第19卷第5期
标 准 化 报 道
REPORTINGOFSTANDARDZATION
Vol.19No.5 1998
电致发光材料及其防伪应用
苏海涛 李蕴才 冯 伟 孙 伟
(河南大学质检系 开封 475001 河南信阳师范学校 信阳 4000)
摘 要 介绍了电致发光材料及其原理,探讨了防伪应用的方法及特点。关键词 电致发光 防伪应用
自然界中,人们能经常看到的发光现象有很多,如:萤火虫发光、荧光灯发光、火药加热发光等。
物质发光的种类包括:热致发光、光致发光、电致发光、磁致发光等。荧光灯的发光是由于发光材料受到紫外线的激发而产生的,所以叫光致发光;而电致发光是由于发光材料放在交变电场中受到激发而产生的,因而它的发光方式和荧光灯是完全不同的。1 电致发光材料及特点1.1 电致发光原理
自然界物质材料产生电致发光的形式主要有两类:
1.1.1 本征场致发光
本征场致发光是指在电场的作用下,导带中的电子被电场加速,当它获得足够的能量时,电子就能去碰撞发光中心,使发光中心被激化,或被离化,然后回到基态或同电子复合而产生发光现象。1.1.2 注入式场致发光
注入式场致发光,实际上是一个能发光的P—N结二极管(所以也叫P—N结发光),由于少数载流子的注入而发光的。1.2 电致发光材料种类及特点1.2.1 本征场致发光材料
收稿日期:1998-06-05
本征场致发光材料种类很多,目前常用的主要是ZnS(硫化锌)。ZnS可以是粉末状,
也可以是用真空蒸发的方法所制成的薄膜,也可以是制成的单晶。
在电致发光过程中,ZnS常常作为基质,掺杂物作为发光中心,如:ZnS∶TbF3、ZnS∶Mn等,其中TbF3、Mn作为发光中心,掺杂的Mn的浓度可达到5%,高纯度的ZnS小球作为电子轰击淀积电致发光的原材料,在交变电场激发下发出明亮的橙黄色光。它是ZnS中的过热电子直接激发Mn中心而引起的。
1.2.2 注入场致发光材料
注入场致发光材料可采用熔融、扩散、离子注入、晶体生长中外延等方法获得。常见的类型及发光波段如下:
a、碳化硅(SiC)。发黄光、绿光。掺杂如B、Be、Al等可制备出能发各种颜色光的材料。
b、磷砷化镓、磷化镓。发红色光。c、砷铝化镓、磷砷化铟、砷化镓等。颜色与电场的频率及环境温度有关。2 电致发光材料的防伪应用
电致发光材料既可用标识防伪方法制作防伪标识,也可用结构防伪方法制作包装结构防伪装置。
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2.1 电致发光材料的选用
在选用电致发光材料时,应注意下列几个问题:
2.1.1 电致发光的亮度
电致发光的亮度与电场的电压、频率有关。电压值愈大,则电致发光的效应也愈强烈,亮度也高。2.1.2 发光颜色
发光的颜色与物质结构、电场的频率、环境温度有关。物质一定,则发光的颜色可能为一种或几种,到底发哪一种颜色的光,则完全取决于电场的工作频率,环境温度则对发光的颜色区间、起止频率有调节作用。2.1.3 工作寿命
一般白炽灯寿命只有1000h左右,荧光灯寿命可达2000h左右,电致发光材料可达10000h以上,普通电致发光材料一般都可满足防伪寿命需求。
2.2 发光材料种类及应用
适合防伪的电致发光材料分为两类:晶粒类及薄膜类。因而它们的防伪应用方法也不尽相同。
2.2.1 晶粒类材料应用
晶粒类材料在印刷防伪标识时,应注意的问题:
a、选择合适的普通印刷油墨,注意不应影响电致发光的产生。
b、采用合适的配比。将晶粒材料与印刷油墨混用时,配比要适当,发光效率高,光亮
度需满足人眼的最低阈值要求。
c、配比混色统一。印刷油墨颜色与晶粒基本色彩应相同或相近,色彩统一。、变色差异明显。电致发光晶粒加电压d变色后应与印刷油墨颜色有明显差异,观看醒目,检验迅速。
2.2.2 薄膜类防伪应用
薄膜类电致发光材料应用于防伪标识上时,可制成的防伪结构类型有:
a、形结构。、色结构。b
两种结构类型的处理方式与热致变色防伪标识类似。
3 电致发光防伪标识及结构的验证
电致发光材料,无论是晶粒类或薄膜类,其转变的颜色,均取决于物质的结构及电场的频率,而发光亮度取决于电压的大小。因而,电致变色防伪标识及结构的验证,只需要一个能提供变化频率及电压输出的电子装置即可。
参考文献
1 沈玉全,邱玲.有机电光材料研究的近期进展和应用前景.功能材料.1996;27(3)
2 黄颂羽.有机薄膜电致发光.功能材料.1994;25(4)
ElectroluminescentMaterialandItsForgeryproofApplication
SuHaitao,LiYuncai,FengWeiandSunWei
1
2
(1HenanUniversity,2NormalSchoolofXingyang,HenanProvince)
Abstract: ElectroluminescentMaterialanditsprincipleshavebeenintroducedandthemethodsandcharactersofforgeryproofapplicationhavebeenspeciallydiscussedinthispaper.
Key
Words:
Eletroluminescence,
forgeryproof
application.
术语27 术语标准 terminologystandard
与术语有关的标准,通常带有定义,有时还附有注释、图表、示例等。20
