《
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。
J5^'HU3 《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。
_?OW0x4 《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。
o.0ci+z@ 《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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b0lq\9 VeW>[08
%Ev4]}2C1 zIh['^3.n 目录
.Fdgb4>BXX 者序
xuqv6b. 原书序
^$b Y,CE 前言
-r-k_6QP 第1章 LED:原理与挑战1
"?V0$-DR 1.1
光源领域的革新历史1
]H`1F1= 1.2 LED和照明3
KXx32 b,~ 1.3 LED的工作原理、颜色、效率、寿命和质量8
"rx-_uK* 1.3.1 LED发出白光:原理与挑战11
3AU;>D ^5 1.3.2 寿命13
7=;R& mqC 1.3.3 LED的品质15
V5UF3'3;} 1.4 LED面临的挑战16
_f$^%?^ 1.5 参考文献18
<StN%2WQ1 < 1uZa 第2章 III族氮化物电致发光二极管的衬底20
r"P|dlV- 2.1 简介20
Wk)OkIFR 2.2 晶体结构及其与6HSiC和Al2O3的外延关系22
,yiX# ;j 2.3 异质外延的缺点和约束25
[ucpd 2.3.1 位错25
IZpP[hov 2.3.2 衬底的解取向27
7pe\M/kl 2.3.3 外延应力28
/;oX)]W 2.3.4 热应力29
hDF@'G8F 2.4 GaN在蓝宝石上的MOVPE生长30
wOU_*uY@6' 2.4.1 GaN生长30
@7IIM{ 2.4.2 标准2D外延32
|5lk9<z 2.4.3 3D外延生长33
<g"{Wv: h 2.4.4 外延的横向过生长(ELO1S)34
e )d`pQ6 2.4.5 各向异性生长35
&L=suDe 2.4.6 两级ELOGaN生长(ELO2S)36
Dfmjw 2.4.7 使用悬空外延技术的GaN生长38
nAv#?1cjz 2.4.8 纳米外延38
\W~N 2.5 大块氮化物衬底40
Z&1\{PG3* 2.5.1 制造结晶GaN的HNPS(高氮压溶液法)41
f4fvrL 2.5.2 GaN的氨热合成42
h2G$@8t}I 2.5.3 GaN的卤化物气相外延(HVPE)42
9Z4nAc 2.6 结论44
,Q 2.7 参考文献44
Fld=5B^} 6 (]Dh;gC 第3章 III族氮化物高亮度LED51
\NPmym_6J 3.1 简介51
oKuI0-*mR 3.2 GaN的pn结52
s~^5kgPA 3.3 有源区:InGaN/GaN量子阱54
+S o4rA*9 3.3.1 生长和结构55
G?O1>?4C 3.3.2
光学性质56
d3\qKL!~ 3.4 辐射效率61
EJMM9(DQ7 3.5 结论与展望63
|fK1/<sz# 3.6 参考文献64
,Lr.9I. -|$@-fY; 第4章 二极管工艺设计67
:D~D U,e' 4.1 简介67
KcWN,!G 4.2 数量级68
Va"0>KX 4.3 二极管结构70
zdB^S%cztS 4.3.1 常规
芯片(CC)71
@>,^":`# 4.3.2 倒装芯片(FC)71
akp-zn&je 4.3.3 垂直薄膜(VTF)72
o#3ly-ht 4.3.4 薄膜倒装芯片(TFFC)72
>mwlsL~X 4.4 晶片级光提取73
h4fJvOk|! 4.5 二极管工艺设计、蚀刻、接触沉积75
E(>=rD /+ 4.5.1 n型接触76
,Vc6Gwm 4.5.2 p型接触76
6'k<+IR 4.6 蚀刻78
M\uiq38 4.7 移除衬底79
J,'M4O\S 4.8 发展趋势79
mE+*)gb:Rd 4.9 参考文献80
em%4Ap fK>L!=Q 第5章 封装83
\ 2M_\Q`NY 5.1 简介83
"H'B*vc- 5.2 各种封装工艺84
-*1d! 5.2.1 历史背景84
G#ZH.24Y 5.2.2 从晶片到芯片84
#NEE7'&S 5.2.3 带连接引脚的器件86
Yl
Zso2 5.2.4 SMT有引脚器件86
dm\F 5.2.5 SMT无引脚器件90
ha]VWt%} 5.2.6 其他技术90
zu_8># i- 5.2.7 小结91
?1~` *LE 5.3 热管理92
Ri<u/ ]oR" 5.3.1 目的92
^UP`%egR 5.3.2 散热方式92
B6MB48#0gs 5.3.3 LED内的散热93
|mZxfI 5.3.4 各种封装工艺的比较95
p_RsU`[ 5.3.5 小结97
94'&b=5+ 5.4 LED的光提取97
01 }D,W` 5.4.1 LED的横向光提取97
Cjn#00 5.4.2 利用
透镜实现垂直光提取98
%z=le7 5.4.3 透镜和密封材料100
Q*D;U[ 5.4.4 透镜和密封的实现102
rDdoOb]B 5.5 LED器件的特性102
{&&z-^ 5.5.1 热和电气特性102
4>wP7`/+y 5.5.2 光学特性103
Zu*F#s!tUI 5.5.3 筛选104
G<L;4nA) 5.5.4 可靠性104
<$D`Z-6 5.6 结论与展望105
/:cd\A} 5.7 附录106
Yj&F;_~ 5.8 参考文献109
0_jf/an,% 5?f ^Rz 第6章 电致发光二极管的光电特性111
NDN7[7E 6.1 LED的光度测定111
`}p0VmD{NE 6.1.1 基本知识概述111
!Jo_"#5 6.1.2 常用参数114
_P!m%34| 6.1.3 光度计/辐射计应具备的性能115
* `JYC 6.1.4 发光强度的测量118
'+@=ILj> 6.1.5 光通量的测量119
aS>u,=C 6.1.6 光谱测量125
pE`})/?\* 6.2 LED的电气特性127
em y[k 6.2.1 正向电压127
))qy;Q, 6.2.2 温度效应128
esJ~;~[@(r 6.2.3 光度测量用LED的工作条件129
l|u>Tb|V 6.2.4 规范化的立场130
})'B<vq 6.3 参考文献130
b!+hH Hv: Z3Og=XHR 第7章 LED的白光品质132
0-B5`=yU 7.1 简介:白光和视觉品质132
d9k0F
OR1 7.1.1 白光132
jVEGj5F;N 7.1.2 与光品质有关的几个想法132
[CY9^N 7.1.3 人类视觉功能:感受器、视网膜、大脑133
hqD*z6aH 7.1.4 本章 内容134
@="Pn5<]C 7.2 比色法和测光法的概念134
,>:U2% 7.2.1 比色法134
|NlO7aQ>2H 7.2.2 光度值137
:@yEQ#nFp 7.3 用LED获得白光140
${DUCud,kY 7.3.1 基于短波长发射的白光二极管140
(|2t#'m 7.3.2 基于紫外光二极管的白光LED140
]>!K3kB 7.3.3 将红光、绿光和蓝光结合140
xH ]Ct~md 7.3.4 多个LED结合和光谱优化的实例142
RTYvS5G 7.3.5 白光LED颜色的标准化142
59LG{R2 7.4 光源的显色性143
[DuttFX^x 7.4.1 CIE对CRI的定义143
-oGdk|Yn 7.4.2 详细计算过程145
{$oj.V 4 7.4.3 CIE立场的改变,考虑了观察者的判断146
YqscZ(L:y 7.5 改善LED的发光品质146
_T60;ZI+^ 7.5.1 模型146
(&r.w 7.5.2 色彩模拟149
yNPVOp* 7.5.3 实验验证149
/l3V3B7 7.5.4 关于视觉评判复杂性的结论151
,CJWO bn3 7.6 LED在照明中的应用152
,KH#NY] 7.7 结论:优点、措施和展望152
I^.Om]) 7.8 致谢152
Q3'llOx 7.9 参考文献153
6bg
;q(*7 hW<%R]^| 第8章 OLED技术156
YP oSRA L 8.1 简介156
Lj({[H7D! 8.1.1 有机材料:发展史156
cZ,b?I"Q% 8.1.2 第一个OLED器件的诞生156
!|(-=2` 8.2 电致发光二极管157
ROI7eU 8.2.1 有机
半导体的类别157
}CSDV9).S 8.2.2 沉积技术概述158
&C_j\7Dq 8.3 有机半导体:理论160
RHW]Z
Pr< 8.3.1 有机化学半导性简介160
U gat1Pz 8.3.2 非晶态有机固体的电子输运模型162
\
#F 8.4 OLED的电气特性164
hgG9m[?K 8.4.1 载荷子注入模型164
^^sE: 8.4.2 载荷子输运模型164
M/f<A$xx_ 8.5 OLED的各种结构166
E_rI?t^ 8.5.1 直接二极管和反向二极管166
#^0R&) T 8.5.2 使用底发射和顶发射二极管166
q1x`Bj 8.5.3 异质结二极管和能带工程167
zpn9,,~u 8.5.4 光提取168
9cbd~mM{ 8.5.5 荧光与磷光169
jVe1b1rt~3 8.6 OLED照明专用结构170
RNk\.}m 8.6.1 单发光层结构170
>58YjLXb 8.6.2 双发光层材料171
_;S-x 8.6.3 n发光层结构(n≥3)172
xK[ou' 8.6.4 堆叠式OLED和叠层结构172
K8|r&`X0 8.6.5 转换器(下转换)172
,Zx0%#6 8.7 OLED的稳定性与寿命:封装问题173
l\H=m3Bg 8.8 用于照明的OLED175
5vQHhwO50k 8.9 参考文献176
RMV/&85?y 作者列表179