日本四團(tuán)體共同制定的《
照明用白色
LED測(cè)光方法通則》為目前唯一針對(duì)照明用白光發(fā)光二極管(LED)所制定的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn),本文將對(duì)其內(nèi)容進(jìn)行介紹及分析,以供讀者及有關(guān)產(chǎn)、學(xué)、研部門參考。
ry* 9 lx82:_ 白光LED標(biāo)準(zhǔn)出爐隨著LED研發(fā)技術(shù)的突飛猛進(jìn),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(cè)量的方式未必適用于LED,如
光通量(LuminousFlux)、
光強(qiáng)度(LuminousIntensity)及色度(Chromaticity)測(cè)量,否則LED的測(cè)量精度及準(zhǔn)度都將成問(wèn)題。因此,全球各大標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)均修訂或是新增LED測(cè)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(huì)針對(duì)不同用途的LED制定新的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)以國(guó)際照明委員會(huì)(CommissionInternationaledel''''Eclairage;CIE)為例,其在2007年大幅修訂原有的LED測(cè)量技術(shù)文件CIE-127,但因諸多爭(zhēng)議,仍有諸多測(cè)量問(wèn)題待解決,而由美國(guó)能源部(DOE)所主導(dǎo),其配合固態(tài)照明產(chǎn)品的推廣進(jìn)程,由美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì)(ANSI)與北美照明學(xué)會(huì)(IESNA)所組成的標(biāo)準(zhǔn)制定小組,正在進(jìn)行固態(tài)照明
燈具相關(guān)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的制訂,其中包括旋光性量測(cè)、色度量測(cè)以及壽命評(píng)估等標(biāo)準(zhǔn),但這些標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)在于其內(nèi)容是將固態(tài)照明燈具視作一整體來(lái)評(píng)價(jià),也就是說(shuō),LED單體無(wú)法由這些標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范來(lái)作測(cè)量。
(Fk&~/SP MSt@yKq 我國(guó)近年來(lái)也致力于
半導(dǎo)體發(fā)光器件標(biāo)準(zhǔn)的推動(dòng),在政 府的支持下,已推出半導(dǎo)體發(fā)光器件測(cè)試方法,而其它相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)也正在進(jìn)行審議中。
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Zzr 然而在照明用白光LED標(biāo)準(zhǔn)的推動(dòng)方面,進(jìn)展最快的國(guó)家是日本,其中日本照明學(xué)會(huì)(JIES)、日本照明委員會(huì)(JCIE)、日本照明器具工業(yè)會(huì)(JIL)以及日本電球工業(yè)會(huì)(JEL)在2004年已訂出四團(tuán)體共同標(biāo)準(zhǔn)《照明用白色LED測(cè)光方法通則》,成為目前唯一針對(duì)照明用白光LED所訂定的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn),其在初版時(shí)就已率先制訂數(shù)項(xiàng)未曾規(guī)范過(guò)的項(xiàng)目,如標(biāo)準(zhǔn)LED之制造、小型模塊光強(qiáng)度的測(cè)量法以及壽命評(píng)估方式等。
k9&pX8# 3);Wgh6 有鑒于LED的測(cè)量方式有所進(jìn)展且標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容仍有擴(kuò)充空間,四團(tuán)體于2006年3月公布此標(biāo)準(zhǔn)的修訂版,增加且修訂原先的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容,在色度學(xué)的量測(cè)以及光通量的量測(cè)方式等作出更詳細(xì)的規(guī)范。然基于謹(jǐn)慎的心態(tài),有許多部分仍然是被放在附屬部分而非實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)的一部分,不過(guò),其在相關(guān)規(guī)范的說(shuō)明仍十分詳細(xì),就現(xiàn)階段國(guó)際所能查到的LED標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn),此標(biāo)準(zhǔn)可說(shuō)是內(nèi)容最完整的規(guī)范。在目前產(chǎn)業(yè)界仍然缺乏適當(dāng)?shù)耐ㄓ肔ED測(cè)量規(guī)范情況下,該標(biāo)準(zhǔn)將會(huì)是一個(gè)非常重要的參考依據(jù)。下面重點(diǎn)介紹此標(biāo)準(zhǔn)的重要規(guī)定,以及修訂版的增補(bǔ)部分。
*vzj(HGO b&pL}o?/k 適用范圍限于照明用白光LED該標(biāo)準(zhǔn)在一開(kāi)始的標(biāo)題上,就已宣告適用范圍僅限于照明用白光LED,其認(rèn)為將測(cè)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(cè)量方法能有效提升測(cè)量精度,且對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)LED的內(nèi)容作出很詳細(xì)的規(guī)定。在光強(qiáng)度的測(cè)量部分,則依照國(guó)際照明委員會(huì)所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)條件進(jìn)行測(cè)量;在光通量的測(cè)量部分,則一律使用積分球(IntegratingSphere)測(cè)量,并在修訂版中增加色度、相關(guān)色溫(CorrelatedColorTemperature;CCT)、顯色 性指數(shù)(ColorRenderingIndex;CRI)等的測(cè)量方法,且原則上使用積分球作為其入射
光學(xué)系統(tǒng)。
#N\<(SD/ ]}_Ohe]X 本標(biāo)準(zhǔn)主要是針對(duì)單體LED制定的規(guī)范,但其對(duì)于小型的LED模塊光強(qiáng)度的測(cè)量也納入規(guī)范,對(duì)于小型LED模塊而言,其不一定適用于CIE標(biāo)準(zhǔn)條件所規(guī)定的平均LED光強(qiáng)度的測(cè)量方法。
=VZ0+Yl xT+@0?|F 照明用白光LED定義明確此標(biāo)準(zhǔn)與其它LED的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)最大的不同在對(duì)于“照明用白光LED”作出很明確的定義。根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)的解釋,所謂的“照明用白光LED”其測(cè)量光通量或平均光強(qiáng)度的光色,須滿足
光譜(Spectrum)幾乎涵蓋可見(jiàn)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);以及相關(guān)色溫在CIE1960均勻色度(UniformChromaticityScale;UCS)坐標(biāo)上,與普朗克軌跡(PlanckianLocus)的偏差量(Duv)須小于0.02這三項(xiàng)條件。
|X~vsM0 w/CD- 值得注意的是,在此定義中,RGB三色LED將被排除在照明用白光LED的范圍之外,事實(shí)上,在本標(biāo)準(zhǔn)的附件的解釋中,照明白光LED的定義是頗有爭(zhēng)議的項(xiàng)目,在相關(guān)色溫的規(guī)定上,由于此處針對(duì)的是一般照明,故一開(kāi)始是以與日光燈同程度(相關(guān)色溫為(2700~8000)K左右)為考慮,然其參考目前白光LED的實(shí)際發(fā)展技術(shù),故將相關(guān)色溫的范圍設(shè)定成從(2500~10000)K的范圍內(nèi)。
oR<;Tr~{q 1|3vwgRhs 光強(qiáng)度/光通量為兩大量測(cè)方式由于目前并無(wú)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(cè)量的難度較大。因此,對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)LED應(yīng)具備的結(jié)構(gòu)、性能、再現(xiàn)性均須作出規(guī)定。
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