为研究稀土荧光特性与温度关系, 从典型稀土材料的能级结构出发, 根据激发态多能级间的玻尔兹曼热平衡分布理论, 对激发态能级的粒子数分布情况与温度关系进行研究.发现随着温度的上升稀土发光荧光寿命变短, 激发态高能级辐射荧光比例增大;而荧光强度由于受到非辐射跃迁系数和能量传递效率的双重影响将会呈现先上升后下降的变化.以钒磷酸钇铕Y(P,V)O4∶Eu3+荧光粉材料为例进行实验研究, 测量了95 K到510 K温度范围内Y(P,V)O4∶Eu3+荧光材料在395 nm紫外光激励下所发荧光的荧光寿命、荧光强度和荧光分支比随温度的变化规律, 实验结果与理论相符合.

为了获得纳米晶之间以及单个纳米晶内部本体态至缺陷态两种能量转移在不同温度下对发光强度的影响, 测量了碲化镉纳米晶层发光光谱随温度(78～300 K)的变化情况.碲化镉纳米晶层发光光谱显示: 碲化镉纳米晶层在低温下有明显的本体(约520 nm) 和缺陷(约605 nm) 发光, 且发光强度随温度的改变呈现出不同的变化规律.在温度变化的第一阶段(78～140 K), 大尺寸碲化镉纳米晶发光效率高、表面缺陷少, 小尺寸纳米晶至大尺寸纳米晶间的能量转移使得纳米晶本体发光强度逐渐升高、缺陷发光强度迅速降低.在温度变化的第二阶段(140～300 K), 随着温度的升高, 无辐射跃迁几率的增大使得碲化镉纳米晶缺陷态和本体态发光强度均逐渐降低.因此, 能量转移仅在温度变化的第一阶段对发光强度的影响起主要作用, 在第二阶段起次要作用.为了进一步验证能量转移对发光强度的影响, 将碲化镉纳米晶用聚乙二醇包裹以减少纳米晶间的能量转移;将纳米晶层的干燥过程放在近真空环境下进行以减少单个纳米晶内部本体至缺陷态的能量转移.光谱结果显示在温度变化的第一阶段, 这两种方式下得到的纳米晶层发光强度均逐渐降低, 能量转移对发光强度的影响不再起主要作用.证实了能量转移对发光强度的影响规律的合理性.

用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、正丁醇、环己烷和水组成的微乳液体系在水热环境下制备了一系列不同Tb3+掺杂浓度的CaF2Tb3+荧光粉。通过X射线粉末衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和能量色散光谱仪（EDS）来表征荧光粉的晶体结构、颗粒大小、形貌及成分，利用荧光的激发光谱和发射光谱以及荧光衰减曲线来表征荧光粉的荧光性能。实验结果表明：XRD测试结果与立方相CaF2吻合；SEM图像显示CaF2Tb3+荧光粉呈球形，且大小约为30 nm；荧光粉中Tb3+的最佳掺杂物质的量浓度为6%；光致发光发射光谱表明在259 nm光激发下该CaF2Tb3+ 荧光粉发出强的绿光。杰出的荧光特性使CaF2Tb3+荧光粉在荧光标记应用中成为一种有前景的绿色荧光粉。

对某LED灯开展了空气导流技术的散热设计，进行了有、无空气导流散热条件下的仿真分析，针对热分析模型进行反复修正迭代，得到了准确的仿真结果。仿真分析与试验结果表明，在有空气导流散热的情况下，LED灯的结温较无空气导流散热时降低约8℃，LED灯的使用寿命可延长2 000 h。进一步研究发现，基板下表面的发射率、接触热阻以及LED与对流孔之间的距离等因素对LED灯的散热均有影响，最终对各个影响因素进行灵敏度分析，给出了降低结温的几点建议。

以典型发光材料——联苯乙烯衍生物(4,4′-bis(2,2′-diphenylvinyl)-1,1′-biphenyl,DPVBi)和红荧烯(5,6,11,12-tetraphenylnaphthacene,Rubrene)分别为蓝色、橙色发射体, 通过在DPVBi中插入一层超薄Rubrene制备了结构简单的非掺杂型白色有机电致发光器件, 得到了低压启动、效率和色度俱佳的白色发光器件。器件启亮电压为3.1 V, 最高电流效率为6.7 cd/A(流明效率5.5 lm/W或外量子效率2.8％), 器件色坐标达到理想的白平衡点(0.33,0.33)。理想白光的获得归因于通过调整NPB/DPVBi界面到Rubrene的距离, 实现了从DPVBi到Rubrene能量传递的最佳比例。

提高LED芯片的出光效率是解决LED光源大功率化和可靠性的根本。根据LED芯片所用衬底材料的不同, 总结了近年来提高GaN基LED出光效率的研究进展, 介绍了新的设计思路、工艺结构与制备方法。并从材料结构和衬底选取方面, 对LED芯片未来的发展趋势进行了展望。

针对稀土Er掺杂Si光源中Er离子掺杂浓度低的问题，采用溶胶-凝胶(Sol-gel)法在Si(100)和SiO2/Si(100)基片上旋涂法制备Er2O3光学薄膜，Er离子浓度与以前掺杂方法相比提高了2个数量级.900 ℃热处理获得单一立方结构的Er2O3薄膜材料.光致发光(PL)特性研究表明在654 nm波长的激光泵浦下，Er2O3薄膜材料获得了1.535 μm的发光峰，并具有较小的温度猝灭1/5.在SiO2/Si(100)基体上制备的Er2O3薄膜材料的光致发光强度比Si(100)基体上制备的薄膜提高2-3倍.研究结果表明具有强光致发光特性的Er2O3薄膜是一种有前景的硅基光源和放大器材料.

文章基于瓦级大功率白光LED在照明领域应用的广泛性和重要性，展开了瓦级大功率白光LED光色电特性的研究。采用大功率LED封装设备与紫外-可见光-近紫外光谱分析系统，制备并测量了瓦级大功率白色发光二极管(LED)在不同正向电流IF驱动下的光通量、电功率、发光效率、发射光谱和色品坐标等参数。研究表明, 光通量与电功率随IF的增大呈亚线性增长的趋势，而荧光粉转换效率下降是影响其辐射功率的主要原因之一。当电流增大时，白光LED光谱的蓝光峰值出现先蓝移后红移的现象，而黄光部分光谱形状无明显变化。此外，色坐标x、y值均随着IF的增大而降低，主波长减小，色温值升高。

研究了用LED作为光栅光调制器的照明光源时,三基色光源数目之比和光源相干性对显示质量及颜色复现能力的影响。利用部分相干光和色度学的相关理论,比较了不同光源带宽对显示对比度和色彩显示的影响。结果表明光源带宽越小,显示对比度越高,色品图中的色三角的面积越大;此外,研究还发现三基色光源数目之比对色彩显示影响较大,当红绿蓝三色光源数目之比为2:1:1时,混色白场在色品图中的坐标与标准光源的白场坐标位置接近,并进一步得到在该比例下光源带宽和一般显色指数的关系:光源的一般显色指数随着光源带宽的减小而减小。从而为光学系统的设计提供了一个光源选择的优化方案。The influence of display quality and ability of color discrimination on different ratio of RGB light source number and different coherence of light source is analyzed,when LED is used as the lighting source for grating light modulator. By using partially coherent light and colorimetry theory,the display contrast and color display on different bandwidth is compared. The result illuminates the contrast and the area of color triangle is increasing as the bandwidth is becoming narrower,and the ratio of RGB light source number affects the quality of color display largely. The coordinate of white field is highly closed to the position of standard white light source,when the ratio of RGB light source number is 2:1:1. Meanwhile the relation between general color rendering index and bandwidth is acquired in this situation. It shows that the general color rendering index becomes less as the bandwidth is narrower. Above all,an optimized project based on the choice of light source for the design of optical system is proposed.<英文摘要>

通过蓝光发光二极管(LED)芯片激发红、绿两种荧光粉制作白光LED,首先保持两种荧光粉的配比不变,依次从2700～13000 K改变相关色温,发现在某一色温段时,显色指数达到最高。然后依次改变两种荧光粉的配比,重复试验,发现不同的荧光粉配比,达到最高显色指数所对应的色温段不同。试验结果表明,通过合理匹配红、绿荧光粉和硅胶三者之间的比例,可以实现在2700～13000 K之间的任一色温区,显色指数均能达到90以上,在4000 K以下的低色温区,显色指数可达到96。基于此,通过选择和匹配LED蓝光芯片、荧光粉的激发、发射波长,以及它们之间的比例关系,可以实现在任意色温段使显色指数最大化的白光LED光谱设计。