Файл: Прикладная электролюминесценция..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 169

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

и г' по формулам:

 

 

 

 

л' =

С, ! 8

W dZ>

 

y' =

^ s B { l ) g W d X ’

(5.1)

 

где В (к) — спектральная

плотность излучения

(Я —

в микронах); х, у

и z — удельные

координаты цветно­

сти. Координаты цветности излучения равны:

 

х = х '/ (х' + y ’ + z'); у = y'l (x' + y'+ z').

(5 .2 )

Цветовой тон и чистота цвета определяются по гра­

фику перехода от

трехцветных

коэффициентов

х, у

к цветовому тону и чистоте цвета при источнике Е, число цветовых порогов — по равноконтрастному цвето­ вому графику Джедда.

Изменение цветности электролюминофоров при изме­ нении частоты возбуждения показано на рис. 5.6. В интервале частот от 50 Гц до 100 кГц максимальное изменение цветности у зеленого люминофора ЭЛ-510 составляет семь цветовых порогов. При уменьшении ча­ стотного диапазона от 50 Гц до 20 кГц изменение цветно­ сти ЭЛ-510 сокращается до 3—4, а в диапазоне 400 Гц— 5 кГц — до 2—3 цветовых порогов. Несмотря на это, изменение цветности люминофора ЭЛ-510 в диапазоне 400 Гц—5 кГц может быть использовано в индикатор­ ной аппаратуре для различения разнородной информа­ ции. У электролюминофоров с голубым и желтым цвета­ ми свечения изменение цветности менее заметно и не может практически быть использовано. ~

Изменение цветности смеси

Известно, что цветность суммарного излучения опре­ деляется исходными цветностями и соотношением их яркостей. На рис. 5.7 представлено расчетное количест­ во цветовых порогов р между цветностями смеси в предположении, что яркость одного люминофора в п раз больше яркости другого. Расчет проведен для смеси электролюминофоров ЭЛ-5Ю и ЭЛ-580, ЭЛ-460 и ЭЛ-580 в произвольных концентрациях. Если имеются

219



to to

о

a

Рис. 5.6. Изменение цветности при различных условиях возбуждения

по графику Джедда

в порогах (р):

а — одноактиваторных

электролюминофоров с зеленым ЭЛ-510 М (/), желтым

ЭЛ-580 (2), и голубым

ЭЛ-455 (3) цветом све­

чения и смеси электролюминофоров с зеленым и желтым цветом свечения

(4) с концентрацией 1:5; б — двухактиваторных элек­

to

тролюминофоров разного химического

состава Ч, 2, 3).

 

to

 

 

 

 

Два цвета с характеристиками Ви хи У\ и В2, х%, у2, то, изменяя соотношение между В\ и В2, можно получить перемещение точки цветности смеси на цветовом графи­

ке по прямой,

соединяющей

точки

исходных

цветов от

 

 

 

одного цвета к другому. По­

 

 

 

строив

график

зависимости

 

 

 

цветовых порогов

от

точки

 

 

 

смеси

Bi/B2= \

до

точек

 

 

 

с

произвольным

соотноше­

 

 

 

нием яркостей, можно опре­

 

 

 

делить число порогов между

 

 

 

точками смесей, характери­

 

 

 

зуемых определенными, ин­

 

 

 

тересующими нас

значения­

 

 

 

ми отношения яркостей.

 

 

 

 

При построении графика,

 

 

 

изображенного на рис. 5.7,

Рис. 5.7. Зависимость числа

за хи у\ были взяты коорди­

цветовых порогов

р

между

наты зеленого

люминофора

цветностями смеси от соотно­

при /= 1 0 000

Гц,

так, как

шения яркостей зеленой и жел­

лучшее

выделение

зеленого

той составляющих 1 и зеленой

и голубой составляющих 2.

цвета происходит

при

этой

стоте (координаты

 

практически допустимой ча­

Хъ у2— координаты желтого

люми­

нофора на частоте /= 100 Гц):

 

 

 

 

 

 

*1=0,18,

 

*2=0,52,

 

 

 

 

 

# 1 = 0,42,

 

2/2=0,45.

 

 

 

Расчет координат цветности смеси хсм, усм проведен методом аналитического и графического сложения цветов

* с м =

( * 1 + ф * г ) /(1 + ф ) ;

Усм— (# 1 + ф # 2 )/(1 + ф ),

 

 

 

(5.3)

где ф — отношение модулей

цветов, равное

 

 

ty=(yiJy2)(B2/B1).

(5.4)

Координаты точки смеси Bi/B2= l (точка

А на

рис. 5.7)

* См = 0,35, 2/см = 0,44.

 

 

По результатам расчета построен график зависимо­ сти числа порогов между цветностями смеси от соотно­ шения яркостей исходных цветов для желто-зеленой сме­ си (кривая 1) и желто-голубой (кривая 2). Из сравне-

222


ния этих кривых видно, что при реальных возможных отношениях яркостей электролюминофоров Bi/Bz^.5 выгоднее использовать желто-зеленую смесь, нежели желто-голубую, так как при тех же соотношениях ярко­ стей у желто-зеленой смеси получается лучшее разделе­ ние цвета. Вольт-яркостные зависимости электролюми­ нофоров ЭЛ-580, ЭЛ-510 и ЭЛ-460 показывают, что в смеси с соотношением концентраций люминофоров 1 : 1 выделить жедтый цвет невозможно ни при каких усло­ виях возбуждения, так как зеленый люминофор при лю­ бом режиме возбуждения ярче желтого. Поэтому необ­ ходимо уменьшить процентное содержание зеленого люминофора в смеси до 1:3 (1 :5). Так же как и для одноцветных люминофоров, зависимость изменения цветности от изменения напряжения невелика, поэтому кривые, характеризующие изменение цветности смеси (рис. 5.6,а), по существу представляют собой лишь из­ менения цветности от частоты, возбуждающего поля. Эти опытные кривые показывают, что в смеси зеленого люминофора с желтым (в соотношении 1 :5) можно по­ лучить 8 цветных порогов при изменении частоты воз­ буждающего напряжения от 100—200 Гц до 10—20 кГц •(при увеличении частоты до 100 кГц изменение цветно­ сти достигает 10 цветовых порогов).

Изменение цветности сложных двухактиваторных электролюминофоров

Изменение цвета свечения и смещение спектра в ко­ ротковолновую область с увеличением частоты возбуж­ дающего напряжения резко выражено в многоактиваторных электролюминофорах, например типа ZnSСи, Мп, дающих излучение в двух основных полосах, об­ условленных марганцевыми центрами и центрами меди.

В табл. 5.6 приведены результаты исследований се­ рии электролюминофоров ПЦ, разработанных отечест­ венной промышленностью. Наилучшими характеристик ками обладает люминофор ПЦ-31, у которого разница в цветности при изменении частоты возбуждения от 400 до 4 000 Гц составляет 14 порогов. Начальная яркость электролюминофора в режиме /=400 Гц, 11 = 220 В со­ ставляет, не менее 30 кд/м2 (нт). Недостатком люмино­ форов является плохая сохраняемость яркости и цветнрстйПрсде £00 ч непрерывной работы происходит

‘ ............

"

'

§23

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 5,6

 

Изменение цвета люминофоров Г1Ц

 

Цветовые

координаты

 

 

 

X

У

л:

 

Количество

 

Люминофор

 

 

 

У

цветовых

Изменение ?в?та

f =

403 Гц

! = 4 кГц

порогов

 

по Джедду

 

 

(7=220 В

U -

220 В

 

 

ПЦ-12

0,441

0,319

0,283

0,189

10

ПЦ-19

0,417

0,288

0,270

0,162

11

Or бледно-голу­

 

 

 

 

 

 

бого ло насыщен­

 

 

 

 

 

 

ного фиолетового

ПЦ-31

0,540

0,369

0,434

0,278

14

От желто-оран­

 

 

 

 

 

 

жевого до сине-

 

 

 

 

 

 

ф олетового

выравнивание цвета вне зависимости от режимов возбуж­ дения. При существующих характеристиках эти люми­ нофоры могут найти применение в системах кратковре­ менного действия, когда вопросы цветового различия сигналов являются первостепенными.

Проведенные исследования показали, что изменение цвета свечения индикаторов при использовании физиче­ ских методов возможно при существующих характери­ стиках люминофоров. Для этого можно использовать

Т а б л и ц а 5.7

Сравнение изменения цвета разных люминофоров

Люминофор

Режим возбу ждення

I п

и, в f, Гц и, в !, кГц

Яркость не ме­ нее, кд /м 2 (нт)

Количество цвет вых по­ рогов П ) Д ж едду

Изменение цвета

ЭЛ-5 ЮМ

220

400

160

4

30

3

От зеленого

Смесь ЭЛ-510

220

200

220

10

45

8

до

голубого

O r

желтого

и ЭЛ-580 (1:5)

220

400

220

4

20

14

до зеленого

ПЦ-31

Or желго-оран-

 

 

 

 

 

 

 

жевого до сине-

 

 

 

 

 

 

 

фиолетового

П р и м е ч а н и е . § — 70 мкм,

лак

ВС

530,

 

 

 

224


электролюминофор ЭЛ-510 с зеленым цветом свечения, смесь электролюминофоров ЭЛ-510 и ЭЛ-580 в концен­ трации 1:5 и двухактиваторные электролюминофоры типа ПЦ-31. Рекомендуемые режимы возбуждения, сте­ пень, изменения цвета и уровни начальной яркости при­ ведены в табл. 5.7.

Изменение цвета свечения конструктивными' методами

Изменение цвета свечения ЭЛК конструктивными методами с использованием стандартных одноцветных электролюминофоров оказалось более перспективным,

чем

изменение цвета физическими методами. Описана

[1 1 ]

трехцветная электролюминесцентная панель с изме­

нением цвета свечения многослойной структуры. Основу системы составляют три наложенных друг на друга ЭЛК, каждый из которых имеет автономную систему электрического возбуждения. Конструкция многослой­ ной структуры показана на рис. 5.8 ,а.

Изменение цвета свечения достигается высвечива­ нием одного из трех ЭЛК с красным, голубым или зеле­ ным цветом свечения, выполненных на тонком прозрач­ ном основании и установленных вплотную один за дру­ гим. Применение тонких, слабо рассеивающих слоев электролюминофора и полупрозрачных электродов обеспечивает сквозное наблюдение свечения задних сло­ ев через один или два передних слоя. Яркости излуче­ ния панели такого типа при возбуждении ее частотой 400 Гц и напряжении 115 В составляют: для красного свечения — 0 , 1 кд/м2 (нт), синего — 0 , 1 кд/м2 (нт), зеле­ ного— 0,3 кд/м2 (нт).

В растровой системе [12] используется сложная струк­ тура, образованная из тонких металлических нитей, не­ сущих электролюминесцентное покрытие красного, голу­ бого и зеленого цветов свечения (5.8,6). Нити уложены вплотную друг к другу, соединены так, что каждый из цветов имеет общий электрический вывод, и наклеены прозрачным проводящим клеем на токопроводящее стек­ ло. Возбуждающее напряжение подается между общим (прозрачным) электродом и одним из трех электриче­ ских выводов. Выбор одного из трех электродов опреде­ ляет цвет свечения панели.

15—419

225

Рис. 5.8. Конструктивные методы изменения цвета свечения:

а’многослойная панель с изменением цвета сечения; б — конструкция трех­

цветной панели с металлическими

проволочными электродами; н — индикатор

с изменением цвета

свечения на

основе четырехгранной пирамиды; г — кон­

струкция растрового

индикатора с

изменением цвета свечения; д — нумерация

/- —стеклянная пластина;

выходных электродов.

 

электрод; 3 —

2 — прозрачный

(полупрозрачный)

электролюминофор зеленого

цвета

свечения; 4 — электролюминофор голубого,

цвета

свечения; 5 — электролюминофор красного цвета

свечения;

6' — электро­

люминофор желтого

цвета свечения; 7 — металлический

электрод;

8 — защит­

ное герметизирующее покрытие; 9 — экран;

10 — корпус;

// — матовый (молоч­

ный)

рассеивающий

экран;

12 — электрические выводы

или

соединительны?

 

 

 

 

шины.

 

 

 

 

226