2.6.2. Электролюминесцентные конденсаторы

 

Электролюминесцентные конденсаторы (рис. 2.17) представляют собой многослойную структуру, состоящую из подложки 5, на котоpyю последовательно нанесены проводящий слой 4, служащий нижним электродом, слой люминофора 3, защитный слой 2 и верхний электрод 1. Между верхним и нижним электродами создается элек трическое поле, возбуждающее электро­люминесценцию электролюминофора. Если выход света осуществляется со стороны подложки, то последнюю вы­полняют прозрачной (стекло, слюда, кварц).

Проводящее покрытие в этом случае также должно быть прозрачным, для чего используют окислы различных металлов: SnO2, In2O3, CdO и др. В качестве электролюминофоров используют фосфоры, среди которых особое место занимают соединения элементов второй и шестой групп периодической системы элементов (соединения типа АIIВVI). В пер­вую очередь, это соединения цинка и кадмия с серой и селеном: ZnS, ZnSe, ZnSSe и др.

Характеристики электролюминесцентного конденсатора зависят от конструкции и материала люминофора. Последний представляет со­бой либо комплекс из мелкодисперсного порошка фосфора, взвешенного в диэлектрике (порошковые фосфоры), либо тонкую однородную поликристаллическую пленку, полученную испарением в вакууме (сублимат фосфора).

Электролюминесцентный конденсатор на основе диэлектрика со взвешенным порошкообразным фосфором из-за наличия диэлектрика может работать только на переменном напряжении. При этом рабочие напряжения достаточно высокие (50 – 300 В), так как размеры зерен не позволяют получить толщину меньше 40 – 100 мкм. В случае сублимата фосфора принципиально возможна работа на постоянном токе. Из-за малой толщины пленок рабочие напряжения ле­жат в пределах 2 – 2,5 В. Высвечивание в зависимости от типа фосфора и примесей лежит в видимой области спектра в диапазоне длинных волн от 450 лм (голубое свечение) до 600 лм (желто-оранжевое свечение).

Электролюминесцентные конденсаторы характеризуются низкой стабильностью и малым сроком службы, что обусловлено явлениями старения (при постоянном напряжении возбуждения яркость высвечи­вания электролюминесцентного конденсатора уменьшается со време­нем). Если срок службы оценивать временем, за которое яркость умень­шится в два раза по сравнению с исходной, то для порошковых фосфоров он составит 103 – 104 ч, а для сублимата фосфора – 300 – 500 ч. Инерционность электролюминесцентных конденсаторов довольно значительна (время разгорания и затухания ~ 10-3 – 10-4 с).

Области применения таких конденсаторов: усилители и преобра­зователи излучения с большим коэффициентом усиления, малогаба­ритные индикаторные экраны и табло, логические элементы и другие низкочастотные цепи. Невысокая яркость свечения, малый ресурс, нестабильность пара­метров и довольно низкое быстродействие ограничивают применение элекгролюминесцентных конденсаторов в оптоэлектронике /14/.