NL7909342A

NL7909342A - Elektro-luminescerende inrichting.

Info

Publication number: NL7909342A
Application number: NL7909342A
Authority: NL
Original assignee: Gte Sylvania Inc
Priority date: 1978-12-29
Filing date: 1979-12-28
Publication date: 1980-07-01
Also published as: GB2039146A; BE880927A; FR2445571A1; DE2952585A1; CA1144265A; FR2445571B3

Description

Elektro-luminescerende inrichting

De uitvinding heeft betrekking op elektro-luminescerende inrichtingen voor weergave-doeleinden. Dergelijke inrichtingen bevatten een elektro-luminescerende (EL) laag tussen twee elektrodenlagen waarbij één van de elektroden transparant is om de EL-laag te kunnen 5 waarnemen. Het is bekend om een donkere laag aan te brengen achter de EL-laag om de contrastverhouding van de inrichting te verbeteren, dat wil zeggen om de zichtbaarheid van de EL-laag te geven zelfs onder omgevingsomstandigheden met grote helderheid. Een dergelijke donkere laag is aangegeven in het Amerikaanse octrooischrift 3.560.78¼, 10 waarbij het materiaal voor de donkere laag arseensulfide, arseensele-nide, arseensulfoselenide of mengsels daarvan bevat. De arseensamen-stellingen geven echter hetzij niet een bevredigende donkere kleur of zij veranderen van kleur tijdens gebruik.

Een EL-weergave-inrichting bevat dikwijls zeven elektrode-15 segmenten in de vorm van een praktisch rechthoekig cijfer 8. Ieder cijfer van 0 tot 9 kan voorgesteld worden door de passende delen van het EL-materiaal dat over de segmenten ligt te verlichten. De delen kunnen verlicht worden door een spanning aan te leggen tussen een transparante overliggende elektrode en de passend gesegmenteerde elek-20 trode waarbij slechts dat deel van de EL-laag dat direkt tussen de twee elektroden ligt bekrachtigd wordt om te luminesceren. Wanneer EL-materiaal-buiten het gebied van dat deel luminesceert kan ring-vorming optreden, hetgeen ongewenst is. Wanneer een buitensporige hoeveelheid extra EL-materiaal luminesceert kan een toestand optreden 25 die bekend staat als ’’wederzijdse beïnvloeding", hetgeen de ongewenste verlichting is van het gehele of gedeeltelijke extra segment.

Het gebruik van een donkere laag kan een probleem veroorzaken doordat hij de neiging tot ringvorming vergroot of de wederzijdse beïnvloeding.

Men heeft gevonden dat het vraagstuk van de ringvorming 30 geregeld kan worden door een juiste regeling van het donkere laag- 7909342 '' * 2 materiaal. Het donkere-laagmateriaal moet specifiek een specifieke 2 6 weerstand hebben van ongeveer 10 tot 10 ohm-cm. Het donkere-laagmateriaal moet bij voorkeur overheersend een samenstelling van elementen bevatten uit de groepen IIB/ en VIA van het periodieke systeem. 5 Figuur 1 geeft schematisch een doorsnede aan van de lagen van een EL-inrichting volgens de uitvinding.

Figuur 2 toont de constructie van elektrode-segmenten van een EL-inrichting die gebruikt wordt voor digitale weergave met de vorm van de andere lagen gestippeld aangegeven.

10 Een EL-inrichting volgens één uitvoering in overeenstemming met de uitvinding, zoals aangegeven in figuur 1 bevat een donker veldlaag 1 en een EL-laag 2 tussen twee elektroden 3 en k. Er was een dielektrische laag 5 tussen de donkere laag 1 en de elektrode 3.

Er was een andere dielektrische laag-6 tussen de EL-laag 2 en de elektrode k. De lagen k en 6 waren transparant voor licht uitgezonden door de EL-laag 2. De elektrode 3 was een metallische elektrode terwijl de elektrode k een transparante elektrode was. De lagen waren allen bevestigd op een glassubstraat 7·

Figuur 2 toont een constructie van zeven elektroden 3 2Q met hun aansluitingen voor een elektrische verbinding. De omtrek van de elektrode k is gestippeld aangegeven; de gestippelde omtrek 8 toont de vorm voor de dielektrische lagen 5 en 6, EL-laag 2 en de donkere laag 1. De constructie van de elektroden 3 kan gebruikt worden om ieder cijfer inclusief nul voor te stellen. Wanneer het bijvoorbeeld 25 gewenst is om het cijfer 9 voor te stellen moet een elektrische potentiaal tot stand gebracht worden tussen de elektrode k en de_elektroden 3a, 3b, 3c, 3d en 3e. Het EL-materiaal direkt tussen deze gebieden van de elektroden 3a, 3b, 3c, 3d en 3e en dat samenwerkt met de elektrode k zou bekrachtigd moeten worden om te luminesceren en het 2Q getal 9 zou voorgesteld worden in verlichte vorm. Wanneer echter de specifieke weerstand van de donkere laag 1 klein is zou het getal vaag zijn, dat wil zeggen dat de ringvorming zou optreden omdat EL-materiaal in de laag 2 dat zich zijdelings uitstrekt buiten de bij elkaar passende gebieden van de elektroden zou luminesceren. De specifieke 25 weerstand' van de donkere laag 1 moet dus groot genoeg zijn om een der- 7909342

'V

3 •ί gelijke ringvormig te voorkomen. De specifieke weerstand zal afhankelijk zijn van de dikte van de donkere laag 1 maar in het aige- 2 meen moet deze groter zijn dan ongeveer 10 ohm-cm.

Wanneer de specifieke veerstand van de donkere laag 1 5 echter te hoog is zal hij niet in staat zijn veerstand te bieden aan de elektrische veldspanningen tussen de elektroden 3 en ^ zonder doorslag vanvege de veerstandsverwarming in de laag. De specifieke veerstand van de donkere laag 1 moet dus klein genoeg zijn om een dergelijke veerstandsvervarming te voorkomen. Een dergelijke speci-10 fieke weerstand zal afhankelijk zijn van de dikte van de donkere laag 1 maar in het algemeen moet hij kleiner zijn dan ongeveer 10^ ohm/cm.

Om een donkere laag 1 te leveren die een voldoende lichtabsorptie heeft bij een redelijke laagdikte en die een gewenste specifieke veerstand zal verschaffen bij een redelijke laagdikte moet 15 het donkere laagmateriaal overheersend bestaan uit een samenstel van elementen uit de groepen IIB - VIA uit het periodieke systeem. Het kan ook wenselijk zijn om elementen of samenstellingen uit de groepen IVA en VIIA uit het periodieke systeem te hebben voor het donkere laagmateriaal.

20 Bij een voorbeeld was het glassubstraat 7 bedekt met tin- oxyde door middel van chemische dampneerslag om de elektrode U te vormen die dan met zuur geetst werd om de omtrek te leveren voor de elektrode 4 zoals aangegeven in figuur 2. Vervolgens werd ittrium-oxyde thermisch met damp neergeslagen in vacuum door een masker om de --- --25 dielektrische laag 6 te leveren in de omtreksvorm 8 zoals in figuur 2,

De EL-laag 2 werd op gelijke wijze neergeslagen volgens dezelfde om-trekslijn 8 als de donkere laag 1, met materiaal uit een gesmolten, homogeen mengsel van 90 % cadmiumtelluride en 10 % loodtelluride.

De specifieke weerstand van het materiaal bedroeg ongeveer 1,5 x 10^ 30 ohm-cm. De dielektrische laag 5 werd dan op dezelfde manier neergeslagen als de dielektrische laag 6. Aluminium werd thermisch in dampvorm neergeslagen door een masker om de gesegmenteerde elektrode 3 op de laag 5 te verschaffen.

Wanneer de inrichting elektrisch bekrachtigd werd werd een 35 segment met 10 foot lambert in de aanwezigheid van een verlichtings- 7909342 £ - "'* k sterkte van 100 foot candle (1076 lux) verlichtingssterkte onder een invalshoek van 30° afgelezen met een contrastverhouding van 2,b voor het contrast tussen het verlichte gedeelte en de achtergrond.

In dit voorbeeld wordt de donkere laag 1 aangegeven tussen 5 de EL-laag 2 en de dielektrische laag 5. In plaats daarvan kan de donkere laag 1 ook geplaatst zijn tussen de elektrode 3 en de dielektrische laag 5.

Een ander geschikt donkere-laagmateriaal zou 80 % cadmium-telluride en 20 % tintelluride kunnen zijn, dat een specifieke weer- H · at * 10 stand heeft van ongeveer 5 x 10 ohm-cm. De toevoeging van 1 % tm- chloride aan dit materiaal zou een specifieke weerstand geven van h . , .

ongeveer 2,9 x 10 ohm-cm. Een ander materiaal zou 69 % zxnktelluride - 30 % tintelluride - 1 % tinchloride kunnen zijn waarvan de specifieke weerstand ongeveer 2,6 x 10^ ohm-cm is.

7909342

Claims

1. Elektro-luminescerende weergave-inrichting, met het kenmerk, dat hij een transparante elektrodelaag bevat en een gesegmenteerde elektrodelaag, een elektrode-luminescerende laag tussen de élektrode-5 lagen en een laag uit donker materiaal tussen de elektrode-luminescerende laag en de gesegmenteerde elektrodelaag, waarbij de specifieke weerstand van het donkere materiaal groot genoeg is om ringvorming te voorkomen in de weergave wanneer de inrichting elektrisch bekrachtigd wordt.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat • · -2 de specifieke weerstand van het donkere manerιaal ongeveer 10 tot 10^ ohm-cm bedraagt.

3. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het donkere materiaal overheersend een samenstelling bevat van elementen 15 uit de groepen IIB en VIA van het periodieke systeem. k. Inrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het donkere materiaal elementen of 'samenstellingen bevat uit de groepen IVA en VIIA van het periodieke systeem.

5· Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat er 20 een eerste dielektrische laag is tussen de elektrode-luminescerende . laag en de transparante elektrodelaag.

6, Inrichting volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat er een tweede dielektrische laag is tussen de elektro-luminescerende laag en de gesegmenteerde elektrodelaag.

7. Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de laag van donker materiaal tussen de elektro-luminescerende laag en de tweede dielektrische laag ligt.

8. Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de laag uit donker materiaal tussen de gesegmenteerde elektrodelaag en 30 de tweede dielektrische laag ligt.

9. Inrichting in hoofdzaak zoals beschreven in de beschrijving en/of weergegeven in de tekening. 7909342