LED封装结构对出光率的影响

出光率是影响LED发光效率的重要因素之一,优化LED出光率可以提高LED的器件发光效率。文章利用TracePro软件模拟分析了封装结构对LED出光率的影响,分析结果表明:封装腔体的形状与出光率关系不大,而封装腔体的张角、封装腔体顶面的凹凸性与出光率有较大关系,另外出光率还与腔体的高度、封装腔体的反射率、腔体的母线均相关。总之LED封装结构会影响LED出光率,在进行LED封装时,要选择合适的封装结构才能获得较高的LED出光率。     

照明用大功率LED的封装与出光

研究了照明用大功率LED封装对出光的影响,分析了大功率LED封装结构对提高外量子效率的影响,同时比较了不同LED封装材料对LED出光的影响。提出了用左手材料替代目前广泛采用的电极和封装材料的大功能LED封装思路,并分析了其可行性。     

Ni纳米粒子掩膜用于提高GaN基LED出光率的研究

以无水乙醇为溶剂、柠檬酸为分散剂,用超声分散技术配制Ni纳米粒子分散液;将分散液用旋涂的方法在GaN基发光二极管(LED)的ITO电流扩展层上制备单层Ni纳米粒子掩膜,采用ICP(inductively coupledplasma)干法刻蚀技术在ITO层上制作出表面粗化的结构。在20 mA工作电流下,与普通GaN基LED相比,这种ITO表面粗化的GaN基LED芯片发光强度提高了30%,并且对器件的电性能影响很小。结果表明,该表面粗化技术是一种工艺简单、成本低和能有效提高LED发光效率的方法。     

六边形LED芯片的出光效率模拟研究

近年来,人们对LED的出光效率和出光的效果进行了大量的研究和改进。有研究机构做出了六边形的LED芯片,实践中在光学性能、出光效率和成本上比传统的LED芯片有较大的优势。因此利用TracePro仿真软件对不同形状的LED芯片进行模拟,并通过对比验证仿真结果的正确性和仿真方法的可行性。仿真结果表明,六边形芯片的LED模型在光线扭曲和暗点的问题上比传统芯片的LED模型得到了明显的改善,照度均匀性得到明显的增强,光能的输出效率上也有一定的提高。对比两种芯片的LED模型在当下比较常见的封装模式下的光学性能,结果表明六边形芯片的LED模型在光强或均匀度上都要好于正方形芯片的LED模型。     

高出光率LED模组基板结构研究

针对带有常规的第一类反光杯的基板结构因受限于封装引线键合工艺而反光杯尺寸较小的情况,通过光学理论分析了其存在反射光线不完全的问题,提出在LED模组芯片间开设第二类反光结构的解决方案。并基于光学分析软件Tracepro的仿真研究,验证了其有效性。在此基础上设计了新型包含两类反光杯的基板结构,最高可使LED模组出光效率和中心光强与没有开反光杯的情况相比提升近23%和38%。     

应用TracePro光学仿真技术研究FOLED出光率

设计了结构为基板/ITO/有机发光层/金属阴极的可弯曲式(柔性)有机电致发光器件(FOLED),利用TracePro光学软件对FOLED在平整和弯曲时的出光情况作了仿真,得到了器件在两种情况下的照度图和发光强度分布图。研究发现:在弯曲时,器件出射光的光通量、照度、发光效率都要比平整时大;同时发现器件在平整和弯曲两种情况下,出射光的发光强度随角度分布情况也不一样。对这些变化从理论上作了解释。     

利用光子晶体提高InP基LED出光效率

应用FDTD方法计算了二维无限大光子晶体的能带结构,并制备出了InP基二维平板结构的光子晶体器件.在制备过程中尝试了仅用PMMA做掩模以及PMMA和SiO2做掩模两种方法.结果表明,不使用SiO2做掩模的情况下,由于PMMA胶选择性较差,在刻蚀过程中难以保证图形的准确转移.而增加SiO2掩模后,获得了图形质量良好的光子晶体结构.成功实现了利用光子晶体结构增强LED的出光效率,与未制作光子晶体结构的LED相比,光子晶体结构LED的出光效率可在原来基础上提高1倍以上.并且随着晶格常数的增加,出光效率进一步提高.     

利用光子晶体提高InP基LED出光效率

应用FDTD方法计算了二维无限大光子晶体的能带结构,并制备出了InP基二维平板结构的光子晶体器件.在制备过程中尝试了仅用PMMA做掩模以及PMMA和SiO2做掩模两种方法.结果表明,不使用SiO2做掩模的情况下,由于PMMA胶选择性较差,在刻蚀过程中难以保证图形的准确转移.而增加SiO2掩模后,获得了图形质量良好的光子晶体结构.成功实现了利用光子晶体结构增强LED的出光效率,与未制作光子晶体结构的LED相比,光子晶体结构LED的出光效率可在原来基础上提高1倍以上.并且随着晶格常数的增加,出光效率进一步提高.     

LED与折射率相关的光提取技术的专利技术综述

本文主要从中国、全球的专利申请量、申请人和分类号的分布等多方面进行统计分析,总结了与LED与折射率相关的光提取技术相关的国内和国外专利的申请趋势、主要申请人分布以及重点技术的发展路线进行了梳理.     

图形化蓝宝石衬底形貌对GaN基LED出光性能的影响

近年来,图形化蓝宝石衬底(PSS)作为GaN基LED外延衬底材料被广泛应用.通过干法刻蚀和湿法腐蚀制备了不同规格和形状的蓝宝石衬底图形,并进行外延生长、芯片制备和封装验证,采用扫描电子显微镜(SEM)和3D轮廓仪进行形貌表征,研究了不同规格和形状的衬底图形对LED芯片出光性能影响,并与外购锥形衬底(PSSZ2)进行对比.结果表明,在20 mA工作电流下,PSSZ2的LED光通量为8.33 lm.采用类三角锥和盾形衬底的LED光通量分别为7.83 lm和7.67 lm,分别比PSSZ2衬底低6.00％和7.92％.对锥形形貌进行优化,采用高1.69 μm、直径2.62 μm、间距0.42 μm的锥形衬底(PSSZ3)的LED光通量为8.67 lm,比PSSZ2衬底高4.08％,优化的PSSZ3能有效地提高LED出光性能.     

环境亮度与LED显示屏亮度调整方案的设计

随着LED显示屏在各行各业的的广泛应用,需要对显示屏周边的各种环境因子进行实时监测。环境亮度监测-LED显示屏亮度调整的设计实现可以实时监测显示屏周边环境亮度的变化,并将采样的亮度值进行处理,去除其中的异常值进行自动校正算法处理,而后再把需要调整的亮度信息发送到LED控制系统进行LED显示屏亮度调节。环境亮度监测-LED显示屏亮度调整的设计实现显示屏亮度跟随周边亮度的变化的自动调节,既可以降低能源消耗,同时可以避免因显示屏亮度设定过高、过低而导致的观看不适,从而提高显示屏的观看效果。     

正装、倒装结构GaN 基LED提取效率分析

从几何和物理光学角度分析了影响GaN基LED提取效率的因素,并以理论分析为基础,利用Monte-Carlo光线追踪的方法,对GaN基LED的提取效率进行模拟,比较不同器件结构对LED提取效率的影响.模拟结果表明,采用倒装结构可以显著提高GaN基LED的提取效率,Ni/Au透明电极透射率为0.6～0.9时,相对于普通正装结构,倒装结构可以使LED提取效率提高39%～16%.     

用于背投电视的LED光源

发展了一种带初级光学元件的新型LED光源，其亮度水平已适合将来背投电视的要求。讨论与此种LED封装性能密切相关的议题：基础的芯片技术、合适的的封装设计和初级光学元件。同时也介绍了在背投电视中使用LED光源的一些优点。     

微透镜阵列提高LED多芯片封装取光效率的仿真

提出在LED多芯片平面封装表面添加微透镜阵列,以提高取光效率。仿真分析了微透镜阵列的半径、间距和排列方式等对取光效率的影响。分析结果表明,通过在封装平面添加微透镜阵列,可以极大地提高取光效率,微透镜的填充因子是影响取光效率大小的关键因素,填充因子越大,则其取光效率越高;微透镜的排列方式对出射光强的分布也会产生影响。     

一种基于配光曲线的LED天幕灯矢量设计方法

针对发光二极管(LED)天幕灯使用中的非对称大面积照明特点,提出了一种基于配光曲线的LED天幕灯矢量设计方法。根据目标面的能量分布要求计算天幕灯总配光曲线,依据其中的反射配光曲线设计反射面。设计中应用光度学、几何光学、边缘光线原理及Matlab软件中的龙格-库塔法,得出反射面各点坐标。通过Solidworks软件构建反射面模型,应用Zemax软件对其进行照明仿真,结果表明,照明均匀度达到设计要求,能量利用率超过80%,表明该设计方法具有实用价值。     

ZnO微纳结构对GaN基LED光提取效率的影响研究

基于时域有限差分法(FDTD)在GaN基LED表面分别生长了 ZnO柱状与锥状微纳结构,并利用Rsoft模拟仿真软件分析了两种结构的几何参量(排列周期p、高度H、底面直径D等)对GaN基LED光提取效率的影响.结果表明两种结构均可提高器件的光提取效率,柱状结构在H=0.25 μm,p=1.5 μm,D=0.9μm时表现最优,其光提取效率是未加任何结构平板LED的5.6倍;而锥状结构在H=0.6μm,p=1.4 μm,D=1.4 μm时表现最优,其光提取效率是未加任何结构平板LED的5.3倍.研究结果对高性能GaN基LED的设计与制备具有一定指导意义.     

LED照明的Z-立方体光机

为了提高LCoS投影机基色的饱和度、均匀性和对比度，提出了一种基于LED照明光学与彩色处理系统的Z立方体(Z—cube)。本文阐述了光机的工作机理，并通过光线追踪程序的模拟评估了它的光学性能，反映出它适合投影应用的良好均匀性。     

基于白光LED的可见光通信研究进展

白光LED将成为未来主要的照明光源,这使得基于白光LED的可见光通信(VLC)在通信网络中具有一定的优势。介绍了可见光通信系统的优势及发展概况,分析了包括通信速率的提高、全双工通信的实现以及与现有通信网络互联等关键技术,综述了可见光通信技术的应用现状,并展望了可见光通信技术的应用前景。     

从LED芯片评析LED显示屏的视觉刷新频率、灰度级数与LED利用率效能表现

随着一个城市的经济发展,高楼大厦林立,LED显示屏也随着科技的发展与信息传播的需求与城市人民的生活结合,无论在城市、广告租赁乃至国际活动中,皆可看到LED显示屏被广泛运用。然而,从LED显示屏系统效能表现来说,这些显示屏是否皆能够满足观赏者的需求?例如,LED显示屏的影像是否能符合人眼视觉观赏,或者照相机不同快门速度摄像的考验,乃至符合LED显示屏供货商追求的性价比等条件?好的LED显示屏与拙劣的LED显示屏,皆影响城市的面貌与LED产业环境的发展。本文即针对LED显示屏显示效能进行讨论,试图从"视觉刷新频率"、"灰度级数"、"LED晶粒利用率"三层面分析LED显示屏应具备影像显示的规格与分辨显示屏好坏的方法。     

多芯片阵列组合白光LED封装研究

文章阐述了LED器件的发光原理和芯片电极结构,围绕白光HB-LED的封装工艺,设计单个大功率芯片封装结构并对整个封装工艺进行研究,提出了多芯片阵列组合封装的创新理念,将其应用于多芯片阵列封装模块中。得出HB-LED封装中关键技术问题是提高外量子效率,采用高折射率硅胶减少折射率物理屏障带来的光子损失;采用高热导率的材料,减少由于封装工艺的缺陷带来的界面热阻。