DE3228565A1 - Verfahren zum altern eines duennschicht-elektrolumineszenz-anzeigeelementes - Google Patents
Verfahren zum altern eines duennschicht-elektrolumineszenz-anzeigeelementesInfo
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Description
Verfahren zum Altern eines Dünnschicht-Elektrolumineszenz-Anzeigeelementes
Die Erfindung betrifft ein Dünnschicht-Elektrolumineszenz-Anzeigepaneelund
insbesondere ein Verfahren zum Altern eines solchen Dünnschicht-Elektrolumineszenz-Anzeigepaneels. im
folgenden wird der Begriff Elektrolumineszenz durch "EL" abgekürzt.
Zunächst wird anhand von Fig. 1 ein herkömmliches EL-Anzeigepaneel
erläutert, das ein erstes transparentes Glassubstrat 1, eine hierauf gebildete transparente Elektrode 2 aus In2O3,
SnOj usw., eine erste dielektrische Schicht 3 aus Y2O3/ ^^2'
Si3N4, SiO2 usw., eine EL-Dünnschicht 4 aus ZnS:Mn und eine
zweite dielektrische Schicht 5 aus einem ähnlichen Material wie die erste dielektrische Schicht 3 aufweist. Eine Gegenelektrode
6 besteht aus Al und ist auf der zweiten dielektrischen
Schicht 5 durch Aufdampfmethoden gebildet. Die erste dielektrische Schicht 3 wird mittels Zerstäubungs-oder
Elektronenstrahlverdampfungsmethoden geschaffen. Die EL-Dünnschicht 4 besteht aus einer ZnS-Dünnschicht, die in gewünschter
Menge mit Mangan dotiert ist. Ein elektrisches Wechselfeld von einer Wechselstromquelle 7 wird zur Aktivierung
der EL-Dünnschicht 4 an die transparente Elektrode 2 und die Gegenelektrode 6 angelegt.
Die EL-Dünnschicht 4 wird erzeugt durch Elektronenstrahlverdampfung
eines gesinterten znS-Pellets bzw. einer ZnS-Tablette,
das bzw. die in bevorzugter Menge mit Mn dotiert ist, und danach durch Wärmebehandlung im Vakuum oder in einer Edelgasatmosphäre.
Mn dient als Luraineszenzzentrum in der EL-Dünnschicht
4.
2 -
Man muß das Dünnschicht-EL-Anzeigepaneelunter Anlegung
einer Spannung einem Alterungsprozeß unterziehen, um dessen optische Eigenschaften, wie die Helligkeit des emittierten
Lichtes, und dessen physikalische Eigenschaften, wie die dielektrischen Durchbruchseigenschaften, zu stabilisieren.
Man hat angenommen, daß man die für einen vollständigen Alterungsprozeß
benötigte Zeit einfach dadurch abkürzen kann, daß man die Amplitude, die Impulsbreite und/oder die Frequenz
usw. der Spannung, die an die Elektrodeneinrichtung des Dünnschicht-EL-Anzeigepaneels angelegt wird, größer macht.
Als man dies tatsächlich durchführte, trat der Nachteil auf, daß ein beträchtlicher dielektrischer Durchbruch auftrat.
Im Hinblick auf das Vorausgehende war es üblich, daß der Alterungsprozeß mit einer konstanten Viechseispannung durchgeführt
wurde, die niedriger war als eine zur Erzeugung von Elektrolumineszenz angelegte Spannung. Als Ergebnis
war herkömmlicherweise zur vollständigen Durchführung des
Alterungsprozesses eine lange Zeit von etwa 5o bis 6o Stunden erforderlich.
Ferner ändern sich gemäß dem herkömmlichen Alterungsverfahren Eigenschaften zur Darstellung der Beziehung zwischen
der Emissionshelligkeit der Elektrolumineszenz und der an das Dünnschicht-EL-Anzeigepaneel angelegten Spannung
(nachfolgend als "B-V"-Eigenschaften bezeichnet) während des Alterungsprozesses. Dies verändert den Alterungswirkungs'
grad mit dem Zeitablauf, während eine konstante Spannung zwischen der transparenten Elektrode 2 und der Gegenelektrode
6 für Alterungszwecke angelegt ist.
(ο
y -
Fig. 2 zeigt eine graphische Darstellung der B-V-Eigenschaften
eines Dünnschicht-EL-Anzeigepaneels, das dem herkömmlichen
Alterungsprozeß unterzogen wird, bei dem eine konstante Spannung über den Elektroden angelegt wird.
In der graphischen Darstellung in Fig.2 sind die einzelnen
Daten den folgenden Bedingungen zugeordnet:
Z1 : vor dem Alterungsprozeß
/2 : etwa eine Stunde nach dem Alterungsprozeß
£. : etwa drei Stunden nach dem Alterungsprozeß
^. : etwa fünf Stunden nach dem Alterungsprozeß
Dies zeigte, daß sich ein Arbeitspunkt auf den B-V-Kennlinien
mit Ablauf der Zeit ändert. Um den Alterungsprozeß mit gutem Wirkungsgrad durchzuführen, ist es jedoch zu bevorzugen,
daß irgendwelchenSpannungseigenschaften entsprechende Arbeitspunkte so konstant wie möglich sind.
Fig.3 zeigt eine graphische Darstellung von Änderungen der
Elektrolumineszenzhelligkeit mit dem Ablauf der Zeit während des Alterungsprozesses, wenn der herkömmliche Alterungsprozeß unter Verwendung einer konstanten Spannung durchgeführt
wird.
Fig.4 zeigt eine graphische Darstellung von Änderungen einer
Spannung Vfch zum Starten der Emission einer Elektrolumineszenz
von 1 foot-lambert (ft-L) (3,426 cd/m ) mit dem Ablauf
der Zeit während des herkömmlichen Alterungsprozesses, und zwar gegenüber dem Ausgangswert bevor dem Alterungsprozeß. Normalerweise liegt die Spannung V , im Größenbereich
von etwa 15oV bis 19oV.
Für den Zweck, die Alterungszeit bei zufriedenstellenden Ergebnissen
zu verkürzen, haben die Erfinder das Konzept vor-
geschlagen, geeignete Wechselspannungsimpulse, beispielsweise von mehr als V.. + 3o Volt und weniger als V.^ + 6oV
für Alterungsprozesse zu verwenden.
Jedoch werden gemäß des herkömmlichen Alterungsprozesses unter Verwendung der konstanten Spannung die B-V-Eigenschaften
und der Wert von Vfc^ geändert, wie es in den Fig.
3 und 4 gezeigt ist, so daß die Elektrolumineszenzintensität und die Spannungen ungenügend gemacht werden. Selbst
wenn eine anfänglich eingestellte Spannung höher gemacht wird, um Verringerungen von Intensität und Spannung zu kompensieren,
wird ein bemerkenswerter dielektrischer Durchbruch erzeugt, so daß viele schlechte, unzulängliche Dünnschicht-EL-Anzeigelernente
übrig bleiben. Folglich bestand ein starker Wunsch, die Alterungszeit zu verkürzen und die Änderungen
der B-V-Eigenschaften und des Wertes V.^ des Dünnschicht-EL-Anzeigeelementes
zu kompensieren.
Ziel der Erfindung ist es, ein für ein Dünnschicht-EL-Anzeigeelement
anwendbares verbessertes Alterungsverfahren verfügbar zu machen.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, ein auf ein Dünnschicht-EL-Anzeigeelement anwendbares verbessertes Alterungsverfahren
verfügbar zu machen zu dem Zweck, den Alterungsprozeß in einer verkürzten Zeit zu vollenden und
Änderungen der B-V-Eigenschaften und des Wertes von V.. zu kompensieren.
Kurz beschrieben umfaßt ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Altern eines Dünnschicht-Elektrolumineszenz-Anzeigeelementes
das Anlegen einer Alterungsspannung an die Elektroden des
Elementes und die Änderung des Spitzenwertes der Alterungsspannung entsprechend der Charakteristik des während eines
AlterungsZeitraums geänderten Elementes. Es ist eine Alte-
rungsschaltung zur Durchführung des obigen Verfahrens geschaffen worden. Bei einer speziellen Ausführungsform wird
die Stärke bzw. Amplitude der Alterungsspannung in Abhängigkeit von der Charakteristik zwischen der Helligkeit der
von dem Element erzeugten Elektrolumineszenz und einer an das Element angelegten Treibspannung geändert. Bei einer
anderen speziellen Ausführungsform wird die Stärke der Xnderungsspannung
so geändert, daß die Helligkeit der Elektrolumineszenz im wesentlichen konstant gehalten wird, wodurch
Arbeitspunkte auf obiger Charakteristik bzw. Kennlinie konstant gemacht werden.
Die Erfindung erläuternde Ausführungsformen werden nun anhand
der beiliegenden Zeichnungen erläutert. Darin zeigen.
Fig. 1 eine Querschnittsansicht eines grundsätzlichen Dünnschicht-EL-Anzeigepaneels:
Fig. 2 eine graphische Darstellung von B-V-Eigenschaften
des Dünnschicht-EL-Anzeigepaneels entsprechend dem herkömmlichen Alterungsverfahren:
Fig. 3 eine graphische Darstellung von Änderungen der Elektrolumineszenzhelligkeit während des herkömmlichen
Alterungsverfahrens:
Fig. 4 eine graphische Darstellung von Änderungen einer Spannung V.. zum Starten der Emission einer Elektrolumineszenz
von 1 foot-lambert (ft-L) (3,426 cd/m ) während des herkömmlichen Alterungsverfahrens, und
zwar gegenüber deren Anfangswert bevor dem Alterungsprozeß:
-B-
Fig. 5 eine graphische Darstellung von Änderungen der Spitzenwerte von Wechselspannungsrechteckimpulssignalen,
die an das Dünnschicht-EL-Anzeigepaneel für erfindungsgemäße Alterungszwecke angelegt werden:
Fig. 6 eine graphische Darstellung der Elektrolumineszenzhelligkeit
in Abhängigkeit von der angelegten Spannung gemäß der Erfindung:
und "
und "
Fig. 7 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Alterung sschaltung.
Wie Fig. 4 zeigt, ändert sich die Spannung V., zum Auslösen der Emission einer Elektrolumineszenz von 1 foot-lambert
(ft-L) (3,426 cd/m ) während des herkömmlichen Alterungsprozesses .
Zur Kompensation dieser Veränderung wird, wie in Fig. 5 gezeigt ist, eine Alterungsspannung an das Dünnschicht-EL-Anzeigepaneel
angelegt, die sich in Übereinstimmung mit der Änderung der Spannung V .^ gemäß V.. + V ändert (V :
konstant). Vorzugsweise wird die konstante Spannung V im Größenbereich von etwa 15V bis etwa 8oV gewählt. Besonders
bevorzugt wird sie im Größenbereich von etwa 2oV bis etwa 5oV gewählt. Normalerweise liegt Vfch im Größenbereich von
etwa 15oV bis 19oV.
Da sich erfindungsgemäß die Alterungsspannung gemäß der Änderung der Spannung V.^ ändert, kann während der Alterungszeitdauer
eine ausreichende Spannung an das Dünnschicht-EL-Anzeigepaneel angelegt werden, die für das Altern ausreicht.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
zeigt Fig. 6 eine graphische Darstellung der B-V-Eigen-
AO
Ύ -
schäften der Elektrolumineszenzhelligkeit in Abhängigkeit
von der an das Dünnschicht-EL-Anzeigepaneel angelegten Spannung. In der graphischen Darstellung in Fig.6beziehen sich
die einzelnen Daten auf folgende Bedingungen:
vor dem Alterungsprozeß
etwa eine Stunde nach dem Alterungsprozeß etwa drei Stunden nach dem Alterungsprozeß
etwa fünf Stunden nach dem Alterungsprozeß genau nach dem Alterungsprozeß
Erfindungsgemäß wird die Elektrolumineszenzhelligkeit des Dünnschicht-EL-Anzeigepaneels während des Alterungsprozesses
auf eine Helligkeit B , die vor dem Alterungsprozeß eingestellt worden ist, eingestellt und gesteuert. Die Alterungsspannung
wird so geändert, daß die Helligkeit B des Elektrolumineszenz-Anzeigepaneels während des Alterungsprozesses
im wesentlichen aufrecht erhalten wird. Daher sind die Arbeitspunkte auf der B-V-Kurve konstant gemacht, um die
Wirksamkeit der Alterung zu verbessern.
Fig. 7 zeigt ein Blockschaltbild einer Alterungsschaltung zum Erzeugen von Wechselspannungs-Rechteckimpulssignalen
gemäß Fig. 5.
In der Alterungsschaltung nach Fig. 7 ist eine Konstantstromquelle mit einem Treiber zum Treiben des Dünnschicht-EL-Anzeigepaneels
verbunden. Ferner ist mit dem Treiber ein Wechselstrom-Rechteckwellengenerator verbunden. Der Generator
dient der Erzeugung von Wechselstromrechtecksignalen.
Die Impedanz Z des Dünnschicht-EL-Anzeigepaneels ändert sich während der Emission der Elektrolumineszenz entsprechend
der Änderung der B-V-Eigenschaften während des Alterungs-
Prozesses. Die Spannungsänderungen erhält man durch Umwandeln
der Impedanzänderungen während des Alterungsprozesses,
und zwar unter Verwendung einer Formel V = I ·|Ζ| (I: Konstantstrom,
V: Alterungsspannung). Daher wird die Alterungsspannung
in der Form V., + V geändert, um den Änderungen
der Spannung V^ zu folgen.
Wenn die Alterungsspannung erst einmal anfänglich eingestellt ist, wird die Alterungsspannung somit erhöht, um den Änderungen
der Spannung V . zu folgen.
Claims (10)
1. Verfahren zum Altern eines Dünnschicht-Elektrolumineszenz-Anzeigeelementes,
dadurch gekennzeichnet ,
dadurch gekennzeichnet ,
daß eine Alterungsspannung an Elektrodeneinrichtungen des
Dünnschicht-Elektrolumineszenz-Anzeigeelementes angelegt
wird,
wird,
und daß der Spitzenwert der Alterungsspannung in Abhängigkeit
von den während einer AlterungsZeitdauer geänderten
Eigenschaften des Dünnschicht-Elektrolumineszenz-Anzeigeelementes geändert wird.
Eigenschaften des Dünnschicht-Elektrolumineszenz-Anzeigeelementes geändert wird.
POSTSCHECKKONTO: MÖNCHEN 501 75 - B09 · BANKKONTO: DEUTSCHE BANK A.Q. MÖNCHEN, LEOPOLDSTRASSE 71. KONTO-NR. 60/35 794
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke der Alterungsspannung in Abhängigkeit von
der Charakteristik zwischen der Elektrolumineszenzhelligkeit des Dünnschicht-Elektrolumineszenz-Anzeigeelementes
und einer an das Dünnschicht-Elektrolumineszenz-Anzeigeelement
angelegten Treibspannung geändert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet/ daß die Stärke der Alterungsspannung entsprechend der Formel
V., + V geändert wird, wobei V.. eine Spannung zum Starten des Aussendens einer Elektrolumineszenz von 1 foot-lambert
2
(ft - L) (3,426 cd/m ) und V eine konstante Spannung.
(ft - L) (3,426 cd/m ) und V eine konstante Spannung.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß V im Größenbereich von etwa 15V bis etwa 8oV gewählt
wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß V
daß V im Größenbereich von etwa 2oV bis etwa 5oV gewählt
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Stärke der Alterungsspannung derart verändert wird, daß die Helligkeit der vom Dünnschicht-Elektrolumineszenz-Anzeigeelement
stammenden Elektrolumineszenz im wesentlichen konstant gehalten wird, so daß Arbeitspunkte auf der Kennlinie
zwischen der Helligkeit der vom Dünnschicht-Elektrolumineszenz-Anzeigeelement stammenden Elektrolumineszenz
und einer an das Dünnschicht-Elektrolumineszenz-Anzeigeelement angelegten Treibspannung konstant gehalten werden.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Alterungsspannung rechteckige Wechselspannungssignale
verwendet werden.
8. Schaltung zum Altern eines Dünnschicht-Elektrolumineszenz-Anzeigeelementes,
gekennzeichnet durch
gekennzeichnet durch
eine Konstantstromquelle,
einen Rechteckwellengenerator
einen Rechteckwellengenerator
und eine Wandlereinrichtung zum Umwandeln von Impedanzänderungen
des Dünnschicht-Elektrolumineszenz-Anzeigeelementes während des Alterungsprozesses in Spannungsänderungen derart,
daß eine Alterungsspannung so verändert wird, daß sie
den Änderungen einer Spannung zum Starten der Aussendung einer Elektrolumineszenz von 1 foot-lambert (ft-L) (3,426
cd/m2) folgt.
9. Schaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandlereinrichtung entsprechend einer Beziehung
V=I · |zi
aktivierbar ist,
V: Spannungswert der Alterungsspannung
I: Konstantstrom der Konstantstromquelle Z: Impedanz des Dünnschicht^Elektrolumineszenz-Anzeigeelementes.
10. Schaltung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rechtecksignale des Rechteckwellengenerators Wechselspannungssignale sind.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: SCHMITT-NILSON, G., DIPL.-ING. DR.-ING. HIRSCH, P. |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition |