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隨著LED發光效率的不斷提高，其在顯示、照明以及其他特殊場合的應用都更加廣泛和深入。如何評價LED應用產品的性能，如何進行有效、準確地檢測，是當前半導體照明領域所面臨的重要問題之一。LED面臨主要技術問題
1.電性能LED是PN結發光器件，單向導電特性，具有較高的結電阻，一定的反向漏電流、反向擊穿電壓；一般需恒流驅動，正向壓降和功率還與結溫有一定的關系。應用產品中往往由多個LED器件串、并聯組成，因此在高電壓下工作的LED照明產品，每個器件的個體差異會影響產品整體的可靠性和光電性能。此外，靜電擊穿保護也是一項值得關注的重要指標。半導體發光二極管是納秒級的高速響應器件，無論是顯示還是照明應用，脈沖調制方式的驅動電路越來越普遍；特別是在LED顯示屏、LCD背光源以及數字照明應用中，脈沖驅動方式可以更有效地發揮LED的特點，實現亮度或照度、色度的數字控制。因此，針對脈動沖驅動方式的LED應用產品，建立規范的測量標準，是推動LED數字照明技術應用的重要工作。
2.光度性能針對LED的輸出光束特點，國際照明委員會出版了CIE-127文件，在該標準中提出了“平均LED發光強度”的概念，并規定了CIE-A和CIE-B測量條件，對測量的幾何條件和探測器的受光面積都做了詳細的規定，但在實際的LED產業中，也帶來了一些問題。(1)從輸出光束來看，LED不是點光源。因此，在CIE127文件規定的兩種光度測量條件下，光度學中的距離平方反比定律不適用。“平均LED發光強度”僅表示單一的LED器件在規定距離條件下的平均光強度，在顯示屏、信號燈及其他特種照明應用中，該平均發光強度值不能用于產品的發光亮度等參數的計算。(2)對于由多個LED器件組成的模塊和應用產品，建議采用IEC61341和國標GB/T19658-2005，進行遠場條件下的光強測量。(3)對于信號燈、LED顯示屏的亮度測量，國際上還沒有統一的標準。(4)光通量的測量，盡管是非常經典的問題，為了消除標準光源和LED的空間分布的差異，專家建議采用較高反射比的漫反射涂料。但高反射比的涂料，往往會使積分球在短波區的光譜反射比不一致，對采用光度計等積分式儀器帶來較大的誤差。因此，實驗室的精密測量應采用光譜輻射度計等儀器。(5)LED的光度性能與結溫密切相關，在半導體照明技術標準工作組新制訂的LED器件產品詳細規范標準中，規定LED的各種光電性能參數是指器件的殼體溫度為25℃條件下的測量值。相應的半導體發光二極管測試方法標準SJ/T2355-2006規定測量器件需裝在無限大的熱沉上，而目前國內一般工廠往往采用普通的積分球進行光通量的測量。不同的積分球，對LED器件的安裝方式各有不同，尤其是功率型LED器件，積分球與支架實際會起到部分散熱作用，結果導致不同儀器之間的明顯測量差異。因此應該將LED器件安裝在恒溫控制的樣品座上，通過恒溫元件控制，保證測試LED器件的殼體溫度恒定在規定的條件下，這樣才能實現測量結果的一致性和準確。(6)如何評價LED產品的發光效能是當前產業界關注的問題。今年，國際標準技術委員會IECTC110成立了聯合的工作組，制訂統一的標準，從而更加合理、準確地評價各種顯示產品的發光效能。
3.色度性能白光LED可由兩種途徑獲得，一種是用藍光LED芯片激發熒光粉產生白光，另外一種是由RGB多個LED混色產生白光。由藍光LED芯片及熒光粉制備的白光LED產品由于熒光粉涂粉工藝問題，會引起空間色度的不均勻。而由RGB混色白光LED產品，在實際應用中由于光衰不一致，產品色品會出現漂移，當前在LCD背光源等應用產品中，采用自動顏色檢測進行反饋控制，可實現RGB色彩管理。關于顯示產品在亮環境下的色彩真實性的評價，IEC正考慮制訂相應的測量標準，在今年5月底的IECTC110會議上我們向IEC國際標準工作組提出了新的議案，提案的內容已得到國際上的肯定，相信在今后的國際標準中將有更多中國的方法被采納。
4.輻射性能(1)LED輻射安全由于LED是窄光束、高亮度的發光器件，考慮到其輻射可能對人眼的危害，因此，對于各種場合應用的LED產品，國際標準規定了相關有效輻射的限值要求和測試方法。目前國際上有IEC60825、CIES009、IEC62471等標準。(2)植物照明中的有效輻射的評價如何針對植物生長的有效光合作用，R/B能量比、數字脈沖調制方式進行評價是目前要解決的主要問題。(3)光療、美容用LED產品的輻射參數評價LED是很好的光療、美容用光源，各種色光的LED具有各種光生物作用，但是目前對光生物作用輻射參數的評價方法還需進行更深入的研究。
5.熱性能評價LED熱性能是影響其光電特性的重要因素。結溫是指LED的PN結的溫度，結溫不同會導致LED出射光的峰值波長偏移、光效變化、壽命和可靠性變化等。熱阻是評價LED散熱能力強弱的重要參數，熱阻越大，LED散熱能力越弱，結溫越容易升高，因此會間接影響LED的光電性能。在LED產品中，對結構中的不同界面、熱通道進行最佳設計、合理匹配，是提高應用產品綜合性能的重要方面。目前國際和國內標準規定結溫的測量采用電測量法，而在熱阻測試中，必然考慮光功率的影響。
6.壽命、可靠性的評價和測試如何衡量和測試壽命和可靠性是眾所關注的問題。因此，研究壽命和可靠性實時加速試驗方法具有重要意義。國內外檢測儀器研發現狀國際上，LED檢測儀器主要來自于美國、德國和日本等發達國家。在國內，近幾年LED的檢測儀器發展非常迅速，已逐步研發成功了從LED芯片、發光材料、LED器件、LED燈和燈具等產業的上、中、下游各個環節的檢測儀器，基本上可以滿足國內LED產品發展的一般需求。但對LED應用產品中所出現的新的檢測問題，無論是檢測標準，還是檢測儀器，與實際需求仍有一定的差距。下面主要針對當前比較關注的光學、熱性能、可靠性和壽命等檢測儀器的狀況做一些分析。光學檢測儀器：國產儀器實用價廉國際上的LED光學測量儀器以德國InstrumentSystems公司為代表，涉及LED的光譜、光度、色度測量儀器。如SPECTRO320和CAS-140B/C等光譜輻射分析儀。SPECTRO320是一款以光電倍增管作為探測器的掃描式光柵光譜儀，主要應用于實驗室的高精度測量，后者是采用CCD列陣探測器的多通道光譜儀，測量速度快，以工廠使用較為普遍。國內近幾年LED光學檢測儀器亦隨著LED產業的發展而迅速成長，像浙江杭州等地企業生產的各種光電性能檢測儀器，廣東、深圳等地的在線分選儀器，以實用、價廉而在國內得到廣泛應用，而且在國際上也有一定的影響。在便攜式光學測量儀器方面，國際上日本的TOPCON和美能達等公司的儀器有一定的知名度；國產的儀器，某些精度指標可能還優于同類的進口儀器，價格卻只有國外產品的幾分之一。如杭州新葉光電工程公司的全數字式照度計和亮度計、北京師范大學光電儀器廠的照度計和亮度計等儀器，在常規應用場合均可替代進口的儀器。熱性能檢測儀器：國內已開發成功功率型LED應用產品的熱通道的設計是提高產品綜合質量指標的重要工作。熱性能檢測儀器是功率型LED研發和制造中的關鍵儀器之一。目前國際上可用于LED熱性能分析的儀器也剛推出不久，以歐盟研發計劃支持的匈牙利產的熱阻測試儀器為代表。該儀器采用國際半導體器件聯盟推薦的電測量方法。廈門半導體照明產業基地將于今年9月引進國內第一臺LED熱性能專用檢測設備，并落戶廈門市產品質量監督檢驗所。國內類似的LED結溫和熱阻檢測儀器，亦已由杭州浙大三色儀器有限公司研發成功。國產的LED200熱性能分析儀，還綜合了光譜、光度、色度和輻射度等參數檢測功能，為功率型LED綜合性能的檢測提供了極好的平臺。可靠性和壽命檢測儀器：目前尚無標準LED器件的可靠性和壽命是應用產品設計最關注的核心問題。國際上目前還沒有相應的測試標準和商品化的檢測設備。信息產業部半導體照明技術標準工作組已組織LED器件行業協會和中電科技集團公司第十三研究所等近十家企業，開始研究制定測試方法標準。在信息產業部電子工業標準化研究所和杭州浙大三色儀器有限公司共同申報的有關半導體照明標準研究的國家“863”計劃課題中，也將半導體照明器件的可靠性和壽命的檢測標準和符合性試驗平臺作為重要的研究工作。第一套基于加速熱應力的LED可靠性和壽命加速試驗設備將于近期由杭州浙大三色儀器有限公司推出。該試驗平臺同時可對40只樣品進行測試，試驗過程中的光、電、色及溫度等各項參數全部由電腦控制和記錄。國際上，日本和美國也都非常重視LED器件壽命的加速試驗方法。日本Matsushita公司的M.Sugimoto博士還曾于5月抵達杭州，與浙大三色儀器有限公司的專家共同探討兩國有關試驗中的熱點問題。
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