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LED光谱测量中的问题分析
发光二极管(LED)诞生已有40年,但只有到5年前白光LED开发成功后,对LED进行光谱测量才提上日程。迄今,白光LED的法向发光强度已达10cd以上,光效已超过25lm/W[1]。由于它具有10万小时的寿命,微秒级的响应时间,光效已超过白炽灯;并且体积小,结构牢固。所以继卤钨灯、荧光灯之后,它成为第三代照明光源的趋势已成为必然。目前白光LED的制造途径主要有三种:
(1)利用InGaN/GaN兰光芯片,结合激发光为黄光的荧光物质YAG复合成白光;
(2)利用红、绿、兰三基色通过各自比例的调整,复合成白光;
(3)在ZnSe单晶基板上形成ZnCdSe薄膜,通电后薄膜发兰光,它与基板产生连锁反应发出黄光,复合成白光。故各种白光LED离开等能白的色品坐标,即WE(0.3333,0.3333)的差距各不相同,从而对应的色温、色纯度和显色指数等参数也各不相同,所以对它进行光谱量测量的重要性不言而喻。准确测试LED各类光电参数对改善LED的性能作用颇大,其中光谱量的测试基本上有三种方法,
一是把测量光用若干块不同波长的带通滤光片过滤后到达光探测器,光探测器一般用光电倍增管和硅光电二极管。
二是把测量光经衍射光栅分光后到达线阵CCD电荷耦合器件。
三是用单色仪分光后进行测量。
前面两种方法主要用于便携式光谱测试仪对LED进行多参数一次性快速测量,用同一结构配置的硬件测量多个参数必然降低测量精度,后一种方法计量部门运用较多,能得到高精度的测量值,但测量时间较长。对单色LED主要测定其峰值波长和半宽度(FWHM),对白色LED主要测定其相对功率分布,从而推导出其色品坐标,主波长、色温、色纯度和显色指数等参数,所以是光谱量测量的重点对象。