其它主要显示技术.pptx

提纲
一、电致发光显示的分类与特点
二、分散型交流电致发光板
三、薄膜型交流电致发光板
四、电致发光显示器的各种材料
五、电致发光显示器的驱动方式
六、电致发光显示器的应用
一、电致发光显示的分类与特点(1)
1、低场电致发光
1960年人们发现GaAs的p-n结二极管在正向偏压下,发生少数载流子注入,并在p-n结附近,两种载流子发生复合发光。
2、高场电致发光
发光材料是半导体化合物,掺杂适当的杂质引进发光中心或形成某种介电状态。当它与电极或其它介质接触时,构成MS结构或MIS结构,来自电极或界面的电子,进入发光材料的高场区,被加速并成为过热电子,它可以碰撞发光中心使之被激发或被离化,再通过一系列的能量输运过程,电子从激发态回到基态而发光。
一、电致发光显示的分类与特点(2)
高场电致发光应具备的条件:
(1)基质材料适合发光条件
较宽的禁带(一般要大于3eV),合适的能带结构、结晶类型、晶格常数和介电特性等等;
(2)引进合适的发光中心
掺杂的杂质能成为可见光的发光中心,并且引进的发光中心在基质中有一定的溶解度,离子半径与基质相近,价键相匹配等;
(3)结构上能形成高场,并有充足的初始电子束源
这样在高场区能出现足够的过热电子,才能实现有效的电致发光。
一、电致发光显示的分类与特点(3)
高场电
致发光
粉末EL
薄膜EL
AC-EL
DC-EL
AC-EL
DC-EL
ELD特点:
(1)是一种高压场致发光,构造上无电流流过;
(2)主动发光,可制成任意形状;
(3)全固体,牢固,适用于在对重量、体积要求严格和环境恶劣的场所;
(4)响应速度快(110 s),视角宽。
电致发光显示:Electroluminescent Display, 简称ELD。
缺点:
(1)驱动电压高,驱动电路复杂;
(2)除了橙黄色发光效率较高外,其他颜色的发光效率较低。
二、交流电致发光板(ACPEL)(1)
分散型EL器件的基本结构
这种型式是由sylvania公司最初开发的,是第一代EL的代表结构形式,可用于液晶显示器的背照光源。
发光层由荧光体粉末分散在有机粘结剂中做成,其厚度为50100m荧光体粉末的母体材料为ZnS:Cu,Cl,I、Mn,可得到不同的发光色。
薄膜EL器件的结构
1—交流电压源 2—铝电极 3—发光层
4—绝缘层 5—透明导电膜 6—玻璃基板
SnO2透明导电膜电极厚度为200nm,绝缘层为HfO2膜,发光层为ZnS母体材料,厚度为300nm,采用蒸发技术依次制备各层薄膜。背面电极使用铝,制成相互平行的条形背电极。发光色随添加稀土卤化物材料不同而异。
当观察一个ZnS颖粒时,发光先从若干孤立的点开始,随着电场增加,两点的发光逐渐延伸,相互靠近,汇合成彗星状的发光。发光线对在交流电压作用下交替发光,发光线的长度随线方向场强分量增大而变长。
EEth
E>Eth
ZnS粒子的EL发光
发光现象:
二、交流电致发光板(ACPEL)(2)
发光机理:
在ZnS颗粒内沿线缺陷会有Cu析出,形成电导率较大的Cu2S, Cu2S与ZnS形成异质结。(105106V/cm)。在这种高场强作用下,位于界面能级的电子会通过隧道效应向ZnS内注入,与发光中心捕获的空穴发生复合,产生发光。当发光中心为Mn时,电子与这些发光中心碰撞使其激发,引起EL发光。
能带图
二、交流电致发光板(ACPEL)(3)
发光颜色:
通过激活剂和共激活剂的组合可以在蓝色到黄色之间的范围内变化。在ZnS:Cu,Cl系中,通过调节Cl的含量,可以获得从蓝色(460nm)到绿色(510nm)的发光。此外,由ZnS:Cu,A1系可得到绿色。由ZnS:Cu,Cl,Mn系可得到黄色发光等。
粉末AC-EL板的特性:
二、交流电致发光板(ACPEL)(4)
薄膜ELD的电压波形与光输出波形关系
ACTFEL具有存储特性的机理:
在强场中,发光层中电子加速穿过发光层,激活Mn发光中心而发光。已穿过发光层的电子便在发光层与绝缘层的界面上积累起来,在发光层两边形成极化电荷,该极化电场将抵消下一个同极性脉冲电场的大部分;反之,如果下一个脉冲极性反转,则极化电场与脉冲电压产生的电场叠加,总电场变强。
三、交流电致发光板(ACTFEL)(5)
四、电致发光显示器的各种材料(1)
1、主要发光材料和激活剂