发光二极管光谱参数测试方法的研究金尚忠王东辉张在宣中国计量学院信息I程学院(310034)周文浙江大学信息工程学院(3100271摘荽影响发光二极管(LED)颜色的光谱参数有:峰值波长、带宽、主波长和质一tL,波长。峰值波长和带宽反映了LED发光的物理特性,主波长反映了LED发光的目视感觉,质心波民是LED的几何对称渡长。用分光光度法和CCD器件测最LED的光谱参数.精度达Into。用质心波长来估算主波长,误整小于3nm。关键词LED峰值波长主波长质心波长色品坐标1Bl言LED(发光二极管)由于其光强高、功耗低、寿命长、可靠性高、易驱动、易与Ic相衔接等特点,已被广泛用于交通、商业广告和仪器仪表显示中。而LED的颜色是影响各种显示效果的一种关键因素,决定LED颜色的则是它的波长特性,由于LED的相对光谱功率分布是一种窄带的准单色光光谱,因此.测量LED的波长就尤为重要。2测量原理LED在可见光区域内发光的相对光谱功率分布为,如图1所示为一绿色LED的曲线,最大值所对应的波长xP称为它的峰值波长。它的颜色可用色坐标(x,Y)来表示,按CIE规定IllLED的三刺激值X,Y,Z为./\图1LED的相对光谱功率分布337·黧ll㈣删脚嚣00H吼挑这里,i(x)、i(x)、j(x)为1931CIE—XYZ标准色度观察者光谱I;;三刺激值k称为调整系数:.1008雨丽i而(22)L。。P(^)“x)以LJ把LED的Y值调整为100。得到X、Y、Z三刺激值后可求得它的色品坐标:ZX+Y+z(3)Y7。i而各种颜色的色品坐标构成了1931CIE—XYZ色品图,如图2所示,从780nm沿边缘线到380nnl为单色光颜色的色品坐标。WE(0.3333,O.3333)为等能白(P(x)=1)的色品坐标。g;J-::转--LED,若它的色品坐标为Sj(x¨Y,),连接WES.交边缘线于^。,K一即为该LED的主波长,它反映了人眼观察LED显示的目视感觉o。田21931CIE-XYZ色品图LED的质心波长x。为:k罂竺(4)j。P(x)积B口只要测得P(x),就可获得xP,x。,和x.。3测量装置31^,的测量·338-我们建立了如图3(a)所示的I.ED相列光谱功率分布测试装置,LED放在。个直径180ram的积分球内,图3(b)为驱动LED的恒流源,电流在l~100mA可调,也可设置为方波恒流源,电流在l一1000mA可调,频率/KH2.占空比j,8,网中恒流管4DH7、达林顿管TIP41C、电阻R2、可调电阻RL2构成恒流源,IC555、4017、电阻R1、可调电阻RLl构成方波驱动电路。LED发的光通过光缆传到凹面光栅多色仪的入射狭缝上,经凹面光栅衍射成象在线阵CCD的感光面t,线阵CCD上的各个象元列应LED各个波长的能量特征.经CCD采样...