Устройство возбуждения электролюминесценции
Владельцы патента RU 2350049:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ставропольский государственный университет (RU)
Изобретение относится к люминесцентной технике, в частности к устройствам возбуждения электролюминесценции. Устройство возбуждения электролюминесценции состоит из блока ввода, который последовательно соединен с микропроцессорным блоком, генератором синусоидальных колебаний, корректором амплитудно-частотных характеристик, усилителем, повышающим трансформатором и возбуждающими электродами, выполненными с обкладками, между которыми размещают образец, при этом возбуждающие электроды соединены по оптическому каналу с фотоприемником, который соединен с аналого-цифровым преобразователем, который, в свою очередь, соединен с микропроцессорным блоком, соединенным с блоком индикации и корректором амплитудно-частотных характеристик, а генератор синусоидальных колебаний соединен обратной связью с микропроцессорным блоком. Технический результат: упрощение конструкции, уменьшение габаритов, возможность корректировать яркость в разных диапазонах частот. 3 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к люминесцентной технике, в частности к устройствам возбуждения электролюминесценции.
Уровень техники
Известна катодолюминесцентная автоэмиссионная ячейка, включающая пленочные анод, катод и управляющий электрод, разделенные диэлектрическими слоями и расположенные на диэлектрической подложке, при этом пленка анода, катода, диэлектрических слоев и управляющий электрод выполнены перфорированными с образованием кромками перфораций и подложкой эмиссионной полости, а поверхность анода выполнена с покрытием из люминофора и дополнительным герметизирующим покрытием.
В ячейке поверхность анода покрыта люминофором в зоне эмиссионной полости.
В ячейке подложка и/или дополнительное покрытие выполнены прозрачными (см. пат.RU №2077087, кл. Н01J 1/02, Н01J 1/30, H01J 19/24, Н01J 31/12, опубл. 10.04.1997 г.).
Недостатком данной ячейки является неустойчивость к механическим воздействиям, невысокое качество световой индикации ячейки.
Известно электролюминесцентное устройство на основе проводящих полимеров, содержащее расположенные друг над другом полимерный электролюминесцентный слой и слой пористого полианилина, полученного из смеси полианилина и порообразователя, заключенные между двумя электродами, при этом в качестве порообразователя использовано вещество, выбранное из ряда соединений динитрил азобисизомасляной кислоты, динитризопентаметилентетраамин, N,N′-оксидибензосульфогидразин, N,N′-динитрозотерефталамид, при содержании порошкообразователя 5-50% от массы полианилина (см. пат. RU №2089051, кл. Н05В 33/14, Н01J 9/20, опубл. 27.08.1997 г.).
Недостатком данного устройства является невысокая яркость электролюминесценции.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятое авторами за прототип является устройство возбуждения электролюминесценции, содержащее генератор синусоидальных колебаний, усилитель, повышающий трансформатор и возбуждающие электроды с обкладками (см. ТУ 6-09-31-201-87. Люминофор 3-670-115(220), дата введения 02.01.1993 г.).
Недостатком данного устройства являются большие габариты, высокая себестоимость, невозможность корректировать яркость в разных диапазонах частот.
Раскрытие изобретения
Задачей предлагаемого изобретения является разработка устройства возбуждения электролюминесценции, обладающего упрощенной конструкцией, небольшими габаритами, невысокой себестоимостью и возможностью корректировать яркость в разных диапазонных частот.
Технический результат, который может быть получен с помощью предлагаемого изобретения, сводится к упрощению конструкции, уменьшению габаритов, невысокой стоимости и возможности корректировать яркость в разных диапазонах частот.
Технический результат достигается с помощью устройства возбуждения электролюминесценции, содержащего генератор синусоидальных колебаний, усилитель, повышающий трансформатор и возбуждающие электроды с обкладками, при этом оно дополнительно снабжено блоком ввода, микропроцессорным блоком, корректором амплитудно-частотных характеристик, фотоприемником, аналого-цифровым преобразователем и блоком индикации, при этом блок ввода последовательно соединен с микропроцессорным блоком, генератором синусоидальных колебаний, корректором амплитудно-частотных характеристик, усилителем, повышающим трансформатором и возбуждающими электродами с обкладками, причем возбуждающие электроды соединены по оптическому каналу с фотоприемником, который соединен с аналого-цифровым преобразователем, а аналого-цифровой преобразователь соединен с микропроцессорным блоком, который соединен с блоком индикации и корректором амплитудно-частотных характеристик, а генератор синусоидальных колебаний соединен обратной связью с микропроцессорным блоком.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 дано устройство возбуждения электролюминесценции, функциональная схема.
На фиг.2 - то же, эпюра переключения частоты на выходе устройства.
На фиг.3 - то же, отображение цвета электролюминофора.
Осуществление изобретения
Устройство возбуждения электролюминесценции состоит из блока ввода 1, который последовательно соединен с микропроцессорным блоком 2, генератором 3 синусоидальных колебаний, корректором 4 амплитудно-частотных характеристик, усилителем 5, повышающим трансформатором 6 и возбуждающими электродами 7, выполненными с обкладками (не показаны), между которыми размещают образец (не показан), при этом возбуждающие электроды 7 соединены по оптическому каналу с фотоприемником 8, который соединен с аналого-цифровым преобразователем 9, а аналого-цифровой преобразователь 9 соединен с микропроцессорным блоком 2, который соединен с блоком индикации 10 и корректором 4 амплитудно-частотных характеристик, а генератор 3 синусоидальных колебаний соединен обратной связью с микропроцессорным блоком 2.
Устройство возбуждения электролюминесценции работает следующим образом.
Микропроцессорный блок 2 устройства принимает команды блока ввода 1, в свою очередь микропроцессорный блок 2 посылает команды генератору 3 синусоидальных колебаний, задавая частоту и амплитуду колебаний, далее с генератора 3 синусоидальных колебаний сигнал поступает на корректор 4 амплитудно-частотных характеристик (АЧХ), затем с выхода корректора 4 АЧХ сигнал поступает на усилитель 5, где происходит его усиление, далее сигнал поступает на повышающий трансформатор 6, который подает на обкладки возбуждающих электродов 7 переменное напряжение, вызывая тем самым свечение образца люминофора, помещенного между ними, при этом часть излучаемого люминофором света поступает по оптическому каналу на фотоприемник 8, преобразующий световой поток в электрический сигнал, пропорциональный интенсивности излучения, в свою очередь аналоговый сигнал, поступающий с фотоприемника 8, преобразуется в цифровой аналого-цифровым преобразователем 9, полученный цифровой сигнал с преобразователя 9 поступает в микропроцессорный блок 2, где происходит его анализ и на основе полученных данных вычисляется поправка для коррекции АЧХ (поправка может иметь любую функциональную зависимость и выбирается под тип решаемых задач: обеспечение равной интенсивности всех цветов, компенсация нелинейности входящих в устройство деталей). На основе поправки формируется сигнал, управляющий корректором 4 АЧХ. Также с выхода генератора 3 часть сигнала поступает в микропроцессорный блок 2 для точного определения частоты сигнала, которая учитывается при вычислении поправки. Для удобства использования устройство оснащено блоком вывода информации 10, управляемым микропроцессорным блоком 2.
Таким образом, в результате ввода в устройство возбуждения электролюминесценции корректора 4 амплитудно-частотных характеристик появилась возможность компенсировать нелинейность входящих в корректор 4 компонентов, тем самым обеспечить сравнимую интенсивность свечения электролюминофора на различных частотах возбуждения. Путем создания электрического поля большей напряженности на электродах появилась возможность отказаться от использования жесткого электролюминесцентного конденсатора, заменив его плоскопараллельными прозрачными пластинами с одной токопроводящей поверхностью на каждой, в пространство между которыми можно вносить образец на любом диэлектрическом носителе.
Фотоприемник 8 и аналого-цифровой преобразователь 9 позволяют осуществлять обратную связь для осуществления автоматической корректировки интенсивности излучения.
Блок индикации 10 и блок ввода 1 служат для обеспечения удобства пользования устройством.
Микропроцессорный блок 2 обеспечивает управление всеми остальными узлами в соответствии с заложенной программой.
На фиг.2 представлена эпюра переключения частоты на выходе устройства, в данном режиме происходит переключение частот с интервалом в 1 сек 100, 1000 и 10000 кГц, а также существует возможность задавать частоту и время переключения программно.
На фиг.3 показано отображение цвета электролюминофора при возбуждении различными частотами от 50 до 10000 Гц с использованием корректора 4 амплитудно-частотных характеристик.
Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:
- возможность создания электролюминофоров с переменным цветом свечения в зависимости от частоты возбуждения;
- повышение качества электролюминофоров;
- возможность возбуждать электролюминесценцию в люминофоре, нанесенном на любую достаточно тонкую диэлектрическую поверхность;
- возможность изменения частоты по программированному алгоритму, что позволяет увидеть перемену цвета свечения в частотнозависимых цветопеременных электролюминофорах.
Устройство возбуждения электролюминесценции, содержащее генератор синусоидальных колебаний, усилитель, повышающий трансформатор и возбуждающие электроды с обкладками, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено блоком ввода, микропроцессорным блоком, корректором амплитудно-частотных характеристик, фотоприемником, аналого-цифровым преобразователем и блоком индикации, при этом блок ввода последовательно соединен с микропроцессорным блоком, генератором синусоидальных колебаний, корректором амплитудно-частотных характеристик, усилителем, повышающим трансформатором и возбуждающими электродами с обкладками, причем возбуждающие электроды соединены по оптическому каналу с фотоприемником, который соединен с аналого-цифровым преобразователем, а аналого-цифровой преобразователь соединен с микропроцессорным блоком, который соединен с блоком индикации и корректором амплитудно-частотных характеристик, а генератор синусоидальных колебаний соединен обратной связью с микропроцессорным блоком.
