沿黑体辐射线类太阳光LED调光系统调配及优化

为了使发光二极管(LED)光源光谱在可见光波段更接近太阳光光谱,且相关色温实现沿黑体辐射线连续可调,选取不同峰值波长LED芯片及荧光粉,覆盖可见光波段;采用相应LED芯片激发相应荧光粉,获得多个调光光源并记录色点及相对光谱;根据光谱叠加性原理,混合光源色点位于调光光源在CIE 1931色坐标图中围成的区域内。对四色光源混合调光进行了系统的调配优化,基于脉宽调制(PWM)调光模式,使用LED驱动模块控制各调光LED的光通量,实现了光源沿黑体辐射线色温可连续调节。模拟与实测结果显示,在常用照明色温2700~6500 K时,LED光源的一般显色指数大于98,且各特殊显色指数均大于90。光谱特性与太阳光类似,填补了LED白光中青光波段的凹陷,去除了短波长蓝光危害。

低蓝光的白光LED制备与评价指标修正

基于GaN基蓝光LED激发荧光粉制备的白光LED已取得广泛应用,然而,照明光源中蓝光成分对人体健康、昼夜节律的影响逐渐受到关注。针对蓝光伤害问题,提出了修正后的蓝光危害占比指数(B_(mr)),以更合理地评估白光光源的蓝光危害指标;针对夜间照明用白光LED对人体昼夜节律的影响,使用商用蓝/紫光LED系统研究了激发波长、以及荧光粉种类和配比对暖白光LED的健康、护眼指标的影响。研究发现,基于410 nm波长紫光LED制备的暖白光LED光源的B_(mr)和褪黑素敏感区间光功率占比指数(M_(r))分别仅为4.2%和9.2%,接近于卤素灯的水平,显著优于商用高品质暖白光LED,为夜间低蓝光舒适护眼、低褪黑素干扰的健康照明提供了新选择。

荧光层对CSP倒装白光LED热特性的影响

大功率白光LED芯片的发光效率与品质,一直受到荧光层的影响。在荧光粉吸收蓝光激发出黄绿光的过程中,会产生大量的热,随着白光LED芯片的功率逐步上升,芯片热特性对发光性能的影响逐渐凸显。文章通过建立热力学模型,研究了具有不同荧光层结构与厚度LED芯片的热特性,并比较分析了各种结构的优劣,对分析未来大功率白光LED芯片的发展有一定的指导意义。

高提取效率大功率LED 芯片设计与应用

大功率LED 芯片的发光效率一直受光提取效率的限制，因为芯片半导体材料的折射率大于出射时的介质及空气层，往往导致LED 发出的光线在出射时发生全反射现象，有大量的光线反射回LED 内部产生热量，严重降低LED 的性能。目前的解决方式多是通过表面粗化及图形化蓝宝石衬底（PSS）来提高LED 芯片的光提取效率。本文利用时域有限差分（FDTD）软件算法，通过对大功率LED 芯片中不同形状参数的蛾眼结构图形进行数值模拟，寻找最适合的周期性蛾眼微纳结构图形以达到更高的光提取效率。通过仿真对比发现，圆锥图形的蛾眼结构并且图形的宽高分别为1000、500nm 时，可以获得最高的光提取效率。

GaAs超薄层腐蚀与非线性光学器件制作

用液相外延生长与H_2O_2选择腐蚀制备了GaAs—GaAlAs非线性光学器件。研究了H_2SO_4:H_2O_2:H_2O腐蚀液的快速腐蚀和H_2O_2—NH_3·H_2O的GaAs选择腐蚀过程。适宜pH值的H_2O_2腐蚀液对GaAs具有～1μm/小时的腐蚀速度,而对Ga_1-xAlxAs(x≥0.25)不产生腐蚀。分析和讨论了腐蚀过程和速择腐蚀机理。