標(biāo)　準(zhǔn)　化　報　道

REPORTINGOFSTANDARDZATION

Vol.19No.5　1998

電致發(fā)光材料及其防偽應(yīng)用

蘇海濤　李蘊才　　　馮　偉　孫　偉

(河南大學(xué)質(zhì)檢系　開封　475001　河南信陽師范學(xué)校　信陽　4000)

摘　要　介紹了電致發(fā)光材料及其原理,探討了防偽應(yīng)用的方法及特點。關(guān)鍵詞　電致發(fā)光　防偽應(yīng)用

　　自然界中,人們能經(jīng)?？吹降陌l(fā)光現(xiàn)象有很多,如:螢火蟲發(fā)光、熒光燈發(fā)光、火藥加熱發(fā)光等。

物質(zhì)發(fā)光的種類包括:熱致發(fā)光、光致發(fā)光、電致發(fā)光、磁致發(fā)光等。熒光燈的發(fā)光是由于發(fā)光材料受到紫外線的激發(fā)而產(chǎn)生的,所以叫光致發(fā)光;而電致發(fā)光是由于發(fā)光材料放在交變電場中受到激發(fā)而產(chǎn)生的,因而它的發(fā)光方式和熒光燈是完全不同的。1　電致發(fā)光材料及特點1.1　電致發(fā)光原理

自然界物質(zhì)材料產(chǎn)生電致發(fā)光的形式主要有兩類:

1.1.1　本征場致發(fā)光

本征場致發(fā)光是指在電場的作用下,導(dǎo)帶中的電子被電場加速,當(dāng)它獲得足夠的能量時,電子就能去碰撞發(fā)光中心,使發(fā)光中心被激化,或被離化,然后回到基態(tài)或同電子復(fù)合而產(chǎn)生發(fā)光現(xiàn)象。1.1.2　注入式場致發(fā)光

注入式場致發(fā)光,實際上是一個能發(fā)光的P—N結(jié)二極管(所以也叫P—N結(jié)發(fā)光),由于少數(shù)載流子的注入而發(fā)光的。1.2　電致發(fā)光材料種類及特點1.2.1　本征場致發(fā)光材料

收稿日期:1998-06-05

　　本征場致發(fā)光材料種類很多,目前常用的主要是ZnS(硫化鋅)。ZnS可以是粉末狀,

也可以是用真空蒸發(fā)的方法所制成的薄膜,也可以是制成的單晶。

在電致發(fā)光過程中,ZnS常常作為基質(zhì),摻雜物作為發(fā)光中心,如:ZnS∶TbF3、ZnS∶Mn等,其中TbF3、Mn作為發(fā)光中心,摻雜的Mn的濃度可達(dá)到5%,高純度的ZnS小球作為電子轟擊淀積電致發(fā)光的原材料,在交變電場激發(fā)下發(fā)出明亮的橙黃色光。它是ZnS中的過熱電子直接激發(fā)Mn中心而引起的。

1.2.2　注入場致發(fā)光材料

注入場致發(fā)光材料可采用熔融、擴散、離子注入、晶體生長中外延等方法獲得。常見的類型及發(fā)光波段如下:

a、碳化硅(SiC)。發(fā)黃光、綠光。摻雜如B、Be、Al等可制備出能發(fā)各種顏色光的材料。

b、磷砷化鎵、磷化鎵。發(fā)紅色光。c、砷鋁化鎵、磷砷化銦、砷化鎵等。顏色與電場的頻率及環(huán)境溫度有關(guān)。2　電致發(fā)光材料的防偽應(yīng)用

電致發(fā)光材料既可用標(biāo)識防偽方法制作防偽標(biāo)識,也可用結(jié)構(gòu)防偽方法制作包裝結(jié)構(gòu)防偽裝置。

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2.1　電致發(fā)光材料的選用

在選用電致發(fā)光材料時,應(yīng)注意下列幾個問題:

2.1.1　電致發(fā)光的亮度

電致發(fā)光的亮度與電場的電壓、頻率有關(guān)。電壓值愈大,則電致發(fā)光的效應(yīng)也愈強烈,亮度也高。2.1.2　發(fā)光顏色

發(fā)光的顏色與物質(zhì)結(jié)構(gòu)、電場的頻率、環(huán)境溫度有關(guān)。物質(zhì)一定,則發(fā)光的顏色可能為一種或幾種,到底發(fā)哪一種顏色的光,則完全取決于電場的工作頻率,環(huán)境溫度則對發(fā)光的顏色區(qū)間、起止頻率有調(diào)節(jié)作用。2.1.3　工作壽命

一般白熾燈壽命只有1000h左右,熒光燈壽命可達(dá)2000h左右,電致發(fā)光材料可達(dá)10000h以上,普通電致發(fā)光材料一般都可滿足防偽壽命需求。

2.2　發(fā)光材料種類及應(yīng)用

適合防偽的電致發(fā)光材料分為兩類:晶粒類及薄膜類。因而它們的防偽應(yīng)用方法也不盡相同。

2.2.1　晶粒類材料應(yīng)用

晶粒類材料在印刷防偽標(biāo)識時,應(yīng)注意的問題:

a、選擇合適的普通印刷油墨,注意不應(yīng)影響電致發(fā)光的產(chǎn)生。

b、采用合適的配比。將晶粒材料與印刷油墨混用時,配比要適當(dāng),發(fā)光效率高,光亮

度需滿足人眼的最低閾值要求。

c、配比混色統(tǒng)一。印刷油墨顏色與晶粒基本色彩應(yīng)相同或相近,色彩統(tǒng)一。、變色差異明顯。電致發(fā)光晶粒加電壓d變色后應(yīng)與印刷油墨顏色有明顯差異,觀看醒目,檢驗迅速。

2.2.2　薄膜類防偽應(yīng)用

薄膜類電致發(fā)光材料應(yīng)用于防偽標(biāo)識上時,可制成的防偽結(jié)構(gòu)類型有:

a、形結(jié)構(gòu)。、色結(jié)構(gòu)。b

兩種結(jié)構(gòu)類型的處理方式與熱致變色防偽標(biāo)識類似。

3　電致發(fā)光防偽標(biāo)識及結(jié)構(gòu)的驗證

電致發(fā)光材料,無論是晶粒類或薄膜類,其轉(zhuǎn)變的顏色,均取決于物質(zhì)的結(jié)構(gòu)及電場的頻率,而發(fā)光亮度取決于電壓的大小。因而,電致變色防偽標(biāo)識及結(jié)構(gòu)的驗證,只需要一個能提供變化頻率及電壓輸出的電子裝置即可。

參考文獻(xiàn)

1　沈玉全,邱玲.有機電光材料研究的近期進(jìn)展和應(yīng)用前景.功能材料.1996;27(3)

2　黃頌羽.有機薄膜電致發(fā)光.功能材料.1994;25(4)

ElectroluminescentMaterialandItsForgeryproofApplication

SuHaitao,LiYuncai,FengWeiandSunWei

1

2

(1HenanUniversity,2NormalSchoolofXingyang,HenanProvince)

　　Abstract:　ElectroluminescentMaterialanditsprincipleshavebeenintroducedandthemethodsandcharactersofforgeryproofapplicationhavebeenspeciallydiscussedinthispaper.　

Key

Words:

Eletroluminescence,

forgeryproof

application.

術(shù)語27　術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)　terminologystandard

與術(shù)語有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn),通常帶有定義,有時還附有注釋、圖表、示例等。20