[发明专利]真空荧光显示器发光效率计算方法的确定

摘要

本发明公开了一种真空荧光显示器发光效率计算方法，通过选取由8种颜色荧光粉制作的VFD，实验测量每个样品的阳极电流和亮度，应用威布尔分布函数描述其发光效率分布，利用右逼近法定量研究了阳极电压对VFD发光效率的影响，最终给出了VFD发光效率随阳极电压变化的计算方法。本发明的有益效果是，采用上述方法，便可得到由8种颜色荧光粉制作的不同型号VFD发光效率计算公式，该公式不需通过实验测量阳极电流和亮度，只需根据VFD阳极电压的设计值便可准确、快速地获得VFD的发光效率，为生产厂商和研究技术人员进一步精确计算VFD亮度特性、开发高亮度、低电压的VFD产品提供强有力可靠的指导意义。

主权项

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真空荧光显示器发光效率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)]]>令η_*＝1-η/η₀，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_b。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lnln[(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＝-m1nλ   (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.＝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(如步骤4所述)对数据点进行直线拟合，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Rmax2=max{Rk2},]]>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。