Файл: Прикладная электролюминесценция..pdf

Ноля '(.при £/== 1 SO В) показана на рис. 3.12. Она ймеёГ' максимум при частоте около 1000 Гц. Аналогичные ре­

только энергетическим выходом, но еще и спектром излучения. Наибольшее распространение получили ЭЛК с зеленым цветом свечения, спектральный состав излуче­ ния которого соответствует максимуму кривой относи­ тельной видности. Поэтому светоотдача их сравнительно велика; она всего раза в полтора меньше светоотдачи ламп накаливания. Что же касается электролюминофо­ ров синего и особенно красного цвета свечения, то их светоотдача в несколько раз меньше, так как основная часть их излучения приходится на спектральную область, в которой глаз мало чувствителен.

3.3. ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРОЛЮМИНОФОРОВ ПРИ ВОЗБУЖДЕНИИ ОДИНОЧНЫМИ ИМПУЛЬСАМИ

И ПАКЕТАМИ ИМПУЛЬСОВ

Большая инерционность средней яркости, о которой говорилось в предыдущем параграфе, не означает, од­ нако, что эффект Дестрио невозможно применить в уст­ ройствах, инерционность которых исчисляется единицами миллисекунд. Напротив, это возможно, так как инер­ ционность «мгновенной» яркости во много раз меньше, чем инерционность средней яркости. Возбуждение элект­ ролюминесценции непрерывными синусоидальными или близкими к ним напряжениями различных частот далеко не исчерпывает всех возможных условий возбуждения электролюминофора в различных устройствах. Как будет показано, обычным режимом работы ЭЛК во многих уст­ ройствах является импульсное возбуждение. При воз­ буждении одиночными импульсами или короткими сери­ ями импульсов стационарное состояние обычно не дости­ гается. В большинстве важных для практики случаев су­ щественно лишь, что после включения возбуждения яр­ кость достаточно быстро достигает величины, во много раз превышающей фон, а после его выключения доста­ точно быстро спадает до уровня, который приемное уст­ ройство не может зарегистрироватьПоэтому инерцион­ ность мгновенной яркости фактически оценивается не по времени, в течение которого яркость достигает заданной

137

доли от стационарной, а по времени, необходимому для увеличения яркости в определенное число раз по сравне­ нию с фоном пли для достижения определенного уровня яркости. Это обстоятельство значительно расширяет воз­ можности импульсного возбуждения электролюминес­ ценции.

Роль этого возбуждения может быть различной. С его помощью можно создавать полезный световой сигнал либо записывать информацию на элементах устройства. Однако выбор параметров возбуждения в значительной степени определяется экспериментальными характери­ стиками свечения ЭЛК. Поэтому целесообразно подроб­ но рассмотреть импульсное возбуждение и определить его влияние на выходные параметры электролюминесцентных устройств.

Методика измерений

Параметры эквивалентной схемы ЭЛК при возбуждении его прямоугольными импульсами напряжения можно исследовать осциллографическим методом. При этом ЭЛК приближенно представляет­ ся в виде параллельной RC-цепочки (параметры которой зависят от режима возбуждения), включенной последовательно с аналогичной нагрузочной цепочкой из эталонных резистора и конденсатора ^ ЯСН. На схему подается возбуждающее напряжение в форме прямоуголь­ ного импульса. Сигнал, полученный на нагрузочной цепочке, осцил­ лографически регистрируется по величине и форме. Форма этого сиг­ нала будет строго соответствовать форме возбуждающего импульса напряжения при условии равенства постоянных времени ЭЛК и эквивалентной цепочки, т. е. RC=R„C„. Подбором величин R n и Сн добиваются состояния, при котором импульс на экране осциллографа имеет наиболее близкую к прямоугольной форму. При этом по ве­ личине R n и Сн судят об активной и реактивной компонентах про­ водимости ЭЛК при амплитудном значении U.

Для возбуждения электролюминофоров короткими импульсами необходимо применять специальный генератор наносекундиого диа­ пазона с мощным-выходным усилителем. В качестве приемника све­ тового потока удобно применять фотоумножители как наименее инерционные приемники света, обладающие высокой чувствительно­ стью. Фотоумножитель, работающий в импульсном режиме, позво­ ляет измерить величину светового потока на любом временном уча­ стке волны яркости. Такой режим работы фотоумножителя можно осуществить подачей отпирающих стробирующих импульсов на при­ легающие к фотокатоду диноды фотоумножителя, которые заперты низким потенциалом. В этом случае для усиления сигнала с фото­ умножителя можно воспользоваться усилителем переменного тока. Если же фотоумножитель работает в непрерывном режиме, то не­ обходимо, чтобы усилитель пропускал постоянную составляющую

138

Возбуждение одиночными импульсами и последовательностью импульсов

Временное соотношение световых пиков яркости и возбуждающего «прямоугольного» импульса показаны на рис. 3.13. Указанные временные положения световых пиков мало зависят от амплитуды и длительности им­ пульсов. Однако параметры возбуждающих импульсов (амплитуда, длительность импульсов и фронтов, период повторения) существенно влияют на величину световых пиков и на соотношение их высот. Высоты обоих пиков резко изменяются при изменении амплитуды возбужда­ ющих импульсов. Эта зависимость, с учетом сказанного выше, может быть описана той же функцией (3.12), что и средняя яркость при синусоидальном возбуждении:

но с другим показателем Ь. Дело в том, что при имлульс-

•ном возбуждении под U понимается амплитуда импуль­ са, а при синусоидальном

амплитуды импульсов в не­ которых пределах может приводить к ускорению созда­

ния этого заряда и, следовательно, к резкому увеличе­ нию ионизации и соответственному повышению яркости свечения. Это не имеет места в том случае, когда время действия приложенного напряжения достаточно для со­ здания пространственного заряда уже при малых ампли­ тудах- С уменьшением длительности импульса падает не только средняя, цо и пиковая (т. е. максимальная мгно-

139

венная) яркость свечения, что может быть объяснено за­ медлением освобождения электронов в области сильного поля.

При большой скважности изменение длительности импульса т в пределах 0 , 1 — 1 0 0 мкс меняет среднюю

яркость примерно по закону

сываемому формулой с более высоким показателем корня. В пределе яркость стремится к насыщению

Рис. 3.14. Примерная зависимость средней и пиковой яркости от дли­ тельности возбуждающего импульса:

/ — средняя яркость; 2 — передний пик; 3 — задний пик. (Масштаб для кри­ вых 2 и 3 отличается от масштаба для кривой /.)

(рис. 3.14). Возрастание частоты повторения импульсов при постоянной скважности приводит к возрастанию яркости, которое имеет такой же характер, как и для синусоидального возбуждения.

Возрастание частоты при постоянном т приводит к на­

(рис. 3.15). Это объясняется тем, что при длительности импульса, равной половине периода, паузу между им­ пульсами можно рассматривать как возбуждающий им­ пульс другой полярности. Поэтому дальнейшее возраста­ ние положительного импульса можно рассматривать как уменьшение отрицательного импульса. Заметим попутно,

140