Nitride semiconductor based light-emitting diodes attain a new functionality of polychromatic emission by the use of three-dimensionally faceted microstructures, which may lead to an advanced lighting technology in which the light source spectra are synthesized so as to meet requirements of the application.
Journal of the Korean institute of surface engineering
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v.46
no.2
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pp.93-97
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2013
We studied the emission characteristics of white phosphorescent organic light-emitting diodes (PHOLEDs), which were fabricated using a two-wavelength method. To optimize emission characteristics of white PHOLEDs, white PHOLEDs with co-doping and blue/co-doping emitting layer (EML) structures were fabricated using a host-dopant system. The total thickness of light-emitting layer was 25 nm and the dopant of blue and red was FIrpic and $Bt_2Ir(acac)$ in UGH3, respectively. In case of co-doping structure, applying micro lens array film showed efficiency improvement from the current efficiency 78.5 cd/A and power efficiency 40.4 lm/W to the current efficiency 131.1 cd/A and power efficiency 65 lm/W and blue / co-doping structure showed efficiency improvement from the current efficiency 43.8 cd/A and power efficiency 22 lm/W to the current efficiency 69 cd/A and power efficiency 32 lm/W.
We propose the Poynting vector analysis of the air mode in a top-emitting organic light-emitting diode (OLED) by combining the transfer matrix method and dipole source term. The spatial profiles of the time-averaged optical power flow of the air mode are calculated inside and outside the multilayer structure of the OLED with respect to the thickness of the semi-transparent top cathode and capping layer (CPL). We elucidate how the micro-cavity effect controlled by the thickness variation of the semi-transparent top cathode or CPL affects the internal optical power and absorption loss inside the OLED multilayer and the external optical power coupled into the air. When the calculated absorption loss and external power obtained by the proposed Poynting vector and currently-used point dipole models are compared, two calculation results are identical, which demonstrates the validity of the two models.
Since the introduction of CRT(Cathode Ray Tube) in the 1950s, display technologies have been developed continuously. Flat panel displays such as PDP(Plasma Display Panel) and LCD(Liquid Crystal Display) were commercialized in the late 1990s, and OLED(Organic Light Emitting Diodes) and Micro-LED(Micro-Light Emitting Diodes) are now being developed and are becoming widespread. In the future, we expect to develop ultra-realistic, flexible, embedded sensor displays. Ultra-realistic display can be applied to AR/VR(Augmented Reality/Virtual Reality) devices and spatial light modulators for holography. The sensor-embedded display can be applied to robots; electronic skin; and security devices, including iris recognition sensors, fingerprint recognition sensors, and tactile sensors. AR/VR technology must be developed to meet technical requirements such as viewing angle, resolution, and refresh rate. Holography requires optical modulation technology that can significantly improve resolution, viewing angle, and modulation method to enable wide-view and high-quality hologram stereoscopic images. For electronic skin, stable mass production technology, large-area arrays, and system integration technologies should be developed.
Yujin Ko;Jeong Hyeon Kim;Sang Yoon Park;Kang Hyeon Kim;Seong Min Hong;Bo-Yeon Lee;Han Eol Lee
Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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v.37
no.5
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pp.554-561
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2024
Micro light-emitting diodes (µLEDs) have been utilized in various fields such as displays, and smart devices, due to their superior stabilities. Since the applications of the µLEDs have been extended to medical devices and wearable sensors, excellent optical properties and uniformity of the µLEDs are important. Hence, several researchers have investigated to enhance the optical efficiency of the µLEDs through micro/nano lens. However, the reported methods for realizing the micro/nano lens have some drawbacks such as complex and high-cost manufacturing processes. Herein, we developed µLEDs with 3D-printed hydrogel microlenses. The printed hydrogel had high transparency and excellent adhesive strength, allowing it to attach onto top surface of the µLEDs without any additional adhesives. Microscale printing technology using a 3D printer achieved quick and fine printing in desired shapes and arrangements, showing the possibility of mass production. The 3D-printed microlens can be applied to improve not only the optical properties of µLEDs but also other optical devices.
ZnO/Ag/ZnO multilayers were fabricated and their optical properties were investigated in terms of the micro-cavity effect in electroluminescent devices based on colloidal quantum dots. The top and bottom ZnO layers were formed by a sol-gel method while the middle Ag layer was deposited by thermal evaporation. After the fabrication of the ZnO/Ag/ZnO structure, the transmittance increased to 74%. When the oxide/metal/oxide multilayers were applied to quantum dot light-emitting diodes, the color purity was enhanced due to the narrower full width at half maximum.
This study investigates the optical characteristics of InGaN multiple quantum wells(MQWs) light emitting diodes(LEDs) on planar sapphire substrates(PSSs), nano-sized PSS(NPSS) and micro-sized PSS(MPSS). We obtain the results as the patterning size of the sapphire substrates approach the nanometer scale: The light from the back side of the device increases and the total light extraction becomes larger than the MPSS- and planar-LEDs. The experiment is conducted by Monte Carlo ray-tracing, which is regarded as one of the most suitable ways to simulate light propagation in LEDs. The results show fine consistency between simulation and measurement of the samples with different sized patterned substrates. Notably, light from the back side becomes larger in the NPSS LEDs. We strongly propose that the increase in the light intensity of NPSS LEDs is due to an abnormal optical distribution, which indicates an increase of extraction probability through NPSS.
Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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2008.11a
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pp.52-54
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2008
The authors investigated the InGaN/GaN multi-quantum well blue light emitting diodes with the implements of the photonic crystals fabricated at the top surface of p-GaN layer or the bottom interface of n-GaN layer. The top photonic crystals result in the lattice-dependent photoluminescence spectra for the blue light emitting diodes, which have a wavelength of 450nm. However, the bottom photonic crystal shows a big shift of the photoluminescence peak from 444 nm to 504 nm and played as a role of quality enhancement for the crystal growth of GaN thin film. The micro-Raman spectroscopy shows the improved epitaxial quality of GaN thin film.
Baek, Dong-Hyun;Bae, Eun-Jeong;Maeng, Hyeongkyu;Shin, Ji Soo;Park, Young Wook
Journal of the Semiconductor & Display Technology
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v.21
no.4
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pp.1-5
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2022
We presented a micro hemi-sphere structure flexible film to improve the external quantum efficiency (EQE) in OLEDs. The micro hemi-sphere flexible film was fabricated with breath figure (BF) method and replica process. At 45 mg/mL of concentration, the size of the hemi-spheres was approximately 6.2 ㎛ were obtained which are the most circular shape. So, it was possible to yield the best performance with an improvement of 33 % in the EQE and the widest viewing angle ranging from 0° to 70°. As a result, the hemi-sphere film's size and distribution seem to play important roles in enhancing the EQE in OLEDs. Furthermore, the flexible hemi-sphere film based on polymeric materials could offer an effective, large-scale, mass-produced product and a simple process and approach to achieve high efficiency in flexible OLEDs.
The purpose of this study was to determine optimum condition for the cultivation of Chlorella sp. FC-21 using red light emitting diodes (LED). Specific growth rate and cell concentration were measured for the reactors at the illuminations of different light intensity of red LED. Under the illumination of red LED, specific growth rate increased as light intensity increased but cell concentrations decreased. To determine beneficial effect of aeration to cell cultivation, micro-air bubbles were aerated at 0.7 vvm in the reactor at the illumination of red LED. Two and ten times greater specific growth rate and cell concentration were obtained when aeration was applied. In case of blowing of carbon dioxide, pH of culture medium decreased below to pH 3, which resulted in decreases of cell concentration. From this study, we found that red LED with aeration were the most appropriate light source for the cultivation of Chlorella sp. FC-21.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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