KR101840810B1 - Confocal microscope apparatus for spectroscopic analysis of micrometer grade light emitting element - Google Patents

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Abstract

본 발명은 마이크로미터급 발광소자 분광분석용 공초점 현미경장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 마이크로미터 이하의 사이즈를 가지는 발광소자의 분광분석에 적용할 수 있는 마이크로미터급 발광소자 분광분석용 공초점 현미경장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 마이크로미터급 발광소자 분광분석용 공초점 현미경장치는 기존의 와이어본딩을 통한 전류 공급 방식을 대체하여 프로브를 통한 발광소자에 전류공급이 가능한 시스템을 적용함으로써 수 내지 수백 마이크로미터 사이즈를 가지는 발광소자의 분광 분석을 수행할 수 있고, 기존 갈바노 스캐너를 통한 스캔 방식을 대체하여 스테이지를 이동시키는 스캔 방식을 적용함으로써 기존의 방식보다 고해상도 및 고선명도의 이미지를 획득할 수 있는 장점이 있다.The present invention relates to a confocal microscope apparatus for spectral analysis of a micrometer-scale light emitting device, and more particularly, to a confocal microscope apparatus for micrometer-class light emitting apparatus, which is applicable to spectral analysis of a light emitting device having a micrometer- To a microscope device.
A confocal microscope apparatus for spectrometry analysis of a micrometer-class light emitting device according to the present invention is a system for supplying current to a light emitting element through a probe in place of a conventional current supply method through wire bonding, It is possible to perform spectroscopic analysis of a light emitting device having a high resolution and high resolution and to acquire an image of high resolution and high definition compared to the conventional method by applying a scanning method of moving a stage in place of a scanning method using a conventional galvano scanner .

Description

마이크로미터급 발광소자 분광분석용 공초점 현미경장치{Confocal microscope apparatus for spectroscopic analysis of micrometer grade light emitting element}Technical Field [0001] The present invention relates to a confocal microscope apparatus for spectral analysis of a micrometer-

본 발명은 마이크로미터급 발광소자 분광분석용 공초점 현미경장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 100 × 100㎛2 이하의 사이즈를 가지는 발광소자의 분광분석에 적용할 수 있는 마이크로미터급 발광소자 분광분석용 공초점 현미경장치에 관한 것이다.The present invention relates to a confocal microscope apparatus for spectral analysis of micrometer-scale light emitting devices, and more particularly, to a micrometer-scale light emitting device spectroscopic analysis apparatus applicable to spectral analysis of a light emitting device having a size of 100 × 100 μm 2 or less Focus microscope apparatus.

최근 미래 IT 환경진화에 차세대 디스플레이로 플렉시블/웨어러블 디스플레이가 각광을 받고 있다. 이러한 플렉시블/웨어러블 디스플레이에 기존 LCD보다 빠른 응답속도의 장점을 갖는 OLED가 활발히 연구되고 활용되고 있으나, OLED 소자의 사이즈가 줄어듦에 따라 휘도가 급격히 감소되는 한계점이 있다.Flexible / wearable display is getting a lot of attention as a next-generation display in recent IT environment evolution. In this flexible / wearable display, OLEDs having the advantage of a faster response speed than the conventional LCDs have been actively researched and utilized, but there is a limit in that the brightness is rapidly reduced as the size of the OLED device is reduced.

이를 극복하기 위해 최근 나노초(ns)의 빠른 반응 속도 및 칩 면적당 높은 발광 휘도를 갖는 100마이크로미터 이하의 극소형 LED가 대안으로 제시되고 있다.In order to overcome this problem, ultra-small LEDs of less than 100 micrometers have recently been suggested as having a rapid response speed in nanoseconds (ns) and a high emission luminance per chip area.

100마이크로미터 이내의 마이크로 LED를 디스플레이 픽셀용으로 이용하기 위해서는 결함이 거의 없는 구조의 성장 및 광추출 효율 극대화, 전류 밀집 및 누설 전류 억제, 내부 전계 완화를 통한 재발광 속도 극대화, 나노 구조 제어, 플라즈몬 기술 적용, 광결정 기술 응용 등 통해 거의 100%에 가까운 광효율을 갖는 소자의 제작이 요구된다. In order to use micro LEDs within 100 micrometers for display pixels, it is necessary to maximize the growth and light extraction efficiency of the structure with few defects, suppress the current density and leakage current, maximize the re-emission rate through internal field relaxation, It is required to fabricate a device having a luminous efficiency close to 100% through the application of the technology and the application of the photonic crystal technology.

현재 LED의 광효율을 향상을 측정 및 발광 메커니즘 분석, 최적 구조 도출을 위해 형광(Photoluminescence), 전계발광(Electroluminescence), X-ray -diffraction, Transmission electron microscope(TEM), Time-resolved PL 등 다양한 분석 방법이 제시되고 있다. Various analytical methods such as photoluminescence, electroluminescence, X-ray-diffraction, transmission electron microscope (TEM) and time-resolved PL .

그러나 현재까지 개발된 광분석 기술은 대부분 분해능의 한계로 인해 수 마이크로 영역을 측정하여 그 값을 평균 내는 방식이나 수식을 이용하여 간접적으로 원인을 밝히는 수준이 머물고 있고 따라서 그 한계에 부딪히고 있다. 결함의 크기가 수십 ~ 수백 나노 미터인 LED의 경우 활성층으로 사용되는 InGaN 층에서 Exciton Localized Effect에 의해 수백 나노미터 크기의 불균질 현상이 발생하고 광결정이나 ZnO 나노 구조를 적용하여 waveguide를 수행한 경우 나노 크기의 구조체의 광학적 현상을 분석해야 하기 때문에 기존 방식으로 이러한 국부적인 영역을 분석하는 것에는 한계가 있다.However, the optical analysis techniques developed so far have been limited to measuring the number of micro-areas due to limitations of resolution and to indirectly identify the cause by using a formula or a formula. In the case of an LED with a defect size of several tens to several hundreds of nanometers, in the InGaN layer used as an active layer, a heterogeneous phenomenon of a size of several hundred nanometers is generated by Exciton Localized Effect and a waveguide is performed by applying a photonic crystal or ZnO nanostructure. It is necessary to analyze the optical phenomenon of the size of the structure. Therefore, there is a limitation in analyzing such a local region in a conventional manner.

물론 TEM 방법은 원자 단위까지 결함을 분석할 수 있지만 시편을 가공하여야 하기 때문에 시료가 파괴됨은 물론 실시간 분석이 어렵고, 분석영역 범위가 너무 작으며, 높은 분석비용의 한계점을 가지고 있다.Of course, the TEM method is capable of analyzing defects to the atomic level, but since the specimen must be processed, the sample is destroyed, real time analysis is difficult, the scope of the analysis range is too small, and the limit of high analysis cost is limited.

따라서 극한의 효율을 가지는 LED 구조의 개발을 위해서는 나노미터 크기의 분석을 쉽고 용이하게 할 수 있는 광분석 시스템의 개발이 절실한 실정이다.Therefore, in order to develop an LED structure having an extremely efficient efficiency, it is inevitable to develop an optical analysis system capable of easily and easily performing nanometer-size analysis.

이를 위해 종래에는 비 파괴적으로 대상물에 대해 3차원 형상을 얻을 수 있는 공초점 현미경이 매우 유용한 장치로 활용되고 있다.To this end, a confocal microscope capable of obtaining a three-dimensional shape for an object in a non-destructive manner has been utilized as a very useful device.

상기의 공초점 현미경(confocal microscope)은 특히 초점이 맞은 부분의 라이브 이미지에 대해 X, Y, Z 방향으로 스캔을 함으로써 2D뿐만 아니라 깊이방향으로의 3D 스캔을 통하여 화학적/구조적 결함 분석 및 발광메커니즘을 정확히 분석할 수 있어 마이크로 LED의 물리적 현상과 광학적/전기적 현상을 이해 및 규명하기에 적합하다.The confocal microscope described above can be used for both chemical and structural defect analysis and emission mechanisms through 3D scans in the depth direction as well as 2D by scanning in the X, Y, and Z directions, especially for live images of the focused areas It is well suited for understanding and identifying the physical and optical / electrical phenomena of micro LEDs because they can be analyzed accurately.

그러나, 종래의 공초점 전계발광 분광 현미경은 갈바노 스캐너를 이용하여 발광소자로부터 방출되는 광을 스캔하기 때문에 비교적 넓은 면적(일 예로, 100 × 100μm2)을 스캔할 경우 해당 스캔 이미지의 가장자리에 대한 초점거리가 벗어나 이미지 선명도가 현저히 떨어지는 단점이 있다.However, since a conventional confocal laser spectroscopic microscope uses a galvano scanner to scan light emitted from a light emitting device, when a relatively large area (for example, 100 x 100 mu m 2 ) is scanned, There is a disadvantage in that the focal distance is deviated and the sharpness of the image is remarkably deteriorated.

이와 같은 문제를 해결하기 위해 국내공개특허 제10-2013-0049445호에는 피에조 나노 포지셔너를 이용한 광 스캔을 실행하여 스캔면적이 확대되더라도 이미지의 가장자리까지 선명도를 예정된 레벨이상으로 유지할 수 있는 공초점 전계발광 분광 현미경 장치가 제안된 바 있다.In order to solve such a problem, in Korean Patent Laid-Open No. 10-2013-0049445, optical scanning using a piezo nanopositioner is performed, and even though the scanning area is enlarged, a coplanar field emission A spectroscopic microscope device has been proposed.

상기의 3차원 공초점 전계발광 분광 현미경 장치는 피에조 나노 포지셔너를 이용함으로써 상술한 바와 같은 갈바노 스캐너를 이용한 구조의 문제점을 해결할 수 있다. The above-mentioned three-dimensional confocal laser spectroscopy microscope apparatus can solve the problem of the structure using the galvano scanner as described above by using the piezo nano positioner.

한편, 지금까지 개발된 장비는 생물학, 의학적 응용을 목적으로 하기 때문에 대부분 형광 측정에만 국한되고 있다. 현재의 전계발광 공초점 현미경 장치는 발광소자의 분광 이미지 획득 및 분석을 위한 측정시 발광소자에 전류를 공급하기 위해서는 금속패드를 제작하고, 금속패드 상에 전극 패드를 형성하며, 전극패드와 발광소자를 서로 와이어본딩에 의해 연결함으로써 발광소자에 전류를 공급하는 구조이므로 일정 사이즈 이하의 발광소자에는 적용이 어려운 문제가 있다. 즉, 일반적인 발광소자의 경우에는 전극 패드가 일정 면적(일 예로, 80 × 80μm2) 이상 확보되어야만 와이어본딩이 가능한데, 수 내지 수백 마이크로미터 급의 마이크로 LED의 경우 와이어본딩을 통한 전류 공급이 사실상 불가능하기 때문에 기존의 방법으로는 전계발광 분광 이미지를 얻기가 매우 어려운 문제가 있다.On the other hand, most of the devices developed so far are intended for biological and medical applications, so they are mostly limited to fluorescence measurement. The present electroluminescent confocal microscope apparatus manufactures a metal pad in order to supply a current to a light emitting element in measurement for obtaining and analyzing a spectroscopic image of a light emitting element, forming an electrode pad on the metal pad, The current is supplied to the light emitting element by wire bonding so that it is difficult to apply it to a light emitting element of a certain size or smaller. That is, in the case of a general light emitting device, wire bonding can be performed only when an electrode pad is secured over a certain area (for example, 80 × 80 μm 2 ). In the case of micro LEDs of several to several hundreds of micrometers, Therefore, it is very difficult to obtain an electroluminescence spectroscopic image by the conventional method.

또한, 피에조 나노 스테이지의 경우 부하 용량이 적기 때문에 프로브를 포함한 매니퓰레이터를 포함할 수 없는 문제점이 있다.Further, in the case of the piezo-nano stage, there is a problem that the manipulator including the probe can not be included because the load capacity is small.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 기존의 와이어본딩용 전극 패드식 전계발광 공초점 현미경에 마이크로미터 또는 나노미터 사이즈를 갖는 발광소자의 물성 및 특성 분석을 수행할 수 있는 프로브 및 분광분석부를 적용함으로써 프로브 방식으로 발광소자에 전류공급이 가능한 공초점 현미경 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a probe capable of analyzing physical properties and characteristics of a light emitting device having a micrometer or nanometer size in a conventional electrode pad type electroluminescent confocal microscope for wire bonding And to provide a confocal microscope apparatus capable of supplying a current to a light emitting element by a probe method by applying a spectroscopic analysis unit.

또한, 본 발명은 생물/의학계에서 형광 물질을 분석하기 위해 일반적으로 사용하는 형광 현미경의 개념을 이용하여 분해능을 높일 수 있는 기술을 개발함은 물론, 기 정립된 선행 연구 결과 및 이론을 바탕으로 질화물계 기반 특히, 마이크로 LED에 적용 및 마이크로 LED의 전계 발광 측정이 가능한 공초점 현미경 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.In addition, the present invention not only develops a technique for increasing the resolution by using the fluorescence microscope concept generally used for analyzing fluorescent substances in the biological / medical field, but also, based on previously established research results and theories, And more particularly to a confocal microscope device capable of applying to micro LEDs and measuring electroluminescence of micro LEDs.

또한, 본 발명은 초점이 맞지 않는 부분의 불필요한 산란광을 제거함으로써 콘트라스트를 증가시켜 300 나노 이하의 공간 분해능과 높은 해상도 및 선명도를 확보할 수 있는 공초점 현미경 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide a confocal microscope device capable of enhancing contrast by eliminating unnecessary scattered light in an out-of-focus portion and securing a spatial resolution of 300 nm or less and a high resolution and sharpness.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 마이크로미터급 발광소자 분광분석용 공초점 현미경장치는 X축과 Y축으로 각각 이동 가능하게 형성되고, 분광분석대상 발광소자가 탑재되는 이동스테이지부와; 상기 분광분석대상 발광소자에 전류를 공급하도록 상기 분광분석대상 발광소자의 전극에 접촉되는 첨단부를 가지는 적어도 둘 이상의 프로브유닛과; 상기 이동스테이지부에 일 측이 결합되고, 타 측은 상기 프로브유닛에 결합되어 상기 프로브유닛을 통해 상기 분광분석대상 발광소자의 전극에 전류를 공급할 수 있도록 상기 프로브유닛을 설정된 범위내에서 이동시킬 수 있게 된 매니퓰레이터와; 상기 분광분석대상 발광소자에서 방출되는 광을 수광하는 공초점렌즈부와; 상기 공초점렌즈부에 수광되는 광 중에서 상기 공초점렌즈부에 의해 상기 분광분석대상 발광소자의 표면에 형성되는 초점과 공초점을 이루는 광을 선택적으로 검출하는 검출부와; 상기 검출부에서 검출된 광을 분석하는 분광분석부와; 상기 이동스테이지부 및 매니퓰레이터의 동작을 제어하는 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a confocal microscope apparatus for spectrometry analysis of a micrometer-class light emitting device, including a moving stage unit mounted on an X axis and a Y axis, ; At least two probe units each having a tip end to be brought into contact with an electrode of the light emitting device to be subjected to spectroscopy to supply current to the light emitting device to be analyzed; And the probe unit is coupled to the probe unit so that the probe unit can be moved within a predetermined range so that current can be supplied to the electrode of the light emitting device to be analyzed through the probe unit A manipulator; A confocal lens unit for receiving light emitted from the light emitting device to be analyzed; A detection unit for selectively detecting light confocal with a focus formed on a surface of the light emitting device to be analyzed by the confocal lens unit among light received by the confocal lens unit; A spectroscopic analysis unit for analyzing the light detected by the detection unit; And a control unit for controlling operations of the moving stage unit and the manipulator.

상기 분광분석대상 발광소자는 수 내지 수백 마이크로미터 이하의 사이즈를 가지는 것을 특징으로 한다.The luminous means to be subjected to spectroscopic analysis has a size of several to several hundreds of micrometers or less.

상기 매니퓰레이터를 상기 이동스테이지부에 진공력 또는 자기력을 이용하여 탈부착 가능하게 결합시키기 위한 탈부착결합부;를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.And a detachable coupling part for detachably coupling the manipulator to the movable stage part using a vacuum force or a magnetic force.

상기 이동스테이지부는 베이스플레이트와, 상기 베이스플레이트에 X축방향으로 이동 가능하게 설치되는 X축이동플레이트와, 상기 X축이동플레이트를 X축방향으로 이동시키는 X축구동부와, 상기 X축이동플레이트에 Y축방향으로 이동 가능하게 설치되는 Y축이동플레이트와, 상기 Y축이동플레이트를 Y축방향으로 이동시키는 Y축구동부를 포함하며, 상기 X축구동부와 Y축구동부는 각각 마이크로모터와, 상기 마이크로모터에서 발생하는 회전력을 상기 X축이동플레이트 또는 상기 Y축이동플레이트를 이동시키기 위한 동력으로 변환시키는 동력변환부를 포함하는 것을 특징으로 한다.An X-axis moving plate for moving the X-axis moving plate in the X-axis direction; and an X-axis moving plate for moving the X-axis moving plate in the X- A Y-axis moving plate installed to be movable in the Y-axis direction, and a Y-axis moving unit moving the Y-axis moving plate in the Y-axis direction, wherein the X- And a power converting unit for converting rotational force generated in the motor into power for moving the X-axis moving plate or the Y-axis moving plate.

상기 공초점렌즈부의 대물렌즈와 상기 분광분석대상 발광소자와의 간격은 5~100밀리미터로 설정된 것을 특정으로 한다.And an interval between the objective lens of the confocal lens part and the light-emitting device to be analyzed is set to 5 to 100 millimeters.

본 발명에 따른 마이크로미터급 발광소자 분광분석용 공초점 현미경장치는 기존의 와이어본딩을 통한 전류 공급 방식을 대체하여 프로브를 통한 발광소자에 전류공급이 가능한 시스템을 적용함으로써 수 내지 수백 마이크로미터 사이즈를 가지는 발광소자의 분광 분석을 수행할 수 있고, 기존 갈바노 스캐너를 통한 스캔 방식을 대체하여 스테이지를 이동시키는 스캔 방식을 적용함으로써 기존의 방식보다 고해상도 및 고선명도의 이미지를 획득할 수 있는 장점이 있다.A confocal microscope apparatus for spectrometry analysis of a micrometer-class light emitting device according to the present invention is a system for supplying current to a light emitting element through a probe in place of a conventional current supply method through wire bonding, It is possible to perform spectroscopic analysis of a light emitting device having a high resolution and high resolution and to acquire an image of high resolution and high definition compared to the conventional method by applying a scanning method of moving a stage in place of a scanning method using a conventional galvano scanner .

도 1은 본 발명에 따른 마이크로미터급 발광소자 분광분석용 공초점 현미경장치를 나타낸 개략도.
도 2는 도 1에 도시된 시료대 상에 배치된 분광분석대상 발광소자에 프로브유닛을 통해 전류를 공급하는 구조를 나타낸 발췌사시도.
도 3은 본 발명에 따른 마이크로미터 급 발광소자 분광분석용 공초점 현미경 장치의 제어계통을 나타낸 블록도.1 is a schematic view showing a confocal microscope apparatus for spectrometry analysis of a micrometer-scale light emitting device according to the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view showing a structure for supplying current to a light emitting device to be subjected to spectroscopic analysis disposed on a sample table shown in FIG. 1 through a probe unit. FIG.
3 is a block diagram showing a control system of a confocal microscope apparatus for spectrometry analysis of a micrometer-scale light emitting device according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 마이크로미터급 발광소자 분광분석용 공초점 현미경장치에 대하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, a confocal microscope for spectrometry analysis of a micrometer-scale light emitting device according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 3에는 본 발명에 따른 마이크로미터급 발광소자 분광분석용 공초점 현미경장치가 도시되어 있다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 마이크로미터급 발광소자 분광분석용 공초점 현미경장치는 수 내지 수백 마이크로미터 또는 그 이하의 사이즈를 가지는 분광분석대상 발광소자(11)로부터 방출되는 광을 분광 분석하기 위한 것으로서, 이동스테이지부(20)와, 프로브유닛(30)과, 매니퓰레이터(40)와, 공초점렌즈부(50)와, 검출부(60)와, 분광분석부(70)와, 제어부(80)를 구비한다.1 to 3 show a confocal microscope apparatus for spectrometry analysis of a micrometer-scale light emitting device according to the present invention. 1 to 3, a confocal microscope apparatus for spectrometry analysis of a micrometer-scale light emitting device according to the present invention includes a light emitting device 11 for spectral analysis, which has a size of several to several hundreds of micrometers or less, A probe unit 30, a manipulator 40, a confocal lens unit 50, a detection unit 60, a spectroscopic analysis unit 70, and a spectroscopic analysis unit 70. The moving stage unit 20, the probe unit 30, , And a control unit (80).

본 발명에 따른 마이크로미터급 발광소자 분광분석용 공초점 현미경장치는 분광분석에 적용되는 분광분석대상 발광소자(11)의 크기가 통상적인 발광소자의 크기(300×300㎛2 ~ 2000×2000㎛2)보다 수 배 내지 수십 배 작은 크기(150×150㎛2 이하, 바람직하게 100×100㎛2 이하)를 가지는 것을 적용 대상으로 한다.Micrometer grade light emitting device spectroscopy confocal microscope device according to the present invention is the spectroscopic analysis target size of the light emitting device is typically the size of the light emitting element (11) (300 × 300㎛ 2 ~ 2000 × 2000㎛ applicable to spectroscopic analysis and 2) that has a number of times to several ten times smaller size (150 × 150㎛ 2 or less, preferably 100 × 100㎛ 2 or less) than an application target.

상기 이동스테이지부(20)는 분광분석대상 발광소자(11) 또는 복수의 분광분석대상 발광소자(11)가 배치된 시료대(10) 등을 장착 및 장착된 시료대(10)를 X축과 Y축으로 각각 이동시키는 것으로서, 베이스플레이트(11)와, X축이동플레이트(22)와, Y축이동플레이트(24), X축구동부(23), Y축구동부(25) 및 동력변환부(미도시)를 포함하여 구성되어 있다.The moving stage unit 20 includes a sample stage 10 on which a sample stage 10 on which a plurality of light emitting devices to be subjected to spectral analysis 11 or a plurality of spectral analysis target light emitting devices 11 are mounted and mounted, The X axis moving plate 22, the Y axis moving plate 24, the X-axis soccer 23, the Y-axis sole 25, and the power converting unit (not shown) Not shown).

상기 베이스플레이트(11)는 본 발명에 따른 마이크로미터급 발광소자 분광분석용 공초점 현미경장치의 프레임본체(미도시)에 고정 설치되어 있다.The base plate 11 is fixed to a frame body (not shown) of a confocal microscope for spectrometry analysis of a micrometer-scale light emitting device according to the present invention.

상기 X축이동플레이트(22)는 베이스플레이트(11)에 베이스플레이트(11)의 평면과 평행한 X축 방향으로 이동 가능하게 설치되어 있다. The X-axis moving plate 22 is provided on the base plate 11 so as to be movable in the X-axis direction parallel to the plane of the base plate 11. [

상기 X축구동부(23)는 X축이동플레이트(22)를 베이스플레이트(11)에 대해 X축 방향으로 이동시키도록 베이스플레이트(11)와 X축이동플레이트(22) 사이에서 일 측이 베이스플레이트(11)에 결합되고 타 측은 X축이동플레이트(22)에 결합된다. 상기 X축구동부(23)는 후술하는 제어부(80)의 제어에 따라 X축이동플레이트(22)를 X축 방향으로 왕복이동시킨다.The X-axis driving section 23 is disposed between the base plate 11 and the X-axis moving plate 22 so as to move the X-axis moving plate 22 in the X-axis direction with respect to the base plate 11, (11) and the other side is coupled to the X-axis moving plate (22). The X-axis driving section 23 reciprocates the X-axis moving plate 22 in the X-axis direction under the control of the control section 80, which will be described later.

상기 Y축이동플레이트(24)는 X축이동플레이트(22)에 베이스플레이트(11)의 평면과 평행하면서 X축과 직교하는 Y축 방향으로 이동 가능하게 설치된다. 상기 Y축이동플레이트(24)는 시료대(10)가 안착되는 부분으로서, 중앙에 복수의 분광분석대상 발광소자(11)들이 소정거리로 이격되게 배치된 시료대(10)를 안착할 수 있게 하방으로 소정깊이 인입된 안착홈이 형성되어 있다.The Y-axis moving plate 24 is mounted on the X-axis moving plate 22 so as to be movable in the Y-axis direction perpendicular to the X-axis and parallel to the plane of the base plate 11. The Y-axis moving plate 24 is a part where the sample table 10 is seated, and is capable of placing a sample table 10 having a plurality of light emitting devices 11 to be subjected to spectral analysis, And a seating groove recessed downward to a predetermined depth is formed.

상기 Y축구동부(25)는 Y축이동플레이트(24)를 X축이동플레이트(22)에 대해 Y축 방향으로 이동시키도록 X축이동플레이트(22)와 Y축이동플레이트(24) 사이에서 일 측이 X축이동플레이트(22)에 결합되고 타 측은 Y축이동플레이트(24) 결합되어 있다. 상기 Y축구동부(25)는 제어부(80)의 제어에 따라 Y축이동플레이트(24)를 Y축 방향으로 왕복 이동시킨다.The Y-axis moving section 25 is disposed between the X-axis moving plate 22 and the Y-axis moving plate 24 so as to move the Y-axis moving plate 24 in the Y-axis direction with respect to the X- Axis moving plate 22 and the Y-axis moving plate 24 is coupled to the other side. The Y-axis moving part 25 reciprocally moves the Y-axis moving plate 24 in the Y-axis direction under the control of the controller 80. [

상기 X축구동부(23)와 Y축구동부(25)는 후술하는 제어부(80)의 제어에 의해 각각 독립적으로 구동된다.The X-axis acceleration section 23 and the Y-axis acceleration section 25 are independently driven under the control of a control section 80 to be described later.

그리고, 상기 X축구동부(23)와 Y축구동부(25)는 각각 X축이동플레이트(22)와 Y축이동플레이트(24)의 이동을 미세하게 조절할 수 있도록 마이크로모터(27)와, 마이크로모터(27)에서 발생하는 회전력을 X축이동플레이트(22) 또는 Y축이동플레이트(24)를 이동시키기 위한 동력으로 변환시키는 동력변환부를 포함한다. The X-axis moving section 23 and the Y-axis moving section 25 are provided with a micromotor 27 for fine adjustment of movement of the X-axis moving plate 22 and the Y-axis moving plate 24, And a power converting unit for converting the rotational force generated in the X-axis moving plate 27 into a driving force for moving the X-axis moving plate 22 or the Y-axis moving plate 24.

상기 동력변환부는 마이크로모터(27)의 회전력을 감속 기어박스와, 기어박스에 의해 감속된 회전력을 X축이동플레이트(22) 또는 Y축이동플레이트(24)를 이동시킬 수 있도록 된 통상적인 장치를 적용할 수 있다. 바람직하게 상기 X축구동부(23)와 Y축구동부(25)는 수 마이크로미터 내지 수백 마이크로미터 간격으로 조절할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.The power conversion unit converts a rotational force of the micromotor 27 into a reduction gear box and a rotational force reduced by the gear box by a conventional device capable of moving the X axis moving plate 22 or the Y axis moving plate 24 Can be applied. It is preferable that the X-axis and Y-axis soccer portions 23 and 25 are adjustable at intervals of several micrometers to several hundreds of micrometers.

상기 프로브유닛(30)은 분광분석대상 발광소자(11)에 전류를 공급하도록 분광분석대상 발광소자(11)의 전극(12)에 접촉되는 첨단부(31)를 가지는 것으로서, 이동스테이지부(20)에 적어도 둘 이상 구비되어 있다.The probe unit 30 has a tip portion 31 which is in contact with the electrode 12 of the luminous element to be subjected to spectroscopic analysis so as to supply a current to the luminous means to be subjected to spectroscopic analysis 11, As shown in Fig.

상기 프로브유닛(30) 복수가 구비될 수 있으며, 한 쌍이 한 조를 이루도록 짝수개로 구성되어 있다. 분광분석대상 발광소자(11)가 두 개의 전극(12)을 가지는 경우, 한 조를 이루는 중 어느 하나의 프로브유닛(30)은 발광소자(11)의 일 측 전극(12)에 접촉되고, 나머지 하나의 프로브유닛(30)은 발광소자(11)의 타 측 전극(12)에 접촉되게 함으로써 전류를 공급하도록 되어 있다. 이와 다르게 분광분석대상 발광소자(11)가 복수의 전극(12)을 가지는 경우 전극(12)의 수에 대응되는 수의 프로브유닛(30)을 구비할 수 있다.A plurality of the probe units 30 may be provided, and the probes 30 may be arranged in an even number so as to form a pair. In the case where the light emitting device 11 to be subjected to spectroscopic analysis has two electrodes 12, any one of the probe units 30 forming a pair is brought into contact with the one electrode 12 of the light emitting element 11, One probe unit 30 is brought into contact with the other electrode 12 of the light emitting element 11 to supply current. The number of the probe units 30 corresponding to the number of the electrodes 12 may be provided when the light emitting device 11 to be subjected to the spectroscopic analysis has a plurality of electrodes 12. [

상기 프로브유닛(30)의 일 측은 분광분석대상 발광소자(11)의 작동전류에 대응되는 전류를 공급하는 전원공급부(미도시)와 연결되어 전원공급부로부터 전원을 인가받을 수 있도록 되어 있고, 타 측은 분광분석대상 발광소자(11)의 전극(12)에 접촉되어 전원공급부에서 공급되는 전원을 분광분석대상 발광소자(11)의 전극(12)으로 전달하기 위한 첨단부(31)가 형성되어 있다.One side of the probe unit 30 is connected to a power supply unit (not shown) for supplying a current corresponding to an operation current of the light emitting device 11 to be subjected to spectroscopic analysis and can receive power from the power supply unit. A tip portion 31 for contacting the electrode 12 of the light emitting device 11 to be subjected to spectroscopic analysis and for transmitting the power supplied from the power supply portion to the electrode 12 of the luminous element 11 to be subjected to spectroscopic analysis is formed.

상기 프로브유닛(30)의 첨단부(31)는 일 측에서 타 측으로 갈수록 그 직경이 점진적으로 축소되는 침상으로 형성되며, 마이크로미터 사이즈로 형성된다. 그리고, 첨단부(31)는 분광분석대상 발광소자(11)의 전극(12)에 접촉시 전원의 전달이 원활하게 이루어지도록 함과 동시에, 손상이나 부러지는 것을 방지할 수 있도록 전기전도성이 높고, 소정의 탄성력을 가지는 소재로 형성하는 것이 바람직하다. The proximal end portion 31 of the probe unit 30 is formed in a micrometer-sized needle-like shape whose diameter gradually decreases from one side to the other. The tip portion 31 has a high electrical conductivity so as to smoothly transmit power when the electrode 12 of the light emitting device 11 is subjected to spectroscopic analysis and to prevent damage or breakage, It is preferable to be formed of a material having a predetermined elastic force.

상기 매니퓰레이터(40)는 이동스테이지부(20)에 일 측이 결합되고, 타 측은 프로브유닛(30)에 결합되어 프로브유닛(30)의 첨단부(31)를 분광분석대상 발광소자(11)의 전극(12)에 접촉시켜 전류를 공급할 수 있도록 프로브유닛(30)을 설정된 범위내에서 이동시킬 수 있게 된 것으로서, 이동스테이지부(20)의 Y축이동플레이트(24) 상에 설치되어 Y축이동플레이트(24)와 함께 이동할 수 있게 되어 있다. The manipulator 40 is coupled to the movable stage unit 20 at one side and the other side is coupled to the probe unit 30 to connect the tip 31 of the probe unit 30 to the light emitting element 11 to be analyzed The probe unit 30 can be moved within a set range so that the probe unit 30 can contact the electrode 12 and supply current. The probe unit 30 is mounted on the Y-axis moving plate 24 of the moving stage unit 20, So that it can move together with the plate 24.

상기 매니퓰레이터(40)는 프로브유닛(30)의 첨단부(31)를 분광분석대상 발광소자(11)의 전극(12) 위치에 위치시켜 접촉시킬 수 있도록 2-자유도 또는 3-자유도를 갖도록 구성할 수 있다. 그리고, 상기 매니퓰레이터(40)는 다관절구조를 구비하여 높은 자유도를 가지는 통상적인 로봇암을 적용할 수도 있으나, 본 실시 예에서 상기 매니퓰레이터(40)는 이동스테이지부(20)와 같이 X축과 Y축으로 이동 가능면서, Z축으로도 이동 가능한 3-자유도를 가지는 구조를 적용하였다.The manipulator 40 is configured to have a 2-degree of freedom or a 3-degree of freedom so as to position the tip portion 31 of the probe unit 30 at the position of the electrode 12 of the luminous element to be analyzed 11, can do. The manipulator 40 may be a conventional robot arm having a multidirectional structure and having a high degree of freedom. However, in the present embodiment, the manipulator 40 is movable in the X and Y directions Axis and 3-degrees-of-freedom, which is movable in the Z-axis.

본 발명에 따른 마이크로미터급 발광소자 분광분석용 공초점 현미경장치는 매니퓰레이터(40)를 이동스테이지부(20)에 고정되게 설치할 수도 있으나, 매니퓰레이터(40)를 이동스테이지부(20)에 대해 탈부착 가능하게 결합시키기 위한 탈부착결합부(미도시)를 더 구비할 수 있다.The confocal microscope apparatus for spectrometry analysis of a micrometer-scale light emitting device according to the present invention may be configured such that the manipulator 40 is fixed to the moving stage unit 20, but the manipulator 40 can be detachably attached to the moving stage unit 20 (Not shown) for engaging the engaging portions.

상기 탈부착결합부는 진공력을 이용하여 매니퓰레이터(40)를 이동스테이지부(20)에 대해 탈부착 가능하게 결합시킬 수 있다. 이를 위해 상기 탈부착결합부는 일 측이 이동스테이지부(20)의 Y축이동플레이트(24)상에 흡착 가능하게 형성되고 타 측은 매니퓰레이터(40)에 설치되는 흡착패드와, 흡착패드에 진공력을 제공하는 흡입부를 포함하여 구성될 수 있다.The detachable engagement portion can detachably couple the manipulator 40 to the movable stage portion 20 using a vacuum force. To this end, the detachable engagement portion is formed on one side of the movable stage portion 20 so as to be adsorbable on the Y-axis moving plate 24, and the other side thereof is provided with a suction pad provided on the manipulator 40, and a vacuum force is applied to the adsorption pad And a suction portion for sucking the liquid.

이와 다르게 상기 탈부착결합부는 자기력을 이용하여 매니퓰레이터(40)를 이동스테이지부(20)에 대해 탈부착 가능하게 결합시키는 구조를 적용할 수도 있다. 이 경우, 상기 탈부착결합부는 일 측이 이동스테이지부(20)의 Y축이동플레이트(24)상에 자성에 의해 탈부착되고 타 측은 매니퓰레이터(40)에 고정 또는 자성에 의해 탈부착되는 영구자석 또는 전자석을 적용할 수 있다.Alternatively, the detachable coupling portion may be configured to detachably couple the manipulator 40 to the movable stage portion 20 using a magnetic force. In this case, the detachable engagement portion is a permanent magnet or an electromagnet which is detachably attached to the Y-axis moving plate 24 of the movable stage portion 20 at one side by magnetism and is detachably attached to the manipulator 40 by magnetism Can be applied.

상기와 같은 탈부착결합부를 통해 매니퓰레이터(40)를 이동스테이지부(20)에 결합 및 분리가 용이할 뿐만 아니라, 이동스테이지부(20)에 대한 매니퓰레이터(40)의 위치를 자유롭게 조정할 수 있는 장점이 있다.The manipulator 40 can be easily coupled to and separated from the moving stage 20 through the detachable coupling portion and the position of the manipulator 40 relative to the moving stage 20 can be freely adjusted .

상기 공초점렌즈부(50)는 분광분석대상 발광소자(11)에서 방출되는 광을 수광하는 것으로서, 대물렌즈(51)와, 집광렌즈(52)를 포함한다.The confocal lens unit 50 receives light emitted from the light emitting device 11 to be subjected to spectroscopic analysis and includes an objective lens 51 and a condenser lens 52.

상기 대물렌즈(51)는 분광분석대상 발광소자(11)로부터 방출되는 광을 수광하도록 Y축이동플레이트(24)의 상측에 상하로 이동 가능하게 설치되어 있으며, 대물렌즈(51)의 초점이 분광분석대상 발광소자(11)의 표면에 형성되는 위치에 배치된다. 상기 대물렌즈(51)는 개구수(N.A), 렌즈 특성, 프로브유닛의 첨단부 길이에 따라 시료대(10) 즉, 분광분석대상 발광소자(11)와의 간격을 조정할 수 있다.The objective lens 51 is vertically movable on the upper side of the Y-axis moving plate 24 so as to receive light emitted from the light emitting device 11 to be subjected to spectral analysis. And is disposed at a position formed on the surface of the light emitting element 11 to be analyzed. The objective lens 51 can adjust the distance from the sample stage 10, that is, the light emitting device 11 to be subjected to spectroscopic analysis, according to the numerical aperture NA, the lens characteristic, and the tip length of the probe unit.

본 실시 예에서는 프로브 유닛의 첨단부의 길이가 약 3mm인 것을 적용하였고, 프로브유닛의 첨단부를 대물렌즈(51)와 시료대(10) 사이에 첨단부를 위치 및 진입시킬 수 있도록 5mm 내지 30mm로 설정할 수도 있고, 이와 다르게 5mm 내지 100mm로 설정할 수도 있으며, 상술한 예로 한정하지 않고, 프로브유닛의 첨단부 길이에 따라 다양하게 변경될 수 있음은 물론이다.In this embodiment, the tip end portion of the probe unit is about 3 mm, and the tip end portion of the probe unit can be set between 5 mm and 30 mm so as to position and enter the tip end portion between the objective lens 51 and the sample stand 10 Alternatively, the distance may be set to 5 mm to 100 mm. However, the present invention is not limited to the above-described example, and may be variously changed according to the length of the leading end of the probe unit.

상기 집광렌즈(52)는 분광분석대상 발광소자(11)로부터 방출된 광을 집광하는 대물렌즈(51)의 상측에 배치되어 대물렌즈(51)에 의해 평행광으로 진행하는 광을 집광하여 후술하는 검출부(60)의 핀홀부(61)측으로 전달한다. 이때, 상기 집광렌즈(52)는 대물렌즈(51)의 렌즈 특성과 동일한 특성을 갖는 것을 적용한다.The condenser lens 52 is disposed on the upper side of the objective lens 51 for condensing the light emitted from the light emitting device 11 to be subjected to spectral analysis and condenses the light proceeding in parallel by the objective lens 51, To the pin hole portion 61 side of the detection portion 60. In this case, the condenser lens 52 has the same characteristics as the lens characteristics of the objective lens 51.

상기 검출부(60)는 공초점렌즈부(50)에 수광되는 광 중에서 분광분석대상 발광소자(11)의 표면에 형성되는 대물렌즈(51)의 초점과 공초점을 이루는 광을 선택적으로 검출하도록 된 것으로서, 핀홀부(61)와, 수광부(62)를 포함한다.The detection unit 60 is configured to selectively detect light that is in confluence with the focal point of the objective lens 51 formed on the surface of the light emitting device 11 to be subjected to spectral analysis among light received by the confocal lens unit 50 And includes a pin hole portion 61 and a light receiving portion 62.

상기 핀홀부(61)는 대물렌즈(51)의 초점과 공초점을 이루는 위치에 배치되어 분광분석대상 발광소자(11)의 표면에 형성된 대물렌즈(51)의 초점에서 방출되는 광만을 통과시키고, 인접한 영역에서 방출되는 광은 차단한다. 상기 핀홀부(61)는 분광분석대상 발광소자(11)가 고휘도로 발광하는 경우에도 원하는 영역(대물렌즈(51)의 초점 영역)만의 발광 이미지를 얻을 수 있다. 즉, 상기 핀홀부(61)를 배치함으로써, 대상물의 특정 점에서 방출된 광만을 받아들일 수 있어서 공초점 현미경의 이미지 분해능을 향상시킬 수 있다. The pinhole portion 61 is disposed at a position that is in confluence with the focal point of the objective lens 51 to pass only the light emitted from the focal point of the objective lens 51 formed on the surface of the light emitting device 11 to be subjected to spectroscopy, And blocks light emitted from adjacent areas. The pinhole portion 61 can obtain a luminescent image of only a desired region (the focus region of the objective lens 51) even when the luminous means 11 to be subjected to spectral analysis emits light with high luminance. That is, by disposing the pinhole portion 61, only the light emitted at a specific point of the object can be received, and the image resolution of the confocal microscope can be improved.

상기 수광부(62)는 핀홀부(61)를 통과한 광을 수광하도록 핀홀부(61) 상측에 핀홀부(61)와 인접하게 배치되어 핀홀부(61)를 통과한 광의 분포를 검출하며, 검출된 광 분포는 외부에 연결된 디스플레이(90) 등의 표시장치로 전송된다. 상기 수광부(62)는 전하결합소자(CCD) 등을 적용할 수 있다.The light receiving portion 62 is arranged adjacent to the pin hole portion 61 on the upper side of the pin hole portion 61 so as to receive the light passing through the pin hole portion 61 and detects the distribution of light passing through the pin hole portion 61, The light distribution is transmitted to a display device such as a display 90 connected to the outside. The light receiving unit 62 may be a charge coupled device (CCD) or the like.

본 실시 예에서 핀홀부(61)를 통해 대물렌즈(51)의 초점과 공액의 초점을 통과하는 광만을 수광부(62)에 전달하는 구조를 적용하였으나, 핀홀부(61)를 대체한 광섬유를 포함하는 광섬유연결부를 이용하여 집광렌즈(52)의 초점에 수광부(62)에 전달하는 구조를 적용할 수도 있음은 물론이다. 즉, 분광분석대상 발광소자(11)로부터 방출되는 광을 대물렌즈(51)와 집광렌즈(52)를 통해 집광하여 광섬유연결부의 광섬유코어 내로 입사되게 할 수 있는 것이다. 이때, 광섬유는 수광부(62)에 연결된다.The structure that transmits only the light passing through the focal point of the objective lens 51 through the pinhole portion 61 to the light receiving portion 62 is applied but the optical fiber replacing the pinhole portion 61 is included It is also possible to apply a structure in which the light is transmitted to the light-receiving portion 62 at the focal point of the condenser lens 52 using an optical fiber connection portion. That is, the light emitted from the light emitting device 11 to be subjected to spectroscopic analysis can be condensed through the objective lens 51 and the condenser lens 52 to be incident into the optical fiber core of the optical fiber connection part. At this time, the optical fiber is connected to the light receiving portion 62.

상기 분광분석부(70)는 검출부(60)에서 검출된 광을 분석하는 것으로서, 수광부(62)에서 수신되는 광신호의 세기, 분포 및 파장 대역을 수치화 및 도식화하는 기능을 포함한다.The spectroscopic analysis unit 70 analyzes the light detected by the detection unit 60 and includes a function of digitizing and visualizing the intensity, distribution, and wavelength band of the optical signal received by the light receiving unit 62.

상기 제어부(80)는 이동스테이지부(20), 매니퓰레이터(40), 이동스테이지부(20)와 수광부(62)의 신호 동기 설정 검출부(60)의 수광부(62)에 수광되는 이미지 처리 등 본 발명에 따른 마이크로미터급 발광소자 분광분석용 공초점 현미경장치의 전반적인 제어를 담당한다.The control unit 80 controls the operation of the moving stage unit 20, the manipulator 40, the moving stage unit 20 and the light receiving unit 62 of the signal synchronization setting detection unit 60 of the light receiving unit 62, And controls the overall control of the confocal microscope apparatus for spectrometry analysis of the micrometer-scale light emitting device according to the present invention.

상기 제어부(80)는 이동스테이지부(20)의 X축구동부(23), Y축구동부(25) 각각의 마이크로모터(27)의 구동을 제어하여 이동스테이지부(20)의 이동 동작을 제어할 뿐만 아니라, 매니퓰레이터(40)의 구동부를 제어하여 매니퓰레이터(40)의 동작 즉, 단부에 구비된 첨단부(31)가 일 측의 분광분석대상 발광소자(11)의 전극(12)에 접촉되게 제어한다. 이때 상기 매니퓰레이터(40)의 첨단부(31)가 정지되는 위치는 고정되게 하는 것이 바람직하다.The control unit 80 controls the movement of the moving stage unit 20 by controlling the driving of the micromotor 27 of each of the X-axis and Y-axis soccer units 23 and 25 of the moving stage unit 20 The manipulation of the manipulator 40 can be controlled so that the tip 31 provided at the end of the manipulator 40 is in contact with the electrode 12 of the light emitting device 11 to be subjected to spectroscopic analysis on one side do. At this time, the stop position of the tip end 31 of the manipulator 40 is preferably fixed.

상기 제어부(80)는 일 측의 분광분석대상 발광소자(11)로부터 방출된 빛이 수광부(62)에 수광된 이후에는 인접하는 타 측의 분광분석대상 발광소자(11)가 대물렌즈(51)의 초점에 위치하도록 X축구동부(23) 및 Y축구동부(25)의 동작을 제어하여 매니퓰레이터(40)의 첨단부(31)가 정지되는 위치에 발광소자(11)의 전극(12)이 위치되게 하며, 상기의 과정을 반복함으로써 다수의 발광소자(11)들을 순차적으로 분광분석할 수 있도록 한다.After the light emitted from the light emitting device 11 to be subjected to spectroscopic analysis on one side is received by the light receiving unit 62, the control unit 80 controls the light emitting device 11 to be subjected to spectral analysis on the other side, So that the electrode 12 of the light emitting element 11 is positioned at the position where the tip portion 31 of the manipulator 40 is stopped by controlling the operation of the X- And repeats the above process so that the plurality of light emitting devices 11 can be sequentially analyzed by spectroscopy.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 마이크로미터급 발광소자 분광분석용 공초점 현미경장치는 첨부된 도면을 참조로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호의 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해서만 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. And other equivalent embodiments are possible. Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be determined only by the technical idea of the appended claims.

10 : 시료대 11 : 발광소자
20 : 이동스테이지부 21 : 베이스플레이트
22 : X축이동플레이트 23 : X축구동부
24 : Y축이동플레이트 25 : Y축구동부
27 : 마이크로모터 30 : 프로브유닛
31 : 첨단부 40 : 매니퓰레이터
50 : 공초점렌즈부 51 : 대물렌즈
52 : 집광렌즈 60 : 검출부
61 : 핀홀부 62 : 수광부
70 : 분광분석부 80 : 제어부10: sample stand 11: light emitting element
20: Moving stage part 21: Base plate
22: X-axis moving plate 23: X-axis soccer
24: Y-axis moving plate 25: Y-
27: Micromotor 30: Probe unit
31: Leader 40: Manipulator
50: confocal lens unit 51: objective lens
52: condenser lens 60:
61: pin hole portion 62: light receiving portion
70: Spectroscopic analysis unit 80:

Claims (5)

X축과 Y축으로 각각 이동 가능하게 형성되고, 분광분석대상 발광소자가 탑재되는 이동스테이지부와;
상기 분광분석대상 발광소자에 전류를 공급하도록 상기 분광분석대상 발광소자의 전극에 접촉되는 첨단부를 가지는 적어도 둘 이상의 프로브유닛과;
상기 이동스테이지부에 일 측이 결합되고, 타 측은 상기 프로브유닛에 결합되어 상기 프로브유닛을 통해 상기 분광분석대상 발광소자의 전극에 전류를 공급할 수 있도록 상기 프로브유닛을 설정된 범위내에서 이동시킬 수 있게 된 매니퓰레이터와;
상기 매니퓰레이터를 상기 이동스테이지부에 진공력 또는 자기력을 이용하여 탈부착 가능하게 결합시키기 위한 탈부착결합부와;
상기 분광분석대상 발광소자에서 방출되는 광을 수광하는 대물렌즈와, 상기 대물렌즈의 상측에 배치되는 집광렌즈를 포함하는 공초점렌즈부와;
상기 공초점렌즈부에 수광되는 광 중에서 상기 공초점렌즈부에 의해 상기 분광분석대상 발광소자의 표면에 형성되는 초점과 공초점을 이루는 광을 선택적으로 검출하는 검출부와;
상기 검출부에서 검출된 광을 분석하는 분광분석부와;
상기 이동스테이지부 및 매니퓰레이터의 동작을 제어하는 제어부;를 구비하며,
상기 탈부착결합부는 일 측이 이동스테이지부의 Y축이동플레이트상에 흡착 가능하게 형성되고 타 측은 매니퓰레이터에 설치되는 흡착패드와, 흡착패드에 진공력을 제공하는 흡입부를 포함하고,
상기 검출부는 상기 대물렌즈의 초점과 공초점을 이루는 위치에 배치되어 분광분석대상 발광소자의 표면에 형성된 대물렌즈의 초점에서 방출되는 광이 입사되는 광섬유를 구비하는 광섬유연결부와, 상기 광섬유연결부를 통과한 광을 수광하는 수광부를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로미터급 발광소자 분광분석용 공초점 현미경장치.A movable stage part which is formed so as to be movable in the X and Y axes, respectively, on which the light emitting device to be subjected to spectroscopic analysis is mounted;
At least two probe units each having a tip end to be brought into contact with an electrode of the light emitting device to be subjected to spectroscopy to supply current to the light emitting device to be analyzed;
And the probe unit is coupled to the probe unit so that the probe unit can be moved within a predetermined range so that current can be supplied to the electrode of the light emitting device to be analyzed through the probe unit A manipulator;
A detachable coupling portion for detachably coupling the manipulator to the movable stage portion using vacuum force or magnetic force;
A confocal lens unit including an objective lens for receiving light emitted from the light emitting device to be subjected to the spectroscopic analysis and a condenser lens disposed on the upper side of the objective lens;
A detection unit for selectively detecting light confocal with a focus formed on a surface of the light emitting device to be analyzed by the confocal lens unit among light received by the confocal lens unit;
A spectroscopic analysis unit for analyzing the light detected by the detection unit;
And a control unit for controlling operations of the moving stage unit and the manipulator,
Wherein the detachable engagement portion includes a suction pad on one side of which is capable of being adsorbed on a Y-axis moving plate of the moving stage portion and another side of which is provided on a manipulator, and a suction portion for providing a vacuum force on the adsorption pad,
Wherein the detection unit includes an optical fiber connection unit disposed at a position that is in confluence with the focus of the objective lens and has an optical fiber through which light emitted from a focus of an objective lens formed on the surface of the light emitting device to be analyzed is incident, And a light receiving unit for receiving the light. The confocal microscope apparatus for spectral analysis of a micrometer-scale light emitting device. 제1항에 있어서,
상기 분광분석대상 발광소자는 수 내지 수백 마이크로미터 이하의 사이즈를 가지는 것을 특징으로 하는 마이크로미터급 발광소자 분광분석용 공초점 현미경장치.The method according to claim 1,
Wherein the luminous means to be subjected to the spectroscopic analysis has a size of several to several hundreds of micrometers or less. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 이동스테이지부는
베이스플레이트와, 상기 베이스플레이트에 X축방향으로 이동 가능하게 설치되는 X축이동플레이트와, 상기 X축이동플레이트를 X축방향으로 이동시키는 X축구동부와, 상기 X축이동플레이트에 Y축방향으로 이동 가능하게 설치되는 Y축이동플레이트와, 상기 Y축이동플레이트를 Y축방향으로 이동시키는 Y축구동부를 포함하며,
상기 X축구동부와 Y축구동부는 각각 마이크로모터와, 상기 마이크로모터에서 발생하는 회전력을 상기 X축이동플레이트 또는 상기 Y축이동플레이트를 이동시키기 위한 동력으로 변환시키는 동력변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로미터급 발광소자 분광분석용 공초점 현미경장치.The method according to claim 1,
The moving stage part
An X-axis moving plate provided on the base plate so as to be movable in the X-axis direction; an X-axis moving unit moving the X-axis moving plate in the X-axis direction; A Y-axis moving plate movably installed, and a Y-axis moving unit moving the Y-axis moving plate in the Y-axis direction,
The X-axis and Y-axis moving parts include a micromotor and a power converting part for converting a rotational force generated in the micromotor into a power for moving the X-axis moving plate or the Y-axis moving plate, respectively Confocal microscope device for spectrometric analysis. 제1항에 있어서,
상기 공초점렌즈부의 대물렌즈와 상기 분광분석대상 발광소자와의 간격은 5~100밀리미터로 설정된 것을 특정으로 하는 마이크로미터급 발광소자 분광분석용 공초점 현미경장치.The method according to claim 1,
Wherein an interval between the objective lens of the confocal lens part and the light emitting device to be analyzed is set to 5 to 100 millimeters.
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JP2001083208A (en) * 1999-09-13 2001-03-30 Nec Corp Prober for analyzing semiconductor chip and semiconductor chip analyzer
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