新型稀土发光材料

中科院长春光机所白光LED课题组在继研制出蓝光LED转换成白光用新型稀土发光材料之后,开展了紫光LED转换成白光用新型稀土发光材料的研究工作,并成功研制出紫光LED转换成白光用新型稀土发光材料。新型稀土发光材料具有较宽的激发带,激发光谱范围在250～450nm,发光光谱覆盖可见区,范围在430～700nm,由400紫光LED很好匹配,制成的白光LED光通量是紫光LED的20多倍。色坐标:x=0.32=-0.31;y=-0.31=-00.3,色温Te:3000～8000,显色指数大于80,发光效率达到13lm/W。(No.24)新型稀土发光材料…     

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。     

中间视觉下LED道路照明光源显色性能研究

针对人眼中间视觉生理特征,研究了LED道路照明光源显色性评价方法.通过构建人眼中间视觉下的光视光效模型,获得了相应的光谱光视效率曲线和人眼敏感波长范围,给出了基于中间视觉的LED道路照明光源显色性评价及计算方法,建立了综合显色指数与光源主波长的函数关系式,并采用主观实验法和客观清晰度计算法进行了验证.计算与实验结果均表明,在满足道路照明亮度的条件下,当道路照明光源的主波长为548.5 nm时,光源的综合显色指数最大,显色性能最佳.     

光谱拟合反演法制备高显色指数白光LED的研究

荧光粉受激发产生的白光LED照明光源存在显色指数较低的问题.对此提出一种利用光谱拟合反演高显指目标光谱的方法,针对已知白光LED计算提高该光源所需补充的单色光LED种类及光谱系数.利用光谱拟合方法分析添加不同波段的光谱对白光LED显指和色温的影响.并通过拟合反演的方法进行补光设计,使用一到两种单色光LED,将冷白光源和中性白光源的显指分别提高至92.3和96.8.实验结果表明,使用红光与蓝绿光、低波长绿光LED补光后,大幅度提高了荧光粉受激发产生的白光LED光源的显色性.     

四芯片色温可调白光LED的研究

为了实现高光效、高显色性且色温可调的白光LED,对四种单基色蓝、绿、黄、红光LED的混光进行了研究.基于Yoshi-单色光模型和光的叠加原理,通过改变四种LED芯片的组合方式(峰值波长、相对光功率配比),对不同色温区的混合白光的显色指数(Ra)、色品质数(Qa)和光视效能(K)进行了仿真计算和光谱优化选择.结果表明:在2 700～6 500 K色温范围内,峰值波长为445 nm,500 nm,560 nm,620 nm的组合可以得到高Ra值和高Qa值;峰值波长为445 nm,535nm,590 nm,615 nm的组合可以得到较高K值.此外还分析了组合白光LED光谱参数对Ra、Qa、K及相关色温的影响.     

荧光粉配比对大功率白光LED发光特性的影响

利用黄色、红色和黄绿色3种荧光粉混合的方法制备了一系列大功率平面发光LED光源,深入研究了黄色、红色和黄绿色3种荧光粉分别对大功率白光LED光源的发光效率、显色指数以及色温的影响规律。研究结果表明,随着黄色荧光粉含量的增加,其发光效率明显提高,最高可达140 lm/W,而显色指数和色温略有下降。随着红色荧光粉含量的增加,其显色指数明显提高,最高可达85,而发光效率和色温明显降低。随着黄绿色荧光粉含量的增加,其发光效率、显色指数以及色温均不同程度地略有下降,但是其对大功率白光LED的色容差起到很好的调节作用。     

40nm连续可调相干光源

本产品使端面发光型LED、SLD高能输出宽波段光源和波长可调滤光器形成一体,是一种以简便操作即可获得任意波长输出的小型相干可调光源。波长有1.55nm、1.300nm,830nm三种。     

发光二极管的色度分析

主要对蓝光、绿光、白光LED的色度特性进行分析,首先通过单色仪,分别测得蓝光、绿光、白光LED的相对光谱功率分布并以色度学理论为基础,计算出光源主波长、色纯度、色温和显色指数.计算结果表明:蓝光LED和绿光LED主波长随标准光源的不同变化不大,色纯度比较高,分别在0.64和0.87左右,一般显色指数为-29和-14,显色性很差,不适合用来做照明光源.白光LED主波长随标准光源的不同变化较大,色纯度相当低,接近0,一般显色指数为82,显色性很好,完全符合照明光源的要求.     

基于半导体激光器的人血清蛋白浓度测量

为了对人标准血清总蛋白浓度进行定量测定,提出了一种以蓝紫光半导体激光器为激励光源、以四羧基金属酞菁锌为光谱探针,采用共振瑞利散射法检测蛋白质的新方法。该方法是将人标准血清总蛋白和酞菁锌溶液相结合,当激光光源照射到样品池中的混合液时,将激发出强烈的共振瑞利散射荧光信号,根据信号强度的强弱,计算血清蛋白浓度的大小。结果表明,由于采用了辐射波长位于最佳激励波长范围内的单色辐射光源(405nm)的蓝紫光半导体激光器作为激励光源,可在90°的接收方向接收到475nm的散射增强光;根据数字示波器显示的探测器散射信号,可得出电压的峰峰值,其体现了荧光的大小,从而可以进一步计算出血清蛋白的浓度。     

峰值波长和浓度对转光膜与白光LED发光性能的影响

本文以高折射率有机硅胶和无机Y3Al5O12:Ce3+发光材料为原料,采用加热固化的方法制备出有机/无机转光膜,系统的研究了发光材料的峰值波长和浓度对于转光膜和制备的白光LED光色性能的研究,并进行了机理分析。研究结果表明：不同峰值波长变量中,545nm对应白光LED最大的光通量,是由于其光谱与人眼明视觉曲线具有最大的重叠面积有关;不同浓度变量中,由于存在发光材料的吸收饱和现象,在9%浓度时白光LED最大的光通量,色温则与浓度变化呈现单向递减趋势,色坐标和光色均匀度则随着浓度的提高而提高,综合多种指标获得本研究中最佳工艺参数为峰值波长为545nm,浓度为9%,对应白光LED器件光通量为131.5lm,色温4551K,色坐标（0.3479,0.3758）,光色位置处于黑体辐射曲线的白光区,说明了转光膜在白光LED领域应用的可行性。     

一体化封装LED结温测量与发光特性研究

基于一体化封装基板,制备了大功率白光LED。以低热阻的一体化封装基板为基础,设计了结温测量系统。利用光谱仪测得不同结温下LED的光电参数,并对其机理进行了分析。在工作电流为0.34A,所研究温度范围为10.8～114.9℃。实验结果表明,一体化封装的LED结温与正向电压、光通量、光效和色温有着良好的线性关系;结温的变化对主波长及色坐标影响甚微;结温的上升导致蓝光段强度下降且光谱发生红移,黄光段强度上升且光谱发生宽化,峰值波长由450nm转为550nm。     

瓦级大功率白光LED光色电特性研究

文章基于瓦级大功率白光LED在照明领域应用的广泛性和重要性,展开了瓦级大功率白光LED光色电特性的研究。采用大功率LED封装设备与紫外-可见光-近紫外光谱分析系统,制备并测量了瓦级大功率白色发光二极管（LED）在不同正向电流IF驱动下的光通量、电功率、发光效率、发射光谱和色品坐标等参数。研究表明,光通量与电功率随耳的增大呈亚线性增长的趋势,而荧光粉转换效率下降是影响其辐射功率的主要原因之一。当电流增大时,白光LED光谱的蓝光峰值出现先蓝移后红移的现象,而黄光部分光谱形状无明显变化。此外,色坐标x、y值均随着IF的增大而降低,主波长减小,色温值升高。     

Color rendering and luminous efficacy of trichromatic and tetrachromatic LED-based white LEDs

White light-emitting diode (LED) spectra for general lighting should be designed for high luminous efficacy as well as good color rendering, which are generally in a trade-off relationship. White LEDs have uncountable metameres, they have different luminous efficacy and color rendering. Appropriate designed trichromatic and tetrachromatic LED-based white LEDs are presented that have acceptable color rendering as well as good luminous efficacy. Triachromatic white LEDs, with a wavelength combination of 460, 540, and 615 nm, offer high general color rendering index exceeding 89, and luminous efficacy 336 lm/W. The general color rendering index of tetrachromatic LED-based white LEDs combined from 460, 525, 590, and 640 nm is 95, the luminous efficacy is 306 lm/W. Further analysis shows the changing trends of the luminous efficacy, color rendering and the chromaticity coordinate of the optimized trichromatic and tetrachromatic white LEDs depending on the wavelength shift of the primary LEDs. For the optimized trichromatic white LEDs, both the luminous efficacy and color rendering change more with the wavelength shifts of the primary red LEDs than with the wavelength shifts of the blue and green LEDs. For the optimized tetrachromatic white LEDs, the changes of the luminous efficacy caused by the wavelength shifts of one red LED are smaller than the changes of trichromatic white LEDs. And the wavelength shifts of the red primary LED that have shorter wavelength affect the color rendering more than the other primary LEDs. The wavelength shifts of the blue primary LED change the chromaticity coordinate of the white LEDs more. The small changes of the chromaticity coordinate of the white LED do not mean small changes of the k and R_a.     

透明导电ITO欧姆接触的AlGaInP薄膜发光二极管

提出了一种透明导电氧化铟锡(ITO)欧姆接触的AlGaInP薄膜发光二极管(LED)的结构和制作工艺.在这个结构里,ITO还作为窗口层材料,增强电流扩展,并应用了高反射率的金属作为反光镜.用Au-Sn合金(Au∶Sn＝8∶2,重量比)作为焊料,把带有金属反光镜的AlGaInP LED(RS-LED)外延片倒装键合到GaAs基板上,并去掉外延GaAs衬底,把被GaAs衬底吸收的光反射出去.与常规AlGaInP吸收衬底LEDs(AS-LED)和带有分布布拉格反光镜(DBR)的AlGaInP吸收衬底LEDs(DBR-AS-LED)电、光特性的比较,用透明导电ITO做欧姆接触的AlGaInP薄膜RS-LED结构能极大提高光输出功率和发光强度.正向电流20 mA时,RS-LED的光输出功率分别是AS-LED和DBR-AS-LED的2.4倍和1.7倍;RS-LED 20 mA下峰值波长624 nm的轴向光强达到了179.6 mcd,分别是AS-LED 20 mA下峰值波长627 nm和DBR-AS-LED 20 mA下峰值波长623 nm轴向光强的2.2倍和1.3倍.     

Correlated Color Temperature Tunable Multi-chip Light Emitting Diodes Light Source Design

One of the methods to derive white light from light emitting diodes（LEDs） is the multi-chip white LED technology, which mixes the light from red, green and blue LEDs. Introduced is an optimal algorithm for the spectrum design of the multi-chip white LEDs in this paper. It optimizes the selection of single color LEDs and drive current controlling, so that the multi-chip white LED achieves the target correlated color temperature （CCT）, as well as high luminous efficacy and good color rendering. A CCT tunable LED light source with four high-power LEDs is realized based on the above optimal design. Test results show that it maintains satisfactory color rendering and stable luminous efficacy across the whole CCT tuning range. Finally, discussed are the design improvement and the prospect of the future applications of the CCT tunable LED light source.     

CdSe纳米材料对大功率白光LED显色性能的影响

利用CdSe纳米材料可以通过改变其大小和形状得到不同波段发射光谱的特点,在常规荧光粉中加入发射波长为630 nm的红色CdSe纳米材料,补充大功率白光LED光谱在深红波段的缺失.结果表明:引入红色CdSe纳米材料后,大功率白光LED的显色指数最高可到90左右,色温降低,但光效有所下降.这种方法为提高大功率白光LED显色指数提供了一种新的解决方案.     

超高亮度蓝色铟镓氮单量子阱发光二极管

介绍了ＩｎＧａＮ单量子阱超高亮度蓝色ＬＥＤ的结构和性能，其发光强度、峰值波长和光谱半宽在正向电流为２０ｍＡ时，分别为８ｃｄ、４５０ｎｍ和２５ｎｍ。     

荧光粉浓度和电流强度对白光LED特性的影响

讨论了荧光粉浓度及驱动电流强度对白光LED特性的影响。采用软件模拟实验和实际封装测试相结合的研究方法进行分析研究。对荧光粉浓度变化对白光LED光通量和相关色温(CCT)的影响进行了三维光线追迹模拟,并且进行了实际的封装验证。另外对白光LED的节温和显色性也做了深入细致的研究。研究结果表明:CCT随着荧光粉浓度的增大而减小,光通量则先上升后下降。同时由荧光粉浓度和驱动电流强度变化所引起的节温升高会降低荧光粉的转换效率。对显色性而言,采用高浓度荧光粉封装的白光LED有相对低的显色指数;并且显色指数随着驱动电流强度的增加而升高,最终趋于稳定。