LED光谱测量中的问题分析

今年是发光二极管（LED）诞生40周年，但只有到5年前白光LED开发成功后，对LED进行光谱测量才提上日程。迄今，白光LED的法向发光强度已达10cd以上，光效已超过25lm/W［1］。由于它具有10万小时的寿命，微秒级的响应时间，光效已超过白炽灯；并且体积小，结构牢固。所以继卤钨灯、荧光灯之后，它成为第三代照明光源的趋势已成为必然。目前白光LED的制造途径主要有三种： 　　（１）利用InGaN/GaN兰光芯片，结合激发光为黄光的荧光物质YAG复合成白光； 　　（２）利用红、绿、兰三基色通过各自比例的调整，复合成白光； 　　（３）在ZnSe单晶基板上形成ZnCdSe薄膜，通电后薄膜发兰光，它与基板产生连锁反应发出黄光，复合成白光。故各种白光LED离开等能白的色品坐标，即WE（0.3333，0.3333）的差距各不相同，从而对应的色温、色纯度和显色指数等参数也各不相同，所以对它进行光谱量测量的重要性不言而喻。准确测试LED各类光电参数对改善LED的性能作用颇大，其中光谱量的测试基本上有三种方法，　　一是把测量光用若干块不同波长的带通滤光片过滤后到达光探测器，光探测器一般用光电倍增管和硅光电二极管。　　二是把测量光经衍射光栅分光后到达线阵CCD电荷耦合器件。　　三是用单色仪分光后进行测量。前面两种方法主要用于便携式光谱测试仪对LED进行多参数一次性快速测量，用同一结构配置的硬件测量多个参数必然降低测量精度，后一种方法计量部门运用较多，能得到高精度的测量值，但测量时间较长。对单色LED主要测定其峰值波长和半宽度（FWHM），对白色LED主要测定其相对功率分布，从而推导出其色品坐标，主波长、色温、色纯度和显色指数等参数，所以是光谱量测量的重点对象。