用于测试及特性化LED照明装置的方法制造方法及图纸

本申请涉及用于测试及特性化LED照明装置的方法。本发明专利技术提供用于特性化固态照明装置的系统及方法。在某些实施例中，描述用于进行以下操作的系统及方法：测量发光二极管LED的各种参数；基于所述所测量参数来特性化每一LED；及选择所述经特性化LED中的一者或多者，使得来自所述选定LED中的每一者的所发射光与来自其它选定LED的光混合，以产生所要的总体光输出。

Methods for testing and characterizing LED lighting devices

【技术实现步骤摘要】
用于测试及特性化LED照明装置的方法本申请为专利技术名称为“用于测试及特性化LED照明装置的方法”的原中国专利技术专利申请的分案申请。原申请的中国申请号为201580007928.5；原申请的申请日为2015年1月7日。优先权主张本申请案基于2014年1月8日申请的第61/925,138号美国临时申请案，所述美国临时申请案的揭示内容以全文引用的方式并入本文中且主张所述美国临时申请案的优先权。
各种示范性实施例大体来说涉及用于特性化固态照明装置的方法及装置。更特定来说，在某些实施例中，本申请案是针对于一种用于进行以下操作的方法及装置：测量发光二极管(LED)的各种参数；基于所述所测量参数特性化每一LED；及选择所述经特性化LED中的一者或多者，使得来自所述选定LED中的每一者的所发射光与来自其它选定LED的光混合，以产生所要的总体光输出。
技术介绍
因最近在LED的生产工艺方面的技术进步以及LED固有的低成本及节能性质，LED正迅速变为用于照明目的的如果不是最受欢迎光源、也是最受欢迎光源之一。另外，由于LED是半导体装置，因而其比当前流行的白炽灯泡及荧光管更加有弹性且更耐损。鉴于LED的这些有益属性，许多照明设备制造商正在致力于提供并入有LED光源而非白炽光源或紧凑式荧光光源的照明装置，例如照明器等。LED是一种在使电流沿特定方向通过其时会产生光的半导体装置。光的产生是因在用于制作特定LED的特定半导体材料内发生的能量转换所致。在最近几十年内所进行的研究已使得能够生产发射宽频谱的单色(包含基本红色、绿色及蓝色以及大量介于这三种基本色彩之间的色彩)光的LED。利用LED存在许多显著益处；能量转换是最广泛已知益处之一。将LED与其它流行照明技术(例如白炽技术及荧光技术)进行的直接比较指示，可实现能量节省。具体来说，白炽光源使用最多能量，荧光光源使用第二多的能量，且LED使用最少量的能量，且因此是三者中最节能的。如所提及，不同于白炽光源及荧光光源，LED可发射许多种单色的光，且并不限于白色光或各种明暗程度的白色光。也就是说，取决于所使用的特定半导体材料以及数个其它因素(包含所使用的制造工艺、特定封装及其它因素)，LED通常发射窄色彩(即，波长)带中的光。举例来说，下表1提供与彩虹的七种已辨识色彩相关联的波长带。表1“白色LED”通常由蓝色“泵”LED及磷光体制成，所述磷光体用以将蓝色光谱下变频到可见白色光。基于目前的制作技术，难以生产发射一致波长带(即，处于特定色温)或随着时间维持相同光发射特性的LED。这就是如下事实的原因之一：常常需要将来自两个或两个以上单独LED的光混合，使得所得波长带将在所要相关色温(CCT)下具有主波长或在所要波长下或附近形成峰值。关于通常用于照明的白色光及/或各种明暗程度的白色光，由LED源发射的所发射波长带或光谱是相当宽的。这是由于包含了为产生白色光而进行混合的具有不同纯度、粒度及层厚度的磷光体所致。另一种用于使用LED光源产生白色光的已知方法是混合来自三个或三个以上单独LED源的相应光，例如，红色、绿色及蓝色(RGB)或红色、绿色、蓝色及白色(RGBW)。为适应所发射光波长中的差异，将LED“分箱”并封装，以将材料及制造工艺的变化与照明工业的需要进行平衡。照明级LED受到应用要求及工业标准(包含色彩一致性以及色彩及流明维持率)的驱动。类似于传统白炽灯及气管灯是依亮度(例如，如由瓦特数所指示)及色彩(暖白色或冷白色)而出售的方式，LED是针对亮度(光通量)及色彩参数(色度)而分箱。在美国及别的国家已经建立了LED照明应用的数个性能要求及标准。这些标准中的第一个标准是针对LED灯要求而管理照明技术的2007工业策略。此即为ENERGY“固态照明器计划要求”。随后颁布了数项额外策略/标准，且这些文件中的每一者针对由ENERGY-STAR批准的LED照明产品包含对以下各项的要求：CCT、显色指数(CRI)、流明及色彩维持率。CCT测量中的“温度”是指黑体辐射，即，被加热到白炽点的固态物体(例如，金属)所发射的光。CCT测量的单位是以K(开尔文)氏度(绝对温度标准度量)来表达。具体来说，随着黑体变得更热，其所发射的光演变经过一色彩序列，例如，从红色到橙色到黄色到白色再到蓝色。所述色彩序列在色彩空间内界定一曲线。图1展示CIE1931色彩空间，其由国际照明委员会(CIE)创建以界定为普通观看者可见的整个色彩范围，其中所述色彩空间上叠加了黑体曲线(也被称作普朗克轨迹(Planckianlocus))。白炽灯发射具有约2700K的色彩的光，如图1中所展示，此接近标度的橙色或微红色端。由于白炽灯泡是通过加热灯丝(所述灯丝在其达到某一温度时会发射光)而操作，因而灯丝的温度也是光的色温。因测量光的光谱分量的专业测试设备，可为非白炽白色光源(例如荧光管及LED)界定色温。然而，由于LED是半导体装置且并不是通过加热金属灯丝而操作，因而LED源的实际温度比发射相同色温的光的白炽灯泡低得多。举例来说，发射被测量为2700K的光的LED实际上可仅被加热到最高达约80℃。美国国家标准协会(ANSI)颁布了一项关于从LED光源发射的光波的色彩的标准。具体来说，2008年公布的色度标准C78.377A界定了介于从2700K(被称为“暖”光)到6500K(“日光”)的范围内的八个标称CCT。参考图2，所述八个标称CCT中的每一者由四边形表示，所述四边形的内部界定沿着普朗克轨迹或黑体曲线及垂直于普朗克轨迹或黑体曲线的容许变化。ANSI标准(即，ANSIC78.377A)中规定了与每一标称CCT对应的相应容许变化。如通过观看图2中的多边形可见并且也返回参考图1，沿着黑体曲线的变化使得光源随着X色度值增大(即，当改变是朝向黑体曲线的右侧时)而更显微红色或者随着X减小(即，当改变是朝向黑体曲线的左侧时)而更显蓝色。黑体曲线上方及下方的变化使得光源随着Y值增大而更显绿色或随着Y值减小而更显粉红色。沿着黑体曲线的变化是以K氏度来度量，而垂直于黑体曲线的变化被标注为Duv。Duv范围是在CIE1976色彩空间而非1931色彩空间上界定，因为1976色彩空间(也被称为CIELUV色彩空间)更适于评估光源的色彩差异，这是由于其使用了统一标度，其中在所述色彩空间上的任何位置处所测量的距离均表示相同程度的色彩差异。CIE1976色彩空间的轴是u’及v’，而非x及y。Duv度量了距黑体曲线的距离，且因此度量了色彩改变程度。正Duv值在曲线上方，而负Duv值在曲线下方。下表2根据ANSIC78.377A针对八个标称CCT值中的每一者提供CCT值的容许变化(即，沿着黑体曲线)及Duv值的容许变化(即，垂直于黑体曲线)。举例来说，如所展示，4500K四边形涵盖沿着黑体曲线介于从4260K到4746K的范围内的CCT值或温度。另外，4500K四边形从曲线上方高达0.007延伸到曲线下方0.005。表2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测量及存储LED数据的方法，其包括：/n以第一预定义驱动条件来驱动多个LED中的每一者，所述多个LED具有识别每一LED的数据；/n当以所述第一驱动条件来驱动每一LED时，测量所述LED的一个或多个选定参数；/n存储所述一个或多个所测量参数及与识别每一LED的所述数据对应的所述第一驱动条件。/n

【技术特征摘要】
20140108 US 61/925,1381.一种测量及存储LED数据的方法，其包括：
以第一预定义驱动条件来驱动多个LED中的每一者，所述多个LED具有识别每一LED的数据；
当以所述第一驱动条件来驱动每一LED时，测量所述LED的一个或多个选定参数；
存储所述一个或多个所测量参数及与识别每一LED的所述数据对应的所述第一驱动条件。


2.根据权利要求1所述的方法，其中
所述一个或多个所测量参数中的至少一者选自由CCT、Duv、光通量、光谱功率分布及正向电压组成的群组。


3.根据权利要求1所述的方法，其中
所述第一驱动条件包含以下各项中的一者或多者：LED温度、驱动电流、正向电...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·J·雷克托，T·W·小威克斯，
申请(专利权)人：豪倍公司，
类型：发明
国别省市：美国;US