[發明專利]一種LED輻射通量測量方法

無效

• 申請號: 200710045650.8
• 申請日: 2007-09-06
• 公開（公告）號: CN101118179A
• 公開（公告）日: 2008-02-06
• 發明（設計）人: 劉木清;李文宜;張萬路;江磊;葛愛明;周小麗
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: G01J1/00
• 分類號: G01J1/00;G01J1/02;G01J1/04
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司
• 代理人: 陸飛;盛志范

技術領域

本發明屬于光源測量技術領域，具體涉及LED輻射通量測量方法。

技術背景

半導體技術繼引發了微電子革命之后，又在孕育著一場新的產業革命---照明革命。發光二極管(LED)的特點使其在顯示及特種照明等領域獲得很大的應用。但是LED理論上的高光效使其潛在的巨大應用前景是普通照明市場。在各種LED應用中，外量子效率是LED的重要指標，即出射光通量與注入電能的比值。

LED外量子效率的測試難點在于光通量/輻射通量的測試。由于LED的特點，國際上至今未有公認的能與傳統光源光通量/輻射測試方法相近的簡易測試方法。

現有LED光通量/輻射通量測試方法存在的問題，包括：

(1)采用傳統方法積分球內如放置光源、擋屏時，由于測試LED的光通球一般很小，甚至直徑只有5cm，積分球理論將無法滿足，因而造成測試原理性誤差；

(2)如放置表面，向四面發光的常規標準燈將無法采用，而采用LED標準燈又存在無法實現光譜定標的問題。

這些問題，使LED光通量/輻射通量的測試一直存在分歧，因而也影響了對LED性能的判別，不利于LED產業的發展。

發明內容

本發明的目的在于提供一種簡單的準確測量LED輻射通量的方法。

本發明提出的測量LED輻射通量的方法，是采用一個反光杯作為LED輻射通量的收集裝置，用夾具將LED固定在反光杯的底端，LED發光方向指向反光杯開口，將輻射通量計緊密固定在反光杯的開口處以接受輻射量；用恒流電源驅動LED，LED發出的總輻射通量由反光杯聚集后被輻射通量計收集、測量并最終在顯示器上顯示總輻射通量的讀數。

本發明中：

1可采用不同構造的夾具配合不同封裝形式的LED，以保證LED的發光中心定位在反光杯底端附近。

2采用反光杯作為被測LED的輻射通量收集裝置，反光杯內壁蒸鍍反射膜的反射率為99％。

3輻射通量探測器采用硅光電池作為探頭材料，探頭受光面安裝余弦校器和光譜濾光片。探頭緊密貼合反光杯出光口，以保證出射光完全落在光電池的探測范圍之內。輻射通量計的結構如圖2所示。

附圖說明

圖1是LED總輻射通量測試系統示意圖。

圖2是硅光電池輻射通量計的結構示意圖。

圖中標號：1為恒流電源，2為LED夾具，3為待測LED，4為反光杯，5為輻射通量計，6為余弦校正器，7為光譜修正濾光片，8為硅光電池探測器，9為電流電壓轉換電路，10為運算放大器，11為顯示器。

具體實施方式

本發明所用元件如下：

LED3：被測LED光源；

反光杯4：用于聚集LED輻射通量的反光杯，其基本原理是杯體內表面蒸鍍高反射率反射率99％反光膜形成反光表面，該表面將入射光線反射至開口方向，實現光線的聚集。杯體的具體形狀可以是錐體、以拋物線為母線的旋轉對稱體(旋轉拋物面)等等能夠實現光線聚集功能的形狀。

電源1：恒流電源；

輻射通量計5為常規設備：以硅光電池作為探測器的輻射通量計。

以下為本發明用于測試LED輻射通量的一個具體實施例。

一測試所需主要裝置：

1、LED夾具，配合現行各主流LED的封裝形式，不同封裝類型不同封裝尺寸配合不同的夾具將LED的發光中心定位在反光杯的底端位置。

2、反光杯，杯體內壁蒸鍍反射膜，膜層反射率為99％。

3、輻射通量計，余弦校正器6、光譜響應濾光片7和光電探測器8及后續電路包括電流電壓轉換電路9、運算放大器10及顯示器11等依次連接組成。如圖2所示。

輻射通量計的探頭采用硅光電池，濾光片用于實現探測器對LED光譜的均勻響應，余弦校正器用以校正不同方向的光譜響應。

二儀器組裝過程：

按照圖1進行組裝，被測LED3由夾具固定在反光杯2的底端位置。輻射通量計5的硅光電池探測面緊貼反光杯的出光口安裝。

三測試過程

用圖1所示的裝置進行測試，環境溫度25℃，待測LED為CREE?XR-E中使用的藍光芯片，LED輻射波長為460nm，恒流350mA驅動。

LED預熱15分鐘后開始測試。得到輻射通量計輸出為230mW。

為驗證實驗結果的準確程度，用小型分布式光度計二次測量同一顆LED。測試環境溫度同為25℃，驅動電流350mA，LED預熱15分鐘開始測試。