發光二極管（LED）的案例
FRED：發光二極管（LED）
目錄
簡介........................................................................ 2
在FRED中的實際例子：創建一個LED ............. 3
方法1：CAD幾何體和光線文件....................... 3
方法2：數據表...........................................7
兩種方法的對比................................ 8
專注于FRED工具：彩色圖像.............................. 9
更多信息...................................................... 11
簡介
發光二極管（LED）正迅速成為很多領域上首選的光源，包括汽車業、背光和投影、醫療器械、工業應用，裝飾照明等等。有幾種不同的方法來創建LED模型，可以根據具體的情況來確定最合適的仿真。一些廠商如Cree,，OSRAM，Philips Lumileds和Bridgelux在其網站上粘貼了各種格式光線集，以供下載。這些光線文件包含（至少）光線的位置和方向，并且可以直接導入到FRED。此外，軟件工具，例如ProSource，來自Radiant image公司，可從測試數據中生成光線集。使用這些光線軟件也是模擬LED光分布的一種方法，還有一種方法是編輯LED的角分布，典型的是輸入到它的技術數據表中，作為功率切趾。
有兩種用于LED發射建模的情況：近場和遠場。近場描述光線接近發射器的情況，其通常具有獨特的空間結構的分布。在遠場情況下，發射器近似為一個方向性的點光源并且光線服從一個穩定的，可預測的模式。
展開 FRED應用：發光二極管（LED）
目錄
簡介........................................................................ 2
在FRED中的實際例子：創建一個LED ............. 3
方法1：CAD幾何體和光線文件....................... 3
方法2：數據表...........................................7
兩種方法的對比................................ 8
專注于FRED工具：彩色圖像.............................. 9
更多信息...................................................... 11
簡介
發光二極管（LED）正迅速成為很多領域上首選的光源，包括汽車業、背光和投影、醫療器械、工業應用，裝飾照明等等。有幾種不同的方法來創建LED模型，可以根據具體的情況來確定最合適的仿真。一些廠商如Cree,，OSRAM，Philips Lumileds和Bridgelux在其網站上粘貼了各種格式光線集，以供下載。這些光線文件包含（至少）光線的位置和方向，并且可以直接導入到FRED。此外，軟件工具，例如ProSource，來自Radiant image公司，可從測試數據中生成光線集。使用這些光線軟件也是模擬LED光分布的一種方法，還有一種方法是編輯LED的角分布，典型的是輸入到它的技術數據表中，作為功率切趾。
有兩種用于LED發射建模的情況：近場和遠場。近場描述光線接近發射器的情況，其通常具有獨特的空間結構的分布。在遠場情況下，發射器近似為一個方向性的點光源并且光線服從一個穩定的，可預測的模式。
展開 FRED應用：發光二極管（LED）
目錄
簡介........................................................................ 2
在FRED中的實際例子：創建一個LED ............. 3
方法1：CAD幾何體和光線文件....................... 3
方法2：數據表...........................................7
兩種方法的對比................................ 8
專注于FRED工具：彩色圖像.............................. 9
更多信息...................................................... 11
簡介
發光二極管（LED）正迅速成為很多領域上首選的光源，包括汽車業、背光和投影、醫療器械、工業應用，裝飾照明等等。有幾種不同的方法來創建LED模型，可以根據具體的情況來確定最合適的仿真。一些廠商如Cree,，OSRAM，Philips Lumileds和Bridgelux在其網站上粘貼了各種格式光線集，以供下載。這些光線文件包含（至少）光線的位置和方向，并且可以直接導入到FRED。此外，軟件工具，例如ProSource，來自Radiant image公司，可從測試數據中生成光線集。使用這些光線軟件也是模擬LED光分布的一種方法，還有一種方法是編輯LED的角分布，典型的是輸入到它的技術數據表中，作為功率切趾。
有兩種用于LED發射建模的情況：近場和遠場。近場描述光線接近發射器的情況，其通常具有獨特的空間結構的分布。在遠場情況下，發射器近似為一個方向性的點光源并且光線服從一個穩定的，可預測的模式。
展開 新型量子點LED：發光效率創紀錄！
導讀
近日，土耳其科克大學（Ko? University）的研究人員展示了一種基于納米材料的白色發光二極管（LED），它創造了發光效率的記錄：105 流明/瓦。經過進一步開發，新型LED可達到 200 流明/瓦的效率，從而成為一種可用于家庭、辦公室和電視臺的頗具前景的節能光源。
背景
LED（Light Emitting Diode），發光二極管，是一種固態的半導體器件，它可以直接將電轉化為光。
芬蘭國家技術研究中心研發的柔性LED
(圖片來源：Antti Veijola/芬蘭國家技術研究中心)
LED的基本原理是：當電子與空穴復合時能輻射出可見光。LED的核心器件是半導體晶片，晶片由兩部分構成：一部分是P型半導體，一部分是N型半導體。兩種半導體連接起來，就形成了“P-N結”。當電流作用于晶片時，電子流向P區并與空穴結合，然后以光子形式發出能量。
然而，發光的顏色，也就是光的波長，是由形成P-N結的材料決定的。一般來說，砷化鎵二極管發紅光，磷化鎵二極管發綠光，碳化硅二極管發黃光，氮化鎵二極管發藍光。
創新
近日，土耳其科克大學（Ko? University）的研究人員展示了一種基于納米材料的白色發光二極管（LED），它創造了發光效率的記錄：105 流明/瓦。發光效率是光通量與功率的比值，即衡量了光源利用電力產生光線的效率。通過進一步開發，新型LED可以達到 200 流明/瓦的效率，從而成為一種可用于家庭、辦公室和電視臺的頗具前景的節能光源。
量子點白色LED
(圖片來源：Sedat Nizamoglu, Ko? University)
在美國光學學會高影響力研究期刊《Optica》上，研究人員描述了他們是如何創造出這種高效的白色LED的。
展開 
高效鈣鈦礦型發光二極管
(LED)的器件性能，使其光致發光量子產率(PL QY)從65%提高到92%。
戚亞冰教授《ACS EL》：極窄電致發光光譜的紫光發光二極管！
論文鏈接：
https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsenergylett.1c01380
短波長發光二極管(LED)寬禁帶半導體材料因其豐富的技術應用而成為一個長期的研究課題。盡管做出了很多努力，但對紫光發射（<435 nm）材料和LED的研究仍然非常稀缺，但對于廣泛的光子和光電技術具有重要意義，包括寬色域全彩顯示器、光療、傳感器、激光器、光學探測器。在這方面，基于III族氮化物（GaN、InGaN）和金屬氧化物（ZnO、SnO2）的LED仍然占據主導地位的紫光發射技術。但是這些器件的制造需要復雜的高溫和高真空薄膜沉積技術?；蛘?，基于有機半導體和量子點(QD)的薄膜LED也為紫光發射提供了獨特的機會。然而，由于材料相關的挑戰，大多數已展示的紫光LED顯示出廣泛的電致發光(EL)，導致顯著的能量損失。例如，為了減小材料寬發射線的寬度，提高材料寬發射線的色純度，濾色片或光學微腔對寬色域顯示的應用至關重要。它造成了發射能量的浪費，對器件性能有顯著的不利影響。
展開 新加坡國立大學《Nature》子刊：透明近紅外鈣鈦礦發光二極管！
在這里，我們報告了一種透明鈣鈦礦發光二極管（LED），可以覆蓋在彩色顯示器上，以提供高效和高強度的近紅外照明。該透明器件采用ITO/AZO/PEIE/FaPbI3/Poly-TPD/MoO3/Al/ITO/Ag/ITO體系結構，在可見光譜區域的平均透過率超過55%。特別是，Al/ITO/Ag/ITO頂部透明電極被設計為在電極沉積時提供低片電阻和低等離子體損傷的組合。當電流密度為5.3mAcm2-時，器件發射波長為799 nm，總外量子效率為5.7%的高效器件。這種高效的性能是電池供電的可穿戴設備的理想選擇，可以在未來的智能手表、手機、游戲機和智能耳機或虛擬現實耳機上實現高級安全和傳感功能。
相關論文以題目為“Transparent near-infrared perovskite light-emitting diodes”發表在Nature Communication期刊上。
論文鏈接：
https://doi.org/10.1038/s41467-020-18110-7
鈣鈦礦的發光研究迅速發展，電致發光器件的效率從早期研究的0.8％迅速提高到最新研究的20％以上。NIR鈣鈦礦LED（PeLED）仍然是最成功的，顯示出高效率，良好的可重復性和可觀的使用壽命。近來，也已經實現了有效的大面積裝置，并被證明在剛性和柔性形狀因數中均具有顯著的發射均勻性。PeLED相對于其他基于III-V半導體芯片的LED提供的主要優勢在于它們能夠在各種基板上的大面積上構建，因此使其適合于電致發光顯示應用，例如電視，智能手機。和智能手表。這些類似于有機發光二極管和量子點LED提供的價值主張。
展開 FRED應用說明——發光二極管（LED）
本應用說明介紹了兩種模擬LED的方法，強調了一些有用的分析工具。
FRED用于LED建模
? CAD導入
? FRED可以導入IGES和STEP格式CAD模型，允許光學和機械元件的快速集成。
? 一些LED廠商網上提供CAD文件，如Cree，OSRAM，Philips Lumileds，Bridgelux。
? 光線文件導入
? 可以將光線文件可以動態地加載到FRED的光源定義中。
? 一些LED廠商網上提供光線文件，如Cree，OSRAM，Philips Lumileds，Bridgelux。
? 數字化工具
? 數據表產生的數據圖光譜（曲線）圖可以被數字化，并用于生成光源波長。
? 數據表產生的角分布曲線可以被數字化，并用于光源能量切趾。
? 2-D機械圖紙可以被數字化，并用于生成精確的幾何形狀。
? 極坐標計算下的強度
? 可以計算出角分布，從而與廠商的規格對比進行模型驗證。
? 彩色圖像
? 可以計算和渲染精確的彩色圖像，不僅提供比色法色度計算的數據（例如RGB值和色度坐標），也提供彩色圖像分布的視覺效果情景圖。
? 可視化視圖
? 任何圖像或渲染可以顯示在三維視圖中，可以快速驗證模型的設置，或者用于系統的可視化演示中。
FRED中的實際案例：創建LED模型
越來越多的LED廠商提供在其網站上的提供了CAD模型和光線文件（Cree,，OSRAM，Philips Lumileds和Bridgelux ）。第一種方法描述了使用CAD幾何體和光線文件導入和創建LED模型。第二種方法描述僅使用數據表說明來建LED模型。整個例子使用的是Philips Lumiled公司的Amber LUXEON Rebel Color，零件編號LXML-PL01-0030。
展開 ACS Nano: 用納米球透鏡光刻法制備的偏振選擇III族氮化物橢圓納米棒發光二極管
【前言】
在IIIA族氮化物藍色發光二極管出現后的二十年中，發光二極管經歷了重大的研究進步。目前LEDs非常高效明亮，使用壽命相對較長，并且已經成為幾種照明技術中最重要的組件，包括普通室內照明、汽車前燈和液晶顯示器(LCDs)背光照明。發光二極管的一個主要缺陷是發射的光是非偏振的，這不能直接用于需要偏振光的應用，例如LCD背光照明。在這些應用中，需要外部偏振器來吸收具有不需要的偏振光。大約50 %的光在這個過程中丟失，導致相當低的能量效率。因此，找到一種制造發射偏振光的發光二極管的方法將有助于解決許多現存的問題。此外，與LEDs的尺寸相比，外部偏振器通常相當大，并且使用一個偏振器只能定義一個偏振。因此，具有嵌入偏振選擇性的單個LED將允許設計具有各種優選偏振方向的光源。
目前科研人員已經提出了幾種從單個III族氮化物LED獲得偏振光的方法。例如，據報道，從生長在c面藍寶石上的常規III族氮化物LED側面發射的光是高度偏振的。然而，這需要專門設計的包裝來確保光只從側面出來。類似地，生長在非極性或半極性襯底上的III -氮化物多量子阱也可以發射高偏振光。但是非極性或半極性襯底仍然非常昂貴，并且在這些襯底上生長的薄膜質量仍然非常差。此外，研究人員還展示了嵌入線柵偏振器的發光二極管，并顯示出高偏振選擇性。由III族氮化物半導體制成的不對稱納米結構，如納米線或納米光柵，也被證明能發射偏振光。這些納米結構是通過自下而上或自上而下的方法制造的。對于自下而上的方法，納米線通常用等離子體輔助分子束外延(PAMBE)系統生長。這些納米線通常直徑很小(30 nm)，通常呈現對稱的橫截面。為了從頂部觀察極化發射，這些納米線必須水平放置，這表明這些納米線必須從生長的襯底上移除并放置在目標襯底上。
展開 《Ceramics International》：電子阻擋層提高綠色發光二極管效率
在常規發光二極管(CLED)中，在有源區和p-GaN之間插入Al0.15Ga0.85NEBL(厚度：0.020μm，摻雜：3×1017 cm?3)。在梯度AlxGa(1-x)NEBL(GeBL)中，生長方向的電子阻擋層中的鋁含量從0%到15%不等。在四元EBL(QLED)中，用四元Ga0.65Al0.2In0.15N取代傳統的EBL。類似地，在三元LED(TITE)中，采用三元Al0.8In0.2N組成作為EBL。所有EBL的厚度都是相同的。具有不同EBL的整體器件結構示意圖如圖1所示。
圖1。GaN基3QW發光二極管原理圖（a） 常規EBL（CLED），（b）分級EBL（GEBL），（c）四元EBL和三元EBL。
圖2(A)、(B)、(C)和(D)分別顯示了CLED、GLED、QLED和TITED的能帶圖。為了緩解電子溢出，典型的GaN基LED在結構的p側采用AlGaN EBL。如圖2(A)所示，由于CLED的最后勢壘和常規EBL界面的巨大極化效應，電子仍然可以在不與空穴重組的情況下逃離有源區。CLED空穴的價帶有效勢壘高度為347 meV。在GLED中，可以在圖2(B)中觀察到漸變EBL，這導致孔的有效勢壘高度降低，即與CLED相比，有效勢壘高度降低，即309meV。有效勢壘高度的降低與文獻一致。
圖2。（a）CLED（b）GLED（c）QLED（d）TLED的能帶結構。陰影區域顯示電子阻擋層。
圖3示出了分別在40A cm?2處穿過四個LED結構中的有源區的載流子濃度。從圖3（a）可以觀察到，與其他LED相比，電子濃度在LED中最高。有趣的是，電子濃度第二高的是CLED。第三和第四高濃度的電子分別在GLED和QLED中。
圖3。
展開 高穩定紅光鈣鈦礦發光二極管
鈣鈦礦太陽能電池的連續突破推動了MHP在其他光電應用中的進步，例如發光二極管（LED），光電探測器，場效應晶體管和激光器。特別是鹵化鈣鈦礦LED（PeLED）表現出空前的性能。自2014年首次發布室溫PeLED以來，綠色和紅色/紅外PeLED器件的外部量子效率（EQE）已從<1％上升到>20％，而較晚開發的藍色PeLED也超過了12.3％。除了高EQE，發光MHP還具有許多優勢，例如從紫外到近紅外的可調發射波長，窄的發射線寬以及本質上很高的光致發光量子產率（PLQY）。這些功能表明，MHP有潛力成為下一代顯示和照明領域最有前途的候選者之一。
當前，不同的鹵化物鈣鈦礦材料例如鈣鈦礦納米晶體（NCs），準2D鈣鈦礦和嵌入鈣鈦礦的聚合物復合膜已被用作發光層。紅光發射的CsPbI3 NCs是鈣鈦礦NCs系列覆蓋整個可見光譜的重要組成部分。盡管EQE和PLQY有所進步，但紅光NCs PeLED的巨大挑戰在于操作穩定性，因為它易于從立方結構轉變為正交結構，并且無機表面和長鏈封端配體之間的鍵能較弱。據報道，有幾種提高CsPbI3 NCs穩定性的策略，例如摻雜，小分子配體和核-殼結構。通常通過T50評估LED的穩定性，也就是說，器件衰減到其初始電致發光（EL）強度的50％所用的時間。目前，大多數報道的紅色PeLED的T50值都小于10小時，遠遠落后于超過6×106 h的商業化有機LED。
圖1.熱力學穩定的β-CsPbI3 NCs的晶體結構。a）摻有PMA的β-CsPbI3 NCs的示意圖，OA：油酸，OAm：油胺。b）具有和不具有PMA摻入的老化膠體β-CsPbI3 NCs的比較。c）原始NCs和PMA NCs膜的XRD光譜；d，e）兩次清洗的NCs的TEM圖像：d）原始NCs，e）PMA-NCs。比例尺表示20 nm。
展開 
克服“效率下降”：LED亮度提高1000倍！
文章發布：上海安世亞太官方訂閱號（搜索：PeraShanghai）
聯系我們：021-58403100
發光二極管（LED）是一種可將電能高效轉化為光能的新型固態光源，是普通照明，顯示器，生物傳感，表面消毒和滅菌等領域廣泛的理想光源。在新型冠狀病毒席卷全球期間，UV LED憑其殺菌消毒快，尺寸小、功耗低、環境友好等優勢，與口罩、疫苗等等成為近期各大平臺的熱門詞匯，成為了人類抵御病毒的巨大幫手。不僅如此，中村修二也因為發明了高亮度GaN藍光LED，并因此獲得了諾貝爾物理學獎。
GaN發光二極管（LED）被稱為最成功的光子技術之一，但是它和所有LED技術一樣，都存在“效率下降”的致命弱點，即高電流下，LED的發光亮度和效率會隨之下降，這種下垂的行為將納米級LED的功率輸出限制在納瓦以下，并限制了所有商用LED的性能。
圖1 GaN 藍光LED發光圖
圖源：istockphoto
然而，新的研究發現可能將從此改變這種情況。近日，Science Advances期刊以“High-brightness lasing at submicrometer enabled by droop-free fin light-emitting diodes (LEDs)”為題在線報導了一種“鰭狀”p-n結LED，該項技術克服了效率下降的問題，使LED亮度隨電流線性增加。更令人驚訝的是，當記錄電流密度為1000 kA/cm2，不需要傳統的諧振腔，LED也會轉換為激光。并且在亞微米級下，比以往任何電驅動LED或激光像素高出100到1000倍。這種設計的進一步改進有望使新一代的高亮度LED和激光像素用于規?；膽?。
展開 重大突破：吉林大學時隔7年再發《Nature》！
論文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0695-9
發光器件是顯示與照明領域中的關鍵元件，相比于傳統發光二極管（LED），基于有機發光材料的有機發光二極管（OLED）因具有對比度高、超薄以及可彎曲等優點，在顯示與照明領域擁有巨大的市場價值與應用前景，并已部分應用于手機、手表、電視等設備的顯示屏幕。由于OLED中生成比例達75%的三線態激子通常因躍遷禁阻而不發光，因此，如何利用三線態激子實現100%的內量子效率（IQE）已成為OLED領域近30年來的研究熱點和難點。迄今為止，科學家們主要通過采用磷光和熱活化延遲熒光（TADF）的發光方式，利用電致發光過程中產生的單線態和三線態激子，從而達到100%的IQE。
李峰教授從事OLED研究近20年，在認識到三線態激子躍遷禁阻的本質之后，提出了雙線態激子發光的OLED發光新原理，利用自由基發光材料在OLED的發光區中只形成雙線態激子，雙線態激子沒有躍遷過程中的自旋禁阻問題，器件的IQE理論上是100%，從而避開了長久以來的三線態激子的利用問題?；诖耍罘褰淌谘芯繄F隊于2015年首次將有機發光自由基TTM-1Cz應用于OLED發光層制得了紅光器件，并證實器件的發光來源于雙線態激子（Angew. Chem., Int. Ed., 2015, 54, 7091-7095）；隨后的研究工作中，研究團隊不斷改良自由基發光材料及器件結構，使得器件效率不斷提高，同時還證實了基于有機發光自由基的OLED可以實現100%的雙線態激子生成比例（ACS Appl. Mater. Interfaces, 2016, 8, 35472-35478;Chem. Mater., 2017, 29, 6733-6739;J. Phys. Chem.
展開 LED | 科學家發現通過拉伸LED器件，可實現接近100%的發光效率
CINNO Research產業資訊，
眾所周知，
從智能手機屏幕到
節能
照明，發光二極管
(LED)
從誕生以來
已經
在很多領域極大改變了世界
。
雖然目前的
LED
行業在越來越多的應用領域蓬勃發展，但是一直以來都有一個很難解決的問題，那就是普通
LED
的發光
效率通常會隨著亮度的增加而降低
。
其中，最受影響的一類
2D
半導體材料
——
所謂的過渡金屬二硫屬化物
(TMD)
，對這一類器件
來說
，這個問題
尤其令人煩惱
。
實際上，
這些原子級
厚度的
TMD
材料
，
在高亮度
驅動
下
發光效率會顯著下降，這也直接阻礙
了它們在實際應用中的使用。
圖1.美國科學家發現，稍微彎曲的原子級厚度LED半導體可以獲得接近100%的發光效率，該成果可以很好的規避傳統困擾LED的發光效率問題——隨亮度增加而下降
根據外媒Osa-opn報道，最近，加州大學伯克利分校和美國勞倫斯伯克利國家實驗室的研究人員似乎已經找到了一種非常簡單的方法，這些方法可以輕松繞過這些LED的效率障礙（科學，doi：10.1126/science.abi9193）。
展開 一種具有低表面張力和優異熱導率的液態金屬熱界面材料
通過在發光二極管(LED)模塊中的應用，LM +W-BN漿料顯示出作為熱界面材料(TIM)的優異熱管理能力。這種方法也被擴展到其他導熱填料，包括碳纖維和石墨烯。這項工作提供了一種簡單的方法來降低LM表面張力，也可能使其他填料的結合，擴大LM的使用，如集成電路和柔性電子產品。研究成果以“Enhanced thermal conductivity of liquid metal composite with lower surface tension as thermal interface materials”為題發表于《jmr&t Journal of Materials Research and Technology》。該成果是蘇州泰吉諾新材料有限公司在高性能熱界面材料產學研方面的一個縮影，泰吉諾將堅守企業責任，以客戶需求為導向，不斷在高性能熱界面材料領域開展前沿研究，為客戶提供性能更優良的原創產品。
03
圖文導讀
圖1.液態金屬的制備流程示意圖。
圖2.(a)理想固體基質上的一滴液體，(b) BN，(c) BN + W，(d) W，(e) BN-LM- W液態金屬的潤濕角。
圖3.不同倍數的 LM-BN-W的SEM微觀結構以及EDS能譜。
圖4.不同倍數的 LM+W-BN的SEM微觀結構以及EDS能譜。
圖5.
展開 