简介

场致发光，又称电致发光（EL），是固体发光材料在电场激发下发光的现象，是1920年德国学者古登和波尔发现的，在某些物质加电压后会发光，。1923年苏联的罗塞夫发现了SiC中偶然形成的p-n结中的光发射。1936年，德斯垂发现掺入荧光粉ZnS的蓖麻油一加上电场就会发光。1947年，美国学者麦克玛斯特发明了导电玻璃，利用它可以制作平面光源，但亮度不够高，1955年美国的沃尔夫在GaP上观测到Ⅲ-Ⅴ族半导体发出的可见光，1962年美国的潘可夫从GaAs中获得了红外光，20世纪70年代后，由于薄膜晶体管（TFT）技术的发展，EL在寿命、效率、亮度、存储上的缺点得到了部分克服，成为大型显示技术三大最有前途的发展方向之一。下面我们介绍一下场致发光显示的一些知识。

分类

按照场致发光激发过程的不同将其分为两类：

（1）注入式电致发光

由直接装在晶体上的电极注入电子和空穴，当电子和空穴在晶体内再复合时发光的现象。注入式电致发光的基本结构是结型二极管（LED）。

（2）本征电致发光

又分高场电致发光与低能电致发光。其中高场电致发光是荧光粉中的电子或由电极注入的电子在外加强电场的作用下在晶体内部加速，碰撞发光中心并使其激发或离化，电子在回复基态时辐射发光。而低能电致发光是指某些高电导荧光粉在低能电子注入时的激励发光现象。

低能电致发光的典型代表是荧光显示，虽说这种显示具有亮度高、发光颜色鲜明、工作电压低、功耗小、响应速度快、能用普通LSI直接驱动、寿命长，品种多等有点，但主要用于数字、文字、简单图形显示等方面，而高场电致发光与LED被认为是大屏幕显示最有前途的发展方向。

LED

LED是注入式电致发光的典型例子。注入式电致发光现象最早要追溯到1923年苏联的罗塞夫发现的SiC中偶然形成的p-n结中的光发射，但直到20世纪60年代人们才用GaAsP外延生长技术制成了第一只实用化红光LED，其后不久橙色、黄色LED也相继问世，LED得到迅速发展：70年代绿光LED得以实现，80年代初，高亮度LED拓展了LED的应用范围，1911年，利用MOCBD外延工艺制作出的超高亮度红、橙、黄LED更使LED走出室外，19941年GaN超高亮度蓝光LED问世及其后不久的超高亮度绿光LED，还有近年的紫光GaN LED研制成功，实现了LED发光颜色覆盖红、橙、黄、绿、蓝、紫可见光全谱，为全色显示奠定了基础。

P型和N型半导体接触时，在界面上形成p-n结，并由于扩散作用而在结两侧形成耗尽层。当给p-n结加正电压时，耗尽层减薄，注入到p区和n区的电子和空穴分别与原空穴和电子复合，并以光的形式辐射出能量。复合发光可以发生在导带和价带之间，称直接带间跃迁复合，也可以发生在杂质能级上，称间接带间跃迁复合。直接带间跃迁复合跃迁具有概率大、发光效率高、发光强度高、发光波长随多元化合物组分连续变化等优点。间接跃迁过程比较复杂：如果是单杂质材料，在常温下杂质大部分被电离，若杂质能级靠近导带底，则导带电子被杂质能级俘获并落入价带和空穴复合；若杂质能级靠近价带顶，则价带空穴被杂质能级俘获，并与导带电子复合后落回价带。如果辐射复合发生在两个杂质能级间，则导带电子和价带空穴被分离的相应杂质能级俘获并在低能态能级上复合发光，之后再落入价带。

LED一般有台面型与平面型两种结构。

OLED

有机发光显示器件（OLED）是以有机薄膜作为发光体的自发光显示器件，具有：

（1）发光效率高、亮度大；

（2）有机发光材料众多、价廉，且易大规模、大面积生产；

（3）发光光谱覆盖红外到紫外，便于实现全彩色显示；

（4）材料的机械性能良好，易加工；