一,、什么是可用于的照明白光
照明的白光一定要有可用的顯色指數和舒適的色溫．天然光和白熾光都是自然界賦予的。是人類制造的人工光源追求的目標,，它們分別代表了高色溫(5000K以上)和低色溫(3000K以下)的顯色指數接近100的理想光源．到目前為止,。人工光源中除了白熾燈(低色溫)和氙燈(高色溫)以外幾乎沒有這樣好的顯色性的光源．
然后，在目前照明領域的所有場合中,，不是一定要光源的顯色指數有100才能應用．顯色性只有50的鹵磷酸鈣熒光粉的熒光燈不是也用了大半個世紀嗎?顯色性只有20左右的高壓鈉燈不是在道路上也應用了半個世紀嗎?因此不能一概而論,。必須按照周圍環(huán)境和使用條件才能劃出好用和不好用的界線．
但是，當今技術發(fā)展的大背景下,。不可否認地看到這樣的事實：
1．綠色和低碳要求我們使用光效越來越高的光源,，滿足減少耗能的目的。新的產品必須有高的發(fā)光效率．例如：用三基色熒光粉替代鹵磷酸鈣熒光粉制成的熒光燈光的光源的發(fā)光效率可以提高約50％(從22501m(40W鹵磷酸鈣熒光燈)提高至U3350 Im(36W---"基色熒光燈))：彩色的LED已經全面替代了傳統(tǒng)白色光源加濾色片的這種發(fā)出彩色光的模式,，如此等等：
2．顯色性已經越來越得到重視．顯色性差的光源往往在許多場合中是不能用或不建議用的．最清楚的例子就是低壓鈉燈有接近2001m／W的發(fā)光效率,，但單色的黃色光使它只能用于道路照明和極少的其它場合．有更大受眾面的室內環(huán)境，要求的顯色性更高,。像美國能源部(DOE)對用于室內照明的LED燈的顯色指數已從原來的70(2007,，8)提高到近來規(guī)定的≥80了(2009．12)H]．在國內的照明設計標準中，也規(guī)定有辦公室和賓館飯店中的顯色指數應在80以上的要求．還有,。高顯色指數(Ra>80)的金鹵燈的出現,，使國際上體育場館的照明指標中的顯色性從原來的60多提高到>80，一切源出于此．那么,，什么是可用于照明的白光呢?高光效和高顯色指數且符合照明環(huán)境或照明作業(yè)對象的白光才是最好的白光．在當前情況下,，高光效意味著比傳統(tǒng)光源的發(fā)光效率要高。因為現在不同場合現在都有傳統(tǒng)光源在充當主角,，將發(fā)光效率高的傳統(tǒng)光源裝入燈具內作為標桿,，再將新光源裝入此燈具(如LED燈具)后做比較，不失為一種比較好的方法,。DOE目前文件中就有將普通燈泡,、MRl6和熒光燈這方面的標桿．至于顯色指數，各種不同場合下的顯色指數是人為規(guī)定的一個數值,，有些場合中沒有規(guī)定,，如室外照明，有的已經作出詳細規(guī)定,，特別是室內照明中的要求頗多,，例如家居環(huán)境中顯色指數在80以上，已經成為俗成的要求了,。因此,，比傳統(tǒng)光源有高的效率和顯色指數大于80似乎應該是衡量室內照明用白光LED的一個界限,。
用LED驅動傳統(tǒng)光源的趨勢已經明朗，高的光線和不太低的顯色指數,，已經在一些室內外照明中展露頭角,，顯現出不俗的成績和強勁的發(fā)展勢頭，必須引起注意,。
一,、什么是可用于的照明白光
照明的白光一定要有可用的顯色指數和舒適的色溫．天然光和白熾光都是自然界賦予的。是人類制造的人工光源追求的目標,，它們分別代表了高色溫(5000K以上)和低色溫(3000K以下)的顯色指數接近100的理想光源．到目前為止,。人工光源中除了白熾燈(低色溫)和氙燈(高色溫)以外幾乎沒有這樣好的顯色性的光源．
然后，在目前照明領域的所有場合中,，不是一定要光源的顯色指數有100才能應用．顯色性只有50的鹵磷酸鈣熒光粉的熒光燈不是也用了大半個世紀嗎?顯色性只有20左右的高壓鈉燈不是在道路上也應用了半個世紀嗎?因此不能一概而論,。必須按照周圍環(huán)境和使用條件才能劃出好用和不好用的界線．
但是，當今技術發(fā)展的大背景下,。不可否認地看到這樣的事實：
1．綠色和低碳要求我們使用光效越來越高的光源,，滿足減少耗能的目的。新的產品必須有高的發(fā)光效率．例如：用三基色熒光粉替代鹵磷酸鈣熒光粉制成的熒光燈光的光源的發(fā)光效率可以提高約50％(從22501m(40W鹵磷酸鈣熒光燈)提高至U3350 Im(36W---"基色熒光燈))：彩色的LED已經全面替代了傳統(tǒng)白色光源加濾色片的這種發(fā)出彩色光的模式,，如此等等：
2．顯色性已經越來越得到重視．顯色性差的光源往往在許多場合中是不能用或不建議用的．最清楚的例子就是低壓鈉燈有接近2001m／W的發(fā)光效率,，但單色的黃色光使它只能用于道路照明和極少的其它場合．有更大受眾面的室內環(huán)境，要求的顯色性更高,。像美國能源部(DOE)對用于室內照明的LED燈的顯色指數已從原來的70(2007,，8)提高到近來規(guī)定的≥80了(2009．12)H]．在國內的照明設計標準中，也規(guī)定有辦公室和賓館飯店中的顯色指數應在80以上的要求．還有,。高顯色指數(Ra>80)的金鹵燈的出現,，使國際上體育場館的照明指標中的顯色性從原來的60多提高到>80，一切源出于此．那么,，什么是可用于照明的白光呢?高光效和高顯色指數且符合照明環(huán)境或照明作業(yè)對象的白光才是最好的白光．在當前情況下,，高光效意味著比傳統(tǒng)光源的發(fā)光效率要高。因為現在不同場合現在都有傳統(tǒng)光源在充當主角,，將發(fā)光效率高的傳統(tǒng)光源裝入燈具內作為標桿,，再將新光源裝入此燈具(如LED燈具)后做比較，不失為一種比較好的方法,。DOE目前文件中就有將普通燈泡,、MRl6和熒光燈這方面的標桿．至于顯色指數，各種不同場合下的顯色指數是人為規(guī)定的一個數值,，有些場合中沒有規(guī)定,，如室外照明，有的已經作出詳細規(guī)定,，特別是室內照明中的要求頗多,，例如家居環(huán)境中顯色指數在80以上,，已經成為俗成的要求了。因此,，比傳統(tǒng)光源有高的效率和顯色指數大于80似乎應該是衡量室內照明用白光LED的一個界限,。
用LED驅動傳統(tǒng)光源的趨勢已經明朗，高的光線和不太低的顯色指數,，已經在一些室內外照明中展露頭角，顯現出不俗的成績和強勁的發(fā)展勢頭,，必須引起注意,。
二、LED產生白光的顯色指數
目前有兩種產生白色LED的方法：熒光法和RGB法,，它們有不同的色溫和顯色指數,，圖上的光譜曲線就表示了不同的色溫和顯色指數。
圖1熒光法(BY法)得到白光幾種色溫和顯色指數
圖2 RGB得到白光的色溫和顯色指數
圖上的曲線說明了兩個問題：
1,、 用BY法得到的白光的顯色指數在80以下,。由于熒光法得到的是連續(xù)光譜，在與傳統(tǒng)光源比較時,，采用傳統(tǒng)方法計算顯色指數,，不能說是一個還有缺陷的方法：眼下DOE規(guī)定了一體化燈的顯色指數指標為80以上后，更需要重視了,。
2,、用傳統(tǒng)的顯色指數計算方法計算由RGB方法得到白光見圖2，它的顯色指數比較低,。
三,、產生白光的光源的理論極限光效的計算—光譜設計和光電效率轉換
以為LED是單色光源，可以由RGB或者BY兩種方法產生白光,，因此,，對RGB法形成白光可以看出拼湊出來的一種白光光源，它的光譜可變,，色溫和顯色性也可變,，以適合各種需要。而BY法產生的白光就不會又太多的變化了,。
眾所周知一種光源,，光譜的可變表示了它的發(fā)光效率、色溫和顯色指數是有變化余地的,。有的變得光效更高和顯色更好,，也有變得更差。顯然,，任何制造商都想朝著將這些參數向越來越好的方向發(fā)展,。當然LED的光譜設計就變得特別重要了,。我們知道，白色LED光源的極限光效A=Wo*We,。其中Wo為光源光功率的理論效率,，由光譜線上個譜線的光功率折算為光通量計算來的，如按照人眼光譜光視效能最高的電功率1W的555nm黃綠光相當于光功率是683lm,即光電轉換效率是683lm/w,。We為光源發(fā)光機理算出的電功率轉換為光功率的理論效率,。
不同光譜的光譜線有不同的光功率，不同的組合就有不同的光功率的理論效率,。
典型的白色光源可設計成圖3中的三種光譜構成：
1,、可見光區(qū)域內等能量分布；
2,、以555nm為最大值的三角形分布,；
3、與人眼光譜光視效率曲線相同技術可得表1的結果,。
圖3
光電轉換效率We由光源的發(fā)光機理決定,，對LED光源來說：RGB和BY法得到白光LED的光電轉換效率由英國科學家代表團組織在2006年發(fā)表的一個LED技術報告中給出，圖4是RGB法得到的白光的最高轉換效率,。
圖4 RGB法得到的白光的最高轉換效率
最高光電轉換效率We是66%
圖5是BY法得到的白光的最高轉換效率,。
最高光電轉換效率We是56%。
將上述兩個內容結合起來就可以得到RGB法和BY法得到的白光LED的最高光效,，然后在實際應用中還得考慮一下事實：上面三種假想的光譜分布實際上有現實意義的就是顯色指數在80以上的室內照明要用到的三角形光譜,。等能量分布的很難制造出來，況且它的發(fā)光效率不高,，V分布的顯色指數太低,，只有三角形分布才有有可能制造出來。
三角形光譜的Wo為324lm/W,。有可能做到接近它的水平（因為不可能光譜是一模一樣的）也許只有300lm/W左右,。即Wo=300lm/W。這樣一來,，LED最高光效的數值：
RGB法：300*66%=198lm/W
BY法：300*56%=168lm/W
至于在顯色指數要求不高的室外,，如以V分布為光譜分布的追求目標，在最高Wo為511lm/W的基礎上打一折扣,，認為可達到450lm/W的話,，用BY法得到的最高光效是：450*56%=252lm/W。不過,，這種顏色的光發(fā)青黃色,，很難看，也不能被人們接受,。因此在看LED的光效時一定要關心它的顯色指數,。只講光效,，沒有顯色指數是沒有實用意義的。