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。     

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.     

纳米SiO_2对远程荧光基白光LED器件性能影响的研究

利用高温热压成型工艺制备纳米SiO_2混合的远程荧光粉膜,并封装成白光LED器件,利用荧光光谱仪、紫外-可见光-近红外光谱仪研究SiO_2浓度和输入电流对远程荧光粉膜和白光LED器件的光谱性能的影响。研究结果表明:膜材料和器件的发射强度随着SiO_2浓度的增加,先提高后降低,在浓度为0.006 3 g/cm~3时,白光LED器件光通量达到360.52 lm,提高了3.82%;器件的色坐标和光谱分布曲线在不同电流驱动下,变幅较小,具有一定的稳定性,蓝光、黄光和白光的光功率均随着电流线性提高,因此,纳米SiO_2在优化白光LED器件封装中具有一定的应用价值。     

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。     

YAG荧光粉在白光LED封装中的应用

采用蓝光芯片涂敷黄色钇铝石榴石(Yttrium Aluminum Garnet,YAG)荧光粉封装制成白光LED,详细讨论了荧光粉的主波长对白光LED色坐标的影响,同时考察荧光粉涂敷浓度对光效、显色指数的影响。结果表明,随着荧光粉涂敷浓度的增加,制得的白光LED的色坐标x和y可以回归成1条直线,主波长越短的荧光粉其回归直线斜率越大,回归直线相交于蓝光芯片的色坐标点;白光LED的光效和显色指数均随荧光粉涂敷浓度的增加先增加再减少。     

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。     

照明用大功率LED参数测量

为了研究大功率LED照明,本文对不同批次的大功率蓝光、白光LED进行了相关测试。电学参数我们测试了大功率LED的相对光强随注入电流的变化、发光效率随电流的变化等,观察了发光波长与电流的关系。光学参数测试了光通量、光效、白光的色坐标。为大功率LED用于照明的提供参考。     

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。     

功率LED热特性分析

随着LED功率的升高,热应力对LED的影响越来越显著,过高的结温不但会使器件寿命急剧衰减,还会严重影响LED的峰值波长,光功率,光通量等诸多性能参数。因此精确掌握LED器件的温升规律便成为了提高设备工作可靠性和芯片结构设计的关键所在。本文通过标准电学法对不同颜色的1W功率LED及不同功率的GaN基白光LED的结温和热阻进行了测量,实验结果表明：同种结构LED的温度系数K虽然离散但比较接近,不同结构LED芯片K明显不同;在相同衬底材料,相同芯片结构条件下,LED芯片结温会随芯片功率的增大而升高。并首次进行了变电流下不同功率LED芯片的结温和热阻测量,发现无论功率大小,结温均随热电流的增大而上升,功率越大,上升幅度也越大。随着LED两端所加电流的增大,3W白光LED的热阻呈上升趋势,而1W白光LED的热阻随电流增加基本不变。     

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光谱特性及其在中间视觉下的应用

为了研究中间视觉下LED的光度特性,运用LED光色电综合分析仪测量了不同电流下五种颜色多个LED的光谱,然后计算了不同中间视觉亮度下的光通量,并分析和研究了中间视觉修正系数Rm随电流和亮度的变化。研究表明:电流在12～24mA范围内,同一颜色LED的相对光谱整体变化小于8%,因此在普通照明要求下,可以用平均光谱来描述LED的相对光谱。在中间视觉下,绿、白这两种颜色LED的中间视觉修正系数Rm的对数与亮度的对数存在线性关系,红、黄、蓝LED的Rm的对数与亮度的对数存在二次曲线关系。其中,蓝、绿、白LED的Rm随亮度增大而减小,红、黄LED的Rm随亮度增大而增大。该研究为中间视觉下LED灯具的设计提供了理论基础。     

白光LED用钨、钼酸盐红色荧光粉的研究进展

钨、钼酸盐红色荧光粉的激发光谱与现有紫外光、蓝光LED芯片的发射光谱非常吻合,可以被现有的LED芯片有效激发.发射色纯度较高的红光,对白光LED的发展非常重要,将成为今后白光LED用红色荧光粉的研究重点.     

中间视觉条件下LED光通量随驱动电流的变化

为了研究在中间视觉范围内,驱动电流对LED光通量的影响,运用LED光色电综合分析仪测量了白、蓝、绿、黄和红色LED从12 mA到24 mA的辐射谱,然后结合国际照明学会推荐的中间视觉模型,计算了在不同亮度水平下的光通量,进而得到光通量随电流的变化规律。研究表明:对于白、绿、蓝色LED,光通量随亮度水平的降低而增大,随电流的增大而线性增大,光通量随电流变化的速率随着亮度水平的降低而增大。黄色和红色LED的光通量虽然也随着驱动电流的增加而线性增大,但是,随着亮度水平的降低,光通量不断减小,且随电流变化的速率也不断减小。该研究对中间视觉下使用的LED灯具的驱动电路和调光器设计具有重要意义。     

液晶电视用LED背光源的热特性与光色特性之间的关系

本文研究了温度对LED背光源的影响,发现温度高的地方,LED的亮度衰减较快,且红、绿、蓝三色LED亮度的衰减速度是不一致的,其中红光LED衰减最快,导致LED背光源的色度偏移,色温均匀性变差,严重影响背光源的颜色表现能力.此外,通过对直下式LED背光源的热分布与其亮度和色温变化情况的研究,发现温度较高的地方,亮度衰减得快,色温也上升得快;而侧光式LED背光源的光色分布主要受到导光板的影响,所以不能直观地观察到其与热分布的关联性.     

荧光粉在高显色性白光LED中的应用研究

本文研究了由GaN基蓝光芯片和不同颜色荧光粉组成的三个白光LED系统,提出了改善白光LED显色性的解决方案。研究结果表明,在蓝光LED芯片与黄粉系统中,在一定范围内,随着粉胶比浓度逐渐减小,即增加蓝光出光量,显色指数会逐渐增加,光效持续降低;当采用黄粉和红粉时,发现不仅要观察基本的R1-R8值,还要考查R9-R15值,通过优化黄粉和红粉的比例,可以得到显色指数为81.3的暖白光LED;进一步要使暖白光LED的显色指数达到90或以上,同时又要维持较高的发光效率,证明可以通过采用黄粉＋红粉＋绿粉来代替只用红粉＋绿粉的系统来实现。     

白光LED用几种Eu^2＋激活的红色荧光体的性能

本文对固态照明白光LED用Eu^2＋激活硫化钙、Eu^2＋激活的氮化物和氮氧化物三种高效红色荧光体的物理化学和发光特性进行对比和分析。氮（氧）化物红色荧光体的性能稳定。四种材料适合用作InGaN蓝光LED光转换红色荧光体,和YAG：Ce黄粉组合,使制作的白光LED的显色指数Ra大大提高,有利实现LED普通照明。     

Red, green, and blue LEDs for white light illumination

The rapid improvement of the white light efficacy achievable with light-emitting diodes (LEDs) opens up new opportunities in the general illumination market. An LED light source made of red, green, and blue LEDs (RGB-LEDs) can provide the unique feature of color variability, allowing the user to select the desired color point of the lamp. The white light color accuracy required in the general illumination market is a challenge for LEDs. The variation in lumen output and wavelength for nominally identical LEDs and the change in these parameters with temperature and time result in an unacceptably high variability in the color point of white light from RGB-LEDs. In this paper, we show that these problems can be overcome with suitable feedback control schemes that can be implemented in a practical LED lamp. We present results of experiment and theoretical modeling that shows the performance that can be achieved with a number of different control schemes     

远程荧光LED器件影响因素研究

远程荧光技术是传统LED封装散热不良问题的解决方法之一。本文用红色和黄色荧光粉以及光固化树脂,通过光同化方式制备了荧光转换膜,并制备了简单的远程白光LED器件,研究了荧光粉组成、芯片与荧光转换膜的距离及输入电流对远程自光LED器件光学特性的影响,实验结果表明,荧光粉的组成比例对显色指数,色温等都有影响,而荧光转换膜与芯片的距离以及输入电流对器件的光学特性影响不大。本实验还通过添加光扩散剂解决了白光LED芯片发光刺眼问题。研究结果可为新型白光LED的结构设计提供参考。     

荧光粉在高显色白光LED中的应用技术研究

采用蓝光LED芯片作为激发光源,通过封装试验研究了荧光粉发射波段、蓝光芯片波段、白光LED色温和显色指数的关联性。在分析单一组分荧光粉制作的白光LED的基础上,进一步对双组分荧光粉方案进行了试验研究。结果表明当采用绿光荧光粉配合橙黄光荧光粉的双组分方案后,在光效较普通白光LED下降幅度小于15％的情况下,显色指数Ra得到显著提升（86．7）。     

三基色白光LED光源颜色稳定性的研究

在介绍LED光谱特性及色品坐标的基础上,针对三基色白光LED光色不稳定问题,分析了温度对不同材料、不同颜色组成白光的三基色LED光谱特性及色度坐标的影响。利用混色方程,验证了通过对三基色组成LED光通量比例的控制可以使三基色白光的颜色满足约束条件,达到颜色稳定的目的。