电子知识：LED光学特性检测的国内外进展

１概述

    自１９７６年第一个红光ＬＥＤ问世以来，经过3０年的发展，ＬＥＤ已形成各种光谱系列产品，单个ＬＥＤ的功率也从最初的零点零几瓦发展至几瓦乃至数十瓦。２００１年白光ＬＥＤ研制成功，人们期待ＬＥＤ最终能进入照明领域，甚至进入家庭照明。最新白光ＬＥＤ的研究成果更是激动人心。小功率ＬＥＤ的发光效率已达１００lm/W。特别是ＲＧＢ－ＬＥＤ的研究结果表明，ＬＥＤ也与常规三基色荧光灯一样，可以获得各种不同的色温和均匀的照明环境。

    ＬＥＤ光源的进展和人们对它在照明领域中应用的期待，也对相应的光学检测技术有了新的要求。由于ＬＥＤ的光学特性与传统光源有较大差别，需要研究开发适应这种新型光源的测量方法。

２国际照明委员会（ＣＩＥ）技术委员会（ＴＣ）相关ＬＥＤ的技术特性研究

    国际照明委员会（ＣＩＥ）的两个分部：Ｄ１（视觉和颜色分部）、Ｄ２（光和辐射测量分部），正在研究白光ＬＥＤ的显色性和相关的计量问题，并已转发Ｄ１∶ＴＣ１－６５，ＴＣ１－６２这两个研究色表的目视测量和ＬＥＤ的显色性的文件草案。

    ＴＣ１－６２文件《ＣｏｌｏｕｒＲｅｎｄｅｒｉｎｇｏｆＷｈｉｔｅＬＥＤＬｉｇｈｔＳｏｕｒｃｅｓ》可能部分替代ＣＩＥ１３．３－１９９５出版物。这两个文件已进入投票阶段。

    ＴＣ１－６２文件《ＣｏｌｏｕｒＲｅｎｄｅｒｉｎｇｏｆＷｈｉｔｅＬＥＤＬｉｇｈｔＳｏｕｒｃｅｓ》介绍了白光ＬＥＤ显色指数ＣＲＩ的目视实验结果。ＣＩＥ１３．３－１９９５出版物中规定了ＣＲＩ的计算方法，如果白光ＬＥＤ对ＣＲＩ进行计算的结果与目视结果有矛盾，文件确定存在这一矛盾。技术报告的结论是：应用包括白光ＬＥＤ在内的显色性计算时，ＣＩＥＣＲＩ并不适用。技术委员会建议Ｄ１建立一组新的显色指数，这些显色指数不立即替代目前的ＣＩＥ显色指数计算方法。新的显色指数作为ＣＩＥＣＲＩ的补充，在成功地应用组合新的显色指数后才能确定替代目前ＣＲＩ的计算方法。Ｄ２成立专门的技术委员会ＴＣ２－４５研究ＬＥＤ的测量方法：ＴＣ２－４５文件《Ｍｅａ-ｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆＬＥＤＳ》正在投票中，它将会替代ＣＩＥ１２７出版物。

３ＬＥＤ发光效率极限值

    长期以来，半导体研究专家探索各种新技术以提高ＬＥＤ的内、外量子效率，２００６年已有小功率白光ＬＥＤ发光效率达１００ｌｍ/Ｗ的报导。为确定合理的ＬＥＤ发光效率期待值，需要从光度学、色度学的基础上计算ＬＥＤ发光效率极限值。

    １９７９年１０月，第十届国际计量大会（ＣＧＰＭ）定义了新坎德拉（ｃｄ）。坎德拉（ｃｄ）为发出单色辐射频率５４０．０１５４