RGB三基色合成白光的制作

RGB三基色合成白光的制作第1页/共30页LED中游产业LED的封装LED的下游产业光学为电学提供参数第2页/共30页内容一、RGB三基色合成白光的制作原理二、RGB三基色合成白光制作注意事项第3页/共30页一、RGB三基色合成白光的制作原理1、原理三个发射红、绿、蓝三基色的LED芯片，集成电路IC控制电流，调节通过三个RGBLED芯片的电流大小，从而使三个芯片的发光强度相应发生变化，实现三基色光混合比例随之发生变化，这样就可以产生多种变换的色彩。

第4页/共30页2、RGB芯片集成一、RGB三基色合成白光的制作原理第5页/共30页2、RGB芯片集成一、RGB三基色合成白光的制作原理第6页/共30页3、合色原理可以合成三角形内部所有的颜色，当然包括白光。一、RGB三基色合成白光的制作原理第7页/共30页3、合色原理——三原色配白光比例计算问题：已知红、绿、蓝LED的色品坐标，求，混合成白光所需要三色LED的光亮度比例。说明：红、绿、蓝LED的色品坐标可以由给定的归一化光谱功率函数求出，这里按已知。混合后的白光的色品坐标为D65（0.3127，0.3291）一、RGB三基色合成白光的制作原理第8页/共30页3、合色原理——三原色配白光比例计算一、RGB三基色合成白光的制作原理第9页/共30页3、合色原理——三原色配白光比例计算一、RGB三基色合成白光的制作原理第10页/共30页3、合色原理——三原色配白光比例计算一、RGB三基色合成白光的制作原理第11页/共30页3、合色原理——三原色配白光比例计算红光LED的色品坐标（0.683，0.317，0）绿光LED的色品坐标（0.126，0.773，0.101）蓝光LED的色品坐标（0.148，0.055，0.797）混合后的白光D65的色品坐标（0.3127，0.3291，0.3582）现在要计算红绿蓝合成D65的亮度比例=？也就是光通量比例，但若是光功率的比例则要用辐射度和光度学换算。一、RGB三基色合成白光的制作原理第12页/共30页3、合色原理——三原色配白光比例计算256×256×256=16777216种第13页/共30页3、合色原理——大屏像素制作室内LED屏的象素尺寸一般是2-10毫米，常常采用把几种能产生不同基色的LED管芯封装成一体。室外LED屏的象素尺寸多为12-26毫米，每个象素由若干个各种单色LED组成，常见的成品称象素筒，双色象素筒一般由3红2绿组成，三色象素筒用2红1绿1兰组成。第14页/共30页3、合色原理——灰度级灰度级定义：LED制作单色、双色或三色屏，欲显示图象需要构成象素的每个LED的发光亮度都必须能调节，其调节的精细程度就是显示屏的灰度等级。灰度等级越高，显示的图像就越细腻，色彩也越丰富，相应的显示控制系统也越复杂。一般256级灰度的图像，颜色过渡已十分柔和，而16级灰度的彩色图像，颜色过渡界线十分明显。彩色LED屏当前都要求做成256级灰度的。

第15页/共30页3、合色原理——灰度级控制方法方法一：改变流过LED的电流【一般LED管允许连续工作电流在20mA左右，除了红色LED有饱和现象外，其他LED亮度基本上与流过的电流成比例。】方法二：脉宽调制方法来实现灰度控制【周期性改变光脉冲宽度（即占空比），只要这个重复点亮的周期足够短（即刷新频率足够高），人眼是感觉不到发光象素在抖动。】问题：脉冲的峰值？20mA第16页/共30页4、三基色RGB混合白光的产品小功率白光：将三个红、绿、蓝芯片封装在φ5mm~φ10mm的一个组件内，固定接通电流。小功率彩色光：上面的结构，变换接通电流，彩色光。大功率白光：可做成W级大功率LED，将功率级芯片的红、绿、蓝三基色混合成白光。一、RGB三基色合成白光的制作原理第17页/共30页4、引脚式白光LED一、RGB三基色合成白光的制作原理第18页/共30页4、3W白光LED灯一、RGB三基色合成白光的制作原理第19页/共30页4、3W白光LED灯一、RGB三基色合成白光的制作原理第20页/共30页二、色合成白光注意事项1、主波长选择问题三色：红光615-620mm，绿光530-540mm，蓝光460-470nm。四色：红635nm、黄580nm、绿525nm、蓝460nm，可得到最佳的显色指数（达95以上），光效可达35-40lm/W，最低色温可做到2700K。实验配比

3（红）：6（绿）：1（蓝）二、RGB三基色合成白光制作注意事项第21页/共30页2、光衰问题一次工作：不同芯片的主波长漂移不同。长期工作：不同芯片光衰不同。二、RGB三基色合成白光制作注意事项第22页/共30页3、混色空间重叠性问题二、RGB三基色合成白光制作注意事项第23页/共30页3、混色空间重叠性问题解决三基色光混合的特殊结构设计

二、RGB三基色合成白光制作注意事项第24页/共30页4、多芯片散热问题多芯片集中封装在一个器件中，热量的散发会更加困难。因此在制作RGB三基色光混合成白光时，特别要注意散热的问题。这三种芯片其温度特性不一样，温度变化会引起色温偏差。

二、RGB三基色合成白光制作注意事项注意事项中的三项与光学有关、一项与热学有关第25页/共30页本章小结几种主要的白光LED制作效果

第26页/共30页色品图第27页/共