Pemancar elektroluminescent: peranti dan prinsip operasi, jenis

Electroluminescence dipanggil luminescence, teruja dengan tindakan medan elektrik. Fenomena ini berlaku dalam semikonduktor dan fosforus hablur — dalam bahan sedemikian yang molekul atau atomnya mampu memasuki keadaan teruja apabila arus elektrik melaluinya atau di bawah tindakan medan elektrik yang digunakan.

Malah, electroluminescence terhasil daripada penggabungan semula lubang dan elektron dalam semikonduktor, di mana foton dipancarkan-elektron semikonduktor itu melepaskan tenaga mereka. Sebelum penggabungan semula bermula, lubang dan elektron dipisahkan. Pemisahan itu dicapai sama ada dengan elektron tenaga tinggi yang diperoleh melalui pecutan dalam medan elektrik yang kuat (dalam fosforus kristal panel elektroluminescent), atau dengan mengaktifkan bahan untuk menghasilkan persimpangan pn (seperti dalam LED). Dalam pemancar elektroluminescent, electroluminescence suatu electroluminophore digunakan.

Pemancar Serbuk mula dibangunkan pada tahun 1952.Mereka adalah struktur berbilang lapisan, di pangkalannya terdapat plat substrat plastik atau kaca.

Perkara berikut digunakan secara berurutan pada plat: elektrod lutsinar konduktif yang diperbuat daripada oksida logam (SnO2, InO2, CdO), kemudian lapisan elektroluminofor 25-100 μm, kemudian lapisan dielektrik pelindung (SiO, SiO2 atau varnis), kemudian elektrod logam legap. Fosforus ialah zink sulfida atau zink selenida yang diaktifkan kepada kecerahan oleh kekotoran mangan, kuprum atau unsur lain.

Polihablur zink sulfida (manik) dikonjugasikan antara satu sama lain oleh resin organik dengan pemalar dielektrik yang tinggi. Oleh itu, untuk beroperasi, pemancar elektroluminescent serbuk memerlukan voltan ulang-alik dengan frekuensi 400 hingga 1400 Hz dengan voltan pengujaan 90 hingga 140 volt.

Pemancar electroluminescent filem, tidak seperti serbuk, mengandungi antara elektrod filem polihabluran fosforus elektrolumin dengan ketebalan kira-kira 0.2 μm, yang diperolehi melalui penyejatan terma dan pemendapan vakum.

Dalam electroluminophore sedemikian, tidak ada dielektrik, oleh itu pemancar filem berfungsi pada voltan malar, dan tahap voltan operasi mereka kurang daripada yang serbuk - hanya dari 20 hingga 30 volt. Untuk meningkatkan cahaya dan kecerahan, serta menukar warna, fosfor filem diaktifkan dengan bahan fluorida nadir bumi.

Pemancar filem tiga lapisan telah dicipta pada tahun 1974. Ia mengandungi dua filem penebat (Y2O3 dan Si3N4) dengan pemalar dielektrik yang tinggi.

Parameter ciri pemancar elektroluminescent ialah: kecerahan berkesan, ciri kecerahan, perubahan frekuensi dalam kecerahan, pergantungan kecerahan berkesan pada frekuensi dan spektrum cahaya yang dipancarkan.

Kecerahan berkesan pemancar serbuk ditentukan pada frekuensi dan nilai tertentu voltan bekalan arus ulang alik sepadan dengan ketumpatan arus.

Ciri kecerahan mencerminkan pergantungan voltan kecerahan; skrin matriks dengan kontras tinggi dibina berdasarkan pemancar dengan ciri yang sangat tidak linear.

Pemancar filem memberikan kontras dan resolusi yang lebih tinggi daripada pemancar serbuk. Pelbagai perubahan dalam pencahayaan—sebenarnya—kecuraman ciri kecerahan apabila voltan bekalan digandakan; dalam serbuk ia mencapai 25, dalam filem - 1000. Spektrum, sebenarnya - warna, ditentukan oleh pengaktif yang ditambah kepada fosfor.

Kelemahan pemancar elektroluminescent termasuk variasi besar dalam parameter. Di samping itu, kecerahan semasa operasi mereka berkurangan sehingga 3 kali dalam 4000 jam. Tetapi ini terpakai kepada electroluminophores pertama dengan zarah besar.

Elektroluminofor moden terkini mempunyai saiz zarah 12-18 nm, dengannya kecerahan meningkat kepada 300 cd, dan penurunan kecerahan sebanyak 20% dalam tempoh 40 jam pertama operasi dikawal oleh parameter bekalan kuasa (frekuensi dan voltan pengujaan) , dan hayat operasi dengan cara ini mencapai 12000 jam...

Reka bentuk elektrod legap yang berbeza membolehkan bentuk paparan maklumat abjad, simbolik dan berangka yang berbeza dicapai menggunakan pemancar elektroluminescent untuk membina ini. skrin matriks khas.

Panel elektroluminescent boleh didapati sebagai filem nipis bahan bukan organik atau organik. Warna cahaya fosfor kristal bergantung pada kekotoran yang mengaktifkan.Pada asasnya, panel sedemikian adalah kapasitor rata yang disuap oleh voltan 60 hingga 600 volt yang diperoleh daripada penukar voltan terbina dalam.

Sebagai bahan electroluminescent digunakan: III-V InP, GaAs, GaN (dalam LED), zink sulfida diaktifkan oleh perak atau tembaga dalam bentuk serbuk (memberi cahaya biru-hijau), dan untuk mendapatkan cahaya kuning-oren, zink menggunakan se sulfida yang diaktifkan oleh mangan.

Paparan Electroluminescent (ELD) — jenis paparan khas yang dicipta oleh lapisan bahan elektroluminescent yang terdiri daripada fosforus yang diproses khas atau kristal GaAs antara dua lapisan konduktor (antara elektrod aluminium nipis dan elektrod lutsinar). Apabila voltan berselang-seli dikenakan pada wayar, bahan elektroluminescent mula bercahaya.

Panel, paparan, wayar, dsb. — digunakan secara meluas dalam elektronik pengguna dan pencahayaan penerang electroluminescent… Ia berfungsi dalam lampu latar paparan LCD, skala pelbagai peranti, papan kekunci, dan juga digunakan untuk reka bentuk hiasan landskap dan struktur seni bina.

Grafik daripada paparan electroluminescent, mensintesis aksara, dicirikan oleh kualiti imej yang tinggi, kontras yang baik, kadar segar semula yang tinggi dan kepekaan yang lemah terhadap suhu. Oleh kerana sifat-sifat ini, ia digunakan dalam industri ketenteraan, perubatan dan lain-lain.