基于超像素的硅基有机发光二极管微显示器

基于超像素技术,针对彩色硅基OLED(Organic Light Emitting Diode)微显示器,提出一种数字驱动策略,通过复用相邻像素信息,使单像素用于多个相邻像素成像,大幅提高显示分辨率.设计了一种数字驱动彩色OLEDoS(Organic Light Emitting Diode on Silicon)微显示器驱动电路,在120 Hz帧频的条件下,可实现256级灰度和4K显示分辨率,且电路面积和每秒数据传输量仅为传统驱动方式的50%.经测试验证,该驱动电路可实现的OLED像素平均电流范围为13.1 pA~3.74 nA,可满足微显示器近眼显示需求.

高效高亮度有机红色微腔发光二极管

采用普通的Alq∶DCM红光发光材料体系,制作了结构为Glass/DBR/ITO/NPB/Alq∶DCM/ MgAg的有机红光微腔发光器件,实现了纯红光发射,器件发射峰位于600 nm.与无腔器件相比,微腔器件光谱半峰全宽(FWHM)从92 nm压缩为32 nm,色度从X=0.58,Y=0.41改善为X=0.6,Y=0.4,微腔器件的最大发光效率为3 .1 cd/A,最大亮度为32 010 cd/m2.

微腔有机发光二极管

设计了由分布布拉格反射镜 (DBR)和金属反射镜面形成的微腔结构。利用 8-羟基喹啉铝 (Alq3)作为电子传输层兼作发光层 ,TPD作为空穴传导层 ,制成了有机发光二极管(OLED)和微腔有机发光二极管 (MOLED)。发现MOLED的光谱半宽比OLED的窄得多 ,而光密度则得到了增强。对腔长进行调节 ,MOLED光谱峰出现移动。实验结果与理论计算基本符合。

空穴注入层对微腔有机发光二极管光电性能的影响

有机发光二极管（OLED）因具有效率高、自发光、种类多样、能耗低、制造成本低、又轻又薄、发光谱域宽、无视角依赖性等一系列独特优点而引起广大科学家的极大关注。微腔可以窄化有机发光二极管出射光谱,提高有机发光二极管的色饱和度。以玻璃为衬底,金属Ag薄膜作为器件阳极金属反射镜,NPB为空穴载流子传输材料,Alq3为发光材料和电子载流子传输材料,Al膜作为器件阴极金属反射镜,制作了结构是衬底/Ag（15nm）/MoO3（xnm）/NPB（50nm）/Alq3（60nm）/Al（100nm）的A,B,C和D四种类型的微腔有机发光二极管,其中：A,x=4nm;B,x=7nm;C,x=10nm;D,x=13nm。在电压13V时,器件A,B,C,D的亮度分别达到928,1 369,2 550和2 035cd·m-2。在电流密度60mA·cm-2时,A,B,C,D器件的电流效率分别达到2.2,2.6,3.1和2.6cd·A-1。实验结果表明,在有机微腔发光二极管内部,电子为多数载流子,空穴是少数载流子。MnO3薄膜在4~10nm的厚度范围,能够极大地增强器件空穴的注入能力。并且,随着MnO3薄膜厚度的增加,空穴注入能力不断增大。

微腔结构对铕配合物有机电致发光二极管(OLEDs)性能的提高

成功制备了铕配合物的微腔结构有机发光二极管(OLEDs), 其发射层采用质量比为1∶3的空穴传输材料(TPD)和电子传输材料(Eu(DBM)3bath)的混合层。该器件实现了Eu3+高色纯度红光发射,其色坐标为(x=0. 651, y=0. 338);并克服了微腔器件的发光颜色随探测角度增大而变化的缺点。在微腔器件中,最大亮度在19V时达到1 160cd/m2;在高电流密度时的EL效率得到明显提高。

基于MEMS的波长可调谐微腔有机发光二极管的设计

利用MEMS空气腔在静电力作用下的变形 ,设计了一种波长可调谐的微腔电致有机发光二极管 通过外加电压 ,可调制发光中心波长 模拟计算了不同电压下的光谱特性 ,结果表明可以获得半宽度为 2 .14nm ,可调谐范围为 15 0nm的发光光谱

发光二极管光固化灯和普通卤光灯对离体牙树脂固化微渗漏影响的研究

目的探讨牙科发光二极管光固化灯对离体牙备洞树脂充填固化后的边缘微渗漏的影响。方法离体磨牙73颗,随机分为实验组(MORITATMPENCURE,38颗牙)和对照组(3MTMESPETMEliparTM2500,35颗牙),制备标准类洞,隔湿、消毒,干燥后用可乐丽菲露AP-X复合树脂充填,用上述两种光源的固化灯固化,打磨抛光。经冷热循环处理后进行染色、剖开,用体视显微镜定量和扫描电镜定性观察并拍照。结果体视显微镜下实验组和对照组中没有产生微渗漏的牙齿均占大多数,而重度微渗漏均极少,两者均有较好的边缘封闭效果,差异无统计学意义,扫描电镜提示实验组边缘密合度要好于对照组。结论发光二极管光固化灯和普通卤光灯一样,都可以较好地固化可乐丽菲露AP-X复合树脂,而发光二极管光固化灯可能有更好的降低微渗漏的能力。

光子晶体微腔发光二极管

光子晶体微腔因其具有增强自发辐射、定向输出和单模工作的能力而受到广泛关注。介绍了光子晶体微腔发光二极管的基本原理、设计、特性、制作及其典型器件。

一种微腔有机发光二极管的设计与性能研究

设计了PPV为发光层、Ag和DBR为上下反射镜、结构为Glass/DBR/ITO/PPV/Ag的微腔有机发光二极管。应用特征矩阵法,系统地研究了DBR和银镜的性质对器件性能的影响。结果表明:1)当金属厚度较小时,随着厚度的增加,器件的反射峰值不断增加并且蓝移,但是当厚度达到100 nm后,再增加厚度反射谱基本上没变化;2)随着DBR周期数的增加,器件的反射谱峰值不断增大,峰值半宽度不断变窄。3)器件的EL谱的峰值随着金属反射率的增加不断增大,而随着DBR反射率的增加是先增加后减小的。并给出了不同条件下DBR的最优化选择依据。

基于顶发射有机发光二极管的二阶微腔长度性能研究

在玻璃衬底生长金属铝作为不透明阳极,制备了结构为Al(100 nm)/TAPC(x nm)/TCTA(10 nm)/TCTA:Ir(ppy)3(10%,25 nm)/TPBi(30 nm)/LiF(2 nm)/Al(1 nm)/Ag(20 nm)/Alq3(y nm)作为顶发射的有机发光器件,其中x为30、130、160、170和180,y为20、40、60和80,研究了器件的二阶腔长及出光耦合性能。实验表明,通过改变空穴传输层的厚度,使器件微腔长度处于第二阶微腔效应增强区,可以提高器件的光电性能。同时当光输出耦合层厚度发生改变时,半透明阴极的光线穿透率与反射率发生改变,从而有效改善器件的光电性能。当微腔长度为230 nm、光输出耦合厚度为80 nm时,器件具有最佳的光电性能,并且光谱的角度稳定性强。器件最大亮度、电流效率和功率效率分别达到25 960 cd/m2、19.1 cd/A和16.01 lm/W。

DMD并行光刻制作微透镜阵列提高有机发光二极管的耦合效率

分析了半球形微透镜阵列提高有机发光二极管耦合效率的特性,利用光线追迹法对其进行了模拟仿真.利用DMD并行光刻和热熔法结合制作了不同口径的球冠状微透镜阵列模板,通过电铸和UV压印制作了微透镜阵列薄膜.并将其附在有机发光二极管玻璃基底表面,测量其光亮度.实验结果表明,在垂直基底方向上,微透镜阵列薄膜可将光亮度提高42%.

利用微球层提高有机发光二极管出光效率

采用自组装的方法(提拉法)在普通玻璃盖玻片衬底上制备了聚苯乙烯微球层,对其进行简单的热处理可获得类似微透镜的结构。利用折射率匹配液将其耦合在常规OLEDs的出光面,研究了其对器件光学特性的影响。初步的研究结果表明:热处理后的直径为3μmPS微球层可将限制在玻璃衬底中的部分光耦合到前向外部空间,并将OLEDs器件正方向的发光亮度(效率)提高大约9%。

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Micro-LED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.

基于显微红外热点定位系统的发光二极管失效分析

失效定位技术是发光二极管失效性分析中的重要组成部分,本文在主流的3种失效定位技术:光子辐射显微技术、光诱导电阻变化、红外热成像显微技术的基础上,提出了一种显微红外热点定位测试系统。该系统通过双线性插值算法使源图像放大至原来的4倍,在使用20μm微距镜头的条件下,能达到与5μm微距镜头接近的效果,降低了LED失效检验成本。利用可见光图像和红外热像图的叠加,提高电压对LED芯片失效点进行锁定,能在大范围内迅速定位LED芯片缺陷所在。在此基础上,结合FIB技术和SEM设备分析LED芯片微观结构,可以进一步分析LED芯片的失效原因,最终得到LED芯片的失效机理。实验结果表明,在初步的缺陷定位中,显微红外热点定位系统可快速地在无损条件下大范围区域内提供LED热数据分布,定位关键失效点,有效地提高了工作效率,降低了失效检测成本。

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.

锥形微透镜保偏光纤与超辐射发光二极管的耦合

对采用锥形光纤微透镜的保偏光纤与超辐射发光二极管的耦合进行了理论分析。制作出几种不同的微透镜保偏光纤,并对它们进行了耦合试验,找到了制作具有高耦合效率的微透镜保偏光纤的方法。

非周期微纳结构增强有机发光二极管光耦合输出的研究进展

有机发光二极管(OLED)具有功耗低、重量轻、色域宽、响应时间快及对比度高等优点,在全彩平板显示和固态照明等领域均显现出巨大的应用潜力,受到人们的广泛关注.然而,较低的光输出效率使得器件的外量子效率远低于内量子效率,这严重制约了OLED器件的发展和应用.因此如何提高OLED器件的光耦合输出效率己成为备受关注的研究课题.本文主要介绍了采用非周期微纳结构提高OLED器件光耦合输出效率的最新研究进展,对随机微纳透镜结构、光散射介质层、聚合物多孔散射薄膜、随机凹凸波纹结构及随机褶皱结构等多种对器件亮度分布和光谱稳定性无明显影响的光耦合输出技术进行了总结和讨论.最后,对提高OLED器件光耦合输出研究做了总结和展望.

折射率匹配对绿光发光二极管微显示光学性能影响

设计了用于发光二极管(LED)微显示器折射率匹配层结构,可以提高LED微显示器的光学性能。倒装结构的LED微显示器出光面为蓝宝石(折射率约1.76),它和空气的折射率(约为1.0)相差较大,会有很大一部分光因为全反射而反射回器件内部被吸收,导致器件的光效率降低。本文通过涂敷折射率匹配层硅胶(折射率约1.41~1.53)的方法,改变器件表层的折射率使其和空气的折射率相匹配,增加光逃逸锥角,从而提高器件的光效率。结果表明涂敷硅胶可以提高光效率约25.75%,在涂敷硅胶基础上盖玻璃片(折射率约1.47)可提高光效率约32.78%,且硅胶涂敷前后器件的电学、光学、结温稳定性好。尽管增加的是侧方向的光通量,但是其光效率的增加为高效率LED微显示的实现提供了参考依据。

微电流高效率650nm谐振腔发光二极管

基于微腔理论和薄膜光学传输矩阵模型,设计并制备了孔径不同的谐振腔发光二极管.通过对外延结构的设计和对器件的制备与测试,详细研究了微腔结构、腔谱失谐以及有效辐射面积对器件发光效率、峰值波长和半波全宽等性能的影响,最终降低了器件的启亮电流并且提升了器件的外量子效率.制备的器件能够在100μA偏置电流下产生肉眼清晰可见的微瓦级光强,在1mA电流下达到0.16mW的光功率和7%的外量子效率.器件的峰值波长为650nm,并且在0.1~7mA范围内不随电流改变而发生变化.远场分布为均匀对称的圆形光斑,水平和竖直发散角分别为46°和48°.与普通发光二极管相比,该器件具有更高的发光效率和更好的单色性、方向性、波长稳定性,研究成果为实现微小电流驱动的高亮度发光器件提供了基础元件,并为谐振腔发光二极管在微电流下的光电特性研究提供参考与借鉴.

顶发射型有机发光二极管微腔效应的研究

引言 与传统的液晶平板显示相比,有机发光二极管（Organic Light-emitting Diode,OLED）具有高效率、高对比度、高响应速度等优势,而成为显示领域的研究热点。按照光的出射方式可将OLED分为底发射型和顶发射型两种。传统的底发射结构出光效率受限于面板的开口率,难以有效利用光源,要达到同样的亮度,必须运行在较高亮度,使得效率和寿命下降;而顶发射的结构模式由于避开面板底层线路的影响，则可有效提升开口率。