LED參數(shù)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)
·引言
LED技術(shù)雖然已經(jīng)有40多年的發(fā)展歷史,在產(chǎn)業(yè)界依然存在LED 光學(xué)參數(shù)測(cè)試再現(xiàn)性差,測(cè)量不確定度大,不同測(cè)試裝置之間的測(cè)試結(jié)果一致性差等現(xiàn)象[1～3 ] 。究其原因,如同國(guó)內(nèi)對(duì)LED 產(chǎn)業(yè)存在多頭管理,國(guó)際上也一樣: 國(guó)際半導(dǎo)體設(shè)備與材料組織(SEMI) ,國(guó)際電工委員會(huì)(IEC) 和國(guó)際照明委員會(huì)(CIE) 都程度不同地涉及到LED ,尤其是后兩個(gè)委員會(huì)。
正是由于LED 的相關(guān)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)是由國(guó)際上不同的標(biāo)準(zhǔn)化組織制定的,而且各個(gè)國(guó)際組織總體上沒有系統(tǒng)的規(guī)劃,相關(guān)組織間也沒有充分協(xié)商,因而存在不同的質(zhì)量評(píng)價(jià)體系,所頒文件的技術(shù)內(nèi)容也不盡相同。IEC 成立于1906年,它把LED 作為一個(gè)顯示用半導(dǎo)體器件處理,側(cè)重于它的物理特性。CIE 成立于1913 年,它更多地把LED 作為一個(gè)光源器件處理,所以導(dǎo)致各自的LED 測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)之間存在微小的差異。
本文試圖通過比較各自的標(biāo)準(zhǔn),找出兩者的不同之處,以便為L(zhǎng)ED 測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn)的最終定稿提供一些參考。
1·CIE 和ICE對(duì)同一事件的不同表述
1·1·1、發(fā)光(輻射) 效能的定義
首先,必須修正對(duì)這個(gè)術(shù)語的誤解,發(fā)光(輻射)效率(efficiency)
用在此文中是不妥的,因?yàn)樾适侵笩o量綱的物理量,而此處是有量綱的。所以,正確的叫法是“發(fā)光(輻射) 效能(efficacy) ”。
發(fā)光(輻射) 效能的定義:
CIE 定義:LED 發(fā)出的光通量(輻射通量) 與耗費(fèi)電功率之比。
IEC 定義:LED 發(fā)出的光通量(輻射通量) 與耗費(fèi)正向電流之比[4 ] 。
評(píng)論:CIE 的發(fā)光效能要測(cè)3 個(gè)物理量:總光通量,正向電流,正向電壓(或內(nèi)阻) 。而IEC 只需測(cè)量?jī)蓚�(gè)物理量:總光通量、正向電流。它沒有選擇正向電壓是很明智的,因正向電壓會(huì)隨管芯溫度的升高而下降。作者認(rèn)為,IEC 的定義是不夠嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹Ｒ驗(yàn)榧词箤?duì)于同一批次的管芯和封裝,管芯的內(nèi)阻及端電壓存在微小差異,所以僅適用于對(duì)發(fā)光(輻射) 效能允許有一定變動(dòng)范圍的情況。這樣測(cè)試時(shí)間將縮短,因只需測(cè)量?jī)蓚�(gè)物理量。
1·1·2、發(fā)光強(qiáng)度的測(cè)量距離
CIE[5 ] 規(guī)定了發(fā)光強(qiáng)度的測(cè)量距離有兩種:遠(yuǎn)場(chǎng)(條件A) 為316mm ,對(duì)應(yīng)的立體角為01001Sr；近場(chǎng)(條件B) 為100mm ,對(duì)應(yīng)的立體角為0101Sr :兩者之間可以相互轉(zhuǎn)換,遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)量結(jié)果乘以10 就得到近場(chǎng)測(cè)量結(jié)果。
IEC[6 ]規(guī)定的測(cè)量距離僅為近場(chǎng)(條件B) ,立體角< 0101Sr ; (為什么不寫等于0101Sr ?) 。
對(duì)測(cè)量距離,CIE 明確規(guī)定從LED 的外殼頂端到光探測(cè)器的靈敏面。而IEC 規(guī)定得比較模糊。
評(píng)論:表面看起來,遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)量比近場(chǎng)測(cè)量有時(shí)候不確定度要小,因?yàn)樵诖藯l件下對(duì)測(cè)量距離、電流和雜散光的要求可相對(duì)低一些。但同時(shí),LED 安裝傾角的影響卻相對(duì)增大,這可是一個(gè)大誤差源。一般而論,遠(yuǎn)場(chǎng)條件可適用強(qiáng)照明及封裝產(chǎn)品,而近場(chǎng)條件 適用于弱照明和芯片、指示燈和背光源等。故均有存在的必要性。其次,CIE 在邏輯上不夠嚴(yán)謹(jǐn)。
