Математическое моделирование электрических и светотехнических характеристик тонкопленочных электролюминесцентных конденсаторов
Диссертация
Проведен анализ процессов возбуждения свечения в люминофорах тонкопленочных электролюминесцентных конденсаторов в рамках модели прямого ударного возбуждения активаторных центров в люминофоре. Осуществлено математическое моделирование светотехнических показателей ТПЭЛ источников излучения на основе решения нелинейного обыкновенного дифференциального уравнения, описывающего кинетику изменения… Читать ещё >
Содержание
- Раздел 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР МОДЕЛЕЙ ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ ЭЛЕКТРОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ КОНДЕНСАТОРОВ
- 1. 1. Тонкопленочные электролюминесцентные конденсаторы
- 1. 2. Электрические и оптические процессы в тонкопленочных электролюминесцентных конденсаторах
- 1. 3. Математические и схемотехнические модели тонкопленочных электролюминесцентных конденсаторов
- 1. 4. Выводы и постановка задач
- Раздел 2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ ЭЛЕКТРОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ КОНДЕНСАТОРОВ
- 2. 1. Эквивалентные схемы электролюминесцентных структур
- 2. 2. Математическая модель ТПЭЛ индикатора
- 2. 3. Исследование влияния формы и параметров возбуждающего напряжения на электрические характеристики ТПЭЛ элементов
- 2. 4. Моделирование ТПЭЛ матричных панелей
- 2. 5. Выводы и результаты
- Раздел 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ СВЕТОТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ ЭЛЕКТРОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ КОНДЕНСАТОРОВ
- 3. 1. Анализ процессов возбуждения свечения в люминофорах тонкопленочных электролюминесцентных конденсаторов
- 3. 2. Моделирование динамических яркостных характеристик ТПЭЛ источников излучения
- 3. 3. Расчет вольт-яркостных характеристик и светоотдачи тонкопленочных электролюминесцентных источников излучения
- 3. 4. Выводы и результаты
- Раздел 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ ЭЛЕКТРОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ КОНДЕНСАТОРОВ
- 4. 1. Методика получения тонкопленочных структур
- 4. 2. Методика измерения характеристик тонкопленочных электролюминесцентных конденсаторов и схема измерительной установки
- 4. 3. Исследование электрических характеристик ТПЭЛ конденсаторов
- 4. 4. Исследование светотехнических характеристик ТПЭЛ конденсаторов
- 4. 5. Выводы и результаты
Список литературы
- Хениш Г., Электролюминесценция. Перевод с английского под редакцией B.C. Вавилова.- М.: Мир, 1964.- 455 с.
- Верещагин И.К., Электролюминесценция кристаллов. М.: Наука, 1974.280 с.
- Георгобиани А.Н., Пипинис П. А., Туннельные явления в люминесценции полупроводников. -М.: Мир, 1994. 224 с.
- Казанкин О. И., Лямичев И. Я., Соркин Ф. В., Прикладная электролюминесценция. Под редакцией М. В. Фока. М.: Советское Радио, 1974.-414 с.
- Деркач В.П., Корсунский В. М., Электролюминесцентные устройства. -Киев: Наукова думка, 1968. 302 с.
- Самохвалов М.К., Конструкции и технология тонкопленочных электролюминесцентных индикаторов. Ульяновск: УлГТУ, 1997. — 56 с.
- Самохвалов М.К., Тонкопленочные электролюминесцентные источники излучения. Ульяновск: УлГТУ, 1999. — 117 с.
- Верещагин И.К., Ковалев Б. А., Косяченко Л. А., Кокин С. М., Электролюминесцентные источники света. М.: Энергоатомиздат, 1 990 168 с.
- Власенко Н.А., Тонкопленочные электролюминесцентные излучатели // Физические основы полупроводниковой электроники. Киев: Наукова думка, 1985.-с. 254−268.
- Мозжухин Д.Д., Бараненков И. В., Тонкопленочные электролюминесцентные индикаторные устройства. Зарубежная радиоэлектроника, 1985, № 7, с. 81−94.
- Herman М.А., High-field thin-film electroluminescent displays. Electron. Technol., 1986, v.19, № 1−2, p.23−58.
- Рахлин М.Я., Родионов В. Е., Бойко В. П., Тонкопленочные электролюминесцентные зеленые излучатели с керамическим диэлектриком. Письма в ЖТФ, 1989, т. 15, № 17, с. 67−71.
- Бараненков И.В., Перспективы создания плоских панелей дисплеев с полной цветовой гаммой на основе тонкоплёночных электролюминесцентных устройств. Зарубежная радиоэлектроника, 1988, с. 60−67.
- Парфенов Н.М., Кокин С. М., Беккер Б. Г. и др., Влияние диэлектрика на параметры тонкопленочных электролюминесцентных структур. Известия ВУЗов. Физика, 1986, т. 29, № 4, с. 119−120.
- Howard W.E., The importance of insulator properties in a thin-film electroluminescent devices. IEEE Trans, on Electron Devices, 1977, v. ED-24, № 7, p.903−908.
- Бригаднов И.Ю., Самохвалов M.K., Получение и свойства диэлектрических и люминесцентных пленок электролюминесцентных композиций на основе сульфида цинка. Известия ВУЗов. Материалы электронной техники, 1998, № 3, с. 64−68.
- Kobayashi Н., Tanaka S., Shanker V. et al., Multicolor electroluminescent ZnS thin films doped with rare earth fluorides. -Phys. Stat. Sol. (a), 1985, v.88, № 2, p.713−720.
- Suyama Т., Sawada N., Okamoto K., Hamakawa Y., Multi-coloring of thin-film electroluminescent device. Jap. J. Appl. Phys, 1982, v.21, Suppl. 21−1, p. 383−387.
- Muller G.O., Basics of electron impact-excited luminescence devices. Phys. Stat. Sol. (a), 1984, v.81, p. 597−608.
- Chen Y.S., Krupka D.C., Limitation imposed by field clamping on the efficiency of high-field ac electroluminescence in thin films. J. Appl. Phys., 1972, v.43, № 10. — p.4089−4096.
- Smith D.H., Modelling a.c. thin-film electroluminescent devices. J. Luminescence, 1981, v.23, № 1, p.209−235.
- Самохвалов M.K., Кинетика токопереноса в тонкопленочных электролюминесцентных излучателях при возбуждении переменным напряжением. Письма в ЖТФ, 1994, т.20, № 6, с. 67−71.
- Самохвалов М.К., Электрические характеристики тонкопленочных излучателей при возбуждении электролюминесценции переменным напряжением. Письма в ЖТФ, 1997, т.23, № 6, с. 1−4.
- Сухарев Ю.Г., Андриянов А. В., Миронов B.C., Кинетика электрического поля, волны тока и яркости в тонкопленочных электролюминесцентных структурах. Журнал технической физики, 1994, т.64, № 8, с. 48−54.
- Mach R., Muller G.O., Efficiency and saturation in AC thin film EL structures. -Phys. stat. sol.(a), 1984, v.81, № 2, p.609−623.
- Singh V.P., Sivacumar P., Aguilera A. et al., An analytical model for electron transport and luminance in SrS: Cu, Ag ACTFEL display devices. IEEE Trans, on Electron Devices, 2004, v.51, № 3, p.357−363.
- Howard W.E., Sahni 0., Alt P.M., A simple model for the hysteretic behavior of thin-film ZnS: Mn thin-film electroluminescent devices. J. Appl. Phys., 1982, v.53, № 1, p.632−647.
- Jarem J.M., Singh V.P., A computionally simple model for histeretic thin-film electroluminescent devices. IEEE Trans, on Electron Devices, 1988, v.35, № 11, p.1834−1841.
- Neyts K.A. and De Visschere P., Analitical model for thin-film electroluminescent devices. J. Appl. Phis., 1990, v.68, № 8, p. 4163−4171.
- Alt P.M., Thin film EL devices: Device characteristics and performance. -Proc. of the SID, 1984, v.25, № 2, p. 123.
- Васильченко В.П., Уйбо JI.Я., Об эквивалентной схеме электролюминесцентного конденсатора. Оптика и спектроскопия, 1985, т. 18, № 2, с.341−343.
- Runyan W.G., Wick G.L., ACTFEL modeling for the electronic drive system designer. SPJE Advances in Display Technology, VI, 1986, v.624, p.66−72.
- Самохвалов M.K., Эквивалентная электрическая схема тонкопленочных электролюминесцентных излучателей. Письма в ЖТФ, 1993, т.19, № 9, с.14−18.
- Самохвалов М.К., Электрическое моделирование тонкопленочных электролюминесцентных излучателей. Микроэлектроника, 1994, т.23, № 1, с.70−75.
- Самохвалов М.К., Гусев А. И., Тонкопленочные электролюминесцентные индикаторные устройства. Известия ВУЗов. Радиоэлектроника. Военные электронные технологии, 2002, т.45, № 3−4, с. 58−63.
- Самохвалов М.К., Гусев А. И., Переходные электрические процессы в тонкопленочных электролюминесцентных конденсаторах с последовательным сопротивлением цепи в схемах управления. -«Электронная техника», сб. научн. трудов, Ульяновск, УлГТУ, 2003, с. 7983.
- Забудский Е.Е., Самохвалов М. К., Моделирование электрических характеристик тонкопленочных электролюминесцентных индикаторных устройств. Микроэлектроника, 1999, т.28, № 2, с. 117−125.
- Bringuier Е. Charge transfer in ZnS-type electroluminescence // J. Appl. Phys. 1989. — Vol. 66, № 3. — P. 1314−1325.
- Neyts K.A. et al. Observation and simulation of space-charge effects and hysteresis in ZnS: Mn ac thin-film electroluminescent devices // J. Appl. Phys. -1994. Vol. 75, № 10. — P. 5339−5346.
- Keir P.D., Ang W.M., Wager J.F. Modeling space charge in ACTFEL devices using a single-sheet-charge model // SID Conf. Digest. 1995. — P. 476−479.
- Бараненков И.В., Петров В. Н. Электролюминесцентные индикаторные устройства с памятью//3аруб. радиоэлектроника.- 1985. -19. С. 61−69.
- Davidson J.D. et al. Electrical characterization and modeling of alternating current thin-film electroluminescent devices // IEEE Transactions on Electron Devices. 1992. — Vol. 39,15. — P. 1122−1128.
- Schmachtenberg R. et al. A large area 1024×864 line ACTFEL display // SID Conf. Digest. 1989. — P. 58−60.
- Aberg M. et al. Modeling and simulation of an ACTFEL display // SID Conf. Digest.- 1990.-P. 242−245.
- Забудский E.E., Самохвалов M.K. Математическое моделирование тонкопленочных электролюминесцентных индикаторных устройств //Вестник Ульян, гос. техн. ун-та. Сер. Информ. технологии. 1998. — № 1. — с. 95−104.
- Электролюминесцентные источники света / Под ред. И. К. Верещагина. -М.: Энергоатомиздат, 1990. 168 с.
- Douglas А.А., Wager J.F. Electrical characterization and modeling of ZnS: Mn ACTFEL devices with various pulse waveforms // SID Conf. Digest. -1992.-P. 356−359.
- Aberg M. An electroluminescent display simulation system and its application for developing grey scale driving methods // Acta Polytechnica Scandinavica. Electrical Engineering Series. 1993. — № 74,76 p.
- Самохвалов M. K, Морозов C.B. Математическое моделирование электрических характеристик тонкопленочных электролюминесцентных индикаторов // Материалы всероссийского научно-практического семинара «Сети и системы связи».- Рязань: РВВКУС, 2005.- с. 139−142.
- Расчет электрических цепей и электромагнитных полей на ЭВМ / Под ред. JI.B. Данилова и Е. С. Филиппова. М.: Радио и связь, 1983. — 343 с.
- Шуп Т. Прикладные численные методы в физике и технике: Пер. с англ. / Под ред. С. П. Меркурьева. М.: Высш. шк., 1990. — 255 с.
- Мак-Кракен Д., Дорн У. Численные методы и программирование на фортране: Пер. с англ. М.: Мир, 1977. — 583 с.
- Численные методы в инженерных исследованиях / В. Е. Краскевич, К. Х. Зеленский, В. И. Гречко. Киев: Вища шк., 1986. — 263 с.
- Анго А. Математика для электро- и радиоинженеров: Пер. с фр. М.: Наука, 1967.-779 с.
- Демидович Б.П., Марон И. А., Шувалова Э. З. Численные методы анализа. М.: Наука, 1967. — 368 с.
- Хемминг Р.В. Численные методы для научных работников и инженеров: Пер. с англ. М.: Наука, 1972. — 400 с.
- Самохвалов М.К., Перенос заряда в тонкопленочных электролюминесцентных структурах. Письма в ЖТФ, 1995, т.21, № 15, — с. 78−82.
- Васильченко В.П. и др. Выбор длительности возбуждающих импульсов электролюминесцентной тонкопленочной матрицы // Изв. вузов. Физика. 1987. № 12. с. 59−62.
- Власенко Н.А. и др. Влияние амплитуды и длительности возбуждающего импульса на кинетику электролюминесценции пленок ZnS:Mn // Вопросы физики электролюминесценции.- Днепропетровск, 1979. с. 88−96.
- Brunei С., Pecile D., Poinsard P. EL display module modeling // Conf. Rec. Int. Display Res. Conf. 1985. — P. 150−152.
- Hope L.L. et al. Fabrication of very large electroluminescent displays // Proc. of Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. 1983. — Vol. 386. — PP. 58−62.
- Забудский E.E., Гайтан B.B. Методы управления тонкопленочными электролюминесцентными панелями переменного тока. Приборы и системы управления. — 1997. — № 11. — С. 56−63.
- Забудский Е.Е. Моделирование параметров матричных электролюминесцентных панелей // Современные проблемы создания и эксплуатации радиотехнических систем: Тез. докл. Всерос. науч.-практ. конф. Ульяновск: УлГТУ, 1998. — С. 133−134.
- Власенко Н.А., Гурьянов С. Н. Электролюминесценция тонких пленок. Состояние исследований и нерешенные проблемы // Изв. АН СССР. Сер. физическая. 1985. — Т. 49, № ю. — С. 1909−1915.
- Самохвалов М.К. Исследование свойств цинк-сульфидных люминофоров в тонкопленочных структурах // Журн. прикл. спектроскопии. 1995. — Т. 62, Вып. 3. — С. 182−185.
- Allen J.W. Impact excitation and ionization // J. of Luminescence. 1981. -Vol. 23,4−2.-P. 127−139.
- Miiller G.O., Mach R. Physics of electroluminescence devices // J. of Luminescence. 1988. — Vol. 40&41. — P. 92−96.
- Самохвалов М.К. Вольт-яркостная характеристика и светоотдача тонкопленочных электролюминесцентных структур // ЖТФ. 1996. — Т. 66, Вып. 10.-С. 139−144.
- Neyts К.А. et al. Transient measurements on AC thin-film electroluminescent devices // Proc. of 6th Int. Workshop on Electroluminescence. -1992.-P. 140−145.
- Zeinert A. et al. Transient measurements of the excitation efficiency in ZnS-based thin-film electroluminescent devices // Jap. J. of Appl. Phys. 1996. — Vol. 35, № 7.-P. 3909−3913.
- Морозов C.B., Гусев А. И. Моделирование динамических яркостных характеристик тонкопленочных электролюминесцентных источников излучения // Сборник научных трудов Ульяновского высшего военного инженерного училища связи Ульяновск, 2007.- С.66−70.
- Самохвалов М. К, Давыдов P.P., Определение параметров активаторов в люминофорах тонкопленочных электролюминесцентных конденсаторов // Письма в ЖТФ, 2002, т.28, № 24, с. 58−62.
- Miiller G.O. et al. Measuring on thin film devices // Phys. Stat. Sol. (a). -1988.-Vol. 110.-P. 657−669.
- Бригаднов И.Ю., Самохвалов М. К. Влияние условий получения сульфида цинка на характеристики тонкопленочныхэлектролюминесцентных конденсаторов // Лазер, техн. и оптоэлектрон. -1993.-№ 1−2.-С.48−50.
- Готра З.Ю. Технология микроэлектронных устройств: Справочник. -М.: Радио и связь, 1991.-528 с.
- Фокин О.С., Забудский Е. Е. Погрешности измерений характеристик тонкопленочных электролюминесцентных источников излучения // Тез. докл. 30 науч.-техн. конф. Ульяновск: УлГТУ, 1996. — Ч. 1. — С. 82.
- Wager J.F., Keir P.D. Electrical characterization of thin-film electroluminescent devices // Annu. Rev. Mater. Sci. 1997. — Vol. 27. — P. 223 248.
- Myers R., Wager J.F. Transferred charge analysis of evaporated ZnS: Mn alternating-current thin-film electroluminescent devices // J. Appl. Phys. 1997. -Vol. 81, № 1.-P. 506−510.
- Забудский E.E., Фокин O.C. Расчет мощности рассеивания электролюминесцентных конденсаторов // Тез. докл. 32 науч.-техн. конф. -Ульяновск: УлГТУ, 1998. Ч. 2. — С. 4−5.
- Ono Y.A. et al. Transferred charge in the active layer and EL device characteristics of TFEL cell//Jap.J.of Appl. Phys. 1987. — Vol. 26,1 9. — P. 14 821 492.
- Max P. Электролюминесценция в поликристаллических полупроводниках // Поликристаллические полупроводники: Физические свойства и применения: Пер. с англ. М.: Мир, 1989. — 344 с.
- Abu-Dayah A., Kobayashi S., Wager J.F. Internal charge-phosphor field characteristics of alternating current thin-film electroluminescent devices // Appl. Phys. Lett. 1993. — Vol. 62, № 7. — P. 744−746.
- Забудский E.E. Влияние элементов схемы управления на работу электролюминесцентных индикаторов // Тез. докл. молодеж. науч. конф. -М.: МГАТУ, 1996. Ч. 4. — С. 129−130.
- Забудский Е.Е. Зависимость электрических характеристик электролюминесцентных индикаторов от схемотехнических факторов // Тез. докл. 30 науч.-техн. конф. Ульяновск: УлГТУ, 1996. — Ч. 1. — С. 83−84.
- Neyts К.А., De Visschere P. Measuring the current-voltage characteristics of thin-film electroluminescent devices // Acta Polytechnica Scandinavica: Appl. Phys. Series. -1990. № 170. — P. 291−294.
- Singh V.P., Krishna S., Morton D.C. Electric field and conduction current in ac thin-film electroluminescent display devices // J. Appl. Phys. 1991. — Vol. 70, № 3.-P. 1811−1819.
- Ogawa M. et al. Luminescence and conduction charge in thin-film electroluminescent devices //J. of Luminescence. 1984. — Vol. 29. — P. 11−29.
- Perry T.S. From lab to lap // IEEE Spectrum. 1985. — Vol. 22, № 7. -P. 53−59.
- Westaim makes technological breakthrough' with flat panel displays. Westaim Corp. Press Release. Sep. 15,1997.
- Apt Ch. M. Perfecting the picture // IEEE Spectrum. 1985. — Vol. 22, 1 7. -P. 60−66.
- VALUES *cur, *curl, *cur2, *cur3, *cur4−1.--------------------------------------------------------------------------fastcall TFMain: :TFMain (TComponent* Owner)1. TForm (Owner)
- ColColumn=100- My = new floatColColumn.- SizeX=2-
- Application→CreateForm (classid (TFOptions), &FOptions) —
- ChartFX→Width=ClientWidth-
- ChartFX→Height=ClientHeight-Panell→Height-ProgressBarl→Height-
- Xel. = atof (sxy) — sxy[0] = 0- e = 0- continue-if (s1.==Y) {
- Yel. = atof (sxy) — sxy[0] = 0- e = 0- el+± continue-sxye. = s1.- sxy[e+l] = 0- e+±if (e == 48 | el>count) {cnt = 0- delete X- delete Y- X = NULL- X = NULL-1. Application→MessageBox (
- ChartFX→OpenDataEx (CODVALUES, 1, FMain→ColColumn/FMain→KoefMedian) — counter=l-1. ChartFX→Visible=false-len = new floatFMain→ColColumn.-
- ZeroMemory (len, sizeof (float)*(FMain→ColColumn))-for (ii=0-ii<10-ii++){xxii.=0- yy[ii]=0-}for (ii=0-iiNValues-ii++) ChartFX->Valueii.=0-
- FMain→ProgressBarl→Visible=true-
- FMain→ProgressBarl→Max=cur 1→max-if (FMain→R2) {1. FMain→SizeX=X0.-
- Application→ProcessMessages () —