《
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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~P}r 《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。
J?:[$ C5 《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。
s]B"qFA 《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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K=u0nrG* %NHYW\sKX
u>T76,8|\ #$'"cfRxc 目录
&$fbP5uAZ 者序
&;q<M_< 原书序
S9Y[4*// 前言
>N`6;gn*l 第1章 LED:原理与挑战1
\94j rr 1.1
光源领域的革新历史1
MXAEX2xmme 1.2 LED和照明3
Il~01|3+m 1.3 LED的工作原理、颜色、效率、寿命和质量8
X.|Ygx 1.3.1 LED发出白光:原理与挑战11
$. e) 1.3.2 寿命13
1|y$~R.H 1.3.3 LED的品质15
d}0qJoH4 1.4 LED面临的挑战16
4,eQW[;kk 1.5 参考文献18
jPu5nwvUV> :pKG\A 第2章 III族氮化物电致发光二极管的衬底20
q7]>i!A 2.1 简介20
m24v@?* 2.2 晶体结构及其与6HSiC和Al2O3的外延关系22
+/'<z 2.3 异质外延的缺点和约束25
!r&Bn6* 2.3.1 位错25
,I*X)( 2.3.2 衬底的解取向27
.{rbw9 2.3.3 外延应力28
~5#)N{GbY 2.3.4 热应力29
9fVj
8G 2.4 GaN在蓝宝石上的MOVPE生长30
} ~enEZ 2.4.1 GaN生长30
oFg'wAO. 2.4.2 标准2D外延32
#+sF`qR, 2.4.3 3D外延生长33
b6W#SpCF 2.4.4 外延的横向过生长(ELO1S)34
;lfWuU%R 2.4.5 各向异性生长35
Q9y*: 2.4.6 两级ELOGaN生长(ELO2S)36
$Lq:=7&LRn 2.4.7 使用悬空外延技术的GaN生长38
]if;A ) ' 2.4.8 纳米外延38
0^<,(]! 2.5 大块氮化物衬底40
P1d,8~; 2.5.1 制造结晶GaN的HNPS(高氮压溶液法)41
LF=c^9t 2.5.2 GaN的氨热合成42
xUj2]Q>R+ 2.5.3 GaN的卤化物气相外延(HVPE)42
el@XK}<dr 2.6 结论44
U )Zt-og 2.7 参考文献44
{rGYRn, ?V+wjw 第3章 III族氮化物高亮度LED51
1mUTtYU 3.1 简介51
qC
j*>D 3.2 GaN的pn结52
0$Ff#8 3.3 有源区:InGaN/GaN量子阱54
wu^q`!ml 3.3.1 生长和结构55
F.KrZ3%4iB 3.3.2
光学性质56
0BC`iql5 3.4 辐射效率61
5EhE`k4 3.5 结论与展望63
]gP8?s| 3.6 参考文献64
[h", D5 BvJ=iB<E 第4章 二极管工艺设计67
.~<]HAwq 4.1 简介67
aJ-} 4.2 数量级68
(v;A'BjN 4.3 二极管结构70
YC)hX'A\ 4.3.1 常规
芯片(CC)71
8kbBz 4.3.2 倒装芯片(FC)71
d^SE)/j 4.3.3 垂直薄膜(VTF)72
DcU C, 4.3.4 薄膜倒装芯片(TFFC)72
Tf l;7w.(A 4.4 晶片级光提取73
qBiyGlu4 4.5 二极管工艺设计、蚀刻、接触沉积75
D=9}|b/ 4.5.1 n型接触76
`E;)`J8b 4.5.2 p型接触76
4<yK7x 4.6 蚀刻78
@W)/\AZ3 4.7 移除衬底79
^Jtl;Q 4.8 发展趋势79
RIo'X@zb 4.9 参考文献80
51/sTx<Z} J{H?xc
o 第5章 封装83
*. dKR 5.1 简介83
r /yHmEk& 5.2 各种封装工艺84
`r.N 5.2.1 历史背景84
7kM4Ei 5.2.2 从晶片到芯片84
R9E6uz.j 5.2.3 带连接引脚的器件86
{kG;."S+K 5.2.4 SMT有引脚器件86
\)GR\~z0h 5.2.5 SMT无引脚器件90
)8]3kQffJ= 5.2.6 其他技术90
UC#"=Xd4 5.2.7 小结91
#XL`S 5.3 热管理92
8q*";>* 5.3.1 目的92
dk4D+*R 5.3.2 散热方式92
=VCQ* 5.3.3 LED内的散热93
w=$'Lt! 5.3.4 各种封装工艺的比较95
nr<.YeJ 5.3.5 小结97
;r=?BbND? 5.4 LED的光提取97
UhA_1A'B 5.4.1 LED的横向光提取97
,#Ln/; 5.4.2 利用
透镜实现垂直光提取98
|P~q/Wff 5.4.3 透镜和密封材料100
Av[Ud
*~ 5.4.4 透镜和密封的实现102
UC;=) 5.5 LED器件的特性102
}(cY| 5.5.1 热和电气特性102
w?/f Z x 5.5.2 光学特性103
jRwa0Px( 5.5.3 筛选104
ytob/tc 5.5.4 可靠性104
F b2p(. 5.6 结论与展望105
ip674'bq7R 5.7 附录106
s%bUgO%& 5.8 参考文献109
l"?]BC~ ,aYU$~o# 第6章 电致发光二极管的光电特性111
Fi/jR0]e2 6.1 LED的光度测定111
?AT(S 6.1.1 基本知识概述111
6,3}/hgWJ$ 6.1.2 常用参数114
@Z"?^2 6.1.3 光度计/辐射计应具备的性能115
Bf+^O)Ns^ 6.1.4 发光强度的测量118
mMslWe 6.1.5 光通量的测量119
b+_hI)T 6.1.6 光谱测量125
|thad!? 6.2 LED的电气特性127
]p}#NPe5 6.2.1 正向电压127
h%/ssB 6.2.2 温度效应128
-2z,cj&E{ 6.2.3 光度测量用LED的工作条件129
n'Bmz 6.2.4 规范化的立场130
}oV3EIH 6.3 参考文献130
!2wETs? |C|:i@c
H 第7章 LED的白光品质132
p ^](3Vi( 7.1 简介:白光和视觉品质132
@N]5&4NL 7.1.1 白光132
q< b"M$ 7.1.2 与光品质有关的几个想法132
!4_!J (q% 7.1.3 人类视觉功能:感受器、视网膜、大脑133
*qbRP"#[$ 7.1.4 本章 内容134
([1=> Jw" 7.2 比色法和测光法的概念134
+fkP+RVY 7.2.1 比色法134
G}s;JJax 7.2.2 光度值137
~U/8 @gR 7.3 用LED获得白光140
qih6me8C 7.3.1 基于短波长发射的白光二极管140
\A ;^ UxG 7.3.2 基于紫外光二极管的白光LED140
x{~_/;\p3 7.3.3 将红光、绿光和蓝光结合140
)4Bwt`VX 7.3.4 多个LED结合和光谱优化的实例142
*-{Omqw 7.3.5 白光LED颜色的标准化142
3V"dG1? 7.4 光源的显色性143
f8R+7Ykx 7.4.1 CIE对CRI的定义143
eS*
*L3 7.4.2 详细计算过程145
ktU9LW~ 7.4.3 CIE立场的改变,考虑了观察者的判断146
Q})t<l+L 7.5 改善LED的发光品质146
?{?Vy9'B 7.5.1 模型146
c
3}x)aQ 7.5.2 色彩模拟149
+BU0 6lLD 7.5.3 实验验证149
8
H,_vf 7.5.4 关于视觉评判复杂性的结论151
j1W
bD7*8 7.6 LED在照明中的应用152
gYRqqV 7.7 结论:优点、措施和展望152
=z+-l5Gu" 7.8 致谢152
i'U,S`L6> 7.9 参考文献153
fmtuFr^a1 tsB.oDMP 第8章 OLED技术156
Z4=_k{* 8.1 简介156
tP&{ J^G 8.1.1 有机材料:发展史156
gv`%Z8u( 8.1.2 第一个OLED器件的诞生156
}R4(B2vup 8.2 电致发光二极管157
ZDW,7b%U 8.2.1 有机
半导体的类别157
D`1I;Tb# 8.2.2 沉积技术概述158
)J{.Cx<E 8.3 有机半导体:理论160
=;kRk.qzy 8.3.1 有机化学半导性简介160
$_ST:h&C 8.3.2 非晶态有机固体的电子输运模型162
=7*oC 8.4 OLED的电气特性164
oZ?IR#^ 8.4.1 载荷子注入模型164
t)YFTO"Jj 8.4.2 载荷子输运模型164
D%6ir*%T 8.5 OLED的各种结构166
E=$7ieW 8.5.1 直接二极管和反向二极管166
IiG4ib>)W 8.5.2 使用底发射和顶发射二极管166
n iXHK$@5 8.5.3 异质结二极管和能带工程167
^H
f+du 8.5.4 光提取168
f<Va<TL6- 8.5.5 荧光与磷光169
"(9=h@@Y" 8.6 OLED照明专用结构170
R~U2/6V 8.6.1 单发光层结构170
B.h0" vJ 8.6.2 双发光层材料171
u]ZqF * 8.6.3 n发光层结构(n≥3)172
jI@bTS o 8.6.4 堆叠式OLED和叠层结构172
]H@v 8.6.5 转换器(下转换)172
F!
|TW6)gv 8.7 OLED的稳定性与寿命:封装问题173
U@1#!ZZ6 8.8 用于照明的OLED175
%iHyt,0v2 8.9 参考文献176
Tb>IHoil 作者列表179