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 (¥03), 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. 8.19. Слой УОз толщиной 0,1... 1 мкм создается на стеклянной подложке — он наноситься на прозрачный электрод (пленку 1п203 толщиной 0,1...0,2 мкм), например путем термического напыления. Поверх активного слоя напыляют слой диэлектрика (например, БЮ2 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 слой N¥03 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 БЮг). Рабочее на­пряжение подобных индикаторов составляет доли вольт, контраст 2:1 достигается при­мерно за секунду.

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/см ). Таким образом, при­боры этого типа еще более экономичны, 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 цифры, 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.

12 3 4 5

Электрохромные индикаторы

Рис. 8.19. Устройство твердотельного электрохромного индикатора:

1 — стеклянная пластина; 2 — прозрачный электрод; 3 — слой аморфного Л/Оз;

4 — спой диэлектрика; 5 — электрод

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

Параметры основных типов оптоэлектронных индикаторов приведены в табл. 8.4.

Таблица 8.4. Параметры оптоэлектронных индикаторов

Тип индикатора

Яркость,

Кд/м2

Цвет

Сечения

Время переклю­чения, с

Управляю­щее напря­жение, В

Расходуемая мощность на знак, мВт

Угол

Обзора,

Град.

Активные

Вакуумные

Накальные

500...20000

Желтый

Синий

КГ2...10_|

5

50... 1000

±60

Вакуумные

Люминесцентные

30... 1000

Зеленый

Желтый

Красный

10‘3

50...70

100

±45

Г азоразрядные

50...900

Зеленый

Желтый

Красный

Ю^-НГ3

70...300

30...500

±45

Светодиодные

10...400

Красный

Голубой

10Л..10"6

0,5...10

10...700

±50

Электролюминес-

Центные

10...70

Зеленый

Желтый

Красный

10*2

115...220

5

±80

Пассивные

Жидкокристалли­

Ческие

-

-

10“1

3...30

КЯ.-КГ1

±30

Электрохромные

-

-

10~2...]

0,1...1,0

10° - 10“1

±60

Тесты

8.1.

С динамическим рассеянием:

подпись: с динамическим рассеянием:На каком явлении основан принцип действия ЖКИ

А) рассеяние электронов;

Б) рассеяние дырок;

Рис. 1

подпись: 
рис. 1
В) на основе ионов;

Г) рассеяние фотонов?

8.2. На каком явлении основан принцип действия ЖКИ с твист-эффектом:

А) рассеяние электронов;

Б) рассеяние дырок;

В) на основе ионов;

Г) рассеяние фотонов?

8.3. Определите, чему соответствует элемент ЖКИ с динамическим рассеянием, указывающий на прокладку (рис. 1).

8.4. Определите, чему соответствует элемент ЖКИ с динамическим рассеянием, указывающий на жидкие кристаллы (см. рис. 1).

8.5.

Рис. 2

подпись: 
рис. 2
Используя рис. 2, в устройстве электролюминес - центного индикатора укажите номер, который указывает на электроды.

8.6. Используя рис. 2, в устройстве электролюминес - центного индикатора укажите номер, который указывает на прозрачный электрод.

8.7. Используя рис. 2, в устройстве электролюминес - центного индикатора укажите номер, который указывает на изолирующую пленку.

8.8. Используя рис. 2, в устройстве электролюминес - центного индикатора укажите номер, который указывает на слой люминофора.

8.9. Используя рис. 2, в устройстве электролюминес - центного индикатора укажите номер, который указывает на металлический электрод.

8.10.Используя рис. 2, в устройстве электролюми - несцентного индикатора укажите номер, кото­рый указывает на пластмассовый корпус.

Комментарии закрыты.