快速LED光色参数测试系统

针对LED的产品多样性,设计了一种可调节夹具以适应各种芯片类型的快速LED光色参数测试系统.为了提高主波长的测量准确性和快速性,提出了一种分区查表法来通过色坐标计算主波长,经实验验证,提出的快速LED光色测试系统可以提高LED测试的效率和精度.     

利用湿法腐蚀提高红光LED外延片的发光效率

采用熔融态的KOH对AlGaInP基红光LED外延片进行了表面粗化处理。研究了粗化温度、粗化时间对LED外延片表面形貌的影响,并利用原子力显微镜(AFM)、半导体芯片自动测试系统对LED器件的相关性能(形貌、I-V特性曲线、亮度和主波长)进行了表征。比较了粗化前后的LED亮度和电流特性变化。测试结果表明:利用熔融态的KOH对AlGaInP基红光LED外延片进行表面粗化可以有效地抑制光在通过LED表面与空气接触界面时产生的全反射,得到性能更好的器件。实验结果显示,采用熔融态KOH,在粗化温度为200℃、粗化时间为8min时,能使制作的红光LED外延片发光效率提高30%。     

大功率白光LED的结温测量

大功率LED器件的结温是其热性能的重要指标之一,温度对LED的可靠性产生重要的影响。采用板上封装的方法,利用大功率芯片结合金属基板封装出了大功率白光LED样品,利用LED光强分布测试仪测试了器件的I—V曲线,用正向电压法测量了器件的温度敏感系数,进而通过测量与计算得到器件的结温和热阻。最后利用有限元对器件进行实体建模,获得了器件的温度场分布。测量结果表明：正向电压与结温有很好的线性关系,温度敏感系数为2mV·℃^-1,LED的结温为80℃,热阻为13℃·W^-1。有限元模拟的结果与实测值具有良好的一致性。     

剔除大功率LED早期和次早期失效的非老化方法探究

LED老化测试在产品质量控制中是一个非常重要的环节,本文根据产生LED老化的原因,提出了剔除大功率LED早期和次早期失效的非老化方法,包括利用LED电压与结温的关系,剔除电压降异常器件;利用LED启动阀值和(或)关闭阀值的差异,剔除不协调品;利用LED封装材料膨胀系数和收缩比差异产生的应力,剔除封装不良器件;采用面测温方式,剔除高电流密度器件;利用波长红移效应,剔除波长红移异常器件。采用这些方法选择LED器件,制作出的的路灯,已挂网运行多年,效果良好。     

COB封装LED器件寿命评价方法研究

COB封装的LED器件应用日趋广泛,但是其寿命评价方法仍限于做3000h或6000h的光通维持率试验,试验本身耗时较长,因此本文基于半导体器件的指数衰减规律和LED光通量的慢退化特性提出一种加速试验方法,对器件进行高温加速寿命试验,并对试验结果进行计算,得到了器件在加速试验温度下的L70寿命,然后利用相应水平的激活能,得到了在较低结温下的L70寿命。     

不同防蓝光眼镜对屏幕显示效果的影响比较

为了定量分析不同防蓝光眼镜的使用对屏幕显示画面彩色三要素的影响,分别采集6 500K和5 000K色温下的OLED屏幕与LED背光的LCD的光谱分布,以及当前销量较大的5种不同材质防蓝光眼镜透射率数据,通过OriginPro拟合、色度软件分析、Matlab计算,定量比较5种防蓝光眼镜对不同色温下两种屏幕1931CIE XYZ色坐标、主波长、饱和度及光通量的影响,结合人眼分辨率对计算结果进行分析。结果表明,5种眼镜对屏幕色坐标Z值降低效果相差最大值高达1 881倍,相同色温同一眼镜对LED背光的LCD屏的防蓝光效果略强于OLED屏;5种防蓝光眼镜对色温为5 000K的LED背光的LCD屏幕主波长影响不大;能过滤掉色温6 500K的OLED屏幕99.626%蓝光的眼镜,可使其饱和度增加22.7倍。能过滤掉色温6 500K的LED背光LCD屏幕99.59%蓝光的眼镜,可使其色温下降为原来的0.322倍,均严重影响屏幕的显示效果。该研究方法与结论可为相关产品的使用和研发提供借鉴。     

用于液晶显示器背光的LED驱动电路设计

以液晶显示器(LCD)背光模组为应用背景,分析了发光二极管(LED)的发光特性,指出电流控制是LED亮度调节的最佳方式.为了获得较高的发光效率和调光效果,设计了一个三级结构的LED驱动调光电路.实验表明,利用所设计的LED驱动电路不但可以提高系统的功率因数,而且可以减小LED主波长以及色坐标的漂移,有效控制LED的辉度.     

发光二极管光谱参数测试方法的研究

影响发光二极管（LED）颜色的光谱参数有：峰值波长、带宽、主波长和质心波长。峰值波长和带宽反映了LED发光的物理特性，主波长反映了LED发光的目视感觉，质心波长是LED的几何对称波长。用分光光度法和CCD器件测量LED的光谱参数，精度达1nm。用质心波长来估算主波长，误差小于3nm。     

电流调光模式对LED液晶模组光学性能的影响

对LED液晶模组,采用模拟调光ADIM和数字调光PWMDIM两种电流控制模式,对比测试了模组的亮度、CIE色坐标、LED焊脚温度数据.实验数据表明,相同整机系统下,平均电流相同时模拟调光比数字调光亮度高、LED芯片温度低.随着平均电流的减小,数字调光的亮度下降幅度比模拟调光明显.数字调光模式CIE y坐标变化比模拟调光小,但x坐标差异不大.通过对以上两种模式下光谱图中RGB各波段的光强变化比以及主波长情况进行分析,认为半导体材料温度变化引起的能带差异以及电光转换效率不同是主要原因.     

两基色白光LED的配色研究

从色度学原理出发,简述了两基色白光LED的配色原理,确定了可合成白光的两基色的选取范围和两基色的配比范围,计算分析了两基色白光LED的光视效能和一般显色指数。两基色白光LED具有较高的光视效能,但其显色性却较差,主波长为450 nm左右的蓝光LED与主波长572 nm左右的黄绿光混合得到的白光的光视效能值最大,约为400 lm/w,已接近等能纯白点的理论极值,但一般显色指数只有—0.5。主波长为480 nm左右的LED与主波长为580 nm左右的LED混合得到的白光的一般显色指数值最大,仅为16.2。     

LED屏白平衡的调制与校准

白平衡色坐标是考量LED全彩显示屏色彩还原度的重要技术指标,当前厂家多是采用前期白平衡调制的方法来控制白平衡参数,但因为生产流程中众多因素的影响,最终生产出的LED屏的白平衡坐标却必然会产生漂移。本文介绍了当前最普遍的前期白平衡调制方法,以及影响白平衡最终效果的因素,并探讨通过逐点校正后期校准白平衡色坐标的原理、方法和实践。     

基于CIE1931的颜色识别方法研究

在国际照明委员会(CIE)的标准协议规定下,通过色彩与波长的对应关系,通过计算斜率,使用线性插值方法计算了颜色所对应的主波长及其饱和度,实现了颜色的辨别,并使用Matlab仿真再现了光谱三刺激值曲线、等能光谱色亮度曲线、舌形色度图。     

OLED器件光电性能集成测试系统研制

为方便对OLED器件的各项性能进行测试,研发了一种OLED器件光电性能集成测试系统,实现了在同一个软件下的OLED器件的电压、电流、亮度、光谱、色坐标和寿命等特性的集成测试。介绍了计算机与各测试设备的通信方法,通过计算机控制测量仪器对OLED器件进行测量。使用了Microsoft Visual 2005开发工具,利用MFC(Microsoft Foundation Classes)开发出了图形用户界面下的应用程序。利用TeeChart(西班牙Steema公司研发的图表控件)控件实现了OLED器件性能特性曲线的实时动态显示,并能够对不同器件的测试结果进行性能曲线的对比。编写了色坐标助手软件,实现对测试软件测试的光谱数据的分析显示功能。     

LED背光对LCD色彩的影响

研究LED背光对液晶器件色彩的影响和CSTN及TFT—LCD白色色度坐标的变化规律，以及LCD的红、绿、蓝三色受LED背光的影响规律及色彩还原性的变化，并对背光发光光谱和液晶屏的透过光谱进行了测量比较。     

LED小角度照明透镜的设计

小角度照明一直是发光二极管(LED)走向通用照明需要亟待解决的问题。而透镜和反射器则是最常用的配光器件,所以针对LED使用的透镜或反射器的设计是目前照明领域研究的热点。采用几何光学理论计算透镜表面的点坐标,拟合形成表面,旋转拉伸成透镜实体。并以能够实现30和45照明的透镜为例,介绍了透镜的设计过程,并对透镜的性能进行了模拟验证分析。结果显示:这种透镜能够将光源的光汇聚到预先指定的角度内,光能的利用率达到80%以上,照度的均匀度达到了85%以上,这能够很好地满足现代照明的需要。     

基于二分法的RGB-LEDs配色研究

研究如何快速、精确地匹配三基色RGB的比例得到任意颜色的光具有重要意义.提出一种结构简单易于实现的RGB-LEDs配色模型,通过振幅调制电流来改变三基色LED辐射功率,从而调节各基色在混合色中的亮度比例,使得RGB-LEDs能够匹配到任意颜色.同时给出使用该模型进行配色的精确度评价指标.在此模型基础上提出一种基于二分法的RGB配色算法,使得混合颜色的色品坐标能够快速、精确地匹配到指定范围.仿真实验证明了算法的正确性和有效性.该算法收敛速度快,配色精确度高,具有很高的实用价值.     

Understanding chromaticity shifts in LED devices through analytical models

This paper demonstrates that chromaticity shifts in light-emitting diode (LED) devices arise from multiple mechanisms that produce chemical changes in the materials used to construct the LED devices. Each chromaticity change is shown to proceed over a finite period of time, and there is a limit on the impact of each shift. For example, chromaticity shifts in LED devices usually start with a fast-acting component that quickly reaches a maximum value, followed by one or more slower acting component(s). This behavior can be modeled analytically with a bounded exponential component to describe the fast-acting component, followed by one or more generalized logistic models. These analytical models contain several key parameters, including the limiting value of each chromaticity shift (A for the upper asymptote and L for the lower asymptote) and the rate of the change k.This approach to chromaticity modeling is demonstrated with analytical models of the chromaticity shifts caused by the irreversible degradation of phosphors. These analytical models provide insights into the kinetic processes responsible for green and red chromaticity shifts caused by phosphor degradation. A green shift is produced by the surface oxidation of the nitride phosphor that changes the emission profile to lower wavelengths. As the surface oxidation reaction proceeds, surface reactants are consumed thereby slowing the reaction rate, and the bulk oxidation processes become more prevalent. A red chromaticity shift can arise from quenching of the green phosphor which shift the emission in the red direction. This paper concludes by discussing the implications of these models for projecting chromaticity for different operational conditions.     

LED背光模组热管理研究

文章建立了RGB三合一LED背光模组的热分析模型,通过与红外热像仪实际测量得到的温度数据相互比较,验证了该模型仿真结果的准确性。模拟分析的结果表明,在LED阵列底部固定一块镀锌钢板可有效降低LED结温。文章还提出了一种利用最小二乘法原理推算LED结点温度的方法,得到了电路板表面温度与LED结温之间的关系式,有助于通过测量电路板温度估算LED的结点温度,并以此为根据对LED进行亮度和色度的调节。