1.3.2. Зависимость яркости от напряжения

Исходя из рассмотренного механизма ЭЛ, можно объяснить зависимость яркости свечения электролюминофора от величины приложенного напряжения. С увеличением напряжения растёт напряжённость электрического поля в кристаллах; растёт и сила, действующая на электроны. Каждый электрон раньше приобретает энергию, достаточную для ионизации центра. Вновь ускорившись, он сможет ионизировать ещё несколько центров (за полпериода изменения напряжения). Яркость излучения будет тем больше, чем большее количество этих электронов затем прорекомбинирует с ионизированными центрами свечения.

Следует учесть, что происходит лавинное умножение электронов, поэтому зависимость яркости от напряжения будет нелинейной.

Существуют различные способы аппроксимации (приближённого описания) вольт-амперной характеристики. Наибольшее распространение получило следующее описание:

, (1)

где - средняя яркость свечения;- напряжение на ЭЛ источнике;

и- коэффициенты, определяемые из опытных данных (-характеризует поступление первичных электронов,-зависит от условий концентрации поля в кристалле.

Для определения коэффициентов ипрологарифмируем (1):

(2)

Из выражения (2) видно, что зависимостьотлинейна (см.рис.4).

Рис.4. Определение коэффициентов и

Измерив экспериментальную среднюю яркость в зависимости от , найдяи, можно построить график зависимостиоти проверить, подчиняется ли вольт-яркостная характеристика данного люминофора соотношению (1).

Если экспериментальные точки ложатся на прямую (в пределах погрешности), то из графика можно определить величины и. Коэффициентявляется угловым коэффициентом прямой:

, (3)

где ,и,- координаты точек 1 и 2, выбранных на прямой (рис.4).

Коэффициент можно найти, продолжив прямую линию до пересечения с осью ординат. Отрезок, отсекаемой на оси ординат, даёт значение; взяв антилогарифм, можно определить значение коэффициента.

1.3.3. Частотная зависимость яркости

Другой важной характеристикой ЭЛ является зависимость средней яркости от частоты возбуждающегося поля. Чем выше частота, тем большее число актов ионизации центров свечения и актов рекомбинации электронов с центром свечения будет происходить за единицу времени. С ростом частоты средняя яркость возрастает. На ход этой зависимости оказывает влияние изменение спектрального состава излучения при изменении частоты возбуждающего поля (рис.3).

1.4. Электролюминесцентный источник света

Для наблюдения и практического использования явления ЭЛ применяются специальные устройства – электролюминесцентные источники (ЭЛИ) света, их также называют электролюминесцентными конденсаторами.

ЭЛ источник состоит (рис.5) из стеклянной пластины 1, на которую нанесены прозрачный электрод 2, слой 3, состоящий из порошкообразного люминофора, распределённого в диэлектрике, изолирующий слой 4 и металлический непрозрачный электрод 5. Переменное напряжение, возбуждающее ЭЛ, подводится к электродам 2 и 5. Форма светящейся поверхности повторяет форму электрода 5. Это позволяет получить светящееся изображение в виде цифр, схем и других знаков.

Рис.5. Устройство ЭЛ источника

ЭЛ источники находят широкое применение в различных областях науки и техники. Они используются в качестве источников света, усилителей и преобразователей изображений, элементов памяти, знаковых и цифровых индикаторов и т.п.

ЭЛ устройства непосредственно преобразуют электрическую энергию в световую, потребляют сравнительно малую мощность, могут давать большие светящиеся поверхности, имеют достаточно высокую механическую прочность и большой (до 10 000 часов) срок службы.