DE2952585A1

DE2952585A1 - Elektrolumineszenz-darstellungsvorrichtung

Info

Publication number: DE2952585A1
Application number: DE19792952585
Authority: DE
Inventors: Diane M Ayyagari; Murthy S Ayyagari; John M Lo; Martin P Schrank
Original assignee: GTE Sylvania Inc
Current assignee: GTE Sylvania Inc
Priority date: 1978-12-29
Filing date: 1979-12-28
Publication date: 1980-07-10
Also published as: NL7909342A; CA1144265A; FR2445571B3; GB2039146A; BE880927A; FR2445571A1

Description

PATENT AN'/.VXTE DR. CLAUS REINLÄNDER DIPL.-ING. KLAUS BERNHARDT Orthstroße 12 ■ D-8000 München 60 · Telefon 832024/5 Telex 5212744 · Telegramme Interpatent

S6 P189 D

GTE Sylvania Inc. «Vilmington, Delaware, USA

Elektrolumineszenz-Darstellunßsvorrichtung

Priorität: 29- Dezember 1978 - USA - Serial No. 974 279

Zusammenfassung

Eine Elektrolumineszenz-Iarstellungsvorrichtung umfaßt eine elektrolumineszente Schicht zwischen einer transparenten ülektrodenschicht und einer in Segmente unterteilten Elektrodenschicht. Um einen starken Kontrast zu erzielen, ist zwischen der elektrolumineszenten Schicht und der in Segmente unterteilten ülektrodenschicht eine Schicht aus dunklem Material angeordnet, dessen Widerstand hinreichend hoch ist, um bei der Darstellung eine Lichthofbildung zu verhindern, wenn die Vorrichtung elektrisch erregt wird.

Die Erfindung

Die Erfindung betrifft elektrolumineazente Vorrichtungen

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■f.

für Earatel lun^aswecko. Zu üolohon Vorrichtungen gehört jeweils eine elektrolumineszente Schicht zwischen zwei Elektrodenschichten, von weichen eine transparent ist, um die Betrachtung der Slektrodenschicht zu ermöglichen. E3 ist bekannt, hinter der Elektrodenschicht eine dunkle Schicht anzuordnen, am das Kon !,Tastverhältnis der Vorrichtung zu verbessern, d.h. um die elekti*olurnine3zente Schicht auch bei großer Helligkeit der Umgebungsbeleuchtung sichtbar zu machen. Eine solche dunkle Schicht ist in der U3-P3 3 560 784 geoffenbart; daa Material dieser dunklen Schicht enthält Arsensulfid, Arsenselenid, Arsensulfoselenid oder Gemische daraus. Jedoch liefern diese Arsenverbindungen entweder keine befriedigende dunkle Färbung oder sie ändern ihre Farbe während des Gebrauchs.

Bei einer Elektrolumineszenz-rarstellungsvorrichtung sind häufig sieben Elektrodensegmente vorhanden die eine im wesentlichen achterformige Figur mit rechten Winkeln bilden. Hierbei kann man jede Ziffer von 0 bis 9 darstellen, indem man entsprechende Teile der die Segmente überdeckenden elektroluminesze:.ten Schicht zum Aufleuchten bringt. Zu diesem Zweck kann man eine Spannung zwischen einer transparenten Deckelektrode und dem betreffenden Elektrodensegment anlegen, wobei nur der direkt zwischen den beiden Elektroden liegende Teil der elektrolumine3zenten Schicht erregt und zum Aufleuchten gebracht wird. Wenn das elektrolumineszerite Material außerhalb der Begrenzung des genannten Teils aufleuchtet, kann eine unerwünschte Lichthofbildung auftreten. ,Venn eine zu groiie Menge zusätzlichen elektroluminejzenten Materials aufleuchtet, kann sich ein als "Nebensprechen" bezeichneter Zustand einstellen, bei dem es sich um unerwünschtes Aufleuchten eines ganzen zusätzlichen Segments oder eines Teild desselben handelt. Die Verwendung einer dunklen Schicht kann sich insofern als problematisch erweisen, als sie die Gefahr einer Lichthofbildung vergrößert oder zu Nebensprechen führt.

Gemä3 der Erfindung hat es sich gezeigt, da3 sich das Pro-

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blem der Lichthofbildung durch die Verwendung eines geeigneten Materials für die dunkle Schicht beherrschen läßt. Insbesondere soll das Dunkelschichtmaterial einen /Widerstand von 10 bis 10 Ohm-crn haben. Das Dunkelachichtaiaterial soll vorzugsweise vorherrschend eine Verbindung von Elementen der Gruppen IIB/^Tä des Periodischen Systems enthalten.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand scheraatischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen querschnitt der Schichten einer erfindungsgemäßen Elektrolumineszenz-Darstellungsvorrichtung und

Fig. 2 die Gestaltung der Elektrodensegmente einer Vorrichtung zum Parate? leri von Ziffern, wobei die Form der übrigen Schichten mit strichpunktierten Linien angedeutet ist.

Zu der in Fig. 1 dargestellten Ausfährung^forra der Erfindung gehören eine L'unkel! eldschicht 1 und eine elektroluinineszente Schicht 2 zwischen zwei Elektroden 3 und 4. Zwischen der dunklen Schicht 1 und der Elektrode 3 liegt eine dielektrische Schicht 5· Zwischen der elektrolumineszenten Schicht 2 und der Elektrode 4 ist eine weitere dielektrische Schicht 6 angeordnet. Pie Schichten 4 und 6 sind für durch die elektroluminessente Schicht 2 emittiertes Licht transparent. Pie Elektrode 3 ist als Metallelektrode und die Elektrode als transparente Elektrode ausgebildet. Sämtliche Schichten 3ind auf einer Unterlage aua Gla3 (7) angeordnet.

Fig. 2 zeigt die Grundrißform von sieben Elektroden 3 mit ihren Verlängerungen fur den elektrischen Anschluß. Pie Umrißform der Elektrode 4 ist mit strichpunktierten Linien angedeutet; die strichpunktierte Umrißlinie 8 veranschaulicht die Form der dielektrischen Schichten 5 und 6, der elektrolumineszenten Schicht 2 und der dunklen Schicht 1. Die Gestaltung der Elektroden 3 ermöglicht die Darstellung jeder beliebigen Ziffer einschließlich der Null. Soll z.B.

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r-c.

die Ziffer 9 dargestellt werden, müJte man ein elektrisches Potential zwischen tier Elektrode 4 und den Elektroden 3a, 3b, 3c, 3d und 3e anlegen. Hierbei wird das elektrolumineszente Material, das direkt zwischen den Teilen der Elektroden 3a, 3b, 3c, 3d und 3e, die der Elektrode 4 gegenüberliegen, und der Elektrode 4 angeordnet ist, zur Lumineszenz angeregt, und die Ziffer 9 wird als Leuchtziffer dargestellt. Hat jedoch die dunkle Schicht 1 einen geringen Widerstand, erscheint das Zifferzeichen unscharf, d.h. es tritt eine Lichthofbildung ein, da das elektrolumineszente iiaterial der Schicht 2, das seitlich über die sich deckenden Teile der Elektroden hinausragt, aufleuchten würde. Daher mu.3 der Widerstand der dunKlen Schicht 1 hinreichend hoch sein, um eine solche Lichthofbildung zu verhindern. Zwar richtet sich dieser Widerstand nach der Dicke der dunklen Schicht- 1 , doch soll er im allgemeinen

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über etwa 10 Ohm-cra liegen.

Ist jedoch der '■'ideiv.tind der dunklen Schicht zu hoch, kann p.ie den Beanspruchungen durch das elektrische Feld zwischen den Elektroden 3 und 4 nicht standhalten, ohne wegen der Joule'schon Erwärmung innerhalb dieser Schicht beschädigt zu werden. Daher au3 der Widerstand der dunklen Schicht 1 genügend niedrig sein, urn eine solche Joule'sehe Erwärmung zu verhindern. Zwar richtet sich dieser Widerstand nach der Dicke der daniilen Schicht 1 , doch soll er im allgemeinen unter etwa 10 Ohm-cm liegen.

Um eine dunkle Schicht 1 zu erhalten, die bei einer vertretbaren Schichtdicke Licht ausreichend absorbiert und gleichzeitig den gewünschten Widerstand aufweist, muß das Dunkelschichtmaterial vorherrschend eine Verbindung von Elementen aus den Gruppen HB und VIA des Periodischen Systems enthalten. Auch kann es erwünscht sein, in dem Dunkelschichtmaterial Elemente oder Verbindungen aus den Gruppen IVA und VIIA vorzusehen.

Bei einem Aujfiihrun^abeispiel wurde die Unterlage 7 aus Glaa durch chemisches Aufdampfen mit einem Überzug aus Zinnoxid versehen, um die Elektrode 4 zu erzeugen, der dann duroh Atzen die aus Fig. 2 ersichtliche Umrißform gegeben wurde.

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Danach wurde im Vakuum durch eine Maske hindurch Yttriumoxid thermisch aufgedampft, um die dielektrische Schicht 6 mit der Ümri3form 8 nach Pig. 2 zu erzeugen. Die elektrolumineszente Schicht 2 wurde ebenfalls wie die dunkle Schicht 1 mit der gleichen Umri3form 8 aufgebracht, wobei als Material ein geschmolzenes homogenes Gemisch au3 90;S Kadmiuratellurid und 10> Bleitellurid verwendet wurde. Der Widerstand dieses Materials betrug etwa 1,ί? χ 10 Ohm-cm. Nunmehr wurde die dielektrische Schicht 5 in der gleichen Weise aufgebracht wie die dielektrische ochicht 6. Durch eine Maske wurde Aluminium thermisch aufgedampft, um die in Segmente unterteilte Elektrode 3 auf der Schicht 5 zu erzeugen.

Wurde die Vorrichtung elektrisch erregt, wurde an einem Segment mit 10-Fuß-Lambert (292 cd/m²)bei einer unter 30° einfallenden Beleuchtung von 100 Foot-Candles (1076 Ix) ein Kontrastverhältnis von 2,4 für den Kontrast zwischen beleuchteter Fläche und Hintergrund gemessen.

Bei diesem Ausführungsbeispiel liegt die dunkle ochicht 1 zwischen der elektrolumineszenten ochicht 2 und der dielektrischen Schicht 5, doch kann man die dunkle Schicht 1 auch zwischen der Elektrode 3 und der dielektrischen Schicht 5 anordnen.

Als Dunkelschichtmaterial ist ferner 80,3 Kadmiuintellurid mit 20/o Zinntellurid verwendbar, das einen Widerstand von etwa 5 χ 10 0hm-cm besitzt. Durch Beifügen von V-fo Zinn-. Chlorid zu diesem Material würde man einen Widerstand von etwa 2,9 x 10 Ohm-cra erhalten. Als weiteres Material könnte man 69,0 Zinktellurid mit 30$ Zinntellurid und 1$ Zinnchlorid verwenden, das einen Widerstand von etwa 2,6 χ 10⁵ hat.

Leerseite

Claims

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Patentansprüche

/ 1 Aiilektroluiiiineszenz-Darstellungsvorrichtung, g e k e η η ν—' ζ e i c h η e t durch eine transparente Elektrodenachicht (4), eine in Segmente unterteilte iOlektrodenachicht (3)» eine elektrolumineszente Schicht (2) zwischen der. rJlektrodenschichten und eine Schicht (1) aus dunklem Katerial zwischen der elektrolumineszenten Schicht ,inu der in Segmente unterteilten Slektrodenschicht, wobei der V/iderstand des dunklen Materials hinreichend hoch ist, um eine Lichthof bildung bei der f>aratellung za verhindern, wenn die Vorrichtung elektrisch eiregt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ,Viderstand
Ohm-cm beträgt.

der .Viderstand des dunklen Hat3rialn etwa 10 bis 10
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, uadurch gekennzeichnet, daß das dunkle Material vorherrschend eine Verbindung von Elementen aus den Gruppen HB und VlA des Periodischen Systems enthält.
4. Vorrichtung n-.ch Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das dunkle Material Elemente oder Verbindungen aus den Gruppen IVA und VIIA des Periodischen Systems enthält.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste dielektrische Schicht (6) zwischen der elektrolu:nine3senten Schicht (2) und der transparenten Klektrodenschicht (4) liegt.

.../Λ2

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INSPECTED
6. Vorrichtung η -,cn An3j;riich 5, dadurch gekennzeichnet, da:3 eine zweite dielektrische ochioht (i.¹) zwischen der elelctrolumineszenten Schicht and der in Segmente unterteilten Elektrodenschicht liest.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, die ochicht (1) -ras dunklem Material zwischen der elektrolumineszenten Jchicht (2) und der zweiten dielektrischen Schicht (5) liegt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht aus dunklem Material zwischen der in 3egmente unterteilten Elektrodenschicht und der zweiten dielektriBchen ochicht liegt.

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