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本研究主要是建立LED晶片光萃取效率(LED extraction efficiency,以下简稱LEE)之光学模型,为在LED晶片上设计基板侧邊切角、基板上方第一层阵列微透镜和LED晶片表面上方第二层阵列微透镜。设计的参数为基板斜切面角度、第一层阵列微透镜四面角锥的项角半角和阵列周期、第二层阵列微透镜四面角锥的顶角半角和阵列周期。本研究使用蒙地卡罗光线追跡法分析LED晶片在不同设计参数下的LEE,并利用田口方法推得最佳LEE的参数设计。实验结果为基板侧邊切角度为70□、第一层阵列微透镜四面角锥的顶角半角40□、阵列周期4μm、不加第二层阵列微透镜会有最佳的LEE,比不加任何结构的裸晶LED提升2.96倍。封装后,相较于未加结构之封装LED提升1.45倍。