《
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。
wefQmRK 《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。
Kh5:+n_X 《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。
hl# 9a? 《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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PHz/^p3F KIuYWr7& 目录
ETtK%%F0 者序
;
4S#6# 原书序
\l]jX:
9( 前言
kvo741RO6 第1章 LED:原理与挑战1
pR~PB 1.1
光源领域的革新历史1
Xbap'/t
1.2 LED和照明3
|5Z@7 1.3 LED的工作原理、颜色、效率、寿命和质量8
"+7~C6[s 1.3.1 LED发出白光:原理与挑战11
v3hNvcMpf 1.3.2 寿命13
-
+>~ 1.3.3 LED的品质15
fEgZ/p!g 1.4 LED面临的挑战16
1`h`-dqr# 1.5 参考文献18
X}?cAo2N
al"1T- 第2章 III族氮化物电致发光二极管的衬底20
;f6G&>p 2.1 简介20
q Rtgk 2.2 晶体结构及其与6HSiC和Al2O3的外延关系22
O?{pln 2.3 异质外延的缺点和约束25
/] R]7 2.3.1 位错25
Pp26UWW 2.3.2 衬底的解取向27
`@`Q"J 2.3.3 外延应力28
d B?I( 2.3.4 热应力29
9{>m04888 2.4 GaN在蓝宝石上的MOVPE生长30
dnN" 2.4.1 GaN生长30
E=7"}; 2.4.2 标准2D外延32
.$?s :t 2.4.3 3D外延生长33
43 |zjE 2.4.4 外延的横向过生长(ELO1S)34
fT
8"1f|w 2.4.5 各向异性生长35
}TYCF@ 2.4.6 两级ELOGaN生长(ELO2S)36
ch< zpo: 2.4.7 使用悬空外延技术的GaN生长38
~_h4|vG 2.4.8 纳米外延38
D0-C:gz 2.5 大块氮化物衬底40
Que)kjp 2.5.1 制造结晶GaN的HNPS(高氮压溶液法)41
op}x}Ioz 2.5.2 GaN的氨热合成42
}3vB_0[r 2.5.3 GaN的卤化物气相外延(HVPE)42
SXgpj 2.6 结论44
/'ybl^Km 2.7 参考文献44
3`="4 ef|Y2<P 第3章 III族氮化物高亮度LED51
jMd's|#OP 3.1 简介51
o_={xrmIA 3.2 GaN的pn结52
czedn_}%Q 3.3 有源区:InGaN/GaN量子阱54
;/e!!P]jP 3.3.1 生长和结构55
]C]tLJ!M 3.3.2
光学性质56
XrBLw}lD`N 3.4 辐射效率61
*D`,z3/* 3.5 结论与展望63
~LkReQI 3.6 参考文献64
DhB:8/J Url8Z\;aM 第4章 二极管工艺设计67
b Z%[ON5OY 4.1 简介67
vwP516EM 4.2 数量级68
9]hc{\ 4.3 二极管结构70
|F6C&GNYT 4.3.1 常规
芯片(CC)71
s$`evX7D 4.3.2 倒装芯片(FC)71
XFd[>U<X 4.3.3 垂直薄膜(VTF)72
t}TtWI 4.3.4 薄膜倒装芯片(TFFC)72
rWa7"<`p 4.4 晶片级光提取73
}g(aZ 4.5 二极管工艺设计、蚀刻、接触沉积75
%OW[rbE. 4.5.1 n型接触76
Tk+\Biq
4.5.2 p型接触76
m>UJ; F 4.6 蚀刻78
b_][Jye&P 4.7 移除衬底79
9}3W0F; 4.8 发展趋势79
+5^*c^C 4.9 参考文献80
]c$%;!ZE \Z57U NI 第5章 封装83
x\t>|DB 5.1 简介83
B?TAS 5.2 各种封装工艺84
e2Xx7*vS 5.2.1 历史背景84
]=h
Ts%]w 5.2.2 从晶片到芯片84
ir/ 2/
E 5.2.3 带连接引脚的器件86
<!=TxV>}A 5.2.4 SMT有引脚器件86
<pi q?:ac 5.2.5 SMT无引脚器件90
!.p! 5.2.6 其他技术90
>%d]"] 5.2.7 小结91
l<v/T 5.3 热管理92
y(N-1 5.3.1 目的92
y)/d- 5.3.2 散热方式92
nw\p3 5.3.3 LED内的散热93
Gt- -7S 5.3.4 各种封装工艺的比较95
d8Upr1_ 5.3.5 小结97
1eT| 5.4 LED的光提取97
d(fgv 5.4.1 LED的横向光提取97
t,MK#Ko 5.4.2 利用
透镜实现垂直光提取98
5X~ko> 5.4.3 透镜和密封材料100
b6]M}ixK 5.4.4 透镜和密封的实现102
M2V.FYV{j> 5.5 LED器件的特性102
<5L!.Ci 5.5.1 热和电气特性102
-3KB:K< 5.5.2 光学特性103
q^12Rj;H 5.5.3 筛选104
.# M5L 5.5.4 可靠性104
h8S%Q|- 5.6 结论与展望105
So!1l7b 5.7 附录106
%/UQ0d~b 5.8 参考文献109
s?_b[B d ~=#jO0dE| 第6章 电致发光二极管的光电特性111
gqe
z- 6.1 LED的光度测定111
]qpcA6%a| 6.1.1 基本知识概述111
s
fti[ 6.1.2 常用参数114
vtvr{Uqo@ 6.1.3 光度计/辐射计应具备的性能115
}Efp{E 6.1.4 发光强度的测量118
5^%^8o 6.1.5 光通量的测量119
Ha 3XH_ 6.1.6 光谱测量125
hO(HwG?8t 6.2 LED的电气特性127
gR?3)m 6.2.1 正向电压127
R>Zn$%j\ 6.2.2 温度效应128
Ik kJ4G 6.2.3 光度测量用LED的工作条件129
b?bIxCA8 6.2.4 规范化的立场130
FtF!Dtv 6.3 参考文献130
m"v` E7G *nC<1.JW 第7章 LED的白光品质132
;$0za]x 7.1 简介:白光和视觉品质132
v4Nb/Y 7.1.1 白光132
t+h"YiT 7.1.2 与光品质有关的几个想法132
auGt>,Zj\Q 7.1.3 人类视觉功能:感受器、视网膜、大脑133
*X<De 7.1.4 本章 内容134
WG^D$L: 7.2 比色法和测光法的概念134
]|732Z 7.2.1 比色法134
WMI/Y9N 7.2.2 光度值137
3a#!^G!~ 7.3 用LED获得白光140
^_<pc|1 7.3.1 基于短波长发射的白光二极管140
NS&~n^*k< 7.3.2 基于紫外光二极管的白光LED140
? th+~dE 7.3.3 将红光、绿光和蓝光结合140
|\}f)Xp- 7.3.4 多个LED结合和光谱优化的实例142
Th!S?{v 7.3.5 白光LED颜色的标准化142
+ckj]yA; 7.4 光源的显色性143
Kfj*#)SZ 7.4.1 CIE对CRI的定义143
,2?C^gxt 7.4.2 详细计算过程145
'ugG^2Y 7.4.3 CIE立场的改变,考虑了观察者的判断146
ow`\7qr 7.5 改善LED的发光品质146
^Jkj/n' 7.5.1 模型146
9xu&n%L= 7.5.2 色彩模拟149
:A
1,3g 7.5.3 实验验证149
Ni0lj: 7.5.4 关于视觉评判复杂性的结论151
)s^XVs.- 7.6 LED在照明中的应用152
>#8`Zy:/Y 7.7 结论:优点、措施和展望152
j+Tk|GRab 7.8 致谢152
a~{Stv 7.9 参考文献153
S"_vD<q L9AfLw5&X 第8章 OLED技术156
NtT)Wl 8.1 简介156
X5<L 8.1.1 有机材料:发展史156
IjrTM{f 8.1.2 第一个OLED器件的诞生156
Sa<R8X'J 8.2 电致发光二极管157
")o.x7~N 8.2.1 有机
半导体的类别157
LpF6e9V\Wp 8.2.2 沉积技术概述158
p]a IMF_ 8.3 有机半导体:理论160
''WX 8.3.1 有机化学半导性简介160
? jOpW1 8.3.2 非晶态有机固体的电子输运模型162
Y#N'bvE|% 8.4 OLED的电气特性164
}Rf }
iG 8.4.1 载荷子注入模型164
X0C\87xfG 8.4.2 载荷子输运模型164
+B&FZ4' 8.5 OLED的各种结构166
%EVg.k$ 8.5.1 直接二极管和反向二极管166
](0A/,#q6 8.5.2 使用底发射和顶发射二极管166
XM_S" 8.5.3 异质结二极管和能带工程167
Dk7"#q@kx 8.5.4 光提取168
DdFVOs| 8.5.5 荧光与磷光169
+~[19'GH 8.6 OLED照明专用结构170
,Qh4=+jwqn 8.6.1 单发光层结构170
=|G PSRQ 8.6.2 双发光层材料171
}u|0 8.6.3 n发光层结构(n≥3)172
h
knobk 8.6.4 堆叠式OLED和叠层结构172
3Yr 8.6.5 转换器(下转换)172
x t-;7 8.7 OLED的稳定性与寿命:封装问题173
4mPg; n 8.8 用于照明的OLED175
Fm2t:,= 8.9 参考文献176
koie 作者列表179