LED技術的革新與市場擴張

LED技術近年來取得了飛速的發(fā)展，特別是在發(fā)光效率上的顯著提升，使得LED在照明領域的應用日益廣泛。隨著LED技術的不斷進步，對發(fā)光二極管的色度、光感度以及電參數(shù)等性能指標的檢測變得至關重要。LED的發(fā)光特性獨特，單個LED芯片本身就是一個理想的光源，由于其發(fā)光面積小，可以被視為點光源，具有極佳的發(fā)光一致性和較小的立體角，且大多數(shù)LED芯片發(fā)出的是單色光。這使得對單個LED芯片的測量變得相對簡單。然而，單個LED芯片與封裝后的LED以及由多個芯片組成的陣列式元件在發(fā)光特性上存在顯著差異。與單個LED不同，封裝或組合后的元件發(fā)光缺乏統(tǒng)一性，發(fā)光角度也較小。因此，對封裝后的LED進行測量時，首先需要優(yōu)化并統(tǒng)一標準，以確保測量結果的一致性。

LED檢測參數(shù)的詳細分析

在LED的性能評估中，涉及到眾多光學參數(shù)，包括光與輻射的強度、通量、發(fā)光效率、峰值以及主波長等。隨著LED光源對傳統(tǒng)光源構成挑戰(zhàn)，市場上對LED的測量要求也在不斷增加，用戶越來越關注照度和亮度等參數(shù)。在測量過程中，常用的儀器包括光度計和輻射計等。金鑒實驗室提供專業(yè)的設備，確保對LED進行性能評估。我們的檢測方案能夠滿足各類客戶的需求，幫助客戶提升產品質量。

點光源發(fā)光強度的測定

點光源產生的光具有各向同性，利用這一特性，可以通過測量單位立體角內的光通量來確定點光源的發(fā)光強度。由于LED的尺寸較小，光強度有限，因此在測量時需要將探頭放置在靠近LED的位置。如果采用常規(guī)方法進行光強測定，可能會導致較大的誤差。因此，行業(yè)標準對LED光強的測定提出了具體要求，包括LED相對于參考光軸的位置、距離、探頭大小以及立體角等。

總光通量的測量方法

在討論了發(fā)光二極管的光強測定后，通過對所有角度的測量結果進行積分處理，可以得到LED輻射光通量的總和。目前，光通量的測量方法可以從原理和測量技術兩個方面進行區(qū)分。從原理上，除了總光通量外，還有光強積分法；從測量技術上，可以分為分布光度計法和積分球法。

1.總光通量的基準測量方法

總光通量的基準測量方法是國家標準GB/T24824-2009推薦的首選方法，適用于解決測量結果爭議。該方法在測光暗室內使用探測器旋轉式分布光度計，通過照度分布積分法實現(xiàn)總光通量的測量。要求被測LED模塊發(fā)光中心位于分布光度計的旋轉中心，并通過數(shù)值積分計算LED模塊的總光通量。

2.光強積分法測量光通量

光強積分法在測光暗室內使用分布光度計測量LED模塊的光強分布，并通過數(shù)值積分計算LED模塊的總光通量和區(qū)域光通量。同樣要求被測LED模塊發(fā)光中心位于分布光度計的旋轉中心，并確保測量距離足夠大，將被測LED模塊視為點光源。

3.積分球法測量光通量

積分球法將積分球與光度計或光譜輻射計結合，采用替代方法測量總光通量。測量時，將標準LED模塊和被測LED模塊放入積分球內，并記錄它們在光電轉換器的讀數(shù)Ei和Eo，通過公式計算被測LED模塊的光通量。在采用積分球法測量時，應注意積分球的尺寸、內壁涂層的反射率均勻性和光譜中性，以及對溫度和濕度變化的不敏感性。

LED光譜特性與測量

LED的峰值波長多樣，覆蓋了整個可見光范圍及其相鄰的紅外和紫外光。與白熾燈光相比，LED的光譜差異顯著。LED光譜較窄，僅在20至40納米范圍內，因此探測儀器需要在其光波段內獲得理想的響應，而不僅僅是對寬波長進行平均測定。使用白熾光源校準的光度計或輻射度測量儀器在測量LED光源時可能會產生較大誤差。金鑒實驗室具備先進的光譜測量設備，能夠準確測量LED的光譜特性。

溫度與電流對LED發(fā)光的影響

LED被稱為冷光源，但這并不意味著其發(fā)光過程不受其他發(fā)熱物的影響。LED主要以固體元件形式存在，通過在固體材料內部反向流動的電子和空穴復合產生激發(fā)狀態(tài)，從而發(fā)光。為了保持發(fā)光的穩(wěn)定性，需要控制外加電流，因此LED通常采用恒定電流下的直流電供電。典型電流范圍在10毫安至20毫安之間，高功率LED的供電需求在200毫安至300毫安之間。溫度環(huán)境對LED發(fā)光也有很大影響。LED通常以導熱性能不佳的材料封裝，銅導線可能導致其升溫，尤其是大功率LED，因此有必要對LED的夾具和電導線進行降溫處理，以避免對測量結果造成誤差。

LED測量的特殊性與環(huán)境控制

LED具有獨特的發(fā)光特性，對其進行測量時不能完全依照傳統(tǒng)方法。傳統(tǒng)光源的光強定義與LED不同，需要通過設定固定的距離、方向和立體角來獲得重復性較好的測量結果，并對探測器有相應規(guī)定。