在液体介质中产生光的系统和方法与流程

本申请要求于2016年10月21日递交的申请号15/331,027的美国专利申请，即2017年9月5日授权公告的编号为9,756,701的美国专利，的优先权。本申请进一步要求于2017年8月21日递交的申请号15/681,996的美国专利申请的优先权，该美国专利申请15/681,996是2016年10月21日递交的申请号15/331,027的美国专利申请，即2017年9月5日授权公告的编号为9,756,701的美国专利，的部分延续。以上申请的全部公开内容通过引用纳入本文。

本公开涉及在极性液体介质中激发电致发光材料的装置和方法。

背景技术：

电致发光(el)是指材料响应电刺激而发光的现象。典型结构中，将电致发光材料夹在两个电极板之间，形成发光装置。电致发光材料和相应的发光装置在干燥或非极性液体介质的条件下，而非在极性液体介质的条件下操作。在极性液体介质中使用发光材料仅限于光致发光，其中在光致发光的过程中，发光颗粒从外部光源吸收较高能量的光，并将吸收的光能重新发射为较长波长和较低能量的光。该用途较为严重的缺陷是高强度激发光源会产生较强的背景光，该背景光会比发光材料发出的二次光更强(overwhelm)。光学滤波器可被用来阻止激发光进入光检测器，但是它们并不能完全消除背景光。在发光材料重新发射的光已经很弱，或激发光和发射光的波长大部分重叠的情况下，使用光学滤波器问题很严重。

因此，需要改良在极性液体介质中激发电致发光材料的方法。本部分提供了与本公开相关的背景信息，该信息不一定是现有技术。

技术实现要素：

该部分提供了本公开的总体概述，而非本公开全部范围或全部特征的详尽披露。

提供一种光源，其在液体介质中产生光。光源包括：支撑件；由所述支撑件支承的液体介质，靠近所述支撑件设置的至少一对电极；以及电耦合到所述至少一对电极的激发源。电极被设置为彼此共面，所述至少一对电极中的每个电极的表面与纳米颗粒直接接触，其中纳米颗粒包括发光材料，并被液体介质覆盖。激发源工作时在所述至少一对电极中的电极之间施加激发信号。

一实施例中，液体介质中的纳米颗粒被沉积到电极表面，例如，通过移除液体介质而将纳米颗粒沉积到电极表面。

部分实施例中，电极涂覆有介电材料，或以其它方式通过介电材料与液体介质分离。

纳米颗粒可具有多种不同形式。例如，纳米颗粒可包括金属硫系化合物、iib-vi族半导体化合物或iii-v族半导体化合物中的一种或多种。纳米颗粒可被掺杂，例如被选自过渡金属或稀土金属的掺杂剂掺杂。部分示例中，纳米颗粒可嵌入固相基质，其中固相基质选自包括硅胶、交联葡聚糖凝胶、沸石、分子筛的组。可以理解，纳米颗粒可包括两种或多种不同类型的发光材料。

部分实施例中，液体介质具有极性，可选自包括水、二甲基亚砜和二甲基甲酰胺的组。液体介质还可包括电解质或其他强化元素。

其他实施例中，液体介质为非极性的，可选自包括矿物油、蓖麻油和亚麻油的组。

一实施例中，支撑件为板，液体介质被置于板的表面。

另一实施例中，支撑件是构造为盛放所述液体介质的容器，所述至少一对电极集成于容器的内表面。

电极还可表现为不同形式。部分实施例中，所述至少一对电极共面。同一或不同实施例中，电极可以排列为交叉指形。优选地，电极包括铝或铝合金。

操作中，激发源在所述至少一对电极中的电极之间产生电流。一实施例中，激发源在所述至少一对电极中的电极之间施加电压，其中电压的极性周期性地从正电压变化至负电压以及从负电压变化至正电压。部分实施例中，电极之间施加的电压的脉冲由间隔时间段相互隔开，在所述间隔时间段期间电压的大小为小于所述脉冲的峰值的基准值。

从本文提供的说明书中，其他应用方面也显而易见。此综述中的描述和具体实施例仅用于说明的目的而非用于限制本公开的范围。

附图说明

本文描述的附图仅用于说明所选的实施例，而非所有可能的实施方式，因此并不意欲限制本公开的范围。

图1为描绘发光系统一示例性实施例的示意图；

图2a描绘了发光系统的第二示例性实施例；

图2b描绘了发光系统的第三示例性实施例；

图2c描绘了发光系统的第四示例性实施例；

图3a为具有棋盘格状排列的电极构造的示意图；

图3b-3d为描绘排列为交叉指形的电极的不同排列的示意图；

图4a-4c为描绘可用在发光系统中的支撑件的不同形式的示意图；

图5a和5b为分别进行振幅调制和频率调制的激发波形的示意图；

图5c为示出了光强度与激发信号的睡眠时间百分比的相关关系的示意图；

图6为示出了光强度与液体介质中分散的发光颗粒的量的相关关系的示意图；

图7为示出了光强度与液体介质中分散的发光颗粒的量的相关关系的另一示意图；

图8为示出了光发射强度与激发信号大小的相关关系的示意图；

图9为示出了作为液体介质类型的函数的光强度的示意图；

图10为示出了在光源的一个具体实施方式中由纳米颗粒发出的光强度的示意图；以及

图11为示出了不同湿度条件下颗粒的增强的电致发光的示意图。

在所有附图中，相应的附图标记表示相应的部件。

具体实施方式

在此参照附图对示例性实施例进行更充分的描述。

图1描绘了从发光材料产生光的发光系统10的一个示例性实施例。光源(即系统)10包括容器12、一对或多对电极14和激发源16。容器12被构造为盛放液体介质18。容器12的一个或多个壁优选为透明的，以允许发射的光透过。本公开设想了容器12的多种形状和实施方式。ccd(电荷耦合器件)摄像机或其他类型的光探测器17可用于记录或以其它方式验证所产生的光。

液体介质被置于容器12中。该示例性实施例中，液体介质为极性质子溶剂或极性非质子溶剂。极性液体介质可包括但不限于水、二甲基亚砜(dmso)、或二甲基甲酰胺(dmf)。部分实施例中，液体介质可为凝胶状。为了确认水在增强电致发光方面的作用，不同条件下颗粒发出的光示于图11。湿颗粒产生的发光强度远高于干颗粒。其他实施例中，液体介质为非极性的，可选自包括但不限于矿物油、蓖麻油和亚麻油的组。

第一示例性实施例中，固态发光材料悬浮在液体介质中。一实施例中，发光材料被进一步定义为尺寸小于100微米的纳米颗粒。其他实施例中，发光材料可为特征尺寸小于100微米的核-壳结构颗粒、薄片或薄膜。

固态发光材料可选自元素半导体或化合物半导体材料。例如，元素半导体可为硅和/或锗颗粒。另一示例中，化合物半导体可选自iib-vi族元素的化合物，如zno、zns、znse、cds、cdse、cdte。本公开还考虑到了例如具有cdse核和zns壳的颗粒的复合结构。另一示例中，化合物固态发光材料可选自iii-v族元素化合物如gaas，以及iv-vi族元素化合物如pbs。

部分实施例中，发光材料可被掺杂，以产生具有不同颜色或波长的发射光。总体来说，过渡金属元素和稀土元素可用作掺杂剂。例如，掺杂有锰(mn)的zns颗粒发射橙色光；而掺杂有铜(cu)的zns颗粒发射绿色光。其他示例中，发光材料可掺杂有钐(sm)、钍(tm)、铒(er)、钕(nd)、铕(eu)或其他镧系稀土元素。根据这些示例，本领域的技术人员可以认识到，也可使用其他类型的掺杂剂。

某些应用中，可将发光材料嵌入基质，或与其他颗粒集成。为了证明本公开的方法的通用性，将固态发光材料嵌入基质中，然后分散在液体介质中。示例性基质包括但不限于硅胶、分子筛13x、沸石和交联葡聚糖凝胶(例如，sephadex)。根据该应用，可用适当的封盖剂对发光颗粒进行涂覆或功能化。一实施例中，本公开的电致发光系统用涂覆有3-巯基丙酸(mpa)、十六烷基三甲基溴化铵(ctab)或十六烷基三甲基氯化铵(ctac)的发光颗粒进行演示。本公开还考虑到了其他封盖剂、包覆剂或功能化剂。

固态半导体发光二极管(led)芯片也可用作本公开的发光系统10中的发光材料。一实施例中，如图4c所示，alingapled芯片用于发射610nm波长的红光。另一实施例中，inganled芯片用于发射蓝光和绿光。

可电致发光的固态有机物和有机金属配位络合物也可用于本公开的发光系统10。可使用多种小分子和高分子有机发光材料、有机-金属配位络合物。这类材料的一个示例性实施例是蒽晶体，其掺杂微量的并四苯和并五苯。三(8-羟基喹啉)铝，又称alq3，是一种铝的有机配位络合物，也被用于在苯公开的发光系统中发出亮绿-黄色光。根据这些不同示例，本领域的技术人员容易想到落入本公开较为宽泛的范围内的不同类型的发光材料。还可设想，不止一种类型的发光材料或发光材料混合物可悬浮在液体介质中。

当分散在介质中的发光材料被电刺激能量激发时，发光系统10产生光。本公开提供了不同的电极构造，其允许从电源向液体介质注入电荷。一示例性实施例中，一对电极14被集成到容器12的底板上，如图1所示。虽然仅示出了一对电极，可以设想，两对或多对电极可用于向液体介质注入电荷。

一实施例中，如图3a所示，电极在容器14的平面状的内(底)表面呈棋盘格状排列。即多个驱动单元31彼此抵靠排列，各个单元间不存在重叠或间隙。每个驱动单元31包括被外围电极33包围的中心电极32，以及可选地，插入外围电极33和中心电极32之间的绝缘体34。电极优选地彼此共面，但在其他排列中可相对彼此偏移。其他实施例中，电极排列为交叉指形。图3b-3d示出了可用于发光系统10的排列为交叉指形的电极的示例。电极可由金、银、铝以及其他金属、金属合金(例如氧化铟锡(ito)或氟掺杂氧化锡)、半导体材料或其他类型的导电材料制成，其他类型的导电材料例如是玻碳、石墨和石墨烯。

图2a描绘了从发光材料产生光的发光系统10’的第二示例性实施例。发光系统10’包括支撑件12(即容器)、至少一对电极14和激发源(未示出)。该示例性实施例中，电极14涂覆有介电材料22或以其他方式通过介电材料22与液体介质18分离。示例介电材料包括但不限于氮化硅、氧化硅、氧化铝、耐热玻璃、聚苯乙烯(ps)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、聚四氟乙烯(ptfe)、聚二甲基硅氧烷(pdms)。本公开还考虑了其他类型的介电和绝缘材料。除了上面讨论的差异外，发光系统10’可与上文描述的发光系统10及其变型基本相同。

图2b描绘了从发光材料产生光的发光系统10”的第三示例性实施例。同样的，发光系统10”包括支撑件12(即容器)、至少一对电极14和激发源(未示出)。该示例性实施例中，纳米颗粒不再悬浮在液体介质18中。而是，纳米颗粒沉积到电极14表面。一示例中，纳米颗粒沉积到电极表面。为此，纳米颗粒可先被置于液体中，随后将液体移除(例如，通过蒸发液体)，从而将纳米颗粒沉积到电极表面。在某些情况下，纳米颗粒也沉积到支撑件上并位于电极之间。相同或不同液体介质可被重新引入支撑件12从而使液体介质覆盖位于电极上的纳米颗粒。这种方法也适用于图2c中所示的发光系统10”’中的涂覆有介电材料22的电极14。本公开还考虑了将纳米颗粒涂覆、键合或以其他方式固定到电极表面的其他技术。除了上面讨论的差异外，发光系统10”和10”’可与上文描述的发光系统10及其变型基本相同。

参照图4a和4b，发光系统10中的容器可采用不同形式。图4a中，容器12是透明的并为圆柱形。至少一对电极14被进一步定义为：具有导电内表面的透明管状电极41和位于管状电极41内部的圆柱形金属电极42。优选地，圆柱形金属电极42与管状电极41同心排列。一个电极用作阳极，另一个电极充当阴极。容器12盛放其中悬浮有纳米颗粒的液体介质。除了上述的差异外，带有圆柱形容器的发光系统10按本文所述的方式操作。

图4b中，容器12为椭圆柱形。该示例中，电极14包括平行排列的两个板44，在它们中间放置绝缘隔板43。在操作过程中，两个板中的一个板作为阴极，电流通过由绝缘隔板43形成的间隙流向对侧的阳极。该示例中，纳米颗粒可通过毛细作用被吸入电极之间的间隙，并通过板之间流经的电流而被激发发光。除上述差异外，带有椭圆柱形容器的发光系统10按本文所述方式操作。

部分实施例中，容器可被任何类型的支撑件所取代。例如，如图4c中所示，板45可用作支撑件。该示例中，板45具有非导电表面，液滴46被置于该非导电表面上。液滴可借由表面张力而被保持在支撑件上，发光颗粒悬浮在液滴中。为了激发所述颗粒，一对针型电极47被插入液滴46中。其他实施例中，电极可集成于支撑板的表面。板只是作为示例，可支承液体介质的其他类型的部件也落入本公开的更广泛的范围内。除了上述的差异之外，带有板支撑件的发光系统10以本文所述的方式操作。

光通过极性相反的电荷在发光材料中或发光材料上复合而产生。当液体润湿电极且电极被电源充电时，分散在液体介质中的发光材料产生光。激发信号产生于电极之间，可采取不同形式。一实施例中，用于激发的电刺激为施加在电极之间的恒定电压(直流或dc)。被激发的发光颗粒产生单个或多个光闪。为产生连续的发光，所施加的电压的极性周期性地从正电压变化至负电压以及从负电压变化至正电压。变化的电压可有不同波形，包括但不限于：正弦、正方形、三角形和锯齿波形。部分实施例中，可使用这些波形的组合。

其他实施例中，电压脉冲可由一段非活动睡眠时间相互隔开。电压脉冲的大小在正峰值和负峰值之间振荡。在睡眠时间期间，电压的大小被设置为小于脉冲峰值的基准值。例如，基准值可为零或另一标称值，如±1伏特。这一特性可用于减少电解所产生的逸出气体和延长电极寿命。睡眠时间百分比还可用于改变发光强度，如图5c所示。在其他实施例中，激发波形可根据第二波形而调制。例如，可对激发波形进行调制以使电极间施加的电压脉冲的峰值随时间变化，如图5a所示。另一示例中，可对激发波形进行调制以使脉冲频率随时间变化，如图5b所示。这使得能够跨越周期性电刺激的振幅和频率的较大范围而激发发光颗粒。

下文举出不同示例，以展示本公开的在液体介质中激发电致发光材料并从而发射光的技术。这些示例不是限制性的。容易理解，不同类型的发光材料、液体介质、电极排列和激发方法都落入本公开的范围内。

第一示例中，硫化锌(zns)纳米颗粒分散在极性液体介质中。湿化学法被用于在硅胶基质的孔上合成zns纳米颗粒。硅胶中的孔促进晶体成核，并限制其生长，以形成纳米颗粒。纳米颗粒从多孔硅胶基质释放到水中，形成均相悬浮液。透射电子显微镜(tem)被用于验证透明悬浮液中的纳米颗粒的存在。将一滴水/zns纳米悬浮液置于交叉指形电极(ide)阵列的表面，其电极间距为25微米(μm)。以方波电压信号的形式对ide阵列施加电能，该信号的频率是57hz，峰-峰振幅为24伏。使用敏感ccd摄像机记录ide电极表面纳米颗粒发出的蓝光。图6示出了光强度与水中分散的发光zns颗粒的量的相关关系。使用相似的合成、样品制备和测试过程证实了下列金属硫系化合物纳米颗粒的电致发光：zno、znse和cds-zns核-壳纳米颗粒。

第二示例中，分散在极性液体介质中的掺杂有mn的zns纳米颗粒实现了电致发光。使用湿化学共沉淀法，在分子筛13x多孔固相基质的存在下，合成掺杂有锰(例如，mn，mn/zn摩尔比为1％)的zns纳米颗粒。纳米颗粒被从固相基质释放到水中，以形成均相透明的纳米颗粒悬浮液。tem和x-射线衍射(xrd)分析用于证实所产生的悬浮液中纳米颗粒的存在。一滴zns：mn纳米颗粒水悬浮液被置于ide表面，该ide具有40μm的电极间隔。具有方波波形、频率为57hz、峰-峰振幅为30v的随时间变化的电压被施加给电极阵列。ccd摄像机被用于对电致发光成像。被分散在水中的zns：mn纳米颗粒产生黄-橙色电致发光。使用具有不同波形、频率和振幅的激发波形激发发光材料，并使用照度计检测和记录光输出。图7示出了光强度与水中分散的zns：mn发光颗粒的量之间的相关关系。具体地，展示了具有以下波形的随时间变化的电压源：正弦波、方形波、锯齿波，以及正负极性的脉冲波形序列。图8描绘了照度计测量的水中的掺杂有mn的zns纳米颗粒样品被激发而产生的随时间推移的发光强度，其使用以57hz重复的、睡眠时间95％、并由正负电压脉冲序列组成的波形在多种峰-峰电压的条件下激发。使用类似的合成法和样品制备过程产生掺杂有铜(cu)的zns纳米颗粒。水中分散的cu掺杂zns纳米颗粒产生绿色电致发光(el)。将少量掺杂元素引入纳米晶体中可调整纳米颗粒的电致发光的颜色或波长。除了过渡金属元素中的cu和mn外，还展示了使用铝(a1)和以下稀土元素掺杂剂来合成和测试的zns纳米颗粒的电致发光(el)：sm，tm，er，nd和eu。

第三示例中，通过水热法合成掺杂有mn的zns纳米颗粒。将纳米颗粒分散在矿物油中。将一滴悬浮液置于电极间隔为25μm的ide表面。将电能施加给ide阵列，其形式为峰-峰振幅为1500v且频率为1000hz的方波。使用ccd摄像机对纳米颗粒的电致发光进行成像。

第四示例中，再次通过水热法合成掺杂有mn的zns纳米颗粒。将纳米颗粒悬浮在水中，并将一滴该悬浮液置于电极间隔为25μm的ide表面。将其上置有悬浮液的电极放在干燥器中，直至水被蒸发掉，且纳米颗粒在电极表面变得干燥。其后将一滴矿物油置于电极表面上，从而覆盖电极表面的纳米颗粒。通过对纳米颗粒施加峰-峰振幅1500v、频率1000hz的方波电刺激，激发纳米颗粒。ccd摄像机被用于捕捉纳米颗粒的电致发光。图10展示了矿物油中悬浮的zns：mn纳米颗粒的电致发光强度与所施加的不同电压大小的相关关系。

第五示例中，将聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)置于电极间隔为25μm的ide表面并进行干燥，以在电极上形成薄介电层。将一滴纳米颗粒水悬浮液置于介电涂层电极上。将电极置于干燥器内，直至纳米颗粒变干。其后将一滴矿物油置于电极表面上，以覆盖电极表面经干燥的纳米颗粒。对电极施加峰-峰振幅2000v、频率1000hz的电能，并使用ccd摄像机对zns：mn纳米颗粒的亮黄橙色电致发光进行成像。

第六示例中，将掺杂有mn的zns纳米颗粒嵌入商品名称sephadex的葡聚糖交联基质中。sephadex常被用于在分离柱中进行分子分离、dna纯化和生物大分子制备期间的小分子(如放射性或荧光标记物)去除。从水介质中的嵌入sephadex的发光纳米颗粒观察到电致发光。通过将sephadex在水中溶胀1小时然后原位合成zns：mn纳米颗粒从而将所述颗粒嵌入所述基质中。橙色光致发光(pl)证实了基质中纳米颗粒的存在，这也是mn掺杂的zns晶体的特征性光致发光。纳米颗粒/sephadex复合物的湿样品被沉积到ide电极阵列上，并被60hz的电源充电，所述电源产生峰-峰振幅为40v的正弦电压波。使用ccd彩色摄像机记录样品的黄-橙色电致发光。与之类似，合成具有顺磁性芯和mn掺杂zns制成的壳的复合颗粒并将其分散在水中。将一滴均相悬浮液置于电极间隔为10μm的ide阵列上。使用57hz、峰-峰振幅为36v的方波电压源对该结构充电，以产生黄-橙色电致发光。将磁铁放在电极表面下方时，因较多可磁化的发光复合颗粒被从液体主体吸引至电极表面，电致发光(el)强度急剧升高。

第七示例中，通过将固态发光二极管芯片置于极性液体介质中，实现发光。将alingap半导体二极管芯片组成的颗粒分散在水中。将分散有颗粒的悬浮液沉积在一对针型电极(例如，图4c所示)之间形成的2mm缝隙中。对电极施加提供30khz正弦电压波的电源。半导体芯片在水中发射610nm的红色电致发光，无需将电极使用电线连接至芯片。

第八示例中，在液体介质中实现有机物和金属-有机化合物的电致发光。例如，通过将主晶体和掺杂剂晶体溶解在加热的溶剂例如苯或甲苯中，其后使溶液缓慢降温，从而合成掺杂有0.3％w/w并四苯的蒽粉末以及掺杂有0.3％w/w并五苯的蒽粉末。在55℃的部分真空条件下，用旋转蒸发器从溶剂中提取掺杂有机晶体。将干晶体薄片加入水中，并混合以形成均相浆料。将一滴所得到的悬浮液置于ide阵列表面上，该ide阵列的电极间隔为10μm。用产生45v振幅的正负极性脉冲的电压源对电极充电。每个周期中的脉冲由睡眠时间(0v振幅)隔开，所述睡眠时间等于周期时长的90％。以57hz的频率重复激发周期。分散在水中的掺杂的蒽颗粒发射绿色电致发光。第二实施方式中，展示了水中的三(8-羟基喹啉)铝(alq3)的电致发光，所述alq3是铝的金属-有机配位络合物。如图4b所示，用薄隔板将两个平面(板)电极彼此隔开。其中一个电极板由具有金属薄膜沉积在其上的玻璃基片组成，所沉积的金属薄膜具有开口特性，以便使在电极间隙中产生的光通过透明玻璃射出空腔。第二电极是简单的金属板。第一电极涂覆有alq3薄层并连接至负端，与之相对的电极涂覆有n，n′-双(3-甲基苯基)-n，n′-二苯基联苯胺(tpd)并连接到直流(dc)电源的正端。电极之间的间隙填充有水，并对电极充电以产生绿色电致发光。

第九示例中，具有保护性氧化物涂层的发光微颗粒实现电致发光。具体地，涂覆有铝氧化物壳的mn掺杂zns磷光颗粒被悬浮在水中，以产生均相浆液。颗粒平均直径为25μm。将一滴浆液置于两个板电极之间的间隙中。用频率57hz、峰-峰振幅48v的方波电压源对电极充电。使用ccd摄像机检测到橙-黄色发光。

第十示例中，分散在多种极性液体介质中的mn掺杂zns纳米颗粒实现电致发光。例如，在分子筛13x孔隙中合成的mn掺杂zns纳米颗粒被释放至以下液体中以产生均相浆液：水，二甲基亚砜(dmso)，以及二甲基甲酰胺(dmf)。均相浆液被置于交叉指形电极阵列上，并用峰-峰62v、57hz、睡眠时间95％的脉冲波形充电。图9为描绘三个样品发光强度的示意图，该发光强度为时间的函数，表示纳米颗粒在极性质子溶剂和极性非质子溶剂中产生电致发光的能力。还对该实验进行变型，将纳米颗粒浆液在交叉指形电极上干燥，然后将其封闭在潮湿的腔室中，所述潮湿的腔室暴露在液体的dmf和dmso蒸气中。颗粒在蒸气存在时表现出电致发光，在蒸气不存在时没有电致发光。

根据本公开的部分实施例，提供了一种光源，其包括支撑件；由支撑件支承的液体介质，液体介质具有极性并在其中悬浮有纳米颗粒，所述纳米颗粒包括发光材料；靠近支撑件而设置的至少一对电极，其中至少一对电极中的每个电极的表面与由支撑件支承的液体介质直接接触；以及激发源，激发源电耦合到至少一对电极并可用于在至少一对电极中的电极之间施加激发信号。

部分实施例中，纳米颗粒包括两种或多种不同类型的发光材料。部分实施例中，纳米颗粒包括金属硫系化合物、iib-vi族半导体化合物或iii-v族半导体化合物中的一种或多种。部分实施例中，纳米颗粒被掺杂。部分实施例中，纳米颗粒掺杂有选自过渡金属或稀土金属的掺杂剂。部分实施例中，纳米颗粒嵌入固相基质。部分实施例中，固相基质选自包括硅胶、交联葡聚糖凝胶、沸石、分子筛的组。部分实施例中，极性液体介质选自包括水、二甲基亚砜和二甲基甲酰胺的组。部分实施例中，液体介质还包括电解质。部分实施例中，至少一对电极中的电极共面。部分实施例中，至少一对电极中的电极排列为交叉指形。部分实施例中，支撑件是板，液体介质被置于所述板的表面。部分实施例中，支撑件是构造为盛放所述液体介质的容器，至少一对电极被置于所述液体介质内或被集成于所述容器的内表面。部分实施例中，电极包括铝或铝合金。部分实施例中，激发源在至少一对电极中的电极之间产生电流。部分实施例中，激发源在至少一对电极中的电极之间施加电压，其中电压的极性周期性地从正电压变化至负电压以及从负电压变化至正电压。部分实施例中，在电极之间施加的电压的脉冲由间隔时间段相互隔开，在所述间隔时间段期间所述电压的大小为小于所述脉冲的峰值的基准值。部分实施例中，电极之间施加的所述电压的脉冲的峰值随时间变化。

根据本公开的部分实施例，提供了一种光源，其包括板；被置于所述板的表面的液体介质，液体介质具有极性并在其中悬浮有纳米颗粒，所述纳米颗粒包括发光材料；被集成在所述板的表面上的至少一对电极，使所述至少一对电极中的每个电极的表面与所述液体介质直接接触且所述至少一对电极中的电极共面；激发源，所述激发源电耦合到至少一对电极并可用于在至少一对电极中的电极之间施加电压信号，使电压的极性周期性地从正电压变化至负电压以及从负电压变化至正电压。

部分实施例中，电极包括铝或铝合金。部分实施例中，在电极之间施加的电压的脉冲由间隔时间段相互隔开，在所述间隔时间段期间所述电压的大小为小于所述脉冲的峰值的基准值。

根据本公开的部分实施例，提供了一种产生光的方法，其包括将纳米颗粒悬浮在极性液体介质中，其中纳米颗粒包括发光材料并且尺寸小于100微米；将至少一对电极设置为与所述液体介质直接接触；并在所述至少一对电极中的电极之间产生激发信号，从而使一部分纳米颗粒发光。

部分实施例中，极性液体介质选自包括水、二甲基亚砜和二甲基甲酰胺的组。部分实施例中，所述产生激发信号进一步包括在所述至少一对电极中的电极之间产生电流。部分实施例中，所述产生激发信号进一步包括在所述至少一对电极中的电极之间施加电压，其中所述电压的极性周期性地从正电压变化至负电压以及从负电压变化至正电压。部分实施例中，在电极之间施加的电压的脉冲由间隔时间段相互隔开，在所述间隔时间段期间所述电压的大小为小于所述脉冲的峰值的基准值。部分实施例中，所述方法还包括根据时间调整电压的脉冲的峰值。

根据本公开的部分实施例，提供了一种光源，其包括支撑件；由支撑件支承的液体介质；设置在支撑件上的至少一对电极，使至少一对电极中的电极被设置为彼此共面并且至少一对电极中的每个电极的表面与纳米颗粒直接接触，其中纳米颗粒包括发光材料并且与液体介质同时存在；以及激发源，激发源电耦合到至少一对电极并可用于在至少一对电极中的电极之间施加激发信号。

部分实施例中，纳米颗粒先被置于液体中，随后通过移除液体而将纳米颗粒沉积到至少一对电极中的电极表面。部分实施例中，纳米颗粒包括两种或多种不同类型的发光材料。部分实施例中，纳米颗粒包括金属硫系化合物，iib-vi族半导体化合物或iii-v族半导体化合物中的一种或多种。部分实施例中，纳米颗粒被掺杂。部分实施例中，纳米颗粒掺杂有选自过渡金属或稀土金属的掺杂剂。部分实施例中，纳米颗粒嵌入固相基质。部分实施例中，固相基质选自包括硅胶、交联葡聚糖凝胶、沸石、分子筛的组。部分实施例中，液体介质具有极性。部分实施例中，液体介质选自包括水、二甲基亚砜和二甲基甲酰胺的组。部分实施例中，液体介质还包括电解质。部分实施例中，至少一对电极中的电极排列为交叉指形。部分实施例中，支撑件为板，液体介质被置于所述板的表面。部分实施例中，支撑件是构造为盛放液体介质的容器，至少一对电极被集成于所述容器的内表面。部分实施例中，电极包括铝或铝合金。部分实施例中，激发源在所述至少一对电极中的电极之间产生电流。部分实施例中，激发源在所述至少一对电极中的电极之间施加电压，其中电压的极性周期性地从正电压变化至负电压以及从负电压变化至正电压。部分实施例中，在电极之间施加的电压的脉冲由间隔时间段相互隔开，在所述间隔时间段期间所述电压的大小为小于所述脉冲的峰值的基准值。部分实施例中，电极之间施加的所述电压的脉冲的峰值随时间变化。

根据本公开的部分实施例，提供了一种光源，其包括支撑件；由支撑件支承的液体介质，其中液体介质中含有纳米颗粒，纳米颗粒包括发光材料；设置在支撑件上的至少一对电极，其中至少一对电极中的电极涂覆有介电材料并被设置为彼此共面，使至少一对电极中的每个电极的被涂覆的表面与液体介质接触；以及激发源，激发源电耦合到至少一对电极并可用于在至少一对电极中的电极之间施加激发信号。

部分实施例中，纳米颗粒悬浮在液体介质中。部分实施例中，纳米颗粒先被置于液体中，随后通过移除所述液体而将所述纳米颗粒沉积到所述至少一对电极中的电极的被涂覆的表面。部分实施例中，纳米颗粒包括金属硫系化合物，iib-vi族半导体化合物或iii-v族半导体化合物中的一种或多种。部分实施例中，纳米颗粒被掺杂。部分实施例中，纳米颗粒掺杂有选自过渡金属或稀土金属的掺杂剂。部分实施例中，纳米颗粒嵌入固相基质。部分实施例中，固相基质选自包括硅胶、交联葡聚糖凝胶、沸石、分子筛的组。部分实施例中，液体介质具有极性。部分实施例中，液体介质包括水、二甲基亚砜和二甲基甲酰胺的组。部分实施例中，液体介质还包括电解质。部分实施例中，至少一对电极中的电极排列为交叉指形。部分实施例中，支撑件是板，所述液体介质被置于所述板的表面。部分实施例中，支撑件是构造为盛放所述液体介质的容器，所述至少一对电极被集成于所述容器的内表面。部分实施例中，电极包括铝或铝合金。部分实施例中，激发源在所述至少一对电极中的电极之间产生电流。部分实施例中，激发源在所述至少一对电极中的电极之间施加电压，其中电压的极性周期性地从正电压变化至负电压以及从负电压变化至正电压。部分实施例中，在电极之间施加的电压的脉冲由间隔时间段相互隔开，在所述间隔时间段期间所述电压的大小为小于所述脉冲的峰值的基准值。部分实施例中，电极之间施加的所述电压的脉冲的峰值随时间变化。

根据本公开的部分实施例，提供了一种光源，其包括支撑件；由支撑件支承的液体介质；设置在支撑件上的至少一对电极，使至少一对电极中的电极被设置为彼此共面，其中纳米颗粒被沉积在支撑件上并位于至少一对电极中的电极之间，纳米颗粒包括发光材料并且与液体介质同时存在；以及激发源，激发源电耦合到至少一对电极并可用于在至少一对电极中的电极之间施加激发信号。

这里使用的术语仅仅是为了描述特定的示例性实施例，而不是为了做出限制。在这里使用的单数形式“a”、“an”和“the”也旨在包括复数形式，除非上下文另有明确指示。“包括”、“包含”、“包括有”、“包含有”这些术语都是开放式的，因此其表示存在所述特征、整数、步骤、操作、元素和/或组件，但并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、组件和/或其组合。本文描述的方法步骤、过程和操作不应被解释为必须按所讨论或说明的特定顺序执行，除非特别指定按照该特定顺序执行。还应理解的是，可采用额外的或替代的步骤。

当一个元素或层被称为在另一元素或层“之上”、与另一元素或层“相配合”、“连接到”或“耦合到”另一元素或层时，其可直接在另一元素或层上、直接与另一元素或层相配合、连接或耦合，或可存在中间元素或层。相反地，当一个元素被称为“直接在另一元素或层之上”、“直接与另一元素或层相配合”、“直接连接到”或“直接耦合到”另一元素或层时，不可存在中间元素或层。用于描述元素间关系的其他词汇应以类似方式来解释(例如、“在……之间”与“直接在……之间”、“与……相邻”与“直接与……相邻”，等等)。本文使用的术语“和/或”包括一个或多个所列相关项目的任何和所有组合。

虽然第一、第二、第三等术语在本文中可用于描述各种元素、组件、区域、层和/或区段，这些元素、组件、区域、层和/或区段不应受这些术语的限制。这些术语仅可用于将一个元素、组件、区域、层或部分与另一区域、层或区段区分开来。在这里使用“第一”、“第二”和其他序数词并不是暗示某种序列或顺序，除非上下文有明确表示。因此，下面讨论的第一元素、组件、区域、层或区段也可以称为第二元素、组件、区域、层或区段，而不会偏离示例性实施例的教导。

空间上的相对术语，如“内”、“外”、“下”、“下方”、“下部”、“上”、“上部”等等，是为了便于描述，可用于描述如图所示的一个元素或特征与其他元素或特征的关系。空间上的相对术语可旨在包括除了图中所示的方位外的设备在使用或操作中的不同方位。例如，如果将附图中的设备翻转，则被描述为在其他元素或特征“下面”或“下方”的元素将会位于其他元素或特征“上方”。因此，示例性术语“下面”可涵盖上、下两个方位。也可将设备以其它方式取向(旋转90度或其它方位)，那么本文使用的空间相对描述词应做相应解释。

上述对实施例的描述是为了说明和描述的目的而提供的，其不是旨在详尽无遗地描述本公开或限制本公开。特定实施例的单个元素或特征一般不限于该特定的实施例，而是，在可适用时，可以互换并可用于选定的实施例，即使未对其进行详细展示或描述。所述元素或特征也可以以多种方式变型。这些变型不应被视为背离本公开，所有这些改动都旨在被包括在本公开的范围内。