白光led显色性评价和光谱最优化分析

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1、白光LED显色性评价和光谱最优化研究4.1Pc-WLED光谱模型和极限光效................................544.2光谱最优化...............................................554.2.1基于CRI*>Q(Q=90,95,98)的pc-WLED光谱最优化研究.....554.2.2基于CRI>Q(Q=90,95,98)的pc-WLED光谱最优化研究......574.2.3基于CRI,R9>Q(Q=90,95,98)的

2、pc-WLED光谱最优化研究....584.3本章小结.................................................61结论............................................................62参考文献.........................................................63攻读学位期间研究成果...................................

3、..........66致谢............................................................67VI万方数据白光LED显色性评价和光谱最优化研究第一章绪论1.1引言1.1.1人类照明发展简史人类祖先最早认识自然界的火源于闪电击中树干着火，之后慢慢从保留火种到学会钻木取火，形成了人类照明的开端。早期人类使用火主要用于取暖和夜晚驱赶野兽，随着人类文明的进步，火被慢慢用于夜间照明。火作为照明的早期主要媒介是木材和油，比如火把，油灯，蜡烛等等。人类

4、使用油灯的照明历史相当悠长，期间经过多次的改进，主要是油的种类和灯芯材料的变化，为了挡风，又添加了灯罩。当然当时一些古代穷人想要夜间读书，由于贫困买不起油灯而开动脑筋想到了利用萤火虫的生物发光来暂时代替油灯。蜡烛的出现使得油被用作照明发光材料发展到了顶端，蜡烛的组成成分为石蜡，石蜡是固态高级烷烃混合物的俗名，可由天然或人造石油的含蜡馏分用冷榨或溶剂脱蜡、发汗等方法制得，为白色、无味的蜡状固体，碳原子数约为18～30。直到电灯泡的问世，蜡烛慢慢被替代而逐渐发展成为了一些装饰用灯，用于烘托气氛和摆设

5、。1879年10月21日不仅是人类照明发展历史上的一个伟大时刻更是整个人类历史的伟大时刻，一位美国科学家在他的实验室里成功发明了用电来发光照明的新产物——电灯泡，他就是众所周知的爱迪生。电灯的出现，使得照明从用油发光转型成用电发光，即使是现在发光照明的实质依然是用电发光，可以想象用电发光将会比用油发光的时间更为悠久。但是当时所发明出来的电灯由于灯丝材料的缺陷，使得灯泡发光时间和安全性都不是很好，并不适用于照明，所以才有了爱迪生那段试用成千上万的材料才找到用钨丝来作为灯丝的千古佳话。钨丝电灯泡的成

6、型是人类开始用电照明的真正开端。钨丝灯泡的工作原理是利用电流使钨丝发热，高热到产生光亮，所以钨丝会有升华，属于耗材，钨丝使用的时间即为[1]灯泡的寿命，而且使用一段时间灯泡会发黑。之后电灯不断改进，根据灯泡的不同用途分为很多不同的类型。1939年，在研究放电灯的过程中，发现了一种充汞蒸汽的管状日光灯即荧光灯。其原理是当放电电流大于0.1安时会产生弧光放电。这类灯所耗电功率的60％会转变为紫外光，而只有2％左右会转变为可见光，所以其光效比白炽灯要低得多。后来为了提高光效，人们发现了荧光物质—一种在

7、紫外线照射下会发出可见光的物质。这些荧光物质经紫外线照射后，会发出各种不同颜色的光，把荧光物质涂在放电管1万方数据白光LED显色性评价和光谱最优化研究内壁上从而吸收大部分紫外光使其转化为可见光。以前常用的荧光物质是硅酸锌铍、钨酸镁及硼酸镉等混合荧光粉，发光效率约40流明/瓦，比白炽灯提高了二三倍。1942年以后改用卤磷酸钙荧光粉，光效提高到60流明/瓦以上。40年代高压汞灯进入实用阶段。50年代末，体积和光衰极小的卤钨灯问世，改变了热辐射光源技术进展滞缓的状态，这是电光源技术的又一重大突破。60

8、年代开发了金属[2-4]卤化物灯和高压钠灯，其发光效率远高于高压汞灯。直到20世纪，都未发明出新光源来代替荧光等作为人类照明光源，然而荧光灯发光时，其电流功耗大而且会产生大量热能，报废的灯管由于含汞等有毒物质，不合理的回收会污染环境。80年代出现了细管径紧凑型节能荧光灯、小功率高压钠灯和小功率金属卤化物灯，使电光源进入了小型化、节能化和电子化的新时期。现代社会由于地球资源的减少，环境污染问题，导致人类越来越注重低碳环保，节能减排，使得半导体照明逐渐走上了舞台。1.1.2LED照明发展历程[5]1