Файл: Прикладная электролюминесценция..pdf

в готовых конденсаторах, равное приблизительно 1,5:1. Зависимость светоотдачи от концентрации люминофора в слое диэлектрика (рис. 4.5) имеет максимум при весовом отношении люминофора и

время люминофор повышенной стабильности зеленого цвета свечения выпускается под маркой ЭЛ-516).

4.4.ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ ПРИБОРОВ

В изготовлении электролюмииесцентных приборов существуют два основных технологических направления, определяемые природой и свойствами материалов, используемых в качестве связующего вещества при фор­ мировании ЭЛК:

1 ) приборы с органическим связующим; 2 ) приборы на неорганической, стеклоэмалевой (ке­

рамической) основе.

Использование связующих веществ с резко отличны­ ми свойствами определяет специфику технологических процессов и эксплуатационные характеристики прибо­ ров. Конструктивно электролюминесцентные панели мо­ гут выполняться на различных основаниях (рис. 4.6).

166

N » --ч, ‘“J i Ч : ^ N >

Рис. 4.6. Основные принципы конструцп^вно-технологического вы­ полнения электролюмииесцентпых приборов разного назначения

(а, б, в, г).

таллическая пластина — основание; 6 — контакты; 7 — защитное покрытие.

В зависимости от материала основания и типа связую­ щего возможны различные варианты: приборы с орга­ ническим связующим выполняются на стеклянном (а), органическом (б) (жестком и гибком) основаниях, при­ боры с керамическим связующим — на металлическом (в) и стеклянном (г) основаниях.

Приборы с органическим связующим диэлектриком

Несмотря на существенное различие особенностей технологического процесса изготовления электролюминесцентных приборов с органическим связующим на раз­ личных основаниях и значительные конструктивные от­ личия приборов разного типа и назначения, технологи­ ческий процесс может быть представлен общей упро­ щенной схемой, отдельные элементы которой могут быть исключены или изменены в конкретных случаях. Схема технологического процесса, отражающая последователь­ ность основных и вспомогательных операций, показана

на рис. 4.7.

Получение прозрачных электропроводящих покрытий и их свойства. Для получения прозрачных электропрово­ дящих покрытий на стекле используют тонкие пленки

167

Рис. 4.7. Схема технологического процесса изготовления ЭЛ при­ боров:

-------------- основные операции; — -------— вспомогательные операции.

окислов металлов различного химического состава (окись олова, индия, кадмия, титана, сурьмы, свинца и др.). В зависимости от состава и толщины пленок их удельное поверхностное сопротивление можно изменять от тысяч до нескольких единиц ом на квадрат. С увеличением толщины пленки ее сопротивление падает, а поглощение света растет. Для получения электропроводящих пленок на стекле чаще всего применяют галоидные соединения

168

Тех металлов, окиси которых нужно получить на поверх­ ности стекла.

Известно несколько различных способов получения электропроводящих покрытий на стекле:

—конденсация на стекле тонкого слоя металла с по­ следующим его окислением;

—термодиффузия попов металла из толщи на по­

верхность стекла и последующее их восстановление в атмосфере водорода до металла при высокой темпера­ туре (стекла с содержанием окислов свинца, висмута, меди, серебра и др.);

— конденсация на разогретом стекле паров, обра­ зующихся при нагревании твердых или жидких пленко­ образующих веществ (пиролиз);

—нанесение на разогретую поверхность стекла плен­ кообразующих растворов (погружение, полив);

—обработка разогретого стекла аэрозолями из плен­ кообразующих веществ (распыление сжатым воздухом).

Наибольшее распространение в качестве прозрачных проводящих слоев на стекле при изготовлении электролюминесцентных приборов получили полупроводнико­ вые пленки двуокиси олова (ЭпОг). Промышленное рас­ пространение имеют два метода: метод пиролиза паров хлористого олова на поверхности стекла и аэрозольный метод обработки стекла растворами хлоридов пульвери­ зацией.

Метод пиролиза {9] осуществляется при температу­ ре 300—500 °С в печи периодического действия. После тщательной подготовки поверхности обрабатываемая деталь (подложка) укрепляется в горизонтальном поло­ жении. Когда она примет окружающую температуру, к нижнёму отверстию печи, которое во время разогрева стекла закрывается шибером, подводится электрическая печь — испаритель меньшего размера, в которую вмон­ тирован открытый сосуд для испаряемой соли. Темпера­ тура испарителя на 30—50° превышает температуру печи с подложкой. В испаритель засыпают навеску SnC^, соль медленно испаряется. Восходящие пары омывают

прозрачная электропроводящая пленка состава SnC>2 .

Толщина пленки, ее сопротивление и прозрачность регу­ лируется количеством испаряемой соли. Для увеличения прозрачности пленки и ее электропроводности в состав

169

оловянной соли вводят фтор в виде NH4F в количестве 1 0 —2 0 % от навески испаряемой соли.

Получение прозрачных электропроводящих покрытий аэрозольным методом [1 0 ] не требует сложной подготов­

ки поверхности стекла и занимает меньше времени, чем метод пиролиза, но осуществляется при более высоких температурах (500—700 °С). Чем выше температура, тем полнее реакщ/я гидролиза соли и покрытия получаются более высокого качества. Перед образованием пленки стекло разогревается до указанной температуры и в го­ рячем виде обрабатывается путем пульверизации пленкобразующим раствором состава

скорости распыления. Плепкообразующпй раствор, попа­ дая на горячую поверхность, покрывает ее тонкой обо­ лочкой перегретого пара, при этом происходит взаимо­ действие между SnCl4 и паром, в результате которого

образуется Sn02, оседающая тонким слоем на поверх­ ность стекла.

Методика нанесения Sn02, требующая высоких тем­ ператур, не позволяет использовать в качестве подлож­ ки органические стекла и прозрачные полимерные плен­ ки. В последние годы были разработаны низкотемпера­ турные способы нанесения прозрачных проводящих по­ крытий:

—нанесение слоев моноокиси кремния с примесью серебра или золота [1 1 ];

—нанесение слоев золота с подслоем окислов или

вакуумного испарения металлической меди или сульфи­ да меди с последующей обработкой покрытия в парах серы при 70—80°С[13].

Наиболее перспективными оказались покрытия Cu2 S,

кОм/см2 при светопропускании от 50 до 70% соответст­

венно; В качестве подложки в этом случае могут быть использованы прозрачные полимерные материалы раз­ личного химического состава, обеспечивающие термо­ стойкость без деформации поверхности при длительном

170