Способ восстановления яркости свечения индикаторов на основе цинк-сульфидных электролюминофоров

Союз Сфаетскик Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и 877603 КАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М. Кл,З с присоединением заявки йо - .(5 З) УАК 681. 327. . 11 (088. 8) Дата опубликования описания 301081 П.А,Демьяненко, В,П.Кульков и Г.А.Савельев(72) Авторы изобретения Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В.И,Ульянова (Ленина)(71) Заявитель 54) СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЯРКОСТИ СВЕЧЕНИЯИНДИКАТОРОВ НА ОСНОВЕ ЦИНК-СУЛЬФИДНЫХЭЛЕКТРОЛЮМИНОФОРОВ Изобретение относится к электро-" люминесцентным источникам света, в частности к способам повышения на"дежности их работы.При длительной работе электролюминесцентных индикаторов (ЭЛИ) на оснсре цинк-сульфидных электролюминофоров,легированных .медью, происходит необратимая деградация яркости их свечения. Это,объясняется дрейфом ионов меди, являющихся одновременно донорной примесью в сульфиде цинка и центрами свечения, иэ области объ" емного заряда (003), расположенной в объеме кристалла сульфида цинка, к границе раздела фаз сернистая медьсульфид цинка под действием электри-. ческого поля, возникакщего в 003 при приложении к ЭЛИ возбуждающего напряжения. На границе раздела фаз происходит накопление медиоднако, несмотря на большой ее градиент концентрации на границе раздела,обрат ный диффузионный поток ионов меди в сульфид цинка отсутствует .из-за малой величины коэффициента диффузии меди в сульфиде цинка при нормальной температуре окружающей среды.Известен способ восстановления яркости свечения индикаторов на основе цинк-сульфидных электролюминофоров, заключающийся в нагревании ихдо температуры порядка 180-200 Сн выдержке при этой температуре втечение не менее 2 ч.Повышение температуры до указанных значений увеличивЪет коэффициентдиффузии меди в аульфиде цинка на.столько, что становится возможнымобратный диффузионный поток ионовмеди от границы раздела фаз в объемкристалла сульфида цинка 11 .Недостатком известного способа является высокая температура, при которой возможен процесс восстановления.Это не позволяет. применять его длявосстановления яркости свечения ЭЛИ,в структуру которых входят органические вещества, Это в первую очередь относится к ЭЛИ на основЕ порошкообразногб сульфида цинка, содержащих органические .вещества в качестведиэлектрической связки в электро-.люминесцентном и защитном слоях,герметизирующего.компаунда, элементов конструкции.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяспособ восстановления яркости свече- ЗО нйя индикаторов на основе цинк-сульЬфидных электролюминофоров, заключающийся в подаче восстанавливающегонапряжения на электроды индикатора втечение не менее 2 ч,При известноМ способе в прозрачномэлектроде индикатора генерируетсятепловая энергия Джоуля, которая,подогревает электролюминесцентныйслой до температуры, при которой возможен процесс восстановления 21.Недостатком этого способа является длительное время восстановления 1 фяркости свечения ЭЛИ, в структуРукоторых входят органические вещестВаввиду необходимости вести процесспри невысокой температуре раэоГрева.Цель изобретения " сокращение вре 15мени восстановления яркости свечения.Поставленная цель достигается тем,что восстанавливающее напряжение.Формируют импульсным с амплитудой ипериодом, определяемыми из выражений ЩОе-Я 9 ер д и т=( - )0 Е 4.0 нсоответственно;и длительностью впределах 5-50 мкс, где Ер - электрйческая прочность индикатораг д - тол-щина электролюминесцентного слоя,7 - период следования импульсов вос-станавливающего напряжения,. - длительность импульсов восстанавливающего напряжения, Ое " амплитуда восстанавливающего напряжения и н - ра- ЗОбочее напряжение индикатора.На фиг.1 показаны профиль концентрации и профиль, полученный в резуль. тате восстановления (кривая 2); нафиг,2. - кривая роста яркости в процес- Зсевосстановления меди в сульфидецинка для состаренного ЭЛИ (кривая 1) .Способ Осуществляется следующим .образом.Ноле в объем кристалла сульфида 49. цинка при приложении к ЭЯИ рабочего .направления проникает на глубину Хр: (ширина 003), вызывая дрейф. ионов ме,ди.нФ этой области. Прикладываниек ЭЛИ напряженийв несколько .Раз по- ,вышакаего величииу рабочего напря. жения,.приводит к расширению 003вглубь кристалла сульфида цинка довеличины ХВ, благодаря чему в про":цвсс дрейфа включается большая, ранее не старившаяся область (не под.вергавшаяся действию электрическогополя) . Сильный дрейфовый поток ионовмеди из этой области, попадая в состаренную, поднимает концентрациюионов меди в ней (кривая 2), восста Знавливая таким образомее изначаль-,ные свойства. Поэтому эффект восстановления будет. проявляться тем сильнее, чем больше напряженке будет прикладываться .к ЭЛИ в процессе восста щоновления. Однако конечная величинаэлектрической прочности ЭЛИ ограни-чивает величину восстанавливающегонапряжения. Здесь целесообразноуспользовать импульсное напряжение,так как электрическая прочность ЭЛИв импульсном режиме возбуждения увеличивается. Минимальная величина вос,станавливающего напряжения определяется практической целесообразностьюрезультатов восстановления. Прове"дение восстановления имеет смысл,если в результате яркость свеченияувеличится примерно вдвое. Это можногарантировать, прикладывая в процес"се восстановления к ЭЯИ напряжение,превышающее рабочее напряжение примерно в три раза,Предлагаемый способ восстановления яркости свечения ЭЛИ заключаетсяв том, что к электролюминесцентному.слою прикладывается импульсное напряжение, Оц, амплитуда которого в несколько раз превышает амплитуду ра"бочего напряжения,Предлагаемый способ опробован напленочных сублимированных ЭЛИ постоянного тока, Состаренные в режимепостоянного напряжения (О = 20 В)до уровня остаточной яркости 2 кд/мЭЛИ подвергается действию импульсно.го напряжения - прямоугольные импульсы длительностью 10 мкс, амплитудой150 В и частотой следования 40 Гц.Процесс восстановления яркости свечения контролируется периодическимиизмерениями ее в рабочем режиме (поСтояиное напряжение 20 В). После вос"становления яркость свечения ЭЛИ (из"меренная в рабочем режиме) возрастает примерно в 8 раз,Предлагаемый способ .восстановления яркости свечения ЭЛИ не требуетвысоких температур и может применяться для любых конструктивно и технологически выполненных ЭЛИ на основесульфида цинка, реализующих предпробойный механизм электролюминесценцииф Формула изобретенияСпособ восстановления яркости свечения индикаторов на основе цинксульфидных электролюминофоров, заключающийся в подаче .восстанавливающего напряжения на электроды инди" катора в течение не менее 2 ч, о т - л, и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью сокращения времени восстановления яркости свечения, восстанав ливающее напряжение Формируют импульсным с амплитудой и периодом, определяемыми из выражений08=0,9 %П диТ= -й- ф,- (0 н), соотзетственно, и Длительностью в пределах 5-50 мкс, где Епэлектрическая прочность индикатора, 4 - толщина электролюминесцентного слоя, т - период следования импульсов восстанавливающего напряжения, ъ - длительность импульсов восстанав ливающего напряжения, ОЕ - амплитуда877603 восстанавливающего напряжения и Он -рабоче напряжение индикатора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Верещагин И.К., Ковалев В,АСелезнев В.А. Явления,.происходящие МЯ Составитель А.Горностаеведактор Н,Безродная Техред.И.Голинка . КОР я р В.Син Заказ 9623/76.Тираж 487 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, дписно ПП "Патент", г,ужгород, ул.Проектная,4 Ф Йд,6 й при старении цинк-сульфидных электро" люминофоров. -Журнал прикладной спек" троскопии, т.27, вып.4, 1977, с.739.2. Авторское свидетельство СССР 9 306458, кл. Я 06 Р 3/14, 1973 (прототип)