СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОЛЮМИНЕСЦЕНТНОГО ИЗДЕЛИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА Российский патент 2001 года по МПК H05B33/10 H01L33/00 

Изобретение относится к электролюминесцентным источникам света, в частности к способам усовершенствования электролюминесцентного слоя при изготовлении электролюминесцентных индикаторных панелей, возбуждаемых постоянным электрическим полем (ЭЛИП) для отображения буквенно-цифровой и графической информация.

Основными требованиями к ЭЛИП являются высокая яркость, стабильность электрическая и механическая прочность. Перечисленные характеристики во многом определяются структурой и свойствами электролюминесцентного слоя, нанесенного на токопроводящую подложку.

Известен способ изготовления ЭЛИП, включающий нанесение слоя электролюминофора в смеси с органическим связующим на прозрачную поверхность с токопроводящим покрытием (1-й электрод), последующим нанесением второго непрозрачного электрода (патент Японии N 52-40838б кл. Н 05 В 33/26, 1978 г. ).

Однако этот способ не позволяет получить ЭЛИП со стабильными светотехническими и электрофизическими характеристиками.

Наиболее близким по технической сущности является способ изготовления ЭЛИП, принятый нами в качестве прототипа, включающий нанесение электролюминофора в смеси с органическим связующим на прозрачную проводящую подложку (1-й электрод), сушку его, последующее нанесение второго электрода и герметизацию (патент ФРГ N 3712004, приоритет США от 9.04.1986).

У прототипа и заявляемого изобретения имеются следующие сходные признаки: нанесение электролюминофора в смеси с органическим связующим на прозрачную токопроводящую подложку, сушка слоя, последующее нанесение второго электрода и герметизация.

Недостатками прототипа являются невысокие значения начальной яркости, стабильности и электрической прочности.

Указанные недостатки обусловлены тем, что при изготовлении электролюминесцентного слоя не удается достичь плотной упаковки частиц электролюминофора, избежать возникновения различных дефектов слоя типа воздушных включений, микрокапилляров и др., суммарная толщина которых может достигать 0,1 толщины электролюминофора и связующего диэлектрика, что приводит к снижению начальной яркости, стабильности и электрической прочности.

Целью изобретения является повышение начальной яркости, стабильности, электрической и механической прочности ЭЛИП за счет улучшения структуры электролюминесцентного слоя и повышения плотности упаковки частиц электролюминофора в рабочем слое.

Поставленная цель достигается тем, что формирование электролюминофорного слоя на проводящей подложке проводят в вакууме при одновременном воздействии вертикальных вибрационных колебаний с частотой 2-3 Гц в течение 2-3 мин.

По отношению к прототипу у заявляемого изобретения имеются следующие отличительные признаки: процесс формирования электролюминофорного слоя проводят в вакууме при одновременном воздействии вертикальных вибрационных колебаний.

Между отличительными признаками и целью изобретения существует следующая причинно-следственная связь.

Повышение плотности упаковки частиц электролюминофора и значительное снижение воздушных включений в слое приводит к росту начальной яркости, стабильности, электрической и механической прочности ЭЛИП.

Выбор граничных значений параметров процесса обусловлен временем отверждения люминесцентного слоя, которое определяется величиной коэффициента испарения летучих компонентов растворителя, используемого для приготовления раствора связующего диэлектрика. Поэтому при проведении процесса в вакууме время отверждения электролюминофорного слоя для различных видов растворителя и длительность вибрации составляет 2-3 мин.

При частоте вибрации менее 1 Гц за короткий промежуток времени (2-3 мин) не удается получить электролюминофорный слой с высокой плотностью упаковки частиц, что подтверждается результатами эксперимента, а при частоте вибрации более 3 Гц электролюминофорный слой приобретает неоднородность по толщине, что отрицательно сказывается на равномерности свечения ЭЛИП при эксплуатации.

Заявляемый способ изготовления электролюминесцентного изделия постоянного тока может быть реализован следующим образом. Электролюминофор ZnS:Mn, Cu со средним размером частиц 2-3 мкм, покрытый сульфидом меди (Cu_xs), смешивают со спиртовым раствором связующего диэлектрика до получения суспензии требуемой консистенции (отношение твердой фазы к жидкой Т:Ж = 1:2) и тщательно перемешивают. Полученную суспензию методом шелкографии наносят на стеклянную подложку с проводящим покрытием из SnO₂ (1-й электрод), помещают в вакуумную камеру с разрежением 1·10^-1 - 1·10^-2 мм рт. ст. и подвергают вибрационному воздействию с частотой 2-3 Гц в течение 2-3 мин. Далее подложку с электролюминесцентным слоем сушат, методом термического испарения в вакууме получают второй электрод (А1) герметизируют.

Готовую ЭЛИП подключают к источнику постоянного тока (УИП-1) и подают рабочее напряжение. Яркость свечения измеряют с помощью фотоэлемента ФЭС-10 гальванометра М-95.

Обоснование граничных значений параметров процесса изготовления ЭЛИП по предлагаемому способу и результаты их испытаний в сравнении с прототипом приведены в таблице.

Как показали результаты опытной проверки, сочетание параметров процесса из примеров 2 и 3 являются предпочтительными при реализации заявленного технического решения.

Использование изобретения позволит обеспечить внедрение новой технологии, дающей возможность изготовить ЭЛИП с улучшенными электрофизическими и светотехническими параметрами.

Заявляемое техническое решение не оказывает отрицательного воздействия на состояние окружающей среды.

Изобретение возможно использовать при изготовлении электролюминесцентных индикаторных панелей постоянного тока, применяемых для отображения буквенно-цифровой и графической информации. Технический результат - повышение начальной яркости свечения, эксплуатационной стойкости и повышение электрической прочности. Сущность: формирование люминофорного слоя проводят в вакууме при одновременном воздействии вертикальных вибрационных колебаний с частотой 2-3 Гц в течение 2-3 мин. 1 табл.

Способ изготовления электролюминесцентных изделий постоянного тока, включающий смешивание электролюминофора с органическим связующим диэлектриком, нанесение его на прозрачную проводящую подложку, сушку, последующее нанесение второго электрода и герметизацию, отличающийся тем, что в технологию формирования электролюминофорного слоя предварительно перед сушкой вводят дополнительную операцию воздействия на суспензию вертикальных вибрационных колебаний с частотой 2 - 3 Гц в течение 2 - 3 мин в условиях вакуума разрежением 0,1 - 0,01 мм рт.ст.