本研究以Ir配合物FIrPic作为Eu离子的配体，合成了一种新的Eu-Ir双金属配合物Eu(FIrPic)₂(Phen)UA，并通过自由基聚合成功制备了红色发光荧光共聚物PM-Eu-Ir，适用于商用近紫外芯片型LED。在不影响 Eu³⁺ 离子的荧光发射特性的前提下，加入 Ir-配合物可以有效地敏化 Eu³⁺ 离子，增强其对 400 nm紫外光的吸收。在 365 nm 紫外光激发下，共聚物 PM-Eu-Ir 在 612 nm 处显示出最强的发射峰，其 CIE 坐标为（0.461，0.254），这与 365 nm 近紫外芯片非常吻合。红色共聚荧光粉 PM-Eu-Ir 的微观形貌为典型的多层空间网络结构，除了表现出明显的红光发射和 634.54 μs 的荧光寿命外，还在 25～250 °C 的宽温范围内具有优异的热稳定性。使用共聚物 PM-Eu-Ir 制作的 LED 发出的红光亮度为 149800 cd/m²。研究结果表明，所制备的共聚荧光粉可作为红光元件用于制造近紫外芯片白光 LED。

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%。

近年来，近红外荧光粉转换发光二极管（NIR pc-LED）在夜视、生物成像和无损检测等领域引起了广泛关注。然而，获得兼具高量子效率和优异热稳定性的近红外荧光粉仍然是一个巨大挑战。本文利用高温固相法合成了一种新型近红外荧光粉BaY₂Al₂Ga₂SiO₁₂∶Cr³⁺（BYAGSO∶Cr³⁺），并系统研究了材料的结构和发光性质。在440 nm蓝光激发下，BYAGSO∶Cr³⁺荧光粉的发射光谱在650~850 nm范围内呈现锐线和宽带的混合发射，源于Cr³⁺：²E→⁴A₂自旋禁戒跃迁和⁴T₂→⁴A₂自旋允许跃迁发射。该近红外发光表现出可观的量子效率和良好的热稳定性，最优化样品的外量子效率可达30.3%，在200 ℃时样品的发光强度可保持其在室温时强度的99%。通过将BYAGSO∶Cr³⁺荧光粉与450 nm蓝光LED芯片结合，我们封装了一个NIR pc-LED器件。该器件在300 mA驱动电流下，输出功率为70.83 mW；在20 mA驱动电流下，光电转换效率为11.20%。研究结果表明，BYAGSO∶Cr³⁺在NIR pc-LED领域具有良好的应用前景。

为提供高品质、智能健康的照明光源，基于三基色LED光源构建了线性调光混合照明系统，并提出一种调光调色的优化方法。混合光源的光色度和光强度分别用色温和明度等级来设定，使得混合照明效果更加符合“人因照明”的需求。在系统的智能优化配光过程中，将色温转化为CIE $ {u}'{v}' $色度坐标，明度转化为亮度，使优化计算更加精确。该系统采用线性调光的方式，既能有效避免混合光源闪烁带来的健康安全问题，配合优化算法又有效解决了线性调光色度漂移大的问题。实验结果表明，在2000 K~8000 K的色温范围内，混合照明系统混合光的色度稳定性保持在1阶CIE $ {u}'{v}' $圆内，在对应色温下的整个光强度调节范围内无可察觉的色差。采用线性调光方式在保持光色度稳定上比脉冲宽度调光方式效果更佳。理论探究和实验结果表明该混光照明系统简易可行，具有较高的实用价值。

本文提出了一种基于Micro LED阵列的车灯投影方案，设计了以像素尺寸为80 μm×80 μm的200×150白光Micro LED阵列作为显示光源，视场角为16°×34°的车灯投影光学系统，并对物面倾斜角度和光学系统结构进行了优化。此外，分别采用反向畸变处理方法和像素灰度调制方法用以解决车灯投影图像的梯形畸变和照度均匀性问题，并搭建了投影实验平台，对图像校正方法进行了验证。实验结果表明：校正后图像梯形畸变系数p₁，p₂分别从0.0932和0.3680下降至0.0835和0.0373，像面照度均匀性从83.2%提高到93.2%。本文通过对基于Micro LED的倾斜投影车灯光学系统进行优化设计及采用图像校正方法，实现了高光效、低畸变的车灯投影。

量子点（Quantum dots）由于具有优异的光电特性，广泛应用于发光与显示、太阳能电池、光催化等领域，它的发现和合成获得了2023年诺贝尔化学奖。采用量子点色转换的Micro?LED全彩化显示技术无需巨量转移，有望实现大规模量产，然而，量子点在高强度Micro?LED出光激发下的性能和寿命仍存在局限。基于此，本文研究了基于量子点@有序介孔（QDs@SBA?15）复合材料的Micro?LED色转换技术及其特性，有序介孔分子筛载体独特的孔道结构不仅能够有效提升Micro?LED色转换和光提取效率，且致密的有序介孔材料也一定程度上保障了量子点的稳定性。首先，通过时域有限差分方法（FDTD）建立了Micro?LED仿真模型，探究量子点粒径和有序介孔材料的孔径对光提取效率的影响；基于仿真结果指导，进一步采用物理共混法制备了QDs@SBA?15复合材料，通过透射光谱、荧光激发光谱、紫外?可见光吸收谱等手段对其进行表征并确定浓度配比；最后，将该复合材料与聚二甲基硅氧烷（PDMS）混合固化成膜，并研究了其光致发光性能。实验结果发现，量子点粒径和介孔材料孔径的匹配度以及量子点和有序介孔材料的比例浓度是影响QDs@SBA?15复合材料发光效率及Micro?LED色转换性能的关键因素；通过优化，所得复合材料可获得优异的发光性能以及良好的环境稳定性，相比于纯量子点色转换层，复合材料的光提取效率提升了81.73%，复合材料的环境稳定性提升了14.33%，以Micro?LED作为蓝光光源组成的三基色发光器件工作色域达到了104.52% NTSC。本研究为量子点色转换Micro?LED显示技术提供了理论指导，为实现Micro?LED全彩化开辟了新路径。

亚微米尺寸K₂SiF₆∶Mn⁴⁺荧光粉被认为是Micro-LED显示领域的变革性技术，但是小粒径K₂SiF₆∶Mn⁴⁺荧光粉的合成技术不成熟，难以实现亚微米尺度下的高效发光。因此，本文报道了一种亚微米级K₂SiF₆∶Mn⁴⁺荧光粉的沉淀合成新方法。经荧光光谱分析，该荧光粉在450 nm蓝光激发下展现出典型的Mn⁴⁺红色发光，其内量子效率高达94.9%。经扫描电子显微镜（SEM）观察，合成的荧光粉粒径分布在150 ~ 450 nm范围。该荧光粉具备良好的热猝灭性能，在443 K可保持室温发光强度的102%。将绿色荧光粉β-sialon∶Eu²⁺和K₂SiF₆∶Mn⁴⁺混合涂覆在蓝光芯片上制成白光LED，其色域覆盖范围达到133% NTSC，在驱动电流从10 mA增加到120 mA的情况下，色温波动~10%、显色指数波动~2%，总体性能保持稳定。本文将为亚微米尺寸K₂SiF₆∶Mn⁴⁺ 荧光粉的合成提供新的方法，以促进Micro-LED显示技术的进一步发展。

随着人们对照明光源品质要求的不断提高，单一的指标参数已不能完全满足对LED的评价。本文研究了荧光粉配比和激发波长对白光LED的显色指数、光谱功率分布的蓝光危害占比指数、光谱连续度和光效等参数的影响。研究发现，合适的荧光粉种类和配比可以降低荧光粉之间的二次吸收、减少能量损失、光线衰减以及光谱的畸变，实现白光LED品质的提升。此外，不同波长蓝光LED激发荧光粉的优势各不相同，通过组合使用，可提高白光LED的显色指数、光谱连续度，降低光谱功率分布的蓝光危害占比指数。本文采用普通商用450 nm和460 nm的蓝光LED芯片激发优化后的荧光粉，显著提高了白光LED的品质，其显色指数、光谱功率分布的蓝光危害占比指数、光谱连续度和光效分别为97.4、26.3%、93.6%和98.75 lm/W。本研究为高品质白光LED的制备提供了完备的参考依据，有利于推动高品质白光LED的普及。

This paper has proposed an experimental system for non-orthogonal multiple access (NOMA) wireless optical communication in challenging underwater turbulent environments, employing the gallium nitride (GaN)-based micro-LED array. This design of the GaN-based micro-LED array enables the independent transmission of signals from distinct data streams within the NOMA framework, facilitating direct optical power-domain superposition of NOMA signals. The experimental setup involves emulating oceanic turbulence channels, characterized by varying the level of scintillation intensity, to thoroughly investigate the bit error rate (BER) performance. The outcomes unequivocally demonstrate the superiority of our proposed NOMA scheme, as compared to conventional circuit-driven optical NOMA systems utilizing fixed LED array grouping, particularly in the presence of turbulent underwater channels. The proposed NOMA scheme exhibits consistently superior BER performance and maintains excellent linearity at the lower frequencies while effectively mitigating signal distortion at the higher frequencies.