半导体发光二极管测试国标.doc

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1、基于LED各个应用领域的实际需求，LED的测试需要包含多方面的内容，包括：电特性、光特性、开关特性、颜色特性、热学特性、可靠性等。    1、电特性      LED是一个由半导体无机材料构成的单极性PN结二极管，它是半导体PN结二极管中的一种，其电压-电流之间的关系称为伏安特性。由图1可知，LED电特性参数包括正向电流、正向电压、反向电流和反向电压，LED必须在合适的电流电压驱动下才能正常工作。通过LED电特性的测试可以获得LED的最大允许正向电压、正向电流及反向电压、电流，此外也可以测定LED的最

2、佳工作电功率。                                                                       图1LED伏安特性曲线      LED电特性的测试一般利用相应的恒流恒压源供电下利用电压电流表进行测试。      2、光特性      类似于其它光源，LED光特性的测试主要包括光通量和发光效率、辐射通量和辐射效率、光强和光强分布特性和光谱参数等。   （1）光通量和光效      有两种方法可以用于光通量的测试，积分球法和变角光度计法。变角光

3、度计法是测试光通量的最精确的方法，但是由于其耗时较长，所以一般采用积分球法测试光通量。如图2所示，现有的积分球法测LED光通量中有两种测试结构，一种是将被测LED放置在球心，另外一种是放在球壁。h:^E8(d                                               图2积分球法测LED光通量      此外，由于积分球法测试光通量时光源对光的自吸收会对测试结果造成影响，因此，往往引入辅助灯，如图3所示。                              

4、                                              图3辅助灯法消除自吸收影响      在测得光通量之后，配合电参数测试仪可以测得LED的发光效率。而辐射通量和辐射效率的测试方法类似于光通量和发光效率的测试。     （2）光强和光强分布特性                                                   图4LED光强测试中的问题      如图4所示，点光源光强在空间各方向均匀分布，在不同距离处用不同接收孔径的探测器接收

5、得到的测试结果都不会改变，但是LED由于其光强分布的不一致使得测试结果随测试距离和探测器孔径变化。因此，CIE-127提出了两种推荐测试条件使得各个LED在同一条件下进行光强测试与评价，目前CIE-127条件已经被各LED制造商和检测机构引用。                                             图5CIE-127推荐LED光强测试条件      （3）光谱参数       LED的光谱特性参数主要包括峰值发射波长、光谱辐射带宽和光谱功率分布等。单色LED的光谱为单

6、一波峰，特性以峰值波长和带宽表示，而白光LED的光谱由多种单色光谱合成。所有LED的光谱特性都可由光谱功率分布表示，而由LED的光谱功率分布还可计算得到色度参数。      光谱功率分布的测试需要通过分光进行，将各色光从混合的光中区分出来进行测定，一般可以采用棱镜和光栅实现分光。                                                                            图6白光LED光谱功率分布       3、开关特性     LED开关特

7、性是指LED通电和断电瞬间的光、电、色变化特性。通过LED开关特性的测试可以获得LED在通断电瞬间工作状态、物质属性等的变化规律，由此不仅可了解通断电对LED的损耗，也可用以指导LED驱动模块的设计等。     4、颜色特性      LED的颜色特性主要包括色品坐标、主波长、色纯度、色温及显色性等，LED的颜色特性对白光LED尤为重要。       现有的颜色特性测试方法有分光光度法和积分法。如图7所示：分光光度法是通过单色仪分光测得LED光谱功率分布，之后利用色度加权函数积分获得对应色度参数；积分

8、法是利用特定滤色片配合光电探测器直接测得色度参数；分光光度法的准确性要大大高于积分法。                                                       图7LED颜色特性测试方法       5、热学特性      LED的热学特性主要指热阻和结温。热阻是指沿热流通道上的温度差与通道上耗散的功率之比。结温是指LED的PN结温度。LED的热阻和结温是影响LED光电性能的重要因素。 现有的对LED结温的测试一般有两