提高Led出光效率的途径

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如何把LED透镜的光学效率提高到99%

如何把LED透镜的光学效率提高到99%

如何把LED透镜的光学效率提高到99%?功率型LED用于照明领域越来越成熟,为达到良好配光效果而采用了二次光学透镜,为满足不同效果而设计的各种性质的透镜,其使用材料大多为光学级亚克力(PMMA),其透光率约为92%。

您可能要说了,是啊,材料透光率已经92%了,你凭什么说能做到99%呢?客官莫急,听我道来:引起光损失的主要有以下两方面原因:1、透射界面的反射损失2、光学材料本身的吸收损失界面反射导致的光损失往往被忽视,大家更多关心的是材料本身的吸收。

其实,对于透射率较高、体量较小的透镜而言,界面反射造成的损失远远比材料本身吸收的损失要更大。

什么是界面反射损失?光线经过折射率有差异的的界面,均要发生界面反射,有必然的反射损失。

反射光通量与入射光通量之比称为反射系数(反射率)所以,普通透镜在使用时,光线是这样损失的:假设芯片发的光是104,通过一次透镜(封装)出来,经过一次界面损耗4%,剩下100;进入二次透镜时,又经过一次界面损耗4%,剩下96;从二次透镜出来,又是一次界面损耗4%,最终剩下92。

图:普通透镜的光损失情况如果把一、二次透镜之间的空隙填满呢?减少两次界面损耗,听上去是个好主意!这样,填胶透镜在使用时,光线是这样损失的:芯片发的光还是104,通过一次透镜出来,没有界面,没有损耗,剩下104;进入二次透镜时,没有界面,没有损耗,剩下104;从二次透镜出来,这次有界面损耗了,4%,最终剩下100!图:填满一次、二次透镜间隙的光损失情况100%-92%=8%,光效提升8%这个“填满”的方法,就是“自适应胶体”技术自适应胶体技术透镜优点:1、透镜透光率超过99%,有些光源还能超过100%;2、与普通的路灯透镜对比,效率提升8~10%;透镜和胶体是这个样子的:图:填胶透镜图:自动填满间隙的胶体不能只是吹理论,咱实际测一下:1、在灯具不安装透镜的情况下,进积分球测试,得出结果如下:由测试报告得:裸光源光通量618.2lm色温3672K。

提高发光二极管(led)外量子效率的途径

提高发光二极管(led)外量子效率的途径

提高发光二极管(led)外量子效率的途径1 LED基础知识发光二极管(LED)是一种常见的半导体器件,可以将电能转化为光能,并被广泛应用于照明、显示、通信等领域。

LED的外量子效率是指发出光子的数量与注入电子的数量之间的比值,是反映LED光电转换效率的重要参数。

提高LED的外量子效率可以增加其发光强度、降低其能量消耗和使用成本,对于LED产业的发展具有重要意义。

2 增加载流子浓度载流子浓度是影响LED发光效率的重要因素,可以通过增加注入电流、提高材料掺杂浓度等途径增加载流子浓度。

其原理是在P型和N 型半导体之间形成能带差,当施加正向电压时,电子从N型半导体向P 型半导体移动,空穴从P型半导体向N型半导体移动,当它们在PN结处复合时,会发射光子。

因此,增加载流子浓度可以促进载流子的复合,提高LED的发光效率。

3 提高材料品质发光效率受到材料品质的影响,包括晶格匹配度、散射、缺陷等因素。

材料品质差会导致载流子复合缓慢或通道散射,影响光子的产生和传输。

因此提高材料品质可以改善LED的外量子效率。

可以通过改变生长工艺、合适的后处理等方法来提高材料品质。

4 设计优化结构LED的结构设计也对其外量子效率产生一定影响。

结构设计方面包括对电极的布局、量子阱的设计、材料的选择等。

同时,指定适当的添加剂,可以提高发光强度。

因此,在阐述塞尔斯效应的基础上,不断优化LED器件结构,实现瞬态诱导荧光技术,可以更好的提高LED 外量子效率。

5 提高外部量子效率——光封装光封装是提高LED外量子效率的重要因素。

LED器件在出厂时需要进行封装后才能运用到各个领域。

光封装有直接耦合封装和反射杯封装两种,前者在外形小,光透过量大的项目使用较多;后者采用反射杯设计的光封装,能使光子反射并多次反射,从而提高LED外量子效率。

6 总结在提高LED的外量子效率方面,载流子浓度、材料品质、结构设计、光封装等因素都是需要考虑的重要因素。

进一步优化LED器件的结构设计,采用高品质材料,提高载流子浓度以及光封装等可以更好的提高LED的外量子效率,大大增强LED的发光强度,降低其能量消耗和成本,促进LED产业的持续发展。

几种增加LED亮度的方法

几种增加LED亮度的方法

提高LED芯片出射效率的技术以目前的技术可以使InGaN有源层在常温,普通注入电流条件下的内量子效率达到90~95%。

当温度升高,内量子效率会比较大的下降。

因此要提高发光效率必须控制结温和提高出光效率。

1 提高LED芯片出射效率的技术1.1 衬底激光剥离技术(Lift-off)因为LED的GaAs基衬底的折射率非常大,所以它所造成的内部光吸收损失很大。

这种方法将LED 的GaAs 衬底剥离,换成透明衬底,然后粘结在透明的GaP衬底上,使光从下底面出射。

所以又被称为透明衬底LED(TS-LED)法。

[4]理论上讲,这种方法可以提高光的出射率一倍。

对于以蓝宝石衬底为主的GaAs系LED而言,其剥离技术(LLO)是基于GaN的同质外延发展的一项技术。

GaN基半导体材料和器件发展的一个重大问题是由于没有合适的衬底而造成的外延层质量问题,解决这个问题的一种可能途径是利用对衬底透明的短脉冲激光照射衬底,融化缓冲层而将GaN外延层从宝石衬底上剥离下来,再用HVPE生长技术制成GaN衬底,用以实现同质外延。

美国的惠普公司在上世纪末最先在AlGaInP/GaAs LED上实现;2002年,日亚正式把它用于UVLED的工艺上,使其发光效率得到很大的提高;2003年2月,德国OSRAM公司用LLO工艺将蓝宝石去除,将LED的出光效率提升至75%。

图1:制作透明衬底用GaP代替GaAs1.2利用光子晶体技术(Photonic Crystal)光子晶体实际上就是一种将不同介电常数的介质在空间中按一定周期排列而形成的人造晶体,该排列周期为光波长量级。

光子晶体中介质折射率的周期变化对光子的影响与半导体材料中周期性势场对电子的影响相类似。

在半导体材料中,由于周期势场的作用电子会形成能带结构,带与带之间有带隙(如价带与导带) ,电子的能量如果落在带隙中,就无法继续传播. 在光子晶体中,由于介电常数在空间的周期性变化,也存在类似于半导体晶体那样的周期性势场. 当介电常数的变化幅度较大且变化周期与光的波长可相比拟时,介质的布拉格散射也会产生带隙,即光子带隙. 频率落在禁带中的光是被严格禁止传播的. 光子晶体也叫电磁晶体(elect romagneticcrystals) 或光子带隙( PBG—photonic band gap ) 材料。

提高大功率白光LED出光效率的关键技术研究

提高大功率白光LED出光效率的关键技术研究

• 147•从提高LED 出光效率的角度,阐述了LED 封装中的关键技术——封装材料、荧光粉涂覆技术。

探讨了LED 发光原理,分析了LED 封装中的关键技术对出光效率的影响,指出了常见封装材料的优劣,常用荧光粉涂覆技术的优劣,给出了提高LED 出光效率的有效方法。

在众多的照明技术中,白光LED 以节能、环保、显色性好、可靠性高、色彩丰富等优势能够完全取代传统光源(白炽灯、卤钨灯、荧光灯)成为21世纪的绿色照明光源。

LED 在芯片设计、封装工艺等方面发展迅猛且硕果累累,被广泛应用于日常生活的方方面面,例如路灯、指示灯、汽车照明、背光源等。

要使半导体照明真正被广大消费者接受,就必须提高白光LED 的发光效率以及发光稳定性。

本文介绍了提高LED 出光效率的思路,分析了提高LED 出光效率的方法和关键技术,以期引起国内同行的注意,为提高大功率白光LED 出光效率而努力。

1 LED概述1.1 LED发光原理LED 是一种半导体固体发光器件,其芯片结构是由P 型半导体和N 型半导体构成的PN 结结构,P 型半导体中存在大量的空穴,N 型半导体中存在大量的自由电子。

其工作原理如图1所示,当向LED 的p-n 结施加正向电压时,P 型里的空穴和N 型里的自由电子相对运动,在p-n 结处相遇并发生复合,从而辐射发光,实现了电能向光能的转化。

理想情况下,电光转换效率100%,但在实际情况下,由于内部损耗,电光效率大约只有20%-30%,大约70%的电能变成了热能,包括泄露电流产生的焦耳热、内部产生的光子由于全反射的作用无法全部射出到芯片外部而转化的热量,这些热量最终以声子的形式存在于芯片中。

图1 LED发光原理1.2 LED结构根据不同的应用场合、外形尺寸和发光效果,LED 封装结构经历了引脚式封装、平面式封装、贴片式封装、板上芯片封装四个阶段,其优缺点如表1所示。

总之,无论是小功率LED 还是大功率LED ,封装技术都是围绕光学、热学、材料、工艺等方面进行研究。

如何提高led显示屏的发光效率

如何提高led显示屏的发光效率

深圳市迈扬科技有限公司1、激光剥离技能(LLO)激光剥离技能(LLO)是使用激光能量分化GaN/蓝宝石接口处的GaN缓冲层,然后完成LED外延片从蓝宝石衬底别离。

技能长处是外延片转移到高热导率的热沉上,可以改善大尺度芯片中电流扩大。

n面为出光面:发光面积增大,电极挡光小,便于制备微布局,并且削减刻蚀、磨片、划片。

更重要的是蓝宝石衬底可以重复运用。

2、芯片键合技能光电子器材对所需求的资料在功能上有必定的需求,一般都需求有大的带宽差和在资料的折射指数上要有很大的改变。

可怜的是,一般没有天然的这种资料。

用同质外延成长技能一般都不能构成所需求的带宽差和折射指数差,而用一般的异质外延技能,如在硅片上外延GaAs和InP等,不只本钱较高,并且联系接口的位错密度也十分高,很难构成高质量的光电子集成器材。

因为低温键合技能可以大大削减不一样资料之间的热失配疑问,削减应力和位错,因而能构成高质量的器材。

跟着对键合机理的逐步知道和键合制程技能的逐步老练,多种不一样资料的芯片之间现已可以完成相互键合,然后能够构成一些特别用处的资料和器材。

3、通明衬底技能InGaAlP LED显示屏一般是在GaAs衬底上外延成长InGaAlP发光区GaP窗口区制备而成。

与InGaAlP比较,GaAs资料具有小得多的禁带宽度,因而,当短波长的光从发光区与窗口外表射入GaAs衬底时,将被全部吸收,变成器材出光功率不高的主要原因。

在衬底与约束层之间成长一个布喇格反射区,能将笔直射向衬底的光反射回发光区或窗口,有些改善了器材的出光特性。

一个更为有用的办法是先去掉GaAs衬底,代之于全通明的GaP晶体。

4、外表微布局技能外表微布局制程是进步器材出光功率的又一个有用技能,该技能的根本关键是在芯片外表刻蚀很多尺度为光波长量级的小布局,每个布局呈截角四面体状,如此不光扩大了出光面积,并且改变了光在芯片外表处的折射方向,然后使透光功率明显进步。

丈量指出,关于窗口层厚度为20μm的器材,出光功率可增加30%。

高光效LED的核心原理与优化策略

高光效LED的核心原理与优化策略

高光效LED的核心原理与优化策略
高光效的原理可以主要归结于LED(发光二极管)的工作原理及其发光效率的优化。

以下是关于高光效原理的详细解释:
一、LED的基础原理
LED(Light Emitting Diode,发光二极管)是一种半导体器件,其核心结构由发光层(活性层)和两个半导体层(n型半导体和p型半导体)构成。

当电流通过LED时,n型半导体中的电子会跨越pn结与p型半导体中的空穴结合,发生电子-空穴复合过程。

在这个过程中,电子从高能级跃迁至低能级,释放出能量,形成光子,从而产生光。

二、提高光效的关键因素
1.内部量子效率:
定义:指在电子-空穴复合过程中,产生光子(即发光)的比例。

提高方法:使用高品质的半导体材料,减少缺陷和非辐射复合;优化活性层的带隙能级结构,增强辐射复合的概率。

2.注入效率:
定义:指电流成功注入到LED发光层中的比例。

提高方法:优化电极设计,提高电极与半导体的接触面积,选择良好的电极材料,减小接触电阻,从而提高注入效率。

3.光萃取效率:
定义:指从LED内部产生的光成功萃取到外部的比例。

提高方法:设计合理的封装结构和使用高透光性的封装材料,以减少内部光线的全反射和损失。

三、优化设计
为了实现高光效,需要在LED的设计和制造过程中综合考虑并优化以上所有因素。

这包括选择高品质的半导体材料、优化LED结构设计和封装技术、改进电极设计等。

总结来说,高光效的原理主要基于LED的工作原理,通过提高内部量子效率、注入效率和光萃取效率来实现。

在LED的设计和制造过程中,需要综合考虑并优化这些关键因素,以达到提高光效的目的。

提高LED发光效率的方法

提高LED发光效率的方法

如何提高LED发光效率王文瀚12S011029 1 引言发光二极管(Light Emitting Diode, LED)是一种可将电能转换为光能的有源电子器件,属于电致发光固态光源。

与传统的光源相比,具有体积小、寿命长、电压低、节能和环保等优点,是下一代照明的理想选择。

但半导体折射率很高,由于全反射等因素,有源层产生的光绝大部分在LED内部转换为热能白白损耗掉了,能够辐射到自由空间的光占很小部分,使传统LED的出光效率仍然很低,因此提高LED的出光效率在节能减排的今天具有重要的意义。

本文首先简要介绍了LED发光原理,并总结了几种主流的提高LED发光效率的方法。

2 LED发光原理发光二极管核心是PN结,因此它具有一般PN结的电流电压特性,即正向导通,反向截止或击穿特性。

此外,在一定条件下,它还具有发光特性。

在正向电压下,电子由N区注入P区,空穴由P区注入N区。

进入对方区域的少数载流子(少子)一部分与多数载流子(多子)复合而发光,如图1所示。

由于复合是在少子扩散区内发光的,所以光仅在靠近PN结面数微米以内产生。

有几种机制会影响正向电压的高低,包括接触电阻、透明导电层及P型与N型半导体内的载流子浓度及载流子迁移率。

图1 LED发光原理假设发光是在P区中发生的,那么注入的电子与价带空穴直接复合而发光,或者先被发光中心捕获后,再与空穴复合发光。

由不同化学成份的半导体材料,基于它们具有之能隙值各不相同,再经适当的组合后可以得到不同发光波长的发光二极管。

3 LED 发光效率描述3.1 内量子效率电子和空穴在PN 结过渡层中复合会产生光子,然而并不是每一对电子和空穴都会产生光子,由于LED 的PN 结作为杂质半导体,存在着材料品质、位错因素以及工艺上的种种缺陷,会产生杂质电离、激发散射和晶格散射等问题,使电子从激发态跃迁到基态时与晶格原子或离子交换能量时发生无辐射跃迁,也就是不产生光子,这部分能量不转换成光能而转换成热能损耗在PN 结内,于是就有一个复合载流子转换效率。

提高led发光效率的方法

提高led发光效率的方法

提高led发光效率的方法
LED作为一种高效节能的光源,被广泛应用于各个领域。

然而,LED 发光效率的提高仍然是一个重要的研究方向。

以下是提高LED发光效率的方法:
一、优化材料
1.选择高质量的材料:选择纯度高、结晶度好、缺陷少的材料,如GaN、InGaN等。

2.控制材料生长方式:采用MOCVD等先进生长技术,在控制生长条件和过程中,可以得到更优质的材料。

3.掺杂:在LED芯片中加入适量的掺杂剂,可以增加载流子密度,提高电子-空穴复合率,从而提高发光效率。

二、改进结构设计
1.优化电极结构:采用金属反射层等技术,在电极表面形成反射层,增强反射,并减少损耗。

2.优化外部量子效率:在芯片表面添加抗反射涂层或纳米柱阵列等结构,可以增强外部量子效率,并减少光线反射和散射。

3.调整发光波长:通过调节芯片中InGaN中In含量比例,可以实现发光波长的调整,从而提高发光效率。

三、改进制造工艺
1.优化晶体生长:采用先进的晶体生长技术,如HVPE等,可以得到
更优质的晶体材料。

2.优化制造工艺:采用干法蚀刻或湿法蚀刻等制造工艺,可以得到更加精细的结构和更高的发光效率。

3.改善封装技术:采用先进的封装技术,如SMT等,可以提高LED芯片的亮度和稳定性,并延长使用寿命。

综上所述,通过优化材料、改进结构设计和改进制造工艺等方法,可
以有效提高LED发光效率。

在实际应用中,还需要根据具体情况进行
选择和调整。

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提高LED的出光效率方法研究摘要:本文介绍了提高LED的出光效率的几种方法及其研究进展方向,包括优化芯片发光层结构;提高光引出效率的芯片技术;光子晶体技术;电极和电流扩展技术;光学薄膜技术;改进光学封装技术,采用二次光学设计技术等。

关键词:发光效率芯片技术光子晶体光学薄膜光学设计LED是一种半导体PN结二极管,当有一个正向电压施加于PN结两端时,载流子从低能态被激发到高能态并处于不稳定状态而返回到低能态复合时,根据能量守恒定理,多余的能量将以光子形式释放。

LED这种电致发光原理使其成为一种固体冷光源,而不是像白炽灯等通过使物体升温而发光的。

LED光源是第四代光源,它的出现和发展将引发照明领域中的一次革命,具有划时代的意义。

随着MOCVD外延生长技术和多量子阱结构的发展,人们在精确控制外延生长、掺杂浓度和减少位错等方面都取得了突破,外延片的内量子效率已有很大提高。

像AlInGaP基LED,内量子效率已接近极限,可达100%。

由于LED的外量子效率取决于外延材料的内量子效率和芯片的出光效率,提高LED发光效率的关键是提高芯片的外量子效率,这在很大程度上取决于芯片的出光效率。

同时,LED的封装结构等也对出光效率有很大的影响。

提高LED出光效率的技术途径大概有几种:1.优化芯片发光层结构;2.提高光引出效率的芯片技术;3.光子晶体技术;4.电极和电流扩展技术;5.光学薄膜技术;6.改进光学封装技术,采用二次光学设计技术等。

一、优化芯片发光层结构通过设计不同的发光层结构,可以提高LED的光效。

主要采用两种发光层结构:双异质结和量子阱结构。

双异质结的P区和N区有带隙不同的半导体组分,两个势垒层对注入的载流子起限域作用,即通过第一个异质结界面扩散进入活性层的载流子,会被第二个异质结界面阻挡在活性层中,只是双异质结的活性层厚度远小于同质结,从而有效地提高注入载流子浓度和复合效率。

量子阱结构取决于活性层的厚度,不同的厚度活性层对载流子的限域和效率提高有不同作用。

采用量子阱结构的活性层可以更薄。

二、提高光引出效率的芯片技术传统LED用透明环氧树脂酱LED芯片和导线架包封后的只能控制叫狭窄范围内的光线,因而会造成较大的光损失,使光的利用率收到限制。

芯片和环氧树脂,不透明衬底材料对光的吸收也会造成LED的光效降低。

主要采用以下几种技术和方法提高LED的光引出效率:1、在芯片与电极之间加入后窗口层,可以有效地扩大光引出角锥提高出光效率;2、双反射DR和分布式布拉格反射DBR结构提高LED发光效率的方法根本上上可分为两种,分别是增加芯片(chip)本身的发光量;另一种方法是有效利用芯片产生的光线,增加光线照射至预期方向的照射量。

前者是设法提高芯片活性层的发光效率,以及改善芯片形状增加外部取光效率,或是将芯片大型化利用高密度电流增加发光量;后者是利用光波控制技术,亦即利用封装树脂形成特殊的光学结构,使芯片产生的光线照射至预期的方向。

DB LED采用在环氧树脂与空气接口处形成全反射面,利用一个反射镜使全反射面全反射的光线先前反射,是光线朝预订方向射出,从而大大减小光损失。

如下所示:DBR LED 由交替的多层高折射率和低折射率的材料组成,每层的光学厚度为发射波长的1/4.周期越多,折射率差越大,DBR的反射率就越高,从而减少衬底吸收量,适用于难以实现透明衬底的材料,如以GaAs做衬底的AlGaAs和AlInGaP器件。

DBR结构直接利用MOCVD设备进行生长,无须再次进行加工处理。

其结构如下图所示:3、倒装芯片技术早起LED芯片为正装形式,由于蓝宝石衬底是绝缘的,所以P型区电极和N 型区电极只能被置于外延材料表面的同一侧,导致一部分光被欧姆接触电极和键合引线所吸收和遮挡,影响期间的发光效率。

倒装结构可以减小光在LED内部反射而造成的有源层及自由载流子对光的吸收。

光在内部的反射次数越多,路径越长,造成的损失越大。

通过改变LED的几何形状,可以缩短光在LED内部反射的路程。

这种技术于1999年被提出,通过在透明衬底LED基础上的再次加工,将bonding后的LED晶片导致,切去四个方向的下角,,如下图所示,斜面与垂直方向的夹角为35°。

这种几何外形可以使内部反射的光从侧壁的内表面再次传播到上表面,而以小鱼临界角的角度初涉,同时使上表面大于临界角的光重新从侧面射出。

这两种过程能同时减小光在内部的光程。

4、表面粗糙化纹理结构表面粗糙化通过散射光的方向来减少反射,但同时不损伤材料的电学和光学特性。

表面粗糙化主要作用是增加透射率,将满足全反射定律的光改变方向,继而在另一表面被反射回来原表面时不被全反射而透过界面,起防反射功能。

光子的反射路径被封闭在纹理结构之中,使有源层发出的光子能够有效的被取出。

纹理表面不影响光束角特性,且适用于比例放大的功率型大尺寸LED芯片。

表面粗化与表面粗糙度,晶粒尺寸及晶粒密度有必然的联系。

在考虑出光率的同时,必须尽量减小对电学性能降低的风险。

表面粗化使光随机出射,部分物理学定律失去适用性,因而需要大量的实验统计分析粗化对出光的影响。

除了表面粗化,芯片侧面也可以粗糙化以提高出光效率。

侧面粗化后芯片的外量子效率可以超过30%。

侧面粗化主要是因为针对GaN基等LED器件,通过自然光刻和ICP刻蚀方法,刻蚀深度不容易控制,刻蚀后对器件造成很大的损伤,实现商业化应用很困难。

研究表明,侧面粗化为三角状,55°时的出光效率最高,而随机粗化可以获得比固定角度粗化更高的出光率。

同时,降低材料的吸收系数可以很大提高LED的出光效率,在吸收系数为10/cm时,经过粗化后的LED出光效率可以达到46.1%。

5、剥离与透明衬底技术采用剥离与透明衬底技术可以有效滴开拓芯片向下引出角锥,可以使发光效率得到很大的提高。

透明衬底是通过减少衬底吸收作用的方法。

它可以在LED晶片生长结束后,移去吸收光的n-GaAs衬底,利用二次外延生长出透明的,宽近代的导电层。

也可以在n-GaAs衬底上生长猴50um的透明层,然后移去GaAs衬底。

这两中技术难题在于价格昂贵,难于生长,且与有源层之间匹配不加。

另一种技术为粘合bonding技术,将两个不同性质的晶片结合到一起,并不改变原来警惕的性质。

但这种方法普遍缺点是由于粘合剂的存在,试结合力太弱,界面不透明或界面导电性差。

直接bonding技术不需要粘合剂,从而取得较大的发展研究,部分发光效率达到50.1lm/W。

6、异性芯片技术:改变LED芯片的形状,可以提升出光效率;7、微芯片阵列:芯片表面积与周边面积之比为1:14,周边面积的增加可以提供更大的出光面积,从而提升发光效率。

三、光子晶体技术目前主要用二维光子晶体来提高LED的出光效率,其影响出光效率的主要因素有光子晶体的结构,晶格常数和高度等。

利用光子晶体提高LED出光效率的作用方式主要有利用光子禁带效应原理和利用光栅衍射效应原理。

优化光子晶体参数的同时,与其他提高出光效率的技术相结合,是下一阶段的研究趋势。

随着光子晶体加工技术的成熟和设备费用的降低,光子晶体会在将来高亮度和高发光取向型GaN基GaN产品中得到普遍应用。

四、电极及电流扩展技术电极是LED的重要结构,其设计必须满足三个方面的条件:意思要求尽可能低的接触电阻,二是要求电流能分散到芯片截面积上尽可能大的区域,三是要求电极对光的遮挡最小。

LED电极结构设计适当,可以减小反射率的变化,提高出光效率。

同时,通过在LED晶片表面制作网目状电极,可以增大发光区面积,提高光引出效率。

五、光学薄膜技术光学薄膜普遍应用于LED,无论是透明电流扩散薄膜还是反射薄膜都能够显著提高LED的出光效率。

增透薄膜应用于透明电流扩散薄膜,能减少光从有源区到电极之间的损失,增加光透过率;增反薄膜应用于芯片底部,能偶将原来出射到芯片底部而无法利用的光线尽可能反射,从而使这些光线向上射出成为有效出光。

其于纳米材料等技术结合制备出更高性能的薄膜,将是未来LED光学薄膜的发展趋势。

六、改进光学封装技术,采用二次光学设计技术传统LED封装方式由于半导体与封闭环氧树脂的折射率相差较大,内部的全反射临界角很小,大部分光在内部经过多次后约有50%被吸收和消耗。

提高出光效率,必须改进光学封装技术,最大限度地减少内部不同材料见折射和反射消耗的光能。

现在功率型LED大多采用倒装焊结构,并在芯片发光层与电极下方设置一个反射层,而且芯片测名的光利用热衬的镜面反射出去,从而有效地提高LED的出光率。

同时,采用二次光学设计技术,如外加反射杯和多重光学投射等,可以进一步提高出光效率。

结语:随着LED的发展和普遍应用,提高其出光效率的方法必将获得迅猛发展。

在发光二极管的研制和生产过程中,几乎没十年就有一个性能上的大飞跃,这需要一代代人不断的努力,退出新的方法,同时对已用方法的总结和进一步研究。

相信LED一定会为为人类的光明未来做出更大的贡献。

参考文献:1 新一代绿色光源LED及其应用技术毛兴武张艳雯等人民邮电出版社2 光子晶体提高GaN基LED出光效率的研究进展李天保梁建许并社20103 光子晶体几何结构设计对LED出光效率影响的研究殷子豪王庆康20094 侧面粗化提高GaN基LED出光效率研究邓彪刘宝林20115 表面粗化对GaN基垂直结构LED出光效率的影响樊晶美等20096 光学薄膜对LED出光效率影响的研究进展王乐等20117 提高发光二极管LED外量子效率的途径齐云等20038 提高发光二极管出光效率的新方法徐丽华等2009。

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