色彩知识与白光LED-课件

2019.07.23BMTCR&DCenterJames色彩知识与白光LED2019.07.23BMTCR&DCenterJame11培训大纲色彩的相关知识12白光LED1培训大纲色彩的相关知识12白光LED211.色彩的相关知识11.色彩的相关知识3光1光的电磁波理论与量子理论相辅相成电磁波理论：圆满解释光的传递和干涉的现象量子理论：成功解释光子如何激发电子的现象（光电效应）光1光的电磁波理论与量子理论相辅相成42人眼最敏感的光波长人类的眼睛至少能感知到波长为380-780奈米（nm）的磁性光谱,而最为敏感的光波长为555奈米（nm）。眼睛的敏感曲线图如下：2人眼最敏感的光波长人类的眼睛至少能感知到波长为380-7853CIE1931ChromaticityDiagram(x,y)由CIE於1931年所制定.将所有可见颜色用xy座标方式表现.单一波长颜色位於最周围.3CIE1931ChromaticityDiagram64CIE1931以后的发展CIE1931x*y*z表色系统：以2°视野为基础，可应用至4°视野。CIE1960“UCS”色度坐标：色差程度在（u,v）色度坐标上为等距离。CIE1964X10Y10Z10辅助表色系统：10°视野。CIE1976L*u*v表色系统：UCS色度坐标（u′,v′）。（u′,v′）=（u,1.5v)CIE1976L*a*b表色系统:色差程度为等距离，且为直角坐标。4CIE1931以后的发展CIE1931x*y*z表7色坐标测量原理首先测量在每一波长的光强度,再经由相应的函数计算转为色坐标CIE19312-deg.matchingfunctions5色坐标测量原理首先测量在每一波长的光强度,再经由相应的函数86颜色区域敏感人眼对于每个区域的颜色变化敏感度不同延生出CIE1976ChromaticityDiagram(u’,v’).6颜色区域敏感人眼对于每个区域的颜色变化敏感度不同9色调与饱和度7色调与饱和度710波长与纯度判断方式8峰波长(peakwavelength),λp:强度最高处之波长.主波长(dominantwavelength),λd:从(1/3,1/3)处拉一直线,经过色坐标,与边缘交界处即是.纯度(purity)=a/b,即与边缘距离的比例.(1/3,1/3)λd

=530nmab波長強度HighpurityLowpurityλp波长与纯度判断方式8峰波长(peakwavelength11色温与相关色温I9色温(colortemperature,CT)是根据blackbodyradiation的光颜色所定义.当某色坐标不在色温在线时,最接近的色温即是相关色温(correlatedcolortemperature,CCT).色温与相关色温I9色温(colortemperature12色温与相关色温II10相关色温(correlatedcolortemperature,CCT)是从1960ChromaticityDiagram(u,v)所定.切线与色温线垂直.色温与相关色温II10相关色温(correlatedc13黑体辐射轨迹11色温可以通过下面的公式计算得出黑体辐射轨迹11色温可以通过下面的公式计算得出14不同色温光谱12不同的色温有着不同的光谱不同色温光谱12不同的色温有着不同的光谱15显色指数(CRI)13ColorRenderingIndex(CRI)是用来判断光源的照明”质量”的指针.将待测光源与同色温的标准光源(blackbodyradiation或simulateddaylight)照于8种标准颜色样品,然后比较其颜色不同,经计算得到△Ei.将8种颜色的△Ei经由以下公式计算后,得到的Ra值,即一般所说的CRI.CRI最高是100.LightSourceCRI日光100白熾燈95螢光燈60-95使用螢光粉的LED55-95HighCRILowCRI显色指数(CRI)13ColorRendering16CRI计算方式14以CIE1964W*U*V*uniformcolorspace为准,决定待测光源的CCT.当CCT<5000K时,以blackbody当对照,否则使用CIEilluminantD.无论何种当对照,色温须与待测光源相同.将chromaticadaptation纳入考虑,经由转换成新坐标.使用8种标准反射光谱来比较待测光源以及对照光源之间的差异,可得ΔEi(i=1~8).将差异经由换算,可得Ri.每个Ri最高100.然后平均,即可得到Ra.CRI计算方式14以CIE1964W*U*V*un17测试CRI的色彩样本15共有14个色彩样本.只有前8(1~8)用来计算色差Ra,后面的色彩样本(9~14)为辅助用.第9个是深红色.除了Ra外,R9也常被特别提出来检视在红色的表现.1234567891011121314测试CRI的色彩样本15共有14个色彩样本.1234518色域（ColorGamut）16是指某种设备所能表达的颜色数量所构成的范围区域。为了能够直观的表示色域这一概念，CIE国际照明协会制定了一个用于描述色域的方法：CIE-xy色度图。在这个坐标系中，各种显示设备能表现的色域范围用RGB三点连线组成的三角形区域来表示，三角形的面积越大，就表示这种显示设备的色域范围越大。NTSC色域（ColorGamut）16是指某种设备所能表达的19色域比较16两种LED（Yellowphosphor

&Red+greenphosphor

）vsNTSCNTSCNTSCYellowphosphor:66%ofNTSCRed+greenphosphor:86%ofNTSCYphosphorRGphosphor色域比较16两种LED（Yellowphosphor2012.白光LED12.白光LED211LED白光的制造方法白光LED是由多种颜色混合而成,制作方式如以下所列:1LED白光的制造方法白光LED是由多种颜色混合而成,222目前BMTC白光LED的制造方法BMTC白光LED生产方式是由蓝色芯片+黄色荧光粉藍色晶片+黃色螢光粉2目前BMTC白光LED的制造方法BMTC白光LED233高CRI以及高效率的暖白光照明使用蓝光芯片+黄色荧光粉+红光芯片,由发光效率高的红光芯片制作暖光3高CRI以及高效率的暖白光照明使用蓝光芯片+黄色荧光粉244荧光粉的转换作用在蓝光LED上利用特殊荧光粉将部分蓝光转换成黄光而与剩下之蓝光混合成白光s荧光粉LED封裝半成品白光LED剖面图Converterpigmentsinresin

Package4荧光粉的转换作用在蓝光LED上利用特殊荧光粉将部分蓝光转换255YAG荧光粉的介绍荧光粉是由主体晶格(hostlattice，H)与活化中心(activator，A)构成，有时还有辅助活化剂(co-activator，coA)或称为增感剂。(1)主体晶格:在激发过程中扮演传送能量的角色。例如:Y3Al5O12:Ce3+中的Y3Al5O12。

(2)活化中心:可以活化主体晶格。例如:Y3Al5O12:Ce3+中之Ce3+。5YAG荧光粉的介绍荧光粉是由主体晶格(hostla266YttriumAluminumGarnet(YAG)之结构Y3Al5O12（YAG）6YttriumAluminumGarnet(YAG277晶片，荧光粉与色坐标白光LED一般是由蓝光晶片加上黄色荧光粉所混光而成.从CIE色坐标图可知,当两色混合时,所产生的新颜色会落在两色坐标间之直线上.晶片波长&荧光粉色坐标&荧光粉量决定颜色.CIE1931ChromaticityDiagram蓝光晶片螢光粉7晶片，荧光粉与色坐标白光LED一般是由蓝光晶片加上黄色荧光288晶片与荧光粉生产时使用晶片波长范围有限,因此分布只限于晶片与荧光粉两点间的在线.8晶片与荧光粉生产时使用晶片波长范围有限,因此分布只限于晶299白光LED的制程荧光粉硅胶混合后搅拌脱泡点胶入碗杯內烘烤固化完成+9白光LED的制程荧光粉硅胶混合后搅拌脱泡点胶入碗杯內烘烤固3010荧光粉量与颜色荧光粉添加越多,颜色与荧光粉越接近,反之则与芯片颜色接近.荧光粉量少多10荧光粉量与颜色荧光粉添加越多,颜色与荧光粉越接近,反3111影响入bin率的原因+胶量&粉量是否正確搅拌脱泡后荧光粉分布是否均勻一致荧光粉沉淀硅胶粘性改变点胶机对胶量的控制碗杯大小形状的差异晶片波長烘烤条件影响沉淀結果測量是否正確11影响入bin率的原因+荧光粉沉淀碗杯大小形状的差异3212温度与衰减LED寿命随温度上升而缩短.对HighPowerLED来说,散热为最大问题.衰减趋势可用以下公式描述:时间,t亮度,P100%高温常温时间,log(t)亮度,P100%高温常温P=eAtP=亮度%t

=时间A=常数12温度与衰减LED寿命随温度上升而缩短.对High33Thankyou!BMTCR&DCenterJamesThankyou!BMTCR&DCenterJame342019.07.23BMTCR&DCenterJames色彩知识与白光LED2019.07.23BMTCR&DCenterJame351培训大纲色彩的相关知识12白光LED1培训大纲色彩的相关知识12白光LED3611.色彩的相关知识11.色彩的相关知识37光1光的电磁波理论与量子理论相辅相成电磁波理论：圆满解释光的传递和干涉的现象量子理论：成功解释光子如何激发电子的现象（光电效应）光1光的电磁波理论与量子理论相辅相成382人眼最敏感的光波长人类的眼睛至少能感知到波长为380-780奈米（nm）的磁性光谱,而最为敏感的光波长为555奈米（nm）。眼睛的敏感曲线图如下：2人眼最敏感的光波长人类的眼睛至少能感知到波长为380-78393CIE1931ChromaticityDiagram(x,y)由CIE於1931年所制定.将所有可见颜色用xy座标方式表现.单一波长颜色位於最周围.3CIE1931ChromaticityDiagram404CIE1931以后的发展CIE1931x*y*z表色系统：以2°视野为基础，可应用至4°视野。CIE1960“UCS”色度坐标：色差程度在（u,v）色度坐标上为等距离。CIE1964X10Y10Z10辅助表色系统：10°视野。CIE1976L*u*v表色系统：UCS色度坐标（u′,v′）。（u′,v′）=（u,1.5v)CIE1976L*a*b表色系统:色差程度为等距离，且为直角坐标。4CIE1931以后的发展CIE1931x*y*z表41色坐标测量原理首先测量在每一波长的光强度,再经由相应的函数计算转为色坐标CIE19312-deg.matchingfunctions5色坐标测量原理首先测量在每一波长的光强度,再经由相应的函数426颜色区域敏感人眼对于每个区域的颜色变化敏感度不同延生出CIE1976ChromaticityDiagram(u’,v’).6颜色区域敏感人眼对于每个区域的颜色变化敏感度不同43色调与饱和度7色调与饱和度744波长与纯度判断方式8峰波长(peakwavelength),λp:强度最高处之波长.主波长(dominantwavelength),λd:从(1/3,1/3)处拉一直线,经过色坐标,与边缘交界处即是.纯度(purity)=a/b,即与边缘距离的比例.(1/3,1/3)λd

=530nmab波長強度HighpurityLowpurityλp波长与纯度判断方式8峰波长(peakwavelength45色温与相关色温I9色温(colortemperature,CT)是根据blackbodyradiation的光颜色所定义.当某色坐标不在色温在线时,最接近的色温即是相关色温(correlatedcolortemperature,CCT).色温与相关色温I9色温(colortemperature46色温与相关色温II10相关色温(correlatedcolortemperature,CCT)是从1960ChromaticityDiagram(u,v)所定.切线与色温线垂直.色温与相关色温II10相关色温(correlatedc47黑体辐射轨迹11色温可以通过下面的公式计算得出黑体辐射轨迹11色温可以通过下面的公式计算得出48不同色温光谱12不同的色温有着不同的光谱不同色温光谱12不同的色温有着不同的光谱49显色指数(CRI)13ColorRenderingIndex(CRI)是用来判断光源的照明”质量”的指针.将待测光源与同色温的标准光源(blackbodyradiation或simulateddaylight)照于8种标准颜色样品,然后比较其颜色不同,经计算得到△Ei.将8种颜色的△Ei经由以下公式计算后,得到的Ra值,即一般所说的CRI.CRI最高是100.LightSourceCRI日光100白熾燈95螢光燈60-95使用螢光粉的LED55-95HighCRILowCRI显色指数(CRI)13ColorRendering50CRI计算方式14以CIE1964W*U*V*uniformcolorspace为准,决定待测光源的CCT.当CCT<5000K时,以blackbody当对照,否则使用CIEilluminantD.无论何种当对照,色温须与待测光源相同.将chromaticadaptation纳入考虑,经由转换成新坐标.使用8种标准反射光谱来比较待测光源以及对照光源之间的差异,可得ΔEi(i=1~8).将差异经由换算,可得Ri.每个Ri最高100.然后平均,即可得到Ra.CRI计算方式14以CIE1964W*U*V*un51测试CRI的色彩样本15共有14个色彩样本.只有前8(1~8)用来计算色差Ra,后面的色彩样本(9~14)为辅助用.第9个是深红色.除了Ra外,R9也常被特别提出来检视在红色的表现.1234567891011121314测试CRI的色彩样本15共有14个色彩样本.1234552色域（ColorGamut）16是指某种设备所能表达的颜色数量所构成的范围区域。为了能够直观的表示色域这一概念，CIE国际照明协会制定了一个用于描述色域的方法：CIE-xy色度图。在这个坐标系中，各种显示设备能表现的色域范围用RGB三点连线组成的三角形区域来表示，三角形的面积越大，就表示这种显示设备的色域范围越大。NTSC色域（ColorGamut）16是指某种设备所能表达的53色域比较16两种LED（Yellowphosphor

&Red+greenphosphor

）vsNTSCNTSCNTSCYellowphosphor:66%ofNTSCRed+greenphosphor:86%ofNTSCYphosphorRGphosphor色域比较16两种LED（Yellowphosphor5412.白光LED12.白光LED551LED白光的制造方法白光LED是由多种颜色混合而成,制作方式如以下所列:1LED白光的制造方法白光LED是由多种颜色混合而成,562目前BMTC白光LED的制造方法BMTC白光LED生产方式是由蓝色芯片+黄色荧光粉藍色晶片+黃色螢光粉2目前BMTC白光LED的制造方法BMTC白光LED573高CRI以及高效率的暖白光照明使用蓝光芯片+黄色荧光粉+红光芯片,由发光效率高的红光芯片制作暖光3高CRI以及高效率的暖白光照明使用蓝光芯片+黄色荧光粉584荧光粉的转换作用在蓝光LED上利用特殊荧光粉将部分蓝光转换成黄光而与剩下之蓝光混合成白光s荧光粉LED封裝半成品白光LED剖面图Converterpigmentsinresin

Package4荧光粉的转换作用在蓝光LED上利用特殊荧光粉将部分蓝光转换595YAG荧光粉的介绍荧光粉是由主体晶格(hostlattice，H)与活化中心(activator，A)构成，有时还有辅助活化剂(co-activator，coA)或称为增感剂。(1)主体晶格:在激发过程中扮演传送能量的角色。例如:Y3Al5O12:Ce3+中的Y3Al5O12。

(2)活化中心:可以活化主体晶格。例如:Y3Al5O12:Ce3+中之Ce3+。5YAG荧光粉的介绍荧光粉是由主体晶格(hostla60