【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及发光器件检测，尤其是涉及一种微型发光器件阵列老化测试系统及方法。
技术介绍
1、微型发光器件阵列，指微型led(micro/mini-light emitting diode，mled)或微型oled(micro-organic light emitting diode,moled)阵列，是指led/oled进行微小化、薄膜化和阵列化后高度集成的高密度微小尺寸发光器件的阵列。一般微型led/oled尺寸小于100微米。微型发光器件具有自发光、体积小、节能等诸多优势，在可穿戴、可见光通信、生物医学检测等领域有广泛的应用。随着微显示技术的发展，发光器件质量的好坏面临着更多的挑战，对其寿命可靠性的检测变得非常重要。传统的led寿命测试系统在进行老化测试时,由于led尺寸较大，通常采用独立封装，离线检测方式，即led在高温箱老化一定时间后，将led取出并置于积分球内测试(一种led寿命测试系统及其测试方法，申请号：201210055631.4)，或者是使用加热装置和可调电流源对led老化一定时间，在室温下检测其光参数(led寿命测试系统，申请号：2017114513919)。也有在线实时检测的方法，如在温控箱内置光采集器以及光传输器，样品所发出的光线由光采集器采集后通过光传输器传输到测光仪，通过测光仪和测温仪直接测量led样品在一定工作温度下的光功率或光通量(led寿命实时检测装置，申请号：201110332993.9)。又如专利技术专利“一种led寿命加速在线测试系统，申请号201510386850.4”采用恒温加热器对
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于基于现有技术存在的问题，提供一种微型发光器件阵列(led/oled)老化测试系统，以实现批量老化、批量获取微型led/oled阵列芯片的老化数据。
2、本专利技术的另一目的在于提供一种微型发光器件阵列老化测试系统的老化及测试方法。
3、一种微型发光器件led/oled阵列老化测试系统，包括老化装置和测试装置；
4、所述老化装置设有半导体温度控制仪、温控载物台、样品夹具和老化恒流源；所述温控载物台设有加热器和散热器；散热器位于加热器下方，温控载物台上固定若干组微型led/oled阵列样品夹具，温控载物台放置显微镜下，并可通过机械载物台旋钮移动；所述样品夹具包含上部夹具主体和底板；微型led/oled阵列电极通过样品夹具主体表面电极通孔与内部焊尾式插座相连并通过导线通孔与老化恒流源连接；所述底板可与上部夹具主体锁定后安装在温控载物台上；所述老化恒流源为微型led/oled阵列提供驱动电流，同步驱动若干组微型led/oled阵列；
5、所述测试装置由显微镜和高光谱成像系统构成；所述显微镜包含若干个物镜以及机械载物台；所述物镜放大倍数与高光谱成像系统匹配，使目镜观察与高光谱同视场；所述高光谱成像系统包含光栅和ccd探测器；所述高光谱成像系统与显微镜接口连接在一起；温控载物台置于显微镜下，若干个样品夹具置于温控载物台上，转动机械载物台旋钮使待测样品正对物镜镜头，其余样品被遮光罩盖住，避免样品间的光串扰；待测样品发光经过狭缝后进入光栅分光，并通过ccd探测器采集光谱及图像信号。
6、本专利技术采用的微型led/oled阵列老化方法为两步法寿命加速方法。在温度电流应力下led/oled样品光功率衰减模型符合下式；
7、pt＝p0exp(-βt)
8、其中，p0为初始光功率，pt为老化t小时后的光功率，β为衰减系数，t为老化时间。
9、根据arrhenius模型，衰减系数公式为：
10、β＝ifβ0exp(-ea/ktj)
11、其中，β为衰减系数，if为工作电流，ea激活能，tj为结温，k为波尔兹曼常数,β0是常数；寿命被定义为当光输出退化到其初始输出的70％或50％时所花费的时间，即：
12、
13、式中，sc,i为应力条件i下的加速寿命，ti为应力条件i下的老化时间，c为失效准则，pt,i为应力条件i下老化时间t后的光功率，p0,i为应力条件i下的初始光功率。
14、结合arrhenius模型可推算出两步法寿命加速试验样品的激活能为：
15、
16、式中，sc1为应力条件1下的加速寿命，sc2为应力条件2下的加速寿命，tj1和tj2为不同温度应力，从而推算出结温tj0下的寿命为：
17、
18、式中，sc,0为结温tj0下的寿命，sc,i为应力条件i下的加速寿命，tji为应力条件i下的结温。
19、本专利技术所述微型led/oled阵列老化测试系统的老化及测试方法，包括如下步骤：
20、1)微型led/oled阵列电极插入样品夹具插座与样品夹具表面紧密相连，从焊尾式插座引出线与老化恒流源相连，老化恒流源为每一个微型led/oled阵列提供单独的供电回路；
21、2)将样品夹具安装在温控载物台，每个温控载物台依面积大小可放置若干个样品夹具，温控载物台置于搭载高光谱成像系统的显微镜下，半导体温度控制仪控制温控载物台温度为tj1；
22、3)调节机械载物台旋钮使待测样品正对物镜镜头，其余样品被遮光罩盖住，避免样品间的光串扰，采集待测样品高光谱图像数据；重复该步骤直至所有样品高光谱图像数据采集完毕；
23、4)在当前温度应力下开始老化实验，经过一定的老化时间重复步骤3)对每个微型led/oled阵列进行在线测试，直至设定的时间结束，停止该应力下试验；
24、5)温度应力调整为tj2，重复温度应力为tj1时进行的老化步骤3)和4)；
25、6)老化高光谱图像数据处理：根据采集的高光谱图像数据，为每一颗微型芯片编号；将微型芯片按初始积分强度大小进行分组，分为p1，p2，p3，...，pn-1，pn等若干组；分组个数可以初始积分强度分布的偏差范围以及测试精度的要求作为依据；对每组所包含的微型芯片光谱取平均值，得到每组的平均光谱；在老化过程中，对不同老化阶段测得的每组芯片的平均光谱进行数据拟合，根据公式(1)-(5)计算各组芯片指定结温tj0下寿命以及微型阵列中所有芯片平均寿命。
26、本专利技术的技术方案具备以下有益效果：
27、1.样品夹具兼具老化和测试功能，最大程度本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种微型发光器件阵列老化测试系统，其特征在于包括老化装置和测试装置；
2.如权利要求1所述一种微型发光器件阵列老化测试系统，其特征在于所述半导体温度控制仪通过导线与温控载物台连接，所述半导体温度控制仪用于控制温控载物台的温度。
3.如权利要求1所述一种微型发光器件阵列老化测试系统，其特征在于所述温控载物台的加热器位于温控载物台台面下方的中空位置，与温控载物台台面紧贴，用于温控载物台的升温，散热器位于加热器下方，用于发散器件工作时产生的热量，保持温控载物台的温度。
4.如权利要求1所述一种微型发光器件阵列老化测试系统，其特征在于所述温控载物台放置在显微镜下的机械载物台上，通过机械载物台上的机械载物台旋钮水平方向移动。
5.如权利要求1所述一种微型发光器件阵列老化测试系统，其特征在于所述上部夹具主体设有固定插座螺丝孔和固定底板螺丝孔，固定插座螺丝孔用于固定内部内部焊尾式插座，固定底板螺丝孔用于锁定上部夹具主体和底板。
6.如权利要求1所述一种微型发光器件阵列老化测试系统，其特征在于所述底板上设有螺丝固定槽，螺丝固定槽用于
7.如权利要求1所述一种微型发光器件阵列老化测试系统，其特征在于微型LED/OLED阵列的电极通过样品夹具主体表面电极通孔插入样品夹具主体，与内部焊尾式插座相连，且微型LED/OLED阵列的封装基板与样品夹具主体表面紧贴，从内部焊尾式插座引线通过导线通孔与老化恒流源连接。
8.一种微型发光器件阵列老化测试系统的老化及测试方法，其特征在于包括如下步骤：
9.如权利要求8所述一种微型发光器件阵列老化测试系统的老化及测试方法，其特征在于在步骤4)或5)中，所述老化采用两步法寿命加速方法，在温度电流应力下LED/OLED样品光功率衰减模型符合下式；
...【技术特征摘要】
1.一种微型发光器件阵列老化测试系统，其特征在于包括老化装置和测试装置；
2.如权利要求1所述一种微型发光器件阵列老化测试系统，其特征在于所述半导体温度控制仪通过导线与温控载物台连接，所述半导体温度控制仪用于控制温控载物台的温度。
3.如权利要求1所述一种微型发光器件阵列老化测试系统，其特征在于所述温控载物台的加热器位于温控载物台台面下方的中空位置，与温控载物台台面紧贴，用于温控载物台的升温，散热器位于加热器下方，用于发散器件工作时产生的热量，保持温控载物台的温度。
4.如权利要求1所述一种微型发光器件阵列老化测试系统，其特征在于所述温控载物台放置在显微镜下的机械载物台上，通过机械载物台上的机械载物台旋钮水平方向移动。
5.如权利要求1所述一种微型发光器件阵列老化测试系统，其特征在于所述上部夹具主体设有固定插座螺丝孔和固定底板螺丝孔，固定插座螺丝孔用...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱丽虹，耿全全，史园，庄鹏，陈国龙，吴挺竹，陈忠，吕毅军，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：
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