半導(dǎo)體照明的檢測(cè)_光電子

1、1半導(dǎo)體照明的檢測(cè) 2研究背景研究背景半導(dǎo)體的發(fā)光原理半導(dǎo)體的發(fā)光原理半導(dǎo)體照明的應(yīng)用與發(fā)展半導(dǎo)體照明的應(yīng)用與發(fā)展 半導(dǎo)體照明的檢測(cè)原理與方法（部分）半導(dǎo)體照明的檢測(cè)原理與方法（部分）綜合檢測(cè)設(shè)備實(shí)樣展示綜合檢測(cè)設(shè)備實(shí)樣展示 主要內(nèi)容3 研究背景 2020世紀(jì)年代末，隨著第三代半導(dǎo)體材料氮化世紀(jì)年代末，隨著第三代半導(dǎo)體材料氮化鎵的突破和藍(lán)、綠、白光發(fā)光二極管的問(wèn)世，一鎵的突破和藍(lán)、綠、白光發(fā)光二極管的問(wèn)世，一場(chǎng)新的產(chǎn)業(yè)革命場(chǎng)新的產(chǎn)業(yè)革命照明革命開(kāi)始醞釀，照明革命開(kāi)始醞釀，LEDLED產(chǎn)品產(chǎn)品成為最新的節(jié)能照明產(chǎn)品。成為最新的節(jié)能照明產(chǎn)品。 LEDLED的優(yōu)點(diǎn)：高效率、長(zhǎng)壽命、低損耗、耐振動(dòng)、的

2、優(yōu)點(diǎn)：高效率、長(zhǎng)壽命、低損耗、耐振動(dòng)、響應(yīng)速度快等響應(yīng)速度快等4 半導(dǎo)體的發(fā)光原理 二極管發(fā)光示意圖二極管發(fā)光示意圖發(fā)光二極管發(fā)光二極管:除除半導(dǎo)體激光器外半導(dǎo)體激光器外,當(dāng)電流激勵(lì)時(shí)能當(dāng)電流激勵(lì)時(shí)能發(fā)射光輻射的半發(fā)射光輻射的半導(dǎo)體二極管。導(dǎo)體二極管。5半導(dǎo)體照明的應(yīng)用與發(fā)展 近十年來(lái)，近十年來(lái)，LED制造技術(shù)取得了突飛猛制造技術(shù)取得了突飛猛 進(jìn)的發(fā)展，主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面進(jìn)的發(fā)展，主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是發(fā)光效率顯著提高，光通量相應(yīng)增大； 二是發(fā)光顏色覆蓋到了可見(jiàn)光光譜范圍。6LED交通燈 LED汽車(chē)尾燈LED固體燈 LED 裝飾燈7LEDLED交通信號(hào)燈與傳統(tǒng)交通信號(hào)燈比較分析交通信號(hào)燈與傳

3、統(tǒng)交通信號(hào)燈比較分析 出光特點(diǎn) 聚光、顯示效應(yīng) 使用壽命 壽命、更換頻率 耗電量 節(jié)能、安全穩(wěn)定8 半導(dǎo)體照明的發(fā)展分析半導(dǎo)體照明的發(fā)展分析國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)已初步形成“廣東、深圳”，“福建、江西”，“江蘇、上海、浙江”，“北京、東北、河北”四個(gè)產(chǎn)業(yè)相對(duì)集中的區(qū)域，并呈現(xiàn)出北方研發(fā)機(jī)構(gòu)集中，研發(fā)力量強(qiáng)，而南方產(chǎn)業(yè)化能力強(qiáng)，應(yīng)用發(fā)展快的產(chǎn)業(yè)格局。 9關(guān)于照明檢測(cè)的研究意義： 半導(dǎo)體照明檢測(cè)方法的重要性。半導(dǎo)體照明檢測(cè)方法的重要性。 半導(dǎo)體照明檢測(cè)所面臨的問(wèn)題。半導(dǎo)體照明檢測(cè)所面臨的問(wèn)題。10 功率型LED是半導(dǎo)體照明的核心，研究開(kāi)發(fā)高效大功率LED外延、芯片及封裝技術(shù)是業(yè)界永恒的主題。同時(shí)，器件

4、可靠性以及測(cè)試技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)也越來(lái)越引起人們的關(guān)注。測(cè)試技術(shù)與測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)也成為比較熱門(mén)的話題，測(cè)試技術(shù)科學(xué)化、規(guī)范化，統(tǒng)一測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，將是LED產(chǎn)業(yè)健康有序競(jìng)爭(zhēng)的一根標(biāo)尺。11 1、顯示或指示用的傳統(tǒng)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)及測(cè)試方法 已不能滿足照明應(yīng)用需要。 2、國(guó)內(nèi)外的半導(dǎo)體設(shè)備儀器生產(chǎn)企業(yè)推出各 自的測(cè)試儀器。 3、國(guó)內(nèi)目前沒(méi)有較全面的LED國(guó)家和行業(yè)測(cè) 試標(biāo)準(zhǔn)，也沒(méi)有相應(yīng)的檢測(cè)系統(tǒng)。 12 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn): :（1）IEC60747-5 Semiconductor devices Discrete devices and integrated circuits(1992) 譯文：IEC60747-5半導(dǎo)體分

5、立器件及集成電路（2）IEC60747-5-2 Discrete semiconductor devices and integrated circuits-Part 5-2:Optoelectronic devices- Essential ratings and characteristics (1997-09) 譯文：IEC60747-5-2分立半導(dǎo)體器件及集成電路零部件5-2：光電子 器件 分類特征及要素(1997-09)（3）IEC60747-5-3 Discrete semiconductor devices and integrated circuits-Part 5-3 :Op

6、toelectronic devices- Measuring methods(1997-08) 譯文：IEC60747-5-3分立半導(dǎo)體器件及集成電路零部件5-3：光電子器 件測(cè)試方法(1997-08)（4）IEC60747-12-3 Semiconductor devicespart12-3: opto- electronic devices Blank detail specification for light- emitting diodes Display application(1998-02) 譯文：IEC60747-12-3半導(dǎo)體分立器件12-3：光電子器件顯示用發(fā)光二極 管

7、空白詳細(xì)標(biāo)準(zhǔn)（1998-02）（5）CIE127-1997 Measurement of LED s(1997) 譯文：CIE127-1997 LED測(cè)試方法（1997）（6） CIE/ISO standards on LED intensity measurements 譯文：CIE/ISO LED強(qiáng)度測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)13國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn): : （1）Sj2353.3-83半導(dǎo)體發(fā)光二極管測(cè)試方法 （2）Sj265886 半導(dǎo)體紅外發(fā)光二極管測(cè)試方法 （3）GB/T125611990發(fā)光二極管空白詳細(xì)規(guī)范 （4）GB/T156511995半導(dǎo)體器件分立器件和集成電 路：光電子器件（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)） （5）

8、GB/T18904.32002半導(dǎo)體器件12-3:光電子 器件顯示用發(fā)光二極管空白詳細(xì)規(guī)范（采用IEC60 747-12-3:1998） （6）半導(dǎo)體分立器件和集成電路第52部分：光電子器 件基本額定值和特性 （7）半導(dǎo)體分立器件和集成電路第53部分：光電子器 件測(cè)試方法 （8）半導(dǎo)體發(fā)光二極管測(cè)試方法（中國(guó)光協(xié)光電器件分 會(huì)標(biāo)準(zhǔn)；2002）14 電學(xué)特性電學(xué)特性 光學(xué)特性光學(xué)特性 光電特性光電特性 顏色分析顏色分析 溫度分析溫度分析15半導(dǎo)體照明的檢測(cè)試驗(yàn)條件半導(dǎo)體照明的檢測(cè)試驗(yàn)條件 1 標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下（氣壓、濕度和溫度的控制）標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下（氣壓、濕度和溫度的控制） 溫度：溫度：1535；

9、 相對(duì)濕度：相對(duì)濕度：2080； 氣壓：氣壓：86kPa106kPa；2 仲裁試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)大氣條件仲裁試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)大氣條件 3 環(huán)境條件（機(jī)械振動(dòng)和電磁干擾的控制）環(huán)境條件（機(jī)械振動(dòng)和電磁干擾的控制） 4 參數(shù)要求參數(shù)要求 （偏置和誤差的要求）（偏置和誤差的要求）16概概 述述: LED : LED 的的I-VI-V特性表征特性表征LEDLED芯片芯片PNPN結(jié)制備性結(jié)制備性能能 主要參數(shù)主要參數(shù), ,具有非線性、整流性質(zhì)。具有非線性、整流性質(zhì)。17測(cè)量?jī)?nèi)容：測(cè)量正向電壓、反向電壓、反向電流、總電容。測(cè)量?jī)?nèi)容：測(cè)量正向電壓、反向電壓、反向電流、總電容。實(shí)驗(yàn)器件實(shí)驗(yàn)器件: D-: D-被測(cè)被測(cè)LED

10、LED器件器件 G-G-恒流源恒流源 A-A-電流表電流表 V-V-電壓表電壓表 規(guī)定條件規(guī)定條件: : 環(huán)境或管基溫度環(huán)境或管基溫度 正向偏置電流。正向偏置電流。正向電壓測(cè)試框圖正向電壓測(cè)試框圖 18反向電壓測(cè)試框圖反向電壓測(cè)試框圖 反向電流測(cè)試框反向電流測(cè)試框 總電容測(cè)試框圖總電容測(cè)試框圖 191 1、概、概 述述: : LEDLED發(fā)光強(qiáng)度：表征它在某個(gè)方向上的發(fā)光強(qiáng)弱。發(fā)光強(qiáng)度：表征它在某個(gè)方向上的發(fā)光強(qiáng)弱。 ( (單位：坎德拉單位：坎德拉 ，cd) cd) 平均平均LEDLED強(qiáng)度強(qiáng)度: :照射在離照射在離LEDLED一定距離處的光探測(cè)器上的通量一定距離處的光探測(cè)器上的通量與由與由

11、探測(cè)器構(gòu)成的立體角探測(cè)器構(gòu)成的立體角的比值的比值 。 I=/=/(S/d2) 立體角含義：以立體角含義：以r r為半徑做一圓球，若錐面在圓球上截出的面積為半徑做一圓球，若錐面在圓球上截出的面積S S 等于等于r2r2，則該立體角為一個(gè)單位立體角。，則該立體角為一個(gè)單位立體角。 （單位：球面度，（單位：球面度，srsr） 20 CIE推薦標(biāo)準(zhǔn)條件A和B 2、測(cè)測(cè)量量?jī)?nèi)內(nèi)容：平均容：平均LEDLED強(qiáng)度的強(qiáng)度的測(cè)測(cè)量量: :21實(shí)驗(yàn)器件實(shí)驗(yàn)器件: D-被測(cè)被測(cè)LED器件；器件；PD-包括面積為包括面積為A的光闌的光闌 D1的光度探測(cè)器；的光度探測(cè)器；G-電流源電流源 D2、D3-消消 除雜散光光欄

12、；除雜散光光欄；d-被測(cè)被測(cè)LED器件與光闌器件與光闌D1之間的距離。之間的距離。規(guī)定條件規(guī)定條件: 環(huán)境溫度和合適的大氣條件；正向電流（寬度和重復(fù)率）。環(huán)境溫度和合適的大氣條件；正向電流（寬度和重復(fù)率）。22光強(qiáng)分布光強(qiáng)分布 1 1、概述、概述:反映器件的發(fā)光（或輻射）強(qiáng)度空間分布特性反映器件的發(fā)光（或輻射）強(qiáng)度空間分布特性 偏差角 ：最大光強(qiáng)度方向（光軸）與機(jī)械軸Z之間的夾角 半強(qiáng)度角1/2：半強(qiáng)度角 1/2是發(fā)光（或輻射）強(qiáng)度大于 等于最大強(qiáng)度一半構(gòu)成的角度。 23實(shí)驗(yàn)器件: D被測(cè)LED器件; G-電流源； PD包括面積 為A的光闌D1的光度探測(cè)器； D2,D3消除雜散光光欄, D2,

13、D3不應(yīng)限制探測(cè)立體角；：Z軸和探測(cè)器軸之間的 夾角;d被測(cè)LED器件與光闌D1之間的距離。規(guī)定條件: 環(huán)境和管基溫度；規(guī)定正向電流IF 或者輻射功率 e；機(jī)械參照平面。2、測(cè)測(cè)量量241、概、概 述述:光通量光通量F：表征表征LED總光輸出的輻射能量，標(biāo)志器件的性能優(yōu)總光輸出的輻射能量，標(biāo)志器件的性能優(yōu) 劣。光通量與芯片材料、封裝工藝水平及外加恒流劣。光通量與芯片材料、封裝工藝水平及外加恒流 源大小有關(guān)。源大小有關(guān)。 （單位：流明，（單位：流明，lm)。LED效率效率：內(nèi)部效率（：內(nèi)部效率（PN結(jié)附近由電能轉(zhuǎn)化成光能的效率）結(jié)附近由電能轉(zhuǎn)化成光能的效率） 外部效率（輻射到外部的效率）。外部效

14、率（輻射到外部的效率）。LED發(fā)光效率：發(fā)光效率：表征節(jié)能特性表征節(jié)能特性.輻射出光通量輻射出光通量/輸入電功率。輸入電功率。 （F/（IF *VF ）(單位單位:lm/w)25測(cè)量?jī)?nèi)容：光通量測(cè)量?jī)?nèi)容：光通量 發(fā)光效率發(fā)光效率規(guī)定條件規(guī)定條件: 環(huán)境溫度、管基溫度、正向電流。環(huán)境溫度、管基溫度、正向電流。2、測(cè)測(cè)量量26輻射光通量和輻射效率輻射光通量和輻射效率 （非可見(jiàn)光）（非可見(jiàn)光）1、概、概 述述: 輻射通量：又常稱為輻射功率，是輻射源發(fā)射,傳輸和接收的功率. e =dQe/dte =dQe/dt，（單位：W） 輻射通量的概念適用于所有光譜段的光和輻射，對(duì)于紫外、 可見(jiàn)和近紅外發(fā)光二極管

15、都適用。在可見(jiàn)光范圍內(nèi)，光源 發(fā)射的光和輻射將引起人眼的視覺(jué)，光源發(fā)射的輻射通量中 能引起人眼視覺(jué)的那部分量稱作為光通量。 輻射效率:輻射通量數(shù)值除以正向電流IF 和正向電壓VF 的乘積值即 為輻射效率。 輻射強(qiáng)度Ie 、輻射亮度Le 、輻射照度Ee 27 輻射強(qiáng)度Ie：為在給定方向上的立體角元內(nèi),離開(kāi)點(diǎn)輻射源(或輻射源面元)的輻射通量de與該立體角元 d的比值.單位為瓦球面度(W/sr )。 Ie =de/D 輻射亮度Le：輻射源面上面積為dS 的一點(diǎn)沿給定方向上的輻射強(qiáng)度dIe與該點(diǎn)在垂直于給定方向的平面上正投影面積的比值定義為給定方向上的輻射亮度.單位為W/(srm2)。 輻射照度Ee：

16、照射在輻射接收面上一點(diǎn)的輻射通量de 與該點(diǎn)面積dA的比值，單位為W/m2 。即 Ee=de/dA28規(guī)定條件: 環(huán)境和管基溫度；正向電流。2、測(cè)測(cè)量量29峰值發(fā)射波長(zhǎng)，光譜輻峰值發(fā)射波長(zhǎng)，光譜輻 射帶寬和光譜功率分射帶寬和光譜功率分布布1 1、概、概 述述: : LED發(fā)光強(qiáng)度或光功率輸出隨著波長(zhǎng)變化而不發(fā)光強(qiáng)度或光功率輸出隨著波長(zhǎng)變化而不 同，繪成一條分布曲線同，繪成一條分布曲線光譜分布曲線。光譜分布曲線。 峰值波長(zhǎng)：峰值波長(zhǎng)：與相對(duì)光強(qiáng)度最強(qiáng)處（光輸出最大）相對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)，與相對(duì)光強(qiáng)度最強(qiáng)處（光輸出最大）相對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)， 稱為峰值波長(zhǎng)用稱為峰值波長(zhǎng)用p表示。表示。 譜線寬度：譜線寬度：在在L

17、ED譜線的峰值兩側(cè)譜線的峰值兩側(cè)處，存在兩個(gè)光強(qiáng)處，存在兩個(gè)光強(qiáng) 等于峰值（最大光強(qiáng)度）一半的點(diǎn)，此兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)寬度叫等于峰值（最大光強(qiáng)度）一半的點(diǎn)，此兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)寬度叫譜譜 線寬度，也稱半功率寬度或半高寬度。線寬度，也稱半功率寬度或半高寬度。 。30LED光譜分布曲線（光譜分布曲線（LED的光譜分布與制備所用化合物半導(dǎo)體種類、性質(zhì)及的光譜分布與制備所用化合物半導(dǎo)體種類、性質(zhì)及 PN結(jié)結(jié)構(gòu)（外延層厚度、摻雜雜質(zhì)）等有關(guān)，而與器結(jié)結(jié)構(gòu)（外延層厚度、摻雜雜質(zhì)）等有關(guān)，而與器 件的幾何形狀、封裝方式無(wú)關(guān)）件的幾何形狀、封裝方式無(wú)關(guān)） 1藍(lán)光InGaN/GaN 2 綠光 GaP:N 3 紅光 GaP:Zn-O

18、 4 紅外GaAs 5 Si光敏光電管 6 標(biāo)準(zhǔn)鎢絲燈人眼感光波長(zhǎng) 相對(duì)功率31 實(shí)驗(yàn)器件: D-被測(cè)LED器件;L-聚焦透鏡系統(tǒng)； G-電流源（直流或脈沖）；M-單色儀；D2,D3-消除雜散光光欄；RM-包括光闌D1的輻射探測(cè)系統(tǒng)。規(guī)定條件: 環(huán)境和管基溫度；規(guī)定的正向電流（直流或脈沖）。 2、峰值發(fā)射波長(zhǎng)、光譜輻射帶寬和光譜功率分布測(cè)試:32LEDLED公認(rèn)的三項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，也是客戶最關(guān)心的部分。公認(rèn)的三項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，也是客戶最關(guān)心的部分。1、亮度：、亮度：發(fā)光物體表面或被照射物體的反光表面，在人眼觀察方發(fā)光物體表面或被照射物體的反光表面，在人眼觀察方 向所看到的亮暗程度。向所看到的亮暗程度。

19、（單位：（單位：cd/m2或或Nit） 照度：不發(fā)光的物體被光源照明的程度照度：不發(fā)光的物體被光源照明的程度（單位：勒克斯，流（單位：勒克斯，流 明明/米米2） LED亮度與外加電流密度有關(guān)，亮度與外加電流密度有關(guān)，JO（電流密度）增加，亮度也近（電流密度）增加，亮度也近 似增大。另外，亮度還與環(huán)境溫度有關(guān)，環(huán)境溫度升高，似增大。另外，亮度還與環(huán)境溫度有關(guān)，環(huán)境溫度升高，LED 復(fù)合效率下降，亮度減小。復(fù)合效率下降，亮度減小。發(fā)光亮度、發(fā)光亮度、LEDLED的壽命的壽命 和衰減率和衰減率 33*104=Nit342、老化老化：LED發(fā)光亮度隨著長(zhǎng)時(shí)間工作而出現(xiàn)光強(qiáng)發(fā)光亮度隨著長(zhǎng)時(shí)間工作而出現(xiàn)光

20、強(qiáng) 或光亮度衰減現(xiàn)象?；蚬饬炼人p現(xiàn)象。 壽命與衰減率：通常把亮度降到壽命與衰減率：通常把亮度降到Bt=1/2BO，衰減率衰減率 50%，所經(jīng)歷的時(shí)間，所經(jīng)歷的時(shí)間t稱為二極管的稱為二極管的 壽命。壽命。 3、國(guó)外學(xué)者常以國(guó)外學(xué)者常以LED的光衰減百分比數(shù)值作為壽命的依據(jù)。的光衰減百分比數(shù)值作為壽命的依據(jù)。351 1、概述、概述: 電學(xué)特性的響應(yīng)；光學(xué)特性的響應(yīng)。電學(xué)特性的響應(yīng)；光學(xué)特性的響應(yīng)。電學(xué)響應(yīng)：電學(xué)響應(yīng)：隨電隨電信信號(hào)變號(hào)變化化， LEDLED電流的延遲特性電流的延遲特性 開(kāi)關(guān)時(shí)間、開(kāi)啟延遲時(shí)間開(kāi)關(guān)時(shí)間、開(kāi)啟延遲時(shí)間td(on)td(on)、上升時(shí)間、上升時(shí)間tr tr 、開(kāi)啟、開(kāi)啟

21、 時(shí)間時(shí)間ton ton 、關(guān)閉延遲時(shí)間、關(guān)閉延遲時(shí)間td(off)td(off)、下降時(shí)間、下降時(shí)間tf tf 、關(guān)閉、關(guān)閉 時(shí)間時(shí)間tofftoff光學(xué)響應(yīng)：光學(xué)響應(yīng)：LEDLED隨電信號(hào)變化啟亮和熄滅的延遲特性隨電信號(hào)變化啟亮和熄滅的延遲特性 上升時(shí)間：從接通電源使上升時(shí)間：從接通電源使LEDLED的發(fā)光亮度達(dá)到正常的的發(fā)光亮度達(dá)到正常的10%10%開(kāi)始到開(kāi)始到 LEDLED的發(fā)光亮度達(dá)到正常的的發(fā)光亮度達(dá)到正常的90%90%所經(jīng)歷的時(shí)間。所經(jīng)歷的時(shí)間。 下降時(shí)間：下降時(shí)間：LEDLED斷電后斷電后, ,發(fā)光亮度由正常值的發(fā)光亮度由正常值的90%90%下降到正常的下降到正常的 10%10

22、%所經(jīng)歷的時(shí)間。所經(jīng)歷的時(shí)間。36開(kāi)關(guān)時(shí)間開(kāi)關(guān)時(shí)間 延遲時(shí)間延遲時(shí)間2、測(cè)測(cè)量量37實(shí)驗(yàn)器件實(shí)驗(yàn)器件:D-被測(cè)被測(cè)LED器件；器件；G1-高阻電流脈沖發(fā)生器；高阻電流脈沖發(fā)生器； G2-直流電流偏置電源；直流電流偏置電源；G3-直流電直流電 壓偏置電源壓偏置電源 Rd-匹配發(fā)生器阻抗的電阻；匹配發(fā)生器阻抗的電阻；RL-負(fù)載電阻；負(fù)載電阻； M-測(cè)量?jī)x器；測(cè)量?jī)x器；PD-光電二極管；光電二極管；Syn-同步信號(hào)。同步信號(hào)。規(guī)定條件規(guī)定條件: 環(huán)境、管基溫度；直流偏置電流；光學(xué)窗口；光環(huán)境、管基溫度；直流偏置電流；光學(xué)窗口；光 學(xué)結(jié)構(gòu)。學(xué)結(jié)構(gòu)。38概述概述: :人們根據(jù)顏色外貌人們根據(jù)顏色外貌,

23、,按直觀的心理感受按直觀的心理感受, ,對(duì)顏色進(jìn)行歸納、排列對(duì)顏色進(jìn)行歸納、排列1 1、顏色的心理特性：、顏色的心理特性：色色 調(diào)：表示顏色相互區(qū)分的屬性，如可見(jiàn)光譜中紅、綠、藍(lán)和黃調(diào)：表示顏色相互區(qū)分的屬性，如可見(jiàn)光譜中紅、綠、藍(lán)和黃 等。等。光源的色調(diào)光源的色調(diào)取決于人眼對(duì)其輻射的光譜構(gòu)成產(chǎn)生的感取決于人眼對(duì)其輻射的光譜構(gòu)成產(chǎn)生的感 覺(jué)；覺(jué)；物體的色調(diào)物體的色調(diào)則取決于人眼對(duì)光源光譜組成和物體表面反則取決于人眼對(duì)光源光譜組成和物體表面反 射（或透射）的各波長(zhǎng)輻射的比例所產(chǎn)生的感覺(jué)。射（或透射）的各波長(zhǎng)輻射的比例所產(chǎn)生的感覺(jué)。 飽和度：指顏色的純潔性?？梢?jiàn)光譜中各單色光的飽和度最高，當(dāng)飽和度

24、：指顏色的純潔性?？梢?jiàn)光譜中各單色光的飽和度最高，當(dāng) 單色光中摻入白光愈多時(shí)，則飽和度愈低。單色光中摻入白光愈多時(shí)，則飽和度愈低。 明明 度度：明度是人眼感覺(jué)到顏色的明亮程度。物體色的黑白系列的非彩明度是人眼感覺(jué)到顏色的明亮程度。物體色的黑白系列的非彩色代表物體的光反射率的變化，在視覺(jué)上就是明度的變化，愈接近色代表物體的光反射率的變化，在視覺(jué)上就是明度的變化，愈接近白色，明度愈高。白色，明度愈高。 39 LED LED器件的光器件的光輻輻射射會(huì)會(huì)人眼人眼產(chǎn)產(chǎn)生生視覺(jué)視覺(jué)刺激，人刺激，人們們根據(jù)自己根據(jù)自己 的感受的感受評(píng)評(píng)價(jià)價(jià)LEDLED器件的器件的顏顏色特性色特性。為為避免避免評(píng)評(píng)價(jià)的主價(jià)的

25、主觀觀性，性， 必必須須用物理的方法用物理的方法對(duì)顏對(duì)顏色色進(jìn)進(jìn)行行計(jì)計(jì)量。量。 CIECIE（國(guó)際國(guó)際照明委照明委員會(huì)員會(huì)），在），在RGBRGB系系統(tǒng)統(tǒng)的基的基礎(chǔ)礎(chǔ)上采用上采用設(shè)設(shè) 想的三原色（想的三原色（X X）、（）、（Y Y）、（）、（Z)Z)分分別別代表代表紅紅色、色、綠綠色色 和和藍(lán)藍(lán)色色 ，建立了，建立了CIECIE19311931色度色度圖圖，同，同時(shí)將時(shí)將匹配等能光匹配等能光 譜譜各各種顏種顏色的三原色色的三原色數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化，確定準(zhǔn)化，確定 “ “CIE1931CIE1931XYZXYZ 標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)色度準(zhǔn)色度學(xué)學(xué)系系統(tǒng)統(tǒng)” ”。2 2、CIE1931CIE1931XYZXY

26、Z色度系色度系統(tǒng)統(tǒng)；RGBRGB色彩模式：自然界中絕大部分的可見(jiàn)光光譜譜可以用紅、綠和藍(lán)三色光按不同比例和強(qiáng)度的混合來(lái)表示。R代表紅色，G代表綠色、B代表藍(lán)色。RGBRGB模式是一種加色法模式，通過(guò)R、G、B的輻射量，可描述出任一顏色。計(jì)算機(jī)定義顏色時(shí)R、G、B三種成分的取值范圍是0-255，0表示沒(méi)有刺刺激激量，255表示刺激刺激量達(dá)最大值。RGBRGB圖像只使用三種顏色，就可以使它們按照不同的比例混合，在屏幕上重現(xiàn)16581375種顏色。40 CIE1931CIE1931XYZXYZ色度系統(tǒng)色度系統(tǒng) 色品坐標(biāo)顏色41 在測(cè)得LED的光譜能量特性P() 后,就可以經(jīng)過(guò)運(yùn)算獲得LED的色度坐標(biāo)

27、.LED的顏色三刺激值的計(jì)算式為:x（）y（）z（）- 分別是CIE1931-XYZ標(biāo)準(zhǔn)色度觀測(cè)者光譜三刺激值（根據(jù)大量的觀測(cè)者的顏色視覺(jué)實(shí)驗(yàn)，確定一組為匹配等能光譜色的三原色數(shù)據(jù)，以此代表人眼的平均顏色視覺(jué)特性 ）。42對(duì)于光源來(lái)說(shuō)，Y表示亮度;K是調(diào)整系數(shù)(K稱為調(diào)整系數(shù)，它是將照明體或光源的Y值調(diào)整為100時(shí)得出)43得到X, Y, Z三刺激值后，可以進(jìn)而計(jì)算出色品坐標(biāo)44主波長(zhǎng)：任何一個(gè)顏色都可視為用某一個(gè)光譜色按一定比例與一個(gè) 參照光源相混合而匹配出來(lái)的顏色，這個(gè)光譜色就是顏色的 主波長(zhǎng)。顏色的主波長(zhǎng)相當(dāng)于人眼觀測(cè)到的顏色的色調(diào)（心 理量）。若已獲得被測(cè)LED器件的色度坐標(biāo)，就可以采

28、用等能白光E光源（ x00.3333，y0 0.3333）作為參照光源來(lái)計(jì)算決定顏色的主波長(zhǎng)。計(jì)算時(shí)根據(jù)色度圖上連接參照光源色度點(diǎn)與樣品顏色色度點(diǎn)的直線的斜率，查表讀出直線與光譜軌跡的交點(diǎn)，確定主波長(zhǎng)。45純度：樣品顏色接近主波長(zhǎng)光譜色的程度就表示了該樣品顏色的純 度。在CIE1931色度圖上，在顏色主波長(zhǎng)線上用參照光源 色度點(diǎn)到樣品色度點(diǎn)的距離與參照光源色度點(diǎn)到光譜色色度 點(diǎn)的距離之比來(lái)表示純度。顏色的純度和人眼觀測(cè)到的顏色 飽和度基本一致。45（色純度（CSCO）100）46 色溫Tc：光源的光輻射所呈現(xiàn)的顏色與在某一溫度下黑體輻射的 顏色相同時(shí)，稱黑體的溫度（TC）為光源的色溫度。為 了求得光源的色溫，需要先求得它的色度坐標(biāo)，然后在色 度圖上由CIE1960UCS推導(dǎo)的ISO色溫線求取色溫。47 溫度參數(shù)分析溫度參數(shù)分析概述：溫度對(duì)概述：溫度對(duì)PNPN結(jié)的復(fù)合發(fā)光是有影響的結(jié)的復(fù)合發(fā)光是有影響的. .溫度升高溫度升高 發(fā)光強(qiáng)度降低發(fā)光強(qiáng)度降低 發(fā)光效率顯著降低發(fā)光效率顯著降低