研究了不同驱动电流和光强分布条件下, 圆顶形、椭球形以及圆锥形远程荧光粉的发光性能。实验采用蓝光LED激发YAG: Ce3+荧光粉产生白光, 并通过恒流源和TEC控温热沉分别控制LED驱动电流和热沉温度, 通过对三种不同形状远程封装的荧光粉的光、色指数等进行对比, 发现椭球状样品的综合光学特性最佳, 光通量最高。同时, 三种远程荧光粉分别进行了不同电流下的Yellow-blue Ratio (YBR) 空间分布测试, 结果显示, 圆顶形样品的YBR空间分布均匀性最好, 且在不同电流下ACCTD及ACU值在三种样品中最优。相比大角度, 三种样品在0°附近测量的YBR的值都有不同程度的下降, 原因是芯片法线方向的荧光粉离光源较远, 且光通过荧光粉的光程较短, 因此激发效果与大角度出光时有差别。光源的封装形状以及荧光粉形状都成为影响光分布的重要因素, 因此通过改变远程荧光粉的封装方式, 优化出射光线路径, 可以起到改善远程荧光粉发光性能的重要作用, 对完善大功率白光LED光学特性的研究具有较好的参考价值。

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。

主要从三个不同角度探究并分析了基于InGaN材料的高压LED的发光效率优于传统大功率LED的原因。为了保证实验结论的可靠性, 文中所采用的实验样品具有相同的芯片尺寸和材料以及相同的封装结构。经过大量的实验证明, 更均匀的电流分布和小芯片间隙的出光, 使得高压LED的发光效率优于传统大功率LED。结果显示, 在相同的1 W输入功率下, 高压LED的发光效率比传统大功率LED高大约4.5%。

发光二极管（LED）的光强空间分布特性决定了它能否满足特定场合的应用。大功率LED 由于发热量大，其绝对光强空间分布(LISD)的测试也必须在特定热沉温度下进行才能得到准确可靠的结果。设计了一个可对大功率LED 进行热沉温度控制且快速实现LISD 自动测试的系统。该自动测试系统基于LEDGON-100 测角光度计及其高精度的二维旋转台，配合测试适配器、温度控制器、光度探头、Keithley 2400 源表和测试软件组成。测试软件基于Delphi 程序语言开发。在控温条件下，该LISD 自动测试系统稳定可靠，测试时间大大缩短，测试结果实时直观。利用该自动测试系统对具有朗伯型和蝙蝠翼型两大LISD 类型的LED 进行测试,获得它们的二维LISD 和三维LISD。实验结果表明：随着热沉温度的增加，光强绝对值下降，而相对LISD 却不变。

针对中性色温4 870 K, 考虑斯托克斯损失, 研究了两基色、三基色的白光LED的光谱优化。结果表明: InGaN/GaN基蓝光LED激发YAG荧光粉合成的白光光视效能可高达483.5 lm/W, 但显色性较差, 计算的斯托克斯效率为83.9%。加入窄带红色荧光粉或红光LED, 优化后的光视效能降低为343 lm/W, 但显色指数升至94.7, 同时计算得到该LED的斯托克斯效率为84.4%。对该优化的三基色LED光谱进行可调色温白光的特性分析, 发现较高色温 (＞4 000 K)对应的显色指数普遍高于低色温(＜4 000 K)的显色指数。

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。

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。