[发明专利]发光器件微区光度和色度学参数的测量方法及其测量装置

说明书

发光器件微区光度和色度学参数的测量方法及其测量装置，涉及发光器件光度和色度学参数测量领域。发光器件微区光度和色度学参数的测量装置包括辐亮度光源校准系统和显微高光谱成像测试系统，辐亮度光源校准系统包括光谱仪、光谱辐亮度探头、积分球和卤钨灯光源；所述显微高光谱成像测试系统包括高光谱成像仪、显微镜、控温电源和驱动电源；首先获取均匀发光平面的光谱辐亮度分布校准文件，然后校准显微高光谱成像测试系统，最后测试并计算待测样品的光度和色度参数；本发明可解决发光器件或微显示阵列的二维表面光度、色度学及均匀性测量分析问题，快速全面检测器件发光质量。

技术领域

本发明涉及发光器件光度和色度学参数测量领域，尤其涉及一种基于高光谱成像的发光器件微区光度和色度学参数的测量方法及其测量装置。

背景技术

在信息技术的各个领域中，发光器件遍布在人们的生活中，不断地改变着人们的生活方式，提高了人们的生活质量，促进了人类社会的文明进步。尤其以半导体发光器件(LED、OLED)为代表的半导体照明与显示是21世纪最具发展前景的高技术领域之一，不仅是人类照明史上继白炽灯、荧光灯之后的又一次飞跃，而且在智能手机、平板电脑、可穿戴设备、虚拟现实(VR)和增强现实(AR)等方面，可满足新型显示技术高分辨率、高亮度、低功耗、高可靠性、柔性可穿戴等方面的要求。评价显示屏性能的重要指标就是亮度和均匀性，显示屏若没有进行很好的均匀性校正，将直接影响到显示效果，通常表现为“麻点”和“马赛克”现象。

目前的亮度和均匀性检测设备大多数停留在宏观平均层面上，无法用于精确测量微显示阵列(亮度测量装置，中国专利CN 104185777 B)。虽然已有专利通过CCD相机与显微镜结合得到LED芯片表面亮度分布(一种基于CCD的LED芯片显微表面亮度的测量方法，中国专利CN 105973571 B)，但是其局限性比较大，主要是需用与待测LED芯片同一光谱分布的标准光源来校准系统，对不同的LED芯片得重新校准系统，校准文件缺乏通用性；并且只能单独得到像素的亮度值，无法测色度学(如色坐标，色温)等参数。

因此找出一种方法既可以精确地测量发光器件的表面光度及分布(辐亮度、亮度和均匀性等)，又可以同时得到色度学(色坐标、相关色温和色纯度等)一系列参数，对准确描述微区发光性能和快速检测器件发光质量是非常有必要的。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中的上述问题，提供发光器件微区光度和色度学参数的测量方法及其测量装置，以解决发光器件或微显示阵列的二维表面光度、色度学及均匀性测量分析问题，快速全面检测器件发光质量。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

发光器件微区光度和色度学参数的测量装置，包括辐亮度光源校准系统，所述辐亮度光源校准系统包括计算机、光谱仪、光谱辐亮度探头、积分球和卤钨灯光源；所述卤钨灯光源通过光纤连接积分球；所述光谱辐亮度探头位于积分球的正面，且光谱辐亮度探头与光谱仪通过光纤连接；所述计算机与光谱仪连接。

本发明还包括显微高光谱成像测试系统，所述显微高光谱成像测试系统包括计算机、高光谱成像仪、显微镜、控温热沉、控温电源和驱动电源；驱动电源连接待测的样品；控温电源与控温热沉连接，样品置于控温热沉上；显微镜设于样品上方；高光谱成像仪设于显微镜的上方并与显微镜连接；计算机连接高光谱成像仪。

发光器件微区光度和色度学参数的测量方法包括以下步骤：

步骤1、获取均匀发光平面的光谱辐亮度分布校准文件；首先打开卤钨灯光源，卤钨灯光源提供可见光波段连续波长的光谱数据，然后通过光纤将卤钨灯光源的光引入一个拥有采样平面的积分球里，待发光稳定后，光源在积分球的出光口形成稳定的均匀发光平面，最后光谱辐亮度探头采集均匀发光平面并通过光纤将光导入光谱仪，进而得到均匀发光平面的光谱辐亮度分布R_S(λ)；