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BULLETIN : 【微光譜應用】白光LED色溫、顯色性及配色螢光粉螢光光譜-轉載自海洋光學
Posted by admin on 08/09/2017 (484 reads)

白光LED色溫、顯色性及配色螢光粉螢光光譜的應用方案

 

應用背景

發光二極管(light-emitting diode,簡稱LED)是一種能將電能轉化為光能的半導體電子元件,被稱為第四代光源,現已廣泛地應用於顯示器、電視機採光裝飾和照明。在照明中,白光是最常被使用的光源色。白光是多種單色光的複合光,通常白光LED的解決方案有兩種,第一種通過藍光LED與可被其激發的黃色熒光粉配合形成白光;第二種是通過紅、綠、藍三基色LED混合形成白光。其中第一種方案由於其低成本和高的藍光效率而得到了較廣泛地應用,但是以這種方式發出的白光的波長不均衡,並且存在藍色強度過高,容易引起睡眠障礙的問題,即現在討論熱烈的“藍光問題”。近來紫色LED得到了更多的關注,利用紫色LED激發紅、綠、藍三色螢光粉可以得到白光,其發光效率較藍光LED與黃色螢光粉組合更高,並且發光光譜分佈均衡,顯色指數也更好,更接近自然光。綜上來看,白光LED在研發和生產中,需要被關注的性能參數有光源色溫和顯色指數,以及螢光粉的螢光光譜等測量參數。

藍光LED與黃色螢光粉配置     
紅、綠、藍LED配置     

紫光LED與紅、綠、藍螢光粉配置

 

應用測量原理介紹

該應用的測量包括絕對輻射顏色檢測以及螢光檢測。

絕對輻射顏色檢測的原理基於國際照明委員會採用的色度和光度理論白光LED檢測中所關注的色度參數包括色溫和顯色性:

  1. 色溫:是指光源發射光的顏色與黑體在某一溫度下輻射光色相同時,黑體的溫度成為該光源的色溫。色溫是衡量光源光色的指標,色溫偏低表示光色偏暖(紅色),偏高則表示光色偏冷(藍色)。

  2. 顯色性:是指光源顯現被照物體顏色的性能,也就是顏色逼真的程度。光源的顯色性,是由光源的光譜功率分佈所決定的,光譜連續的光源顯色性好,物體在該光源下,所呈現的顏色就較逼真。顯色指數(color rendering index,簡稱CRI)可用於定量分析人工光源(諸如LED)對色彩感知度的作用。

 

螢光檢測基於如下螢光產生原理,即入射到物質中的光子能量使組成該物質的原子中的電子從基態躍遷至激發態,又由於高能量激發態不穩定而再躍遷回基態,並將多出的能量以光的形式釋放,從而產生熒光。

 

微型光纖光譜儀優勢:

微型光纖光譜儀白光LED檢測中,具有以下顯著的優勢:


  1. 體積小巧,適合原位在線監測;     

  2. 易於操作、控制;

   3. 成本低,適合工業現場使用;       

   4.色彩分辨率高;       

   5. 可定量分析

 

推薦配置

 

 

1.  白光LED色溫、顯色指數檢測

海洋光學的微型光纖光譜儀,在配置收光器件(例如,光纖;光纖+餘弦校正器;或者光纖+積分球)以及絕對輻射校準光源後即可應用於LED光源的顏色、發光通量/強度檢測。具體配置如下:

光譜儀:FLAME

光纖:UV-VIS、VIS-NIR(根據所測光源波段選擇)

收光器件積分球FOIS-1 (or 餘弦校正器CC-3 );

校準光源HL-3-INT-CAL (or HL-3-CAL )。

 

OceanView顏色測量可選的輸出參數     

CIE1931 色坐標、色溫測試結果舉例


2.配色螢光粉的螢光光譜檢測

海洋光學的微型光纖光譜儀,在配置激發光源、採樣附件(例如,比色皿支架)後可應用於螢光物質的熒光光譜檢測。具體配置如下:

光譜儀QEPro

光源:藍光LED或紫光LED(根據所需激發光源波段選擇)

光纖:UV-VIS、VIS-NIR(根據激發光源及待測波段選擇)

採樣附件比色皿支架。

 



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