本书针对过去十余年急速进步的高输出LED晶片的制作技术和採用各种萤光体的白光LED光源，就制作工艺、特性评价及其照明特性以及最新的实用化制品，从基础到应用领域，进行了详细的论述。全书内容新颖、涵盖范围广泛、概念清晰，最明显的特色在于所讨论的内容都源于技术研发和产品制作之尖端。

　　读者可从中了解到，生产具有市场竞争力的先进白光LED固态照明元件和器具，要涉及到的层面与技术、需使用的关键材料要如何掌握技术绝窍，同时还论述了目前的技术发展水平及发展动向、产业的前景趋势等。此类书籍在坊间并不多见，极适合工程技术人员和理工科大学生、研究所等专业人士研究阅读。

　　◎内容面向学者、工程师和理工科大学及研究所师生。

　　◎摒除繁琐理论分析和公式推导，本着作使用大量图表，力求图文并茂、通俗易懂。

　　◎本书内容新颖，涵盖范围广，观念清晰，具前瞻性。

作者简介

田民波

学历：
　　清华大学 工程物理系

经历：
　　日本京都大学国家公派访问学者
　　日本Kyoto Elex株式会社 特邀研究员
　　清华大学材料科学与工程系 教授

现职：
　　清华大学材料科学与工程系 教授

吕辉宗

现职：
　　建国科技大学电子工程系副教授

学历：
　　国立成功大学电机工程学系博士

温坤礼

现职：
　　建国科技大学教授(灰色系统分析研究室)
　　台湾灰色系统学会秘书长
　　计量管理期刊理事

学历：
　　逢甲大学本科毕业
　　逢甲大学硕士毕业
　　国立中央大学机械工程研究所系统组博士

前言

第一章　白光 LED 发光原理 1
1.1　LED 及相关材料 2
1.1.1　LED 的发光原理 2
1.1.2　LED 相关材料 6
1.2　LED 的基本知识 11
1.2.1　LED 的基本结构和基本方程 11
1.2.2　内部量子效率 16
1.2.3　光取出效率 19
1.2.4　配光特性 22
1.2.5　工作电压 23
1.2.6　发光光谱 25
1.2.7　热设计 28
1.3　蓝光 LED──实现白光 LED 照明之起点与关键 29
1.3.1　LED 早期发展简介 29
1.3.2　蓝光 LED 的发展 30
1.3.3　蓝光 LED 元件结构 31
1.3.4　制作蓝光 LED 元件关键技术 40

第二章　白光 LED 照明之研发与展望 45
2.1　利用 LED 照明技术之研发 46
2.2　白光 LED 照明特征与最新技术 50
2.2.1　白光 LED 之种类与特征 50
2.2.2　构造与配光特性及发光效率 56
2.2.3　最新技术动态与节能照明技术 61
2.2.4　色调可变的白光 LED 照明光源 64
2.3　应用产品与市场动态及技术研展预测 66

第三章　白光 LED 照明的种类及其特征 71
3.1　以蓝光 LED 为基础的白光 LED 72
3.1.1　以蓝光 LED 为激发的白光 LED 发光原理与构造 72
3.1.2　白光 LED 的效率 81
3.1.3　照明用高光通量白光 LED 的开发 85
3.1.4　白光 LED 显色性的改善 88
3.1.5　正在普及的半导体固体照明 92
3.2　以近紫外 LED 为基础的白光 LED 94
3.2.1　近紫外激发萤光体变换型白光 LED 研发与光品质 94
3.2.2　近紫外激发白光 LED 的特征与其他方式的比较 95
3.2.3　近紫外 LED 及其所激发的白光 LED 应需要的材料特性 99
3.2.4　近紫外激发白光 LED 的发光效率和损失 101
3.2.5　高显色性近紫外激发白光 LED 的现状 107
3.2.6　高附加值光源 113

第四章　白光 LED 照明之关键技术 115
4.1　萤光体 116
4.1.1　从萤光体看白光 LED 的历史 117
4.1.2　白色 LED 的构成及特征 118
4.1.3　白光 LED 照明用萤光体之性能 120
4.1.4　对应于蓝光 LED 的萤光体 121
4.1.5　对应于紫外或近紫外 LED 的萤光体 131
4.2　LED 材料 133
4.2.1　作为 LED 材料的萤光体 133
4.2.2　灌封用树脂材料 145
4.3　内部量子效率之评价方法 154
4.3.1　LED 的效率 154
4.3.2　内部量子效率的导出法 155
4.3.3　内部量子效率导出方法的检测实验 158
4.4　封装材料与封装技术 165
4.4.1　炮弹型 LED 166
4.4.2　炮弹型 LED 的封装材料 171
4.4.3　炮弹型 LED 的封装技术 180
4.4.4　表面安装（SMD）型 LED 187
4.4.5　SMD 型 LCD 的元件构造 188
4.4.6　SMD 型 LED 的封装技术 189
4.5　多晶片白光 LED 的种类及其特征 194
4.5.1　LED 的发展与多晶片 LED 194
4.5.2　多晶片方式与单晶片方式的比较 197
4.5.3　多晶片 LED 的构造及特征 202
4.5.4　多晶片 LED 的应用现状 206
4.5.5　多晶片 LED 的发展前景 207

第五章　外延基板和封装基板 209
5.1　外延基板 210
5.1.1　各种外延基板材料 210
5.1.2　基板材料开发的变迁 211
5.1.3　蓝宝石单晶 213
5.1.4　GaN 基板 223
5.1.5　SiC 基板和 AIN 基板 225
5.1.6　氧化镓基板 227
5.2　封装基板 230
5.2.1　大功率 LED 封装工艺进展 230
5.2.2　新型大功率 LED 封装离不开封装基板 237
5.2.3　高热导基板的分类和特点 238
5.2.4　热传递的数学物理模型 240
5.2.5　高热导聚合物基复合材料基板 245
5.2.6　金属基板（IMS） 251
5.2.7　陶瓷基板 254
5.2.8　陶瓷直接覆铜板（DBC） 258
5.2.9　其他类型的散热基板 258

第六章　白光 LED 照明的显色、色彩评价技术 261
6.1　显色性评价的基础 262
6.1.1　显色性与评价方法 262
6.1.2　显色性评价方法的变迁 264
6.1.3　CIE/JIS 显色性评价方法 265
6.2　显色、色彩评价的课题与白光 LED 的显色应用 272
6.2.1　显色评价数及其存在的问题 272
6.2.2　色彩 274
6.2.3　条件等色（metameism，条件配色同色异谱） 283
6.2.4　利用 CIELAB 对白光 LED 的评价 287
6.2.5　可变色 RGBCYM 白光 LED 292
6.3　小结 297

第七章　白光 LED 照明的应用开发 303
7.1　光源特征及设计方面的题课 304
7.1.1　关注外形的设计 304
7.1.2　关注照度的设计 307
7.1.3　关注光流量的设计 309
7.1.4　关注寿命的设计 310
7.1.5　关注效率的设计 310
7.1.6　关注显色性的设计 312
7.2　技术突破 314
7.2.1　导热及散热技术 314
7.2.2　寿命预测技术 317
7.2.3　如何减低色偏差与非均匀性 321
7.2.4　如何减低眩光（glare） 324
7.3　LED 照明器件开发的趋势 328
7.3.1　LED 器件的应用实例 329
7.3.2　LED 照明器具的价格 330
7.4　小结 331

第八章　白光 LED 照明的技术革新、经营战略与国际标准化 333
8.1　技术革新与国际竞争力 334
8.2　白光 LED 光源与传统光源的比较 341
8.3　新市场开拓与企业的经营模式 345
8.3.1　蓝光激发白光 LED 345
8.3.2　近紫外激发白光 LED 348
8.3.3　市场的变化 350
8.4　如何应对国际标准化 353
8.4.1　标准化简介 353
8.4.2　各国应对国际标准化的方针 354
8.5　小结 358

参考文献 359
白光 LED 照明技术常用缩略语注释