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。

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。

初探LED的出光率

LED的低出光率制约了LED的发展。它导致了芯片发热、光衰快、LED寿命降低等影响。另外,它也影响了LED厂商降低生产成本的可能。目前一般使用光学透镜以增加光效,然而我们一直采用传统的电子元件封装方法而忽略了LED作为照明的光学特性,这也给LED测量带来了相当大的误差。本文分析了LED芯片低出光率的原因及其影响。同时也介绍了提高出光率的几种途径。

可弯曲式有机电致发光器件的出光率

基于几何光学模型及其原理,推导出在不同弯曲情况下可弯曲式有机电致发光器件的出光率表达式,分析了器件出光率受基板曲率、厚度及有机层折射率的影响,并与平整有机电致发光器件的出光情况作了比较。结果表明:当器件向外弯曲时,出光率随着基板曲率与基板厚度的增大而增大,随着有机层折射率的增大而减小;当器件向内弯曲时,出光率随着基板曲率与基板厚度的增大而减小,随着有机层折射率的增大而减小。对于平整器件,其出光率随有机层折射率的增大而减小。

顶发射聚合物发光二极管的出光率分析

采用传输矩阵法及Matlab软件模拟以聚合物MEH-PPV为发光材料的顶发射聚合物发光二极管(TEPLED)出光率,探讨了阳极材料、阴极材料、折射率匹配层以及发光角度等对器件出光率的影响。从仿真结果可知以传统分布布拉格反射器(DBR)为衬底的器件与以Ag膜为反射阳极的器件相比,表现出更高的出光率,达到47.43%。针对半透明金属阴极对光线的吸收和反射问题,设计了以透明材料为阴极的器件,提高了TEPLED出光率,达到67.11%,与以Ag膜为阴极的器件相比,出光率高出10%。分析了DBR对器件出光角度的影响,结果表明,器件在较小出光角度范围(30°)内DBR结构对整个TEPLED出光率影响较小;当角度大于30°时,器件出光率受DBR的反射特征影响较大。DBR的应用为TEPLED出光率的优化设计提供了理论依据。

ZnO/MgO/环氧树脂基复合材料对LED出光效率的影响

影响LED出光效率的关键因素是芯片顶部的封装材料,芯片顶部封装要求材料具有高透光率、高折射率和高抗老化能力。对纳米MgO和纳米ZnO进行表面改性处理,并按一定的比例加入到环氧树脂中,制备出LED顶部封装材料,既提高了LED的出光效率又简化了封装工艺。结果表明,在纳米ZnO和纳米MgO的共同作用下,LED的出光效率相对于纯环氧封装提高了10.57%,相对于有机硅树脂双层结构封装提高了11.14%,同时提高了LED封装材料的光学稳定性。

聚合物发光二极管面光源的光热特性

运用传输矩阵法及MATLAB软件模拟计算了以MEH-PPV为发光材料的PLED面光源出光率,分析了发光层、PEDOT层、ITO层对器件出光率的影响。模拟分析了玻璃表面半球形、圆台形、圆锥形3种微形貌对器件出光率的影响。仿真结果表明,玻璃表面为圆锥形微散射层对提高器件出光率最有利,且出光均匀性最好。最后分析了PLED面光源工作状态下的热特性,发现发光层的热量容易积聚不易导出。该研究为大面积有机发光照明的优化设计提供了理论依据。

高气密性的深紫外LED半无机封装技术

深紫外LED可通过物理方式破坏病毒和细菌的结构,从而获得高效消毒的效果。相比于工艺成熟的蓝光LED,如何提高深紫外LED的封装可靠性和出光率仍是关键问题。本文采用基底预热方式微固化封装胶,结合阵列点胶方式将石英玻璃固定在镀铜围坝,制备了半无机封装的深紫外LED。该器件的输出波长为275 nm,半峰宽约为11 nm。对比传统类透明材料封装的器件,石英封装的深紫外LED有更高的出光率。在真空红墨水和氦气漏率实验中,采用本文提出的半无机封装技术的深紫外LED器件表现出高密封性。此外,在加速老化测试中,该封装器件的光衰速率在20%以内。实验结果表明,对比有机封装的深紫外LED器件,在基底预热条件下,采用阵列点胶固定石英玻璃是现阶段提高深紫外LED可靠性的一种封装方法。

粗化玻璃基板对OLED的影响

研究了粗化玻璃对有机电致发光器件的影响,分别在玻璃基板的平滑面及粗糙面上制作有机电致发光器件。所制备的器件结构为Al(15nm)/MoO3(60nm)/NPB(40nm)/Alq3∶C545T(2%,30nm)/Alq3(20nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)。从电流密度-电压-亮度性能及光谱特性等方面对两种器件进行了对比分析。实验结果显示:当蒸镀面为平面时,电流密度及亮度均比粗面型高,其最高亮度达到24 410cd/m2。不同蒸镀面器件的相对光谱几乎没有变化,但粗面型器件存在黑斑,对其产生的原因进行了探讨。

主开关改进对毛细管放电软X光激光的影响

毛细管放电软X光激光方案是实现小型、台式、高效、经济适用的X光激光器的新途径。为获得稳定而较大的激光能量,对激光输出所依赖的众多参数进行优化是实验研究不可或缺的步骤。主开关结构直接决定着主脉冲电流的波形,继而影响激光输出。经过对三种主开关结构进行实验研究,结果表明:改进的并联金属棒支座圆环小圆盘型主开关的导通电感比较合适,可产生较好的主脉冲电流。主脉冲电流和激光输出的平均值比改进前分别提高了4%和31%,而出光率比最初的金属圆筒支座圆环-大圆盘型主开关提高了60%。改进的主开关在获得稳定而较大输出能量的情况下仍然继承了金属圆筒支座圆环-小圆盘型主开关的高耐压性,同时保持了激光束较小的脉宽。