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LED照明的光色测量基础知识一、引言发光二极管（LED)作为新兴的发光体，具有电光效率高、体积小、寿命长、电压低、节能和环保等优点，是下一代照明器件的不二之选。
LED的发展受到国内外的普遍关注，新产品、新技术层出不穷.近年来,LED产业发展迅速,光效不断增加,亮度不断提高，如今，LED已经渗透到了大量的应用场合,尤其是白光LED技术的不断进步，LED在照明领域的应用也已经越来越普及.图1 LED产业的发展1、LED的工作原理发光二极管(LED）是一种能把电能转化为光能的固体器件，它的结构主要由PN结芯片、电极和光学系统等组成。
LED的基本的工作原理是一个电光转换过程，当一个正向偏压施加于PN结两端，由于PN结势垒的降低，P区的正电荷将向N区扩散，N 区的电子也向P区扩散,同时在两个区域形成非平衡电荷的积累。
由于电流注入产生的少数载流子是不稳定的,对于PN结系统，注入到价带中的非平衡空穴要与导带中的电子复合，其中多余的能量将以光的形式向外辐射，电子和空穴的能量差越大，产生的光子的能量就越高。
能量级差大小不同，产生光的频率和波长就不同，相应的光的颜色就不同.图2 LED的工作原理2、LED的光参数图3 LED的主要光参数（1）光通量光通量是光源在单位时间内发出的光量，也即辐射功率(或辐射通量）能够被人眼视觉系统所感受到的那部分有效当量.光通量的符号为Φ,单位为流明（lm）。
根据光谱辐射通量Φ（λ），由下式可确定光通量.式中V（λ)为相对光谱光视效率，Km为辐射的光谱光视效能的最大值，单位为lm/W,1977年由国际计量委员会确定Km值为683lm/W(λm=555nm)。
（2)光强度光源在给定方向上的发光强度是该光源在该方向的立体角元dΩ内传输的光通量dΦ除以该立体角元之商，即发光强度的单位是坎德拉（cd),1cd=1lm/1sr。
空间各个方向的光强之和就是光通量.(3)光亮度光源发光表面上某一点处的亮度是该面元dS在给定方向上的发光强度除以该面元在垂直于给定方向的平面上的正投影面积之商，即:单位为坎德拉每平方米(cd/m2)。
LED发光的光谱及色度分析引言：随着科技的发展和进步，LED（Light Emitting Diode）作为一种新兴的光源技术受到了广泛的关注和应用。
LED发光的光谱特性和色度分析对于提高LED的光效和色彩质量至关重要。
本文将探讨LED发光的光谱特性、影响因素和色度分析方法。
一、LED发光的光谱特性LED的发光是通过电流通过PN结使载流子复合而产生的，其发光光谱与材料的能带结构和载流子的复合方式有关。
典型的LED光谱包含了一个主要的峰值以及一些辐射在其他波长范围内的辅助峰值。
主要的峰值对应于LED发光的主要波长，而辅助峰值则是由于材料的掺杂和杂质引起的。
二、影响LED发光光谱的因素1.材料的能带结构：LED的发光是由PN结的载流子复合产生的，材料的能带结构对载流子的复合方式有重要影响。
例如，不同的材料具有不同的能带宽度和能带弯曲度，会导致发光峰值的差异。
2.掺杂浓度和类型：材料的掺杂浓度和类型也会对LED的发光光谱产生影响。
掺杂浓度的增加会导致主要峰值的增强，而不同类型的掺杂会引起主要峰值波长的变化。
3.温度：LED的发光光谱也受到温度的影响。
温度升高会导致材料晶格的变化，从而影响载流子的复合方式和发光光谱。
三、色度分析方法为了评估和描述LED发光的色彩特性，常用的色度分析方法有以下几种：1. 色坐标系统：色坐标系统用于描述和标记颜色。
常见的色坐标系统包括RGB、XYZ、CIE Lab等，其中CIE Lab是应用最广泛的色坐标系统之一、通过测量LED发光的光谱，可以转换为对应的色坐标值，进而确定其颜色的色度属性。
2.色温和彩度：色温是用来描述光源颜色的一个重要参数，以热源的颜色特性来比较，单位为开尔文(K)。
常用的光源色温包括暖白色、白色和冷白色等。
彩度表示光源的饱和度，包括纯色光和混合光两种。
3. 光谱功率分布曲线：光谱功率分布曲线（Spectral Power Distribution，SPD）描述光源在不同波长处的辐射强度。
