Electroluminescent emitters: aparato at prinsipyo ng pagpapatakbo, mga uri

Electroluminescence tinatawag na luminescence, nasasabik sa pagkilos ng isang electric field. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay nangyayari sa mga semiconductor at crystalline phosphors — sa mga naturang sangkap na ang mga molekula o atomo ay may kakayahang pumunta sa isang nasasabik na estado kapag ang isang electric current ay dumaan sa kanila o sa ilalim ng pagkilos ng isang inilapat na electric field.

Sa katunayan, ang electroluminescence ay nagreresulta mula sa recombination ng mga butas at mga electron sa isang semiconductor, kung saan ang mga photon ay ibinubuga—ang mga electron ng semiconductor ay nagbibigay ng kanilang enerhiya. Bago magsimula ang recombination, ang mga butas at mga electron ay pinaghihiwalay. Ang paghihiwalay ay nakakamit alinman sa pamamagitan ng mga high-energy na electron na nakuha sa pamamagitan ng acceleration sa isang malakas na electric field (sa crystalline phosphors ng mga electroluminescent panel), o sa pamamagitan ng pag-activate ng materyal upang makabuo ng pn junction (tulad ng sa LEDs). Sa mga electroluminescent emitters, electroluminescence ng isang electroluminophore ang ginagamit.

Mga Nagpapalabas ng pulbos ay unang binuo noong 1952.Ang mga ito ay isang multi-layered na istraktura, sa base kung saan mayroong isang plastic o glass substrate-plate.

Ang mga sumusunod ay sunud-sunod na inilapat sa plato: isang conductive transparent electrode na gawa sa metal oxides (SnO2, InO2, CdO), pagkatapos ay isang 25-100 μm layer ng electroluminophore, pagkatapos ay isang protective dielectric layer (SiO, SiO2 o varnish), pagkatapos ay isang malabo na metal na elektrod . Ang posporus ay zinc sulfide o zinc selenide na na-activate sa liwanag ng mga impurities ng manganese, copper, o iba pang elemento.

Zinc sulfide polycrystals (kuwintas) ay conjugated sa bawat isa sa pamamagitan ng organic resins na may mataas na dielectric constant. Samakatuwid, upang gumana, ang powder electroluminescent emitter ay nangangailangan ng isang alternating boltahe na may dalas na 400 hanggang 1400 Hz na may boltahe ng paggulo na 90 hanggang 140 volts.

Mga nagpapalabas ng electroluminescent ng pelikula, hindi tulad ng pulbos, ay naglalaman sa pagitan ng mga electrodes ng isang polycrystalline film ng electroluminescent phosphor na may kapal na humigit-kumulang 0.2 μm, na nakukuha sa pamamagitan ng thermal evaporation at vacuum deposition.

Sa tulad ng isang electroluminophore, walang dielectric, samakatuwid ang mga film emitters ay gumagana sa isang pare-pareho ang boltahe, at ang kanilang antas ng operating boltahe ay mas mababa kaysa sa mga pulbos - mula 20 hanggang 30 volts lamang. Upang mapataas ang liwanag at liwanag, pati na rin ang pagbabago ng kulay, ang phosphor ng pelikula ay isinaaktibo gamit ang mga bihirang earth fluoride na materyales.

Ang tatlong-layer na film emitter ay nilikha noong 1974. Naglalaman ito ng dalawang insulating films (Y2O3 at Si3N4) na may mataas na dielectric constant.

Ang mga katangian ng mga parameter ng electroluminescent emitters ay: mabisang liwanag, katangian ng liwanag, pagbabago ng dalas sa liwanag, pagtitiwala ng epektibong liwanag sa dalas at spectrum ng ibinubuga na liwanag.

Ang epektibong ningning ng mga naglalabas ng pulbos ay tinutukoy sa isang tiyak na dalas at halaga ng alternating kasalukuyang boltahe ng supply na naaayon sa kasalukuyang density.

Ang katangian ng liwanag ay sumasalamin sa pag-asa sa boltahe ng liwanag; Ang mga screen ng matrix na may mataas na kaibahan ay itinayo batay sa mga emitter na may napaka-hindi linear na katangian.

Ang mga film emitters ay nagbibigay ng mas mataas na contrast at resolution kaysa sa powder emitters. sa pulbos umabot ito sa 25, sa pelikula - 1000. Ang spectrum, sa katunayan - ang kulay, ay tinutukoy ng mga activator na idinagdag sa pospor.

Kabilang sa mga disadvantages ng mga electroluminescent emitters ang malalaking pagkakaiba-iba sa mga parameter. Bilang karagdagan, ang liwanag sa panahon ng kanilang operasyon ay bumababa nang hanggang 3 beses sa loob ng 4000 oras. Ngunit nalalapat ito sa mga unang electroluminophores na may malalaking particle.

Ang pinakabagong mga modernong electroluminophores ay may mga laki ng particle na 12-18 nm, kasama ng mga ito ang pagtaas ng ningning sa 300 cd, at ang pagbaba ng liwanag ng 20% ​​sa unang 40 oras ng operasyon ay kinokontrol ng mga parameter ng power supply (dalas at boltahe ng paggulo) , at ang buhay ng pagpapatakbo sa ganitong paraan ay umabot sa 12000 oras...

Ang iba't ibang disenyo ng mga opaque na electrodes ay nagbibigay-daan sa iba't ibang alpabetiko, simboliko at numerical na anyo ng pagpapakita ng impormasyon na makamit gamit ang mga electroluminescent emitters upang bumuo dito mga espesyal na screen ng matrix.

Mga panel ng electroluminescent ay magagamit bilang mga manipis na pelikula ng hindi organiko o organikong mga materyales. Ang kulay ng glow ng crystalline phosphors ay depende sa activating impurity.Karaniwan, ang naturang panel ay isang flat capacitor na pinapakain ng boltahe na 60 hanggang 600 volts na nakuha mula sa isang built-in na boltahe converter.

Habang ginagamit ang mga electroluminescent na materyales: III-V InP, GaAs, GaN (sa LEDs), zinc sulfide na isinaaktibo ng pilak o tanso sa anyo ng pulbos (nagbibigay ng asul-berdeng glow), at upang makakuha ng dilaw-orange na glow, zinc gumagamit ng se sulfide na isinaaktibo ng mangganeso.

Electroluminescent Display (ELD) — isang espesyal na uri ng display na nilikha ng isang layer ng electroluminescent material na binubuo ng espesyal na naprosesong phosphor o GaAs crystals sa pagitan ng dalawang layer ng conductor (sa pagitan ng manipis na aluminum electrode at transparent electrode). Kapag ang isang alternating boltahe ay inilapat sa mga wire, ang electroluminescent na materyal ay nagsisimulang lumiwanag.

Mga panel, display, wire, atbp. — malawakang ginagamit sa consumer electronics at lighting mga electroluminescent illuminator… Nagsisilbi ang mga ito sa backlight ng mga LCD display, mga kaliskis ng iba't ibang device, mga keyboard, at ginagamit din para sa pandekorasyon na disenyo ng mga landscape at istrukturang arkitektura.

Mga graphic mula sa mga electroluminescent na display, nag-synthesize ng mga character, na nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na kalidad ng imahe, magandang contrast, mataas na refresh rate at mahinang sensitivity sa temperatura. Dahil sa mga katangiang ito, ginagamit ang mga ito sa militar, medikal at iba pang industriya.