，其中，所述发光二极管管芯包括依次位于第一电极层10上的缓冲层12、有源层13、帽层14。
其中，有源层13为发光区域，在LED工作时，在正电极连接端16加载正电压，负电极连接端17加载负电压，从而在发光二极管管芯两端加载了正、负电压，使有源层13发光，通常所述有源层13为量子阱结构，量子阱中载流子发光再结合的寿命和非发光再结合的寿命会影响发光二极管的发光效率。
具体地，当有源层13中缺陷密度很高时，载流子很容易发生非发光再结合的效应，从而降低发光效率。例如，对于传统LED材料砷化镓GaAs和磷化镓GaP，在量子阱中缺陷密度达到104～105/cm2时，LED就不能发光了。
而对于有源层13为氮化铟镓和氮化镓(InGaN/GaN)的量子阱，在缺陷密度108～109/cm2时，LED仍有较高的发光效率。InGaN/GaN量子阱的发光机制成为本领域技术人员的研究热点，但是目前为止仍然没有得出比较准确的结果。
现有研究表明InGaN/GaN两种量子阱中的局域化因素是影响发光效率的主要原因：在量子阱附近形成的铟聚集区域具有富铟相团族结构，并且具有纳米量级的量子阱厚度的空间变化。由于量子阱的局域化尺寸通常为几个纳米至几百纳米。现有光学显微镜的空间分辨率无法达到测量要求。
而诸如电子扫描显微镜、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、激光原子探针层析显微镜(APT)、原子力扫描显微镜(AFM)等的测量方式，虽然可以达到纳米级的测量精度，但是由于这些测量方式均不是光学测量手段，只能对LED的材料成分和形状进行分析，无法对LED发光特性进行直接检测，进而无法对有源层，尤其是对InGaN/GaN量子阱中的发光机制做出精度较高的检测。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种精度较高的LED光学特性检测方法及检测装置。
为解决上述技术问题，本发明提供一种LED光学特性检测方法，包括：提供激光光源；提供光栅，将光栅放置在激光光源的光路上；在光栅背后放置LED，使LED有源层与光栅的距离满足泰伯距离，在LED有源层上形成光栅自成像，所述光栅自成像包括阵列式排布的照明点；采集所述LED有源层受所述阵列式排布的照明点激发产生的荧光。
可选地，所述LED有源层与光栅的距离为分数泰伯距离，在LED有源层上形成的光栅自成像为分数光栅自成像。
可选地，所述LED有源层至LED上表面的距离为泰伯距离，所述提供光栅的步骤包括在LED上表面设置光栅，所述光栅与LED上表面相接触。
可选地，所述LED有源层与LED上表面的距离不等于泰伯距离，所述提供光栅的步骤包括在LED上表面设置隔离层、在隔离层上表面设置光栅，所述隔离层与LED上表面相接触，所述光栅与所述隔离层相接触，所述隔离层的厚度与LED有源层至LED上表面的距离之和为泰伯距离。
可选地，所述使LED有源层与光栅的距离满足泰伯距离，在LED有源层上形成光栅自成像的步骤包括：调整LED的倾角，使LED有源层的平面和光栅自成像的平面位于同一平面上。
可选地，所述采集所述荧光的步骤包括：在LED初始位置处，依次采集所述LED有源层受阵列式排布的各照明点产生的荧光；使LED分别沿照明点阵列的两个方向，以照明点阵列周期/N的步进距离移动，移动N-1次，在每个步进位置处依次采集所述LED有源层受阵列式排布的各照明点产生的荧光，其中N为大于或等于1的整数。
可选地，所述采集所述荧光的步骤包括：在LED初始位置处，同时采集阵列式排布的各照明点产生的荧光；使LED分别沿照明点阵列的两个方向，以照明点阵列周期/N的步进距离移动，移动N-1次，在每个步进位置处同时采集所述LED有源层受阵列式排布的各照明点产生的荧光，其中N为大于或等于1的整数。
可选地，还包括移动LED，使光栅自成像完成对整个LED有源层的光学检测。
相应地，本发明还包括一种LED光学特性检测装置，包括激光光源、光栅、平台、采集器，其中，激光光源，用于提供相干光束；光栅，用于在接收所述相干光束时形成光栅自成像；平台，用于承载待检测的LED，使LED有源层与光栅的距离为泰伯距离，在LED有源层上形成光栅自成像，所述光栅自成像包括阵列式排布的照明点；采集器，用于采集LED有源层受所述阵列式排布的照明点激发而形成的荧光。
可选地，所述LED有源层距离LED上表面的距离为分数泰伯距离。
可选地，所述LED有源层距离LED上表面的距离为泰伯距离，所述光栅位于LED上表面上且与LED上表面相接触。
可选地，还包括位于LED上且与LED接触的隔离层，所述光栅位于隔离层上且与隔离层接触，所述隔离层的厚度与LED有源层至LED上表面距离的和为泰伯距离。
可选地，所述隔离层为二氧化硅。
可选地，所述平台还用于控制LED的倾角，使LED有源层的平面和光栅自成像的平面位于同一平面上。
可选地，所述平台还用于控制LED的移动，使LED分别沿照明点阵列的两个方向，以照明点阵列周期/N的步进相对于光栅进行移动，其中N为大于或等于1的整数。
可选地，还包括位于光源和光栅之间的第一透镜系统，用于对光源发出的光进行准直和整形。
可选地，所述采集器包括依次位于LED之后光路上的遮光件、光谱仪，所述遮光件用于仅露出待采集照明点所产生的荧光，所述光谱仪用于将照明点产生的荧光转换为荧光光谱。
可选地，所述采集器还包括位于遮光件和光谱仪之间的第二透镜照明系统，用于将遮光件露出的荧光转换为平行荧光光束，并进入光谱仪。
可选地，所述采集器包括依次位于LED之后光路上的第三透镜系统和图像传感器，所述第三透镜系统用于使所有照明点产生的荧光成像在图像传感器平面上，形成荧光图像，所述图像传感器用于对所述荧光图像进行探测。
可选地，所述图像传感器为CCD。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1.光栅自成像包括阵列式排布的照明点，在不需要大数值孔径的透镜系统的情况下实现满足衍射极限的照明点阵列，可对LED有源层进行高精度的检测；
2.通过光谱分析或者荧光图像可对LED有源层中量子阱的发光机制进行直观探测；
3.基于分数Talbot现象的光栅自成像可形成为光栅倍频的照明点，提高检测效率。
附图说明
图1是现有技术LED一实施例的示意图；
图2是本发明LED光学特性检测方法一实施方式的流程示意图；
图3是Talbot现象光路示意图；
图4是条纹光栅Talbot的示意图；
图5是分数Talbot现象一实施例的示意图；
图6是图2所示步骤S4一实施例的示意图；
图7是图6所示步骤S12一实施例的示意图；
图8是图2所示步骤S4另一实施例的示意图；
图9是本发明LED光学特性检测装置一实施例的示意图；
图10是本发明LED光学特性检测装置另一实施例的结构示意图。
具体实施方式
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
其次，本发明利用示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，所述示意图只是实例，其在此不应限制本发明保护的范围。
本发明提供一种LED光学特性检测方法，参考图2示出了本发明LED光学特性检测方法一实施方式的流程示意图。所述LED光学特性检测方法大致包括以下步骤：
步骤S1，提供激光光源；
步骤S2，提供光栅，将光栅放置在激光光源的光路上；
步骤S3，在光栅背后放置LED，使LED有源层与光栅的距离满足泰伯距离，在LED有源层上形成光栅自成像，所述光栅自成像包括阵列式排布的照明点；
步骤S4，采集所述LED有源层受所述阵列式排布的照明点激发产生的荧光。
本发明LED光学特性检测方法的原理为泰伯(Talbot)现象，所述Talbot现象为当单色光束照射到具有周期结构的光栅上时，会在光栅后的特定位置处形成光栅自成像。
参考图3，示出了泰伯现象光路示意图。图3中分别示出了振幅光栅101、相位光栅102的成像情况，如图3所示，单色光照射到振幅光栅101上，在距离振幅光栅101背后、距离z为d2/λ、2d2/λ的位置处形成于振幅光栅101的像，而对于相位光栅102，当单色光照射到相位光栅102上，在距离相位光栅102背后、距离z为d2/2λ、3d2/2λ、5d2/2λ的位置处形成相位光栅102的像，其中，d为光栅周期、λ为单色光的波长。
现有研究表明，当单色光束照射到振幅光栅时，会在距离振幅光栅距离为pd2/λ的位置处形成光栅自成像，当单色光束照射到相位光栅时，会在距离相位光栅距离为(p+1/2)d2/λ的位置处形成光栅自成像，其中p为大于或等于1的整数。
这种光栅自成像是菲涅尔(Fresnel)干涉或多级衍射光束干涉的结果。光栅自成像形成的位置距离光栅的距离称为泰伯(Talbot)距离。
具体地，以条纹光栅为例，如图4中所示，单色光束照射到条纹光栅301上时，在条纹光栅301后的泰伯距离z1处形成明暗相间(光强较大位置处为明条纹，光强为0位置处为暗条纹)的条纹光栅图案，其中，所述明条纹(照明点)用作本发明LED光学特性检测方法中的测量光。
通常光栅自成像中明条纹(照明点)的尺寸在几百纳米数量级，因此，Talbot在衍射极限范围内，空间精度较高，可以对几百纳米直径的微小面积进行分析，因此，采用光栅自成像对LED进行光学特性检测的方法测量精度较高。
此外，泰伯现象还会形成分数光栅自成像，参考图5，示出了分数光栅自成像的示意图，同样波长的单色光束照射到条纹光栅301上时，在二分之一泰伯距离z2处，形成频率为条纹光栅301频率两倍的分数光栅自成像，与图4形成的光栅自成像相比，所述分数光栅自成像的光强较小，但是光强强度仍足够用于进行LED光学特性检测。
在其他情况中，在条纹光栅后距离条纹光栅三分之一泰伯距离处，可以形成频率为条纹光栅频率三倍的分数光栅自成像，此时分数光栅自成像光强会进一步减小，为了防止分数光栅自成像的光强太小而无法用于检测LED，较佳地，所述分数光栅自成像为形成于二分之一泰伯距离或者三分之一泰伯距离处的分数光栅自成像。
通过分数泰伯现象可以形成阵列排布密度为光栅图形阵列排布密度几倍的光栅自成像，以这样的光栅自成像对LED进行光学检测，可以大大提高扫描速度，进而提高检测效率。
下面对各步骤进行详细说明。
执行步骤S1，提供激光光源，用于提供相干的单色光，以产生Talbot现象。本实施例中，使用可产生波长为355nm单色光的激光器，355nm的波长比GaN的吸收波峰长，因此当355nm的单色光照射到LED上时，单色光会透过用作第一电极层的GaN，进而到达LED有源层(InGaN/GaN)，从而对有源层的量子阱进行检测。
执行步骤S2，提供光栅，以产生Talbot现象，形成光栅自成像，具体地，将光栅放置在激光光源的光路方向上，使激光光源发出的单色光透过所述光栅，以在光栅背后形成光栅自成像。
由于Talbot现象的产生与激光光源的波长和光栅常数有关，因此选择光栅时，需结合考虑激光光源的波长及光栅常数，具体地，光栅常数与激光光源的波长较为接近(在同一数量级)。当光栅常数大于激光光源波长时，光栅自成像具有较高的对比度，与光栅的图像非常接近，而当光栅常数小于激光光源波长时，光栅自成像的对比度会受到光源波长的限制。
较佳地，由于有源层为一平面结构，为了有效地对有源层进行检测，本实施例中，所述光栅在有源层所在平面的两维方向上均周期排布，也就是说光栅的图形呈阵列式排布，以形成包括阵列式排布照明点的光栅自成像，所述照明点可以较为快速地对有源层进行检测。
执行步骤S3，在光栅背后放置LED，使LED有源层与光栅的距离满足泰伯距离，从而在LED有源层上形成光栅自成像。
通常光栅的厚度较小，相对于Talbot距离，其厚度可以忽略，如果LED有源层至LED上表面的距离刚好为Talbot距离，在提供光栅时，可以在LED上表面设置光栅，这样光栅到LED有源层的为Talbot距离。
当LED有源层与LED上表面的距离不等于Talbot距离时，可以在LED上表面设置隔离层，然后在隔离层上表面放置光栅，所述隔离层的厚度与LED有源层至LED上表面的距离之和为Talbot距离，从而使光栅到LED有源层的距离为Talbot距离。
执行步骤S4，有源层(本实施例中有源层为InGaN/GaN)中的量子阱吸收照明点的光，受光激发后的量子阱产生电子空穴对，所述电子空穴对结合后发射荧光，通过对所述荧光进行采集和分析，可以获得量子阱的发光机制。
较佳地，为了在有源层上形成照明面积均相同的照明点，需调整LED的倾角，使LED有源层的平面和光栅自成像的平面位于同一平面上。
参考图6，示出了图2所示步骤S4一实施例的示意图，所述步骤S4包括以下分步骤：
步骤S11，在LED初始位置处，依次采集所述LED有源层受阵列式排布的各照明点产生的荧光；
步骤S12，使LED分别沿照明点阵列的两个方向相对光栅进行移动，移动时LED以照明点阵列周期/N的步进距离移动，移动N-1次，在每个步进位置处依次采集各阵列式排布的照明点产生的荧光，其中N为大于或等于1的整数。
对于步骤S11，沿着阵列的两个方向依次采集各照明点产生的荧光，可以形成荧光光谱。
对于步骤S12，通过泰伯现象形成的光栅自成像中，光栅自成像包括阵列式排布的照明点，通常所述阵列式排布的照明点的直径可以达到照明波长的衍射极限300-400nm，而照明点之间的距离远大于照明点的直径，通常为微米量级。
为了对LED有源层进行较高分辨率的检测，在LED初始位置处完成对各照明点的采集后，还要移动LED，使LED有源层相对光栅自成像移动，从而使阵列式照明点对原位置照明点之间的位置进行检测，进而对LED有源层进行更细致的数据采集。
参考图7，示出了图6所示步骤S12中照明点一实施例的示意图。图7以2×2的照明点阵列为例，所述照明点阵列包括4个照明点，沿X方向的照明点阵列周期为d1，沿Y方向照明点阵列周期为d2，所述d1和d2大致为照明点直径的2～3倍。
在完成LED初始位置处的荧光采集后，使LED沿X方向移动d1/2的步进距离，此过程中保持照明点的位置不动，使阵列式照明点移动至原照明点中间位置的有源层上(如虚线框所示)，从而实现对LED有源层X方向高精度的检测，类似地，使LED沿Y方向移动d2/2的步进距离，此过程中保持照明点的位置不动，使照明点移动至原照明点中间位置的有源层上(如点线框所示)，从而对LED有源层Y方向进行更细致的检测。
需要说明的是，上述实施例仅以2×2的照明点阵列为例，但是本发明并不限制于此，还可以是其他的A×B(A和B均为大于1的整数)的照明点阵列。
还需要说明的是，上述实施例，以照明点阵列周期/2的步进为例，但是本发明并不限制于此，可以根据检测精度的要求，选择其他的步进移动LED的位置，例如各方向的步进为相应方向的照明点阵列周期/N(N为大于或等于1的整数)。
由于光栅自成像的面积较小，而需要进行检测的有源层的面积较大，为了对有源层进行较为全面的光学特性检测，在LED有源层初始位置处完成采集后，还要以较大步进(步进距离大于或等于光栅自成像的尺寸)移动LED，使光栅自成像完成对整个LED有源层的光学检测。
参考图8，示出了图2所示步骤S4另一实施例的示意图，所述步骤S4包括以下分步骤：
步骤S21，在LED初始位置处，同时采集所述LED有源层受阵列式排布的各照明点产生的荧光；
步骤S22，使LED分别沿照明点阵列的两个方向，以照明点阵列周期/N的步进距离移动，移动N-1次，在每个步进位置处同时采集所述LED有源层受阵列式排布的各照明点产生的荧光，其中N为大于或等于1的整数。
本实施例与图6所示实施例的不同之处在于，本实施例中，在LED有源层的各位置处，可同时采集各阵列式排布的照明点产生的荧光，形成该位置处的荧光图像，与图6所示的分别采集相比，本实施例可同时采集荧光的方法提高了检测效率。
之后，对所述荧光光谱或者荧光图像进行分析，以获得有源层中量子阱的发光机制。
由于本发明LED光学检测方法中，通过光栅自成像进行检测，所述光栅自成像包括尺寸为几百纳米的照明点，以这样的照明点进行检测可以对LED进行高分辨率的检测，此外，在进行荧光采集时以较小的步进移动LED，使照明点可对LED有源层进行细致地检测，从而可获得详细的数据，从而在分析所述数据时可以获得较为精确的结果。
此外，本发明LED光学特性检测方法采用纯光学方法，可以对LED有源层的发光机制进行直观检测。
相应地，本发明还提供一种LED光学特性检测装置，参考图9，示出了本发明LED光学特性检测装置一实施例的示意图，所述装置主要包括测量光路、平台(图未示)、检测光路三部分。其中，
测量光路用于提供对LED 200进行检测的测量光，本实施例中，所述测量光路基于Talbot现象，形成探测面积非常小的照明点，用于进行检测。具体地，测量光路包括：激光光源，光栅203。
平台(图未示)，用于承载LED 200，使LED 200的有源层与光栅的距离为泰伯距离，在LED 200的有源层上形成光栅自成像，所述光栅自成像包括阵列式排布的照明点。
所述照明点会激发LED 200的有源层发出荧光，所述检测光路用于对所述荧光进行检测，以获得LED 200的光学特性。具体地，测量光路探测光路包括：用于采集LED有源层所形成的荧光的采集器。
下面对本发明还LED光学特性检测装置的各个部件进行说明。
激光光源(图未示)，用于提供相干光，本实施例中激光光源为产生波长为355nm激光的固体激光器。
本实施例还包括位于激光光源和光栅之间的准直透镜系统(图未示)，用于对光源发出的光进行准直和整形，以形成投射到光栅上的平行光束。本实施例中，所述准直透镜系统为凸透镜，激光光源放置于所述凸透镜的焦点位置处。
本实施例还包括一隔离层204，所述隔离层204设置于LED 200上表面、且与LED 200上表面相接触，所述光栅203放置于隔离层204上且与隔离层204相接触，所述隔离层204用于使光栅203至LED有源层205的距离满足Talbot距离，具体地，所述隔离层204的厚度与有源层205至LED 200上表面的距离之和为Talbot距离。
具体地，为了提高光的利用率，隔离层204通常选择光透过率较高的材料，本实施例中，所述隔离层204的材料为二氧化硅。
光栅203用于产生光栅自成像，具体地，所述平行光束透过光栅203，在距离光栅203为Talbot距离位置处(也就是有源层205中)形成光栅自成像，所述光栅自成像用于对LED有源层205进行检测，本实施例中，光栅203为振幅光栅，光栅203至LED有源层205的距离D为pd2/λ(p为大于或等于1的整数)，但是本发明并不限制于此。只要光栅203与有源层205的距离D为Talbot距离即可。
需要说明的是，本实施例中隔离层204用于使光栅203和LED有源层205的距离满足Talbot距离，在其他实施例中，如果LED 200上表面和有源层205之间的距离满足Talbot距离，那么，可以不在光栅203和LED 200之间设置隔离层204。
为了提高检测精度，光栅203可以采用阵列排布的点状光栅图形，以形成包括多个阵列排布照明点的光栅自成像，所述照明点尺寸的数量级可以为几百纳米。
LED 200的有源层205吸收照明点的光，受所述照明点的激发后量子阱产生电子空穴对，所述电子空穴对在结合后发射荧光。
本实施例中，所述平台为压电陶瓷控制装置(图未示)，所述压电陶瓷控制装置可以控制LED 200的倾角，用于使LED有源层205和光栅自成像的位于同一平面上。
此外，所述压电陶瓷控制装置还用于控制LED 200的移动，使LED 200相对于光栅进行步进式移动，这样以光栅自成像位置不动而LED有源层205移动的方式，使光栅自成像完成对LED有源层205的扫描。
本实施例中，采集器包括依次位于LED 200之后的第一透镜系统206、遮光件209、第二透镜系统202、光谱仪，所述第一透镜系统206用于会聚照明点产生的荧光，所述遮光件209用于露出待采集照明点产生的荧光，本实施例中，所述遮光件209为一光阑，所述光阑的透光区域只能透过一个照明点所产生的荧光，而对相邻照明点产生的荧光起到遮挡作用，从而避免了相邻照明点对采集结果的影响。
第二透镜系统202用于将透过遮光件209的荧光转换为平行荧光光束，并将所述平行荧光光束投射到光谱仪上。
进行采集时，平台可以使LED 200相对于光栅203进行步进式移动，遮光件209依次露出各照明点产生的荧光，第二透镜系统202依次将遮光件209露出的荧光转换为平行荧光光束，投射到光谱仪上，以形成荧光光谱。
光谱仪，用于对所述平行荧光光束进行光谱分析，本实施例中，所述光谱仪主要包括光谱光栅207和图像传感器208，但是本发明并不限制于此。
光谱光栅207，用于使所述平行荧光光束产生衍射，形成衍射荧光光束；
图像传感器208，用于接收所述衍射荧光光束，形成荧光光谱，具体地，所述图像传感器208为电荷耦合元件(Charge-coupled Device，CCD)。
实际应用中，光栅自成像包括多个阵列式排布的照明点，所述照明点直径较小，照明点之间间隔较大，例如照明点的直径为d，照明点间距为5d。为了对有源层进行较高分辨率的检测，在有源层初始位置处完成采集后，还要移动LED，使阵列式照明点对原位置照明点之间的位置进行检测。因此对于平台而言，所述平台可以使有源层分别沿照明点阵列的两个周期方向，并且可以使有源层以照明点阵列周期/N的步进相对于光栅进行移动，其中N为大于或等于1的整数。
所述LED光学特性检测装置还包括分析仪(图未示)，用于对采集器采集到的荧光数据进行分析，所述分析仪包括数据处理单元等。
由于本发明LED光学检测装置通过光栅自成像进行检测，所述光栅自成像包括尺寸为几百纳米的照明点，以这样的照明点进行检测可以对LED进行高分辨率的检测，此外，在进行荧光采集时以较小的步进移动LED，可使照明点可对LED有源层进行细致地检测，从而可获得详细的数据，分析所述数据时可以获得较为精确的分析结果。
参考图10，示出了本发明LED光学特性检测装置另一实施例的示意图，本实施例与图9所示实施例的相同之处不再赘述，本实施例与其的区别在于，本实施例的采集器包括依次位于LED之后光路上的第三透镜系统506、图像传感器507。
所述第三透镜系统506，用于同时将所有照明点508在有源层505产生的荧光成像在图像传感器507平面上，形成荧光图像。
所述图像传感器507，用于对所述荧光图像进行探测，本实施例中，所述图像传感器507为CCD。
本实施例可以同时采集所有照明点形成的荧光，与图9所示实施例相比，具有较高的检测效率。
综上，本发明提供一种精度较高的LED光学特性检测方法及检测装置，无需采用复杂的显微镜系统，即可对LED有源层进行直观的光学分析。
虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (17)
1.一种LED光学特性检测方法，其特征在于，包括：提供激光光源；提供光栅，将光栅放置在激光光源的光路上；在光栅背后放置LED，使LED有源层与光栅的距离满足泰伯距离，在LED有源层上形成光栅自成像，所述光栅自成像包括阵列式排布的照明点；采集所述LED有源层受所述阵列式排布的照明点激发产生的荧光；
所述采集所述荧光的步骤包括：在LED初始位置处，依次采集所述LED有源层受阵列式排布的各照明点产生的荧光；使LED分别沿照明点阵列的两个方向，以照明点阵列周期/N的步进距离移动，移动N-1次，在每个步进位置处依次采集所述LED有源层受阵列式排布的各照明点产生的荧光，其中N为大于或等于1的整数；
或者，所述采集所述荧光的步骤包括：在LED初始位置处，同时采集阵列式排布的各照明点产生的荧光；使LED分别沿照明点阵列的两个方向，以照明点阵列周期/N的步进距离移动，移动N-1次，在每个步进位置处同时采集所述LED有源层受阵列式排布的各照明点产生的荧光，其中N为大于或等于1的整数。
2.如权利要求1所述的LED光学特性检测方法，其特征在于，所述LED有源层与光栅的距离为分数泰伯距离，在LED有源层上形成的光栅自成像为分数光栅自成像。
3.如权利要求1所述的LED光学特性检测方法，其特征在于，所述LED有源层至LED上表面的距离为泰伯距离，所述提供光栅的步骤包括在LED上表面设置光栅，所述光栅与LED上表面相接触。
4.如权利要求1所述的LED光学特性检测方法，其特征在于，所述LED有源层与LED上表面的距离不等于泰伯距离，所述提供光栅的步骤包括在LED上表面设置隔离层、在隔离层上表面设置光栅，所述隔离层与LED上表面相接触，所述光栅与所述隔离层相接触，所述隔离层的厚度与LED有源层至LED上表面的距离之和为泰伯距离。
5.如权利要求1所述的光学特性检测方法，其特征在于，所述使LED有源层与光栅的距离满足泰伯距离，在LED有源层上形成光栅自成像的步骤包括：调整LED的倾角，使LED有源层的平面和光栅自成像的平面位于同一平面上。
6.如权利要求1所述的LED光学特性检测方法，其特征在于，还包括移动LED，使光栅自成像完成对整个LED有源层的光学检测。
7.一种LED光学特性检测装置，其特征在于，包括激光光源、光栅、平台、采集器，其中，
激光光源，用于提供相干光束；
光栅，用于在接收所述相干光束时形成光栅自成像；
平台，用于承载待检测的LED，使LED有源层与光栅的距离为泰伯距离，在LED有源层上形成光栅自成像，所述光栅自成像包括阵列式排布的照明点，所述平台还用于控制LED的移动，使LED分别沿照明点阵列的两个方向，以照明点阵列周期/N的步进相对于光栅进行移动，其中N为大于或等于1的整数；
采集器，用于采集LED有源层受所述阵列式排布的照明点激发而形成的荧光。
8.如权利要求7所述的LED光学特性检测装置，其特征在于，所述LED有源层距离LED上表面的距离为分数泰伯距离。
9.如权利要求7所述的LED光学特性检测装置，其特征在于，所述LED有源层距离LED上表面的距离为泰伯距离，所述光栅位于LED上表面上且与LED上表面相接触。
10.如权利要求7所述的LED光学特性检测装置，其特征在于，还包括位于LED上且与LED接触的隔离层，所述光栅位于隔离层上且与隔离层接触，所述隔离层的厚度与LED有源层至LED上表面距离的和为泰伯距离。
11.如权利要求10所述的LED光学特性检测装置，其特征在于，所述隔离层为二氧化硅。
12.如权利要求7所述的LED光学特性检测装置，其特征在于，所述平台还用于控制LED的倾角，使LED有源层的平面和光栅自成像的平面位于同一平面上。
13.如权利要求7所述的LED光学特性检测装置，其特征在于，还包括位于光源和光栅之间的第一透镜系统，用于对光源发出的光进行准直和整形。
14.如权利要求7所述的LED光学特性检测装置，其特征在于，所述采集器包括依次位于LED之后光路上的遮光件、光谱仪，所述遮光件用于仅露出待采集照明点所产生的荧光，所述光谱仪用于将照明点产生的荧光转换为荧光光谱。
15.如权利要求14所述的LED光学特性检测装置，其特征在于，所述采集器还包括位于遮光件和光谱仪之间的第二透镜照明系统，用于将遮光件露出的荧光转换为平行荧光光束，并进入光谱仪。
16.如权利要求7所述的LED光学特性检测装置，其特征在于，所述采集器包括依次位于LED之后光路上的第三透镜系统和图像传感器，所述第三透镜系统用于使所有照明点产生的荧光成像在图像传感器平面上，形成荧光图像，所述图像传感器用于对所述荧光图像进行探测。
17.如权利要求16所述的LED光学特性检测装置，其特征在于，所述图像传感器为CCD。
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