電子知識：LED光學特性檢測的國內(nèi)外進展

１概述

    自１９７６年第一個紅光ＬＥＤ問世以來，經(jīng)過3０年的發(fā)展，ＬＥＤ已形成各種光譜系列產(chǎn)品，單個ＬＥＤ的功率也從最初的零點零幾瓦發(fā)展至幾瓦乃至數(shù)十瓦。２００１年白光ＬＥＤ研制成功，人們期待ＬＥＤ最終能進入照明領域，甚至進入家庭照明。最新白光ＬＥＤ的研究成果更是激動人心。小功率ＬＥＤ的發(fā)光效率已達１００l(fā)m/W。特別是ＲＧＢ－ＬＥＤ的研究結(jié)果表明，ＬＥＤ也與常規(guī)三基色熒光燈一樣，可以獲得各種不同的色溫和均勻的照明環(huán)境。

    ＬＥＤ光源的進展和人們對它在照明領域中應用的期待，也對相應的光學檢測技術(shù)有了新的要求。由于ＬＥＤ的光學特性與傳統(tǒng)光源有較大差別，需要研究開發(fā)適應這種新型光源的測量方法。

２國際照明委員會（ＣＩＥ）技術(shù)委員會（ＴＣ）相關ＬＥＤ的技術(shù)特性研究

    國際照明委員會（ＣＩＥ）的兩個分部：Ｄ１（視覺和顏色分部）、Ｄ２（光和輻射測量分部），正在研究白光ＬＥＤ的顯色性和相關的計量問題，并已轉(zhuǎn)發(fā)Ｄ１∶ＴＣ１－６５，ＴＣ１－６２這兩個研究色表的目視測量和ＬＥＤ的顯色性的文件草案。

    ＴＣ１－６２文件《ＣｏｌｏｕｒＲｅｎｄｅｒｉｎｇｏｆＷｈｉｔｅＬＥＤＬｉｇｈｔＳｏｕｒｃｅｓ》可能部分替代ＣＩＥ１３．３－１９９５出版物。這兩個文件已進入投票階段。

    ＴＣ１－６２文件《ＣｏｌｏｕｒＲｅｎｄｅｒｉｎｇｏｆＷｈｉｔｅＬＥＤＬｉｇｈｔＳｏｕｒｃｅｓ》介紹了白光ＬＥＤ顯色指數(shù)ＣＲＩ的目視實驗結(jié)果。ＣＩＥ１３．３－１９９５出版物中規(guī)定了ＣＲＩ的計算方法，如果白光ＬＥＤ對ＣＲＩ進行計算的結(jié)果與目視結(jié)果有矛盾，文件確定存在這一矛盾。技術(shù)報告的結(jié)論是：應用包括白光ＬＥＤ在內(nèi)的顯色性計算時，ＣＩＥＣＲＩ并不適用。技術(shù)委員會建議Ｄ１建立一組新的顯色指數(shù)，這些顯色指數(shù)不立即替代目前的ＣＩＥ顯色指數(shù)計算方法。新的顯色指數(shù)作為ＣＩＥＣＲＩ的補充，在成功地應用組合新的顯色指數(shù)后才能確定替代目前ＣＲＩ的計算方法。Ｄ２成立專門的技術(shù)委員會ＴＣ２－４５研究ＬＥＤ的測量方法：ＴＣ２－４５文件《Ｍｅａ-ｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆＬＥＤＳ》正在投票中，它將會替代ＣＩＥ１２７出版物。

３ＬＥＤ發(fā)光效率極限值

    長期以來，半導體研究專家探索各種新技術(shù)以提高ＬＥＤ的內(nèi)、外量子效率，２００６年已有小功率白光ＬＥＤ發(fā)光效率達１００ｌｍ/Ｗ的報導。為確定合理的ＬＥＤ發(fā)光效率期待值，需要從光度學、色度學的基礎上計算ＬＥＤ發(fā)光效率極限值。

    １９７９年１０月，第十屆國際計量大會（ＣＧＰＭ）定義了新坎德拉（ｃｄ）?？驳吕ǎ悖洌榘l(fā)出單色輻射頻率５４０．０１５４