不同结构参数氮化镓基发光二极管芯片出光的蒙特卡罗方法模拟

发光二极管(LED)具有诸多优点,被人们看作是下一代照明器件.为了提高LED的光提取效率,使用蒙特卡罗方法,通过计算机编程,模拟了正装GaN基发光二极管芯片出光,分析考察了影响光提取效率的因素.结果表明,光提取效率随着封装材料折射率的增大而明显提高的现象仅发生在低于透明导电薄膜折射率的区间,过度提高封装材料的折射率对提高光提取效率并非有利;随着蓝宝石衬底厚度的增加,光提取效率曲线迅速上升并趋于平缓;此外,低吸收系数的透明导电薄膜、高反射率的反射镜亦可以显著提高LED光提取效率.     

LED环氧树脂封装的光学设计与模拟

环氧树脂封装结构的光学系统设计是提高该类LED光学性能、降低试验成本的必经之路.文章基于照明光学系统的非成像特点,利用光学建模和非序列光线追迹方法,对LED封装进行设计与模拟;通过改变光学封装的形状和材料参数,对封装后的LED发光亮度特性进行探讨,并对设计进行了原理性验证;得到了影响LED光学性能的主要封装参数与照明特性的相关变化规律,对LED封装的参数设计具有参考和指导作用.     

LED强化出光技术研究进展

发光二极管LED(Light Emitting diode)具有节能、环保、寿命长三大优势,被誉为第4代照明光源,但其发光效率,有待进一步提高,导致发光效率损失的主要原因是光提取效率较低,由于半导体材料的折射率较高袁大部分辐射光线在芯片内部产生全反射,最终被吸收转化成热量。为了提升LED的光提取效率袁目前采用的主要方法包括在芯片各表面加工强化出光微结构、改变芯片形状以及改善封装结构与材料3个方面。文章详细分析了各种强化出光方法的原理尧研究方法及其研究成果,并展望了未来的发展趋势援。     

大功率LED封装散热关键问题的仿真

基于ANSYS有限元软件对目前3种典型LED封装结构的温度场进行模拟分析.通过比较得出,优化封装结构可以有效地提高LED散热性能,途径最佳的是减少热沉数量,次之为降低热沉热阻;经与热对流方式对LED散热效果比较,发现优化封装结构降低结温的效果并不明显.而在可实现的光转换效率下,经过必要的选材优化后,强制对流是最有效解决散热的方法.     

出光窗口对高密度LED性能影响的研究

针对LED高密度光源,探索了出光窗口对器件性能产生影响的原因.通过热学模拟与实物样品的物理性能测试,比较不同出光窗口对器件性能与可靠性的影响.结果表明：出光窗口可以增加LED芯片的散热通道,同时也会影响LED的可靠性;出光窗口会造成一部分光能量的损失,特别是拥有荧光转化功能的窗口,会因荧光转化而产生热量,且产生的热量会因为窗口基体材料的不同呈现不同的结果;荧光转换率高且热导率高的荧光材料,应用于高密度LED器件时,可有效降低荧光转换热量,且能加快荧光转换产生热量导出的速度,提高器件的发光效率与可靠性.     

基于AT89C52的智能照明控制系统设计

针对学校教室照明用电浪费现象,设计基于AT89C52智能照明控制系统,本系统通过AT89C52单片机,首先通过传感器检测教室内是否有人活动,然后通过光强检测电路检测光照强度,其检测信号经过ADC0809转换为可供单片机直接处理的数字信号,根据数字信号自动执行对LED的恒光控制,以实现照明的节能控制.     

图案化基板LED中荧光粉对光学性能的影响

采用基板上加倒锥形图案化的新型封装方式,用蒙特卡洛光线追迹法仿真保形涂覆荧光粉体积比和厚度变化时,发光二极管(LED)光源光色品质的变化.仿真结果表明:LED光源的出光效率在图案化倾斜角α为30°,45°时,出光效率的提升量最大;α为45°时,传统平面封装光源的空间颜色均匀性最大优化幅度分别为9.1%,8.4%;荧光粉厚度、体积比不变时,颜色均匀性相对于传统平面封装光源的优化幅度最大为11.1%,10.4%,光源的色温差值最大减小1 006,1 319 K;在厚度、体积比参数中任选一个进行优化,均可改善LED产品的颜色均匀性,而优化图案化结构可使空间颜色均匀性更明显地提高.     

蓝光LED专题·编者按

<正>2014年度诺贝尔物理学奖被授予了3位出生于日本的科学家赤崎勇(Isamu Akasaki)、天野浩(Hiroshi Amano)和中村修二(Shuji Nakamura),以表彰他们在发明氮化镓(GaN)基蓝色发光二极管(Light-Emitting Diode,LED)方面所做出的卓越贡献.事实上,在他们研制出蓝光LED之前,人们早就研制出了红色和绿色LED,但一直缺少三原色之一的蓝色对应的LED.有了蓝光LED,人们可以用一种新的方式获得白光.如同爱迪生发明白炽灯带来了人类照明的一次革命,基于LED的固态照明(Solid-State Lighting)被人们视为照明史上的又一     

LED器件热管理分析方法及其应用

发光二极管(LEDs)是三明治结构的半导体材料。LED芯片是产生光和热量的核心功能器件,但累积的热量会严重影响LED的光学性能。因此,热管理在LED的封装和应用中十分重要。综述了一些现有的热故障。为了有助于进一步理解热管理,介绍了LED封装、热阻网络系统以及传热强化技术,以及通过降低热阻来实现有效温度控制的方法。     

多族阵列COB光源模组在LED照明中应用

正引言LED在照明领域的发展日新月异,演绎着传统光源和新兴光源的优胜劣汰,市场纷争,可谓精彩纷呈。在国家倡导节能减排,绿色环保的政策扶持下,LED得到快速发展。较之传统节能灯具,作为新兴光源照明灯具,LED的技术、设计更加灵活、新颖,对其光效、寿命等要求更高,因此对LED封装光源的要求选择也更具多样性。其中COB(Chip On Board板上芯片)作为LED封装光源中     

多功能太阳能光伏充电藏式台灯设计与实现

考虑到藏族家庭对酥油灯的喜爱,以及西藏一些偏远农牧地区的用电照明难问题,结合西藏地区丰富太阳能资源的现状,利用太阳能光伏发电技术,基于酥油灯灯体,设计出了具有丰富民族特色的藏区太阳能家用台灯.本家用台灯的LED灯体采用倒立伞状结构,使其具有调节光线照射角度的功能.同时,该台灯还可以根据用户自身需求,调节光线的强弱.本设计扩展了USB充电接口,方便用户对手机、MP3、MP4进行充电,对藏族文化的推广起到了一定积极的作用,在西藏将有一定的市场推广前景.     

柔性LED灯丝的发展进程与展望

柔性LED灯丝是一种新型的LED光源,将多颗倒装芯片串联封装在柔性透明基板制备成可任意弯曲与拉伸的灯丝,实现360°全角度发光。解决了刚性LED灯丝吸光、可塑性差、结构复杂、制造繁琐等问题,使LED灯丝得到进一步的应用与推广,推动了LED灯丝灯的发展。综述了柔性LED灯丝在封装结构、封装材料、封装工艺、散热技术等方面研究状况,对实际研究和应用有一定的指导意义。     

发光二极管作为组培光源的特性分析与应用

为实现组织培养光源的有效调控，节约组培光照耗能，同时为了解发光二极管（LED）光源对组培苗生长的影响，从LED的光电、衰减、透光特性以及有效发光效能等几个方面对LED作为组培光源进行了特性分析．研究结果表明：LED光源透光性强、衰减有规律，它的光电特性具有良好的线性关系，有效发光效能也明显高于普通日光灯，红、白光LED光源通过电能转化的有效光能达到了日光灯的3倍．同时，通过对光源效果的试验研究，结果表明，蓝光LED光源处理的诸葛菜和油菜组培苗鲜重增量百分数最大，分别达到了595％和490％，碳酸酐酶活性最强，分别达到了227和182WAU g^-1FW．研究结果将为LED作为组培光源的控制提供理论依据．     

带半圆柱微透镜的超薄直下式LED平板灯设计

为了解决传统直下式发光二极管(LED)平板灯厚度大、均匀度较低的缺点,设计一种带半圆柱微透镜的超薄平板灯.该透镜上半部分是竖放的圆柱,下半部分是横放的半圆柱阵列.以一个正六棱柱作为单元模块,通过Tracepro软件及Taguchi实验法进行模拟仿真,对带半圆柱微透镜的半圆柱半径、圆柱厚度、透镜半径及透镜距LED的高度进行优化.结果表明:当半圆柱半径为0.2 mm,透镜半径为1.5 mm,透镜距LED高度为2.5 mm,圆柱厚度为0.5 mm时,其显示效果最好,并设计出一款厚度为15 mm,照度均匀度为95.53%,光效率为95.99%的超薄直下式LED平板灯,该平板灯符合现代超薄、节能的发展要求.     

红外智能LED台灯的研究与设计

该设计研究的目的是通过热释电红外传感器和光敏传感器采集人体红外和光强等信息,并通过BISS0001信号处理模块和光控灯模块做相应的处理,最终实现智能控制LED台灯。研究的范围包括人体红外、光强等信号的采集和处理,STC89C51单片机编程,继电器控制等。在硬件设计上采用模块化设计,先对每个模块进行单独测试,然后组装起来调试;在软件设计上采用自下而上的模块化编程方法,LCD液晶实时显示当前的日期、时间和温度等信息。最终实现非接触式智能控制LED台灯并实时显示当前的相关信息。     

大功率LED灯强化冷却散热器的创新设计

LED灯由于节能、环保、工作寿命长等特点而倍受社会各界的关注,然而大功率LED灯在工作过程中,除发光外同时产生大量热能,约有80%的能量转化为热能。随着LED的功率以及集成度的提高,LED灯的发热热流密度迅猛增加,其工作过程中散发热量大幅提高,而LED结温(芯片温度)的高低直接影响灯的使用寿命;因此,大功率LED灯的散热问题急需改善。本设计针对LED灯散热问题日益严重的现象而提出,设计出一种自然回流散热系统,使LED灯工作过程中产生的大部分热量通过回流系统散发出去,实验证明该散热系统能取得良好的散热效果。     

民用机场LED停止排灯光学设计

随着LED光效的不断提升,其作为照明光源的技术也在不断探索发展中,这使得LED应用于民用机场灯光系统中成为可能.设计了一种民用机场滑行道LED停止排灯的光学系统,在光学设计软件Tracepro中建立模型进行了追迹模拟仿真,并通过分布式光度计测试其光学输出效果.实验结果证明,该系统结构可靠,光度学性能均达到国家标准的要求.该系统相比传统的卤钨灯光源,具有功率低、寿命长、抗震度好、低污染等优点,并且在提高整灯寿命的同时降低了整灯功率,符合国家"节能减排"的政策.     

白色LED光源电路设计研究

通过对新型半导体光源——白色LED的基本电性能的初步研究，提出白色LED光源电路设计原则及注意事项，并阐述了用于太阳能的白色LED光源电路设计方案。     

路灯照明对杏树行道树生长及光合的影响

对路灯照射条件下杏树行道树生长、光合及叶绿素含量的调查与测定发现:HPS路灯照射可显著增加杏树行道树的新枝生长量;杏树行道树的光合速率、气孔导度和胞间CO2浓度的日变化均随光强的单峰型变化呈双峰型曲线变化响应;HPS灯照射条件下的杏树光合速率和胞间CO2浓度显著高于LED灯;从杏树各光合指标的夜间变化来看,路灯的照射仅在一定程度上延长了杏树的光合时间,但光合作用甚微;杏树行道树的叶绿素含量以靠近光源的略高,但光源的远近和类型均不能显著改变其含量.     

室内LED光源的光生物安全分析

为评估室内LED光源潜在的光生物安全风险,搭建了光生物安全测试系统平台.在该系统平台上对常用的几款室内LED光源进行了较全面的光生物安全测试.并对照标准GB /T 20145—2006《光源和光源系统的光生物安全》的要求,对实验结果作了较为详细的分析,对该光源的危险类别做了判定划分.该报告分析对搭建室内LED产品的光生物安全性测试系统以及研究其测试方法均具有一定的参考意义.