Кольоровий електролюмінесцентний екран колективног о користування

Изобретение относится к оптоэлектронике, в частности, к цветным электролюминесцентным экранам коллективного пользования, которые могут найти применение при создании больших информационных систем, используемых в различных отраслях промышленности, зрелищных объектах, школах и т.п. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является цветной электролюминесцентный экран коллективного пользования, состоящий из набора индикаторных модулей, каждый из которых содержит корпус, собранный из отдельных пустотелых элементов так, что имеющиеся в них углубления расположены в двух взаимно перпендикулярных направлениях. В этих углублениях неподвижно закреплены излучающие ячейки, в качестве которых служат, в частности, электролюминесцентные структуры. Вывод излучения производят через лицевую панель. Излучающие ячейки со стороны своих подложек взаимосвязаны с системами столбцовых и строчных электродов, проходящими как в нижней части пустотелых элементов, так и в промежутках между ними. Экран обладает возможностью отображения информации любого вида, включая работу в телевизионном режиме. Он имеет достаточно высокие показатели по яркости и контрастности. Однако площадь излучающей поверхности такого экрана ограничена следующими факторами: - наличием связей излучающей ячейки с лицевой панелью со стороны их излучающей поверхности; прохождением системы строчных и столбцовых электродов в промежутках между отдельными пустотелыми элементами. Кроме того, такие экраны сложны в изготовлении, так как для каждого индикаторного модуля характерно наличие большого числа разнородных конструктивных элементов, имеющих различные геометрические формы и размеры. Этот же фактор приводит к усложнению сочленения и состыковки их в большой экран и, соответственно, к увеличению механических и электрических связей, а значит и к снижению надежности. В подобной конструкции под действием различных дестабилизирующих факторов (например, термоударе, повышенной влажности или вибрации) возможно неустранимое повреждение как механических, так и электрических связей, что также приводит к снижению надежности. В основу изобретения поставлена задача создания цветного электролюминесцентного экрана, в котором особая конструкция излучающих ячеек и их подключение к системам столбцовых и строчных электродов обеспечивает увеличение площади излучающей поверхности как всего индикаторного модуля, так и экрана в целом, а также упрощение технологии его изготовления и за счет этого повышение надежности. Поставленная задача решается тем, что в цветном электролюминесцентном экране коллективного пользования, содержащем набор индикаторных модулей, каждый из которых имеет корпус с углублениями, расположенными рядами во взаимно перпендикулярных направлениях и массив излучающих ячеек, неподвижно закрепленных в этих углублениях и взаимосвязанных с системой столбцовых и строчных электродов со стороны подложек этих ячеек, согласно изобретению, корпус выполнен монолитным, а в качестве излучающей ячейки использована плоская мозаичная структура, состоящая из отдельных элементов по числу цветов, плотно прилегающих друг к другу и плотно входящих в соответствующее углубление, при этом каждый элемент такой структуры представляет собой многослойный излучатель с активной керамической подложкой, причем все излучатели каждой мозаичной структуры объединены в центральной части ее нижней поверхности общей контактной площадкой, взаимосвязанной в каждом ряду с соответствующим столбцовым электродом, нанесенным на тыльную поверхность корпуса, а строчные электроды каждого индикаторного модуля выполнены в виде параллельных полос по числу цветов, расположенными в параллельных плоскостях на различных глубинах в части корпуса, находящейся ниже углублений, причем нижние электроды каждого излучателя определенного цвета в каждой мозаичной структуре в своем ряду взаимосвязаны с соответствующим строчным электродом. При этом соединение общих контактных площадок излучателей со столбцовыми электродами, а также нижних электродов излучателей со строчными электродами выполнено с помощью металлизированных отверстий. Использование монолитного корпуса в сочетании с предлагаемым конструктивным выполнением мозаичной структуры, ее размещением в этом корпусе, а также с тем, что в качестве элемента мозаичной структуры используют многослойный излучатель с активной керамической подложкой позволяют достаточно просто и надежно закреплять излучающие ячейки в каждом модуле, обеспечивая при этом их максимально возможную плотность и повышая за счет этого площадь излучающей поверхности. Для заявляемого экрана характерно наличие однородных конструктивных элементов с одинаковыми геометрическими размерами, что также, помимо упрощения технологии его изготовления, повышает площадь излучающей поверхности. Так, например, элемент мозаичной структуры может быть выполнен в виде равностороннего шести-, четырехили треугольника, а сами структуры закреплены по отношению друг к другу таким образом, что общая площадь излучающей поверхности индикаторного модуля будет практически равна площади его лицевой поверхности. Расположение системы столбцовых и строчных электродов в корпусе и подключение их к общим контактным площадкам и нижним электродам излучателей, например, с помощью металлизированных отверстий, также повышает плотность размещения связей (не используя для этого части излучающей поверхности), упрощает сборку этих элементов в индикаторный модуль и создает возможность просто и надежно реализовать одностороннее управление. Таким образом, все перечисленные выше факторы позволяют создать компактный твердотельный индикаторный модуль с увеличенной площадью излучающей поверхности, из которого могут быть набраны цветные экраны коллективного пользования любого типоразмера, характеризующиеся высоконадежными электрическими и механическими связями при более простой технологии изготовления. На фиг.1 представлен общий вид заявляемого экрана, состоящего из набора индикаторных модулей; на фиг.2 - вид в разрезе одного из индикаторных модулей; на фиг.3 - вид сверху одного из индикаторных модулей. Экран состоит из набора расположенных в одной плоскости индикаторных модулей 1 (фиг.1). Каждый модуль 1 содержит корпус 2, выполненный монолитным и имеющий углубления 3, расположенные рядами в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Модуль имеет массив излучающих ячеек 4, неподвижно закрепленных в углублениях 3 и взаимосвязанных со стороны подложек с системой столбцовых электродов 5 и строчных ("цветных") электродов 6 (фиг.3). В качестве излучающей ячейки 4 использована плоская мозаичная структура, состоящая из отдельных элементов по числу цветов, плотно прилегающих друг к другу и плотно входящих в соответствующее углубление 3. На чертежах такая структура показана в виде таблетки, хотя для достижения целей данного изобретения возможно использование и иной формы этой структуры, например, равностороннего многоугольника. Форма выполнения углублений 3 должна быть выбрана в соответствии с формой выполнения мозаичной структуры. На фиг.2, 3 элементы 7, 8, 9 представляют собой три сегмента пленки 4 соответственно красного, синего и зеленого цветов свечения, полученных радиальным секционированием таблетки и имеющих одинаковую площадь излучательной поверхности. Возможно получение таких элементов и параллельным секционированием. Каждый из элементов 7, 8, 9 этой структуры представляет собой многослойный излучатель с активной керамической подложкой. Все элементы 7, 8, 9 каждой мозаичной структуры объединены в центральной части ее нижней поверхности общей контактной площадкой 10, взаимосвязанной в каждом ряду с соответствующим столбцовым электродом 5, нанесенным на тыльную поверхность 11 корпуса 2. Нижний электрод каждого излучателя 7, 8, 9 определенного цвета в каждой мозаичной структуре в своем ряду взаимосвязан с соответствующим строчным электродом 6. При этом строчные электроды 6 выполнены в виде параллельных полос по числу цветов 12, 13, 14 (например, красный, синий и зеленый), расположенных в части корпуса, находящейся ниже углубления 3. Взаимосвязь общих контактных площадок 10 со столбцовыми электродами 5, а также нижних электродов излучателей 7, 8 и 9 со строчными электродами 6 соответственно осуществлена с помощью металлизированных отверстий 15, что позволяет обеспечить надежные электрические контакты при относительно простой технологии их изготовления. Следует отметить, что благодаря тому, что строчные электроды распределены в толще корпуса, соединение торцевых контактных площадок одного модуля (на фигурах не показаны) с торцевыми контактными площадками соседних модулей, например, с помощью распайки, будет служить также и дополнительным надежным механическим соединением. К тому же в процессе изготовления в местах стыка металлизированных участков возможно нанесение слоев легкоплавкого металла и их соединение может быть обеспечено простым нагревом до температуры плавления этого металла. Для улучшения яркостных характеристик и обеспечения монолитности модуля 1 его заливают компаундом 16, содержащим светорассеивающую добавку. Заявляемый цветной электролюминесцентный экран работает следующим образом. При подаче на соответствующие столбцовые и строчные электроды 5, 6 знакопеременного импульсного напряжения, например, частотой 1 2гКц и амплитудой 180 - 200В, загораются отдельные излучатели 7, 8 или 9 мозаичной структуры требуемого цвета свечения. Сканирование путем подключения определенных строчных электродов 6, осуществляемое с помощью специальных схем управления (на фигурах не показаны), дает возможность построчного воспроизведения необходимой информации в модуле 1 или по определенной программе во всем экране. Пример реализации. Цветной электролюминесцентный экран коллективного пользования состоит из набора (4 ´ 4) индикаторных модулей, расположенных в одной плоскости. Каждый модуль 1 содержит корпус 2 с площадью поверхности (704 ´ 704)мм2, выполненный из монолитной светопоглощающей керамики марки Т-1. На лицевой стороне корпуса выполнены углубления 3, расположенные рядами в двух взаимно перпендикулярных направлениях (всего 64 ´ 64). Каждое углубление имеет цилиндрическую форму диаметром 12,0мм и высотой 0,7мм. В теле корпуса расположена система строчных ("цветных") электродов 6, выполненных из алюминия толщиной 10мкм и шириной 1,5мм. С тыльной стороны корпуса расположена система столбцовых алюминиевых электродов толщиной 1,0мкм и шириной 4,5мм. Каждое углубление имеет по четыре отверстия 15, связывающих углубления с соответствующим строчным (3 отверстия) и столбцовым (1 отверстие) электродом. Каждый модуль 1 имеет массив излучающих ячеек 4, образующих мозаичную структуру, состоящую из отдельных (трехцветных) элементов 7, 8 и 9 в форме секторов, плотно прилегающих друг к другу и плотно входящих в соответствующее углубление. Каждый из элементов 7, 8 и 9 представляет собой многослойный излучатель с активной керамической подложкой и через соответствующие отверстия в теле корпуса имеет электрический контакт с соответствующим "цветным" строчным и "общим" столбцовым электродами. Таким образом, заявляемый цветной электролюминесцентный экран имеет компактную конструкцию с увеличенной площадью излучающей поверхности и уменьшенными массогабаритными размерами. Он прост в изготовлении и имеет меньшую себестоимость, так как весь цикл его изготовления может быть организован на основе высокопроизводительного микроэлектронного производства. Одновременно с этим в данном экране обеспечены высоконадежные электрические и механические связи как отдельных элементов модуля, так и всего экрана в целом.