專利名稱：檢查發(fā)光二極管的設備及使用該設備的檢查方法
技術領域：
本發(fā)明涉及ー種用于發(fā)光二極管(LED)的檢查設備以及ー種使用該設備的檢查方法，更具體地說，涉及一種用于通過檢查LED的外觀和發(fā)射特性來確定LED的劣等的檢查設備以及ー種使用該設備的檢查方法。
背景技術：
最初，發(fā)光二極管(LED)封裝件起初用于發(fā)信號。近來，LED封裝件被更加廣泛地 應用，例如，用于照明裝置與移動電話或諸如液晶顯示器(LCD)的大面積顯示裝置的背光単元(BLU)的光源。由于LED與普通的燈泡或熒光燈相比具有相對低的功耗和長壽命，所以對LED的需求日益增加。隨著需求增加，LED的生產(chǎn)快速地增加。因此，在LED中出現(xiàn)缺陷的比例也在日益増加。因此，在將LED銷售給消費者之前，執(zhí)行對LED的外觀和發(fā)射特性(稱作光亮度(PL)特性)的檢查。已經(jīng)執(zhí)行使用肉眼或使用設備的視覺檢查來防止將具有各種外部缺陷(例如外部損壞、污染等)的LED銷售給消費者。然而，由于不能通過視覺檢查來檢查發(fā)射特性，所以需要對發(fā)射特性的專門檢查。可通過包括紫外(UV)燈的顯微鏡來執(zhí)行對發(fā)射特性的檢查。這里，顯微鏡通過機械地調(diào)節(jié)開閉器來控制從UV燈發(fā)射的光。然而，使用機械開閉器操作會阻礙對發(fā)射特性的高速檢查。另外，會使設備的壽命縮短，同時UV燈増加初始費用以及維護費用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一方面提供一種通過同時確定LED的與外觀和發(fā)射特性相關的缺陷來降低檢查成本并且能夠高速檢查的檢查設備以及ー種使用該檢查設備的檢查方法。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供ー種發(fā)光二極管(LED)檢查設備，所述LED檢查設備包括至少ー個LED，包括涂覆在發(fā)射表面上的磷光體；第一照明単元，將可見光發(fā)射至LED ；第二照明単元，將紫外(UV)光發(fā)射至LED;拍攝單元，通過對從LED反射的可見光拍攝來產(chǎn)生至少ー個第一圖像數(shù)據(jù)，并通過對從LED反射的UV光拍攝來產(chǎn)生至少ー個第二圖像數(shù)據(jù)；確定單元，利用所述至少ー個第一圖像數(shù)據(jù)和所述至少ー個第二圖像數(shù)據(jù)來確定LED的外觀和發(fā)射特性的缺陷。所述LED檢查設備還可包括分束単元，用來反射發(fā)射的可見光并將反射的可見光透射至LED，并通過透射從LED反射的可見光將該可見光提供至拍攝單元。從LED反射的UV光可包含波長被LED和磷光體轉(zhuǎn)換的波長轉(zhuǎn)換后的光。LED檢查設備還可包括設置在LED的上部以使包含在從LED反射的UV光中的波長轉(zhuǎn)換后的光穿過并過濾UV光的濾色器。
拍攝單元可通過對穿過濾色器的波長轉(zhuǎn)換后的光拍攝以產(chǎn)生第二圖像數(shù)據(jù)。確定單元可通過第一圖像數(shù)據(jù)檢測LED的對準狀態(tài)并根據(jù)對準狀態(tài)確定ニ極管的存在。當確定ニ極管存在時，確定單元可將第一圖像數(shù)據(jù)與第一參考圖像數(shù)據(jù)比較，并且當?shù)谝粓D像數(shù)據(jù)與第一參考圖像數(shù)據(jù)不同吋，確定單元可確定LED的外觀有缺陷。當確定LED具有正常的外觀時，確定単元可將第二圖像數(shù)據(jù)分為多個區(qū)并計算包括在所述多個區(qū)中的像素的平均像素值，并且當平像素均值超出容差范圍時，確定単元可確定LED的發(fā)射特性有缺陷。
當平均像素值在容差范圍內(nèi)吋，確定單元可對第二圖像數(shù)據(jù)進行圖像處理，并可將圖像處理后的第二圖像數(shù)據(jù)與第二參考圖像數(shù)據(jù)進行比較，當圖像處理后的第二圖像數(shù)據(jù)與第二參考圖像數(shù)據(jù)不同吋，確定單元確定LED的發(fā)射特性有缺陷。LED檢查設備還可包括顯示單元，顯示由拍攝單元產(chǎn)生的第一圖像數(shù)據(jù)和第二圖像數(shù)據(jù)；存儲單元，利用由確定單元對與外觀和發(fā)射特性的缺陷相關的確定結(jié)果對第一圖像數(shù)據(jù)和第二圖像數(shù)據(jù)映射，并儲存映射結(jié)果。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了ー種LED檢查方法，該LED檢查方法包括下述步驟將可見光發(fā)射至包括涂覆在發(fā)射表面上的磷光體的至少ー個LED ;通過對從LED反射的可見光拍攝來產(chǎn)生至少ー個第一圖像數(shù)據(jù)；將紫外(UV)光發(fā)射至LED ;通過對從LED反射的UV光拍攝來產(chǎn)生至少ー個第二圖像數(shù)據(jù)；利用第一圖像數(shù)據(jù)和第二圖像數(shù)據(jù)確定LED的外觀和發(fā)射特性的缺陷。從LED反射的UV光可包含波長被LED和磷光體轉(zhuǎn)換的波長轉(zhuǎn)換后的光。產(chǎn)生第二圖像數(shù)據(jù)的步驟可包括使包含在從LED反射的UV光中的波長轉(zhuǎn)換后的光穿過并過濾UV光；通過對過濾后的波長轉(zhuǎn)換后的光拍攝來產(chǎn)生第二圖像數(shù)據(jù)。確定缺陷的步驟可包括通過第一圖像數(shù)據(jù)檢查LED的對準狀態(tài)，井根據(jù)對準狀態(tài)確定ニ極管的存在；當確定ニ極管存在時，將第一圖像數(shù)據(jù)與第一參考圖像數(shù)據(jù)進行比較；當?shù)谝粓D像數(shù)據(jù)與第一參考圖像數(shù)據(jù)不同時，確定LED的外觀有缺陷。確定缺陷的步驟可包括當確定LED具有正常的外觀時，將第二圖像數(shù)據(jù)分為多個區(qū)，并計算包括在所述多個區(qū)中的像素的平均像素值；當平均像素值超出容差范圍時，確定LED的發(fā)射特性有缺陷。確定缺陷的步驟可包括當平像素均值在容差范圍內(nèi)時，對第二圖像數(shù)據(jù)進行圖像處理；將圖像處理后的第二圖像數(shù)據(jù)與第二參考圖像數(shù)據(jù)進行比較，并且當圖像處理后的第二圖像數(shù)據(jù)與第二參考圖像數(shù)據(jù)不同時，確定LED的發(fā)射特性有缺陷。LED檢查方法還可包括下述步驟顯示第一圖像數(shù)據(jù)和第二圖像數(shù)據(jù)；利用由確定單元對與外觀和發(fā)射特性的缺陷相關的確定結(jié)果對第一圖像數(shù)據(jù)和第二圖像數(shù)據(jù)映射，并儲存映射結(jié)果。


通過下面結(jié)合附圖進行的對示例性實施例的描述，本發(fā)明的這些和/或其它方面、特征和優(yōu)點將變得更加明顯并且更加容易理解，在附圖中圖I是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的發(fā)光二極管(LED)檢查設備的結(jié)構的框圖2是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的LED檢查方法的流程圖；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的確定LED的外觀和發(fā)射特性方面的缺點的方法的流程圖；圖4和圖5是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的第一圖像數(shù)據(jù)和第二圖像數(shù)據(jù)的圖；圖6和圖7是示出根據(jù)本發(fā)明另ー實施例的第一圖像數(shù)據(jù)和第二圖像數(shù)據(jù)的圖；圖8和圖9是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的第二圖像數(shù)據(jù)以及圖像處理后的第二圖像數(shù)據(jù)的圖；圖10至圖12是示出根據(jù)本發(fā)明其它實施例的圖像處理后的第二圖像數(shù)據(jù)的圖。
具體實施方式

現(xiàn)在將詳細描述本發(fā)明的示例性實施例，在附圖中示出了示例性實施例的示例，其中，相同的標號始終表示相同的元件。在下面的描述中，當確定對與本發(fā)明相關的公知的功能及其結(jié)構的詳細描述會使本發(fā)明的要點不清楚時，將省略這些詳細描述。這里使用的術語僅用于描述特定的實施例，并且定義可根據(jù)本發(fā)明的用戶、操作者或消費者而改變。這里，應當基于本說明書的描述來定義術語和詞語。圖I是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的發(fā)光二極管(LED)檢查設備的結(jié)構的框圖。參照圖1，LED檢查設備100可包括LED 110、第一照明単元120、第二照明単元130、分束単元140、濾色器150、拍攝單元160和確定單元170。LED 110可具有包括磷光體的芯片結(jié)構或者可具有晶片級結(jié)構。另外，LED 110可以是安裝在封裝基底(未示出)上的封裝結(jié)構或者是模塊結(jié)構。可在陣列板10上布置多個LED 110。可將磷光體涂覆到LED 110的發(fā)射表面上，以轉(zhuǎn)換由LED 110產(chǎn)生的光的波長?？筛鶕?jù)從LED 110產(chǎn)生的光的顏色以及將要使用LED 110和磷光體實現(xiàn)的光的顏色來改變磷光體的種類。例如，當由LED 110產(chǎn)生藍光并且將要利用LED 110和磷光體實現(xiàn)白光時，可使用黃色磷光體作為所述磷光體。當由LED 110產(chǎn)生紫外(UV)光并且將要利用LED 110和磷光體實現(xiàn)白光時，可使用藍色磷光體、綠色磷光體和紅色磷光體作為所述磷光體。第一照明単元120將可見光L1發(fā)射至LED 110。從第一照明単元120發(fā)射的可見光L1ILED 110反射。第一照明単元120可以是同軸光源。除了可見光L1之外，同軸光源還可發(fā)射UV光。第二照明単元130可將UV光L2發(fā)射至LED 110。從第二照明単元130發(fā)射的UV光L2可從LED 110反射。反射的UV光L2'可包括波長轉(zhuǎn)換后的光，通過LED 110的有源層和磷光體對波長轉(zhuǎn)換后的光的波長進行轉(zhuǎn)換。即，接收UV光L2的LED 110的有源層可被UV光L2激發(fā)，從而產(chǎn)生具有與有源層的材料對應的波長的光。因此，UV光L2的波長通過磷光體進行轉(zhuǎn)換?？梢园凑张c第一照明単元120的操作相反的方式開啟和關閉第二照明単元130。例如，當開啟第一照明単元120時，可關閉第二照明単元130。另外，當關閉第一照明単元120時，可開啟第二照明単元130。
第二照明単元130可以是垂直光源，并且可包括多個垂直照明単元。除了發(fā)射UV光L2之外，垂直光源還可發(fā)射可見光。即，垂直光源可単獨地發(fā)射UV光L2和可見光。分束器(即，分束単元)140可設置在陣列板10的上部。通過反射從第一照明單元120發(fā)射的可見光L1，分束器140可將可見光L1發(fā)射至設置在陣列板10上的LED 110。分束器140可設置在支撐體141中。另外，分束器140可透射從LED 110反射的可見光L/。更具體地說，從第一照明單元120發(fā)射的可見光L1被分束器140反射，從而被傳輸?shù)絃ED110?？梢姽釲1ILED 110反射并成為被分束器140透射的可見光L1'。濾色器150可透射可見光L/以及從LED 110反射的UV光L2'。在這個過程中，濾色器150可從可見光L/和UV光L2'中去除UV分量，從而防止UV分量行進至拍攝單元160。除了從第二照明單元120發(fā)射的UV光L2之外，從LED 110反射的UV光L2'還可包括波長轉(zhuǎn)換后的光，通過LED 110的有源層和磷光體對波長轉(zhuǎn)換后的光的波長進行轉(zhuǎn)換。因 此，濾色器150可透射包括在UV光L2'中的波長轉(zhuǎn)換后的光，而選擇性地僅去除UV光L2,從而防止UV分量行進至拍攝單元160。濾色器150可固定于其上設置有LED 110的陣列板10的上部。然而,濾色器150可以是可移動的。例如，當?shù)诙彰鲄g元130開啟時，濾色器150可設置在陣列板10的上部處，當?shù)诙彰鲄g元130關閉吋，濾色器150可移動至另一位置。通過對從LED 110反射的可見光L/進行拍攝，拍攝単元160可產(chǎn)生至少ー個第ー圖像數(shù)據(jù)。另外，拍攝單元160可通過對從LED 110反射的并穿過濾色器150的UV光L2'進行拍攝來產(chǎn)生至少ー個第二圖像數(shù)據(jù)。拍攝単元160可以是包括電荷耦合器件(CXD)照相機的拍攝裝置。
確定單元170可利用第一圖像數(shù)據(jù)和第二圖像數(shù)據(jù)來確定LED 110的外觀和發(fā)射特性方面的缺陷。根據(jù)示例性實施例，確定單元170可利用第一圖像數(shù)據(jù)來確定LED 110是否具有有缺陷的外觀，并且可利用第二圖像數(shù)據(jù)來確定LED 110是否具有有缺陷的發(fā)射特性。確定單元170可通過第一圖像數(shù)據(jù)來檢測LED 110的對準狀態(tài)。確定單元170可根據(jù)檢測到的對準狀態(tài)來確定ニ極管的存在。確定單元170可核對從第一圖像數(shù)據(jù)檢測的對準狀態(tài)，并且在對準狀態(tài)具有不連續(xù)的部分或不可檢測的部分時確定不存在ニ極管。對于不存在ニ極管的部分，不執(zhí)行對LED110的外觀和發(fā)射特性的缺陷的檢查。當?shù)谝粓D像數(shù)據(jù)包括ニ極管時，確定単元170可將第一圖像數(shù)據(jù)與第一參考圖像數(shù)據(jù)比較，從而確定LED 110的外觀缺陷。第一參考圖像數(shù)據(jù)可以是通過將可見光發(fā)射至對應于型號或規(guī)格的標準LED來拍攝的圖像數(shù)據(jù)。即，第一參考圖像數(shù)據(jù)可以是對應于正常狀態(tài)的參考數(shù)據(jù)。例如，第一參考圖像數(shù)據(jù)可以是通過將可見光發(fā)射至與LED 110具有相同的型號和規(guī)格的標準LED來拍攝的圖像數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的實施例，確定單元170可檢測來自第一圖像數(shù)據(jù)的邊界并將檢測到的邊界與第一參考圖像數(shù)據(jù)的參考邊界進行比較，從而確定LEDllO的外觀的缺陷。當從第一圖像數(shù)據(jù)檢測到的邊界與第一參考圖像數(shù)據(jù)的參考邊界相同吋，確定單元170可確定LED 110具有正常的外觀。相反，當從第一圖像數(shù)據(jù)檢測到的邊界與參考邊界不同吋，確定單元170可確定LED 110具有有缺陷的外觀。例如，LED 110可能具有諸如破裂的損傷或者可能被污染。根據(jù)本發(fā)明的另ー實施例，確定單元170可測量組成第一圖像數(shù)據(jù)的各個像素的像素值，并將測量的像素值與對應于第一圖像數(shù)據(jù)的各個像素的參考像素值進行比較，從而確定LED 110的外觀的缺陷。當包括在第一圖像數(shù)據(jù)中的第m行第η列像素的像素值等于包括在第一參考圖像數(shù)據(jù)中的第m行第η列像素的參考像素值時，確定單元170可確定LED 110具有正常的外觀。然而，當包括在第一圖像數(shù)據(jù)中的第m行第η列像素的像素值與包括在第一參考圖像數(shù)據(jù)中的第m行第η列像素的參考像素值不同吋，確定單元170可確定LED 110的外觀有缺陷。例如，LED 110可能具有諸如破裂的損傷或者可能被污染。
當LED 110被確定為具有正常的外觀時，確定單元170可利用第二圖像數(shù)據(jù)確定LED 110的發(fā)射特性的缺陷。確定單元170可將第二圖像數(shù)據(jù)分為多個區(qū)(例如，ニ極管單元區(qū))，并計算包括在多個區(qū)中的像素的平均像素值。第二圖像數(shù)據(jù)可以是由LED 110反射的UV光L2'中的被濾色器過濾出的波長轉(zhuǎn)換后的光的圖像數(shù)據(jù)。因此，第二圖像數(shù)據(jù)可以是包括與從被UV光激發(fā)的有源層產(chǎn)生的光和由磷光體進行波長轉(zhuǎn)換的光對應的像素值的圖像數(shù)據(jù)。例如，當有源層被UV光激發(fā)從而產(chǎn)生藍光，同時磷光體將UV光轉(zhuǎn)換為黃光吋，包括在多個區(qū)中的像素可具有對應于藍光和黃光的混合光的像素值。因此，當LED 110具有正常發(fā)射特性時，每個區(qū)中的像素的平均像素值可以在容差范圍內(nèi)。這里，容差范圍可根據(jù)LED 110和磷光體的型號和規(guī)格而改變。當利用多個區(qū)計算的平均像素值在容差范圍內(nèi)吋，確定單元170可對第二圖像數(shù)據(jù)進行圖像處理并將第二圖像數(shù)據(jù)與第二參考圖像數(shù)據(jù)進行比較，從而確定LED 110的發(fā)射特性的缺陷。如上所述，第二圖像數(shù)據(jù)可以是包括從由UV光激發(fā)的有源層產(chǎn)生的光以及通過磷光體進行了波長轉(zhuǎn)換的光的圖像數(shù)據(jù)。由于對應于波長轉(zhuǎn)換后的光的像素值，所以在第ニ圖像數(shù)據(jù)中可能不會精確地檢查微小的點或斑。因此，確定単元170可將第二圖像數(shù)據(jù)圖像處理成為黑白圖像。確定單元170可將圖像處理后的第二圖像數(shù)據(jù)與第二參考圖像數(shù)據(jù)進行比較。當處理后的第二圖像數(shù)據(jù)與第二參考圖像數(shù)據(jù)相同吋，確定單元170可確定LED 110具有正常的發(fā)射特性。當處理后的第二圖像數(shù)據(jù)與第二參考圖像數(shù)據(jù)不同吋，確定單元170可確定LED 110具有有缺陷的發(fā)射特性。確定單元170可通過將包括在圖像處理后的第二圖像數(shù)據(jù)中的像素與包括在第ニ參考圖像數(shù)據(jù)中的像素逐一地進行比較來確定LED 110的發(fā)射特性的缺陷。第二參考圖像數(shù)據(jù)可以是通過將UV光發(fā)射至對應于型號或規(guī)格的包括磷光體的標準LED來拍攝的圖像數(shù)據(jù)。即，第二參考圖像數(shù)據(jù)可以是對應于正常狀態(tài)的參考數(shù)據(jù)。例如，第二參考圖像數(shù)據(jù)可以是通過將UV光發(fā)射至具有與LED 110的型號和規(guī)格相同的型號和規(guī)格的標準LED來拍攝的圖像。LED檢查設備100還可包括顯示單元180和存儲單元190。
顯示單元180可顯示由拍攝單元160產(chǎn)生的第一圖像數(shù)據(jù)和第二圖像數(shù)據(jù)。因此，操作者可通過顯示単元180利用肉眼來檢查LED的外觀和發(fā)射特性。當通過確定單元170確定缺陷時，存儲單元190可利用第一圖像數(shù)據(jù)和第二圖像數(shù)據(jù)對確定結(jié)果進行映射并儲存映射結(jié)果。S卩，可以在檢查之前將LED 110的型號和規(guī)格輸入到LED檢查設備100。存儲單元190可對輸入的型號和規(guī)格、與LED 110相關的第一圖像數(shù)據(jù)和第二圖像數(shù)據(jù)以及確定結(jié)果(例如“有缺陷”或“正?！?進行映射，并儲存映射結(jié)果數(shù)據(jù)。圖I中示出的LED檢查設備100可通過同時檢查LED 110的外觀和發(fā)射特性來確定缺陷，因此簡化了檢查過程。另外，使用發(fā)射UV光的第二照明単元130作為檢查光源，LED檢查設備100可以以高速執(zhí)行檢查。雖然已經(jīng)參照圖I將確定単元170示出為通過使用第一參考圖像數(shù)據(jù)和第二參考圖像數(shù)據(jù)的圖案匹配來確定LED的缺陷，但是本發(fā)明不限于該實施例。例如，確定單元170可使用缺陷形狀識別法或圖像處理法。圖2是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的LED檢查方法的流程圖。LED檢查方法可通過圖I中示出的LED檢查設備100來執(zhí)行。參照圖2，在操作210中，LED檢查設備100可將第一照明単元120開啟，以將可見光L1發(fā)射至LED 110。可在陣列板10上布置至少ー個LED 110。LED 110可包括涂覆在發(fā)射表面上的磷光體。在操作220中，LED檢查設備可通過對從LED 110反射的可見光L/進行拍攝來
產(chǎn)生第一圖像數(shù)據(jù)。在操作230中，LED檢查設備100可將第二照明単元130開啟，以將UV光L2發(fā)射至LED 110。當?shù)诙彰鲄g元130開啟時，可關閉第一照明単元120。另外，當?shù)诙彰鲉卧?30開啟時，濾色器150可移動至設置在陣列板10上的LED 110的上部。在操作240中，LED檢查設備100可對從LED 110反射的UV光L2'成像，從而產(chǎn)生第二圖像數(shù)據(jù)。在這種情況下，UV光L2'可具有通過濾色器150去除的UV分量。在操作250中，LED檢查設備100可利用第一圖像數(shù)據(jù)和第二圖像數(shù)據(jù)確定LED110的外觀和發(fā)射特性方面的缺陷。圖3是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的確定LED的外觀和發(fā)射特性的缺陷的方法的流程圖。圖3詳細地示出了圖2中的操作250。LED檢查設備100可利用第一圖像數(shù)據(jù)來確定LED 110的外觀缺陷，并可利用第二圖像數(shù)據(jù)來確定發(fā)射特性缺陷。BP,LED檢查設備100可在操作301中從第一圖像數(shù)據(jù)檢測LED 110的對準狀態(tài)，并在操作302中根據(jù)檢測到的對準狀態(tài)確定存在ニ極管。當在第一圖像數(shù)據(jù)中對準狀態(tài)具有不連續(xù)的部分或不可檢測的部分吋，LED檢查設備100可確定不存在ニ極管。當在操作303中確定第一圖像數(shù)據(jù)包括ニ極管時，LED檢查設備100可在操作304中確定第一圖像數(shù)據(jù)與第一參考圖像數(shù)據(jù)是否相同。即，LED檢查設備100可比較第一圖像數(shù)據(jù)的邊界與第一參考圖像數(shù)據(jù)的邊界，從而確定這兩個邊界是否相同。可選地，LED檢查設備100可將第一圖像數(shù)據(jù)的像素值與第一參考圖像數(shù)據(jù)的參考像素值進行比較，從而確定這兩個對應的像素值是否相同或者差異是否在容差范圍內(nèi)。、
當?shù)谝粓D像數(shù)據(jù)與第一參考圖像數(shù)據(jù)相同吋，LED檢查設備100可在操作305中確定LED 110具有正常的外觀。當?shù)谝粓D像數(shù)據(jù)與第一參考圖像數(shù)據(jù)不同吋，LED檢查設備100可在操作306中確定LED 110的外觀有缺陷。在這種情況下，例如，LED 110可能具有諸如破裂的損傷或者可能受到了污染。當確定LED 110具有正常的外觀時，LED檢查設備100可在操作307中計算包括在第二圖像數(shù)據(jù)的多個區(qū)中的像素的平均像素值。然后，LED檢查設備100可在操作308中核對平均像素值是否在容差范圍內(nèi)。當平均像素值在容差范圍內(nèi)時，LED檢查設備100可在操作309中確定LED 110具有正常的發(fā)射特性，或者當平均像素值不在容差范圍內(nèi)時，在操作313中確定LED具有有缺陷的發(fā)射特性。當在操作309中確定LED 110具有正常的發(fā)射特性吋，LED檢查設備100可在操作310中對第二圖像數(shù)據(jù)進行圖像處理。執(zhí)行圖像處理以利用圖像處理后的第二圖像數(shù)據(jù)二次確定LED 110的發(fā)射特性的缺陷。 在操作311中，LED檢查設備100可確定圖像處理后的第二圖像數(shù)據(jù)與第二參考圖像數(shù)據(jù)是否相同或者差異是否在容差范圍內(nèi)。具體地說，為了這個目的，可將包括在第二圖像數(shù)據(jù)中的像素與包括在第二參考圖像數(shù)據(jù)中的像素進行比較。當圖像處理后的第二圖像數(shù)據(jù)與第二參考圖像數(shù)據(jù)相同吋，LED檢查設備100可在操作312中確定LED 110的發(fā)射特性正常。當圖像處理后的第二圖像數(shù)據(jù)與第二參考圖像數(shù)據(jù)不同吋，LED檢查設備100可在操作313中確定LED 110的發(fā)射特性有缺陷。在操作314中，LED檢查設備100可利用第一圖像數(shù)據(jù)和第二圖像數(shù)據(jù)對確定結(jié)果進行映射并儲存映射結(jié)果。即，LED檢查設備100可產(chǎn)生確定結(jié)果數(shù)據(jù)。圖4和圖5是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的第一圖像數(shù)據(jù)和第二圖像數(shù)據(jù)的圖。圖4示出了通過將可見光發(fā)射至多個LED來拍攝的第一圖像數(shù)據(jù)400。圖5示出了通過將UV光發(fā)射至相同的LED來拍攝的第二圖像數(shù)據(jù)500。參照圖4，第一圖像數(shù)據(jù)包括第一ニ極管區(qū)a、第二ニ極管區(qū)b、第三ニ極管區(qū)c和第四ニ極管區(qū)d。在第一ニ極管區(qū)a、第二ニ極管區(qū)b、第三ニ極管區(qū)c和第四ニ極管區(qū)d中檢測第一圖像數(shù)據(jù)400的邊界。因此，識別出第二ニ極管區(qū)b的區(qū)域A損壞。在第一圖像數(shù)據(jù)400的邊界檢測過程中，也可從包括在區(qū)域A中的損壞區(qū)域檢測到邊界1卩第一參考圖像數(shù)據(jù)(未示出)不包括在區(qū)域A中包括的邊界。即，第一圖像數(shù)據(jù)400與第一參考圖像數(shù)據(jù)不同。因此，對應于第一圖像數(shù)據(jù)400的LED可被確定為具有有缺陷的外觀。參照圖5，按照與第一圖像數(shù)據(jù)400相同的方式，第二圖像數(shù)據(jù)500包括第一ニ極管區(qū)a、第二ニ極管區(qū)b、第三ニ極管區(qū)c和第四ニ極管區(qū)d。第一ニ極管區(qū)a、第二ニ極管區(qū)b、第三ニ極管區(qū)c和第四ニ極管區(qū)d可包括與從LED的有源層產(chǎn)生的光和通過磷光體轉(zhuǎn)換波長的光對應的像素值。例如，當從LED的有源層產(chǎn)生藍光并且同時磷光體將藍光波長轉(zhuǎn)換為黃光時，包括在第一ニ極管區(qū)a、第二ニ極管區(qū)b、第三ニ極管區(qū)c和第四ニ極管區(qū)d中的像素可具有對應于藍光和黃光的混合光的像素值。因此，當LED具有正常的發(fā)射特性時，包括在第一ニ極管區(qū)a、第二ニ極管區(qū)b、第三ニ極管區(qū)c和第四ニ極管區(qū)d中的像素的平均像素值可以在容差范圍內(nèi)。第一ニ極管區(qū)a、第二ニ極管區(qū)b、第三ニ極管區(qū)c和第四ニ極管區(qū)d中的第一ニ極管區(qū)a可幾乎不包括對應于藍光的像素值而可包括對應于黃光的像素值。因此，第一ニ極管區(qū)a中的像素的平均像素值可不在容差范圍內(nèi)。即，LED具有有缺陷的發(fā)射特性，并且不能正常地產(chǎn)生藍光。如圖4和圖5中所示，由于波長轉(zhuǎn)換后的光，導致未從第二圖像數(shù)據(jù)500檢測到包括在區(qū)域A中的損壞區(qū)。因此，可利用作為可見光的圖像的第一圖像數(shù)據(jù)400來檢查LED的外觀缺陷。另外，由于第一圖像數(shù)據(jù)400的亮度沒有被波長轉(zhuǎn)換后的光改變，所以利用第一圖像數(shù)據(jù)400檢查不到與第一ニ極管區(qū)a相關的發(fā)射特性。因此，可利用作為UV光的圖像的第二圖像數(shù)據(jù)500來檢查發(fā)射特性缺陷。 圖6和圖7是示出根據(jù)本發(fā)明另ー實施例的第一圖像數(shù)據(jù)和第二圖像數(shù)據(jù)的圖。通過將可見光發(fā)射至LED來拍攝圖6中示出的第一圖像數(shù)據(jù)。通過將UV光發(fā)射至同一 LED來拍攝圖7中示出的第二圖像數(shù)據(jù)。參照圖6中示出的第一圖像數(shù)據(jù)600，在區(qū)域B中檢查到外觀的缺陷。第一圖像數(shù)據(jù)600的像素值和第一參考圖像數(shù)據(jù)(未示出)的像素值在區(qū)域B中彼此不對應。因此，可將對應于第一圖像數(shù)據(jù)600的LED確定為被污染。圖7中示出的第二圖像數(shù)據(jù)700是區(qū)域B被污染的LED的圖像。然而，由于波長轉(zhuǎn)換后的光的影響，所以檢測不到區(qū)域B中包括的發(fā)射特性。因此，可利用作為可見光的圖像的第一圖像數(shù)據(jù)600來檢查外觀缺陷。圖8和圖9是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的第二圖像數(shù)據(jù)和圖像處理后的第二圖像數(shù)據(jù)的圖。在圖8中示出的第二圖像數(shù)據(jù)中，利用波長轉(zhuǎn)換后的光檢查LED的發(fā)射特性。因此，由于波長轉(zhuǎn)換后的光，所以可能不會精確地檢查到微小的點或斑。因此，LED檢查設備可將第二圖像數(shù)據(jù)圖像處理為黑白圖像。圖8示出了通過將UV光發(fā)射至LED拍攝的第二圖像數(shù)據(jù)800。圖9示出了對圖8的第二圖像數(shù)據(jù)800進行圖像處理的圖像處理后的第二圖像數(shù)據(jù)900。參照圖8和圖9，第二圖像數(shù)據(jù)800和圖像處理后的第二圖像數(shù)據(jù)900在區(qū)域C中包括斑。該斑與LED的發(fā)射特性相關。然而，由于利用第二圖像數(shù)據(jù)800可能不會精確地執(zhí)行檢查，所以可使用圖像處理后的第二圖像數(shù)據(jù)900進行檢查。圖10至圖12是示出根據(jù)本發(fā)明其它實施例的圖像處理后的第二圖像數(shù)據(jù)的圖。圖10至圖12是通過對包括各自不同的發(fā)射特性缺陷的LED拍攝獲得的圖像處理后的第二圖像數(shù)據(jù)1000、1100和1200。圖10中示出的第二圖像數(shù)據(jù)1000在區(qū)域D中包括白斑。圖11中示出的第二圖像數(shù)據(jù)1100在區(qū)域E中包括暗斑。圖12中示出的第二圖像數(shù)據(jù)1200在區(qū)域F中包括白斑和暗斑。白斑是因LED的圖案缺陷導致。暗斑可能是因在半導體層(具體地說，氮化鎵(GaN)半導體層)中出現(xiàn)的裂紋導致。由于這樣的缺陷而使LED的有源層中的能帶可能不能正常地實現(xiàn)，因而導致出現(xiàn)白斑或暗斑。由于通過視覺檢查檢查不到白斑和暗斑，所以可使用圖像處理后的圖像數(shù)據(jù)進行檢查。
根據(jù)本發(fā)明實施例的LED檢查設備和方法通過同時檢查外觀和發(fā)射特性來確定缺陷，從而簡化了檢查過程。根據(jù)本發(fā)明實施例的LED檢查設備和方法使用UV LED作為檢查光源。因此，可以以高速檢查外觀和發(fā)射特性。雖然已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的一些示例性實施例，但是本發(fā)明不限于描述的示例性實施例。相反，本領域技術人員應當理解，在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下，可以對這些示例性實施例進行改變，本發(fā)明的范圍由權利要求及其等同物限定。 ·
權利要求
1.ー種發(fā)光二極管檢查設備，所述發(fā)光二極管檢查設備包括 至少ー個發(fā)光二極管，包括涂覆在發(fā)射表面上的磷光體； 第一照明単元，將可見光發(fā)射至發(fā)光二極管； 第二照明単元，將紫外光發(fā)射至發(fā)光二極管； 拍攝單元，通過對從發(fā)光二極管反射的可見光拍攝來產(chǎn)生至少ー個第一圖像數(shù)據(jù)，并通過對從發(fā)光二極管反射的紫外光拍攝來產(chǎn)生至少ー個第二圖像數(shù)據(jù)； 確定單元，利用所述至少ー個第一圖像數(shù)據(jù)和所述至少ー個第二圖像數(shù)據(jù)來確定發(fā)光ニ極管的外觀和發(fā)射特性的缺陷。
2.如權利要求I所述的發(fā)光二極管檢查設備，所述發(fā)光二極管檢查設備還包括分束單元，用來反射發(fā)射的可見光并將反射的可見光透射至發(fā)光二極管，并通過透射從發(fā)光二極管反射的可見光將該可見光提供至拍攝單元。
3.如權利要求I所述的發(fā)光二極管檢查設備，其中，從發(fā)光二極管反射的紫外光包含通過發(fā)光二極管和磷光體對波長進行轉(zhuǎn)換的波長轉(zhuǎn)換后的光。
4.如權利要求3所述的發(fā)光二極管檢查設備，所述發(fā)光二極管檢查設備還包括設置在發(fā)光二極管的上部以使包含在從發(fā)光二極管反射的紫外光中的波長轉(zhuǎn)換后的光穿過并過濾紫外光的濾色器。
5.如權利要求4所述的發(fā)光二極管檢查設備，其中，拍攝單元通過對穿過濾色器的波長轉(zhuǎn)換后的光拍攝以產(chǎn)生第二圖像數(shù)據(jù)。
6.如權利要求I所述的發(fā)光二極管檢查設備，其中，確定單元通過第一圖像數(shù)據(jù)檢測發(fā)光二極管的對準狀態(tài)并根據(jù)對準狀態(tài)確定ニ極管的存在。
7.如權利要求6所述的發(fā)光二極管檢查設備，其中，當確定ニ極管存在時，確定單元將第一圖像數(shù)據(jù)與第一參考圖像數(shù)據(jù)進行比較，并且當?shù)谝粓D像數(shù)據(jù)與第一參考圖像數(shù)據(jù)不同吋，確定單元確定發(fā)光二極管具有有缺陷的外觀。
8.如權利要求7所述的發(fā)光二極管檢查設備，其中，當確定發(fā)光二極管具有正常的外觀時，確定單元將第二圖像數(shù)據(jù)分為多個區(qū)并計算包括在所述多個區(qū)中的像素的平均像素值，并且當平均像素值不在容差范圍內(nèi)時，確定単元確定發(fā)光二極管具有有缺陷的發(fā)射特性。
9.如權利要求8所述的發(fā)光二極管檢查設備，其中，當平均像素值在容差范圍內(nèi)時，確定單元對第二圖像數(shù)據(jù)進行圖像處理，并將圖像處理后的第二圖像數(shù)據(jù)與第二參考圖像數(shù)據(jù)進行比較，當圖像處理后的第二圖像數(shù)據(jù)與第二參考圖像數(shù)據(jù)不同吋，確定單元確定發(fā)光二極管具有有缺陷的發(fā)射特性。
10.如權利要求I所述的發(fā)光二極管檢查設備，所述發(fā)光二極管檢查設備還包括 顯示單元，顯示由拍攝單元產(chǎn)生的第一圖像數(shù)據(jù)和第二圖像數(shù)據(jù)； 存儲單元，利用由確定單元對與外觀和發(fā)射特性的缺陷相關的確定結(jié)果對第一圖像數(shù)據(jù)和第二圖像數(shù)據(jù)映射，并儲存映射結(jié)果。
11.ー種發(fā)光二極管檢查方法，所述發(fā)光二極管檢查方法包括下述步驟 將可見光發(fā)射至包括涂覆在發(fā)射表面上的磷光體的至少ー個發(fā)光二極管； 通過對從發(fā)光二極管反射的可見光拍攝來產(chǎn)生至少ー個第一圖像數(shù)據(jù)； 將紫外光發(fā)射至發(fā)光二極管；通過對從發(fā)光二極管反射的紫外光拍攝來產(chǎn)生至少ー個第二圖像數(shù)據(jù)； 利用第一圖像數(shù)據(jù)和第二圖像數(shù)據(jù)確定發(fā)光二極管的外觀和發(fā)射特性的缺陷。
12.如權利要求11所述的發(fā)光二極管檢查方法，其中，從發(fā)光二極管反射的紫外光包含通過發(fā)光二極管和磷光體對波長進行轉(zhuǎn)換的波長轉(zhuǎn)換后的光。
13.如權利要求11所述的發(fā)光二極管檢查方法，其中，產(chǎn)生第二圖像數(shù)據(jù)的步驟包括 使包含在從發(fā)光二極管反射的紫外光中的波長轉(zhuǎn)換后的光穿過并過濾紫外光； 通過對過濾后的波長轉(zhuǎn)換后的光拍攝來產(chǎn)生第二圖像數(shù)據(jù)。
14.如權利要求11所述的發(fā)光二極管檢查方法，其中，確定缺陷的步驟包括 通過第一圖像數(shù)據(jù)檢測發(fā)光二極管的對準狀態(tài)，井根據(jù)對準狀態(tài)確定ニ極管的存在； 當確定ニ極管存在時，將第一圖像數(shù)據(jù)與第一參考圖像數(shù)據(jù)進行比較； 當?shù)谝粓D像數(shù)據(jù)與第一參考圖像數(shù)據(jù)不同吋，確定發(fā)光二極管具有有缺陷的外觀。
15.如權利要求14所述的發(fā)光二極管檢查方法，其中，確定缺陷的步驟包括 當確定發(fā)光二極管具有正常的外觀時，將第二圖像數(shù)據(jù)分為多個區(qū)，并計算包括在所述多個區(qū)中的像素的平均像素值； 當平均像素值不在容差范圍內(nèi)時，確定發(fā)光二極管具有有缺陷的發(fā)射特性。
16.如權利要求15所述的檢查發(fā)光二極管的方法，其中，確定缺陷的步驟包括 當平像素均值在容差范圍內(nèi)時，對第二圖像數(shù)據(jù)進行圖像處理； 將圖像處理后的第二圖像數(shù)據(jù)與第二參考圖像數(shù)據(jù)進行比較，并且當圖像處理后的第ニ圖像數(shù)據(jù)與第二參考圖像數(shù)據(jù)不同吋，確定發(fā)光二極管具有有缺陷的發(fā)射特性。
17.如權利要求11所述的發(fā)光二極管檢查方法，所述發(fā)光二極管檢查方法還包括下述步驟 顯示第一圖像數(shù)據(jù)和第二圖像數(shù)據(jù)； 利用由確定單元對與外觀和發(fā)射特性的缺陷相關的確定結(jié)果對第一圖像數(shù)據(jù)和第二圖像數(shù)據(jù)進行映射，并儲存映射結(jié)果。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種發(fā)光二極管(LED)檢查設備和LED檢查方法。發(fā)光二極管(LED)檢查設備包括至少一個LED，包括涂覆在發(fā)射表面上的磷光體；第一照明單元，將可見光發(fā)射至LED；第二照明單元，將紫外(UV)光發(fā)射至LED；拍攝單元，通過對從LED反射的可見光拍攝來產(chǎn)生至少一個第一圖像數(shù)據(jù)，并通過對從LED反射的UV光拍攝來產(chǎn)生至少一個第二圖像數(shù)據(jù)；確定單元，利用所述至少一個第一圖像數(shù)據(jù)和所述至少一個第二圖像數(shù)據(jù)來確定LED的外觀和發(fā)射特性的缺陷。
文檔編號G01N21/88GK102721694SQ201210086528
公開日2012年10月10日 申請日期2012年3月28日 優(yōu)先權日2011年3月28日
發(fā)明者權五錫, 池元秀, 金秋浩 申請人:三星Led株式會社