Электролюминесце́нтный излуча́тель — излучающий полупроводниковый прибор , в котором используется электролюминесценция электролюминофора . В литературе описаны порошковый и плёночный излучатели.

Электролюминесцентный порошковый излучатель

Первые разработки порошковых излучателей относятся к 1952 году .
Порошковый излучатель представляет собой многослойную структуру, основанием которой является стеклянная или пластиковая пластина ( подложка ). На подложку наносится последовательно проводящий прозрачный электрод из оксидов металлов ( SnO 2 , In O ₂ , CdO ) и др.), слой электролюминофора толщиной 25—100 мкм, защитный диэлектрический слой ( лаковое покрытие или слой SiO , SiO 2 ), металлический непрозрачный электрод. В качестве люминофора используется сульфид цинка (ZnS) селенид цинка (ZnSe), который, для получения большей яркости свечения, активируется примесями меди , марганца или других элементов . Зёрна (поликристаллы) сульфида цинка связываются между собой диэлектрическими материалами (органическими смолами) с высокой диэлектрической проницаемостью . По этой причине электролюминесцентные порошковые излучатели работают только при переменном напряжении на электродах (напряжение возбуждения 90-140 В при частоте от 400 до 1400 Гц).

Электролюминесцентный плёночный излучатель

Отличается от порошкового наличием между электродами однородной поликристаллической плёнки электролюминофора толщиной около 0,2 мкм, которая создаётся термическим испарением с осаждением в вакууме. Так как в электролюминофоре отсутствует диэлектрик, плёночные излучатели могут работать при постоянном токе. По сравнению с порошковыми излучателями, рабочее напряжение плёночных излучателей значительно меньше (20—30 В). Активирование люминофора редкоземельными фтористыми материалами позволяет повысить светоотдачу и яркость, а также изменять цвет свечения.

В 1974 году был разработан трёхслойный плёночный излучатель с двумя изоляционными плёнками ( Y ₂ O ₃ и Si ₃ N ₄ ) с высокой диэлектрической проницаемостью.

Электролюминесцентные плёночные излучатели уступают порошковым по экономичности и сроку службы.

Основные параметры

• Эффективная яркость — яркость свечения при определённой частоте переменного напряжения (для порошковых) и при определённом значении этого напряжения или плотности тока.
• Яркостная характеристика — зависимость яркости свечения от напряжения на излучателе. Больша́я нелинейность характеристики используется при создании матричных экранов для повышения контрастности изображения. Плёночные излучатели позволяют получить более высокую контрастность и разрешающую способность по сравнению с порошковыми.
• Кратность изменения яркости — характеризует крутизну яркостной характеристики при изменении напряжения на излучателе в два раза. Кратность изменения яркости порошковых излучателей не превышает 25, для плёночных — достигает 1000 .
• Зависимость эффективной яркости от частоты (для порошковых излучателей).
• Спектр излучаемого света (цвет свечения), определяемый добавляемыми в люминофор активаторами.

Особенности и применение

Для электролюминесцентных плёночных и порошковых излучателей характерен большой разброс параметров, что является их недостатком.
Яркость излучателей значительно снижается в процессе эксплуатации. Снижение яркости за 1000—5000 часов работы может происходить в 2—3 раза .

Но это относится к электролюминофорам первого поколения с размерами частиц свыше 30 нм, последние исследования в этой области позволили создать электролюминофоры с размерами 12—18 нм соответственно это позволило улучшить эксплуатационные показатели яркость свечения до 300 кд причем « просадка» по яркости наблюдается в первые 20—40 часов работы до 20 % что регулируется выходными параметрами инвертера в дальнейшем срок постоянного свечения доходит до 12000 часов.

Яркость свечения зависит от частоты и напряжения возбуждения и растёт с их ростом .

В зависимости от конструкции непрозрачного электрода с помощью электролюминесцентных излучателей можно отображать буквенную, цифровую, символьную информацию и строить на их основе матричные экраны.

См. также

• Электролюминесцентный дисплей
• Электролюминесцентный провод
• Электролюминесцентная панель
• Светодиод
• Полупроводниковые материалы
• Электронный индикатор

Примечания

Литература

• Пасынков В. В., Чиркин Л. К. Полупроводниковые приборы: Учебник для вузов. — 4-е перераб. и доп. изд. — М. : Высшая школа, 1987. — С. 370—373. — 479 с. — 50 000 экз.
• Иванов В. И., Аксёнов А. И., Юшин А. М. Полупроводниковые оптоэлектронные приборы: Справочник / Под ред. Н. Н. Горюнова. — М. : Энергоатомиздат, 1984. — 184 с. — 150 000 экз.
• Быстров Ю. А., Литвак И. И., Персианов Г. М. Электронные приборы для отображения информации. — М. : Радио и связь, 1985. — 240 с. — 18 000 экз.

Ссылки