采用司辰节律因子模型, 通过计算三基色白光LED光源在不同工作电流下的司辰节律因子, 对可调色温的三基色白光LED光源进行非视觉效应研究。为了获取与自然光非视觉效应类似的LED白光, 建立了司辰节律因子和相关色温分别相对于工作电流的关系模型, 从而已知自然光的司辰节律因子和相关色温, 就可以确定三基色LED的工作电流。通过测试一天内不同时刻的自然光光谱, 根据上述模型推算出了三基色LED的工作电流。在所推算的三基色电流下, 测试了白光LED光谱参数并计算了相应的司辰节律因子。与自然光司辰节律因子的对比结果表明, 理论值和实验值的误差在1.1%以内, 证实该方法具有可行性。本文所呈现的方法对于利用三基色白光LED模拟自然光具有一定的指导意义。

对于白光照明而言, 显色指数(CRI)和暗视觉下光通量与明视觉下光通量的比值(S/P)是衡量白光光源质量的两个重要参数。CRI反映的是待测光源下物体色彩还原能力; 而S/P值越高的光源下人眼视物越清晰, 对节能也具有一定作用。一般而言, 这两个参数越高越好; 然而在实际中, 两者是一对矛盾体。当前的大部分白光光源的S/P值普遍低于2.5。白光发光二极管(LED)具有光谱可调特性, 因此可以通过优化光谱, 在满足一定的CRI下获得更高的S/P值。首先模拟光谱, 然后通过计算机编程调节光谱峰值波长、相对光强度等光谱参数, 最终获得高色温(6 500 K)下高S/P值光谱, 对于节能照明光源设计具有重要参考价值。

研究了高色温和低色温两种球冠状远程荧光粉白光LED在不同电流、不同热沉温度下的发光性能差异.结果表明：在大电流下，LED有源层内由于量子限制斯塔克效应使其峰值波长向短波方向移动，偏离了高色温荧光粉的最佳激发波长，更加接近低色温荧光粉的最佳激发波长.高色温LED的相关色温随电流增加呈上升趋势，低色温LED的相关色温随电流增加呈下降趋势，与它们的量子效率变化引起的色坐标漂移有很大关系.两种LED量子效率和发光效能随热沉温度的升高均呈略微增大的趋势；其中，高色温LED的量子效率和发光效能随电流的增大而减小，而低色温LED的量子效率和发光效能则随电流的增大而升高；高色温LED发光性质较低色温LED好，但色特性的稳定程度不如低色温LED.

研究了传统白光LED与蓝光激发的球冠形远程荧光粉白光LED在不同电流、不同热沉温度下的发光性能, 并对其机理差异展开了探讨。实验结果表明: 随热沉温度和驱动电流的上升, 传统白光LED的量子效率和电光转换效率急剧下降, 并导致其Y/B比(Yellow/Blue Ratio)下降, 相关色温上升。而在远程荧光粉白光LED中, 其量子效率、光转换效率和相关色温在相同实验条件下变化幅度都较小。由光强空间分布和Y/B比空间分布可知, 远程荧光粉白光LED的光强分布呈类似蝠翼分布, 且Y/B比空间均匀性远大于传统白光LED。

为尽可能反映荧光粉在实际工作条件下的发光性质, 准确测量荧光粉的发光性能, 提出了一种基于积分球的荧光粉发光性能测试系统。该系统采用蓝光 LED作为激发光源, 配置有 TEC控温系统对光源有效实施控温, 可提供持续稳定的激发荧光粉发光。采用出光筒控制光源方向和积分球收集光线, 能有效防止能量损失, 提高测试的精确性。通过实验得到了不同强度蓝光激发下的荧光粉光谱功率分布以及发光效能、量子效率、光转换效率等参数的变化规律。随着驱动电流的增大, 由于蓝光芯片内量子限制斯塔克效应, 从而导致蓝光峰值波长出现小幅度的蓝移。三种效率在小电流下基本呈线性下降趋势, 且在大电流下趋于平缓。实验结果表明, 该系统及方法可以有效地评价实际 LED芯片工作状态下的荧光粉发光性能。

由于交流发光二极管（AC-LED）在实际应用中无需交流/直流整流变压器，它的发展越来越被关注。随着器件功率的增大，芯片结温升高，对器件的光通量、光功率及寿命等产生负面影响，所以精确掌握AC-LED的温升规律就成为芯片设计的关键。运用FloEFD有限元软件进行模拟仿真1 W白光AC-LED分别在直流和交变功率驱动下的瞬态热特性，结果表明在加载交变信号情况下，器件结温会以直流信号的结温为中心周期振荡，振荡的频率与输入功率频率相同，但有明显的相位移动。同时，AC-LED在不同的输入功率和频率下的结温变化显示稳态时的平均结温和结温振荡幅度都随功率的增大而线性上升，但随着频率的增大而降低。

显示器的色域决定了显示器能够显示的颜色范围，且色域覆盖率也是显示器测试的一个重要参数。由于颜色三属性中包含亮度，所以对显示器进行色彩和色域测试时应该考虑亮度因素 Y，这就需要在三维的色空间下进行分析。文中分析了LCD显示器背光源亮度对色域覆盖率和色饱和度的影响，以及色饱和度对色域覆盖率的影响。用 MATLAB绘制出在不同的色空间中，运用不同计算公式所得到的三维色域分布，并就明度对色域面积和彩度的影响进行了分析和比较， CIEDE2000公式具有最好的效果,CIEL*a*b*公式第二， CIEL*u*v*效果最差。

在不同的交流电压、频率和热沉温度下，对交流发光二极管(AC-LED)的光学和电学参数进行了测试。通过对AC-LED电流电压特性、光通量和光功率的深入研究，发现在交流和直流有功功率相同的情况下，器件的光通量、光功率和发光效能在交流驱动下要比直流驱动时低。随着有功功率的增大，器件的发光效能呈现先增大后减小的趋势，器件热效应、GaN基LED的效率衰减现象以及等效串联电阻是造成这一现象的主要因素。同时还在改变热沉温度的条件下，讨论了温度对器件的峰值波长、光功率与发光效能的影响。

研究如何快速、精确地匹配三基色RGB的比例得到任意颜色的光具有重要意义.提出一种结构简单易于实现的RGB-LEDs配色模型，通过振幅调制电流来改变三基色LED辐射功率，从而调节各基色在混合色中的亮度比例，使得RGB-LEDs能够匹配到任意颜色.同时给出使用该模型进行配色的精确度评价指标.在此模型基础上提出一种基于二分法的RGB配色算法，使得混合颜色的色品坐标能够快速、精确地匹配到指定范围.仿真实验证明了算法的正确性和有效性.该算法收敛速度快，配色精确度高，具有很高的实用价值.

根据LED的电压与结温的线性关系，对其施加不产生加热效应的脉冲电流，并通过调节热沉温度，使脉冲下的正向电压与直流下电压相同，从而得到结温及直流下结到热沉的温差，同时可测量光学、电学等参数，进而达到测量热阻的目的。用不同脉宽，不同偏置电流的脉冲进行测量，并与传统电学法热阻测试结果比较了测量结果的差异，分析了产生差异的原因。此方法可在控制结温的情况下精确测量LED的光学、电学、色度学和热学参数，对正确评价LED性能有着指导意义。