[发明专利]一种微型发光器件阵列单像素的光色检测系统及检测方法

说明书

一种微型发光器件阵列单像素的光色检测系统及检测方法，涉及微型发光器件阵列的光色检测。检测系统包括机械手臂、集光盖板、标准积分球光源、标准LED器件、显微高光谱成像光谱仪、电流源和计算机。使用二步式校准法进行检测系统相对和绝对响应曲线校准；测试微型发光器件阵列时，机械手臂控制集光盖板，使集光盖板上的通孔与微型发光器件阵列芯片一一对应，通过显微高光谱成像光谱仪测试并收集单颗芯片的图像和光谱信息，通过计算得微型发光器件阵列光度学和色度学参数。解决微型发光器件阵列单像素检测时光信号弱、像素间光串扰等问题，实现微型发光器件阵列单像素光通量、光功率绝对值批量快速检测，提升检测效率和准确性。

技术领域

本发明涉及微型发光器件阵列的光色检测，特别是涉及一种微型发光器件阵列单像素的光色检测系统及检测方法。

背景技术

随着5G+8K超高清智能微显示时代的到来，微型发光器件阵列(Mini/Micro-LED)凭借其广色域、定点驱动、高反应速度、高稳定性等优点成为面板行业翘首以待的终极显示技术。虽然微型发光器件阵列行业备受关注，但是目前其技术面临诸多挑战，造成其成本较高，这也是阻碍微型发光器件阵列显示技术大规模商用化的最大因素。微型发光器件阵列单像素检测技术，就是目前面临诸多挑战之一。

微型发光器件阵列单像素检测是指对其单个像素点的光色检测，特别是光通量和光功率检测，其反映了微型发光器件每个像素点具体的光色情况。传统发光器件的检测是封装好或用探针点亮检测，但微型发光器件阵列尺寸已小至几十微米，探针无法使用。然而单个检测封装效率太低，一般是组成微芯片阵列进行检测。

目前，对微型发光器件阵列单像素检测方法的报道非常少，当前较为主流的发光器件光学参数检测主要停留在宏观均值层面(亮度测量装置，中国专利CN104185777 B)，这种检测方法虽然能够得到发光器件整体的亮度等情况，但对于微型发光器件阵列单像素的光色参数检测却无能为力。虽然已经有专利通过显微镜和光谱仪来采集微型发光器件的光谱信息(发光器件微区光度和色度学参数测量方法及其测量装置，中国专利CN 109186946B)，通过扫描取点的方式来实现微型发光器件阵列单像素表面亮度的检测，但缺少单像素光通量、光功率绝对值的检测能力，且像素间的光串扰会导致检测数据有较大的误差。

因此，针对当前微型发光器件阵列单像素检测的局限性，探索出一种可以解决微型发光器件阵列单像素检测时光信号弱、光串扰等问题，并且能够实现微型发光器件阵列单像素光通量、光功率绝对值的批量快速检测的方法非常有意义。

发明内容

本发明的目的在于针对现有的微型发光器件阵列单像素检测所遇到的周围像素光串扰、效率低、测试装置复杂等问题，提供有利于微弱信号的收集，提高信噪比，减少周围的芯片的噪声影响，实现对微弱信号图像信息和光谱信息准确获取，并可实现微型发光器件阵列单像素光通量、光功率绝对值批量快速检测的一种微型发光器件阵列单像素的光色检测系统及其检测方法。

一种微型发光器件阵列单像素的光色检测系统包括机械手臂、集光盖板、标准积分球光源、标准LED器件、显微高光谱成像光谱仪、电流源和计算机；所述集光盖板与机械手臂相连接，通过机械手臂实现集光盖板三维空间移动；所述显微高光谱成像光谱仪用于收集微型发光器件阵列的图像信息和光谱信息；所述电流源与微型发光器件相连，用于驱动微型发光器件；所述计算机与机械手臂和显微高光谱成像光谱仪连接，用于控制机械手臂和接收图像信息和光谱信息，并进行数据处理。

所述机械手臂可以进行三维空间移动，通过计算机调整程序参数，控制机械手臂的机械爪三维移动。

所述集光盖板尺寸参数根据微型发光器件阵列尺寸进行设计，以满足各种特殊情况下的检测要求。

所述集光盖板与机械手臂的机械爪相连接，通过机械手臂控制集光盖板，通过定位标记，实现集光盖板与微型发光器件阵列的精准定位。