一种发光二极管检测系统的制作方法

专利2022-06-29  55


本发明涉及发光二极管检测领域,尤其涉及一种发光二级管检测系统。



背景技术:

随着科技进步和生活品质的提升,led灯珠(发光二极管)已经广泛应用到了人类的日常生活当中,如图1所示,在大量的led灯珠(发光二极管)安装前,需要对led灯珠进行检测,保证led灯珠可正常使用,因此需要在载体基板上对每颗led灯珠进行光电特效检测。

现有技术中,最常用的方法是通过探针对led灯珠进行通电,如图2所示,并通过光电探测器接收光信号,从而对每一颗led灯珠逐一进行光电检测,然后将不能正常工作的led灯珠位置数据转移到转移机器上,由转移机器去除不复合要求的led灯珠,此方法在切换led灯珠的位置时,探针需要机械性移动,分别对大量led灯珠进行通电,测量效率极低,且探针可能会遮蔽led灯珠的发光面积,影响测量的准确性,探针的尺寸有限,对于极小尺寸的led灯珠,探针可能难以对准或容易压伤led灯珠。

上述方法中,测量数据和转移数据的量非常巨大,在检测灯珠和处理大量数据的过程中容易出错,而转移机器转移led灯珠时需要精密的光学对位,错误的数据会导致led灯珠错误的转移,使得正常的灯珠和不正常的灯珠不能完全区别。

因此,现有技术有待改善和发展。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明的目的是提供一个发光二极管检测系统,通过对非直接电接触检测发光二极管的装置进行改进,对以解决现有技术中发光二极管检测效率低,转移易出错的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种发光二极管检测系统,包括:

第一透明基板;

设置在第一透明基板上且独立控制的多个薄膜晶体管,所述薄膜晶体管与待测发光二极管的位置一一对应。

优选地,所述发光二极管检测系统还包括:

导电层,所述导电层用于连接待测发光二极管的一端电极,所述待测发光二极管的另一端电极与所述薄膜晶体管相对。

优选地,所述发光二极管检测系统还包括:

第二透明基板,所述导电层设置在所述第二透明基板上。

优选地,所述薄膜晶体管与所述发光二极管之间设置有间隙。

优选地,所述发光二极管检测系统还包括:

用于检测发光二极管是否正常发光的传感器。

优选地,所述传感器设置在所述第二透明基板的下方或所述第一透明基板的上方。

优选地,所述薄膜晶体管包括:

介电材料制成的保护层,所述保护层遮盖薄膜晶体管的门极、漏极、源极。

优选地,所述保护层材料为氮化硅、氧化铝、二氧化铪。

优选地,所述发光二极管检测系统还包括有:

设置在第一透明基板与薄膜晶体管之间的金属线层,所述金属线层用于连接并独立控制每个薄膜晶体管。

有益效果:本发明通过将薄膜晶体管与待测发光二极管对应设置,对薄膜晶体管进行通电,薄膜晶体管在特定波形的变化电压的作用下实现电容耦合使对应的发光二极管产生位移电流并发光,通过传感器检测发光二极管是否正常工作,从而实现高效地批量检测发光二极管。当发光二极管检测完毕后,得到正常的发光二极管的位置数据,再通过对与正常的发光二极管位置相对应的薄膜晶体管施加电压,薄膜晶体管会产生静电,吸附符合要求的发光二极管,实现发光二极管精准批量转移。由于薄膜晶体管与待测发光二极管的位置是一一对应,这样测量数据和转移数据可直接进行统一整合,在处理大量数据的过程中不会出错,薄膜晶体管直接代替转移机器,在转移led灯珠时直接对位,避免对位错误,使得正常的灯珠和不正常的灯珠正确分开。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有发光二极管的生产流程图。

图2为现有技术的发光二极管检测系统的原理示意图。

图3为本发明实施例发光二极管检测系统的原理剖视图。

图4为本发明实施例发光二极管检测系统吸附发光二极管的原理剖视图。

图5为本发明实施例发光二极管检测系统薄膜晶体管的剖视图。

图中:100、第一透明基板;110、薄膜晶体管;111、门极;112、源极;113、漏极;114、保护层;120、金属线层;200、第二透明基板;210、导电层;220、发光二极管;300、传感器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

如图3所示,本发明提供一种发光二极管检测系统,包括:第一透明基板100;第一透明基板100作为底板,采用光学性能良好的透明材料,如聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃),聚碳酸脂等,光学性能良好的透明材料能够使发光二极管220发出的光较好地通过,发光二极管220发出的光线能被设置在第一透明基板100上方的传感器300检测。

第一透明基板100上设置有多个薄膜晶体管110,薄膜晶体管即tft(thinfilmtransistor)每个薄膜晶体管110均可以独立控制,薄膜晶体管110的位置与待测发光二极管220的位置一一对应,每个薄膜晶体管110都对应一个发光二极管220。

当发光二极管检测完毕后,得到正常的发光二极管的位置数据,再通过对与正常的发光二极管位置相对应的薄膜晶体管施加电压,薄膜晶体管会产生静电,吸附符合要求的发光二极管,实现发光二极管精准批量转移。由于薄膜晶体管与待测发光二极管的位置是一一对应,这样测量数据和转移数据可直接进行统一整合,在处理大量数据的过程中不会出错,薄膜晶体管直接代替转移机器,在转移led灯珠时直接对位,避免对位错误,使得正常的灯珠和不正常的灯珠正确分开。

如图5所示,薄膜晶体管110包括门极111、漏极113、源极112和覆盖内部金属部分的保护层114。门极111、漏极113和源极112上镀有钛铝钛合金,源极112和漏极113通过非结晶矽组成的通道层连接,源极112与通道层之间,漏极113与通道层之间均设置有高浓度磷的矽,高浓度磷的矽能够降低界面电位差,使源极112和通道层之间成为欧姆接触。薄膜晶体管110的外层是保护层114,保护层114由介电材料制成,如氮化硅、氧化铝、二氧化铪等。保护层114还作为via层(过孔层),使电气信号导入tft中。在部分保护层114外设置有镀有铟锡氧化物的ito层(铟锡氧化物半导体透明导电层)。薄膜晶体管110的组成有多种,只要与本发明薄膜晶体管110作用相同的薄膜晶体管110,均在本发明的保护范围内。

在优选的实施例中,本发明提供的发光二极管检测系统还包括有导电层210,导电层210可以为导电胶,导电胶是一种固化或干燥后具有一定导电性的胶粘剂,导电层210上设置有多个待测发光二极管220,每个发光二极管220与一个薄膜晶体管110的位置相对应,导电层210将多个发光二极管220的一个电极连接在一起,共用一个电极,发光二极管220的另一端电极朝向所述薄膜晶体管。为使传感器300能够清楚的接收发光二极管220的光信号并进行检测判断,发光二极管220的排列方式为均匀排列分布在导电层210上,均匀排列分布能使每个发光二极管220的光线都能正常发出,不会被遮挡,利于传感器300检测判断。

在优选的实施例中,为使导电层210和发光二极管220能够形成一个整体,便于检测过程中的搬运或安装,本发明提供的发光二极管检测系统还包括第二透明基板200,导电层210固定设置在第二透明基板200上,多个待测发光二极管220被导电层210固定在第二透明基板200上。第二透明基板200采用光学性能良好的透明材料,如聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃)等,发光二极管220发出的光能透过第二透明基板200,使设置在第二透明基板200下方的传感器300能够准确检测发光二极管220是否正常工作,不会影响传感器300检测的准确性。

在优选的实施例中,本发明中薄膜晶体管110与发光二极管220一一对应设置,且薄膜晶体管110和发光二极管220之间设置一定间隙,间隙的大小需根据待测发光二极管220和所使用的薄膜晶体管110的具体参数以及施加的电压大小进行调整。

在优选的实施例中,传感器300也可以设置在第二透明基板200的下方,传感器300用于接收发光二极管220的光信号,检测发光二极管220是否正常发光,并收集处理正常发光的发光二极管220的位置信息,用于后续的转移处理,传感器300可以采用积分摄影机。发光二极管220发出的光穿透第二透明基板200,位于第二透明基板200下方的传感器300可以直接接收光信号。也可以在第一透明基板100上方和第二透明基板200下方均设置传感器300,位于第一透明基板100上方的传感器300接收的数据可以与位于第二透明基板200下方的传感器300接收的数据进行对比分析处理,互相校正,能够更加精确地判断发光二极管220是否正常工作,减少数据出错的可能。

在优选的实施例中,为更好地实现对薄膜晶体管110的控制,在第一透明基板100与薄膜晶体管110之间设置有金属线层120,金属线层120包括dataline电路(讯号线)和scanline电路(扫描线),金属线层120上的电路分别与薄膜晶体管110单独电性连接,通过金属线层的电路供电,能够实现对薄膜晶体管110的单独控制。

如图4所示,需要对发光二极管220进行检测时,将薄膜晶体管110与发光二极管220一一对应,且两者之间间隔一段距离。对金属线层120施加一个特定波形的驱动电压,使得每个薄膜晶体管110通电,薄膜晶体管110的保护层114由介电材料组成,因此薄膜晶体管110的保护层114作为介电层,薄膜晶体管110、保护层114和所对应的发光二极管220连接的导电层210之间形成电容器,薄膜晶体管110与导电层210作为电容器的两极,电压斜坡对电容器内的发光二极管220进行正向偏压,透过电容耦合从而使发光二极管220的两极之间产生电流,此时,能正常工作的发光二极管220发光,不良的发光二极管220不发光。此过程能够在不接触发光二极管220的情况下对所有发光二极管220进行检测,具有极高的检测效率,避免了使用探针进行大量机械移动直接电接触的低效率检测方法。

发光二极管220发光后,位于第一透明基板100上的传感器300接收发光二极管220发出的光信号,并处理获得的信息,判断每个发光二极管220是否在正常工作,并记录正常发光二极管220的位置信息。

根据传感器300的所获取的位置信息,通过金属线层的电路对与正常工作的发光二极管220位置相对应的薄膜晶体管110进行供电,此时相应的薄膜晶体管110产生静电,吸附检测出的正常工作的发光二极管220,从而将坏的发光二极管220和正常的发光二极管220区分开。

综上所述,本发明提供的一种发光二极管检测系统,通过在第一透明基板100上设置金属线层120,金属线层120上设置多个与发光二极管220一一对应的薄膜晶体管110,在第二透明基板200上设置导电层210并在导电层210上设置待测发光二极管220,需要检测发光二极管220时,对金属线层120施加特定的电压波形,薄膜晶体管110和导电层210之间形成电容,电压斜坡使位于电容之间的发光二级管220进行正向偏压,从而使发光二极管220内产生位移电流。传感器300接收检测光信号并收集位置信息,根据位置信息再对与正常工作的发光二极管220对应的薄膜晶体管110施加电压,使薄膜晶体管110产生静电,通过静电吸附正常工作的发光二极管220,从而将正常工作的发光二极管220和不正常工作的发光二极管220区分开。本发明提供的发光二极管检测系统,能够高效率地检测发光二极管220,并能大批量且准确地对发光二极管220进行转移,提高检测发光二极管220的效率和准确性。

以上对本发明所提供的发光二极管检测系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。


技术特征:

1.一种发光二极管检测系统,其特征在于,包括:

第一透明基板;

设置在第一透明基板上且独立控制的多个薄膜晶体管,所述薄膜晶体管与待测发光二极管的位置一一对应。

2.根据权利要求1所述的发光二极管检测系统,其特征在于,还包括:

导电层,所述导电层用于连接待测发光二极管的一端电极,所述待测发光二极管的另一端电极与所述薄膜晶体管相对。

3.根据权利要求2所述的发光二极管检测系统,其特征在于,还包括有:第二透明基板,所述导电层设置在所述第二透明基板上。

4.根据权利要求3所述的发光二极管检测系统,其特征在于,所述薄膜晶体管与所述发光二极管之间设置有间隙。

5.根据权利要求4所述的发光二极管检测系统,其特征在于,还包括:

用于检测发光二极管是否正常发光的传感器。

6.根据权利要求5所述的发光二极管检测系统,其特征在于,所述传感器设置在所述第二透明基板的下方或所述第一透明基板的上方。

7.根据权利要求1所述的发光二极管检测系统,其特征在于,所述薄膜晶体管包括:

介电材料制成的保护层,所述保护层遮盖薄膜晶体管的门极、漏极、源极。

8.根据权利要7所述的发光二极管检测系统,其特征在于,所述保护层材料为氮化硅、氧化铝或二氧化铪。

9.根据权利要求1所述的发光二极管检测系统,其特征在于,还包括有:设置在第一透明基板与薄膜晶体管之间的金属线层,所述金属线层用于连接并独立控制每个薄膜晶体管。

技术总结
本发明提供一种发光二极管检测系统,包括:第一透明基板;设置在第一透明基板上且独立控制的多个薄膜晶体管,所述薄膜晶体管与待测发光二极管的位置一一对应。对薄膜晶体管施加电压,由于电容耦合,与薄膜晶体管对应的发光二极管能够产生电流发光,从而实现大批量检测发光二极管,提高了发光二极管的检测效率。

技术研发人员:许时渊
受保护的技术使用者:重庆康佳光电技术研究院有限公司
技术研发日:2019.09.30
技术公布日:2020.06.05

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