CN204043786U - 光性量测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种光性量测装置，包含载台、固定环以及积分球。载台具有开口。固定环设置于载台表面，并固定由承载膜与发光二极管晶片所组成的待测物。固定环与待测物设置在载台上，其中至少部分的待测物暴露于开口。积分球设置于对应开口，并包含球形腔体、颈部以及透光基板。颈部连接球形腔体，且颈部定义收光口。透光基板设置于收光口且位于颈部内，其中待测物覆于透光基板上的部分与载台表面的垂直距离大于或等于待测物其他部分与载台表面的垂直距离。因此，承载膜可被撑平，并藉此提升待测物的平整性。

Description

光性量测装置

技术领域

本实用新型是有关于一种光性量测装置，特别是一种具有积分球的光性量测装置。

背景技术

发光二极管(LED)具有省电、体积小、以及高亮度优点，因此广泛地被应用作为光源使用。而为了检验生产的发光二极管的品质，常见检测方式为使用积分球作测量。积分球可将置于球口的开口处的发光二极管所发射的光线进行收集，并进行发光二极管光源的亮度测量。

现有的积分球在测量时，以覆晶发光二极管(flip-chip)为例，其是属于上点下收光的测量，所以在积分球与覆晶发光二极管之间会隔着一片石英玻璃。因为石英玻璃的设置，覆晶发光二极管光源在隔着石英玻璃的厚度情况下，其无法和积分球完全贴近，导致测量角度过小，进而影响测量结果。使得收光范围的测量角度过小而产生误差，无法完全使光线均匀进入积分球。除此之外，当光线进入积分球后，若覆晶二极管光源与积分球之间具有间隙，则易使光线漫射出积分球外，导致光性测量有误差。因此，如何能有效解决上述问题，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前相关领域亟需改进的目标。

实用新型内容

本实用新型提供一种光性量测装置，尤其是一种能够增加发光二极管对收光口发射光线的张角、防止进入积分球内部的光线自发光二极管与积分球间的高度差漫射射出的光性量测装置。

本实用新型光性量测装置的目的与功效是由以下的技术所实现：

一种光性量测装置，所述光性量测装置包含；

一载台，具有一开口；

一固定环，设置于所述载台表面，并固定由一承载膜与多个发光二极管晶片所组成的一待测物，所述固定环与所述待测物设置在所述载台上，其中至少部分的所述待测物暴露于所述开口；以及

一积分球，设置于对应所述开口，包含：

一球形腔体；

一颈部，连接所述球形腔体，且所述颈部定义一收光口；以及

一透光基板，设置于所述收光口且位于所述颈部内，其中所述待测物覆于所述透光基板上的部分与所述载台表面的垂直距离大于或等于所述待测物其他部分与所述载台表面的垂直距离。

如上所述的光性量测装置，其中，覆于所述积分球上的所述承载膜被所述积分球的所述颈部或所述透光基板撑平。

如上所述的光性量测装置，其中，所述透光基板的表面与所述颈部齐平或所述透光基板的表面凸出于所述颈部。

如上所述的光性量测装置，其中，所述透光基板或所述颈部的边缘具有一导角。

如上所述的光性量测装置，其中，所述积分球包含一遮光元件，设置于所述透光基板表面，借此定义所述透光基板的一透光区域。

如上所述的光性量测装置，其中，所述积分球中的所述球形腔体与所述颈部为一体成型。

如上所述的光性量测装置，其中，所述积分球中的所述颈部为组装于所述球形腔体上，并为可拆卸式地连接。

如上所述的光性量测装置，其中，所述透光基板黏附于所述颈部或所述透光基板卡紧于所述颈部。

如上所述的光性量测装置，其中，所述积分球包含一定位部，设置于所述颈部内表面，所述定位部承载所述透光基板。

如上所述的光性量测装置，其中，所述积分球还包含一承载框架，设置于所述颈部，其中所述承载框架包含：

一连接部，黏附固定于所述颈部外表面；以及

一承载部，位于所述收光口内，且所述透光基板设置于所述承载部上。

如上所述的光性量测装置，其中，所述承载部与所述颈部内表面之间存在一间隙。

如上所述的光性量测装置，其中，所述透光基板的表面与所述承载框架齐平或所述透光基板的表面凸出于所述承载框架。

如上所述的光性量测装置，其中，所述承载框架或所述透光基板的边缘具有一导角。

本实用新型提供一种光性量测装置，将具有防尘效果的透光基板设置于积分球收光口内，使得待测物(例如放置在蓝膜上的发光二极管)放在透光基板上时能更接近积分球，以致于发光二极管对收光口发射光线的张角增加。通过缩短发光二极管与积分球收光口间的高度差，发光二极管的光性量测除了更精准外，也使得发光二极管所发射已进入积分球的光线不会自发光二极管与积分球间的高度差漫射射出。

并且，本实用新型的光性量测装置不仅通过将积分球以及透光基板结合，使得发光二极管与收光口的高度差缩减，以增加发光二极管对积分球的发光张角，除此之外，还通过额外于积分球上设置有定位部或是承载框架，使得除了发光二极管张角增加外，也可保护积分球内壁的漫射层不容易受到损伤。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1A为本实用新型的光性量测装置第一实施例的侧视示意图。

图1B为本实用新型的光性量测装置第一实施例的俯视示意图。

图2为本实用新型光性量测装置的透光基板一实施例的俯视示意图。

图3为本实用新型的光性量测装置第二实施例的侧视示意图。

图4A为本实用新型的光性量测装置第三实施例的侧视示意图。

图4B为图4A中区域A的放大图。

附图标号说明：

100、100′、100″ 光性量测装置         134 承载部

102 第一方向                           136 间隙

104 第二方向                           138 贴合胶

110 载台                               140 导角

112 开口                               142 透光区域

114 固定环                             144 遮光元件

116 母环                               150 量测装置

118 子环                               152 输出供应器

120、120′、120″ 积分球               154 基座

121 球形腔体                           156 探针

122 颈部                               160 待测物

124 收光口                             161 承载膜

126 透光基板                           162 发光二极管晶片

128、135 定位部                        164 光线

130 承载框架                           θ 张角

132 连接部                             D1、D1′、D2 距离

具体实施方式

为使本实用新型的技术手段及其所能达成的效果，能够有更完整且清楚的揭露，现详细说明如下，请一并参阅揭露的图式及图号：

现有光性量测装置的积分球，例如放置在蓝膜上的发光二极管，由于发光二极管与积分球球口的开口处具有一个高度差，例如一石英玻璃的厚度，使得发光二极管所发出光线的张角受到限制。因此，积分球无法完整收到来自发光二极管所发出光线。除此之外，高度差产生的间隙也使得发光二极管射向积分球的光线于内部发生漫射后自间隙散出。

有鉴于此，本实用新型的光性量测装置将透光基板设置于积分球收光口内，使得积分球与发光二极管间的高度差缩减，发光二极管入射于积分球内的张角得以增加。此外，本实用新型的光性量测装置设置定位部或承载框架于积分球收光口，除了仍使发光二极管射至积分球的光线张角增加外，其可保护积分球内壁的漫射层不会受到损伤。

请同时参照图1A以及图1B。图1A为依照本实用新型的光性量测装置第一实施例的侧视示意图。图1B为依照本实用新型的光性量测装置第一实施例的俯视示意图。光性量测装置100包含载台110、固定环114、积分球120。进一步，光性量测装置100更可包含量测装置150。

参照图1A。载台110具有开口112。固定环114设置于载台110表面，且固定环114为沿开口112周缘布置，以使得开口112的范围位于固定环114内。固定环114用以固定由承载膜161与发光二极管晶片162所组成的待测物160，其中承载膜161可以为蓝膜(Blue Type)或白膜等，而发光二极管晶片162可以为覆晶发光二极管(flip-chip)。固定环114与待测物160皆设置在载台110上，其中至少部分的待测物160暴露于开口112。

固定环114可以是铁环或是塑料环，在本实施例中为塑料环，塑料环包含母环116以及子环118。当需要将待测物160固定时，将待测物160的承载膜161置于母环116上，并以子环118搭配母环116将承载膜161固定夹于二者之间。本图中子环118以及母环116尺寸仅为例示，本实用新型所属技术领域的普通技术人员，可依实际需要调整子环118以及母环116尺寸，以调整固定环114对待测物160的固定强度。若是使用铁环的话，由于蓝膜有黏性，可以直接将蓝膜黏至铁环上。

积分球120的设置位置与开口112相对应。积分球120包含球形腔体121、颈部122以及透光基板126。颈部122连接球形腔体121，且颈部122定义收光口124，即，颈部122的内径区域形成收光口124。透光基板126设置于收光口124且位于颈部122内，并且透光基板126可以是以黏附或卡紧的方式固定于颈部122，在本第一实施例中透光基板126表面与颈部122齐平。根据本实用新型一实施例，透光基板126为石英玻璃，且进一步，石英玻璃***侧面也可以选择经过雾面处理。透光基板126亦提供积分球120防尘效果，且光性量测结果相较于现有技术，由于是将石英玻璃设置在积分球120的收光口124内，故较不会受到石英玻璃影响。

待测物160由固定环114固定于开口112的一侧，且积分球120设置于开口112内，使得待测物160的承载膜161覆于积分球120之上。更进一步来说，在本第一实施例中，承载膜161覆于且被撑平于积分球120的颈部122以及透光基板126上。

量测装置150包含输出供应器152、至少一基座154，以及设置于每一个基座154上的探针156。探针156与发光二极管晶片162接触，以形成通路并作为量测时的输入电流端。于量测时，输出供应器152通过探针156提供电流给发光二极管晶片162，使得测量发光二极管晶片162发出光线164于积分球120的球形腔体121内。

积分球120用以测量发光二极管晶片162的元件表现特性，例如亮度、波长…等。因此当发光二极管晶片162发出光线164在积分球120内部均匀的漫射并收集后，可以得到发光二极管晶片162的元件表现特性。根据本实用新型一实施例，积分球120中的球形腔体121与颈部122可以为一体成型。或是球形腔体121与颈部122各自为独立元件，而颈部122组装于球形腔体121上，并成为可拆卸式地连接。

请参见图1B。当需要测量元件表现特性的时候，受测的发光二极管晶片162位于积分球120的收光口124范围内。

请再参见图1A，由于待测物160中有至少一个的发光二极管晶片162，因此当需测量不同的发光二极管晶片162时，载台110可以相对积分球120进行移动，例如第一方向102或第二方向104所指的方向。或是，载台110也可进行铅直方向移动，亦即为垂直于第一方向102以及第二方向104的移动。而于移动中积分球120以及量测装置150可保持静止。通过以上设置，当测量进行到由一个发光二极管晶片162至另一个发光二极管晶片162时，对于不同的发光二极管晶片162而言，其测量环境包括量测装置150、积分球120以及其上的透光基板126皆位于相同位置。换言之，使用本实用新型于量测发光二极管晶片162时，其环境控制变因可保持相同，如下将进一步说明。

当载台110进行水平方向或铅直方向移动后，将使得不同的发光二极管晶片162置于收光口124范围内，并对应到量测装置150中的探针156。根据本实用新型一实施例，积分球120的颈部122边缘具有导角140，使得当待测物160相对积分球120移动时，待测物160的承载膜161不容易被积分球120的颈部122刮伤。

当进行量测时，发光二极管晶片162发出光线164至球形腔体121内，其中光线164对球形腔体121具有张角θ。

由于透光基板126设置于积分球120的收光口124，且欲进行量测的发光二极管晶片162也置于透光基板126范围内。因此，发光二极管晶片162与积分球120间的高度差缩减，这也使发光二极管晶片162能更直接将光线164射至球形腔体121内，而具有较大的张角θ，使得积分球120的收光角度增大。

除此之外，为了使覆于待测物160的承载膜161可以更服贴于积分球120的颈部122以及透光基板126上，根据本实用新型一实施例，覆于透光基板126上的部分待测物160与载台110表面的垂直距离D2大于或等于其他部分的待测物160与载台110表面的垂直距离，例如垂直距离D1、D1′，使得待测物160大致呈现拱桥形状。因此，拱桥形状的待测物160使得其中承载膜161为撑平于积分球120的颈部122以及透光基板126上。

相较于现有积分球测量方式，以往待测物被吸附在石英玻璃上，而石英玻璃在载台上跟着载台移动，因此将造成每一颗发光二极管晶片会有不同的摆放位置。而随着不同的摆放位置，对应的收光环境与平整性会不同。例如当平整性不佳时，则对于每一颗发光二极管晶片162而言，其彼此光线的出射方向不相同，于测量时的环境控制变因就无法控制。

更具体而言，不平整会影响量测重现性，若没有将待测物160撑平于积分球120的颈部122或透光基板126上，进一步利用积分球120的颈部122或透光基板126作为承靠面的话，则重复量测时的每一颗发光二极管晶片162的环境都不同，导致出光角度皆不同，因此量测的光特性就会不同，特别是量测亮度的时候。

另外，当由于平整性不佳，造成发光二极管晶片162出射光线偏差时，偏差的光线会因无法进入积分球120而部分漫射出来。所以，承载膜161需要被撑平，如此每一个发光二极管晶片162所发出的光线才会是在相同环境控制变因下进入积分球120。

当待测物160的承载膜161被积分球120撑平后，其可以更服贴于积分球120上。此外，在另一实施例中，积分球120内的透光基板126的表面也可以凸出于颈部122，则此时的透光基板126的边缘亦可设有导角以及透光基板126***侧面也可以选择经过雾面处理。除此之外，透光基板126的表面凸出于颈部122的技术特征，皆如上述第一实施例所揭露，在此不再赘述。

通过上述设置，发光二极管晶片162可以更直接将光线164投射于球形腔体121内，与现有积分球相比，少了传统整片石英玻璃的厚度，本实用新型的光性测量装置100直接投射的方式具有更大的张角θ，使得元件表现特性的检测结果更加准确，以及光线164不会自透光基板126的侧壁射出。再加上承载膜161被撑平，使得每一颗被量测的发光二极管晶片162可以在相同收光环境及平整性下被收光。

另外，于图1B中，由于收光口124范围内有超过一颗的发光二极管晶片162。因此，对于发光二极管晶片162的测量，若是量测白光二极管时，量测单颗发光二极管晶片162的光线会使得邻近发光二极管晶片162因受到激发而也发出白光。所以，为使量测更准确，将进一步使用遮光元件，如图2所示，图2为依照本实用新型光性量测装置的透光基板一实施例的俯视示意图。积分球120(请见图1A)包含遮光元件144，设置于透光基板126表面，即是承载待测物160的那一表面，以定义透光基板126的透光区域142，即，借助于遮光元件144限定了透光基板126上的一部分区域可以透光。

透光区域142可定义为使积分球120(请见图1A)只接收到单颗发光二极管晶片162(请见图1A)所发出的光。遮光元件144可以是涂布不透光漆或黏贴不透光胶带等，不用以限制本实用新型。本实用新型所属技术领域中的普通技术人员，可依实际需要，弹性选择透光区域142大小以对应需量测的发光二极管晶片162(请见图1A)尺寸。

通过上述实施例，本实用新型的光性量测装置的配置方式已详细说明，在之后的实施例中，将针对积分球的变形作说明，与第一实施例相同之处将不再赘述。

参照图3，图3为依照本实用新型的光性量测装置第二实施例的侧视示意图。光性量测装置100′包含载台110以及积分球120′，其中积分球120′更包含定位部128。本第二实施例与第一实施例不同的地方在于通过定位部128固定透光基板126的位置。与第一实施例相同的是，待测物160中的承载膜161也被透光基板126撑平。本第二实施例中，定位部128为凸块，本实用新型所属技术领域中的普通技术人员，可依实际需要，弹性选择固定透光基板126位置的定位部128形式。而为了简化图式，在此先说明，量测装置150(请见图1A)并未示出。

本第二实施例中，透光基板126的表面凸出于积分球120′的颈部122。而同前所述，载台110会进行相对积分球120′的水平方向或铅直方向移动，根据本实用新型一实施例，透光基板126的边缘具有导角140，以防止待测物160容易受到损伤而被刮坏。根据本实用新型一实施例，透光基板126也可以与颈部122齐平，此时颈部122的边缘亦可具有导角，以防止待测物160容易受到损伤而被刮坏。根据本实用新型一实施例，透光基板126可以黏附或是内嵌于定位部128。

定位部128设置于颈部122内表面，并用以承载透光基板126。当透光基板126通过定位部128固定在积分球120′的颈部122内，可以防止透光基板126落入球形腔体121内，并具有增大积分球120′收光角度的功效。

请参照图4A，图4A为依照本实用新型的光性量测装置第三实施例的侧视示意图。光性量测装置100″包含载台110以及积分球120″，其中积分球120″更包含承载框架130。本第三实施例与第一、第二实施例不同的地方在于透光基板126的位置为通过承载框架130固定。与第一、第二实施例相同的是，待测物160中的承载膜161也被透光基板126撑平。而为了简化图式，在此先说明，量测装置150(请见第1A图)并未示出。

承载框架130设置于积分球120″的颈部122，用作承载透光基板126。根据本实用新型一实施例，透光基板126的表面凸出于承载框架130，且透光基板126的边缘具有导角140。本实用新型所属技术领域中的普通技术人员，可依实际需要，弹性选择导角140的设置位置，以防止待测物160于水平方向或铅直方向移动中因容易受到损伤而被刮坏。此外，例如也可使透光基板126表面与承载框架130齐平，并于承载框架130边缘处设置导角。

请参照图4B，图4B为依照图4A中区域A的放大图。承载框架130包含连接部132以及承载部134。

连接部132位于颈部122外表面，其中连接部132通过贴合胶138黏附于颈部122外表面，使得承载框架130可固定于积分球120″。

承载部134位于收光口124内，进一步，包含定位部135，其中定位部135用以承载透光基板126。根据本实用新型一实施例，透光基板126可以黏附或是内嵌于承载部134或定位部135。本实施例中，定位部135为凸块，本实用新型所属技术领域中的普通技术人员，可依实际需要，弹性选择固定透光基板126位置的承载部134或定位部135形式。此外，承载部134与颈部122内表面之间存在间隙136，以防止承载框架130刮伤积分球120″内壁的漫射层材质。

当透光基板126承载于承载框架130上面后，由于透光基板126上的发光二极管晶片162与积分球120″间的高度差缩减，使得积分球120″对于发光二极管晶片162的收光角度增加，测量结果也更精准。此外，由于承载框架130与积分球120″内壁没有直接接触，也使得积分球120″内壁不会有被刮坏的风险。另外，根据本实用新型一实施例，承载框架130为具不透光性，例如深色树脂材料。

综合以上所述，光性量测装置的积分球设置有透光基板，且透光基板位于积分球的收光口内，以使得位于透光基板上的待测物与积分球收光口间的高度差缩减。因此，积分球的收光角度增大，且其他以定位部或承载框架的方式承载透光基板也不会有刮损积分球内壁漫射层的问题。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。

Claims (13)

1.一种光性量测装置，其特征在于，所述光性量测装置包含；

一载台，具有一开口；

一固定环，设置于所述载台表面，并固定由一承载膜与多个发光二极管晶片所组成的一待测物，所述固定环与所述待测物设置在所述载台上，其中至少部分的所述待测物暴露于所述开口；以及

一积分球，设置于对应所述开口，包含：

一球形腔体；

一颈部，连接所述球形腔体，且所述颈部定义一收光口；以及

一透光基板，设置于所述收光口且位于所述颈部内，其中所述待测物覆于所述透光基板上的部分与所述载台表面的垂直距离大于或等于所述待测物其他部分与所述载台表面的垂直距离。

2.根据权利要求1所述的光性量测装置，其特征在于，覆于所述积分球上的所述承载膜被所述积分球的所述颈部或所述透光基板撑平。

3.根据权利要求1所述的光性量测装置，其特征在于，所述透光基板的表面与所述颈部齐平或所述透光基板的表面凸出于所述颈部。

4.根据权利要求1所述的光性量测装置，其特征在于，所述透光基板或所述颈部的边缘具有一导角。

5.根据权利要求1所述的光性量测装置，其特征在于，所述积分球包含一遮光元件，设置于所述透光基板表面，借此定义所述透光基板的一透光区域。

6.根据权利要求1所述的光性量测装置，其特征在于，所述积分球中的所述球形腔体与所述颈部为一体成型。

7.根据权利要求1所述的光性量测装置，其特征在于，所述积分球中的所述颈部为组装于所述球形腔体上，并为可拆卸式地连接。

8.根据权利要求1所述的光性量测装置，其特征在于，所述透光基板黏附于所述颈部或所述透光基板卡紧于所述颈部。

9.根据权利要求1所述的光性量测装置，其特征在于，所述积分球包含一定位部，设置于所述颈部内表面，所述定位部承载所述透光基板。

10.根据权利要求1所述的光性量测装置，其特征在于，所述积分球还包含一承载框架，设置于所述颈部，其中所述承载框架包含：

一连接部，黏附固定于所述颈部外表面；以及

一承载部，位于所述收光口内，且所述透光基板设置于所述承载部上。

11.根据权利要求10所述的光性量测装置，其特征在于，所述承载部与所述颈部内表面之间存在一间隙。

12.根据权利要求10所述的光性量测装置，其特征在于，所述透光基板的表面与所述承载框架齐平或所述透光基板的表面凸出于所述承载框架。

13.根据权利要求10所述的光性量测装置，其特征在于，所述承载框架或所述透光基板的边缘具有一导角。