设计了一种采用普通光谱仪, 基于光谱半峰宽(FWHM)方法测量LED结温测试系统。 首先采用普通光谱仪测量在不同环境温度和正常工作的驱动电流下各色LED的相对光谱分布, 由于光谱仪采集到光谱数据均是离散的, 为了得到较为精确的半峰宽, 需要在最强峰值Imax一半即0.5Imax处附近将离散的光谱峰形数据拟合成连续的峰形函数, 便可计算出在不同温度下较为精确的FWHM, 再经过一定的函数拟合, 得到结温Tj与FWHM的函数关系。 实验发现白光和蓝光LEDTj-FWHM函数线性关系均高于其他颜色的LED, 并且其线性指数R2均非常接近1, 表明各色LED其结温Tj和半峰宽FWHM两参量具有较强的线性函数关系； 利用Tj与FWHM的函数关系, 便可计算出任意测量值FWHM所对应的LED结温。 由于该方法采用正常的驱动电流, 自加热效应不可忽略, 为了减少光谱仪在固定反应时间内由自加热效应而引起的LED器件结温的升高和温控系统引入的温度偏差而带来的测量误差, 选定某状态下的Tj与FWHM为基准状态, 并采用逐点作差法得到相应的ΔTj和ΔFWHM, 再将ΔTj和ΔFWHM拟合成相应的线性函数, 得到定标函数, 这样极大地减少由自加热效应和温控系统而引入的偏差。 最后将本方法得出的测量结果与采用Mentor Graphics公司的T3Ster仪器测出的结果进行了比较, 发现偏离2.5%, 在完全可接受的误差范围内。 结果表明所提出的采用半峰宽法测量LED结温测试方法的可行性。 该方法克服了光谱法的峰值波长漂移过小, 对测试结果带来较大误差的缺点, 并且具有不破坏原有封装结构和不需要昂贵仪器的优点。

量子点因其独特优异的光学特性而被广泛应用于发光领域, 其中最突出的特点是光谱调谐方便, 只需要改变材料的尺寸, 就可实现发光光谱的调谐。 结合实际应用的需要, 选取CdSe材料作为主要研究对象, 通过改进工艺, 采用希莱克技术隔绝水氧, 使用高温热注入法, 调整原料中镉源和锌源, 硒源和硫源的比例, 获得了尺寸分别约为6.0和4.2 nm, 发光峰分别为625和525 nm, 半高宽分别为30和28 nm, 荧光量子产率分别达到82%和61%的粒径均一、 色纯度高且高效稳定核壳结构CdSe/ZnS红光和绿光量子点材料。 然后对量子点LED在背光显示中的应用进行了研究, 采用合成的红光和绿光量子点材料替代传统工艺中的荧光粉材料, 通过改进封装方式, 对量子点光转换层采用双层环氧树脂AB胶保护, 同时引入PMMA透镜包覆, 从根本上隔绝水氧。 最终得到的量子点白光LED, 红绿蓝光发射峰分别为630, 535和453 nm, 半高宽别为20, 28和30 nm, 三段光谱发射峰两侧对称性良好, 有效解决了传统荧光粉白光LED在红色光谱波段缺失的问题, 并同时实现了单色性好、 色纯度高、 色彩饱和度高等优点。 在LED积分球光色电测试系统中20 mA电流条件下测试, 得到了CIE色坐标为(0.329, 0.324)的白光量子点LED, 这是非常接近标准白光的色坐标。 其色温为5 094 K, 光效达到94.72 lm·W-1, 显色指数Ra可达78.6, 寿命超过400 h。 最后对量子点LED灯条进行封装得到背光源, 根据测试获取的白光量子点LED发射光谱, 可以得到sRGB颜色三角形, 即色域, 通过对比NTSC1931标准色域, 得到了色域覆盖率可以达到109.7%的高色域量子点LED背光源。 开发的LED背光由240个白光量子点LED制成, 并且首次成功演示了29英寸液晶电视面板, 这一结果将进一步开发量身定制的量子点, 特别是在高性能显示器应用领域。

Ⅲ-Ⅴ族氮化物发光二极管因具有寿命长、 尺寸小、 高效、 节能等优点, 得到广泛的研究与应用。 随着光通信、 万物互联等领域的进一步发展, 需要开发高质量的微纳光源和微纳光波导。 纳米柱氮化镓发光二级管(GaN-LED)是一种重要的微纳光源, 具有广阔的应用前景。 另一方面, 作为应用最广的硅半导体材料本身并不是直接半导体, 发光效率低下而不能作为光源使用。 因此, 研究基于硅基板的纳米柱GaN-LED微纳光源具有非常重要的意义。 采用射频分子束外延技术(MBE)在Si基板上沉积并生长具有GaN缓冲层、 Si掺杂的n-GaN层、 4个周期的InGaN/GaN量子阱层和Mg掺杂的p-GaN层的GaN基PN结构。 利用扫描电子显微镜(SEM)观察其表面和侧面形貌, 可观察到以一定的倾斜角度生长于衬底表面、 排列紧密且整齐的纳米柱。 利用微纳加工技术制备纳米柱GaN-LED, 对已获得的纳米柱外延片进行SOG填充、 FAB刻蚀, 在p-GaN层和Si衬底侧蒸镀电极, 并对LED两电极施加直流电压, 进行I/V曲线和电致发光(EL)特性的测试。 纳米柱GaN-LED的阈值电压为1.5 V, 在室温下的峰值波长为433 nm。 纳米柱结构可有效减小LED的阈值, 在相同电压情况下, 纳米柱LED的亮度更高, 展现了良好的发光特性。 GaN纳米材料与体材料相比, 纳米结构中存在应力弛豫可以有效地降低位错密度, 尺寸小于光生载流子或激子的扩散长度, 因而能够减小光电子器件激活层中的局域化效应。 通过TCAD仿真, 对与实验结构相同的纳米柱GaN-LED两电极分别施加5, 6和7 V的电压, 可得到纳米柱LED的发光光谱。 仿真结果显示纳米柱GaN-LED的发光波长在414～478 nm之间, 发光颜色为天青蓝到蓝紫色之间, 峰值波长为442 nm, 发出鲜亮蓝色的光, 与实验获得的EL光谱结果相近。 随电压增大, 发光光谱峰值波长减小, 出现轻微的峰值波长蓝移。 在纳米柱结构中InGaN/GaN区域产生强烈的极化效应, 纳米柱结构在量子阱区域的载流子浓度增加, 削弱了量子限制斯塔克效应, 从而使LED波长峰值向高频率移动即蓝移。 其次, 纳米柱结构能够引起应力释放, 也会引起峰值波长蓝移。

展陈照明中的光辐照会对光敏文物材料造成褪色、 老化等辐照损伤, 尤其对字画、 染色丝绸、 彩绘陶器等颜色非常丰富的光敏性文物损伤巨大, 不利文物安全。 国内外展陈照明标准为减少对文物的辐照损伤, 严格控制照明标准水平, 如光敏文物的照度仅50lx, 不利于观众更加细致的欣赏这类文物。 随着半导体固态光源Light emitting diode （LED）技术的发展, 其光谱中不含对文物损伤最大的紫外和红外波段, 与传统光源相比具有天然优势, 能够实现在相同照度条件下对文物产生更小的伤害。 并使得在不增加对文物损伤的前提下, 提高照明环境亮度从而改善照明环境水平成为可能。 然而, 即使仅有可见光光谱, 可见光光子能量仍会对材料造成不可逆的损伤。 而LED光源光谱多样, 甚至有较大差异, 在LED光源大规模进入文物展陈照明领域时, 如何科学指导博物馆文物照明光源的研发与应用, 是改善文物展陈照明环境的关键问题。 该研究对常见光敏文物材料进行可见光连续辐照下表面颜色属性变化的测量研究, 通过制备常用的国画颜料和植物染料样品（国画颜料主要有硃磦、 赭石、 三青、 花青、 胭脂、 炭黑、 曙红、 酞青蓝; 植物染料主要有茜草、 黄檗、 栀子、 靛蓝、 槐米、 苏木、 紫草）, 利用不同波长单色光和不同色温复合光的LED作为光源, 对样品进行大剂量连续辐照实验。 辐照过程中, 定期测量材料表面颜色的色度学参数L*, a*, b*, 以CIE 1976 L*a*b*均匀色空间色差计算方法, 求算出不同光谱的LED光源辐照后样品的色差变化。 再分别从辐射度学和光度学出发, 对比分析具有不同光谱的LED光源对国画颜料和植物染料的长期辐照影响。 实验结果表明: 不论从辐射度学还是光度学角度分析, 相同辐照剂量或曝光量照射后, 单色光中短波长的蓝光辐照导致样品的色差最大, 绿光次之, 红光最小; 而在复合光中, 高色温LED光源由于蓝光占比较大, 对样品的辐照影响明显高于低色温LED光源; 目前利用光照度对博物馆照明环境进行评价时, 由于蓝光对应的人眼视见函数数值较低, 与辐射照度评价相比, 蓝光辐照对文物的影响会被进一步低估; 相同光照条件下, 植物染料的老化程度总体高于国画颜料; 黄色系的植物染料（黄檗、 槐米）和红色系的国画颜料（硃砂、 曙红）在光照过程中更易老化。 因此, 博物馆展陈照明的LED光源应严格控制蓝光成分, 采用低色温的光源更有助于对文物的保护。 在今后制定文物展陈照明标准时, 应对光源的蓝光占比进行限制。 此外, 对于黄色系、 红色系等光敏文物进行照明时, 相应的展陈照明标准应更为严格。 该研究对于LED光源在博物馆照明更加合理的研发与应用, 以及未来博物馆展陈照明标准改进及照明条件改善具有重要指导意义。

为了使船舶能够更加准确地入港和避免发生碰撞,提出了一种辅助船舶入港的发光二极管(LED)导航系统。该系统采用不同闪烁频率的3种颜色灯光对目标水域进行分区,使照射区域内的船舶可以通过灯光的颜色和频率来准确判定其位置和方向,进而辅助船舶快速准确地驶向目的地。为了实现该导航系统,设计了一种大功率LED的发射光学系统,通过矩形集光器和线性菲涅耳透镜使LED的出射光束为矩形;同时设计了控制光源闪烁的电路控制系统,通过单片机、数模转换器和放大电路实现对光源闪烁频率的调制,并根据设计的系统制作出样机,在木兰湖进行验证实验。实验结果表明:制作的光学系统样机与设计仿真结果吻合,出射光束在水平方向上的发散角为6°;所设计的导航系统利用颜色对目标水域分区,从而对区域内的船舶进行导航。

OLED技术发展迅速, 已被广泛地应用在中小尺寸显示之中, 但是在大尺寸显示领域, OLED技术还有一定的局限性。现在唯一的解决方案是白光OLED加彩膜的方式, 但是该工艺方式与器件结构十分复杂, 导致了极低的材料利用率、高难度真空工艺、高能耗、以及高昂的制造成本。通过分析各种潜在的显示技术, 喷墨印刷技术脱颖而出, 该技术具备诸多的优势, 如：极高的材料利用率、非真空工艺、低成本、简单的器件结构, 以及可适用于顶发射器件结构等。

LED照明产品的空间色度和光度分布是衡量其产品质量的一项重要指标,但传统的空间色度测量技术光谱采集耗时长、效率低,因此研究一种快速精确测量LED空间色度和光度分布的技术显得尤为重要。基于对测动一体空间光谱同步扫描技术、智能精确采样间隔判定技术和LED空间颜色分布综合分析技术的研究,构建了一套快速测量LED空间色度和光度的测量系统。实验结果表明,该系统较之传统测量系统,在确保精度的基础上,测量速度有较大提高,有效地提升了空间测量的效率。

自行设计了基于8-羟基喹啉铒(ErQ)为发射层(EMLs)和二硝酰胺铵(ADN)为蓝光主体材料的近红外有机发光二级管.器件的基本结构为(p-Si/NPB/EML/Bphen/Bphen:Cs2CO3/Sm/Au)，设计并比较了三套不同发射层结构(ErQ/ADN为双层结构器件，(ErQ/ADN)×3为多层结构器件，ErQ：ADN为掺杂结构器件)的器件.三组器件在一定的偏压下，均可发出1.54 μm的光，对应三价铒离子4I13/2→4I15/2的跃迁.其中，ADN：ErQ(1∶1)掺杂结构的近红外电致发光强度是ADN /ErQ双层结构中的三倍.此外，不同掺杂浓度的ADN：ErQ复合膜做了以下表征：吸收谱、光致发光谱和荧光寿命谱.实验结果证实了在近红外电致发光过程中存在从ADN主体分子到ErQ发射分子的高效率的能量转移.

研究了具有高发光量子效率的(Ba, Sr)3MgSi2O8:Eu2+, Mn2+同步发射红蓝双光的荧光材料的光强随温度的变化关系。该荧光材料的同步红蓝光发射光谱由峰值为430 nm的Eu2+的蓝光和660 nm的Mn2+的红光两部分构成，且与植物光合吸收光谱和光合有效光谱相匹配。在293 K~473 K温度范围内，红蓝光均出现了热猝灭，红光峰位随着温度的升高出现蓝移而蓝光的峰位保持不变，反映了Mn2+在基质中多格位占据和Eu2+-Mn2+之间的能量传递过程中电子与声子的相互作用本质。结果有助于加深对 (Ba, Sr)3MgSi2O8荧光材料Eu2+-Mn2+间能量传递机制和热稳定性的理解，对完善和发展生态照明荧光材料和器件具有参考价值。

近年来,双面显示技术成为国际上研究的热点课题之一。双面显示板是一种能够在显示器件两侧显示图像的器件,相较于传统的使用两块显示板相对放置的双面显示板,它以功耗低、体积小、成本低等优点,在各领域有广泛的应用前景。文章对双面显示技术的发展状况进行了综述,介绍了近年来逐渐应用于双面显示的LCD、OLED、PDP等几种主流双面显示技术。