场致发光光源

[拼音]：changzhi faguang guangyuan

[外文]：field luminescence source

两电极之间的固体发光材料在电场激发下发光的电光源。又称本征电致发光光源。1936年，法国学者G.德斯垂发现，掺有铜杂质的ZnS荧光粉具有场致发光的功能。1950年，E.C.佩恩等解决了SnO_x透明导电膜电极和ZnS荧光粉发光层之间的有机粘结问题，制成第一只实用的平面状交流粉末场致发光源。但是其光效低，寿命短。80年代研制成采用薄膜场致发光材料的光源，它有着亮度高、寿命长的优点，因此得到迅速发展。场致发光光源的结构象一个平板电容（见图）。在两个紧靠的平板电极中，有一个是透明的导电膜电极。两电极之间夹有荧光粉发光层和介质层。发光层材料一般是在高纯的硫化锌中添加一定量的激活剂铜、银、金或锰，介质材料可以是环氧树脂、搪瓷粉等。透明导电膜材料是氧化锡或氧化铟，其基底材料可以是玻璃、不锈钢或塑料等。电极间施加工作电压约为100～250V。

在外加强电场的作用下，荧光粉发光层晶体中的电子被加速，达到较高能量，并与发光中心碰撞离化。当受激的发光中心退回到基态，或者电子与空穴复合时，高速电子释放出能量而发光。场致发光光源按其激发方式和发光层结构分为交流粉末、直流粉末、交流薄膜和直流薄膜场致发光光源4种，后两种用的较多。薄膜场致发光层是用真空薄膜技术制成的，厚度约 1µm。交流薄膜发光层与各电极之间有一层绝缘薄膜，如Y₂O₃、Si₃N₄、Al₂O₃和SiO₂等。直流薄膜发光层与电极直接接触，工作电压只需20多伏就有良好的发光，由于其寿命较短，尚处于实验阶段。

场致发光光源的发光亮度随激励电压的增加而迅速提高，随电压频率的提高呈线性增大，约到数千赫时，出现饱和趋势，甚至亮度下降。交流场致发光光源的最大发光效率已达10～14lm/W，寿命在 1万小时以上，它是一种低照度的面光源，主要用作特殊环境的指示和照明，如影剧场、医院病房夜间照明，军事训练夜间环境模拟，以及飞机、车辆等的仪表照明；还可以作为数字、图像、符号、文字的显示以及大屏幕电视，或者用于图像增强、存贮或转换。

参考书目

1. 葛葆珪编著：《电致发光原理及应用》，测绘出版社，北京，1985。

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