1、.LED 光電參數(shù)定義及其詳解 2.1 LED 發(fā)光原理 LED 的實(shí)質(zhì)性結(jié)構(gòu)是半導(dǎo)體 PN 結(jié)，核心部分由 P 型半導(dǎo)體和 N 型半導(dǎo)體 組成的晶片，在 P 型半導(dǎo)體和 N 型半導(dǎo)體之間有一個(gè)過渡層，稱為 PN 結(jié)。其發(fā) 光原理可以用 PN 結(jié)的能帶結(jié)構(gòu)來做解釋。制作半導(dǎo)體發(fā)光二極管的半導(dǎo)體材料 是重?fù)诫s的，熱平衡狀態(tài)下的 N 區(qū)有很多遷移率很高的電子，P 區(qū)有較多的遷移 率較低的空穴。在常態(tài)下及 PN 結(jié)阻擋層的限制，二者不能發(fā)生自然復(fù)合，而當(dāng) 給 PN 結(jié)加以正向電壓時(shí)，由于外加電場(chǎng)方向與勢(shì)壘區(qū)的自建電場(chǎng)方向相反，因 此勢(shì)壘高度降低，勢(shì)壘區(qū)寬度變窄，破壞了 PN 結(jié)動(dòng)態(tài)平衡，產(chǎn)生少數(shù)載流

2、子的 電注入16?？昭◤?P 區(qū)注入 N 區(qū)，同樣電子從 N 區(qū)注入到 P 區(qū)，注入的少數(shù)載 流子將同該區(qū)的多數(shù)載流子復(fù)合，不斷的將多余的能量以光的形式輻射出去。 2.2 可見光譜 光是一定波長(zhǎng)范圍內(nèi)的一種電磁輻射。電磁輻射的波長(zhǎng)范圍很廣，最短的如 宇宙射線，其波長(zhǎng)只有千兆兆分之幾米(10-14-10-15m)，最長(zhǎng)的如交流電，其波長(zhǎng) 可達(dá)數(shù)千公里。在電磁輻射范圍內(nèi)，只有波長(zhǎng)為 380nm 到 780nm 的電磁輻射能 夠引起人的視覺，這段波長(zhǎng)叫做可見光譜，如圖 2-1 所示。 圖 2-1 電磁輻射波譜 圖 2-1 中所標(biāo)數(shù)均以基本單位表示，即頻率為赫茲(Hz)，波長(zhǎng)為米(m)。 由于使用上述

3、單位時(shí)，波長(zhǎng)的數(shù)值太大，有必要使用更小的單位來度量可見光譜 的波長(zhǎng)，由此采用了標(biāo)準(zhǔn)毫微米(又稱納米，符號(hào)為 nm)，此處 1nm=10-9m。人 .眼能起視覺反映的最長(zhǎng)和最短波長(zhǎng) 780nm 和 380nm，它們分別處在光譜的紅色 端與紫色端。 在電磁輻射范圍內(nèi)，還有紫外線、x 射線、 射線以及紅外線、無線電波等。 可見光、紫外線和紅外線是原子與分子的發(fā)光輻射，稱為光學(xué)輻射。X 射線、 射線等是激發(fā)原子內(nèi)部的電子所產(chǎn)生的輻射，稱為核子輻射。電振動(dòng)產(chǎn)生的電磁 輻射稱為無線電波。對(duì)于人來說，能為眼睛感受并產(chǎn)生視覺的光學(xué)輻射稱為可見 輻射；不能為眼睛感受，也不產(chǎn)生視覺的光學(xué)輻射稱為不可見輻射。因而，

4、光學(xué) 輻射可進(jìn)一步分為可見輻射和不可見輻射。來自外界的可見輻射刺激人的視覺器 官，在腦中產(chǎn)生光、顏色、形狀等視覺印象，而獲得對(duì)外界的認(rèn)識(shí)。不可見輻射 刺激眼睛時(shí)不能產(chǎn)生視覺，而作用在皮膚上有時(shí)會(huì)產(chǎn)生其它感覺，如紫外線產(chǎn)生 疼痛感覺，紅外線產(chǎn)生灼熱感覺。嚴(yán)格地說，只有那種能夠被眼睛感覺到的、并 產(chǎn)生視覺現(xiàn)象的輻射才是可見輻射或可見光，簡(jiǎn)稱光。本文所指的光也就是這個(gè) 定義上的光。 2.3 LED 發(fā)光器件光度學(xué)參數(shù)的測(cè)量17 1819 相關(guān)光度學(xué)與輻射度學(xué)參數(shù)有： 1.光通量 v(Luminous Flux)： 通過發(fā)光二極管的正向電流為規(guī)定值時(shí)，器 件光學(xué)窗口發(fā)射的光通量。 2.發(fā)光強(qiáng)度 Iv(

5、Luminous Intensity)：光源在單位立體角內(nèi)發(fā)射的光通量，可 表示為 IV=d/d。 3.相對(duì)光譜能量(功率)分布 P( l )(Relative Spectral Distributions)： 在光輻射 波長(zhǎng)范圍內(nèi)，各個(gè)波長(zhǎng)的輻射能量分布情況。 4.峰值發(fā)射波長(zhǎng) l p(Peak-emission Wavelength)：光譜輻射功率最大的值所對(duì) 應(yīng)的波長(zhǎng)。 5.光譜半波寬 l (Full Width Half Maximum，F(xiàn)WHM)：峰值發(fā)射波長(zhǎng)的輻射 功率的 1/2 所對(duì)應(yīng)兩波長(zhǎng)的間隔。 2.3.1 LED 光通量 在輻射度學(xué)上，LED 輻射通量 F E用來衡量發(fā)光二

6、極管在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的 總的電磁功率，單位是 W(瓦)。它通常表示 LED 在空間 4 度范圍內(nèi)，每秒鐘所 發(fā)出的功率。LED 光源發(fā)射的輻射通量中能引起人眼視覺的那部分，稱為光通 量 F V，單位是流明(lm)，與輻射通量的概念類似，它是 LED 光源向整個(gè)空間在 單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的能引起人眼視覺的輻射通量。但要考慮人眼對(duì)不同波長(zhǎng)的可見 光的光感覺是不同的，國(guó)際照明委員會(huì)(CIE)為人眼對(duì)不同波長(zhǎng)單色光的靈敏度 作了總結(jié)，在明視覺條件(亮度為 3cd/m2 以上)下，歸結(jié)出人眼標(biāo)準(zhǔn)光度觀測(cè)者光 683 7801700 780譜光效率函數(shù) V( l )，它在 555nm 上有最大值，此時(shí) 1W

7、輻射通量等于 683lm， 如圖 2-2 所示，其中 V( l )為暗視覺條件(亮度為 0.001cd/m2 以下)下的光譜光視 效率。 V(l）V(l)圖 2-2 明視覺和暗視覺條件下的光譜光效率函數(shù)明視覺條件下，輻射量向光通量的轉(zhuǎn)化表達(dá)式可以表示為：FV 380FE( l ) V ( l ) d l （2-1） 暗視覺條件下，輻射量向光通量的轉(zhuǎn)化表達(dá)式可以表示為：F V F E (l) V (l )d l （2-2） 380 通常的測(cè)量以明視覺條件作為測(cè)量條件，并且在 LED 的測(cè)量時(shí)，為了得到 準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果，必須把 LED 發(fā)射的光輻射功率收集起來，并用合適的探測(cè)器(應(yīng) 具有 CIE

8、標(biāo)準(zhǔn)光度觀測(cè)者光譜光效率函數(shù)的光譜響應(yīng))將它線性地轉(zhuǎn)換成光電 流，再通過定標(biāo)確定被測(cè)量的大小20。 2.3.2 LED 發(fā)光強(qiáng)度 發(fā)光強(qiáng)度的概念要求光源是一個(gè)點(diǎn)光源，或者要求光源的尺寸和探測(cè)器的面 積與離光探測(cè)器的距離相比足夠小，表示為 IV =dC/d，式中 d 是點(diǎn)光源在某 一方向上所張的立體角元如圖 2-3 所示。 圖 2-3 點(diǎn)光源的發(fā)光強(qiáng)度 但是在 LED 測(cè)量的許多實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)合中，往往是測(cè)量距離不夠長(zhǎng)，光源的 尺寸相對(duì)太大或者是 LED 與探測(cè)器表面構(gòu)成的立體角太大，在這種近場(chǎng)條件下， 并不能很地保證距離平方反比定律，實(shí)際發(fā)光強(qiáng)度的測(cè)量值隨上述幾個(gè)因素的不 同而不同，從而嚴(yán)格地說并

9、不能測(cè)量得到真正的 LED 的發(fā)光強(qiáng)度。 為了解決這個(gè)問題，使量測(cè)結(jié)果可通用比較，CIE 推薦使用“平均發(fā)光強(qiáng)度” 概念：照射在離 LED 一定距離處的光探測(cè)器上的光通量 F V與由探測(cè)器構(gòu)成的 立體角的比值。其中立體角可將探測(cè)器的面積 S除以測(cè)量距離 d 的平方計(jì)算得到， 如圖 2-7 所示。因而有如下表達(dá)式：IFV WF V 2S d（2-3） 從物理上看，這里的平均發(fā)光強(qiáng)度的概念，不再與發(fā)光強(qiáng)度的概念關(guān)聯(lián)得那 么緊密，而更多地與光通量的測(cè)量和測(cè)量機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)有關(guān)。CIE 關(guān)于近場(chǎng)條件下 的 LED 測(cè)量，有兩個(gè)推薦的標(biāo)準(zhǔn)條件：CIE 標(biāo)準(zhǔn)條件 A 和 CIE 標(biāo)準(zhǔn)條件 B。這 兩個(gè)條件都要

10、求，所用的探測(cè)器有一個(gè)面積為 1cm2(相應(yīng)直徑為 11.3mm)的圓入 射孔徑21。 表 2-1 CIE 推薦的近場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)條件 CIE 推薦LED 頂端到探測(cè)器的距離 d立體角平面角(全角)標(biāo)準(zhǔn)條件 A316mm0.001sr2o標(biāo)準(zhǔn)條件 B100mm0.01sr6.5o2.3.3 LED 相對(duì)光譜能量分布 P( l ) 發(fā)光二極管的相對(duì)光譜能量分布 P( l )表示在發(fā)光二極管的光輻射波長(zhǎng)范圍 內(nèi)，各個(gè)波長(zhǎng)的輻射能量分布情況，通常在實(shí)際場(chǎng)合中用相對(duì)光譜能量分布來表 示。如圖 2-4 所示，表示各個(gè)不同顏色 LED 的相對(duì)光譜能量分布曲線。一般而 言，LED 發(fā)出的光輻射，往往由許多不同波長(zhǎng)的

11、光所組成，而且不同波長(zhǎng)的光 在其中所占的比例也不同。LED 輻射能量隨著波長(zhǎng)變化而不同，繪成一條分布 曲線相對(duì)光譜能量分布曲線。當(dāng)此曲線確定之后，器件的有關(guān)主波長(zhǎng)、純度 等相關(guān)色度學(xué)參數(shù)亦隨之而定。LED 的光譜分布與制備所用化合物半導(dǎo)體種類、 性質(zhì)及 PN 結(jié)結(jié)構(gòu)（外延層厚度、摻雜雜質(zhì)）等有關(guān)，而與器件的幾何形狀、封 裝方式無關(guān)。圖 2-4 繪出幾種由不同化合物半導(dǎo)體及摻雜制得 LED 光譜響應(yīng)曲 線。 人眼 感光 圖 2-4 LED 光譜分布曲線其中：1.藍(lán)色 InGaN/GaN 發(fā)光二極管，發(fā)光譜峰 l p=460465nm 2.綠色 LED，發(fā)光譜峰 l p=550nm 3.紅色的 L

12、ED，發(fā)光譜峰 l p=680700nm 4.紅外 LED，發(fā)光譜峰 l p=910nm 5.硅光電二極管 2.3.4 LED 的峰值波長(zhǎng) l p 和光譜半波寬 l LED 相對(duì)光譜能量分布曲線的重要參數(shù)用峰值波長(zhǎng) l p 和光譜半波寬 l 這 兩個(gè)參數(shù)表示。無論什么材料制成的 LED，都有一個(gè)相對(duì)光輻射最強(qiáng)處，與之 相對(duì)應(yīng)有一個(gè)波長(zhǎng)，此波長(zhǎng)為峰值波長(zhǎng)，它由半導(dǎo)體材料的帶隙寬度或發(fā)光中心 的能級(jí)位置決定。光譜半波寬 l 定義為相對(duì)光譜能量分布曲線上，兩個(gè)半極大 值強(qiáng)度處對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)差，如圖 2-5 所示，它標(biāo)志著光譜純度，同時(shí)也可以用來衡 量半導(dǎo)體材料中對(duì)發(fā)光有貢獻(xiàn)的能量狀態(tài)離散度，LED 的發(fā)

13、光光譜的半寬度一 般為 30100nm，光譜寬度窄意味著單色性好，發(fā)光顏色鮮明，清晰可見22。 圖 2-5 光譜半波寬 l 2.4 LED 發(fā)光器件色度學(xué)參數(shù)的測(cè)量 相關(guān)色度學(xué)參數(shù)有： 1.主波長(zhǎng) l D(Dominant Wavelength)： 任何一個(gè)顏色都可以看作為用某一個(gè) 光譜色按一定比例與一個(gè)參照光源（如 CIE 標(biāo)準(zhǔn)光源 A、B、C 等，能光源 E， 標(biāo)準(zhǔn)照明體 D65 等）相混合而匹配出來的顏色，這個(gè)光譜色就是顏色的主波長(zhǎng)。 2.CIE 光譜三刺激值 X、Y、Z(Spectral Tristimulus Values)：X、Y、Z 為顏 色的三刺激值，它們的數(shù)值表示了三原色匹配

14、該顏色時(shí)相互之間的比例。 3.色度坐標(biāo) x、y、z（Chromaticity Coordinates）：三刺激值中的每一刺激值 與其總和之比。 4.純度 P(Purity)：樣品顏色接近主波長(zhǎng)光譜色的程度就表示該樣品顏色的純度。5.色溫 TC(Color Temperature)：光源的光輻射所呈現(xiàn)的顏色與在某一溫度下 黑體輻射的顏色相同時(shí)，稱黑體的溫度（TC）為光源的色溫度。 在光度學(xué)中對(duì)于“光”的定義，是相對(duì)于可見光而言，它所具有的波長(zhǎng)范圍在 380780nm 之間。但是，這區(qū)間中，不同波長(zhǎng)的輻射進(jìn)入人眼的顏色感受不同， 例如，波長(zhǎng)為 700nm 的 LED 輻射所引起的感覺是紅色，波長(zhǎng)為

15、 580nm 的 LED 輻射引起的感覺是黃色，波長(zhǎng)為 510nm 的 LED 輻射引起的感覺是綠色，波長(zhǎng)為 450nm 的 LED 輻射引起的感覺是藍(lán)色等等，表 2-2 列出了不同色覺的波長(zhǎng)范圍。 所以，LED 光的顏色與進(jìn)入人眼的光輻射的相對(duì)光譜能量分布有關(guān)， 當(dāng)進(jìn)入到 眼睛的光譜輻射波長(zhǎng)發(fā)生改變或者它們的相對(duì)光譜能量分布發(fā)生改變時(shí)，人眼對(duì) 光的顏色感受也隨著發(fā)生變化。 表 2-2 各種顏色光線的波長(zhǎng) 光色波長(zhǎng) （nm)代表波長(zhǎng)紅（Red）780630700橙（Orange）630600620黃（Yellow）600570580綠（Green）570500550青（Cyan）5004705

16、00藍(lán)（Blue）470420470紫（Violet）4203804202.4.1 CIE 標(biāo)準(zhǔn)色度學(xué)系統(tǒng) CIE 色度學(xué)系統(tǒng)是以色光三原色 RGB 為準(zhǔn)，以光源、物體反射和配色函數(shù) 計(jì)算出 X、Y、Z 刺激值，任何色彩都可以由 RGB 混色而成，再經(jīng)過儀器測(cè)出 光譜輻射能量和反射率值，即可計(jì)算出 XYZ 三刺激值。由三色學(xué)說的原理，任 何一種顏色可以通過紅、綠、藍(lán)三原色按照不同比例混合來得到?？墒?，給定一 種顏色，采用怎樣的三原色比例才可以復(fù)現(xiàn)出該色，以及這種比例是否唯一，是 需要解決的問題，只有解決了這些問題，才能給出一個(gè)完整的用 RGB 來定義顏 色的方案。 2.4.2 顏色匹配實(shí)驗(yàn) 把

17、兩個(gè)顏色調(diào)整到視覺相同的方法叫顏色匹配，顏色匹配實(shí)驗(yàn)是利用色光加 色來實(shí)現(xiàn)的。在一塊白色屏幕上，上方投射紅 R、綠 G、藍(lán) B 三原色光，下方為 待配色光 C，三原色光照射白屏幕的上半部，待配色光照射白屏幕的下半部，白 屏幕上下兩部分用一個(gè)黑擋屏隔開，由白屏幕反射出來的光通過小孔抵達(dá)右方觀 察者的眼內(nèi)。人眼看到的視場(chǎng)范圍在 2左右，被分成兩部分。在此實(shí)驗(yàn)裝置上 可以進(jìn)行一系列的顏色匹配實(shí)驗(yàn)。待配色光可以通過調(diào)節(jié)上方三原色的強(qiáng)度來混 合形成，當(dāng)視場(chǎng)中的兩部分色光相同時(shí)，此時(shí)認(rèn)為待配色光的光色與三原色光的 混合光色達(dá)到色匹配。不同的待配色光達(dá)到匹配時(shí)三原色光亮度不同，可用顏色 方程表示2324：

18、C= R (R)+ G (G)+ B (B)（2-4）式中 C 表示待配色光；(R)、(G)、(B)代表產(chǎn)生混合色的紅、綠、藍(lán)三原色 的單位量； R 、 G 、 B 分別為匹配待配色所需要的紅、綠、藍(lán)三原色的數(shù)量， 稱為三刺激值；“”表示視覺上相等，即顏色匹配。 2.4.3 CIE-RGB 光譜三刺激值 國(guó)際照明委員會(huì)（CIE）規(guī)定紅、綠、藍(lán)三原色的波長(zhǎng)分別為 700nm、546.1nm、 435.8nm，CIE-RGB 光譜三刺激值是 317 位正常視覺者，用 CIE 規(guī)定的紅、綠、 藍(lán)三原色光，對(duì)等能光譜色從 380nm 到 780nm 所進(jìn)行的專門性顏色混合匹配實(shí) 驗(yàn)得到的。1931 年

19、，CIE 給出了用等能標(biāo)準(zhǔn)三原色來匹配任意顏色的光譜三刺 激值曲線，如圖 2-6 所示，這樣的一個(gè)系統(tǒng)被稱為 CIE-RGB 系統(tǒng)。 b(l)r(l)g(l)圖 2-6 CIE-RGB 光譜三刺激值 在上面的曲線中，曲線的一部分三刺激值是負(fù)數(shù)，這表明不可能靠混合紅、 綠、藍(lán)三種光來匹配對(duì)應(yīng)的光，而只能在給定的光上疊加曲線中負(fù)值對(duì)應(yīng)的原色， 來匹配另兩種原色的混合。對(duì)應(yīng)于在公式（2-4）中的權(quán)值會(huì)有負(fù)值， 52圖庫(kù)基地由于實(shí)際 上不存在負(fù)的光譜強(qiáng)度，而且這種計(jì)算極不方便，不易理解，人們希望找出另外 一組原色，用于代替 CIE-RGB 系統(tǒng)，因此，1931 年的 CIE-XYZ 系統(tǒng)利用三種 假想

20、的標(biāo)準(zhǔn)原色 X（紅）、Y（綠）、Z（藍(lán)），以便使我們能夠得到的顏色匹配函 數(shù)的三刺激值都是正值。 2.4.4 1931CIE-XYZ 系統(tǒng) 根據(jù) CIE 推薦的紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)三原色的波長(zhǎng)為 700nm、546.1nm、 435.8nm，它們?cè)?1931CIERGB 系統(tǒng)和 1931CIEXYZ 系統(tǒng)的坐標(biāo)為： RGB 系統(tǒng)色度坐標(biāo)XYZ 系統(tǒng)色度坐標(biāo)rgbxyz(R)1，0，00.7347，0.2653，0.0000(G)0，1，00.2737，0.7174，0.0089(B)0，0，10.1665，0.0089，0.8246對(duì)于光譜波長(zhǎng)為 l 的顏色刺激，其 r( l )、g(

21、 l )、b( l )色度坐標(biāo)對(duì) x( l )、y( l )、z( l )色度坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換關(guān)系為：x( l )0 49000 r ( l ) + 0 31000 g ( l ) + 0 20000 b ( l )0 66697 r ( l ) + 1 13240 g ( l ) + 1 20063 b ( l )y( l )=z( l )=0 17697 r ( l ) + 0 81240 g ( l )0 66697 r ( l ) + 1 13240 g ( l )0 00000 r ( l ) + 0 01000 g ( l )0 66697 r ( l ) + 1 13240 g ( l

22、 )+ 0 01063 b ( l )（2-5）+ 1 20063 b ( l )+ 0 99000 b ( l )+ 1 20063 b ( l ) 用上式計(jì)算出 1931CIERGB 系統(tǒng)中各波長(zhǎng)的光譜在 1931CIEXYZ 系統(tǒng)中的相應(yīng)的色度坐標(biāo)，并將各波長(zhǎng)的普線的坐標(biāo)點(diǎn)連接起來就成為 1931CIEXYZ 系統(tǒng)色度圖，如圖 2-7 所示。圖 2-7 1931CIEXYZ 系統(tǒng)色度圖 在求得個(gè)光譜波長(zhǎng)的 x( l )、y( l )、z( l )的基礎(chǔ)上，應(yīng)用公式（2-6）可以計(jì)算出 1931CIEXYZ 色度系統(tǒng)中的光譜三刺激值x ( l )y ( l )z ( l )x (l ) 、

23、 y ( l ) 、 z (l ) 為x ( l )x (l )= =y ( l )z ( l ) y( l ) z (l ) 1（2-6） 由 1931CIERGB 系統(tǒng)轉(zhuǎn)換得到的x(l) 、y(l)、z(l)三條曲線稱為“1931CIEXYZ 標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者光譜三刺激值”，如圖 2-8 所示，這組曲線分別代表匹配各波長(zhǎng)等能光譜刺激所需要的紅(X)、綠(Y)、藍(lán)(Z)三原色的量。國(guó)際照明委員會(huì)規(guī)定 1931CIEXYZ 系統(tǒng)的 y (l )有:x ( l )x (l ) 與人眼的光譜光效率函數(shù) V( l )一致，即所以，V( l ) y(l)y(l)V( l )（2-7）z(l)z(l)V(

24、 l )y(l)z(l)y(l)x(l)圖 2-8 1931CIEXYZ 標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者光譜三刺激值 2.4.5 CIE 色度坐標(biāo)及主波長(zhǎng)計(jì)算方法 要確定LED器件的發(fā)光顏色，可以用顏色的色度坐標(biāo)及其主波長(zhǎng)來描述。顏 色感覺是由于LED光輻射源的光輻射作用于人眼的結(jié)果。因此，顏色不僅取決于光刺激，而且還取決于人眼的視覺特性，根據(jù)前面的論述，y(l)V( l )，如果已知器件的相對(duì)光譜能量P( l )分布函數(shù)，根據(jù)CIE的規(guī)定，那么由它引起的CIE三刺激值X、Y、Z可以按下式計(jì)算，K為調(diào)整因數(shù)780P (l )x( l )d lX=K 380780P( l ) y (l )d lY=K 3807

25、80P( l )z (l )d lZ=K 380（2-8） 在實(shí)際計(jì)算色度坐標(biāo) X、Y、Z 時(shí)，常用求和來代替式（2-8）的積分式： 780 XK P(l)x(l)Dll380780YK P(l)y(l)Dl（2-9）l380780ZK P(l)z(l)Dll 380 式（2-8）和式（2-9）中的 X、Y、Z 即為 1931CIE 色度系統(tǒng)中的三刺激值。由 式（2-8）和式（2-9）計(jì)算得到 X、Y、Z 三刺激值后可求得 LED 發(fā)光器件的色 度坐標(biāo)為：x=y=XX + Y + Z（2-10）YX + Y + Z 得到 LED 發(fā)光器件的色度坐標(biāo)，該發(fā)光體顏色的主波長(zhǎng)不難獲得。為了說 明“主

26、波長(zhǎng)”的概念，從前面的定義得知，需要一個(gè)參照照明體。如圖 2-9，在色 度圖中心的 WE點(diǎn)代表等能白光，它由三原色的各三分之一單位混合而成的，其 色度坐標(biāo)為：XE0.3333，YE0.3333，ZE0.3333，可以把它當(dāng)做參照照明體。 S1 代表某一實(shí)際顏色，連接 WE和 S1 并延長(zhǎng)與光譜軌跡線相交于 l d點(diǎn)，則 l d 為 S1 的主波長(zhǎng)25。根據(jù)加混色定律，S1 可以用 WE和光譜波長(zhǎng)為 l d的光譜色相 混合而獲得。 圖 2-9 CIE1931 色度圖 在圖 2-9 中 l d565nm，稱 565nm 為顏色 S1 以 WE 為參照照明體的主波長(zhǎng)。由 于選擇不同的參照照明體有不同

27、的色度坐標(biāo)，對(duì)不同的顏色有不同的主波長(zhǎng)，所 以，在說明主波長(zhǎng)時(shí)應(yīng)附注所對(duì)應(yīng)的參照照明體。 色度學(xué)中另一個(gè)重要的參數(shù)是純度，為了了解這個(gè)參數(shù)，首先必須了解色度 圖。如圖 2-7，得到 LED 光源在色度圖上的色度坐標(biāo)后，選定坐標(biāo)值 XE0.3333， YE0.3333 的點(diǎn)為等能白光點(diǎn)，如果某光源位于色度圖的點(diǎn) F，其純度定義為， 自 W 向 F 作一直線，與單色光軸相交于 G，距離 WF 占總長(zhǎng) WG 的百分?jǐn)?shù)即為 F 的純度，即PWF WG 100 （2-11） 圖 2-7 中 F 點(diǎn)的純度為 75%，G 點(diǎn)的純度為 100%。 2.4.6 色溫的概念 當(dāng)某輻射體與絕對(duì)黑體在可見光區(qū)域具有相同形狀的光譜功率分布時(shí)的溫 度，稱為該輻射體的色溫。所謂黑體，是指能夠完全吸收由任何方向入射的任何 波長(zhǎng)的輻射的熱輻射體。不同溫度下，絕對(duì)黑體的色度坐標(biāo)見表 2-3。將表 2-3 色度坐標(biāo)畫于色度圖上，即得到圖中的黑體跡線。當(dāng)某一光源的色坐標(biāo)(x，y)位 于色度圖上的黑體跡線時(shí)，就以黑體的絕對(duì)溫度定義為該光源的色溫2627。但 是，有許多光源的色度坐標(biāo)并不在黑體跡線上，就引出相關(guān)色溫的概念，即在色 度圖上，和某一光源的色度坐標(biāo)點(diǎn)相距最近的那個(gè)黑體的絕對(duì)溫度就定義為該光 源的相關(guān)色溫。 表 2