Неорганические люминофоры - Казгикин О.Н.
Скачать (прямая ссылка):
Стабильность электролюминофоров зависит от условий их синтеза. В работе [49] показано, что если электролюминофоры получены путем закаливания на разных стадиях остывания, то стабильность их ухудшается по мере понижения температуры, до которой остывал образец. Справедливо это до температуры 400—500°; с повышением температуры остывания стабильность улучшается. Стабильность повышается и при увеличении размеров кристаллов люминофора, а также концентрации активатора [48].
На стабильность влияет природа вводимого галогена [50, 51]. Так, она существенно улучшилась при введении брома. Подобным образом действует и перепрокаливание готовых электролюминофоров на воздухе [52, 53] и в парах серы. Это было показано на примере гпБ-Си-Вг или гиБ-Сав-Си при обработке их в парах серы.
Отличительная черта электролюминофоров, полученных подобным образом,— независимость их стабильности от частоты. Результаты работы [54] также подтверждают, что отжиг электролюминофоров в строго регламентированных условиях температурного режима и состава атмосферы улучшает их стабильность.
Процессы старения электролюминофоров сопряжены с изменением их физических свойств [48, 50, 51, 55—58]. Эти изменения обусловлены:
образованием глубоких ловушек, что следует из кривых термического высвечивания и изменения волн яркости состаренных люминофоров;
изменением наклона вольтяркостной характеристики; как правило этот наклон увеличивается;
5 10 15
Общее число циклов действия поля * 108
Рис. VI. 13. Влияние общего числа циклов действия возбуждающего поля на стабильность электролюминесцентных конденсаторов.
137
изменением электрических свойств электролюминофоров; как правило, при старении уменьшается проводимость фазы.
Глубокие ловушки для электронов в процессе непрерывной работы ЭЛК в кристаллах электролюминофора могут создаваться за счет диффузии кислорода. Возможно, что появляются они также из-за серных вакансий, диффундирующих с поверхности кристаллов электролюминофора в объем. При отжиге на воздухе серные вакансии заполняются кислородом, а это повышает стабильность. Однако в работах [55, 58] на КТВ при старении не обнаружено появления дополнительных максимумов. Веревкин [57] объясняет старение перемещением ионов меди из включений сульфида в объем кристалла. Миграция ионов медц должна приводить к уменьшению напряженности поля около включений фазы Си28. В работе [59] это объясняется «затуплением концов» включений фазы Си23 из-за образования экранирующего облака из ионов меди (см. етр. 139). Возможно также, что старение обусловлено переходом фазы Си28 в процессе работы ЭЛК в менее проводящую фазу СиЯ. Экспериментально это подтверждено данными работы [58].
Спектры ЭПР, снятые для состаренного, несостаренного электролюминофоров и для солей двухвалентной меди, подтверждают наличие в состаренном электролюминофоре ионов двухвалентной меди. Электронно-микроскопическое изучение гпЭ-Си [56] подтверждает, что в процессе старения проводящие включения, состоящие из Си2Э, превращаются в СиЭ.
Посерение электролюминофоров в процессе работы может быть объяснено выделением элементарного цинка в результате восстановительно-окислительной реакции [60]. Для предотвращения этого предлагают покрывать зерна электролюминофора окисью цинка пли сульфидом кадмия.
Свечение порошкообразных люминофоров при возбуждении постоянным полем
Интенсивное свечение при возбуждении постоянным электрическим полем получено для электролюминофоров гив-Си-Мп, содержащих на поверхности зерен фазу Си28. Свечение это было нестабильным и наблюдалось только в марганцевой полосе [33].
В работах английских исследователей [61, 62] указывается, что при строгом контроле содержания активаторов и хлора можно получить весьма эффективные электролюминофоры, если осаждать на их поверхности медь химическим способом. Согласно данным указанных работ, наибольшая яркость свечения достигается при —0,1—0,2% Си и —0,5% Мп. Лучшие образцы получаются при одновременном осаждении сульфида цинка с активаторами, что способствует более равномерному распределению их в объеме зерна люминофора.
Исследование осаящения меди на поверхности зерен [63] показало, что наиболее эффективное свечение может быть получено тогда, когда слой Си2Б наносят химическим способом, а не получают на поверхности зерен при формировании люминофоров. Интенсивность свечения зависит от концентрации меди при данном гранулометрическом составе люминофора и от термической обработки его после осаждения фазы Си28. Свечение при возбуждении постоянным полем получгено и для люминофоров 2п8-2н8е-Мп, ZnS-СаЗе-Мп, содержащих фазу Си23.
Свечение возникает также при активации свинцом и редкоземельными активаторами — Ег, Ти, однако в этом случае оно ослабляется в 10—100 раз. Наиболее эффективные ЭЛК получены Вечтом [61]. Особенность таких ЭЛК — пониженное (не более 5%) содержание органического связующего.
Наложение поля на ЭЛК создаот условия для его формовки. Суть последней заключается в том, что ток, идущий через ЭЛК, падает, а яркость свечения увеличивается. Экспериментальные данные показывают, что при этом происходит обеднение медью слоя, расположенного вблизи положительного электрода. На основе наиболее эффективных электролюминофоров созданы ЭЛК, которые при и = 100 В и;' = 5 мкА - см-2 имогот яркость свечения —1000 кд/м2; светоотдача составляет 0,5 лм/Вт, энергетический выход — 0,1—0,3%; время спада яркости до 50% от начальной — 1000 ч.
