Электрохромные индикаторы

К этому классу относятся индикаторы, в которых наложение внешнего электрического поля приводит к изменению цвета активного материала. В качестве веществ, меняющих свой цвет, могут использоваться триоксид вольфрама (WO3), иридиево-оксидные пленки, ряд других неорганических оксидов, кроме того, в этих целях могут использоваться и некоторые органические вещества – виологены, биперилловые соли, некоторые жидкие кристаллы. Схематическое изображение электрохромного индикатора представлено на рис. 8.21. Слой WO3 толщиной 0,1-1 мкм создается на стеклянной подложке – он наноситься на прозрачный электрод (пленку In2O3 толщиной 0,1-0,2 мкм), например, путем термического напыления. Поверх активного слоя напыляют слой диэлектрика (например, SiO2 толщиной 0,05 мкм) и затем – пленочный электрод (золото, толщина пленки 0,01 мкм).

Если на прозрачный электрод такой ячейки подается отрицательный потенциал, из него в WO3 будут инжектироваться электроны. В результате на катоде происходят реакции образования вольфрамовой бронзы и в активном слое возникают центры окрашивания: цвет пленки становится синим. Реакция образования вольфрамовой бронзы обратима: при перемене полярности питающего напряжения индикатор восстанавливает начальный цвет (инжекции электронов из пленки золота препятствует слой SiO2). Рабочее напряжение подобных индикаторов составляет доли вольт, контраст 2:1 достигается примерно за секунду.

Рис. 7.21. Устройство твердотельного электрохромного индикатора:

1 – стеклянная пластина; 2 – прозрачный электрод; 3 – слой аморфного WO3; 4 – слой диэлектрика; 5 – электрод

 

Важной особенностью электрохромного индикатора является наличие памяти: окраска активного слоя может сохраняться в течение многих часов, до тех пор, пока не будет подан импульс стирающего напряжения противоположной полярности. Заряд, требуемый для изменения цвета индикатора, оказывается очень малым (до 5 мКл/см2). Таким образом, приборы этого типа являются еще более экономичными, чем жидкокристаллические.

Основные недостатки электрохромных индикаторов: инерционность (время переключения может достигать 1 с) и недостаточная долговечность. Они выдерживают не более 1×107 переключений, а это означает, что если их использовать, например, в часах для высвечивания секундной цыфры, то их срок службы составит не более 3000 ч. Быстродействие можно увеличить, используя в качестве активного материала не твердое вещество, а жидкость, однако срок службы при этом еще больше снижается (внутри ячейки могут происходить неконтролируемые химические реакции); слабее в последнем случае оказывается выражен и эффект памяти.

В целом, однако, электрохромные индикаторы вполне пригодны для высвечивания медленно меняющейся информации, когда отчетливее выявляются их достоинства – экономичность и высокий (не хуже, чем у жидкокристаллических индикаторов) контраст. Температурный же диапазон работы электрохромных индикаторов даже более широк (от -20 до +70°C), и вдобавок информация может считываться при больших углах обзора, чем с жидкокристаллических.

Параметры основных типов оптоэлектронных индикаторов приведены в таблице 7.4.

 

Таблица 7.4 – Параметры оптоэлектронных индикаторов

Тип индикатора Яркость, Кд/м2 Цвет свечения Время переключения, с Управляющее напряжение, В Расходуемая мощность на знак, мВт Угол обзора
Активные
Вакуумные накальные 500-20000 Желтый Синий 10-2 – 10-1 50 - 1000 ±60°
Вакуумные люминесцентные 30-1000 Зеленый Желтый Красный 10-3 50 – 70 ±45°
Газоразрядные 50-900 Зеленый Желтый Красный 10-4 – 10-3 70 – 300 30 – 500 ±45°
Светодиодные 10-400 Красный Голубой 10-8 – 10-6 0,5 – 10 10 – 700 ±50°
Электролюминесцентные 10-70 Зеленый Желтый Красный 10-2 115 – 220 ±80°
Пассивные
Жидкокристаллические 10-1 3 – 30 103 – 10-1 ±30°
Электрохромные 10-2 – 1 0,1 – 1 10-3 – 10-1 ±60°

 






Дата добавления: 2017-05-02; просмотров: 954; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2022 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.021 сек.