विद्युतसंदीप्ति (इलेक्ट्रोल्यूमिनेसेंस)
विद्युतसंदीप्ति (ईएल) एक प्रकाशिक घटना और विद्युत घटना है, जिसमें एक पदार्थ विद्युत प्रवाह या एक दृढ विद्युत क्षेत्र के पारित होने के प्रतिक्रिया में प्रकाश का उत्सर्जन करती है। यह ऊष्मा ( ताप दीप्ति), रासायनिक अभिक्रियाओं (रसायन संदीप्ति), द्रव में अभिक्रियाओं ( सोनोलुमिनेसेन्स ), या अन्य यांत्रिक क्रिया ( मैकेनोल्यूमिनेसेंस) से उत्पन्न होने वाली कृष्णिका प्रकाश उत्सर्जन से अलग है।
तंत्र
विद्युतसंदीप्ति सामान्यतः एक अर्धचालक पदार्थ में, इलेक्ट्रॉनों और इलेक्ट्रॉन छिद्रों के विकिरण पुनर्संयोजन का परिणाम है । उत्तेजित इलेक्ट्रॉन अपनी ऊर्जा फोटॉन - प्रकाश के रूप में छोड़ते हैं। पुनर्संयोजन से पहले, इलेक्ट्रॉनों और छिद्रों को या तो डोपिंग (सेमीकंडक्टर) द्वारा अलग किया जा सकता है, पदार्थ को पी-एन जंक्शन बनाने के लिए (सेमीकंडक्टर इलेक्ट्रोल्यूमिनिसेंट उपकरणों जैसे प्रकाश उत्सर्जक डायोड में) या एक दृढ विद्युत द्वारा त्वरित उच्च-ऊर्जा इलेक्ट्रॉन छेद प्रभाव से उत्तेजना के माध्यम से फ़ील्ड (इलेक्ट्रोल्यूमिनिसेंट डिस्प्ले में भास्वर के साथ)।
यह हाल ही में दिखाया गया है कि सौर सेल अपनी प्रकाश-से-बिजली दक्षता (बेहतर ओपन-सर्किट वोल्टेज) में सुधार करता है, यह अपनी बिजली-से-प्रकाश (ईएल) दक्षता में भी सुधार करेगा।[1]
इलेक्ट्रोल्यूमिनिसेंट पदार्थ के उदाहरण
इलेक्ट्रोल्यूमिनिसेंट डिवाइस कार्बनिक या अकार्बनिक इलेक्ट्रोल्यूमिनिसेंट पदार्थ का उपयोग करके बनाये जाते हैं। प्रकाश के बाहर निकलने की अनुमति देने के लिए सक्रिय पदार्थ सामान्यतः व्यापक पर्याप्त बैंडविड्थ के अर्धचालक होते हैं।
पीले-नारंगी उत्सर्जन के साथ सबसे विशिष्ट अकार्बनिक पतली-फिल्म EL (TFEL) ZnS:Mn है। ईएल पदार्थ की श्रेणी के उदाहरणों में शामिल हैं:
- तांबे के साथ पाउडर जिंक सल्फाइड डोपेंट (हरे रंग की रोशनी पैदा करना) या चांदी (उज्ज्वल नीली रोशनी पैदा करना)
- पतली फिल्म जिंक सल्फाइड मैंगनीज के साथ डोप किया गया (नारंगी-लाल रंग का उत्पादन)
- स्वाभाविक रूप से नीला हीरा, जिसमें बोरॉन का एक अंश शामिल है जो डोपेंट के रूप में कार्य करता है।
- समूह (आवर्त सारणी) III और समूह V तत्वों वाले अर्धचालक, जैसे इंडियम फास्फाइड |इंडियम फॉस्फाइड (InP), गैलियम आर्सेनाइड|गैलियम आर्सेनाइड (GaAs), और गैलियम नाइट्राइड|गैलियम नाइट्राइड (GaN) (प्रकाश उत्सर्जक डायोड)।
- कुछ जैविक अर्धचालक, जैसे [Ru(bpy)]3]2+(पीएफ6−)2, जहां bpy 2,2'-bipyridine है
व्यावहारिक कार्यान्वयन
सबसे सामान्य इलेक्ट्रोल्यूमिनिसेंट (ईएल) उपकरण या तो पाउडर (मुख्य रूप से प्रकाश अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाते हैं) या पतली फिल्मों (सूचना प्रदर्शित करने के लिए) से बने होते हैं।
एलईसी
प्रकाश उत्सर्जक संधारित्र, या 'LEC', एक शब्द है जिसका उपयोग कम से कम 1961 से किया जाता है[2] इलेक्ट्रोल्यूमिनिसेंट पैनल का वर्णन करने के लिए। सामान्य विद्युतीय के पास फ्लैट इलेक्ट्रोल्यूमिनिसेंट पैनल पर 1938 से पेटेंट है जो अभी भी कंट्रोल पैनल (इंजीनियरिंग) डिस्प्ले के लिए रात का चिराग़ और बैकलाइट के रूप में बनाए जाते हैं। इलेक्ट्रोल्यूमिनिसेंट पैनल एक संधारित्र होते हैं जहां बाहरी प्लेटों के बीच ढांकता हुआ एक फॉस्फर होता है जो कैपेसिटर चार्ज होने पर फोटॉन देता है। संपर्कों में से किसी एक को पारदर्शी बनाने से, खुला हुआ बड़ा क्षेत्र प्रकाश उत्सर्जित करता है।[3]
इलेक्ट्रोल्यूमिनेसेंट ऑटोमोटिव इंस्ट्रूमेंट पैनल बैकलाइटिंग, प्रत्येक गेज पॉइंटर के साथ एक व्यक्तिगत प्रकाश स्रोत, 1960 क्रिसलर और इंपीरियल यात्री कारों पर उत्पादन में प्रवेश किया, और 1967 के माध्यम से कई क्रिसलर वाहनों पर सफलतापूर्वक जारी रखा गया और पैनलसेंट लाइटिंग के रूप में विपणन किया गया।
नाइट लैंप
सेलम और डेनवर, एमए में सिल्वेनिया लाइटिंग डिवीजन ने एक ईएल नाइट लैंप (दाएं) का उत्पादन और विपणन किया, व्यापार नाम पैनलेसेंट के तहत लगभग उसी समय जब क्रिसलर इंस्ट्रूमेंट पैनल ने उत्पादन में प्रवेश किया। ये लैम्प अत्यंत विश्वसनीय साबित हुए हैं, जिनमें से कुछ नमूनों को लगभग 50 वर्षों के निरंतर संचालन के बाद भी कार्य करने के लिए जाना जाता है। बाद में 1960 के दशक में, नीधम, एमए में सिल्वेनिया के इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम डिवीजन ने एम्पोरियम, पीए में सिल्वेनिया के इलेक्ट्रॉनिक ट्यूब डिवीजन द्वारा निर्मित इलेक्ट्रोल्यूमिनिसेंट डिस्प्ले पैनल का उपयोग करके अपोलो लूनर लैंडर और कमांड मॉड्यूल के लिए कई उपकरणों का विकास और निर्माण किया। रेथियॉन | रेथियॉन, सडबरी, एमए, ने अपोलो गाइडेंस कंप्यूटर का निर्माण किया, जिसने अपने डिस्प्ले-कीबोर्ड इंटरफेस (डीएसकेवाई) के हिस्से के रूप में सिल्वेनिया इलेक्ट्रोल्यूमिनिसेंट डिस्प्ले पैनल का इस्तेमाल किया।
बैकलाइट
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पाउडर फॉस्फोर-आधारित इलेक्ट्रोल्यूमिनसेंट पैनल अक्सर लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्ले के लिए बैकलाइट के रूप में उपयोग किए जाते हैं। वे अपेक्षाकृत कम बिजली की खपत करते हुए आसानी से पूरे प्रदर्शन के लिए कोमल, समान रोशनी प्रदान करते हैं। यह उन्हें बैटरी से चलने वाले उपकरणों जैसे पेजर, कलाई घड़ी और कंप्यूटर नियंत्रित थर्मोस्टैट्स के लिए सुविधाजनक बनाता है, और तकनीकी दुनिया में उनकी कोमल हरी-सियान चमक सामान्य है। उन्हें अपेक्षाकृत उच्च वोल्टेज (60 और 600 वोल्ट के बीच) की आवश्यकता होती है।[4] बैटरी से चलने वाले उपकरणों के लिए, यह वोल्टेज डिवाइस के भीतर कनवर्टर सर्किट द्वारा उत्पन्न होना चाहिए। बैकलाइट सक्रिय होने पर यह कनवर्टर अक्सर श्रव्य व्हाइन या सायरन ध्वनि बनाता है। लाइन-वोल्टेज-संचालित उपकरणों के लिए, उन्हें सीधे बिजली लाइन से आपूर्ति की जा सकती है। इलेक्ट्रोल्यूमिनिसेंट नाइटलाइट्स इस तरह से काम करती हैं। बढ़ी हुई वोल्टेज और आवृत्ति के साथ प्रति यूनिट क्षेत्र चमक बढ़ जाती है।[4]
1980 के दशक के दौरान जापान में तीव्र निगम, फ़िनलैंड में फिनलक्स (ओए लोहजा एब) और अमेरिका में प्लानर सिस्टम्स द्वारा थिन-फ़िल्म फॉस्फोर इलेक्ट्रोल्यूमिनिसेंस का पहली बार व्यावसायीकरण किया गया था। इन उपकरणों में, पतली-फिल्म पीले उत्सर्जक मैंगनीज-डोप्ड जिंक सल्फाइड पदार्थ में उज्ज्वल, लंबे जीवन प्रकाश उत्सर्जन प्राप्त किया जाता है। इस तकनीक का उपयोग करने वाले डिस्प्ले चिकित्सा और वाहन अनुप्रयोगों के लिए निर्मित किए गए थे, जहां कठोरता और व्यापक देखने के कोण महत्वपूर्ण थे, और लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्ले अच्छी तरह से विकसित नहीं थे। 1992 में, Timex Group USA ने कुछ घड़ियों पर अपना Indiglo EL डिस्प्ले पेश किया।
हाल ही में, नीले-, लाल- और हरे-उत्सर्जक पतली फिल्म इलेक्ट्रोल्यूमिनिसेंट पदार्थ विकसित की गई है जो लंबे जीवन और पूर्ण-रंग वाले इलेक्ट्रोल्यूमिनिसेंट डिस्प्ले की क्षमता प्रदान करती है।
किसी भी मामले में, ईएल पदार्थ को दो इलेक्ट्रोड के बीच संलग्न किया जाना चाहिए और उत्पादित प्रकाश से बचने की अनुमति देने के लिए कम से कम एक इलेक्ट्रोड पारदर्शी होना चाहिए। इंडियम टिन ऑक्साइड के साथ लेपित ग्लास सामान्यतः फ्रंट (पारदर्शी) इलेक्ट्रोड के रूप में उपयोग किया जाता है जबकि बैक इलेक्ट्रोड परावर्तक धातु के साथ लेपित होता है। इसके अतिरिक्त, अन्य पारदर्शी संवाहक पदार्थ, जैसे कार्बन नैनोट्यूब कोटिंग्स या PEDOT का उपयोग फ्रंट इलेक्ट्रोड के रूप में किया जा सकता है।
प्रदर्शन अनुप्रयोग मुख्य रूप से निष्क्रिय होते हैं (यानी, वोल्टेज प्रदर्शन के किनारे से संचालित होते हैं, प्रदर्शन पर एक ट्रांजिस्टर से संचालित होते हैं)। एलसीडी रुझानों के समान, सक्रिय मैट्रिक्स ईएल (एएमईएल) डिस्प्ले भी प्रदर्शित किए गए हैं, जहां प्रत्येक पिक्सेल पर वोल्टेज बढ़ाने के लिए सर्किटरी को जोड़ा जाता है। टीएफईएल की ठोस-अवस्था प्रकृति सिलिकॉन सबस्ट्रेट्स पर भी निर्मित एक बहुत कठोर और उच्च-रिज़ॉल्यूशन डिस्प्ले की अनुमति देती है। 1000 से अधिक लाइन प्रति इंच (LPI) पर 1280 × 1024 के AMEL डिस्प्ले को प्लानर सिस्टम्स सहित एक कंसोर्टियम द्वारा प्रदर्शित किया गया है।[5][6] इलेक्ट्रोल्यूमिनिसेंट तकनीकों में प्रतिस्पर्धात्मक प्रकाश तकनीकों, जैसे नियॉन या फ्लोरोसेंट लैंप की तुलना में कम बिजली की खपत होती है। पदार्थ के पतलेपन के साथ इसने EL तकनीक को विज्ञापन उद्योग के लिए मूल्यवान बना दिया है। प्रासंगिक विज्ञापन अनुप्रयोगों में इलेक्ट्रोल्यूमिनिसेंट बिलबोर्ड और संकेत शामिल हैं। ईएल निर्माता सटीक रूप से नियंत्रित कर सकते हैं कि इलेक्ट्रोल्यूमिनिसेंट शीट के कौन से क्षेत्र और कब प्रकाशित होते हैं। इसने विज्ञापनदाताओं को अधिक गतिशील विज्ञापन बनाने की क्षमता दी है जो अभी भी पारंपरिक विज्ञापन स्थानों के अनुकूल है।
एक ईएल फिल्म एक तथाकथित लैम्बर्टियन परावर्तन है: नियॉन लैंप, फिलामेंट लैंप या एलईडी के विपरीत, सतह की चमक सभी कोणों से समान दिखाई देती है; इलेक्ट्रोल्यूमिनिसेंट प्रकाश दिशात्मक नहीं है और इसलिए लुमेन या लक्स में मापे गए (थर्मल) प्रकाश स्रोतों के साथ तुलना करना कठिन है। सतह से निकलने वाला प्रकाश पूरी तरह से सजातीय है और आंख द्वारा अच्छी तरह से माना जाता है। ईएल फिल्म एकल-आवृत्ति (मोनोक्रोमैटिक) प्रकाश का उत्पादन करती है जिसमें एक बहुत ही संकीर्ण बैंडविड्थ होती है, एक समान होती है और एक बड़ी दूरी से दिखाई देती है।
सिद्धांत रूप में, ईएल लैंप को किसी भी रंग में बनाया जा सकता है। हालांकि, सामान्यतः इस्तेमाल किया जाने वाला हरा रंग मानव दृष्टि की चरम संवेदनशीलता से निकटता से मेल खाता है, जो कम से कम विद्युत शक्ति इनपुट के लिए सबसे बड़ा स्पष्ट प्रकाश उत्पादन करता है। नियॉन और फ्लोरोसेंट लैंप के विपरीत, ईएल लैंप नकारात्मक प्रतिरोध उपकरण नहीं हैं, इसलिए उनके माध्यम से प्रवाहित होने वाली धारा की मात्रा को विनियमित करने के लिए किसी अतिरिक्त सर्किटरी की आवश्यकता नहीं है। अब उपयोग की जा रही एक नई तकनीक मल्टीस्पेक्ट्रल फॉस्फोर पर आधारित है जो 600 से 400 तक प्रकाश उत्सर्जित करती है{{nbsp}एनएम ड्राइव आवृत्ति पर निर्भर करता है; यह एक्वा ईएल शीट के साथ देखे जाने वाले रंग बदलने वाले प्रभाव के समान है लेकिन बड़े पैमाने पर।
इलेक्ट्रोल्यूमिनेसेंट लाइटिंग का उपयोग अब हवाई परिप्रेक्ष्य से स्पष्ट दृश्यता के लिए वाहनों की छत पर अल्फ़ान्यूमेरिक वर्णों को शामिल करते हुए सार्वजनिक सुरक्षा पहचान के लिए एक अनुप्रयोग के रूप में किया जाता है।[7] इलेक्ट्रोल्यूमिनिसेंट लाइटिंग, विशेष रूप से इलेक्ट्रोल्यूमिनिसेंट तार (ईएल वायर) ने कपड़ों में भी अपना रास्ता बना लिया है क्योंकि कई डिजाइनरों ने इस तकनीक को मनोरंजन और नाइटलाइफ़ उद्योग में लाया है।[8] 2006 से, इलेक्ट्रोल्यूमिनिसेंट पैनल वाली टी-शर्ट को ऑडियो समानता (ऑडियो)ऑडियो) के रूप में स्टाइल किया गया, टी-क्वालाइज़र ने लोकप्रियता की एक संक्षिप्त अवधि देखी।[9] इंजीनियरों ने एक इलेक्ट्रोल्यूमिनिसेंट त्वचा विकसित की है जो प्रकाश उत्सर्जित करते हुए भी अपने मूल आकार से छह गुना अधिक फैल सकती है। यह हाइपर-इलास्टिक लाइट-एमिटिंग कैपेसिटर (HLEC) पहले से परीक्षण किए गए स्ट्रेचेबल डिस्प्ले के दोगुने से अधिक तनाव को सहन कर सकता है। इसमें एक इंसुलेटिंग इलास्टोमेर शीट को सैंडविच करते हुए पारदर्शी हाइड्रोजेल इलेक्ट्रोड की परतें होती हैं। इलास्टोमेर खिंचाव, लुढ़कने और अन्यथा विकृत होने पर चमक और समाई को बदल देता है। इसके मूल आकार के 480% से अधिक तनाव के तहत प्रकाश उत्सर्जित करने की क्षमता के अलावा, समूह के एचएलईसी को नरम रोबोटिक्स सिस्टम में एकीकृत करने में सक्षम होने के लिए दिखाया गया था। रेंगने वाले नरम रोबोट बनाने के लिए तीन छह-परत एचएलईसी पैनल एक साथ बंधे थे, जिसमें शीर्ष चार परतें हल्की-सी त्वचा और नीचे दो वायवीय एक्ट्यूएटर बनाती हैं। इस खोज से स्वास्थ्य देखभाल, परिवहन, इलेक्ट्रॉनिक संचार और अन्य क्षेत्रों में महत्वपूर्ण प्रगति हो सकती है।[10]
यह भी देखें
संदर्भ
- ↑ Raguse, John (April 15, 2015). "पतली फिल्म सीडीटीई सौर कोशिकाओं से ओपन-सर्किट वोल्टेज के साथ इलेक्ट्रोल्यूमिनेसेंस का सहसंबंध". Journal of Photovoltaics. 5 (4): 1175–1178. doi:10.1109/JPHOTOV.2015.2417761.
- ↑ Proceedings of the National Electronics Conference, Volume 17, National Engineering Conference, Inc., 1961 ; page 328
- ↑ Raymond Kane, Heinz Sell, Revolution in lamps: a chronicle of 50 years of progress, 2nd ed., The Fairmont Press, Inc., 2001 ISBN 0881733784, pages 122–124
- ↑ 4.0 4.1 Donald G. Fink and H. Wayne Beaty, Standard Handbook for Electrical Engineers, Eleventh Edition, McGraw-Hill, New York, 1978, ISBN 0-07-020974-X pp 22-28
- ↑ Ron Khormaei, et al., "High-Resolution Active Matrix Electroluminescent Display", Society for Information Display Digest, p. 137, 1994.
- ↑ "सक्रिय मैट्रिक्स इलेक्ट्रोल्यूमिनिसेंस (एएमईएल)" (PDF). Archived from the original (PDF) on 2012-07-22.
- ↑ "एयर एल". Federal Signal. Retrieved July 23, 2016.
- ↑ Diana Eng. "Fashion Geek: Clothes Accessories Tech". 2009.
- ↑ Jain, Bupesh. "T-Qualizer: The beat goes on". CNET (in English). Retrieved 2022-12-08.
- ↑ Cornell University (March 3, 2016). "सुपर इलास्टिक इलेक्ट्रोल्यूमिनसेंट 'स्किन' जल्द ही मूड रोबोट बनाएगी". Science Daily. Retrieved March 4, 2016.
बाहरी संबंध
- Overview of electroluminescent display technology, and thediscovery of electroluminescence Archived 2012-04-30 at the Wayback Machine
- Chrysler Corporation press release introducing Panelescent (EL) Lighting on Archived 2006-11-12 at the Wayback Machine
- 8 September, 1959. Archived 2006-11-12 at the Wayback Machine
