【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光学，具体涉及一种提高led灯显色指数的光学介质多层薄膜器件的设计方法。
技术介绍
1、公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
2、目前被广泛使用的白光led(light-emittingdiode)具有光效高、节能环保、寿命长等优点，随着相关
的进步和发展，其生产成本和价格也在不断降低，而性能则在不断提升和改进，所以白光led正在逐渐取代传统的照明光源，成为人类照明的主流光源。
3、现有技术中的白光led主要有四种技术方案：(1)蓝光芯片+黄光荧光粉模式：采用蓝光芯片发出的蓝光激发黄色商用荧光粉获得黄光后，与剩余蓝光混合得到黄蓝组合白光。这种方式的特点是成本低、光效高，是目前白光led的主流方案，但是存在光谱连续性差、色温较高、显色指数差、蓝光成分含量高、缺乏红光成分等问题。(2)蓝光芯片+红、绿光荧光粉模式：这种方案为提高显色指数而对方案(1)中的红光缺失进行了补充，其色温和显色指数可以通过调配荧光粉的比例来调节，所以具有较大的调控范围，使白光led的光谱指标得到了极大提高，但是由于采用蓝光芯片进行激发，光谱中仍有蓝色尖峰问题，不可避免地存在蓝光伤害问题。(3)rgb三基色led芯片混合模式：这种方案采用红、绿、蓝三种芯片分别发出红光、绿光和蓝光，可以通过电路比较灵活地控制三种led发光的亮度和色彩比重，使其混合获得白光，优点是具有很高的发光效率和显色指数，缺点是结构
4、综上所述，白光led的发光是利用光色互补的原理通过少数两三种颜色的光混合而成，所以缺色问题在所难免，与人类适应已久、健康舒适的太阳光相比，还存在光谱连续性差、光色和能量分布不均等诸多缺陷。为获得更加接近太阳光的照明光源，满足人类对健康照明的需求，全光谱白光led照明开始逐渐成为照明领域的研究热点。全光谱白光led要求在可见光380～760nm宽带范围内的光谱连续，光谱过渡平滑，没有明显的尖锐峰谷值，能够真实还原物体的色彩，显色指数接近100(太阳光谱的显色指数为100)，更符合人类及各种生物的生长规律。
5、目前，全光谱白光led主要采用近紫外/紫外芯片激发三基色(蓝、绿、红)荧光粉的方案，但是其光谱中两种颜色光之间还存在着颜色间隙，因此难以达到高显色指数、高色彩还原度及全光谱健康照明要求。所以在全光谱白光led的设计和制造过程中，需要采取有效的措施来避免或减少颜色间隙的影响。已经公开的技术中包括可以通过优化荧光粉的配比、选择更高效的荧光材料、改善光源的光谱分布等方式来实现，但效果往往不够理想。
技术实现思路
1、为了解决现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种提高led灯显色指数的光学介质多层薄膜器件的设计方法，通过优化设计，制作提高显色指数的光学介质多层薄膜器件，使led灯照明作成为一种真正健康、接近自然光的照明方式。
2、为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：
3、本专利技术提供了一种提高led灯显色指数的光学介质多层薄膜器件的设计方法，所述led灯由近紫外/紫外芯片激发三基色的荧光粉制成，包括如下步骤：
4、获得所述荧光粉的实际发射光谱曲线，所述实际发射光谱曲线的横坐标为波长，纵坐标为相对强度；
5、对所述荧光粉的实际发射光谱曲线的纵坐标进行归一化处理；
6、将经归一化处理后的纵坐标作为光谱透过的离散目标，利用膜系设计软件进行优化，得出初始膜系；
7、根据荧光粉的特性结合膜系设计软件进行优化，将所述初始膜系进一步优化为优化膜系，并根据所述优化膜系制作光学介质多层薄膜器件。
8、作为本专利技术的一种优选技术方案，本方法还包括利用所述膜系设计软件反演模拟荧光粉发射光谱曲线并根据所述荧光粉的特性进行移动所述模拟荧光粉发射光谱曲线的峰值波长。
9、作为本专利技术的一种优选技术方案，移动所述模拟荧光粉发射光谱曲线的峰值波长的幅度的公式为λe＝2λt-λ0±δλ，其中λe为优化膜系的峰值波长，λt为荧光粉拟移动的目标峰值波长，λ0为发射光谱相对强度归一化处理的峰值波长，△λ为峰值波长经验误差微调值。
10、通过采用上述的技术方案，本专利技术的有益效果为：模拟荧光粉发射光谱曲线在优化设计后的光学介质多层薄膜器件的调节下峰值波长和透过率均发生了相应的变化，即利用本专利技术的方法能够将荧光粉发射光谱的峰值波长进行特定波的的移动。从而实现了通过优化膜系补偿荧光粉发射光谱的颜色间隙，通过设置光学介质多层薄膜器件虽然使光谱峰值透过率有所下降，但是光谱形状变化不是很大，能够很大程度上保留原来光谱的特征，另外，由于膜料的色散特性会导致膜料折射率随峰值波长增大而减小，中心峰值波长偏移后的膜系每层膜的厚度就会有相应增加。可见本专利技术对全光谱led灯照明中存在的颜色间隙问题的解决具有潜在的应用价值。
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1.一种提高LED灯显色指数的光学介质多层薄膜器件的设计方法，所述LED灯由近紫外/紫外芯片激发三基色的荧光粉制成，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，还包括利用所述膜系设计软件反演模拟荧光粉发射光谱曲线并根据所述荧光粉的特性进行移动所述模拟荧光粉发射光谱曲线的峰值波长。
3.根据权利要求2所述的设计方法，其特征在于，移动所述模拟荧光粉发射光谱曲线的峰值波长的幅度的公式为λE＝2λT-λ0±Δλ，其中λE为优化膜系的峰值波长，λT为荧光粉拟移动的目标峰值波长，λ0为发射光谱相对强度归一化处理的峰值波长，△λ为峰值波长经验误差微调值。
【技术特征摘要】
1.一种提高led灯显色指数的光学介质多层薄膜器件的设计方法，所述led灯由近紫外/紫外芯片激发三基色的荧光粉制成，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，还包括利用所述膜系设计软件反演模拟荧光粉发射光谱曲线并根据所述荧光粉的特性进行移动所述模拟荧光粉发...
【专利技术属性】
技术研发人员：石澎，刘文波，丁立刚，麦嘉俊，曹秀锋，
申请(专利权)人：中山火炬职业技术学院，
类型：发明
国别省市：
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