《光电显示材》ppt课件

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1、光电显示材料2.1发光机理与发光特性2.2光电显示材料和器件的基本特性2.3发光显示材料2.4受光显示材料2.5光电显示材料的发展前景一.光辐射2.1发光机理与发光特性定义：以电磁波形式或能量量子（光子）形式传播的能量以及这种能量的传播过程称为光辐射。2.形成机制光源：能够辐射电磁波的物体原子核变化：g射线原子电子结构变化：可见，紫外，X射线原子晶格振动：红外，微波，无线电波3.分类：按光辐射的波长分（注：发光波长由光源决定）一般认为，光辐射的波长在10nm~1mm。一般按辐射波长及人眼的生理视觉效应将光辐射分成三部分：紫外辐射、可见光、

2、红外辐射。二.固体材料的发光过程分类根据发光机理的不同，发光过程可以分为两类，即分立发光和复合发光。分立发光：发光中心受激发时并未离化，即激发和发射过程发生在彼此独立的、个别的发光中心内部的发光。特点：单分子过程，并不伴随着光电导，又称“非光电导型”发光。复合发光：发光材料受激发时分离出一对带异号电荷的粒子（一般为正离子或者空穴和电子），这两种粒子复合时的发光。由于离化的带电粒子在发光材料中漂移或扩散，从而构成特征性光电导，所以又称“光电导型”发光。发光（Luminescence）一般用来描述某些固体材料由于吸收能量而随之发生的发射光现象

3、。根据激发光源类型的不同，发光过程主要有如下三类：光致发光（Photoluminescence）：以光子或光为激发光源。电致发光（Electroluminescence）：以电能（直流或交流电场）作激发源阴极致发光（Cathodoluminescence）：使用阴极射线或高能电子束为激发源。化学发光：某些化学反应中释放的能量可以转变为光能。摩擦发光：机械作用所引起的发光。机械压力作用下由于压电效应可以形成局部电场,在局部电场作用下可以发生齐纳击穿,从而产生电子-空穴对,然后它们复合时可以发射出光子.光致发光（1）定义：在外界光源照射下，物

4、体从中获得能量，产生激发导至发光的现象。（2）光致发光的主要过程：光吸收：能级间跃迁能量传递：通过激发态的运动实现光发射：能级间跃迁无辐射跃迁：激发态弛豫的重要途径（影响发光效率）（3）激发光源的类型紫外辐射（常用）、可见光、红外辐射光源（4）光致发光的应用1）照明光源日光灯：最普遍的应用Hg白光玻璃壳磷光体料涂层185nm254nm日光灯的构造示意图灯管内气体放电产生的紫外线激发管壁上的发光粉而发出可见光。其效率约为白炽灯的5倍。上图是荧光灯的构造示意图，它由一个内壁涂有发光粉的玻璃管内充有汞蒸气和氩气构成。通电后，汞原子受到灯丝发出电

5、子的轰击，被激发到较高能态。当它返回到基态时便发出波长为254nm和185nm的紫外光，涂在灯管内壁的发光粉受到这种光辐照，就随之发出白光。这里我们说的是低压汞灯，还有高压汞灯，但原理都一样。其它照明光源：低压汞灯：主要应用作杀菌灯、荧光分析、光谱仪波长基准。低压汞灯光强低，光固化速度慢，但发热量小，不需冷却就可使用.紫外线杀菌灯（UV灯)高压汞灯：玻壳内表面涂有荧光粉的高压汞蒸汽放电灯，发柔和的白色灯光。结构简单，低成本，低维修费用，可直接取代普通白炽灯，具有光效长，寿命长，省电经济的特点。只适于广场、街道的照明。荧光灯：灯管内壁涂有荧

6、光粉，荧光粉吸收紫外线的辐射能后发出可见光。荧光粉不同，发出的光线也不同，这就是荧光灯可做成白色和各种彩色的缘由。荧光灯的发光效率远比白炽灯和卤钨灯高，是目前节能的电光源。（4）光致发光的应用2）平板显示等离子体显示：利用惰性气体（Ne、He、Xe等）在一定电压的作用下产生气体放电（紫外光），形成等离子体，发射真空紫外线进而激发三基色光致发光荧光粉而发射可见光的一种主动发光型平板显示。松下85寸等离子体电视（4）光致发光的应用3）磷光和荧光（自发辐射）磷光：当某种常温物质经某种波长的入射光（通常是紫外线或X射线）照射，吸收光能后进入激发态

7、，再缓慢地退激发并发出比入射光的的波长长的出射光（通常波长在可见光波段）。荧光发光机制磷光体发光机制磷光荧光相同点自发辐射；光致冷发光不同点发光速度慢，持续时间长发光速度慢，持续时间短光源离开，磷光持续发光光源离开，荧光消失激发态自旋组态与初态不同激发态自旋组态与初态相同实例夜明珠荧光灯夜明珠2010年11月22日，海南侨乡文昌市宝玉宫展出世界上最贵的的夜明珠，这颗夜明珠来自中国内蒙古，材质以萤石矿物为主，发现时是不规则形状，用3年时间加工而成现形，重达6吨，直径1.6米，在关闭光源的黑暗环境中能发出晶莹透亮的光芒。业内专家估计价值22亿

8、元人民币。紫外线光照下，叶绿素也能发光（4）光致发光的应用4）科研用途：PL谱光致发光是光与物质相互作用的反映，可以提供有关材料的结构、成分及环境原子排列的信息，是一种非破坏性的、灵敏度高的分