日本標(biāo)準(zhǔn) LED白光檢測標(biāo)準(zhǔn)

LED已被許多人視為充滿潛力的新世代主要照明光源,然而LED具有與傳統(tǒng)照明光源截然不同的空間發(fā)光特性,使原本適用于傳統(tǒng)光源光學(xué)特性測量的方式未必適用于LED,如光通量、光強(qiáng)度及色度測量,否則LED的測量精度及準(zhǔn)度都將成問題。因此,全球各大標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會均修訂或是新增LED測量標(biāo)準(zhǔn),但由于LED封裝種類繁多,性能也各不相同,所以也有協(xié)會針對不同用途的LED制定新的測量標(biāo)準(zhǔn)。

日本近年來較為注重照明用白光LED標(biāo)準(zhǔn)化的推動工作,其推進(jìn)速度也相當(dāng)迅速。2007年,日本正式發(fā)布了JIS C 8152:2007《照明用白光LED測量方法》,成為了最早對白光LED測試方法進(jìn)行規(guī)范的國家。以下對該標(biāo)準(zhǔn)作一些簡要介紹:

1. 適用范圍限于照明用白光LED

??? 該標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍僅限于照明用白光LED,將測量目標(biāo)限定于照明用白光LED,以限定與標(biāo)準(zhǔn)LED比較的測量方法能有效提升測量精度,且對于標(biāo)準(zhǔn)LED的內(nèi)容做出很詳細(xì)的規(guī)定。在光強(qiáng)度的測量部分,則依照國際照明委員會所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)條件進(jìn)行測量;在光通量的測量部分,則一律使用積分球測量,并在修訂版中增加色度、相關(guān)色溫、顯色性指數(shù)等的測量方法。

該標(biāo)準(zhǔn)主要針對單體LED進(jìn)行規(guī)范,但對于小型的LED模塊的光強(qiáng)度測量也有所規(guī)定。對于小型LED模塊而言,其不一定適用于CIE標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的平均LED光強(qiáng)度的測量方法。

2. 明確定義照明用白光LED

該標(biāo)準(zhǔn)與其它LED的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)最大的不同在對于“照明用白光LED”做出很明確的定義。根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)的解釋,所謂“照明用白光LED”,其測量光通量或平均光強(qiáng)度的光色,須滿足以下三項(xiàng)條件:光譜幾乎涵蓋可見光領(lǐng)域的全部范圍,且其中不能有欠缺的部分;相關(guān)色溫的范圍在(2500~10000)K以內(nèi);相關(guān)色溫在CIE 1960均勻色度坐標(biāo)上,與普朗克軌跡的偏差量須小于0.02。

3. 規(guī)定光強(qiáng)度/光通量的測量方式

由于目前沒有規(guī)范統(tǒng)一的LED封裝形狀、尺寸及配光特性,而是依各種目的產(chǎn)生不同的設(shè)計(jì)構(gòu)造,故LED測量的難度較大。因此,該標(biāo)準(zhǔn)對于標(biāo)準(zhǔn)LED應(yīng)具備的結(jié)構(gòu)、性能、再現(xiàn)性均做出了規(guī)定。

在此標(biāo)準(zhǔn)中,標(biāo)準(zhǔn)LED的測量主要分為光強(qiáng)度測量及光通量測量兩方面,其依據(jù)測量特性的不同而有不同的設(shè)計(jì)概念。舉例來說,光強(qiáng)度測量用的標(biāo)準(zhǔn)LED,由于在光強(qiáng)度測量方法中,待測LED機(jī)械軸對準(zhǔn)測光器是很重要的一項(xiàng)校正因素,因此在該標(biāo)準(zhǔn)中采用機(jī)械軸容易對準(zhǔn)的子彈型封裝當(dāng)作標(biāo)準(zhǔn)形式;至于光通量測量用標(biāo)準(zhǔn)LED,由于考慮到全光通量的測量規(guī)定,因此使用可防止朝LED后方發(fā)出光線,且光強(qiáng)度較為均勻的金屬罐型封裝作為標(biāo)準(zhǔn)形式。值得注意的是,此處兩種形式的標(biāo)準(zhǔn)LED,都是使用氮化銦鎵系列的芯片配合釔鋁石榴石熒光粉所制成的白光LED,其對應(yīng)在定義項(xiàng)中針對照明用白光LED所述的無欠缺波長的部分。

由于標(biāo)準(zhǔn)LED是測量時(shí)重要的參考依據(jù),故此標(biāo)準(zhǔn)希望在盡量減少周邊環(huán)境的影響下,將其光學(xué)及電氣特性的不穩(wěn)定性降至最低,以達(dá)到所期望之再現(xiàn)性的要求。本標(biāo)準(zhǔn)除了限制測量環(huán)境溫度變動須小于2℃外,為減少LED的初期變動,建議最好使用已經(jīng)過100小時(shí)以上恒流(如20毫安)驅(qū)動的標(biāo)準(zhǔn)LED,標(biāo)準(zhǔn)LED的環(huán)境溫度須控制在25℃。在修訂版內(nèi),在附件4中增加溫控插槽(為具有芯片溫度控制功能的點(diǎn)燈夾具)說明,其要求在恒定電流的情況下,LED到達(dá)熱平衡狀態(tài)的時(shí)間(希望至少在5分鐘以上)后進(jìn)行點(diǎn)燈測量。

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