LED白光的亚甲蓝光化学法血浆病毒灭活研究

目的探讨LED白光的亚甲蓝光化学法对血浆中的病毒灭活效果。方法血浆中加入终浓度为1μM的亚甲蓝,以LED白光为光源,比较不同处理方式(10 cm/5 cm照射间距、单侧/双侧照射)、不同照射强度(30000 lx、35000 lx、40000 lx、45000 lx、50000 lx)和不同处理时间点(10 min、20 min、30 min)的血浆中凝血因子的活性及Sindbis病毒的灭活效果。结果在50000 lx照射强度下,随着照射时间的增加,血浆温度逐渐升高,升温幅度为5 cm间距>10 cm间距,双侧照射>单侧照射。5 cm/10 cm间距、单侧/双侧照射对凝血因子Ⅷ和纤维蛋白原(FIB)活性的影响均没有显著差异。以10 cm间距、双侧照射的处理方式作为病毒灭活装置条件参数,用30000 lx、35000 lx、40000 lx、45000 lx和50000 lx的光照强度分别照射5 min后,血浆中Sindbis病毒被灭活,滴度下降均>4 LogTCID50/0.1 mL;照射20 min后,血浆中凝血因子Ⅷ活性>70%、FIB活性>60%。光照强度与凝血因子损失的相关分析表明:不同的光照强度与凝血因子Ⅷ的活性损失没有相关性,光照的强度对FIB的影响表现在照射的20 min以内,照射强度越大FIB活性下降越严重,但照射30 min后不同的光照强度对FIB的影响已没有显著性差异。照射时间与凝血因子的损失高度相关,不同光照强度下凝血因子都随着照射时间的增加而损失。结论LED白光可以作为亚甲蓝病毒灭活方法的新光源,在合适的条件下有效灭活血浆中的病毒,并保留血浆中凝血因子的活性。

CsPbBr_(3)@MIL-53纳米复合荧光粉的合成、性能及其白光LEDs应用

全无机钙钛矿(CsPbX3,X=Cl,Br,I)纳米晶因其卓越的光电性能被广泛应用于光电子器件领域,但稳定性问题仍然是制约其商业化发展的主要因素之一。基于此,本研究以提高CsPbBr_(3)纳米晶的稳定性和固态发光性能为研究目标,选用具有优异疏水性能的多孔MIL-53(Al)金属有机框架(MOFs)作为封装基质,通过热注射工艺在MIL-53(Al)孔道内原位限域生长CsPbBr_(3)纳米晶,成功制备了优异发光性能和稳定性的CsPbBr_(3)@MIL-53纳米复合荧光粉。MIL-53通过包含的苯环和有机配体与CsPbBr_(3)纳米晶螯合,将其稳固地锚定在孔道内,既保护了CsPbBr_(3)纳米晶免受外界环境的影响,又有效防止了纳米晶之间的聚集,从而避免了固态荧光猝灭。此外,MIL-53中的COO-官能团与CsPbBr_(3)纳米晶表面未配对的Pb2+结合,钝化了其表面的缺陷,抑制了载流子的非辐射复合。MIL-53包含的苯环及有机长链又赋予了纳米复合荧光粉出色的疏水性能。这些因素的协同作用显著提升了CsPbBr_(3)@MIL-53纳米复合荧光粉的光学性能和水稳定性,其荧光量子产率(Photoluminescence Quantum Yield,PLQY)为75.4%,是固态CsPbBr_(3)纳米晶粉体(33.2%)的2.3倍。将CsPbBr_(3)@MIL-53纳米复合荧光粉完全浸泡在水中10h,其荧光强度仍能维持初始值的75.6%。最后,将绿光发射的CsPbBr_(3)@MIL-53纳米复合荧光粉应用于白光发光二极管(LightEmittingDiodes,LEDs)器件,实现了126%NTSC和85%Rec.2020的宽色域覆盖面积,表明其在显示器件领域具有优异的应用前景。

颜色可调谐的近紫外白光LED用Na_(4)CaSi_(3)O_(9)∶Tm^(3+),Dy^(3+)荧光粉及发光性能研究

采用传统高温固相反应法合成一系列Na_(4)CaSi_(3)O_(9)∶Tm^(3+),Dy^(3+)荧光粉,对样品进行X射线衍射(XRD)测试,分析了漫反射光谱和荧光光谱特性,通过调配掺杂离子浓度可以实现发光颜色的可调谐。结果表明:Na_(4)CaSi_(3)O_(9)∶0.05Dy^(3+)在349nm近紫外光激发下表现出黄光发射,色坐标为(0.4412,0.413),共掺杂样品Na_(4)CaSi_(3)O_(9)∶0.02Tm^(3+),y Dy^(3+)在357nm和351nm激发下表现出冷白、白色、暖白这3种色调,相关色温分别为6854K、5481K、3783K。因此,该荧光粉具有应用于白光LED发光材料的潜力。

大功率白光LED荧光胶和荧光片玻璃封装的光热性能

大功率白光LED封装主要分为玻璃荧光片封装和荧光粉胶封装。本文提出一种用荧光胶封装大功率白光LED的方法,优化白光LED的发光面的均匀性,并分析了荧光胶封装和用荧光片封装的大功率白光LED的光热性能。实验结果表明,在1 400 mA电流驱动下,荧光胶封装白光LED的光通量为576.07 lm,比荧光片封装白光LED的光通量高15.5%,光转换效率为35.8%。在温度从25℃提升到125℃的过程中,荧光胶封装器件的亮度衰减了20%,色温从5 882.11 K提高到6 024.22 K。荧光胶封装的白光LED在常温下的热阻为1.7 K/W,与玻璃荧光片封装的热阻接近。在840 h高温高湿老化和1 600 h高温老化实验中,荧光胶封装的相对光衰均能稳定在97%。

蓝光LD激发pc-WLED的发光性能

为了提升白光LED的光源亮度,同时降低LED效率骤降的影响,采用了蓝光LD激发pc-WLED的技术方案。研究了荧光陶瓷片与反射基板的关系,并分析了不同掺杂的荧光陶瓷片的性能。对荧光陶瓷片进行封装后,进行了性能比较。最后,将不同掺杂的荧光陶瓷片装配到RC激光模组中进行了对比实验。从结果可知,GaN基蓝光LED芯片是非常理想的反射基板,最适用于照明的荧光陶瓷为4xAl_(2)O_(3)+(Ce_(0.01)Y_(0.93)Gd_(0.06))_(3)Al_(5)O_(12),因为其氧化铝含量高,热导率好,且该荧光陶瓷不仅可以进一步提升白光LED的光源亮度,而且可以减小LED效率骤降的影响。

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。

配体调控CsPbBr_(3)/Cs_(4)PbBr_(6)复合薄膜的合成、发光性能及白光LED应用

全无机CsPbX_(3)(X=Cl,Br,I)钙钛矿纳米晶(PNCs)的合成通常需要高温条件和惰性气体的参与,严重阻碍了其实际应用。本文首先利用2-甲基咪唑配体调控再结晶的方法在室温下成功地制备出具有优异发光性能的双相CsPbBr_(3)/Cs_(4)PbBr_(6)PNCs,然后与多种聚合物结合制备出纳米晶复合薄膜。通过X射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和紫外-可见吸收光谱等测试,证明了聚合物中的双相钙钛矿结构,筛选出综合性能优异的CsPbBr_(3)/Cs_(4)PbBr_(6)@PDMS和CsPbBr_(3)/Cs_(4)PbBr_(6)@EVA复合薄膜,并进行了发光二极管(LED)器件封装。通过Cs4PbBr6 PNCs和聚合物的双重保护,CsPbBr_(3)/Cs_(4)PbBr_(6)@PDMS显示出超过80%的荧光量子产率(PLQY),CsPbBr_(3)/Cs_(4)PbBr_(6)@EVA的水稳定性和空气稳定性得到了显著提高。最后,将CsPbBr_(3)/Cs_(4)PbBr_(6)@EVA复合薄膜成功应用于白光LED器件,其CIE色度坐标为(0.331,0.332),具有标准白光发射。

Te4+/Bi3+掺杂的Cs2SnCl6微米晶实现白光LED

金属钙钛矿卤化物因其优异的光学性能和易于溶液加工的特点而在下一代固态照明中受到广泛关注。尽管铅基钙钛矿具有可调谐的带隙、窄发射带和高载流子迁移率等优点,但其毒性大、稳定性差等缺点限制了其应用。在此,我们报道了Bi3+和Te4+掺杂的锡基钙钛矿Cs2SnCl6微米晶材料,Cs2SnCl6:Bi3+表现出由Bi3+的3P0,1 → 1S0跃迁引起的450 nm的蓝光发射,Cs2SnCl6:Te4+表现出由Te4+的3P0,1 → 1S0跃迁引起的570 nm的黄光发射。上述荧光材料的光致发光量子产率分别可达61.07%和63.73%,并且其在空气环境、热、水中都具有优异的稳定性。我们通过混合不同比例的Cs2SnCl6:Te4+和Cs2SnCl6:Bi3+微米晶可实现从暖白光到冷白光的调谐,其光输出色温(CCT)实现了从6237 K到7422 K的变化,最高显色指数(CRI)可达93。本工作表明过渡金属离子掺杂的无铅卤化物钙钛矿可作为高效荧光材料,实现高性能白光LED。

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。

MAX8901A/1B：白光LED（WLED）驱动器

Mexim推出高效白光LED （WLED）驱动器MAX8901A/MAX8901B。该系列器件驱动2至6只WLED时可实现高达92％的效率。该系列2×2mm器件具有业界最小的方案尺寸。器件工作在固定的750kHz（典型值）开关频率下，允许采用1μF和0．1μF输出电容。MAX8901A/MAX8901B专门设计用于2至6只WLED背光，理想用于电池供电设备的1．5in至4in LCD，例如智能电话、PDA、便携式多媒体播放器、GPS设备以及数码相机。

新一代白光LED照明用一种适于近紫外光激发的单一白光荧光粉

首次报道单一Sr2MgSiO5∶Eu2+材料的白光发射性质。发射光谱由两个谱带组成,分别位于470,570nm处,并具有不同的荧光寿命,归结为处于不同格位上的二价铕离子的发射,它们混合成白光。这两个发射带所对应的激发光谱均分布在250～450nm的紫外区,利用该荧光粉和具有400nm近紫外光发射的InGaN管芯制成了白光LED。正向驱动电流为20mA时,色温为5664K;发光色坐标为x=0.33,y=0.34;显色指数为85%;光强达8100cd/m2。实验表明,器件的色坐标和显色指数等参数随正向驱动电流的变化起伏量小于5%,优于目前商用的蓝光管芯泵浦白光LED,报道的单一白光荧光粉在新一代白光LED照明领域具有广阔的应用前景。

白光照明LED灯温度特性的研究

分析了荧光粉转换型白光LED照明光源色坐标、显色指数、色温和发光效率与驱动电流和温度的关系。驱动电流的增加将引起蓝光波峰的长移,并随电流的增大而增大;但其对色坐标、色温和显色指数并未引起较大的变化,而发光效率发生下降。主要原因为蓝光波峰的红移导致荧光粉与激发波长的不匹配,引起荧光粉发光效率的下降。这个现象在不同环境温度下的发光也得到证实。实验结果认为LED的驱动电流为20mA,温度低于50℃时具有较好的发光效率。而显色指数要通过增加红色成分来改善。

大功率白光LED封装设计与研究进展

封装设计、材料和结构的不断创新使发光二极管(LED)性能不断提高。从光学、热学、电学、机械、可靠性等方面,详细评述了大功率白光LED封装的设计和研究进展,并对封装材料和工艺进行了具体介绍。提出LED的封装设计应与芯片设计同时进行,并且需要对光、热、电、结构等性能统一考虑。在封装过程中,虽然材料(散热基板、荧光粉、灌封胶)选择很重要,但封装工艺(界面热阻、封装应力)对LED光效和可靠性影响也很大。

白光LED用红色荧光粉α-Gd_2(MoO_4)_3∶Eu的制备及其发光性能研究

以Gd2O3,MoO3,Eu2O3为原料,采用传统的高温固相反应方法制备了一种新的白光LED用红色荧光粉材料α相Gd2(MoO4)3∶Eu。利用XRD,SEM,激发和发射光谱对其进行了研究。分析了助熔剂和激活剂对样品的晶体结构,表面形貌和发光性能的影响。结果表明这种荧光粉可以被近紫外光(395nm)和蓝光(465nm)有效激发,发射峰值位于613nm(Eu3+离子的5D0→7F2跃迁)的红光,激发波长与目前广泛使用的蓝光和紫外光LED芯片相符合。因此,三价Eu离子激活的α相Gd2(MoO4)3是一种可能应用在白光LED上的红色荧光粉材料。

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荧光粉涂敷工艺及光学性质

在20mA电流下,对自行设计的白光LED进行测试,发现荧光粉远离芯片封装方法与传统封装方法相比,流明效率提高了20.3%。效率的提高主要是因为减小了LED芯片对荧光粉散射的吸收。同时测得随着正向电流的增加,色坐标x,y的值逐渐减小,色温升高,而光通量呈非线性增加,流明效率逐渐下降。

GaN基白光LED的结温测量

用正向电压法、管脚法和蓝白比法等三种方法测量GaN基白光LED的结温,获得了较为准确的结温,误差可以控制在4℃以内。正向电压法在恒定电流的条件下,得到了正向电压与结温的线性关系;蓝白比法在不同环境温度和不同注入电流两种情况下,都得到了蓝白比与结温较好的线性关系。提出了蓝白比法可能的物理机制,提高环境温度和增大注入电流都会使结温升高,蓝光峰值波长也会改变,这两个因素都会影响荧光粉的激发和发光效率。降低结温需要考虑的主要因素有白光LED的接触电阻、串联电阻和外量子效率,封装材料的热导率,反射杯和管脚的设计,以及空气散热部分的散热面积等。

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。

GaN基大功率白光LED的高温老化特性

对大功率GaN基白光LED在85℃下进行了高温加速老化实验。经6 500 h的老化,样品光通量退化幅度为28%～33%。样品的I-V特性变化表明其串联电阻和反向漏电流不断增大,原因可归结为芯片欧姆接触的退化及芯片材料中缺陷密度的提高。样品的热特性变化显示出各结构层热阻均明显增大,这是由散热通道上各层材料的老化及焊料层出现大面积空洞引起的。分析表明,高温老化过程中芯片和封装材料的退化共同导致了LED的缓变失效。

白光LED的加速老化特性

对两组GaN基白光发光二极管(LED)进行了对比温度加速老化实验,环境温度分别是80,100℃。随着老化温度的升高,电流-电压(I-V)曲线的隧道电流段、扩散电流段以及反向漏电电流均增加,而串联电阻段则变化较小,这是位错密度升高和金属杂质沿着螺旋位错聚集及移动的结果;电容-电压(C-V)曲线中反向偏压下电容减少,正向偏压下电容增大,这是由于螺位错和混合位错产生了漏电的通道;电致发光光谱中黄光荧光成分比重增加;光通量随时间开始缓慢降低,在某一个时刻突然急剧降低,显示各个老化因素累积的影响会在某一时刻导致白光LED突然失效。最后使用阿列纽斯关系计算出所用白光LED的寿命为2.3万小时。