基于电流和双高斯模型的RGB LED光谱仿真与研究
2020-06-16卓宁泽谢琳艳刘晓峰王海波
蒋 腾,卓宁泽,谢琳艳,刘晓峰,王海波
(1.南京工业大学 材料科学与工程学院, 江苏 南京 211816;2.南京工业大学 电光源材料研究所,江苏 南京 210009;3.轻工业部南京电光源材料科学研究所,江苏 南京 210015)
引言
随着半导体照明技术的快速发展,发光二极管(light emitting diode, LED)凭借功耗低、发光效率高、寿命长等性能逐步占据照明和显示市场,不同波长的LED被开发出来并应用于各个行业。由红-绿-蓝芯片组成的LED光源提供了独特的颜色可变性,可以通过调节三基色的混合比例实现色温的连续变化[1]。由于各色LED芯片的发光效率是不同的,为了产生高质量的白光,必须使用不同等级的电流来驱动各个LED芯片[2]。同时,同色异谱现象影响照明品质,对于白光LED设计,光源的光谱也应该考虑进去,建立准确预测LED芯片或荧光粉光谱的数学模型具有重要意义[3, 4]。
本文从驱动电流对RGB LED芯片的影响出发,探究不同电流下双高斯光谱模型(以下简称D-G model)对RGB LED芯片光谱、色品坐标的预测准确性,采用相关系数和色品坐标误差进行评价。
1 实验方法
选取RGB LED芯片进行实验验证,分别是峰值波长为630 nm的红光芯片、530 nm的绿光芯片和470 nm的蓝光芯片,尺寸为20 mil×20 mil(1 mil=0.0254 mm),以SMD的形式封装在LED基板上。采用远方PMS-80可见光谱分析系统测试各色LED工作状态下的光学参数,初始电压设定为5 V,电流为10 mA直流输出。测试前先使用标准灯(色温为2 856 K)进行校正,在室温不变的情况下进行测试,改变驱动电流IF,从10 mA逐渐上升至150 mA,每增加10 mA进行一次光谱测试。制备多个光源,重复实验上述实验。……
