第四章：+光显示材料
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第四章光电显示材料(ppt)
sub-field address sustain
Separating the address period and sustain period of each sub-field
等离子体发光材料
等离子体气体材料主要是惰性气体，特别是以氖气
为主，另外掺杂一些其它气体。
➢ Ne + He、Ne + Ar： 橙红色光
等离子体发光原理图
(a) 电子同正离子复合； （b）正负离子复合
等离子体显示(Plasma Display Panel，PDP)
等离子体显示主要是利用电极加电压，惰性气体游离产生的紫 外光激发荧光粉发光制成的显示屏。
等离子体显示器的工作原理与一般日光灯原理相似，它在显示平 面上安装数以十万计的等离子管作为发光体(象素)。
PDP 如何发光形成图形
Y3
ON
Y2
Y1
OFF
X1 X2
X3
PDP 如何发光形成图形
Y3
ON
Y2
Y1
OFF
X1 X2
X3
PDP 如何发光形成图形
Y3
ON
Y2
Y1
OFF
X1 X2
X3
A 单色等离子体显示基本结构
Ne-Ar混合气体在一定电压下产生气体放电， 发射出582nm橙色光。
AC-PDP
DC-PDP
➢ He + Xe：
紫外光
PDP用三基色荧光粉应满足如下条件：
• 在真空紫外区高效吸收； • 在同一放电电流时，通过三基色荧光粉发光混合获得白光； • 具有鲜明的色彩度； • 稳定性好； • 涂粉和热处理工艺具有稳定性； • 余辉时间短。
PDP三基色氧化物荧光粉
光电显示材料课件
光电显示材料课件
目 录
• 光电显示技术概述 • 光电显示材料的基本性质 • 常见光电显示材料及其性能 • 光电显示材料的性能测试与评估 • 光电显示材料的挑战与未来发展
01
光电显示技术概述
光电显示技术的定义和分类
光电显示技术定义
光电显示技术是指利用光电器件将信息从电子信号转换为可见光信号，以实现图 像和文字的显示。
光电显示技术分类
根据工作原理和显示器件的不同，光电显示技术可分为液晶显示（LCD）、有机 发光二极管显示（OLED）、电致发光显示（ELD）、等离子体显示（PDP）等 。
光电显示技术的应用场景
消费电子
手机、电视、电脑等消费电子产品中广泛应 用光电显示技术。
医疗设备
医疗影像、监护仪等设备中光电显示技术不 可或缺。
探索新型光电显示材料
有机光电显示材料
研究有机半导体材料及其器件结构，提高有机光电显示材料的性 能。
柔性光电显示材料
研究柔性材料及其器件结构，实现可弯曲、可穿戴的光电显示。
透明光电显示材料
研究透明材料及其器件结构，实现透明、可透视的光电显示。
光电显示材料的绿色制造与可持续发展
绿色制造
采用环保的合成方法、低能耗的制造过 程以及可回收再利用的材料，减少对环 境的负面影响。
04
光电显示材料的性能测试 与评估
发光性能测试与评估
发光亮度
评估材料在特定激发条件下的光亮度，通常使用亮度 计进行测量。
发光颜色
通过光谱测量确定材料发光的颜色，以评估其色彩表 现。
发光效率
测量材料在单位时间内的光输出，以评估其能量利用 效率。
寿命和稳定性测试与评估
寿命测试
通过持续激发材料并监测其亮度下降来确定其使 用寿命。
目 录
• 光电显示技术概述 • 光电显示材料的基本性质 • 常见光电显示材料及其性能 • 光电显示材料的性能测试与评估 • 光电显示材料的挑战与未来发展
01
光电显示技术概述
光电显示技术的定义和分类
光电显示技术定义
光电显示技术是指利用光电器件将信息从电子信号转换为可见光信号，以实现图 像和文字的显示。
光电显示技术分类
根据工作原理和显示器件的不同，光电显示技术可分为液晶显示（LCD）、有机 发光二极管显示（OLED）、电致发光显示（ELD）、等离子体显示（PDP）等 。
光电显示技术的应用场景
消费电子
手机、电视、电脑等消费电子产品中广泛应 用光电显示技术。
医疗设备
医疗影像、监护仪等设备中光电显示技术不 可或缺。
探索新型光电显示材料
有机光电显示材料
研究有机半导体材料及其器件结构，提高有机光电显示材料的性 能。
柔性光电显示材料
研究柔性材料及其器件结构，实现可弯曲、可穿戴的光电显示。
透明光电显示材料
研究透明材料及其器件结构，实现透明、可透视的光电显示。
光电显示材料的绿色制造与可持续发展
绿色制造
采用环保的合成方法、低能耗的制造过 程以及可回收再利用的材料，减少对环 境的负面影响。
04
光电显示材料的性能测试 与评估
发光性能测试与评估
发光亮度
评估材料在特定激发条件下的光亮度，通常使用亮度 计进行测量。
发光颜色
通过光谱测量确定材料发光的颜色，以评估其色彩表 现。
发光效率
测量材料在单位时间内的光输出，以评估其能量利用 效率。
寿命和稳定性测试与评估
寿命测试
通过持续激发材料并监测其亮度下降来确定其使 用寿命。
八年级物理上册第四章第5节光的色散备课资料(附模拟试卷含答案)
第四章光现象第5节光的色散1.白光可以分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光;红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光可以复合成白光。
2.光的三原色:红、绿、蓝三种颜色的光。
3.光谱:太阳光通过三棱镜可以分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫几种颜色的光,它们按一定顺序排列,叫做太阳的可见光谱。
4.红外线(1)光谱上红光以外的部分有一种看不见的能量辐射叫红外线。
(2)任何物体都可辐射红外线。
(3)热作用强是红外线的主要特征。
此外,红外线还可用于红外遥感等。
5.紫外线(1)在光谱上紫光以外的部分存在一种看不见的能量辐射叫紫外线。
(2)紫外线有较强的生理作用,此外,紫外线还有荧光效应等。
知识点1:光的色散17世纪,英国物理学家牛顿使太阳光发生色散,才揭示了光的秘密。
如图所示,让一束太阳光(白光)照射到三棱镜上,通过三棱镜偏折后照到白屏上,在白屏上形成一条彩色的光带,颜色依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,这就是光的色散。
太阳光通过三棱镜后,分解成七色光带这个现象的产生表明:第一,白光不是单色光,而是由各种单色光组成的复色光;第二,不同的单色光通过棱镜时偏折的程度是不同的。
实验中红光偏折的程度最小,紫光偏折的程度最大。
各单色光偏折的程度从小到大按照红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列。
【例】一束白光经过三棱镜后,不但改变了光的,而且可分解成七种单色光,这种现象称为光的。
答案:传播方向;色散点拨：白光经过三棱镜的两次折射,其传播方向将发生变化,由于组成白光的七种单色光的偏折能力不同,故经棱镜折射后会形成一条彩色的光带。
知识点2:色光的三原色人们发现,红、绿、蓝三种色光混合能产生各种不同颜色的光,如图所示。
因此把红、绿、蓝三种色光叫做色光的三原色。
【例】彩色电视机荧光屏上呈现出的各种颜色,都是由三种基本色光混合而成的,这三种基本色光是( )A.红、黄、蓝B.红、绿、蓝C.黄、绿、蓝D.红、黄、绿答案:B点拨：红、绿、蓝三种色光混合能产生各种颜色的光,我们把红、绿、蓝三种色光叫做色光的三原色。
光电显示材料
光电显示材料光电显示材料是一种能够将电信号转化为光信号并产生可见图像的材料。
它在现代科技领域中扮演着非常重要的角色，被广泛应用于各种显示设备中，如液晶显示屏、有机发光二极管（OLED）等。
光电显示材料的研究和应用不仅推动了信息技术的发展，也改变了人们的生活方式和工作方式。
首先，光电显示材料的种类多样。
根据其工作原理和结构特点，光电显示材料可以分为有机材料和无机材料两大类。
有机材料主要包括有机发光二极管（OLED）和有机薄膜晶体管（OTFT）等，而无机材料则包括液晶显示材料、无机发光二极管（LED）等。
这些材料各具特点，适用于不同的显示设备和应用场景。
其次，光电显示材料具有高效能、高亮度和高对比度等优点。
有机发光二极管（OLED）作为一种新型的显示技术，具有自发光、视角宽、响应速度快、厚度薄等特点，被广泛应用于智能手机、平板电脑、电视机等显示设备中。
而液晶显示材料则以其低功耗、高对比度、高分辨率等特点，成为了大尺寸平板电视和显示器的主要显示技术。
此外，光电显示材料的研究和应用对环境保护具有积极意义。
相比传统的显示技术，如阴极射线管（CRT）和冷阴极荧光管（CCFL），光电显示材料具有低功耗、薄型化、轻量化等特点，能够有效降低能源消耗和减少环境污染。
特别是有机发光二极管（OLED）作为一种新型的绿色光源，具有无汞、无铅、无紫外线辐射等优点，对环境和人体健康都具有积极的影响。
最后，光电显示材料的发展趋势是多样化和高性能化。
随着科技的不断进步和市场需求的不断增长，光电显示材料的种类和性能都在不断提升。
未来，随着柔性显示技术的发展，光电显示材料将更加注重柔性、透明、可弯曲等特点，以适应可穿戴设备、智能家居等新兴应用领域的需求。
综上所述，光电显示材料作为一种重要的先进材料，在信息技术和显示技术领域具有广阔的应用前景。
随着科技的不断进步和市场需求的不断增长，光电显示材料的研究和应用将会迎来更加广阔的发展空间，为人类社会的进步和发展做出更大的贡献。
2024_2025学年新教材高中物理第4章光本章整合课件新人教版选择性必修第一册
思维方法
由折射定律求出折射率,求出临界角,画出光路图,确定有光射
出的范围
2.(2023海南卷)用激光测玻璃砖折射率的实验中,
玻璃砖与屏P平行放置,从另一侧用激光笔以一
定角度照射,此时在屏上的S1处有激光点,移走玻
璃砖,光点移到S2处,回答下列问题:
(1)请画出激光束经玻璃折射后完整的光路图;
见解析
所以顶角θ的范围为0°<θ<45°(或θ<45°)。
(2)脉冲激光从第一个三棱镜右侧斜面射出时发生折射,设折射角分别为α1
sin 1
sin 2
和α2,由折射定律得 n1= sin ,n2= sin
设两束光在前两个三棱镜斜面之间的路程分别为L1和L2,则
L1=cos ,L2=cos
(2)已经测出AB=l1,OA=l2,S1S2=l3,则折射率n=
1 (1 -3 )2 + 2 2
(1 -3 ) 1 2 + 2 2
(用l1、l2、l3表示);
(3)若改用宽度更小的玻璃砖做实验,则S1S2间的距离会 变小 (选填“变
大”“变小”或“不变”)。
解析 (1)根据题意画出光路图如图所示
左侧面入射,经过前两个棱镜后分为平行的光束,再经过后两个棱镜重新合
成为一束,此时不同频率的光前后分开,完成脉冲展宽。已知相邻两棱镜斜
面间的距离d=100.0 mm,脉冲激光中包含两种频率的光,它们在棱镜中的
折射率分别为
n1= 2和2 =
31
。取
4
sin 37°=
3
, cos
5
37°=
4 5
, =1.890。
专项提升
新教材2023高中物理第四章光4.5光的衍射课件新人教版选择性必修第一册
的现象
的现象
产生条件
两束光频率相同、相位差恒定 障碍物或狭缝的尺寸足够小
典型实验
杨氏双缝干涉实验
单缝衍射、圆孔衍射和不透 明圆盘衍射
条纹宽度
条纹宽度相等
条纹宽度不等,中央最宽
图样不同点 (单色光)
条纹间距
相邻ห้องสมุดไป่ตู้条纹间距相等
相邻两条纹间距不等
亮度情况 条纹清晰,亮度基本相同
中央条纹最亮,两边变暗
相同点
【典例3】(多选)关于衍射光栅,下列说法正确的是( ) A.衍射光栅是由许多等宽度的狭缝组成的 B.衍射光栅分为透射光栅和反射光栅两类 C.透射光栅中刻痕的部分相当于透光的狭缝 D.透射光栅中未刻痕的部分相当于透光的狭缝
解析:衍射光栅是由许多等宽度的狭缝等距离排列组成的,分 为透射光栅和反射光栅两类.对于透射光栅来说,当光照到刻 痕上时,由于光发生漫反射而不太透光,未刻痕的部分相当于 透光的狭缝.选项A、B、D正确,选项C错误. 答案: ABD
解析:根据甲图中图像的特点可知甲图为单孔衍射的图像.乙 图中只有一个圆形亮斑,周围没有衍射条纹说明乙图所对应 的情形中没有发生明显衍射,说明孔的尺寸比波长大得多.
知识点一 光的衍射
1.将两支圆柱形铅笔并在一起,形成一个狭缝,使狭缝平行 于日光灯,眼睛紧贴狭缝会看到彩色的条纹.思考发生这一 现象的原因是什么?
答案:光通过狭缝发生了衍射,看到的彩色条纹是光的衍射 条纹.
2.光的衍射:光在传播过程中遇到 障碍物 或狭缝时,绕过障 碍物或通过狭缝传播到阴影区域的现象.
问题情境
探究一 光的衍射
将一束红光分别照到宽度为0.4 mm和0.8 mm的单缝上,在单 缝后面的光屏出现了如下图所示的条纹.
第四章 发光材料
上转换发光材料 • 发光体在红外光的激发下发射可见光，这种现象称为上转 换发光，这种发光体称为上转换发光材料。上转换发光现 象有三种情况： • 第一种情况是确实有一个中间能级，在光激发下处于基态 的电子跃迁到这个中间能态；电子在这个中间能态的寿命 足够长，以致它还可吸收另一个光子而跃迁到更高的能级。 电子从这个更高的能态问基态跃迁，就发射出波长比激发 光的波长更短的光束： • 第二种情况是中间能级并不存在，但发光体可以连续吸收 两个光子，使基态电子直接跃迁到比激发光光子的能量大 得更多的能级； • 第三种情况是两个敏化中心被激发，它们把激发能按先后 顺序或同时传递给发光中心，使其中处于基态的电子跃迁 到比激发光光子能量更高的能级，然后弛豫下来，发出波 长短得多的光。
发光持续时间特征 • 最初的发光分为荧光(fluorescence)及磷光 两种。荧光是指在激发时发出的光，磷光 是指在激发停止后发出的光。发光总是延 迟于激发。
照明下
照明停止后的瞬间 （左：ZnS，右： SrAl2O4 ）
照明停止，过4min后
萤火虫是不是荧光？？？
余辉时间：规定当激发停止时的发光亮度衰减到 10%时所经历的时间，简称余辉。如人眼能感觉到 余辉的长发光期间者为磷光，看不到余辉的短发光 期间者为荧光。 根据余辉时间的长短，可以划分六个范围： 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0.01—l ms的发光； 中余辉：余辉时间1—100ms的发光； 长余辉：余辉时间0.1—1s的发光； 极长余辉：余辉时间>1s的发光。
• 稀土三基色荧光粉分别是红粉、绿粉、蓝粉按一 稀土三基色荧光粉 三基色荧光粉 定比例混合而成。它解决了卤磷酸盐长期存在的 光效和显色性不能同时提高的矛盾，更由于这类 材料具有耐高负荷、耐高温的优异性能，成为新 一代灯用荧光粉材料。 • Y2O3:Eu3+（铕）是效率高、色纯度好、光衰性能 稳定而惟一达到制灯要求的稀土红粉。加入一定 量的La、Gd、Ta、Nb等元素，或者氧化物〔如 In2O3、GeO2等)可提高其发光亮度和稳定性。加 入一定量的硼酸盐，在降低材料的烧结温度条件 下，仍可使材料的发光亮度提高。
光电显示材料
精品资料
二、发光(fā ɡuānɡ)材料
CRT荧光粉：具有高的发光(fā ɡuānɡ)效率和各种发光(fā ɡuānɡ)谱。包括可见区、紫外区和红外区。
杂质： 1)猝灭剂：损害发光性能使发光亮度降低的杂质，Fe、Co、 Ni是典型代表。 2)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，这类杂质叫该化合物的激活剂。它是 发光中心的主要组成部分。如硫化物的激活剂元素是Cu、Ag、 Mn等；稀土荧光粉的激活剂有Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、 Dy、Ho、Er、Tm等。一种发光材料可以同时含两种激活剂。
光电显示(xiǎnshì)材料
精品资料
目录(mùlù)
1 概述 2 光电显示物理基础 3 光电显示材料和器件的基本(jīběn)特性 4 发光显示材料 5 受光显示材料 6 光电显示材料的发展前景
精品资料
1 概述(ɡài shù)
• 将各种形式的信息(如文字、数据、图形、图像和活动图像)作用 于人的视觉而使人感知的手段称为信息显示技术。最常用的静止 信息的显示手段有打印机、复印机、传真机和扫描仪等，一般称 为信息的输出和输入(shūrù)设备。为提高分辨率以及输入 (shūrù)和输出的速度，需要发展高灵敏和稳定的感光材料。例 如，激光打印机和复印机上感光鼓的材料，目前使用的是无机的 硒合金和有机的酞菁染料，一方面需不断完善它们的性能，另一 方面还应致力于发展新的感光材料。
5 灰度：表示屏上亮度的等级。以亮度的
倍的发光强度的变化划分等级。灰度越高，图像
层次越分明，彩色显示中颜色更丰富，图像更柔和。
6 响应时间、余辉时间：响应时间表示从施加电压到2显1 2示图像所需要的时间。切断电压后到图像
消失所需要的时间称为余辉时间。发光器件和铁电液晶响应时间一般为微秒量级。视频图像显示 要求响应时间和余辉时间加起来小于50ms才能满足帧频的要求。
二、发光(fā ɡuānɡ)材料
CRT荧光粉：具有高的发光(fā ɡuānɡ)效率和各种发光(fā ɡuānɡ)谱。包括可见区、紫外区和红外区。
杂质： 1)猝灭剂：损害发光性能使发光亮度降低的杂质，Fe、Co、 Ni是典型代表。 2)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，这类杂质叫该化合物的激活剂。它是 发光中心的主要组成部分。如硫化物的激活剂元素是Cu、Ag、 Mn等；稀土荧光粉的激活剂有Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、 Dy、Ho、Er、Tm等。一种发光材料可以同时含两种激活剂。
光电显示(xiǎnshì)材料
精品资料
目录(mùlù)
1 概述 2 光电显示物理基础 3 光电显示材料和器件的基本(jīběn)特性 4 发光显示材料 5 受光显示材料 6 光电显示材料的发展前景
精品资料
1 概述(ɡài shù)
• 将各种形式的信息(如文字、数据、图形、图像和活动图像)作用 于人的视觉而使人感知的手段称为信息显示技术。最常用的静止 信息的显示手段有打印机、复印机、传真机和扫描仪等，一般称 为信息的输出和输入(shūrù)设备。为提高分辨率以及输入 (shūrù)和输出的速度，需要发展高灵敏和稳定的感光材料。例 如，激光打印机和复印机上感光鼓的材料，目前使用的是无机的 硒合金和有机的酞菁染料，一方面需不断完善它们的性能，另一 方面还应致力于发展新的感光材料。
5 灰度：表示屏上亮度的等级。以亮度的
倍的发光强度的变化划分等级。灰度越高，图像
层次越分明，彩色显示中颜色更丰富，图像更柔和。
6 响应时间、余辉时间：响应时间表示从施加电压到2显1 2示图像所需要的时间。切断电压后到图像
消失所需要的时间称为余辉时间。发光器件和铁电液晶响应时间一般为微秒量级。视频图像显示 要求响应时间和余辉时间加起来小于50ms才能满足帧频的要求。
光电子发光与显示技术 第四章 等离子显示器件(PDP) PPT课件
光电子技术精品课程
困扰物理学界多年的球状闪电
球状闪电俗称滚地雷，闪电的一种，通常都在雷暴之下发生，就是一个呈圆球形的 闪电球。这是一个真实的物理现象，它十分光亮，略呈圆球形，直径大约是15～ 30厘米不等。通常它只会维持数秒，但也有维持了1-2分钟的纪录。颜色除常见的 橙色和红色外，还有蓝色、亮白色，幽绿色的光环。火球呈现多种多样的色彩。
缺点： ➢功耗大，不利于采用电池电源（与LCD比较） ➢彩色发光效率低（与CRT比较） ➢驱动电压高（与LCD比较） ➢制造成本高（与CRT比较） （与LCD比较）
❖ PDP的主要优点在于：因有的薄型，大画面，色彩鲜艳，存储性能、高亮度、 高对比度、能随机书写与擦除，寿命长、视角大、易与计算机互连等优点。
光电子技术精品课程
光电子技术精品课程
4.1 等离子体显示板工作原理
光电子技术精品课程
4.1 等离子体显示板工作原理
光电子技术精品课程
光电子技术精品课程
4.1 等离子体显示板工作原理
4.1.2 PDP分类
光电子技术精品课程
AC DC PDP
4.1 等离子体显示板工作原理
•对比度 •电极保护层 •响应速度 •制作工艺
光电子技术 精品课程
§4 等离子显示器件 （PDP）
光电子技术(2)(光电子发光与显示技术)
电子科学与技术 精密仪器与光电子工程学院
4.1 等离子体显示板工作原理
4.1.1什么是PDP
等离子体显示板（ Plasma Display Panel，简称PDP），即是利用气体放电
发光进行显示的平面显示板。可以看成是由大量小型日光灯并排构成的。
❖ II区自持暗放电区，此时放电电流为10-11~10-7A之 间，管压降接近电源提供的电压；
困扰物理学界多年的球状闪电
球状闪电俗称滚地雷，闪电的一种，通常都在雷暴之下发生，就是一个呈圆球形的 闪电球。这是一个真实的物理现象，它十分光亮，略呈圆球形，直径大约是15～ 30厘米不等。通常它只会维持数秒，但也有维持了1-2分钟的纪录。颜色除常见的 橙色和红色外，还有蓝色、亮白色，幽绿色的光环。火球呈现多种多样的色彩。
缺点： ➢功耗大，不利于采用电池电源（与LCD比较） ➢彩色发光效率低（与CRT比较） ➢驱动电压高（与LCD比较） ➢制造成本高（与CRT比较） （与LCD比较）
❖ PDP的主要优点在于：因有的薄型，大画面，色彩鲜艳，存储性能、高亮度、 高对比度、能随机书写与擦除，寿命长、视角大、易与计算机互连等优点。
光电子技术精品课程
光电子技术精品课程
4.1 等离子体显示板工作原理
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4.1 等离子体显示板工作原理
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4.1 等离子体显示板工作原理
4.1.2 PDP分类
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AC DC PDP
4.1 等离子体显示板工作原理
•对比度 •电极保护层 •响应速度 •制作工艺
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§4 等离子显示器件 （PDP）
光电子技术(2)(光电子发光与显示技术)
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4.1 等离子体显示板工作原理
4.1.1什么是PDP
等离子体显示板（ Plasma Display Panel，简称PDP），即是利用气体放电
发光进行显示的平面显示板。可以看成是由大量小型日光灯并排构成的。
❖ II区自持暗放电区，此时放电电流为10-11~10-7A之 间，管压降接近电源提供的电压；
2025版新教材高中物理第4章光3光的干涉课件新人教版选择性必修第一册
3．光的干涉
目标体系构建
1．了解光的干涉现象，了解光的干涉产生的条件。 2．知道决定干涉条纹间距的条件，认识出现亮条纹和暗条纹的位 置特点。 3．了解薄膜干涉及其成因。 4．知道光的干涉在生产、生活中的应用。
课前预习反馈
知识点1 双缝干涉实验
1.物理史实 1801年，英国物理学家____托__马__斯__·_杨_______成功地观察到了光的干 涉现象。
2．薄膜干涉及其应用 (1)薄膜干涉的形成：入射光经薄膜上表面反射后得第一束光，折射 光经薄膜下表面反射，又经上表面折射后得第二束光，这两束光在薄膜 的同侧，由同一入射振动分出，是相干光，属分振幅干涉。 (2)用干涉法检查平面平整度：如图甲所示，两板之间形成一层空气 膜，用单色光从上向下照射，如果被检测平面是光滑平直的，得到的干 涉图样必是等间距的。如果被检测表面某处凹下，则对应亮条纹(或暗条 纹)提前出现，如图乙中P条纹所示；如果某处凸起来，则对应条纹延后 出现，如图乙中Q所示。(注：“提前”与“延后”不是指在时间上，而 是指由左到右的位置顺序上)
距离)跟光的波长λ成___正__比____，即Δx＝____d_l ___。
『判一判』 (4)两只手电筒射出的光束在空间相遇，能观察到光的干涉现象。 ( ×) (5)频率不同的两列光波也能产生干涉现象，只是不稳定。( × )
『选一选』 (多选)用a、b两种单色光分别照射同一双缝干涉装置，在距双缝恒 定距离的屏上得到如图所示的干涉图样，其中图甲是a光照射形成的， 图乙是b光照射形成的，则关于a、b两束单色光，下述说法中正确的是 ( AC ) A．a光的频率比b光的大 B．在水中a比b的光速大 C．水对a光的折射率比b光的大 D．b光的波长比a光的短
解析：从题图可以看出，a光的条纹间距小，说明a光的波长短，频 率大，选项A正确，D错误；水对频率低的单色光的折射率小，即水对b 光的折射率小，选项C正确；折射率小的光在水中的传播速度大，即b光 在水中的传播速度大，选项B错误。
目标体系构建
1．了解光的干涉现象，了解光的干涉产生的条件。 2．知道决定干涉条纹间距的条件，认识出现亮条纹和暗条纹的位 置特点。 3．了解薄膜干涉及其成因。 4．知道光的干涉在生产、生活中的应用。
课前预习反馈
知识点1 双缝干涉实验
1.物理史实 1801年，英国物理学家____托__马__斯__·_杨_______成功地观察到了光的干 涉现象。
2．薄膜干涉及其应用 (1)薄膜干涉的形成：入射光经薄膜上表面反射后得第一束光，折射 光经薄膜下表面反射，又经上表面折射后得第二束光，这两束光在薄膜 的同侧，由同一入射振动分出，是相干光，属分振幅干涉。 (2)用干涉法检查平面平整度：如图甲所示，两板之间形成一层空气 膜，用单色光从上向下照射，如果被检测平面是光滑平直的，得到的干 涉图样必是等间距的。如果被检测表面某处凹下，则对应亮条纹(或暗条 纹)提前出现，如图乙中P条纹所示；如果某处凸起来，则对应条纹延后 出现，如图乙中Q所示。(注：“提前”与“延后”不是指在时间上，而 是指由左到右的位置顺序上)
距离)跟光的波长λ成___正__比____，即Δx＝____d_l ___。
『判一判』 (4)两只手电筒射出的光束在空间相遇，能观察到光的干涉现象。 ( ×) (5)频率不同的两列光波也能产生干涉现象，只是不稳定。( × )
『选一选』 (多选)用a、b两种单色光分别照射同一双缝干涉装置，在距双缝恒 定距离的屏上得到如图所示的干涉图样，其中图甲是a光照射形成的， 图乙是b光照射形成的，则关于a、b两束单色光，下述说法中正确的是 ( AC ) A．a光的频率比b光的大 B．在水中a比b的光速大 C．水对a光的折射率比b光的大 D．b光的波长比a光的短
解析：从题图可以看出，a光的条纹间距小，说明a光的波长短，频 率大，选项A正确，D错误；水对频率低的单色光的折射率小，即水对b 光的折射率小，选项C正确；折射率小的光在水中的传播速度大，即b光 在水中的传播速度大，选项B错误。
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2016/12/8 29
几种电致发光粉特性
2016/12/8
30
发光二极管LED
发光二极管（Light-Emitting Diode，LED） 是一种半导体固体发光器件。它是利用固体半导 体芯片为发光材料，在半导体中通过的载流子发 生复合放出过剩的能量而引起光子发射，发出某种 颜色的光或者白光。 LED照明产品就是利用LED作为光源制造出来的
阴极射线管显示器（Cathode Ray Tube，CRT） 等离子体显示器（Plasma Display Panel，PDP）
电致发光显示器（Electroluminescent Display, ELD） 真空荧光显示器（Vacuum Fluorescent Display， VFD） 发光二极管显示器（Light Emitting Diode Display， LED Display） 有机发光二极管显示器（Organic Light Emitting Diode Display，OLED Display） 场致发射显示器（Field Emission Display，FED） 液晶显示器（Liquid Crystal Display，LCD） 电致变色显示器（Electrochromism Display， ECD）
碰撞离化过程示意图
交流粉末电致发光
ACTFEL结构示意图
2016/12/8 27
交流粉末电致发光
目前的交流粉末电致发光多采用ZnS:Cu粉末，器件由三层组成。
发光层作用：消除漏电流与避免击穿
2016/12/8
交流粉末电致发光结构图
28
交流粉末电致发光优缺点
优点：寿命长（大于2万小时），亮度高，工作温度宽（55℃～+125℃）
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、激活剂和助熔剂组成。 荧光粉基质可分为：
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。
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
2016/12/8
9
杂质类型
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 Ni等
冷阴极
300～8000V 矩阵式逐行扫描
寻址时间
ns量级
几十μs
2016/12/8
17
2.3 真空荧光显示器（VFD）
VFD(vacuum fluorescence display)是1967年由伊势电
子工业公司开发的光电显示器件，它利用电子撞击荧 光粉，使荧光粉发光，是一种自身发光显示器件。 用途：它可以做多色彩显示，亮度高，又可以用低电
缺点：掺不同杂质则发不同的光，只有掺Mn的发光效率高，
且为橙黄色。对全色显示要求的三基色，研制高效的发光材料 是当今研究的课题。
应用：
EL器件目前已被应用在背光源照明上，在汽车、飞机及其 他设备仪器仪表、手机、手表、电子钟、LCD模块、笔记本电 脑显示器等方面获得应用。也作为交通安全标志，公司标志， 出口通道等发光指示牌上的发光显示器件。
LED光参数介绍 参量：发光效率和光通量，发光强度及光强分布，波长 发光效率和光通量:
发光效率就是光通量与电功率之比。发光效率表征了光源的 节能特性。
发光强度和光强分布：
LED发光强度是表征它在某个方向上的发光强弱，直接影响 到LED显示装置的最小观察角度。
注入式电致发光：直接由装在晶体上的电极注入电子和空穴，
当电子与空穴在晶体内再复合时，以光的形式释放出多余的 能量。注入式电致发光的基本结构是结型二极管（LED）；
2016/12/8
24
电致发光薄膜
为使器件能够耐受高电压，因此 绝缘层应具有高的介电强度； 绝缘层要有高的介电系数，使电 压能尽可能多地分配到发光膜
二极管特性：正向导通、反向截止、击穿特性。 发光机理：
在正向电压下，电子由N区注入P区，空 穴由P区注入N区。进入对方区域的少数 载流子(少子)一部分与多数载流子(多子) 复合而发光，如右图所示。
2016/12/8 35
LED结构及发光原理
基本结构：一块电致发光的半导体材料，置于一个有引线的架 子上，然后四周用环氧树脂密封，起到保护内部芯线的作用。
electron gun 电子枪 Pixel 像素
1TV-field 1场信号 scan line 扫描线
灰度: 控制每个像素的电子束强度 ☞ 1 场信号: 扫描过程中每个图像的扫描周期
CRT荧光粉
CRT荧光粉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。例如，
在PN结中，注入的少数载流子与多数 载流子复合时会把多余的能量以光的 形式释放出来，从而把电能直接转换 为光能。PN结加反向电压，少数载流 子难以注入，故不发光。 这种利用注入式电致发光原理制作的 二极管叫发光二极管，通称LED。
当它处于正向工作状态时，电流从LED阳极流向阴极时，半导体晶体就发 出从紫外到红外不同颜色的光线，光的强弱与电流有关。
3.发光中心
过程2.电子在导带中被电场加速 达到一定速度后即可离化发光中心或晶格,产生更 多的电子，即次级电子（Secondary electrons） 4. 晶格
而次级电子又将被加速，这就是电子的倍增过程。 带中的一部分电子可能直接激发发光中心 一部分则可能从导带落入发光中心的激发能级。
这些结果都可以产生发光。
1.显示技术发展史
黑白显示
激光显示 OLED 3D显示 电子纸技术
彩色显示
FED
数字显示
显示器的時代变迁
OLED 2005~??
LCD 1980~2050~??
CRT 1940~2025
1940
2000
2025
2050
2.发光显示材料
按发光类型分类
利用信息来调制个像素 的发光亮度和颜色，进 行直接显示 主动发光型 （发光型）
电子显 示器件
本身不发光， 而是利用信息 调制外光源而 使其达到显示 的目的
非主动发光型 （受光型）
图像直接显示 在显示器件的 屏幕上
按观看位置分类
把显示器件生成的较 小图像源，通过透镜 等光学系统放大投影 于屏幕上
直观式
Digital Light Processor 数字光处 理器
投影式
背投式
正投式
P接负、N接正
内电场被加
强，少子的漂 移加强，由于 少子数量很少， 形成很小的反
P
IR
内电场 外电场
N
–
+
向电流。
PN 结加反向电压时，PN结变宽，反向电流较小， 反向电阻较大，PN结处于截止状态。
温度越高少子的数目越多，反向电流将随温度增加。
LED发光原理
发光二极管一般由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（砷化镓）、GaP （磷化镓）、GaAsP（磷砷镓）等半导体制成的，其核心是PN结。
VFD基本结构
19
灯丝：直径为10～20μm的钨丝用热电子发射率 高的氧化物涂覆
栅极：开孔度大的筛网状 极薄不锈钢板 荧光材料：ZnO：Zn （蓝绿色）
2016/12/8
20
多种荧光粉发光频谱
2.4 电致发光材料EL
在直流或者交流电场作用下，依靠电流和电场的激发使材料发
光的现象，又称场致发光。相应的材料称为电致发光（场致发 光）材料。
发光机理： 属于电子射线激发发光（阴极发光）。将强电场
集中在阴极上面的圆锥形发射极上，通过电场使电子
发射到真空中（冷阴极）。
特点：
图像质量好，耗能低，体积薄，亮度高。
2016/12/8
14
FED基本结构
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
Liquid Crystal on Silicon 硅基液晶
2.1 CRT(Cathode Ray Tube)显示的特点
组成： 电子枪(Electron Gun)，偏转线圈(Deflection coils)，荫罩
(Shadow mask)，荧光粉层(Phosphor)及玻璃外壳
工作原理：在电子枪中，阴极
压来驱动，易与集成电路配套，用于家电产品、AV
产品、车载设备和测试设备等方面。
2016/12/8
18
结构：玻璃面板 阴极 栅极 阳极（涂荧光物质） 玻璃衬底
基本原理：当对涂有氧化材 料的阴极加热时，它在近 650度时发射热电子。热电 子被金属网栅加速后，再轰 击阳极的荧光物质发光。
2016/12/8
P接正、N接负
内电场被 削弱，多子 的扩散加强， 形成较大的 扩散电流。
P
IF
+
–
内电场 外电场
N
PN 结加正向电压时，PN结变窄，正向电流较大，正
向电阻较小，PN结处于导通状态。
PN 结加反向电压（反向偏置）
PN 结变宽
－ － － － － － － － － － － － － － － － － － + + + + + + + + + + + + + + + + + +
几种电致发光粉特性
2016/12/8
30
发光二极管LED
发光二极管（Light-Emitting Diode，LED） 是一种半导体固体发光器件。它是利用固体半导 体芯片为发光材料，在半导体中通过的载流子发 生复合放出过剩的能量而引起光子发射，发出某种 颜色的光或者白光。 LED照明产品就是利用LED作为光源制造出来的
阴极射线管显示器（Cathode Ray Tube，CRT） 等离子体显示器（Plasma Display Panel，PDP）
电致发光显示器（Electroluminescent Display, ELD） 真空荧光显示器（Vacuum Fluorescent Display， VFD） 发光二极管显示器（Light Emitting Diode Display， LED Display） 有机发光二极管显示器（Organic Light Emitting Diode Display，OLED Display） 场致发射显示器（Field Emission Display，FED） 液晶显示器（Liquid Crystal Display，LCD） 电致变色显示器（Electrochromism Display， ECD）
碰撞离化过程示意图
交流粉末电致发光
ACTFEL结构示意图
2016/12/8 27
交流粉末电致发光
目前的交流粉末电致发光多采用ZnS:Cu粉末，器件由三层组成。
发光层作用：消除漏电流与避免击穿
2016/12/8
交流粉末电致发光结构图
28
交流粉末电致发光优缺点
优点：寿命长（大于2万小时），亮度高，工作温度宽（55℃～+125℃）
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、激活剂和助熔剂组成。 荧光粉基质可分为：
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。
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
2016/12/8
9
杂质类型
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 Ni等
冷阴极
300～8000V 矩阵式逐行扫描
寻址时间
ns量级
几十μs
2016/12/8
17
2.3 真空荧光显示器（VFD）
VFD(vacuum fluorescence display)是1967年由伊势电
子工业公司开发的光电显示器件，它利用电子撞击荧 光粉，使荧光粉发光，是一种自身发光显示器件。 用途：它可以做多色彩显示，亮度高，又可以用低电
缺点：掺不同杂质则发不同的光，只有掺Mn的发光效率高，
且为橙黄色。对全色显示要求的三基色，研制高效的发光材料 是当今研究的课题。
应用：
EL器件目前已被应用在背光源照明上，在汽车、飞机及其 他设备仪器仪表、手机、手表、电子钟、LCD模块、笔记本电 脑显示器等方面获得应用。也作为交通安全标志，公司标志， 出口通道等发光指示牌上的发光显示器件。
LED光参数介绍 参量：发光效率和光通量，发光强度及光强分布，波长 发光效率和光通量:
发光效率就是光通量与电功率之比。发光效率表征了光源的 节能特性。
发光强度和光强分布：
LED发光强度是表征它在某个方向上的发光强弱，直接影响 到LED显示装置的最小观察角度。
注入式电致发光：直接由装在晶体上的电极注入电子和空穴，
当电子与空穴在晶体内再复合时，以光的形式释放出多余的 能量。注入式电致发光的基本结构是结型二极管（LED）；
2016/12/8
24
电致发光薄膜
为使器件能够耐受高电压，因此 绝缘层应具有高的介电强度； 绝缘层要有高的介电系数，使电 压能尽可能多地分配到发光膜
二极管特性：正向导通、反向截止、击穿特性。 发光机理：
在正向电压下，电子由N区注入P区，空 穴由P区注入N区。进入对方区域的少数 载流子(少子)一部分与多数载流子(多子) 复合而发光，如右图所示。
2016/12/8 35
LED结构及发光原理
基本结构：一块电致发光的半导体材料，置于一个有引线的架 子上，然后四周用环氧树脂密封，起到保护内部芯线的作用。
electron gun 电子枪 Pixel 像素
1TV-field 1场信号 scan line 扫描线
灰度: 控制每个像素的电子束强度 ☞ 1 场信号: 扫描过程中每个图像的扫描周期
CRT荧光粉
CRT荧光粉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。例如，
在PN结中，注入的少数载流子与多数 载流子复合时会把多余的能量以光的 形式释放出来，从而把电能直接转换 为光能。PN结加反向电压，少数载流 子难以注入，故不发光。 这种利用注入式电致发光原理制作的 二极管叫发光二极管，通称LED。
当它处于正向工作状态时，电流从LED阳极流向阴极时，半导体晶体就发 出从紫外到红外不同颜色的光线，光的强弱与电流有关。
3.发光中心
过程2.电子在导带中被电场加速 达到一定速度后即可离化发光中心或晶格,产生更 多的电子，即次级电子（Secondary electrons） 4. 晶格
而次级电子又将被加速，这就是电子的倍增过程。 带中的一部分电子可能直接激发发光中心 一部分则可能从导带落入发光中心的激发能级。
这些结果都可以产生发光。
1.显示技术发展史
黑白显示
激光显示 OLED 3D显示 电子纸技术
彩色显示
FED
数字显示
显示器的時代变迁
OLED 2005~??
LCD 1980~2050~??
CRT 1940~2025
1940
2000
2025
2050
2.发光显示材料
按发光类型分类
利用信息来调制个像素 的发光亮度和颜色，进 行直接显示 主动发光型 （发光型）
电子显 示器件
本身不发光， 而是利用信息 调制外光源而 使其达到显示 的目的
非主动发光型 （受光型）
图像直接显示 在显示器件的 屏幕上
按观看位置分类
把显示器件生成的较 小图像源，通过透镜 等光学系统放大投影 于屏幕上
直观式
Digital Light Processor 数字光处 理器
投影式
背投式
正投式
P接负、N接正
内电场被加
强，少子的漂 移加强，由于 少子数量很少， 形成很小的反
P
IR
内电场 外电场
N
–
+
向电流。
PN 结加反向电压时，PN结变宽，反向电流较小， 反向电阻较大，PN结处于截止状态。
温度越高少子的数目越多，反向电流将随温度增加。
LED发光原理
发光二极管一般由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（砷化镓）、GaP （磷化镓）、GaAsP（磷砷镓）等半导体制成的，其核心是PN结。
VFD基本结构
19
灯丝：直径为10～20μm的钨丝用热电子发射率 高的氧化物涂覆
栅极：开孔度大的筛网状 极薄不锈钢板 荧光材料：ZnO：Zn （蓝绿色）
2016/12/8
20
多种荧光粉发光频谱
2.4 电致发光材料EL
在直流或者交流电场作用下，依靠电流和电场的激发使材料发
光的现象，又称场致发光。相应的材料称为电致发光（场致发 光）材料。
发光机理： 属于电子射线激发发光（阴极发光）。将强电场
集中在阴极上面的圆锥形发射极上，通过电场使电子
发射到真空中（冷阴极）。
特点：
图像质量好，耗能低，体积薄，亮度高。
2016/12/8
14
FED基本结构
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
Liquid Crystal on Silicon 硅基液晶
2.1 CRT(Cathode Ray Tube)显示的特点
组成： 电子枪(Electron Gun)，偏转线圈(Deflection coils)，荫罩
(Shadow mask)，荧光粉层(Phosphor)及玻璃外壳
工作原理：在电子枪中，阴极
压来驱动，易与集成电路配套，用于家电产品、AV
产品、车载设备和测试设备等方面。
2016/12/8
18
结构：玻璃面板 阴极 栅极 阳极（涂荧光物质） 玻璃衬底
基本原理：当对涂有氧化材 料的阴极加热时，它在近 650度时发射热电子。热电 子被金属网栅加速后，再轰 击阳极的荧光物质发光。
2016/12/8
P接正、N接负
内电场被 削弱，多子 的扩散加强， 形成较大的 扩散电流。
P
IF
+
–
内电场 外电场
N
PN 结加正向电压时，PN结变窄，正向电流较大，正
向电阻较小，PN结处于导通状态。
PN 结加反向电压（反向偏置）
PN 结变宽
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