Електролуминисцентни емитери: уређај и принцип рада, врсте

Елецтролуминесценце названа луминисценција, побуђена дејством електричног поља. Ова појава се јавља у полупроводницима и кристалним фосфорима — у таквим супстанцама чији су молекули или атоми способни да пређу у побуђено стање када електрична струја прође кроз њих или под дејством примењеног електричног поља.

У ствари, електролуминисценција је резултат рекомбинације рупа и електрона у полупроводнику, у којој се емитују фотони - електрони полупроводника на тај начин одустају од своје енергије. Пре него што рекомбинација почне, рупе и електрони се раздвоје. Раздвајање се постиже или електронима високе енергије добијеним убрзањем у јаком електричном пољу (у кристалним фосфорима електролуминисцентних панела), или активирањем материјала да произведе пн спој (као код ЛЕД диода). користи се електролуминофор.

Емитери праха први пут су развијени 1952.Они су вишеслојна структура, у чијем се дну налази пластична или стаклена подлога-плоча.

На плочу се узастопно наноси: проводна провидна електрода од металних оксида (СнО2, ИнО2, ЦдО), затим слој електролуминофора од 25-100 μм, затим заштитни диелектрични слој (СиО, СиО2 или лак), затим непрозирна метална електрода . Фосфор је цинк сулфид или цинк селенид активиран до сјаја нечистоћама мангана, бакра или других елемената.

Поликристали цинк сулфида (перле) су коњуговани један са другим органским смолама са високом диелектричном константом. Стога, за рад, електролуминисцентни емитер праха захтева наизменични напон фреквенције од 400 до 1400 Хз са напоном побуде од 90 до 140 волти.

Филмски електролуминисцентни емитери, за разлику од праха, садрже између електрода поликристални филм електролуминисцентног фосфора дебљине око 0,2 μм, који се добија термичким испаравањем и вакуумским таложењем.

У таквом електролуминофору нема диелектрика, па филмски емитери раде на константном напону, а њихов радни напон је мањи од оног код прашкастих - само од 20 до 30 волти. Да би се повећала светлост и осветљеност, као и да би се променила боја, фосфор филма се активира флуоридним материјалима ретких земаља.

Трослојни филмски емитер створен је 1974. године. Садржи два изолациона филма (И2О3 и Си3Н4) са високом диелектричном константом.

Карактеристични параметри електролуминисцентних емитера су: ефективна осветљеност, карактеристика осветљења, промена фреквенције у осветљености, зависност ефективне светлости од фреквенције и спектра емитоване светлости.

Ефективна осветљеност емитера праха се одређује на одређеној фреквенцији и вредности напона напајања наизменичном струјом која одговара густини струје.

Карактеристика осветљења одражава напонску зависност осветљености; матрични екрани са високим контрастом изграђени су на бази емитера са веома нелинеарном карактеристиком.

Филмски емитери обезбеђују већи контраст и резолуцију од емитера праха Вишеструке промене у осветљености—у ствари—стрмина карактеристике осветљености када се напон напајања удвостручи; у праху достиже 25, у филму — 1000. Спектар, у ствари — боју, одређују активатори додати фосфору.

Недостаци електролуминисцентних емитера укључују велике варијације у параметрима. Поред тога, осветљеност током њиховог рада смањује се до 3 пута у 4000 сати. Али ово се односи на прве електролуминофоре са великим честицама.

Најновији савремени електролуминофори имају величину честица од 12-18 нм, са њима се осветљеност повећава на 300 цд, а смањење осветљености за 20% током првих 40 сати рада регулисано је параметрима напајања (фреквенција и напон побуде) , а радни век на овај начин достиже 12000 сати...

Различити дизајни непрозирних електрода омогућавају постизање различитих алфабетских, симболичких и нумеричких облика приказа информација коришћењем електролуминисцентних емитера који се заснивају на овом специјални матрични екрани.

Електролуминисцентни панели доступни су као танки филмови од неорганских или органских материјала. Боја сјаја кристалног фосфора зависи од активирајуће нечистоће.У основи, такав панел је равни кондензатор који се напаја напоном од 60 до 600 волти добијеним из уграђеног претварача напона.

Као електролуминисцентни материјали користе се: ИИИ-В ИнП, ГаАс, ГаН (у ЛЕД диодама), цинк сулфид активиран сребром или бакром у облику праха (даје плаво-зелени сјај), а за добијање жуто-наранџастог сјаја цинк користи се сулфид активиран манганом.

Електролуминисцентни дисплеј (ЕЛД) — посебан тип дисплеја креиран слојем електролуминисцентног материјала који се састоји од посебно обрађених кристала фосфора или ГаАс између два слоја проводника (између танке алуминијумске електроде и провидне електроде). Када се на жице примени наизменични напон, електролуминисцентни материјал почиње да сија.

Панели, дисплеји, жице итд. — широко се користи у потрошачкој електроници и осветљењу електролуминисцентни осветљивачи… Служе за позадинско осветљење ЛЦД дисплеја, вага разних уређаја, тастатура, а користе се и за декоративно обликовање пејзажа и архитектонских објеката.

Графика са електролуминисцентних дисплеја, синтетизованих карактера, одликује се високим квалитетом слике, добрим контрастом, великом брзином освежавања и слабом осетљивошћу на температуру. Због ових својстава користе се у војној, медицинској и другим индустријама.