《
LED照明应用技术》首先介绍了LED照明的原理,并对面临的问题与挑战进行了讨论;接着详述了LED制造中的几个关键问题,包括衬底、外延、工艺和封装;随后论述了LED的光电特性、LED照明、色彩品质的提高;最后对OLED(即有机LED)技术进行了介绍。
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8kc 《LED照明应用技术》可供LED制造业从业人员和相关专业人员阅读,还可作为
材料物理、材料化学等专业教师和学生的参考书。
hwnJE958L 《LED照明应用技术》发光二极管(LED)的应用不再局限于商业性标志,目前正以无可争议的优势转向商用和家用照明领域。LED照明技术兴起于20世纪80年代,当时市售LED还不能发出蓝色
波长的光,而蓝光LED的发明为LED白光照明的实现开辟了道路。从那时起,LED的性能(包括能量效率)得到显著提高,目前已经赶超了荧光灯,且仍有很大的提升空间。
#;VA5<M8 《LED照明应用技术》首先介绍了LED照明的原理,对面临的问题与挑战进行了讨论;接下来的几章内容介绍了LED制造中的几个关键问题,包括衬底、外延、工艺和封装;随后几章的内容包括LED的光电特性、LED照明、色彩品质的提高;最后详述了OLED(即有机LED)技术,它具有当前照明领域中最吸引入的重要的特殊性能。
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;/O#4]2* " {dek 目录
PD[z#T!' 者序
R[[ ,q:4 原书序
?;ukvD 前言
k#>hg#G 第1章 LED:原理与挑战1
zd%rs~*c 1.1
光源领域的革新历史1
/8yn vhF# 1.2 LED和照明3
@'FE2^~Jj 1.3 LED的工作原理、颜色、效率、寿命和质量8
^z;JVrW 1.3.1 LED发出白光:原理与挑战11
"E*e2W 1.3.2 寿命13
)q~DTR^z- 1.3.3 LED的品质15
Kyg=$^{>G 1.4 LED面临的挑战16
vv0Q$
O-> 1.5 参考文献18
wVl+]zB W#w.h33)#6 第2章 III族氮化物电致发光二极管的衬底20
F3U` ueP 2.1 简介20
9i$NhfOe 2.2 晶体结构及其与6HSiC和Al2O3的外延关系22
T/r#H__` 2.3 异质外延的缺点和约束25
W_YY#wf_ 2.3.1 位错25
*#U+qgA;` 2.3.2 衬底的解取向27
9/ovKpY 2.3.3 外延应力28
AG6K
daJ 2.3.4 热应力29
{d3<W N 2.4 GaN在蓝宝石上的MOVPE生长30
)Di \_/G 2.4.1 GaN生长30
3)Ac"nuyqH 2.4.2 标准2D外延32
dE`-\J 2.4.3 3D外延生长33
yx{3J
2.4.4 外延的横向过生长(ELO1S)34
dR^"X3$ 2.4.5 各向异性生长35
D1s4`V - 2.4.6 两级ELOGaN生长(ELO2S)36
=^DLywAh}u 2.4.7 使用悬空外延技术的GaN生长38
M" lg%j 2.4.8 纳米外延38
b-5y9 K 2.5 大块氮化物衬底40
m6mwyom. 2.5.1 制造结晶GaN的HNPS(高氮压溶液法)41
\Gp*x\<^Z 2.5.2 GaN的氨热合成42
r{?TaiK 2.5.3 GaN的卤化物气相外延(HVPE)42
,YYVj{~2 2.6 结论44
qPGuo5^ 2.7 参考文献44
+_l^ #?o, q%YV$$c 第3章 III族氮化物高亮度LED51
XL}"1lE 3.1 简介51
C(T;>if0NH 3.2 GaN的pn结52
dP2irC%f8 3.3 有源区:InGaN/GaN量子阱54
RIn9(r 3.3.1 生长和结构55
G[Lpe 3.3.2
光学性质56
oFsM6+\/S 3.4 辐射效率61
|J5 =J 3.5 结论与展望63
WCJxu}! 3.6 参考文献64
F/c$v +UN <Zp7I/ 第4章 二极管工艺设计67
0IkM 4.1 简介67
0C%W&;r0 4.2 数量级68
ef! XV7P 4.3 二极管结构70
0U/,aHvhP 4.3.1 常规
芯片(CC)71
g| <wyt[ 4.3.2 倒装芯片(FC)71
siDh="{s 4.3.3 垂直薄膜(VTF)72
58xnB!h\} 4.3.4 薄膜倒装芯片(TFFC)72
ti5HrKIw 4.4 晶片级光提取73
_jU5O; 4.5 二极管工艺设计、蚀刻、接触沉积75
QnouBrhO 4.5.1 n型接触76
!5@_j,lW( 4.5.2 p型接触76
`Mj}md;O" 4.6 蚀刻78
'\#EIG 4.7 移除衬底79
`/&SxQB< 4.8 发展趋势79
+k<w!B*
4.9 参考文献80
~ (On|h ?(6m VyIe 第5章 封装83
3uu~p!2 5.1 简介83
q"qo.TPh|$ 5.2 各种封装工艺84
tMx}*l|] 5.2.1 历史背景84
BKa-
k! 5.2.2 从晶片到芯片84
#:x4DvDkR 5.2.3 带连接引脚的器件86
(6p]ZY 5.2.4 SMT有引脚器件86
Scm36sT{ 5.2.5 SMT无引脚器件90
1k%k`[VC 5.2.6 其他技术90
0H_!Kg 5.2.7 小结91
CI:^\-z 5.3 热管理92
r\6"5cQ= 5.3.1 目的92
s
MN*RKer 5.3.2 散热方式92
:K82sCy%5 5.3.3 LED内的散热93
gy:%l 5.3.4 各种封装工艺的比较95
wXjFLg!g? 5.3.5 小结97
$*a'84-5G- 5.4 LED的光提取97
nP~({:l8X 5.4.1 LED的横向光提取97
Mp$@`8X` 5.4.2 利用
透镜实现垂直光提取98
(m[bWdANnW 5.4.3 透镜和密封材料100
E`H$YS3o 5.4.4 透镜和密封的实现102
q@5K6yE 5.5 LED器件的特性102
2f`nMW 5.5.1 热和电气特性102
DmVP 5.5.2 光学特性103
^\:8w0Y^ 5.5.3 筛选104
2 !"
XzdD 5.5.4 可靠性104
KfCoe[Vv 5.6 结论与展望105
>YtdA 5.7 附录106
60=m 5.8 参考文献109
FSuAjBl0- ZPN
roCK` 第6章 电致发光二极管的光电特性111
Il@Y|hK 6.1 LED的光度测定111
m4E)qCvy 6.1.1 基本知识概述111
L(>=BK* 6.1.2 常用参数114
^04Q %, 6.1.3 光度计/辐射计应具备的性能115
g42)7
6.1.4 发光强度的测量118
39F
Of 6.1.5 光通量的测量119
l%z< (L5 6.1.6 光谱测量125
:4S%'d7 6.2 LED的电气特性127
|]Z:&[D]i 6.2.1 正向电压127
9~rUkHD 6.2.2 温度效应128
Wjh/M&, 6.2.3 光度测量用LED的工作条件129
if;71ZE 6.2.4 规范化的立场130
PfS:AIy 6.3 参考文献130
|wEN`#.;b @4(k( 第7章 LED的白光品质132
U'UQ|%5f 7.1 简介:白光和视觉品质132
Uawpfgc} 7.1.1 白光132
dm"n% 7.1.2 与光品质有关的几个想法132
1T_QX9 7.1.3 人类视觉功能:感受器、视网膜、大脑133
yL^UE=#C_ 7.1.4 本章 内容134
+(D$9{y 7.2 比色法和测光法的概念134
8l?piig# 7.2.1 比色法134
{y] mk?j 7.2.2 光度值137
:M{Y,~cP 7.3 用LED获得白光140
^ 5VK> 7.3.1 基于短波长发射的白光二极管140
Fhz*&JC# 7.3.2 基于紫外光二极管的白光LED140
E Uar/ 7.3.3 将红光、绿光和蓝光结合140
{ wF&+kH3 7.3.4 多个LED结合和光谱优化的实例142
6<,dRn 7.3.5 白光LED颜色的标准化142
aKUS5jDu 7.4 光源的显色性143
a9zw)A 7.4.1 CIE对CRI的定义143
CSbI8 5F 7.4.2 详细计算过程145
X.K<4N0A9J 7.4.3 CIE立场的改变,考虑了观察者的判断146
ki0V8]HP 7.5 改善LED的发光品质146
WD;Y~| 7.5.1 模型146
@ ''GPL@ 7.5.2 色彩模拟149
t&5%?QyM 7.5.3 实验验证149
Sx:Ur>?hd5 7.5.4 关于视觉评判复杂性的结论151
=z?%;4'| 7.6 LED在照明中的应用152
nhSb~QqEh 7.7 结论:优点、措施和展望152
xt'tL:d 7.8 致谢152
f\;65k_jq 7.9 参考文献153
rPc7(,o* ~A<H9Bw
第8章 OLED技术156
O9'x-A% 8.1 简介156
6~#Ih)K 8.1.1 有机材料:发展史156
%;D+k 8.1.2 第一个OLED器件的诞生156
!/ y!QXj 8.2 电致发光二极管157
7:]Pl=:X 8.2.1 有机
半导体的类别157
vQF
vtwd 8.2.2 沉积技术概述158
k+V6,V)my 8.3 有机半导体:理论160
8,O33qwH 8.3.1 有机化学半导性简介160
04J}UE]Ww 8.3.2 非晶态有机固体的电子输运模型162
2RF^s.W 8.4 OLED的电气特性164
d0hhMx6$ 8.4.1 载荷子注入模型164
~`>e5OgOJ 8.4.2 载荷子输运模型164
~Au,#7X) 8.5 OLED的各种结构166
% |q0-x 8.5.1 直接二极管和反向二极管166
z3t~}aL 8.5.2 使用底发射和顶发射二极管166
,:Vm6u! 8.5.3 异质结二极管和能带工程167
IfO;S*Qt 8.5.4 光提取168
UgB'[@McS 8.5.5 荧光与磷光169
C=uZ1xg*, 8.6 OLED照明专用结构170
1tCQpf 8.6.1 单发光层结构170
0Iud$Lu 8.6.2 双发光层材料171
n/QF2&X7) 8.6.3 n发光层结构(n≥3)172
x#~ x;) 8.6.4 堆叠式OLED和叠层结构172
3:"]Rn([P 8.6.5 转换器(下转换)172
3$vRW.c\q 8.7 OLED的稳定性与寿命:封装问题173
,1q_pep~?% 8.8 用于照明的OLED175
P+MA*: 8.9 参考文献176
J68j=`Y 作者列表179