CN102879180A - 发光二极管测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发光二极管测量装置，适用于覆晶式发光二极管的测量，其包括透明基板、间隔构件、软性透明载体及真空产生器。间隔构件设置于透明基板的第一面上，软性透明载体则可拆卸地接合于间隔构件之上，使得软性透明载体、间隔构件以及透明基板的第一面间形成密闭空间，真空产生器则可连接至此密闭空间。真空产生器可对密闭空间抽气使软性透明载体部分平贴于第一面上以形成用来承载覆晶式发光二极管的检测区。

Description

发光二极管测量装置

技术领域

本发明涉及一种发光二极管测量装置，且特别涉及一种可用来测量覆晶式发光二极管并降低测量误差的发光二极管测量装置。

背景技术

照明乃是人类科技进步的一大助力，同时也是文明的标志。由于工业革命的后工业化集中生产的缘故，人类开始大量集中于都市生活，使都市范围扩大，相对地需要更多的照明。一般照明市场中以自炽灯、荧光灯、紧凑型荧光灯、高强度放电灯等最为常用。然而上述各种照明器具都有共同的缺点：能量转换成光源的效率不佳。因此，开发更具发光效率的光源，对于解决全球能源短缺问题将有极大助益。

发光二极管(Light emitting diode，LED)是由半导体材料制成的发光元件，早年，发光二极管以指示光源为其最主要应用，在照明领域应用不广。近年来，由于发光二极管制造成本持续降低，并且相对地其发光效率和发光的亮度不断提高，因此可期待发光二极管的照明器具能有效解决上述其他种灯具的发光效率的问题。再加上发光二极管原本具有的寿命长、安全性高、低功率、色彩丰富度、体积小、较环保、驱动及调控弹性高等优点，使得发光二极管在一般照明市场大幅扩张，逐渐成为未来照明灯具的主流趋势。

目前发光二极管晶片的架构有水平式、垂直式以及覆晶式三种。水平式发光二极管的架构其两个电极设置于发光层之上，因此，发光层受到电极的覆盖而降低了发射光源的面积，便降低了其发光效率。同样地，垂直式发光二极管的其中一个电极覆盖在发光层上，也降低了发光效率。相对地，覆晶式发光二极管的两个电极与发光层设置于基板的两个反对面上，也即，发光层不会受到电极的影响，因而具有三种架构中最佳的发光效率。同时，覆晶式发光二极管还具有三种架构中最小的热衰退，相当适合用于发光二极管照明元件。

发光二极管晶片必须先通过测试后才能进行实际的应用，发光二极管的测试流程将载有发光二极管晶片的晶圆展开后承载于一测量设备的载具上，接着以探针接触电极使得发光二极管发光，再通过光检测器(例如积分球或太阳能电池)测量光源，同时通过探针测量发光二极管的电性。一般而言，探针通常是固定的，载具可控制发光二极管的位置来接触探针，因此，载具与发光二极管之间会以胶带或胶体将发光二极管固定，避免发光二极管滑动而偏移。

由于覆晶式发光二极管的发光面与电极不在同一平面上，故不适用于现今水平式与垂直式发光二极管的测量系统，必须另外设计专用于覆晶式发光二极管的测量设备。请参阅图1A，图1A所示为先前技术的覆晶式发光二极管测量设备的载具1的示意图。如图1A所示，载具1包括基板10以及承载体12，两者均为高透光的材质，并且两者间形成一空间。此外，可通过抽气装置14对该空间抽气。承载体12上具有多个气孔120，当抽气装置14对该空间抽气时，空间中产生的负压通过气孔120将承载于承载体12上的透明载体16固定住，其中，透明载体16上可利用胶带或胶体粘贴固定覆晶式发光二极管2。由此，覆晶式发光二极管2所发出的光可穿过透明载体16、承载体12与基板10而被光检测器所感测。

然而，在上述测量设备中，气孔120将会影响到测量的结果。请参阅图1B，图1B所示为图1A的覆晶式发光二极管2固定于承载体12上的示意图。如图1B所示，透明载体16于接近承载体12的气孔120的位置，会被气孔120内的负压吸引而变形，连带使承载于其上的覆晶式发光二极管2偏转。偏转后的覆晶式发光二极管2所发出的光源因入射角度改变而可能会被透明载体16、承载体12与基板10折射或全反射，导致测量到的结果产生误差。因此，位于气孔120附近的覆晶式发光二极管2必须承载于远离气孔120的区域而再进行一次测量。同时，为了维持整个透明载体16固定于承载体12之上，承载体12上须分布多个气孔120，使得受影响的覆晶式发光二极管2的数量更多。换言之，上述覆晶式发光二极管的测量设备将会消耗多余的人力物力，不利于覆晶式发光二极管的发展。

发明内容

因此，本发明的一范畴在于提供一种新式的发光二极管测量装置，可用于测量覆晶式发光二极管并解决先前技术的问题。

根据一具体实施例，本发明的发光二极管测量装置包括透明基板、间隔构件、软性透明载体以及真空产生器。软性基板具有第一面，间隔构件则可设置于第一面之上。软性透明载体可拆卸地接合于间隔构件之上，并于接合处施压使得软性透明载体、间隔构件及透明基板的第一面之间形成无气漏的密闭空间。真空产生器可连接到密闭空间中，并且可对密闭空间抽气。

在本具体实施例中，当真空产生器对密闭空间抽气时，软性透明载体会受到密闭空间中的负压影响而产生形变，其中央部分进一步地平贴在透明基板的第一面上而形成检测区，并且，检测区可用来承载覆晶式发光二极管。

关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及所附图式得到进一步的了解。

附图说明

图1A所示为先前技术的覆晶式发光二极管测量设备的载具的示意图。

图1B所示为图1A的覆晶式发光二极管固定于承载体上的示意图。

图2所示为根据本发明的一具体实施例的发光二极管测量装置的剖面示意图。

图3所示为图2的发光二极管测量装置的真空产生器对密闭空间抽气的剖面示意图。

图4所示为根据本发明的另一具体实施例的发光二极管测量装置测量覆晶式发光二极管的剖面示意图。

图5所示为根据本发明的另一具体实施例的发光二极管测量装置的剖面示意图。

其中，附图标记说明如下：

具体实施方式

请参阅图2，图2所示为根据本发明的一具体实施例的发光二极管测量装置3的剖面示意图。如图2所示，发光二极管测量装置3具有透明基板30、间隔构件32、软性透明载体34以及真空产生器36。在实务中，透明基板可为具有高透光度的玻璃基板。

在本具体实施例中，间隔构件32是设置于透明基板30的第一面300之上，并将第一面300围出一区域。软性透明载体34可拆卸地接合于间隔构件32之上，当透明载体34接合至间隔构件32上时，可于两者接合处施力使得两者紧密接触至无气漏的程度，举例而言，可于软性透明载体34接触间隔构件32的位置施予朝向间隔构件32的力，使得软性透明载体34挤压间隔构件32而形成紧密接触。透明载体34紧密接触间隔构件32可密封间隔构件32于第一面300上所围出的区域，使得软性透明载体34、间隔构件32以及第一面300之间形成密闭空间S1。

真空产生器36具有一管路360穿过间隔构件32而连接至密闭空间S1，并且可通过管路360对密闭空间S1抽气。由于软性透明载体34与间隔构件32紧密接触，使密闭空间S1呈无气漏状态，故对密闭空间S1抽气可于其中产生负压。软性透明载体34具有可挠性，因此当密闭空间S1中呈现负压时，软性透明载体34的另一面会受到大气压力压迫而形变，并朝向密闭空间S1中凹陷。

请一并参阅图3，图3所示为图2的发光二极管测量装置3的真空产生器36对密闭空间S1抽气的剖面示意图。如图3所示，当真空产生器36对密闭空间S1抽气至一定程度时，软性透明载体34的中央部分会凹陷而平贴至第一面300的上，而平贴于第一面300上的软性透明载体34可定义出一个检测区340，并且由于此部分完全平贴在第一面300之上，检测区340上呈一平顺的平面。检测区340可用于承载发光二极管，特别是可用来承载覆晶式的发光二极管。在实务中，覆晶式发光二极管可通过透明胶带或透明胶体固定于检测区上，为了图面整洁起见，图3并未示出透明胶带或透明胶体。

在实际应用中，可先测试软性透明载体依真空产生器提供密闭空间的负压所产生的形变，并由此定义出软性透明载体的检测区。在进行覆晶式发光二极管的测量程序时，先将覆晶式发光二极管的晶圆展开并通过透明胶带或胶体固定至检测区中，接着进行抽气动作。当抽气至检测区完整平贴透明基板时，再维持稳定负压以进行测量。

请参阅图4，图4所示为根据本发明的另一具体实施例的发光二极管测量装置4测量覆晶式发光二极管5的剖面示意图。如图4所示，发光二极管测量装置4包括透明基板40、间隔构件42、软性透明载体44、真空产生器46、探针组480以及光检测器482，其中透明基板40、间隔构件42、软性透明载体44及真空产生器46与上述具体实施例相对应的单元大体上相同，故在此不再赘述。

在本具体实施例中，探针组480设置于对应软性透明载体44的一侧，其可用于接触承载于软性透明载体44上的覆晶式发光二极管5的P-N电极。通过探针组480，可对覆晶式发光二极管5供给检测电源。当覆晶式发光二极管5被供给检测电源时，其发光层朝向软性透明载体44发出光源，并且光源穿过软性透明载体44以及透明基板40而被设置于对应透明基板40的一侧的光检测器482所接收。

由于覆晶式发光二极管5承载于软性透明载体44的检测区340之上，并且当真空产生器46对密闭空间S2抽气时软性透明载体44的检测区340会平贴于透明基板40的第一面400，因此，覆晶式发光二极管5的发光层可正向面对软性透明载体44以及透明基板40，故可避免光线自其他角度入射软性透明载体44或透明基板40而可能产生的折射或全反射。据此，本具体实施例的发光二极管测量装置的测量结果不受先前技术的气孔影响。

在实务中，上述各具体实施例的光检测器、探针组、透明基板、以及真空产生器均可连接到一控制/处理系统。此控制/处理系统可控制真空产生器对密闭空间抽气，并且可控制透明基板的移动使覆晶式发光二极管的电极接触探针组，也可通过探针组供给检测电源予覆晶式发光二极管并同时测量其电性，以及，通过光检测器测量覆晶式发光二极管的发光特性。

上述各具体实施例中，软性透明载体以及间隔构件的形状、大小可根据实际应用而调整。举例而言，针对不同尺寸的发光二极管晶圆，可设计不同大小的软性透明载体以及间隔构件，使得展开后的晶圆可完全承载于检测区内。一般而言，软性透明载体以及间隔构件的大小可根据所需的检测区大小、间隔构件的高度、软性透明载体的可变形程度、以及真空产生器对密闭空间所产生的负压大小推算。此外，根据所需检测区的形状，也可设计不同形状的间隔构件及软性透明载体。

请参阅图5，图5所示为根据本发明的另一具体实施例的发光二极管测量装置6的剖面示意图。如图5所示，发光二极管测量装置6具有透明基板60、间隔构件62、软性透明载体64以及真空产生器66。本具体实施例与上述各具体实施例不同处，在于本具体实施例的真空产生器66用来对密闭空间S3抽气的管路660是穿过透明基板60而连接至密闭空间S3。请注意，本具体实施例的其他单元与上述各具体实施例大体上相同，故在此不再赘述。

在本具体实施例中，由于密闭空间S3内产生负压时，软性透明载体64通常是中央部分下陷而平贴透明基板60的第一面600，因此为了不妨碍检测区640的平顺度以及为了维持密闭空间S3的负压，管路660的开口可设置于接近间隔构件62的位置，如同图5所示。

综上所述，本发明的发光二极管测量装置适用于测量覆晶式的发光二极管，其利用真空吸引力使承载覆晶式发光二极管的软性透明载体可平贴并固定于透明基板上。相较于利用气孔吸附并固定透明载体的先前技术，本发明可避免承载于气孔附近的覆晶式发光二极管偏转而导致测量结果误差率过高。换言之，本发明的发光二极管测量装置可更有效率地检测覆晶式发光二极管的发光特性，降低人力物力的浪费。

通过以上较佳具体实施例的详述，希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的专利范围的范畴内。因此，本发明所申请的专利范围的范畴应该根据上述的说明作最宽广的解释，以致使其涵盖所有可能的改变以及具相等性的安排。

Claims (7)

1.一种发光二极管测量装置，用于测量一覆晶式发光二极管，其特征在于，该发光二极管测量装置包括：

一透明基板，具有一第一面；

一间隔构件，设置于该第一面上；

一软性透明载体，可拆卸地接合于该间隔构件上，其中当该软性透明载体接合于间隔构件上时，该软性透明载体、该间隔构件及该透明基板的该第一面之间形成一密闭空间；以及

一真空产生器，连接至该密闭空间并用于对该密闭空间抽气；

其中，当该透明载体接合于该间隔构件上且该真空产生器对该密闭空间抽气时，该软性透明载体部分平贴于该第一面上以形成一检测区，该检测区用于承载该覆晶式发光二极管。

2.根据权利要求1所述的发光二极管测量装置，其特征在于，进一步包括一光检测器，该光检测器用于接收自该透明基板而来的光线。

3.根据权利要求2所述的发光二极管测量装置，其特征在于，进一步包括一探针组，用于接触承载于该检测区上的该覆晶式发光二极管的一P-N电极，以及对该P-N电极供给一检测电源。

4.根据权利要求3所述的发光二极管测量装置，其特征在于，当该探针组接触承载于该检测区上的该覆晶式发光二极管的该P-N电极并供给该检测电源时，该覆晶式发光二极管对应该检测电源而发光穿过该软性透明载体的该检测区以及该透明基板。

5.根据权利要求1所述的发光二极管测量装置，其特征在于，该透明基板为一玻璃基板。

6.根据权利要求1所述的发光二极管测量装置，其特征在于，该真空产生器进一步包括一管路，并且该管路穿过该间隔构件而与该密闭空间连接，该真空产生器通过该管路对该密闭空间抽气。

7.根据权利要求1所述的发光二极管测量装置，其特征在于，该真空产生器进一步包括一管路，并且该管路穿过该透明基板而与该密闭空间连接，该真空产生器通过该管路对该密闭空间抽气。

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