DE3842394A1 - Mehrschichtige fluoreszenzvorrichtung - Google Patents

Mehrschichtige fluoreszenzvorrichtung

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DE3842394A1
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Description

Die Erfindung betrifft eine mehrschichtige Fluoreszenzvorrichtung zur Erzeugung aktiv leuchtender Farbpixel.
Bei der Herstellung von hochgenauen Farbbildschirmen wird die graphische Auflösung durch die Geometrie der 3 Grundfarbenpixel bestimmt. Je höher die gewünschte Auflösung ist, desto mehr Geometrieprobleme ergeben sich.
Verwendet man Flachbildschirme, die erfindungsgemäß aus Fluoreszenzdio­ den aufgebaut werden können, so ist die Aufbringung drei verschiedener Fluoreszenzdioden nur in drei separaten Prozeßschritten möglich. Die Geometrie- und Prozeßprobleme können nun umgangen werden bzw. sehr gemildert werden, dadurch daß man drei Fluoreszenzdioden übereinander stapelt.
In Fig. 1 ist der prinzipielle Aufbau im Querschnitt 1 a) und das elek­ trotechnische Schaltbild 1 b) dargestellt.
Dabei wählt man die Bandabstände der Dioden D 1, D 2, D 3 derart, daß D 1 im Blauen, D 2 im Grünen und D 3 im Roten fluoresziert. Durch die Spannung U 1, U 2, U 3 lassen sich die Intensitäten der Fluoreszenz­ strahlung unabhängig voneinander einstellen.
In Fig. 2 ist eine Modifikation im Schaltbild 2 a) gezeigt, die nur mit zwei Fluoreszenzdioden auskommt.
Dabei benutzt man den Effekt, daß durch die Steuerung der Ströme I 1, I 2, I 3 die Intensitäten der Fluoreszenz in den Regionen mit den Re­ kombinationsenergien E 1, E 2 und E 3 verändert werden kann (vgl. Fig. 2b).
Eine weitere Modifikation, die zusätzlich noch die variable Rekombina­ tionsenergieeinstellung E 2 erlaubt, ist in Fig. 3 gezeigt. Dies wird durch eine zusätzliche Diode D′ erreicht, deren Potential von außen ge­ steuert werden kann.
Die Funktion dieser Modifikation wird durch Fig. 4a im Bandmodell ver­ deutlicht. Fig. 4b zeigt die zugehörige Energieverteilung.
In Fig. 1a und 4a ist ein Mehrschichtaufbau im Ausführungsbeispiel (Bandmodell) dargestellt. Dabei erfolgt der Lichtaustritt in der Zeich­ nung nach links aus dem Glassubstrat o.ä. lichtdurchlässiges Substrat.
Darauf aufgebracht ist die transparente Schicht TCO, insbesondere eine Metallverbindung wie Zinkoxid, Zinnoxid oder Indium-Zinn-Oxid o.ä. durch Sputtern oder Aufdampfen aufgebracht. Dann folgt der Halbleiter, insbe­ sondere ein Siliziumhalbleiter wie in einer PIN-Solarzelle aus amorphem Silizium. Dann folgt auf der dem Substrat abgekehrten Seite eine Metall­ elektrode wie Silber- , Gold- oder Aluminiumschichtstruktur in bekanntem Dünn- oder Dickschichtverfahren in Maskentechnik aufgebracht. Bei der amorphen Siliziumsolarzelle in PIN-Aufbau dienen die p- und die n-Schicht zur Erzeugung eines elektrischen Feldes in der i-Schicht, so daß Elektronenlochpaare, durch die Lichtabsorption in der i-Schicht zu den Metallkontakten, bzw. Elektroden bewegt werden. Die p-i-n-Solarzelle aus amorphen Silizium ist zweckmäßiger Weise ebenso wie die TCO-Elek­ trode in gewünschter Dicke aufgesputtert, abgeschieden oder aufgedampt. Ein lythographisches Maskenverfahren ist hierbei ebenfalls anwendbar zur Erzeugung einer gewünschten Struktur.
Im Gegensatz zu bekannten Fluoreszenzvorrichtungen wie sie bei Flach­ bildschirmen angewandt werden, verwendet die Erfindung eine Mehr­ schichtanordnung, bei der die bisher üblichen Geometrie-Probleme und deren Herstell-Probleme umgangen bzw. gemildert werden. Darüber hinaus ergibt sich mit der Erfindung der Vorteil, daß eine Farbe (Blau, Grün oder Rot) durch Spannungsveränderung in gewünschter Weise eingestellt werden kann. Es ergibt sich hierdurch die Möglichkeit einer besseren Be­ einflussung der Mischung der drei Farben.
Eine bevorzugte Anwendung der Erfindung liegt in der Fernsehtechnik, sie ist jedoch nicht hierauf beschränkt, sondern kann bei allen Anzeigen, insbesondere mit Flachbildschirmen, wie auch Displays von Computern Meß- oder anderen Instrumenten angewandt werden.

Claims (5)

1. Mehrschichtige Fluoreszenzvorrichtung zur Erzeugung aktiv leuch­ tender Farbpixel, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus drei übereinan­ der aufgebrachten Fluoreszenzdioden besteht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandabstände der Dioden derart gewählt sind, daß die erste Diode im Blauen, die folgende Diode im Grünen und die darauffolgende Diode im Roten fluoresziert.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Intensität der Fluoreszenz der Dioden unabhängig voneinander durch die der jeweiligen Diodenschicht zugeführte Spannung eingestellt wird.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei zwei aufeinanderfolgenden Fluoreszenzdioden die Intensitäten der Fluoreszenz mit den Rekombinationsenergien durch Steuerung der zugeordneten Ströme (I 1 bis I 3) verändert werden.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rekombinationsenergie (E 2) verändert wird durch eine zusätzliche Diode (D′), deren Potential von außen gesteuert wird.
DE3842394A 1988-12-16 1988-12-16 Mehrschichtige fluoreszenzvorrichtung Ceased DE3842394A1 (de)

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