Матричный электролюминесцентный индикатор

 

Изобретение относится к приборостроению , в частности к устройствам визуального отображения информации. Цель изобретения - повышение надежности индикатора и повышение яркости и контрастности изображения. Для этого слой защитной жидкости выполнен из сегнетоэлектрического жидкого кристалла, а металлические вертикальные электроды расположены в углублениях непрозрачной диэлектрической подложки заподлицо с ее поверхностью, что обеспечивает установление емкостного контакта между слоем электролюминофора и горизонтальными электродами, исключает травмирование слоя люминофора в процессе изготовления и электромиграционные процессы в рабочем режиме и позволяет снизить рабочие напряжения индикатора. 1 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sI)s H 05 В 33/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ KOMVITE T

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4664225/24 (22) 20.03.89 (46) 15.04,91. Бюл. № 14 (71) Институт кибернетики им. В.M.Ãëóøêîва (72) В.А.Климентович и Н,Г,Куземко (53) 681.327 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 11333344440022, кл. Н 05 В 33/22, 1983.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1334401, кл, Н 05 В 33/22, 1983. (54) МАТРИЧНЫЙ ЭЛЕК1 РОЛЮМИНЕСЦЕ НТН Ы Й И НДИ КАТО Р (57) Изобретение относится к приборостроению, в частности к устройствам визуального отображения информации. Цель

Изобретение относится к электронной технике, в частности к устройствам визуального отображения информации, Целью изобретения является повышение надежности индикатора и повчшение яркости и контрастности изображения, На чертеже изображена схема индикатора.

Матричный электролюминесцентный индикатор (ЭЛИ) содержит прозрачную диэлектрическую подложку 1, прозрачные горизонтальные электроды 2, слой защитной жидкости 3, непрозрачную диэлектрическую подложку 4, в углублениях которой сформированы металлические вертикальные электроды 5, второй слой прозрачного диэлектрика 6, слой электролюминофора 7, первый слой прозрачного диэлектрика 8.

Диэлектрическая подложка 1 выполнена из листового стекла, горизонтальные

„... Ж „„1642597 А) изобретения — повышение надежности индикатора и повышение яркости и контрастности изображения. Для этого слой защитной жидкости выполнен из сегнетоэлектрического жидкого кристалла, а металлические вертикальные электроды расположены в углублениях непрозрачной диэлектрической подложки заподлицо с ее поверхностью, что обеспечивает установление емкостного контакта между слоем электролюминофора и горизонтальными электродами, исключает травмирование слоя люминофора в процессе изготовления и электромиграционные процессы в рабочем режиме и позволяет снизить рабочие напряжения индикатора. 1 ил. электроды 2 — из полупроводниковой пленки двуокиси олова (SoOz), иногда с добавкой двуокиси индия (!пО ). Металлические вертикальные электроды 5 выполнены иэ металла с большим коэффициентом отражения, например из алюминия, имеющего хорошую адгезию при термовакуумном напылении и коэффициент отражения

0,99 в видимом спектральном диапазоне.

Диэлектрик 6 — это слой SiOz, созданный методом термовакуумной сублимации твердой двуокиси кремния с последующей конденсацией на подложке 4. Слой электролюминофора 7 имеет толщину 1 мкм и создается осаждением из паровой фазы пленки ZnS. С целью повышения яркостных характеристик и надежности слой люминофора активируют марганцем Мп и хлором Cl. Устройство герметизируется по краям, а к выступающим частям вертикаль1642597

10

25

50 ных и горизонтальных электродов присоединяются внешние выводы (не показаны).

Индикатор работает следующим образом.

При подаче переменного (или.импульсного) напряжения на электроды 2 и 5 в месте их пересечения к слою электролюминофора

7 и жидкого кристалла 3 прикладывается напряжение. В этой системе из двух последовательно соединенных емкостей (люминофора и жидкого кристалла) начинает протекать емкостный ток, вызывающий свечение люминофора. Одновременно в слое жидкого кристалла происходит переориентация молекулярных цепей, что ведет к просветлению этого слоя. Вследствие этого

507; фотонов, возбужденных в прозрачном слое люминофора, через образовавшееся просветленное окно из жидких кристаллов, электрод 2 и подложку 1 попадают в зрительную систему наблюдателя, Остальные

507; (направленные в противоположную сторону) проходят через диэлектрик б и, отразившись от электрода 5, также выводятся в сторону наблюдателя. Это дает возможность почти в 2 раза (за вычетом излучения, поглощенного в слоях) увеличить внешнюю квантовую эффективность ЭЛИ. Учитывая, что работа с такими приборами практически всегда происходит в присутствии внешнего фона, его часть, попавшая в просветленное окно в слое жидких кристаллов, и, пройдя через слой люминофора и диэлектрика 6, а также отразившись от слоя 5, возвоатится к наблюдателю и внесет свой вклад в световой поток. Поэтому, чем больше яркость фона, тем выше его вклад в световой поток. В известных ЭЛИ увеличение внешнго фона ведет к уменьшению контрастности за счет уменьшения разности в яркости между светящимся знаком и фоном. В предлагаемом индикаторе величина фона остается практически постоянной, так как она определяется только отражением от лицевой панели прозрачной подложки 1 и границы раздела между слоями 1 и 2, То же излучение, что прошло через эти слои, поглощается слоем жидких кристаллов и, таким образом, не повышает яркости фона. Вследствие этого более чем в 2 раза возрастает контрастность предлагаемого ЭЛИ при прочих равных условиях, которая к тому же растет с увеличением яркости внешнего освещения, в то время, как в существующих конструкциях этот процесс имеет обратный, отрицательный характер.

Положительную роль играет и предлагаемом индикаторе слой жидких кристаллов.

С одной стороны, он служит в качестве защитной жидкости между слоем люминофора и горазонтальными электродами, Его роль заключается в установлении емкостного контакта между этими слоями, вследствие чего не происходит травмирования слоя люминофора в процессе изготовления и отсутствуют электромиграционные процессы в рабочем режиме, что, естественно, ведет к росту надежности ЭЛИ. С другой стороны, обладая свойством поляризуемости, слой жидких кристаллов позволяет снизить рабочие напряжения индикатора по сравнению с известными конструкциями, что также положительно сказывается на надежности и долговечности работы, а также снижает требования к элементам коммутации схем управления.

Отсутствие черненного слоя в предлагаемой конструкции ведет к упрощению технологии изготовления ЭЛИ, Расположение слоя жидких кристаллов впереди слоя люминофора (по отношению к наблюдателю) позволяет не только так же эффективно использовать отраженный в обратную сторону поток излучения, но и. избежать появления ореола вокруг индицируемого элемента за счет некоторой "канализации" этого излучения в сторону наблюдателя и отсутствия ввиду этого являения параллакса в плоскости наблюдателя.

Увеличение надежности работы ЭЛИ достигается также за счет утапливания непрозрачных металлических электродов 5 в приповерхностный слой диэлектрической подложки 4. Это объясняется тем, что при нанесении слоя диэлектрика и люминофора на выступающие электроды у их границы (на ступеньке) толщина слоя диэлектрика будет меньше, чем на остальных участках, Вследствие этого именно на этих участках концентрируется наибольшая напряженность прикладываемого электрического поля, что ведет к усиленному злектромиграционному процессу, снижающему электрическую прочность диэлектрика. В данной конструкции слой диэлектрика наносится на ровную поверхность, имеет одинаковую толщину по всей поверхности, что, естественно, снижает вероятность проявления описанных процессов и увеличивает надежность ЭЛИ в целом, Формула изобретения

Матричный электролюминесцентный индикатор, содержащий прозрачную диэлектрическую подложку с расположенными на ее поверхности прозрачными горизонтальными электродами, слой защитной жидкости, первый и второй слои прозрачного диэлектрика, между которыми расположен слой электролюминофора, и непрозрачную диэлектрическую подложку с расположен1642597

Составитель Е.Конюшенко

Техред М.Моргентал Корректор Т.Малец

Редактор Е.Копча

Заказ 1152 Тираж 47б Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 ными на ней непрозрачными металлическими вертикальными электродами, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения надежности индикатора и повышения яркости и контрастности изображения, слой защитной жидкости расположен между первым слоем прозрачного диэлектрика и прозрачной диэлектрической подложкой металлические вертикальные электроды расположены в углублениях непрозрачной диэлектрической подложки заподлицо с ее поверхностью, второй слой прозрачного ди5 электрика нанесен на непрозрачную диэлектрическую подложку, слой защитной жидкости выполнен из сегнетоэлектрического жидкого кристалла.