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检测仪器：LED产品质量分析和判断的杠杆 一、全面考虑性能参数 半导体发光二极管 （LED）因其体积小、定向发射 、高亮度、PN结电特性等特点，从而 在品质的评价和检测方法方面产生许多新的问题。不同的应用场合，决定了对LED产品的性能 要求。从光学性能来看，用于显示的LED，主要是亮度、视角分布、颜色等参数。用于普通照 明的LED，更注重光通量、光束的空间分布、颜色、显色特性等参数，而生物应用的LED，则 更关心生物有效辐射功率、有效辐射照度等参数。此外，发光二极管既是一种光源，又是一种 功率型的半导体器件，因此有关它的质量必须从光学、电学和热学等诸多方面进行综合评价。 从目前LED产品的结构及产业发展的角度看，照明LED产品主要需考虑光学性能、电性能、 热性能、辐射安全和寿命等几方面的参数 光学性能。LED的光学性能主要涉及到光谱、光度和色度等方面的性能要求。根据新制定 的行业标准“半导体发光二极管测试方法”，主要有发光峰值波长、光谱辐射带宽、轴向发光强 度、光束半强度角、光通量、辐射通量、发光效率、色品坐标、相关色温、色纯度和主波长、 显色指数等参数。显示用的LED，主要是视觉的直观效果，因此对相关色温和显色指数不作要 求，而照明用的白 LED，上述两个参数就尤为重要，它是照明气氛和效果的重要指标，而色 纯度和主波长一般没有要求。 电性能。LED的PN结电特性，决定了LED在照明应用中区别于传统光源的电气特性，即单向非 线性导电特性、低电压驱动以及对静电敏感等特点。目前主要的测量参数包括正向驱动电流、 正向压降、反向漏电流、反向击穿电压和静电敏感度等。 热性能。照明用LED发光效率和功率的提高是当前LED产业发展的关键问题之一，与此同 时，LED的PN结温度及壳体散热问题显得尤为重要，一般用热阻、壳体温度、结温等参数表示。 辐射安全。目前，国际电工委员会IEC将LED产品等同于半导体激光器的要求进行辐射的安 全测试和论证。因LED是窄光束、高亮度的发光器件，考虑到其辐射可能对人眼视网膜的危害， 因此，对于不同场合应用的LED，国际标准规定了其有效辐射的限值要求和测试方法，目前在 欧盟和美国，照明LED产品的辐射安全作为一项强制性的安全要求执行。 可靠性和寿命。可靠性指标是衡量LED在各种环境中正常工作的能力。在液晶背光源和大 屏幕显示中特别重要。寿命是评价LED产品可用周期的质量指标，通常用有效寿命或终了寿命 表示。在照明应用中，有效寿命 是指LED在额定功率条件下，光通量衰减到初始值的规定百分 比时所持续的时间。 二、重视制定测量标准 LED的发光面小、光束狭窄、亮度高等特点决定了其检测的特殊性，为了应对这个问题， CIE分别成立了“TC2-45LED测量”和 “TC2-46CIE/ISOLED强度测量标准”两个技术委员会。 CIETC2-34小组于1997年10月在维也纳总部召开会议，制定并推荐了CIE 127-1997LED测量标 准，它涉及LED辐射度、光度和色度测量。但是由于近年来LED的技术发展迅速，尤其是照明 用白 LED的产品，许多问题都是过去所未考虑到的。因此，在1999年日本东京都举行的CIE 年会上，与会的发达国家代表提议，由CIETC2-34制定白 LED照明器具标准，日本代表团还 提交了一般照明用白 LED的两项标准草案。 为了发展照明LED技术，发达国家都非常重视LED测试方法及标准的研究。例如美国国家 标准检测研究所 （NIST）组织国际知名测试专家开展LED测试的研究，重点研究LED发光特性、 温度特性和光衰特性等测试方法，试图建立整套的LED测试方法和技术标准，在LED测试方面 已经走在了世界的前列。日本成立了“白 LED测试研究委员会”专门研究照明用白 LED的 测试方法和技术标准。世界发达国家为了抢占LED研究的制高点，在LED标准和测试方面都投 入了大量的人力物力，在标准方面注重选择LED的特性参数及测试方法的研究。 在我国，半导体发光二极管测试方法目前尚无相应的国家标准，因此在不同的生产厂家以 及用户之间经常产生很大争议。近年来，中国光协光电器件专业分会陆续组织了多次的半导体 发光二极管测试方法的学术研讨和交流，业界人士逐步形成较为统一的认识，并制定了统一的 行业标准SJ/T2355-2005 “半导体发光二极管测试方法”，在行业内的产品交流、对比中发挥了 重要作用，该标准不仅采纳了CIE127-1997“MeasurementofLEDs”的方法，同时结合照明用功 率型白 LED的发展需求，增加了显色特性