紫外LED在消毒杀菌、全光谱照明、背光显示等领域具有重要应用前景,但其低下出光效率严重限制了紫外LED产业化发展。封装技术为紫外LED产业发展关键一环。本文通过仿真探究了两种典型封装结构设计对常用的平面型近紫外LED出光影响,为了提高近紫外LED出光效率,提出基于纳米粒子的高效封装结构,实现高光效近紫外LED器件制备,最后将平面型近紫外LED器件应用于量子点LED中,具体内容如下:(1)平面型近紫外LED光学仿真设计仿真探索了全无机封装和有机硅胶封装结构设计用于平面型近紫外LED的性能。全无机封装结构中,LED支架的表面反射率和倾角对光学性能影响极大;有机硅胶封装结构中,除了LED支架的表面反射率和倾角,还可以通过改变有机硅胶的折射率和散射属性对封装进行进一步优化设计。经系统优化后,采用有机硅胶封装的平面型近紫外LED器件的辐射通量相比采用全无机封装结构提升倍数为3.4,出光效率提升了33.9%。因此从光学能量利用效率上看,有机硅胶封装结构更适用于平面型近紫外LED封装。(2)平面型近紫外LED高效封装器件制备及其性能研究引入纳米粒子技术,对比六种常见的纳米粒子,氮化硼(BN)纳米粒子最适用于近紫外封装技术。在有机硅胶封装的平面型近紫外LED中,针对有机胶体与空气界面的全反射损失,提出了一种BN纳米粒子掺杂封装结构,优化掺杂浓度后LED器件辐射通量的提升幅度为8.1%;针对LED支架表面存在的严重吸光损失,引入了一种纳米粒子反射涂层的高效封装结构。基于BN纳米粒子反射涂层的结构优化后,平面型近紫外LED光输出功率提升幅度可达46.2%,实现了高出光效率的近紫外LED器件制备。(3)平面型近紫外LED应用研究量子点LED在下一代显示技术具备极大潜力。首先对比研究了不同激发波长,尤其是近紫外激发和蓝光激发下的量子点LED光学性能,发现近紫外激发下在色度学方面具有极大优势。为了消除量子点LED应用中的残余近紫外激发峰,提出了一种将BN纳米粒子反射涂层和反射型滤光片相结合的组合策略。采用该组合策略,量子点LED不仅基本消除了残余近紫外激发峰,而且对比采用传统高浓度量子点消除残余激发峰的方法,绿色量子点发光强度提升幅度达到82.0%,对量子点LED应用有着重要实际意义。