Приложение 5 Электролюминесцентные индикаторы
Электролюминесцентные индикаторы (ЭЛИ) не требуют вакуумирования в стеклянную колбу, они могут иметь весьма небольшие размеры при невысокой стоимости. Структура такого индикатора показана на рис.18.
Рис.18. Электролюминесцентный индикатор: 1 – стеклянная пластинка; 2 – прозрачный электрод; 3 – зёрна люминофора; 4 – непрозрачный зеркальный электрод; 5 – подложка.
В основе действия ЭЛИ лежит способность люминофоров давать свечение при прохождении через них электрического тока. При увеличении напряженности электрического поля атомы примеси люминофора возбуждаются, а при уменьшении часть поглощенной ими энергии излучается в виде квантов света.
Основным рабочим веществом служит слой порошка электролюминофора. Обычно это ZnS с различными легирующими добавками. Цвет свечения определяется видом примеси. Например, ZnS:Cu даёт синее и зелёное излучения; ZnS:Mn – жёлтое излучение.
Одним из достоинств ЭЛИ является простота конструкции; их можно изготавливать по плёночной технологии на гибких основаниях, придавать им любую форму, любые размеры. Также, у ЭЛИ отсутствуют мелькания, как у ламп дневного света, а свечение равномерно распределено по площади.
Недостатком ЭЛИ являются необходимость мощного источника накачки повышенной частоты (400 Гц и более) и сравнительно большая потребляемая мощность (30 мВт на 1 см2 светящейся поверхности).
ЭЛИ используют для просмотра фотографических и рентгеновских снимков, для фотокопирования.
Приложение 6
Накальные индикаторы
Индикаторы этого типа являются наиболее старыми и простыми. Световой поток в них создаётся за счёт протекания тока через вольфрамовую нить и разогрева её до белого каления. Спектр излучения очень широк, но сдвинут в красную область. Напряжение питания – единицы вольт, сила тока – десятки миллиампер. Такие индикаторы требуют вакуумирования в стеклянную колбу, чувствительны к ударам, вибрациям.
На рис.19. представлен знаковый накальный индикатор, выполненный по тонкоплёночной технологии.
Рис.19. Накальный плёночный индикатор: 1 – подложка из сапфира; 2 – толстая плёнка вольфрама; 3 – тонкая плёнка вольфрама.
На сапфировую подложку напылена плёнка вольфрама переменной толщины. Под тонкими участками вытравливают в сапфире прямоугольные “окошки”. При пропускании тока через плёнку тонкие участки ярко светятся, в то время, как толстые нагреваются слабо, отдавая своё тепло подложке. Таким образом, становятся видимыми только тонкие участки плёнки. Если им придать форму сегментов цифр, то можно получить сегментный накальный индикатор. Применимость накальных индикаторов в современной МЭА относительно низкая.
Приложение 7
Электрохромные индикаторы
В электрохромных индикаторах (ЭХИ) используется явление изменения цвета под действием приложенного электрического поля. В настоящее время разработаны ЭХИ на основе реакции восстановления металлических оксидов WO3 и органических соединений на поверхности электродов.
Конструкция ЭХИ на основе триокиси вольфрама в разрезе показана на рис.20.
Рис.20. Конструкция электрохромного индикатора: 1 – стекло; 2 – электролит; 3 – слой WO3; 4 – прозрачный электрод; 5 – слой графита; 6 – подложка.
Активный слой WO3 вместе с прозрачным электродом нанесен на стеклянную пластинку. На подложку нанесён непрозрачный электрод. Электродам придана форма отображаемых символов. Между подложкой и стеклянной пластинкой находится тонкий слой электролита – раствор серной кислоты в воде или глицерине. Подложка может быть окрашена в белый цвет, так что в отражённом свете со стороны стекла индикатор кажется белым. При приложении к прозрачному верхнему электроду отрицательного напряжения ионы H+ из электролита взаимодействуют с плёнкой WO3 и окрашивают её в синий цвет. На белом фоне появляется символ синего цвета.
Достоинства ЭХИ: малая потребляемая мощность, широкий диапазон рабочих температур, малые рабочие напряжения, большая контрастность, не зависящая от угла зрения, эффект памяти.
Недостатки: небольшой выбор цветов, значительная инерционность появления и стирания изображения, относительно малый срок службы.
Приложение 8