随着LED技术的迅猛发展,尤其是发光效率的逐步提高,LED的应用市场正逐步扩大。在使用过程中,要对发光二极管的色度、光感度以及电参数等进行检测。LED的发光性能特别,其单个芯片可以说就是一个标准的光源,因为其发光点不大,算得上是点光源,发光的统一性能极佳,立体角也不大,同时大部分的LED芯片都属于单色光。这就表示对芯片的测量是十分简单易行的。不过,单个芯片跟经过封装后的LED以及用众多芯片排布成的阵列式原件相比,二者在发光特性上还是有较大区别的。跟单颗LED不同,这类经过封装或者组合的原件发光没有统一性,发光角度不大。因此对于经过封装的LED进行测量,首先要优化并统一标准,所得结果才具有一致性。
1、LED的检测参数
通常而言,对于LED的测评有众多光学参量,例如光与辐射的强度和通量大小,发光效率,峰度以及风波和主波的长度等等。不过,当前LED光源已经构成了对传统光源的挑战,在竞争中,自然会有更多的测量要求出现,比如用户最关心的照度以及亮度。在测量过程中,涉及到的仪器有光度计、辐射计等等。
2、发光强度的测量
通常情况下,由一个点光源产生的光具有向同性,根据这个原理,人们能够利用对任何一个既定方向的单位立体角进行光通量的测定,以此来明确点光源的发光强度?发光二极管的尺寸很小,光强度也不大,因此在测量时要将探头放置在靠近LED的地方,如果以常规手段进行光强测定,势必造成较大误差。所以,业内相关标准很早就规定了有关LED光强的测定准则,其中对于发光二极管应放于参考光轴的什么方位、距离远近、探头的大小以及立体角的具体数据都做了明确规定。若是一个特定光源的光强会跟随角度以及距离的调整而发生改变,那么,针对此光源的所有测量数据实则为各个测量标准下的平均数据。也就是可将光强测定值称作发光二极管的平均光强。现阶段,几乎所有研究单位都采用这一平均光强进行研究。
3、总光通量的测量
以上所探讨的是针对发光二极管的光强测定,若是对全部角度的测定结果通过积分处理,便能获得LED辐射光通量的总和数值。当前,对于光通量的测定,可以从其原理来区分,除了总光通量以为还有一种是光强积分的测量方法;从测量方法来划分,也可分为两种,一个是采用分布光度计,一种是采用积分球。
3.1 、总光通量的基准测量方法
总光通量的基准测量方法是国标GB/T24824-2009推荐的首选方法,当对测量结果有争议的时候,应采用本方法测量。
该方法是在测光暗室内,使用探测器旋转式分布光度计,采用照度分布积分法实现总光通量的测量。同时,该方法要求被测LED模块发光中心处于分布光度计的旋转中心。通过数值积分可由公式计算LED模块的总光通量。
3.2 、光强积分法测量光通量
光强积分法是在测光暗室内,使用分布光度计测量LED模块的光强分布,通过数值积分的方式计算出LED模块的总光通量和区域光通量。该方法同样要求被测LED模块发光中心处于分布光度计的旋转中心,同时测量距离足够大,能够把被测LED模块近似认为点光源。
3.3、积分球法测量光通量
积分球法是将积分球与光度计或光谱辐射计结合,采用替代方法测量总光通量。采用积分球法测量时,应分别将标准LED模块和被测LED模块放入积分球内点燃,并分别记录它们在光电转换器的读数Ei和Eo,则可通过公式计算求得被测LED模块的光通量。
采用积分球法测量时应注意以下问题:
1)积分球应足够大,积分球内壁涂层反射率应具备良好的均匀性和光谱中性,并且对温度和湿度变化不敏感,积分球内挡光物体尽量少。