ＬＥＤ検査装置及びその方法
【課題】ＬＥＤ検査装置及びそれを利用するＬＥＤ検査方法が提供される。
【解決手段】前記ＬＥＤ検査装置は、第１光を生成して、前記第１光によって励起されて前記第１光より長波長の光を放出する蛍光体を有する封止材が具備されたＬＥＤに照射する第１照明部と、前記第１光より長波長の第２光を生成して前記ＬＥＤに照射する第２照明部と、前記蛍光体から放出された光と前記ＬＥＤから反射した前記第２光を受信して、前記ＬＥＤの映像を獲得する映像獲得部と、前記映像獲得部から得られた前記ＬＥＤの映像を利用して、前記ＬＥＤの不良有無を判断するＬＥＤ状態判定部と、を含む。
【解決手段】前記ＬＥＤ検査装置は、第１光を生成して、前記第１光によって励起されて前記第１光より長波長の光を放出する蛍光体を有する封止材が具備されたＬＥＤに照射する第１照明部と、前記第１光より長波長の第２光を生成して前記ＬＥＤに照射する第２照明部と、前記蛍光体から放出された光と前記ＬＥＤから反射した前記第２光を受信して、前記ＬＥＤの映像を獲得する映像獲得部と、前記映像獲得部から得られた前記ＬＥＤの映像を利用して、前記ＬＥＤの不良有無を判断するＬＥＤ状態判定部と、を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バックライトや照明装置などに適用できるＬＥＤを検査する装置及びその方法に関し、特に、可視光と紫外線を利用してＬＥＤの不良有無を自動的に検査することができ、ＬＥＤの検査に対する信頼性を確保することができるＬＥＤ検査装置及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ；ＬＥＤ）は、ＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ、ＧａＮ、ＩｎＧａＩｎＰなどの化合物半導体（ｃｏｍｐｏｕｎｄ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）材料の変更を通じて発光源を構成することで、様々な色の光を具現することができる半導体素子である。
【０００３】
近年、ＬＥＤは、飛躍的な半導体技術の発展に伴って、低輝度の汎用製品から成長して、高輝度及び高品質の製品生産が可能となった。また、高特性の青色（ｂｌｕｅ）と白色（ｗｈｉｔｅ）ＬＥＤの具現が現実化されて、ディスプレイ及び次世代照明源などにその応用価値が拡がっている。このような様々なＬＥＤのうち白色ＬＥＤについて、図１を参照して説明する。
【０００４】
図１は、従来の白色ＬＥＤの構造を示す断面図である。
【０００５】
図１に示す従来の白色ＬＥＤは、プラスチック合成樹脂材などからなることができるバケット（ｂｕｃｋｅｔ）１０の内部底面に、第１及び第２リードフレーム２１、２２を有するリードフレーム２０が形成される。前記第１リードフレーム２１には青色ＬＥＤ３０が装着及び接続され、前記第２リードフレーム２２にはダイオード４０が装着及び接続され、前記青色ＬＥＤ３０とダイオード４０はボンディングワイヤ５０を介して電気的に接続される。
【０００６】
ここで、青色ＬＥＤと黄色（Ｙｅｌｌｏｗ）蛍光体を利用して白色光を具現するために、青色ＬＥＤチップパッケージに黄色蛍光体を混合したシリコン樹脂からなる封止材を入れる。即ち、前記バケット１０の内側には封止材６０が塗布され、前記封止材は黄色蛍光体を含んでおり、これによって、前記青色ＬＥＤ３０からの青色光が前記封止材６０の黄色蛍光体によって白色に変わる。
【０００７】
最近では、緑色及び赤色発光領域を補うために、前記封止材６０に黄色蛍光体の他にも緑色や青色蛍光体が含まれる場合もある。
【０００８】
このような従来の白色ＬＥＤを製造する過程で、前記シリコン樹脂と黄色蛍光体の配合比も重要であるが、パッケージに入れる封止材の塗布量も非常に重要である。前記封止材は、ディスペンサ装置（ｄｉｓｐｅｎｓｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ）によって供給されるが、このような封止材供給過程で封止材が円滑に供給されることができず、塗布されない場合や、封止材が過剰供給されてオーバーフローする場合があり、また封止材が供給される過程で異物が含まれるかバケットが割れるなどの欠陷が発生する場合もある。これによって、白色ＬＥＤの状態が不良になるので、製造過程で白色ＬＥＤの状態不良有無を検査する過程が必要である。
【０００９】
ところが、白色ＬＥＤの不良有無は肉眼で検査されており、このような肉眼検査は、検査者同士の客観的検査基準が曖昧で、熟練者と未熟練者との検出能力の差によって検査結果に対する信頼性が低下する問題点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、可視光と紫外線を利用してＬＥＤの不良有無を自動的に検査でき、ＬＥＤの検査に対する信頼性を確保することができるＬＥＤ検査装置及びその方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の本発明の目的を達成するための本発明の一つの技術的側面は、第１光を生成して、前記第１光によって励起されて前記第１光より長波長の光を放出する蛍光体を有する封止材が具備されたＬＥＤに照射する第１照明部と、前記第１光より長波長の第２光を生成して前記ＬＥＤに照射する第２照明部と、前記蛍光体から放出された光と前記ＬＥＤから反射した前記第２光を受信して、前記ＬＥＤの映像を獲得する映像獲得部と、前記映像獲得部から得られた前記ＬＥＤの映像を利用して、前記ＬＥＤの不良有無を判断するＬＥＤ状態判定部と、を含むことを特徴とするＬＥＤ検査装置を提供する。
【００１２】
本発明の一実施例において、前記第１光は紫外線であり、前記第２光は可視光であってもよい。
【００１３】
本発明の一実施例において、前記第１照明部から放出された前記第１光を反射させて前記ＬＥＤに供給し、前記ＬＥＤから放出された光を透過させる光分割器をさらに含んでもよい。
【００１４】
本発明の一実施例において、前記ＬＥＤから放出された光の経路上に配置され、前記蛍光体から放出された光を通過させ、他の波長の光は遮断するカラーフィルタをさらに含んでもよい。
【００１５】
この場合、前記第１照明部は、前記第２照明部が動作オフの時に動作オンされ、前記第２照明部は、前記第１照明部が動作オフの時に動作オンされてもよい。
【００１６】
また、前記カラーフィルタは、前記第１照明部が動作オンの時は、予め設定されたフィルターリング領域に位置し、前記第２照明部が動作オンの時は、予め設定されたフィルターリング領域を除いた領域に位置してもよい。
【００１７】
本発明の一実施例において、前記映像獲得部は、前記蛍光体から放出された光を利用して第１ＬＥＤ映像を獲得し、前記ＬＥＤから反射した前記第２光を利用して第２ＬＥＤ映像を獲得し、前記ＬＥＤ状態判定部は、前記第１ＬＥＤ映像から第１輪郭線を抽出し、前記第２ＬＥＤ映像から第２輪郭線を抽出してもよい。
【００１８】
この場合、前記ＬＥＤ状態判定部は、前記第２輪郭線と前記ＬＥＤの基準輪郭線を比べて、前記封止材の大きさ及び配置方向の同一性を判断するマッチング検査過程を行ってもよい。
【００１９】
また、前記ＬＥＤ状態判定部は、前記第１輪郭線及び第２輪郭線を互いに比べて、前記ＬＥＤの欠陥有無を判断する欠陥検査過程を行ってもよい。
【００２０】
また、前記ＬＥＤ状態判定部は、前記ＬＥＤの欠陥として、前記封止材のオーバーフロー、前記封止材の未塗布、前記封止材に含まれた異物及び破損のうち少なくとも一つの欠陥を判断してもよい。
【００２１】
本発明の一実施例において、前記蛍光体は、黄色蛍光体であってもよい。
【００２２】
一方、本発明の他の側面は、紫外線によって励起されて前記紫外線より長波長の光を放出する蛍光体を有する封止材が塗布されたＬＥＤに対して、紫外線を前記ＬＥＤに照射して前記蛍光体から放出された光により第１ＬＥＤ映像を獲得し、可視光を前記ＬＥＤに照射して前記ＬＥＤから反射した前記可視光により第２ＬＥＤ映像を獲得する映像獲得段階と、前記第１及び第２ＬＥＤ映像を利用して、前記ＬＥＤの不良有無を判断するＬＥＤ状態判定段階と、を含むことを特徴とするＬＥＤ検査方法を提供する。
【００２３】
本発明の一実施例において、前記ＬＥＤ状態判定段階では、前記第１及び第２ＬＥＤ映像からそれぞれ第１及び第２輪郭線を抽出し、前記第１及び第２輪郭線を利用して前記ＬＥＤの不良を判断してもよい。
【００２４】
この場合、本発明の一実施例において、前記ＬＥＤ状態判定段階では、前記第２輪郭線と前記ＬＥＤの基準輪郭線を比べて、前記封止材の大きさ及び配置方向の同一性を判断するマッチング検査過程を行ってもよい。
【００２５】
また、前記ＬＥＤ状態判定段階では、前記第２輪郭線と前記ＬＥＤの基準輪郭線を比べて、前記ＬＥＤの封止材のオーバーフローを判断するオーバーフロー検査過程を行うことを特徴とする請求項１４に記載のＬＥＤ検査方法。
【００２６】
本発明の一実施例において、前記ＬＥＤ状態判定段階では、前記第１輪郭線と第２輪郭線を比べて、前記ＬＥＤの封止材が塗布されたか否かを判断する未塗布検査過程を行ってもよい。
【００２７】
本発明の一実施例において、前記ＬＥＤ状態判定段階では、前記第１輪郭線と第２輪郭線を比べて、前記ＬＥＤの封止材に異物が存在するか否かを判断する異物検査過程を行ってもよい。
【００２８】
本発明の一実施例において、前記ＬＥＤ状態判定段階では、前記第２輪郭線を利用して、前記ＬＥＤが破損されたか否かを判断する破損検査過程を行ってもよい。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によると、可視光と紫外線を利用してＬＥＤの不良有無を自動的に検査できるので、ＬＥＤの検査に対する信頼性を確保することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】従来の白色ＬＥＤの構造を示す断面図である。
【図２】本発明によるＬＥＤ検査装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明によるＬＥＤ検査方法を示すフローチャートである。
【図４】本発明による輪郭線抽出過程を示すフローチャートである。
【図５ａ】本発明の欠陥種類別映像例示図である。
【図５ｂ】本発明の欠陥種類別映像例示図である。
【図５ｃ】本発明の欠陥種類別映像例示図である。
【図５ｄ】本発明の欠陥種類別映像例示図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施例を添付図面を参照して詳しく説明する。
【００３２】
本発明は後述される実施例に限定されず、本発明の実施例は本発明の技術的思想を容易に理解するために使用される。本発明に参照される図面において、実質的に同じ構成と機能を有する構成要素には同じ符号を付する。
【００３３】
図２は、本発明によるＬＥＤ検査装置の構成を示すブロック図である。
【００３４】
図２を参照すると、本発明によるＬＥＤ検査装置は、第１光を生成して、予め設定された色蛍光体を有する封止材が塗布されたＬＥＤ５０に供給する第１照明部２００と、第２光を生成して前記ＬＥＤ５０に供給する第２照明部３００と、前記ＬＥＤ５０からの光のうち予め設定された光を通過させるカラーフィルタ５００と、前記カラーフィルタ５００を介して光を受信して、前記ＬＥＤ５０の映像を獲得する映像獲得部６００と、前記映像獲得部６００からのＬＥＤ映像を利用してＬＥＤ状態不良有無を判断するＬＥＤ状態判定部７００とを含む。
【００３５】
前記第１光及び第２光のうち一つは紫外線であり、他の一つは可視光であることができる。例えば、前記第１照明部２００は第１光として紫外線を生成し、前記第２照明部３００は第２光として可視光を生成することができる。
【００３６】
この時、本発明のＬＥＤ検査装置は、前記第１照明部２００からの第１光を反射させてＬＥＤ５０に供給し、前記ＬＥＤ５０から反射した光を透過させる光分割器４００を含むことができる。ここで、支持体４１０は、前記光分割器４００を支持する。
【００３７】
前記映像獲得部６００は、前記第１照明部２００の第１光を利用して第１ＬＥＤ映像を獲得し、前記第２照明部３００の第２光を利用して第２ＬＥＤ映像を獲得することができる。
【００３８】
また、前記第１照明部２００は、前記第２照明部３００が動作オフの時に動作オンされ、前記第２照明部３００は、前記第１照明部２００が動作オフの時に動作オンされることができる。
【００３９】
このような前記第１照明部２００及び第２照明部３００の動作は、前記ＬＥＤ状態判定部７００や別途の制御装置によって制御されることができる。
【００４０】
一方、本発明のＬＥＤ５０は、黄色（ｙｅｌｌｏｗ）蛍光体を有する封止材が塗布された白色ＬＥＤであってもよい。この時、前記カラーフィルタ５００に黄色フィルタが採用されれば、前記第１照明部２００の第１光である紫外線によって前記ＬＥＤ５０の封止材で生成される黄色を前記映像獲得部６００で通過させることができる。
【００４１】
また、前記カラーフィルタ５００は、前記第１照明部２００の動作オンの時には、予め設定されたフィルターリング領域に位置する。この時、前記第１照明部２００からの紫外線が前記ＬＥＤ５０の封止材を透過せず、前記ＬＥＤ５０の封止材の黄色蛍光体と作用すると、黄色光が発生するが、前記封止材からの黄色光は前記カラーフィルタ５００を介して前記映像獲得部６００を通過する。
【００４２】
一方、前記カラーフィルタ５００は、前記第２照明部３００の動作オンの時には、予め設定されたフィルターリング領域を除いた領域に位置する。この時、前記第２照明部３００からの可視光が前記ＬＥＤ５０の封止材を透過して、前記ＬＥＤ５０の封止材、底面、青色ＬＥＤチップなどによって反射するが、前記ＬＥＤ５０から反射する光は、前記カラーフィルタ５００を通過せず前記映像獲得部６００に伝達される。
【００４３】
前記ＬＥＤ状態判定部７００は、前記第１ＬＥＤ映像から第１輪郭線（ｅｄｇｅ ｌｉｎｅ）を抽出し、前記第２ＬＥＤ映像から第２輪郭線を抽出することができ、このような第１、第２輪郭線及び基準輪郭線を利用して次のような項目を検査することができる。
【００４４】
先ず、前記ＬＥＤ状態判定部７００は、前記第２輪郭線と予め設定された基準輪郭線を比べて、前記封止材の大きさ及び配置方向の同一性を判断するマスクマッチング（ｍａｓｋ ｍａｔｃｈｉｎｇ）検査過程を行うことができる。
【００４５】
次に、前記ＬＥＤ状態判定部７００は、前記第１輪郭線及び／または第２輪郭線を比べて前記ＬＥＤ５０の欠陥有無を判断する欠陥検査過程を行うことができる。
【００４６】
例えば、前記ＬＥＤ状態判定部７００は、前記ＬＥＤ５０の欠陷として、封止材のオーバーフロー、封止材の未塗布、封止材に含まれた異物存在及び破損のうち少なくとも一つの欠陷を判断することができる。
【００４７】
図３は、本発明によるＬＥＤ検査方法を示すフローチャートである。
【００４８】
図２及び図３を参照すると、本発明によるＬＥＤ検査方法は、予め設定された色蛍光体を有する封止材が塗布されたＬＥＤ５０に対して、紫外線を利用して第１ＬＥＤ映像を獲得し、可視光を利用して第２ＬＥＤ映像を獲得する映像獲得段階Ｓ１００、Ｓ２００と、前記第２ＬＥＤ映像と予め設定された基準映像を利用して、前記封止材の大きさ及び配置方向の同一性を判断するマスクマッチング（ｍａｓｋ ｍａｔｃｈｉｎｇ）検査段階Ｓ３００と、前記第１ＬＥＤ映像及び／または前記第２ＬＥＤ映像を利用して前記ＬＥＤ５０の欠陥存在有無を判断する欠陥検査段階Ｓ４００を含む。
【００４９】
また、本発明のＬＥＤ検査方法は、前記検査段階Ｓ３００、Ｓ４００の後、前記検査過程で検査された各検査項目別調査結果、即ち良好及び不良を記憶する段階Ｓ５００を含むことができる。
【００５０】
前記マスクマッチング検査段階Ｓ３００では、前記第１及び第２ＬＥＤ映像からそれぞれ第１及び第２輪郭線を抽出することができ、このような輪郭線抽出過程については図４を参照して説明する。
【００５１】
図４は、本発明による輪郭線抽出過程を示すフローチャートである。
【００５２】
図２に示すＬＥＤ配列板１０は、複数のＬＥＤ５０を含んでいるので、図４を参照すると、前記第１ＬＥＤ映像及び第２ＬＥＤ映像もそれぞれ複数のＬＥＤ映像を含む。よって、前記第１ＬＥＤ映像及び第２ＬＥＤ映像それぞれから一つのＬＥＤ映像に対する領域を設定し（Ｓ３１０）、前記設定された領域のＬＥＤ映像に対する雑音を除去し（Ｓ３２０）、その後、第１映像処理（Ｔｒａｃｉｎｇ）を行い、続いて第２映像処理（Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）を行う。
【００５３】
このような輪郭線抽出過程により、前記第１ＬＥＤ映像及び第２ＬＥＤ映像からそれぞれ第１輪郭線及び第２輪郭線を得ることができる。
【００５４】
図２から図４を参照すると、前記マスクマッチング検査段階Ｓ３００では、前記第２輪郭線と予め設定された基準映像の基準輪郭線を比べて、前記封止材の大きさ及び配置方向の同一性を判断する。
【００５５】
また、前記欠陥検査段階Ｓ４００では、前記第１輪郭線及び／または前記第２輪郭線を利用して、前記ＬＥＤ５０の欠陥存在有無を判断する。
【００５６】
具体的に、前記欠陥検査段階Ｓ４００では、前記第１輪郭線と第２輪郭線を比べて前記ＬＥＤ５０の封止材のオーバーフローを判断するオーバーフロー検査過程と、前記第１ＬＥＤ映像及び前記第２ＬＥＤ映像を利用して前記ＬＥＤ５０の封止材が塗布されたか否かを判断する未塗布検査過程と、前記第１輪郭線と第２輪郭線を比べて前記ＬＥＤ５０の封止材に異物が存在するか否かを判断する異物検査過程と、前記第１輪郭線を利用して前記ＬＥＤ５０が破損されたか否かを判断する破損検査過程を含むことができる。
【００５７】
一方、本発明のＬＥＤ５０は、黄色蛍光体を有する封止材が塗布された白色ＬＥＤであってもよい。この時、前記映像獲得段階では、前記第１照明部２００の第１光である紫外線によって前記ＬＥＤ５０の封止材で生成される黄色をフィルターリングして、前記第１ＬＥＤ映像を獲得することができる。
【００５８】
図５ａから図５ｄは、本発明の欠陥種類別映像例示図である。
【００５９】
図５ａは、本発明によるＬＥＤ欠陥のうちオーバーフロー欠陥に該当する映像であり、図５ｂは、本発明によるＬＥＤ欠陥のうち封止材未塗布欠陥に該当する映像であり、図５ｃは、本発明によるＬＥＤ欠陥のうち異物欠陥に該当する映像であり、図５ｄは、本発明によるＬＥＤ欠陥のうち破損欠陥に該当する映像である。
【００６０】
また、図５ａ、図５ｂ、図５ｃ及び図５ｄにおいて、左側映像は可視光を利用して獲得された第２ＬＥＤ映像であり、右側映像は紫外線を利用して獲得された第１ＬＥＤ映像である。
【００６１】
以下、本発明の作用及び効果を添付図面に基づいて詳しく説明する。
【００６２】
図２を参照すると、本発明によるＬＥＤ検査装置において、本発明の第１照明部２００は、第１光として紫外線を生成して供給し、本発明の第２照明部３００は、第２光として可視光を生成して供給する場合が例示される。
【００６３】
先ず、前記第１照明部２００からの紫外線は、光分割器４００によって反射してＬＥＤ配列板１０のＬＥＤ５０に供給される。この時、本発明のＬＥＤ５０が黄色蛍光体を有する封止材が塗布された白色ＬＥＤである場合、前記紫外線は、前記ＬＥＤ５０の封止材に含まれた黄色蛍光体によって黄色に反射する。
【００６４】
本発明のカラーフィルタ５００は、前記第１照明部２００が動作オンの時には、予め設定されたフィルターリング領域に位置する。この時、前記ＬＥＤ５０からの黄色光は、光分割器４００及びカラーフィルタ５００を介して映像獲得部６００に入力される。
【００６５】
ここで、前記映像獲得部６００はカメラからなることができ、前記カラーフィルタ５００は、色蛍光体に対応するように採用されるが、前記色蛍光体が黄色蛍光体である場合は、黄色フィルターが適用されることができる。前記映像獲得部６００は、前記カラーフィルタ５００を介して入力される光を電気的信号に変換して、第１ＬＥＤ映像を獲得する。
【００６６】
次に、本発明の第２照明部３００は、第２光として可視光を生成して前記ＬＥＤ５０に供給する。この時、前記第２照明部３００の可視光は、前記ＬＥＤ５０の封止材を透過し、前記ＬＥＤ５０の封止材、底面、青色ＬＥＤチップなどによって反射する。
【００６７】
一方、前記カラーフィルタ５００は、前記第２照明部３００が動作オンの時には、予め設定されたフィルターリング領域を除いた領域に位置する。この時、前記ＬＥＤ５０によって反射した可視光は、前記カラーフィルタ５００を通過せず前記映像獲得部６００に伝達される。
【００６８】
前記映像獲得部６００は、前記カラーフィルタ５００を通過せず入力された可視光を電気的信号に変換して、第２ＬＥＤ映像を獲得する。
【００６９】
次に、本発明のＬＥＤ状態判定部７００は、前記映像獲得部６００からのＬＥＤ映像を利用してＬＥＤ状態不良有無を判断するが、これについて詳しく説明する。
【００７０】
前記ＬＥＤ状態判定部７００は、前記第１ＬＥＤ映像から第１輪郭線（ｅｄｇｅ ｌｉｎｅ）を抽出し、前記第２ＬＥＤ映像から第２輪郭線を抽出する。
【００７１】
先ず、前記ＬＥＤ状態判定部７００は、前記第２輪郭線と予め設定された基準輪郭線を比べて、前記封止材の大きさ及び配置方向の同一性を判断するマスクマッチング（ｍａｓｋ ｍａｔｃｈｉｎｇ）検査過程を行う。例えば、前記第２輪郭線と予め設定された基準輪郭線と一致するか否かを判断して、一致すれば大きさ及び配置方向が同一であると認識し、一致しなければ大きさ及び配置方向が同一でないと認識する。
【００７２】
次に、前記ＬＥＤ状態判定部７００は、前記第１輪郭線及び／または第２輪郭線を比べて、前記ＬＥＤ５０の欠陥有無を判断する欠陥検査過程を行うことができる。
【００７３】
この時、前記ＬＥＤ状態判定部７００は、前記ＬＥＤ５０の欠陥として、封止材のオーバーフロー、封止材の未塗布、封止材に含まれた異物存在及び破損のうち少なくとも一つの欠陥を判断することができる。
【００７４】
以下、図２から図５を参照して本発明によるＬＥＤ検査方法を説明する。
【００７５】
図３に示す本発明のＬＥＤ検査方法において、先ず、映像獲得段階Ｓ１００、Ｓ２００では、予め設定された色蛍光体を有する封止材が塗布されたＬＥＤ５０に対して、紫外線を利用して第１ＬＥＤ映像を獲得し、可視光を利用して第２ＬＥＤ映像を獲得する。
【００７６】
ここで、本発明のＬＥＤ５０は、黄色蛍光体を有する封止材が塗布された白色ＬＥＤであってもよい。この時、前記映像獲得段階では、前記第１照明部２００の第１光である紫外線によって、前記ＬＥＤ５０の封止材で生成される黄色をフィルターリングして、前記第１ＬＥＤ映像を獲得することができる。
【００７７】
ここで、第１ＬＥＤ映像及び第２ＬＥＤ映像の獲得過程までの動作は、図２を参照して上述した動作と同一であるので、その説明は省略する。
【００７８】
次に、本発明のマスクマッチング（ｍａｓｋ ｍａｔｃｈｉｎｇ）検査段階Ｓ３００では、前記第２ＬＥＤ映像と予め設定された基準映像を利用して、前記封止材の大きさ及び配置方向の同一性を判断する。
【００７９】
この時、前記マスクマッチング検査段階Ｓ３００では、前記第１及び第２ＬＥＤ映像からそれぞれ第１及び第２輪郭線を抽出する。このような輪郭線抽出過程については、図４を参照して説明する。
【００８０】
図４を参照すると、図２に示すＬＥＤ配列板１０は複数のＬＥＤ５０を含んでいるので、前記第１ＬＥＤ映像及び第２ＬＥＤ映像もそれぞれ複数のＬＥＤ映像を含んでいる。よって、前記第１ＬＥＤ映像及び第２ＬＥＤ映像それぞれから一つのＬＥＤ映像に対する領域を設定し（Ｓ３１０）、前記設定された領域のＬＥＤ映像に対する雑音を除去し（Ｓ３２０）、その後、第１映像処理（Ｔｒａｃｉｎｇ）を行い、続いて第２映像処理（Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）を行う。
【００８１】
このような映像処理過程を通じて、前記第１ＬＥＤ映像及び第２ＬＥＤ映像からそれぞれ第１輪郭線及び第２輪郭線を得ることができる。
【００８２】
これによって、図２から図４を参照すると、前記マスクマッチング検査段階Ｓ３００では、前記第２輪郭線と予め設定された基準映像の基準輪郭線を比べて、前記封止材の大きさ及び配置方向の同一性を判断する。
【００８３】
次に、本発明の欠陥検査段階Ｓ４００では、前記第１ＬＥＤ映像及び／または前記第２ＬＥＤ映像を利用して、前記ＬＥＤ５０の欠陥存在有無を判断する。より詳細に、前記欠陥検査段階Ｓ４００では、前記第１及び第２ＬＥＤ映像から抽出された第１及び第２輪郭線、そして基準輪郭線を利用して、前記ＬＥＤ５０の欠陥存在有無を判断する。
【００８４】
前記欠陥例による検査過程は、オーバーフロー検査過程、未塗布検査過程、異物検査過程及び破損検査過程を含むことができる。
【００８５】
前記オーバーフロー検査過程では、前記第１輪郭線と第２輪郭線を比べて、前記ＬＥＤ５０の封止材のオーバーフローを判断する。例えば、図５ａに示すように、封止材のオーバーフローが発生すると、前記第２輪郭線に二重線や二重以上の線が形成され、前記第１輪郭線と第２輪郭線が互いに一致しない。
【００８６】
前記未塗布検査過程では、前記第１ＬＥＤ映像及び前記第２ＬＥＤ映像を利用して、前記ＬＥＤ５０の封止材が未塗されたか否かを判断する。例えば、図５ｂに示すように、第２輪郭線は明らかに存在するが、第１輪郭線は検出されない。
【００８７】
前記異物検査過程では、前記第１輪郭線と第２輪郭線を比べて、前記ＬＥＤ５０の封止材に異物が存在するか否かを判断する。例えば、図５ｃに示すように、前記第１輪郭線と第２輪郭線が互いに一致しない上、前記第１輪郭線の外側輪郭線内部領域に異物に該当する輪郭線が存在する。
【００８８】
そして、前記破損検査過程では、前記第２輪郭線を利用して、前記ＬＥＤ５０の破損有無を判断する。例えば、図５ｄに示すように、第２輪郭船のうち一部の輪郭線の形状が破損された形状に該当する。
【００８９】
上述したような過程を行った後、本発明の段階Ｓ５００では、前記検査段階Ｓ３００、Ｓ４００の後、前記検査過程で検査された各検査項目別調査結果、即ち良好及び不良を記憶することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
上述したように、本発明のＬＥＤ検査装置及びＬＥＤ検査方法によると、紫外線照明と可視光照明を利用してＬＥＤ映像を獲得し、該獲得されたＬＥＤ映像の輪郭線を利用することで、ＬＥＤの欠陥を総合的に自動検査することができる。従って、ＬＥＤ検査に対するより高い信頼性を確保することができる。
【符号の説明】
【００９１】
１０：ＬＥＤ配列板
５０：ＬＥＤ
２００：第１照明部
３００：第２照明部
４００：光分割器
５００：カラーフィルタ
６００：映像獲得部
７００：ＬＥＤ状態判定部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バックライトや照明装置などに適用できるＬＥＤを検査する装置及びその方法に関し、特に、可視光と紫外線を利用してＬＥＤの不良有無を自動的に検査することができ、ＬＥＤの検査に対する信頼性を確保することができるＬＥＤ検査装置及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ；ＬＥＤ）は、ＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ、ＧａＮ、ＩｎＧａＩｎＰなどの化合物半導体（ｃｏｍｐｏｕｎｄ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）材料の変更を通じて発光源を構成することで、様々な色の光を具現することができる半導体素子である。
【０００３】
近年、ＬＥＤは、飛躍的な半導体技術の発展に伴って、低輝度の汎用製品から成長して、高輝度及び高品質の製品生産が可能となった。また、高特性の青色（ｂｌｕｅ）と白色（ｗｈｉｔｅ）ＬＥＤの具現が現実化されて、ディスプレイ及び次世代照明源などにその応用価値が拡がっている。このような様々なＬＥＤのうち白色ＬＥＤについて、図１を参照して説明する。
【０００４】
図１は、従来の白色ＬＥＤの構造を示す断面図である。
【０００５】
図１に示す従来の白色ＬＥＤは、プラスチック合成樹脂材などからなることができるバケット（ｂｕｃｋｅｔ）１０の内部底面に、第１及び第２リードフレーム２１、２２を有するリードフレーム２０が形成される。前記第１リードフレーム２１には青色ＬＥＤ３０が装着及び接続され、前記第２リードフレーム２２にはダイオード４０が装着及び接続され、前記青色ＬＥＤ３０とダイオード４０はボンディングワイヤ５０を介して電気的に接続される。
【０００６】
ここで、青色ＬＥＤと黄色（Ｙｅｌｌｏｗ）蛍光体を利用して白色光を具現するために、青色ＬＥＤチップパッケージに黄色蛍光体を混合したシリコン樹脂からなる封止材を入れる。即ち、前記バケット１０の内側には封止材６０が塗布され、前記封止材は黄色蛍光体を含んでおり、これによって、前記青色ＬＥＤ３０からの青色光が前記封止材６０の黄色蛍光体によって白色に変わる。
【０００７】
最近では、緑色及び赤色発光領域を補うために、前記封止材６０に黄色蛍光体の他にも緑色や青色蛍光体が含まれる場合もある。
【０００８】
このような従来の白色ＬＥＤを製造する過程で、前記シリコン樹脂と黄色蛍光体の配合比も重要であるが、パッケージに入れる封止材の塗布量も非常に重要である。前記封止材は、ディスペンサ装置（ｄｉｓｐｅｎｓｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ）によって供給されるが、このような封止材供給過程で封止材が円滑に供給されることができず、塗布されない場合や、封止材が過剰供給されてオーバーフローする場合があり、また封止材が供給される過程で異物が含まれるかバケットが割れるなどの欠陷が発生する場合もある。これによって、白色ＬＥＤの状態が不良になるので、製造過程で白色ＬＥＤの状態不良有無を検査する過程が必要である。
【０００９】
ところが、白色ＬＥＤの不良有無は肉眼で検査されており、このような肉眼検査は、検査者同士の客観的検査基準が曖昧で、熟練者と未熟練者との検出能力の差によって検査結果に対する信頼性が低下する問題点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、可視光と紫外線を利用してＬＥＤの不良有無を自動的に検査でき、ＬＥＤの検査に対する信頼性を確保することができるＬＥＤ検査装置及びその方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の本発明の目的を達成するための本発明の一つの技術的側面は、第１光を生成して、前記第１光によって励起されて前記第１光より長波長の光を放出する蛍光体を有する封止材が具備されたＬＥＤに照射する第１照明部と、前記第１光より長波長の第２光を生成して前記ＬＥＤに照射する第２照明部と、前記蛍光体から放出された光と前記ＬＥＤから反射した前記第２光を受信して、前記ＬＥＤの映像を獲得する映像獲得部と、前記映像獲得部から得られた前記ＬＥＤの映像を利用して、前記ＬＥＤの不良有無を判断するＬＥＤ状態判定部と、を含むことを特徴とするＬＥＤ検査装置を提供する。
【００１２】
本発明の一実施例において、前記第１光は紫外線であり、前記第２光は可視光であってもよい。
【００１３】
本発明の一実施例において、前記第１照明部から放出された前記第１光を反射させて前記ＬＥＤに供給し、前記ＬＥＤから放出された光を透過させる光分割器をさらに含んでもよい。
【００１４】
本発明の一実施例において、前記ＬＥＤから放出された光の経路上に配置され、前記蛍光体から放出された光を通過させ、他の波長の光は遮断するカラーフィルタをさらに含んでもよい。
【００１５】
この場合、前記第１照明部は、前記第２照明部が動作オフの時に動作オンされ、前記第２照明部は、前記第１照明部が動作オフの時に動作オンされてもよい。
【００１６】
また、前記カラーフィルタは、前記第１照明部が動作オンの時は、予め設定されたフィルターリング領域に位置し、前記第２照明部が動作オンの時は、予め設定されたフィルターリング領域を除いた領域に位置してもよい。
【００１７】
本発明の一実施例において、前記映像獲得部は、前記蛍光体から放出された光を利用して第１ＬＥＤ映像を獲得し、前記ＬＥＤから反射した前記第２光を利用して第２ＬＥＤ映像を獲得し、前記ＬＥＤ状態判定部は、前記第１ＬＥＤ映像から第１輪郭線を抽出し、前記第２ＬＥＤ映像から第２輪郭線を抽出してもよい。
【００１８】
この場合、前記ＬＥＤ状態判定部は、前記第２輪郭線と前記ＬＥＤの基準輪郭線を比べて、前記封止材の大きさ及び配置方向の同一性を判断するマッチング検査過程を行ってもよい。
【００１９】
また、前記ＬＥＤ状態判定部は、前記第１輪郭線及び第２輪郭線を互いに比べて、前記ＬＥＤの欠陥有無を判断する欠陥検査過程を行ってもよい。
【００２０】
また、前記ＬＥＤ状態判定部は、前記ＬＥＤの欠陥として、前記封止材のオーバーフロー、前記封止材の未塗布、前記封止材に含まれた異物及び破損のうち少なくとも一つの欠陥を判断してもよい。
【００２１】
本発明の一実施例において、前記蛍光体は、黄色蛍光体であってもよい。
【００２２】
一方、本発明の他の側面は、紫外線によって励起されて前記紫外線より長波長の光を放出する蛍光体を有する封止材が塗布されたＬＥＤに対して、紫外線を前記ＬＥＤに照射して前記蛍光体から放出された光により第１ＬＥＤ映像を獲得し、可視光を前記ＬＥＤに照射して前記ＬＥＤから反射した前記可視光により第２ＬＥＤ映像を獲得する映像獲得段階と、前記第１及び第２ＬＥＤ映像を利用して、前記ＬＥＤの不良有無を判断するＬＥＤ状態判定段階と、を含むことを特徴とするＬＥＤ検査方法を提供する。
【００２３】
本発明の一実施例において、前記ＬＥＤ状態判定段階では、前記第１及び第２ＬＥＤ映像からそれぞれ第１及び第２輪郭線を抽出し、前記第１及び第２輪郭線を利用して前記ＬＥＤの不良を判断してもよい。
【００２４】
この場合、本発明の一実施例において、前記ＬＥＤ状態判定段階では、前記第２輪郭線と前記ＬＥＤの基準輪郭線を比べて、前記封止材の大きさ及び配置方向の同一性を判断するマッチング検査過程を行ってもよい。
【００２５】
また、前記ＬＥＤ状態判定段階では、前記第２輪郭線と前記ＬＥＤの基準輪郭線を比べて、前記ＬＥＤの封止材のオーバーフローを判断するオーバーフロー検査過程を行うことを特徴とする請求項１４に記載のＬＥＤ検査方法。
【００２６】
本発明の一実施例において、前記ＬＥＤ状態判定段階では、前記第１輪郭線と第２輪郭線を比べて、前記ＬＥＤの封止材が塗布されたか否かを判断する未塗布検査過程を行ってもよい。
【００２７】
本発明の一実施例において、前記ＬＥＤ状態判定段階では、前記第１輪郭線と第２輪郭線を比べて、前記ＬＥＤの封止材に異物が存在するか否かを判断する異物検査過程を行ってもよい。
【００２８】
本発明の一実施例において、前記ＬＥＤ状態判定段階では、前記第２輪郭線を利用して、前記ＬＥＤが破損されたか否かを判断する破損検査過程を行ってもよい。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によると、可視光と紫外線を利用してＬＥＤの不良有無を自動的に検査できるので、ＬＥＤの検査に対する信頼性を確保することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】従来の白色ＬＥＤの構造を示す断面図である。
【図２】本発明によるＬＥＤ検査装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明によるＬＥＤ検査方法を示すフローチャートである。
【図４】本発明による輪郭線抽出過程を示すフローチャートである。
【図５ａ】本発明の欠陥種類別映像例示図である。
【図５ｂ】本発明の欠陥種類別映像例示図である。
【図５ｃ】本発明の欠陥種類別映像例示図である。
【図５ｄ】本発明の欠陥種類別映像例示図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施例を添付図面を参照して詳しく説明する。
【００３２】
本発明は後述される実施例に限定されず、本発明の実施例は本発明の技術的思想を容易に理解するために使用される。本発明に参照される図面において、実質的に同じ構成と機能を有する構成要素には同じ符号を付する。
【００３３】
図２は、本発明によるＬＥＤ検査装置の構成を示すブロック図である。
【００３４】
図２を参照すると、本発明によるＬＥＤ検査装置は、第１光を生成して、予め設定された色蛍光体を有する封止材が塗布されたＬＥＤ５０に供給する第１照明部２００と、第２光を生成して前記ＬＥＤ５０に供給する第２照明部３００と、前記ＬＥＤ５０からの光のうち予め設定された光を通過させるカラーフィルタ５００と、前記カラーフィルタ５００を介して光を受信して、前記ＬＥＤ５０の映像を獲得する映像獲得部６００と、前記映像獲得部６００からのＬＥＤ映像を利用してＬＥＤ状態不良有無を判断するＬＥＤ状態判定部７００とを含む。
【００３５】
前記第１光及び第２光のうち一つは紫外線であり、他の一つは可視光であることができる。例えば、前記第１照明部２００は第１光として紫外線を生成し、前記第２照明部３００は第２光として可視光を生成することができる。
【００３６】
この時、本発明のＬＥＤ検査装置は、前記第１照明部２００からの第１光を反射させてＬＥＤ５０に供給し、前記ＬＥＤ５０から反射した光を透過させる光分割器４００を含むことができる。ここで、支持体４１０は、前記光分割器４００を支持する。
【００３７】
前記映像獲得部６００は、前記第１照明部２００の第１光を利用して第１ＬＥＤ映像を獲得し、前記第２照明部３００の第２光を利用して第２ＬＥＤ映像を獲得することができる。
【００３８】
また、前記第１照明部２００は、前記第２照明部３００が動作オフの時に動作オンされ、前記第２照明部３００は、前記第１照明部２００が動作オフの時に動作オンされることができる。
【００３９】
このような前記第１照明部２００及び第２照明部３００の動作は、前記ＬＥＤ状態判定部７００や別途の制御装置によって制御されることができる。
【００４０】
一方、本発明のＬＥＤ５０は、黄色（ｙｅｌｌｏｗ）蛍光体を有する封止材が塗布された白色ＬＥＤであってもよい。この時、前記カラーフィルタ５００に黄色フィルタが採用されれば、前記第１照明部２００の第１光である紫外線によって前記ＬＥＤ５０の封止材で生成される黄色を前記映像獲得部６００で通過させることができる。
【００４１】
また、前記カラーフィルタ５００は、前記第１照明部２００の動作オンの時には、予め設定されたフィルターリング領域に位置する。この時、前記第１照明部２００からの紫外線が前記ＬＥＤ５０の封止材を透過せず、前記ＬＥＤ５０の封止材の黄色蛍光体と作用すると、黄色光が発生するが、前記封止材からの黄色光は前記カラーフィルタ５００を介して前記映像獲得部６００を通過する。
【００４２】
一方、前記カラーフィルタ５００は、前記第２照明部３００の動作オンの時には、予め設定されたフィルターリング領域を除いた領域に位置する。この時、前記第２照明部３００からの可視光が前記ＬＥＤ５０の封止材を透過して、前記ＬＥＤ５０の封止材、底面、青色ＬＥＤチップなどによって反射するが、前記ＬＥＤ５０から反射する光は、前記カラーフィルタ５００を通過せず前記映像獲得部６００に伝達される。
【００４３】
前記ＬＥＤ状態判定部７００は、前記第１ＬＥＤ映像から第１輪郭線（ｅｄｇｅ ｌｉｎｅ）を抽出し、前記第２ＬＥＤ映像から第２輪郭線を抽出することができ、このような第１、第２輪郭線及び基準輪郭線を利用して次のような項目を検査することができる。
【００４４】
先ず、前記ＬＥＤ状態判定部７００は、前記第２輪郭線と予め設定された基準輪郭線を比べて、前記封止材の大きさ及び配置方向の同一性を判断するマスクマッチング（ｍａｓｋ ｍａｔｃｈｉｎｇ）検査過程を行うことができる。
【００４５】
次に、前記ＬＥＤ状態判定部７００は、前記第１輪郭線及び／または第２輪郭線を比べて前記ＬＥＤ５０の欠陥有無を判断する欠陥検査過程を行うことができる。
【００４６】
例えば、前記ＬＥＤ状態判定部７００は、前記ＬＥＤ５０の欠陷として、封止材のオーバーフロー、封止材の未塗布、封止材に含まれた異物存在及び破損のうち少なくとも一つの欠陷を判断することができる。
【００４７】
図３は、本発明によるＬＥＤ検査方法を示すフローチャートである。
【００４８】
図２及び図３を参照すると、本発明によるＬＥＤ検査方法は、予め設定された色蛍光体を有する封止材が塗布されたＬＥＤ５０に対して、紫外線を利用して第１ＬＥＤ映像を獲得し、可視光を利用して第２ＬＥＤ映像を獲得する映像獲得段階Ｓ１００、Ｓ２００と、前記第２ＬＥＤ映像と予め設定された基準映像を利用して、前記封止材の大きさ及び配置方向の同一性を判断するマスクマッチング（ｍａｓｋ ｍａｔｃｈｉｎｇ）検査段階Ｓ３００と、前記第１ＬＥＤ映像及び／または前記第２ＬＥＤ映像を利用して前記ＬＥＤ５０の欠陥存在有無を判断する欠陥検査段階Ｓ４００を含む。
【００４９】
また、本発明のＬＥＤ検査方法は、前記検査段階Ｓ３００、Ｓ４００の後、前記検査過程で検査された各検査項目別調査結果、即ち良好及び不良を記憶する段階Ｓ５００を含むことができる。
【００５０】
前記マスクマッチング検査段階Ｓ３００では、前記第１及び第２ＬＥＤ映像からそれぞれ第１及び第２輪郭線を抽出することができ、このような輪郭線抽出過程については図４を参照して説明する。
【００５１】
図４は、本発明による輪郭線抽出過程を示すフローチャートである。
【００５２】
図２に示すＬＥＤ配列板１０は、複数のＬＥＤ５０を含んでいるので、図４を参照すると、前記第１ＬＥＤ映像及び第２ＬＥＤ映像もそれぞれ複数のＬＥＤ映像を含む。よって、前記第１ＬＥＤ映像及び第２ＬＥＤ映像それぞれから一つのＬＥＤ映像に対する領域を設定し（Ｓ３１０）、前記設定された領域のＬＥＤ映像に対する雑音を除去し（Ｓ３２０）、その後、第１映像処理（Ｔｒａｃｉｎｇ）を行い、続いて第２映像処理（Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）を行う。
【００５３】
このような輪郭線抽出過程により、前記第１ＬＥＤ映像及び第２ＬＥＤ映像からそれぞれ第１輪郭線及び第２輪郭線を得ることができる。
【００５４】
図２から図４を参照すると、前記マスクマッチング検査段階Ｓ３００では、前記第２輪郭線と予め設定された基準映像の基準輪郭線を比べて、前記封止材の大きさ及び配置方向の同一性を判断する。
【００５５】
また、前記欠陥検査段階Ｓ４００では、前記第１輪郭線及び／または前記第２輪郭線を利用して、前記ＬＥＤ５０の欠陥存在有無を判断する。
【００５６】
具体的に、前記欠陥検査段階Ｓ４００では、前記第１輪郭線と第２輪郭線を比べて前記ＬＥＤ５０の封止材のオーバーフローを判断するオーバーフロー検査過程と、前記第１ＬＥＤ映像及び前記第２ＬＥＤ映像を利用して前記ＬＥＤ５０の封止材が塗布されたか否かを判断する未塗布検査過程と、前記第１輪郭線と第２輪郭線を比べて前記ＬＥＤ５０の封止材に異物が存在するか否かを判断する異物検査過程と、前記第１輪郭線を利用して前記ＬＥＤ５０が破損されたか否かを判断する破損検査過程を含むことができる。
【００５７】
一方、本発明のＬＥＤ５０は、黄色蛍光体を有する封止材が塗布された白色ＬＥＤであってもよい。この時、前記映像獲得段階では、前記第１照明部２００の第１光である紫外線によって前記ＬＥＤ５０の封止材で生成される黄色をフィルターリングして、前記第１ＬＥＤ映像を獲得することができる。
【００５８】
図５ａから図５ｄは、本発明の欠陥種類別映像例示図である。
【００５９】
図５ａは、本発明によるＬＥＤ欠陥のうちオーバーフロー欠陥に該当する映像であり、図５ｂは、本発明によるＬＥＤ欠陥のうち封止材未塗布欠陥に該当する映像であり、図５ｃは、本発明によるＬＥＤ欠陥のうち異物欠陥に該当する映像であり、図５ｄは、本発明によるＬＥＤ欠陥のうち破損欠陥に該当する映像である。
【００６０】
また、図５ａ、図５ｂ、図５ｃ及び図５ｄにおいて、左側映像は可視光を利用して獲得された第２ＬＥＤ映像であり、右側映像は紫外線を利用して獲得された第１ＬＥＤ映像である。
【００６１】
以下、本発明の作用及び効果を添付図面に基づいて詳しく説明する。
【００６２】
図２を参照すると、本発明によるＬＥＤ検査装置において、本発明の第１照明部２００は、第１光として紫外線を生成して供給し、本発明の第２照明部３００は、第２光として可視光を生成して供給する場合が例示される。
【００６３】
先ず、前記第１照明部２００からの紫外線は、光分割器４００によって反射してＬＥＤ配列板１０のＬＥＤ５０に供給される。この時、本発明のＬＥＤ５０が黄色蛍光体を有する封止材が塗布された白色ＬＥＤである場合、前記紫外線は、前記ＬＥＤ５０の封止材に含まれた黄色蛍光体によって黄色に反射する。
【００６４】
本発明のカラーフィルタ５００は、前記第１照明部２００が動作オンの時には、予め設定されたフィルターリング領域に位置する。この時、前記ＬＥＤ５０からの黄色光は、光分割器４００及びカラーフィルタ５００を介して映像獲得部６００に入力される。
【００６５】
ここで、前記映像獲得部６００はカメラからなることができ、前記カラーフィルタ５００は、色蛍光体に対応するように採用されるが、前記色蛍光体が黄色蛍光体である場合は、黄色フィルターが適用されることができる。前記映像獲得部６００は、前記カラーフィルタ５００を介して入力される光を電気的信号に変換して、第１ＬＥＤ映像を獲得する。
【００６６】
次に、本発明の第２照明部３００は、第２光として可視光を生成して前記ＬＥＤ５０に供給する。この時、前記第２照明部３００の可視光は、前記ＬＥＤ５０の封止材を透過し、前記ＬＥＤ５０の封止材、底面、青色ＬＥＤチップなどによって反射する。
【００６７】
一方、前記カラーフィルタ５００は、前記第２照明部３００が動作オンの時には、予め設定されたフィルターリング領域を除いた領域に位置する。この時、前記ＬＥＤ５０によって反射した可視光は、前記カラーフィルタ５００を通過せず前記映像獲得部６００に伝達される。
【００６８】
前記映像獲得部６００は、前記カラーフィルタ５００を通過せず入力された可視光を電気的信号に変換して、第２ＬＥＤ映像を獲得する。
【００６９】
次に、本発明のＬＥＤ状態判定部７００は、前記映像獲得部６００からのＬＥＤ映像を利用してＬＥＤ状態不良有無を判断するが、これについて詳しく説明する。
【００７０】
前記ＬＥＤ状態判定部７００は、前記第１ＬＥＤ映像から第１輪郭線（ｅｄｇｅ ｌｉｎｅ）を抽出し、前記第２ＬＥＤ映像から第２輪郭線を抽出する。
【００７１】
先ず、前記ＬＥＤ状態判定部７００は、前記第２輪郭線と予め設定された基準輪郭線を比べて、前記封止材の大きさ及び配置方向の同一性を判断するマスクマッチング（ｍａｓｋ ｍａｔｃｈｉｎｇ）検査過程を行う。例えば、前記第２輪郭線と予め設定された基準輪郭線と一致するか否かを判断して、一致すれば大きさ及び配置方向が同一であると認識し、一致しなければ大きさ及び配置方向が同一でないと認識する。
【００７２】
次に、前記ＬＥＤ状態判定部７００は、前記第１輪郭線及び／または第２輪郭線を比べて、前記ＬＥＤ５０の欠陥有無を判断する欠陥検査過程を行うことができる。
【００７３】
この時、前記ＬＥＤ状態判定部７００は、前記ＬＥＤ５０の欠陥として、封止材のオーバーフロー、封止材の未塗布、封止材に含まれた異物存在及び破損のうち少なくとも一つの欠陥を判断することができる。
【００７４】
以下、図２から図５を参照して本発明によるＬＥＤ検査方法を説明する。
【００７５】
図３に示す本発明のＬＥＤ検査方法において、先ず、映像獲得段階Ｓ１００、Ｓ２００では、予め設定された色蛍光体を有する封止材が塗布されたＬＥＤ５０に対して、紫外線を利用して第１ＬＥＤ映像を獲得し、可視光を利用して第２ＬＥＤ映像を獲得する。
【００７６】
ここで、本発明のＬＥＤ５０は、黄色蛍光体を有する封止材が塗布された白色ＬＥＤであってもよい。この時、前記映像獲得段階では、前記第１照明部２００の第１光である紫外線によって、前記ＬＥＤ５０の封止材で生成される黄色をフィルターリングして、前記第１ＬＥＤ映像を獲得することができる。
【００７７】
ここで、第１ＬＥＤ映像及び第２ＬＥＤ映像の獲得過程までの動作は、図２を参照して上述した動作と同一であるので、その説明は省略する。
【００７８】
次に、本発明のマスクマッチング（ｍａｓｋ ｍａｔｃｈｉｎｇ）検査段階Ｓ３００では、前記第２ＬＥＤ映像と予め設定された基準映像を利用して、前記封止材の大きさ及び配置方向の同一性を判断する。
【００７９】
この時、前記マスクマッチング検査段階Ｓ３００では、前記第１及び第２ＬＥＤ映像からそれぞれ第１及び第２輪郭線を抽出する。このような輪郭線抽出過程については、図４を参照して説明する。
【００８０】
図４を参照すると、図２に示すＬＥＤ配列板１０は複数のＬＥＤ５０を含んでいるので、前記第１ＬＥＤ映像及び第２ＬＥＤ映像もそれぞれ複数のＬＥＤ映像を含んでいる。よって、前記第１ＬＥＤ映像及び第２ＬＥＤ映像それぞれから一つのＬＥＤ映像に対する領域を設定し（Ｓ３１０）、前記設定された領域のＬＥＤ映像に対する雑音を除去し（Ｓ３２０）、その後、第１映像処理（Ｔｒａｃｉｎｇ）を行い、続いて第２映像処理（Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）を行う。
【００８１】
このような映像処理過程を通じて、前記第１ＬＥＤ映像及び第２ＬＥＤ映像からそれぞれ第１輪郭線及び第２輪郭線を得ることができる。
【００８２】
これによって、図２から図４を参照すると、前記マスクマッチング検査段階Ｓ３００では、前記第２輪郭線と予め設定された基準映像の基準輪郭線を比べて、前記封止材の大きさ及び配置方向の同一性を判断する。
【００８３】
次に、本発明の欠陥検査段階Ｓ４００では、前記第１ＬＥＤ映像及び／または前記第２ＬＥＤ映像を利用して、前記ＬＥＤ５０の欠陥存在有無を判断する。より詳細に、前記欠陥検査段階Ｓ４００では、前記第１及び第２ＬＥＤ映像から抽出された第１及び第２輪郭線、そして基準輪郭線を利用して、前記ＬＥＤ５０の欠陥存在有無を判断する。
【００８４】
前記欠陥例による検査過程は、オーバーフロー検査過程、未塗布検査過程、異物検査過程及び破損検査過程を含むことができる。
【００８５】
前記オーバーフロー検査過程では、前記第１輪郭線と第２輪郭線を比べて、前記ＬＥＤ５０の封止材のオーバーフローを判断する。例えば、図５ａに示すように、封止材のオーバーフローが発生すると、前記第２輪郭線に二重線や二重以上の線が形成され、前記第１輪郭線と第２輪郭線が互いに一致しない。
【００８６】
前記未塗布検査過程では、前記第１ＬＥＤ映像及び前記第２ＬＥＤ映像を利用して、前記ＬＥＤ５０の封止材が未塗されたか否かを判断する。例えば、図５ｂに示すように、第２輪郭線は明らかに存在するが、第１輪郭線は検出されない。
【００８７】
前記異物検査過程では、前記第１輪郭線と第２輪郭線を比べて、前記ＬＥＤ５０の封止材に異物が存在するか否かを判断する。例えば、図５ｃに示すように、前記第１輪郭線と第２輪郭線が互いに一致しない上、前記第１輪郭線の外側輪郭線内部領域に異物に該当する輪郭線が存在する。
【００８８】
そして、前記破損検査過程では、前記第２輪郭線を利用して、前記ＬＥＤ５０の破損有無を判断する。例えば、図５ｄに示すように、第２輪郭船のうち一部の輪郭線の形状が破損された形状に該当する。
【００８９】
上述したような過程を行った後、本発明の段階Ｓ５００では、前記検査段階Ｓ３００、Ｓ４００の後、前記検査過程で検査された各検査項目別調査結果、即ち良好及び不良を記憶することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
上述したように、本発明のＬＥＤ検査装置及びＬＥＤ検査方法によると、紫外線照明と可視光照明を利用してＬＥＤ映像を獲得し、該獲得されたＬＥＤ映像の輪郭線を利用することで、ＬＥＤの欠陥を総合的に自動検査することができる。従って、ＬＥＤ検査に対するより高い信頼性を確保することができる。
【符号の説明】
【００９１】
１０：ＬＥＤ配列板
５０：ＬＥＤ
２００：第１照明部
３００：第２照明部
４００：光分割器
５００：カラーフィルタ
６００：映像獲得部
７００：ＬＥＤ状態判定部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１光を生成して、前記第１光によって励起されて前記第１光より長波長の光を放出する蛍光体を有する封止材が具備されたＬＥＤに照射する第１照明部と、
前記第１光より長波長の第２光を生成して前記ＬＥＤに照射する第２照明部と、
前記蛍光体から放出された光と前記ＬＥＤから反射した前記第２光を受信して、前記ＬＥＤの映像を獲得する映像獲得部と、
前記映像獲得部から得られた前記ＬＥＤの映像を利用して、前記ＬＥＤの不良有無を判断するＬＥＤ状態判定部と、を含むことを特徴とするＬＥＤ検査装置。
【請求項２】
前記第１光は紫外線であり、前記第２光は可視光であることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ検査装置。
【請求項３】
前記第１照明部から放出された前記第１光を反射させて前記ＬＥＤに供給し、前記ＬＥＤから放出された光を透過させる光分割器をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ検査装置。
【請求項４】
前記ＬＥＤから放出された光の経路上に配置され、前記蛍光体から放出された光を通過させ、他の波長の光は遮断するカラーフィルタをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ検査装置。
【請求項５】
前記第１照明部は、前記第２照明部が動作オフの時に動作オンされ、
前記第２照明部は、前記第１照明部が動作オフの時に動作オンされることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ検査装置。
【請求項６】
前記第１照明部は、前記第２照明部が動作オフの時に動作オンされ、
前記第２照明部は、前記第１照明部が動作オフの時に動作オンされることを特徴とする請求項４に記載のＬＥＤ検査装置。
【請求項７】
前記カラーフィルタは、前記第１照明部が動作オンの時は、予め設定されたフィルターリング領域に位置し、前記第２照明部が動作オンの時は、予め設定されたフィルターリング領域を除いた領域に位置することを特徴とする請求項６に記載のＬＥＤ検査装置。
【請求項８】
前記映像獲得部は、前記蛍光体から放出された光を利用して第１ＬＥＤ映像を獲得し、前記ＬＥＤから反射した前記第２光を利用して第２ＬＥＤ映像を獲得し、
前記ＬＥＤ状態判定部は、前記第１ＬＥＤ映像から第１輪郭線を抽出し、前記第２ＬＥＤ映像から第２輪郭線を抽出することを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ検査装置。
【請求項９】
前記ＬＥＤ状態判定部は、前記第２輪郭線と前記ＬＥＤの基準輪郭線を比べて、前記封止材の大きさ及び配置方向の同一性を判断するマッチング検査過程を行うことを特徴とする請求項８に記載のＬＥＤ検査装置。
【請求項１０】
前記ＬＥＤ状態判定部は、前記第１輪郭線及び第２輪郭線を互いに比べて、前記ＬＥＤの欠陥有無を判断する欠陥検査過程を行うことを特徴とする請求項８に記載のＬＥＤ検査装置。
【請求項１１】
前記ＬＥＤ状態判定部は、前記ＬＥＤの欠陥として、前記封止材のオーバーフロー、前記封止材の未塗布、前記封止材に含まれた異物及び破損のうち少なくとも一つの欠陥を判断することを特徴とする請求項１０に記載のＬＥＤ検査装置。
【請求項１２】
前記蛍光体は、黄色蛍光体であることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ検査装置。
【請求項１３】
紫外線によって励起されて前記紫外線より長波長の光を放出する蛍光体を有する封止材が塗布されたＬＥＤに対して、紫外線を前記ＬＥＤに照射して前記蛍光体から放出された光により第１ＬＥＤ映像を獲得し、可視光を前記ＬＥＤに照射して前記ＬＥＤから反射した前記可視光により第２ＬＥＤ映像を獲得する映像獲得段階と、
前記第１及び第２ＬＥＤ映像を利用して、前記ＬＥＤの不良有無を判断するＬＥＤ状態判定段階と、を含むことを特徴とするＬＥＤ検査方法。
【請求項１４】
前記ＬＥＤ状態判定段階では、前記第１及び第２ＬＥＤ映像からそれぞれ第１及び第２輪郭線を抽出し、前記第１及び第２輪郭線を利用して前記ＬＥＤの不良を判断することを特徴とする請求項１３に記載のＬＥＤ検査方法。
【請求項１５】
前記ＬＥＤ状態判定段階では、前記第２輪郭線と前記ＬＥＤの基準輪郭線を比べて、前記封止材の大きさ及び配置方向の同一性を判断するマッチング検査過程を行うことを特徴とする請求項１４に記載のＬＥＤ検査方法。
【請求項１６】
前記ＬＥＤ状態判定段階では、 前記第１輪郭線と第２輪郭線を比べて、前記ＬＥＤの封止材のオーバーフローを判断するオーバーフロー検査過程を行うことを特徴とする請求項１４に記載のＬＥＤ検査方法。
【請求項１７】
前記ＬＥＤ状態判定段階では、前記第１輪郭線と第２輪郭線を比べて、前記ＬＥＤの封止材が塗布されたか否かを判断する未塗布検査過程を行うことを特徴とする請求項１４に記載のＬＥＤ検査方法。
【請求項１８】
前記ＬＥＤ状態判定段階では、前記第１輪郭線と第２輪郭線を比べて、前記ＬＥＤの封止材に異物が存在するか否かを判断する異物検査過程を行うことを特徴とする請求項１４に記載のＬＥＤ検査方法。
【請求項１９】
前記ＬＥＤ状態判定段階では、前記第２輪郭線を利用して、前記ＬＥＤが破損されたか否かを判断する破損検査過程を行うことを特徴とする請求項１４に記載のＬＥＤ検査方法。
【請求項１】
第１光を生成して、前記第１光によって励起されて前記第１光より長波長の光を放出する蛍光体を有する封止材が具備されたＬＥＤに照射する第１照明部と、
前記第１光より長波長の第２光を生成して前記ＬＥＤに照射する第２照明部と、
前記蛍光体から放出された光と前記ＬＥＤから反射した前記第２光を受信して、前記ＬＥＤの映像を獲得する映像獲得部と、
前記映像獲得部から得られた前記ＬＥＤの映像を利用して、前記ＬＥＤの不良有無を判断するＬＥＤ状態判定部と、を含むことを特徴とするＬＥＤ検査装置。
【請求項２】
前記第１光は紫外線であり、前記第２光は可視光であることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ検査装置。
【請求項３】
前記第１照明部から放出された前記第１光を反射させて前記ＬＥＤに供給し、前記ＬＥＤから放出された光を透過させる光分割器をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ検査装置。
【請求項４】
前記ＬＥＤから放出された光の経路上に配置され、前記蛍光体から放出された光を通過させ、他の波長の光は遮断するカラーフィルタをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ検査装置。
【請求項５】
前記第１照明部は、前記第２照明部が動作オフの時に動作オンされ、
前記第２照明部は、前記第１照明部が動作オフの時に動作オンされることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ検査装置。
【請求項６】
前記第１照明部は、前記第２照明部が動作オフの時に動作オンされ、
前記第２照明部は、前記第１照明部が動作オフの時に動作オンされることを特徴とする請求項４に記載のＬＥＤ検査装置。
【請求項７】
前記カラーフィルタは、前記第１照明部が動作オンの時は、予め設定されたフィルターリング領域に位置し、前記第２照明部が動作オンの時は、予め設定されたフィルターリング領域を除いた領域に位置することを特徴とする請求項６に記載のＬＥＤ検査装置。
【請求項８】
前記映像獲得部は、前記蛍光体から放出された光を利用して第１ＬＥＤ映像を獲得し、前記ＬＥＤから反射した前記第２光を利用して第２ＬＥＤ映像を獲得し、
前記ＬＥＤ状態判定部は、前記第１ＬＥＤ映像から第１輪郭線を抽出し、前記第２ＬＥＤ映像から第２輪郭線を抽出することを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ検査装置。
【請求項９】
前記ＬＥＤ状態判定部は、前記第２輪郭線と前記ＬＥＤの基準輪郭線を比べて、前記封止材の大きさ及び配置方向の同一性を判断するマッチング検査過程を行うことを特徴とする請求項８に記載のＬＥＤ検査装置。
【請求項１０】
前記ＬＥＤ状態判定部は、前記第１輪郭線及び第２輪郭線を互いに比べて、前記ＬＥＤの欠陥有無を判断する欠陥検査過程を行うことを特徴とする請求項８に記載のＬＥＤ検査装置。
【請求項１１】
前記ＬＥＤ状態判定部は、前記ＬＥＤの欠陥として、前記封止材のオーバーフロー、前記封止材の未塗布、前記封止材に含まれた異物及び破損のうち少なくとも一つの欠陥を判断することを特徴とする請求項１０に記載のＬＥＤ検査装置。
【請求項１２】
前記蛍光体は、黄色蛍光体であることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ検査装置。
【請求項１３】
紫外線によって励起されて前記紫外線より長波長の光を放出する蛍光体を有する封止材が塗布されたＬＥＤに対して、紫外線を前記ＬＥＤに照射して前記蛍光体から放出された光により第１ＬＥＤ映像を獲得し、可視光を前記ＬＥＤに照射して前記ＬＥＤから反射した前記可視光により第２ＬＥＤ映像を獲得する映像獲得段階と、
前記第１及び第２ＬＥＤ映像を利用して、前記ＬＥＤの不良有無を判断するＬＥＤ状態判定段階と、を含むことを特徴とするＬＥＤ検査方法。
【請求項１４】
前記ＬＥＤ状態判定段階では、前記第１及び第２ＬＥＤ映像からそれぞれ第１及び第２輪郭線を抽出し、前記第１及び第２輪郭線を利用して前記ＬＥＤの不良を判断することを特徴とする請求項１３に記載のＬＥＤ検査方法。
【請求項１５】
前記ＬＥＤ状態判定段階では、前記第２輪郭線と前記ＬＥＤの基準輪郭線を比べて、前記封止材の大きさ及び配置方向の同一性を判断するマッチング検査過程を行うことを特徴とする請求項１４に記載のＬＥＤ検査方法。
【請求項１６】
前記ＬＥＤ状態判定段階では、 前記第１輪郭線と第２輪郭線を比べて、前記ＬＥＤの封止材のオーバーフローを判断するオーバーフロー検査過程を行うことを特徴とする請求項１４に記載のＬＥＤ検査方法。
【請求項１７】
前記ＬＥＤ状態判定段階では、前記第１輪郭線と第２輪郭線を比べて、前記ＬＥＤの封止材が塗布されたか否かを判断する未塗布検査過程を行うことを特徴とする請求項１４に記載のＬＥＤ検査方法。
【請求項１８】
前記ＬＥＤ状態判定段階では、前記第１輪郭線と第２輪郭線を比べて、前記ＬＥＤの封止材に異物が存在するか否かを判断する異物検査過程を行うことを特徴とする請求項１４に記載のＬＥＤ検査方法。
【請求項１９】
前記ＬＥＤ状態判定段階では、前記第２輪郭線を利用して、前記ＬＥＤが破損されたか否かを判断する破損検査過程を行うことを特徴とする請求項１４に記載のＬＥＤ検査方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５ａ】
【図５ｂ】
【図５ｃ】
【図５ｄ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５ａ】
【図５ｂ】
【図５ｃ】
【図５ｄ】
【公開番号】特開２０１１−１１７８４８（Ｐ２０１１−１１７８４８Ａ）
【公開日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２７５８６９（Ｐ２００９−２７５８６９）
【出願日】平成２１年１２月３日（２００９．１２．３）
【出願人】（５０９１５６５３８）サムソン エルイーディー カンパニーリミテッド． (114)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月３日（２００９．１２．３）
【出願人】（５０９１５６５３８）サムソン エルイーディー カンパニーリミテッド． (114)
【Ｆターム（参考）】
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