| 致谢 | 第5-6页 |
| 摘要 | 第6-8页 |
| Abstract | 第8-10页 |
| 1 绪论 | 第13-37页 |
| 1.1 大功率LED在照明领域的发展与存在问题 | 第13-15页 |
| 1.2 Si衬底上GaN外延层的制备 | 第15-21页 |
| 1.2.1 GaN基材料特性 | 第16-18页 |
| 1.2.2 GaN材料的外延生长与衬底选择 | 第18-21页 |
| 1.3 大功率LED灯具光学结构设计进展 | 第21-26页 |
| 1.3.1 微透镜阵列提高大功率LED的光提取效率 | 第21-22页 |
| 1.3.2 大功率LED灯具的二次光学配光 | 第22-26页 |
| 1.4 大功率LED及灯具的热管理 | 第26-31页 |
| 1.4.1 LED的热特性 | 第26-28页 |
| 1.4.2 大功率LED的散热技术 | 第28-31页 |
| 1.5 大功率LED灯具的环境可靠性 | 第31-34页 |
| 1.5.1 温度对大功率LED灯具可靠性的影响 | 第32-33页 |
| 1.5.2 湿扩散对大功率LED灯具可靠性的影响 | 第33-34页 |
| 1.6 课题来源与主要研究内容 | 第34-37页 |
| 2 硅衬底GaN外延插入层的有限元结构设计 | 第37-60页 |
| 2.1 MOCVD生长技术 | 第38-41页 |
| 2.2 GaN基材料的生长特性 | 第41-47页 |
| 2.2.1 外延生长模式 | 第41-44页 |
| 2.2.2 外延层中的应力 | 第44-47页 |
| 2.3 硅衬底GaN外延低温AlN插入层设计 | 第47-55页 |
| 2.3.1 有限元模型的建立 | 第47-50页 |
| 2.3.2 不同结构的LT-AlN插入层有限元分析 | 第50-53页 |
| 2.3.3 LT-AlN插入层厚度的优化 | 第53-55页 |
| 2.4 变组分AlxGa1-xN插入层设计 | 第55-59页 |
| 2.5 本章小结 | 第59-60页 |
| 3 LED路灯光热结构设计及优化 | 第60-103页 |
| 3.1 非成像光学与自由曲面 | 第60-67页 |
| 3.1.1 非成像光学简介 | 第60-64页 |
| 3.1.2 自由曲面的数学表示 | 第64-67页 |
| 3.2 大功率LED路灯二次光学配光设计 | 第67-82页 |
| 3.2.1 矩形光斑能量映射关系的推导 | 第67-71页 |
| 3.2.2 自由曲面构造算法 | 第71-72页 |
| 3.2.3 设计实例与分析 | 第72-78页 |
| 3.2.4 容差分析 | 第78-82页 |
| 3.3 提高LED出光效率的微透镜设计 | 第82-92页 |
| 3.3.1 微透镜阵列封装结构对LED取光效率的影响 | 第83-86页 |
| 3.3.2 无缝隙微透镜阵列分析 | 第86-88页 |
| 3.3.3 LED路灯微透镜阵列封装一体化设计 | 第88-92页 |
| 3.4 大功率LED路灯散热器优化设计 | 第92-101页 |
| 3.4.1 有限元热分析原理 | 第92-94页 |
| 3.4.2 大功率LED路灯散热器建模及参数优化 | 第94-101页 |
| 3.5 本章小结 | 第101-103页 |
| 4 LED灯具热湿环境下的可靠性分析 | 第103-133页 |
| 4.1 热湿分析理论 | 第103-108页 |
| 4.1.1 热分析理论 | 第103-105页 |
| 4.1.2 湿气分析理论 | 第105-108页 |
| 4.2 LED灯具的热湿耦合场分析 | 第108-114页 |
| 4.2.1 仿真模型 | 第108-109页 |
| 4.2.2 温度场及热应力 | 第109-111页 |
| 4.2.3 湿扩散及湿应力 | 第111-114页 |
| 4.3 LED灯具加速寿命试验理论及加速模型 | 第114-117页 |
| 4.3.1 寿命分布模型 | 第114-116页 |
| 4.3.2 加速寿命分析模型 | 第116-117页 |
| 4.4 温度老化下LED灯具的可靠性 | 第117-125页 |
| 4.4.1 温度老化试验 | 第117-118页 |
| 4.4.2 试验结果及分析 | 第118-122页 |
| 4.4.3 温度老化可靠性分析及寿命预测 | 第122-125页 |
| 4.5 热湿老化下LED灯具的可靠性 | 第125-132页 |
| 4.5.1 热湿老化实验 | 第125-126页 |
| 4.5.2 试验结果及分析 | 第126-130页 |
| 4.5.3 热湿老化可靠性分析及寿命预测 | 第130-132页 |
| 4.6 本章小结 | 第132-133页 |
| 5 结论 | 第133-136页 |
| 5.1 论文工作总结 | 第133-134页 |
| 5.2 展望 | 第134-136页 |
| 参考文献 | 第136-147页 |
| 附录 | 第147页 |
