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LED的性能简介

近年来，由于功率型LED光效提高和价格下降使LED应用于照明领域数量迅猛增长，从各种景观照明、户外照明到普通家庭照明，应用日益广泛。LED应用于照明除了节能外，长寿命也是其十分重要的优势。目前由于LED热性能原因，LED及其灯具不能达到理想的使用寿命；LED在工作状态时的结温直接关系到其寿命和光效；热阻则直接影响LED在同等使用条件下LED的结温；LED灯具的导热系统设计是否合理也直接影响灯具的寿命。因此功率型LED及其灯具的热性能测试，对于LED的生产和应用研发都有十分直接的意义。以下将简述LED及其灯具的主要热性能指标，电压温度系数K、结温和热阻的测试原理、测试设备、测试内容和测试方法，以供LED研发、生产和应用企业参考。
LED灯性能分为：热性能、电气性能以能性能三类。下面分别具体介绍：
一、LED热性能
LED灯热性能的测试首先要测试LED的结温，即工作状态下LED的芯片的温度。关于LED芯片温度的测试，理论上有多种方法，如红外光谱法、波长分析法和电压法等等。目前实际使用的是电压法。1995年12月电子工业联合会/电子工程设计发展联合会议发布的<EIA/JESD511>标准对于电压法测量半导体结温的原理、方法和要求等都作了详细规范。
二、LED电性能
它分为：输入电压、电源频率、输入电流、输入功率、输入功率这四项。
三、光性能

色温(ColorTemperature)
一光源之辐射能量分布与某一绝对温度下之标准黑体(BlackBodyRadiator)辐射能量分布相同时，其光源色度与此黑体辐射之色度相同，此时光源色度以所对应之绝对温度表之，此温度称之为色温(ColorTemperature)，而在各温度下之黑体辐射所呈现之色度可在色度图上标出曲线，称之为蒲朗克轨迹(PlanckianLocus)。标准黑体的温度愈高，其辐射出的光线对人眼产生蓝色刺激愈多，红色刺激成分亦相对减少。然而在实际量测上，无任何光源具有跟黑体相同的辐射能量分布，换言之，待测光源之色度通常并未落在蒲朗克轨迹上。因此计算待测光源之色度坐标所最接近蒲朗克轨迹上某个坐标点，此点之黑体温度即定义为该光源之相关色温(CorrelatedColorTemperature;CCT)，通常以CIE1960UCS(u,v)色度图求之，并配合色差△uv加以描述。须注意的是，此种表示方式对光源色度邻近蒲朗克轨迹时方具意义，是以对于LED量测而言，仅适用于白光LED之颜色描述。

色度(Chromaticity)
人眼对色彩的感知是一种错综复杂的过程，为了将色彩的描述加以量化，国际照明协会（CIE）根据标准观测者的视觉实验，将人眼对不同波长的辐射能所引起的视觉感加以纪录，计算出红、绿、蓝三原色的配色函数，经过数学转换后即得所谓的CIE1931ColorMatchingFunction(x((),y((),z(())，而根据此一配色函数，后续发展出数种色彩度量定义，使人们得以对色彩加以描述运用。

根据CIE1931配色函数，将人眼对可见光的刺激值以XYZ表示，经下列公式换算得到x,y值，即CIE1931(x,y)色度坐标，透过此统一标准，对色彩的描述便得以量化并加以控制。
x,y：CIE1931色度坐标值(ChromaticityCoordinates)

然而，由于以(x,y)色度坐标所建构之色域为非均匀性，使色差难以量化表示，所以CIE于1976年将CIE1931色度坐标加以转换，使其所形成之色域为接近均匀之色度空间，让色彩差异得以量化表示，即CIE1976UCS(UniformChromaticityScale)色度坐标，以(u’,v’)表示，计算公式如下所示：

光强度(LuminousIntensity;IV)
光强度定义为单位立体角所发射出的光通量，单位为烛光(Candela,cd)。一般而言，光源会向不同方向以不同强度放射出其光通量，在特定方向单位立体角所放出之可见光辐射强度即称之为光强度。

主波长(λD)
其亦为表达颜色的方法之一，在得到待测件的色度坐标(x,y)后，将其标示于CIE色度坐标图(如下图)上，连结E光源色度点(色度坐标(x,y)=(0.333,0.333))与该点并延伸该连结线，此延长线与光谱轨迹(马蹄形)相交的波长值即称之为该待测件的主波长。

惟应注意的是，此种标示方法下相同主波长将代表多个不同色度点，是以用于待测件色度点邻近光谱轨迹时较具意义，而白光LED则无法以此种方式描述其颜色特性。

纯度(Purity)
其为以主波长描述颜色时之辅助表示，以百分比计，定义为待测件色度坐标与E光源之色度坐标直线距离与E光源至该待测件主波长之光谱轨迹(SpectralLocus)色度坐标距离的百分比，纯度愈高，代表待测件的色