oled是led的新一代产品吗?
oled和led都属于固态半导体发光器件,各自呈良好的发展势态。有人误以为oled
是led的新一代产品,这显然有失偏颇。
其实,oled本身可用做平面发光单元,在平板显示上能充分显示其轻薄的特点。目
前oled屏幕在计算机、手机上得到了广泛使用。而led效率高、点光源、体积小、寿
命长且产业发展相当成熟,在通用照明上优势相当明显。
oled和led两个产业各有其发展特性,相辅相成。它们的同时发展可促进半导体
照明产业的整体发展。
43. led的测试项目及方法是什么?
半导体发光二极管测试方法的国家标准对led电特性、光学特性、热学特性、静电
特性及寿命测试都做了相应的规定。对于电特性的测试,标准分别制定了led正向电压、
反向电压、反向电流的测试框图;对于光通量的测试,标准规定了采用27【立体角测试结
构;对于光强的测试,标准引用了cie-127的推荐条件;此外,标准对光谱测试、热学特
性测试、静电放电敏感度测试,寿命测试等都做了明确的规定。
1)电特性的测试
led的电特性一般是在相应的恒流恒压源供电下,
采用电压表、电流表配合进行测试的。如图2-28所示为
led伏安特性曲线。led的电特性参数包括正向电流、
正向电压、反向电流和反向电压,led必须在合适的电
流电压驱动下才能正常工作。通过led电特性的测试可
以获得led的最大允许正向电压、正向电流及反向电
压、电流,此外也可以测定led的最佳工作电功率。
2)光特性的测试
led光特性的测试主要包括光通量和发光效率、辐射通量和辐射效率、光强和光强
分布特性、光谱特性参数等的测试。
(1)光通量和光效。光通量的测试有积分球法和变角光度计法两种方法。变角光度
计法是测试光通量最精确的方法,但是由于其耗时较长,所以一般采用积分球法测试光通
量,如图2-29所示。用积分球法测led光通量时有两种测试结构;一种是将被测led放
置在球心;另外一种是将其放在球壁。
此外,由于用积分球法测试光通量时光源
对光的自吸收会对测试结果造成影响,所以往
往引入辅助灯。
在测得光通量之后,配合电参数测试仪可
以测得led的发光效率。而辐射通量和辐射效
率的测试方法类似于光通量和发光效率的测试
方法。
(2)光强和光强分布特性。
所示,点光源光强在空间各方向均匀分布,在
不同距离处用不同接收孔径的探测器接收得到
的测试结果都不会改变;但是由于led的光强
辅助灯
分布的不一致使得测试结果会随测试距离和探测器孔径变化,cie-127
推荐了led光强测试条件,如图2-32所示,它可使各个led在同一条件下进行光强测试
与评价。目前cie-127条件已经被各led制造商和检测机构引用(3)光谱特性参数。led的光谱特性参数主要包括峰值发射波长、光谱辐射带宽和光谱
功率分布等。单色led的光谱为单一波峰,其特性用峰值波长和带宽表示,而白光led的
光谱由多种单色光谱合成,其分布如图2-33所示。所有led的光谱特性都可用光谱功率分布
表示。通过led的光谱功率分布可计算得到色度参数。光谱功率分布的测试需要通过分光进
行,即将各色光从混合的光中区分出来进行测定,一般可以采用棱镜和光栅实现分光。
3)开关特性的测试
led的开关特性是指led通电和断电瞬间的光、电、色变化特性。通过led开关
特性的测试可以获得led在通断电瞬间的工作状态、物质属性等的变化规律,由此不仅
可了解通断电对led的损耗,也可用以指导led驱动模块的设计等。
4)颜色特性的测试
led的颜色特性主要包括色品坐标、主波长、色纯度、色温及显色性等,led的颜
色特性对白光led尤为重要。
如图2-34所示,颜色特性的测试方法分为分光光度法和积分法。分光光度法是指先通‘
过单色仪分光测得led光谱功率分布,再利用色度加权函数积俞获得对应色度参数;积
分法是指利用特定滤色片配合光电探测器直接测得色度参数。分光光度法的准确性要大大
高于积分法。
5)热学特性的测试
led的热学特性主要指热阻和结温。led的热阻和结温是影响led光电性能的重要因
素。热阻是指沿热流通道上的温度差与通道上耗散的功率之比。结温是指led的pn结温度。
对led结温的测试一般有两种方法:一种是采用红外测温显微镜或微型热偶测得led
芯片表面的温度并视其为led的结温,但是这种方法的准确度不够;另一种是利用确定
电流下的正向偏压与结温之间反比变化的关系来判定led的结温。
6)可靠性的测试
led的可靠性包括静电敏感度特性、寿命、环境特性等。静电敏感度特性是指led能承受的静电放电电压。某些led由于电阻率较高,且正
负电极距离很短,若两端的静电电荷累积到一定值,则这一静电电压会击穿pn结,严重
时可导致led失效,所以必须对led的静电敏感度特性进行测试,以获得led的静电
放电故障临界电压。目前一般采用人体模式、机器模式、器件充电模式来模拟现实生活中
的静电放电现象。
为了观察led在长期连续使用情况下光性能的变化规律,需要对led进行抽样试验,
并通过长期观察和统计获得led的寿命参数。
对于led环境特性的试验往往是采用模拟led在应用中遇到的各类自然侵袭来进行
的,一般有高低温冲击试验、湿度循环试验、潮湿试验、盐雾试验、沙尘试验、辐照试验、
振动和冲击试验、跌落试验、离心加速度试验等。