7 第七章 信息显示材料与器件解析
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第七章功能转换材料
金属棒中，两端温度不同，电子扩散形成的电动势
即汤姆逊电动势。发生在同种金属两端之间。
AB (T1)
Ek
(T )
dT dl
l
0 Ek dl
T2 (T )dT
T1
A
B
回路总电动势：
AB (T1T2 ) AB (T1) AB (T2 )
T2 T1
A (T )dT
T1 T2
B
(T
金属棒 ab ，两端 T1 T2
a
I T1
T1 T2
b
T2
流过电流，棒吸热，电流反向时放热。称为汤姆逊效应。
原因：棒ab存在电动势（汤姆逊电动势）
温度高处（a）电子动能较大， a
向低温处扩散，形成电动势。非 静电力（扩散力）做负功，吸热；
T1
Ek
电流反向时，非静电力做正功，
放热。
E b
T2
还有：硫化镉，鍗化镉，砷化镓
3、光电子发射应用
光电管是利用光电子发射（外光电效应）制成。用 于光控继电器（自动报警器等）、光电光度计（光电 流反应入射光强度）
光电倍增管（非常弱的光照，产生很大电流），在 工程、天文、军事上有重要应用。
电视摄像管
7-4 热电材料
一、热电效应（温差电效应）
用不同导体构成回路，两接头保持温差，则闭合
InAs,InSb,GaAs,GaSb,Ge,Si.
光电探测器（光敏器件），光电导摄像管，固体图 像传感器。 2、结型光电二极管 （1）高速响应的光电探测器
对非结型光电探测器，光电子在外电路中产生光电 流的响应慢。光照停止时，载流子平均寿命内仍存在 光电子，故有延迟光电流产生。
对结型光电二极管，光电子主要产生于结中吸收区内。
7第七章--光敏高分子材料
能够使激发态分子以非光形式衰减到基态或者低能态的过程 称为激发态的淬灭。
淬灭过程是光化学反应的基础之一。芳香胺和脂肪胺是常见 的有效淬灭剂，空气中的氧分子也是淬灭剂。
2020/4/14
5、分子间或分子内的能量转移过程 激发态的能量可以在不同分子或者同一分子的不同发色团之
间转移。 能量转移在光物理和光化学过程中普遍存在，特别是在聚合
移和化学反应，导致聚合物链断裂。 ②、光氧化降解过程
首先在光作用下产生的自由基，并与氧气反应生成过氧化合 物。过氧化物是自由基引发剂，产生的自由基进一步引起聚合物 的降解反应。
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③、催化光降解过程 当聚合物中含有光敏剂时，光敏剂分子可以将其吸收的光能
转递给聚合物，促使其发生降解反应。 光降解反应的表现： 不利方面----使高分子材料老化、机械性能变坏； 有利方面----可以使废弃聚合物被光降解消化，对环境保护有利；
2020/4/4
这种树脂具有环氧树脂的优点。
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②、不饱和聚酯 光敏涂料用的不饱和聚酯类光敏树脂是线性不饱和聚酯，一
般由含不饱和双键的二元酸与二元醇进行缩合反应而生成。 如，由l.2-丙二醇、邻苯二甲酸酐和马来酸酐缩聚可生成不
饱和聚酯类光敏树脂。
不饱和聚酯光敏涂料具有坚韧、硬度高和耐溶剂性好等特 点。
光敏剂应具有稳定的三线激发态。其激发能与被敏化物质 （如，光引发剂）要相匹配。
常见的光敏剂多为芳香酮类化合物。如苯乙酮和二甲苯酮。
②、光引发剂 光引发剂是指，吸收适当波长和强度的光能后，可以发生光
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物理过程至某一激发态，若该激发态的激发能大于化合物中某一 键断裂所需的能量，因而发生光化学反应，该化学键断裂，生成 自由基或者离子，成为光聚合反应的活性种。具备上述功能的化 合物均可以用作光引发剂。
淬灭过程是光化学反应的基础之一。芳香胺和脂肪胺是常见 的有效淬灭剂，空气中的氧分子也是淬灭剂。
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5、分子间或分子内的能量转移过程 激发态的能量可以在不同分子或者同一分子的不同发色团之
间转移。 能量转移在光物理和光化学过程中普遍存在，特别是在聚合
移和化学反应，导致聚合物链断裂。 ②、光氧化降解过程
首先在光作用下产生的自由基，并与氧气反应生成过氧化合 物。过氧化物是自由基引发剂，产生的自由基进一步引起聚合物 的降解反应。
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③、催化光降解过程 当聚合物中含有光敏剂时，光敏剂分子可以将其吸收的光能
转递给聚合物，促使其发生降解反应。 光降解反应的表现： 不利方面----使高分子材料老化、机械性能变坏； 有利方面----可以使废弃聚合物被光降解消化，对环境保护有利；
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这种树脂具有环氧树脂的优点。
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②、不饱和聚酯 光敏涂料用的不饱和聚酯类光敏树脂是线性不饱和聚酯，一
般由含不饱和双键的二元酸与二元醇进行缩合反应而生成。 如，由l.2-丙二醇、邻苯二甲酸酐和马来酸酐缩聚可生成不
饱和聚酯类光敏树脂。
不饱和聚酯光敏涂料具有坚韧、硬度高和耐溶剂性好等特 点。
光敏剂应具有稳定的三线激发态。其激发能与被敏化物质 （如，光引发剂）要相匹配。
常见的光敏剂多为芳香酮类化合物。如苯乙酮和二甲苯酮。
②、光引发剂 光引发剂是指，吸收适当波长和强度的光能后，可以发生光
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物理过程至某一激发态，若该激发态的激发能大于化合物中某一 键断裂所需的能量，因而发生光化学反应，该化学键断裂，生成 自由基或者离子，成为光聚合反应的活性种。具备上述功能的化 合物均可以用作光引发剂。
信息显示技术和材料
Images measured with a CCD camera: (a) original image, (b) 442 nm, (c) 532 nm, (d) 655 nm. Pump beam, 532 nm with 24 mW/cm2. Probe-beam intensities, 0.3, 0.6, 0.25 mW/cm2 for 655, 532, 442 nm, respectively.
LCD是靠后方一组日光灯管发光，然后经由一组菱镜片与背光 模块，将光源均匀地传送到前方，依照所接收的影像讯号， 液晶画素玻璃层内的液晶分子会作相对应的排列，决定哪些 光线是需偏折或阻隔的。
目前市场品牌包括：ViewSonic、Sony、Panasonic、Samsung、 Sharp、Phillp等。优点：省电、寿命长缺点：反应时间慢、有残影、 黑阶不纯、色彩饱和度差、大尺寸售价偏贵
厂家比较积极推出，厚度在35公分以上。采用最新的LCOS 技术的包括三洋等日系大厂；采用DLP技术为Samsung、
LG、Optoma等。
优点：成本低、耗电少、零辐射。缺点：体积大 占空间、可视角度窄，须定期更换灯泡。
All-optical display using photoinduced anisotropy in a bacteriorhodops in film
目前以薄膜晶体管（TFT）液晶显示器为主，其中TFT-LCD的 对角线尺寸已可做到40英寸。液晶材料一直是关注的对象， 已从双扭向列型（TN）液晶发展到超双扭向列型（STN） 液晶，为提高响应速度，又开发了铁电型（FE）液晶，其 响应时间在微秒级。
场致发射显示（FED）是将真空微电子管应用于显示的技术。 它具有视角宽、功耗低、响应速度快、光效率和分辨率高。 用类金刚石材料作冷阴极和稀土离子掺杂的氧化物作发光材 料，推动了FED的发展
LS-DYNA第七章：材料模型
第七章材料模型ANSYS/LS-DYNA包括40多种材料模型，它们可以表示广泛的材料特性，可用材料如下所示。
本章后面将详细叙述材料模型和使用步骤。
对于每种材料模型的详细信息，请参看Appendix B，Material Model Examples或《LS/DYNA Theoretical Manual》的第十六章（括号内将列出与每种模型相对应的LS-DYNA 材料号）。
线弹性模型·各向同性（＃1)·正交各向异性(#2）·各向异性（#2)·弹性流体（＃1)非线弹性模型·Blatz-ko Rubber(＃7）·Mooney—Rivlin Rubber（#27)·粘弹性（#6）非线性无弹性模型·双线性各向同性（#3）·与温度有关的双线性各向同性(＃4）·横向各向异性弹塑性（#37)·横向各向异性FLD(＃39）·随动双线性(＃3）·随动塑性(＃3）·3参数Barlat（#36）·Barlat各向异性塑性（＃33）·与应变率相关的幂函数塑性（#64）·应变率相关塑性（＃19）·复合材料破坏（＃22）·混凝土破坏(#72）·分段线性塑性（＃24）·幂函数塑性（＃18）压力相关塑性模型·弹—塑性流体动力学(#10）·地质帽盖材料模型(＃25）泡沫模型·闭合多孔泡沫（#53）·粘性泡沫（＃62)·低密度泡沫（#57)·可压缩泡沫（＃63)·Honeycomb(＃26)需要状态方程的模型·Bamman塑性(＃51）·Johnson-Cook塑性（＃15）·空材料(＃9)·Zerilli—Armstrong（#65)·Steinberg(#11)离散单元模型·线弹性弹簧·普通非线性弹簧·非线性弹性弹簧·弹塑性弹簧·非弹性拉伸或仅压缩弹簧·麦克斯韦粘性弹簧·线粘性阻尼器·非线粘性阻尼器·索(缆）（＃71）刚性体模型·刚体（＃20）7.1定义显示动态材料模型用户可以采用ANSYS命令 MP， MPTEMP， MPDATA， TB , TBTEMP和TBDATA以及ANSYS/LS-DYNA命令 EDMP来定义材料模型。
7-第七章 金属材料焊接性分析方法(焊工工艺-第3版)
试验时按图7-2组装试件，先将两端的拘束焊缝焊好，再焊试验焊 缝。当采用焊条电弧焊时，试验焊缝按图7-3所示方法焊接。当采用焊 条自动送进装置焊接时，按图7-4所示进行。焊完的试件经在室温放置 24h后才能进行裂纹的检测和解剖。
图7-3 采用焊条电弧焊时，试验焊缝位置
第二节 金属焊接性评定与试验
图7-4 采用焊条自动送进装置焊接试验焊缝位置
第一节 金属的焊接性
第二节 金属焊接性评定与试验
二、常用的焊接性试验方法 由前述可知，焊接性试验方法种类很多，因抗裂性能是衡量金
属焊接性的主要标志，所以在生产中还是常用焊接裂纹试验来表征 材料的焊接性。以下主要介绍几种常用的焊接性试验方法。 1.间接试验法
碳当量鉴定法是判断焊接性的最简便的间接法，常用作焊接冷 裂纹的间接评定。所谓碳当量法，就是将包括碳在内的其他合金元 素对硬化(脆化和冷裂等)的影响折合成碳的影响。
第一节 金属的焊接性
(3)结构因素 焊接接头和结构设计会影响应力状态，从而对焊 接性也发生影响。
这里主要从结构的刚度、应力集中和多向应力等方面来考虑。 使焊接接头处于刚度较小的状态，能够自由收缩，有利于防止焊接 裂纹。缺口、截面突变、焊缝余高过大、交叉焊缝等容易引起应力 集中，要尽量避免。不必要地增大母材厚度或焊缝体积，会产生多 向应力，也应注意防止。
第七章 金属材料 焊接性分析方法
第一节 金属的焊接性
一、金属焊接性的概念 1.定义：金属焊接性是指材料在限定的施工条件下焊接成按规定设 计要求的构件，并满足预定服役要求的能力，即金属材料对焊接加 工时适应性。 2.特点：焊接性受材料、焊接方法、构件类型及使用要求四个因素 的影响。根据上述定义，优质的焊接接头应具备两个特点：即接头 中不允许存在超过质量标准规定的缺陷；同时具有预期的使用性能。 根据讨论问题的着眼点不同，焊接性又分为工艺焊接性和使用焊接 性。
图7-3 采用焊条电弧焊时，试验焊缝位置
第二节 金属焊接性评定与试验
图7-4 采用焊条自动送进装置焊接试验焊缝位置
第一节 金属的焊接性
第二节 金属焊接性评定与试验
二、常用的焊接性试验方法 由前述可知，焊接性试验方法种类很多，因抗裂性能是衡量金
属焊接性的主要标志，所以在生产中还是常用焊接裂纹试验来表征 材料的焊接性。以下主要介绍几种常用的焊接性试验方法。 1.间接试验法
碳当量鉴定法是判断焊接性的最简便的间接法，常用作焊接冷 裂纹的间接评定。所谓碳当量法，就是将包括碳在内的其他合金元 素对硬化(脆化和冷裂等)的影响折合成碳的影响。
第一节 金属的焊接性
(3)结构因素 焊接接头和结构设计会影响应力状态，从而对焊 接性也发生影响。
这里主要从结构的刚度、应力集中和多向应力等方面来考虑。 使焊接接头处于刚度较小的状态，能够自由收缩，有利于防止焊接 裂纹。缺口、截面突变、焊缝余高过大、交叉焊缝等容易引起应力 集中，要尽量避免。不必要地增大母材厚度或焊缝体积，会产生多 向应力，也应注意防止。
第七章 金属材料 焊接性分析方法
第一节 金属的焊接性
一、金属焊接性的概念 1.定义：金属焊接性是指材料在限定的施工条件下焊接成按规定设 计要求的构件，并满足预定服役要求的能力，即金属材料对焊接加 工时适应性。 2.特点：焊接性受材料、焊接方法、构件类型及使用要求四个因素 的影响。根据上述定义，优质的焊接接头应具备两个特点：即接头 中不允许存在超过质量标准规定的缺陷；同时具有预期的使用性能。 根据讨论问题的着眼点不同，焊接性又分为工艺焊接性和使用焊接 性。
信息显示材料和器件特性与应用
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信息显示材料与器件特性和应用
2.对比度和灰度
❖ 对比度：画面上最大亮度（Lmax）和最小亮 度（Lmin）之比。
CLmaxLmin
❖ 好的图像显示要求显示器的对比度至少要大 于30，这是在普通观察环境光下的数据。而 主动显示器的对比度比被动显示器的高。
基质为高阻半导体或绝缘体，需要从发光中心 的角度选择杂质。掺杂的杂质包括过渡族元素、 类汞元素、重金属及稀土元素。
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信息显示材料与器件特性和应用
二.显示器件的主要参量
❖ 由于显示器件可用来重现图像图形、显示信号波 形和参数，因此对显示器件来说最重要的是显示 彩色图像的质量。
❖ CRT显示器高的性价比和高性能的图像质量
下从激发态回到基态时的发光。其粒子跃迁的几率基本上 决定于发射体内的电场，而不受外界因素影响。
受迫发光：受激发的粒子（如电子）在外界因素的影响下
的发光。其需要经过一个成为亚稳态的中间过程才能发光。
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信息显示材料与器件特性和应用
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。
极长余辉：余辉时间>1s的发光
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信息显示材料与器件特性和应用
美国的“9.11”事件中，由于世贸中心大楼内采用了蓄光型 自发光材料，使1.8万人得以迅速撤离，在国际上引了极大的 轰动。该材料具有吸光、蓄光、发光的性能，吸收各种可见光 10-20分钟，即可在黑暗中连续发光12小时以上，其发光亮度 和发光时间是传统荧光型材料的30-50倍，可广泛地适用于建 筑、装饰、交通运输、军事设施、消防应急、工业、日用品、 工艺品等领域。
显示器件基础知识
详细描述
OLED是一种自发光显示器件，利用有机材 料在电场作用下发光。具有自发光的特性， 可以提供更好的对比度和色彩表现。同时， OLED还具有轻薄、可弯曲的优点，适用于 各种形态的产品。
QLED显示器件
总结词
量子点发光二极管显示器件
详细描述
QLED是一种基于量子点技术的显示器件， 通过量子点材料在电场作用下的发光实现显 示。QLED具有高亮度、高色域和长寿命等 优点，是当前显示技术的重要发展方向之一
通过物理或化学方法在基 板上沉积所需的薄膜材料， 如金属、半导体、绝缘体 等。
薄膜处理
对沉积的薄膜进行热处理、 光刻、刻蚀等加工，以实 现所需的图案和结构。
薄膜质量检测
使用各种检测手段对薄膜 的质量进行检测和控制， 确保薄膜的均匀性、致密 性和附着力等。
器件封装工艺
元件贴装
将各种电子元件（如芯片、电阻、电 容等）按照设计要求贴装在基板上。
03
显示器件的关键技术
高分辨率技术
总结词
高分辨率技术是提高显示清晰度和图像质量的关键。
详细描述
通过提高像素密度和减少像素间距，高分辨率技术能够呈现更加细腻、逼真的图像。这有助于改善用 户的视觉体验，特别是在观看影片、玩游戏或进行图形设计等需要高清晰度显示的任务时。
色彩管理技术
总结词
色彩管理技术是确保显示颜色准确性 和一致性的重要手段。
引脚焊接
将元件的引脚焊接在基板上，实现电 气连接。
密封与保护
使用密封材料和保护涂层等手段对器 件进行密封和保护，以提高其稳定性 和可靠性。
性能测试与可靠性验证
对封装好的器件进行性能测试和可靠 性验证，确保其满足设计要求和使用 寿命。
材料科学基础I__第七章__(相图)
二、相图的建立
建立相图的方法有两种： 利用已有的热力学参数，通过热力学计算和分析建立相图； 依靠实验的方法建立相图。
目前计算法还在发展之中，实际使用的相图都是实验法建立的。
实验法建立相图的原理和步骤：
以A-B二元合金相图的建立为例。
➢首先，将A-B二元合金系分成 若干种不同成分的合金。 1) 合金成分间隔越小，合金数目 越多，测得的相图越精确； 2) 合金成分间隔不需要相等。
设计合金的成分
➢将上述合金分别熔化后，以 非常缓慢的速度冷却到室温， 测出各合金的(温度－时间)冷 却曲线。合金在冷却过程中 发生转变(如：结晶)的起始温 度和结束温度，对应着冷却 曲线上的折点(如：L1、L2 和 S1、S 2等)，即临界点。
测量合金的冷却曲线
1) 冷却速度越慢，越接近平衡条件，测量结果越准确； 2) 纯金属在恒温下结晶，冷却曲线应有一段水平线。Le c ຫໍສະໝຸດ c f Ⅱ d g Ⅱwc
ed100% cd
h
I
j
ce
wd
100% cd
fh
jg
wmax
10% 0 fg
wmax
10% 0 fg
edfh
ww cwm
10% 0 an cdfg
cejg
wwdwm
10% 0 an cdfg
③亚共晶合金 合金Ⅲ w(Sn）＝50％
F = 0的含义是：在保持系统平衡状态不变的条件下，
没有可以独立变化的变量。即，任何变量的变化都会造 成系统平衡状态的变化。
二元系统(C=2)
压力不变的二元合金系统(以后所涉及的二元合金系统都是压 力不变的，不再特别说明)，C = 2，F = 0时，P = 3。 这说明，当二元合金系统同时出现三个相时，就没有可以独立 变化的因素了。 也就是说，只有在一定的温度、成分所确定的某一点才会出现 三相同时存在的状态。
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1.亮度
亮度指垂直于光束传播方向上的单位面积
上的发光强度。单位是坎德拉每平方米 （cd/m2）。
显示器件画面亮度的要求与环境光强有关。 例如，电影院中电影亮度要有30～45cd/m2； 室内电视则要大于70cd/m2；室外观看则要 求画面亮度应达到300cd/m2。所以对高质量 显示器亮度的要求应为300cd/m2。
3.分辨率
分辨率
显示器在显示图像时，分辨率用点来 衡量，显示器上这个“点”就是像素(pixel)。 显示分辨率的数值是指整个显示器所有可视 面积上水平像素和垂直像素的数量。例如 800×600的分辨率，是指在整个屏幕上水平 显示800个像素，垂直显示600个像素。 像才可能是高清晰的图像，所以上述三个指 标是获得高质量图像显示所必不可少的。
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半宽度
发射峰的半宽度
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2.2 发光强度
发光效率——表征材料的发光本领。其大小与 激发强度有关。可以用量子效率、能量效率和 光度效率（流明效率）来表示材料发光效率的 高低。
量子效率：发光量子数与激发源输入的量子数之比。 能量效率：发光的能量与激发源输入的能量之比。 光度效率：发光的流明数与激发源输入的能量之比。
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为降低基质结晶温度， 促进晶体形成和长大， 并使激活剂易于进入 晶格中而加入的物质。 往往不含在最终产品 中。
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杂 质
激活剂：对某种特定的化合物起激活作用，使原来不发光或 发光很微弱的材料发光，如ZnS: Ag 共激活剂：与激活剂协同激活基质的杂质，掺入后有利于发 光中心的形成，称为共激活剂，如ZnS：Cu，Al 敏化剂：能够将所吸收的能量传给发光中心，有助于激活剂 引起的发光，使发光亮度增加，称为敏化剂，如YF3：Yb， Er 猝灭剂：损害发光性能，使发光强度降低的杂质。如Fe、 Co、Ni等 惰性杂质：对发光性能影响较小，对发光亮度和颜色不起直 接作用的杂质，如碱金属、碱土金属等。
第七章 信息显示材料与器件
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发光机理和发光特性
显示器件的主要参量
发光显示材料 受光显示材料 光电显示材料前景
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一、发光机理及发光特性
1. 发光机理
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
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常用的发光材料都是二元或者多元化合物。
Ⅱ-Ⅵ：ZnS、ZnO、（Cd，Zn）S、Zn（S，Se）等 紫外光、电子束、电场、X射线或带电粒子激发 Ⅲ-Ⅴ：GaAlP、GaAlAs、GaP： 发光二极管 GaN： 结型场致发光 碱卤化合物：NaI：Tl、CsI：Tl、LiI：Eu 氧化物： Y2O3：Eu 氟化物： MgF2、ZnF2 硫氧化物：Y2O2S：Eu 钨酸盐： MgWO4 硅酸盐： CaSiO3：Pb，Mn 用于闪烁体
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CRT荧光粉
CRT荧光粉有上百种，一般具有高的发光效率和各种各 样的发射光谱。制备CRT发光材料的原材料要求具有较高的 纯度。即使有害杂质的含量极小，也会使发光性能有明显变 化。例如，Fe、Co、Ni、Mn质量分数不超过1×10-7，Cu 的质量分数不超过5×10-8。 荧光粉由基质、激活剂和助溶剂组成。 荧光粉基质可分为： 氧化物：ZnO：Zn 硫化物：ZnS：Cu，Al；CdS 硅酸盐：Zn2SiO4：Mn2+ 钨酸盐：CaWO4 稀土化合物：Y2O3；YGdO2S：Tb
只有兼备高分辨率、高亮度和高对比度的图
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4.响应时间、余辉时间
响应时间是指从施加电压到出现图像显示的
时间，又称上升时间。从切断电源到图像显 示消失的时间称为下降时间，又称余辉时间。
电视图像显示时需要小于1/30s的响应时间，
而响应时间和余辉时间加起来小于50ms。一 般主动发光型显示器件的响应时间都可小于 0.1ms，而非主动发光型的LCD显示器件的响 应时间为4～500ms。
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阴极射线致发光过程
电离过程 高能电子束激发发光材料时，基质 晶体吸收激发能，引起基质价带或者满带电子 的电离； 电子和空穴的输运过程 别在晶体中扩散输运； 电子空穴对复合发光过程
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产生的电子和空穴分
工作原理：在电子枪中，
阴极被灯丝间接加热至约 2000 K时，阴极发射大 量的电子，经加速、聚焦、 偏转后轰击荧光屏上的荧 光粉，发出可见光。电子 束的电流受显示信号控制， 信号电压高，电子束电流 也越高，荧光粉发光亮度 也越高。 电子枪 聚焦系统 加速电极 偏转系统 2018/10/14 荧光屏
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7.其它参数
显示器件的其它参数还有寿命、体积、重量、
显示面积、观察视角及性能价格比等。
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各种光电显示器件性能比较
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三.发光显示材料
阴极射线管CRT 电子束激发的发光材料 FED发光材料 真空荧光显示VFD 电致发光材料EL 电场激发显示材料 发光二极管LED 等离子体显示（PDP）材料
制备工艺
（以Y2O3:Eu为例）按分子式（Y0.96Eu0.04）2O3 配好料，与适量助熔剂（NH4Cl，Li2SiO3）混磨均 匀，装入石英坩埚或者氧化铝坩埚中，在1340℃下 灼烧1~2h，高温出炉，冷至室温，在253.7nm紫外 光激发下选粉，用去离子水洗至中性，然后包膜处 理。
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Zn2SiO4：Mn的发射光谱和吸收光谱
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宽带材料：半宽度～100nm，如CaWO4
依照发射 峰半宽度
窄带材料：半宽度～50nm，如Sr(PO4)3Cl：Eu3+
线谱材料：半宽度～0.1nm，如GdVO4：Eu3+
发光材料究竟属于哪一类， 既与基质有关，又与杂质有关。 例如，将 Eu2+ 掺杂在不同的基 质中，可以得到上述 3 种类型 的发光材料，而且随着基质的 改变，发光的颜色也可以改变。
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。
分立发光又分为自发发光和受迫发光。
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自发发光
受迫发光
自发发光：受激发的粒子（如电子）在粒子内部电场作
用下从激发态回到基态时的发光。其粒子跃迁的几率基本 上决定于发射体内的电场，而不受外界因素影响。
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二.显示器件的主要参量
由于显示器件可用来重现图像图形、显示信号波 形和参数，因此对显示器件来说最重要的是显示 彩色图像的质量。
CRT显示器高的性价比和高性能的图像质量 LCD和PDP等平板显示器因不断下降的价格和提 高的图像质量占据了越来越多的市场份额。
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用于电子束管
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对于发光材料，要想得到有效的发光材料， 都要在这些材料中掺杂微量杂质。
基质为半导体，需要一定的导电能力，应从施 主、受主的角度选择杂质。掺杂的杂质在复合 发光中发挥作用。
基质为高阻半导体或绝缘体，需要从发光中心 的角度选择杂质。掺杂的杂质包括过渡族元素、 类汞元素、重金属及稀土元素。
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5.显示颜色
显示颜色分黑白、单色、多色和全色四类。
大部分发光型平板显示器实现红光和绿光比
较容易，但在实现彩色显示中必不可少的蓝 光显示就会遇到很大的困难。如高效率的蓝 光LED近几年才研制成功，而高效率的蓝光 EL却迟迟未能开发出来，影响了它的使用。 非发光型的LED则是在黑白显示屏上附加滤 色膜后实现彩色显示的。
特点：图像质量好，耗能低，体积薄，亮度高。
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பைடு நூலகம்
FED基本结构
项目
CRT
FED
阴极类型
加速电压 扫描方式
热阴极
15～30kV 逐点扫描
冷阴极
300～8000V 矩阵式逐行扫描
寻址时间
ns量级
几十μs
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FED发光材料
FED采用矩阵式逐行扫描方式，寻址时间较长 （几十微秒），使发光粉库仑负载较大，容易 发光饱和并老化。 满足FED使用条件的荧光粉：ZnO:Zn、 ZnCa2O4（蓝光）、ZnCa2O4:Mn（绿粉）、 Gd2O2S:Tb（绿粉）、Y2O2S:Eu（红粉）。 缺点：亮度偏低，开发新型FED发光粉成为当 务之急。
受迫发光：受激发的粒子（如电子）在外界因素的影响下
的发光。其需要经过一个成为亚稳态的中间过程才能发光。
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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。
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2.3 发光持续时间（余辉） 荧光：激发和发射两个过程之间的间隙极短，约为<10-8
秒。只要光源一离开，荧光就会消失。
磷光：在激发源离开后，发光还会持续较长的时间。 余辉时间：当激发停止后，发光强度衰减到10% 所经历的时间。
极短余辉：余辉时间<1μs的发光 短 余 辉：余辉时间1~10μs的发光 中短余辉：余辉时间10-2~1ms的发光 中 余 辉：余辉时间1~100ms的发光 长 余 辉：余辉时间10-1~1s的发光
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1. 阴极射线管CRT
阴极射线的本质