白光LED的光度与色度调节20100520.ppt

白光LED的光度与色度调节 主 要 内 容 1. 光度学与色度学基本知识 2. LED荧光粉基本知识 　　　　 3. 白光LED的光度与色度 3.1 黄粉+蓝光芯片的光度与色度 　　3.2 黄粉+红粉+蓝光芯片的光度与色度 3.3 黄粉+红粉+绿粉+蓝光芯片的光度与色度 3.4 红粉+绿粉+蓝光芯片的光度与色度 4. 结论 (5). 亮度L 表征发光体在视线方向单位投影面上的发光强度。 沿观察方向单位投影面积上的发光强度，L=dI/dA，单位：cd/m2， 发射体元表面dσ在与其法线成θ角的方向上的亮度Lθ为： 视见函数 眼睛的灵敏度与波长的依赖关系。 光谱光效能 (Kλ) 用来表示人眼对不同波长的光的响应度 在波长λ下，辐射1W的功率(辐射通量)，被标准观察者全部接收后所承认的光功率(光通量)的大小，即某一波长上每一瓦光功率可产生多少流明的光通量。单位：lm/W。 光谱光效率 (Vλ) 归一化的光谱光效能，亦称视见函数 各个波长下的光谱光效能是不一样的，波长为555nm左右时达到最大，用Km表示。为计算方便，采用归一化，即用Km来除其他各处的Kλ ，得到相对视见函数Vλ＝ Kλ/ Km 。 光谱光效率曲线（视见函数） 眼睛对强光和弱光的视觉过程是由两种不同的视细胞来完成的，将亮适应的视觉称为明视觉，暗适应的视觉为暗视觉。 不同波长光的视觉效果不同，光效不同 对于λ=555nm明视觉视见函数=1，1W能量转化为683lm λ=510nm，明视觉视见函数=0.5，1W→342lm λ=610nm，明视觉视见函数=0.5，1W→342lm 若1W功率转化为450nm的蓝光(蓝光LED的中心发射波长) ,对于明视觉仅得26lm ，可见发射蓝光的LED的光效很低。 结论： 高光效要求光谱能量集中在555nm的高光效区，低光效区不出现任何能谱峰，紫外、红外谱区能谱为0；而实际的白光光源，在低光效区必有若干谱峰出现、或光谱延伸到紫外、红外区段这必然使光效降低。 1.2.1 色度 即为饱和度+色调，色度既说明彩色的类别，又说明彩色的深浅 程度。 彩色光的三要素： (1)亮度：光作用于人眼所引起的明亮程度的感觉。 取决于人眼感觉的光功率的大小。同一物体因受光不同会产 生明度变化；强度相同的不同色光，亮度感不同。 (2)饱和度：表示颜色的深浅程度。取决于纯色光中混入白光的程度。 彩色比例越大，该色彩的饱和度越高;可见光谱的各种单色光是最 饱和的彩色，当光谱色(即单色光)掺入白光成份时﹐其彩色变浅﹐ 饱和度下降； (3)色调：表示颜色的种类。取决于进入人眼的光的波长。 色调(三原色)：红、绿、蓝。 它们相互独立，其中任一色均不能由其它二色混合产生；它们又是完备的，即所有其它颜色都可以由 三基色按不同的比例组合而得到。 格拉斯曼颜色混合定律： 补色律：如果两种彩色以适当的比率混合后可以产生白色或灰色﹐称该两种彩色互为补色。如果两者按其它比例混合﹐则产生近似于比重较大的彩色成份的非饱和色。每一种彩色都有一种相应的补色。 中间色律：任何两种非补色相混和﹐便产生中间色﹐其色调决定于两彩色在色调顺序上的远近。 颜色代替律：如果颜色A=颜色B﹐颜色C=颜色D﹐(式中的“=”表示视觉上的相同)﹐那么就有颜色A+颜色C=颜色B +颜色D。(式中的“+”表示相加混合) 例如﹕如果 C=A+B 且 B=X+Y 那么就有 C=A+(X+Y). 亮度相加律： 混合色的总亮度等于组成混合色的各种颜色的亮度的总和。 两种原色混合→次色 1.2.2 颜色的表示方法： 国际照明委员会(CIE)规定了两种表色系统： CIE-RGB和CIE-XYZ系统 两种系统的主要区别在于前者采用客观的光谱色作为三原色， 后者是采用假想的三原色。 CIE-RGB表色系统存在的问题： RGB系统在某些场合下﹐例如被匹配颜色的饱和度很高时﹐三色系数就不能同时为正，也就是说大部分光谱色的色坐标都出现负值。限制了其应用。 解决途径：希望有一种系统能满足