發光體把受激發時吸收的能量轉換為光能的能力。它是表徵發光體功能的重要參量,可有三種表示方法,即功率效率(或能量效率)、光度效率(或流明效率)及量子效率。
功率效率ηP是指發光體輸出的發射功率P0與輸入的激發功率P
顯然,如已知發光體的發射光譜,則功率效率與光度效率可以相互換算。
在對發光體的基礎研究中,尤其對於光致發光及註入式電致發光體,常用量子效率ηq表征發光效率。量子效率是指發光體發射的光子數N0與激發時吸收的光子數或註入的電子(空穴)數Ni之比:ηq=N0/Ni,是一個無量綱的數值。
對於光致發光材料,當激發與發射均為單色光或接近單色光時,量子效率與功率效率可以通過表式
換算。式中λ0、λi各為發射及激發光的波長。由於斯托克斯位移,常有ηq≥ηp的關系。
發光效率還可分為外部效率及內部效率;外部效率隻考慮輸出的光能與投向發光體的光能或電能之比,而且是吸收的能量轉化為光能的純轉化效率。輸入光由於反射和再吸收受到損失,因此,外部效率總是小於(或接近於)內部效率,後者才是反映能量轉換過程的真實參數。
發光效率的大小反映發光體內部能量激發、能量傳遞、復合發光以及無輻射復合過程的總效果,它與發光體的成分、發光中心的種類及濃度、共激活劑的選擇、有害雜質(猝滅中心)的控制以及發光晶體的完整性,甚至與具體的工藝過程有關。下表列出幾類實用發光體光度效率的參考值:
幾種實用發光體的光度效率
參考書目
中國科學院吉林物理所、中國科學技術大學《固體發光》編寫組編:《固體發光》,中國科學技術大學出版社,合肥,1976。