СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МАТРИЧНОГО ЭЛЕКТРОЛЮМИНЕСЦЕНТНОГО ЭКРАНА Российский патент 1995 года по МПК H05B33/10 

Изобретение относится к производству электролюминесцентных экранов постоянного тока.

Известен способ изготовления матричного электролюминесцентного экрана, включающий последовательное нанесение на прозрачную диэлектрическую подложку прозрачных полосковых электродов, слоя порошкового электролюминофора, смешанного со связующим веществом и закрепление его на подложке путем сушки, нанесение на свободную поверхность электролюминофора методом вакуумного напыления слоя алюминия или индия и формирование из него методом скрайбирования второй системы электродов, ортогональной к первой, и герметизацию слоя электролюминофора матричного экрана путем корпусирования его [1]
Недостатком данного способа является невозможность герметизации электролюминесцентного слоя на возможно более ранней стадии изготовления экрана, что негативно влияет на его светотехнические характеристики.

Известен способ изготовления матричного электролюминесцентного экрана, включающий нанесение на прозрачную диэлектрическую подложку прозрачных полосковых электродов, слоя порошкового электролюминофора со связующим веществом, закрепления второй системы электродов на поверхности слоя порошкового электролюминофора в процессе удаления избыточного связывающего вещества и сушки этого слоя, в котором вторую систему электродов формируют на поверхности пористой полимерной пленки и закрепляют электроды второй системы на поверхности слоя электролюминофора [2]
Для обеспечения высоких и стабильных светотехнических характеристик экрана необходимо сразу же после нанесения на прозрачную подложку электролюминесцент- ного слоя производить его герметизацию, что одновременно сокращает продолжительность процесса изготовления экрана и позволяет получить бескорпусный экран с повышенным сроком службы. Очевидно, что в известном способе реализовать это невозможно, так как в качестве носителя второй системы электродов использовалась пористая полимерная пленка, которая из-за своей пористости явно не может служить в качестве герметизатора. Использование же непористой пленки в качестве носителя второй системы электродов в общем случае является невозможным, так как ее низкая газопроницаемость вступает в противоречие с требованием свободного испарения с поверхности электролюминофора растворителя связки.

Поставленная цель достигалась тем, что в способе изготовления матричного электролюминесцентного экрана, включающем нанесение на прозрачную диэлектрическую подложку прозрачных полосковых электродов, электролюминесцентного слоя из суспензии порошкового электролюминофора в смеси связывающего вещества с растворителем, формирование второй системы электродов на поверхности полимерной пленки, закрепление электродов второй системы на поверхности слоя электролюминофора в процессе удаления избыточного связывающего вещества и сушки этого слоя, согласно изобретению пленка выполнена газонепроницаемой из полимера, проницаемого для молекул растворителя связки порошкового электролюминофора.

Использование в качестве носителя второй системы электродов газонепроницаемой пленки, изготовленной из полимера, проницаемого для молекул растворителя связки порошкового электролюминофора, позволяет совместить операции закрепления второй системы электродов на слое электролюминофора и герметизации этого слоя и создать бескорпусный экран с повышенным сроком службы.

Предлагаемый способ изготовления матричного электролюминесцентного экрана реализуется следующим способом.

На стеклянную подложку размером 18х26 мм наносят слой SnO₂ и методом литографии на нем образуют систему 20 полосковых электродов с шагом 0,7 мм, расстоянием между электродами 0,2 мм.

Вторая система электродов наносилась на газонепроницаемую пленку из полимера, проницаемого для молекул растворителя связывающего вещества. В качестве связывающего вещества использовались как ЭП-096 (растворитель этилцеллозольв), и клей УР-231 (растворитель этилацетат).

В качестве полимерной пленки использовалась пленка из полиамида ПА-6/66-3 (проницаемый для молекул этилцеллозольва) и поливинилацетата (проницаемого для молекул этилацетата).

Толщина пленок 7-25 мкм.

Для изготовления матричного экрана по прототипу в качестве пленки-носителя второй системы электродов, использовалась пористая лавсановая пленка толщиной 10 мкм со сквозными порами диаметром 0,2-0,5 мкм.

На полимерные пленки был нанесен методом термического напыления слой алюминия толщиной 0,5-0,8 мкм и методом литографии на их поверхности была образована система 30 электродов с шагом 0,7 мм (расстояние между электродами 0,2 мм).

Порошковый электролюминофор ZnS:Mn, Cu Ставропольского НПо "Люминофор" с размером частиц 0,5-1,2 мкм, на которые наносился сульфат меди. Для этого была взята навеска хлористой меди в количестве 29 мг на 5 г электролюминофора. Люминофор заливался раствором хлористой меди и перемешивался. После декантации, промывки и высушивания из порошка электролюминофора готовилась суспензия. В качестве среды осаждения использовался раствор лака ЭП-096 в целлозольве (для второй системы электродов, нанесенной на полиамидную и лавсановую пленку) и раствор полиуретанового клея УР-231 в этилацетате (для второй системы электродов, нанесенной на поливинилацетатную пленку).

Суспензия порошка электролюминофора в связке заливалась в стаканы центрифуги ОС-6М с таким расчетом, чтобы после осаждения получить на подложке слой электролюминофора толщиной 10-20 мкм. Осаждение электролюминофора на стеклянную подложку производилось при числе оборотов ротора центрифуги, равном 3800 об/мин.

После остановки центрифуги на влажную поверхность электролюминофора накладывалась полимерная пленка с нанесенной на нее системой полосковых электродов таким образом, чтобы обе системы электродов (на стеклянной подложке и полимерной пленке) были взаимно перпендикулярны. Ширина пленки обеспечивала получение двухмерной матрицы из 20 строк и 30 столбцов. После наложения пленки на электролюминофор стеклянная подложка с нанесенным на ней слоем электролюминофора и второй системой электродов была установлена в пустые стаканы центрифуги и в течение 5 мин при скорости 150 об/мин удалялась избыточная связка и под действием центробежных сил к слою электролюминофора поджималась полимерная пленка.

Закрепление и герметизация слоя электролюминофора матричного экрана производилось в вакуумном шкафу при 60^оС. Для проверки герметизации образцы матричных экранов помещались в камеру, из которой был откачан воздух до давления 0,8 Па. После откачки камера была заполнена гелием при давлении 6 ˙10⁵ Па и в течение 5 сут в ней выдерживались образцы экранов. После выдержки образцы были помещены в вакуумную камеру, в которой с помощью течеискателя производилась проверка их герметичности (Бер А.Ю. и Минскер Ф.Е. Сборка полупроводниковых приборов и интегральных схем. М. Высшая школа, 1986, с. 151-154).

Результаты испытаний приведены в таблице.

В том случае, когда в качестве носителя системы электродов была использована непористая лавсановая пленка, матричные экраны изготовить не удалось, так как из-за непроницаемости лавсановой пленки для растворителя связывающего вещества слой электролюминофора не удалось высушить. Примеры реализации способа отражены в таблице. Из таблицы видно, что изготовление матричных экранов возможно при использовании в качестве носителя второй системы электродов газопроницаемой пленки из полимера, проницаемого для молекул растворителя связки порошкового электролюминофора. Использование предлагаемого способа изготовления бескорпусного матричного электролюминесцентного экрана позволяет кроме сокращения продолжительности процесса увеличить в 1,5 раза срок службы экрана.

Использование: изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано при изготовлении устройств для отображения информации. С целью увеличения срока службы экрана и упрощения технологии изготовления экрана наносят на прозрачную диэлектрическую подложку прозрачные горизонтальные электроды, слой порошкового электролюминофора постоянного тока, смешанного со связкой и растворителем, а вертикальные электроды наносят на газонепроницаемую полимерную пленку, проницаемую для молекул растворителя, и накладывают ее на влажную поверхность слоя электролюминофора, а затем одновременно закрепляют и герметизируют электролюминофор в процессе вакуумной сушки за счет растворения полимерной пленки в связке электролюминофора. 1 табл.

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МАТРИЧНОГО ЭЛЕКТРОЛЮМИНЕСЦЕНТНОГО ЭКРАНА, включающий нанесение на прозрачную диэлектрическую подложку прозрачных полосковых электродов, электролюминесцентного слоя из суспензии порошкового электролюминофора в смеси связующего вещества с растворителем, формирование второй системы электродов на поверхности полимерной пленки, закрепление электродов второй системы на поверхности слоя электролюминофора в процессе удаления избыточного вещества и сушки этого слоя, отличающийся тем, что, с целью сокращения продолжительности процесса и создания бескорпусного экрана с повышенным сроком службы, пленка выполнена газонепрницаемой из полимера, проницаемого для молекул растворителя связки порошкового электролюминофора.