微型发光二极管阵列及显示面板检测方法和设备与流程

1.本技术涉及光谱设备技术领域，更为具体地说，涉及一种微型发光二极管阵列及显示面板检测方法和设备。


背景技术：

2.随着电子设备技术的发展和进步，微型发光二极管阵列(micro led)显示技术涵盖了巨量转移、检测、驱动、返修、控制等，其中巨量转移和检测修复是影响产能和价格的关键因素。由于单个led芯片达到了微米级，一块micro led手机显示屏上的led芯片达几百万颗。如何实现对显示屏上百万级甚至千万级芯片中不良芯片亮度、色度的同时、快速、精准检测，是micro led产业化面临的重要问题之一。
3.目前针对micro led的检测即业内常称的“demura”仍处宏观水平，主要有两种方式：
4.1)推扫式高光谱检测仪：为了实现扫描过程，推扫式高光谱检测仪一般利用外接扫描平台或内置式带动光谱仪运行，不仅增加了耗电量，而且速度慢，检测效率比较低。另外，采用滤光片式光谱分辨率不高，不能满足micro led精准检测要求。那么如何获取到准确的环境光色温尤为重要。
5.2)高分辨率工业相机：高分辨率工业相机用于评估micro led检测主要集中在亮度的测量上，不能检测色度。另外，相机的帧率要高，至少需要15帧以上，否则设备的产出非常低。
6.针对micro led检测难点，急需一种快速检测micro led阵列的方案。


技术实现要素：

7.为了解决上述技术问题，提出了本技术。本技术的实施例提供了一种微型发光二极管阵列及显示面板检测方法和设备，通过拍摄光谱图像并实时恢复每个微型发光二极管阵列的亮度和色度信息，来实现低成本、小体积，集亮度、色度检测于一体的微型发光二极管阵列及显示面板检测。
8.根据本技术的一方面，提供了一种微型发光二极管阵列检测方法，包括：获取待测对象发出的入射光，所述待测对象包括微型发光二极管阵列的阵列；对所述待测对象发出的入射光进行调制；从所述调制的入射光获得光响应值；根据所述光响应值恢复所述入射光的光谱数据；以及，基于所述待测对象的光谱数据获得所述微型发光二极管阵列的检测结果。
9.在上述微型发光二极管阵列检测方法中，基于所述待测对象的光谱数据获得所述微型发光二极管阵列的检测结果包括：基于所述待测对象的光谱数据获得所述待测对象的亮度信息和色度信息；以及，基于亮度信息和色度信息获得所述微型发光二极管阵列的检测结果。
10.在上述微型发光二极管阵列检测方法中，基于所述亮度信息和色度信息获得所述
微型发光二极管阵列的检测结果包括：将所述待测对象的亮度值和色度值与预设标准亮度值和色度值进行对比；以及，响应于所述待测对象的亮度值和色度值超出预设标准亮度范围或\和色度范围，确定所述微型发光二极管阵列具有缺陷。
11.在上述微型发光二极管阵列检测方法中，基于所述亮度信息和色度信息获得所述微型发光二极管阵列的检测结果进一步包括：根据所述待测对象的光谱图像信息确认未达到所述预设标准亮度值或\和色度值的微型发光二极管阵列的位置信息，所述待测对象的光谱图像信息至少包括所述微型发光二极管阵列中的每个微型发光二极管阵列的光谱信息；对所述未达到所述预设标准亮度值或\和色度值的微型发光二极管阵列进行校准；以及，检测所述校准后的微型发光二极管阵列以确定所述微型发光二极管阵列是否达到标准。
12.在上述微型发光二极管阵列检测方法中，获取待测对象发出的入射光包括：对所述入射光进行过滤；以及，接收所述过滤后的入射光。
13.在上述微型发光二极管阵列检测方法中，根据所述光响应值恢复所述入射光的光谱数据包括：根据所述光响应值恢复所述入射光的具有空间信息的光谱数据。
14.在上述微型发光二极管阵列检测方法中，基于所述待测对象的光谱数据获得所述待测对象的亮度信息和色度信息包括：基于所述待测对象的具有空间信息的光谱数据计算所述待测对象的具有空间信息的亮度信息和色度信息。
15.在上述微型发光二极管阵列检测方法中，所述空间信息是二维空间信息。
16.在上述微型发光二极管阵列检测方法中，对所述待测对象发出的入射光进行调制包括：以与第一区域的第一滤光结构和与第二区域的第二滤光结构对所述入射光进行调制；以及，根据所述光响应值恢复所述入射光的光谱数据包括：根据所述光响应值恢复所述第一区域对应的第一光谱数据和所述第二区域对应的第二光谱数据。
17.在上述微型发光二极管阵列检测方法中，基于所述待测对象的光谱数据获得所述待测对象的色度信息包括：
18.基于所述光谱数据及三刺激函数x(λ)、y(λ)、z(λ)计算所述色度信息，包括：
19.利用cie三刺激参数与图像频谱计算出图像色位值x，y：
[0020][0021][0022][0023]
其中为cie三刺激参数对应的频谱响应参数；
[0024]
计算色位值：
[0025][0026][0027]
基于所述色位值确定所述色度信息。
[0028]
在上述微型发光二极管阵列检测方法中，基于亮度信息和色度信息获得所述微型
发光二极管阵列的检测结果包括：响应于所述微型发光二极管阵列的每个微型发光二极管阵列的亮度或/和色度未超出预设标准范围，确定所述微型发光二极管阵列检测合格；响应于所述微型发光二极管阵列的一个或多个微型发光二极管阵列的亮度或/和色度超出预设标准范围，进行校准后再进行第二次检测；响应于所述第二次检测合格，确定所述微型发光二极管阵列检测合格；以及，响应于所述第二次检测不合格，更换所述未达到预定阈值的微型发光二极管阵列。
[0029]
在上述微型发光二极管阵列检测方法中，进行校准后再进行第二次检测包括：仅对所述超出预设标准范围的微型发光二极管阵列进行第二次检测。
[0030]
在上述微型发光二极管阵列检测方法中，基于亮度信息和色度信息获得所述微型发光二极管阵列的检测结果包括：响应于所述微型发光二极管阵列的每个微型发光二极管阵列的亮度或/和色度未超出预设标准范围，确定所述微型发光二极管阵列检测合格；响应于所述微型发光二极管阵列的一个或多个微型发光二极管阵列的亮度或/和色度超出预设标准范围，确定所述未达到预定阈值的微型发光二极管阵列的位置坐标；调整所述超出预设标准范围的微型发光二极管阵列并进行mura算法调整；响应于所述调整达到标准，确定所述微型发光二极管阵列检测合格；以及，响应于所述调整未达到标准，更换所述未达到预定阈值的微型发光二极管阵列。
[0031]
在上述微型发光二极管阵列检测方法中，进一步包括：使用与所述光谱成像模组在不同角度设置的另一光谱成像模组，以如上所述的微型发光二极管阵列检测方法获得另一检测结果；以及，响应于所述光谱成像模组的检测结果与所述另一光谱成像模组的另一检测结果一致，确定所述微型发光二极管阵列检测合格。
[0032]
根据本技术的另一方面，提供了一种微型发光二极管阵列检测设备，包括：滤光结构，用于对来自待测对象的入射光进行调制；图像处理器，用于从所述调制的入射光获得光响应值；以及，数据处理单元，用于根据所述光响应值恢复所述入射光的光谱数据，并基于所述待测对象的光谱数据获得所述微型发光二极管阵列的检测结果。
[0033]
在上述微型发光二极管阵列检测设备中，进一步包括：光学系统，用于接收来自待测对象的入射光，并将所述入射光引入所述滤光结构。
[0034]
在上述微型发光二极管阵列检测设备中，进一步包括：滤波单元，设置在所述光学系统和所述滤光结构之间，用于对所述入射光进行过滤。
[0035]
根据本技术提供的又一方面，提供了一种显示面板检测方法包括：上述微型发光二极管阵列检测方法。
[0036]
在上述显示面板检测方法中，所述显示面板为面板阵列。
[0037]
根据本技术提供的再一方面，提供一种显示面板检测设备，包括上述微型发光二极管阵列检测设备。
[0038]
本技术提供的微型发光二极管阵列及显示面板检测方法和设备，能够通过拍摄光谱图像并实时恢复每个微型发光二极管阵列的亮度和色度信息，来实现低成本、小体积，集亮度、色度检测于一体的微型发光二极管阵列检测。
附图说明
[0039]
通过阅读下文优选的具体实施方式中的详细描述，本技术各种其他的优点和益处
对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。说明书附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本技术的限制。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本技术的一些实施例，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。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。
[0040]
图1图示了根据本技术实施例的微型发光二极管阵列检测方法的流程图。
[0041]
图2图示了根据本技术实施例的用于micro led检测的光谱芯片的示意图。
[0042]
图3图示了根据本技术实施例的光谱成像模组的工作的示意图。
[0043]
图4图示了根据本技术实施例的微型发光二极管阵列检测方法中的微型发光二极管阵列校准的示意图。
[0044]
图5图示了根据本技术实施例的微型发光二极管阵列检测方法中的光谱数据中的空间信息的示意图。
[0045]
图6图示了根据本技术实施例的微型发光二极管阵列检测设备的第一示例的示意性框图。
[0046]
图7图示了根据本技术实施例的微型发光二极管阵列检测设备的第二示例的示意性框图。
[0047]
图8图示了根据本技术实施例的微型发光二极管阵列检测设备的第三示例的示意性框图。
具体实施方式
[0048]
下面，将参考附图详细地描述根据本技术的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是本技术的全部实施例，应理解，本技术不受这里描述的示例实施例的限制。其中本技术中对微型发光二极管及面板不做具体限定，不仅包括micro led、也包括oled、mini led、量子点led、以及传统lcos、lcd等面板。
[0049]
示例性方法
[0050]
图1图示了根据本技术实施例的微型发光二极管阵列检测方法的流程图。
[0051]
如图1所示，根据本技术实施例的微型发光二极管阵列检测方法包括步骤：s110，获取待测对象发出的入射光，所述待测对象包括微型发光二极管阵列的阵列；s120，对所述待测对象发出的入射光进行调制；s130，从所述调制的入射光获得光响应值；s140，根据所述光响应值恢复所述入射光的光谱数据；以及，s150，基于所述待测对象的光谱数据获得所述微型发光二极管阵列的检测结果。
[0052]
这里，在根据本技术实施例的微型发光二极管阵列检测方法中，可以采用由光学系统和光谱芯片组成的光谱成像模组来进行光谱数据的恢复。
[0053]
图2图示了根据本技术实施例的用于micro led检测的光谱芯片的示意图。
[0054]
如图2所示，根据本技术实施例的光谱芯片包括滤光结构、图像传感器和数据处理单元。所述滤光结构位于所述图像传感器的感光路径上，所述滤光结构为频域或者波长域上的宽带滤光结构。各处滤光结构不同波长的通光谱不完全相同。滤光结构可以是超表面、光子晶体、纳米柱、多层膜、染料、量子点、mems(微机电系统)、fp etalon(fp标准具)、cavity layer(谐振腔层)、waveguide layer(波导层)、衍射元件等具有滤光特性的结构或者材料。所述图像传感器可以是cmos图像传感器(cis)、ccd、阵列光探测器等，其材料可以
是硅，也可以是ingaas或其它材料。所述数据处理单元可以是mcu、cpu、gpu、fpga、npu、asic等处理单元，其可以将图像传感器生成的数据导出到外部进行处理。
[0055]
例如，在本技术实施例中，所述滤光结构可以是中国专利cn201921223201.2中公开的光调制层。其中所述光调制层设置有若干滤光结构单元，所述结构单元上形成有二维图案，可以为周期性排布，可以没有周期性排布，部分结构单元可以为空，结构单元在调制层可以设置为通孔或半通孔。也就是，所述光调制层可以具有不同结构，使得图像传感器的各点具有不同的光谱响应。进一步，滤光结构也可以直接采取量子点、纳米线等方案实现。
[0056]
这样，所述光调制层设置于所述图像传感器上，所述若干结构单元与图像传感器的像素单元匹配形成光谱像素。例如，在晶圆级别的图像传感器的感光区域的上表面制备有光调制层，所述光调制层沿光调制层平铺方向由金属和介质交替排布形成；所述光调制层包含由多个微纳单元组成的单元阵列，每个微纳单元对应晶圆级别的图像传感器上的一个或多个像素点；所述微纳单元包含有多组微纳结构阵列，每组微纳结构阵列由二维光栅结构形成，其中，每组微纳结构阵列中的二维光栅结构为具有偏振无关特性的光栅结构；各微纳单元的多组微纳结构阵列中的二维光栅结构用于对入射光进行调制，将所述入射光的频谱信息编码到图像传感器的不同像素点上，得到包含所述入射光的频谱信息的图像。
[0057]
当入射光入射到光谱芯片上时经过了滤光结构调整后，被图像传感器接收，数据处理层可以获取入射光的响应强度从而获取到每个像素点的光谱图像信息，其中所述光谱图像信息中至少包括对应每个像素的空间信息(对应的也可以获取到对应所拍摄的对象中每个像素点位置信息即二维或三维坐标位置参数)。具体来讲，图像传感器所有的物理像素接收的光强信息会包含图像信息和光谱信息，可以对该光强信息进行处理，从而获得对应每个被拍摄对象的图像信息和光谱信息。
[0058]
另外，如上所述，根据本技术实施例的光谱成像模组可以包括光学系统，所述光学系统位于所述图像传感器的感光路径上，光通过光学系统调整再经由滤光结构进行调制后，被图像传感器接收，获取光谱响应。其中所述光学系统可能是透镜组件、匀光组件等光学系统，其可以具体实现为光学镜头。
[0059]
下面说明具体的光谱恢复算法。
[0060]
将入射光在不同波长λ下的强度信号记为x(λ)，滤光结构透射谱曲线记为t(λ)，可记为ti(λ)，(i＝1,2,3,
…
,m)；则图像传感器的至少部分物理像素获取经过滤光结构调制的光谱信息bi；则
[0061]
bi＝∫x(λ)*ti(λ)*r(λ)dλ
[0062]
其中，r(λ)为图像传感器的响应；光的频谱分布和光探测器阵列的测量值之间的关系可以由下式表示：
[0063]
ii＝∑(f(λ)
·
ti(λ)
·
r(λ))
[0064]
其中，r(λ)为图像传感器的响应，记为：
[0065]
si(λ)＝ti(λ)
·
r(λ)
[0066]
则上式可以扩展为矩阵形式：
[0067][0068]
这里，ii(i＝1,2,3,
…
,m)是待测光透过滤光结构后图像传感器的响应，分别对应m个图像传感器的单元的光强测量值，又称m个“物理像素”，其是一个长度为m的向量。s是系统对于不同波长的光响应，由滤波结构透射率和图像传感器响应的量子效率两个因素决定。s是矩阵，每一个行向量对应一个宽带滤波器单元(即，图像传感器的单元及其对应的滤光结构)对不同波长环境光的响应，这里，对环境光进行离散、均匀的采样，共有n个采样点。s的列数与环境光的采样点数相同。这里，f(λ)即是入射光在不同波长λ的光谱，也就是待测量的入射光光谱。
[0069]
在实际应用中，系统的响应参数s已知，通过图像传感器的光强读数i，利用算法反推可以得到输入光的光谱f，其过程可以视具体情况采用不同的数据处理方式，包括但不限于：最小二乘、伪逆、均衡、最小二范数、人工神经网络等。
[0070]
需要注意的是，为了使得图像传感器获得光谱信息尽可能充分，透射谱曲线ti(λ)(i＝1,2,3,
…
,m)之间应该尽可能满足至少存在两个透射谱曲线相关度小，所述相关度可以用皮尔逊相关系数界定。进一步，对本技术实施例的透射谱曲线进行定义，透射谱曲线存在主要是滤光结构上有微纳小孔进行调制。
[0071]
其中入射光透过滤光结构会受到调制，而透射谱曲线可以认为决定对入射光调制效果，因此多个微纳构成滤光结构单元都会有对应的透射谱曲线，但是本技术实施例优选地透射谱曲线并不是由单一滤光单元决定，其可能受到周边的滤光单元影响，即本技术实施例优选地所述透射谱曲线由至少两个滤光单元决定。进一步，所述透射谱曲线的数量等于获取的有效的光强bi数量，有效的光强bi是指被用以光谱恢复或光谱响应判断的光强信息，其数量n等于透射谱曲线数量；一般在应用中会对入射光进行离散、均匀的采样，共有n个采样点，例如200-400nm波段，光谱分辨率为1nm，则采样点为201；此时，透射谱曲线构成的透射谱矩阵为n*m的矩阵，因此n的数量决定了光谱的分辨率。以rgb数据为例，当选取2
×
2像素时，基于2
×
2像素的光强数据，结合响应函数，可以在该方阵范围内获得25个色彩(光谱)像素的rgb色彩数据，从而进行色彩恢复。而当选取5
×
5像素时，基于5
×
5像素的光强数据，结合响应函数，可以在该方阵范围内获得4个色彩(光谱)像素的rgb色彩数据。两者相比较，选取2
×
2像素作为一组多个物理像素时可获得更高的空间分辨率，而选取5
×
5像素作为一组多个物理像素时可获得更高的信噪比效果。
[0072]
图3图示了根据本技术实施例的光谱成像模组的工作的示意图。
[0073]
如图3所示，根据本技术实施例的光谱成像模组包括光学镜头和光谱芯片。其中光谱芯片与如图2所示的光谱芯片的示例相同，包括：具有结构单元的滤光结构，用于接收待测对象发出的入射光并对所述入射光进行调制；图像传感器，具有与所述结构单元匹配的像素单元，用于从调制的环境光获得光响应值；以及，数据处理单元，用于从所述光响应值恢复所述入射光的光谱数据。
[0074]
这样，当检测到接收到的每个入射光恢复的光谱都未超出预设标准范围时，可以
将待测微型发光二极管阵列视为合格，也就是，当检测到某一坐标位置的待测微型发光二极管阵列的光谱数据未超出预设标准范围时视为合格。
[0075]
具体地，根据本技术实施例的micro led阵列(微米量级的led为发光像素单元)检测设备可以达到5nm以下的分辨率，尺寸单元可达9微米
×
9微米，可以与mini led和micro led灯珠尺寸相匹配，实现mini led、micro led快照式精准成像。因此可以同时快速测量micro led阵列在工作时任意位置的亮度值和色度值。另外还可以对micro led屏幕进行检测，检测屏幕中某个位置的亮度值和色度值，使用相同的方法，再次不在赘述。
[0076]
此外，所述数据处理单元可以进一步基于所述光谱数据计算所述待测对象的亮度和色度信息。并基于亮度信息和色度信息来获得所述微型发光二极管阵列的检测结果。
[0077]
也就是，在根据本技术实施例的微型发光二极管阵列检测方法中，基于所述待测对象的光谱数据获得所述微型发光二极管阵列的检测结果包括：基于所述待测对象的光谱数据获得所述待测对象的亮度信息和色度信息；以及基于亮度信息和色度信息获得所述微型发光二极管阵列的检测结果。
[0078]
进一步的，通过与预设标准亮度值或/和色度值进行比对，当检测到待测对象的亮度或/和色度超出预设标准范围时，则判断为缺陷产品，并根据光谱图像信息确认超出于预设亮度或/和色度范围的对象的位置信息，然后对缺陷产品进行校准，当校准完成后进一步再拍摄待对象的光谱图像，进一步确认是否达到标准。
[0079]
也就是，这里在基于亮度信息和色度信息进行检测时，用于检测合格的标准可以是亮度信息和色度信息之一超出预设标准范围，也可以是亮度信息和色度信息两者均超出预设标准范围。
[0080]
也就是，在根据本技术实施例的微型发光二极管阵列检测方法中，基于所述待测对象的亮度信息和色度信息获得所述微型发光二极管阵列的检测结果包括：将所述待测对象的亮度值和色度值与预设标准亮度值和色度值进行对比；响应于所述待测对象的亮度值或/和色度值超出预设标准亮度范围或/和预设标准色度范围，确定所述微型发光二极管阵列具有缺陷。
[0081]
并且，在根据本技术实施例的微型发光二极管阵列检测方法中，基于所述待测对象的亮度信息和色度信息获得所述微型发光二极管阵列的检测结果进一步包括：基于所述待测对象的光谱图像信息确认超出预设标准亮度范围或/和预设标准色度范围的微型发光二极管阵列的位置信息；对所述超出预设标准亮度范围或/和预设标准色度范围的微型发光二极管阵列进行校准；以及，检测所述校准后的微型发光二极管阵列以确定所述微型发光二极管阵列是否达到标准。
[0082]
也就是，在本技术实施例中，在对所述光谱数据及所述图像信息进行分析时，需要对每个待测的微型发光二极管阵列(例如，micro led灯珠)使用设定波长的检测光，例如都施加相同的电压值，使得待测对象的色度和亮度在预设标准范围内。当检测到接收到的每个入射光恢复的光谱计算得到的色度和亮度都未超出预设标准亮度范围或/和预设标准色度范围时，视为合格，也就是，当检测到某一坐标位置的待测微型发光二极管阵列的亮度或/和色度未超出预设标准亮度范围或/和预设标准色度范围时视为合格。进一步地，当检测到某些待测微型发光二极管阵列超出预设标准亮度范围或/和预设标准色度范围时，还可以输出对应位置的图像信息，并对该位置上的待测对象进行校准或者替换。例如，具体的
校准方式可以采用灰阶画面，也可以采用rgbw画面，不同微型发光二极管阵列面板可选用不同方法。根据获取到的不同的光谱数据和图像信息计算得到色度的不同。
[0083]
根据得到的亮度和色度值对microled使用mura算法进行调整不均一性，如图4所示。图4图示了根据本技术实施例的微型发光二极管阵列检测方法中的微型发光二极管阵列校准的示意图。
[0084]
进一步的，为了增加检测的精确稳定性，可以去掉空间中的杂散光，因此在接收入射光之前，可以对入射光进行过滤，使得特定的波段的光可以进入或可以波段截止。例如，可以设置滤波单元来阻挡设定波长例如700nm以上的光。所述滤波单元可以位于所述光学系统和所述滤光结构之间。所述滤波单元一定情况下可以隔绝环境光中的杂散光、提升检测的图像分辨率。
[0085]
因此，在根据本技术实施例的微型发光二极管阵列检测方法中，获取待测对象发出的入射光包括：对所述入射光进行过滤；以及接收所述过滤后的入射光。
[0086]
这里，在本技术实施例中，因为采用图像传感器恢复光谱数据，所获取的光谱数据中至少可以包括实时获取的带有空间信息的亮度信息和色度信息。其中空间信息可以为二维空间信息，所述空间信息为对应待测微型发光二极管阵列在拍摄的光谱图像中的坐标位置，待测微型发光二极管阵列与拍摄的光谱图像中的位置一一对应，因此当判断出图像中某一点的位置亮度和色度信息与预设预置不同时，可以对未达到要求的待测微型发光二极管阵列进行校准，如图5所示。图5图示了根据本技术实施例的微型发光二极管阵列检测方法中的光谱数据中的空间信息的示意图。
[0087]
也就是，在根据本技术实施例的微型发光二极管阵列检测方法中，从所述光响应值恢复所述入射光的光谱数据包括：从所述光响应值恢复所述入射光的具有空间信息的光谱数据。
[0088]
并且，在根据本技术实施例的微型发光二极管阵列检测方法中，基于所述光谱数据计算所述待测对象的亮度信息和色度信息包括：基于所述具有空间信息的光谱数据计算所述待测对象的具有空间信息的亮度信息和色度信息。
[0089]
并且，在上述微型发光二极管阵列检测方法中，所述空间信息是二维空间信息。
[0090]
另外，在本技术实施例中，图像传感器的多个像素可以对应于一个光谱像素。具体地，例如采用1896*1200像素的图像传感器，同时选取m＝4，即选取4*4单元像素形成一个光谱像素，则此时可以实现474*300个相互独立的光谱像素，其中每一个光谱像素均可通过如上所述的光谱恢复方法单独计算出光谱结果。当然也可以根据每个物理像素形成的一个光谱像素进行恢复计算出对应的光谱信息，将这一图像传感器配合透镜组等部件后，可以对待测对象进行快照式光谱成像，从而实现单次曝光便可获得待测对象的每个点(即每个微型发光二极管阵列)的光谱信息。
[0091]
进一步地，对同一图像传感器，可以根据需要进行空间分辨率与光谱分辨率的重排，例如在上述例子中，当光谱分辨率要求较高时，可以采用8*8个单元像素形成一个光谱像素；当空间分辨率要求较高时，可以采用3*3个物理像素形成一个光谱像素。
[0092]
另外，如上所述，在本技术实施例中，光调制层可以在不同区域具有不同的滤光结构，例如在第一区域具有第一滤光结构，且在第二区域具有第二滤光结构。相应地，当根据光响应值恢复所述入射光的光谱数据时，也就是进行分区域恢复，即以图像传感器上对应
于所述第一区域的部分的光响应值来恢复光谱图像信息中的与所述第一区域对应的第一光谱数据，和以图像传感器上对应于所述第二区域的部分的光响应值来恢复光谱图像信息中的与所述第二区域对应的第二光谱数据。
[0093]
因此，在根据本技术实施例的微型发光二极管阵列检测方法中，对所述待测对象发出的入射光进行调制包括：以与第一区域的第一滤光结构和与第二区域的第二滤光结构对所述入射光进行调制；以及，根据所述光响应值恢复所述入射光的光谱数据包括：根据所述光响应值恢复所述第一区域对应的第一光谱数据和所述第二区域对应的第二光谱数据。
[0094]
下面，将详细说明如何根据光谱信息计算出对应的每个待测微型发光二极管阵列的色度信息。
[0095]
具体地，在本技术实施例中，光谱恢复色度的方法如下：
[0096]
已知光谱，先计算色坐标。方法是：
[0097]
设光谱p(λ)，与三刺激函数x(λ)、y(λ)、z(λ)，分别对应波长相乘后累加，得出三刺激值x、y、z。
[0098]
则色坐标x＝x/(x+y+z)、y/(x+y+z)。
[0099]
例如，光谱是从380nm到780nm，设间隔为5nm，共81个数据。由于x(λ)、y(λ)、z(λ)是cie规定的函数，对应光谱各81个数据可以从色度学书上查到。
[0100]
因此，在根据本技术实施例的微型发光二极管阵列检测方法中，基于所述待测对象的光谱数据获得所述待测对象的色度信息包括：基于所述光谱数据及三刺激函数x(λ)、y(λ)、z(λ)计算所述色度信息，包括：利用cie三刺激参数与图像频谱计算出图像色位值x，y：
[0101][0102][0103][0104]
其中为cie三刺激参数对应的频谱响应参数；
[0105]
计算色位值：
[0106][0107][0108]
基于所述色位值确定所述色度信息。
[0109]
由于可以根据空间信息，测到对应于每个光谱像素的入射光的光谱数据，因此得到的色度值也是对应的不同的像素点的色度信息。色度mura(原意指亮暗不均，后扩展至面板上任何人眼可识别的颜色差异)是指显示器上任何点的色度偏差。由于亮度可能是相同的，因此色度mura无法在仅包含亮度的图像中检测出来，需要使用色度测量系统来检测和分析色度mura。因此，根据获取到的光谱数据计算得到对应每个像素点的亮度和色度包括进一步进行mura分析，即，当检测到待测对象对应的每个像素点的色度或/和亮度未超出预设标准范围时，则视为合格，进行下一批检测。当检测到某些待测对象对应图像上的像素点的坐标值(x,y)的色度或者亮度或者两者组合超出预设标准范围时则进行校准，通过校准后，再进行一次检测，确定是否调制合格。如果不能通过校准满足时，直接替换一颗新料。
[0110]
也就是，在根据本技术实施例的微型发光二极管阵列检测方法中，基于亮度信息和色度信息获得所述微型发光二极管阵列的检测结果包括：响应于所述微型发光二极管阵列的每个微型发光二极管阵列的亮度或/和色度未超出预设标准范围，确定所述微型发光二极管阵列检测合格；响应于所述微型发光二极管阵列的一个或多个微型发光二极管阵列的亮度或/和色度超出预设标准范围，进行校准后再进行第二次检测；响应于所述第二次检测合格，确定所述微型发光二极管阵列检测合格；以及，响应于所述第二次检测不合格，更换所述超出预设标准范围的微型发光二极管阵列。
[0111]
此外，当再一次进行检测时，可以不对全部像素进行验证，只对超出预设标准范围的待测对象进行验证，当验证合格时，则检测完成，进入下一批待测对象检测。或者，也可以仅获取待检测对象周围设定区域的光谱数据进行验证，以此减少计算量，提高检测效率。
[0112]
因此，在上述微型发光二极管阵列检测方法中，进行校准后再进行第二次检测包括：仅对所述超出预设标准范围的微型发光二极管阵列进行第二次检测。
[0113]
在本技术实施例中，检测设备的光谱像素跟待检测的面板的大小有设定的对应关系：其中包括每一个光谱像素对应一个面板像素(或者亚像素，就是一颗led)；还包括一个光谱像素对应一组面板像素(例如10*10个)，还可以包括一个光谱像素对应不同面板的像素阵列，例如在检测面板的接缝处时。在此已经在上述“示例性方法”部分中进行了描述，这里就不再赘述。
[0114]
进一步地，在本技术实施例中，确定图像中每个像素点与待测对象的位置一一对应，首先选定设定坐标(0,0)，标记对应的待测对象的位置也为(0,0)当检测到图像中某一位置(x,y)的光谱曲线和设定预置不匹配时，或者当检测到光谱信息转换为色度的值与设定阈值不匹配时，则对应的查找待测对象中对应图像中位置(x,y)的坐标是(x,y)，调整对应(x,y)所在的待测对象，并进行mura算法调整，其中显示器屏幕上的mura影响也称为亮度、色度的不均匀性，若达不到调整标准时，则替换一颗，并进一步进行检测，直到检测全部合格。
[0115]
也就是，在根据本技术实施例的微型发光二极管阵列检测方法中，基于亮度信息和色度信息获得所述微型发光二极管阵列的检测结果包括：响应于所述微型发光二极管阵列的每个微型发光二极管阵列的亮度或/和色度未超出预设标准范围，确定所述微型发光二极管阵列检测合格；响应于所述微型发光二极管阵列的一个或多个微型发光二极管阵列的亮度和色度超出预设标准范围，确定所述超出预设标准范围的微型发光二极管阵列的位置坐标；调整所述超出预设标准范围的微型发光二极管阵列并进行mura算法调整；响应于所述调整达到标准，确定所述微型发光二极管阵列检测合格；以及，响应于所述调整未达到标准，更换所述未达到预定阈值的微型发光二极管阵列。
[0116]
进一步，在本技术实施例中，可以同时在不同的角度放置多个光谱成像模组来同时进行检测，获取到在不同角度的同一待测对象的光谱信息，由于不同角度下的microled的亮度和色度呈现出不同的响应，因此在不同的角度增加光谱成像模组，可以更好地获取每个待测对象的光谱信息，并进行计算得到对应的色度。当设定角度获得的待测对象的亮度和色度都达到一致时，则检测为合格。
[0117]
因此，在根据本技术实施例的微型发光二极管阵列检测方法中，使用与所述光谱成像模组在不同角度设置的另一光谱成像模组，以如上所述的微型发光二极管阵列检测方
法获得另一检测结果；以及，响应于所述光谱成像模组的检测结果与所述另一光谱成像模组的另一检测结果一致，确定所述微型发光二极管阵列检测合格。
[0118]
另外，可以使用根据本技术实施例的微型发光二极管阵列检测方法来检测包含微型发光二极管阵列的显示面板，具体的检测方法与如上所述的微型发光二极管阵列检测方法相同，这里就不再赘述。
[0119]
也就是，根据本技术实施例的显示面板检测方法包括如上所述的微型发光二极管检测方法。
[0120]
并且，在本技术实施例中，所述显示面板可以是面板阵列，即，不同的面板可能因为拼接在一起，接缝处需要进行检测显示的一致性，因此使用上述方法，可以更好的检测多个面板拼接后的显示效果。
[0121]
示例性设备
[0122]
如上所述，根据本技术实施例的微型发光二极管阵列检测设备可以实现为上述光谱成像模组。
[0123]
例如，在一个示例中，微型发光二极管阵列检测设备可以仅包括光谱芯片。图6图示了根据本技术实施例的微型发光二极管阵列检测设备的第一示例的示意性框图。
[0124]
如图6所示，根据本技术实施例的第一示例，所述微型发光二极管阵列检测设备200包括滤光结构210，用于对来自待测对象的入射光进行调制；图像处理器220，用于从所述调制的入射光获得光响应值；以及，数据处理单元230，；用于根据所述光响应值恢复所述入射光的光谱数据，并基于所述待测对象的光谱数据获得所述微型发光二极管阵列的检测结果。
[0125]
在另一示例中，微型发光二极管阵列检测设备可以进一步包括光学系统。图7图示了根据本技术实施例的微型发光二极管阵列检测设备的第二示例的示意性框图。
[0126]
如图7所示，根据本技术实施例的第二示例，所述微型发光二极管阵列检测设备200’包括滤光结构210，图像处理器220，数据处理单元230和光学系统240。所述光学系统240用于接收来自待测对象的入射光，并将所述入射光引入所述滤光结构210。
[0127]
在又一示例中，微型发光二极管阵列检测设备可以进一步包括滤波单元。图8图示了根据本技术实施例的微型发光二极管阵列检测设备的第三示例的示意性框图。
[0128]
如图8所示，根据本技术实施例的第三示例，所述微型发光二极管阵列检测设备200”包括滤光结构210，图像处理器220，数据处理单元230，光学系统240和滤波单元250。所述滤波单元250设置在所述光学系统240和所述滤光结构210之间，用于对所述入射光进行过滤。
[0129]
这里，本领域技术人员可以理解，以上各个单元的具体功能已经在上述“示例性方法”部分中进行了详细描述，这里就不再赘述。
[0130]
另外，与上述显示面板检测方法类似的，根据本技术实施例的显示面板检测设备可以包括上述微型发光二极管阵列检测设备，以用于检测显示面板。
[0131]
以上结合具体实施例描述了本技术的基本原理，但是，需要指出的是，在本技术中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本技术的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本技术为必须采用上述具体的细节来实现。
[0132]
本技术中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。
[0133]
还需要指出的是，在本技术的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本技术的等效方案。
[0134]
提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本技术。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本技术的范围。因此，本技术不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
[0135]
为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本技术的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。

技术特征：
1.一种微型发光二极管阵列检测方法，其特征在于，包括：获取待测对象发出的入射光，所述待测对象包括微型发光二极管阵列；对所述待测对象发出的入射光进行调制；从所述调制的入射光获得光响应值；根据所述光响应值恢复所述入射光的光谱数据；以及基于所述待测对象的光谱数据获得所述微型发光二极管阵列的检测结果。2.如权利要求1所述的微型发光二极管阵列检测方法，其中，基于所述待测对象的光谱数据获得所述微型发光二极管阵列的检测结果包括：基于所述待测对象的光谱数据获得所述待测对象的亮度信息和色度信息；以及基于亮度信息和色度信息获得所述微型发光二极管阵列的检测结果。3.如权利要求2所述的微型发光二极管阵列检测方法，其中，基于所述亮度信息和色度信息获得所述微型发光二极管阵列的检测结果包括：将所述待测对象的亮度值和色度值与预设标准亮度值和色度值进行对比；以及，响应于所述待测对象的亮度值和色度值超出预设标准亮度范围或\和色度范围，确定所述微型发光二极管阵列具有缺陷。4.如权利要求2或3任一所述的微型发光二极管阵列检测方法，其中，基于所述亮度信息和色度信息获得所述微型发光二极管阵列的检测结果进一步包括：根据所述待测对象的光谱图像信息确认未达到所述预设标准亮度值或\和色度值的微型发光二极管阵列的位置信息，所述待测对象的光谱图像信息至少包括所述微型发光二极管阵列中的每个微型发光二极管阵列的光谱信息；对所述未达到所述预设标准亮度值或\和色度值的微型发光二极管阵列进行校准；以及，检测所述校准后的微型发光二极管阵列以确定所述微型发光二极管阵列是否达到标准。5.如权利要求1所述的微型发光二极管阵列检测方法，其中，获取待测对象发出的入射光包括：对所述入射光进行过滤；以及接收所述过滤后的入射光。6.如权利要求1所述的微型发光二极管阵列检测方法，其中，根据所述光响应值恢复所述入射光的光谱数据包括：根据所述光响应值恢复所述入射光的具有空间信息的光谱数据。7.如权利要求2所述的微型发光二极管阵列检测方法，其中，基于所述待测对象的光谱数据获得所述待测对象的亮度信息和色度信息包括：基于所述待测对象的具有空间信息的光谱数据计算所述待测对象的具有空间信息的亮度信息和色度信息。8.如权利要求6或者7所述的微型发光二极管阵列检测方法，其中，所述空间信息是二维空间信息。9.如权利要求1所述的微型发光二极管阵列检测方法，其中，对所述待测对象发出的入射光进行调制包括：
以与第一区域的第一滤光结构和与第二区域的第二滤光结构对所述入射光进行调制；以及根据所述光响应值恢复所述入射光的光谱数据包括：根据所述光响应值恢复所述第一区域对应的第一光谱数据和所述第二区域对应的第二光谱数据。10.如权利要求2所述的微型发光二极管阵列检测方法，其中，基于所述待测对象的光谱数据获得所述待测对象的色度信息包括：基于所述光谱数据及三刺激函数x(λ)、y(λ)、z(λ)计算所述色度信息，包括：利用cie三刺激参数与图像频谱计算出图像色位值x，y：利用cie三刺激参数与图像频谱计算出图像色位值x，y：利用cie三刺激参数与图像频谱计算出图像色位值x，y：其中为cie三刺激参数对应的频谱响应参数；计算色位值：计算色位值：基于所述色位值确定所述色度信息。11.如权利要求2所述的微型发光二极管阵列检测方法，其中，基于亮度信息和色度信息获得所述微型发光二极管阵列的检测结果包括：响应于所述微型发光二极管阵列的每个微型发光二极管阵列的亮度或/和色度未超出预设标准范围，确定所述微型发光二极管阵列检测合格；响应于所述微型发光二极管阵列的一个或多个微型发光二极管阵列的亮度或/和色度超出预设标准范围，进行校准后再进行第二次检测；响应于所述第二次检测合格，确定所述微型发光二极管阵列检测合格；以及，响应于所述第二次检测不合格，更换所述未达到预定阈值的微型发光二极管阵列。12.如权利要求11所述的微型发光二极管阵列检测方法，其中，进行校准后再进行第二次检测包括：仅对所述超出预设标准范围的微型发光二极管阵列进行第二次检测。13.如权利要求2所述的微型发光二极管阵列检测方法，其中，基于亮度信息和色度信息获得所述微型发光二极管阵列的检测结果包括：响应于所述微型发光二极管阵列的每个微型发光二极管阵列的亮度或/和色度未超出预设标准范围，确定所述微型发光二极管阵列检测合格；响应于所述微型发光二极管阵列的一个或多个微型发光二极管阵列的亮度或/和色度超出预设标准范围，确定所述未达到预定阈值的微型发光二极管阵列的位置坐标；调整所述超出预设标准范围的微型发光二极管阵列并进行mura算法调整；响应于所述调整达到标准，确定所述微型发光二极管阵列检测合格；以及，
响应于所述调整未达到标准，更换所述未达到预定阈值的微型发光二极管阵列。14.如权利要求1所述的微型发光二极管阵列检测方法，进一步包括：使用与所述光谱成像模组在不同角度设置的另一光谱成像模组，以如权利要求1所述的微型发光二极管阵列检测方法获得另一检测结果；以及，响应于所述光谱成像模组的检测结果与所述另一光谱成像模组的另一检测结果一致，确定所述微型发光二极管阵列检测合格。15.一种微型发光二极管阵列检测设备，其特征在于，包括：滤光结构，用于对来自待测对象的入射光进行调制；图像处理器，用于从所述调制的入射光获得光响应值；以及，数据处理单元，用于根据所述光响应值恢复所述入射光的光谱数据，并基于所述待测对象的光谱数据获得所述微型发光二极管阵列的检测结果。16.如权利要求15所述的微型发光二极管阵列检测设备，进一步包括：光学系统，用于接收来自待测对象的入射光，并将所述入射光引入所述滤光结构。17.如权利要求16所述的微型发光二极管阵列检测设备，进一步包括：滤波单元，设置在所述光学系统和所述滤光结构之间，用于对所述入射光进行过滤。18.一种显示面板检测方法，其特征在于，包括：权利要求1-14任一所述的微型发光二极管阵列检测方法。19.如权利要求18所述的显示面板检测方法，其特征在于，所述显示面板为面板阵列。20.一种显示面板检测设备，其特征在于，包括：权利要求15-17任一所述的微型发光二极管阵列检测设备。

技术总结
本申请涉及一种微型发光二极管阵列及显示面板检测方法和设备。该微型发光二极管阵列检测方法包括：获取待测对象发出的入射光，所述待测对象包括微型发光二极管阵列的阵列；对所述待测对象发出的入射光进行调制；从所述调制的入射光获得光响应值；根据所述光响应值恢复所述入射光的光谱数据；以及，基于所述待测对象的光谱数据获得所述微型发光二极管阵列的检测结果。这样，通过拍摄光谱图像并实时恢复每个微型发光二极管阵列的亮度和色度信息，可以实现低成本、小体积，集亮度、色度检测于一体的微型发光二极管阵列检测。体的微型发光二极管阵列检测。体的微型发光二极管阵列检测。


技术研发人员：张鸿 龚露倩
受保护的技术使用者：北京与光科技有限公司
技术研发日：2022.03.09
技术公布日：2023/9/20