基于远程荧光技术的高显指白光LED的制备和性能研究

针对目前LED灯具在照明方面显色性不足,以及传统LED点胶封装所存在的芯片发热导致荧光粉性能衰减、色温漂移、出光不均匀等问题,采用近年来新兴的远程荧光封装方式。用黄绿色YGG荧光粉和氮化物红色荧光粉,与硅胶制成远程荧光片封装成LED灯具。通过大量实验确定了黄绿粉、红粉与硅胶的最佳比例,制备了不同色温的LED灯具,并选择了色坐标,光效,显色指数,R9,色质指数,色温,全色域指数等参数对灯具进行了测试与分析,为优质LED照明提供了更客观地综合评价。实验结果表明红粉与黄绿粉的最佳比例为1:7.6,荧光粉总量与硅胶最佳比例为1:5,此时制成的白光LED灯具的色温为4 113 K,色坐标(x,y)为(0.375 4,0.373 1),光效为52.33 lm·w^(-1),色域度为0.981,显色指数高达96,其中R9为97。色质指数Qa值高达93,全色域指数为79。同时相较于传统封装而言,远程荧光封装的荧光板表面温度大大低于点胶封装荧光粉表面温度,可以有效地避免温度过高对LED产生的不良影响。

基于LED背光源区域控制的LCD系统色域分析

介绍了液晶显示(LCD)系统普遍使用的色域计算方法。针对LCD系统的色域主要由背光源的光谱特性、彩膜的光谱透过率特性和液晶面板的特性三个方面的因素决定,采用LED作为背光源来提高系统整体的色彩表现能力,利用色度学的方法,通过对LED背光源光谱的分析计算,比较了有无区域控制的背光源经过彩膜后系统色域的大小,并分析了液晶面板对比度的变化分别对两种模式下背光源色域的影响情况。分析和计算结果表明:采用区域控制的LED背光源可以改善由于彩膜性能的不完善所引起的再现三基色色彩饱和度降低的现象,同时该模式下系统色域受液晶面板对比度变化的影响很小,即降低了系统色域对彩膜性能和液晶面板性能的要求,因此对于提高现有LCD系统的色域具有非常重要的意义。

基于量子点网点微结构的背光源技术研究

研究了一种基于导光板量子点网点微结构的背光新技术,提出了一个方案,即将红/绿量子点按合适的比例填充到导光板网点油墨中,然后以蓝光LED作为入射光源来激发导光板网点微结构中的红/绿量子点,以获得相应的红/绿光,并将其与剩余蓝光混合形成白光.在该方案中,重点研究了背光源白平衡的关键影响因素,其中包括红/绿量子点的合适配比、蓝光激发强度以及油墨等.最后,基于此技术试制了背光模组样机,并通过印刷方式加工了625 nm/525 nm的红/绿量子点网点的微结构,同时采用中心波长为450 nm的蓝光LED激发,通过测试,该样机输出的白光CIE1931色坐标为(0.3175,0.314),色温为6 281K,色域覆盖率达到119.3%.实验结果表明:该方案可行性较高,是一种与传统侧入式背光生产工艺较为贴近的量子点背光源新方案.

光源色域面积评价方法的比较分析

比较多种光源色域面积指标,研究3种常用的光源色域面积指标的关系.选取48个光源,用其光谱进行数值计算,计算其全色域指数(GAI)、光色品质色域面积(CQS_QG)指标和IES-TM-30-15相对色域面积(RG),并分析这3个色域面积之间的关系.结果表明:QG值与RG值的相关性最高,GAI值与QG值,RG值的相关性都不高;光源色域面积计算中,采用的颜色样本,颜色空间和参考光源对计算结果都有很大的影响.

杭州西湖秋季植物群落色彩的定量研究

以杭州西湖47处植物群落为研究对象,从秋色叶色域面积占比和美景度评价(SBE法)2个方面对西湖植物群落的美学质量进行研究。结果表明:(1)评价人员对于西湖秋季植物景观总体持积极的态度;(2)秋色叶色域面积与植物群落总面积的比值分布范围在0~0.8之间,较为分散;(3)秋色叶色域面积占比大于0.5的群落数量较少,仅占总数量的36%;(4)秋色叶色域面积占比接近0.4或0.7时,群落景观的SBE值最高。通过对西湖秋季植物群落中秋季色彩进行量化研究,为亚热带地区的秋季植物景观的配置方式提供一定的指导。

LED光源的光谱与色域面积关系

采用IES TM-30-18色域指数表征LED光源的色域面积,并对4种色温下的20个样品光源光谱进行间隔为5nm的380~780nm波段的单色光光谱叠加仿真,计算色域面积的变化。结果表明:在各样品光源光谱上叠加380~465nm或605~780nm波段的单色光后,光源色域面积增大;叠加470~600nm波段的单色光后,光源色域面积减小。对叠加的光谱采用灯箱匹配并进行色彩鲜艳度与偏好的视觉实验,结果表明,色域面积增加的光谱的色彩鲜艳度与颜色偏好优于色域面积减小的。同时叠加两个不同峰值波长且不同幅值功率的单色光时,光源的色温基本不变,且色域面积增加2~10。对叠加单色光后的光源光谱进行仿真,得到了光谱分布与色域面积的关系,这对于优化LED光源的色域面积和视觉效果有重要意义。