1、前言
近30年來(lái),led發(fā)光二極管的技術(shù)已經(jīng)經(jīng)歷了飛速發(fā)展的過(guò)程。led以其固有的高效率、長(zhǎng)壽命、低損耗、耐振動(dòng)、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛的應(yīng)用,比如指示燈、顯示屏、交通信號(hào)燈等,目前正在探索把它應(yīng)用于照明領(lǐng)域。
由于我國(guó)還未建立led光度標(biāo)準(zhǔn),嚴(yán)重地影響了LED產(chǎn)品質(zhì)量的提高和量值的統(tǒng)一,影響著國(guó)際貿(mào)易和國(guó)際間LED技術(shù)方面的交流和推廣,因此,雖然近幾年來(lái)我國(guó)的LED產(chǎn)品質(zhì)量和品種有所提高,但與國(guó)外先進(jìn)國(guó)家相比差距較明顯。
在這種形勢(shì)下,我們著手對(duì)LED光學(xué)參數(shù)的測(cè)量進(jìn)行了細(xì)致的研究,并進(jìn)行了LED國(guó)家光度標(biāo)準(zhǔn)的建立工作。
2、LED光參數(shù)介紹
LED的光學(xué)參數(shù)中重要的幾個(gè)方面就是:光通量、發(fā)光效率、發(fā)光強(qiáng)度、光強(qiáng)分布、波長(zhǎng)。
2.1發(fā)光效率和光通量
發(fā)光效率就是光通量與電功率之比。發(fā)光效率表征了光源的節(jié)能特性,這是衡量現(xiàn)代光源性能的一個(gè)重要指標(biāo)。
2.2發(fā)光強(qiáng)度和光強(qiáng)分布
led發(fā)光強(qiáng)度是表征它在某個(gè)方向上的發(fā)光強(qiáng)弱,由于LED在不同的空間角度光強(qiáng)相差很多,隨之而來(lái)我們研究了LED的光強(qiáng)分布特性。這個(gè)參數(shù)實(shí)際意義很大,直接影響到led顯示裝置的最小觀察角度。比如體育場(chǎng)館的LED大型彩色顯示屏,如果選用的LED單管分布范圍很窄,那么面對(duì)顯示屏處于較大角度的觀眾將看到失真的圖像。而且交通標(biāo)志燈也要求較大范圍的人能識(shí)別。
2.3波長(zhǎng)
對(duì)于LED的光譜特性我們主要看它的單色性是否優(yōu)良,而且要注意到紅、黃、藍(lán)、綠、白色LED等主要的顏色是否純正。因?yàn)樵谠S多場(chǎng)合下,比如交通信號(hào)燈對(duì)顏色就要求比較嚴(yán)格,不過(guò)據(jù)觀察現(xiàn)在我國(guó)的一些LED信號(hào)燈中綠色發(fā)藍(lán),紅色的為深紅,從這個(gè)現(xiàn)象來(lái)看我們對(duì)LED的光譜特性進(jìn)行專門研究是非常必要而且很有意義的。
3、LED光度測(cè)量原理
3.1光強(qiáng)度的測(cè)量方法
把光強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)燈,LED和配有V(λ)濾光片的硅光電二極管安裝和調(diào)試在光具座上,特別是嚴(yán)格地調(diào)燈絲位置,LED發(fā)光部位及接受面位置。
先用光強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)燈校準(zhǔn)硅光電二極管,C=E/S
式中Es=IS/(d 2 s)
?。洌笫菢?biāo)準(zhǔn)燈與接受器之間的距離,Is是標(biāo)準(zhǔn)燈的光強(qiáng)度,Rs是標(biāo)準(zhǔn)燈的響應(yīng)。
?。牛螅剑谩ぃ?t 式中E t 是被測(cè)LED的照度,R t 是被測(cè)LED的響應(yīng),則LED的光強(qiáng)度I t 為:I t =E t ·d 2 t式中d t 是LED與接受面之距離。
對(duì)于LED來(lái)講,其發(fā)光面是圓蓋形狀的,光分布是很特殊的,所以在不同的測(cè)量距離下,光強(qiáng)值會(huì)變化,偏離距離平方反比定律,即使固定了測(cè)量距離,但是由于接受器接受面積不同,其光強(qiáng)值也會(huì)變化。因此,為了提高測(cè)量精度,應(yīng)該把測(cè)量距離和接受面積大小相對(duì)地給予固定為好。例如,測(cè)量距離按照CIE推薦采用316mm,接受器面積固定為10×10mm。在同一測(cè)量距離下,LED轉(zhuǎn)角不同其光強(qiáng)地有變化,因此為了獲得最佳值,最好讀出最大讀數(shù)R t 為佳。
3.2光通量的測(cè)量方法
略.
3.3 LED的光譜功率分布測(cè)量方法:
發(fā)光二極管的光譜功率分布測(cè)量,目的是掌握LED的光譜特性和色度,再者是為了對(duì)已測(cè)得的LED的光度量值進(jìn)行修正。
在測(cè)量LED光譜功率分布時(shí),應(yīng)注意以下幾點(diǎn),一個(gè)是在與標(biāo)準(zhǔn)光譜輻照度進(jìn)行比較時(shí)由于標(biāo)準(zhǔn)燈的光譜輻強(qiáng)度比LED強(qiáng)得多,為了避免這個(gè)問(wèn)題,最好在標(biāo)準(zhǔn)燈前加一個(gè)中性濾光片,使它的光譜輻強(qiáng)度接近于LED。
?。蹋牛牡墓庾V寬度很窄,為了準(zhǔn)確地描繪LED的光譜分布輪廓,最好采用窄帶波長(zhǎng)寬度的單色儀進(jìn)行測(cè)量,波長(zhǎng)間隔為1nm為好。
4、結(jié)束語(yǔ)
目前LED的國(guó)家光度標(biāo)準(zhǔn)裝置已建立并標(biāo)定了相當(dāng)數(shù)量的標(biāo)準(zhǔn)LED管,在此過(guò)程中我們積累了大量的經(jīng)驗(yàn),此后我們將對(duì)各級(jí)計(jì)量部門和全面LED生產(chǎn)單位進(jìn)行量值傳遞,統(tǒng)一監(jiān)督。這將對(duì)我國(guó)LED的質(zhì)量水平的提高起到促進(jìn)作用,也會(huì)為國(guó)家高科技領(lǐng)域的研究發(fā)展從一個(gè)方面提供保障。





