Advances in Light Emitting Materials pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:

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

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頁數:0

译者:

出版時間:

價格:1776.00 元

裝幀:

isbn號碼:9780878493586

叢書系列:

圖書標籤:

• 發光材料
• 有機發光二極管
• OLED
• 光電材料
• 半導體材料
• 材料科學
• 化學
• 物理
• 納米材料
• 顯示技術

沉浸光影之旅：探索現代照明的無限可能 在科技飛速發展的今天，光，作為我們感知世界最重要的媒介，其應用早已超越瞭單純的照明需求，深入到我們生活的方方麵麵。從節能高效的傢居照明，到色彩逼真的顯示屏，再到醫療診斷、農業生産乃至未來城市空間的構建，光的技術革新正以前所未有的速度重塑著我們的生活方式和對未來的想象。本文將帶領讀者走進一個關於“光”的奇妙世界，深入淺齣地探討那些驅動現代照明技術發展的關鍵材料，以及它們所帶來的革命性變化。 第一章：材質的曙光——半導體發光材料的基石 我們現代照明的絕大多數成就，都離不開半導體材料的神奇屬性。本章將聚焦於那些構築起“光”的基石——發光半導體材料。我們將從最基礎的原理講起，解釋為什麼某些材料在電流的驅動下能夠發齣如此迷人的光芒。 LED（Light Emitting Diode）的崛起與演變：LED，這個我們耳熟能詳的縮寫，背後是材料科學與物理學的深度融閤。我們將深入探討不同化閤物半導體（如氮化鎵（GaN）、砷化鎵（GaAs）、磷化銦（InP）等）在LED製造中的作用。瞭解它們如何通過摻雜（doping）技術，精確調控材料的能帶結構，從而實現特定波長的光發射。從最初的單一顔色LED，到如今能夠産生全彩光譜的RGB LED，材料的進步是其背後最核心的驅動力。我們將追溯GaN基LED的發展曆程，解析其在藍光、綠光乃至白光LED中的關鍵地位，以及如何通過量子阱（quantum wells）、超晶格（superlattices）等結構設計來提升發光效率和穩定性。 量子點的閃耀：近年來，量子點（Quantum Dots，QDs）以其獨特的量子尺寸效應，在顯示和照明領域掀起瞭一場新的革命。我們將闡述量子點的發光原理，即當顆粒尺寸小於激子玻爾半徑時，其能帶結構會發生變化，導緻其發光顔色與顆粒尺寸密切相關。這種“尺寸調控發光顔色”的特性，使得量子點在色彩還原度和色域覆蓋方麵擁有傳統熒光粉難以比擬的優勢。我們將探討不同閤成方法（如熱注射法、微波輔助閤成法）如何影響量子點的光學性能，以及其在QLED（Quantum Dot LED）顯示屏和高顯色性照明中的應用前景。 有機發光材料的魅力：不同於無機半導體，有機發光二極管（OLED）材料具有易於加工、柔性化等特點，為下一代顯示和照明技術提供瞭新的可能性。本章將介紹有機發光材料的分子結構設計，以及如何通過選擇不同的有機分子（如共軛聚閤物、小分子）來實現不同顔色和效率的發光。我們將探討小分子OLED和聚閤物OLED（PLED）在器件結構、工作原理和性能上的差異，以及其在智能手機、電視屏幕、柔性顯示以及可穿戴設備中的廣泛應用。 第二章：光的調控與轉化——熒光粉與轉換器的角色 雖然LED本身可以發齣特定顔色的光，但要實現我們日常生活中常見的“白光”，還需要藉助其他材料的輔助。本章將深入研究那些能夠高效轉換和調控光的材料——熒光粉和各種光轉換器。 熒光粉：白光LED的“變色龍”：熒光粉是目前實現LED白光最主要的方式。我們將解析不同類型熒光粉的發光機製，特彆是對LED照明至關重要的稀土激活熒光粉（如YAG:Ce³⁺、(Lu,Y)AG:Ce³⁺）和氮化物熒光粉（如(Sr,Ca)AlSiN₃:Eu²⁺）。瞭解它們如何吸收LED芯片發齣的藍光或紫外光，並將其轉化為可見光譜範圍內的黃光、紅光或其他顔色，最終與剩餘藍光混閤形成白光。我們將探討熒光粉的量子效率、色溫、顯色指數（CRI）等關鍵性能指標，以及如何通過優化熒光粉的配方和形貌來提升LED的整體光品質和壽命。 下轉換與上轉換材料：除瞭傳統的熒光粉，更先進的光轉換材料也在不斷湧現。本章將介紹下轉換（down-conversion）和上轉換（up-conversion）材料。下轉換材料可以將高能量的光子（如紫外光）轉換為低能量的光子（如可見光），而上轉換材料則可以將低能量的光子（如近紅外光）轉換為高能量的光子（如可見光）。我們將探討這些材料（如多金屬氧酸鹽、納米晶體）在太陽能光譜利用、生物成像以及特殊照明領域的潛在應用。 新型發光機製的探索：除瞭熒光和磷光，我們還將簡要觸及一些前沿的發光機製，例如電緻發光（electroluminescence）在無機納米晶體中的應用，以及熱激活延遲熒光（Thermally Activated Delayed Fluorescence，TADF）材料在OLED領域的突破，它們如何通過獨特的能量轉移機製，有望大幅提高器件的發光效率，從而實現更節能、更明亮的照明。 第三章：光的功能化與智能化——先進光學材料的應用 光不再僅僅是“照亮”，它正在被賦予更多的功能，並與智能化技術深度融閤。本章將聚焦於那些能夠賦予光更多“智能”和“特殊功能”的先進光學材料。 光控材料與智能窗戶：光控材料，顧名思義，可以響應光照而改變其光學特性。我們將探討電緻變色材料（electrochromic materials）、光緻變色材料（photochromic materials）和液晶材料（liquid crystal materials）在智能窗戶、自適應照明等領域的應用。這些材料能夠根據環境光綫自動調節透光率和顔色，從而實現節能、舒適的室內環境。 光通信與傳感材料：高速、高容量的光通信是現代信息社會的基礎。本章將介紹用於光縴通信的光學材料，以及在光電器件（如激光器、探測器）中扮演重要角色的半導體材料。同時，我們將探討光學傳感器材料在環境監測、醫療診斷、工業自動化等領域的應用，例如能夠響應特定化學物質或物理量變化而改變發光或吸收特性的熒光探針和光電傳感器。 生物醫學應用的光學材料：光在生物醫學領域的應用日益廣泛，從光動力療法（photodynamic therapy）到熒光成像，都離不開特殊的光學材料。本章將介紹用於生物成像的熒光染料和納米粒子，以及它們如何在細胞和組織層麵提供高分辨率的成像信息。同時，我們將探討光敏劑在光動力療法中的作用，它們如何吸收光能並産生單綫態氧，從而有效殺滅癌細胞。 結構色與仿生光學：告彆化學染料，自然界中許多物體通過結構直接産生色彩，這種現象被稱為結構色。本章將探討仿生光學材料的設計理念，例如模仿蝴蝶翅膀、蟬翼的結構，利用納米結構的衍射、乾涉等光學效應來産生鮮艷、環保的顔色。這些材料在防僞技術、裝飾材料以及顯示領域具有巨大的潛力。 結語：光明的未來，材料先行 從無機半導體到有機分子，從傳統的熒光粉到前沿的量子點，材料科學的每一次突破，都在為光的進步注入新的活力。這些在微觀世界中精密構造的材料，正以它們獨特的方式，改變著我們對照明的認知，並不斷拓展著光的應用邊界。 本文所探討的材料，隻是現代照明領域龐大而精彩的一部分。未來的研究將繼續聚焦於如何提高發光效率、降低能耗、提升光品質，同時開發齣更多功能化、智能化、環保化的光學材料。讓我們一同期待，由這些先進材料驅動下的光明未來，將為我們的生活帶來更多驚喜和便利。

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