为了研究不同驱动方式下LED结温的差异性, 依据LED热结构模型, 从功率传递角度构建了差分型LED电-热动态模型, 利用相同平均功率、不同频率的注入电功率, 计算脉冲驱动条件下的LED结温。同时, 采用正向电压法测量实际结温, 对模型预测结温的准确性进行了分析。研究表明, 差分模型能够表征脉冲驱动方式下LED电热特性, 其理论预测值与实测值误差约为4℃, 基本能够满足工程应用要求。更有意义的是, 采用差分模型, 能够分析在特定驱动条件下, LED热容、热阻等参数对结温的影响, 为不同驱动模式下LED个性化结构设计提供了理论基础。

基于光谱分布特征参数,设计了一种新型GaN基白光LED结温测量方法。该方法未考虑瞬时脉冲电流热效应,通过测量不同环境温度和瞬时脉冲电流下的LED相对光功率分布,分析光谱分布特征参数、驱动电流与结温之间的关联性。依据该关联性及实际工作时的光谱,即可求得结温。实验结果表明,与正向电压法和蓝白比法相比,本方法无需破坏产品结构就可更准确地测量LED结温。当 GaN基白光LED功率为1 W、脉宽为1 ms时,平均误差小于1.5 ℃。

研究了不同色温LED照明时节律效应随年龄的变化规律。在节律因子计算公式中，引入不同年龄人眼的透射谱，分析LED色温和年龄对节律因子的影响。然后，测量了12名老年和18名青年男性在黑暗状态下以及照度为500 lx、不同色温LED照明时的心率，采用黑暗状态与照明状态的心率变化表征节律效应，来验证所得的理论规律。结果表明：色温为6 500，5 500，4 500，3 500 K的LED照明时，青年人(20岁)的节律因子分别为1.1，0.7，0.5，0.44，不同色温LED照明时心率变化率差异明显；老年人(65岁)的节律因子分别为0.5，0.3，0.25，0.2，不同色温下心率变化较小。在同一色温LED照明时，节律效应随着年龄的增加而减小。LED色温不同时，青年人节律因子的变化较大，老年人则变化较小。

研究了视网膜照度、节律效应和蓝光危害随年龄的变化规律.采用光谱仪测量了4款常见发光二极管背光显示器显示白色和蓝色时的归一化光谱分布, 然后结合不同年龄人眼的晶状体透射谱, 计算了视网膜照度因子、节律因子和蓝光危害能效因子, 得到三者与年龄的变化规律.研究表明: 对于同一发光二极管背光显示器, 视网膜照度因子、节律因子和蓝光危害能效因子均随年龄的增加而显著减小; 同一人眼的视网膜照度因子随显示器类型的变化较小; 对于年轻人, 不同类型显示器的蓝光危害能效因子和节律因子差异明显, 特别是显示蓝色时, 但是, 对于老年人, 不同类型显示器的蓝光危害能效因子和节律因子差异较小.

研究了光谱带宽表征GaN 蓝色发光二极管(LED)结温的最优方式。测量了10只GaN 蓝色LED 在不同驱动电流和不同热沉温度下的归一化光谱功率分布和结温，采用最小二乘法分析得到不同n 值的光谱带宽Δλn 表征结温的公式，比较了该公式和电压法得到的结温之间的差别以及差别最小时的最优n 值。研究表明采用不同n 值的Δλn均能够表征结温。随着n 值减小，Δλn 表征结温的误差先减小后增大。最优n 值与光谱仪的测量误差有关。采用Hass2000型光谱仪时最优n 值为0.2或0.3。该研究对提高GaN 基LED 结温的测量准确度具有重要意义。

提出一种运用相对光谱的整体差异表征AlGaInP基LED结温的方法.首先使用光谱仪测量不同驱动电流、不同衬底温度下, 不同颜色AlGaInP基LED的相对光谱, 计算同一LED不同结温条件下相对光谱之间的差异, 然后分析相对光谱差异与结温变化量之间的线性度, 最后比较相对光谱差异法与峰值波长法测量的准确性.研究表明: 相对光谱差异与LED结温变化成正比, 相对光谱差异法的准确度和测量误差随光谱仪带宽的增大而增大.当光谱仪带宽为2 nm时, 其准确度优于采用带宽为1 nm的峰值波长法;当带宽为5 nm时, 其准确度与带宽为1 nm的峰值波长法相当.

在驱动电流为350 mA时, 测量了LED阵列在不同衬底温度下的归一化光谱功率分布, 然后计算质心波长, 并分析其与LED阵列平均结温变化量的关系, 最后研究了质心波长表征结温的准确度。研究结果表明: 采用1 nm采样间隔的光谱仪, 质心波长与平均结温的变化成良好的线性关系, 其线性度明显优于中心波长法。同时, 质心波长的测量精度更高。因此, 质心波长测试是一种可以精确表征AlGaInP基LED阵列平均结温的有效方法。

提出了一种采用归一化光谱分布的总体差异表征AlGaInP基发光二极管(LED)阵列平均结温的新方法。采用光谱仪测量了不同衬底温度、不同注入功率时，3种LED阵列的归一化光谱分布，研究了归一化光谱分布差异与LED阵列平均结温的关系，并将归一化光谱分布差异表征平均结温的准确度与文献报道的中心波长法相比较。研究结果表明：无论是改变衬底温度还是注入功率，采用常用的1 nm采样间隔的光谱仪，归一化光谱分布差异与LED阵列平均结温的变化成良好的线性关系，线性度优于中心波长法，因此归一化光谱分布差异可以用于平均结温的测算，且准确度高于中心波长法。

利用发光二极管(LED)光色电综合测试系统测量不同颜色不同功率的LED在多个电流下的光谱，提出并构建了由多个高斯函数组成的LED光谱模型,并根据各颜色LED在额定电流下的光谱计算模型中的系数，最后将该模型与已报道的模型进行了对比。研究表明：对于光谱有n(n≥1)个波峰的LED，可用3n个高斯函数形式的模型来表示，大功率红、黄、蓝、绿、白色LED模型与实测光谱之间平均误差分别为345%、101%、233%、465%、249%，小功率LED的平均误差分别为261%、265%、377%、287%、248%。与已报道的模型相比，该模型精度高，普适性好。本研究对LED光度色度测量仪器的研制及智能化LED产品的设计具有重要意义。