विद्युतसंदीप्ति (इलेक्ट्रोल्यूमिनेसेंस)
विद्युतसंदीप्ति(ईएल) एक प्रकाशिक घटना और विद्युत घटना है, जिसमें एक पदार्थ विद्युत प्रवाह या दृढ विद्युत क्षेत्र के पारित होने की 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 पूर्व, इलेक्ट्रॉनों और छिद्रों को या तो पी-एन संधि बनाने के लिए पदार्थ डोपिंग(अर्धचालक) द्वारा अलग किया जा सकता है, (अर्धचालक वैद्युत संदीप्तिशील उपकरणों जैसे प्रकाश उत्सर्जक डायोड में) या दृढ विद्युत द्वारा त्वरित उच्च-ऊर्जा इलेक्ट्रॉन छिद्र प्रभाव से उत्तेजना के माध्यम से(जैसा कि वैद्युत संदीप्तिशील प्रदर्श में फॉस्फोर के साथ) है।
यह वर्तमान में दिखाया गया है कि सौर सेल अपनी प्रकाश-से-विद्युत दक्षता(उन्नत खुला परिपथ वोल्टता) में सुधार करता है, यह अपनी विद्युत-से-प्रकाश(ईएल) दक्षता में भी सुधार करेगा।[1]
वैद्युत संदीप्तिशील पदार्थ के उदाहरण
वैद्युत संदीप्तिशील युक्ति कार्बनिक या अकार्बनिक वैद्युत संदीप्तिशील 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 ईएल(टीएफईएल) ZnS:Mn है। ईएल पदार्थ की श्रेणी के उदाहरणों में सम्मिलित हैं:
- तांबे के साथ पाउडर जिंक सल्फाइड डोपक(हरे रंग की प्रदीपन उत्पन्न करना) या चांदी(चमकदार नीला प्रदीपन उत्पन्न 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 सम्मिलित है जो डोपेंट के रूप में कार्य करता है।
- समूह(आवर्त सारणी) III और समूह V तत्वों वाले अर्धचालक, जैसे इंडियम फास्फाइड(InP), गैलियम आर्सेनाइड(GaAs), और गैलियम नाइट्राइड(GaN) (प्रकाश उत्सर्जक डायोड)।
- कुछ जैविक अर्धचालक, जैसे [Ru(bpy) ]3]2+(PF6−) 2, जहां bpy 2,2'-बाइपिरिडीन है
प्रयोगात्मक कार्यान्वयन
सबसे सामान्य वैद्युत संदीप्तिशील(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 'एलईसी', एक शब्द है जिसका उपयोग कम से कम 1961[2] से वैद्युत संदीप्तिशील पैनलों का वर्णन करने के लिए किया जाता है। सामान्य विद्युतीय के समीप समतल वैद्युत संदीप्तिशील पैनल पर 1938 से विवृत है जो अभी भी कंट्रोल पैनल(इंजीनियरिंग) प्रदर्श के लिए रात्रिदीप और बैकलाइट के रूप में बनाए जाते हैं। वैद्युत संदीप्तिशील पैनल संधारित्र होते हैं जहां बाह्य प्लेटों के बीच परावैद्युत एक फॉस्फर होता है जो संधारित्र आवेशित होने पर फोटॉन देता है। संपर्कों में से किसी एक को पारदर्शी बनाने से, खुला हुआ बड़ा क्षेत्र प्रकाश उत्सर्जित करता है।[3]
वैद्युत संदीप्तिशील स्वचालित यंत्र पैनल पृष्ठदीपन, प्रत्येक मापक सूचक के साथ विशिष्ट 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 प्रकाशन के रूप में विपणन किया गया।
रात्रिदीप
सेलम और डेनवर, एमए में सिल्वेनिया प्रकाशन विभाग ने एक ईएल रात्रिदीप(दाएं) का उत्पादन और विपणन किया, व्यापार नाम पैनलेसेंट के अंतर्गत लगभग उसी समय जब क्रिसलर यंत्र पैनल ने उत्पादन में प्रवेश किया। ये लैम्प अत्यंत विश्वसनीय सिद्ध हुए हैं, जिनमें से कुछ प्रतिदर्शों को लगभग 50 वर्षों के निरंतर संचालन के बाद भी कार्य करने के लिए जाने जाते है। बाद में 1960 के दशक में, नीधम, एमए में सिल्वेनिया के इलेक्ट्रॉनिक प्रणाली विभाग ने एम्पोरियम, पीए में सिल्वेनिया के इलेक्ट्रॉनिक ट्यूब विभाग द्वारा निर्मित वैद्युत संदीप्तिशील प्रदर्श पैनल का उपयोग करके अपोलो लूनर लैंडर और कमांड मॉड्यूल के लिए कई उपकरणों का विकास और निर्माण किया। रेथियॉन, सडबरी, एमए, ने अपोलो गाइडेंस कंप्यूटर का निर्माण किया, जिसने अपने प्रदर्श -कीबोर्ड इंटरफेस(डीएसकेवाई) के भाग के रूप में सिल्वेनिया वैद्युत संदीप्तिशील प्रदर्श पैनल का उपयोग किया।
बैकलाइट
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पाउडर फॉस्फोर-आधारित वैद्युत संदीप्तिशील पैनल प्रायः द्रव क्रिस्टल प्रदर्श के लिए बैकलाइट के रूप में उपयोग किए जाते हैं। वे अपेक्षाकृत कम विद्युत की खपत करते हुए सरलता से पूर्ण प्रदर्श के लिए मंद, समान प्रदीपन प्रदान करते हैं। यह उन्हें बैटरी से चलने वाले उपकरणों जैसे पेजर, कलाई घड़ी और कंप्यूटर नियंत्रित ऊष्मातापी के लिए सुविधाजनक बनाते है, और तकनीकी संसार में उनकी मंद हरी-सियान चमक सामान्य है। उन्हें अपेक्षाकृत उच्च वोल्टता(60 और 600 वोल्ट के बीच) की आवश्यकता होती है।[4] बैटरी से चलने वाले उपकरणों के लिए, यह वोल्टता युक्ति के भीतर संपरिवर्तित्र परिपथ द्वारा उत्पन्न होना चाहिए। बैकलाइट सक्रिय होने पर यह संपरिवर्तित्र प्रायः श्रव्य व्हाइन या सायरन ध्वनि बनाते है। लाइन-वोल्टता-संचालित उपकरण सीधे विद्युत लाइन से सक्रिय हो सकते हैं; कुछ वैद्युत संदीप्तिशील रात्रिदीप इस प्रकार से कार्य करती हैं। बढ़ी हुई वोल्टता और आवृत्ति के साथ प्रति यूनिट क्षेत्र चमक बढ़ जाती है।[4]
1980 के दशक के समय जापान में तीव्र निगम, फ़िनलैंड में फिनलक्स(ओए लोहजा एब) और अमेरिका में प्लानर सिस्टम द्वारा पतली-फ़िल्म फॉस्फोर विद्युतसंदीप्ति का प्रथमतः व्यावसायीकरण किया गया था। इन उपकरणों में, पतली-फिल्म पीले उत्सर्जक मैंगनीज-डोपित जिंक सल्फाइड पदार्थ में चमकदार, लंबे जीवन प्रकाश उत्सर्जन प्राप्त किया जाता है। इस तकनीक का उपयोग करने वाले प्रदर्श चिकित्सा और वाहन अनुप्रयोगों के लिए निर्मित किए गए थे, जहां कठोरता और व्यापक देखने के कोण महत्वपूर्ण थे, और द्रव क्रिस्टल प्रदर्श ठीक रूप से विकसित नहीं थे। 1992 में, टाइमेक्स ग्रुप यूएसए ने कुछ घड़ियों पर अपना इण्डिग्लो ईएल प्रदर्श प्रस्तुत किया।
वर्तमान में, नीले-, लाल- और हरे-उत्सर्जक पतली फिल्म वैद्युत संदीप्तिशील पदार्थ विकसित किए गए है जो लंबे जीवन और पूर्ण-रंग वाले वैद्युत संदीप्तिशील प्रदर्श की क्षमता प्रदान करती है।
किसी भी स्थिति 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 काँच सामान्यतः अग्र(पारदर्शी) इलेक्ट्रोड के रूप में उपयोग किए जाते है जबकि पश्च इलेक्ट्रोड परावर्तक धातु के साथ लेपित होता है। इसके अतिरिक्त, अन्य पारदर्शी संवाहक पदार्थ, जैसे कार्बन नैनोट्यूब कोटिंग्स या पेडॉट का उपयोग पश्च इलेक्ट्रोड के रूप में किया जा सकता है।
प्रदर्श अनुप्रयोग मुख्य रूप से निष्क्रिय होते हैं(अर्थात, वोल्टता प्रदर्श के किनारे से संचालित होते हैं, प्रदर्श पर एक ट्रांजिस्टर से संचालित होते हैं)। एलसीडी प्रवृत्तियों के समान, सक्रिय आधात्री ईएल(एएमईएल) प्रदर्श भी प्रदर्शित किए गए हैं, जहां प्रत्येक चित्रांश पर वोल्टता बढ़ाने के लिए परिपथिकी को जोड़ा जाता है। टीएफईएल की ठोस-अवस्था प्रकृति सिलिकॉन कार्यद्रव्य पर भी निर्मित बहुत कठोर और उच्च-विभेदन प्रदर्श की अनुमति देती है। 1000 से अधिक लाइन प्रति इंच(एलपीआई) पर 1280 × 1024 के एएमईएल प्रदर्श को प्लानर सिस्टम सहित एक संघ द्वारा प्रदर्शित किया गया है।[5][6]
वैद्युत संदीप्तिशील तकनीकों में प्रतिस्पर्धात्मक प्रकाश तकनीकों, जैसे नियॉन या फ्लोरोसेंट लैंप की तुलना में कम विद्युत की खपत होती है। पदार्थ के पतलेपन के साथ इसने ईएल तकनीक को विज्ञापन उद्योग के लिए मूल्यवान बना दिया है। प्रासंगिक विज्ञापन अनुप्रयोगों में वैद्युत संदीप्तिशील बिलबोर्ड और संकेत सम्मिलित हैं। ईएल निर्माता यथार्थ रूप से नियंत्रित कर सकते हैं कि वैद्युत संदीप्तिशील 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 तथाकथित लैम्बर्टियन विकिरक है: नियॉन लैंप, फिलामेंट लैंप या एलईडी के विपरीत, सतह की चमक सभी कोणों से समान दिखाई देती है; वैद्युत संदीप्तिशील प्रकाश दिशात्मक नहीं है और इसलिए लुमेन या लक्स में मापे गए(तापीय) प्रकाश स्रोतों के साथ तुलना करना कठिन है। सतह से निकलने वाला प्रकाश पूर्ण रूप से सजातीय है और आंख द्वारा ठीक रूप 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 बहुत दूरी से दिखाई देती है।
सैद्धांतिक रूप में, ईएल लैंप को किसी भी रंग में बनाया जा सकता है। यद्यपि, सामान्यतः उपयोग किया जाने वाला हरा रंग मानव दृष्टि की परम संवेदनशीलता से निकटता से मेल खाता है, जो कम से कम विद्युत शक्ति इनपुट के लिए अधिकतम स्पष्ट प्रकाश उत्पादन करता है। नियॉन और फ्लोरोसेंट लैंप के विपरीत, ईएल लैंप ऋणात्मक प्रतिरोध उपकरण नहीं हैं, इसलिए उनके माध्यम से प्रवाहित होने वाली धारा की मात्रा को विनियमित करने के लिए किसी अतिरिक्त परिपथिकी की आवश्यकता नहीं है। अब उपयोग की जा रही एक नूतन तकनीक बहु वर्णक्रमीय फॉस्फोर पर आधारित है जो परिचालन आवृत्ति के आधार पर 600 से 400 एनएम तक प्रकाश उत्सर्जित करती है; यह एक्वा ईएल शीट के साथ देखे जाने वाले रंग बदलने वाले प्रभाव के समान है परन्तु बड़े पैमाने पर।
वैद्युत संदीप्तिशील प्रकाशन का उपयोग अब वायवीय परिप्रेक्ष्य से स्पष्ट दृश्यता के लिए वाहनों की छत पर अक्षरांकीय वर्णों को सम्मिलित करते हुए सार्वजनिक सुरक्षा अभिनिर्धारण के लिए एक अनुप्रयोग के रूप में किया जाता है।[7]
वैद्युत संदीप्तिशील प्रकाशन, विशेष रूप से वैद्युत संदीप्तिशील तार(ईएल वायर) ने वस्त्रों में भी अपना मार्ग बना लिया है क्योंकि कई डिजाइनरों ने इस तकनीक को मनोरंजन और रात्रिकालीन आमोद प्रमोद उद्योग में लाया है।[8] 2006 से, वैद्युत संदीप्तिशील पैनल वाली टी-शर्ट को ऑडियो समानता(ऑडियो) के रूप में शैली के अनुरूप किया गया, टी-तुल्यकारक ने लोकप्रियता की एक संक्षिप्त अवधि देखी।[9] इंजीनियरों ने एक वैद्युत संदीप्तिशील त्वचा विकसित की है जो प्रकाश उत्सर्जित करते हुए भी अपने मूल आकार से छह गुना अधिक फैल सकती है। यह अति प्रत्यास्थ प्रकाश उत्सर्जक संधारित्र(एचएलईसी) पूर्व से परीक्षण किए गए प्रत्यास्थ प्रदर्श के दोगुने से अधिक तनाव को सहन कर सकता है। इसमें एक रोधक प्रत्यास्थलक शीट को अंतर्दाबन करते हुए पारदर्शी हाइड्रोजेल इलेक्ट्रोड की परतें होती हैं। प्रत्यास्थलक परिवर्तन, लुढ़कने और अन्यथा विकृत होने पर चमक और धारिता को बदल देता है। इसके मूल आकार के 480% से अधिक तनाव के अंतर्गत प्रकाश उत्सर्जित करने की क्षमता के अतिरिक्त, समूह के एचएलईसी को मंद रोबोटिक्स प्रणाली में एकीकृत करने में सक्षम होने के लिए दिखाया गया था। विसर्पी मंद रोबोट बनाने के लिए तीन छह-परत एचएलईसी पैनल एक साथ बंधे थे, जिसमें शीर्ष चार परतें प्रकाशित त्वचा और नीचे दो वायवीय प्रवर्तक 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
- ↑ Jump up to: 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.
बाह्य संबंध
- Overview of eएलईसीtroluminescent display technology, and thediscovery of eएलईसीtroluminescence 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
