TW201510506A - 發光二極體檢測方法及檢測系統 - Google Patents

發光二極體檢測方法及檢測系統 Download PDF

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一種發光二極體檢測方法，包括：檢測發光二極體晶粒所發出的光線的頻譜資料；檢測螢光粉在受激發光後所發出的光線的頻譜資料；根據發光二極體晶粒所發出的光線和螢光粉所發出光線的比例，計算發光二極體晶粒與螢光粉的合成光譜；將所計算的合成光譜與標準的或期望的頻譜資料相比較，以確定計算的合成光譜是否在標準的或期望的頻譜資料範圍內；若計算的合成光譜不在標準的或期望的頻譜資料範圍內，則調整發光二極體所發出光線與螢光粉所發出光線的比例直至所計算的合成光譜位於標準的或期望的頻譜資料範圍內。本發明還提供了一種發光二極體檢測系統。

Description

發光二極體檢測方法及檢測系統
本發明涉及一種發光二極體檢測方法及檢測系統。
發光二極體(Light Emitting Diode，LED)是一種可將電流轉換成特定波長範圍的光的半導體元件。發光二極體以其亮度高、工作電壓低、功耗小、易與積體電路匹配、驅動簡單、壽命長等優點，從而可作為光源而廣泛應用於照明領域。
在製作發光二極體光源時，一般將發光二極體晶粒與螢光粉混合封裝在一起以形成封裝元件，用以發出白光。然後量測封裝元件的光譜、CIE座標等光學資料，以確定封裝元件是否符合產品的要求。若不符合要求，則必須調整螢光粉的比例然後重新製作封裝元件，然後重複量測的過程。上述過程無疑比較費時費力，並且增加了生產成本。
有鑒於此，有必要提供一種能夠降低成本的發光二極體檢測方法及檢測系統。
一種發光二極體檢測方法，包括：
檢測發光二極體晶粒所發出的光線的頻譜資料；
檢測螢光粉在受激發光後所發出的光線的頻譜資料；
根據發光二極體晶粒所發出的光線和螢光粉所發出光線的比例，計算發光二極體晶粒與螢光粉的合成光譜；
將所計算的合成光譜與標準的或期望的頻譜資料相比較，以確定計算的合成光譜是否在標準的或期望的頻譜資料範圍內；
若計算的合成光譜不在標準的或期望的頻譜資料範圍內，則調整發光二極體所發出光線與螢光粉所發出光線的比例直至所計算的合成光譜位於標準的或期望的頻譜資料範圍內。
一種發光二極體檢測系統，包括：
檢測裝置，用於檢測發光二極體晶粒所發出的光線的頻譜資料以及螢光粉在受激發光後所發出的光線的頻譜資料；
計算裝置，根據發光二極體晶粒所發出的光線和螢光粉所發出光線的比例，計算發光二極體晶粒與螢光粉的合成光譜；
存儲裝置，用於存儲標準的或期望的頻譜資料；
比較裝置，將所計算的合成光譜與存儲裝置中所存儲的標準的或期望的頻譜資料相比較，以確定所計算的合成光譜是否在標準的或期望的頻譜資料範圍內；以及
調整裝置，根據比較裝置的比較結果調整發光二極體所發出光線與螢光粉所發出光線的比例直至所計算的合成光譜位於標準的或期望的頻譜資料範圍內。
在LED封裝過程中採用該種發光二極體檢測系統後，可根據合成光譜與標準的或期望的頻譜資料的符合程度調整得到的發光二極體晶粒和螢光粉所發出光線的比例，僅將發光二極體晶粒與螢光粉進行一次混合封裝即可獲得具有期望光譜資料的發光二極體封裝體，而無需多次封裝及檢測的過程。即，上述發光二極體檢測系統可避免在LED封裝制程中反復地將發光二極體晶粒與不同比例的螢光粉進行混合封裝以量測其光譜資料，從而節省了時間，且降低了生產成本。
110‧‧‧檢測裝置
120‧‧‧計算裝置
130‧‧‧比較裝置
140‧‧‧存儲裝置
150‧‧‧調整裝置
S11、S12、S13、S14、S15、S16、S17、S21、S22、S23、S24、S25、S26、S27、S28‧‧‧步驟
圖1為本發明第一實施例所提供的發光二極體檢測系統的結構框圖。
圖2為圖1中檢測裝置所量測的發光二極體晶粒所發出光線的頻譜資料。
圖3為圖1中檢測裝置所量測的螢光粉所發出光線的頻譜資料。
圖4為圖1中的計算裝置所得出的合成光譜。
圖5為本發明的發光二極體檢測方法的步驟示意圖。
圖6為本發明第二實施例所提供的發光二極體檢測方法的步驟示意圖。
請參見圖1，本發明實施例提供的發光二極體檢測系統包括檢測裝置110，計算裝置120，比較裝置130，存儲裝置140以及比較裝置150。
所述檢測裝置110用於檢測發光二極體晶粒所發出光線的頻譜資料以及螢光粉受激發光後所發出光線的頻譜資料。發光二極體晶粒所發出光線的頻譜資料如圖2所示；螢光粉受激發光後所發出光線的頻譜資料如圖3所示。在圖2-3中，橫坐標代表光線的波長，單位為nm；縱坐標代表相應光線的光強度值，單位為W。
所述計算裝置120根據發光二極體晶粒所發出的光線和螢光粉所發出的光線的比例計算發光二極體晶粒與螢光粉的合成光譜。在計算合成光譜的時候，首先根據發光二極體晶粒所發出光線的頻譜資料獲得一個選定波長所對應的光強值Px。然後根據螢光粉頻譜資料獲得該選定波長所對應的光強值Py。此時，合成光譜在該選定波長上所對應的光強值Pz藉由以下公式計算：Pz = Px*(1-t) + Py* t，其中t代表發光二極體晶粒所發出的光線被螢光粉的吸收率。所述合成光譜如圖4所示。在本實施例中，發光二極體晶粒所發出的光線的波長在400nm-500nm範圍內，而螢光粉所發出光線的波長在500nm到760nm範圍內。因此，在計算合成光譜時，在選定波長位於400nm-500nm範圍中時，該選定波長的光強值Pz約等於Px與（1-t）的乘積；在選定波長位於400nm-500nm範圍中時，該選定波長的光強值Pz約等於Py與t的乘積。
所述比較裝置130將所計算的合成光譜與存儲裝置140中所存儲的標準的或期望的頻譜資料相比較，以確定所計算的合成光譜是否在標準的或期望的頻譜資料範圍內。
所述調整裝置150用於調整發光二極體所發出光線與螢光粉所發出光線的比例。若所計算的合成光譜不在標準的或期望的頻譜資料範圍內，則藉由調整裝置150調整發光二極體所發出光線與螢光粉所發出光線的比例直至所計算的合成光譜位於標準的或期望的頻譜資料範圍內。
根據需要，所述計算裝置120還可以根據合成光譜計算發光二極體晶粒與螢光粉混合後的R、G、B三色光陣列值。此時，存儲裝置140中還存儲由一個標準的或期望的CIE座標範圍，然後確定發光二極體晶粒與螢光粉混合後的R、G、B三色光陣列值是否位於該CIE座標範圍。若答案為“是”，則說明發光二極體晶粒與螢光粉混合後的R、G、B三色光陣列值符合要求，不需要再對發光二極體晶粒與螢光粉所發出光線的比例進行調整。若答案為“否”，則藉由調整裝置150調整發光二極體與螢光粉所發出光線的比例直至所計算的R、G、B三色光陣列值位於標準的或期望的CIE座標範圍內。
在上述發光二極體檢測系統中，藉由分別檢測發光二極體晶粒以及螢光粉所發出光線的頻譜資料，然後根據發光二極體晶粒所發出的光線和螢光粉所發出光線的比例即可計算出發光二極體晶粒與螢光粉混合後的合成光譜。然後，將所計算的合成光譜與標準的或期望的頻譜資料相比較。若所計算的合成光譜不在標準的或期望的頻譜資料範圍內，則調整發光二極體所發出光線與螢光粉所發出光線的比例直至所計算的合成光譜位於標準的或期望的頻譜資料範圍內。在LED封裝過程中採用該種發光二極體檢測系統後，可根據合成光譜與標準的或期望的頻譜資料的符合程度調整得到的發光二極體晶粒和螢光粉所發出光線的比例，僅將發光二極體晶粒與螢光粉進行一次混合封裝即可獲得具有期望光譜資料的發光二極體封裝體，而無需多次封裝及檢測的過程。即，上述發光二極體檢測系統可避免在LED封裝制程中反復地將發光二極體晶粒與不同比例的螢光粉進行混合封裝以量測其光譜資料，從而節省了時間，且降低了生產成本。
本發明還提供了一種發光二極體檢測方法。請一併參見圖5，所述檢測方法包括以下步驟：
S11：開始檢測的過程。
S12：檢測發光二極體晶粒所發出的光線的頻譜資料，如圖2所示。
S13：檢測螢光粉在受激發光後所發出的光線的頻譜資料，如圖3所示。
S14：根據發光二極體晶粒所發出的光線和螢光粉所發出光線的比例，計算發光二極體晶粒與螢光粉的合成光譜。在計算合成光譜的時候，首先根據發光二極體晶粒所發出光線的頻譜資料獲得一個選定波長所對應的光強值Px。然後根據螢光粉所發出光線的頻譜資料獲得該選定波長所對應的光強值Py。此時，合成光譜在該選定波長上所對應的光強值Pz藉由以下公式計算：Pz = Px*(1-t) + Py* t，其中t代表發光二極體晶粒所發出的光線被螢光粉的吸收率。在本實施例中，所計算的合成光譜如圖4所示。
S15：將所計算的合成光譜與標準的或期望的頻譜資料相比較，以確定所計算的合成光譜是否在標準的或期望的頻譜資料範圍內。
S16：若所計算的合成光譜不在標準的或期望的頻譜資料範圍內，則調整發光二極體所發出光線與螢光粉所發出光線的比例直至所計算的合成光譜位於標準的或期望的頻譜資料範圍內。
S17：若所計算的合成光譜在標準的或期望的頻譜資料範圍內，結束整個過程。
根據需要，還可以根據合成光譜計算發光二極體晶粒與螢光粉混合後的R、G、B三色光陣列值。此時，可提供一個標準的或期望的CIE座標範圍，然後確定發光二極體晶粒與螢光粉混合後的R、G、B三色光陣列值是否位於該CIE座標範圍。若答案為“是”，則說明發光二極體晶粒與螢光粉混合後的R、G、B三色光陣列值符合要求，不需要再對發光二極體晶粒與螢光粉所發出光線的比例進行調整。若答案為“否”，則調整發光二極體與螢光粉所發出光線的比例直至所計算的R、G、B三色光陣列值位於標準的或期望的CIE座標範圍內。
可以理解的是，所述螢光粉並不限於一種。請參閱圖6，本發明第二實施提供的發光二極體檢測方法包括以下步驟：
S21：開始檢測的過程。
S22：檢測發光二極體晶粒所發出的光線的頻譜資料。
S23：檢測第一螢光粉在受激發光後所發出的光線的頻譜資料。
S24：檢測第二螢光粉在受激發光後所發出的光線的頻譜資料。
S25：根據發光二極體晶粒，第一螢光粉及第二螢光粉所發出的光線的比例，計算發光二極體晶粒與螢光粉的合成光譜。在計算合成光譜的時候，首先根據發光二極體晶粒所發出光線的頻譜資料獲得一個選定波長所對應的光強值Px。然後根據第一螢光粉所發出光線的頻譜資料獲得該選定波長所對應的光強值Py1，根據第二螢光粉所發出光線的頻譜資料獲得該選定波長所對應的光強值Py2。此時，合成光譜在該選定波長上所對應的光強值Pz藉由以下公式計算：Pz = Px*(1-t1-t2) + Py1* t1 + Py2* t2，其中t1代表發光二極體晶粒所發出的光線被第一螢光粉的吸收率；t2代表發光二極體晶粒所發出的光線被第二螢光粉的吸收率。
S26：將所計算的合成光譜與標準的或期望的頻譜資料相比較，以確定所計算的合成光譜是否在標準的或期望的頻譜資料範圍內。
S27：若所計算的合成光譜不在標準的或期望的頻譜資料範圍內，則調整發光二極體，第一螢光粉與第二螢光粉所發出光線的比例直至所計算的合成光譜位於標準的或期望的頻譜資料範圍內。
S28：若所計算的合成光譜在標準的或期望的頻譜資料範圍內，結束整個過程。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
無
110‧‧‧檢測裝置
120‧‧‧計算裝置
130‧‧‧比較裝置
140‧‧‧存儲裝置
150‧‧‧調整裝置

Claims (8)

  1. 一種發光二極體檢測方法，包括：
    檢測發光二極體晶粒所發出的光線的頻譜資料；
    檢測螢光粉在受激發光後所發出的光線的頻譜資料；
    根據發光二極體晶粒所發出的光線和螢光粉所發出光線的比例，計算發光二極體晶粒與螢光粉的合成光譜；
    將所計算的合成光譜與標準的或期望的頻譜資料相比較，以確定計算的合成光譜是否在標準的或期望的頻譜資料範圍內；
    若計算的合成光譜不在標準的或期望的頻譜資料範圍內，則調整發光二極體所發出光線與螢光粉所發出光線的比例直至所計算的合成光譜位於標準的或期望的頻譜資料範圍內。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體檢測方法，其中，在計算合成光譜時，根據發光二極體晶粒所發出光線的頻譜資料獲得一個選定波長所對應的光強值Px，以及根據螢光粉所發出光線的頻譜資料獲得該選定波長所對應的光強值Py，此時，合成光譜在該選定波長上所對應的光強值Pz藉由以下公式計算：Pz = Px*(1-t) + Py*t，其中t代表發光二極體晶粒所發出的光線被螢光粉的吸收率。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體檢測方法，其中，根據合成光譜計算發光二極體晶粒與螢光粉混合後的R、G、B三色光陣列值。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之發光二極體檢測方法，其中，進一步提供一個標準的或期望的CIE座標範圍，然後確定發光二極體晶粒與螢光粉混合後的R、G、B三色光陣列值是否位於該CIE座標範圍，若答案為“否”，則調整發光二極體所發出光線與螢光粉所發出光線的比例直至所計算的R、G、B三色光陣列值位於標準的或期望的CIE座標範圍內。
  5. 一種發光二極體檢測系統，包括：
    檢測裝置，用於檢測發光二極體晶粒所發出的光線的頻譜資料以及螢光粉在受激發光後所發出的光線的頻譜資料；
    計算裝置，根據發光二極體晶粒所發出的光線和螢光粉所發出光線的比例，計算發光二極體晶粒與螢光粉的合成光譜；
    存儲裝置，用於存儲標準的或期望的頻譜資料；
    比較裝置，將所計算的合成光譜與存儲裝置中所存儲的標準的或期望的頻譜資料相比較，以確定所計算的合成光譜是否在標準的或期望的頻譜資料範圍內；以及
    調整裝置，根據比較裝置的比較結果調整發光二極體所發出光線與螢光粉所發出光線的比例直至所計算的合成光譜位於標準的或期望的頻譜資料範圍內。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之發光二極體檢測系統，其中，所述計算裝置在計算合成光譜時，根據發光二極體晶粒所發出光線的頻譜資料獲得一個選定波長所對應的光強值Px，以及根據螢光粉所發出光線的頻譜資料獲得該選定波長所對應的光強值Py，此時，合成光譜在該選定波長上所對應的光強值Pz藉由以下公式計算：Pz = Px*(1-t) + Py* t，其中t代表發光二極體晶粒所發出的光線被螢光粉的吸收率。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之發光二極體檢測系統，其中，所述計算裝置根據合成光譜計算發光二極體晶粒與螢光粉混合後的R、G、B三色光陣列值。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之發光二極體檢測系統，其中，所述存儲裝置中存儲有一個標準的或期望的CIE座標範圍，然後確定發光二極體晶粒與螢光粉混合後的R、G、B三色光陣列值是否位於該CIE座標範圍，若答案為“否”，則藉由調整裝置調整發光二極體所發出光線與螢光粉所發出光線的比例直至所計算的R、G、B三色光陣列值位於標準的或期望的CIE座標範圍內。
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