白光LED的色溫和顯色性與白光LED的制備方案密切相關(guān)。1996年日亞公司首先采用InGaN藍(lán)光芯片加YAG(釔鋁石榴石)$熒光粉的方法制成白光LED。 此后，人們又采用R、G、B三色芯片混光和近紫外芯片激發(fā)R、G、B三色熒光粉混光制成了白光LED。

采用藍(lán)光LED加YAG熒光粉的方式因其工藝較為簡(jiǎn)單，技術(shù)成本較低，是目前制備白光LED最常用的方式，但其顯色指數(shù)也相對(duì)較低。添加一定的紅光熒光粉和綠光熒光粉雖能提高顯色指數(shù)，但由于紅光熒光粉的相對(duì)轉(zhuǎn)化率較低，通常會(huì)引起總體光通量的衰減，即光效的下降。采用近紫外的LED加RGB三基色熒光粉理論上可以獲得任意色溫及較高顯色指數(shù)的白光LED，但目前用于紫外LED熒光粉的技術(shù)尚未成熟。單芯片涂熒光粉的方法根據(jù)熒光粉的涂敷技術(shù)的不同，通常具有80~800K的色溫差異。多芯片的LED理論上可以獲得任意色溫和高顯色性的白光LED，但由于多芯片LED的正向電壓和光輸出不同，另外它們的溫度特性和光維持特性也不相同，因而對(duì)電路設(shè)計(jì)的要求較高，目前技術(shù)還不成熟，模塊間色溫差異較大。

3、考慮人體功效學(xué)對(duì)白光LED照明的要求

如前面所述，考慮照明的人體功效學(xué)應(yīng)考慮人們對(duì)照明環(huán)境的要求。室內(nèi)環(huán)境是人們生活和工作大部分時(shí)間停留的環(huán)境，因此人們對(duì)室內(nèi)照明環(huán)境的需求就越來(lái)越高。能否達(dá)到這些要求，是LED代替?zhèn)鹘y(tǒng)光源進(jìn)行室內(nèi)照明的關(guān)鍵。

3.1視覺功能的需求

為了滿足人們的視覺需求，即要讓人們能看得清楚，這就要求照明光環(huán)境具有一定的照度水平、照度均勻度和顯色性。

要滿足一定的照度水平，就要求LED具有足夠的光通量。以一個(gè)小閱覽室為例，假設(shè)閱覽室面積為6m×8m，則大約需要20000~30000lm的光通量才可以滿足人們正常的閱讀需要。若不考慮其他因素，應(yīng)用目前市場(chǎng)上200lm的大功率顆粒也需要100~150顆粒的LED才能夠達(dá)到這樣的照度要求。由于目前較好的市場(chǎng)產(chǎn)品的光效在30~40lm/W左右，不論能耗或成本，LED還不能與節(jié)能燈或熒光燈進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)。此外，LED燈具的光學(xué)設(shè)計(jì)技術(shù)方面的不成熟使目前LED燈具的配光分布不夠穩(wěn)定，要達(dá)到一定的照度均勻度也需要很高的成本。但對(duì)于小面積的重點(diǎn)照明，用少量能耗的LED可以滿足視覺的需要，在均勻度方面也比較容易滿足。而在顯色性方面，目前的白光LED基本能滿足一般室內(nèi)活動(dòng)的需要。

3.2心理的需要

在正常的室內(nèi)工作或活動(dòng)，人們不但要求得到視覺功能的滿足，同時(shí)也需要一定的視覺舒適度，這是人們對(duì)照明光環(huán)境的心理需要，也就要求視場(chǎng)內(nèi)的光環(huán)境不可有直接眩光或間接眩光，色溫要合適、燈具的布置要舒適。在要求視場(chǎng)的眩光方面，對(duì)白光LED既是優(yōu)勢(shì)又是挑戰(zhàn)。由于LED較小的發(fā)光點(diǎn)和光束角，使光的出射方向很容易控制，但另一方面，通常LED光強(qiáng)較為集中，最大光強(qiáng)分布處若處理不當(dāng)則容易對(duì)觀測(cè)者造成眩光。研究表明，不舒適眩光不但會(huì)引起工作效率的下降，同時(shí)也會(huì)造成視覺疲勞和頭痛等不良反應(yīng)。另外，若選用RGB三芯片LED，雖能形成任意色溫的白光，但較大的色差會(huì)影響視場(chǎng)整體的舒適和美觀。若選用藍(lán)光LED加YAG粉的方式，則色溫基本偏高。為了使照明具有良好的效果，所選用的光源的色溫必須與要求的照度相適應(yīng)，圖1所示是照度與色溫對(duì)應(yīng)的舒適區(qū)域。因此，較高的色溫也會(huì)影響白光LED在室內(nèi)照明中的應(yīng)用，因?yàn)樗�要求相�?yīng)高的照度，才能使人感覺舒適。 另一方面，LED靈活的外形尺寸使LED燈具在設(shè)計(jì)上具有很大的空間，可以充分滿足裝飾性的要求。