薄型挂壁式电视的发光材料

薄型挂壁式电视的发光材料

人类社会已进入信息时代，信息技术的发展愈来愈受到人们的关注。信息的采集、加工、传输、存储和显示，是信息技术的基础。这里我们来说说信息显示。电视机和电脑显示器等都是信息显示器，它们是信息系统的输出终端，是人们从信息系统中最终获取信息的重要手段。我们大家都很喜欢看电视，生动的电视画面就是信息显示的结果。

现在的电视机，比起五年、十年前的电视机要好得多，不但色彩鲜艳，而且清晰度高，但大多数还很笨重，既占地方，又不便于搬运。

电视机为什么这么笨重呢？这是因为我们常见的电视机一般都是阴极射线显像管电视机，电视信号的显示要通过高压产生阴极射线，里面装的玻璃显像管和高压包都很重，再加上其他一些零部件和外壳，整机就更重了。

人们都希望电视机能变得轻一些，薄一些，最好是能够轻轻地往墙上一挂就能用，而且画面要大、要清晰。

随着科学技术的突飞猛进，电视机生产技术已有很大的进步，数字技术的应用使电视画面变得愈来愈清晰，高清晰度、大屏幕的纯平彩电已成为市场主角。大屏幕高清晰度薄型挂壁彩电是未来的发展方向，世界各国对此都非常重视，并投入了大量的人力、物力进行研究和开发，目前已有少量商品面市。据报道，韩国LG公司开发的40英寸（1英寸＝2.54厘米）挂壁彩电，厚度只有15厘米，重量仅18千克，约为同类阴极射线显像管彩电重量的17%。可以预期，大屏幕高清晰度平板电视将逐渐取代目前的阴极射线显像管彩电，成为21世纪又一重要产业。

为什么现在薄型挂壁彩电还不能普及呢？这要从薄型挂壁式电视的关键——显示技术和发光材料说起。

实现大屏幕平板显示的技术很多，主要有液晶显示、场发射显示、等离子体显示和电致发光显示等。目前，液晶显示虽有很大的发展，能制成大屏幕，但批量生产很困难，因为液晶屏生产时稍微进一点灰尘就会引起某一部分不能正常工作，导致画面上出现斑点，所以制成20英寸液晶屏相当不容易。场发射显示目前还在研制和开发阶段，尚待成熟。等离子体显示和电致发光显示都可以制成大屏幕，是比较有前途的显示技术，但目前技术都还不是很成熟。

等离子体平板显示器是一种气体放电的平板显示器，发明于1964年。等离子态显像管由上百万个发光池组成，每个发光池相互隔开成为一个单元，池内充有惰性气体并涂有红、绿、蓝三色荧光粉。发光池在电压的作用下发生气体放电，使惰性气体变为等离子体状态，放出紫外线并激发荧光粉，发出各种颜色的光。控制电路中的电压和时间，就可以得到各种彩色的画面。等离子体平板显示器的优点是：对比度较高、响应快、视角较宽（可达160度）、寿命长（可达50000小时）、工作温度范围宽、亮度中等、耗电与阴极射线显像管彩电相近、机械强度较好、容量大、密度高。

要获得大屏幕高清晰度平板彩电，除了驱动电路外，最重要的是发光材料。等离子体平板显示器中的发光材料是荧光粉。我们日常所用的荧光灯就是利用荧光粉发光的。但是，用于等离子体平板显示器中的荧光粉，需要经受比荧光灯中更高能量和更强辐射的紫外线激发，要求具有性能更好的荧光粉。然而，目前等离子体平板显示器中基本上仍在使用荧光灯用荧光粉。由于灯用荧光粉存在辐射稳定性较差、效率低、三种颜色的匹配性不好等缺点，要想普及等离子体平板显示器还有困难，首先要解决的就是发光材料即荧光粉的问题，这有待于我们去进行研究和发现新的优秀发光材料。

电致发光显示是利用发光材料在电场激发下发光的性质进行显示的，具有这种功能的器件称为电致发光器件。电致发光器件通常包括由高电压驱动的场致发光器件和由低电压驱动的发光二极管。具有低电压驱动特性的发光二极管，作为薄型挂壁式电视的关键——发光材料，有很好的应用前景。

发光二极管可应用于一切需要显示的地方，它的发展与大屏幕薄型彩电、高密度显示器、移动电话、便携式电脑乃至光学计算机的发展均紧密相关，很有发展前途。人们在改善发光二极管的性能与寿命，开发新型发光二极管材料与器件等方面进行了许多努力。

现在发光二极管用得比较成功的地方是移动电话，很多手机都是用发光二极管作为发光单元的。目前使用的发光二极管，多采用无机半导体单晶、单晶薄膜、多孔硅及多晶材料作为发光材料。为了获得适宜的波长和量子效率，通常还需要将两种材料以适宜比例混合，普遍存在成品率低、成本高、难以制成大面积元件，或稳定性差、发光效率低等问题。20世纪70年代，人们开始研究共轭导电聚合物，发现许多共轭导电聚合物具有半导体性质，而且进行适当掺杂后，其电导率会大幅度增加而成为导体，同时具有优良的加工性能，因此在替代无机半导体材料用于电子器件制造方面显示出诱人的前景。到20世纪末，已制成导电聚合物发光二极管和场效应管等电子器件，具有光致发光和电致发光特性，并具有高量子效率。人们已将寻找电致发光材料的着眼点，由无机或有机小分子材料转向共轭导电聚合物。

值得一提的是，与一般的以碳为骨架的共轭导电聚合物不同，聚硅烷是一类很有特色的以硅为骨架的高分子合成材料，经氧化掺杂或其他处理，可以得到半导体或导体。聚硅烷可溶于普通溶剂，可涂成薄膜，且热稳定性及氧化稳定性好，应用前景非常广阔。某些聚硅烷衍生物具有光电特性，且可加工成膜，适于制作发光二极管，这已引起人们的极大关注。

可以相信，发光材料研究和开发工作的深入，薄型挂壁式彩电在不久的将来，一定会走进千家万户。