一种新型微通道分析系统——发光二极管诱导荧光检测器

报道了一种新型发光二极管诱导荧光检测器。该系统采用共线性光学结构、通过柱上检测可与微通道分析系统在线联用。以异硫氰酸荧光素(FITC)及其标记的氨基酸为标样、结合毛细管电泳和流动注射技术评价了该系统。对FITC标记的苯丙氨酸浓度检测限为10-8 mol·L-1(柱上检测,0.05 mm内径),在1×10-7～2×10-5 mol·L-1有很好的线性关系(r2 =0.999),6次连续进样所得峰高值相对标准偏差(RSD)小于3 %。     

一种高效率光子晶体发光二极管

利用光子晶体设计了一种高效率的发光二极管结构，以一个面型光子晶体反射与输出光相反方向传播的光，以另一光子晶体反射层构成抛物面反射侧向发射的光并使之间接近于轴线的方向传播，发光区域位于抛物面的焦点平面外。当发光面直径为2F,抛物面焦心到上部与空气交界处的高度为63.83F时，可以保证从发光区域发出的光绝大部分能够透射出去，使得发光二极管的光学效率可以接近100%。我们还以1550nm的主波长发光二极管为例给出了光子晶体的结构参数的设计实例。     

聚合物发光电池——一种新型的聚合物发光器件

介绍了聚合物发光电池的结构、工作原理和目前的研究状况，并比较了聚合物发光电池和聚合物发光二极管的优缺点。     

强化显示的发光二极管

 英国剑桥大学的物理学家N.C.Greenham和化学家S.C.Moratti制造出了一种高效产生光线的聚合物,其用途如同一个发光二极管(LED)。传统的半导体LED大多是用无机材料做成的,现在广泛地用于电子设备的显示,从数字式钟表直到汽车、飞机以及计算机等的操纵台。新研制的聚合物光源和现在的许多LED具有同样的功能,并且即将超过现有LED的效率。     

一种基于碳纳米管场发射的发光二极管

制作了一个基于碳纳米管场发射的发光二极管,实验结果表明,这种发光二极管驱动场强低,亮度高,能够满足常用显示器和发光管的亮度要求,同时也用边界元法讨论了碳纳米管之间的场屏蔽效应.     

一种基于荧光材料的聚合物白光发光二极管

制备了一种基于荧光聚合物共混的单发光层聚合物白光发光二极管.器件结构为铟锡氧化物/苯磺酸掺杂聚乙烯基二氧噻吩/发光层/ 1,3,5-三(N-苯基-2-苯并咪唑-2)苯41/Ba/Al,蓝光材料芴-氟化喹喔啉共聚物(PF-BPFQ5)、绿光材料苯基取代的聚对苯乙炔(P-PPV)和红光材料聚(2-甲氧基-5-(2′-乙基己氧基)-1,4-对苯乙炔)(MEH-PPV)共混为发光层.当PF-BPFQ5,P-PPV,MEH-PPV的质量比例为100∶06∶06时,获得标准的白光,色坐标为（033 关键词： 聚合物发光二极管 白光 共混     

基于旋转二维发光二极管阵列的体三维显示系统

利用发光二极管 (LED)的高速发光特性 ,以旋转的二维发光二极管阵列为显示载体 ,通过时分寻址电路快速显示三维形体的二维截面序列。受调制的离散二维图像信息 ,因视觉暂留而形成深度效应 ,将被整合感知为一幅连续的三维图像。成功实现了具有 4 915 2个体像素 ,尺寸为14 4 .6mm× 110mm的柱体空间内的三维显示 ,图像具有双目视差、调节、会聚等常规视差信息 ,能提供真实的深度暗示 ,可同时从任意角度直接观察。论述了系统的显示原理及图像编码分解方法 ,分析和讨论了显示质量与体像素优化选取、起始位置显示信息的关联程度     

微型曲面发光二极管阵列照度一致性研究

为提高微型曲面发光二极管(LED)阵列在显示及照明使用方面的舒适度,针对微型曲面LED阵列照度分布的均匀性问题进行研究.采用TracePro光线追迹法分别计算了柱面显示阵列及球面照明阵列的照度分布.计算结果表明,曲面弯曲半径R和光源辐射参数m是影响柱面阵列照度分布的主要因素.通过合理排布阵列像素单元位置,可以增强器件显示均匀度,提高能量利用效率.10×10柱面LED阵列最大平坦化照度均匀度为90.5%.对球面环形阵列照度分布计算结果表明,单环形LED阵列照度均匀性与像素数量无关.影响球面多环LED阵列照度分布的参数主要包括环线分布系数K、环法线与第一环阵列光源法线夹角(?)_0及各环线像素光通量之比φ.以双环LED阵列为模型进行计算,获得最大平坦化照度均匀度为94.8%.调整球面多环阵列位置参数可实现不同照度分布模式.实验对比了微型LED像素单元夹角θ分别为13°,15°和17°时的照度分布,实验结果与理论计算较为一致.本文取得的理论与实验结果可以为微型曲面LED显示及多模式智能照明设计提供参考.     

一种新型成象激光雷达的理论分析和模拟实验

本文对采用雪崩光电二极管(APD)阵列的非扫描成象激光雷达进行了理论分析,得出了其角分辨率、信噪比(S/N)和作用距离的计算公式.采用单只APD在焦平面上扫描的方法进行了模拟实验,初步验证了理论公式和本方案的可行性.     

感光性树脂应用于发光二极管平面自适应封装技术

采用感光性树脂+荧光粉进行了发光二极管平面自适应涂覆技术,实现了白光发光二极管荧光粉涂层的平面化工艺,使器件出光的亮度、空间色度均匀性较之传统封装工艺器件有了明显的改善,光斑及单管间色度、亮度偏差均小于6%.综合聚乙烯醇的感光和硅胶的物化、光学性能,在粉浆法工艺中采用乳化技术,实现了聚乙烯醇+硅树脂的多相结构的荧光粉平面涂层,有助于进一步改善荧光粉层的物化性能,而多相涂层有效折射率的提高更有利于提高器件的整体出光效率.由于感光性树脂其感光波长覆盖范围非常广,另外还可以通过光增感等技术使其感光波长范围变得其与发光二极管的发光波长相匹配,这样,对于各种荧光粉转化的白光发光二极管都可以实现平面涂层技术.由于大部分感光材料对紫外部分的吸收更强烈,所以对于紫外+三基色荧光粉的传统灌封技术将会得到明显的改善.     

感光性树脂应用于发光二极管平面自适应封装技术

采用感光性树脂+荧光粉进行了发光二极管平面自适应涂覆技术,实现了白光发光二极管荧光粉涂层的平面化工艺,使器件出光的亮度、空间色度均匀性较之传统封装工艺器件有了明显的改善,光斑及单管间色度、亮度偏差均小于6%.综合聚乙烯醇的感光和硅胶的物化、光学性能,在粉浆法工艺中采用乳化技术,实现了聚乙烯醇+硅树脂的多相结构的荧光粉平面涂层,有助于进一步改善荧光粉层的物化性能,而多相涂层有效折射率的提高更有利于提高器件的整体出光效率.由于感光性树脂其感光波长覆盖范围非常广,另外还可以通过光增感等技术使其感光波长范围变得其与发光二极管的发光波长相匹配,这样,对于各种荧光粉转化的白光发光二极管都可以实现平面涂层技术.由于大部分感光材料对紫外部分的吸收更强烈,所以对于紫外+三基色荧光粉的传统灌封技术将会得到明显的改善.     

新型发光二极管透镜产生局域空心光束

首次提出采用发光二极管和二次光学透镜直接产生单个局域空心光束的方法.首先从几何光学角度分析发光二极管点光源结合二次光学透镜产生局域空心光束的原理,推算出所得局域空心光束长度及最大暗域半径计算公式,随后用数值计算软件Matlab,3D建模软件Soidworks及光学仿真软件Tracepro计算得出一款二次光学透镜并进行了仿真验证.同时计算了可能获得的局域空心光束的最小尺寸和囚禁粒子的散射力.结果显示:该透镜能够产生单个局域空心光束,所得局域空心光束的长度及最大暗域半径都在误差允许范围内与理论计算符合.研究成果为采用发光二极管光源产生局域空心光束提供一种现实可行低成本的有效方法.     

蓝光钙钛矿发光二极管:从材料制备到器件优化

金属卤化物钙钛矿材料凭借其低成本、高色彩饱和度、高荧光量子产率、可调的发光波长和溶液加工等特点,在下一代平板显示和固体照明领域极具应用前景。得益于对钙钛矿材料的设计、器件结构的优化和发光机理的深刻认识,自2014年首次观察到室温下的钙钛矿电致发光现象以来,绿光、红光和近红外钙钛矿电致发光二极管(PeLED)的外量子效率(EQE)目前已迅速突破了20%。然而,作为三基色之一的蓝光PeLED发展较为缓慢,这严重制约了全彩色PeLED的发展。最近一年来,蓝光PeLED的效率增长显著,EQE已经超过10%。本文总结了蓝光钙钛矿材料的制备和器件结构的优化,并对未来蓝光PeLED发展方向和所面临的问题进行了讨论,以期促进蓝光PeLED的发展。     

基于离子注入隔离的微缩化发光二极管阵列性能

基于F离子注入隔离技术实现一种新型微缩化发光二极管(micromicro-LED)阵列器件,并系统研究注入能量及发光孔径对micro-LED阵列器光电性能的影响.研究结果表明:相比于F离子50 ke V单次注入器件, 50/100 ke V两次注入器件具有更好的光电性能,器件反向漏电降低8.4倍,光输出功率密度提升1.3倍.同时,在不同的发光孔径(6, 8, 10μm)条件下,器件反向漏电流均为3.4×10–8 A,但正向工作电压随孔径增大而减小,分别为3.3, 3.1, 2.9 V.此外,器件不同发光孔径的有效发光面积比(实际发光面积与器件面积之比)分别为85%, 87%, 92%.与传统台面刻蚀micro-LED器件相比,离子注入隔离技术实现的micro-LED器件具有较低反的向漏电流密度、较高的光输出密度及有效发光面积比.     

一种压控波长可调谐异质结有机薄膜发光二极管

利用空穴型聚合物材料ＲＯＰＰＶ－１２［聚（十二烷氧基－对苯乙炔）］与电子型有机小分子材料Ａｌｑ３（八羟基喹啉铝）配合制备了有机薄膜异质结发光二极管。发现该异质结器件在ＲＯＰＰＶ－１２的厚度保持为７０ｎｍ、Ａｌｑ３的厚度为２０ｎｍ时，器件的性能最优，且电致发光完全来自ＲＯＰＰＶ－１２；而当Ａｌｑ３的厚度为３２ｎｍ时，发光区域则跨越了ＲＯＰＰＶ－１２与Ａｌｑ３，器件在较低驱动电压下来自ＲＯＰＰＶ－１２的光发射占主导地位，随着电压的升高，Ａｌｑ３的光发射逐渐占据了主导地位。在相同电压下，前一器件的亮度、电流、发光效率都要远高于后一器件。分析了其发光机理。     

面向显示应用的微米发光二极管外延和芯片关键技术综述

随着显示技术的不断发展,高度微型化和集成化成为显示领域主要的发展趋势.微米发光二极管(lightemitting diode, LED)显示是一种由微米级半导体发光单元组成的阵列显示技术,在亮度、分辨率、对比度、能耗、使用寿命、响应速度和稳定性等方面相比于液晶显示和有机发光二极管显示均具有巨大的优势,应用前景十分广阔,同时也被视为下一代显示技术.目前商用的5G通信技术与显示领域的虚拟现实、增强现实和超高清视频等技术的结合,将进一步推动微米LED显示产业的发展.在面临发展机遇的同时,微米LED显示领域也存在着一些基础科学技术问题需要解决.本文主要总结了微米LED显示从2000年以来的一些研究进展,重点介绍了微米LED显示在外延生长和芯片工艺两方面存在的主要问题和可能的解决方案.在外延生长方面主要介绍了缺陷控制、极化电场控制和波长均匀性等研究进展,芯片工艺方面主要介绍了全彩色显示、巨量转移和检测技术等进展情况,并对微米LED显示在这两方面的发展趋势进行了讨论.     

GaN基微缩化发光二极管尺寸效应和阵列显示

设计制备了不同大小的单颗微缩化发光二极管(Micro-LED)和Micro-LED阵列.其中,单颗MicroLED尺寸为40—100μm,其电极结构为共N极, P极单独引出;阵列像素数量为8×8,被动驱动结构,像素大小为60μm.器件制备过程中使用厚光刻胶作掩膜,刻蚀N型GaN外延片至衬底,形成隔离槽.通过优化电极结构和厚度,提高了P电极在隔离槽爬坡处的可靠性;使用现场可编程门阵列(field-programmable gate array, FPGA)对Micro-LED被动阵列进行了驱动显示.对于不同尺寸的单颗Micro-LED进行了电学、光学、热学等方面的测试分析.结果表明:随着尺寸的减小, Micro-LED所能承受的电流密度越大; Micro-LED与普通蓝光LED相比具有较大的k系数,并且随着尺寸的减小, k系数的数值增大,热稳定性不如传统蓝光LED.FPGA可以实现对Micro-LED被动阵列的良好驱动.     

日本的一种新型红色发光二极管

日本三菱电气公司最近新出一种砷化铝镓二极管,发6,700埃的红光,有塑料透镜,光束的张角为60°。据称,最高电流50毫安时,亮度在500呎朗伯以上,寿命估计达几万小时,用一个单片做出1,600个切割片,成品率30％。 按照予定的镓和铝的比例,生长出成分均匀的外延层,是制备二极管的一项重要