等离子体紫外光源技术的进展及应用

等离子体紫外光源技术的进展及应用

李 青 匡文剑 陈禹翔 胡 凯

(东南大学电子科学与工程学院显示技术研究中心 南京 210096;江苏省信息显示工程技术研究中心 南京 210096)

　　摘要：以等离子体放电为机理的紫外光源，在现代技术领域中应用更加广泛和具体，如杀菌、消毒，激光泵浦，光敏材料的固化，介质表面的改性，光清洗，微电子集成电路的刻蚀，污染物的降解，生物医学检测及诊治等[1-3]。目前多以管状光源为主。随着技术的发展和应用领域的拓展，平板紫外光源技术得到发展，体现了良好的发展前景。

　　本文将从三方面进行综述：(1)DBD 原理的紫外光源的原理及应用(2)等离子体平板紫外光源的技术发展及应用;(3)柔性等离子体平板光源的研制。

　　采用DBD 介质放电结构的准分子光源在照明、微电子加工等领域具有重要地位。其工作原理是在细管中充入稀有气体，如Xe2，处于激发状态准分子Xe2*，存在时间很短(纳秒量级)，通过自发辐射跃迁回到能量较小的状态从而辐射出光子，并分解为原子。在跃迁中产生的172 nm 的真空紫外光激发紫外荧光粉，产生紫外光。这类紫外光源具有无环境污染，发光效率高等优势，在生物医疗、环境保护方面得到广泛应用。由于管状紫外光源在一些应用领域受到局限性，平板型等离子体紫外光源技术应运而生。日本NEC 公司生产的平板型窄谱中波紫外光源是一个很好开端，使其在治疗皮肤顽症方面掀开崭新一页[4]。

　　本文将对平板紫外光源的结构、原理、技术发展及应用做一回顾。平板等离子体光源改善了发光均匀特性，而对轻、薄的大面积空间均匀发光的需求又促进了柔性平面光源的发展，以满足照明及其它特种需求。

　　目前提出了两种类型的柔性平板荧光灯，一类是传统平板荧光灯思路的延续;一类是基于微等离子体的新型结构。对于前者的柔性平面光源，它只是采用低温工艺在柔性基板制备柔性光源。对于后者，是以美国University ofIllinois 的Gary Eden 教授研究组[5]提出的微腔等离子体柔性平板光源为代表。东南大学在超薄荫罩等离子体显示技术研制基础上，提出了柔性等离子体紫外光源的技术。本文将对柔性等离子体平板光源及柔性紫外光源进行综述。

　　参考文献：

　　(1)Rafael Díez,Hubert Piquet,Marc Cousineau,et al.Current-Mode Power Converterfor Radiation Control in DBD Excimer Lamps[J].IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRIAL ELECTRONICS,2011,59(4):1912-1919

　　(2)Sun Yanzhou,Qiu Yuchang,Fellow,et al.Experimental Research on Inactivation of Bacteria by Using Dielectric Barrier Discharge[J].IEEE TRANSACTIONS ON PLASMA SCIENCE,2007,35(5):1496

　　(3)Belasri A,Bendella S,Khodja K,et al.One-Dimensional Modelling of DBDs in Ne–XeMixtures for Excimer Lamps[J].J Phys.D:Appl Phys.2010,43:445202

　　(4)Emi Nishida, Takuya Furuhashi,Hiroshi Kato,et al,Successful Treatment of Psoriasis Vulgaris with Targeted Narrow-Band Ultraviolet B Therapy Using a New Flat-Type Fluorescent Lamp[J].Photodermatology, Photoimmunology & Photomedicine,2011,(27):248–250

　　(5)Eden J G.Emergence of Plasma Photonics[J].IEEE Photonics J,2011,(3):302–306