LED白色照明光源

该文介绍发光二极管（ＬＥＤ）作为照明光源的性能特点以及目前ＬＥＤ在世界各国及地区发展动态和已开始应用的范畴。预言ＬＥＤ将会成为２１世纪新照明光源。     

GaN基LED能效的研究进展

目前GaN已成为制作发光二极管(light emitting diode,LED)的主流材料,GaN基LED在照明和超越照明应用中占有不可替代的重要地位。随着LED外延和芯片技术的提升,LED的能效也得到了快速的提升。本文介绍了影响LED光源能效的因素;叙述了影响LED能效的内量子效率(internal quantum efficiency,IQE)和外量子效率(external quantum efficiency,EQE)的提升技术,阐述了GaN基LED能效的提升进程,最后对LED能效的未来发展进行了总结与展望。     

电流对功率型白光LED光学参数的影响

LED是一种电致发光器件,电流与器件出光有直接的关系,该文讨论了在不同电流下,功率型白光LED发光的色温、光通量、色坐标等光学参数的变化,并分别得到相应的结论。     

浅谈LED光源的特性

20世纪中叶出现在市场上的第一批LED发光二板管，经过近50年历程，技术上已取得长足的进步。发光效率达到50Lm／w，光强达烛光级，辐射颜色形成包括白色光的多元化色彩，寿命达数万小时。[编者按]     

LED封装光源光学设计的研究现状

为了提高LED封装光源照明系统的光照效率和照明空间颜色的均匀性,并根据不同的应用环境照明系统的光形进行控制,对LED封装光源照明系统进行光学设计及设计方案的优化必不可少。本文针对目前LED封装光源中的点光源、扩展光源以及自由曲面光学设计的研究现状进行分析,并对LED封装光源光学设计的发展趋势进行了探讨。     

GaN基光子晶体LED的Purcell效应

针对目前商用LED光源带宽较窄的问题,我们引入光子晶体结构提高LED的调制带宽。首先使用时域有限差分法(FDTD)仿真LED外延结构对带宽的影响,然后在正装结构中引入光子晶体结构,并仿真光子晶体的周期、高度和占空比对带宽的影响,最后实验上制备了周期600 nm,占空比0.58的光子晶体LED。仿真结果表明:引入光子晶体结构的LED,带宽可以得到有效提升;当光子晶体周期为600 nm,占空比0.5时,Purcell因子为1.2,相比普通平片LED,带宽提高8%。实验结果显示:光子寿命减小5.9%,Purcell因子达到1.06。在普通平面LED中引入光子晶体结构,可以提高光源的调制带宽。     

中国研发出世界最大功率LED光源

由武汉光电国家实验室（筹）微光机电系统研究部和华中科技大学能源学院合作，共同封装出了目前世界上最大功率LED光源，开发出了具有中国自主知识产权的封装技术，在国际上处于领先水平。     

中国掌握最大功率LED光源封装技术

从华中科技大学获悉,12月14日,由武汉光电国家实验室(筹)微光机电系统研究部和华中科技大学能源学院合作,共同封装出了目前世界上最大功率LED光源,开发出了具有中国自主知识产权的封装技术,在国际上处于领先水平。     

LED的光学特性及热学特性

LED是利用化合物材料制成pn结的光电器件。它具备pn结结型器件的电学特性：I-V特性、C-V特性和光学特性：光谱回应特性,发光光强指向特性、时间特性以及热学特性。     

LED光源对尾草履虫增殖的影响

为探究LED光源对尾草履虫增殖的影响,在实验室条件下,暗期用不同LED光照处理尾草履虫,每隔24 h取样计数。结果表明,蓝、绿和白光促进尾草履虫增殖现象明显;各实验条件下,可用逻辑斯蒂模型对尾草履虫增殖进行拟合,但最大容量K不同;不同实验条件下,尾草履虫增殖特征值不同,对照组无光条件下的稳定期(4.83 d)和指数增长持续时间(2.30 d)均较长。研究提示,LED光源对尾草履虫增殖影响因光质不同而异。     

功率LED热特性分析

随着LED功率的升高,热应力对LED的影响越来越显著,过高的结温不但会使器件寿命急剧衰减,还会严重影响LED的峰值波长,光功率,光通量等诸多性能参数。因此精确掌握LED器件的温升规律便成为了提高设备工作可靠性和芯片结构设计的关键所在。本文通过标准电学法对不同颜色的1W功率LED及不同功率的GaN基白光LED的结温和热阻进行了测量,实验结果表明：同种结构LED的温度系数K虽然离散但比较接近,不同结构LED芯片K明显不同;在相同衬底材料,相同芯片结构条件下,LED芯片结温会随芯片功率的增大而升高。并首次进行了变电流下不同功率LED芯片的结温和热阻测量,发现无论功率大小,结温均随热电流的增大而上升,功率越大,上升幅度也越大。随着LED两端所加电流的增大,3W白光LED的热阻呈上升趋势,而1W白光LED的热阻随电流增加基本不变。     

全光谱RGBW LED光源特性分析

随着光学和控制技术的提升,具有更优调光性能的全光谱RGBW LED光源,在显色性、健康性能、色域方面都有更好的表现。本文选用全光谱W光源以及三种单色光源R、G、B,制备出5050型(5 mm×5 mm×1.6 mm)RGBW光源,分析RGB光源峰值波长、半峰宽特性,探讨了RGBW LED光源色域、显色性、等效褪黑激素照度等方面指标。结果表明,RGBW LED光源同时具有全光谱光源的特性和RGB LED光源大色域的特点,在特定色域范围内多项指标表现优异,能够在更多功能性场合形成应用。     

低功率LED光源的小型分布式光色度计研究

根据测量要求,本文研究了一种针对LED光源的小型分布式光色度计,可同步快速测量空间光度和色度分布,具有所需场地小,使用灵活的特点。     

注重功率型LED二次光学设计

以GaN基功率型蓝光LED加黄色荧光粉合成白光的技术具有生产成本低,器件性能稳定和市场容易接受等优点,是最经济有效的产生自光的技术路线,目前半导体照明几乎全部采用此种技术路线。但是基于传统封装的白光LED器件并不能简单用于照明或代替传统照明光源,原因在于白光LED器件是高亮度、小光通光源。如果在光学上不进行处理,LED的光源会非常眩目,照度均匀性会很差,从而在照明效果上不如传统照明光源,最终导致用户和市场不能接受。     

LED光源相关色温对颜色辨别力的影响

通过智能LED可调光源实现5组具有代表性的相关色温的选取,以42名(21男,21女)色觉正常的在校学生为研究对象,借助FM 100色相棋的辨色实验,分析LED光源相关色温对颜色辨别力的影响。实验发现:1)LED光源相关色温为5500K时,测试者的颜色辨别力最好;2)单一的显色指数不能很好地评价LED光源的颜色辨别力,但与其他客观评价指标组合起来能达到比较好的效果;3)人眼分辨黄绿色及蓝绿色区域颜色的能力较差;4)女性的颜色辨别力优于男性。     

黄疸光疗仪LED光源光学参数的动态可调研究

为进一步增强新生儿黄疸光疗仪LED光源降解胆红素的效果,设计了一种能够实现多通道控制的黄疸光疗仪LED驱动电路,对四种不同峰值波长的单色LED灯进行独立脉宽调制调光(PWM调光),达到光照度可调、光谱可调的目的。提出以MAX16823驱动芯片及NE555定时器为核心元件组成的脉宽调制LED驱动电路,并分析了PWM调光的优势,通过Multisim10对该驱动电路进行仿真确保方案的可行性,再制作电路板驱动新生儿黄疸光疗仪LED光源,在距离光源中心55 cm处测量不同占空比下光照度和光谱变化。实验结果表明四种不同峰值波长的单色LED光照度调节范围分别为0~35 lx、0~61 lx、0~215 lx、0~337 lx,且在四种峰值波长单色LED同时发光的情况下,峰值波长变化范围在20 nm左右,半高宽变化范围在50 nm左右。     

LED光源的优点

作为一种出现时间最晚的照明技术，LED的优点不仅体现在发光质量方面，在其生产、制造、易用性方面都要大大超越白炽灯、荧光灯等传统光源，因此自60年代诞生以来，得到了长足的发展和应用。而相对于白炽灯、荧光灯等老一代发光设备，LED的优点主要体现在以下几个方面：     

LED光源替换传统光源的研究

论文首先分析传统光源与LED光源的特点及运用,进而分析LED光源相比传统光源的优势,相比而言, LED光源节能环保、响应速度快、使用寿命长,同时显色性好且应用灵活。基于此论文认为LED光源现代建筑化照明中具备了替换传统光源的潜质,不仅能够满足常规照明质量量化指标所规定的照度等要求,而且LED可以把建筑美学体现地更加完美。     

LED光源反射器特征参数对被照面照度的影响

在普通LED照明应用中,常采用多颗LED光源加装抛物线型反射器来满足照明要求。本文以9颗LED光源为例,探讨抛物线型反射器特征参数对被照面照度的影响。模拟结果表明：反射器长度不变,焦距越小,光能聚集效果越好;反射器口径不变,随着焦距的增大,被照面照度分布由光斑逐渐变为光环,中心照度逐渐降低;反射器焦距不变,随着口径的减小,被照面中心区域的照度几乎不变,但两侧的照度略有下降。在反射器口径面加装磨砂透光板后,被照面聚光区域的照度下降明显,但是被照面照度分布更加均匀;按环形排列方式增加LED光源的数目仅增大被照面的照度。     

COB LED光源封装密度对发光效率的影响

采用镜面率基板,制作了18 W、24 W和36 W等不同封装密度的COB LED光源,研究了脉冲驱动时不同封装密度COB LED光源发光效率的电流依赖关系和恒流驱动时的发光效率维持率。通过采用沉粉技术,提高了高密度封装COB光源的发光效率和恒流发光效率维持率。研究结果表明:随着封装密度的增加,光源的发光效率呈现下降趋势,恒流(300 m A)驱动时,24 W、36 W光源发光效率分别下降了1. 31%和10. 87%。相比于传统荧光粉涂覆工艺,恒流驱动时,发光效率初始值提高了1. 00%,表现出更好的光效维持率;在持续点亮30 min时,发光效率维持率达到97. 60%,高于传统荧光粉涂覆工艺2. 16%。