RGB三基色合成白光的制作ppt課件

1、13.4 RGB三基色合成白光的制作三基色合成白光的制作2LED中游產(chǎn)業(yè)中游產(chǎn)業(yè)LED的封裝的封裝LED的下游產(chǎn)業(yè)的下游產(chǎn)業(yè)光學(xué)為電學(xué)提供參數(shù)光學(xué)為電學(xué)提供參數(shù)3內(nèi)容內(nèi)容l一、一、RGB三基色合成白光的制作原理三基色合成白光的制作原理l二、二、RGB三基色合成白光制作注意事項(xiàng)三基色合成白光制作注意事項(xiàng)4一、一、RGB三基色合成白光的制作原理三基色合成白光的制作原理1、原理、原理l三個(gè)發(fā)射紅、綠、藍(lán)三基色的三個(gè)發(fā)射紅、綠、藍(lán)三基色的LED芯片，集成芯片，集成電路電路IC控制電流，調(diào)節(jié)通過三個(gè)控制電流，調(diào)節(jié)通過三個(gè)RGB LED芯芯片的電流大小，從而使三個(gè)芯片的發(fā)光強(qiáng)度相片的電流大小，從而使三個(gè)芯

2、片的發(fā)光強(qiáng)度相應(yīng)發(fā)生變化，實(shí)現(xiàn)三基色光混合比例隨之發(fā)生應(yīng)發(fā)生變化，實(shí)現(xiàn)三基色光混合比例隨之發(fā)生變化，這樣就可以產(chǎn)生多種變換的色彩。變化，這樣就可以產(chǎn)生多種變換的色彩。 52、RGB芯片集成芯片集成62、RGB芯片集成芯片集成73、合色原理、合色原理可以合成三角形內(nèi)可以合成三角形內(nèi)部所有的顏色，當(dāng)部所有的顏色，當(dāng)然包括白光。然包括白光。83、合色原理、合色原理三原色配白光比例計(jì)算三原色配白光比例計(jì)算l問題：已知紅、綠、藍(lán)問題：已知紅、綠、藍(lán)LED的色品坐標(biāo)，求，的色品坐標(biāo)，求，混合成白光所需要三色混合成白光所需要三色LED的光亮度比例。的光亮度比例。l說明：說明：l紅、綠、藍(lán)紅、綠、藍(lán)LED的色

3、品坐標(biāo)可以由給定的歸一化光的色品坐標(biāo)可以由給定的歸一化光譜功率函數(shù)求出，這里按已知。譜功率函數(shù)求出，這里按已知。l混合后的白光的色品坐標(biāo)為混合后的白光的色品坐標(biāo)為D65（0.3127，0.3291）93、合色原理、合色原理三原色配白光比例計(jì)算三原色配白光比例計(jì)算103、合色原理、合色原理三原色配白光比例計(jì)算三原色配白光比例計(jì)算113、合色原理、合色原理三原色配白光比例計(jì)算三原色配白光比例計(jì)算123、合色原理、合色原理三原色配白光比例計(jì)算三原色配白光比例計(jì)算l紅光紅光LED的色品坐標(biāo)（的色品坐標(biāo)（0.683，0.317，0）l綠光綠光LED的色品坐標(biāo)（的色品坐標(biāo)（0.126，0.773，0.10

4、1）l藍(lán)光藍(lán)光LED的色品坐標(biāo)（的色品坐標(biāo)（0.148，0.055，0.797）l混合后的白光混合后的白光D65的色品坐標(biāo)（的色品坐標(biāo)（0.3127，0.3291，0.3582）l現(xiàn)在要計(jì)算紅綠藍(lán)合成現(xiàn)在要計(jì)算紅綠藍(lán)合成D65的亮度比例的亮度比例=？ 也就是光通量比例，但若是光功率的比例則也就是光通量比例，但若是光功率的比例則要用輻射度和光度學(xué)換算。要用輻射度和光度學(xué)換算。133、合色原理、合色原理三原色配白光比例計(jì)算三原色配白光比例計(jì)算256 256256=16 777 216種種143、合色原理、合色原理大屏像素大屏像素l制作室內(nèi)制作室內(nèi)LED屏的象素尺寸一般是屏的象素尺寸一般是2-10毫

5、米，毫米，常常采用把幾種能產(chǎn)生不同基色的常常采用把幾種能產(chǎn)生不同基色的LED管芯封管芯封裝成一體。裝成一體。l室外室外LED屏的象素尺寸多為屏的象素尺寸多為12-26毫米，每個(gè)毫米，每個(gè)象素由若干個(gè)各種單色象素由若干個(gè)各種單色LED組成，常見的成品組成，常見的成品稱象素筒，雙色象素筒一般由稱象素筒，雙色象素筒一般由3紅紅2綠組成，三綠組成，三色象素筒用色象素筒用2紅紅1綠綠1蘭組成。蘭組成。153、合色原理、合色原理灰度級(jí)灰度級(jí)l灰度級(jí)定義：灰度級(jí)定義：LED制作單色、雙色或三色屏，欲顯示制作單色、雙色或三色屏，欲顯示圖象需要構(gòu)成象素的每個(gè)圖象需要構(gòu)成象素的每個(gè)LED的發(fā)光亮度都必須能調(diào)的發(fā)光

6、亮度都必須能調(diào)節(jié)，其調(diào)節(jié)的精細(xì)程度就是顯示屏的灰度等級(jí)。節(jié)，其調(diào)節(jié)的精細(xì)程度就是顯示屏的灰度等級(jí)。l灰度等級(jí)越高，顯示的圖像就越細(xì)膩，色彩也越豐富，灰度等級(jí)越高，顯示的圖像就越細(xì)膩，色彩也越豐富，相應(yīng)的顯示控制系統(tǒng)也越復(fù)雜。相應(yīng)的顯示控制系統(tǒng)也越復(fù)雜。l一般一般256級(jí)灰度的圖像，顏色過渡已十分柔和，而級(jí)灰度的圖像，顏色過渡已十分柔和，而16級(jí)灰度的彩色圖像，顏色過渡界線十分明顯。級(jí)灰度的彩色圖像，顏色過渡界線十分明顯。l彩色彩色LED屏當(dāng)前都要求做成屏當(dāng)前都要求做成256級(jí)灰度的。級(jí)灰度的。163、合色原理、合色原理灰度級(jí)控制方法灰度級(jí)控制方法l方法一：改變流過方法一：改變流過LED的電流的

7、電流【一般一般LED管允管允許連續(xù)工作電流在許連續(xù)工作電流在20mA左右，除了紅色左右，除了紅色LED有飽和現(xiàn)象外，其他有飽和現(xiàn)象外，其他LED亮度基本上與流過的亮度基本上與流過的電流成比例。電流成比例?！縧方法二：脈寬調(diào)制方法來實(shí)現(xiàn)灰度控制方法二：脈寬調(diào)制方法來實(shí)現(xiàn)灰度控制【周期周期性改變光脈沖寬度（即占空比），只要這個(gè)重性改變光脈沖寬度（即占空比），只要這個(gè)重復(fù)點(diǎn)亮的周期足夠短（即刷新頻率足夠高），復(fù)點(diǎn)亮的周期足夠短（即刷新頻率足夠高），人眼是感覺不到發(fā)光象素在抖動(dòng)。人眼是感覺不到發(fā)光象素在抖動(dòng)。】l問題：?jiǎn)栴}： 脈沖的峰值？脈沖的峰值？20mA174、三基色、三基色RGB混合白光的產(chǎn)品混

8、合白光的產(chǎn)品l小功率白光：將三個(gè)紅、綠、藍(lán)芯片封裝在小功率白光：將三個(gè)紅、綠、藍(lán)芯片封裝在5mm10mm的一個(gè)組件內(nèi)，固定接通電的一個(gè)組件內(nèi)，固定接通電流。流。l小功率彩色光：上面的結(jié)構(gòu)，變換接通電流，小功率彩色光：上面的結(jié)構(gòu)，變換接通電流，彩色光。彩色光。l大功率白光：可做成大功率白光：可做成W級(jí)大功率級(jí)大功率LED，將功率，將功率級(jí)芯片的紅、綠、藍(lán)三基色混合成白光。級(jí)芯片的紅、綠、藍(lán)三基色混合成白光。184、引腳式白光、引腳式白光LED194、 3W白光白光LED燈燈204、 3W白光白光LED燈燈21二、色合成白光注意事項(xiàng)二、色合成白光注意事項(xiàng) 1、主波長(zhǎng)選擇問題、主波長(zhǎng)選擇問題l三色：

9、紅光三色：紅光615-620mm615-620mm，綠光，綠光530-540mm530-540mm，藍(lán)光，藍(lán)光460-470nm460-470nm。l四色：四色： 紅紅635nm635nm、黃、黃580nm580nm、綠、綠525nm525nm、藍(lán)、藍(lán)460nm460nm，可得到最佳的顯色指數(shù)（達(dá)，可得到最佳的顯色指數(shù)（達(dá)9595以上），以上），光效可達(dá)光效可達(dá)35-40lm/W35-40lm/W，最低色溫可做到，最低色溫可做到2700K2700K。l實(shí)驗(yàn)配比實(shí)驗(yàn)配比 3（紅）：（紅）：6（綠）：（綠）：1（藍(lán)）（藍(lán)）222、光衰問題、光衰問題l一次工作：不同芯片的主波長(zhǎng)漂移不同。一次工作：不同芯片的主波長(zhǎng)漂移不同。l長(zhǎng)期工作：不同芯片光衰不同。長(zhǎng)期工作：不同芯片光衰不同。233、混色空間重疊性問題、混色空間重疊性問題243、混色空間重疊性問題解決、混色空間重疊性問題解決三基色光混合的特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)三基色光混合的特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 254、多芯片散熱問題、多芯片散熱問題l多芯片集中封裝在一個(gè)器件中，熱量的散發(fā)會(huì)多芯片集中封裝在一個(gè)器件中，熱量的散發(fā)會(huì)更加困難。因此在制作更加困難。因此在制作RGB三基色光混合成三基色光混合成白光時(shí)，特別要注意散熱的問題。這三種芯片白光時(shí)，特別要注意散熱的問題。這三種芯片其溫度特性不一樣，溫度變化會(huì)引起色溫偏差。其溫度特性不一樣，溫度變化會(huì)引起色