電子知識:LED光學特性檢測的國內外進展
1概述
自1976年第一個紅光LED問世以來,經過30年的發展,LED已形成各種光譜系列產品,單個LED的功率也從最初的零點零幾瓦發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的發光效率已達100lm/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有了新的要求。由于LED的光學特性與傳統光源有較大差別,需要研究開發適應這種新型光源的測量方法。
2國際照明委員會(CIE)技術委員會(TC)相關LED的技術特性研究
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,并已轉發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CRI的目視實驗結果。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。技術報告的結論是:應用包括白光LED在內的顯色性計算時,CIECRI并不適用。技術委員會建議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成立專門的技術委員會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發光效率極限值
長期以來,半導體研究專家探索各種新技術以提高LED的內、外量子效率,2006年已有小功率白光LED發光效率達100lm/W的報導。為確定合理的LED發光效率期待值,需要從光度學、色度學的基礎上計算LED發光效率極限值。
1979年10月,第十屆國際計量大會(CGPM)定義了新坎德拉(cd)。坎德拉(cd)為發出單色輻射頻率540.0154
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