TW202338384A - 檢驗裝置及使用其之檢驗方法 - Google Patents

檢驗裝置及使用其之檢驗方法 Download PDF

Info

Publication number
TW202338384A
TW202338384A TW111146631A TW111146631A TW202338384A TW 202338384 A TW202338384 A TW 202338384A TW 111146631 A TW111146631 A TW 111146631A TW 111146631 A TW111146631 A TW 111146631A TW 202338384 A TW202338384 A TW 202338384A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
light
micro
electron beam
emitting
unit
Prior art date
Application number
TW111146631A
Other languages
English (en)
Inventor
方圭龍
Original Assignee
韓商塔工程有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 韓商塔工程有限公司 filed Critical 韓商塔工程有限公司
Publication of TW202338384A publication Critical patent/TW202338384A/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/302—Contactless testing
    • G01R31/305—Contactless testing using electron beams
    • G01R31/307—Contactless testing using electron beams of integrated circuits
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/26—Testing of individual semiconductor devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/26—Testing of individual semiconductor devices
    • G01R31/2607—Circuits therefor
    • G01R31/2632—Circuits therefor for testing diodes
    • G01R31/2635—Testing light-emitting diodes, laser diodes or photodiodes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/282—Testing of electronic circuits specially adapted for particular applications not provided for elsewhere
    • G01R31/2825—Testing of electronic circuits specially adapted for particular applications not provided for elsewhere in household appliances or professional audio/video equipment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00—Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/46—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the ray or beam, e.g. electron-optical arrangement
    • H01J29/48—Electron guns
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00—Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/46—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the ray or beam, e.g. electron-optical arrangement
    • H01J29/48—Electron guns
    • H01J29/485—Construction of the gun or of parts thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2201/00—Electrodes common to discharge tubes
    • H01J2201/30—Cold cathodes
    • H01J2201/304—Field emission cathodes
    • H01J2201/30446—Field emission cathodes characterised by the emitter material
    • H01J2201/30453—Carbon types
    • H01J2201/30469—Carbon nanotubes (CNTs)

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Abstract

實施例揭露檢驗裝置，包含其上設置複數微型發光元件的載台、向複數微型發光元件發射電子束的電子束發射單元、以及容置載台及電子束發射單元並於其中產生真空的腔室。

Description

檢驗裝置及使用其之檢驗方法
本申請主張2021年12月9日於韓國智慧財產局申請的韓國專利申請第10-2021-0176015號之優先權，其整體內容併入於此作為參考。
實施例關於一種檢驗裝置及檢驗方法，其能以無接觸方式檢驗微型發光元件以檢查微型發光元件是否為缺陷的。
目前市售的代表性顯示器包含液晶顯示器(LCD)及有機發光二極體(OLED)。近來，已積極地開發OLED顯示器。然而，OLED顯示器的問題在於OLED顯示器的使用期限短，且OLED顯示器大量製造的良率低。
發光二極體(LED)是藉由接受電流而發光的發光元件中的一種。因為發光二極體使用低電壓而可高效率地發光，所以發光二極體對於節能具有優異的效果。近來，已顯著改善發光二極體的亮度。因此，發光二極體應用在各種類型的裝置，例如液晶顯示裝置的背光單元、電子顯示板、指示器及家用電器。
含有例如GaN及AlGaN之化合物的發光二極體是有優勢的，因為發光二極體具有可輕易調整的寬帶隙能量。因此，發光二極體可廣泛用於發光元件、光接收元件、各種二極體及類似者。尤其是，發光二極體具有低功率消耗、半永久使用期限、高響應速度、安全及環保特性等方面的優點。
近來，已有研究使用微型發光元件的技術，微型發光元件為製造具有例如顯示器畫素的小尺寸的發光二極體。因為相當大量的微型發光元件製造在單一晶圓上，準確地檢驗發光元件以檢查發光元件是否為缺陷的是很重要的。
檢驗微型發光元件的方法可分類為容許微型發光元件以接觸方式發光之接觸式方法及容許微型發光元件以非接觸方式發光之非接觸式方法。
如圖1所示，相關技術之無接觸檢驗裝置的結構中，微型發光元件100及場板11彼此間隔設置且對其施加電壓而形成電場，使得電容電流施加到微型發光元件100，而微型發光元件100發射光。
然而，在微型發光元件100及場板11之間的間隙G1及G2不一致的情況，電容電流的大小程度可能變化，且僅一些微型發光元件可能發射光。為此原因，會有可能無法進行準確檢驗的問題。
實施例提供一種能藉由發射電子束到微型發光元件而讓微型發光元件發射光的檢驗裝置。
實施例所達到的目的不限於上述目的，也可包含由以下所述的解決方案或實施例可了解的目的或效果。
本揭露之一例示實施例提供一種檢驗裝置，包含：載台，其上設置複數微型發光元件、電子束發射單元，用以向複數微型發光元件發射電子束、以及腔室，用以容置載台及電子束發射單元並於其中產生真空。
檢驗裝置可包含：光學偵測單元，用以偵測自複數微型發光元件發射的光、以及控制單元，用以使用光學偵測單元偵測的複數微型發光元件的發光資訊，判定複數微型發光元件是否為缺陷的。
電子束發射單元可包含：第一電極層以及複數發射器，複數發射器提供於第一電極層上，並用以向複數微型發光元件發射電子束。
複數發射器可各含有碳奈米管。
檢驗裝置可包含電壓調整單元，用以調整要施加到電子束發射單元的電壓。
複數微型發光元件可各包含：第一導電半導體層，設置於基板上、主動層，設置於第一導電半導體層上、以及第二導電半導體層，設置於第一導電半導體層上，複數微型發光元件的主動層可劃分為複數主動層，複數微型發光元件的第二導電半導體層可劃分為複數第二導電半導體層，複數微型發光元件的第一導電半導體層可彼此連接，且電壓調整單元可施加電壓到第一電極層及第一導電半導體層。
電壓調整單元可施加電壓到第一電極層及設置於複數微型發光元件下方的第二電極層。
檢驗裝置可包含電子束測量單元，用以測量自電子束發射單元發射的電子束的強度。
電子束發射單元可包含複數發射區域，電子束測量單元可包含對應複數發射區域的複數偵測區域，且當在一些偵測區域中所偵測到的電子束的強度偏離預定參考範圍時，控制單元可調整與該些偵測區域對應的發射區域中所發射的電子束的強度。
光學偵測單元可偵測由複數微型發光元件產生且自載台向下發射的光。
光學偵測單元可偵測由複數微型發光元件產生且自電子束發射單元向上發射的光。
本揭露之另一例示實施例提供一種檢驗方法，包含：於腔室中產生真空、向設置於腔室中的複數微型發光元件發射電子束、測量複數微型發光元件的發光強度、以及判定複數微型發光元件是否為缺陷的。
發射電子束可包含由設置於腔室中的電子束發射單元發射電子束，並容許微型發光元件發射光。
檢驗方法可包含：在產生真空及發射電子束之間，測量設置在腔室中之電子束發射單元的複數發射區域中的電子束的強度、以及調整在複數發射區域中電子束的強度偏離預定強度範圍的發射區域中的電子束的強度。
實施例提供能藉由向微型發光元件發射電子束而讓微型發光元件發光的檢驗裝置，其可藉由複數微型發光元件均勻地發光來進行檢驗。
本揭露的各種有益的優點及效果不侷限於上述內容，且在描述本揭露的具體實施例的過程中可以更容易地瞭解。
本揭露可具有各種修改且可具有各種形式，於下將詳細描述圖式所繪示的具體實施例。然而，實施例的描述不意欲以具體實施例限制本揭露，但應理解本揭露涵蓋落入本揭露之精神及技術範疇內的所有的修改、均等及選替者。
包含例如「第二」、「第一」等序數用語可用以描述各種構成元件，但構成元件不受這些用語所限。這些用語僅用於區分一個構成元件與另一個構成元件。舉例而言，在不悖離本揭露的範疇下，第二部件可命名為第一部件，而類似地，第一部件亦可命名為第二部件。用語「及/或」包含複數相關及所列項目的任何及所有組合。
當描述一個構成元件為「耦接」或「連接」另一構成元件時，應理解為一個構成元件可直接耦接或連接另一構成元件，而這些構成元件之間也可存在中介構成元件。當描述一個構成元件為「直接耦接」或「直接連接」另一構成元件時，應理解為這些構成元件之間不存在中介構成元件。
本文所用的術語僅用於描述具體實施例的目的，且不意欲限制本揭露。單數表達包含複數表達，除非在上下文中明確描述為不同的含意。用語「包含」、「包括」、「含有」「具有」、「有」或這些的其他變化為兼容性，因此指明所述特徵、整數、步驟、操作、元件及/或部件的存在，但不排除一或多個其他特徵、整數、步驟、操作、元件、部件及/或其群組的存在或添加。
除非另有定義，本文使用的所有術語(包含技術或科學術語)具有與本揭露所屬領域具有通常知識者一般所理解的相同含義。諸如在常用辭典中定義的術語應被解釋為具有與相關技術上下文中的含義一致的含義，且除非在本申請中明確定義，否則不應被解釋為理想的或過度正式的含義。
於後，將參考伴隨圖式詳細說明實施例。無關於元件符號，相同或對應的構成元件被賦予相同的元件符號，且將省略對其重複的說明。
圖2為根據本揭露第一實施例之檢驗裝置之示意圖，圖3為顯示向複數微型發光元件發射電子束之程序之視圖，而圖4為顯示發光元件藉由接收電子束而發射光的原理之視圖。
參考圖2及3，根據一實施例之檢驗裝置包含載台300，其上設置複數微型發光元件100、電子束發射單元200，用以向複數微型發光元件100發射電子束、以及腔室500，用以容置載台300及電子束發射單元200，並於其中產生真空。
腔室500可容置載台300及電子束發射單元200。腔室500可於其中產生真空，因而避免電子束散射。腔室500可維持10 -5Torr或更低的真空。腔室500可持續使用的時間可為(但不限於)10,000小時或更久。腔室500可持續使用的時間可調整，以滿足向微型發光元件發射電子束所需的各種條件。
微型發光元件100可為具有尺寸為1 μm至200 μm的發光二極體。舉例而言，微型發光元件100的尺寸可為30 μm至60 μm，但本揭露不限於此。可應用具有各種尺寸的發光元件。此外，除了微型發光元件100，也可應用具有尺寸為200 μm至500 μm的小型光發元件。
微型發光元件100可經受台面蝕刻(mesa etching)H1，使得複數主動層130分開，以及複數第二導電半導體層140分開。然而，第一導電半導體層120可彼此連接。然而，本揭露不限於此，第一導電半導體層120也可完全分開。
微型發光元件100可使用例如金屬-有機化學氣相沉積(MOCVD)、化學氣相沉積(CVD)、電漿強化化學氣相沉積(PECVD)、分子束磊晶(MBE)、氫化物氣相磊晶(HVPE)或濺鍍等方法，磊晶成長於基板110上。
電子束發射單元200可包含第一電極層210及複數發射器220，複數發射器220設置於第一電極層210的下側並用以向複數微型發光元件100發射電子束。
第一電極層210可含有，但不限於，鋁(Al)、金(Ag)、銅(Cu)、鈦(Ti)、鉑(Pt)、鎳(Ni)、銥(Ir)或銠(Rh)。舉例而言，第一電極層210可製成為透明電極，例如銦錫氧化物(ITO)。第一電極層210可為負電極。
發射器220可含有，但不限於，碳奈米管(CNTs)。電子束可藉由施加到碳奈米管的電場而產生。
構成發射器220的複數碳奈米管可各具有在自第一電極層210朝載台300之第一方向(垂直方向)延伸的形狀。然而，本發明不限於此。複數碳奈米管可各具有在垂直於第一方向之第二方向(水平方向)延伸的形狀。
複數發射器220可均勻地配置於第一電極層210上。因此，自複數發射器220發射的電子束可向複數微型發光元件100均勻地發射。
電壓調整單元400可施加電壓到第一電極層210及微型發光元件100的第一導電半導體層120。第一電極層210可作為負電極，而第一導電半導體層120可作為正電極。
電壓調整單元400可使用3,000 V至5,000 V的高電壓以1 kHz或更低的脈衝操作。當施加高電壓脈衝時，可在第一電極層210及微型發光元件100之間形成電場。因此，自發射器220發射的電子束可向微型發光元件100有效地發射。
光學偵測單元600可捕捉指示複數微型發光元件100發射光的影像或視訊。光學偵測單元600可為(但不限於)相機。可不受限地應用能偵測微型發光元件100是否發射光的各種偵測裝置。
光學偵測單元600可分析收集的發光強度(光譜)或波長，將發光強度(光譜)或波長轉換為電訊號，然後將電訊號傳送到控制單元700。
控制單元700為用以控制檢驗裝置之整體操作的處理器。控制單元700可控制電子束發射單元200的操作及電壓調整單元400的操作。控制單元700可自光學偵測單元600接收測量結果，並輸出包含微型發光元件100之評估結果的地圖資料。
控制單元700可實施以包含：記憶體(未繪示)，用以儲存與控制檢驗裝置中的構成元件的操作的演算法相關或與重製演算法的程式相關的資料、以及處理器(未繪示)，用以藉由使用儲存在記憶體中的資料來執行上述操作。於此實例，記憶體及處理器可各實施為(但不限於)個別的晶片。記憶體及處理器可實施為單一晶片。
控制單元700可連接用以儲存經處理的資料的儲存單元(未繪示)。儲存單元可實施為(但不限於)以下至少其中之一：例如唯讀記憶體(ROM)、可程式化ROM(PROM)、可抹除可程式化ROM(EPROM)、電可抹除可程式化ROM(EEPROM)及快閃記憶體之非揮發性記憶體元件、例如隨機存取記憶體之揮發性記憶體元件、以及例如硬碟(HDD)或CD-ROM之儲存媒體。
微型發光元件100可包含第一導電半導體層120、主動層130及第二導電半導體層140。第一導電半導體層120可實施為Ⅲ-Ⅴ族或Ⅱ-Ⅵ族化合物半導體，且第一導電半導體層120可摻雜有第一摻雜質。
第一導電半導體層120可由基於組成化學式Al xIn yGa (1-x-y)N (0≤x≤1，0≤y≤1且0≤x+y≤1)、InAlGaN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP及AlGaInP實施之一或多種半導體材料製成，但不限於此。在第一摻雜質為n型摻雜質(例如矽(Si)、鍺(Ge)、錫(Sn)、硒(Se)或碲(Te))的實例中，第一導電半導體層120可為n型氮化物半導體層。
主動層130可設置於第一導電半導體層120上。此外，主動層130可設置於第一導電半導體層120及第二導電半導體層140之間。
主動層130指的是其中通過第一導電半導體層120導入的電子(或電洞)與通過第二導電半導體層140導入的電洞 (或電子)相遇的層。當電子及電洞重新結合時主動層130經歷低能階的躍遷，因此主動層130可產生具有對應能階的波長的光。
主動層130可具有以下任何一種結構：單井結構、多井結構、單量子井結構、多量子井(MQW)結構、量子點結構及量子線結構。然而，主動層130的結構不限於此。主動層130可產生可見光波長範圍的光。
第二導電半導體層140可設置於主動層130上。第二導電半導體層140可實施為Ⅲ-Ⅴ族或Ⅱ-Ⅵ族化合物半導體，且第二導電半導體層140可摻雜有第二摻雜質。
第二導電半導體層140可由選自基於組成化學式In x5Al y2Ga 1-x5-y2N (0≤x5≤1，0≤y2≤1且0≤x5+y2≤1)、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP及AlGaInP實施之半導體材料之材料製成，但不限於此。在第二摻雜質為p型摻雜質(例如鎂(Mg)、鋅(Zn)、鈣(Ca)、鍶(Sr)或鋇(Ba))的實例中，摻雜有第二摻雜質的第二導電半導體層140可為p型半導體層。
參考圖4，當向微型發光元件發射電子束E時，電子束可在主動層中彼此碰撞，因而可產生電子-電洞對。產生的電子-電洞對可藉由主動層的阻障層侷限井層中。受侷限的電子及電洞可重新結合以發射可見光。
自微型發光元件發射的可見光強度可與電子束的強度(或密度)成比例。因此，可調整電子束的強度(或密度)，以偵測自微型發光元件發射的光，並判定微型發光元件是否為缺陷的。
微型發光元件可包含藍光發光元件、綠光發光元件及紅光發光元件。因此，微型發光元件可發射在藍光、綠光或紅光波長範圍的光。此外，在微型發光元件完全轉移至面板基板的實例中，可同時偵測藍光波長範圍的光、綠光波長範圍的光及紅光波長範圍的光。
實施例採用陰極發光(cathodoluminescence，CL)方法，其藉由發射電子束而讓微型發光元件發射光。因此，相較於其他無接觸式發光方法，本實施例在複數微型發光元件100均勻地發光方面可具有優勢。
掃描電子顯微鏡(SEM)指的是廣泛用於觀察固體狀態下具有小尺寸的形狀及細微組織的顯微鏡。掃描電子顯微鏡(SEM)指的是能以高倍率觀察例如複雜表面結構或經體外觀之三維形狀的分析裝置，因為掃描電子顯微鏡具有大焦深且促進三維影像的觀察。
掃描電子顯微鏡包含電子槍，用以產生並加速電子束、聚焦透鏡及物鏡，用以收集電子束使得電子束被拉長、以及偏轉線圈，用以調整電子束的路徑直到離開燈絲的電子到達樣品。
然而，掃描電子顯微鏡藉由向局部區域發射電子束來測量化學組成，因此不同於本實施例向大區域發射電子束。
場發射顯示器指的是其中作為冷陰極電子源的場發射發射器陣列以矩陣形式設置的顯示器。場發射顯示器藉由從陰極向磷光體發射電子束來發射光。然而，場發射顯示器的發射器與本實施例的不同之處在於：發射器製成為超小型電子尖端(微尖端)而不使用碳奈米管。此外，電子束所需的均勻性比本實施例低。
此外，光致發光(photoluminescence，PL)方法藉由將光射入樣本並藉由使用光能使光與激發光束重新結合而產生光。相對地，實施例之陰極發光(CL)方法與光致發光(PL)方法的差異在於在陰極發光(CL)方法中，電場發射的電子被電場加速時獲得能量，然後被注入到LED而產生光。
圖5顯示圖3之第一變化例，而圖6顯示圖3之第二變化例。
參考圖5，複數微型發光元件100可藉由隔離發光結構來製造，然後可檢查微型發光元件是否為缺陷的。根據實施例，微型發光元件100之第一導電半導體層120也可藉由台面蝕刻H2完全分開。因此，電壓調整單元400可連接至第一電極層210及設置於複數微型發光元件100下方個別的第二電極層(未繪示)。
在載台300是由導電材料製成的實例中，電壓調整單元400可連接至第一電極層210及載台300以形成電場。
設置於電子束發射單元200上方之第一光學偵測單元610可偵測自主動層130向上發射且通過電子束發射單元200的光。在第一電極層210用作為例如ITO之透光電極而使電子束發射單元200具有足夠透光率的實施例中，第一光學偵測單元610可有效地測量微型發光元件100的發光強度。
設置於載台300下方的第二光學偵測單元620可偵測主動層130向下發射且通過載台300的光。在載台300是由透光材料製成的實例中，第二光學偵測單元620可有效地測量微型發光元件100的發光強度。
於實施例中，已描述具備第一光學偵測單元610及第二光學偵測單元620兩者的實例。然而，本揭露不限於此。可僅具備第一光學偵測單元610及第二光學偵測單元620任一者。
參考圖6，甚至可在發光結構劃分成複數微型發光元件之前執行檢驗。即使在缺陷造成發光結構之部分區域中形成有非發光區域T1的實例中，也可檢查光是否自其餘區域發射。
亦即，根據實施例，甚至可在以下所有狀態進行檢驗：發光結構的部分被台面蝕刻(參見圖3)的狀態、複數發光元件製成為隔離的狀態(參見圖5)以及發光結構並未分開的狀態(參見圖6)。此外，甚至可在微型發光元件自基板分開並轉移之後進行檢驗。
圖7A至圖7E為顯示具有各種形狀之發射器之視圖。
根據實施例，向複數微型發光元件均勻地發射電子束可能很重要。因此，發射器220可具有選自均勻發射電子束之各種結構之結構。
參考圖7A，第一電極層210可設置於基板230上，而發射器220可構造成具有尖端以促進電子的發射。在此例中，僅發射器220的端部可由絕緣層241及閘部242裸露。參考圖7B，發射器220可具有向上迅速銳化的區域。
參考圖7C，發射器220可設置在橫向並發射電子。在此實例中，發射的電子可能偏轉，然後在垂直方向釋出。參考圖7D，當施加電壓到第一個第一電極層210a及第一個第二電極層210b時，光可能自形成在第一個第一電極層210a上之第一發射器220-1發射並被第二發射器220-2反射。參考圖7E，自發射器220發射的電子可能在橫向發射並碰撞到塊體243，而可能改變電子的傳播方向。
圖8A為顯示電子束測量單元測量電子束的均勻性之狀態圖，而圖8B為顯示第一電極層及電子束測量單元劃分為複數區域之狀態圖。
參考圖8A及圖8B，電子束測量單元910可設置在電子束發射單元200及載台300之間，並測量電子束的均勻性。如上所述，電子束需要均勻地向複數微型發光元件100發射，以實施均勻光發射。若在部分區域中電子束的強度減弱，則即使發光元件是正常的，發光元件也可能被判定為缺陷的。
因為發射電子束並執行檢驗的方法是一種間接測量方法，相較於直接施加電流發光的方法，發光強度可能相當低。因此，在電子束的強度不均勻的實例中，可能判定一些的發光元件為不發光。為此原因，而無法進行準確檢驗。
根據實施例，電子束發射單元200可劃分為複數發射區域S1至S24。個別發射區域的電壓位準可由電壓調整單元400獨立地調整。雖繪示24個發射區域S1至S24，然而，本揭露不限於此。發射區域的數目可進行各種調整。
電子束測量單元910可劃分為複數偵測區域P1至P24。複數偵測區域P1至P24可設置成匹配複數發射區域S1至S24。在具備24個發射區域S1至S24的實例中，複數偵測區域P1至P24的數目可與複數發射區域S1至S24相等。
根據實施例，電子束測量單元910可測量電子束的均勻性，並在向微型發光元件100發射電子束之前，偵測電子束的強度相對較不均勻的區域。再者，可調整對應區域中的電子束的強度(或密度)以匹配預定參考範圍(或平均強度)。
在測量期間，電子束測量單元910可藉由驅動單元(未繪示)設置於電子束發射單元200下方。當測量完成時，電子束測量單元910可自電子束發射單元200下方位置移開。
舉例而言，設置在電子束發射單元200中央的第十發射區域S10可具有相對較高的強度，因為自鄰近發射區域S4、S9、S16及S11發射的一些電子束會加入到第十發射區域S10。相對地，設置在電子束發射單元200邊緣的第一發射區域可具有相對較低的強度，因為鄰近的發射區域S2及S7的數目不多，而使得加入到第一發射區域S1的數目不多。因此，在第一偵測區域P1測量到的電子束的強度可能低於在第十偵測區域P10測量到的電子束的強度。
於此狀況，控制單元可控制電壓調整單元400，而使第一發射區域S1的電壓位準較高於第十發射區域S10的電壓位準。因此，控制單元可均勻地控制在中央區域的電子束強度及邊緣區域的電子束強度。
選替地，當檢驗結果指示第九偵測區域P9中的強度高於預定參考範圍(或平均強度)，控制單元可降低第九發射區域S9的電壓位準，而使第九偵測區域P9中的強度可被調整到接近預定參考範圍(或平均強度)。此外，當控制單元判定第十偵測區域P10的強度為低的，控制單元可提高第十發射區域S10的電壓位準，而使第十偵測區域P10的強度可被調整到接近預定參考範圍(或平均強度)。藉此調整，控制單元可不斷地調整自電子束發射單元200發射的電子束的均勻性。
圖9顯示複數微型發光元件之測量的發光強度之視圖。
參考圖9，控制單元可藉由收集相機所收集的複數微型發光元件100的發光強度，來產生地圖資料。當微型發光元件101發射的光強度低於預定發光強度或微型發光元件101不發光時，控制單元可判定微型發光元件101為缺陷的。
在轉移程序期間，除了被判定為缺陷的微型發光元件101以外，可僅選擇性轉移正常的微型發光元件100。此外，在轉移程序完成後執行檢驗的實例中，可選擇性移除被判定為缺陷的微型發光元件101。
圖10為根據本揭露第二實施例之檢驗裝置之示意圖，而圖11為根據本揭露第三實施例之檢驗裝置之示意圖。
參考圖10，腔室500可包含第一門510，透過其可裝載微型發光元件100、第二門520，透過其可卸載已完成檢驗的微型發光元件100、以及用以產生真空的真空泵530。藉此配置，可藉由機械手臂或傳送帶持續地裝載及卸載微型發光元件100，而可進行連續檢驗。
除了第一電極層210及發射器220，電子束發射單元200還可包含其上供設置第一電極層210的本體250以及用以向上或向下移動本體250的第一驅動單元260。藉此配置，當微型發光元件100安置在載台300上時，電子束發射單元200可向下移動。
可選擇性調整載台300及電子束發射單元200之間的間隔，而使電子束可被均勻地發射。然而，本揭露不限於此。可設置用於向上或向下移動載台300的第二驅動單元310。
亦即，電子束發射單元200可藉由第一驅動單元260向上或向下移動，而載台300藉由第二驅動單元310向上或向下移動。此外，電子束發射單元200及載台300可藉由第一驅動單元260及第二驅動單元310一起向上或向下移動。
第一光學偵測單元610可設置於電子束發射單元200之本體250中。在第一電極層210及發射器220足夠透明的實例中，第一光學偵測單元610可有效地偵測自微型發光元件100向上發射的光。
第二光學偵測單元620可設置於載台300下方。在載台300足夠透明的實例中，第二光學偵測單元620可有效地偵測自微型發光元件100向下發射的光。
於實施例中，已描述第一光學偵測單元610及第二光學偵測單元620皆具備的實例。然而，本揭露不限於此。可僅具備第一光學偵測單元610及第二光學偵測單元620中之任一者。
參考圖11，檢驗裝置可包含用以掃描微型發光元件100的結構。電子束發射單元200可向一些微型發光元件100的區域發射電子束，而光學偵測單元600可偵測在對應區域中微型發光元件100的發光強度。此外，電子束發射單元200及光學偵測單元600可在一個方向D1移動時檢驗複數微型發光元件100。
藉此結構，電子束發射單元可製成小尺寸，且可無視微型發光元件的尺寸進行檢驗。
圖12為根據本揭露第四實施例之檢驗裝置之示意圖，圖13為顯示拾取裝置之黏著層附著於複數微型發光元件之狀態圖，圖14為顯示將複數微型發光元件轉移至拾取裝置然後檢驗複數微型發光元件之程序之視圖，圖15為圖14之變化例，而圖16為顯示將已轉移至拾取裝置之複數微型發光元件轉移至另一基板之程序之視圖。
參考圖12，將微型發光元件100轉移至面板基板的程序很必要的。轉移程序可被定義為將微型發光元件100自成長基板110分離，然後將微型發光元件100轉移到面板基板的程序。
就轉移技術而言，可使用靜電轉移微型發光元件的技術、使用雷射剝離(LLO)轉移微型發光元件的技術、以及使用黏著帶轉移微型發光元件的技術。
舉例而言，使用黏著帶的技術可藉由使用設置在頭座800的黏著層820，將微型發光元件100自成長基板110分離。
參考圖13，頭座800可向下移動，而黏著層820可接合微型發光元件100。而後，如圖14所示，當頭座800藉由升降單元830向上移動時，微型發光元件100可自基板110分離，然後轉移到黏著層820。
在此實例中，可將基板110及微型發光元件100之間的耦接力調整為低於黏著層820及微型發光元件100之間的耦接力。舉例而言，可藉由蝕刻基板110以移除基板110及微型發光元件100的部分接觸表面，而降低基板110及微型發光元件100之間的耦接力。
電子束發射單元200及光學偵測單元600可設置於頭座800。在真空狀態進行轉移程序的實例中，自電子束發射單元200發射的電子束可通過黏著層820，然後向複數微型發光元件100發射。此外，在黏著層820及電子束發射單元200足夠透明的實例中，光學偵測單元600可偵測自複數微型發光元件100發射的光。
藉此配置，即使微型發光元件100設置在分開的檢驗裝置，也可在轉移微型發光元件100的程序期間進行檢驗。在能選擇性轉移微型發光元件100的靜電或LLO方法的狀況中，此類檢驗系統可能更有效率。舉例而言，頭座800可設置成鄰近微型發光元件100，可執行檢驗方法以檢查微型發光元件是否為缺陷的，然後可僅選擇性轉移正常的發光元件。
參考圖15，光學偵測單元600可設置於頭座800下方。因此，當藉由設置在頭座800中的電子束發射單元200使光自微型發光元件100發射時，設置於頭座800下方的光學偵測單元600可有效地測量發光強度。
參考圖16，頭座800可移動至轉移基板920，並轉移複數微型發光元件100。舉例而言，當紫外光線或熱施加到頭座800的黏著層830時，黏著層830可能喪失黏性。因此，複數微型發光元件820可被轉移至轉移基板920。轉移基板920可為顯示面板基板或個別的黏著基板。
圖17為根據本揭露一實施例之檢驗方法之流程圖。
參考圖2及圖17，根據顯示本揭露實施例之檢驗方法可包含：於腔室500中產生真空(步驟S10)、向設置於腔室500中的微型發光元件100發射電子束(步驟S20)、測量微型發光元件100的發光強度(步驟S30)、以及判定微型發光元件100是否為缺陷的(步驟S40)。
於腔室500中產生真空(步驟S10)可包含：當微型發光元件100設置於腔室500中時，藉由操作真空泵，將腔室500中的真空調整至10 -5Torr或更低。當腔室500中的真空調整至10 -5Torr或更低時，可避免電子束散射，藉此避免電漿的產生。
向設置於腔室500中的微型發光元件100發射電子束(步驟S20)可包含：在電子束發射單元200及微型發光元件100之間以1 kHz或更低的脈衝施加3,000 V至5,000 V的高電壓。
當電子束射向微型發光元件100時，電子束在主動層中可彼此碰撞，而可產生電子-電洞對。產生的電子-電洞對可藉由主動層的阻障層侷限井層中。受侷限的電子及電洞可重新結合以發射可見光。
自微型發光元件發射的可見光強度可與電子束的強度(或密度)成比例。因此，可調整電子束的強度(或密度)，以偵測自微型發光元件發射的光，並判定微型發光元件是否為缺陷的。
測量微型發光元件100的發光強度(步驟S30)可包含：藉由光學偵測單元600捕捉指示複數微型發光元件100發射光的影像或視訊。光學偵測單元600可為(但不限於)相機。可不受限地應用能偵測微型發光元件100是否發射光的各種偵測裝置。
光學偵測單元600可分析收集的發光強度(光譜)或波長，將發光強度或波長轉換為電訊號，然後將電訊號傳送到控制單元700。
判定微型發光元件100是否為缺陷的(步驟S40)可包含：偵測自微型發光元件100發射的光，並判定發射的光的強度等於或低於預定參考強度的微型發光元件100為缺陷的微型發光元件。
根據實施例，檢驗方法可包含：在產生真空(步驟S10)及發射電子束(步驟S20)之間，測量設置在腔室中之電子束發射單元的複數發射區域中的電子束的強度，並且調整在複數發射區域中電子束的強度偏離預定強度範圍的發射區域中的電子束的強度。
參考圖8A及圖8B，測量電子束的強度可包含：在向微型發光元件100發射電子束之前，藉由電子束測量單元910測量電子束的均勻性。在測量期間，電子束測量單元910可藉由驅動單元(未繪示)設置於電子束發射單元200下方。當測量完成時，電子束測量單元910可自電子束發射單元200下方位置移開。
電子束測量單元910可劃分為複數偵測區域P1至P24。複數偵測區域P1至P24可設置成匹配複數發射區域S1至S24。因此，可藉由使用複數偵測區域P1至P24測量的值來判定發射區域中的電子束是否不均勻。
調整電子束的強度可包含：偵測電子束的強度相對不均勻的區域，並調整電子束的強度，而使對應區域中的電子束的強度匹配預定參考範圍(或平均強度)。
舉例而言，對於電子束的強度為低的點，可提高發射區域中的電壓位準，而對於電子束的強度為高的點，可降低發射區域中的電壓位準。
以上雖然對實施例進行了說明，但是實施例僅是例示性的，並不用於限定本發明。所屬領域具有通常知識者可以理解，在不脫離本實施例的本質特徵的情況下，可以對本實施例進行以上未描述的各種修改和應用。舉例而言，實施例中具體描述的各個構成元件可以進行修改後再實施。再者，應當理解，與修改和變更相關的差異包括在所附申請專利範圍界定的本揭露範疇內。
11:場板 100:微型發光元件 101:微型發光元件 110:基板 120:第一導電半導體層 130:主動層 140:第二導電半導體層 200:電子束發射單元 210:第一電極層 210a:第一個第一電極層 210b:第一個第二電極層 220:發射器 220-1:第一發射器 220-2:第二發射器 230:基板 241:絕緣層 242:閘部 243:塊體 250:本體 260:第一驅動單元 300:載台 310:第二驅動單元 400:電壓調整單元 500:腔室 510:第一門 520:第二門 530:真空泵 600:光學偵測單元 610:第一光學偵測單元 620:第二光學偵測單元 700:控制單元 800:頭座 820:黏著層 830:升降單元 910:電子束測量單元 920:轉移基板 D1:方向 G1、G2:間隙 H1、H2:台面蝕刻 P1-P24:偵測區域 S1-S24:發射區域 S10、S20、S30、S40:步驟 T1:非發光區域
圖1為相關技術之檢驗裝置之示意圖。 圖2為根據本揭露第一實施例之檢驗裝置之示意圖。 圖3為顯示向複數微型發光元件發射電子束之程序之視圖。 圖4為顯示發光元件藉由接收電子束而發射光的原理之視圖。 圖5為顯示圖3之第一變化例之視圖。 圖6為顯示圖3之第二變化例之視圖。 圖7A至圖7E為顯示具有各種形狀之發射器之視圖。 圖8A為顯示電子束測量單元測量電子束的均勻性之狀態圖。 圖8B為顯示第一電極層及電子束測量單元劃分為複數區域之狀態圖。 圖9為顯示複數微型發光元件之測量的發光強度之視圖。 圖10為根據本揭露第二實施例之檢驗裝置之示意圖。 圖11為根據本揭露第三實施例之檢驗裝置之示意圖。 圖12為根據本揭露第四實施例之檢驗裝置之示意圖。 圖13為顯示拾取裝置之黏著層附著於複數微型發光元件之狀態圖。 圖14為顯示將複數微型發光元件轉移至拾取裝置然後檢驗複數微型發光元件之程序之視圖。 圖15為圖14之變化例。 圖16為顯示將已轉移至拾取裝置之複數微型發光元件轉移至另一基板之程序之視圖。 圖17為根據本揭露一實施例之檢驗方法之流程圖。
100:微型發光元件
200:電子束發射單元
210:第一電極層
220:發射器
400:電壓調整單元
500:腔室
600:光學偵測單元
700:控制單元

Claims (14)

  1. 一種檢驗裝置，包含： 載台，其上設置複數微型發光元件； 電子束發射單元，用以向該複數微型發光元件發射電子束；以及 腔室，用以容置該載台及該電子束發射單元，並於其中產生真空。
  2. 如請求項1所述之檢驗裝置，包含： 光學偵測單元，用以偵測自該複數微型發光元件發射的光；以及 控制單元，用以使用該光學偵測單元偵測的該複數微型發光元件的發光資訊，判定該複數微型發光元件是否為缺陷的。
  3. 如請求項2所述之檢驗裝置，其中該電子束發射單元包含： 第一電極層；以及 複數發射器，提供於該第一電極層上，並用以向該複數微型發光元件發射該電子束。
  4. 如請求項3所述之檢驗裝置，其中該複數發射器各含有碳奈米管。
  5. 如請求項3所述之檢驗裝置，包含： 電壓調整單元，用以調整要施加到該電子束發射單元的電壓。
  6. 如請求項5所述之檢驗裝置，其中該複數微型發光元件各包含： 第一導電半導體層，設置於基板上； 主動層，設置於該第一導電半導體層上；以及 第二導電半導體層，設置於該第一導電半導體層上， 其中該複數微型發光元件的該些主動層劃分為複數主動層， 其中該複數微型發光元件的該些第二導電半導體層劃分為複數第二導電半導體層， 其中該複數微型發光元件的該些第一導電半導體層彼此連接，以及 其中該電壓調整單元施加該電壓到該第一電極層及該些第一導電半導體層。
  7. 如請求項5所述之檢驗裝置，其中該電壓調整單元施加該電壓到該第一電極層及設置於該複數微型發光元件下方的第二電極層。
  8. 如請求項5所述之檢驗裝置，包含： 電子束測量單元，用以測量自該電子束發射單元發射的該電子束的強度。
  9. 如請求項8所述之檢驗裝置，其中該電子束發射單元包含複數發射區域， 其中該電子束測量單元包含對應該複數發射區域的複數偵測區域，以及 其中當在該些偵測區域的一些中所偵測到的該電子束的該強度偏離預定參考範圍時，該控制單元調整與該些偵測區域中的一些對應的該些發射區域中所發射的該電子束的該強度。
  10. 如請求項2所述之檢驗裝置，其中該光學偵測單元偵測由該複數微型發光元件產生且自該載台向下發射的光。
  11. 如請求項2所述之檢驗裝置，其中該光學偵測單元偵測由該複數微型發光元件產生且自該電子束發射單元向上發射的光。
  12. 一種檢驗方法，包含： 於腔室中產生真空； 向設置於該腔室中的複數微型發光元件發射電子束； 測量該複數微型發光元件的發光強度；以及 判定該複數微型發光元件是否為缺陷的。
  13. 如請求項12所述之檢驗方法，其中發射該電子束包含由設置於該腔室中的電子束發射單元發射該電子束，並容許該些微型發光元件發射光。
  14. 如請求項12所述之檢驗方法，包含：在產生該真空及發射該電子束之間， 測量設置在該腔室中之電子束發射單元的複數發射區域中的該電子束的強度；以及 調整在該複數發射區域中該電子束的該強度偏離預定強度範圍的該發射區域中的該電子束的該強度。
TW111146631A 2021-12-09 2022-12-05 檢驗裝置及使用其之檢驗方法 TW202338384A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2021-0176015 2021-12-09
KR1020210176015A KR20230087241A (ko) 2021-12-09 2021-12-09 검사장치 및 이를 이용한 검사방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202338384A true TW202338384A (zh) 2023-10-01

Family

ID=86730854

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW111146631A TW202338384A (zh) 2021-12-09 2022-12-05 檢驗裝置及使用其之檢驗方法

Country Status (3)

Country Link
KR (1) KR20230087241A (zh)
TW (1) TW202338384A (zh)
WO (1) WO2023106756A1 (zh)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6873175B2 (en) * 2003-03-04 2005-03-29 Shimadzu Corporation Apparatus and method for testing pixels arranged in a matrix array
US7375345B2 (en) * 2005-10-26 2008-05-20 Tetra Laval Holdings & Finance S.A. Exposed conductor system and method for sensing an electron beam
KR101831368B1 (ko) * 2011-06-03 2018-02-23 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치의 어레이 시험 장치 및 시험 방법, 및 유기 발광 표시 장치의 제조 방법
CN110945637B (zh) * 2017-06-20 2024-05-17 苹果公司 发光二极管(led)测试设备和制造方法
KR102170679B1 (ko) * 2019-06-07 2020-10-27 손효근 비파괴 평가 객체 평가 시스템 및 비파괴 평가 객체 평가 시스템에서의 객체 평가 방법

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023106756A1 (ko) 2023-06-15
KR20230087241A (ko) 2023-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102538996B1 (ko) 발광 다이오드(led) 테스트 장치 및 제조 방법
KR20240000255A (ko) 검사장치 및 이를 이용한 검사방법
KR20220136740A (ko) 검사장치 및 이를 이용한 검사방법
TW202338384A (zh) 檢驗裝置及使用其之檢驗方法
KR20240010782A (ko) 검사장치 및 이를 이용한 검사방법
KR20240028784A (ko) 검사장치 및 이를 이용한 검사방법
KR20240052177A (ko) 검사장치 및 이를 이용한 검사방법
KR20240045805A (ko) 검사장치 및 이를 이용한 검사방법
KR20240037758A (ko) 검사장치 및 이를 이용한 검사방법
KR20240041164A (ko) 검사장치 및 이를 이용한 검사방법
KR20240025159A (ko) 검사장치 및 이를 이용한 검사방법
KR20240013299A (ko) 검사장치 및 이를 이용한 검사방법
KR20240022671A (ko) 검사장치 및 이를 이용한 검사방법
KR20240019573A (ko) 검사장치 및 이를 이용한 검사방법
KR20230165443A (ko) 검사장치 및 이를 이용한 검사방법
KR20240016055A (ko) 검사장치 및 이를 이용한 검사방법
KR20240007382A (ko) 검사장치 및 이를 이용한 검사방법
KR20240003184A (ko) 검사장치 및 이를 이용한 검사방법
KR20240000254A (ko) 검사장치 및 이를 이용한 검사방법
KR20230169803A (ko) 검사장치 및 이를 이용한 검사방법
KR20230159135A (ko) 검사장치 및 이를 이용한 검사방법
KR20230150122A (ko) 검사장치 및 이를 이용한 검사방법
KR20230147323A (ko) 검사장치 및 이를 이용한 검사방법
KR20230156513A (ko) 검사장치 및 이를 이용한 검사방법
KR20230172967A (ko) 검사장치 및 이를 이용한 검사방법