中心議題：

• 照明LED產品需考慮光學性能、電性能、熱性能
  、輻射安全和壽命等方麵的參數
• 在LED光電測量中應注意三方麵的問題

解決方案：

• LED的PN結電特性，區別於傳統光源的電氣性能
• LED光電測量中應注意三方麵的問題

全麵考慮性能參數
半導體發光二極管(LED)因其體積小、定向發射光
、高亮度
、PN結電特性等特點，從而在品質的評價和檢測方法方麵產生許多新的問題。不同的應用場合
，決定了對LED產品的性能要求。從光學性能來看
，用於顯示的LED
，主要是亮度、視角分布
、顏色等參數。用於普通照明的LED
，更注重光通量、光束的空間分布、顏色
、顯色特性等參數
，而生物應用的LED
，則更關心生物有效輻射功率
、有效輻射照度等參數。此外，發光二極管既是一種光源，又是一種功率型的半導體器件，因
此有關它的質量必須從光學
、電學和熱學等諸多方麵進行綜合評價。

從目前LED產品的結構及產業發展的角度看

，照明LED產品主要需考慮光學性能、電性能、熱性能
、輻射安全和壽命等幾方麵的參數。

光學性能：LED的光學性能主要涉及到光譜、光度和色度等方麵的性能要求。根據新製定的行業標準“半導體發光二極管測試方法”
，主要有發光峰值波長、光譜輻射帶寬
、軸向發光強度、光束半強度角、光通量、輻射通量、發光效率
、色品坐標、相關色溫、色純度和主波長、顯色指數等參數。顯示用的LED
，主要是視覺的直觀效果
，因此對相關色溫和顯色指數不作要求，而照明用的白光LED，上述兩個參數就尤為重要，它是照明氣氛和效果的重要指標，而色純度和主波長
一般沒有要求。

電性能：LED的PN結電特性
，決定了LED在照明應用中區別於傳統光源的電氣性能，即單向非線性導電特性


、低電壓驅動以及對靜電敏感等特點。目前主要的測量參數包括正向驅動電流、正向壓降、反向漏電流、反向擊穿電壓和靜電敏感度等。

熱性能：照明用LED發光效率和功率的提高是當前LED產業發展的關鍵問題之一
，與此同時，LED的PN結溫度及殼體散熱問題顯得尤為重要，一般用熱阻
、殼體溫度、結溫等參數表示。

輻射安全：目前
，國際電工委員會IEC將LED產品等同於半導體激光器的要求進行輻射的安全測試和論證。因LED是窄光束、高亮度的發光器件，考慮到其輻射可能對人眼視網膜的危害
，因此，對於不同場合應用的LED，國際標準規定了其有效輻射的限值要求和測試方法。目前在歐盟和美國，照明LED產品的輻射安全作為一項強製性的安全要求執行。

可靠性和壽命：可靠性指標是衡量LED在各種環境中正常工作的能力。在液晶背光源和大屏幕顯示中特別重要。壽命是評價LED產品可用周期的質量指標，通常用有效壽命或終了壽命表示。在照明應用中，有效壽命是指LED在額定功率條件下，光通量衰減到初始值的規定百分比時所持續的時間。

重視製定測量標準
LED的發光麵小、光束狹窄、亮度高等特點決定了其檢測的特殊性
，為了應對這個問題
，CIE分別成立了“TC2-45 LED測量”和“TC2-46 CIE/ISO LED強度測量標準”兩個技術委員會。CIETC2-34小組於1997年10月在維也納總部召開會議，製定並推薦了CIE127-1997 LED測量標準，它涉及LED輻射度、光度和色度測量。但是由於近年來LED的技術發展迅速，尤其是照明用白光LED的產品

，許多問題是過去所未考慮到的。因此，在1999年日本京都舉行的CIE年會上
，與會的發達國家代表提議，由CIETC2-34製定白光LED照明器具標準
，日本代表團還提交了一般照明用白光LED的兩項標準草案。

為了發展照明LED技術，發達國家都非常重視LED測試方法及標準的研究。例如美國國家標準檢測研究所(NIST)組織國際知名測試專家開展LED測試的研究，重點研究LED發光特性
、溫度特性和光衰特性等測試方法，試圖建立整套的LED測試方法和技術標準
，在LED測試方麵已經走在了世界的前列。日本成立了“白光LED測試研究委員會”
，專門研究照明用白光LED的測試方法和技術標準。世界發達國家為了搶占LED研究的製高點，在LED標準和測試方麵都投入了大量的人力物力
，在標準方麵注重選擇LED的特性參數及測試方法的研究。

zaiwoguo
，bandaotifaguangerjiguanceshifangfamuqianshangwuxiangyingdeguojiabiaozhun
，yincizaibutongdeshengchanchangjiayijiyonghuzhijianjingchangchanshenghendazhengyi。jinnianlai


，zhongguoguangxieguangdianqijianzhuanyefenhuiluxuzuzhileduocidebandaotifaguangerjiguanceshifangfadexueshuyantaohejiaoliu，yejierenshizhubuxingchengjiaoweitongyiderenshi，bingzhidingletongyidexingyebiaozhunSJ/T2355-2005“半導體發光二極管測試方法”，在行業內的產品交流
、對比中發揮了重要作用。該標準不僅采納了CIE127-1997“Measurement of LEDs”的方法，同時結合照明用功率型白光LED的發展需求，增加了顯色特性、結溫等參數的測量方法，為照明LED產品的發展提供了極為重要的依據。

近幾年來
，多芯片或多管組合型LED燈的發展亦非常迅速，而國內外還沒有專門針對LED燈製定相應的檢測標準。但是作為一種照明應用產品
，國際電工委員會IEC和國際照明委員會CIE已有相關的測量標準。照明用LED燈的中心光強和光束角可參照IEC61341-1994的標準執行，同樣國家標準GB/T 19658-2005“反射燈的中心光強和光束角的測量方法”已由浙大三色儀器公司負責起草完成
，並於2005年8月開始實施。對於光譜輻射及顏色的測量，則可參照CIE NO.63文件及國家標準GB/T7922-2003等執行。

隨著人們對光生物安全性的重視，根據國際電工委員會IEC60825標準的要求

，LED燈或燈具產品必須按照類似於激光器件的要求進行輻射安全的檢測。國內的企業普遍對此重視不夠。隨著國內更多的LED產品進入美國和歐盟等國際市場
，將會涉及更多較為複雜的輻射安全的測試問題。對於目前發展迅速的寬光束LED產品，上述IEC標準的要求可能太苛刻。對於常規照明用的燈和燈係統，考慮到可能對人體皮膚和眼睛的健康造成的危害，國際電工委員會於2002年采納了國際照明委員會的文件CIES009/E 2002“燈和燈係統的光生物安全性”，作為IEC的正式標準。為了應對國際上的變化，我國於2004年亦製定了相應的標準，該標準由國家電光源檢測中心(北京)和浙江大學三色儀器有限公司負責起草
，並將於近期正式發布。

努力開發檢測儀器
國際上，美國、德國和日本等國家在LED的檢測儀器方麵起步較早，並形成了一定的特色。在國內
，近幾年LED的檢測儀器發展非常迅速
，已逐步研發成功了從LED芯片
、發光材料
、LED管、LED燈和燈具等產業的上、中
、下遊各個環節的檢測儀器，包括實驗室研發用的檢測儀器、生產線上的自動檢測和分選設備以及產品的品質檢驗用儀器。

測量指標包括：光譜、光度、色度、輻射、電參數、熱阻
、可靠性和壽命等參數。在實驗室研發及品質檢測儀器方麵
，基本上可以滿足國內LED產品發展的一般需求。國內的儀器價格上往往有比較大的優勢，隻有進口儀器的幾分之一

，這對國內眾多的中小型LED企業初期的產品質量的提高起到一定的積極作用。但是，由於某些儀器製造的技術水平以及對LED測(ce)量(liang)標(biao)準(zhun)的(de)認(ren)識(shi)差(cha)距(ju)，使(shi)得(de)各(ge)個(ge)廠(chang)家(jia)之(zhi)間(jian)的(de)儀(yi)器(qi)測(ce)量(liang)結(jie)果(guo)往(wang)往(wang)存(cun)在(zai)明(ming)顯(xian)的(de)差(cha)別(bie)。典(dian)型(xing)的(de)情(qing)況(kuang)，如(ru)發(fa)光(guang)二(er)極(ji)管(guan)的(de)軸(zhou)向(xiang)光(guang)強(qiang)的(de)測(ce)量(liang)

，普(pu)遍(bian)存(cun)在(zai)測(ce)量(liang)結(jie)果(guo)的(de)可(ke)對(dui)比(bi)性(xing)差(cha)。對(dui)於(yu)同(tong)一(yi)LED管子，兩個廠家之間的測量結果可能存在百分之十幾
，甚至百分之幾十的誤差
，遠遠超過一般的光度測量精度範圍。

目前
，在LED光電測量中應特別注意下列幾方麵的問題：
首先，測量的標準
發fa光guang二er極ji管guan的de光guang輻fu射she實shi際ji上shang是shi一yi種zhong定ding向xiang的de成cheng像xiang光guang束shu，因yin此ci不bu能neng按an照zhao一yi般ban教jiao科ke書shu中zhong的de光guang度du測ce量liang規gui則ze測ce量liang和he計ji算suan發fa光guang強qiang度du。也ye就jiu是shi說shuo，一yi般ban情qing況kuang下xia發fa光guang強qiang度du不bu能neng簡jian單dan地di用yong探tan測ce麵mian上shang的de照zhao度du和he距ju離li平ping方fang反fan比bi定ding律lv來lai計ji算suan。CIE 127-1997“發光二極管測量”出版物把LED的強度測試確定為平均強度的概念，並規定了統一的測試結構，包括探測器接收麵的大小和測量距離的要求。這樣就為LED的準確測試比對奠定了基礎。雖然CIE的文件並非國際標準，但目前已得到國際上的普遍認同和采用。我國的LED行業標準與該CIE文件的方法完全一致。

第二，光度測量傳感器的光譜響應
目前
，在LED測量儀器中所用的光度測量傳感器是采用矽光電二極管和相應的視覺光譜響應校正濾光片組成。為了使探測器的光譜響應函數與CIE標準觀察者光譜光視效率函數V(λ)一(yi)致(zhi)，一(yi)般(ban)需(xu)由(you)多(duo)片(pian)濾(lv)光(guang)片(pian)組(zu)成(cheng)。由(you)於(yu)受(shou)材(cai)料(liao)及(ji)工(gong)藝(yi)的(de)限(xian)製(zhi)
，某(mou)些(xie)儀(yi)器(qi)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)在(zai)光(guang)譜(pu)匹(pi)配(pei)上(shang)存(cun)在(zai)一(yi)定(ding)的(de)差(cha)異(yi)，當(dang)儀(yi)器(qi)出(chu)廠(chang)定(ding)標(biao)所(suo)用(yong)的(de)標(biao)準(zhun)源(yuan)(通常采用2856K鎢絲燈)與所測量的LED管的光譜存在較大差異時，測量的LED光度量值就會產生明顯的偏差
，而且對某些單色LED往wang往wang更geng加jia明ming顯xian。因yin此ci應ying采cai用yong光guang譜pu響xiang應ying曲qu線xian在zai各ge個ge波bo長chang符fu合he度du較jiao好hao的de高gao精jing度du光guang度du探tan測ce器qi，或huo者zhe采cai用yong光guang譜pu輻fu射she法fa測ce量liang，並bing由you計ji算suan機ji加jia權quan積ji分fen，得de到dao準zhun確que的de測ce量liang結jie果guo。否fou則ze

，必bi須xu采cai用yongLED標準樣管對儀器進行定標或校正，才能得到比較一致的結果。

第三，測量的方向性
發光二極管發射光的方向性很強，測量方向的定位將明顯影響測量結果的準確性。尤其在LED的軸向光強測量中，一些儀器沒有對測量LED的方向作限定，這樣就很難保證測量精度。

在LED的測試供電驅動中，LED本身結溫的升高對電參數和發光的影響不容忽視。因此
，測量時的環境溫度及器件的溫度平衡是非常重要的一項測量條件。

從國內外現有的LED檢測儀器來看，基本上是針對發光二極管的測試要求。隨著功率型LED的發展

，對測試方法的統一和儀器的要求，越來越受到大家的關注。現有的許多測試儀器，對於照明用LED燈的測量將會帶來很多新的問題。因此
，在選購和使用LED測量儀器的過程中，必須根據產品的種類
、特性及相關的國內外標準來確定。

隨著LED產業的飛速發展
，行業內應針對LED產品不同階段的要求
，盡快製定統一的檢測方法和標準，形成符合實際需求
、有中國自主知識產權的檢測儀器，從而有利於上、中、下遊各產業鏈的相互配合和協調發展，促進照明LED市shi場chang的de規gui範fan以yi及ji中zhong國guo企qi業ye參can與yu國guo際ji市shi場chang競jing爭zheng力li的de提ti高gao。值zhi得de注zhu意yi的de是shi，檢jian測ce儀yi器qi是shi產chan品pin質zhi量liang分fen析xi和he判pan斷duan的de杠gang杆gan
，儀yi器qi的de精jing度du和he可ke靠kao性xing應ying該gai是shi最zui重zhong要yao的de指zhi標biao。中zhong國guo的de儀yi器qi製zhi造zao企qi業ye
，應ying該gai發fa展zhan更geng多duo具ju有you國guo際ji先xian進jin水shui平ping的de檢jian測ce儀yi器qi，滿man足zu照zhao明mingLED產業不斷發展的需求。