LED技術(shù)的革新與市場(chǎng)擴(kuò)張

LED技術(shù)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(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。隨著LED技術(shù)的不斷進(jìn)步，對(duì)發(fā)光二極管的色度、光感度以及電參數(shù)等性能指標(biāo)的檢測(cè)變得至關(guān)重要。LED的發(fā)光特性獨(dú)特，單個(gè)LED芯片本身就是一個(gè)理想的光源，由于其發(fā)光面積小，可以被視為點(diǎn)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(duì)單個(gè)LED芯片的測(cè)量變得相對(duì)簡(jiǎn)單。然而，單個(gè)LED芯片與封裝后的LED以及由多個(gè)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(gè)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(duì)封裝后的LED進(jìn)行測(cè)量時(shí)，首先需要優(yōu)化并統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，以確保測(cè)量結(jié)果的一致性。

LED檢測(cè)參數(shù)的詳細(xì)分析

在LED的性能評(píng)估中，涉及到眾多光學(xué)參數(shù)，包括光與輻射的強(qiáng)度、通量、發(fā)光效率、峰值以及主波長(zhǎng)等。隨著LED光源對(duì)傳統(tǒng)光源構(gòu)成挑戰(zhàn)，市場(chǎng)上對(duì)LED的測(cè)量要求也在不斷增加，用戶越來越關(guān)注照度和亮度等參數(shù)。在測(cè)量過程中，常用的儀器包括光度計(jì)和輻射計(jì)等。金鑒實(shí)驗(yàn)室提供專業(yè)的設(shè)備，確保對(duì)LED進(jìn)行性能評(píng)估。我們的檢測(cè)方案能夠滿足各類客戶的需求，幫助客戶提升產(chǎn)品質(zhì)量。

點(diǎn)光源發(fā)光強(qiáng)度的測(cè)定

點(diǎn)光源產(chǎn)生的光具有各向同性，利用這一特性，可以通過測(cè)量單位立體角內(nèi)的光通量來確定點(diǎn)光源的發(fā)光強(qiáng)度。由于LED的尺寸較小，光強(qiáng)度有限，因此在測(cè)量時(shí)需要將探頭放置在靠近LED的位置。如果采用常規(guī)方法進(jìn)行光強(qiáng)測(cè)定，可能會(huì)導(dǎo)致較大的誤差。因此，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)LED光強(qiáng)的測(cè)定提出了具體要求，包括LED相對(duì)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(cè)量方法

在討論了發(fā)光二極管的光強(qiáng)測(cè)定后，通過對(duì)所有角度的測(cè)量結(jié)果進(jìn)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(cè)量方法可以從原理和測(cè)量技術(shù)兩個(gè)方面進(jìn)行區(qū)分。從原理上，除了總光通量外，還有光強(qiáng)積分法；從測(cè)量技術(shù)上，可以分為分布光度計(jì)法和積分球法。

1.總光通量的基準(zhǔn)測(cè)量方法

總光通量的基準(zhǔn)測(cè)量方法是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T24824-2009推薦的首選方法，適用于解決測(cè)量結(jié)果爭(zhēng)議。該方法在測(cè)光暗室內(nèi)使用探測(cè)器旋轉(zhuǎn)式分布光度計(jì)，通過照度分布積分法實(shí)現(xiàn)總光通量的測(cè)量。要求被測(cè)LED模塊發(fā)光中心位于分布光度計(jì)的旋轉(zhuǎn)中心，并通過數(shù)值積分計(jì)算LED模塊的總光通量。

2.光強(qiáng)積分法測(cè)量光通量

光強(qiáng)積分法在測(cè)光暗室內(nèi)使用分布光度計(jì)測(cè)量LED模塊的光強(qiáng)分布，并通過數(shù)值積分計(jì)算LED模塊的總光通量和區(qū)域光通量。同樣要求被測(cè)LED模塊發(fā)光中心位于分布光度計(jì)的旋轉(zhuǎn)中心，并確保測(cè)量距離足夠大，將被測(cè)LED模塊視為點(diǎn)光源。

3.積分球法測(cè)量光通量

積分球法將積分球與光度計(jì)或光譜輻射計(jì)結(jié)合，采用替代方法測(cè)量總光通量。測(cè)量時(shí)，將標(biāo)準(zhǔn)LED模塊和被測(cè)LED模塊放入積分球內(nèi)，并記錄它們?cè)?a target="_blank">光電轉(zhuǎn)換器的讀數(shù)Ei和Eo，通過公式計(jì)算被測(cè)LED模塊的光通量。在采用積分球法測(cè)量時(shí)，應(yīng)注意積分球的尺寸、內(nèi)壁涂層的反射率均勻性和光譜中性，以及對(duì)溫度和濕度變化的不敏感性。

LED光譜特性與測(cè)量

LED的峰值波長(zhǎng)多樣，覆蓋了整個(gè)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(nèi)，因此探測(cè)儀器需要在其光波段內(nèi)獲得理想的響應(yīng)，而不僅僅是對(duì)寬波長(zhǎng)進(jìn)行平均測(cè)定。使用白熾光源校準(zhǔn)的光度計(jì)或輻射度測(cè)量?jī)x器在測(cè)量LED光源時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生較大誤差。金鑒實(shí)驗(yàn)室具備先進(jìn)的光譜測(cè)量設(shè)備，能夠準(zhǔn)確測(cè)量LED的光譜特性。

溫度與電流對(duì)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(nèi)部反向流動(dòng)的電子和空穴復(fù)合產(chǎn)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(duì)LED發(fā)光也有很大影響。LED通常以導(dǎo)熱性能不佳的材料封裝，銅導(dǎo)線可能導(dǎo)致其升溫，尤其是大功率LED，因此有必要對(duì)LED的夾具和電導(dǎo)線進(jìn)行降溫處理，以避免對(duì)測(cè)量結(jié)果造成誤差。

LED測(cè)量的特殊性與環(huán)境控制

LED具有獨(dú)特的發(fā)光特性，對(duì)其進(jìn)行測(cè)量時(shí)不能完全依照傳統(tǒng)方法。傳統(tǒng)光源的光強(qiáng)定義與LED不同，需要通過設(shè)定固定的距離、方向和立體角來獲得重復(fù)性較好的測(cè)量結(jié)果，并對(duì)探測(cè)器有相應(yīng)規(guī)定。