白光LED因其功耗低、寿命长、环保等诸多优势，被誉为21世纪的绿色光源，是取代传统白炽灯、荧光灯等照明光源的最好选择。色温、显色性和发光效率是评价一个照明光源的三个重要指标，对于白光LED光源，显色性和发光效率它们之间是一种相互掣肘的关系，因此常常需要在显色性和发光效率之间做一个折衷的选择。本文对荧光粉转换白光LED、红光芯片替代红色荧光粉的白光LED以及三芯片模组可调色温白光LED进行了光谱仿真研究，使用IES-TM-30-15显色性评价方法，得到了上述各种白光LED在各显色性要求下优化光效的白光LED光谱。
　　在荧光粉转换白光LED的研究中，根据荧光粉种类数目差异，本文研究了蓝芯片激发2/3/4种荧光粉（简称P2-WLED，P3-WLED和P4-WLED）三组不同的白光LED的光效优化光谱。结果表明：在显色性要求为Rf≥70、80、85和90时，选用P2-WLED即可获得满足显色性要求的高光效白光LED光谱，各显色性要求下的极限光效分别为308.8～350.3lm/W、296.9～330.9lm/W、286.1～317.3lm/W和271.7～293.0lm/W，另外两种组合对光效没有提升，或是提升十分微弱。在显色性要求为Rf≥95和98时，P3-WLED的极限光效分别为255.53～269.59lm/W和209.46～233.49lm/W，P4-WLED的极限光效分别为257.16～270.67lm/W和224.22～240.29lm/W。
　　在对采用红芯片替代上述P2-WLED和P3-WLED中的红色荧光粉的白光LED的研究中发现，红芯片替代红色荧光粉后，各显色性要求下的白光LED的极限光效均得到了较大的提升，极限光效增长百分比最低为5.12%，最高为16.83%。
　　对可调色温白光LED的研究结果表明：显色性要求Rf≥70、80、85、90、95时，可调色温（调温范围2700K～6500K）白光LED的极限光效分别为337.88～420.90lm/W、324.56～397.44lm/W、308.90～374.48lm/W、295.37～352.08lm/W和270.62～301.65lm/W，其中青光LED簇和白光LED簇采用相同的蓝光芯片和绿色荧光粉。在显色性Rf≥98时，青光LED簇和白光LED簇需要采用不同峰值波长的蓝光芯片，蓝光芯片的峰值波长分别为439.1nm和429.4nm，极限光效为223.50～232.11lm/W。
　　在上述研究中发现，光谱仿真优化得到的白光光谱的非视觉生物效应总是低显色性时较差（γα?1），且随着显色性的提升，非视觉生物效应逐渐改善（γα逐渐接近1）。在可调色温的研究中加入非视觉生物效应评价约束条件后，研究表明，低显色性时也可以有更好的非视觉生物效应，但是需要损失一些光效作为代价。