LED 시험 규격 및 시험 방법

LED 테스트 표준은 무엇입니까?
반도체 발광 다이오드(LED)는 새로운 유형의 발광체로서 높은 전기 광학 효율, 소형, 긴 수명, 저전압, 에너지 절약 및 환경 보호를 제공하는 차세대 조명 장치입니다. . LED 광전 테스트는 LED 광전 성능을 테스트하는 중요하고 유일한 수단이며 해당 테스트 결과는 현재 우리나라 LED 산업 발전 수준을 평가하고 반영하는 기초입니다. LED 광전자 테스트 방법에 대한 표준 개발은 LED 제품의 광전자 특성을 균일하게 측정하는 중요한 방법이며 테스트 결과가 실제로 우리나라 LED 산업의 발전 수준을 반영한다는 전제입니다. LED 테스트 방법의 최신 국가 표준과 결합하여 이 문서에서는 LED 광전 성능 테스트의 몇 가지 주요 측면을 소개합니다.

1. 소개
반도체 발광 다이오드 (LED)는 표시등, 신호등, 계기 디스플레이, 휴대 전화 백라이트, 차량 광원 및 기타 경우에 널리 사용되었으며 특히 백색 LED 기술의 발전으로 LED가 점점 더 널리 사용되었습니다. 조명 분야에서. 그러나 과거에는 LED 테스트에 대한 포괄적인 국가 표준 및 산업 표준이 없었습니다. 생산 관행에서는 상대적인 매개변수만 기준으로 사용되었습니다. 이에 대해 제조사, 사용자, 연구기관별로 많은 논란이 있었고 이는 국내 LED 산업 발전에 심각한 영향을 미쳤다. 따라서 반도체 발광 다이오드의 시험 방법에 대한 국가 표준이 생겼습니다.

2. LED 테스트 방법
다양한 LED 응용 분야의 실제 요구 사항에 따라 LED 테스트에는 전기 특성, 광학 특성, 스위칭 특성, 색상 특성, 열 특성, 신뢰성 등 여러 측면이 포함되어야 합니다.

2.1 전기적 특성
LED는 반도체 무기물로 구성된 유니폴라 PN접합 다이오드로 반도체 PN접합 다이오드의 일종으로 전압과 전류의 관계를 볼트-암페어 특성이라고 한다. 아래 그림에서 LED 전기적 특성 매개변수에는 순방향 전류, 순방향 전압, 역방향 전류 및 역방향 전압이 포함됨을 알 수 있습니다. LED가 정상적으로 작동하려면 적절한 전류와 전압으로 구동되어야 합니다. LED 전기적 특성 테스트를 통해 LED의 최대 허용 순방향 전압, 순방향 전류 및 역방향 전압 및 전류를 얻을 수 있으며 LED의 최적 작동 전력도 결정할 수 있습니다.

LED의 전기적 특성 테스트는 일반적으로 해당 정전류 및 정전압 소스의 전원 공급 장치에서 전압 및 전류계로 수행됩니다.

2.2 광학적 특성
다른 광원과 마찬가지로 LED 조명 특성 테스트에는 주로 광속 및 광효율, 복사속 및 복사 효율, 광도 및 광도 분포 특성 및 스펙트럼 매개 변수가 포함됩니다.
(1) 광속 및 광효율
광속 시험에는 적분구법과 가변각 광도계법의 두 가지 방법이 있습니다. 가변각 광도계 방법은 광속을 측정하는 가장 정확한 방법이지만 시간이 오래 걸리기 때문에 일반적으로 적분구 방법이 광속을 측정하는 데 사용됩니다. 아래 그림과 같이 기존 적분구 방식으로 LED 광속을 측정하기 위한 두 가지 테스트 구조가 있습니다.

또한, 광원에 의한 빛의 자기 흡수는 광속이 적분구법으로 측정될 때 시험 결과에 영향을 미칠 것입니다. 따라서 아래 그림과 같이 보조 조명이 도입되는 경우가 많습니다.

광속을 측정한 후 LED의 광효율은 전기 매개변수 테스터로 측정할 수 있습니다. 복사속 및 복사 효율의 시험 방법은 광속 및 발광 효율의 시험 방법과 유사하다.

(2) 광도 및 광도 분포 특성

아래 그림과 같이 점광원의 광도는 공간의 모든 방향으로 균일하게 분포되어 있으며 다른 거리에서 다른 수신 조리개를 가진 감지기에서 수신한 테스트 결과는 변경되지 않습니다. 그러나 LED의 균일하지 않은 광도 분포로 인해 테스트 결과가 다양합니다. 테스트 거리 및 검출기 조리개 변화. 따라서 CIE-127에서는 동일한 조건에서 각 LED의 광도를 테스트하고 평가할 수 있도록 두 가지 권장 테스트 조건을 제안합니다. 현재 CIE-127 조건은 다양한 LED 제조업체 및 테스트 기관에서 인용하고 있습니다.

(3) 스펙트럼 매개변수
LED의 스펙트럼 특성 매개변수는 주로 피크 방출 파장, 스펙트럼 복사 대역폭 및 스펙트럼 전력 분포를 포함합니다. 단색 LED의 스펙트럼은 단일 피크이며 그 특성은 피크 파장과 대역폭으로 표현되는 반면 백색 LED의 스펙트럼은 여러 단색 스펙트럼으로 구성됩니다. 모든 LED의 스펙트럼 특성은 스펙트럼 전력 분포로 나타낼 수 있으며 색도 매개 변수는 LED의 스펙트럼 전력 분포에서 계산할 수도 있습니다.
분광파워분포의 테스트는 분광법으로 수행해야 하며, 이는 측정을 위해 각 색광과 혼합광을 구별합니다. 일반적으로 프리즘과 격자를 사용하여 광 분할을 수행할 수 있습니다.

2.3 스위치 특성
LED 스위칭 특성은 LED의 전원을 켜고 끌 때 빛, 전기 및 색상 변화의 특성을 나타냅니다. LED 스위칭 특성 테스트를 통해 작동 상태의 변화하는 법칙과 스위치를 켜고 끌 때 LED의 재료 특성을 얻을 수 있습니다.

2.4 색상 특성
LED의 색 특성은 주로 색도 좌표, 주파장, 색 순도, 색온도 및 연색성 등을 포함합니다. LED의 색 특성은 백색 LED에서 특히 중요합니다.
기존의 색특성 시험법에는 분광광도법과 적분법이 있다. 아래 그림과 같이 분광 광도계 방법은 단색기를 통해 LED의 스펙트럼 전력 분포를 측정한 다음 색도 가중치 기능을 사용하여 통합하여 해당 색도 매개변수를 얻는 것입니다. 통합 방법은 특정 컬러 필터와 광검출기를 사용하여 색채 매개변수를 직접 측정하는 것입니다. 분광 광도법의 정확도는 통합의 정확도보다 훨씬 높습니다.

2.5 열적 특성
LED의 열 특성은 주로 열 저항과 접합 온도를 나타냅니다. 열 저항은 경로를 가로질러 소산되는 전력에 대한 열 흐름 경로를 가로지르는 온도 차이의 비율입니다. 접합 온도는 LED의 PN 접합 온도를 나타냅니다. LED의 열 저항과 접합 온도는 LED의 광전자 성능에 영향을 미치는 중요한 요소입니다.
LED 접합 온도를 테스트하는 방법에는 일반적으로 두 가지가 있습니다. 하나는 적외선 온도 측정 현미경 또는 마이크로 열전대로 LED 칩의 표면 온도를 측정하고 이를 LED의 접합 온도로 간주하는 것이지만 정확도가 충분하지 않습니다. ; 첫 번째는 특정 전류에서 순방향 바이어스 전압과 접합 온도의 역 관계를 이용하여 LED의 접합 온도를 결정하는 것입니다.

2.6 신뢰성
LED의 신뢰성에는 정전기 감도 특성, 수명, 환경 특성 등이 포함됩니다. 정전기 감도 특성은 LED가 견딜 수 있는 정전기 방전 전압을 나타냅니다. 일부 LED의 높은 저항과 양극과 음극 사이의 거리가 짧기 때문에 양쪽 끝의 정전기 전하가 특정 값까지 누적되면 이 정전기 전압이 PN 접합을 파괴합니다. 따라서 LED의 정전기 방전 장애 임계값 전압을 얻기 위해서는 LED의 정전기 감도 특성을 테스트할 필요가 있습니다. 현재 인체 모드, 기계 모드 및 장치 충전 모드는 일반적으로 실생활에서 정전기 방전 현상을 시뮬레이션하는 데 사용됩니다.

장기간 연속 사용 조건에서 LED의 광 성능의 변화 법칙을 관찰하려면 LED의 샘플링 테스트를 수행하고 장기간 관찰 및 통계를 통해 LED 수명 매개변수를 얻어야 합니다. LED 환경 특성 테스트를 위해 일반적으로 고온 및 저온 충격 테스트, 습도 사이클 테스트, 염수 분무 테스트, 모래 및 먼지 테스트, 조사 테스트, 진동 및 충격시험, 낙하시험, 원심가속도시험 등

3. 국가표준의 제정
위의 테스트 방법을 요약하면 반도체 발광 다이오드 테스트 방법에 대한 국가 표준은 LED의 전기적 특성, 광학적 특성, 열적 특성, 정전기적 특성 및 수명 테스트에 대한 해당 규정을 만들었습니다. 전기적 특성 테스트의 경우 표준은 LED 순방향 전압, 역방향 전압 및 역방향 전류의 테스트 블록 다이어그램을 지정합니다. 광속 테스트의 경우 표준은 2π 입체각 테스트 구조를 지정합니다. 광도 테스트의 경우 표준은 CIE-127 권장 조건을 인용합니다. 또한 분광 시험, 열 특성 시험, 정전기 방전 감도 시험, 수명 시험 등이 명확하게 규정되어 있습니다.

4. 결론
국가 표준의 공식화는 기존 LED 테스트 방법을 요약하고 과학적이고 적용 가능한 방법을 표준 테스트 방법으로 업그레이드하여 LED 테스트 분야의 모든 계층의 차이를 잘 제거하고 테스트 결과를보다 진실하게 만듭니다. 우리나라의 LED를 반영합니다. 산업의 전반적인 수준. 그러나 LED 기술의 지속적인 발전에 비추어 볼 때 국가 표준의 공식화는 단번에 이루어지지 않으며 항상 최신의 가장 적합한 테스트 기술이 표준에 도입되어야 합니다.

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