Электролюминесцентные знакосинтезирующие индикаторы.

Принцип действия электролюминесцентных индикаторов (ЭЛИ) основан на свечении некоторых кристаллических веществ при возбуждении их электрическими полями или токами.

 

Рис.1 Электролюминесцентные индикаторы

а) электролюминесцентные индикаторы на стеклянной основе

б) электролюминесцентные индикаторы на металлической основе

в) электролюминесцентные индикаторы на гибкой основе

 

Конструктивно ЭЛИ представляют собой плоский конденсатор, выполненный на основе стеклянных, металлических или гибких (полимерных) пластин. Наибольшее распространение получили ЭЛИ на стеклянной основе (1) (рис.1,а). Одним из электродов является токопроводящий прозрачный слой (2), нанесённый на стекло, через который наблюдается свечение. Другим электродом служит напылённый в вакууме непрозрачный слой (4), который выполняется в виде изолированных сегментов. С помощью выбора формы и взаимного расположения сегментов получают изображение различных символов, фигур и рисунков. Между электродами помещается слой диэлектрика с равномерно распределёнными в нём кристаллами люминофора (3). У индикаторов на металлической основе одним из электродов служит сама основа (6), вторым – прозрачный электропроводный слой (2), нанесённый сверху (рис.1,б) между металлом (6) и слоем люминофора (3) для лучшего сцепления нанесён слой эмали (5), служащий также для отражения света и повышения электрической прочности. У ЭЛИ на гибкой основе (рис. 1,в) с обоих сторон (сверху прозрачных электродов (2), между которых находится слой люминофора (3)), нанесены прозрачные полимерные плёнки (7).

При подведении возбуждающего переменного напряжения к электродам ЭЛИ энергия электрического поля преобразуется электролюминофором в световой поток.

Эффективная яркость ЭЛИ (В) определяется зависимостью:

[2],

где b и А0 – константы;

U – эффективная величина приложенного напряжения возбуждения.

Константа b определяется формой напряжения возбуждения (например, для синусоидального напряжения частоты f = 0.4-10 кГц b=13). Константа А0 учитывает частоту и с ее ростом увеличивается. Однако увеличение коэффициента b происходит до определенного предела (f = 15-20 кГц), что объясняется наступлением режима насыщения. Зависимость яркости свечения ЭЛИ от частоты напряжения возбуждения приведена на рис. 2.

Рис. 2 Зависимость яркости свечения ЭЛИ от частоты напряжения возбуждения

 

Постоянный уровень яркости можно поддерживать при уменьшении напряжения питания за счет увеличения его частоты возбуждения. При увеличении частоты напряжения питания свыше 15 кГц наступает режим насыщения и рост яркости прекращается.

Яркость свечения ЭЛИ зависит также от периода эксплуатации. Так, в первые 100-150 часов эксплуатации происходит интенсивный спад яркости и далее идет период медленного спада.

По виду и характеру высвечиваемого изображения ЭЛИ подразделяются на буквенно-цифровые, мнемонические, знаковые индикаторы с видимым изображением (в негорящем состоянии), мнемонические индикаторы с изменением цвета свечения. Отображаемая информация в ЭЛИ обычно формируется сегментным, матричным или растровым методами.

Основными недостатками ЭЛИ являются необходимость использования для возбуждения люминофора специального генератора и низкая яркость свечения (15-60 Кд/м2). Однако, несмотря на недостатки, ЭЛИ широко используются в УОИ, что связано с их высокой надежностью, удобной плоской безвакуумной конструкцией с широким углом обзора, зеленым цветом свечения, небольшой стоимостью и экономичностью. Так, их удельная мощность потребления энергии примерно на порядок меньше газоразрядных индикаторов.