Advances in Light Emitting Materials pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Monemar, Bo (EDT)/ Kittler, Martin (EDT)/ Grimmeiss, Hermann (EDT)

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:1776.00 元

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isbn号码:9780878493586

丛书系列:

图书标签:

• 发光材料
• 有机发光二极管
• OLED
• 光电材料
• 半导体材料
• 材料科学
• 化学
• 物理
• 纳米材料
• 显示技术

沉浸光影之旅：探索现代照明的无限可能 在科技飞速发展的今天，光，作为我们感知世界最重要的媒介，其应用早已超越了单纯的照明需求，深入到我们生活的方方面面。从节能高效的家居照明，到色彩逼真的显示屏，再到医疗诊断、农业生产乃至未来城市空间的构建，光的技术革新正以前所未有的速度重塑着我们的生活方式和对未来的想象。本文将带领读者走进一个关于“光”的奇妙世界，深入浅出地探讨那些驱动现代照明技术发展的关键材料，以及它们所带来的革命性变化。 第一章：材质的曙光——半导体发光材料的基石 我们现代照明的绝大多数成就，都离不开半导体材料的神奇属性。本章将聚焦于那些构筑起“光”的基石——发光半导体材料。我们将从最基础的原理讲起，解释为什么某些材料在电流的驱动下能够发出如此迷人的光芒。 LED（Light Emitting Diode）的崛起与演变：LED，这个我们耳熟能详的缩写，背后是材料科学与物理学的深度融合。我们将深入探讨不同化合物半导体（如氮化镓（GaN）、砷化镓（GaAs）、磷化铟（InP）等）在LED制造中的作用。了解它们如何通过掺杂（doping）技术，精确调控材料的能带结构，从而实现特定波长的光发射。从最初的单一颜色LED，到如今能够产生全彩光谱的RGB LED，材料的进步是其背后最核心的驱动力。我们将追溯GaN基LED的发展历程，解析其在蓝光、绿光乃至白光LED中的关键地位，以及如何通过量子阱（quantum wells）、超晶格（superlattices）等结构设计来提升发光效率和稳定性。 量子点的闪耀：近年来，量子点（Quantum Dots，QDs）以其独特的量子尺寸效应，在显示和照明领域掀起了一场新的革命。我们将阐述量子点的发光原理，即当颗粒尺寸小于激子玻尔半径时，其能带结构会发生变化，导致其发光颜色与颗粒尺寸密切相关。这种“尺寸调控发光颜色”的特性，使得量子点在色彩还原度和色域覆盖方面拥有传统荧光粉难以比拟的优势。我们将探讨不同合成方法（如热注射法、微波辅助合成法）如何影响量子点的光学性能，以及其在QLED（Quantum Dot LED）显示屏和高显色性照明中的应用前景。 有机发光材料的魅力：不同于无机半导体，有机发光二极管（OLED）材料具有易于加工、柔性化等特点，为下一代显示和照明技术提供了新的可能性。本章将介绍有机发光材料的分子结构设计，以及如何通过选择不同的有机分子（如共轭聚合物、小分子）来实现不同颜色和效率的发光。我们将探讨小分子OLED和聚合物OLED（PLED）在器件结构、工作原理和性能上的差异，以及其在智能手机、电视屏幕、柔性显示以及可穿戴设备中的广泛应用。 第二章：光的调控与转化——荧光粉与转换器的角色 虽然LED本身可以发出特定颜色的光，但要实现我们日常生活中常见的“白光”，还需要借助其他材料的辅助。本章将深入研究那些能够高效转换和调控光的材料——荧光粉和各种光转换器。 荧光粉：白光LED的“变色龙”：荧光粉是目前实现LED白光最主要的方式。我们将解析不同类型荧光粉的发光机制，特别是对LED照明至关重要的稀土激活荧光粉（如YAG:Ce³⁺、(Lu,Y)AG:Ce³⁺）和氮化物荧光粉（如(Sr,Ca)AlSiN₃:Eu²⁺）。了解它们如何吸收LED芯片发出的蓝光或紫外光，并将其转化为可见光谱范围内的黄光、红光或其他颜色，最终与剩余蓝光混合形成白光。我们将探讨荧光粉的量子效率、色温、显色指数（CRI）等关键性能指标，以及如何通过优化荧光粉的配方和形貌来提升LED的整体光品质和寿命。 下转换与上转换材料：除了传统的荧光粉，更先进的光转换材料也在不断涌现。本章将介绍下转换（down-conversion）和上转换（up-conversion）材料。下转换材料可以将高能量的光子（如紫外光）转换为低能量的光子（如可见光），而上转换材料则可以将低能量的光子（如近红外光）转换为高能量的光子（如可见光）。我们将探讨这些材料（如多金属氧酸盐、纳米晶体）在太阳能光谱利用、生物成像以及特殊照明领域的潜在应用。 新型发光机制的探索：除了荧光和磷光，我们还将简要触及一些前沿的发光机制，例如电致发光（electroluminescence）在无机纳米晶体中的应用，以及热激活延迟荧光（Thermally Activated Delayed Fluorescence，TADF）材料在OLED领域的突破，它们如何通过独特的能量转移机制，有望大幅提高器件的发光效率，从而实现更节能、更明亮的照明。 第三章：光的功能化与智能化——先进光学材料的应用 光不再仅仅是“照亮”，它正在被赋予更多的功能，并与智能化技术深度融合。本章将聚焦于那些能够赋予光更多“智能”和“特殊功能”的先进光学材料。 光控材料与智能窗户：光控材料，顾名思义，可以响应光照而改变其光学特性。我们将探讨电致变色材料（electrochromic materials）、光致变色材料（photochromic materials）和液晶材料（liquid crystal materials）在智能窗户、自适应照明等领域的应用。这些材料能够根据环境光线自动调节透光率和颜色，从而实现节能、舒适的室内环境。 光通信与传感材料：高速、高容量的光通信是现代信息社会的基础。本章将介绍用于光纤通信的光学材料，以及在光电器件（如激光器、探测器）中扮演重要角色的半导体材料。同时，我们将探讨光学传感器材料在环境监测、医疗诊断、工业自动化等领域的应用，例如能够响应特定化学物质或物理量变化而改变发光或吸收特性的荧光探针和光电传感器。 生物医学应用的光学材料：光在生物医学领域的应用日益广泛，从光动力疗法（photodynamic therapy）到荧光成像，都离不开特殊的光学材料。本章将介绍用于生物成像的荧光染料和纳米粒子，以及它们如何在细胞和组织层面提供高分辨率的成像信息。同时，我们将探讨光敏剂在光动力疗法中的作用，它们如何吸收光能并产生单线态氧，从而有效杀灭癌细胞。 结构色与仿生光学：告别化学染料，自然界中许多物体通过结构直接产生色彩，这种现象被称为结构色。本章将探讨仿生光学材料的设计理念，例如模仿蝴蝶翅膀、蝉翼的结构，利用纳米结构的衍射、干涉等光学效应来产生鲜艳、环保的颜色。这些材料在防伪技术、装饰材料以及显示领域具有巨大的潜力。 结语：光明的未来，材料先行 从无机半导体到有机分子，从传统的荧光粉到前沿的量子点，材料科学的每一次突破，都在为光的进步注入新的活力。这些在微观世界中精密构造的材料，正以它们独特的方式，改变着我们对照明的认知，并不断拓展着光的应用边界。 本文所探讨的材料，只是现代照明领域庞大而精彩的一部分。未来的研究将继续聚焦于如何提高发光效率、降低能耗、提升光品质，同时开发出更多功能化、智能化、环保化的光学材料。让我们一同期待，由这些先进材料驱动下的光明未来，将为我们的生活带来更多惊喜和便利。

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