電子知識：LED光學(xué)特性檢測的國內外進(jìn)展

１概述

    自１９７６年第一個(gè)紅光ＬＥＤ問(wèn)世以來(lái)，經(jīng)過(guò)3０年的發(fā)展，ＬＥＤ已形成各種光譜系列產(chǎn)品，單個(gè)ＬＥＤ的功率也從最初的零點(diǎn)零幾瓦發(fā)展至幾瓦乃至數十瓦。２００１年白光ＬＥＤ研制成功，人們期待ＬＥＤ最終能進(jìn)入照明領(lǐng)域，甚至進(jìn)入家庭照明。最新白光ＬＥＤ的研究成果更是激動(dòng)人心。小功率ＬＥＤ的發(fā)光效率已達１００l(fā)m/W。特別是ＲＧＢ－ＬＥＤ的研究結果表明，ＬＥＤ也與常規三基色熒光燈一樣，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(jìn)展和人們對它在照明領(lǐng)域中應用的期待，也對相應的光學(xué)檢測技術(shù)有了新的要求。由于ＬＥＤ的光學(xué)特性與傳統光源有較大差別，需要研究開(kāi)發(fā)適應這種新型光源的測量方法。

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

    國際照明委員會(huì )（ＣＩＥ）的兩個(gè)分部：Ｄ１（視覺(jué)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(guān)的計量問(wèn)題，并已轉發(fā)Ｄ１∶ＴＣ１－６５，ＴＣ１－６２這兩個(gè)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(gè)文件已進(jìn)入投票階段。

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

３ＬＥＤ發(fā)光效率極限值

    長(cháng)期以來(lái)，半導體研究專(zhuān)家探索各種新技術(shù)以提高ＬＥＤ的內、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(xué)、色度學(xué)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(huì )（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