Электролюминесцентный прибор и способ его изготовления

 

Изобретение относится к области технической физики. Техническим результатом является увеличение быстродействия, увеличение величины светового выхода и уменьшение стоимости. Электролюминесцентный прибор содержит подложку, слой оптически прозрачного электрода, слой (1) люминофора, размещенный на нем слой (2) для разогрева подвижных носителей заряда, слой (4) диэлектрической изоляции, группы контактов (8), адгезионный слой (АС) (3), размещенный между слоем (4) и слоем (2). В слое (4) и в АС (3) выполнено множество сквозных отверстий (5) и (6). Каждое отверстие (5) в слое (4) сужается в направлении АС (3) и соосно переходит в соответствующее отверстие (6) в АС (3). Каждая группа контактов (8) представляет собой ограниченный по площади слой электропроводящего материала, который покрывает слой (4), включая стенки отверстий (5) в этом слое, а также стенки отверстий (6) в АС (3) и оголенные участки поверхности слоя (2), функционально являющиеся дном отверстий (6) в АС (3). В результате на указанных участках образуются точечные контакты (8). Группы контактов (8) соединены между собой параллельно. Слой (2) выполнен высокоомным по отношению к указанному слою 1 люминофора и толщиной не менее длины свободного пробега носителя заряда в этом слое. Толщина АС (3) не превышает величины диаметра отверстий (6) в этом слое (3). Способ изготовления прибора включает формирование слоя (1) люминофора, слоя (2) для разогрева подвижных носителей заряда, слоя (4)диэлектрической изоляции, а также отдельных групп контактов (8). Слой (2) формируют на поверхности слоя (1) люминофора. На поверхность слоя (2) наносят АС (3). Для формирования слоя (4) изготавливают диэлектрическую пленку, формируют в ней сквозные сужающиеся отверстия (5) и стороной с узкими выходами отверстий (5) указанную пленку приводят в контакт с АС (3). Через отверстия (5) формируют сквозные отверстия (6) в АС (3). На поверхности слоя (4), включая стенки отверстий (5) в этом слое (4), а также на стенках отверстий (6) в АС (3) и оголенных участках поверхности слоя (2) формируют слой электропроводящего материала. Группы контактов (8) формируют посредством проведения по слою электропроводящего материала операции литографии. 2 с. и 21 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области технической физики и может быть использовано при изготовлении люминесцентных приборов, преимущественно телевизионных, а также для компьютерной техники.

Известен электролюминесцентный прибор, содержащий подложку, матрицу электропроводящих элементов в виде строк и столбцов, размещенную на подложке, слой люминофора с активаторами люминесценции, слой для разогрева электронов, выполненный из полупроводникового материала, отдельные группы контактов, выполненные в виде микроострий, в областях между которыми размещен диэлектрический материал, а также анод, выполненный в виде электропроводящей пленки из оптически прозрачного материала (RU 2155412 С1, кл.Н 01 J 29/18, опубл. 27.08.2000).

Известен способ изготовления электролюминесцентного прибора (RU 2155412 С1), включающий формирование подложки, отдельных групп контактов в виде множества микроострий, конденсацию на вершинах микроострий пленки полупроводника в виде слоя для разогрева электронов, конденсацию на этом слое пленки люминофора с активаторами люминесценции и размещение диэлектрического материала в областях между микроостриями, а также формирование анода на слое люминофора.

К недостаткам известного прибора можно отнести следующие: - отсутствие электроизоляции между шинами строк и столбцов, что делает невозможным формирование изображения методом матричной адресации; - цилиндрическая форма микроострий при больших отношениях высоты цилиндра к его диаметру создает высокое электросопротивление каждого микроострия, что приводит к разогреву микроострия рабочим током и тепловой деградации материала микроострия, а при уменьшении рабочего тока снижается яркость свечения; - при уменьшении высоты микроострия увеличивается емкость между шинами и слоем полупроводника, что приводит к снижению быстродействия прибора; - прибор может иметь люминофоры только с дырочной проводимостью, поскольку в слой люминофора из слоя для разогрева электронов переносится поток разогретых электронов, для рекомбинации которых необходимы дырки; - разогрев электронов может дать увеличение яркости только в том случае, если он приводит к увеличению скорости рекомбинации; в известном приборе дополнительная энергия, полученная электронами от электрического поля на длине свободного пробега, при отсутствии условий возникновения лавинного пробоя, будет быстро передана кристаллической решетке, не успев выделиться в виде квантов светового излучения.

К недостаткам известного способа изготовления электролюминесцентного прибора можно отнести применение сложных и дорогостоящих технологических операций при изготовлении прибора, в частности, при формировании микроострий.

В основу настоящего изобретения поставлена задача создания электролюминесцентного прибора, позволяющего при малом рабочем токе увеличить быстродействие, путем снижения величины паразитной емкости конструкции, увеличить величину светового выхода и создать светоизлучающие приборы большой площади.

В основу настоящего изобретения также поставлена задача создания способа изготовления электролюминесцентного прибора, позволяющего уменьшить затраты на его изготовление при использовании традиционных (известных из уровня техники) технологических процессов для формирования точечных контактов на больших площадях.

Поставленная задача в отношении объекта изобретения "устройство" осуществляется посредством того, что электролюминесцентный прибор, содержащий подложку, слой оптически прозрачного электрода, слой люминофора с активаторами люминесценции, размещенный на нем слой для разогрева подвижных носителей заряда, слой диэлектрической изоляции и отдельные группы контактов, разнесенные по экрану, согласно изобретению дополнительно содержит адгезионный слой, размещенный между слоем диэлектрической изоляции и слоем для разогрева подвижных носителей заряда с возможностью обеспечения соединения этих слоев, в слое диэлектрической изоляции и в адгезионном слое выполнено множество сквозных отверстий таким образом, что каждое отверстие в слое диэлектрической изоляции сужается в направлении адгезионного слоя и соосно переходит в соответствующее отверстие в адгезионном слое, каждая группа контактов представляет собой ограниченный по площади слой электропроводящего материала, который покрывает слой диэлектрической изоляции, включая стенки отверстий в этом слое, а также стенки отверстий в адгезионном слое и оголенные участки поверхности слоя для разогрева подвижных носителей заряда, функционально являющиеся дном отверстий в адгезионном слое, тем самым образуя на указанных участках точечные контакты, при этом группы контактов соединены между собой параллельно, слой для разогрева подвижных носителей заряда выполнен высокоомным, по отношению к указанному слою люминофора, и с толщиной не менее длины свободного пробега носителя заряда в этом слое, а толщина адгезионного слоя не превышает величины диаметра отверстий в этом слое, кроме того, подложка выполнена из оптически прозрачного материала и расположена в контакте по всей площади со слоем оптически прозрачного электрода, при этом слой люминофора размещен над указанной подложкой и слоем оптически прозрачного электрода.

Целесообразно, чтобы указанные подложка, слой для разогрева подвижных носителей заряда и слой люминофора были выполнены из полупроводникового материала, причем полупроводниковый материал слоя люминофора должен иметь примесь, активирующую люминесценцию, при этом подложка должна быть размещена между слоем люминофора и слоем оптически прозрачного электрода, образуя электрический контакт с ними, а слой оптически прозрачного электрода выполнен либо из оптически прозрачного материала, либо в виде сетки из непрозрачного материала.

В этом случае указанный слой люминофора может иметь как n-тип проводимости, так и p-тип проводимости.

Допустимо, чтобы указанный слой люминофора и слой для разогрева подвижных носителей заряда были выполнены из полимера или органического материала, при этом слой оптически прозрачного электрода должен быть размещен между слоем люминофора и подложкой, образуя электрический канал со слоем люминофора, и выполнен либо из оптически прозрачного материала, либо в виде сетки из непрозрачного материала.

Слой диэлектрической изоляции также может быть выполнен из полимера, в частности - из полиимида.

Для любого из указанных случаев слой электропроводящего материала может быть выполнен из металла с примесью, являющейся мелким донором для слоя для разогрева подвижных носителей заряда, или из полимера, или из органического материала.

При выполнении слоя электропроводящего материала из полимера или органического материала на поверхности упомянутого слоя дополнительно можно нанести металлический слой, образующий со слоем электропроводящего материала электрический контакт.

В ряде случаев оптимально, чтобы подложка и слой для разогрева подвижных носителей заряда имели бы тот же тип проводимости, что и слой люминофора.

В определенных случаях слой электропроводящего материала может быть выполнен в виде двух монослоев, один из которых является металлическим, а другой - полимерным.

Оптимально, чтобы ось каждого (вышеуказанного) сквозного отверстия была ориентирована ортогонально поверхности слоя для разогрева подвижных носителей заряда.

Поставленная задача в отношении объекта изобретения "способ" решается посредством того, что в способе изготовления электролюминесцентного прибора, включающем формирование: подложки, слоя оптически прозрачного электрода, слоя люминофора с активаторами люминесценции, слоя для разогрева подвижных носителей заряда, слоя для диэлектрической изоляции, а также отдельных групп контактов, разнесенных по прибору, согласно изобретению указанную подложку формируют из оптически прозрачного материала и размещают в контакте, по всей площади, со слоем оптически прозрачного электрода, указанный слой люминофора формируют над указанными подложкой и слоем оптически прозрачного электрода, слой для разогрева подвижных носителей заряда формируют на поверхности указанного слоя люминофора, на поверхность слоя для разогрева подвижных носителей заряда наносят адгезионный слой, затем, для формировании слоя для диэлектрической изоляции, изготавливают пленку диэлектрической изоляции, формируют в ней, преимущественно, методом анизотропного травления сквозные направленно сужающиеся отверстия и стороной с узкими выходами отверстий указанную пленку под давлением приводят в механический контакт с поверхностью адгезионного слоя, далее, для активации процесса адгезии, проводят термообработку изделия, после этого методом травлении через вышеуказанные отверстия формируют сквозные отверстия в адгезионном слое, далее, на поверхности слоя диэлектрической изоляции, включая стенки отверстий в этом слое, а также на стенках отверстий в адгезионном слое и оголенных участках поверхности слоя для разогрева подвижных носителей заряда формируют слой электропроводящего материала, после чего, для получения отдельных групп контактов, по слою электропроводящего материала проводят операцию литографии.

Целесообразно подложку, слой люминофора с активаторами люминесценции и слой для разогрева подвижных носителей заряда формировать из полупроводникового материала, на нижней поверхности подложки формировать слой оптически прозрачного электрода, либо из оптически прозрачного материала, либо в виде сетки из непрозрачного материала, а на верхней поверхности подложки формировать слой люминофора, при этом формирование слоя для разогрева подвижных носителей заряда обеспечивать эпитаксиальным наращиванием методом осаждения из газовой, либо жидкой фазы, или методом молекулярных пучков в вакууме.

Допустимо: - подложку, слой люминофора с активаторами люминесценции и слой для разогрева подвижных носителей заряда формировать из полупроводникового материала, на нижней поверхности подложки формировать слой оптически прозрачного электрода, либо из оптически прозрачного материала, либо в виде сетки из непрозрачного материала, а на верхней поверхности подложки формировать слой люминофора, при этом формирование слоя для разогрева подвижных носителей заряда проводят напылением с последующей перекристаллизацией напыленного слоя; - слой люминофора с активаторами люминесценции и слой для разогрева подвижных носителей заряда формировать из полимера или органического материала, на поверхности подложки формировать слой оптически прозрачного электрода, либо из оптически прозрачного материала, либо в виде сетки из непрозрачного материала, затем на указанном слое формировать слой люминофора, при этом формирование слоя для разогрева подвижных носителей заряда проводят нанесением мономера посредством центрифугирования с последующей полимеризацией мономера; - слой люминофора с активаторами люминесценции и слой для разогрева подвижных носителей заряда формировать из полимера, или органического материала, на поверхности подложки формировать слой оптически прозрачного электрода, либо из оптически прозрачного материала, либо в виде сетки из непрозрачного материала, затем на указанном слое формировать слой люминофора, при этом формирование слоя для разогрева подвижных носителей заряда проводят распылением мономера на поверхность указанного слоя люминофора с последующей полимеризацией мономера.

Целесообразно отдельные группы контактов получать посредством проведения по слою электропроводящего материала операции взрывной литографии.

Возможно слой электропроводящего материала формировать из металла с примесью, являющейся мелким донором для слоя для разогрева подвижных носителей заряда, при этом слой электропроводящего материала оптимально формировать либо напылением, либо осаждением из газовой фазы с последующей термообработкой.

Слой электропроводящего материала может быть сформирован из полимера или органического материала посредством нанесения мономера на центрифуге или распылением мономера, с последующей полимеризацией мономера в обоих указанных случаях.

Слой электропроводящего материала может быть также сформирован из полимерного или органического материала посредством нанесения мономера на центрифуге или распылением мономера, с последующей полимеризацией мономера в обоих указанных случаях, при этом на указанном слое целесообразно формировать металлический слой методом напыления, для образования электрического контакта с указанным слоем.

Кроме того, слой электропроводящего материала может быть сформирован в виде двух монослоев, один из которых формируют из металла, а другой из полимера.

Изобретение иллюстрируется чертежами.

Фиг. 1 - поперечный разрез фрагмента электролюминесцентного прибора с одной группой контактов при использовании полупроводникового люминофора.

Фиг. 2 - поперечный разрез фрагмента электролюминесцентного прибора с одной группой контактов при использовании полимерного или органического люминофора.

Электролюминесцентный прибор (в дальнейшем, сокращенно прибор) согласно фиг. 1 и фиг. 2 содержит слой 1 люминофора с активаторами люминесценции, имеющий определенный тип проводимости. Слой 1 люминофора может быть выполнен из полупроводникового материала электронного (n-тип), либо дырочного (p-тип) типа проводимости, например из ZnS с примесью, активирующей люминесценцию (активатор люминесценции), или может быть выполнен из полимера (полимерный люминофор), или органического материала.

На поверхности слоя 1 люминофора сформирован слой 2 для разогрева подвижных носителей заряда, имеющий тот же тип проводимости, что и слой 1 люминофора. Слой 2 выполнен из того же материала, что и слой 1, но без примеси, активирующей люминесценцию, т.е. слой 2 может быть выполнен из полупроводникового, или из полимерного или из органического материала.

На поверхности слоя 2 сформирован адгезионный слой 3. который может быть выполнен из полимеризованного клея, например фоторезиста, или из лака на основе полиимидов. Адгезионный слой 3 необходим для соединения слоя 2 и слоя 4 диэлектрической изоляции, размещенного на адгезионном слое 3 и выполненного, например, из полимера, в частности из полиимида.

В слое 4 диэлектрической изоляции и в адгезионном слое 3 выполнено множество сквозных отверстий соответственно 5 и 6. Отверстия 5 в слое 4 выполнены направленно сужающимися в сторону адгезионного слоя 3, например, конической формы. Каждое отверстие 5 на границе с адгезионным слоем 3 соосно переходит в соответствующее отверстие 6 в слое 3. Таким образом, количество отверстий 5 в слое 4 диэлектрической изоляции равно количеству отверстий 6 в адгезионном слое 3. Все отверстия представляют собой пары коаксиально расположенных отверстий 5 и 6. В предпочтительном варианте ось каждого отверстия 5 и 6 (или ось каждой пары отверстий 5 и 6) ориентирована ортогональна по отношению к поверхности слоя 2 для разогрева подвижных носителей заряда.

На фиг. 1 и фиг.2 показана одна из отдельных, разнесенных по прибору, групп контактов. Группа контактов представляет собой ограниченный по площади слой 7 электропроводящего материала, который покрывает слой 4 диэлектрической изоляции, включая стенки отверстий 5 в этом слое, а также покрывает стенки отверстий 6 в адгезионном слое 3 и оголенные участки поверхности слоя 2, функционально являющиеся дном отверстий 6. В результате на указанных оголенных участках образованы точечные контакты 8, являющиеся фрагментами слоя 7 электропроводящего материала и образующие группу точечных контактов.

Слой 2 для разогрева подвижных носителей заряда является высокоомным (т. е. имеет большее удельное сопротивление), а также имеет тот же тип проводимости по отношению к слою 1 люминофора и выполнен, преимущественно, с толщиной не менее длины свободного пробега носителя заряда в этом слое 2, например, электрона. Толщина адгезионного слоя 3 (в оптимальном случае) не должна превышать величину диаметра отверстий 6 в этом слое. Толщина слоя 7 выбирается, как правило, не менее необходимой для обеспечения возможности протекания в прибре рабочего тока, а материалом этого слоя может быть металл с примесью, являющейся мелким донором для слоя 2, или полимер, или органический материал.

Возможен вариант, когда слой 7 может быть выполнен двуслойным и состоящим из монослоя металла и монослоя полимера, находящегося в контакте со слоями 2, 3 и 4.

Сужающаяся форма отверстий 5 обеспечивает отсутствие разрывов электропроводящего материала слоя 7 на стенках этих отверстий даже в том случае, когда отношение толщины слоя 4 диэлектрической изоляции к диаметру отверстий 6 в адгезионном слое 3 превосходит величину, равную десяти. Указанное отношение может находиться в диапазоне 10-200, что позволяет свести к минимуму паразитные емкости конструкции.

Указанный слой 1 люминофора размещен над подложкой 9, выполненной из оптически прозрачного материала, и слоем 10 оптически прозрачного электрода.

В случае, когда слои 1, 2 и подложка 9 выполнены из полупроводникового материала (фиг. 1), подложка 9 размещена между слоем 1 люминофора и слоем 10 оптически прозрачного электрода, образуя электрический контакт с ними. Слой 10 оптически прозрачного электрода может быть выполнен либо из оптически прозрачного материала (например из SnO2 или Jn2O5), либо в виде сетки из непрозрачного материала. В последнем случае вывод светового излучения осуществляется через окна в указанной сетке.

В случае, когда слои 1, 2 выполнены из полимерного или органического материала (фиг. 2), слой 10 оптически прозрачного электрода размещен между слоем 1 люминофора и подложкой 9, образуя электрический контакт со слоем люминофора. При этом слой 10 может быть выполнен либо из оптически прозрачного материала (например, из SnO2 или Jn2O5), либо в виде сетки из непрозрачного материала. В этом случае подложка 9 может быть выполнена из стекла.

Кроме того, целесообразно, когда слои 1, 2 и 7 выполнены из полимерного или органического материала (фиг.2), чтобы на поверхности слоя 7 электропроводящего материала был размещен металлический слой 11 для образования электрического контакта с указанным слоем 7. Металлический слой 11 также необходим для обеспечения возможности подачи рабочего напряжения на прибор при его посадке в корпус.

Таким образом, предлагаемая конструкция прибора позволяет формировать параллельно соединенные группы точечных контактов 8, диаметр которых может находиться в субмикронном диапазоне размеров при толщине слоя 4 диэлектрической изоляции не менее 10 мкм. Такое соотношение размеров диаметров контактов 8 и толщины слоя 4 позволяет при малом рабочем токе прибора увеличить его быстродействие путем снижения величины паразитной емкости конструкции между слоями 2 и 7.

Рассмотрим работу устройства на примере прибора, в котором используется слой 1 люминофора и слой 2 для разогрева подвижных носителей заряда, выполненные из полупроводника с электронной (n-тип) проводимостью.

При подаче положительного потенциала на слой 7 электропроводящего материала начинается дрейф электронов из слоя 1 люминофора в слой 2 для разогрева подвижных носителей заряда и из слоя 2 к точечным контактам 8. Контакты 8 выполнены с малой шириной слоя объемного заряда (30-70 ангстрем), практически не препятствующим переносу электронов из слоя 2 в слой 7. Дрейф электронов в слой 7 сопровождается формированием в слое 2 области сильного электрического поля.

Приближенное выражение для распределения напряженности E(х) электрического поля в слое 2 в дрейфовом приближении (область слабых полей) имеет вид:
где I - сила тока;
i - удельная электропроводность слоя 2;
s(x) - площадь эквипотенциальных поверхностей в слое 2;
x - координата в направлении, ортогональном поверхности слоя 2, от точечного контакта в сторону слоя 1 люминофора.

Минимальная величина s(х) равна площади точечного контакта 8.

Из выражения (1) видно, что при малых величинах площади точечного контакта величина напряженности электрического поля, достаточная для начала эффектов сильного поля (лавинного пробоя), может быть получена при малых величинах тока электронов.

Электроны, дрейфующие в области сильного поля разогреваются до величины, достаточной для начала ударной ионизации, приводящей к генерации электронно-дырочных пар. Сгенерированные электроны переносятся в слой 7, а сгенерированные дырки переносятся из области лавинного пробоя (слой 2) в слой 1 люминофора, где рекомбинируют с электронами. При излучательной рекомбинации дырок с электронами происходит генерация светового излучения.

В случае использования люминофоров и слоя 2 с дырочной проводимостью (p-типа), генерация светового излучения происходит аналогично (при подаче отрицательного потенциала на слой 7, но ударная ионизация вызывается дырками). Сгенерированные в области лавинного пробоя (слой 2) электроны переносятся в слой 1 люминофора, где рекомбинируют с дырками с выделением энергии в виде светового излучения.

Следует заметить, что в приборах, где слой 2 имеет электронную проводимость, применяется один тип электропроводящего материала в слое 7, отличный от типа электропроводящего материала в случае дырочной проводимости в слое 2. Такой выбор электропроводящего материала связан с тем, что оптимальный для одного типа проводимости слоя 2 материал не является оптимальным для другого типа проводимости слоя 2.

Специфической особенностью контакта с малой площадью (точечного контакта) является возможность формирования с его помощью неоднородного электрического поля вблизи контакта при протекании тока даже в электронейтральных средах, причем эта неоднородность обусловлена только спецификой геометрии контакта. Достаточно большая для начала лавинного пробоя напряженность электрического поля благодаря малости площади точечного контакта достигается при малых рабочих напряжениях, например, 30-40 В, при диаметре контакта 1 мкм.

В случае использования люминофоров с достаточно высоким световым выходом, например ряда полимерных материалов, величина тока лавинного пробоя минимальна. Высокий световой выход обеспечивается непосредственно самим люминофором при малых рабочих токах. Достаточно обеспечить дрейф в области рекомбинации малого количества электронов (для дырочного люминофора) или дырок (для люминофора с электронной проводимостью), которые практически все рекомбинируют с генерацией квантов света.

Точечный контакт может быть поставщиком в область рекомбинации как электронов, так и дырок. Эта особенность позволяет использовать точечный контакт при работе как с электронными, так и с дырочными люминофорами.

Способ изготовления электролюминесцентного прибора осуществляется следующим образом.

На поверхности слоя 1 люминофора с активаторами люминесценции формируют слой 2 для разогрева подвижных носителей заряда. В зависимости от выбора материала слоя 1 и слоя 2 могут быть использованы различные методы формирования слоя 2.

При использовании полупроводниковых слоев 1 и 2 формирование слоя 2 проводят либо эпитаксиальным наращиванием методом осаждения из газовой или жидкой фазы или методом молекулярных пучков в вакууме, либо напылением с последующей перекристаллизацией напыленного слоя.

При использовании полимерных или органических слоев 1 и 2 слой 2 формируют либо нанесением слоя мономера на центрифуге с последующей полимеризацией мономера, либо распылением мономера на поверхность слоя 1 люминофора с последующей полимеризацией мономера.

На поверхность слоя 2, например, методом нанесения на центрифуге или распылением, наносят адгезионный слой 3. Затем при формировании слоя 4 диэлектрической изоляции изготавливают пленку диэлектрической изоляции, формируют в ней методом анизотропного травления сквозные сужающиеся отверстия 5 и стороной с узкими выходами отверстий указанную пленку методом прижима, например, потоком газа, либо накаткой валиком, либо прессом приводят в механический контакт с поверхностью адгезионного слоя 3.

Для активации процесса адгезии проводят термообработку изделия. После этого методом жидкостного, либо газофазного, либо ионного, либо плазменного, либо плазмохимического травления через отверстия 5 в слое 4 диэлектрической изоляции формируют сквозные отверстия 6 в адгезионном слое 3. Далее на поверхности слоя 4 диэлектрической изоляции, включая стенки отверстий 5 в этом слое, а также на стенках отверстий 6 в адгезионном слое 3 и на оголенных участках поверхности слоя 2 формируют слой 7 электропроводящего материала методом напыления, либо осаждения из газовой фазы, либо нанесения и последующей полимеризации мономера.

После этого для получения отдельных групп контактов по слою 7 электропроводящего материала проводят операцию литографии, в частности взрывной литографии.

В случае, когда слой 7 электропроводящего материала выполнен из металла с примесью, являющейся мелким донором для слоя 2 для разогрева подвижных носителей заряда, слой 7 формируют либо напылением, либо осаждением из газовой фазы с последующей термообработкой. В случае когда слой 7 выполнен из полимера, или из органического материала, указанный слой 7 формируют нанесением мономера на центрифуге или распылением мономера с последующей полимеризацией мономера в том или другом указанных методах формирования.

В любом случае подложку 9 формируют из органически прозрачного материала и размещают в контакте, по всей площади, со слоем 10 оптически прозрачного электрода.

В случае выполнения слоев 1, 2 и 9 из полупроводникового материала, слой 10 оптически прозрачного электрода формируют на нижней поверхности подложки 9. На верхней поверхности подложки 9 формируют слой 1 люминофора.

В случае выполнения слоев 1, 2 из полимерного или органического материала, слой 10 формируют на поверхности подложки. Затем на поверхности слоя 10 формируют слой 1 люминофора.

В обоих случаях слой 10 оптически прозрачного электрода формируют либо из оптически прозрачного материала (SnО2 или Jn2O5), либо в виде сетки из непрозрачного материала.

В случае выполнения слоя 7 электропроводящего материала из полимера или органического материала на поверхности указанного слоя 7 формируют металлический слой 11 методом напыления.

Таким образом заявленные технические решения могут быть широко использованы в различных областях техники и народного хозяйства для обеспечения возможности создания электролюминесцентных приборов, позволяющих при малом рабочем токе увеличить их быстродействие, путем снижения величины паразитной емкости конструкции, а также увеличить величину светового выхода и создать светоизлучающие приборы большой площади (например, рекламные и/или информационные панели массового пользования).


Формула изобретения

1. Электролюминесцентный прибор, содержащий подложку, слой оптически прозрачного электрода, слой люминофора с активаторами люминесценции, размещенный на нем слой для разогрева подвижных носителей заряда, слой диэлектрической изоляции и отдельные группы контактов, разнесенные по прибору, отличающийся тем, что прибор дополнительно содержит адгезионный слой, размещенный между слоем диэлектрической изоляции и слоем для разогрева подвижных носителей заряда с возможностью обеспечения соединения этих слоев, в слое диэлектрической изоляции и в адгезионном слое выполнено множество сквозных отверстий таким образом, что каждое отверстие в слое диэлектрической изоляции сужается в направлении адгезионного слоя и соосно переходит в соответствующее отверстие в адгезионном слое, каждая группа контактов представляет собой ограниченный по площади слой электропроводящего материала, который покрывает слой диэлектрической изоляции, включая стенки отверстий в этом слое, а также стенки отверстий в адгезионном слое и оголенные участки поверхности слоя для разогрева подвижных носителей заряда, функционально являющиеся дном отверстий в адгезионном слое, тем самым образуя на указанных участках точечные контакты, при этом группы контактов соединены между собой параллельно, слой для разогрева подвижных носителей заряда выполнен высокоомным по отношению к указанному слою люминофора и толщиной не менее длины свободного пробега носителя заряда в этом слое, а толщина адгезионного слоя не превышает величины диаметра отверстий в этом слое, кроме того, подложка выполнена из оптически прозрачного материала и расположена в контакте по всей площади со слоем оптически прозрачного электрода, при этом слой люминофора размещен над указанной подложкой и слоем оптически прозрачного электрода.

2. Прибор по п.1, отличающийся тем, что указанные подложка, слой для разогрева подвижных носителей заряда и слой люминофора выполнены из полупроводникового материала, причем полупроводниковый материал слоя люминофора имеет примесь, активирующую люминесценцию, при этом подложка размещена между слоем люминофора и слоем оптически прозрачного электрода, образуя электрический контакт с ними, а слой оптически прозрачного электрода выполнен либо из оптически прозрачного материала, либо в виде сетки из непрозрачного материала.

3. Прибор по п.2, отличающийся тем, что указанный слой люминофора имеет n-тип проводимости.

4. Прибор по п.2, отличающийся тем, что указанный слой люминофора имеет p-тип проводимости.

5. Прибор по п.1, отличающийся тем, что указанный слой люминофора и слой для разогрева подвижных носителей заряда выполнены из полимерного или органического материала, при этом слой оптически прозрачного электрода размещен между слоем люминофора и подложкой, образуя электрический контакт со слоем люминофора, и выполнен либо из оптически прозрачного материала, либо в виде сетки из непрозрачного материала.

6. Прибор по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что слой диэлектрической изоляции выполнен из полимера.

7. Прибор по п.6, отличающийся тем, что слой диэлектрической изоляции выполнен из полиимида.

8. Прибор по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что слой электропроводящего материала выполнен из металла с примесью, являющейся мелким донором для слоя для разогрева подвижных носителей заряда.

9. Прибор по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что слой электропроводящего материала выполнен из полимера.

10. Прибор по п.9, отличающийся тем, что он дополнительно содержит металлический слой, размещенный на поверхности слоя электропроводящего материала и образующий с ним электрический контакт.

11. Прибор по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что подложка и слой для разогрева подвижных носителей заряда имеют тот же тип проводимости, что и слой люминофора.

12. Прибор по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что слой электропроводящего материала выполнен в виде двух монослоев, один из которых является металлическим, а другой полимерным.

13. Прибор по любому из пп. 1-12, отличающийся тем, что ось каждого сквозного отверстия ориентирована ортогонально поверхности слоя для разогрева подвижных носителей заряда.

14. Способ изготовления электролюминесцентного прибора, включающий формирование подложки, слоя оптически прозрачного электрода, слоя люминофора с активаторами люминесценции, слоя для разогрева подвижных носителей заряда, слоя для диэлектрической изоляции, а также отдельных групп контактов, разнесенных по прибору, отличающийся тем, что указанную подложку формируют из оптически прозрачного материала и размещают в контакте по всей площади со слоем оптически прозрачного электрода, указанный слой люминофора формируют над указанными подложкой и слоем оптически прозрачного электрода, слой для разогрева подвижных носителей заряда формируют на поверхности указанного слоя люминофора, на поверхность слоя для разогрева подвижных носителей заряда наносят адгезионный слой, затем при формировании слоя для диэлектрической изоляции изготавливают пленку диэлектрической изоляции, формируют в ней методом анизотропного травления сквозные направленно сужающиеся отверстия и стороной с узкими выходами отверстий указанную пленку под давлением приводят в механический контакт с поверхностью адгезионного слоя, далее для активации процесса адгезии проводят термообработку изделия, после этого методом травления через вышеуказанные отверстия формируют сквозные отверстия в адгезионном слое, далее на поверхности слоя диэлектрической изоляции, включая стенки отверстий в этом слое, а также на стенках отверстий в адгезионном слое и оголенных участках поверхности слоя для разогрева подвижных носителей заряда формируют слой электропроводящего материала, после чего для получения отдельных групп контактов по слою электропроводящего материала проводят операцию литографии.

15. Способ по п.14, отличающийся тем, что подложку, слой люминофора с активаторами люминесценции и слой для разогрева подвижных носителей заряда формируют из полупроводникового материала, на нижней поверхности подложки формируют слой оптически прозрачного электрода либо из оптически прозрачного материала, либо в виде сетки из непрозрачного материала, а на верхней поверхности подложки формируют слой люминофора, при этом формирование слоя для разогрева подвижных носителей заряда проводят эпитаксиальным наращиванием методом осаждения из газовой либо жидкой фазы или методом молекулярных пучков в вакууме.

16. Способ по п.14, отличающийся тем, что подложку, слой люминофора с активаторами люминесценции и слой для разогрева подвижных носителей заряда формируют из полупроводникового материала, на нижней поверхности подложки формируют слой оптически прозрачного электрода либо из оптически прозрачного материала, либо в виде сетки из непрозрачного материала, а на верхней поверхности подложки формируют слой люминофора, при этом формирование слоя для разогрева подвижных носителей заряда проводят напылением с последующей перекристаллизацией напыленного слоя.

17. Способ по п.14, отличающийся тем, что слой люминофора с активаторами люминесценции и слой для разогрева подвижных носителей заряда формируют из полимерного или органического материала, на поверхности подложки формируют слой оптически прозрачного электрода либо из оптически прозрачного материала, либо в виде сетки из непрозрачного материала, затем на указанном слое формируют слой люминофора, при этом формирование слоя для разогрева подвижных носителей заряда проводят нанесением слоя мономера посредством центрифугирования с последующей полимеризацией мономера.

18. Способ по п.14, отличающийся тем, что слой люминофора с активаторами люминесценции и слой для разогрева подвижных носителей заряда формируют из полимерного или органического материала, на поверхности подложки формируют слой оптически прозрачного электрода либо из оптически прозрачного материала, либо в виде сетки из непрозрачного материала, затем на указанном слое формируют слой люминофора, при этом формирование слоя для разогрева подвижных носителей заряда проводят распылением мономера на поверхность указанного слоя люминофора с последующей полимеризацией мономера.

19. Способ по любому из пп.14-18, отличающийся тем, что отдельные группы контактов получают посредством проведения по слою электропроводящего материала операции взрывной литографии.

20. Способ по любому из пп.14-19, отличающийся тем, что слой электропроводящего материала формируют из металла с примесью, являющейся мелким донором для слоя для разогрева подвижных носителей заряда, при этом слой электропроводящего материала формируют либо напылением, либо осаждением из газовой фазы с последующей термообработкой.

21. Способ по любому из пп.14-19, отличающийся тем, что слой электропроводящего материала формируют из полимерного или органического материала посредством нанесения мономера на центрифуге или распылением мономера с последующей полимеризацией мономера в обоих указанных случаях.

22. Способ по п.21, отличающийся тем, что слой электропроводящего материала формируют из полимерного или органического материала посредством нанесения мономера на центрифуге или распылением мономера с последующей полимеризацией мономера в обоих указанных случаях, при этом на указанном слое формируют металлический слой методом напыления для образования электрического контакта с указанным слоем.

23. Способ по любому из пп.14-19, отличающийся тем, что слой электропроводящего материала формируют в виде двух монослоев, один из которых формируют из металла, а другой из полимера.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электронной технике, в частности к электролюминесцентным экранам, индикаторам и т.п

Изобретение относится к электронной промышленности и может быть использовано при изготовлении экранов цветных кинескопов

Изобретение относится к способу электрофотографического изготовления экранного узла, и более конкретно к изготовлению экранного узла для цветной электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), используя трибоэлектрически заряженные поверхностно-обработанные сухим порошком экранные конструкционные материалы

Изобретение относится к электронной технике, в частности к кинескопам высокой яркости, и может быть использовано в проекционном телевидении и в проекционной фотолитографии

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано при разработке и изготовлении электронно-лучевых трубок и цветных кинескопов (ЦК)

Изобретение относится к электронной технике, а именно к способам изготовления экранов цветных кинескопов с черной матрицей

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано при изготовлении плоских катодолюминесцентных экранов с большим количеством светоизлучающих элементов (СИЭ), а также при изготовлении плоских катодолюминесцентных телевизионных экранов и вакуумных люминесцентных индикаторов

Изобретение относится к электронной технике, а конкретнее к плоским автоэлектронным устройствам для воспроизведения изображения

Изобретение относится к индикаторной технике и может быть использовано для создания вакуумных люминесцентных индикаторов (ВЛИ), отображающих текстовую и графическую информацию

Изобретение относится к области вакуумной электроники, в частности к плоским катодолюминисцентным дисплеям

Изобретение относится к области вакуумной электроники, в частности к плоским катодолюминесцентным дисплеям

Изобретение относится к системам отображения информации, в частности к матричным катодолюминесцентным экранам или плоским электронно-лучевым трубкам (ЭЛТ) с электрическим входом и оптическим выходом, используемым в вычислительной технике, радиолокации, телевидении и т.д

Изобретение относится к индикаторной технике, а более конкретно к низковольтным вакуумным индикаторам с электронной триодной системой с катодом прямого накала в плоском оформлении с гибкими внешними выводами, предназначенным для отображения информации в виде символов, знаков, букв и цифр, а именно как буквенно-цифровой, знакографической, так и телевизионной информации с возможностью кодирования информации по цвету и синтезирования цвета при создании полноцветного экрана

Изобретение относится к индикаторной технике, а более конкретно к низковольтным средствам отображения информации на основе катодолюминесценции, предназначенным для отображения универсальной как буквенно-цифровой, знакографической, так и телевизионной информации с возможностью кодирования информации по цвету и синтезирования цвета при создании полноцветного экрана

Изобретение относится к средствам отображения информации и может быть применено для создания универсальных индикаторов, предназначенных для отображения любой информации: цифровой, текстовой, знаковой, графической для индивидуального и коллективного пользования

Изобретение относится к области электронной техники и может быть использовано при изготовлении плоских широкоформатных катодолюминесцентных экранов с большим количеством светоизлучающих элементов (СИЭ) рамочной или безрамочной конструкции, а также при изготовлении плоских катодолюминесцентных телевизионных экранов и вакуумных люминесцентных индикаторов

Изобретение относится к лазерным электронно-лучевым приборам, используемым в проекционных телевизионных устройствах

Изобретение относится к области технической физики

Наверх