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1、发光材料主讲：刘波同济大学物理系第七章显示技术中的荧光粉提纲7. 引言7.2 阴极射线显示7.3平板显示7.3.1 液晶显示（C）73.2等离子体显示屏(PDP).2.3 有机电致发光显示(OLE)7.2. 场发射显示（E)7.2阴极射线显示定义:运用发光物质在电子束激发下产生的发光显示。发光过程：电子束的电子能量一般在几千至几万电子伏特，入射到发光材料中产生大量次级电子，离化和激发发光中心产生发光。用途:重要用于雷达、电视、示波器和飞点扫描等方面。其重要部件是阴极射线管。utaay eeinof a colrCRT：1.hree Elctrongun（forred,gree, ad bue
2、phosphor ts)2.Eecroneams3.Focung cil4.Dfectiocoi5.Aod conneco6.as forseaai msforred,green,d blu parofdisplayedme7.osphrayr withd,reen,nd lue zons8.Closeu of te phshor-coated ne side te scren阴极射线荧光粉阴极射线荧光粉重要用于电视示波器，雷达，计算机等多种荧光屏和显示屏。规定:发光色调:红,绿,蓝三基色粉应具有良好的色饱和度。亮度-电流和特性：亮度电流饱和效应是指荧光粉的发光效率随电子束电流密度的增大而下降
3、的现象。温度猝灭特性:温度对阴极射线荧光粉的影响很大,特别是大功率显示屏件规定高亮度。耐老化特性:荧光粉在长期的电子束轰击下,发光亮度逐渐下降的现象称为老化。缺陷和色心的形成导致。荧光粉的粒径和图像的清晰度:荧光粉粒径越小，显示的清晰度越高。nS:A阴极射线激发达到0%的效率。-1Eg=.8V，LO=350 cmO3：3+效率只有8%。Eg=5.6eV,LO=550cm-1波长选择:ZnS：g蓝色Zn0.8Cd2S:Ag 绿色0.d87S:g 红色（n,Cd)Zn体系的缺陷：、Cd有毒,污染环境；2、红色波长最大680m显色性不好,尚有诸多红外成分。3+提供了重要的红色荧光成分黑白投影电视用荧
4、光粉ZS：AZn0.5Cd0.S:Ag(或Zn0.9Cd0:Cu，Al)彩色电视荧光粉蓝色荧光粉：Z:Ag+,发光效率高,可以接近理论极限。属于施主-受主对发光,g做为受主，施主可以是掺杂A或Cl(分别占据Zn或S的格位）。Zn:g+发射谱浅施主受主ZnS：+能级图绿色荧光粉:nS：Cu,Cl(或Al)同样属于施主-受主对发光，只是C受主能级离价带顶更高，因此其发射波长往长波方向移动到绿光，峰值位于530nm。有时为了把波长移动的更长某些，可以采用取7%的用Cd取代,或是增长某些深受主能级例如掺杂金。红色荧光粉：(Zn,)：Ag和Zn3（PO)2：M2+。（对人眼的显色性不好）YVO4：Eu3
5、Y2：Eu3+对于Eu3+发红光的规定：1、5D7F4的7nm发射尽量弱；2、5D1的发射尽量通过交叉驰豫被猝灭。u3+发射谱眼睛敏感曲线（Zn,C)S:A发射谱红色阴极射线荧光粉性能7 平板显示平板电视和老式显像管电视相比具有高清晰度显像、色彩更丰富、使用寿命更长、省电低功耗、外形轻薄美观、节省空间和低辐射的长处。平板显示已经成为将来电视的主流是大势所趋，按显示媒质和工作原理分为：液晶显示(C)等离子显示（PP)有机电致发光显示（OLD）场发射显示（FED)7. 液晶显示(LCD）液晶显示LD(LiquiCysal Dspla）。LCD液晶电视采用液晶显示面板，其重要的构成涉及了,萤光管、导
6、光板、偏光板、滤光板、玻璃基板、配向膜、液晶材料、薄模式晶体管等。原理：一方面运用背光源投射出光线，这些光源会先通过一种偏光板然后再通过液晶分子，这时液晶分子受电压驱动发生偏转,偏转的角度大小会影响穿透液晶的光线多少。透过液晶分子之后的光线接下来还必须通过前方的彩色滤光片与另一块偏光板。因此只要变化驱动液晶的电压值就可以控制最后浮现的光线强度与色彩，进而能在液晶面板上变化呈现出不同色彩图像。72等离子体显示屏(DP)运用惰性气体在电压作用下产气愤体放电,形成等离子体,发射真空紫外辐射激发三基色荧光粉发射可见光的一种积极发光型平板显示屏件。彩色交流等离子电视具有视角大、响应快等特点,适合大屏幕显
7、示。目前最小的等离子电视也要在42寸以上,常用的等离子电视有42、50、55英寸、60英寸,最大已经发展到10英寸。PDP的构造放电气体e-XHeXeAeHe-(Ar,r,X）重要运用e发射的4nm（最强）和13nmU辐射。PDP常用荧光粉红色PD荧光粉的激发谱和发射谱绿色P荧光粉的激发谱和发射谱蓝色DP荧光粉的激发谱和发射谱15.2.有机电致发光显示(OLE)基本构造：由一薄而透明具有半导体特性的铟锡氧化物(TO）,与正极相连,另一种金属与阴极相连，构成如三明治构造。涉及了空穴传播层(HL)、发光层(EL）与电子传播层(T）。加上合适电压时,正极空穴与阴极电荷就会在发光层中复合,产生发光,依
8、其配方不同产生红、绿和蓝RGB三基色,构成基本色彩。LED的长处:厚度可以不不小于1毫米，仅为LC屏幕的/3,重量更轻；固态机构，没有液体物质,抗震性能更好，不怕摔；几乎没有可视角度的问题;响应时间是LCD的千分之一，显示运动画面不会有拖影现象;低温特性好,在零下40度时仍能正常显示,而LD则无法做到;制造工艺简朴，成本更低；发光效率更高，能耗比CD要低；可以在不同材质的基板上制造,可以做成能弯曲的柔软显示屏。OE的缺陷:寿命低于D寿命；大尺寸屏幕的生产有一定困难，目前多数是便携类的数码类产品。72.4 场发射显示（FED）发射与接受电极中导入高电压以产生电场，使电场激发电子轰击萤光粉,产生发
9、光。此种发光原理与阴极射线管(CT)类似。都是在真空中让电子撞击萤光粉发光。CT由单一的电子枪发射电子束，透过偏向轨(Deflati oe）来控制电子束发射扫瞄的方向，而FED显示屏拥有数十万个积极冷发射子,因此在构造上FED可以达到比CRT节省空间的效果。另一方面在于电压部分,CT大概需要1-0KV左右的工作电压,而FED的阴极电压约不不小于1V。发展初期却无法与CRT的成本相比,重要因素是场发射元件的问题。最早提出的Spidt形式微尺寸阵列虽然是首度实现发射显示的技术，但它的阵列特性却限制显示的尺寸,重要因素是它的构造是在每个阵列单元上涉及一种圆孔,圆孔内含一种金属锥,在制作过程中微影与蒸镀技术均会限制尺寸的大小。199年N刊登一篇有关纳米碳管的文章后，研究人员发现以纳米构造合成的石墨,或是纳米碳管作为场发射元件可以得到更好的场发射效率,因此纳米碳管合成技术成为FD研发的新方向。F用荧光粉的规定20K如下电子束（几m）激发时具有高的亮度；大电流密度条件下小的温度猝灭效应；迅速相应;对于高辨别屏需要精细和分散性良好的颗粒；面板制造过程中对于热解决稳定。几点评论显示用发光材料取决于应用方式和显示原理；平面显示是发展主流,哪种显示方案最后占优势取决于：成本、制造工艺、与否足够节能环保、大规模生产难度等因素;除了发光材料自身发光性质外,外在的调控手段控制显示性能也会发挥重要作用。
