Файл: Прикладная электролюминесценция..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 134

Скачиваний: 2

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

исключает влияние на цепь управления напряжения UB. Обычно в МДП-структурах затвор представляет со­ бой металлический электрод, имеющий по всей поверх­ ности одинаковый потенциал. Потенциал «-слоя около истока равен нулю и увеличивается при приближении к стоку, становясь равным потенциалу стока в его окре­ стностях. Поэтому около стока на «-слой действует ре­ зультирующее напряжение, равное сумме напряжений на стоке и на затворе, в то время как на истоке резуль­ тирующее управляющее напряжение равно потенциалу затвора. Этот эффект приводит к необходимости сни­ жать напряжение на стоке и уменьшает возможность управления током структуры малыми напряжениями на

затворе.

В рассматриваемой схеме высокоомный электрод имеет по всей поверхности такой же потенциал, как и соответствующие точки «-слоя. Поэтому управление «-слоем происходит только сигналом (зарядом), посту­ пившим на затвор, и влияние U B уменьшено. Подключе­ ние диода (или диодов) к затвору выполнено в точке, потенциал которой равен нулю, благодаря фиксирова­ нию на нулевом потенциале средней точки питающего трансформатора.

Из условия (7.25) следует, что время растекания за­ ряда по слою (инерционность процесса записи) будет описываться неравенством РС >1/(о^0,5—3 мс. Если в точке подключения диода включить также конденса­ тор, то время записи будет определяться временем его зарядки через прямое сопротивление диода и .может быть равно нескольким микросекундам. Время растека­ ния заряда емкости диода будет определять только время установления светового сигнала. Величина сигна­ ла, управляющего током через «-слой, равна 10—20 В, Поэтому вход можно согласовать с полупроводниковы­ ми и даже интегральными управляющими схемами.

Рассмотренная схема может быть выполнена полно­ стью в виде слоев. Для этого вместо диодов Д можно предусмотреть создание слоев р—« переходов, управ­ ляющих потенциалом на слое диэлектрика.

Расход мощности в этой управляющей ячейке близок

к минимальным

затратам

Технологичность

изго­

товления схемы

высока: основные слои изготовляются

одновременно для большого

числа

светящихся

ЭЛК

(имеется в виду

«-слой, диэлектрик

и высокоомный

328


слой). Время сохранения сигнала может быть доведено до нескольких часов. Температурная стабильность — удовлетворительная. Другие параметры требуют уточне­ ния.

Сравнение управляющих схем различного типа

Целый ряд приведенных управляющих схем может оказаться денным и найти применение даже при незна­ чительном улучшении параметров входящих в схемы элементов. Прогресс в разработке материалов настолько

Рис. 7.29. Обобщенные пара­ метры управляющих ячеек:

/ — релейная схема: 4/80; 2 — мосто­ вая схема на двух сегнетоэлекгри-

ках:

6/35;

3 — управляющая

схема

на сегнетоэлектрическом

элементе:

5/(10—15);

4 — управляющая

схема

на

сегнетоэлектрике и

динисторе:

6/60;

5 — управляющая

схема на

сегнетоэлектрике и тринисторе: 7/35;

6 — управляющая схема на

сегнето­

электрике

и

тринисторе:

8/3;

7 —

тринисторная

управляющая

ячейка:

8/8;

8 — схема на

динисторе

и дио­

де:

4/2,5;

9 — динисторная

 

схема

управления

 

со смещением:

6/2,5;

10 — автогенератор

на

динисторе:

6/150; И — трансфлюксор:

3/(25—50);

12 — параметрон:

5/(80—160);

13

феррит-диодная схема: 7/(200—250);

14 — феррит-транзисторная

схема:

7/30; 15 — оптронная схема:

2/3; 16

схема на тиратроне и фотопровод­ нике: 6/20; МДП-структура: 3/1.

Вкаждом случае первое число

означает

количество

элементов N

в схеме,

а второе — потребляемую

мощность в

W3JI.

неравномерен и интенсивен, что трудно предсказать перспективность той или иной схемы управления. Под­ робный анализ работоспособных и уже применяемых схем и явно неудачных конструкций помогает опреде­ лить более перспективные направления или во всяком случае не повторять вновь старых ошибок. Задача соз­ дания управляющего универсального элемента или схе­

329



мы

еще не решена. Это особенно хорошо видно из

рис.

7.29, где применяемые схемы (заключены в квад­

рат)

имеют далеко

не идеальные параметры как по чи­

слу элементов, так

и по потребляемой мощности.

Основными трудностями, как это следует из прове­ денного анализа, являются работа на переменном на­ пряжении и большая величина возбуждающего напря­ жения, которым нужно управлять. Эти трудности исклю­ чают применение низковольтных униполярных элемен­ тов и заставляют приспосабливать существующие мате­ риалы и элементы для работы в качестве высоковольт­ ных двусторонних ключей.

Сублимированные электролюминесцентные слои и тем более инжекционные диоды значительно упрощают задачу. Так, например, с инжекционным диодом очень хорошо согласуется такой управляющий элемент, как низковольтный динистор. Аналогичные простые решения могут быть предложены и для сублимированных пленок. К сожалению, более детальный анализ схем управления для сублимированных слоев затруднен из-за отсутствия слоев со стабильными параметрами. Любое снижение амплитуды рабочего напряжения позволяет ввести в ра­ боту новые управляющие схемы, которые до сих пор не могут быть использованы.

Г л а в а 8

УСИЛИТЕЛИ И ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ИЗОБРАЖЕНИЯ

8.1 .

О С Н О В Н Ы Е П А Р А М Е Т Р Ы

Как видно из

предыдущих глав, последовательное

включение в цепь переменного тока фотопроводника и

ЭЛ К

позволяет получить устройство,

преобразующее

сигнал, сформулированный в любых

лучах — от инфра­

красных

до

рентгенов­

 

 

 

 

ских, — в сигнал в виде

 

 

 

 

светового потока с ЭЛК

 

 

 

 

(рис.

8.1).

Механизм

 

 

 

 

этого

преобразования

 

 

 

 

прост:

входной свето­

 

 

 

 

вой

поток

уменьшает

 

 

 

 

сопротивление

фото-

 

 

 

 

проводника, что приво­

 

 

 

 

дит к увеличению на­

 

 

 

 

пряжения

на

ЭЛК

и

Р и с . 8.1.

С х е м а

р а с п о л о ж е н и я р а б о ­

увеличению

его ярко­

ч и х с л о е в

д з у х э л е к т р о д н о г о п р е о б р а ­

сти.

Выходной световой

з о в а т е л я с с е т ч а т ы м э л е к т р о д о м :

поток может существен­

/ — витки

сетчатого электрода; 2 — слой

фотопроводника;

3 — непрозрачный слой;

но

отличаться

от вход­

4 — отражающий

слой; 5 — электролюмине-

ного

сигнала

как

по

сцентный слой;

6 — прозрачный электрод;

 

 

7 — стекло.

интенсивности,

так

и

 

 

 

 

по

спектру.

 

При

та­

 

 

 

 

ком механизме отсутствуют принципиальные ограниче­ ния в усилении светового потока, поступающего на вход. Объединение большого числа таких элементов в одном устройстве позволяет получить усилитель или преобра­ зователь изображения. В отличие от рассмотренных выше устройств, в которых получение многоэлементного изображения достигается сложным путем, здесь тот же

331


эффект получается в результате простого сочетания сло­ ев фотопроводника и электролюминофора. Единствен­ ным конструктивным элементом, обеспечивающим их сопряжение, является непрозрачный промежуточный ■слой, исключающий обратную оптическую связь, которая возникает вследствие воздействия светового потока от ЭЛ К на фотопроводник.

Если искать аналогии в электровакуумной технике, то ближайшим прототипом электролюмияесцентного преобразователя изображения является электронно-оп­ тический преобразователь, в котором электроны, выби­ тые светом из фотокатода, переносятся полем и возбуж­ дают катодолюмияофор. Одним из ценных преимуществ

твердотельного

преобразователя

является большая чув­

 

 

 

 

ствительность

 

фотопроводни­

 

 

 

 

ка. В гл. 2 указывалось, что

 

 

 

 

фотопроводники

благодаря

 

 

 

 

большому

коэффициенту

уси­

 

 

 

 

ления эквивалентны вакуумно­

 

 

 

 

му фотоумножителю. Из-за

 

 

 

 

влияния шумов и ряда других

 

 

 

 

факторов это преимущество не

 

 

 

 

всегда

используется,

однако

 

 

 

 

оно является несомненным ре­

 

 

 

 

зервом

 

электролюминесцент-

 

 

 

 

ных преобразователей.

 

 

Р и с .

8.2. Э к с п е р и м е н т а л ь ­

Электролюминесцентны е

н а я с в е т о в а я х а р а к т е р и с т и ­

преобразователи

обычно

ха­

к а

д в у х э л е к т р о д н о г о п р е ­

рактеризуют

двумя группами

о б р а з о в а т е л я

с

с е т ч а т ы м

э л е к т р о д о м

(1) и

е е к у с о ч ­

параметров.

К первой

группе

н о - л и н е й н а я

а п п р о к с и м а ­

относятся

параметры,

непо­

 

ц и я (2).

 

средственно связанные с техно­

 

 

 

 

логическими

и конструктивны­

ми характеристиками прибора и свойствами материа­ лов. Они определяются по упрощенной световой характе­ ристике преобразователя (рис. 8.2), на которой показана в логарифмической системе координат зависимость выход­ ной яркости от входной освещенности. Практически все многообразие световых характеристик можно представить в виде ломаной линии (2), состоящей из трех отрезков. Из рисунка видно, что упрощенная характеристика пре­ образователя задается четырьмя параметрами:

1)фоновой яркостью Вфоп, кд/м2 (нт);

2)предельной яркостью на выходе Bnv, кд/м? (нт);

332