《
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。
KbcmK(`_ 《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。
\D<w:\P 《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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vK10p)ZV 目录
?e. Ge0& 者序
AB1.l
hR 原书序
Y!K5?kk 前言
yG ,oSp| 第1章 LED:原理与挑战1
&-hz&/A, 1.1
光源领域的革新历史1
yt@;yd:OEk 1.2 LED和照明3
s;9>YV2at 1.3 LED的工作原理、颜色、效率、寿命和质量8
@7fx0I'n 1.3.1 LED发出白光:原理与挑战11
H/I1 n\ 1.3.2 寿命13
\{RMj"w: 1.3.3 LED的品质15
O.HaEg/- 1.4 LED面临的挑战16
6iZ:0y0t+6 1.5 参考文献18
H({Y ^G*zFqa+` 第2章 III族氮化物电致发光二极管的衬底20
*Bj7\8cKC 2.1 简介20
{f12&t 2.2 晶体结构及其与6HSiC和Al2O3的外延关系22
5J1q]^ 2.3 异质外延的缺点和约束25
n-5@<y^ 2.3.1 位错25
S
Y7'S# 2.3.2 衬底的解取向27
XoZw8cY 2.3.3 外延应力28
2=[de Qs 2.3.4 热应力29
@#?w>38y 2.4 GaN在蓝宝石上的MOVPE生长30
waYH_)Zx 2.4.1 GaN生长30
,m08t9F 2.4.2 标准2D外延32
nbhzLUK 2.4.3 3D外延生长33
"4,Zox{^ 2.4.4 外延的横向过生长(ELO1S)34
:9=J=G* 2.4.5 各向异性生长35
EK
JPeeRY 2.4.6 两级ELOGaN生长(ELO2S)36
sgRD]SF 2.4.7 使用悬空外延技术的GaN生长38
K~MTbdg 2.4.8 纳米外延38
-2\%?A6L 2.5 大块氮化物衬底40
Vjc*D] 2.5.1 制造结晶GaN的HNPS(高氮压溶液法)41
D{J+}*y 2.5.2 GaN的氨热合成42
>JWW2< 2.5.3 GaN的卤化物气相外延(HVPE)42
"92Z"I~1 2.6 结论44
`H7V[' 2.7 参考文献44
|K jy4.2 sA}X ha 第3章 III族氮化物高亮度LED51
R DAihq 3.1 简介51
JOA_2qa>\ 3.2 GaN的pn结52
rK@ UCRf 3.3 有源区:InGaN/GaN量子阱54
3H'+7[~qH 3.3.1 生长和结构55
ndY1j5 3.3.2
光学性质56
, id`=L= 3.4 辐射效率61
bktw?{h 3.5 结论与展望63
}$zJdf,\ 3.6 参考文献64
u>cU*E4/ &M6cCT]&M 第4章 二极管工艺设计67
:6
\?{xD 4.1 简介67
u40k9vh 4.2 数量级68
sY#iGEf 4.3 二极管结构70
4=T>Iy 4.3.1 常规
芯片(CC)71
G]T A7~VT 4.3.2 倒装芯片(FC)71
>h+G$&8[y 4.3.3 垂直薄膜(VTF)72
yU"'h[^ 4.3.4 薄膜倒装芯片(TFFC)72
.).*6{_ 4.4 晶片级光提取73
@Qa)@'u 4.5 二极管工艺设计、蚀刻、接触沉积75
7T)J{:+0!| 4.5.1 n型接触76
.-0;:> 4.5.2 p型接触76
"* Qwaq_ 4.6 蚀刻78
Fs bX{ 4.7 移除衬底79
N8Mq0Ck{$ 4.8 发展趋势79
(S@H'G" 4.9 参考文献80
t-vH \m lIN`1vX( 第5章 封装83
fy|Ae 5.1 简介83
S"Q$ Ol" 5.2 各种封装工艺84
T]5JsrT 5.2.1 历史背景84
={a8=E!; 5.2.2 从晶片到芯片84
CENA!WWQ 5.2.3 带连接引脚的器件86
y3
{om^ f 5.2.4 SMT有引脚器件86
hE-u9i 5.2.5 SMT无引脚器件90
}tIIA"dZ 5.2.6 其他技术90
d45JT?qg& 5.2.7 小结91
<3!jra,h 5.3 热管理92
,UdTUw~F 5.3.1 目的92
jocu=Se@ 5.3.2 散热方式92
J%
B(4` 5.3.3 LED内的散热93
Vm1U00lM{ 5.3.4 各种封装工艺的比较95
&k5 Z|d| 5.3.5 小结97
j}=$2|}8{ 5.4 LED的光提取97
T/^ /U6JB 5.4.1 LED的横向光提取97
Ou
_bM n 5.4.2 利用
透镜实现垂直光提取98
FS%Xq-c
5.4.3 透镜和密封材料100
nnU
&R 5.4.4 透镜和密封的实现102
|zV-a2K%J 5.5 LED器件的特性102
K4vl#*qn 5.5.1 热和电气特性102
1or4s{bmo 5.5.2 光学特性103
?PIOuN= 5.5.3 筛选104
*Mt's[8 5.5.4 可靠性104
Os?`!1- 5.6 结论与展望105
e1dT~l 5.7 附录106
* Yr)>;^ 5.8 参考文献109
+fd^$Qd%K [T;0vv8 第6章 电致发光二极管的光电特性111
(R*K)(Nw[ 6.1 LED的光度测定111
bP`.teO\ 6.1.1 基本知识概述111
`N~;X~XFk 6.1.2 常用参数114
oEE*H2l\ 6.1.3 光度计/辐射计应具备的性能115
"28b&pm 6.1.4 发光强度的测量118
;a/Gs^W 6.1.5 光通量的测量119
RZ!-,|"cwL 6.1.6 光谱测量125
]@W.5!5H 6.2 LED的电气特性127
AepAlnI@ 6.2.1 正向电压127
JDi|]JY 6.2.2 温度效应128
P9/5M4]tt 6.2.3 光度测量用LED的工作条件129
7_WD)Y2yS 6.2.4 规范化的立场130
.`84Y 6.3 参考文献130
;Cdrjx 7m6@]S6 第7章 LED的白光品质132
We#u-#k_O 7.1 简介:白光和视觉品质132
, C88%k 7.1.1 白光132
.kSx>3 7.1.2 与光品质有关的几个想法132
ZM/*cA!" 7.1.3 人类视觉功能:感受器、视网膜、大脑133
ocCC63J 7.1.4 本章 内容134
P1b5=/}:V
7.2 比色法和测光法的概念134
e9;<9uX 7.2.1 比色法134
[q/=%8qLUA 7.2.2 光度值137
3T$gT 7.3 用LED获得白光140
dnVl;L8L3 7.3.1 基于短波长发射的白光二极管140
qALlMj--m 7.3.2 基于紫外光二极管的白光LED140
DUc
-D== 7.3.3 将红光、绿光和蓝光结合140
EKsL0;FV 7.3.4 多个LED结合和光谱优化的实例142
H gMLh* 7.3.5 白光LED颜色的标准化142
`<Xq@\H 7.4 光源的显色性143
+A 6xY 7.4.1 CIE对CRI的定义143
~^QL"p:5| 7.4.2 详细计算过程145
f%0^89) 7.4.3 CIE立场的改变,考虑了观察者的判断146
CwQgA%)!i 7.5 改善LED的发光品质146
MR/jM@8 7.5.1 模型146
R9o3T)9V 7.5.2 色彩模拟149
F#KO!\iA+ 7.5.3 实验验证149
D!kv+<+ 7.5.4 关于视觉评判复杂性的结论151
4oT1<n`r+ 7.6 LED在照明中的应用152
SF2A?L?}+ 7.7 结论:优点、措施和展望152
'v.i' 6 7.8 致谢152
w#wlZ1f 7.9 参考文献153
9WsPBzi"T @~0kSA7 第8章 OLED技术156
6LRI~*F=3 8.1 简介156
cg$@x\fJ 8.1.1 有机材料:发展史156
_D:#M 8.1.2 第一个OLED器件的诞生156
0x!XE|7I 8.2 电致发光二极管157
c#M'Mye 8.2.1 有机
半导体的类别157
aJlSIw*Q, 8.2.2 沉积技术概述158
beFVjVVHq 8.3 有机半导体:理论160
">]v'h(s 8.3.1 有机化学半导性简介160
"Zd4e2>{M\ 8.3.2 非晶态有机固体的电子输运模型162
@O#4duM4Qz 8.4 OLED的电气特性164
pmd=3,D'u 8.4.1 载荷子注入模型164
JX,&im*BG 8.4.2 载荷子输运模型164
>;}np
F> 8.5 OLED的各种结构166
r-
0BLq]~{ 8.5.1 直接二极管和反向二极管166
il `O*6- 8.5.2 使用底发射和顶发射二极管166
})O^xF~ 8.5.3 异质结二极管和能带工程167
|><hdBQXX< 8.5.4 光提取168
w4U]lg<}E 8.5.5 荧光与磷光169
(.a:jL$ 8.6 OLED照明专用结构170
n<6p 0w 8.6.1 单发光层结构170
s0"S;{_# 8.6.2 双发光层材料171
u1a5Vtel 8.6.3 n发光层结构(n≥3)172
9E^IEwq' 8.6.4 堆叠式OLED和叠层结构172
#W,BUN} 8.6.5 转换器(下转换)172
}:C4T*| 8.7 OLED的稳定性与寿命:封装问题173
]Ln2|$R 8.8 用于照明的OLED175
:IDD(<^9 8.9 参考文献176
yC ZV:R; 作者列表179