日本標準 LED白光檢測標準

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具有與傳統照明光源截然不同的空間發光特性,使原本適用于傳統光源光學特性測量的方式未必適用于LED,如光通量、光強度及色度測量,否則LED的測量精度及準度都將成問題。因此,全球各大標準協會均修訂或是新增LED測量標準,但由于LED封裝種類繁多,性能也各不相同,所以也有協會針對不同用途的LED制定新的測量標準。

日本近年來較為注重照明用白光LED標準化的推動工作,其推進速度也相當迅速。2007年,日本正式發布了JIS C 8152:2007《照明用白光LED測量方法》,成為了最早對白光LED測試方法進行規范的國家。以下對該標準作一些簡要介紹:

1. 適用范圍限于照明用白光LED

??? 該標準的適用范圍僅限于照明用白光LED,將測量目標限定于照明用白光LED,以限定與標準LED比較的測量方法能有效提升測量精度,且對于標準LED的內容做出很詳細的規定。在光強度的測量部分,則依照國際照明委員會所規定的標準條件進行測量;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、相關色溫、顯色性指數等的測量方法。

該標準主要針對單體LED進行規范,但對于小型的LED模塊的光強度測量也有所規定。對于小型LED模塊而言,其不一定適用于CIE標準所規定的平均LED光強度的測量方法。

2. 明確定義照明用白光LED

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

3. 規定光強度/光通量的測量方式

由于目前沒有規范統一的LED封裝形狀、尺寸及配光特性,而是依各種目的產生不同的設計構造,故LED測量的難度較大。因此,該標準對于標準LED應具備的結構、性能、再現性均做出了規定。

在此標準中,標準LED的測量主要分為光強度測量及光通量測量兩方面,其依據測量特性的不同而有不同的設計概念。舉例來說,光強度測量用的標準LED,由于在光強度測量方法中,待測LED機械軸對準測光器是很重要的一項校正因素,因此在該標準中采用機械軸容易對準的子彈型封裝當作標準形式;至于光通量測量用標準LED,由于考慮到全光通量的測量規定,因此使用可防止朝LED后方發出光線,且光強度較為均勻的金屬罐型封裝作為標準形式。值得注意的是,此處兩種形式的標準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,其對應在定義項中針對照明用白光LED所述的無欠缺波長的部分。

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

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