柔性白光有机发光二极管的研究进展

作为新一代自发光显示器件,有机发光二极管(OLED)已经逐渐开始商业化。柔性白光技术是未来显示和照明市场不可或缺的组成部分,因此柔性白光OLED(FWOLED)的开发必要且迫切。首先介绍了FWOLED的基本概念,总结了实现柔性白光器件的五个重要因素,包括柔性衬底、导电电极、器件结构、光取出技术和柔性封装;随后分类概括了各种FWOLED的实现策略,包括荧光、磷光、延迟荧光、混合型FWOLED;接着综述了其他类型的柔性白光自发光技术器件,如柔性白光量子点发光二极管(QLED)、柔性白光钙钛矿LED(PeLED)和柔性白光胶体量子阱LED(CQW⁃LED);最后,对FWOLED的未来发展进行了总结和展望。

稀土发光材料在固体白光LED照明中的应用分析

在节能降耗的大背景下思考节能降耗的方式,并在实践中强调节能措施的具体利用,这对于实现绿色发展有显著意义。现如今,节能已经成为了社会发展的主题,所以探索21世纪新一代的节能光源是有显著价值的。就目前的资料研究来看,固体白光LED照明将会成为21世纪新一代的节能光源,所以思考固体白光LED照明发展实践中需要考虑的问题是非常必要的。我国稀土行业在技术改革与创新中总结出了不少技术和措施,这些技术和措施的利用推动了稀土行业的迅速发展。就目前的研究来看,稀土发光材料在固体白光LED照明中的潜力是巨大的,所以研究稀土发光材料的具体利用是非常必要的。文章对相关的内容做分析与研究,旨在为实践提供参考。

LED可见光通信的研究进展

LED以其节能、高效、耐用、绿色、环保等优点受到社会的高度重视,在显示屏、交通信号灯、液晶屏背光、温室补光和日常照明,乃至通信等诸多方面有广泛的应用。本文从LED的原理出发,阐述了白光LED的原理和材料器件进展。针对白光LED在可见光全双工通信中的应用,对LED的光学设计、驱动电路和信道建模进行了讨论,并引用实验进行了验证,最后对LED未来的发展进行了展望。

一种白光LED电荷泵电路的设计

白光发光二极管(Light-Emitting Diode,LED)具有体积小、功耗低、发光效率高及寿命长等优点,可以用作中小型便携式电子产品的背光源。设计了一种白光LED电荷泵电路,该电路可以根据实时的电源电压值选择电荷泵的增益模式,在1X/1.5X/2X这3种增益模式中依次切换,且输出电压恒定在设定值,为白光LED的稳定发光提供稳定的驱动电压。进行全电路仿真,结果表明,当电源电压从5.5 V逐渐下降到2.7 V时,输出电压都近似为4.5 V,驱动电流约为20 mA。

基于图像处理的可见光通信自动对准系统

为提高可见光下行链路的通信质量,文中搭建了基于OpenMV的可见光通信自动对准系统。该系统基于图像处理和颜色识别等技术,实现室内白光LED(Light Emitting Diode)的自动识别。系统通过灰度质心法确定白光LED的质心坐标,并使用PID(Proportional Integral Differential)算法驱动舵机实现室内白光LED的跟踪。实验结果表明,在接收距离2 m处,可见光通信自动对准系统能在多种运动轨迹下实现白光LED的自动对准,最大对准角度误差小于0.534°。此外,无论是白光LED被遮挡还是存在干扰光源,系统仍能保持良好的跟踪效果,表明系统具有良好的鲁棒性。

基于二维钙钛矿的复合型白光LED研究

二维钙钛矿的宽带发射引起了人们对单组分白光二极管的兴趣。二维钙钛矿(PEA)_(2)PbBr_(2)Cl_(2)和(C_(6)H_(18)N_(2)O_(2))PbBr_(4)具有软晶格特性,因而能产生很强的光声耦合作用,使得受激产生的电子–空穴对(激子)很容易引起晶格畸变从而被晶格捕获,形成自陷激子(self-trapping excitons,STEs),发射出全光谱白光。研究表明:这2种材料的半高全宽可以达到232nm和194nm;斯托克斯位移分别为182nm和198nm;荧光寿命为9.812ns和13.465ns。它们在CIE色度图上坐标分别为(0.36,0.40)和(0.40,0.44),显色指数(color rendering indexes,CRI)为86.93和82.23。基于这2种钙钛矿,结合商用的紫外LED,制成的复合型LED色温在5000 K左右,为设计单组分白光二极管提供了新的思路和方法。

固态照明用荧光玻璃的研究进展

固态照明器件(白光LED和激光照明)具有节能、环保、亮度高、使用寿命长等优点,在室内外照明和显示领域有广阔的应用前景。高功率和高品质的使用要求为光转换材料带来了严峻的挑战。荧光玻璃以烧结温度低、制备工艺简单、结构设计灵活等优势引起了国内外固态照明领域学者的深入研究。综述了固态照明用荧光玻璃的最新研究进展,系统地总结了单一块体荧光玻璃、复合块体荧光玻璃、荧光玻璃薄膜的组分、结构及制备方法,阐述了显色指数、相关色温、发光效率、热导率等性能参数的调控策略,对比分析了不同类型荧光玻璃的优缺点。最后,讨论了荧光玻璃亟需解决的发光饱和、荧光猝灭和器件封装等问题,展望了固态照明用荧光玻璃的发展趋势。

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。

Dy^(3+)掺杂Y_(2)MgTiO_(6)荧光粉的制备及发光性质研究

通过溶胶-凝胶法制备出一系列Dy^(3+)掺杂的Y_(2)MgTiO_(6)(YMT∶Dy^(3+))荧光粉,并利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、荧光光谱仪对荧光粉的晶体结构、微观形貌及发光性质进行研究和分析。研究结果显示,YMT∶Dy^(3+)荧光粉为双钙钛矿结构,Dy^(3+)掺杂不改变样品的晶体结构。在近紫外光(352 nm)的激发下,样品的发射光谱显示出典型的Dy^(3+)特征发射峰,分别是485 nm处的蓝光、578 nm处的黄光,以及650~700 nm的红光。当Dy^(3+)摩尔浓度x=0.03时,荧光粉出现浓度猝灭效应,其浓度猝灭机制为电偶极子-电偶极子相互作用(d-d)。YMT∶Dy^(3+)荧光粉的CIE色坐标明显受到Dy^(3+)的浓度影响,其中YMT∶0.02Dy^(3+)荧光粉的CIE色坐标为(0.406,0.407),位于暖白光区,可作为一种暖白光荧光粉应用于近紫外激发白光发光二极管(w-LEDs)。

城镇道路照明光色对行人的心理偏好影响

随着城乡建设加快和夜经济的发展,城镇照明建设的重要性越发凸显,在满足功能需求的基础上,仍需进行合理的照明规划,选择适合的照明方式和灯具参数。白光LED光效高,在城镇道路照明中已广泛应用,正逐步取代传统色温较低的高压钠灯,但也存在不舒适眩光等视觉问题和短波比例增加等节律违和问题。以北京为例,随机测得道路照明色温范围较宽(1600~5400 K),对于各色温区间,具有统计学意义的行人道路光色偏好尚未可知,亟需从多视角开展研究。本研究从行人的视觉感受和心理偏好出发,开展跨感官通道研究,挖掘路灯色温、地面照度、环境温度的视觉心理影响,在驾驶安全的核心视角外,提供行人的人因视角数据支撑。本研究选取了6种色温、3种照度组合的18种城镇道路照明素材,通过行人视角的视频,在3种环境温度下开展评价实验。结果表明,不同的照明色温带来不同的视觉心理感受,色温、照度和温度对行人的心理偏好存在交互作用,环境温度越高,被试对于中高色温的评价越好。

Led-UV光固化水性亚光白面漆的研制及其在木器家具中的应用

采用3种水性UV光引发剂联用,研制了一款快速高效、绿色环保、能适合各种异形材涂装的Led-UV光固化水性亚光白面漆,其白度好、硬度高、漆膜丰满、手感嫩滑、光泽柔和,非常适合白色木器家具的涂装。

白光LED用稀土荧光粉的制备和性质

在还原气氛保护下利用高温固相法合成了化学组分为(M1,M2)10(PO4)6X2(M1=Ca,Sr,Ba;M2=Eu,Mn;X=F,C l,B r)的可被紫光激发的蓝光、绿光和红光荧光粉,制备了紫光LED芯片+蓝光荧光粉+YAG荧光粉的二基色白光LED;紫光LED芯片+蓝光荧光粉+红光荧光粉的二基色白光LED,以及紫光LED芯片+蓝光荧光粉+绿光荧光粉+红光荧光粉的三基色白光LED。测试了所有制备的白光LED在不同的直流电驱动下的色度坐标、相关色温和显色指数。

白光LED荧光粉研究及应用新进展

基于白光发光二极管技术的迅速发展以及荧光粉对白光LED器件的发光效率、显色性和使用寿命等性能的决定性影响,系统阐述了蓝光LED芯片激发用铝酸盐、硅酸盐、氮化物和氮氧化物系列黄色、红色和绿色荧光粉的研究进展和应用现状。探讨了上述荧光粉的研究重点、发展趋势和应用前景,指出需要进一步提高铝酸盐黄粉的发光效率,开发新型高光效氮化物和氮氧化物红粉和绿粉及其低成本制备技术,以满足高光效、高显色、低光衰型白光LED器件制作需要。

色坐标对白光LED光通量的影响

研究了在蓝光芯片加黄色荧光粉制备白光LED方法中,色坐标位置对光通量的影响。在同样蓝光功率条件下,我们对标准白光点(色坐标x=0.33±0.05,y=0.33±0.05)附近不同色坐标位置的光通量进行了计算。假设(0.325,0.332)位置流明效率为100 lm/W,计算得出,最大光通量对应的色坐标位置为(0.35,0.38),光通量为112 lm;最小光通量对应的色坐标位置为(0.29,0.28),光通量为93.5 lm。相对于100 lm的变化幅度达到18.5%。通过与实验数据的对比和分析,进一步验证了白光LED光通量随色坐标增大而增加的这一趋势。

Eu^(3+)在层状钙钛矿M_2TiO_4(M=Ca,Sr,Ba)红色荧光粉中的发光特性

采用高温固相法制备了Eu3+掺杂的层状钙钛矿M2TiO4∶Eu3+(M=Ca,Sr,Ba)红色荧光粉,借助X射线衍射、紫外可见漫反射光谱和荧光光谱研究了不同煅烧温度下粉体的晶相组成及其光致发光性能。结果表明:在煅烧温度1 000℃保温2h时即可得到纯相Sr2TiO4和Ba2TiO4粉体,但即使进一步的升高温度并延长保温时间均无法得到Ca2TiO4粉体。Ba2TiO4∶Eu3+粉体在395nm激发下发射594nm(5 D0→7 F1)和615nm(5 D0→7 F2)橙红光。Sr2TiO4∶Eu3+粉体区别于通常Eu3+的特征发射,在近紫外和蓝光激发下主要发射578nm(5 D0→7 F0)和626nm(5 D0→7 F2)的强烈橙/红光,具有更好的红光色纯度和发光强度,其中363nm电荷迁移激发下具有最高的发光效率,是一种适用于近紫外和蓝光LED芯片的红光材料。

白光LED用Ca_8Mg(SiO_4)_4Cl_2:Eu^(2+),Dy^(3+)发光粉的发光性能

采用高温固相法合成了白光LED用Ca8Mg(SiO4)4Cl2:Eu和Ca8Mg(SiO4)4Cl2:Eu,Dy绿色发光粉。研究发现:共掺Dy可以明显地提高Ca8Mg(SiO4)4Cl2:Eu发光粉的发光性能,表明Dy3+和Eu2+之间存在着能量传递过程。当Dy3+的最佳掺杂摩尔分数为0.02时,发光粉505nm处绿光发射的强度约提高12%。通过对Dy3+和Eu2+光谱特性的分析,Dy3+和Eu2+之间的能量传递机制可归因于无辐射交叉弛豫。

白光LED用光转换材料的研究

白光LED是新型的固体照明光源,具有耗电量小、寿命长、环保、响应速度快等优点。主要介绍了与白光LED相匹配的光转换材料的种类及每种光转换材料的研究进展,并比较了其优缺点。单一基质白光荧光粉因颜色稳定、色彩还原性好,成为白光LED用光转换材料的研究热点,此外由于近紫外LED芯片的研究也比较活跃,所以目前对于单一基质白光荧光粉的研究多是基于近紫外芯片激发。随着研究的深入,近紫外LED与单一基质白光荧光粉相匹配实现白光发射有望成为白光LED产业化的主体。

白光LED用荧光粉Gd_2(MoO_4)_3∶Eu^(3+)、Dy^(3+)的制备与发光性能

采用高温固相法制备LED用荧光粉Gd2(MoO4)3∶Eu3+、Dy3+,通过样品的X射线衍射图谱以及光致发光光谱的测试和表征,研究Gd2(MoO4)3∶Eu3+、Dy3+的晶体结构和发光性能.结果表明:样品属于正交晶系,常温下在389nm的近紫外光的激发下,样品发射出很强的白光,在Eu3+和Dy3+共同掺杂的体系中,可以观察到由于Dy3+向Eu3+的能量传递使Dy3+敏化Eu3+的发光现象.

新型固态照明用发光材料Ca_3SiO_4Br_2∶Eu^(2+)的合成、结构与发光性能

制备了一种Eu2+掺杂的新型Ca3SiO4Br2蓝色发光材料,详细研究了其晶体结构组成。采用助熔剂法生长出Ca3SiO4Br2片状单晶,解析并证实该晶体为Ca3SiO4Br2,其结构基元中存在交替排列的Ca2SiO4和CaBr2层。荧光光谱测试表明:Ca3 SiO4 Br2∶Eu2+材料可被近紫外光(300～430 nm)有效激发,产生较强的蓝光发射,发射主峰位于470 nm左右,样品的紫外-可见(UV-Vis)光谱进一步证实了其有效吸收近紫外光的特征。研究表明,卤硅酸盐基质的Ca3SiO4Br2∶Eu2+材料是一种优良白光LED用蓝色荧光粉。

VLC系统的光源布局设计与仿真研究

在可见光通信系统中,光源具有照明和通信的双重作用。不同的光源布局必然会导致室内不同的光功率分布,因此必须对光源的布局进行合理的设计,使得室内接收光功率的分布趋向均匀。本文给出了室内光通信的传输模型,分析了布局设计与接收光功率分布的关系,并给出了房间内的四个通信光源的最优化布局设计。通过对光源布局与接收功率关系的仿真,验证了本文提出的最优化光源布局设计方法。