全光谱白光LED的混色研究

目前市场上全光谱白光LED能够做到在可见光范围内光谱连续,接近太阳光光谱。采用一种这类全光谱白光LED进行混色的方法,通过理论计算与实验测试研究了不同色温的全光谱白光LED混色后光效、色温Tc及显色指数R_a的变化。实验采用3 000,4 000 K和5 000 K三种全光谱白光LED样品进行混色,通过控制工作电流和不同组合方式研究全光谱白光的混色效果。理论与实验表明:理论计算值和实验测试值一致;电流的改变对色度学参数几乎没有影响;混色后白光光效能保证在100 lm/W以上;色温可以实现在3000～5 000 K可调;显色指数Ra可以高达92～97。     

高亮度白光LED混色理论及其实验研究

针对LED在智能照明领域的革命性发展趋势,提出了采用不同色温白光LED进行混色并实现色温可调的理论.实验采用低色温(2700～2900K)和高色温(7000～8000K)两种白光LED样品进行串联和并联混色,研究混色后白光LED的光谱、色温、色坐标和显色指数及其随正向电流变化的调光效果；并通过光谱函数拟合理论计算验证混色后光谱、色温和色坐标.结果表明:混色后绝对光谱符合各白光LED绝对光谱的叠加；实验与理论计算光谱均方差基本一致；混色后色坐标符合各高低色温白光LED色坐标连接的直线上,实验与理论计算误差小于0.9％；并联混色比串联混色可调色温范围大,在2700～6000 K以上；串并联混色后都有较好的显色指数,串联混色显色指数均保持在80以上,并联混色显色指数保持在75以上.     

白光LED照明色温调节方法的研究

通过建立驱动电流与LED白光光谱的色坐标的关系曲线,得到了两种色温白光LED的各路驱动电流与混合色温的关系,进而调节白光LED色温从2700K到6500K。     

白光LED滴胶灯带色温漂移现象规律的初步探讨

研究用于白光LED滴胶柔性灯带的色温漂移现象,同时对硅胶、聚氨酯、硅橡胶、有机硅胶材料用于滴胶灯带上产生色温漂移的实验数据进行科学总结和分析;测试各种材料制备的白光LED灯珠在滴胶前的基本光学参数、色温、色坐标参数,对比滴胶后的白光LED灯珠的基本光学参数、色温、色坐标等,研究不同色温的白光LED灯珠的测试数据;对结果进行分析,发现滴胶灯带在滴胶后色温相对滴胶前LED灯珠色温呈非线性升高趋势。总结这种材料用于白光LED滴胶灯带产生色温漂移的共同规律,根据实验数据和体现出的规律,结合材料学、光学、光度学原理进行初步分析和讨论,色温漂移是由于材料对不同波长的吸收不同,同时光线的颜色刺激值随波长而变化共同导致的结果.     

八基色合成全光谱白光的两步优化算法

提出了八基色合成全光谱白光LED的优化算法,根据8种初始光谱和9种目标色温的色坐标,反推初始光谱的最佳混色比例。结果表明该,八基色合成白光LED可实现色温调节范围2 700 K～6 500 K,显色指数a大于97,特殊显色指数R9和R12均大于96,与标准黑体线的距离小于0.001,全面优于三基色和两基色合成白光方案。     

PWM调制占空比对混合白光LED光源光色度的影响

脉冲宽度调制(PWM)是LED照明光源智能控制的常用方法,为了准确控制混合白光LED光源的光度和色度,本文研究了基于两种不同色温白光LED的混合光源双通道PWM调制光色度理论模型,推导出混合光源色坐标、相关色温、最大亮度与双通道调制脉冲占空比比值的关系式。采用暖白光(色温3282K)和冷白光(色温12930K)两种白光LED进行混色实验,通过单片机控制脉冲宽度实现占空比可调。结果显示实验测量值与理论计算值吻合很好,证明理论模型的正确性。实验结果同时表明采用双通道PWM调节混合光源的色坐标和色温时,在相关色温4233K~7316K范围内可以保证光源亮度(光通量)输出值不低于最大值的70%。     

LED白光芯片的光色一致性及光谱优化设计方法研究

基于晶圆级芯片尺寸封装工艺的LED白光芯片具有高效节能、低热阻、小尺寸特点,被认为是未来制备高品质全光谱LED光源和模组的主要发展方向之一。针对自主研发的具有五面出光角度特点的LED白光芯片,采用光谱功率分布分析方法研究封装材料和尺寸对白光芯片光色一致性的影响。研究结果表明:(1)荧光层厚度和蓝光芯片输出功率对于白光芯片的颜色一致性影响显著,因此在LED白光芯片的量产过程中需要严格控制压膜工艺的精度和芯片来料的输出功率;(2)LED白光芯片的光效与理论光效和蓝光芯片转化效率的乘积呈线性关系,且相对色温越低,线性相关系数越小。最后,建立了一套高效实用的配粉设计流程,针对配粉实验提出了一种快速优化光谱设计方法来制定最佳荧光粉配比,为LED白光芯片工艺设计提供指导。     

高显色指数白光LED用组合荧光材料的研究

介绍高显色性的白光LED。通过涂敷红色、黄色、绿色和蓝色荧光粉的近紫外LED制成的白光LED平均显色指数(CRI)达94.2,是迄今为止白光LED在色温为5500K的情况下获得的最高值。为更好的了解Ra(平均CRI),制作一个CRI模拟器,模拟高显色性白光LED的光谱分布。通过这种模拟方法获得的光谱分布是非常实用的了解标准高显色性白光LED性能的样例。     

相关色温8000～4000K的白光LED的发射光谱和色品质特性

报告和分析 80 0 0、6 40 0、5 0 0 0和 4 0 0 0K色温的白光LED的发射光谱、色品质和显色性等特性 ,它们与工作条件密切相关。随着正向电流IF 的增加 ,色品坐标x和y值逐渐减小 ,色温增大 ,发生色漂移 ,而光通量呈亚线性增加 ,光效逐渐下降。由于在白光LED中发生光转换过程 ,产生光吸收的辐射传递 ,致使白光中InGaN芯片的蓝色电致发光光谱的形状和发射峰发生变化。白光LED的特性在很大程度上受InGaN蓝光LED芯片性能的制约。人们可以实现 80 0 0～ 4 0 0 0K四种色温白光LED ,显色指数高 ,且制作的白光LED的色容差可以达到很小 ,实现优质的白光照明光源1。     

可调色温白光LED能效和显色性仿真分析(英文)

白光LED的能效和显色性是其作为普通照明光源最重要的两项指标,对于可调色温的白光LED照明光源,同时实现高能效和高显色性非常重要。多芯片白光LED的色温、能效(辐射光效)和显色性可以通过选择LED芯片的峰值波长以及改变各个LED芯片的相对功率来进行调节与优化。本文提出了一个新的更接近实际的LED相对光谱功率分布曲线数学模型,在此模型的基础上利用软件仿真的方法分析了可调色温白光LED的能效和显色性,并且给出了几个比较满意的典型结果,可用于指导白光LED的设计,而且运用此方法还可以预测出白光LED在某些物理条件下的极限能效。     

采用蓝光激发黄色荧光粉生成白光技术的LED光效和显色指数研究

借助计算机辅助分析的方法,针对采用蓝光LED激发黄色荧光粉产生白光的应用,通过遍历若干光谱参数组合,计算出LED光效和显色指数的理论极值,并分析了不同色温下光效、显色指数的相互关系。     

商用白光LED灯的特性研究

研究了集成封装的大功率白光LED灯的光色电特性。在相同测试环境条件下。测试并比较了采用铜基板和铝基板封装的3W功率白光LED灯的光电参数,分析发现．随着驱动电流的增加．发光效率降低。并且两种材料基板的发光效率降低程度不同。对配有不同规格散热器NLSD灯,工作4小时内光通量、色坐标以及色温等光色参数进行溺试．并分析光色参数与散热器温良的关系,发现自光LED灯的平衡状态温良随着散热器规格相异而不同。研究结果还发现．不同的热平衡温度对LED灯的光通量衰减影响程度不同。结果表明,对于大功率白光LED灯．使用高热导率的铜基板比铝基板可获得更好的散热效果;湿度是造成大功率白光LED光通量衰减的重要原因;散热器温度的变化对照明用白光LED灯的色坐标和色温影响较小。     

基于电流和双高斯模型的RGB LED光谱仿真与研究

为了探究电流改变对RGB LED芯片光度学、色度学参数产生的影响以及双高斯模型在不同电流下对RGB LED芯片光学特性的预测准确性。结果表明,随着驱动电流IF的增加,红光光谱向长波方向移动,绿光和蓝光光谱产生蓝移,RGB LED芯片的半高宽呈线性增加。不同电流下,双高斯模型拟合得到的光谱与实测光谱接近,红色芯片拟合光谱与实测光谱的相关系数最高为0.993257,绿色为0.994372,蓝色为0.992654,色品坐标(x,y)误差均在3%以内。RGB LED混合高、低色温白光,拟合光谱与实测光谱的相关系数在0.984267以上,拟合色坐标与实测色坐标接近。双高斯模型适用于不同电流下RGB LED混合白光设计,具有一定的理论指导和实践依据。     

荧光粉封装工艺对白光LED的性能调控

高品质照明是未来照明的发展趋势，人们对光品质、光环境的要求将进一步提高。相比传统照明，利用蓝光发光二极管(LED)芯片激发不同荧光粉转换为高效稳定的白光LED具有更节能、环保的优势。通过蓝色LED芯片激发荧光粉进行封装实验，研究荧光粉封装工艺对白光LED性能的影响。实验结果表明：改变荧光粉种类和涂敷量均会对白光LED色温、显色性、光效等相关参数产生影响。随着涂敷量的增加，导致色温下降。加入红色荧光粉可以提高显色性，黄色荧光粉有助于提升光效。     

公路隧道照明光源对疲劳度的影响

根据人眼对不同波长光辐射光生物效应响应度的差异,为提高照明舒适性,以公路隧道常用照明光源高压钠灯和三种不同色温的白光LED分别作为唯一的照明光源,在不同环境亮度条件下,测试了被试者对相同闪烁视标的闪光融合频率值(FFF)。统计结果显示,相同光源对应的闪光融合频率与环境亮度成正比,相同环境亮度条件下高压钠灯对应的闪光融合频率最小,高色温白光LED的闪光融合频率大于低色温白光LED。通过人眼司辰视觉光谱效率函数和光源发射光谱计算得到表征人眼光生物效应影响程度的"司辰亮度",其数值与闪光融合频率试验结果相一致,对人眼光生物效应影响显著的光源对应的闪光融合频率越大,即对疲劳抑制的作用效果越明显。     

高显色高光效可调色温白光LED

为实现高显色高光效的白光发光二极管(LED),采用新的LED和荧光粉光谱数学模型,研究不同的光谱组合。研究结果表明,新的LED能实现显色指数CRI≥93和特殊显色指数R9≥90要求,同时实现辐射光效(LER)大于或等于378lm/W,最终实现白光LED优化光谱最优化组合。     

大学教室荧光灯、LED灯光谱对比及综合效应分析

文章运用CL-500A分光辐射照度计测试了高校教室不同色温荧光灯、LED灯的光谱功率分布,对比研究不同照度、不同色温下LED灯、荧光灯光谱功率分布的差异性。结果表明,LED光谱辐射强度主要受照度影响,光谱分布特征主要受色温影响,4 000 K的LED灯光谱功率分布曲线比4 000 K荧光灯光谱功率分布曲线连续性更好。结合LED灯、荧光灯光谱分布特性分析了高校教室荧光灯、LED灯的视觉功效特性、显色性、蓝光危害特性和光生物效应。     

一定色温下白光LED理论光效的简易计算方法

光视效能（LER）是衡量光谱的重要性能指标,也直接决定了白光LED的理论光效。提出了在一定色温下,通过CIE色度系统计算得到白光LED光谱功率分布的一种简易方法,并由此探讨了LER随目标色温和光谱初始模型参数的变化趋势,为高光效的LED光谱优化设计指明了方向。     

Ce,Gd∶YAG单晶复合K_2SiF_6∶Mn~(4+)红色荧光粉的制备及其光电性质的研究

采用提拉法生长共掺Ce和Gd的钇铝石榴石单晶(Ce,Gd∶YAG),开展了白光LED用新型YAG单晶复合K_2SiF_6∶Mn~(4+)荧光粉材料的制备和光谱性能研究。检测到Ce,Gd∶YAG单晶在激发波长为460 nm处有强烈的激发带,可证实存在能量传递。发现当Y~(3+)部分被Gd3+取代后,发射峰向长波长方向移动。研究了Ce∶YAG单晶厚度的变化对其色坐标、亮度、发光效率和色温的影响,发现Ce,Gd∶YAG单晶制备的LED器件发光中红光成分还是不够。为了缓解白光LED用Ce,Gd∶YAG单晶仍然缺少红光的问题,采用丝网印刷法将红色荧光粉K_2SiF_6∶Mn~(4+)印刷在Ce,Gd∶YAG单晶衬底上制备白光LED。研究了不同含量的K_2SiF_6∶Mn~(4+)红色荧光粉对其色坐标、亮度、发光效率和色温的影响。研究发现,随着含量的增加,器件的发光由冷白光逐渐向暖白光区域移动,色温有所降低,显色指数上升。Ce,Gd∶YAG单晶复合红色荧光粉的思路可以对LED照明发暖白光有所参考。     

基于高显色指数白光LED的混色研究

采用基于低色温高显色性白光LED(Light Emitting Diode)的混色方法,通过实验到理论计算研究了不同色温白光LED混色后色温T_C、显色指数R_a以及蓝光危害辐射值的变化。进一步研究了不同电流下显色指数及其蓝光危害的变化情况。采用低色温(2 200 K、2 700 K、4 000 K)三种白光LED样品进行并联混色,通过控制正向电流来观察和记录显色指数变化及其调光效果,再通过MATLAB计算出所产生的蓝光危害光辐射值的变化情况。实验结果表明:选取R_(a1)94,R_(a2)95,R_(a3)93,两两混合,可得到R_(a12、13、23)95,且随电流变化,蓝光危害辐值较小的,高显色指数、且同时满足健康照明需求的优质白光。