一种评估LED蓝光危害的方法

提出了一种估算荧光粉转换型LED的蓝光危害方法。先选择同型号普通照明用白色LED样品21只,用光谱仪测量其正常发光下的归一化光谱分布,然后计算光源的色温和蓝白比,以及在蓝光危害限值范围内可以容许的亮度,最后得到在蓝光危害限值内,容许亮度与色温和容许亮度与蓝白比的关系。研究表明:对于该类型的荧光粉转换型LED,当色温小于7 500 K时,亮度在100 000 Cd/m2以下不会引起蓝光危害,如果LED的荧光粉失效,只要亮度小于31 400 Cd/m2,也不会对人眼造成蓝光危害。色温和容许亮度曲线及蓝白比和容许亮度曲线随温度变化很小,对于同一类型白色LED,这2条曲线均可用来评估LED灯具是否对人眼构成蓝光危害。     

用亮度和色温测算LED蓝光危害

提出了一种采用亮度结合色温估算荧光粉转换型LED的蓝光危害方法。先选择同型号普通照明用白色LED样品21只,用光谱仪测量其正常发光下的归一化光谱功率分布,然后计算光源的色温,以及在蓝光危害限值范围内可以容许的亮度,最后得到在蓝光危害限值内,容许亮度与色温的关系。研究表明:对于同型号的荧光粉转换型LED,当色温小于7 500 K时,亮度在100 000 cd/m2以下不会引起蓝光危害。在蓝光危害限值范围内,色温和容许亮度成反比,且对应曲线随环境温度变化很小,因此,对于同一类型白色LED,该曲线可用来评估LED灯具是否对人眼构成蓝光危害。     

基于相对光谱分布的发光二极管光效非接触式检测方法

为了开发一种发光二极管（Light Emitting Diode, LED）光效的非接触式实时检测新方法，采用LED光色电综合测试仪，测量不同电流、不同环境温度下白色LED相对光谱分布和光效，计算蓝白比、蓝光部分质心波长，分析它们与光效之间的关系，得到了一种根据蓝白比和蓝光部分质心波长表征LED光效的方法。研究表明：采用质心波长和蓝白比可以表征LED光效，其平均误差为2 lm/W，符合工程测量准确度要求。可见，本研究对LED产品实际光效的实时测量具有重要意义。     

基于离心工艺荧光粉沉降对白光LED光色品质的影响

在白光LED封装点胶过程中，荧光粉受自身重力影响产生不完全沉降，导致白光LED的色漂移和良品率低。通过离心工艺，使荧光粉加速沉降到蓝光芯片表面，测量离心转速和离心时间对白光LED的色坐标集中度、亮度和显色指数等影响。实验结果表明，离心工艺能有效减少色漂移和提升白光LED显色指数。     

YAG:Ce黄色荧光粉高温固相合成与表征

荧光粉是制备白光发光二极管(LED)关键材料之一,其性能直接影响着白光LED亮度、色度、色温及显色指数.但是,现有荧光粉由于稳定性差、光衰严重等问题,使白光LED不能达到预期目标,迫切需要改进其制备工艺.采用高温固相合成法制备YAG:Ce3 黄色荧光粉,研究温度、Ce添加量等对荧光粉粒度、荧光强度等理化性质影响规律,并评价该荧光粉与蓝光LED芯片组合形成白光LED的性能.结果表明,烧结温度高于1 400℃时,荧光粉呈立方结构纯YAG晶相;温度越高,形成的粉末粒径越大,发光强度越高;Ce掺杂量x=0.06时,烧结的荧光粉发光强度最大;封装形成的Φ3 mm白光LED亮度为5 581 cd/m2,色坐标x=0.262 6,y=0.275 3,色温Tc=13 000 K.     

油酸石蜡体系中红光CdSe量子点的合成及其高显色指数白光LED制备

半导体量子点具有量子尺寸效应,其半导体带隙随着量子点尺寸的减小而增大.在油酸石蜡绿色合成体系中通过引入表面活性剂油胺来调控Cd Se量子点尺寸.加入油胺可得到大粒径的Cd Se量子点,其发光光谱范围可以扩展到红光区域,得到发射波长为630 nm的量子点.对红光量子点进行二氧化硅包覆得到稳定的光转换材料,并与蓝光LED芯片以及黄光荧光粉进行封装得到显色指数Ra为90的高显色指数白光LED器件.     

大功率LED蓝光危害随点灯条件的变化

研究了大功率白色LED蓝光加权辐射亮度和单位光通量内蓝光加权辐射亮度随驱动电流、环境温度和点灯时间的变化规律。首先采用LED光色电综合分析仪测量同一批LED在不同驱动电流、不同环境温度和不同点灯时间时的光谱。然后计算相对蓝光加权辐射亮度Lb和单位光通量内的蓝光加权辐射亮度Lb/Ф,并得到Lb和Lb/Ф随点灯条件的变化关系,最后分析了他们变化的原因。研究表明:Lb随驱动电流的增加线性增大,随着温度的增加而线性减小,随着点灯时间增加呈指数形式减小。Lb变化主要原因是辐射功率变化,随着驱动电流的增加,LED光谱不断蓝移,导致Lb/Ф呈指数增加。随着环境温度的增加,虽然LED峰值波长红移,但是光谱逐渐加宽;因此,Lb/Ф变化较小;Lb/Ф还随着点灯时间的增加而不断增加,这主要是由于荧光粉性能不断退化,蓝光在光谱中的比例不断增加所致。该研究对LED健康照明和光生物安全标准的修订具有重要意义。     

1W大功率蓝光LED和白光LED光电特性研究

测量了基于金属线路板的1 W大功率蓝光LED和相同结构、同类芯片制作的大功率白光LED的输入功率、光通量和发光效率等参数,并对蓝光LED和白光LED的光通量、发光效率随输入功率的变化情况进行了比较。实验结果表明当输入功率小于一定值时,蓝光LED相对发光效率低于白光LED的相对发光效率,而当输入功率大于此值时,蓝光LED的相对发光效率高于白光LED的相对发光效率,白光LED发光效率下降较快的主要原因是荧光粉转换效率的下降。     

白光LED中的荧光粉老化研究

利用同批次芯片的白光LED与蓝光LED在相同条件下进行老化实验,根据老化过程中电致发光谱(EL谱)和光功率变化情况计算了白光LED中蓝光被转化为黄光的比例,研究了荧光粉转换效率对白光LED老化的影响,并测量了荧光粉老化规律,发现转换率呈指数衰减变化,且电流加大时衰减也更快。据此认为荧光粉转换率的衰减是造成白光LED老化的重要因素之一。     

基于红外遥控的大功率LED色温和亮度独立控制系统设计

为进一步改善LED室内照明光源质量和智能化控制,设计了基于红外遥控的大功率LED色温和亮度独立控制系统.系统采用薄荷白、红、蓝三色LED混合成白光,通过红外遥控调节LED色温和亮度的独立变化,实现色温动态变化.实验结果表明,系统可实现2 700~6 500K的宽色温范围,调节准确.     

荧光薄膜的制备方法及其在LED中的应用

荧光薄膜封装发光二极管(LED)是一种新的封装技术.这种技术通过分离荧光粉与芯片,解决了传统点胶工艺中LED光色不一致、荧光粉沉淀、不利于LED散热等问题,而且提高了荧光粉的热稳定性,极大提升了LED的光色品质.本文综述了荧光薄膜的制备方法及其在LED中的应用实例,对实际研究和应用有一定的作用.     

全光谱LED器件的光色调制及性能

使用SOB480、GAP530、NRL650三种荧光粉作为研究对象,通过不同质量配比的荧光粉进行封装的方法,调制出符合市场需求的全光谱白光LED。通过对3014 LED器件的光效、色温、色坐标、显色指数和发光光谱强度进行研究,最终发现通过色度坐标所选择的荧光粉配比在CIE色度图上对应的色度坐标均可以落在黑体辐射线上,全光谱白光LED器件的显色指数更高,其值均大于90,且发光光谱曲线更加连续。     

Tunable and enhanced luminescence of Ba2−xCaxSiO4−yN2/3y:Eu2+ phosphors for white light-emitting diodes

Color tuning and luminescence enhancement are predominant challenges for improving the performance of white light emitting diodes(LEDs) toward commercial application. In this paper, a novel promising Ba_(2-x)Ca_xSiO_(4-y)N_(2/3y):Eu~(2+) tphosphors with tunable and enhanced luminescence for phosphors converted LEDs(pc-LEDs) have been successfully synthesized by a direct gas-reduction nitridation method. The effects of Ca and N doping on the phase purity, morphology and optical properties of Ba_(2-x)Ca_xSiO_(4-y)N_(2/3y):Eu~(2+) tphosphors were also systematically investigated. The optical results show that Ba_(2-x)Ca_xSiO_(4-y)N_(2/3y):Eu~(2+) tphosphors can be actively excited over a broad range from 250 to430 nm. With the adding of different concentrations of Ca~(2+) tions in phosphors, the emission color wavelength can be tailored from 501 to 441 nm by a 375 nm NUV LED excitation source. Furthermore, it has been found that the emission and absorption of Ba_(2-x)Ca_xSiO_(4-y)N_(2/3y) tphosphor can be significantly improved when N~(3-) ions were introduced into the host lattices. The intensity of Ba_(1.5)Ca_(0.5)SiO_(4-y)N_(2/3y):Eu~(2+) tphosphor was 3.4 times higher than the phosphor without N doping. The fabrication and characterization of pc-LEDs using Ba_(2-x)Ca_xSiO_(4-y)N_(2/3y):Eu~(2+) tphosphors-silica gel as the coating layer onto 375 nm-emitting In Ga N LED caps demonstrated the superior optical and current tolerant properties,making it a promising and competitive candidate for commercial utilization in white LED applications.     

基于量子点白光LED的可见光通信系统

针对目前可见光通信( VLC: Visible Light Communication) 系统中存在的光源照明效果差和效率低的问题,提出了以量子点白光发光二极管( QDs-WLED: Quantum Dots White Light Emitting Diode) 作为VLC 系统的光源,并以此设计了一套便携式点对点VLC 收/发终端。采用一步合成法合成了峰值在570 nm 高稳定性、高量子效率的核壳硒化镉( CdSe) 量子点材料,其量子产率达到81%。将该量子点材料取代传统的荧光粉材料,与环氧树脂混合后涂到蓝光LED( Light Emiting Diode) 芯片上制成白光LED 器件,并测试了其发光光谱、色坐标图和流明效率。然后阐述了VLC 系统的结构和原理,并编写了通信软件和制定了相关协议,实现了系统的软硬件集成,利用所研制的VLC 系统,开展了通信实验。实验结果表明,QDs-WLED 除了拥有出色的照明效果和节能特性外,也能实现数据传输的功能。在选择最佳直流偏置电压2． 70 V 的情况下,系统的最大通信距离为1． 3 m,可达到的最大通信速度为267 kbit /s,误码率( BEＲ: Bit Error Ｒatio) 小于10 ^{－ 3}。     

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.     

Sm3+掺杂LnNbO4(Ln=La,Y)红色荧光粉的性能分析

通过高温固相法合成系列Sm3+掺杂LnNbO4(Ln=La,Y)红色荧光粉,并对样品的物相结构、荧光特性、衰减寿命和荧光热猝灭等性能进行实验分析。分析结果表明:合成的样品不含杂质相,可以被近紫外光LED和蓝光LED芯片有效激发,发出色坐标为(0615 5,0380 2)的红光对于LnNbO4(Ln=La,Y)基质来说,Sm3+掺杂LaNbO4基质的荧光强度比较强,最佳的Sm3+掺杂浓度为2%;随着Sm3+掺杂浓度的提高衰减寿命曲线由单指数线形变双指数线形,且衰减寿命不断变短;Sm3+之间的电偶极 电偶极作用是导致荧光浓度猝灭发生的原因;样品在293~450 K这一温度范围内具有良好的热稳定性。说明Sm3+掺杂的LaNbO4红色荧光粉具备成为白光LED用红色荧光粉的潜力。     

脉冲LED激发罗丹明B瞬态荧光光谱特征

采用发光二极管(LED)脉冲光源作为激发光,研究罗丹明B荧光的瞬态光谱特征.激发光源为3个中心发射波长分别为406,464和528 nm的超高亮紫光、蓝光和绿光LED.实验结果表明:不同激发光颜色(波长)、不同脉冲宽度和不同罗丹明B浓度得到的荧光强度有很大差别;在同一浓度下,激发光持续时间(脉冲宽度)小于10 ms,只...     

基于高显色性白光LED的博物馆照明系统设计

在详细分析博物馆照明要求的基础上,提出了一种基于白光LED光源的博物馆照明系统解决方案,并进一步实现了低色温、高显色性1 W白光LED的光谱学设计.试验证明,该照明系统解决方案可以满足博物馆内对光比较敏感的参展物品的照明需要.