标准LED的技术参数 - 检测LED光源及其光学特性

 

　　8.标准LED

　　（1）LED光学特性测量的理论与技术基础

　　A.根据以上对LED光学特性的分析，国家计量部门和工业界可应用常规的光度、色度及辐射度仪器对LED的总光通量、光谱特性、色品坐标、主波长、色温等参数进行测量。

　　B.对于LED发光强度的测量，由于LED发光特性不遵循光度学的距离平方反比定律，CIE127文件推荐采用A，B条件测量LED平均发光强度（ALI）。

　　C.为了提高平均发光强度、光通量等量值传递过程中测量的不确定度和提高测量效率，CIE建立了Tc2－45、Tc2－46、Tc2－50等技术委员会，开展相关的研究和评价工作，以及对标准LED的研究。

　　D.光度学、色度学、辐射度学的基本理论是LED的测量基础。标准A光源是测定标准LED光谱功率分布特性的重要基准。

　　E. 准确的标准LED光通量值可用分布式光度计测量确定。作为一种补充测试方法，美国（NIST）、匈牙利、英国（NPL）、德国（PTB） 等国家以及我国都在积极开展标准LED研究工作。

　　（2）对标准LED特性的要求

　　A.标准LED的工作温度一般大于环境温度，也有致冷的技术方案；B.标准LED的样品需要老化几百小时，选择其中的稳定者进行后期标定工作；C. 标准LED必须与测试样品具有同样的光谱功率分布，需要建立多种不同颜色的标准LED。特别是白光LED，由于它可由不同光谱组成，研制通用的白光LED标准几乎不太可能；D.标准LED必须与测试样品具有同样的发光强度分布曲线（配光曲线），如果待测LED的颜色（光谱）与标准LED（光谱）有差异，则需对光度探器进行光谱校正。

　　（3）应用标准LED测量的优点

　　A.不需要对光度探头进行光谱校正；B.不需要对光度计参考平面进行严格的定位。

　　9.LED的应用

　　（1）显示屏、交通讯号、广告业多媒体、城市亮化显示光源的应用LED灯具有抗震耐冲击、光响应速度快、省电和寿命长等特点，广泛应用于各种室内、户外显示屏，分为全色、三色和单色显示屏，全国有100多个单位在开发生产。交通信号灯主要用超高亮度红、绿、黄色LED，因为采用LED信号灯既节能，可靠性又高，所以在全国范围内，交通信号灯正在逐步更新换代，而且推广速度快，市场需求量很大。

　　（2）汽车工业上的应用汽车用灯包含汽车内部的仪表板、音响指示灯、开关的背光源、阅读灯和外部的刹车灯、尾灯、侧灯以及头灯等。汽车用白炽灯不耐震动撞击、易损坏、寿命短，需要经常更换。1987年，我国开始在汽车上安装高位刹车灯。由于LED响应速度快，可以及早提醒司机刹车，减少汽车追尾事故，在发达国家，使用LED制造的中央后置高位刹车灯已成为汽车的标准件，美国HP公司在1996年三种颜色的LED灯推出的LED汽车尾灯模组可以随意组合成各种汽车尾灯。此外，在汽车仪表板及其他各种照明部分的光源，都可用超高亮度发光灯来担当，所以均在逐步采用LED显示。我国汽车工业正处于大发展时期，是推广超高亮度LED的极好时机。近几年内会形成年产10亿元的产值，5年内会形成每年30亿元的产值。

　　（3）LED背光源以高效侧发光的背光源最为引人注目，LED作为LCD背光源应用，具有寿命长、发光效率高、无干扰和性价比高等特点，已广泛应用于电子手表、手机、BP机、电子计算器和刷卡机上，随着便携电子产品日趋小型化，LED背光源更具优势，因此背光源制作技术将向更薄型、低功耗和均匀一致方面发展。LED是手机关键器件，一部普通手机或小灵通约需使用10只LED器件，而一部彩屏和带有照相功能的手机则需要使用约20只LED器件。现阶段手机背光源用量非常大，一年要用35亿只LED芯片。目前我国手机生产量很大，而且大部分LED背光源还是进口的，对于国产LED产品来说，这是个极好的市场机会。

　　（4）LED照明光源早期的产品发光效率低，光强一般只能达到几个到几十个mcd，适用在室内场合，在家电、仪器仪表、通讯设备、微机及玩具等方面应用。目前直接目标是LED光源替代白炽灯和荧光灯，这种替代趋势已从局部应用领域开始发展。日本为节约能源，正在计划替代白炽灯的发光二极管项目（称为“照亮日本”），头五年的预算为50亿日元，如果LED替代半数的白炽灯和荧光灯，每年可节约相当于60亿升原油的能源，相当于五个1.35×106kW核电站的发电量，并可减少二氧化碳和其它温室气体的产生，改善人们生活居住的环境。我国于2004年投资50亿大力发展节能环保的半导体照明计划。

　　（5）其它应用例如一种受到儿童欢迎的闪光鞋，走路时内置的LED会闪烁发光，仅温州地区一年要用5亿只发光二极管；利用发光二极管作为电动牙刷的电量指示灯，据国内正在投产的制造商介绍，该公司已有少量保健牙刷上市，预计批量生产时每年需要3亿只发光灯；正在流行的LED圣诞灯，由于造型新颖、色彩丰富、不易碎破以及低压使用的安全性，近期在香港等东南亚地区销势强劲，受到人们普遍的欢迎，正在威胁和替代现有电泡的圣诞市场。

　　10.LED面临的一些问题

　　在国家推动产业结构优化升级、培育新的产业增长点这一战略任务的指导下，LED成为各地方政府的发展重点，东莞、惠州、佛山、深圳、大连、南昌、厦门等地方政府纷纷制定了产业发展战略规划，国内掀起了一股LED投资热潮。作为占据国内LED总产值的近半壁江山的广东，今年5月发布的《关于加快经济发展方式转变的若干意见》中，将半导体照明（LED）产业列为广东近期重点主抓的三大战略性新兴产业之一。LED产业在广东已经形成了百舸争流的局面。深圳、东莞、佛山都已经将LED产业列为支柱型产业发展。LED产业已经呈现出全面开花之势。国内LED企业迅速崛起并迅速扩大产能，为争夺LED市场展开攻略。从国内LED产业龙头企业三安光电到扩张产能的士兰微再到半路出家的德豪润达，LED产业热潮几乎席卷了整个行业，由于国内LED产品技术整体水平不高，国内企业普遍规模小、技术实力弱、产品档次也比较低，LED市场竞争激烈，相关厂商争打价格战，同时LED产业内也出现了无序投资、恶性竞争等现象。从目前国内市场动态和LED产业结构分布来看，已经出现很严重的重复投资的问题。

　　另外，一些地方政府在发展经济中有意将地方市场向本地企业开放，或者以投资换市场的方式锁住地方市场，地方保护主义有抬头趋势。若不打破这种地方行政壁垒，必然带来地区之间的产业项目趋同，直接加大产业泡沫，阻碍区域一体化发展进程。不同区域要突出不同特色，要避免为短期利益简单重复建设，导致未来恶性竞争。

　　此外，中国的LED照明还存在一系列其它问题，例如中国目前还没有LED灯具国家标准，只有一些地方的标准；我国本土LED灯具造型创新设计能力明显不足等。要解决好这些问题，才能使LED产业发展更加健康，LED产品才能更适应大众的需要。市场主导是LED照明产业可以长期健康发展的基础，政府要在政策、法规、研发投入、应用示范和标准等多方面来引导和扶持，全国一盘棋，整体规划，才能引导LED产业持续健康发展。