CN1696726A - 发光二极管的自动化测试***及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及发光二极管电性和光学测试领域，具体地说涉及一种发光二极管的自动化测试***及方法。包括***主机、操作控制台、PLC，***主机包括测试发光二极管电性和光学参数的LED测试装置、对所测试发光二极管的数据进行处理的数据处理装置、以及实现数据处理装置与PLC相互通讯的接口，其特征在于：所述LED测试装置包括测试发光二极管电流电压的电性参数测试装置、测试发光二极管闸流的闸流测试装置、以及测试发光二极管光学参数的光谱测试装置。本发明发光二极管自动化测试***及方法对正向电压、光学参数的测试精度更高，分级更准确，而且增加了对发光二极管亮度的测试。

Description

发光二极管的自动化测试***及方法
技术领域
本发明涉及发光二极管电性和光学测试领域，具体地说涉及一种发光二极管的自动化测试***及方法。
背景技术
发光二极管经封装完成后，须经测试其电性或光学参数以确保其良率或其可适用性，而其测试的方法则须利用专用的发光二极管测试仪器以进行检测。近几年已经出现了自动化程度较高且测试精度较为可靠的发光二极管检测仪器。
当前市场上存在一些类型的发光二极管的测试***，与以前的人工分光相比，它们存在着许多的优点，比如速度快，分光精度比人工更高，而且电性参数精度更高。但是也存在着一些缺陷，比如正向电压，由于测试的时候，施加的电流是瞬间的，而LED的正向电压会随着施加时间的延长有所降低，降到一定程度才会稳定，这样会导致LED的正向电压测试值偏高；对于白光LED测试，现在市场上的所有的LED自动测试分类机，都是采用CIE1931标准，即测量色度坐标xy。但是由于CIE1931标准是很老的一个标准，有很多的局限性。比如，xy色度空间的颜色不均匀，没有参数来表征亮度，等等。在进行白光分级的时候，分级区域的大小和形状不均匀。
因此，现有的一些发光二极管的测试***及测试方法，在精度和功能方面尚且无法满足人们的需要，有待于提高和改进。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够提高测试发光二极管精度的自动化测试***及方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种发光二极管的自动化测试***，包括***主机、操作控制台、PLC，***主机包括测试发光二极管电性和光学参数的LED测试装置、对所测试发光二极管的数据进行处理的数据处理装置、以及实现数据处理装置与PLC相互通讯的接口，所述LED测试装置包括测试发光二极管电流电压的电性参数测试装置、测试发光二极管闸流的闸流测试装置、以及测试发光二极管光学参数的光谱测试装置。所述数据处理装置包括对所测出发光二极管的电流电压数据进行处理的电性参数处理装置、对闸流数据进行处理的闸流处理装置、以及对其所测出光学参数数据进行处理的光谱处理装置。所述光学参数包括主波长、峰值波长、纯度、相对色温、半波宽等等。所述电性参数包括所测发光二极管的正向电压、反向电压、正向电流、反向电流等。所述操作控制台设置较好的为触摸屏，也可以是其它显示输入设备。
所述光谱处理装置包括分别按CIE1931标准、CIE1960标准、CIE1976标准对发光二极管的光学参数数据进行处理的CIE1931处理装置、CIE1960处理装置、CIE1976处理装置。用户可以根据需要采用其中任意一种处理装置对发光二极管光学参数进行测试。
所述光谱处理装置与一个定时装置相连，该定时装置控制光谱处理装置的采光时间。
所述LED测试装置还包括测试发光二极管光强的探测器。
所述数据处理装置还包括对所测出发光二极管的电流电压数据进行图形绘制的V-I图处理装置、以及对电流亮度进行图形绘制的I-IV图处理装置。通过V-I图观察LED的电压电流特性，直观的观察LED的闸流特性，即负电阻效应。通过I-IV图可观察LED电流与光强之间的关系。
一种发光二极管的自动化测试方法，包括步骤：
用户提出测试请求，当接口检测到开始信号时，LED测试装置即对发光二极管进行测试；
测试完成时，***主机通过接口传递一个结束信号至PLC；
数据处理装置对LED测试装置的测试结果进行数据处理，并确定所测发光二极管所属的等级；
数据处理装置将该发光二极管的等级通过接口传至PLC；
PLC控制该发光二极管被划入所确定的等级。
在测试发光二极管的正向电压之前，先对发光二极管进行预热。
所述预热方式是对发光二极管通以一定时间的电流。
进一步包括在测试前先对一定数量的发光二极管进行试测的步骤，根据试测结果确定分级区域和等级数。
从上面的描述可以看出，本发明的优点是：
对发光二极管正向电压的测试，我们采用了预热的方式来减少误差。我们的测试***采用CIE1976标准、CIE1960UCS标准及CIE1931标准，而CIE1976标准、CIE1960UCS标准这两种标准的颜色空间相对于CIE1931来说要均匀得多。特别是CIE1976，该标准的颜色空间是立体空间，采用三个值(L、a、b)来表征颜色，其中，L表示亮度，+a表示红色，-a表示绿色，+b表示黄色，-b表示蓝色。所以在CIE1976中，可以采用标准的正四边形来对白光进行分级，加上L，就可以对亮度进行分级了。
但是考虑到人们使用CIE1931标准已经使用了很久，已经习惯了对x、y进行分级操作，所以在我们的测试***中，依然保留了对x、y的测试和分级能力，但是我们对xy的分级方式进行了改进，更方便了操作员的使用。用户可以根据自己的需要选择这三种标准中的任意一种来测试。
由此可见，本发明发光二极管自动化测试***及方法对正向电压、光学参数的测试精度更高，分级更准确，而且增加了对发光二极管亮度的测试。
附图说明
图1是本发明发光二极管自动化测试***的结构框图；
图2是图1所示LED测试装置的示意图；
图3是图1所示数据处理装置的示意图；
图4是图3所示光谱处理装置的示意图；
图5是本发明发光二极管自动化测试方法的流程图；
图6是对发光二极管的电压进行分级的流程图；
图7是采用CIE1976标准的Lab***对发光二极管进行分级的流程图；
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的描述。
实施例
请参见图1，一种发光二极管的自动化测试***，包括***主机10、触摸屏30、PLC20，***主机10包括测试发光二极管电性和光学参数的LED测试装置11、对所测试发光二极管的数据进行处理的数据处理装置12、以及实现数据处理装置12与PLC20相互通讯的接口13；以及与PLC20相连的触摸屏30。
请参见图2，所述LED测试装置11包括数据存储单元111、测试发光二极管电流电压的电性参数测试装置112、测试发光二极管闸流的闸流测试装置113、测试发光二极管光学参数的光谱测试装置114、以及测试发光二极管光强的探测器115。请参见图3，所述数据处理装置12包括对所测出发光二极管的电流电压数据进行处理的电性参数处理装置122、对闸流数据进行处理的闸流处理装置123、对其所测出光学参数数据进行处理的光谱处理装置124、以及数据处理单元121。所述光学参数包括主波长、峰值波长、纯度、相对色温、半波宽、色度坐标、光强。所述电性参数包括所测发光二极管的正向电压、反向电压、正向电流、反向电流、闸流。所述数据处理装置12还包括对所测出发光二极管的电流电压数据进行图形绘制的V-I图处理装置125、以及对电流亮度进行图形绘制的I-IV图处理装置126。通过V-I图观察LED的电压电流特性，直观的观察LED的闸流特性，即负电阻效应。
请参见图4，所述光谱处理装置124包括分别按CIE1931标准、CIE1960标准、CIE1976标准对发光二极管的光学参数数据进行处理的CIE1931处理装置1242、CIE1960处理装置1243、CIE1976处理装置1244、以及光谱处理单元1241。
所述光谱测试装置114与一个定时装置116相连，该定时装置116控制光谱处理装置的采光时间。
请参见图5，一种发光二极管的自动化测试方法，包括如下步骤：用户通过PLC20提出测试请求的步骤501，接口13检测到开始信号的步骤502，LED测试装置11对发光二极管进行测试的步骤503；对一个发光二极管测试完成时，数据处理装置12传递一个结束信号给接口13的步骤504，接口13将该结束信号送至PLC20的步骤505；数据处理装置12对LED测试装置11的测试结果进行数据处理，并确定该发光二极管所属等级的步骤506；数据处理装置12将该发光二极管的等级通过接口传至PLC20的步骤507；PLC20控制该发光二极管被划入所确定等级的步骤508。
请参见图6，当用户对发光二极管的正向电压进行测试时，包括以下步骤：用户输入测试请求的步骤601，对发光二极管通以一定时间电流进行预热的步骤602，PLC20向接口13发出开始测试信号的步骤602，接口检测开始信号的步骤603，开始预热，预热结束，电性参数测试装置112对发光二极管进行测试的步骤604，检测结束，数据处理装置12传送一个结束信号给接口13的步骤605，接口13将该结束信号送至PLC20的步骤606，电性参数处理装置122对电性参数测试装置112的测试结果进行数据处理，并确定该发光二极管所属等级的步骤607；数据处理装置12将该发光二极管的等级通过接口传至PLC20的步骤608；PLC20控制该发光二极管被划入所确定等级的步骤609。
请参见图7，当用户采用CIE1976标准的Lab***对发光二极管进行分级时，包括以下步骤：用户调出CIE1976坐标***的步骤701，从所需测试发光二极管中抽取样品的步骤702，对所抽取样品进行试测的步骤703，根据抽样测试结果确定分级区域和分级数的步骤704，测试开始，PLC20向接口13发出开始测试信号的步骤705，接口检测开始信号的步骤706，光谱测试装置114对发光二极管进行测试的步骤707，对该发光二极管检测结束时，数据处理装置12传送一个结束信号给接口13的步骤708，接口13将该结束信号送至PLC20的步骤709，光谱处理装置124中的CIE1976处理装置对光谱测试装置114的测试结果进行数据处理，并确定该发光二极管所属等级的步骤710；数据处理装置12将该发光二极管的等级通过接口13传至PLC20的步骤711；PLC20控制该发光二极管被划入所确定等级的步骤712。
尽管本发明已作了详细的说明并引证了具体实例，但对于本领域技术熟练人员来说，只要不离开本发明的精神和范围可作各种变化或修正是显然的，都应包括在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种发光二极管的自动化测试***，包括***主机、操作控制台、PLC，***主机包括测试发光二极管电性和光学参数的LED测试装置、对所测试发光二极管的数据进行处理的数据处理装置、以及实现数据处理装置与PLC相互通讯的接口，其特征在于：所述LED测试装置包括测试发光二极管电流电压的电性参数测试装置、测试发光二极管闸流的闸流测试装置、以及测试发光二极管光学参数的光谱测试装置。
2.根据权利要求1所述的自动化测试***，其特征在于：所述数据处理装置包括对所测出发光二极管的电流电压数据进行处理的电性参数处理装置、对闸流数据进行处理的闸流处理装置、以及对其所测出光学参数数据进行处理的光谱处理装置。
3.根据权利要求2所述的自动化测试***，其特征在于：所述光谱处理装置包括分别按CIE1931标准、CIE1960标准、CIE1976标准对发光二极管的光学参数数据进行处理的CIE1931处理装置、CIE1960处理装置、CIE1976处理装置。
4.根据权利要求2所述的自动化测试***，其特征在于：所述光谱处理装置与一定时装置相连，该定时装置控制光谱处理装置的采光时间。
5.根据权利要求1所述的自动化测试***，其特征在于：所述LED测试装置还包括测试发光二极管光强的探测器。
6.根据权利要求2所述的自动化测试***，其特征在于：所述数据处理装置还包括对所测出发光二极管的电流电压数据进行图形绘制的V-I图处理装置、以及对电流亮度进行图形绘制的I-IV图处理装置。
7.根据权利要求1-6所述的自动化测试***，其特征在于：所述操作控制台为触摸屏。
8.一种发光二极管的测试方法，包括步骤：
用户提出测试请求，当接口检测到开始信号时，LED测试装置即对发光二极管进行测试；
测试完成时，***主机通过接口传递一个结束信号至PLC；
数据处理装置对LED测试装置的测试结果进行数据处理，并确定所测发光二极管所属的等级；
数据处理装置将该发光二极管的等级通过接口传至PLC；
PLC控制该发光二极管被划入所确定的等级。
9.根据权利要求8所述的一种发光二极管的测试方法，其特征在于：在测试发光二极管的正向电压之前，先对发光二极管进行预热。
10.根据权利要求9所述的一种发光二极管的测试方法，其特征在于：所述预热方式是对发光二极管通以一定时间的电流。
11.根据权利要求8所述的一种发光二极管的测试方法，其特征在于：进一步包括在测试前先对一定数量的发光二极管进行试测的步骤，根据试测结果确定分级区域和等级数。
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