微米发光二极管芯片缺陷检测方法、设备及存储介质转让专利

申请号 : CN202211587907.3

文献号 : CN115575790B

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相似专利:

发明人 : 汪伟毕海张海裕石壮威

申请人 : 季华实验室

摘要 :

本发明公开了一种微米发光二极管芯片缺陷检测方法、设备及存储介质,属于芯片检测技术领域,该方法包括:获取微米发光二极管芯片的光谱数据,将所述光谱数据转化为待测光谱向量;确定所述待测光谱向量与预设的背景光谱向量之间的第一角度参量,若所述第一角度参量符合预设的检测条件,则将所述待测光谱向量作为目标光谱向量;确定所述目标光谱向量与预设的参考光谱向量之间的第二角度参量,根据所述第二角度参量和预设的参量阈值之间的大小关系判断所述微米发光二极管芯片是否异常。本发明通过光谱角匹配进行微米发光二极管芯片的缺陷检测,实现了提高微米发光二极管芯片检测效率的技术效果。

权利要求 :

1.一种微米发光二极管芯片缺陷检测方法,其特征在于,所述微米发光二极管芯片缺陷检测方法包括以下步骤:获取微米发光二极管芯片的光谱数据,将所述光谱数据转化为待测光谱向量;

确定所述待测光谱向量与预设的背景光谱向量之间的第一角度参量,若所述第一角度参量符合预设的检测条件,则将所述待测光谱向量作为目标光谱向量;

确定所述目标光谱向量与预设的参考光谱向量之间的第二角度参量,根据所述第二角度参量和预设的参量阈值之间的大小关系判断所述微米发光二极管芯片是否异常;

其中,所述获取微米发光二极管芯片的光谱数据的步骤包括:

向光谱仪发送第二光谱采集信号,控制所述光谱仪按照预设第二采样间隔采集所述光谱数据;

接收所述光谱仪发送的光谱数据,其中,光谱仪在每次检测时可以获取单个微米发光二极管芯片的光谱数据。

2.如权利要求1所述的微米发光二极管芯片缺陷检测方法,其特征在于,所述将所述光谱数据转化为待测光谱向量的步骤包括:确定所述光谱数据中的检测波长,以及所述检测波长对应的光谱响应值;

根据所述光谱响应值生成所述待测光谱向量。

3.如权利要求1所述的微米发光二极管芯片缺陷检测方法,其特征在于,所述确定所述待测光谱向量与预设的背景光谱向量之间的第一角度参量,若所述第一角度参量符合预设的检测条件,则将所述待测光谱向量作为目标光谱向量的步骤包括:计算所述待测光谱向量和所述背景光谱向量之间的第一夹角余弦值;

若所述第一夹角余弦值小于预设的第一余弦值阈值,则确定所述待测光谱向量为目标光谱向量。

4.如权利要求1所述的微米发光二极管芯片缺陷检测方法,其特征在于,所述确定所述目标光谱向量与预设的参考光谱向量之间的第二角度参量,根据所述第二角度参量和预设的参量阈值之间的大小关系判断所述微米发光二极管芯片是否异常的步骤包括:获取标准芯片的光谱向量作为所述参考光谱向量,计算所述目标光谱向量和所述参考光谱向量之间的第二夹角余弦值;

若所述第二夹角余弦值大于预设的第二余弦值阈值,则确定所述微米发光二极管芯片正常;

若所述第二夹角余弦值小于或等于预设的第二余弦值阈值,则确定所述微米发光二极管芯片异常。

5.如权利要求1所述的微米发光二极管芯片缺陷检测方法,其特征在于,所述确定所述目标光谱向量与预设的参考光谱向量之间的第二角度参量,根据所述第二角度参量和预设的参量阈值之间的大小关系判断所述微米发光二极管芯片是否异常的步骤包括:获取假设光谱向量作为所述参考光谱向量,计算所述目标光谱向量和所述参考光谱向量之间的夹角偏离值;

若所述夹角偏离值小于预设的偏离下限值或大于预设的偏离上限值,则确定所述微米发光二极管芯片异常;

若所述夹角偏离值大于或等于预设的偏离下限值且小于或等于预设的偏离上限值,则确定所述微米发光二极管芯片正常。

6.如权利要求1所述的微米发光二极管芯片缺陷检测方法,其特征在于,在所述确定所述目标光谱向量与预设的参考光谱向量之间的第二角度参量,根据所述第二角度参量和预设的参量阈值之间的大小关系判断所述微米发光二极管芯片是否异常的步骤之后,还包括:获取判断为异常的微米发光二极管芯片的标识点信息;

根据所述标识点信息记录所述微米发光二极管芯片的位置。

7.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的微米发光二极管芯片缺陷检测程序,所述微米发光二极管芯片缺陷检测程序配置为实现如权利要求1至6中任一项所述的微米发光二极管芯片缺陷检测方法的步骤。

8.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有微米发光二极管芯片缺陷检测程序,所述微米发光二极管芯片缺陷检测程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的微米发光二极管芯片缺陷检测方法的步骤。

说明书 :

微米发光二极管芯片缺陷检测方法、设备及存储介质

技术领域

[0001] 本发明涉及芯片检测技术领域,尤其涉及一种微米发光二极管芯片缺陷检测方法、设备及存储介质。

背景技术

[0002] Micro‑LED(微米发光二极管)显示技术是指以自发光的微米量级LED(Light‑Emitting Diode,发光二极管)为发光像素单元,将其组装到驱动面板上形成高密度LED阵列的显示技术。Micro‑LED芯片具有尺寸小、集成度高和自发光等特点,应用在显示产品中具有一定的优势。
[0003] 当前Micro‑LED行业检测其发光光谱是否异常主要采用CIE(Commission Internationale de l´Eclairage,国际照明委员会)标准计算Micro‑LED芯片发光的主波长和色纯度,CIE计算过程主要依赖插值算法,相对比较复杂,而应用Micro‑LED的产品所使用的芯片数量甚多,检测过程耗时长,导致检测效率低。

发明内容

[0004] 本发明的主要目的在于提供一种微米发光二极管芯片缺陷检测方法、设备及存储介质,旨在解决微米发光二极管显示产品检测效率低的问题。
[0005] 为实现上述目的,本发明提供一种微米发光二极管芯片缺陷检测方法,该方法包括:
[0006] 获取微米发光二极管芯片的光谱数据,将所述光谱数据转化为待测光谱向量;
[0007] 确定所述待测光谱向量与预设的背景光谱向量之间的第一角度参量,若所述第一角度参量符合预设的检测条件,则将所述待测光谱向量作为目标光谱向量;
[0008] 确定所述目标光谱向量与预设的参考光谱向量之间的第二角度参量,根据所述第二角度参量和预设的参量阈值之间的大小关系判断所述微米发光二极管芯片是否异常。
[0009] 可选地,所述获取微米发光二极管芯片的光谱数据的步骤包括:
[0010] 向巨量光谱采集设备发送第一光谱采集信号,控制所述巨量光谱采集设备按照预设第一采样间隔采集所述光谱数据;
[0011] 接收所述巨量光谱采集设备发送的光谱成像帧,其中,所述光谱成像帧中包含多个所述微米发光二极管芯片的光谱数据。
[0012] 可选地,所述获取微米发光二极管芯片的光谱数据的步骤包括:
[0013] 向光谱仪发送第二光谱采集信号,控制所述光谱仪按照预设第二采样间隔采集所述光谱数据;
[0014] 接收所述光谱仪发送的光谱数据。
[0015] 可选地,所述将所述光谱数据转化为待测光谱向量的步骤包括:
[0016] 确定所述光谱数据中的检测波长,以及所述检测波长对应的光谱响应值;
[0017] 根据所述光谱响应值生成所述待测光谱向量。
[0018] 可选地,所述确定所述待测光谱向量与预设的背景光谱向量之间的第一角度参量,若所述第一角度参量符合预设的检测条件,则将所述待测光谱向量作为目标光谱向量的步骤包括:
[0019] 计算所述待测光谱向量和所述背景光谱向量之间的第一夹角余弦值;
[0020] 若所述第一夹角余弦值小于预设的第一余弦值阈值,则确定所述待测光谱向量为目标光谱向量。
[0021] 可选地,所述确定所述目标光谱向量与预设的参考光谱向量之间的第二角度参量,根据所述第二角度参量和预设的参量阈值之间的大小关系判断所述微米发光二极管芯片是否异常的步骤包括:
[0022] 获取标准芯片的光谱向量作为所述参考光谱向量,计算所述目标光谱向量和所述参考光谱向量之间的第二夹角余弦值;
[0023] 若所述第二夹角余弦值大于预设的第二余弦值阈值,则确定所述微米发光二极管芯片正常;
[0024] 若所述第二夹角余弦值小于或等于预设的第二余弦值阈值,则确定所述微米发光二极管芯片异常。
[0025] 可选地,所述确定所述目标光谱向量与预设的参考光谱向量之间的第二角度参量,根据所述第二角度参量和预设的参量阈值之间的大小关系判断所述微米发光二极管芯片是否异常的步骤包括:
[0026] 获取假设光谱向量作为所述参考光谱向量,计算所述目标光谱向量和所述参考光谱向量之间的夹角偏离值;
[0027] 若所述夹角偏离值小于预设的偏离下限值或大于预设的偏离上限值,则确定所述微米发光二极管芯片异常;
[0028] 若所述夹角偏离值大于或等于预设的偏离下限值且小于或等于预设的偏离上限值,则确定所述微米发光二极管芯片正常。
[0029] 可选地,在所述确定所述目标光谱向量与预设的参考光谱向量之间的第二角度参量,根据所述第二角度参量和预设的参量阈值之间的大小关系判断所述微米发光二极管芯片是否异常的步骤之后,还包括:
[0030] 获取判断为异常的微米发光二极管芯片的标识点信息;
[0031] 根据所述标识点信息记录所述微米发光二极管芯片的位置。
[0032] 此外,为实现上述目的,本发明还提供一种电子设备,所述电子设备包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的微米发光二极管芯片缺陷检测程序,所述微米发光二极管芯片缺陷检测程序配置为实现如上文所述的微米发光二极管芯片缺陷检测方法的步骤。
[0033] 此外,为实现上述目的,本发明还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有微米发光二极管芯片缺陷检测程序,所述微米发光二极管芯片缺陷检测程序被处理器执行时实现如上文所述的微米发光二极管芯片缺陷检测方法的步骤。
[0034] 本发明提供的微米发光二极管芯片缺陷检测方法,获取微米发光二极管芯片的光谱数据,将所述光谱数据转化为待测光谱向量;确定所述待测光谱向量与预设的背景光谱向量之间的第一角度参量,若所述第一角度参量符合预设的检测条件,则将所述待测光谱向量作为目标光谱向量;确定所述目标光谱向量与预设的参考光谱向量之间的第二角度参量,根据所述第二角度参量和预设的参量阈值之间的大小关系判断所述微米发光二极管芯片是否异常。通过第一角度参量区分待测光谱向量表示的光谱数据是否为背景数据,可以筛选出代表待测样品的目标光谱向量,再根据目标光谱向量和参考光谱向量之间的第二角度参量确定目标光谱向量和参考光谱向量之间的差异性,判断微米发光二极管的状态,检测过程依赖光谱数据本身,无需参照CIE标准将光谱数据绘制成CIE马蹄形光谱轮廓线,简化了计算过程,从而提高了检测效率。

附图说明

[0035] 图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的电子设备的结构示意图;
[0036] 图2为本发明微米发光二极管芯片缺陷检测方法第一实施例的流程示意图;
[0037] 图3为本发明实施例涉及的一种缺陷检测系统的结构示意图;
[0038] 图4为本发明实施例涉及的光谱角、色纯度和主波长之间的关系曲线图;
[0039] 图5为本发明微米发光二极管芯片缺陷检测方法第二实施例的流程示意图;
[0040] 图6为本发明实施例涉及的另一种缺陷检测系统的结构示意图;
[0041] 图7为本发明微米发光二极管芯片缺陷检测方法第三实施例的流程示意图。
[0042] 附图标记
[0043]
[0044] 本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。

具体实施方式

[0045] 应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0046] 参照图1,图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的电子设备结构示意图。
[0047] 如图1所示,该电子设备可以包括:处理器1001,例如中央处理器(Central Processing Unit,CPU),通信总线1002、用户接口1003,网络接口1004,存储器1005。其中,通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard),可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真(WIreless‑FIdelity,WI‑FI)接口)。存储器1005可以是高速的随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)存储器,也可以是稳定的非易失性存储器(Non‑Volatile Memory,NVM),例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
[0048] 本领域技术人员可以理解,图1中示出的结构并不构成对电子设备的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
[0049] 如图1所示,作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及微米发光二极管芯片缺陷检测程序。
[0050] 在图1所示的电子设备中,网络接口1004主要用于与其他设备进行数据通信;用户接口1003主要用于与用户进行数据交互;本发明电子设备中的处理器1001、存储器1005可以设置在电子设备中,所述电子设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的微米发光二极管芯片缺陷检测程序,并执行本发明实施例提供的微米发光二极管芯片缺陷检测方法。
[0051] 参照图2,图2为本发明一种微米发光二极管芯片缺陷检测方法第一实施例的流程示意图。需要说明的是,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。本实施例中,所述微米发光二极管芯片缺陷检测方法包括:
[0052] 步骤S10,获取微米发光二极管芯片的光谱数据,将所述光谱数据转化为待测光谱向量;
[0053] 微米发光二极管芯片是采用Micro‑LED显示技术的产品中的基本发光单元。本实施例中检测的微米发光二极管芯片可以是PL(Photoluminescence,光致发光)晶圆级Micro‑LED、EL(Electroluminescent,电致发光)晶圆级Micro‑LED,还可以是面板级Micro‑LED。晶圆和面板是指承载微米发光二极管芯片的基底材料。微米发光二极管芯片在一定的波长频段中会产生响应,每个微米发光二极管芯片的光谱数据为一组响应值和波长数据。待测光谱向量是指响应值组成的向量。
[0054] 图3为本实施例使用的一种缺陷检测系统的结构示意图,在图3中,控制模块100与三轴位移平台200之间通信连接,三轴位移平台200包括平面内两个维度的平移运动和一维转动,实现待测样品300放置后的对准以及扫描检测,待测样品300可以为承载有微米发光二极管芯片的晶圆。控制模块100可以为个人计算机、台式电脑,控制三轴位移平台200的平移和转动。三轴位移平台200的行程可以选择大于待测样品300中晶圆的尺寸,位移精度优于亚微米级别,同时具备较高的运动速度,以实现产线上晶圆检测的要求。控制模块100还与光谱采集模块400通信连接,缺陷检测系统中还可以包含光发生模块(图3中未示出),向待测样品300发出激光信号,点亮待测样品300中的微米发光二极管芯片,使微米发光二极管芯片产生光信号500被光谱采集模块400采集。基于图3中示出的缺陷检测系统,控制模块100可以通过光谱采集模块400获取光谱数据,将光谱数据处理为待测光谱向量。为便于描述,以下以控制模块为执行主体进行各实施例的阐述。
[0055] 在一可行实施方式中,获取微米发光二极管芯片的光谱数据的步骤可以包括:
[0056] 步骤a,向巨量光谱采集设备发送第一光谱采集信号,控制所述巨量光谱采集设备按照预设第一采样间隔采集所述光谱数据;
[0057] 巨量光谱采集设备是指以高光谱相机作为光谱采集主要组件的设备,其还可以包含其他元器件,比如电荷耦合器件相机。巨量光谱采集设备可以作为图3中的光谱采集模块400进行光谱数据的采集。在检测过程中,控制模块向巨量光谱采集设备发送第一光谱采集信号,第一光谱采集信号中可以包含采样信息,巨量光谱采集设备根据第一光谱采集信号中的预设第一采样间隔采集光谱数据。预设第一采样间隔是指采样频段中每个波长之间的间隔,可以是根据实际情况以及采集设备的特点设置的,例如,预设第一采样间隔可以设置为1nm。
[0058] 步骤b,接收所述巨量光谱采集设备发送的光谱成像帧,其中,所述光谱成像帧中包含多个所述微米发光二极管芯片的光谱数据。
[0059] 光谱成像帧是指高光谱相机采集微米发光二极管芯片产生的光信号获得的数据。可以理解的是,高光谱相机的成像分辨率可以小于微米发光二极管芯片的尺寸,故可以同时采集多个微米发光二极管芯片的光信号,也即光谱成像帧中包含多个微米发光二极管芯片的光谱数据。控制模块接收巨量光谱采集设备采集得到的光谱成像帧,对光谱数据进行后续的处理。
[0060] 在一可行实施方式中,将所述光谱数据转化为待测光谱向量的步骤可以包括:
[0061] 步骤c,确定所述光谱数据中的检测波长,以及所述检测波长对应的光谱响应值;
[0062] 步骤d,根据所述光谱响应值生成所述待测光谱向量。
[0063] 检测波长是指采样过程中使用的波长,微米发光二极管芯片在检测波长处具有相应的光谱响应值。例如,对于波长 处的光谱响应值 ,待测光谱向量可以表示为 。在固定检测频段的情况下,采样间隔越小,得到的光谱响应值数
量越多,生成的待测光谱向量维度也就越高。
[0064] 步骤S20,确定所述待测光谱向量与预设的背景光谱向量之间的第一角度参量,若所述第一角度参量符合预设的检测条件,则将所述待测光谱向量作为目标光谱向量;
[0065] 背景光谱向量是指采集到的非微米发光二极管芯片所在区域的光谱数据得到的向量,以晶圆承载微米发光二极管芯片为例,背景光谱向量为晶圆未被微米发光二极管芯片覆盖区域对应的向量。可以理解的是,微米发光二极管芯片排列在晶圆上时具有一定的空隙,由于高光谱相机的分辨率小于微米发光二极管芯片的尺寸,光谱成像帧的单个像素无法将完整的微米发光二极管芯片包含在内,像素和光谱向量之间为对应关系,也就存在像素对应的待测光谱向量为背景向量的情况。
[0066] 第一角度参量是指根据角度关系得到的参量。本实施例对第一角度参量的实施方式不做限制,例如,第一角度参量可以为待测光谱向量和背景光谱向量之间的夹角,则预设的检测条件可以为夹角大于第一夹角阈值,表示待测光谱向量和背景光谱向量之间的相似度低,待测光谱向量为需要检测的目标光谱向量,若夹角不大于第一夹角阈值,表示待测光谱向量和背景光谱向量之间的相似度高,待测光谱向量对应的区域为背景。
[0067] 在一可行实施方式中,确定所述待测光谱向量与预设的背景光谱向量之间的第一角度参量,若所述第一角度参量符合预设的检测条件,则将所述待测光谱向量作为目标光谱向量的步骤可以包括:
[0068] 步骤e,计算所述待测光谱向量和所述背景光谱向量之间的第一夹角余弦值;
[0069] 一般的,两个点可以确定一个向量,此向量的维度为二维,当组成向量的点增加时,向量的维度也升高。待测光谱向量和背景光谱向量都属于高维向量,待测光谱向量和背景光谱向量之间的夹角可视为虚拟的角度,并不具有实际意义。第一夹角余弦值的计算公式可以如下公式1。
[0070] 公式1: 。
[0071] 其中, 表示第一夹角余弦值, 表示背景光谱向量, 表示待测光谱向量。
[0072] 待测光谱向量和背景光谱向量之间的夹角可以使用如下公式2计算得到。
[0073] 公式2: 。
[0074] 其中, 表示待测光谱向量和背景光谱向量之间的夹角。
[0075] 步骤f,若所述第一夹角余弦值小于预设的第一余弦值阈值,则确定所述待测光谱向量为目标光谱向量。
[0076] 待测光谱向量和背景光谱向量均为正向量,第一夹角余弦值的取值为0‑1,第一夹角余弦值越接近1,表示待测光谱向量和背景光谱向量之间的夹角越接近0,待测光谱向量和背景光谱向量之间的光谱匹配度越高,该待测光谱向量对应的区域为背景的可能性越大。在第一夹角余弦值小于第一余弦值阈值时,可以认为待测光谱向量和背景光谱向量之间不相似,该待测光谱向量可以确定为目标光谱向量。
[0077] 步骤S30,确定所述目标光谱向量与预设的参考光谱向量之间的第二角度参量,根据所述第二角度参量和预设的参量阈值之间的大小关系判断所述微米发光二极管芯片是否异常。
[0078] 第二角度参量也是指根据角度关系得到的参量。本实施例对第二角度参量的实施方式不做限制,例如,第二角度参量可以为目标光谱向量和参考光谱向量之间的夹角,则预设的参量阈值可以为第二夹角阈值,若夹角大于第二夹角阈值,表示目标光谱向量和参考光谱向量之间的相似度低,目标光谱向量对应的微米发光二极管异常。若夹角不大于第二夹角阈值,表示目标光谱向量和参考光谱向量之间的相似度高,目标光谱向量对应的微米发光二极管正常。
[0079] 在一可行实施方式中,确定所述目标光谱向量与预设的参考光谱向量之间的第二角度参量,根据所述第二角度参量和预设的参量阈值之间的大小关系判断所述微米发光二极管芯片是否异常的步骤可以包括:
[0080] 步骤g,获取标准芯片的光谱向量作为所述参考光谱向量,计算所述目标光谱向量和所述参考光谱向量之间的第二夹角余弦值;
[0081] 标准芯片是指无缺陷的微米发光二极管芯片,标准芯片的主波长、色纯度和外观均满足标准条件,不满足主波长、色纯度和外观中任意一项标准条件的微米发光二极管芯片为缺陷芯片。标准芯片的光谱向量可以检测得到,在一可行实施方式中,对合格的多个微米发光二极管芯片光谱数据进行统计,将平均值作为标准芯片的光谱数据。第二夹角余弦值的计算公式可以如下公式3。
[0082] 公式3: 。
[0083] 其中, 表示第二夹角余弦值, 表示标准芯片的光谱向量。
[0084] 目标光谱向量和标准芯片的光谱向量之间的夹角可以使用如下公式4计算得到。
[0085] 公式4: 。
[0086] 其中, 表示目标光谱向量和标准芯片的光谱向量之间的夹角。
[0087] 步骤h,若所述第二夹角余弦值大于预设的第二余弦值阈值,则确定所述微米发光二极管芯片正常;
[0088] 待测光谱向量和背景光谱向量均为正向量,第二夹角余弦值的取值为0‑1,第二夹角余弦值越接近1,表示目标光谱向量和参考光谱向量之间的夹角越接近0,目标光谱向量和参考光谱向量之间的光谱匹配度越高,该目标光谱向量对应的微米发光二极管芯片与标准芯片之间越相似。在第二夹角余弦值大于第二余弦值阈值时,可以认为目标光谱向量对应的微米发光二极管芯片为正常芯片。
[0089] 步骤i,若所述第二夹角余弦值小于或等于预设的第二余弦值阈值,则确定所述微米发光二极管芯片异常。
[0090] 在第二夹角余弦值小于或等于第二余弦值阈值的情况下,目标光谱向量和参考光谱向量之间的光谱匹配度低,表示该目标光谱向量对应的微米发光二极管芯片与标准芯片之间相似程度低,可以认为该目标光谱向量对应的微米发光二极管芯片为异常芯片。
[0091] 上述微米发光二极管芯片缺陷检测采用了光谱角匹配的技术思路,即通过光谱角匹配的方式先区分背景和目标,再判断目标是否异常。为了验证上述光谱角匹配方式的可行性,可以计算微米发光二极管芯片发光光谱与参照光谱向量之间的光谱角,绘制光谱角、色纯度和主波长之间的关系曲线,如图4所示。在图4中,SA表示Spectral Angle(光谱角),Dominant wavelength表示主波长,Colorimetric purity表示色纯度。可以看出,光谱角、主波长和色纯度的关系曲线在三维坐标空间中基本可以拟合成平面,表示这三者之间具有一定的函数关系,由此表明光谱角匹配方式的可行性。
[0092] 在本实施例中,获取微米发光二极管芯片的光谱数据,将所述光谱数据转化为待测光谱向量;确定所述待测光谱向量与预设的背景光谱向量之间的第一角度参量,若所述第一角度参量符合预设的检测条件,则将所述待测光谱向量作为目标光谱向量;确定所述目标光谱向量与预设的参考光谱向量之间的第二角度参量,根据所述第二角度参量和预设的参量阈值之间的大小关系判断所述微米发光二极管芯片是否异常。通过第一角度参量区分待测光谱向量表示的光谱数据是否为背景数据,可以筛选出代表待测样品的目标光谱向量,再根据目标光谱向量和参考光谱向量之间的第二角度参量确定目标光谱向量和参考光谱向量之间的差异性,判断微米发光二极管的状态,检测过程依赖光谱数据本身,无需参照CIE标准将光谱数据绘制成CIE马蹄形光谱轮廓线,简化了计算过程,从而提高了检测效率。
[0093] 进一步的,在本发明微米发光二极管芯片缺陷检测方法的第二实施例中,参照图5,包括:
[0094] 步骤S11,向光谱仪发送第二光谱采集信号,控制所述光谱仪按照预设第二采样间隔采集所述光谱数据;
[0095] 图6为本实施例使用的另一种缺陷检测系统的结构示意图,在图6中,光谱采集模块400由光谱仪401、光路耦合单元402和显微镜单元403组成。待测样品300发出的光信号500经过显微镜单元403到达光路耦合单元402,经过耦合之后到达光谱仪401,由光谱仪401采集光信号500得到第二光谱成像帧。缺陷检测系统中还可以包括与光谱仪401配合使用的工业相机(图6中未示出),工业相机用于成像,通过工业相机和显微镜单元403,可以确定待测微米发光二极管的位置,区分目标和背景。故光谱仪401可以在目标所在位置直接采集光谱数据。
[0096] 在实验室研究场景下,对于检测精确度的要求通常都高于检测速度。控制模块100向光谱仪401发送第二光谱采集信号,光谱仪401根据第二光谱采集信号中的预设第二采样间隔采样。预设第二采样间隔小于预设第一采集间隔,例如,预设第二采样间隔可以为0.1nm。
[0097] 步骤S12,接收所述光谱仪发送的光谱数据。
[0098] 光谱仪在每次检测时可以获取单个微米发光二极管芯片的光谱数据,在采样间隔减小的情况下,采用光谱仪的检测方式可以对每颗微米发光二极管芯片的状态进行更为详尽的分析,因此适用于实验室研究这类对检测速度要求不高且对检测精度要求极高的场景。
[0099] 在本实施例中,采用光谱仪采集微米发光二极管芯片的光谱数据,采样间隔更小,光谱数据的精度更高,可以得到更高维度的光谱向量,从而缺陷检测精度更高。
[0100] 进一步的,在本发明微米发光二极管芯片缺陷检测方法的第三实施例中,参照图7,包括:
[0101] 步骤S31,获取假设光谱向量作为所述参考光谱向量,计算所述目标光谱向量和所述参考光谱向量之间的夹角偏离值;
[0102] 假设光谱向量是指假设光谱向量在所有波长处的光谱响应值均为1的向量,假设光谱向量可以表示为 。假设光谱向量非实际测定光谱数据转化而来的向量,因此可以在确定目标之后,计算多个目标光谱向量和假设光谱向量之间的夹角,以及夹角的统计值,统计值可以为平均值,将统计值作为参量阈值的参考依据。每个目标光谱向量和假设光谱向量之间的夹角与统计值之间的差值为夹角偏离值。目标光谱向量和假设光谱向量之间的夹角余弦值可以使用如下公式5计算。
[0103] 公式5: 。
[0104] 其中, 表示目标光谱向量与假设光谱向量之间的夹角余弦值, 表示第i个目标光谱向量。
[0105] 目标光谱向量和假设光谱向量之间的夹角可以使用如下公式6计算得到。
[0106] 公式6: 。
[0107] 其中, 表示目标光谱向量和假设光谱向量之间的夹角。
[0108] 步骤S32,若所述夹角偏离值小于预设的偏离下限值或大于预设的偏离上限值,则确定所述微米发光二极管芯片异常;
[0109] 偏离下限值和偏离上限值可以根据夹角的统计值确定,比如,以夹角的统计值作为中间值,确定可接受误差值,中间值与可接受误差值相减得到偏离下限值,中间值与可接受误差值相加得到偏离上限值,偏离上限值和偏离下限值可以组成偏离阈值区间。夹角偏离值小于预设的偏离下限值或大于预设的偏离上限值,则此夹角偏离值不在偏离阈值区间内,表示该目标光谱向量的偏离程度较大,其对应的像素位置处为异常微米发光二极管。
[0110] 步骤S33,若所述夹角偏离值大于或等于预设的偏离下限值且小于或等于预设的偏离上限值,则确定所述微米发光二极管芯片正常。
[0111] 夹角偏离值大于或等于预设的偏离下限值且小于或等于预设的偏离上限值,则此夹角偏离值在偏离阈值区间内,表示该目标光谱向量的偏离程度小,其对应的像素位置处为正常微米发光二极管。
[0112] 在通过上述方式判断微米发光二极管芯片是否异常之后,还可以获取判断为异常的微米发光二极管芯片的标识点信息,根据标识点信息记录微米发光二极管芯片的位置。缺陷检测系统中还可以包括电荷耦合器件相机,电荷耦合器件相机可以采集微米发光二极管发出的光信号,获得图像数据帧,图像数据帧中包含标识点信息。标识点信息可以区分图像数据帧中的微米发光二极管,还可以标识微米发光二极管的位置。在检测出异常的微米发光二极管之后,记录其位置,便于对异常的微米发光二极管进行后续处理。
[0113] 在本实施例中,直接使用假设光谱向量作为参考光谱向量,无需事先检测标准芯片的光谱数据,可以进一步提高缺陷检测效率。
[0114] 本发明实施例还提供一种电子设备,所述电子设备包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的微米发光二极管芯片缺陷检测程序,所述微米发光二极管芯片缺陷检测程序配置为实现如上文所述的微米发光二极管芯片缺陷检测方法的步骤。本发明实施例电子设备的具体实施方式参见上述微米发光二极管缺陷检测方法各实施例,在此不再赘述。
[0115] 本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有微米发光二极管芯片缺陷检测程序,所述微米发光二极管芯片缺陷检测程序被处理器执行时实现如上文所述的微米发光二极管芯片缺陷检测方法的步骤。本发明实施例计算机刻度存储介质的具体实施方式参见上述微米发光二极管缺陷检测方法各实施例,在此不再赘述。
[0116] 需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
[0117] 上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
[0118] 通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
[0119] 以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。