Електролюмінесцентний індикатор

1. Электролюминесцентный индикатор, содержащий керамическую подложку, на од ной поверхнос ти которой пос лед овательно расположены электролюминесцентный, диэ лектрической слои и растр прозрачных полосковых электродов, а на противоположной поверхнос ти под ложки рас тр полосковых электрод ов, скрещенный под прямым углом с растром прозрачных электродов, отличающ и й с я тем, что под ложк а выполнена из светологлощающего материала с.диэлектрической проницаемос тью большей п напрзапени и. пе рп енд ику ляр н ом по ве рх н ос ти керамической подложки, чем в параллельном направлении, и снабжена рядом взаимно параллельных углублений, в которых расположены электролюминесцентный, диэлектрический слей и прозрачные лолосковые э лектрод ы, причем между углу блениями расположены промежутки из керамического материала подложки. 1 С 2. Электролюминес центный инд икатор с по п. 1 , о т л и ч а ю щ и й с я тем, что отнош ение д иэ лектричес ких проницаемо-стей в направлениях перпенд ику лярном и параллельном подложке не менее 10. с» оо О Изобретение относится к э лектронной техник е, а именно к облас ти э лектролюминесцентных тонкопленочных светом злузающих устройс тв, и может быть использовано при создании систем визуального отображения информации. Известен электролюмииесцентный имдикатор[11 содержащий нанесенную на керамическую под ложку э лектролюминесцентную структуру, сос тоящ ую из проводящ его слоя, первого диэлектрического слоя, электролюминес центного слоя, второго диэ лектричес кого и прозрачного проводящ его с лоя. Инд икатор содержит также изолирующ ий диэлектрический слой с высоким є ( £ ~ И из к ерамик и толщ иной д о 40 мк м. Так им образом, первый проводящ ий слой оказывается заключенным в многос лойную керамическую под ложку. Данное решение обладает малой контрастнос тью, т.к. контрастнос ть пред лагаемого у с тройс тва о бес печ ив ае тс я за с че т уменьшения отражения излучения злектролюминесцентного слоя от поверхнос ти керамической подложки. Однак о для получения высококонтрас тного изображения в условиях высокого уровня внешней освещеннос ти этого нед ос таточно, т.к, существует отражение внешнего излучения от границ прозрач ных проводящ его и диэлектрического слоев О 9880 ЭЛМ и первого диэ лектрического с лоя. А также отражение собс твенного излу чения ЭЛМ с лоя от границ ЭЛМ - слой - первый диэлек трический с лой, проводящий слой первый диэлектрический слой. 5 Наиболее близким по технической сущ нос ти к заявляемому устройс тву является выбранное а качестве прототипа устройс тво [2], в котором па од ной с тороне керамической под ложки рас положен ЗЛМ-с лой. диэ - 10 л ек трич ес к ий с ло й, п ер в ый рас тр прозрачных электродов, а на д ругой с тороне керамической под ложки расположен второй рас тр прозрачных э лектродов. При этом керамическая под ложка из прозрачного д иэ - 15 лектрического материала с выс оким £ и толщиной до 80 мкм. Контрас тнос ть в данном решении невы сока, т. к. использование прозрачной под ложки не позволяет' уменьш ить отражение 20 собс твенного излу чения злектролюминес центної о слоя, а также отражения внешнего излучения от границ прозрачного проводя щего и диэлек трического и э лекгролюминесцентмого слоев, 25 В основу изобретения пос тавлена задача создания злектролюминес центного индикатора, в котором повыш ение контрас та обеспеч ивается выполнением серамической под ложки из светопог лощающего материэ - 30 ла специальной конс трукции и за счет этого повышается яркос ть свечения и повышается надежность ус тройс тва. Пос тавленная задача решается тем, что а электролюммнесцентном инд икаторе, со- 35 держаще .ерамическу ю под ложку, на од ной поверх «ос ти которой последовательно расположены э лектролюмипес центный, ди электрический с лои и рэс тр прозрачных электродов, а на противоположной поверх- 40 нос ти под ложки - рэстр полосковых электро д ов, скрещ енный под прямым у глом с рас тром прозрачных электрод ов, согласно изобр э тению подложка выполнена из свето поглощающего материала с диэ лектриче- 45 с кой пр о ни ц а ем ос ть ю б о льш ей в направлении, перпендику лярном поверхно сти керамической под ложки, чем в парал лельном направлении, и снабжена рядом взаимно параллельных углу блений, в кото- 50 рых расположены э лектролюминесцентный, диэлек трический слои и прозрачные полосковые э лектрод ы, причем между углублени ям и рас п о л ож ен ы п ро м ежу тк и из керамического ма геризяа подложки. 55 Выполнение керамической подложки из светопоглощающего материала, а также наличие выс тупов из э того материала между углублениями приводит к увеличению контраста из-за упомянутого свойс тва применяе мого материала. Уменьш ается час ть отраженного и рассеянного внеш него света, а также света, излучаемого в электролюминес центном с лое, и проникающего в сос едние полосы. За счет анизотропнос ти д иэ лектричес кой проницаемос ти также у меньш аетс я возможная зас ветка с ос ед них у час тков э лектролюминес центного с лоя. Наконец, размещение э лектролюминесцентного, диэлектрического с лоев и полосковых прозрачных э лек тр од ов в у глу б л ен иях также уменьш ает час ть света, излучаемого э лектролюминесцентным с лоем, попад ающего в соседние учас тки (уменьшение фоновой засветки), и увеличивает ярк ос ть излучения, т.к. час ть излучения дополнительно направляется в с торону наблюдателя. Предлагаемое тех ничес кое реш ение схематически изображ ено на фиг. 1. На фиг. 2 пред с тавлено с хематическое с троение электролюминес центной с трукту ры, нанесенной в углу бления. Пред ложенный индикатор (фиг. 1) с одержит керамическую под ложку 1 с рас тром электрод ов 2. На противоположной с тороне под ложки выполнена сис тема прод ольных углублений 3, параллельных друг другу и перпендику лярных нижнему рас тру электродов. В углу блениях, по всей их поверхнос ти, рас п о лож е на ЭЛ М с тру к ту р а 4, повторяющая их кон фигурацию. Таким образом верхняя поверхнос ть подложки представляет с обой ряд параллельных полос ЭЛМ с трукту ры, которые э лектрически изолированы путем разделения их полосами керамической под ложки 5. ЭЛМ-с труктура, предс тавленная на фиг. 2, содержит расположенные на подложке 1, последовательно: э лектролюминесцентный слой 2, д иэ лектрический с лой 3 и прозрачный провод ящ ий с лой 4. На противополож ной с тороне под ложки рас положен второй проводящий слой 5. Предложенное устройс тво работает следующим образом. При под аче на вывод ы электродов нижнего рас тра 5 (фиг. 2) и прозрачных э лектродов А электролюминес центной с тру кту ры 2 знак опеременног о и ли синусоидального напряж ения,, ^оторое превышает пороговое напряж ение, ячейки, находящ иеся на пересечении электрод ов 2 и 4 строки и столбца, начинают излучать поток света. Попеременной подачей на соответс твующие строки и столбцы питающего напря жения можно полу чить любу ю с ветову ю информацию. Форма углу блений в керамической подложке может быть различной: треугольная, прямоугольная, овальная, трапециевидная и 98B0 т.д. При любой форме цель изобретения достигается, хотя, изменяя форму углублений, где "Ь" и "а" - соответственно ширина мы можем менять диаграмму направленности излучения и соответственно получать из- углублений и выступов по линии поверхно-5 лучатели с заранее заданными сти керамической подложки, В -линейное разрешение индикатора. характеристиками излучения (диаграммой направленности). Если формирование уг- Ч Ч Ширина "а" всегда должна быть меньше лублений проводят в "сырой" керамике, то Ь , чтобы излучающая поверхность была это формирование выполняют с помощью больше пассивной поверхности. Выбирая 10 специального устройства, имеющего высту- "Ь" и "а" учитывается, что в>100 мкм - этот пы определенного размера, и затем произ- предел определяется разрешающей способводят спекание подложки в специальной ностью глаза, а ширину "а" выбирают из печи с программируемым температурным условия 100 мкм>а>10 мкм. профилем и временем нахождения а соотМинимальная величина а>10 мкм опре-15 ветствующих температурных зонах. В дан- деляется механической прочностью стенок ном изобретении спекание сырой керамики между углублениями, необходимой для обсовмещают с операцией обработки керами- работки их сошлифовкой ЭЛМ-структуры. ки для придания ей анизотропных свойств. Частота сформированных на подложке При всех остальных способах выполнения углублений операцию формирования углубуглублений определяется просто из заданлений проводят после спекания керамики ного линейного разрешения и равна |j , ГДЄ для придания ей анизотропных свойств. В -линейное разрешение индикатора. Подложку выполняют из монолитной, Глубина формируемых на подложке уганизотропной непрозрачной керамики. Налублений а нижнем пределе определяется пример, керамики на основе титана бария с 25 требованием сохранения ЭЛМ-структуры в добавками оксида 10, углублениях без повреждений при сошлилантоноида й £1 фовке и в то же время должна быть достаточ-ной (ВаТЮз)х(Ьп2Оз)і-х с для получения задан ног о анизотропией положительного эффекта. где сі - диэлектрическая проницаемость, 30 Максимальная глубина углублений опперпендикулярная к верхней поверхности ределяется с одной стороны механической керамики, £2 - диэлектрическая проницаепрочностью подложки, а с другой стороны Сужением диаграммы направленности излумость, параллельная поверхности керамики. Такая анизотропная керамика обеспечивает чения (т.к. чем глубже, тем уже диаграмма надежность выдачи информации по строкам 35 направленности и кроме того ухудшаются или столбцам, т.к. Е] >еа , что позволяет условия внешней засветки). исключить зажигание соседних ячеек. Исчисление глубины углублений в подКерамическая подложка в предлагаеложке происходит о і кромки ^поверхности мом изобретении выполняет не только функерамики. кцию механической основы - подложки, па 40 Указанная в заявке анизотропность кекоторую наносят ЭЛМ-структуру и электрорамики определяет надежность выдачи инды, но и является активным элементом излу*' формации данным столбцам за счет чателя, выполняя роль основного исключения самопроизвольного загораний токоограничивающего слоя-теплоотаода, а соседних ячеек. также задает фирму поверхности индикато- 45 Пример реализации устройства. ра, приводящую к улучшению его параметВ качестве подложки использована неров. прозрачная, монолитная керамика типа ВСЕ Толщина подложки выбирается в предетолщиной 0,7 мм. Диэлектрическая пронилах 0,3-1,0 мм. цаемость (после специальной обработки для 50 получения анизотропии): Е \ -1,6 X10; а'Ю3. Размер подложки 150x150 мм, разПри этом толщина подложки ограничемер рабочего поля 140x140 мм с числом элена с одной стороны требованием ее механиментов 1,76 *1(Л На одной из поверхностей ческой прочности, а с другой стороны тем, ,что брать подложку с толщиной более 1 мм керамики на всю длину рабочего поля нецелесообразно в связи со значительной 55 сформирована система продольных параллельных углублений овальной формы (по температурной нестабильностью электричепрофилю). Высота углублений (h) от уровня ских свойств при значении є\ > 105. кромки поверхности керамической подложки составляет 25 мкм, а линейный размер на Ширина полос углублений определяется из формулы: 9080 поверхнос ти под ложки с ос тавляет 330 мкм (т.е. линейное разрешение д анного инд икатора равно 3 лин/мм). Полос ы углу блений в под ложке разд елены полос ами керамики, прич ем (Ь+ а)^338 ±10 мкм, b - ш ирина по- 5 лос ы углубления в керамической под ложке, а "а" - ширина полос ы керамики, разд еляющей полос ы углу блений с ЭЛ М-с трукту рой, b ^ЗОО мкм, "а" «* 30 мкм. В полос ах углублений под ложки рас положена ЭЛМ-с трукту- 10 рэ , с од е ржащ а я ( рас с м а тр ива я о т у глу бления и поверхнос ти керамической под ложки) электролюминес центный с лой, выполненный из су льфида цинк а, легированного марганцем (0,8 вес.%), толщина 0,5 15 мкм; диэ лек трический с лой, выполненный из окс ид а иттрия, толщиной 0, 15 мкм; прозрачный проводящ ий с лой, выполненный из оксид а олова, пегирооышого фтором (5 вес.% ), толщиной 0,3 мкм. С противополож- 20 ной стороны под ложки нанесена с ис тема тонкопленочных э лектрод ов, выполненных из слоев николь-медь. Таким образом, пред лагаемый э лектролюминес центный матричный инд икатор об- 25 ладает Следующими преимуществами: I. Повышенной надежностью устройс тва за счет: 8 а) увеличения механической и э лек три ческой прочнос ти, б) исключения межс толбцовых закоротоки пробоео, в) ис ключения заж игания в с ос ед них ячейках, г) надежнос ти воспроизвед ения инфор м а ц ии п о с тр ок а м и л и с то л б ц а м пр и £1 > > & . П. Усилением ярк ости свечения устройеггпа за счет: а) увеличения ак тисчой излучающей по верхнос ти ЭЛМ-с трукту ры; б) дополнительного выход а излучения через торцы ЭЛМ-с труктуры а углублениях после сошлифовки; в) за счет сужения д иаграммы направ леннос ти излу чения при рас положени и ЭЛМ-с труктуры в углублениях, г) за счет дополнительного выхода излу чения из углубления после отражения от бо ковой поверхнос ти. III. Улучш ением контрас тнос ти излучения: - за счет уменьшения отраженнос ти по верхнос ти керамической под ложки, - за счет анизотропнос ти керамической подложки. 9880 Фиг 2 Упорядник М.РахлІн Замовлення 4556 Техред М.Моргентал Коректор Л.ФІль Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, КиТв-53, Львівська пл„ 8 Відкрите акц іонерне товариство "Патент", м. Ужгоро д, вул.Гвгар Іна, 101