[发明专利]真空荧光显示器发光效率计算方法的确定

权利要求书

1.真空荧光显示器发光效率计算方法，其特征在于，方法步骤为：

1)通过实验测量确定参数

通过选取由8种颜色荧光粉：绿粉、白粉、红粉、蓝粉、草绿粉、桔红粉、桔黄粉和淡黄粉制作的真空荧光显示器作为实验样品，按照产品检验规范条件，实测每个样品的阳极电流和亮度，确定发光面积S_b、占空比D_u和阳极电压E_b范围以及不同阳极电压E_b下阳极电流I_b和亮度L的实测值；

2)发光效率随阳极电压变化关系的确定

结合实验样品的发光面积S_b、占空比D_u和阳极电压E_b范围以及不同阳极电压E_b下阳极电流I_b和亮度L的实测值，通过

η[lm/W]=3.142×10-3×L[cd/m2]·Sb[mm2]Eb[V]·Ib[mA]·Du---(1)]]>

计算出其发光效率η的实验值；

3)应用威布尔分布函数描述其发光效率分布

令η^*＝1-η/η₀，η^*与阳极电压E_b的关系服从三参数威布尔分布，其分布函数为

η*=1-exp[-(Eb-Eb0λ)m]---(2)]]>

对式(2)进行变换，可得真空荧光显示器发光效率η随阳极电压E_b变化的威布尔拟合公式：

η=η0×exp[-(Eb-Eb0λ)m]---(3)]]>

式中：E_b0为阳极电压E_b的初始值，η₀为对应于E_b0通过式(1)计算得到发光效率η的初始值，m是威布尔分布的形状参数，λ是威布尔分布的尺度参数；

4)最小二乘法估计两参数威布尔分布形状参数m和威布尔分布的尺度参数λ

设实验数据为(E_bi，η_i)，i＝1，...，n，n为实验中所测阳极电压的个数，将式(3)变换成如下线性关系

ln ln[(η/η₀)^-1]＝mln(E_b-E_b0)-mlnλ                 (4)

令

y＝ln ln(η/η₀)^-1，x＝ln(E_b-E_b0)，a＝m，b＝-mlnλ    (5)

则有线性方程

y＝ax+b                                                (6)

根据式(5)可以把实验数据(E_bi，η_i)转化为线性模型数据

(ln(E_bi-E_b0)，ln ln(η_i/η₀)^-1)＝(x_i，y_i)              (7)

采用最小二乘法对式(7)的数据进行直线拟合，回归直线中系数表达式为

a=Σi=1nxiyi-(Σi=1nxi·Σi=1nyi)/nΣi=1nxi2-(Σi=1nxi)2/n,b=Σi=1nyi/n-a·Σi=1nxi/n---(8)]]>

由式(5)和(8)可得形状参数m和尺度参数λ的估计为

m＝a，λ＝e^-b/a                                        (9)

x_i与y_i的决定系数表达式为

R2=(Σi=1nxiyi-(Σi=1nxi·Σi=1nyi)/n)2(Σi=1nxi2-(Σi=1nxi)2/n)·(Σi=1nyi2-(Σi=1nyi)2/n)---(10)]]>

5)用右逼近法估计三参数威布尔分布参数

采用右逼近法估计三参数威布尔分布式(3)中的E_b0，以便获得最佳的拟合效果，该方法具体描述如下：首先取E_b01＝min{E_bi}为参数E_b0的初始值，做参数变换(E_b0i-E_b01，η_i)，将三参数转化为二参数威布尔分布，用最小二乘法对数据点进行直线拟合，如步骤4所述，由式(10)计算出相应的决定系数然后选取步长Δ，从E_b02＝E_b01-Δ，E_b03＝E_b02-Δ，...，E_b0k＝E_b0(k-1)-Δ，...(k＝1，2，...，n)开始下降，从右逼近E_b0，即E_b0≤E_b0k≤E_b1，重复上述步骤，求出每次的决定系数最后，取通过选择最大的就可以由式(8)和式(9)得到式(3)中的形状参数m和尺度参数λ，进而能够确定VFD发光效率η随阳极电压E_b变化的威布尔拟合公式。