TW201423062A - Led檢測裝置 - Google Patents

Abstract

本發明係揭露一種LED檢測裝置，其至少包含具光電轉換功能之基座以及點測裝置。基座用以承載至少一發光二極體晶片。點測裝置包含一電源供應器及至少二個導電元件。導電元件之二端係分別電性連接發光二極體晶片及電源供應器，以令發光二極體晶片發出光線。發光二極體晶片發出之部分光線係朝向基座，藉以使得基座將發光二極體晶片發出之光線轉換成一電子訊號。

Description

LED檢測裝置

本發明是有關於一種檢測裝置，特別是有關於一種LED檢測裝置。

隨著科技進步及生活品質的提升，現代人對於照明更趨重視。從自古藉由物質燃燒以進行發光照明之火把、動植物油燈、蠟燭、煤油燈，藉以電力發光之白熾燈、熒光燈，抑或是現今常用之發光二極體(light-emitting diode，LED)，皆顯示照明在人類日常生活中扮演極重要之角色。

發光二極體係藉由電子電洞結合以發出單色光，以達到照明或警示之作用。發光二極體相較於傳統光源，具有發光效率高、使用壽命長、不易破損、反應速度快等優點。由於近幾年政府大力的提倡及各城市LED路燈規模的加速擴大下，使用LED作為照明用途已隨處可見。

一般常用點測機以檢測發光二極體晶片之發光效率。習知之點測機係藉由探針提供發光二極體晶片發光之電壓來源，再經由點測機之光感測裝置收集光線，進而判斷發光二極體晶片之發光效率。然而，使用者在使用習知之點測機時，不僅須選用適當之光感測裝置以感測發光二極體晶片之發光效率，且在實際操作上，使用者更常為了達到完整收光之目的，而須調整光感測裝置與發光二極體晶片之相對位置，著實增加使用者於檢測發光二極體晶片之繁雜度及所需之檢測時間。又，光線通過載台至光感測裝置之路徑，易因光線折射造成光量損失，影響檢測發光二極體晶片發光效率之準確度。

有鑑於上述習知技藝之問題，本發明之其中一目的就是在提供一種LED檢測裝置，以降低使用者檢測發光二極體晶片之繁雜度及所需之檢測時間。

本發明之另一目的，在於提出一種LED檢測裝置，以提高檢測發光二極體晶片之準確度。

為達前述目的，本發明提出一種LED檢測裝置，至少包含具光電轉換功能之基座以及點測裝置。基座用以承載至少一發光二極體晶片。點測裝置包含電源供應器及至少二個導電元件，且導電元件之二端係分別電性連接發光二極體晶片及電源供應器，以令發光二極體晶片發出光線。並且，發光二極體晶片發出之部分光線係朝向基座，藉以使得基座將發光二極體晶片發出之光線轉換成一電子訊號。其中，基座為太陽能板或光偵測器陣列(photodetector array)，且太陽能板為非晶矽太陽能板或三五族太陽能板，而光偵測器陣列為光電二極體、電荷耦合器件(charge coupled device，CCD)、光電阻、量子器件光學偵測器、光電閘、光電晶體或光導體之陣列。

此外，基座之面積實質上係大於發光二極體晶片或其陣列之分布面積。較佳地，基座之面積大於〔L+2H tan(θ/2)〕×〔W+2H tan(θ/2)〕，其中L為發光二極體晶片之長度，W為發光二極體晶片之寬度，H為發光二極體晶片之高度，θ為發光二極體晶片面向基座之最大出光角。

根據本發明之LED檢測裝置之第一較佳實施例，導電元件為探針。

根據本發明之LED檢測裝置之第二較佳實施例，導電元件為導電薄膜，且導電薄膜係設置於基座與發光二極體晶片之間。其中，導電薄膜之材質為氧化銦錫(indium tin oxide，ITO)或氧化銦鋅(indium zinc oxide，IZO)。

根據本發明之LED檢測裝置之第三較佳實施例，導電元件為導電薄膜，且導電薄膜係設置於基座與發光二極體晶片之上。其中，導電薄膜之材質為氧化銦錫(indium tin oxide，ITO)或氧化銦鋅(indium zinc oxide，IZO)。

在本發明之LED檢測裝置之第一及第三較佳實施例中，基座與發光二極體晶片之間設有具黏性之膜材，且膜材上更設置一擴張環(grip ring)，用以拉撐膜材。

此外，在本發明之LED檢測裝置之第一、第二、第三較佳實施例中，發光二極體晶片背向基座之一側可裝設反射膜，以反射發光二極體晶片之背向基座之一面的出光或側向出光。其中，反射膜係為於300 nm~700 nm之光波長區域之反射率為90%以上之薄膜。較佳地，反射膜係為於430 nm~475 nm之可見藍光區域之反射率為90%以上之薄膜。

承上所述，本發明之LED檢測裝置，其可具有一或多個下述優點：
(1) 本發明之LED檢測裝置，藉由具光電轉換功能之基座承載發光二極體晶片並檢測其發光效率，以減低使用者操作檢測裝置之繁雜度以及所需之檢測時間。
(2) 本發明之LED檢測裝置，藉由具光電轉換功能之基座，可降低傳遞路徑中的光損失，以提高檢測發光二極體晶片之準確度。

本發明之LED檢測裝置至少包含具光電轉換功能之基座以及點測裝置。其中，點測裝置包含電源供應器及至少二個導電元件。在本發明之實施例中，導電元件可例如為探針或導電薄膜。使用者可視實際需求選用探針或導電薄膜以電性接觸並施予發光二極體晶片電壓。然而，在本發明之LED檢測裝置中，導電元件並不限於上述之探針或導電薄膜，任何能提供發光二極體晶片電壓，使得發光二極體晶片得以發出光線之導電元件，皆屬於本發明所申請保護之範圍。

請參閱第1圖，其係為本發明之LED檢測裝置之第一較佳實施例之剖面示意圖。如第1圖所示，本發明之LED檢測裝置之第一較佳實施例包含具光電轉換功能之基座200以及點測裝置100。基座200用以承載所欲檢測之發光二極體晶片10。點測裝置100包含電源供應器13及至少二個導電元件。在本發明之第一較佳實施例中，導電元件為探針12，且探針12之二端係分別電性連接發光二極體晶片A及電源供應器13，以令發光二極體晶片A之兩電極接收不同電壓而發出複數道光線L1。並且，如第1圖所示，發光二極體晶片A發出之複數道光線L1係朝向基座200，藉以使得基座200將發光二極體晶片A發出之複數道光線L1轉換成一電子訊號。此外，為了完全收集發光二極體晶片各方向的出光，進而提高檢測效率，可在發光二極體晶片A之背光面加裝一反射膜40，用以反射發光二極體晶片A其他方向的出光，例如背向基座之一面的出光或側向出光。其他方向的出光經反射膜40作用後以與L1相同之方向射向基座200，使得基座200收集反射光後轉換成電子訊號。

由於本發明係藉由具光電轉換功能之基座以檢測發光二極體晶片之發光效率，故基座200之面積實質上係大於發光二極體晶片10之陣列分布面積，藉以達到完全收集發光二極體晶片所發出之光線的目的。請參閱第2A圖，此為發光二極體晶片10之立體圖，在第2A圖中，發光二極體晶片10之長度為L，寬度為W，高度為H。第2B圖為發光二極體晶片10沿著第2A圖剖面線A-A’所得之剖面示意圖，第2C圖為發光二極體晶片10沿著第2A圖剖面線B-B’所得之剖面示意圖。請參閱第2B圖，發光二極體晶片10面向基座200之最大出光角為θ，0<θ<180，為達到完全收集發光二極體晶片10發出之複數道光線L1的目的，基座200之長度應大於L+2Htan(θ/2)。請接續參閱第2C圖，發光二極體晶片10面向基座200之最大出光角為θ，0<θ<180，基座200之寬度應大於W+2Htan(θ/2)，因此基座200之面積應大於[L+2Htan(θ/2)]×[W+2Htan(θ/2)]，以達到完全收集發光二極體晶片所發出之光線之目的。此外，如第1圖及第2B至2C圖所示，在本發明之第一較佳實施例中，基座200與發光二極體晶片10之間更可設有具黏性之膜材30，以黏固發光二極體晶片10於基座200上。其中，膜材30可例如為白膜、藍膜或其他具黏性之膜材，但不限於此。任何可用以黏固發光二極體晶片於基座上之膜材，皆為本發明所請求保護之範圍。此外，如第1圖所示，膜材30上更可設置擴張環32，用以拉撐膜材30而使得發光二極體晶片10穩固地排列於基座200上。

如第1圖所示，本發明之LED檢測裝置之第一較佳實施例適用於檢測發光二極體晶片10之發光效率，其檢測過程如下所述：以基座200承載發光二極體晶片10；藉由點測裝置100進行檢測，其中點測裝置100之電源供應器13係經由探針12提供發光二極體晶片A之電壓來源，以令此發光二極體晶片A發出複數道光線L1。其中，發光二極體晶片A發出之複數道光線L1係朝向基座200，使得具光電轉換功能之基座200可接收發光二極體晶片A發出之複數道光線L1並將其轉換成電子訊號。位於發光二極體晶片A背向基座之一側可設置一反射膜40，以反射發光二極體晶片A之其他方向的出光，藉由反射膜40將發光二極體晶片A之其他方向的出光導至基座200，並由基座200轉換成電子訊號。接著，再藉由電子裝置15接收所有電子訊號後呈現發光二極體晶片A之發光效率。

在本發明之LED檢測裝置中，反射膜40可例如為由聚合物層組成之光學反射膜，或是金屬反射膜，亦或是塗佈含有金屬化合物如硫酸鋇之膜片。反射膜40係為於300nm~700nm之光波長區域反射率為90%以上之薄膜。其中，反射膜40之較佳反射區域為波長在430nm~475nm之可見藍光區域。本發明雖僅在第1圖中繪示反射膜，但依此類推，在下述第二與第三較佳實施例中，也可裝設反射膜40以提高發光二極體晶片之檢測效率。

在本發明之LED檢測裝置中，基座200可例如為太陽能板或光偵測器陣列，且太陽能板例如為非晶矽太陽能板或三五族太陽能板，而光偵測器陣列例如為光電二極體、電荷耦合器件、光電阻、量子器件光學偵測器、光電閘、光電晶體或光導體之陣列。然而，本發明之具光電轉換功能之基座200並不限於上述之太陽能板或光偵測器陣列，任何不脫離本發明申請專利範圍之精神與範疇下進行修改之基座，皆屬於本發明所申請保護之範圍。

在本發明之LED檢測裝置中，導電元件更可為導電薄膜。如第3圖所示，其係為本發明之LED檢測裝置之第二較佳實施例之剖面示意圖。在本發明之第二較佳實施例中，導電薄膜14係可設置於基座200與發光二極體晶片10之間，且每一導電薄膜14係與相鄰之導電薄膜14電性絕緣，使得電性接觸兩導電薄膜14之發光二極體晶片10得以接收不同之電壓而發出光線。其中，導電薄膜14之材質可例如為氧化銦錫或氧化銦鋅等透明導電材料，但不限於此。

此外，導電薄膜14係可藉由沉積或蝕刻等製備方法製得，但不限於此。使用者可藉由將氧化銦錫或氧化銦鋅等導電材料沉積於膜材上，以形成圖案化之導電薄膜14。或者，使用者可藉由蝕刻氧化銦錫或氧化銦鋅等導電材料，以形成圖案化之導電薄膜14。

如第3圖所示，本發明第二較佳實施例與第一較佳實施例差異之處僅在於，第二較佳實施例之導電元件為導電薄膜14。本發明第二較佳實施例之檢測過程如下所述：於基座200上設置導電薄膜14；以導電薄膜14承載發光二極體晶片10；藉由點測裝置100進行檢測，其中點測裝置100之電源供應器13(為使圖面簡潔，第3圖中未繪出電源供應器13)係經由導電薄膜14提供發光二極體晶片A之電壓來源，以令此發光二極體晶片A發出複數道光線L1。其中，發光二極體晶片A發出之複數道光線L1係朝向基座200，使得具光電轉換功能之基座200可接收發光二極體晶片A發出之複數道光線L1並將其轉換成電子訊號。此外，發光二極體晶片A之其他方向的出光，則可經反射膜40(為使圖面簡潔，第3圖中未繪出反射膜40)反射後射向基座200，基座200接收後再將其轉換成電子訊號。接著，再藉由電子裝置15接收所有電子訊號以呈現發光二極體晶片A之發光效率。

請參閱第4圖，其係為本發明之LED檢測裝置之第三較佳實施例之剖面示意圖。如第4圖所示，其導電元件為導電薄膜。在本發明之第三較佳實施例中，導電薄膜14係設置於發光二極體晶片10之上，且每一導電薄膜14係與相鄰之導電薄膜14電性絕緣，使得電性接觸兩導電薄膜14之發光二極體晶片10得以接收不同之電壓而發出光線。其中，導電薄膜14之材質可例如為氧化銦錫或氧化銦鋅等透明導電材料，但不限於此。此外，如第4圖所示，在本發明之第三較佳實施例中，基座200與發光二極體晶片10之間更可設有具黏性之膜材30，以黏固發光二極體晶片10於基座200上。其中，膜材30可例如為白膜、藍膜或其他具黏性之膜材，但不限於此。任何可用以黏固發光二極體晶片於基座上之膜材，皆為本發明所請求保護之範圍。此外，膜材30上更可設置擴張環32(為求圖面簡潔，第4圖中未繪出擴張環32)，用以拉撐膜材30而使得發光二極體晶片10穩固地排列於基座200上。

如第4圖所示，本發明第三較佳實施例與第二較佳實施例差異之處僅在於，導電薄膜14擺放位置的不同。本發明第三較佳實施例之檢測過程如下所述：以基座200承載發光二極體晶片10；於發光二極體晶片10上設置導電薄膜14；藉由點測裝置100進行檢測，其中點測裝置100之電源供應器13(為使圖面簡潔，第4圖中未繪出電源供應器13)係經由導電薄膜14提供發光二極體晶片A之電壓來源，以令此發光二極體晶片A發出複數道光線L1。其中，發光二極體晶片A發出之複數道光線L1係朝向基座200，使得具光電轉換功能之基座200可接收發光二極體晶片A發出之複數道光線L1並將其轉換成電子訊號。此外，發光二極體晶片A之其他方向的出光，則可經反射膜40(為使圖面簡潔，第4圖中未繪出反射膜40)反射後射向基座200，基座200接收後再將其轉換成電子訊號。接著，再藉由電子裝置15接收所有電子訊號以呈現發光二極體晶片A之發光效率。

本發明係藉由具光電轉換功能之基座以減低使用者操作檢測裝置之繁雜度以及所需之檢測時間，然而，在本發明之LED檢測裝置中，上述第一、第二、第三較佳實施例之圖式並不用以限定本發明之基座。

綜上所述，本發明之LED檢測裝置藉由具光電轉換功能之基座承載發光二極體晶片並檢測其發光效率，以減低使用者操作檢測裝置之繁雜度以及所需之檢測時間，進而提高發光二極體晶片之檢測效率。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

10、A．．．發光二極體晶片

100．．．點測裝置

12．．．探針

13．．．電源供應器

15．．．電子裝置

L1．．．光線

200．．．基座

14．．．導電薄膜

30．．．膜材

32．．．擴張環

40．．．反射膜

L．．．發光二極體晶片長度

W．．．發光二極體晶片寬度

H．．．發光二極體晶片高度

A-A’、B-B’．．．剖面線

第1圖係為本發明之LED檢測裝置之第一較佳實施例之剖面示意圖。

第2A圖係為發光二極體晶片之立體圖。
第2B圖係為發光二極體晶片沿第2A圖剖面線A-A’所得之剖面示意圖。

第2C圖係為發光二極體晶片沿第2A圖剖面線B-B’所得之剖面示意圖。
第3圖係為本發明之LED檢測裝置之第二較佳實施例之剖面示意圖。
第4圖係為本發明之LED檢測裝置之第三較佳實施例之剖面示意圖。

10、A．．．發光二極體晶片

100．．．點測裝置

12．．．探針

13．．．電源供應器

15．．．電子裝置

L1．．．光線

200．．．基座

30．．．膜材

32．．．擴張環

40．．．反射膜

Claims (13)

1. 一種LED檢測裝置，至少包含：
   一具光電轉換功能之基座，用以承載至少一發光二極體晶片；以及
   一點測裝置，該點測裝置包含一電源供應器及至少二個導電元件，該些導電元件之二端係分別電性連接該發光二極體晶片及該電源供應器，以令該發光二極體晶片發出光線，
   其中該發光二極體晶片發出之部分光線係朝向該基座，藉以使得該基座將該發光二極體晶片發出之光線轉換成一電子訊號。
2. 如申請專利範圍第1項所述之LED檢測裝置，其中該基座之面積實質上係大於該發光二極體晶片之陣列分布面積。
3. 如申請專利範圍2項所述之LED檢測裝置，其中該基座之面積大於〔L+2Htan(θ/2)〕×〔W+2Htan(θ/2)〕，其中L為該發光二極體晶片之長度，W為該發光二極體晶片之寬度，H為該發光二極體晶片之高度，θ為該發光二極體晶片面向該基座之最大出光角。
4. 如申請專利範圍第1項所述之LED檢測裝置，更包含一反射膜，該反射膜設置於該發光二極體晶片背向該基座之一側。
5. 如申請專利範圍第4項所述之LED檢測裝置，其中該反射膜係為於300 nm~700 nm之光波長區域之反射率為90%以上之薄膜。
6. 如申請專利範圍第5項所述之LED檢測裝置，其中該反射膜係為於430 nm~475 nm之可見藍光區域之反射率為90%以上之薄膜。
7. 如申請專利範圍第1項所述之LED檢測裝置，其中該些導電元件為探針或導電薄膜。
8. 如申請專利範圍第7項所述之LED檢測裝置，其中該導電薄膜之材質為氧化銦錫(indium tin oxide，ITO)或氧化銦鋅(indium zinc oxide，IZO)。
9. 如申請專利範圍第7項所述之LED檢測裝置，其中該導電薄膜係設置於該基座與該發光二極體晶片之間。
10. 如申請專利範圍第7項所述之LED檢測裝置，其中該導電薄膜係設置於該基座與該發光二極體晶片之上。
11. 如申請專利範圍第1項所述之LED檢測裝置，其中該基座為太陽能板或光偵測器陣列(photodetector array)。
12. 如申請專利範圍第11項所述之LED檢測裝置，其中該光偵測器陣列為光電二極體、電荷耦合器件(charge coupled device，CCD)、量子器件光學偵測器、光電閘、光電阻、光電晶體或光導體之陣列。
13. 如申請專利範圍第1項所述之LED檢測裝置，其中該基座與該發光二極體晶片之間設有具黏性之一膜材，且該膜材上更設置一擴張環(grip ring)，用以拉撐該膜材。