编者按：随着LED发光效率的不断提高，其在显示、照明以及其他特殊场合的应用都更加广泛和深入。如何评价LED应用产品的性能，如何进行有效、准确地检测，是当前半导体照明领域所面临的重要问题之一。

LED面临主要技术问题

1.电性能

LED是PN结发光器件，单向导电特性，具有较高的结电阻，一定的反向漏电流、反向击穿电压；一般需恒流驱动，正向压降和功率还与结温有一定的关系。应用产品中往往由多个LED器件串、并联组成，因此在高电压下工作的LED照明产品，每个器件的个体差异会影响产品整体的可靠性和光电性能。此外，静电击穿保护也是一项值得关注的重要指标。

半导体发光二极管是纳秒级的高速响应器件，无论是显示还是照明应用，脉冲调制方式的驱动电路越来越普遍；特别是在LED显示屏、LCD背光源以及数字照明应用中，脉冲驱动方式可以更有效地发挥LED的特点，实现亮度或照度、色度的数字控制。因此，针对脉动冲驱动方式的LED应用产品，建立规范的测量标准，是推动LED数字照明技术应用的重要工作。

2.光度性能

针对LED的输出光束特点，国际照明委员会出版了CIE-127文件，在该标准中提出了“平均LED发光强度”的概念，并规定了CIE-A和CIE-B测量条件，对测量的几何条件和探测器的受光面积都做了详细的规定，但在实际的LED产业中，也带来了一些问题。

(1)从输出光束来看，LED不是点光源。因此，在CIE127文件规定的两种光度测量条件下，光度学中的距离平方反比定律不适用。“平均LED发光强度”仅表示单一的LED器件在规定距离条件下的平均光强度，在显示屏、信号灯及其他特种照明应用中，该平均发光强度值不能用于产品的发光亮度等参数的计算。

(2)对于由多个LED器件组成的模块和应用产品，建议采用IEC 61341和国标GB/T 19658-2005，进行远场条件下的光强测量。

(3)对于信号灯、LED显示屏的亮度测量，国际上还没有统一的标准。

(4)光通量的测量，尽管是非常经典的问题，为了消除标准光源和LED的空间分布的差异，专家建议采用较高反射比的漫反射涂料。但高反射比的涂料，往往会使积分球在短波区的光谱反射比不一致，对采用光度计等积分式仪器带来较大的误差。因此，实验室的精密测量应采用光谱辐射度计等仪器。

(5)LED的光度性能与结温密切相关，在半导体照明技术标准工作组新制订的LED器件产品详细规范标准中，规定LED的各种光电性能参数是指器件的壳体温度为25℃条件下的测量值。相应的半导体发光二极管测试方法标准SJ/T 2355-2006规定测量器件需装在无限大的热沉上，而目前国内一般工厂往往采用普通的积分球进行光通量的测量。不同的积分球，对LED器件的安装方式各有不同，尤其是功率型LED器件，积分球与支架实际会起到部分散热作用，结果导致不同仪器之间的明显测量差异。因此应该将LED器件安装在恒温控制的样品座上，通过恒温元件控制，保证测试LED器件的壳体温度恒定在规定的条件下，这样才能实现测量结果的一致性和准确。

(6)如何评价LED产品的发光效能是当前产业界关注的问题。今年，国际标准技术委员会IEC TC110成立了联合的工作组，制订统一的标准，从而更加合理、准确地评价各种显示产品的发光效能。

3.色度性能

白光LED可由两种途径获得，一种是用蓝光LED芯片激发荧光粉产生白光，另外一种是由RGB多个LED混色产生白光。由蓝光LED芯片及荧光粉制备的白光LED产品由于荧光粉涂粉工艺问题，会引起空间色度的不均匀。而由RGB混色白光LED产品，在实际应用中由于光衰不一致，产品色品会出现漂移，当前在LCD背光源等应用产品中，采用自动颜色检测进行反馈控制，可实现RGB色彩管理。

关于显示产品在亮环境下的色彩真实性的评价，IEC正考虑制订相应的测量标准，在今年5月底的IEC TC110会议上我们向IEC国际标准工作组提出了新的议案，提案的内容已得到国际上的肯定，相信在今后的国际标准中将有更多中国的方法被采纳。

4.辐射性能

(1)LED辐射安全

由于LED是窄光束、高亮度的发光器件，考虑到其辐射可能对人眼的危害，因此，对于各种场合应用的LED产品，国际标准规定了相关有效辐射的限值要求和测试方法。目前国际上有IEC 60825、CIE S 009、IEC 62471等标准。

(2)植物照明中的有效辐射的评价

如何针对植物生长的有效光合作用，R/B能量比、数字脉冲调制方式进行评价是目前要解决的主要问题。

(3)光疗、美容用LED产品的辐射参数评价

LED是很好的光疗、美容用光源，各种色光的LED具有各种光生物作用，但是目前对光生物作用辐射参数的评价方法还需进行更深入的研究。

5.热性能评价

LED热性能是影响其光电特性的重要因素。结温是指LED的PN结的温度，结温不同会导致LED出射光的峰值波长偏移、光效变化、寿命和可靠性变化等。热阻是评价LED散热能力强弱的重要参数，热阻越大，LED散热能力越弱，结温越容易升高，因此会间接影响LED的光电性能。在LED产品中，对结构中的不同界面、热通道进行最佳设计、合理匹配，是提高应用产品综合性能的重要方面。目前国际和国内标准规定结温的测量采用电测量法，而在热阻测试中，必然考虑光功率的影响。

6.寿命、可靠性的评价和测试

如何衡量和测试寿命和可靠性是众所关注的问题。因此，研究寿命和可靠性实时加速试验方法具有重要意义。

国内外检测仪器研发现状

国际上，LED检测仪器主要来自于美国、德国和日本等发达国家。在国内，近几年LED的检测仪器发展非常迅速，已逐步研发成功了从LED芯片、发光材料、LED器件、LED灯和灯具等产业的上、中、下游各个环节的检测仪器，基本上可以满足国内LED产品发展的一般需求。但对LED应用产品中所出现的新的检测问题，无论是检测标准，还是检测仪器，与实际需求仍有一定的差距。下面主要针对当前比较关注的光学、热性能、可靠性和寿命等检测仪器的状况做一些分析。

光学检测仪器：国产仪器实用价廉

国际上的LED光学测量仪器以德国Instrument Systems公司为代表，涉及LED的光谱、光度、色度测量仪器。如SPECTRO 320和CAS-140B/C等光谱辐射分析仪。SPECTRO 320是一款以光电倍增管作为探测器的扫描式光栅光谱仪，主要应用于实验