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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。
.4ww5k> 《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。
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《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。
PO5,lcBD< 《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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i'CK/l.H Zl%)#=kO 目录
hwk] ;6[ 者序
FnVW%fh 原书序
/Q9Cvj)" 前言
~c&sr5E 第1章 LED:原理与挑战1
O6e$v I@ 1.1
光源领域的革新历史1
5X3JQ"z 1.2 LED和照明3
,y"vf^BE. 1.3 LED的工作原理、颜色、效率、寿命和质量8
#5y+gdN 1.3.1 LED发出白光:原理与挑战11
V1P]pP 1.3.2 寿命13
&b~X&{3, 1.3.3 LED的品质15
uN?Lz1W\; 1.4 LED面临的挑战16
Xqe Qj}2kA 1.5 参考文献18
S7j(4@ i+QVs_jW 第2章 III族氮化物电致发光二极管的衬底20
(eb65F@ P 2.1 简介20
&!;o[joG 2.2 晶体结构及其与6HSiC和Al2O3的外延关系22
CUdpT$ $x3 2.3 异质外延的缺点和约束25
8MW-JZ 2.3.1 位错25
4D5Wse 2.3.2 衬底的解取向27
'H`:c+KDG` 2.3.3 外延应力28
5WHqD!7u 2.3.4 热应力29
KiMlbF.~V 2.4 GaN在蓝宝石上的MOVPE生长30
vS ( Y_6 2.4.1 GaN生长30
+(`D'5EB( 2.4.2 标准2D外延32
G \a`F'Oo 2.4.3 3D外延生长33
HQF@@ 2.4.4 外延的横向过生长(ELO1S)34
B.?F^m@zS 2.4.5 各向异性生长35
%qJgtu"8 2.4.6 两级ELOGaN生长(ELO2S)36
_)LXD,LA 2.4.7 使用悬空外延技术的GaN生长38
jB9~'>JY 2.4.8 纳米外延38
V@RdvQy 2.5 大块氮化物衬底40
AEf[:]i] 2.5.1 制造结晶GaN的HNPS(高氮压溶液法)41
[ZG>FJDl8 2.5.2 GaN的氨热合成42
_UP 9b@Z" 2.5.3 GaN的卤化物气相外延(HVPE)42
Z;u3G4XlF 2.6 结论44
.|DrXJ\c 2.7 参考文献44
Q<szH1- WJ8osWdLu 第3章 III族氮化物高亮度LED51
;j~%11 3.1 简介51
DHjfd+E=s 3.2 GaN的pn结52
?FS0zc!+ 3.3 有源区:InGaN/GaN量子阱54
])v61B 3.3.1 生长和结构55
g<DXJ7o 3.3.2
光学性质56
_lT'nFe=Q 3.4 辐射效率61
a`9pHH:7Q 3.5 结论与展望63
~c+=$SL-= 3.6 参考文献64
B<myt79F_[ }/tf^@ 第4章 二极管工艺设计67
V_^pPBa 4.1 简介67
?|oN}y"i 4.2 数量级68
pi70^`@ 'B 4.3 二极管结构70
ZJFF4($qN 4.3.1 常规
芯片(CC)71
8)s0$64Ra 4.3.2 倒装芯片(FC)71
:
maBec) 4.3.3 垂直薄膜(VTF)72
zZ Y1E@~ 4.3.4 薄膜倒装芯片(TFFC)72
PGZe'r1E9 4.4 晶片级光提取73
s9Tn|Pm+!\ 4.5 二极管工艺设计、蚀刻、接触沉积75
"Ar|i8^G3 4.5.1 n型接触76
L>Ze*dt 4.5.2 p型接触76
*Vb#@O! 4.6 蚀刻78
B`nI]_ 4.7 移除衬底79
7F2:'3SQ 4.8 发展趋势79
lpB:lRM 4.9 参考文献80
A#Ga!a C\Ob!sv%H 第5章 封装83
@az<D7j2 5.1 简介83
d@8:f 5.2 各种封装工艺84
!z:j-gT3 5.2.1 历史背景84
MkdC*| 5.2.2 从晶片到芯片84
B1I{@\z0G 5.2.3 带连接引脚的器件86
PxWH)4 5.2.4 SMT有引脚器件86
k^KpQ&n 5.2.5 SMT无引脚器件90
p.MLKp-' 5.2.6 其他技术90
,T^A?t 5.2.7 小结91
HsRoiqo 5.3 热管理92
Cnc=GTRi 5.3.1 目的92
<JXHg,Q 5.3.2 散热方式92
Xmb##: 5.3.3 LED内的散热93
>pol'= 5.3.4 各种封装工艺的比较95
?J+*i
d 5.3.5 小结97
QYj 4D 5.4 LED的光提取97
;$ ]a.9
- 5.4.1 LED的横向光提取97
VD!PF' 5.4.2 利用
透镜实现垂直光提取98
p vWj)4e 5.4.3 透镜和密封材料100
pp#!sRUKPV 5.4.4 透镜和密封的实现102
wvxqgXnB\ 5.5 LED器件的特性102
[%/B"wTt 5.5.1 热和电气特性102
vUL@i'0&o 5.5.2 光学特性103
7)> L#(N 5.5.3 筛选104
JvCy&xrE; 5.5.4 可靠性104
F7=\*U 5.6 结论与展望105
E+ XR[p 5.7 附录106
<)J@7@!P 5.8 参考文献109
-EU=R_yg uVX,[%*P 第6章 电致发光二极管的光电特性111
VsL*&Fk 6.1 LED的光度测定111
\|4F?Y 6.1.1 基本知识概述111
^4[QX
-_2 6.1.2 常用参数114
g<w1d{Td 6.1.3 光度计/辐射计应具备的性能115
<h~uGBS" 6.1.4 发光强度的测量118
I;<__ 6.1.5 光通量的测量119
l r~>!O 6.1.6 光谱测量125
'Vhnio;qC 6.2 LED的电气特性127
]g%HU%R-m 6.2.1 正向电压127
rc`I l{~k 6.2.2 温度效应128
x6\^dVR} 6.2.3 光度测量用LED的工作条件129
^|!\IzDp 6.2.4 规范化的立场130
E1A5<^t 6.3 参考文献130
'7@Dw;
]r#NjP 第7章 LED的白光品质132
IG%x(\V-e 7.1 简介:白光和视觉品质132
f7%g=0.F 7.1.1 白光132
mEb`ET| 7.1.2 与光品质有关的几个想法132
h,/3} 7.1.3 人类视觉功能:感受器、视网膜、大脑133
'I[xZu/8yg 7.1.4 本章 内容134
~X;sa,)L1+ 7.2 比色法和测光法的概念134
S4E@wLi 7.2.1 比色法134
pUgas?e& 7.2.2 光度值137
0'zjPE# 7.3 用LED获得白光140
J|z ' <W 7.3.1 基于短波长发射的白光二极管140
~ihi!u%~} 7.3.2 基于紫外光二极管的白光LED140
5mZ9rLn 7.3.3 将红光、绿光和蓝光结合140
:X 1Y 7.3.4 多个LED结合和光谱优化的实例142
D{+D.4\ 7.3.5 白光LED颜色的标准化142
X&i" K'mV 7.4 光源的显色性143
Sx_j`Cgy 7.4.1 CIE对CRI的定义143
4i29nq^n 7.4.2 详细计算过程145
SS;'g4h\6 7.4.3 CIE立场的改变,考虑了观察者的判断146
*@YQr]~
; 7.5 改善LED的发光品质146
n*~#]%4 7.5.1 模型146
k6;pi=sYNW 7.5.2 色彩模拟149
B]>rcjD 7.5.3 实验验证149
wA87|YK8* 7.5.4 关于视觉评判复杂性的结论151
/sSif0I24 7.6 LED在照明中的应用152
u^L_X A 7.7 结论:优点、措施和展望152
H_l>L9/\ 7.8 致谢152
Hjy4tA7,l 7.9 参考文献153
,(+ZD@Rg ?xE'i[F @ 第8章 OLED技术156
z-nV!# 8.1 简介156
Y~OyoNu2 8.1.1 有机材料:发展史156
sJ_3tjs) 8.1.2 第一个OLED器件的诞生156
D6P/39}W 8.2 电致发光二极管157
NVDvd6 8.2.1 有机
半导体的类别157
c[?&;# feV 8.2.2 沉积技术概述158
O-+!KXHd[ 8.3 有机半导体:理论160
8PGuZw< 8.3.1 有机化学半导性简介160
_`9WNJiL 8.3.2 非晶态有机固体的电子输运模型162
<@v|~AO4~ 8.4 OLED的电气特性164
q(5 8.4.1 载荷子注入模型164
"N=q>jaX 8.4.2 载荷子输运模型164
_<)HFg6 8.5 OLED的各种结构166
49B6|!&I 8.5.1 直接二极管和反向二极管166
KeC&a=HL 8.5.2 使用底发射和顶发射二极管166
ZZ].h2=K 8.5.3 异质结二极管和能带工程167
%bhFl,tL 8.5.4 光提取168
\@7 4I7 8.5.5 荧光与磷光169
DEenvS`,P 8.6 OLED照明专用结构170
w< |Lx#L} 8.6.1 单发光层结构170
7$:Jea 8.6.2 双发光层材料171
* \tR 8.6.3 n发光层结构(n≥3)172
1[".
z{V3* 8.6.4 堆叠式OLED和叠层结构172
j<vU[J+gx~ 8.6.5 转换器(下转换)172
7"{CBbT 8.7 OLED的稳定性与寿命:封装问题173
&([yI>% 8.8 用于照明的OLED175
d 4; 8.9 参考文献176
bB.Yq3KI 作者列表179