- 化学工业出版社
- 9787122182616
- 92061
- 0047152906-5
- 16开
- 2013年11月
- 工学
- 电子科学与技术
- TN383
- 电子工程
- 本科
内容简介
刘木清等编著的《LED及其应用技术》按照LED产业链的主线进行编写，试图从LED的原理、材料、芯片、封装、应用等阐述LED。全书分为16章，第1章电光源综述，主要介绍光源的历史并对LED与传统光源进行比较；第2章介绍LED的发光原理；第3章介绍LED的材料体系；第4章介绍LED的光取出；第5章介绍LED的芯片制造技术；第6章介绍LED的封装技术；第7章介绍白光LED；第8章介绍LED器件的性能；第9章介绍LED光及热特性的测试；第10～12章分别介绍LED应用技术的三个重要方面，即光学设计、驱动技术与散热技术；第13、14章分别介绍用于普通照明的中小功率、大功率LED灯具；第15章介绍LED的信号显示与背光应用；第16章介绍LED的非视觉应用。
《LED及其应用技术》可作为光源照明和建筑行业的工程师及相关爱好者的参考书，也可以作为大专院校建筑、光源与照明等相关专业的研究生和本专科学生教材。
《LED及其应用技术》可作为光源照明和建筑行业的工程师及相关爱好者的参考书，也可以作为大专院校建筑、光源与照明等相关专业的研究生和本专科学生教材。
目录
第1章 电光源综述1
1.1 光源发展史1
1.2 几种主要电光源简介3
1.2.1 白炽灯3
1.2.2 荧光灯4
1.2.3 HID9
1.3 LED的优势——与传统光源比较15
1.3.1 LED光源的主要特点15
1.3.2 LED光源推进的关键因素19
参考文献20
第2章 LED的发光原理21
2.1 LED发光原理简介22
2.1.1 p-n结22
2.1.2 零偏置p-n结22
2.1.3 正向偏置p-n结23
2.1.4 电子与空穴的复合24
2.1.5 能级理论25
2.1.6 异质结和量子阱25
2.2 LED发光效率27
2.2.1 内量子效率27
2.2.2 外量子效率28
2.2.3 电子注入效率(Injection Efficiency)28
2.2.4 馈给效率(Feeding Efficiency)28
2.2.5 光电效率(Opto-electric Efficiency)28
2.2.6 电源效率29
2.2.7 光源光效29
2.2.8 系统光效29
参考文献30
第3章 LED的材料体系31
3.1 发光条件31
3.2 材料体系34
3.2.1 GaP/GaAsP材料体系36
3.2.2 AlGaAs/GaAs材料体系37
3.2.3 AlGaInP材料体系38
3.2.4 AlGaInN/GaN材料体系39
参考文献43
第4章 LED的光取出44
4.1 影响LED光取出效率的因素44
4.1.1 材料内部的吸收44
4.1.2 菲涅尔损失(反射损失)45
4.1.3 全反射损失45
4.2 提高LED出光效率47
4.2.1 加中间层47
4.2.2 透明衬底技术47
4.2.3 分布布拉格反射层(DBR)结构48
4.2.4 金属膜反射技术49
4.2.5 表面粗化技术49
4.2.6 电流阻挡层51
4.2.7 采用TCL或ITO51
4.2.8 非平面结构芯片51
4.2.9 图形化蓝宝石衬底技术53
4.2.10 光子晶体54
4.2.11 表面等离激元55
参考文献55
第5章 LED的芯片制造技术56
5.1 LED外延片的制造技术56
5.1.1 历史发展56
5.1.2 外延设备57
5.1.3 衬底材料57
5.1.4 LED发光部分的结构59
5.2 LED芯片的制造技术60
5.2.1 几种相关的工艺制程介绍60
5.2.2 芯片的制作流程62
参考文献68
第6章 LED的封装技术69
6.1 LED封装简介69
6.1.1 LED封装的目的69
6.1.2 LED封装的两个关键问题70
6.2 LED封装形式的发展70
6.2.1 DIP封装71
6.2.2 SMD封装72
6.2.3 大功率LED封装74
6.2.4 COB多芯片集成封装76
6.2.5 其他封装形式78
6.3 LED封装工艺80
6.3.1 小功率LED封装80
6.3.2 大功率LED封装83
6.4 LED封装材料87
6.4.1 大功率LED封装基板87
6.4.2 其他大功率LED封装材料88
参考文献90
第7章 白光LED91
7.1 三基色白光LED91
7.2 紫外芯片加三基色荧光粉白光LED93
7.3 蓝光LED加黄色荧光粉的方法94
7.4 视觉照明对于LED技术的需求96
参考文献97
第8章 LED器件的性能99
8.1 光参数99
8.1.1 光度学参数99
8.1.2 色度学参数103
8.2 电参数104
8.2.1 LED伏安特性曲线104
8.2.2 LED的主要电参数105
8.3 热参数106
参考文献107
第9章 LED光及热特性的测试109
9.1 LED光特性测试109
9.1.1 分布光度计测量法109
9.1.2 光电积分测量法110
9.1.3 光电积分法测量LED光通量的问题及解决111
9.1.4 目前的一些新型测试方法114
9.2 LED热特性的测量117
9.2.1 LED的热测量方法118
9.2.2 测试结温的其他方法119
参考文献120
第10章 LED的光学设计121
10.1 LED光学设计的特点121
10.2 几种主要的LED灯具光学系统形式122
10.3 自由曲面的二次光学设计125
10.3.1 自由曲面的概念及设计方法125
10.3.2 自由曲面LED透镜的设计126
参考文献131
第11章 LED的驱动与控制技术133
11.1 LED驱动的一般特点133
11.1.1 限流电路134
11.1.2 线性恒流电路134
11.1.3 开关型直流驱动电路135
11.2 开关型直流驱动电路137
11.2.1 降压变换器137
11.2.2 升压变换器137
11.2.3 升-降压变换器139
11.2.4 设计要点140
11.3 交流驱动电路142
11.3.1 正激变换器142
11.3.2 反激变换器（Flyback）143
11.3.3 半桥LLC谐振变换器145
11.3.4 设计注意要点147
11.4 LED的控制技术149
11.4.1 LED的调光控制149
11.4.2 信号线型控制152
11.4.3 无线网络控制154
11.4.4 电力线载波控制155
11.4.5 LED大规模控制技术156
参考文献157
第12章 LED灯具的散热158
12.1 热量对LED性能的影响158
12.1.1 结温对光效的影响158
12.1.2 结温升高对寿命的影响160
12.1.3 结温升高对波长的影响160
12.2 LED灯具的散热160
12.2.1 散热的基本原理160
12.2.2 LED灯具散热的关键162
12.3 目前LED灯具散热的主要方法164
12.3.1 主动型散热164
12.3.2 被动型散热165
12.3.3 其他散热新技术168
参考文献169
第13章 LED的主要应用领域之一中小功率灯具170
13.1 中小功率LED灯具的一般特点170
13.2 几种重要的LED室内照明灯具171
13.2.1 LED球泡灯171
13.2.2 LED投射灯175
13.2.3 LED直管灯178
13.2.4 LED筒灯180
参考文献181
第14章 LED的主要应用领域之二大功率灯具183
14.1 大功率LED灯具的一般特点183
14.2 几种主要的LED灯具形式184
14.2.1 LED路灯184
14.2.2 LED隧道灯188
14.2.3 LED厂矿灯192
14.2.4 大功率LED投光灯193
14.3 大功率LED灯具使用案例——长江隧道LED照明195
14.3.1 项目背景195
14.3.2 LED在长江隧道工程中的应用——研究准备195
14.3.3 长江隧道LED照明的实施情况197
14.3.4 总结200
14.4 大功率LED的模组化趋势200
参考文献204
第15章 LED的信号显示与背光应用205
15.1 LED交通信号灯205
15.2 LED背光源206
15.3 LED电视背光源210
15.3.1 电视背光源的主要要求210
15.3.2 LED电视背光源的主要技术难点212
参考文献213
第16章 LED的非视觉应用214
16.1 光源的视觉与非视觉应用214
16.2 LED用于种植业补光216
16.2.1 植物补光背景216
16.2.2 LED进行植物补光的优势218
16.2.3 LED在植物生长补光领域的研究应用现状218
16.3 LED用于医疗领域219
16.3.1 LED在医疗领域的主要应用220
16.3.2 LED在医疗领域的前景展望220
16.4 LED用于通信领域221
16.4.1 LED可见光通信原理221
16.4.2 LED可见光通信的技术关键222
16.4.3 LED可见光通信研究进展及前景223
参考文献224
1.1 光源发展史1
1.2 几种主要电光源简介3
1.2.1 白炽灯3
1.2.2 荧光灯4
1.2.3 HID9
1.3 LED的优势——与传统光源比较15
1.3.1 LED光源的主要特点15
1.3.2 LED光源推进的关键因素19
参考文献20
第2章 LED的发光原理21
2.1 LED发光原理简介22
2.1.1 p-n结22
2.1.2 零偏置p-n结22
2.1.3 正向偏置p-n结23
2.1.4 电子与空穴的复合24
2.1.5 能级理论25
2.1.6 异质结和量子阱25
2.2 LED发光效率27
2.2.1 内量子效率27
2.2.2 外量子效率28
2.2.3 电子注入效率(Injection Efficiency)28
2.2.4 馈给效率(Feeding Efficiency)28
2.2.5 光电效率(Opto-electric Efficiency)28
2.2.6 电源效率29
2.2.7 光源光效29
2.2.8 系统光效29
参考文献30
第3章 LED的材料体系31
3.1 发光条件31
3.2 材料体系34
3.2.1 GaP/GaAsP材料体系36
3.2.2 AlGaAs/GaAs材料体系37
3.2.3 AlGaInP材料体系38
3.2.4 AlGaInN/GaN材料体系39
参考文献43
第4章 LED的光取出44
4.1 影响LED光取出效率的因素44
4.1.1 材料内部的吸收44
4.1.2 菲涅尔损失(反射损失)45
4.1.3 全反射损失45
4.2 提高LED出光效率47
4.2.1 加中间层47
4.2.2 透明衬底技术47
4.2.3 分布布拉格反射层(DBR)结构48
4.2.4 金属膜反射技术49
4.2.5 表面粗化技术49
4.2.6 电流阻挡层51
4.2.7 采用TCL或ITO51
4.2.8 非平面结构芯片51
4.2.9 图形化蓝宝石衬底技术53
4.2.10 光子晶体54
4.2.11 表面等离激元55
参考文献55
第5章 LED的芯片制造技术56
5.1 LED外延片的制造技术56
5.1.1 历史发展56
5.1.2 外延设备57
5.1.3 衬底材料57
5.1.4 LED发光部分的结构59
5.2 LED芯片的制造技术60
5.2.1 几种相关的工艺制程介绍60
5.2.2 芯片的制作流程62
参考文献68
第6章 LED的封装技术69
6.1 LED封装简介69
6.1.1 LED封装的目的69
6.1.2 LED封装的两个关键问题70
6.2 LED封装形式的发展70
6.2.1 DIP封装71
6.2.2 SMD封装72
6.2.3 大功率LED封装74
6.2.4 COB多芯片集成封装76
6.2.5 其他封装形式78
6.3 LED封装工艺80
6.3.1 小功率LED封装80
6.3.2 大功率LED封装83
6.4 LED封装材料87
6.4.1 大功率LED封装基板87
6.4.2 其他大功率LED封装材料88
参考文献90
第7章 白光LED91
7.1 三基色白光LED91
7.2 紫外芯片加三基色荧光粉白光LED93
7.3 蓝光LED加黄色荧光粉的方法94
7.4 视觉照明对于LED技术的需求96
参考文献97
第8章 LED器件的性能99
8.1 光参数99
8.1.1 光度学参数99
8.1.2 色度学参数103
8.2 电参数104
8.2.1 LED伏安特性曲线104
8.2.2 LED的主要电参数105
8.3 热参数106
参考文献107
第9章 LED光及热特性的测试109
9.1 LED光特性测试109
9.1.1 分布光度计测量法109
9.1.2 光电积分测量法110
9.1.3 光电积分法测量LED光通量的问题及解决111
9.1.4 目前的一些新型测试方法114
9.2 LED热特性的测量117
9.2.1 LED的热测量方法118
9.2.2 测试结温的其他方法119
参考文献120
第10章 LED的光学设计121
10.1 LED光学设计的特点121
10.2 几种主要的LED灯具光学系统形式122
10.3 自由曲面的二次光学设计125
10.3.1 自由曲面的概念及设计方法125
10.3.2 自由曲面LED透镜的设计126
参考文献131
第11章 LED的驱动与控制技术133
11.1 LED驱动的一般特点133
11.1.1 限流电路134
11.1.2 线性恒流电路134
11.1.3 开关型直流驱动电路135
11.2 开关型直流驱动电路137
11.2.1 降压变换器137
11.2.2 升压变换器137
11.2.3 升-降压变换器139
11.2.4 设计要点140
11.3 交流驱动电路142
11.3.1 正激变换器142
11.3.2 反激变换器（Flyback）143
11.3.3 半桥LLC谐振变换器145
11.3.4 设计注意要点147
11.4 LED的控制技术149
11.4.1 LED的调光控制149
11.4.2 信号线型控制152
11.4.3 无线网络控制154
11.4.4 电力线载波控制155
11.4.5 LED大规模控制技术156
参考文献157
第12章 LED灯具的散热158
12.1 热量对LED性能的影响158
12.1.1 结温对光效的影响158
12.1.2 结温升高对寿命的影响160
12.1.3 结温升高对波长的影响160
12.2 LED灯具的散热160
12.2.1 散热的基本原理160
12.2.2 LED灯具散热的关键162
12.3 目前LED灯具散热的主要方法164
12.3.1 主动型散热164
12.3.2 被动型散热165
12.3.3 其他散热新技术168
参考文献169
第13章 LED的主要应用领域之一中小功率灯具170
13.1 中小功率LED灯具的一般特点170
13.2 几种重要的LED室内照明灯具171
13.2.1 LED球泡灯171
13.2.2 LED投射灯175
13.2.3 LED直管灯178
13.2.4 LED筒灯180
参考文献181
第14章 LED的主要应用领域之二大功率灯具183
14.1 大功率LED灯具的一般特点183
14.2 几种主要的LED灯具形式184
14.2.1 LED路灯184
14.2.2 LED隧道灯188
14.2.3 LED厂矿灯192
14.2.4 大功率LED投光灯193
14.3 大功率LED灯具使用案例——长江隧道LED照明195
14.3.1 项目背景195
14.3.2 LED在长江隧道工程中的应用——研究准备195
14.3.3 长江隧道LED照明的实施情况197
14.3.4 总结200
14.4 大功率LED的模组化趋势200
参考文献204
第15章 LED的信号显示与背光应用205
15.1 LED交通信号灯205
15.2 LED背光源206
15.3 LED电视背光源210
15.3.1 电视背光源的主要要求210
15.3.2 LED电视背光源的主要技术难点212
参考文献213
第16章 LED的非视觉应用214
16.1 光源的视觉与非视觉应用214
16.2 LED用于种植业补光216
16.2.1 植物补光背景216
16.2.2 LED进行植物补光的优势218
16.2.3 LED在植物生长补光领域的研究应用现状218
16.3 LED用于医疗领域219
16.3.1 LED在医疗领域的主要应用220
16.3.2 LED在医疗领域的前景展望220
16.4 LED用于通信领域221
16.4.1 LED可见光通信原理221
16.4.2 LED可见光通信的技术关键222
16.4.3 LED可见光通信研究进展及前景223
参考文献224
