Электролюминесцентная ячейка

Своз СоветскихСеаралмстическмхРасвублк ОП ИСАКИИИЗОБРЕТЕН ИК АВТОРСКОМУ СВИДЮЯЛЬСТВУии 674257 Ь",.(23) Приоритет ееударатааний каетвт СССР аа далем хзабретве х вткрмтай(71) Заявитель ситет им. И, И. Мечникова десскии государственный ЛЮМИНЕСЦЕНТНАЯ ЯЧЕЙКА 54) ЭЛЕ 2 Изобретение относится к области электролю . мииесцентных устройств и может быть использовайо в качестве запоминающей ячейки.Известны электролюминесцентные ячейки наоснове Еп 8, 810 з, в которых,.свечение возникает если имеются области с повышенной концентраппей электрического поля, Такие локальные поля образуются обычно в результате ионизации зара иее введенных в люминофор примесей и образования пространственного положительного заряда вследствие ухода электронов 11.1 ОИз известных электролюминесцентных ячеек наиболее близким техническим решением к изоб. ретению является электролюминесцентная ячейка, в которой люминофор - окись алюминия - йь лучеи электрохимическим окислением алюминия. Одним электродом является алюминий, вторым - йанесенный на окисную пленку прозрачный электр. род. Вольтяркостная характеристика такой ячейки представляет собой экспоненциальную или степенную зависимость яркости от напряжения 2.Недостатком такой электролюминесцентной ячей. ки является то, что вольтяркостные характерно тики, снятые при последовательном уменьшении напряжения, совпадают с вольтяркостными харак. теристиками, снятыми при последовательном увеличении напряжения, Это говорит об отсутствии запоминающих свойств у электролюминесцентной ячейки.Целью настоящего изобретения является достижение запоминающих свойств ячейки путем получения оптического гистерезиса ее вольтяркостной характеристики, когда значения яркости, зафиксированные при снятии вольтяркостной характеристики при последовательном уменьшении напряжения, значительно превышают значения яркости при тех же напряжениях, полученных при снятии вольтяркостной характеристики в прямом направлении.: Указанная цель достигается тем, что в электролюминесцентную ячейку, состоящую из двух электродов и электролюминесцентного слоя в видеокиси алюминия, введены ионы натрия, калия или цезия, а именно калия или цезия с концентрацией 810 т - 810 см з, Ячейка состоит из электрода - алюминиевой фольги, на которой методом электрохимнческого окисления в Зодном растворе щавелевой кислоты сформо674257 4к ячейке, прн уметтьтпеттин поля больше, чем 3ван слой окиси алюьттттттнт толщитгой 8 10 " -510 см (люминофор) и методом пнролнза ЕпС 1 нанесен прозрачный электрод из ВттО Введение ионов одтюго пз элементов натрия, ка- лия илн цезия осутцествлялось непосредственно при,увеличении.Так как яркость свечения определяется напряженностьто электрического поля у катода, апоследняя обусловлена котщентрацией прострел. в пленку окиси алюминия сквозь поры в слое ственного положтттельттого заряда, то и яркость 8 ттО, в процессе обработкй электрблюМтттесттеттт свечения прй одном и том же значении напряной ячейки при температуре 90 - 100 С в течение ттсетпгя при уменьшении электрического поля боль20-40 мин в 08 - 1,5.молярномрастворе аце- ше, чем при его увеличении. Это явление лежит в основе памяти ячейки. При количестветтном тата натрия при введении ионов натрия или аце., 10 тата калття и при введении ионов калия, и при описании этого поведения за величину эффектатемпературе 90 - 100" С в течение 45 - 65 мин впринято отношение 4 В/В, (см. фиг.1) В, -1 молярттоьт растворе хлористого цезия тфи вве яркость, измеренная при повышентЧт напрттже.денни ионов цезия. Свечение наблюдается со стотптя, то есть, при напряжении Оз=11 где:роны прозрачного электрода из ЗттО при прила. 15 т.т, - ттапРяжение, начиная с которого. яркостьженин разности потенциалов 20 - 130 В кэлект- " практически перестает зависеть от .напряжения;родам, ЬВ = В, - Вгде В, - яркость при напряженииИзобретение поясняется чертежами.Оизмеренная при уменьшении напряжения,На фиг, 1 представлена вольтяркостная ха.На фиг. 2,приведена построенная на основерактеристика ячейки, а на фиг. 2 - "-заттисимость 2 О экспериментальных измерений кривая зависимосвеличины эффекта ттамяти от конттетгграцтпт ионов ти величины эффекта ЛВ от концентрации Снатрия, При увеличениинапряжения яркость воз.П, п ионов нчтри Кривые змисимос и Ьв от конрастает (по кривой 1). При уменьптвнии.ттапряже-Гния яркость меняется по кривой 2. Как вйдноцентрации ионов калия и цезия имеют аналогич.из фиг, 1, в широком интервале значений найря ный вид. Как видно из фиг, 2, эффект памятижений наблюдается явление оптического гистере-появляетсй при концентрации ионов порядказиса, при котором значетнтя яркости на кривой 10 т 4 10 см"з., Величина этого эффекта сйа2 значительно превышают значения яркости на чала быстро растет с ростом котщентрации ионов,кривой 1,:., затем рост этот замедляется, и при дальнейшемТакое поведетпте вопьтяркостной характерис- ЗО уЪелпчетпти концентрации, начиная с порядкатики обусловлено тем, что дття возбуждения элект" смз. величина эффекта памяти практичес.ролюмнттесцеттщпт ттеобходимо наличие котщентра- ки не меняется Эффект памяти имеет место ицттиэлектрттчестсого поля вблизи катода, что обес. при значениях котщетттрации более высоких (выйечиваетсй дрейфом в прикатодную область под ше 10 а см з). Одйако при котщентрациях ионовдействием эле 1 тргтеского поля ио ов натрия, 35 1019 см 3 и,выше обьр овероятность электрикйлия или цезия, Это ведет к образованию в при- ческого пробдя электролюминесцентных ячееккатодной области положительного пространствен- велика тт увеличивается с ростом концентрацииного заряда, ионов, Происходит это, по-видимому, вследствиеПереяещеттйе ионов в диэлектрике, в частнос.образоваййя металлических мостиков в результивотсиси алтомттнйя, происходит врезультате 0 тате запоттнеттйя тйикропор,в окисной пленке"ттербхода их из одного Междоузлия в следутощее иопаьти метаттлов при больпвтх концентрацияхпутем преодоления потенциального барьера между последних, Поэтому оптимальной ттвияется конними, Вероятность такого переходарастет"по эк-центрация ионов порядка 10 т - 10 асм"зспоненциальйому закону с ростом йрйтожеййого: .Формула изобретенияк окисной пленке найряжения. Соответсйзенно 45Электролюминесцентная ячейка, состоящаявреьтя релаксации ионной ттолярттзации уметтьша- йз двух электродов и электролюминесцентногоется с ростом гфикладьтваемого к окисйой пттен- слоя в йиде окиси аттюминия, отличающаяся"ке напряжения и для изучаемых нами пленоктем, что, с целью достижеттиязапоминаюптихпри напряжении 130 В оно составляет 10" - , . свойств ячейки путем получения оптического10" с; в то время как при мальтхт напряжениях 5 О гистерезисав люминофор - окись алюминия -ионов оно исчисляется часами. Вследствие этоговведены йбньт натрия, калия ипи цезия с контт Р, тв -3процессперемещения ионов Носит инерционный центрацйей 8 10 - Р ф 10 смИсточйики информации, принятые во внимаПриуменьшении напряжения значительная ние при экспертизечасть ионов остается на прежних местах (в по 1. Прикладная электролюминесценция. Подтенциальных Ямах)Поэтому количество ионов редакциеи М Ве Фокс р СОВетское радиоу катода, а следовательно, и величина положи,тельного пространственного заряда при одном 2. Филаретов Г. А.и др, Физика и техникаи" том же значенитт напряжения, приложетшогополупроводников, 1967, том 1, стр. 1492;оставитепь 16. ЧуковаТехредЛ, Алферова Корректор М. Вигула Редактор Д. Мепуришв каэ 4110 ППП "Патент", г,. Ужгород, ул, Проектная фил Тйрвж 943 . ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушскаи иаб., д. 45