Способ изготовления пленочного электролюминисцентного индикатора

О П И С А Н И Е 11549897ИЗОБРЕТЕН ИяК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Содиалистических Республик(45) Дата опубликования описания 29.0 б,77 1) М,Кл.з Н 05 В 33/1 Государственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретенийи открыти Авторывзобретен В, И е, В. И, Кононенко и Ф. И, Вергуна Заявител 54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛЕНОЧНОГО ЛЕКТРОЛЮМИНЕСЦЕНТНОГО ИНДИКАТОРА Изобретение относится к области радиоэлектроники и микроэлектроники и может быть использовано при создании буквенноцифровых матричных (сегментных) индикаторов и матричных экранов.В известных способах изготовления пле ночных электролюминесцентных индикаторов (ЭЛИ) постоянного тока на основе Еп 5, активированного Сц, Мп путем термического испарения в вакууме создают слоистую структуру, которую впоследствии подвергают формовке. Процесс формовки (возникновение свечения при первом приложении напряжения) осуществляют путем подачи на индикатор постоянного по величине и знаку напряжения, причем знак минус с постоянного напряжения приходится на слой СцЬ 1,Электролюминесцентные индикаторы обычно работают при конечном напряжении формовки за исключением случая импульсного режима эксплуатации.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ изготовления пленочного ЭЛИ постоянного тока на основе Уп 5, активированного Сц, Мп, который заключается в том, что термическим испарением в вакууме создают слоистую структуру, формуют ее, подавая на индикатор постоянное напряжение, минус на слой Сц.,Я. При этом начальная плотность тока достигает максимальной величины, а затем начинает крутопадать, Во время крутого спада тока развивается свечение индикатора. Через 2 - 3 лин5характер изменения яркости становится монотонно убывающим, а плотность тока практически при всех напряжениях достигает примерно равных величин,Недостаток такого способа заключается10 в том, что при формовке постоянным электрическим напряжением на индикаторе в течение длительного времени выделяется большая мощность. За счет этого температураобразца повышается настолько, что создают 15 ся благоприятные условия для тепловогопробоя, а иногда и сгорания индикатора,кроме того, слой Сц,.Б растрескивается ивспучивается, Это может вести к катастрофическим отказам как при формовке, так и в20 процессе последующей работы, Формовка поизвестному способу не обеспечивает эксплуатационных параметров ЭЛИ. Так их эффективность в импульсном возбуждении сравнительно мала, что препятствует их использо 25 ваншо в микроэлектронной аппаратуре,Цель изобретения - увеличение эффективности ЭЛИ в импульсном режиме возбуждения и уменьшение числа катастрофических отказов.40 45 50 55 50 65 Поставленная цель достигается тем, что в известном способе изготовления пленочных ЭЛИ постоянного тока, включающем термическое испарение в вакууме слоистой структуры; электрод Сц,Я, ХпЯ, активированный Сц, Мп электрод с последующей формовкой, формовку проводят однсполярными импульсами напряжения, длительностью 10 - 100 мкс и частотой следования 1 - 10 кГи, при неизменной скважности 10.От выбора скважности Я существенно зависят статистические показатели формовки технологической операции. При формовке экрана, содержащего 132 элемента, при Я = 10 электролюминесцируют все 132 эле.лепта, т. е. выход равен 100%.При Я = 5 и Я = 20 выход колеблется в пределах 70 - 80%.Типичной причиной отсутствия свечения некоторых элементов являются нарушение целостности слоев вследствие перегрева при Я ( 10, а при Я ) 10 - электрический пробой, так как увеличение скважности требует повышения формующего напряжения. Частота 1 следования импульсов напряжения определяет во многом эксплуатационные параметры ЭЛИ. Так, напряжение питания (в режиме эксплуатации) для ЭЛИ, сформированного заявленным способом, по сравнению с ЭЛИ, сформированным известным способом при постоянном напряжении, уменьшается с увеличечием 1, ассимптотически приближаясь к постоянному значению. Например, для В = 40 нит это уменьшение составляст 14,3% при= 1 кГи, и= 10 кГи.Эффективность ЭЛИ после импульсной формовки увеличивается по сравнению с ЭЛИ после формовки при постоянном напряжении, причем зависит существенно от 1, Например, для В = 40 нит это увеличение эффективности составляет 250% и 450% для частот 1 кГи и 10 кГЦ соответственно, Применение частот более 10 кГц (т. е. длительностей импульсов напряжения менее 10 лкс) неэффективно, так как емкостная составляющая импульсного тока формовки становится сравнимой (постоянная времени ЯС-цепочки ЭЛИ - 0,5 - 2 мсек) и даже большей, чем активная составляющая. Это приводит к значительному увеличению времени формовки, перегреву ЭЛИ, меньшей надежности операции, а при частотах- 50 кГи, - к невозможности осуществить формовку. Кроме того, применение частот, больших 10 кГи, накладывает жесткие требования на технические характеристики генератора импульсов напряжения.П р и м ер 1, Методом термического испарения в вакууме изготовляют четырехслойную структуру: электрод - Сц,.8 - Хп 5, активированный Мп, Сц - электрод. Готовую структуру толщиною 2 мкм подвергают формовке, подавая однополярные импульсы напряжения, минус на слой Сц,5, длительно 5 о 15 20 25 зо 35 стью 10 мкс и частотой следования 10 кГи с напряжением 16 В, с тем, чтобы в конце формовки получить эффективную яркость 20 нит. В момент включения напряжение генератора подсаживается до 10 - 12 В (за счет малой величины нагрузочного сопротивления индикатора), ток быстро возрастает, достигая максимального значения и начинает быстро, а затем все медленнее падать. В момент начала падения тока подсаженное первоначально напряжение возвращается к исходному значению, и появляется свечение индикатора. Первоначально яркость свечения возрастает с уменьшением тока, а затем достигает стационарного значения. На этом процесс формовки заканчивается. Время формовки составляет 10 сек.П р и м е р 2. Изготовленную четырехслойную структуру по примеру 1 далее подвергают формовке однополярными импульсами напряжения, минус на слой Сц,.Я, с длительностью = 100 мкс, а частота следования= 1 кГивремя формовки 5 сек.Для получения сравнительных данных проводят формовку пленочной структуры по известному способу, Напряжение формовки подбирают таким, чтобы в конце формовки установилась эффективная яркость 20 кит.Использование предлагаемого способа изготовления пленочных ЭЛИ постоянного тока на основе ХпЬ, активированного Сц, Мп обеспечивает по сравнению с существующим способом следующие преимущества; увеличение в 2 - 4 раза эффективности электролюминесцентного индикатора в импульсном режиме возбуждения и уменьшение катастрофических отказов в результате обеспечения целостности структуры пленочного индикатора. Формула изобретения Способ изготовления пленочного электролюминесцентного индикатора на основе 2 пЯ, активированного Сц, Мп, включающии термическое испарение в вакууме слоистой структуры: электрод - Сц,8 - ХпЯ, активированный Сц, Мп - электрод с последующей формовкой, отл ич а ющи йся тем, что, с целью увеличения эффективности в импульсном режиме возбуждения электролюминесцентного индикатора и уменьшения числа катастрофических отказов, формовку проводят однополярными импульсами напряжения длительностью 10 - 100 мкс и частотой следования 1 - 10 кГи, при неизменной скважности, равной 10. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. ТИИЭР, т. М 7, 1973, стр. 128.2. Труды совещания по электролюминесценции, Электр олюминесценция твердых тел, Тарту, июль 1969 г., изд. Наукова думка, Киев, 1971 г., стр. 242 (прототип),