具有太阳能电池组的发光元件检测机台及其检测方法

摘要

本发明是可以太阳能电池组供批次检测诸如发光二极管晶粒、发光二极管元件或具有发光二极管晶粒的光棒等等进行批次发光检测；更能利用一组移动装置驱动发光组件与太阳能电池组，按对应被致能发光组件长度方向相对移动；使太阳能电池组得以依序接收发光组件的发光状态信息，并传送感测讯号。以此对照已知标准发光状态信息，检析发光组件的元件异常，从而获得一种简便、快速的具有太阳能电池组的发光元件检测机台及其检测方法。

权利要求

1.一种具有太阳能电池组的发光元件批次检测机台，包括：

一个供容纳具多个待测发光元件的发光组件、并分别致能所述发光元件使其发光的基座；

一组供将多个待测发光元件批次输入/移出该基座的移动装置；

一组包括至少一片太阳能电池的太阳能电池组，其中该至少一片太阳能电池更包括具有一作用面，该至少一片太阳能电池作用面具有一个可涵盖该待测发光组件的多个发光元件的感测范围、用以感测该待测发光组件发光并转换为感测讯号输出的太阳能电池；以及该至少一片太阳能电池作用面是朝向该基座、供将照射至该至少一片太阳能电池的光能转换为电能，且该至少一片太阳能电池与该基座距离系使当所述待测元件发光时、照射至该至少一片太阳能电池的光能是远大于照射至该太阳能电池作用面以外光能。

2.如权利要求1所述的检测机台，其特征在于：其中该至少一片太阳能电池具有一个波长响应函数，且该太阳能电池组更包括设置于该至少一片太阳能电池作用面侧、具有一个与该波长响应函数相乘后对应于标准视效函数的透射函数的滤色片组。

3.如权利要求1或2所述的检测机台，其特征在于：更包括一组接收该太阳能电池组感测讯号的处理装置。

4.一种具有多个发光元件的发光组件检测方法，其中所述发光组件中的所述发光元件是沿着一个长度方向配置，并由一具检测机台检测所述发光组件中发光元件发光状态，其中该检测机台包括一个基座；一组设于该基座、具有一个可涵盖多个发光元件的感测范围、用以感测所述发光元件发光并转换为感测讯号输出的太阳能电池组；及一组将所述发光组件与该太阳能电池组沿一个预定移动方向相对移动的移动装置，该方法包括下列步骤：a)将所述发光组件之一以该长度方向吻合于该预定移动方向方式置放，并以该基座致能该待测发光组件的发光元件发光；

b)以该移动装置将所述发光组件与该太阳能电池组沿该预定移动方向移动，使得该待测发光组件的发光元件循序进入及/或脱离该太阳能电池组的感测范围；及c)由该太阳能电池组感测依照所述发光元件进入及/或脱离感测范围状态，输出所感测发光量随该感测范围内发光元件状态及时间变化的感测讯号。

5.如权利要求4所述的检测方法，其特征在于：其中检测机台更包括一组用以接收太阳能电池组感测讯号的处理装置，所述检测方法更包括在步骤c)后，以处理装置依照感测讯号的时变状态计算所述发光元件发光状态的处理步骤d)。

6.如权利要求5所述的检测方法，其特征在于：其中该步骤b)是由处理装置指令移动装置以一个预定速度移动。

7.如权利要求4、5或6所述的检测方法，其特征在于：其中所述发光元件是发光二极管晶粒、所述发光组件是其上设置有多个发光二极管晶粒的光棒；且步骤b)是由移动装置将待测光棒沿对应待测光棒的长度方向的预定移动方向，从一个使得所述发光二极管晶粒全未进入该太阳能电池组感测范围的预备位置，朝向一个使所述发光二极管晶粒中沿长度方向排列的最后一个进入所述感测范围的完全感测位置移动。

8.如权利要求4、5或6项所述的检测方法，其特征在于：其中所述发光元件是发光二极管晶粒、所述发光组件是其上设置有多个发光二极管晶粒的光棒；且步骤b)是由移动装置将待测光棒沿对应该待测光棒的长度方向的预定移动方向，从一个使所述发光二极管晶粒中沿长度方向排列的最先一个即将脱离太阳能电池组感测范围的预备脱离位置，朝向一个使所述发光二极管晶粒全数脱离所述感测范围的完测位置移动。

说明书

具有太阳能电池组的发光元件检测机台及其检测方法

【技术领域】

[0001] 本发明是关于一种发光元件检测机台及其检测方法，特别是具有太阳能电池组的发光元件检测机台及其检测方法。【背景技术】

[0002] 为获取发光元件的全光通量，业界常以积分球撷取发光元件受致能后发出的光能，进而分析求取发光元件的全光通量值。量测环境如图1所示，积分球11通过光纤连结光谱能量分析仪，积分球11内部更包括一遮板13，待测LED是定位于积分球11的下方输入部处，而输入部的大小为输入部截面积；积分球11相对于输入部的另一端具有一位于其上方处的输出部，而输出部的大小为输出部截面积。

[0003] 当待测LED受致能点亮，光能由输入部进入积分球11，再透过积分球11的内部折射，将光能由输出部收取并输出，即由光纤传递至光谱能量分析仪，经标准光源于相同环境量测比对后可得待测LED的全光通量，此检测模式较适用于具有指向性的光源。而积分球11的大小造成需设置时有所限制，通常仅见规划于实验室中，且不断置入/取出待测光源，进行不同待测LED的量测也相当耗费时间，积分球11的造价也不低。

[0004] 因此，如图2所示的全光通量检测系统，光接收装置20的内侧六面设置有六片太阳能电池，输出部为光接收装置20的输出点，受测的待测光棒载放于移动装置上的置放座，通过空缺区28循序进入光接收装置20中，当受测待测光棒受置放座致能而点亮，待测光棒的光能即透过太阳能电池接收。

[0005] 随后于光接收装置20中，待测光棒的光能经两个路径传送，一路径为经传输装置传输至处理器；另一路径为通过光纤传送至光谱能量分析仪，再由光谱能量分析仪经传送装置至处理器；结合两路径数据由处理器进行分析，可获得待测光棒的全光通量值。

[0006] 与图1中的积分球系统相比，图2结构不仅太阳能电池取得容易、价格低廉、易于维修保养，将待测光棒循序经移动装置的置放座送进光接收装置20中的动作，更大幅节省检测时间，结合光谱能量分析仪与处理器，可获得待测光棒更精确的全光通量值。

[0007] 然而，该公知技术仅论及其全光通量，而本发明不仅可以太阳能电池对待测光源就感测定位后静态感测整个待测光源是否为良品，更能通过动态亮度感测，细部论究整个待测光源内拥有众多发光元件时，众多发光元件中何者有误；亦即，一旦发现某发光组件出现问题，无须额外经由一个步骤确认发光有误的元件何在，即可正确分辨待测发光组件的所有发光元件是否均为符合检测标准的良品，迅速确认出非良品的受测元件，将可加速后续修正处理速度，就此提升产出良率；尤其当此种分辨是经由相同的自动化作业流程，更能迅速在检测过程中，大量检验待测发光组件而具备实用价值，解决生产发光组件与检测发光组件厂商的困境，实为最佳的解决方案。【发明内容】

[0008] 本发明之一目的，在提供一种可迅速且明确察知发光组件中的众多发光元件何者不合格的发光元件检测机台。

[0009] 本发明另一目的，在提供一种进一步保有原先简单架构、具有高度相容性的发光元件检测机台。

[0010] 本发明再一目的，在提供一种成本低廉、并可充分自动化而降低发光组件测试成本的发光元件检测机台。

[0011] 本发明又一目的，在提供一种无需繁复装置及动作，即可快速检测发光组件中的众多发光元件何者不合格的发光元件检测方法。

[0012] 本发明更一目的，在提供一种建置耗用空间小，使用效率高，直接提升检测竞争力的具有太阳能电池组的发光元件检测机台。

[0013] 本发明是一种具有太阳能电池组的发光元件批次检测机台，其包括：一个供容纳具多个待测发光元件的发光组件、并分别致能发光元件使其发光的基座；一组供将多个待测发光元件批次输入/移出基座的移动装置；一组包括至少一片太阳能电池的太阳能电池组。

[0014] 利用上述机台的检测方法即为一种具有多个发光元件的发光组件检测方法，其中发光组件中的发光元件是沿着一个长度方向配置，并由一具检测机台检测发光组件中发光元件发光状态，其中检测机台包括一个基座；一组设于基座、具有一个可涵盖多个发光元件的感测范围、用以感测发光元件发光并转换为感测讯号输出的太阳能电池组；及一组将发光组件与太阳能电池组沿一个预定移动方向相对移动的移动装置，该方法包括下列步骤：a)将发光组件之一以长度方向吻合于预定移动方向方式置放，并以基座致能待测发光组件的发光元件发光；b)以移动装置将发光组件与太阳能电池组沿预定移动方向移动，使得待测发光组件的发光元件循序进入及/或脱离太阳能电池组的感测范围；及c)由太阳能电池组感测依照发光元件进入及/或脱离感测范围状态，输出所感测发光量随感测范围内发光元件状态及时间变化的感测讯号。

[0015] 承上所述，本发明提出一种具有太阳能电池组的发光元件检测机台及其检测方法，藉由让发光组件中的多个发光元件循序进入/脱离感测范围，使感测所得的发光亮度，循序简单递增或递减，一旦增减状态与预期不符，则依照进入/脱离的速度，立即推算得知发生问题的发光元件在发光组件中位置，进一步达成在自动化检测作业中，立即分辨错误的单一元件，加速后续修补或处理流程，提升产出速率；尤其不受待测发光组件的长度限制，更能切合需求。

[0016] 【图式简单说明】

[0017] 图1为一常见发光元件检测机台的侧视示意图；

[0018] 图2为一常见具太阳能电池光接收装置的检测系统的立体示意图；

[0019] 图3是本发明第一实施例的方块图；

[0020] 图4是本发明第一实施例的立体图；

[0021] 图5是本发明第一实施例的部分立体图；

[0022] 图6为本发明第二实施例的检测机台立体示意图；

[0023] 图7为本发明第二实施例，发光组件位于感测范围外的预备位置的作动情形剖面示意图；

[0024] 图8为本发明第二实施例，初位发光元件初始进入太阳能电池组感测范围的作动情形剖面示意图；

[0025] 图9为本发明第二实施例，发光组件位于太阳能电池组感测范围内的完全感测位置的作动情形剖面示意图；

[0026] 图10为本发明第二实施例，末位发光元件位于太阳能电池组感测范围内的预备脱离位置的作动情形剖面示意图；

[0027] 图11为本发明第二实施例，发光组件位于脱离太阳能电池组的感测范围的完测位置的作动情形剖面示意图；

[0028] 图12为本发明第二实施例，太阳能电池组感测良品的发光组件检测流程的电性状态示意图；

[0029] 图13为本发明第二实施例，太阳能电池组感测具有未达良品标准的发光元件的发光组件检测流程的电性状态示意图；

[0030] 图14为本发明第三实施例，发光组件检测机台的俯视示意图；

[0031] 图15为本发明第三实施例，太阳能电池组感测良品的发光组件检测流程的电性状态示意图；

[0032] 图16为本发明第三实施例，太阳能电池组感测具有未达良品标准的发光元件的发光组件检测流程的电性状态示意图。

[0033] 【主要元件符号说明】

[0034] 11...积分球 13...遮版

[0035] 20...光接收装置 28...空缺区

[0036] 3、3’、3”...检测机台 30、30’...基座

[0037] 32、32’...移动装置 33、33’、33”...太阳能电池组[0038] 331...太阳能电池 35、35’...处理装置

[0039] 622...作用面 624...滤色片

[0040] 70...发光元件 7、7”...发光组件

[0041] 0...预备位置 E...完测位置

[0042] 81...完全感测位置 82...预备脱离位置【具体实施方式】

[0043] 有关本发明的技术内容、特点与功效，在以下配合说明书附图的较佳实施例的详细说明中，将可清楚地呈现；且为方便说明，文内所提的发光组件，其所具有的多个发光元件沿一个长度方向配置，并省略必备于机台基座的支架线路，以免图面紊乱。

[0044] 敬请参考图3，所示内容为本发明第一实施例的方块图，检测机台的架构包括检测时致能与承载用的基座30，移动装置32则供批次输入与输出待测物，太阳能电池组33包括至少一片太阳能电池331，经太阳能电池组33接收的检测讯号则传送至处理装置35进一步处理与分析。

[0045] 本案第一实施例的实际结构如图4及图5所示，其中待测发光元件70是以发光二极管晶粒为例，发光元件70是由晶圆(WAFER)阶段分割，并被分离置放于基座30上，移动装置32在本例中则是负责移动基座30的二维移动载台，可将整片晶圆所切割出的数千至数万颗发光元件70批次移动。

[0046] 本例中的太阳能电池组33是以单一片太阳能电池331为例，并为说明起见翻转180°绘示，太阳能电池331以其作用面622面向受测发光元件70，且在作用面622朝向发光元件70侧更配置例释为一片滤色片624的滤色片组，在此，选择滤色片组的透射函数系与太阳能电池331的波长响应函数相乘后，对应于标准视效函数，藉以求得与视觉效果相对应的发光亮度；为使量测误差缩小，太阳能电池331将接近受测发光元件70，使得发光元件70所发光量主要照射于太阳能电池331的作用面622，且远大于逸散至太阳能电池331以外的发光量。

[0047] 如图6及图7所示，此为本发明第二实施例，发光组件检测机台3’系供量测具有多个发光元件70的发光组件7的发光状态，并包括：一个用以承载、致能发光组件7的基座30’、一组可同时感测多个发光元件70的感测装置及一组移动装置32’。

[0048] 承上所示，以太阳能电池组33’为感测装置，及以具有多个发光二极管的光棒作为具有多个发光元件70的例证。当检测机台3’开始进行检测时，先将待测发光组件7置放于移动装置32’，使待测发光组件7发光面朝上，并坐落于远离太阳能电池组33’感测范围的预备位置0；续由基座30’致能待测发光组件7，使多个发光元件70发光。

[0049] 在此需强调，若以一条光棒上具有60颗LED晶粒，并被区分为彼此间隔交错的六组，则所谓致能多个发光元件发光，并非限制所有LED晶粒都必须同时发光，亦可选择例如一组十颗晶粒同时被致能发光，其余五组则暂时不点亮，其依照时序循序检测，并无不可。

[0050] 为便于说明起见，定义下文步骤中，移动装置32’如图8所示驱动发光组件7移动的方向，称为预定移动方向，此预定移动方向必然对应于上述发光组件7的长度方向，使得本例的待测发光组件7中，被点亮的第一个发光元件70由上述预备位置进入太阳能电池组33’的感测范围。且被点亮的发光元件70是以例如一恒定速度依序加入感测范围中。直到如图9所示，所有受测发光元件70完全进入太阳能电池组33’感测范围，并称此位置为完全感测位置81。假设所有被量测的发光元件亮度均正常，彼此发光亮度差异甚低，则量得的亮度将如图12所示，由预备位置0的全无亮度，递增至标示为对应完全感测位置81的极大值。

[0051] 当然，如熟悉本技术领域者所能轻易理解，上述量测发光递增的程序，亦可被反向操作为递减量测程序。为便于说明，将图10所示被点亮的各发光元件中的第一颗即将脱离太阳能电池组33’的感测范围时，称为预备脱离位置82；并逐步量测直到如图11所示，受测发光元件70到达全数脱离太阳能电池组33’感测范围的完测位置E；从而取得如图12后半程所示，量得亮度由对应预备脱离位置82的极大值，逐步递减至对应完测位置E的原始基准亮度。

[0052] 如图11所示，随后将前述两种度量感测过程中任选一者(或两者皆处理)，由处理装置35’依照彼此对应的感测讯号与时间顺序，于后，由感测讯号推算太阳能电池组33’(太阳能电池)对应受测物发光状态反应的电性状态变化，检知发光组件是否为良品。
一旦有任何发光元件70未达预定标准，则如图13所示，原先的递增上升趋势(或递减的下降曲线)将产生一处非理想的折曲，即可依时间顺序(t)计算出此未达良品标准的发光元件位置在何处。

[0053] 由于例如光棒的长度有日渐增长的趋势，故如本发明第三实施例图14所示，当检测机台3”受到空间限制，太阳能电池组33”的感测范围无法同时涵盖发光组件7”内所有发光元件；则感测结果将如图15或图16所示，仍可由上述预备位置0至所有被点亮发光元件中的最末一位进入感测位置的完全感测位置，或由预备脱离位置至完测位置E的状态，清楚分析出不合格发光元件位置。

[0054] 尤其，由于机械移动的速度远逊于电讯号切换速度，故当图14所示左右两侧的发光元件分别属于不同发光组别，或者是将例如两条(甚至更多条)光棒如图14的左右排列接受检测，亦可轮流点亮左右两排的晶粒、或轮流点亮两(或更多)条光棒，藉以进一步加速感测的产出效率。

[0055] 由此可见，本发明可在各款式发光组件检测中，循元件顺序所反应的发光状态，迅速检测其所具未符合标准的发光元件发光状态，并保持检测机台检验结果的正确性，且无须付出过多的成本，能立即分辨出不良品元件。

[0056] 惟以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施和保护的范围，即凡依本发明申请专利范围及发明说明内容所作简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。