[0001]技术领域
[0002]本发明涉及芯片检测技术领域,特别是涉及一种检测装置以及发光元件的检测方法。
[0003]背景技术
[0004]目前,电子信息产业的发展迅速,半导体显示技术的不断进步,使显示屏具有更高的分辨率,更好的画质。相对于以前的发光器件,新型的发光元件具有尺寸小、寿命长、亮度高的等等优点。
[0005]但是,由于发光元件的尺寸小了,单个显示屏上的发光元件数量增加,所以在制造过程中对于发光元件的检测难度更大,所以现在通常是将发光元件全部安装到印制电路板上之后才输入电信号对显示装置进行测试,如果检测出坏点则需要拆除有问题的发光元件,再安装新的发光元件,这样进行针对性的修复,修复过程操作复杂,修复成本高。
[0006]因此,现有技术还有待于改进和发展。
[0007]发明内容
[0008]鉴于上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种检测装置以及发光元件的检测方法,旨在解决发光元件在制造前期无法检测,导致后期修复成本高的问题。
[0009]本发明的技术方案如下:
[0010]一种检测装置,用于对生长基板上的发光元件进行检测,所述发光元件上设有第一电极和第二电极,所述第一电极的长度大于所述第二电极的长度,其中,所述检测装置包括底板,以及依次设置在所述底板上的第一金属层、缓冲层和第二金属层,所述缓冲层上设有第一穿孔,所述第二金属层上与所述第一穿孔相对的位置设有第二穿孔;所述第一金属层用于与穿过所述第一穿孔和所述第二穿孔的所述第一电极电连接,所述第二金属层用于与所述第二电极电连接。
[0011]所述的检测装置,其中,所述缓冲层上设有第三穿孔,所述第二金属层上与所述第三穿孔相对的位置设有第四穿孔;所述检测装置还包括导电填充层,所述导电填充层设于所述第三穿孔和所述第四穿孔内,所述导电填充层一端与所述第一金属层接触,另一端与所述第二金属层齐平。
[0012]所述的检测装置,其中,所述检测装置还包括第一信号施加垫、第二信号施加垫和绝缘圈,所述第一信号施加垫设于所述第二金属层上,所述第一信号施加垫的位置与所述导电填充层的位置重叠,所述第一信号施加垫用于透过所述导电填充层接入电信号至所述第一金属层;所述第二信号施加垫设于所述第二金属层上,用于接入电信号至所述第二金属层;所述绝缘圈围绕所述第一信号施加垫的侧壁设置。
[0013]所述的检测装置,其中,所述第一信号施加垫为柔性垫块;和/或,所述第二信号施加垫为柔性垫块。
[0014]所述的检测装置,其中,所述缓冲层为氧化硅层或者氮化硅层中的至少一种。
[0015]所述的检测装置,其中,所述导电填充层包括铟金属层、锡金属层、PEDOT高分子层、纳米银层中的一种或多种。
[0016]所述的检测装置,其中,所述生长基板上阵列排布有多个所述发光元件;奇数竖列所述发光元件的所述第一电极指向所述第二电极的方向为第一方向;偶数竖列所述发光元件的所述第一电极指向所述第二电极的方向为第二方向,所述第一方向和所述第二方向相反。
[0017]所述的检测装置,其中,所述第一穿孔和所述第二穿孔的截面形状为长条形,所述第一穿孔和所述第二穿孔的尺寸相等;每个所述第一穿孔用于容置对应的相邻两列所述发光元件的所述第一电极;每个所述第二穿孔也用于容置对应的相邻两列所述发光元件的所述第一电极。
[0018]本申请还公开了一种发光元件的检测方法,采用如上任一所述的检测装置检测生长基板,其中,包括:
[0019]将待检测的生长基板上发光元件的第一电极对准第一穿孔和第二穿孔;
[0020]下压所述生长基板,使所述第一电极穿过所述第二穿孔和所述第一穿孔与第一金属层接触,所述第二电极与第二金属层接触;
[0021]对所述第一金属层和所述第二金属层施加电信号,获得非正常发光的坏点位置。
[0022]所述的发光元件的检测方法,其中,所述对所述第一金属层和所述第二金属层施加电信号,获得非正常发光的坏点位置的步骤,包括:分别通过第一信号施加垫和第二信号施加垫对所述第一金属层和所述第二金属层施加电信号,通过摄像头记录所述生长基板上的发光图,找出非正常发光的坏点位置。
[0023]与现有技术相比,本发明实施例具有以下优点:
[0024]本申请公开的检测装置使用时直接检测生长基板上的发光元件,现在的发光元件都是采用倒装结构,所以发光元件的第一电极和第二电极是设置在背离生长基板的最上层的,而且第一电极和第二电极的高度不同,将检测装置与生长基板相对设置,则发光元件的第一电极和第二电极朝向检测装置,第一电极更长,所以第一电极可穿过第一穿孔和第二穿孔与第一金属层电连接,第二电极与第二金属层电连接,这样就可以直接将电信号输入至发光元件上,然后观察发光元件的发光情况,对其进行检测,也就是说在制造显示装置的前段就对发光元件进行检测,发现坏点后直接进行激光去除,提前找出坏点,从而避免无效的发光元件被安装到印制电路板上,省去了显示装置制造完成后的修复流程,以实现降低制造成本。
[0025]附图说明
[0026]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1为本发明中检测装置的结构示意图;
[0028]图2为沿图1中AA`所做的截面图;
[0029]图3为本发明中检测装置的俯视图;
[0030]图4为本发明中生长基板和发光元件的装配图;
[0031]图5为沿图4中BB`所做的截面图;
[0032]图6为本发明中检测装置与生长基板的装配图;
[0033]图7为本发明中发光元件的检测方法的流程图。
[0034]其中,10、底板;20、第一金属层;30、缓冲层;31、第一穿孔;40、第二金属层;41、第二穿孔;50、导电填充层;60、第一信号施加垫;70、第二信号施加垫;80、绝缘圈;90、生长基板;100、发光元件;101、第一电极;102、第二电极。
[0035]具体实施方式
[0036]为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0037]现有技术中LED显示技术的不断发展,使得显示设备的播放效果越来越好,能满足人们愈发苛刻的观看需求。在半导体行业中,随着人们对发光二极管(Light-emittingDiode,简称LED)的持续研究,Mini LED显示技术、Micro LED显示技术等新一代显示技术已被广泛地应用起来了。
[0038]Micro LED显示技术具有高亮度、高响应速度、低功耗、长寿命等优点,成为人们追求新一代显示技术的研究热点。与现有的液晶显示相比具有更高的光电效率,更高的亮度,更高的对比度,以及更低的功耗,且还能结合柔性面板实现柔性显示。
[0039]由于Micro LED往往是定义在<50um尺寸的LED芯片,其金属引脚的尺寸往往卡控在10um左右,导致现有常规的电致发光测试(Electroluminescent,简称EL测试)设备往往不能在Micro LED的检测领域发挥作用。针对Micro LED的检测往往依赖于光致发光(Photoluminescence,简称PL)这种光学检测方式。而鉴于PL的光学测试机理,只要外延结构中的多量子阱(multiple quantum well,简称MQW)功能完整,便能得出较高的检测率,但该数据与实际电性检测结果偏差较大。而且现有的测试都是在安装芯片到印制电路板上之后才进行电性检测,所以一旦发现有坏点,即非正常发光的芯片,不得不进行修复,将无效的芯片拆下,然后换上新的芯片,再次进行检测,整个修复和检测过程耗费时间长,成本大。
[0040]需要说明的是本申请的实施例中涉及的发光元件100包括但不限于LED芯片、MiniLED芯片、Micro LED芯片中的一种或多种。
[0041]参阅图1和图5,本发明申请的一实施例中,公开了一种检测装置,用于对生长基板90上的发光元件100进行检测,所述发光元件100上设有第一电极101和第二电极102,所述第一电极101的长度大于所述第二电极102的长度,其中,所述检测装置包括底板10,以及依次设置在所述底板10上的第一金属层20、缓冲层30和第二金属层40,所述缓冲层30上设有第一穿孔31,所述第二金属层40上与所述第一穿孔31相对的位置设有第二穿孔41;所述第一金属层20用于与穿过所述第一穿孔31和所述第二穿孔41的所述第一电极101电连接,所述第二金属层40用于与所述第二电极102电连接。
[0042]本申请公开的检测装置使用时直接检测生长基板90上的发光元件100,现在的发光元件100都是采用倒装结构,所以发光元件100的第一电极101和第二电极102是设置在背离生长基板90的最上层的,而且第一电极101和第二电极102的高度不同,将检测装置与生长基板90相对设置,则发光元件100的第一电极101和第二电极102朝向检测装置,第一电极101更长,所以第一电极101可穿过第一穿孔31和第二穿孔41与第一金属层20电连接,第二电极102与第二金属层40电连接,这样就可以直接将电信号输入至发光元件100上,然后观察发光元件100的发光情况,对其进行检测,也就是说在制造显示装置的前段就对发光元件100进行检测,发现坏点后直接进行激光去除,提前找出坏点,从而避免无效的发光元件100被安装到印制电路板上,省去了显示装置制造完成后的修复流程,以实现降低制造成本。
[0043]具体的,作为本实施例的另一种实现方式,公开了所述缓冲层30为氧化硅层或者氮化硅层中的至少一种。氧化硅和氮化硅都是绝缘的材料,所以设置在第一金属层20和第二金属层40之间的时候可以防止短接,保护检测装置上的电路和结构;而且氧化硅和氮化硅在半导体领域非常常用,容易采购,制造成本低。
[0044]如图2所示,作为本实施例的一种实现方式,公开了所述缓冲层30上设有第三穿孔(附图中未示出),所述第二金属层40上与所述第三穿孔相对的位置设有第四穿孔(附图中未示出);所述检测装置还包括导电填充层50,所述导电填充层50设于所述第三穿孔和所述第四穿孔内,所述导电填充层50一端与所述第一金属层20接触,另一端与所述第二金属层40齐平。因为本实施例中公开的检测装置的第一金属层20是夹在底板10和缓冲层30之间的,所以不方便从正面连接外接电信号,同样第一金属层20不会设置太厚,防止金属电阻影响检测电路的功率,所以从第一金属层20的侧面连接电信号也不太方便,设置第三穿孔和第四穿孔就是为了让第一金属层20的正面另一有一部分暴露,可以设置导电填充层50,所述导电填充层50包括铟金属层、锡金属层、PEDOT高分子层、纳米银层中的一种或多种。即导电填充层50可以导通电信号,起到桥梁的作用,当外接电信号接触到导电填充层50背离第一金属层20的一端时,就可以传输到第一金属层20上,从而稳定地传输电信号,便于顺利进行检测过程。
[0045]具体的,作为本实施例的一种实现方式,公开了所述第三穿孔位于所述缓冲层30的边缘位置,且所述第三穿孔在所述生长基板90上的投影避开设置所述发光元件100的区域。第三穿孔的位置决定了导电填充层50的位置,也就决定了外接导线连接第一金属层20的位置,所以设置在检测装置的边缘区域更方便设置走线,外接导线不会延伸至第二金属层40的中间区域,也就可以避免外接导线遮挡第一穿孔31或第二穿孔41,防止产生对发光元件100的电极的阻碍,减少对检测结果造成不良影响。
[0046]如图1、图2和图3所示,作为本实施例的另一种实现方式,公开了所述检测装置还包括第一信号施加垫60、第二信号施加垫70和绝缘圈80,所述第一信号施加垫60设于所述第二金属层40上,所述第一信号施加垫60的位置与所述导电填充层50的位置重叠,所述第一信号施加垫60用于透过所述导电填充层50接入电信号至所述第一金属层20;所述第二信号施加垫70设于所述第二金属层40上,用于接入电信号至所述第二金属层40;所述绝缘圈80围绕所述第一信号施加垫60的侧壁设置。因为导电填充层50的表面光滑,而且导电填充层50背离第一金属层20的一端与第二金属层40的表面齐平,所以外接导线容易在连接的时候滑动,万一滑到第二金属层40上容易造成短路,有损坏检测装置的风险,通过设置第一信号施加垫60,凸出于导电填充层50表面,使外接导线与第一信号施加垫60接触,而不与导电填充层50直接接触,也避免对导电填充层50和第二金属层40造成损伤,而且可以更好地保证连接的稳定性;另外,设置绝缘圈80可以将第二金属层40与第一信号施加垫60的侧壁隔开,防止在通电过程中因为两者距离过小而产生击穿短路的情况发生,保护检测装置上的电路,避免发生危险;设置第二信号施加垫70则可以凸出于第二金属层40,使外接导线不会直接触碰第二金属层40,保护第二金属层40表面的完整;而且同时设置第一信号施加垫60和第二信号施加垫70也有定位的作用,在输入外接电性号时,通过直接观察第二金属层40上凸出的两个结构,可以快速完成导线与第一金属层20和第二金属层40的连通,导线连接第一金属层20和第二金属层40的位置保持不变,可以使得每次检测过程中检测装置自身的阻值不变,减小检测装置对检测过程的影响。
[0047]具体的,作为本实施例的另一种实现方式,公开了所述第一信号施加垫60为柔性垫块;和/或,所述第二信号施加垫70为柔性垫块。因为外接导线都是直接接触第一信号施加垫60或者第二信号施加垫70的,所以在接触过程中难免会有磨损,而柔性垫块与外接导线接触时,其表面具有缓冲作用,可减少磨损;同时,柔性垫块表面凹陷的话,可以更好地包围外接导线,使外接导线与第一信号施加垫60或者第二信号施加垫70的接触更加紧密,使电信号的传输更加稳定。
[0048]参阅图4和图5,作为本实施例的另一种实现方式,公开了所述生长基板90上阵列排布有多个所述发光元件100;奇数竖列所述发光元件100的所述第一电极101指向所述第二电极102的方向为第一方向(图5中a1方向);偶数竖列所述发光元件100的所述第一电极101指向所述第二电极102的方向为第二方向(图5中a2方向),所述第一方向和所述第二方向相反。生长基板90上多个发光元件100阵列分布时,相邻两个发光元件100之间的距离相等,对应设置第一穿孔31和第二穿孔41,用于容纳部分电极,这样在检测过程中,相邻两个发光元件100之间就有缓冲层30隔开,两个发光元件100之间的较长的电极就不会相互影响,避免检测过程中短路或者其他电路故障的发生。还有,本实施例公开的检测装置的第一金属层20和第二金属层40都是片状的板材,所以可以设置多个接触位置同时对多个发光元件100进行检测,一次性检测完一个或多个生长基板90上的发光元件100,有利于提高检测效率。
[0049]如图4、图5和图6所示,作为本实施例的另一种实现方式,公开了所述第一穿孔31和所述第二穿孔41的截面形状为长条形,所述第一穿孔31和所述第二穿孔41的尺寸相等;每个所述第一穿孔31用于容置对应的相邻两列所述发光元件100的所述第一电极101;每个所述第二穿孔41也用于容置对应的相邻两列所述发光元件100的所述第一电极101。常规的显示设备上的发光元件100往往是PN电极等高设计,这样的设计不利于后续芯片的电性检测;所以如图5所示,本实施例中的生长基板90上通过芯片制程先形成第一半导体层,然后在第一半导体层上依次制成发光层和第二半导体层,最后在第一半导体层背离生长基板90的一侧制成第二电极102,在第二半导体层背离生长基板90的一侧制成第一电极101,可见第一电极101的顶端距离生长基板90最远,第一电极101与第二电极102之间存在高度差异性,以匹配检测装置,检测时将第一电极101插入第一穿孔31与第一金属层20接触,第二电极102则与第二金属层40接触;设置多个发光元件100阵列分布后,发光元件100排列整齐,采用上述的奇数竖列所述发光元件100的所述第一电极101指向所述第二电极102的方向与偶数竖列所述发光元件100的所述第一电极101指向所述第二电极102的方向相反的方案,使整个生长基板90上的发光元件100矩阵就形成了凹凸有致的规则排列,在检测装置上并排设置多个第一穿孔31和多个第二穿孔41,就可以以列为单位插入整列发光元件100到第一穿孔31内,与第一金属层20接触,节省检测前的对位时间,同时简化检测装置的结构,减少第一穿孔31和第二穿孔41的数量,便于制造。
[0050]参阅图7,作为本申请的另一实施例,公开了一种发光元件100的检测方法,采用如上任一所述的检测装置检测生长基板90,其中,包括:
[0051]S100、将待检测的生长基板90上发光元件100的第一电极101对准第一穿孔31和第二穿孔41;
[0052]S200、下压所述生长基板90,使所述第一电极101穿过所述第二穿孔41和所述第一穿孔31与第一金属层20接触,所述第二电极102与第二金属层40接触;
[0053]S300、对所述第一金属层20和所述第二金属层40施加电信号,获得非正常发光的坏点位置。
[0054]具体的,作为本实施例的一种实现方式,公开了所述步骤S300具体包括:
[0055]分别通过所述第一信号施加垫和所述第二信号施加垫对所述第一金属层20和所述第二金属层40施加电信号,通过摄像头记录所述生长基板90上的发光图,找出非正常发光的坏点位置。通过摄像头记录下生长基板90的发光情况,可以反复播放,清楚地进行分析和观察记录;另外,光谱仪是一种带有摄像头的仪器,可以进行记录,光谱仪又称分光仪,广泛为人知的为直读光谱仪。以光电倍增管等光探测器测量谱线不同波长位置强度的装置。它由一个入射狭缝,一个色散系统,一个成像系统和一个或多个出射狭缝组成。以色散元件将辐射源的电磁辐射分离出所需要的波长或波长区域,并在选定的波长上(或扫描某一波段)进行强度测定。相较于人眼观察,光谱仪能够更加准确地发现生长基板90上的坏点,并且光谱仪可以将捕获的发光元件100的光强转化为可视化的数据,用于量化分析发光元件100的工作状态。
[0056]综上所述,本申请公开了一种检测装置,用于对生长基板90上的发光元件100进行检测,所述发光元件100上设有第一电极101和第二电极102,所述第一电极101的长度大于所述第二电极102的长度,其中,所述检测装置包括底板10,以及依次设置在所述底板10上的第一金属层20、缓冲层30和第二金属层40,所述缓冲层30上设有第一穿孔31,所述第二金属层40上与所述第一穿孔31相对的位置设有第二穿孔41;所述第一金属层20用于与穿过所述第一穿孔31和所述第二穿孔41的所述第一电极101电连接,所述第二金属层40用于与所述第二电极102电连接。本申请公开的检测装置使用时直接检测生长基板90上的发光元件100,现在的发光元件100都是采用倒装结构,所以发光元件100的第一电极101和第二电极102是设置在背离生长基板90的最上层的,而且第一电极101和第二电极102的高度不同,将检测装置与生长基板90相对设置,则发光元件100的第一电极101和第二电极102朝向检测装置,第一电极101穿过第一穿孔31和第二穿孔41与第一金属层20电连接,第二电极102与第二金属层40电连接,这样就可以直接将电信号输入至发光元件100上,然后观察发光元件100的发光情况,对其进行检测,也就是说在制造显示装置的前段就对发光元件100进行检测,发现坏点后直接进行激光去除,提前找出坏点,从而避免无效的发光元件100被安装到印制电路板上,省去了显示装置制造完成后的修复流程,以实现降低制造成本。
[0057]需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
[0058]应当理解的是,本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
[0059]以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。