LED中光度检测方案(光纤光谱仪)

www.oceanoptics.cn Hotline： 400-623-2680A HALMA COMPANY 单色 LED 分选参数应用方案 研究背景 发光二极管 (light-emitting diode，简称LED)是一种能将电能转化为光能的半导体电子元件，被称为第四代光源，现已广泛地应用于显示器、电视机采光装饰和照明。LED 由含家、砷、磷、氮等的化合物制成，包括多电子的电子对N区以及缺电子的空穴P区，当给发光二极管加正向电压后，电子从N区注入到P区，空穴从P区注入到N区，在两区PN 结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴符合，产生自发辐射的荧光。现在 LED 被广泛地用作阵列显示和荧幕元件，但是由于人眼对于颜色波长和亮度的敏感性，1nm 以内不均匀的波长和亮度就会造成差的视觉体验，因此在LED 行业中需要对其进行分选，分选的对象包括封装前的晶圆以及封装完成的 LED 灯管。进行分选的关键参数有：主波长、发光强度、色温以及电压等。 Human spectral sensitivity to color 人眼对三基色的灵敏度 原理、系统介绍 物体颜色的定量度量：是涉及观察者的视觉生理、照明条件、观察条件等许多因素的复杂问题，为了能够得到一致的度量效果，国际照明委员会(简称CIE) 基于每一种颜色都能用三个选定的原色按适当比例混合而成的基本事实，规定了一套标准色度系统，称为 CIE标准色度系统，构成了近代色度学的基本。 色坐标： CIE XYZ、CIE L*a*b*、CIE uv、CIE u'v'w'或 Hunter Lab 色彩空间。 主波长：-一种颜色S的主波长，指一种单色光刺激的波长，这种单色光刺激按一定比例与一种规定的无彩色刺激相加混合，能匹配出颜色S。这种无彩色刺激在色品图上的位置称为白点。色纯度是指样品的颜色同主波长光谱色接近的程度。色纯度有兴奋纯度和色度纯度两种表示法。 色温：相关色温(CCT)：当某一种光源的色品与某一温度下的黑体的色品最接近，或者说在均匀色品图上的色差距离最小时黑体的温度。 显色指数 (color rendering index，简称 CRI)， CRI 可用于定量分析人工光源(诸如LED)对色彩感知度的作用。光源显色性的度量。以被测光源下与参考光源下物体颜色的相符程度表示。 光度量：是光辐射能为平均人眼接受所引起的视觉刺激大小的度量，即光度量是具有平均人眼视觉响应特性的人眼所接收到的辐射量的度量。因此，辐射度量和光度量都可定量地描述辐射能强度，但辐射度量是辐射能本身的客观度量，是纯粹的物理量；而光度量则还包括了生理学、心理学的概念在内。 基本光度量的名称、符号和定义方程 量的名称 符号 定义方程 单位名称 单位符号 光量 Q 流明秒(流明小时) m·S(lmh) 光通量 D= dQ/dt 流明 1m 发光强度 I I=d/dQ 坎德拉 cd (光)亮度 L L=d2@/dQdAcos 0=dI/dAcos 0 坎德拉/平方米 cd/m2 光出射度 M M= dD/dA 流明/平方米 1m/m2 (光)照度 E E=d/dA 勒克斯流明/平方米 LX (lm/m2) 光视效能 K K=卫v/De 流明/瓦 1m/W 光视效率 V V=K/Km 一 微型光纤光谱仪优势 1.体积小巧，适合原位在线监测。 3..色彩分辨率高； 2.易于操作、控制。 4.可定量分析，显色指数(CRI)。 460m 长LED 显示屏 LED结构示意图 小封装 LED 海洋光学推荐应用配置 Sphere 光谱仪： QE Pro 积只球： Fois-1 光纤：QP400-2-uv-vis 标准光源：HL-3-INT-CAL-EXT 海洋光学亚洲蔚海光学仪器(上海)有限公司Ocean Optics AsiaOcean Optics (Shanghai) Co.， Ltd. 单色LED分选参数应用方案研究背景发光二极管（light-emitting diode，简称LED）是一种能将电能转化为光能的半导体电子元件，被称为第四代光源，现已广泛地应用于显示器、电视机采光装饰和照明。LED由含镓、砷、磷、氮等的化合物制成，包括多电子的电子对N区以及缺电子的空穴P区，当给发光二极管加正向电压后，电子从N区注入到P区，空穴从P区注入到N区，在两区PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴符合，产生自发辐射的荧光。现在LED被广泛地用作阵列显示和荧幕元件，但是由于人眼对于颜色波长和亮度的敏感性，1nm以内不均匀的波长和亮度就会造成差的视觉体验，因此在LED行业中需要对其进行分选，分选的对象包括封装前的晶圆以及封装完成的LED灯管。进行分选的关键参数有：主波长、发光强度、色温以及电压等。 人眼对三基色的灵敏度  原理、系统介绍物体颜色的定量度量：是涉及观察者的视觉生理、照明条件、观察条件等许多因素的复杂问题，为了能够得到一致的度量效果，国际照明委员会(简称CIE) 基于每一种颜色都能用三个选定的原色按适当比例混合而成的基本事实，规定了一套标准色度系统，称为CIE标准色度系统，构成了近代色度学的基本。色坐标：CIE XYZ、CIE L*a*b*、CIE uv、CIE u'v'w'或Hunter Lab 色彩空间。主波长：一种颜色S的主波长，指一种单色光刺激的波长，这种单色光刺激按一定比例与一种规定的无彩色刺激相加混合，能匹配出颜色S。这种无彩色刺激在色品图上的位置称为白点。色纯度是指样品的颜色同主波长光谱色接近的程度。色纯度有兴奋纯度和色度纯度两种表示法。色温：相关色温（CCT）：当某一种光源的色品与某一温度下的黑体的色品最接近，或者说在均匀色品图上的色差距离最小时黑体的温度。显色指数（color rendering index,简称CRI），CRI可用于定量分析人工光源（诸如LED）对色彩感知度的作用。光源显色性的度量。以被测光源下与参考光源下物体颜色的相符程度表示。光度量：是光辐射能为平均人眼接受所引起的视觉刺激大小的度量, 即光度量是具有平均人眼视觉响应特性的人眼所接收到的辐射量的度量。因此，辐射度量和光度量都可定量地描述辐射能强度，但辐射度量是辐射能本身的客观度量，是纯粹的物理量；而光度量则还包括了生理学、心理学的概念在内。 基本光度量的名称、符号和定义方程 量的名称  符号  定义方程  单位名称  单位符号  光量  Q  流明秒（流明小时）   lm·s (lm?h)  光通量  Φ   Φ= dQ/dt  流明   lm  发光强度  I   I=dΦ/dΩ  坎德拉   cd  （光）亮度  L   L=d2Φ/dΩdAcosθ =dI/dAcosθ  坎德拉 /平方米   cd/m2  光出射度  M   M= dΦ/dA  流明 /平方米   lm/m2  （光）照度  E   E=dΦ/dA  勒克斯流明 /平方米   Lx (lm/m2)  光视效能  K   K=Φv/Φe  流明 /瓦   lm/W  光视效率  V   V=K/Km   —   —   微型光纤光谱仪优势1.体积小巧，适合原位在线监测。 3. 色彩分辨率高；2.易于操作、控制。 4. 可定量分析，显色指数（CRI）。      460m长LED显示屏            LED结构示意图                   小封装LED   海洋光学推荐应用配置  光谱仪：QE Pro积分球：Fois-1光纤：QP400-2-uv-vis标准光源：HL-3-INT-CAL-EXT