專利名稱：發(fā)光二極管的自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)光二極管電性和光學(xué)測(cè)試領(lǐng)域，具體地說(shuō)涉及一種發(fā)光二極管的自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管經(jīng)封裝完成后，須經(jīng)測(cè)試其電性或光學(xué)參數(shù)以確保其良率或其可適用性，而其測(cè)試的方法則須利用專用的發(fā)光二極管測(cè)試儀器以進(jìn)行檢測(cè)。近幾年已經(jīng)出現(xiàn)了自動(dòng)化程度較高且測(cè)試精度較為可靠的發(fā)光二極管檢測(cè)儀器。
當(dāng)前市場(chǎng)上存在一些類型的發(fā)光二極管的測(cè)試系統(tǒng)，與以前的人工分光相比，它們存在著許多的優(yōu)點(diǎn)，比如速度快，分光精度比人工更高，而且電性參數(shù)精度更高。但是也存在著一些缺陷，比如正向電壓，由于測(cè)試的時(shí)候，施加的電流是瞬間的，而LED的正向電壓會(huì)隨著施加時(shí)間的延長(zhǎng)有所降低，降到一定程度才會(huì)穩(wěn)定，這樣會(huì)導(dǎo)致LED的正向電壓測(cè)試值偏高；對(duì)于白光LED測(cè)試，現(xiàn)在市場(chǎng)上的所有的LED自動(dòng)測(cè)試分類機(jī)，都是采用CIE1931標(biāo)準(zhǔn)，即測(cè)量色度坐標(biāo)xy。但是由于CIE1931標(biāo)準(zhǔn)是很老的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，有很多的局限性。比如，xy色度空間的顏色不均勻，沒(méi)有參數(shù)來(lái)表征亮度，等等。在進(jìn)行白光分級(jí)的時(shí)候，分級(jí)區(qū)域的大小和形狀不均勻。
因此，現(xiàn)有的一些發(fā)光二極管的測(cè)試系統(tǒng)及測(cè)試方法，在精度和功能方面尚且無(wú)法滿足人們的需要，有待于提高和改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠提高測(cè)試發(fā)光二極管精度的自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)及方法。
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種發(fā)光二極管的自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)，包括系統(tǒng)主機(jī)、操作控制臺(tái)、PLC，系統(tǒng)主機(jī)包括測(cè)試發(fā)光二極管電性和光學(xué)參數(shù)的LED測(cè)試裝置、對(duì)所測(cè)試發(fā)光二極管的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的數(shù)據(jù)處理裝置、以及實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理裝置與PLC相互通訊的接口，所述LED測(cè)試裝置包括測(cè)試發(fā)光二極管電流電壓的電性參數(shù)測(cè)試裝置、測(cè)試發(fā)光二極管閘流的閘流測(cè)試裝置、以及測(cè)試發(fā)光二極管光學(xué)參數(shù)的光譜測(cè)試裝置。所述數(shù)據(jù)處理裝置包括對(duì)所測(cè)出發(fā)光二極管的電流電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的電性參數(shù)處理裝置、對(duì)閘流數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的閘流處理裝置、以及對(duì)其所測(cè)出光學(xué)參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的光譜處理裝置。所述光學(xué)參數(shù)包括主波長(zhǎng)、峰值波長(zhǎng)、純度、相對(duì)色溫、半波寬等等。所述電性參數(shù)包括所測(cè)發(fā)光二極管的正向電壓、反向電壓、正向電流、反向電流等。所述操作控制臺(tái)設(shè)置較好的為觸摸屏，也可以是其它顯示輸入設(shè)備。
所述光譜處理裝置包括分別按CIE1931標(biāo)準(zhǔn)、CIE1960標(biāo)準(zhǔn)、CIE1976標(biāo)準(zhǔn)對(duì)發(fā)光二極管的光學(xué)參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的CIE1931處理裝置、CIE1960處理裝置、CIE1976處理裝置。用戶可以根據(jù)需要采用其中任意一種處理裝置對(duì)發(fā)光二極管光學(xué)參數(shù)進(jìn)行測(cè)試。
所述光譜處理裝置與一個(gè)定時(shí)裝置相連，該定時(shí)裝置控制光譜處理裝置的采光時(shí)間。
所述LED測(cè)試裝置還包括測(cè)試發(fā)光二極管光強(qiáng)的探測(cè)器。
所述數(shù)據(jù)處理裝置還包括對(duì)所測(cè)出發(fā)光二極管的電流電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行圖形繪制的V-I圖處理裝置、以及對(duì)電流亮度進(jìn)行圖形繪制的I-IV圖處理裝置。通過(guò)V-I圖觀察LED的電壓電流特性，直觀的觀察LED的閘流特性，即負(fù)電阻效應(yīng)。通過(guò)I-IV圖可觀察LED電流與光強(qiáng)之間的關(guān)系。
一種發(fā)光二極管的自動(dòng)化測(cè)試方法，包括步驟用戶提出測(cè)試請(qǐng)求，當(dāng)接口檢測(cè)到開(kāi)始信號(hào)時(shí)，LED測(cè)試裝置即對(duì)發(fā)光二極管進(jìn)行測(cè)試；測(cè)試完成時(shí)，系統(tǒng)主機(jī)通過(guò)接口傳遞一個(gè)結(jié)束信號(hào)至PLC；數(shù)據(jù)處理裝置對(duì)LED測(cè)試裝置的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并確定所測(cè)發(fā)光二極管所屬的等級(jí)；數(shù)據(jù)處理裝置將該發(fā)光二極管的等級(jí)通過(guò)接口傳至PLC；PLC控制該發(fā)光二極管被劃入所確定的等級(jí)。
在測(cè)試發(fā)光二極管的正向電壓之前，先對(duì)發(fā)光二極管進(jìn)行預(yù)熱。
所述預(yù)熱方式是對(duì)發(fā)光二極管通以一定時(shí)間的電流。
進(jìn)一步包括在測(cè)試前先對(duì)一定數(shù)量的發(fā)光二極管進(jìn)行試測(cè)的步驟，根據(jù)試測(cè)結(jié)果確定分級(jí)區(qū)域和等級(jí)數(shù)。
從上面的描述可以看出，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)發(fā)光二極管正向電壓的測(cè)試，我們采用了預(yù)熱的方式來(lái)減少誤差。我們的測(cè)試系統(tǒng)采用CIE1976標(biāo)準(zhǔn)、CIE1960UCS標(biāo)準(zhǔn)及CIE1931標(biāo)準(zhǔn)，而CIE1976標(biāo)準(zhǔn)、CIE1960UCS標(biāo)準(zhǔn)這兩種標(biāo)準(zhǔn)的顏色空間相對(duì)于CIE1931來(lái)說(shuō)要均勻得多。特別是CIE1976，該標(biāo)準(zhǔn)的顏色空間是立體空間，采用三個(gè)值(L、a、b)來(lái)表征顏色，其中，L表示亮度，+a表示紅色，-a表示綠色，+b表示黃色，-b表示藍(lán)色。所以在CIE1976中，可以采用標(biāo)準(zhǔn)的正四邊形來(lái)對(duì)白光進(jìn)行分級(jí)，加上L，就可以對(duì)亮度進(jìn)行分級(jí)了。
但是考慮到人們使用CIE1931標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)使用了很久，已經(jīng)習(xí)慣了對(duì)x、y進(jìn)行分級(jí)操作，所以在我們的測(cè)試系統(tǒng)中，依然保留了對(duì)x、y的測(cè)試和分級(jí)能力，但是我們對(duì)xy的分級(jí)方式進(jìn)行了改進(jìn)，更方便了操作員的使用。用戶可以根據(jù)自己的需要選擇這三種標(biāo)準(zhǔn)中的任意一種來(lái)測(cè)試。
由此可見(jiàn)，本發(fā)明發(fā)光二極管自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)及方法對(duì)正向電壓、光學(xué)參數(shù)的測(cè)試精度更高，分級(jí)更準(zhǔn)確，而且增加了對(duì)發(fā)光二極管亮度的測(cè)試。


圖1是本發(fā)明發(fā)光二極管自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是圖1所示LED測(cè)試裝置的示意圖；圖3是圖1所示數(shù)據(jù)處理裝置的示意圖；圖4是圖3所示光譜處理裝置的示意圖；圖5是本發(fā)明發(fā)光二極管自動(dòng)化測(cè)試方法的流程圖；圖6是對(duì)發(fā)光二極管的電壓進(jìn)行分級(jí)的流程圖；圖7是采用CIE1976標(biāo)準(zhǔn)的Lab系統(tǒng)對(duì)發(fā)光二極管進(jìn)行分級(jí)的流程圖；具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
實(shí)施例請(qǐng)參見(jiàn)圖1，一種發(fā)光二極管的自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)，包括系統(tǒng)主機(jī)10、觸摸屏30、PLC20，系統(tǒng)主機(jī)10包括測(cè)試發(fā)光二極管電性和光學(xué)參數(shù)的LED測(cè)試裝置11、對(duì)所測(cè)試發(fā)光二極管的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的數(shù)據(jù)處理裝置12、以及實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理裝置12與PLC20相互通訊的接口13；以及與PLC20相連的觸摸屏30。
請(qǐng)參見(jiàn)圖2，所述LED測(cè)試裝置11包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元111、測(cè)試發(fā)光二極管電流電壓的電性參數(shù)測(cè)試裝置112、測(cè)試發(fā)光二極管閘流的閘流測(cè)試裝置113、測(cè)試發(fā)光二極管光學(xué)參數(shù)的光譜測(cè)試裝置114、以及測(cè)試發(fā)光二極管光強(qiáng)的探測(cè)器115。請(qǐng)參見(jiàn)圖3，所述數(shù)據(jù)處理裝置12包括對(duì)所測(cè)出發(fā)光二極管的電流電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的電性參數(shù)處理裝置122、對(duì)閘流數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的閘流處理裝置123、對(duì)其所測(cè)出光學(xué)參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的光譜處理裝置124、以及數(shù)據(jù)處理單元121。所述光學(xué)參數(shù)包括主波長(zhǎng)、峰值波長(zhǎng)、純度、相對(duì)色溫、半波寬、色度坐標(biāo)、光強(qiáng)。所述電性參數(shù)包括所測(cè)發(fā)光二極管的正向電壓、反向電壓、正向電流、反向電流、閘流。所述數(shù)據(jù)處理裝置12還包括對(duì)所測(cè)出發(fā)光二極管的電流電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行圖形繪制的V-I圖處理裝置125、以及對(duì)電流亮度進(jìn)行圖形繪制的I-IV圖處理裝置126。通過(guò)V-I圖觀察LED的電壓電流特性，直觀的觀察LED的閘流特性，即負(fù)電阻效應(yīng)。
請(qǐng)參見(jiàn)圖4，所述光譜處理裝置124包括分別按CIE1931標(biāo)準(zhǔn)、CIE1960標(biāo)準(zhǔn)、CIE1976標(biāo)準(zhǔn)對(duì)發(fā)光二極管的光學(xué)參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的CIE1931處理裝置1242、CIE1960處理裝置1243、CIE1976處理裝置1244、以及光譜處理單元1241。
所述光譜測(cè)試裝置114與一個(gè)定時(shí)裝置116相連，該定時(shí)裝置116控制光譜處理裝置的采光時(shí)間。
請(qǐng)參見(jiàn)圖5，一種發(fā)光二極管的自動(dòng)化測(cè)試方法，包括如下步驟用戶通過(guò)PLC20提出測(cè)試請(qǐng)求的步驟501，接口13檢測(cè)到開(kāi)始信號(hào)的步驟502，LED測(cè)試裝置11對(duì)發(fā)光二極管進(jìn)行測(cè)試的步驟503；對(duì)一個(gè)發(fā)光二極管測(cè)試完成時(shí)，數(shù)據(jù)處理裝置12傳遞一個(gè)結(jié)束信號(hào)給接口13的步驟504，接口13將該結(jié)束信號(hào)送至PLC20的步驟505；數(shù)據(jù)處理裝置12對(duì)LED測(cè)試裝置11的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并確定該發(fā)光二極管所屬等級(jí)的步驟506；數(shù)據(jù)處理裝置12將該發(fā)光二極管的等級(jí)通過(guò)接口傳至PLC20的步驟507；PLC20控制該發(fā)光二極管被劃入所確定等級(jí)的步驟508。
請(qǐng)參見(jiàn)圖6，當(dāng)用戶對(duì)發(fā)光二極管的正向電壓進(jìn)行測(cè)試時(shí)，包括以下步驟用戶輸入測(cè)試請(qǐng)求的步驟601，對(duì)發(fā)光二極管通以一定時(shí)間電流進(jìn)行預(yù)熱的步驟602，PLC20向接口13發(fā)出開(kāi)始測(cè)試信號(hào)的步驟602，接口檢測(cè)開(kāi)始信號(hào)的步驟603，開(kāi)始預(yù)熱，預(yù)熱結(jié)束，電性參數(shù)測(cè)試裝置112對(duì)發(fā)光二極管進(jìn)行測(cè)試的步驟604，檢測(cè)結(jié)束，數(shù)據(jù)處理裝置12傳送一個(gè)結(jié)束信號(hào)給接口13的步驟605，接口13將該結(jié)束信號(hào)送至PLC20的步驟606，電性參數(shù)處理裝置122對(duì)電性參數(shù)測(cè)試裝置112的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并確定該發(fā)光二極管所屬等級(jí)的步驟607；數(shù)據(jù)處理裝置12將該發(fā)光二極管的等級(jí)通過(guò)接口傳至PLC20的步驟608；PLC20控制該發(fā)光二極管被劃入所確定等級(jí)的步驟609。
請(qǐng)參見(jiàn)圖7，當(dāng)用戶采用CIE1976標(biāo)準(zhǔn)的Lab系統(tǒng)對(duì)發(fā)光二極管進(jìn)行分級(jí)時(shí)，包括以下步驟用戶調(diào)出CIE1976坐標(biāo)系統(tǒng)的步驟701，從所需測(cè)試發(fā)光二極管中抽取樣品的步驟702，對(duì)所抽取樣品進(jìn)行試測(cè)的步驟703，根據(jù)抽樣測(cè)試結(jié)果確定分級(jí)區(qū)域和分級(jí)數(shù)的步驟704，測(cè)試開(kāi)始，PLC20向接口13發(fā)出開(kāi)始測(cè)試信號(hào)的步驟705，接口檢測(cè)開(kāi)始信號(hào)的步驟706，光譜測(cè)試裝置114對(duì)發(fā)光二極管進(jìn)行測(cè)試的步驟707，對(duì)該發(fā)光二極管檢測(cè)結(jié)束時(shí)，數(shù)據(jù)處理裝置12傳送一個(gè)結(jié)束信號(hào)給接口13的步驟708，接口13將該結(jié)束信號(hào)送至PLC20的步驟709，光譜處理裝置124中的CIE1976處理裝置對(duì)光譜測(cè)試裝置114的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并確定該發(fā)光二極管所屬等級(jí)的步驟710；數(shù)據(jù)處理裝置12將該發(fā)光二極管的等級(jí)通過(guò)接口13傳至PLC20的步驟711；PLC20控制該發(fā)光二極管被劃入所確定等級(jí)的步驟712。
盡管本發(fā)明已作了詳細(xì)的說(shuō)明并引證了具體實(shí)例，但對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)熟練人員來(lái)說(shuō)，只要不離開(kāi)本發(fā)明的精神和范圍可作各種變化或修正是顯然的，都應(yīng)包括在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光二極管的自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)，包括系統(tǒng)主機(jī)、操作控制臺(tái)、PLC，系統(tǒng)主機(jī)包括測(cè)試發(fā)光二極管電性和光學(xué)參數(shù)的LED測(cè)試裝置、對(duì)所測(cè)試發(fā)光二極管的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的數(shù)據(jù)處理裝置、以及實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理裝置與PLC相互通訊的接口，其特征在于所述LED測(cè)試裝置包括測(cè)試發(fā)光二極管電流電壓的電性參數(shù)測(cè)試裝置、測(cè)試發(fā)光二極管閘流的閘流測(cè)試裝置、以及測(cè)試發(fā)光二極管光學(xué)參數(shù)的光譜測(cè)試裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)處理裝置包括對(duì)所測(cè)出發(fā)光二極管的電流電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的電性參數(shù)處理裝置、對(duì)閘流數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的閘流處理裝置、以及對(duì)其所測(cè)出光學(xué)參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的光譜處理裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于所述光譜處理裝置包括分別按CIE1931標(biāo)準(zhǔn)、CIE1960標(biāo)準(zhǔn)、CIE1976標(biāo)準(zhǔn)對(duì)發(fā)光二極管的光學(xué)參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的CIE1931處理裝置、CIE1960處理裝置、CIE1976處理裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于所述光譜處理裝置與一定時(shí)裝置相連，該定時(shí)裝置控制光譜處理裝置的采光時(shí)間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于所述LED測(cè)試裝置還包括測(cè)試發(fā)光二極管光強(qiáng)的探測(cè)器。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)處理裝置還包括對(duì)所測(cè)出發(fā)光二極管的電流電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行圖形繪制的V-I圖處理裝置、以及對(duì)電流亮度進(jìn)行圖形繪制的I-IV圖處理裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6所述的自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于所述操作控制臺(tái)為觸摸屏。
8.一種發(fā)光二極管的測(cè)試方法，包括步驟用戶提出測(cè)試請(qǐng)求，當(dāng)接口檢測(cè)到開(kāi)始信號(hào)時(shí)，LED測(cè)試裝置即對(duì)發(fā)光二極管進(jìn)行測(cè)試；測(cè)試完成時(shí)，系統(tǒng)主機(jī)通過(guò)接口傳遞一個(gè)結(jié)束信號(hào)至PLC；數(shù)據(jù)處理裝置對(duì)LED測(cè)試裝置的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并確定所測(cè)發(fā)光二極管所屬的等級(jí)；數(shù)據(jù)處理裝置將該發(fā)光二極管的等級(jí)通過(guò)接口傳至PLC；PLC控制該發(fā)光二極管被劃入所確定的等級(jí)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種發(fā)光二極管的測(cè)試方法，其特征在于在測(cè)試發(fā)光二極管的正向電壓之前，先對(duì)發(fā)光二極管進(jìn)行預(yù)熱。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種發(fā)光二極管的測(cè)試方法，其特征在于所述預(yù)熱方式是對(duì)發(fā)光二極管通以一定時(shí)間的電流。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種發(fā)光二極管的測(cè)試方法，其特征在于進(jìn)一步包括在測(cè)試前先對(duì)一定數(shù)量的發(fā)光二極管進(jìn)行試測(cè)的步驟，根據(jù)試測(cè)結(jié)果確定分級(jí)區(qū)域和等級(jí)數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及發(fā)光二極管電性和光學(xué)測(cè)試領(lǐng)域，具體地說(shuō)涉及一種發(fā)光二極管的自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)及方法。包括系統(tǒng)主機(jī)、操作控制臺(tái)、PLC，系統(tǒng)主機(jī)包括測(cè)試發(fā)光二極管電性和光學(xué)參數(shù)的LED測(cè)試裝置、對(duì)所測(cè)試發(fā)光二極管的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的數(shù)據(jù)處理裝置、以及實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理裝置與PLC相互通訊的接口，其特征在于所述LED測(cè)試裝置包括測(cè)試發(fā)光二極管電流電壓的電性參數(shù)測(cè)試裝置、測(cè)試發(fā)光二極管閘流的閘流測(cè)試裝置、以及測(cè)試發(fā)光二極管光學(xué)參數(shù)的光譜測(cè)試裝置。本發(fā)明發(fā)光二極管自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)及方法對(duì)正向電壓、光學(xué)參數(shù)的測(cè)試精度更高，分級(jí)更準(zhǔn)確，而且增加了對(duì)發(fā)光二極管亮度的測(cè)試。
文檔編號(hào)G01R31/26GK1696726SQ20051003493
公開(kāi)日2005年11月16日 申請(qǐng)日期2005年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月27日
發(fā)明者韓金龍, 羅會(huì)才, 楊少辰 申請(qǐng)人:韓金龍, 羅會(huì)才, 楊少辰