Способ восстановления яркости свечения индикаторов на основе цинк-сульфидных электролюминофоров Советский патент 1981 года по МПК G09G1/00 

1 : Изобретение относится к электролюминесцентным источникам света, в частности к способам повышения надежности их работы. При длительной работе электролюминесцентных индикаторов (ЭЛИ) на ocHcjpe цинк-сульфидных электролюми нофоров,легированных медью, происходит необратимая деградация яркости их свечения. Это-объясняется дрейфом ионов меди, являющихся одновременно донорной примесью в сульфиде цинка и центрами , из области объ емного заряда (ООЗ) расположенной в объеме кристалла сульфида цинка, к границе раздела фаз сернистая медь - сульфид цинка под действием электрического поля, возникающего в 003 при приложении к ЭЛИ возбуждающего напряжения. На границе раздела фаз происходит накопление меди,.однако, несмотря на большой ее градиент концентрации на границе раздела, обрату НЫЙ диффузионный поток ионов меди 13 сульфид цинка отсутствует из-за малой величины коэффициента диффузии меди в сульфиде цинка при нормальной температуре окружгиощей среды. Известен способ восстановления яркости свечения индикаторов на осн ве цинк-сульфидных электролюминофоров, заключающийся в нагревании их до температуры порядка 180-200°С и выдержке при этой температуре в течение не менее 2ч. Повышение температуры до указанных значений увеличивает коэффициент диффузии меди в сульфиде цинка настолько, что становится возможным обратный диффузионный поток ионов меди от границы раздела фаз в объем кристалла сульфида цинка Ш Недостатком известного способа является высокая температура, при которой Возможен процесс восстановления. Это не позволяет применять его для восстановления яркости свечения ЭЛИ, в структуру которых входят органические вещества. Это в .первую очередь относится к ЭЛИ на основе порошкообразного сульфида цинка, содержащих органические вещества в качестве диэлектрической связки в электро-люминейцентном-и защитном слоях, герметизирующего.компаунда, элементов конструкции. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ восстановления яркости свеченйя индикаторов на основе цинк-сульфидных электролюминофоров, заключающийся в подаче восстанавливающего напряжения на электроды индикатора в течение не менее 2 ч.

При Известном спосоЬе в прозрачном электроде индикатора генерируется тепловая энергия Джоуля, которая,подогревает электролюминесцентный слой до температуры, при которой возможен процесс восстановления 23

Недостатком этого способа является длительное время восстановления яркости свечения ЭЛИ, в структуру которых входят органические вещест1а ввиду необходимости вести процесс при невысокой температуре разогрева.

Цель изобретения - сокращение времени восстановления яркости свеченияt

Поставленная цель достигается тем, что восстанавливающее йапряжвнйе.формируют импульсным с амплитудой и периодом, определйемыми из выражений

, ; иб а9;Еда-Й (f.,,

соответственно , и длительностью в пределах 5-50 мкс, где Erip - 9лек1;рй ческая прочность индикатора/ ef - толщина электролюминесцентного слоя, Т - период следования импульсов воестанавливающего напряженияЕ, .2 - дли- тельность импульсов вбсйтанавливающего .напряжения, U - амплитуда воестанавливающего напряжения и VH - Р бочее напряжение индикатора.

На фиг.1 показаны профиль концейтрации и профиль,полученный в результате восстановления (кривая 2)/на фиг.2 - кривая роста яркости в процес-севосстановления Меди в-сульфиде цинка для состаренного ЭЛИ (кривая 1)

Способ бсувдествляется следующим образом.

Поле в объем сульфида цинка при приложении к ЭЛИ рабочего направления праникает ни рлубину Хр (ширина 003), вызывая дрейф ионов ме,ди Нс эфой области. Прикладывание к ЭЛИ напряжения,,в несколько раз повышающего Величину рабочего яапря жения приводит к расширению. 003 вглубь кристалла сульфида цинка до величины Xg благодаря чему в процесс дрейфи включается большая, ранее не старившаяся область (не подвергавща;яся Действию электрического поля). Сильный дрейфовый поток ионов меди из этой области, попадая а состаренную, поднимает концентрацию ионов меди в ней (кривая 2), восстанавливая Факим образом ее изначаль- . ные свойства. Поэтому эффект восс гановления будет проявляться тем сильнее, чем больше напряжение будет прикладываться .к ЭЛИ в процессе восЬтановления. Однако конечная величина электрической прочности ЭЛИ ограничивает величину восстанавливающего напряжения. .Здесь целесообразно использовать импульсное напряжение.

так как электрическая прочность ЭЛИ .в импульсном режиме возбуждения увеличивается. Минимальная величина вос.станавливающего напряжения определяется практической целесообразностью результатов восстановления. Проведение восстановления имеет смысл, если в результате яркость свечения увеличится примерно вдвое. Это можно гарантировать, прикладывая в процессе восстановления к ЭЛИ напряжение., превышающее рабочее напряжение п римерно в три раза.

Предлагаемый способ восстановления яркости свечения ЭЛИ заключается в том, что к электролюминесцентному слою прикладывается импульсное напряжение, и в , амплитуда которого в несколько раз превышает амплитуду рабочего напряжения.

Предлагаемый способ опробован на пленочных сублимированных ЭЛИ постоянного тока. Состаренные в режиме постоянного напряжения (О 20В) . до уровня остаточной яркости 2кд/м ЭЛИ подвергается действию импульсно,го напряжения - прямоугольные импульсы длительностью 10 мкс, амплитудой 150 В и частотой следования 40 Гц. Процесс восстановления яркости свечения контролируется периодическими измерениями ее в рабочем режиме Достоянное напряжение 20В), После восстановления яркость свечения ЭЛИ (измеренная в рабочем режиме) возрастает примерно в 8 раз.

Предлагаемый способ восстановления яркости свечения ЭЛИ не требует высоких температур и может применяться для любых конструктивно и технологически выполненных ЭЛИ на основе сульфида цинка, реализукхцих предпробойный механизм электролюминесценции, .

Формула изобретения

Способ восстановления яркости свечения индикаторов на основе цинксульфидных электролюгиданофоров, заключающийся в подаче .восстанавливающего напряжения на электродам индикатора S течение не менее 2ч, о т лич аю щ ий с я тем, что, с целью сокращения времени восстановления яркости свечения, восстанав ливающее нашряжение формируют импульсным с амплитудой и периодом, определяемыми из выражений ,g-lrip-d

(у) .-соответственно, и длительностью в пределах 5-50 мкс, где Е рзлектрическая прочность индикатора, 1 - толщина электролюминесцентного слоя, Т - период следования импульсов вЪсстанавливакицего напряжения, Z - длительность импульсов восстанавливающего напряжения, Uj - амплитуда

восстанагливакнцего нгшряжения и UH рабочее напряжение индикатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1; Верещагин И.К./ Ковалев ., Селезнев В.А. Явления,, происходяище

при старении цинк-сульфидных электролюминофоров. -Журнал прикладной спектроскопии, т.27, вып.4, 1977, с.739.

2. Авторское свидетельство СССР 306458, кл. G06F 3/14, 1973 (протoтип .

%г/

/ .

patcntosiHift