Micro-LED显示技术

图书标准信息

• 作者 田朋飞 著
• 出版社 上海交通大学出版社
• 出版时间 2021-07
• 版次 1
• ISBN 9787313248466
• 定价 128.00元
• 装帧 其他
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 276页
• 字数 309千字

【内容简介】

光电显示是人机交换信息的窗口，广泛应用于手机、计算机、虚拟现实、增强现实等领域。基于第三代半导体材料氮化镓的Micro-LED新型显示具有高发光效率、高亮度、响应时间短和可靠性好的优良特性，被行业誉为继LCD和OLED显示的下一代显示技术。近年来，Micro-LED显示成为一个热门的研究方向，受到了国内外产业界和学术界的高度重视。氮化镓基LED照明技术的发展促进了LED外延、芯片工艺、封装技术的突飞猛进，这也有助于LED技术的进步，然而Micro-LED在外延生长、芯片制备、封装、应用技术层面与照明LED技术具有本质的不同，需要从各个层面全方位地突破Micro-LED显示技术，来实现Micro-LED显示的大规模商业化。并且，Micro-LED除了显示功能外，还在可见光通信、光电镊子、生物医学等领域具有独特的优势。目前，Micro-LED技术是国际竞争关键科技焦点之一，中国也在“十四五”规划中大力投入对Micro-LED技术的研究。上海交通大学出版社重磅推出《Micro-LED显示技术》一书，精彩内容一睹为快！
  《Micro-LED显示技术》独家解读
  亮点一：助力未来颠覆性显示技术创新
  Micro-LED显示技术作为下一代新型显示技术，将引领显示技术的创新发展。本书从Micro-LED显示的现状、历史和发展趋势以及Micro-LED器件的关键制备技术等方面对这种新型的显示技术做了较全面的论述。 重点梳理了Micro-LED的尺寸效应、温度效应、光谱特性、光提取效率、光电响应、可靠性等基础科学问题的研究，详细深入论述了显示驱动、全彩色显示技术的重要进展，系统介绍了Micro-LED在可见光通信、无掩模直写、泵浦有机激光器、荧光寿命探测、光电镊子、光遗传学等领域的前沿应用。
  亮点二：推动Micro-LED显示技术产业化发展
  新型显示产业是国民经济发展的战略型产业，本书结合Micro-LED显示技术的性能特点、制造工艺流程和产业应用，分析了外延生长技术、芯片工艺流程、衬底剥离、键合、巨量转移、颜色转换、显示驱动等技术。通过显示产业材料、工艺设备、芯片制造、终端应用全产业链的上下游协同创新，快速突破 Micro-LED 量化生产关键技术，将提升 Micro-LED 的产业化技术能力，带来新一轮显示技术升级换代。
  亮点三：探索Micro-LED前沿研究进展
  随着micro-LED技术的发展，在未来的智能社会里，micro-LED将不仅仅局限于显示应用，其还将与光通信、医疗探测、智能车灯等应用领域结合，成为变革性的下一代显示技术。本书论述了micro-LED显示与可见光通信集成的智能micro-LED显示系统、micro-LED用于光电探测器和无线充电的新型系统，以及应用于无掩模光刻、泵浦有机激光器、荧光寿命探测、光电镊子、生物医学的前沿进展。

【作者简介】

田朋飞,长期致力于氮化镓基micro-LED器件研究，师从micro-LED先驱爱丁堡皇家学会院士Martin Dawson，为国内早开展micro-LED研究的科研人员之一，在micro-LED多个方面具有原创性的贡献。自2007年至今从事micro-LED显示、可见光通信、水下光通信等方向的研究。在ACS Applied Materials & Interfaces、ACS Photonics、Advanced Optical Materials, Advanced Science、Progress in Quantum Electronics 、Optics Letters, Optics Express、Applied Physics Letters等期刊发表60余篇SCI论文。以和通信作者发表SCI论文32篇，其中1篇ESI高被引论文、2篇邀请SCI综述、2篇most popular论文等；发表会议论文/报告50余篇，其中邀请报告10余次；出版5部专著；授权发明专利8项。主持国家重点研发计划国合项目、国家自然科学基金面上项目和青年项目、上海市青年科技英才扬帆计划、复旦大学“卓越2025”人才培育计划等15项项目。Google Scholar引用1300余次，H因子21。研究成果被Progress in Quantum Electronics期刊、Semiconductor Today、Laser Focus World、国家自然科学基金委等国内外机构报道，被诺贝尔奖得主评价首次系统研究了micro-LED的尺寸效应。

【目录】

第1章Micro-LED显示概述

1.1Micro-LED显示简介

1.2Micro-LED各种应用的发展历程

1.2.1Micro-LED显示技术

1.2.2Micro-LED可见光通信

1.2.3Micro-LED异质集成有机激光器

1.2.4Micro-LED直写技术

1.2.5Micro-LED荧光寿命检测

1.2.6Micro-LED光电镊子

1.2.7Micro-LED光遗传学

1.3Micro-LED显示系统的组成

1.3.1Micro-LED显示的优势

1.3.2显示系统的表征指标

1.4Micro-LED显示技术发展趋势

第2章Micro-LED的制备

2.1外延生长技术

2.2Micro-LED器件制备技术

2.3Micro-LED显示阵列制备技术

2.4Micro-LED衬底剥离及键合技术

2.5小结

第3章Micro-LED尺寸效应

3.1尺寸对Micro-LED的电学特性的影响

3.2尺寸对Micro-LED的光功率和量子效率的影响

3.2.1输出光功率与光功率密度

3.2.2外量子效率分析

3.2.3Micro-LED的外量子效率随尺寸的变化

3.2.4内量子效率仿真分析

3.2.5Micro-LED的内量子效率随尺寸变化的仿真

3.3尺寸对Micro-LED的电容特性的影响

3.4Micro-LED尺寸效应的研究进展

3.5小结

第4章Micro-LED温度效应

4.1LED的结温

4.2LED效率随温度的变化

4.2.1温度与载流子复合

4.2.2温度与电子泄漏

4.2.3温度与LED效率下降

4.3环境温度对Micro-LED的电学特性的影响

4.4环境温度对Micro-LED量子效率的影响

4.5小结

第5章Micro-LED光谱特性

5.1Micro-LED发光光谱的物理原理

5.2Micro-LED光谱变化分析

5.2.1Micro-LED光谱基本特性

5.2.2短波长Micro-LED光谱特性分析

5.2.3长波长Micro-LED光谱特性分析

5.3小结

第6章Micro-LED光提取效率

6.1Micro-LED光提取的特性分析

6.2提高Micro-LED光提取效率的方法

6.2.1Micro-LED形状与尺寸

6.2.2侧壁出光

6.2.3图形化衬底及表面粗化

6.2.4微截锥结构

6.2.5微透镜

6.3小结

第7章Micro-LED光电响应时间

7.1Micro-LED中的载流子复合寿命机理

7.1.1非平衡载流子

7.1分析载流子寿命的ABC模型

7.2Micro-LED脉冲响应宽度

7.3Micro-LED的RC常数、频率响应与-3dB调制带宽

7.4Micro-LED调制带宽的研究进展

7.5小结

第8章Micro-LED可靠性

8.1常用LED寿命的测试方法

8.2Micro-LED老化和可靠性研究的必要性

8.3Micro-LED老化特性

8.4Micro-LED阵列组成的大功率器件的老化特性

8.5小结

第9章Micro-LED显示驱动技术

9.1CMOS、TY等驱动技术

9.1.1CMOS驱动Micro-LED

9.1.2TFT驱动Micro-LED

9.2Micro-LED／CMOS集成技术——键合

9.2.1金倒装键合

9.2.2铟倒装键合

9.2.3微管金属倒装键合

9.3基于驱动技术的Micro-LED显示器进展

9.4.小结

第10章全彩色Micro-LED显示技术——材料生长

10.1纳米线LED的生长

10.2核-壳结构纳米线LED的生长

10.3多色量子阱Micro-LED的生长

10.4刻蚀制备纳米环LED

10.5小结

第11章全彩色大面积Micro-LED显示技术——巨量转移

11.1PDMS印章拾取与放置技术

11.1.1范德瓦耳斯力转移技术

11.1.2非接触式转移技术

11.1.3滚轴转移技术

11.2激光选择性释放转移技术

11.3静电拾取转移技术

11.4电磁拾取转移技术

11.5流体转移技术

11.5.1流体自组装技术

11.5.2流体分散技术

11.6小结

第12章全彩色Micro-LED显示技术——颜色转换

12.1打印技术

12.2紫外自对准固化技术

12.3液体毛细管力集成技术

12.4小结

第13章Micro-LED可见光通信

13.1可见光通信基本原理

13.2可见光通信的典型应用

13.3Micro-LED应用于可见光通信的优势及特点

13.4Micro-LED可见光通信的前沿进展

13.5小结

第14章Micro-LED其他领域应用

14.1大功率Micro-LED阵列

14.2Micro-LED直写

14.3Micro-LED泵浦有机半导体激光器

14.4Micro-LED荧光寿命探测

14.5光电镊子

14.6生物医学应用

索引

内容摘要
本书从micro-LED显示的现状、历史和发展趋势以及micro-LED器件的关键制备技术等方面对这种新型的显示技术做了较全面的论述。重点梳理了作者及国内外同行对micro-LED的尺寸效应、温度效应、光谱特性、光提取效率、光电响应、可靠性等基础科学问题的研究，详细深入论述了显示驱动、全彩色显示技术的重要进展，系统介绍了micro-LED在可见光通信、无掩模直写、泵浦有机激光器、荧光寿命探测、光电镊子、光遗传学等领域的前沿应用。本书可作为在micro-LED领域从事基础研究的科研工作者和企业产品开发人员的参考资料和工具书，也可作为高等院校材料、光电、信息等专业的教师、高年级本科生和研究生的教学参考书。