摘要:由于led的快速发展,led的特性测量问题日益受到国际社会的关注,普通照明用大功率led更是被关注的焦点,文章主要阐述普通照明用led光源的特性,介绍led光源的平均法向光强、绝对光强、光强分布、光通量和颜色的物理测量方法和仪器,所述物理测量方法和仪器均基于最新CIE出版物,文章给出了典型的完整的复现性良好的测试报告。
还对现有CIE出版物在普通照明用LED光源的测量中存在的问题进行了讨论,并提出了新的建议。
1、 概述
近年来LED的研发、生产和应用飞速发展。蓝光LED的发明使得LED应用于普通照明领域成为了可能,伴随着高效、大功率led技术的不断突破,LED将最有可能成为本世纪应用最广泛的照明光源。
中国政府和国际社会均对LED的发展给予了极大关注。国际照明委员会(CIE)第二分部即光和辐射测量分部(Division2:Measurement of Light and Radiation)专门针对LED的特性测量问题,已举行了两次由全球最著名的、最有代表性的专家参加的研讨会议,并取得了一定的成果。但LED的物理测量问题,至今尚未全部解决。2004年6月CIE在日本再次举行CIE LED专家研讨会(CIE LED Expert Symposium),进一步探讨了LED的特性测量问题。
对于LED的特性,因其应用领域的不同需进一步统一认识,半导体行业和照明行业对LED的认识存在着明显的差别,用于指示(包括显示)目的LED的特性和用于照明目的LED的特性也有所不同,相应的物理测量方法和质量评估方法也各不相同,使用的仪器也存在着一定的差别,各实验室的测试条件也不尽相同。
由于上述原因,各实验室对同一LED给出不同的测量结果是经常发生的事。本文主要介绍照明LED的特性测量,介绍CIE在LED测量方面已取得的成果、CIE第二分部(Division2)专家较为普遍认同的物理测量方法、以及基于现有CIE技术文件的专用测量仪器,并给出了典型的普通照明用LED光源的较为完整的物理测量报告。
2、 普通照明用LED光源及其特性
普通照明LED,俗称“白光”LED。目前实现白光LED主要有两条途径:第一,用LED发出的蓝光激发荧光粉,再与荧光粉发出的“黄光”进行混光,最终得到白光;第二,用红、、绿、蓝三种不同的LED进接混光,得到白光。
普通照明用LED光源的典型结构示意图如图1-3所示。
无论是单个封装好的LED还是由LED串组成的LED光源,它都不是物理学上最容易理解和描述的点光源或朗伯光源,它是由多个等效点光源所组成的分散的点光源(象:虚象和实象均存在,一般多数为虚象)的集合。LED光源所对应的特定的点光源集合有着共同的特征:
(1)、在近场的不同距离下,其光强分布是不相同的;
(2)、在某一特定