[发明专利]一种用加权宽度表征GaN基LED结温的方法

说明书

技术领域

本发明涉及LED光电检测方法，尤其涉及一种用加权宽度表征GaN基LED结温的方法。

背景技术

LED(Light Emitting Diode)已被广泛应用于信号指示、液晶背光源、显示、通用照明等领域。但是，LED自身的光电色特性和寿命与结温密切相关。结温升高会导致LED的发光效率降低，寿命缩短。因此如何快速、科学、方便的测量LED结温就成为了问题的突破口。

已经报道的LED结温测量方法有正向电压法(EIA/JEDEC standard JESD51-1,中国标准200910198965.5，中国专利200920212653.0，200910198965.5)、热阻法(标准SJ/T11394-2009)，【通过测量LED管脚温度和芯片散热的热功率，以及热阻系数来确定结温，测量中需要结合正向电压法来确定热阻系数。】峰值波长法[Third International Conference on Solid State Lighting,Proceedings of SPIE2010.5187:93-99]，谷值波长法[光谱学与光谱分析,2013,33(1):36-39]、辐射强度法[光电子·激光,2009,20(8):1053-1057]、蓝白比法[Third international conference on solid state lighting,proceedings of SPIE2010.5187:107-114]。液晶阵列热成像法[Phys.Stat.Sol(c)1(2004)2429],微拉曼谱法[Phys.Status.Solidi,A202(2005)824],发光光谱法[Appl.Phys.Lett.89(2006)101114].和中心波长法(Microelectronics Reliability,2013,53(5):701-705)。

然而，这些方法测量GaN基LED结温仍然存在诸多不足，如由于其灯具外壳材料等的限制，一般很难实现符个LED引脚上的压降测量，正向电压法难以使用，峰值波长法和谷值波长法需要准确测量峰值或谷值，需要高精度的光谱仪及高精密的电源，另外，GaN基LED的峰值波长与结温的关系并不单调，蓝白比法只能用于荧光粉转换型白色LED结温，辐射强度法对测量环境和条件要求比较高，液晶阵列热成像法、微拉曼谱法、发光光谱法等对测试仪器的精度要求高，相关设备比较昂贵。

GaN基LED光谱的宽度随结温的增大而单调增大，因此，可以使用半高全宽来表征结温，但是该法是通过测量两个光谱峰半高值得到结温，光谱中其他值没有体现出应该有的贡献，因此我们根据专利201310221606.3中公开的一种基于LED相对光谱随温度变化的结温测试装置设计了加权宽度的方法，充分利用了整个光谱数据。实验结果表明，加权宽度表征GaN基LED结温，精度高，误差小，具有明显的技术优势。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于LED模块光谱特性的准确可靠、方便简洁，能够使用成本较低的普通测试装置简单高效地测量出GaN基LED的结温的方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种用加权宽度表征GaN基LED结温的方法，步骤包括：

1)获取待测LED光源的型号，当已有与待测LED光源的型号的LED经过标定，即已知加权宽度-结温变化的系数k，则执行步骤6)，否则执行步骤2)；

2)将LED光源安装在恒温器上的灯座上，保持两者良好的热接触，并通过积分球一侧的孔进入积分球内表面，光谱分析仪探头通过积分球另一侧的孔进入积分球内壁，光谱仪数据输出端与电脑相连，驱动电源控制端与电脑相连，电源输出端与灯座相连，之后执行步骤3)；

3)经过步骤2)后设置恒温器温度T_a，当LED光源达到设置的恒温器温度后调整驱动电源，使LED光源在小电流驱动下发光，然后用光谱分析仪测量LED光源的相对光谱，并由电脑记录下相对光谱，之后执行步骤4)；

4)重复步骤3)，测量恒温器温度为T_b时LED光源的相对光谱，之后执行步骤5)；