現(xiàn)代信息交換技術(shù)的主要特征之一，是作為人-機(jī)界面的顯示器的發(fā)明和使用。通過(guò)顯示器，人們可以獲得信息、交流信息，從而極大地拓展了自己對(duì)社會(huì)的參與范圍，并且在更廣闊的領(lǐng)域內(nèi)享受生活。
    傳統(tǒng)上，人們通過(guò)視覺(jué)獲取圖像信息，所依靠的是太陽(yáng)提供的環(huán)境光。陽(yáng)光使周圍的物體顯示出明暗和顏色，從而被人眼所感覺(jué)，獲得的視覺(jué)信息通過(guò)大腦去處理和分析。隨著電子信息技術(shù)和光信息技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，信息傳輸?shù)木嚯x已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出人眼所及的范圍。 也就是說(shuō)，現(xiàn)代社會(huì)人類獲取的大量信息必須經(jīng)過(guò)人造光的復(fù)原，才能通過(guò)視覺(jué)去獲取。
    在現(xiàn)代生活中，其實(shí)不僅僅是信息的獲取需要研究人造光，在夜晚、隧道和地下室等沒(méi) 有陽(yáng)光照明的情況下也往往需要人造光實(shí)現(xiàn)照明。可以發(fā)電以后，人類最早使用白熾燈作 為人造的照明燈具。
    以白熾燈為代表的一類人造光源通過(guò)電流來(lái)加熱燈絲，隨著電流的加大，燈絲的溫度升 髙。低溫時(shí)燈絲的顏色仍是黑色的，但可感受到它輻射的熱量；當(dāng)溫度升到500X：左右時(shí)， 它開(kāi)始呈現(xiàn)出暗紅色。隨著溫度的進(jìn)一步升高，它的輻射逐漸增強(qiáng)，顏色逐漸變?yōu)槌燃t、白以至藍(lán)白。這種產(chǎn)生光的現(xiàn)象稱為熱輻射。熱輻射的共同特征是：隨著溫度的升高，輻射的 總功率增大，輻射的光譜分布向短波方向移動(dòng)。實(shí)際上，任何溫度的物體都有熱輻射，只不過(guò)在較低溫度下輻射不強(qiáng)，而且主要是人眼看不見(jiàn)的紅外線。要靠輻射有效地產(chǎn)生可見(jiàn)光， 物體的溫度應(yīng)該足夠的高。
我們白天見(jiàn)到的自然光則來(lái)自太陽(yáng)，太陽(yáng)好比一個(gè)燃燒的大火球，它通過(guò)熱核反應(yīng)產(chǎn)生 巨大的能量，使太陽(yáng)表面的溫度高達(dá)58001C,在這一溫度附近，熱輻射中的可見(jiàn)光部分較 強(qiáng)，它引起人眼的感覺(jué)是白光。對(duì)人造光的首要要求，是其輻射的光譜必須盡量接近太陽(yáng)在地球表面所形成白晝光的光譜。要使熾熱體的光譜和白晝光相近，就要把熾熱體加熱到太 陽(yáng)表面的溫度——5800X：，這時(shí)所有的固體都將液化或氣化了。因此，熾熱體的光譜最大值 一般在紅、橙色波段，并且，它輻射的能量的90%落到了看不見(jiàn)的紅外部分。
    以熱輻射的形式獲得可見(jiàn)光，所吸收的能量必須首先轉(zhuǎn)換成物體的熱能，物體達(dá)到一定 溫度時(shí)，才能產(chǎn)生光的發(fā)射。很明顯，這種產(chǎn)生光的過(guò)程，由于必不可少地伴隨熱過(guò)程，能量 的轉(zhuǎn)換效率不可能太髙。同時(shí)，由于獲得可見(jiàn)光需要幾千度的高溫，這類光源作為顯示器顯然不合適。
除上述的熱輻射之外，還有另外一種光的發(fā)射。這種光的發(fā)射不需要提髙物體的溫度, 俗稱冷光。自然界存在這種發(fā)冷光的現(xiàn)象，如：螢火蟲發(fā)出的光、海中一些動(dòng)物如發(fā)光魚等 發(fā)出的光以及常說(shuō)的“鬼火（磷光）”等。
    冷光是物體在外界的某種激發(fā)下偏離熱平衡態(tài)時(shí)由激發(fā)態(tài)到基態(tài)的躍遷所產(chǎn)生的輻射，它是一種非平衡輻射。發(fā)光、散射、契連科夫輻射都屬于這類非平衡輻射。這類非平衡輻射中，對(duì)發(fā)光現(xiàn)象的研究構(gòu)成了人造光源和顯示技術(shù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。
    由于光的輻射是物體中電子從高能態(tài)往低能態(tài)的躍遷產(chǎn)生的，物體要發(fā)光，首先就得使物體中的電子處于高能態(tài)。在熱平衡時(shí)電子處于高能態(tài)的幾率是由溫度決定的，如果能使電子處在某些更高的能態(tài)，讓電子在不同能態(tài)上的分布偏離與輻射體所對(duì)應(yīng)的熱平衡分布， 那么，從這些髙能態(tài)躍遷而來(lái)的光輻射就會(huì)比相應(yīng)溫度下同樣波長(zhǎng)的輻射（即熱輻射）強(qiáng)很多。這種以某種方式把能量交給物體使電子提升到一定高能態(tài)的過(guò)程，稱為激發(fā)過(guò)程。發(fā)光就是把所吸收的激發(fā)能轉(zhuǎn)化為光輻射的過(guò)程。發(fā)光只在少數(shù)中心進(jìn)行，不會(huì)影響物體的溫度。顯然，用這種方式可以更有效地把外界提供的能量轉(zhuǎn)化成我們所需要的可見(jiàn)光，不像熱輻射的情形，以升高溫度來(lái)得到我們所要的光輻射的同時(shí)，物體必定發(fā)射出許多我們不需要的輻射。因此，發(fā)光有更高的能量轉(zhuǎn)換效率。

    在發(fā)光過(guò)程中，發(fā)光物質(zhì)從外界吸收能量，引起內(nèi)部 合適的激發(fā)。經(jīng)過(guò)調(diào)整，然后發(fā)出反映這個(gè)物質(zhì)特征的 光來(lái)。這些物質(zhì)的發(fā)光過(guò)程基本上都是相同的，但它們 吸收能量的來(lái)源可以迥然不同。通過(guò)分析發(fā)光所吸收能 量的來(lái)源，可以將發(fā)光分成如圖0-1所示的類型。
    在各種形式的發(fā)光過(guò)程中，發(fā)光物質(zhì)可以通過(guò)吸收 各種能量，如：物理能（電能、光能、髙速粒子動(dòng)能、輻射 能、機(jī)械能等）、化學(xué)能、生物能，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換發(fā)出所需要的 光來(lái)。由于每種物質(zhì)的發(fā)光反映其內(nèi)在性質(zhì)，一方面，可 以通過(guò)改變物質(zhì)的成分和結(jié)構(gòu)獲得所需要的發(fā)光效應(yīng)；
另一方面，通過(guò)探測(cè)所發(fā)出光的性質(zhì)，可以反過(guò)來(lái)研究發(fā)光物質(zhì)本身。因此，發(fā)光在許多方 面獲得了廣泛的應(yīng)用，如：高效新型光源、各種主動(dòng)型顯示器件、熒光診斷等。
    由于信息顯示器件是將人眼所看不到的信息轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢?jiàn)的光學(xué)信息，發(fā)光材料責(zé)無(wú)旁 貸地構(gòu)成了信息顯示的主要材料基礎(chǔ)。
發(fā)光材料的種類很多。自然界中的很多物質(zhì)都或多或少的可以發(fā)光。比較有效的發(fā)光 材料有無(wú)機(jī)化合物，也有有機(jī)化合物；有固體、液體，也有氣體。但目前顯示技術(shù)中所用的發(fā) 光材料主要是無(wú)機(jī)化合物，而且主要是固體材料，少數(shù)也用氣體材料。在固體材料中，又主 要是用禁帶寬度比較大的半導(dǎo)體。其中用得最多的發(fā)光材料是粉末狀的微晶，其次是單晶 和薄膜。

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