采用光谱分解技术识别白光led光源组件的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于半导体照明器件检测技术领域，设及一种采用光谱分解技术进行白光L邸光源组件光谱分解，用来白光L邸光源内各组件的类型识别。
【背景技术】
[0002] 近年来，随着国家对半导体绿色照明行业的大力提倡与支持，LED(li曲t-emittingdiode)W其节能、环保、寿命长、体积小等特点，正吸引着世人的目 光，其照明产品也正逐步取代传统的照明产品。虽人们对其节能、环保的特点已经普遍认可 并接受，但对其照明产品的真实寿命及其性能好坏一直没有广泛认同。由于白光L邸光源 的寿命主要是由构成白光L邸光源模块的忍片、巧光粉两个主要组件的性能决定，若已知 待测白光L邸光源各组件类型信息，根据先验知识，便能快速得到其质量信息，能够指导白 光L邸光源可靠性检测。但是通常送检的待测光源模块往往并没有直接给出各组件具体的 信息，运便阻碍了快速检测方法的实施。
[0003] 传统白光L邸光源各组件的识别方法，是人为将各组件从光源模块逐一分离，该 方法不仅破坏了其完整性，且过程繁琐，误差较大。因此，若能直接针对应用条件下的忍片、 巧光粉的发光特性进行快捷的无损伤测量，分解出各自对应的光谱曲线，进而识别出各组 件的类型及质量信息，尤其是多种巧光粉混合的白光L邸光源，无疑会对白光L邸照明产品 的可靠性测试研究带来极大的便捷。
【发明内容】
[0004] 本发明为解决现有白光L邸光源模块各组件识别过程中，分解操作繁琐、处理复 杂、并破坏其完整性的缺点，提出了一种采用光谱分解技术识别白光L邸光源组件的方法， 为白光LED光源的快速检测奠定基础。 阳0化]本发明的技术方案是：
[0006] 采用光谱分解技术识别白光L邸光源组件的方法，包括W下步骤：
[0007] 步骤一，将待检的白光LED光源进行光谱测试：将白光LED光源放入标准积分球测 试系统，在额定直流电流条件下点亮测试样品白光LED光源，稳定0. 5~1小时后，通过光 谱测试仪器测得其白光光谱；
[0008] 步骤二，分解L邸忍片光谱，进行蓝光光谱部分拟合：利用高斯函数拟合蓝色波 段，分解出L邸忍片的特征光谱，其中高斯函数的方程为（1)式，
[0009]
(1)
[0010] 式中，aii、bii、Cu为实数常数，其中aii〉0,决定了峰值的高度，bii为X轴峰位位置， cii决定峰的宽度；
[0011] 步骤Ξ，分解LED巧光粉光谱：巧光粉受LED忍片发出的蓝光激发，其波长在 460nm~800nm之间，对于白光L邸巧光粉部分光谱，可直接利用费米函
[0012] 数进行拟合，费米函数对应的方程为（2)式， 引
〇)
[0014] 式中曰2哉定峰值高度，b2为X轴的位置，C2哉定曲线的倾斜度；
[0015] 步骤四，通过分解出来的各组件的光谱与LED已有的组件数据库中光谱数据进行 比对，分别反推出其忍片和巧光粉的所属类别。
[0016] 本发明的有益效果是：本发明利用不同组件对应不同的特征光谱曲线的方法，W 及原理光谱的可加性，进而采用对拟合后的函数进行待定系数求解的方法，将混合的忍片、 巧光粉白光光谱进行分离，不仅能够反推出LED光源各组件的类别，更有利于LED光源模块 可靠性快速老化检测提供技术支持。本发明采用光谱反推各类别的方法，未对L邸光源造 成任何破坏，保证了L邸光源模块的完整性，过程更为简便。
【附图说明】
[0017] 图1为采用光谱分解技术识别白光L邸光源组件的方法的流程图。
[0018] 图2为L邸光源模块的测量光谱图，其中可见区包括蓝色部分的忍片W及黄色部 分的巧光粉的激发光谱。
[0019] 图3高斯函数分解蓝光L邸忍片光谱的拟合光谱图。
[0020] 图4费米函数的分解巧光粉光谱的拟合光谱图。
【具体实施方式】
[0021] 下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
[0022] 如图1所示，采用光谱分解技术识别白光L邸光源组件的方法，该方法主要包括W 下步骤：
[0023] 步骤一，将待检的白光LED光源进行光谱测试，即将白光LED光源放入标准积分 球测试系统中，LED光源选取型号5630白光LED,功率0.抓，正向电流150mA，正向电压为 3. 0~3. 4V。单颗LED光源器件在额定直流电流条件下100mA点亮测试样品，稳定0. 5~ 1小时后，通过光谱测试仪器，例如光谱仪或光谱福射计，测得其白光光谱，运里选取美国 蓝菲LFC-050-610测试系统。如图2所示，图中曲线代表测得白光LED光谱，其波长范围 400nm~800nm，LED忍片发出蓝光光谱集中在短波部分，即400nm~500nm，巧光粉受激发 出黄红光集中在长波部分，即460皿~800皿。
[0024] 步骤二，分解L邸忍片光谱，进行蓝光光谱部分拟合。如图2所示，L邸忍片的光 谱峰值一般在450nm左右，波长范围近lOOnm，其波长范围相对于巧光粉而言较窄，考虑到 忍片激发的蓝光与巧光粉发射的光谱在480nm周围区域产生交叠，利用高斯函数拟合蓝色 波段，分解出L邸忍片的特征光谱。利用待定系数法解高斯函数方程， 阳0巧]
[0026]得到各项系数η= 3、日11= 2. 058e+004、b。= 453. 7、C。= 21. 16;a12= -9450、bi2= 459. 3、C12= 16. 17 巧 13= 6：341、b13= 447. 4、C13= 7. 525。分解后的忍片蓝光光谱 如图3所示。
[0027] 步骤Ξ，分解LED巧光粉光谱。如图2所示，巧光粉受LED忍片发出蓝光激发，其 波长范围较广，一般在460nm~800nm之间。对于白光L邸巧光粉部分光谱，同样利用待定 系数法解费米函数方程，
[0028]
[0029] 得到各项系数m= 3、日21= 1617、b21= 585、C21= 4. 635;a22= 2. 004e+004、b22 =560. 9、C22= 47. 65 ;日 23= 2. 008e+004、b23= 607. 1、C23= 69. 39。分解后的巧光粉光谱 如图4所示。
[0030] 步骤四，通过分解出来的各组件的光谱与L邸行业内已有的组件数据库的光谱数 据进行比对，分别反推出其忍片、巧光粉的所属类别。根据已有忍片光谱和巧光粉光谱数 据，可知，该L邸光源采用忍片光谱与GaN基忍片最为相似，巧光粉与YAG黄粉灯3AI5O12:Ce) 光谱最为相似。
[0031] 该方法在各组件真实使用的条件下，利用无损伤光谱测试、光谱分解的方法获得 了白光L邸光源各组件的光谱，进而反推出各组件的类别，非常有利于L邸光源模块可靠性 快速老化检测。
【主权项】
1.采用光谱分解技术识别白光LED光源组件的方法，包括以下步骤： 步骤一，将待检的白光LED光源进行光谱测试：将白光LED光源放入标准积分球测试系 统，在额定直流电流条件下点亮测试样品白光LED光源，稳定0. 5~1小时后，通过光谱测 试仪器测得其白光光谱； 步骤二，分解LED芯片光谱，进行蓝光光谱部分拟合：利用高斯函数拟合蓝色波段，分 解出LED芯片的特征光谱，其中高斯函数的方程为（1)式，式中，aH、bH、cH为实数常数，其中ail>0,决定了峰值的高度，b H为X轴峰位位置，cH决定峰的宽度； 步骤三，分解LED荧光粉光谱：荧光粉受LED芯片发出的蓝光激发，其波长在460nm~ 800nm之间，对于白光LED荧光粉部分光谱，可直接利用费米函数进行拟合，费米函数对应 的方程为⑵式，式中a2_j决定峰值高度，b 2_j为X轴的位置，c 2_j决定曲线的倾斜度； 步骤四，通过分解出来的各组件的光谱与LED已有的组件数据库中光谱数据进行比 对，分别反推出其芯片和荧光粉的所属类别。
【专利摘要】采用光谱分解技术识别白光LED光源组件的方法，属于半导体照明器件检测技术领域，为解决现有白光LED光源模块各组件识别过程中，分解操作繁琐、处理复杂、并破坏其完整性的缺点，该方法是将待检的白光LED光源进行光谱测试：将白光LED光源放入标准积分球测试系统，在额定直流电流条件下点亮测试样品白光LED光源，稳定0.5～1小时后，通过光谱测试仪器测得其白光光谱；分解LED芯片光谱，进行蓝光光谱部分拟合；分解LED荧光粉光谱；通过分解出来的各组件的光谱与LED已有的组件数据库中光谱数据进行比对，分别反推出其芯片和荧光粉的所属类别。
【IPC分类】G01M11/02
【公开号】CN105277340
【申请号】CN201510788342
【发明人】孙强, 郝剑, 续志军, 荆雷, 客洪亮
【申请人】中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年11月17日