Файл: Прикладная электролюминесценция..pdf

нёние свойств материалов, представлены в табл. 4.11 [23].

В результе воздействия ионизирующих излучений на полупроводниковые материалы изменяются: проводи­ мость, время жизни неосновных носителей, подвижность носителей. При воздействии излучений на органические изоляционные и диэлектрические материалы изменяют­ ся: электрическая проводимость, диэлектрическая про­ ницаемость и тангенс угла потерь. Неорганические мате­ риалы (керамика, стекло и др.) менее чувствительны к воздействию радиации. Реакция электролюминеецентных приборов на воздействие ионизирующих излучений может быть более сложной, чем реакция материалов, в связи с тем, что в состав прибора входит несколько ви­ дов различных материалов, в которых могут происхо­ дить под действием ионизирующих излучений различные процессы, при этом возможно влияние одного процесса на другой.

Проведены исследования: влияния у-облучепня на

ЭЛ-580М, ЭЛ-650, ЭЛ-670, ЭЛС-510, ЗЛС-580, ЭЛС-650;

влияния у-облучення на коэффициент пропускания сте­ кол с прозрачным проводящим слоем Sn02 и органи­ ческого стекла с прозрачным проводящим слоем Cu2S; изменения яркостных характеристик ЭЛК па стеклян­

у-облучения и ЭЛК на основе органического триплекса с люминофором ЭЛ-515М в пластическом диэлектрике ВС-530. В ходе испытаний ЭЛК подвергались воздейст­ вию у-излучения мощностью 100 рад/ч и 500 рад/ч до суммарной дозы 300 рад, мощностью 100 рад/с до дозы

0,15 Мрад,_0,25 Мрад и 0,5 Мрад.

В процессе эксперимента на время измерений к ЭЛК прикладывалось возбуждающее напряжение. Яркость свечения ЭЛК измерялась фотоумножителем, помещен­ ным в свинцовую оболочку, коэффициенты пропускания подложек — микрофотометром, яркость порошковых электролюминофоров—до и после облучения в жид­ ком диэлектрике. В результате проведенных экспери­ ментов установлено следующее:

— яркость свечения порошковых электролюминофоров, после облучения суммарной дозой 0,5 Мрад прак-

196

тически не изменяется по сравнению с величинами, полученными до облучения;

— стекло с проводящим покрытием Sn02 при облу­ чении у-излучением мощностью 100 и 500 рад/ч до дозы 300 рад нс изменяет коэффициента пропускания. Умень­ шение коэффициента пропускания слоя Sn02 наблюда­ ется при дозе 0,25 Мрад. Само стекло темнеет при дозе 0,5 Мрад (мощность дозы 100 рад/с);

—органические подложки с прозрачным проводя­ щим слоем Cu2S при тех же дозах облучения коэффи­ циента пропускания не изменяют;

—свечение ЭЛК под действием только ионизирую­ щего у-излучения без электровозбуждения при мощно­ сти дозы 100 и 500 рад/ч отсутствует;

—яркость ЭЛК при электрическом возбуждении и при мощности дозы 100 и 500 рад/ч практически не за­ висит от у-облучения;

—облучение ЭЛК на стеклянном основании до сум­ марной дозы 0,15 Мрад не приводит к заметному изме­ нению величины выходной яркости;

—яркость свечения ЭЛК, изготовленных на орга­ нических подложках, не изменяется при облучении у-излучением до суммарной дозы 0,5 Мрад;

—облучение ЭЛК у-лучамп при мощности излуче­ ния 100 рад/с до суммарной дозы 0,25 и 0,5 Мрад при­

водит к снижению уровня выходной яркости (табл. 4.12) из-за уменьшения пропускания стекла и слоя Sn02.

Влияние излучения на яркостные характеристики ЭЛК

Однако эти изменения выходной яркости практически не оказывают существенного влияния на эксплуатацион­ ные характеристики электролюминесценции приборов.

197

Увеличение надежности электролюминесцентнык приборов по мгновенным отказам

Анализ мгновенных отказов электролюминесцентных приборов показывает, что вероятность мгновенного от­ каза по пробою ЭЛК превышает вероятность ближай­ шего к нему мгновенного отказа, связанного с потерей электрического контакта в индикаторе. Имея в виду высокие поля в рабочих режимах ЭЛК, следует считать появление пробоев весьма вероятным (одна из гипотез старения сводилась к накоплению локализованных мик­ ропробоев). Электрический пробой является заверше­ нием идущих в слое электролюминофора процессов ста­ рения и износа. В общем случае эти процессы могут быть сходными с процессами, приводящими к постепен­ ным отказам, но судя по времени их проявления отли­ чаются от них гораздо большей интенсивностью. Уско­ рение процессов может быть объяснено наличием в слое электролюминофора локальных неоднородных образова­ ний, допускающих зарождение и развитие электриче­ ских лавин под действием приложенного напряжения, Что в конечном счете приводит к образованию канала пробоя. В ходе исследования отказавших индикаторов и искусственно пробитых приборов были обнаружены проводящие каналы, вольт-амперная характеристика которых была линейна, сопротивление в холодном со­ стоянии составляло около 104 Ом.

Для увеличения надежности индикаторов по мгно­ венным отказам, связанным с пробоем, представляет интерес изучение образования проводящих мостиков. К сожалению, в настоящее время отсутствует эффек­ тивный метод обнаружения в промышленных образцах до момента пробоя потенциально слабых мест, связан­ ных с локальными неоднородностями слоя электролюми­ нофора. Эти неоднородности могут быть образованы цепочкой кристалликов люминофора, закорачивающей электроды, инородным включением, диффузией серебра из электрода в слой и т. д.

Изучение особенностей электрического режима воз­ буждения индикаторов показывает, что разрушение при пробое может проявляться в широком диапазоне явле­ ний от образования невидимого глазом проводящего мостика до полного механического разрушения всей конструкции индикатора. Степень разрушения определя-

198

с пробоем, можно достичь введением дополнительного слоя между слоем люминофора и металлическим элек­ тродом и увеличением толщины слоя люминофора за счет применения связующего диэлектрика с повышен­ ной диэлектрической проницаемостью при сохранении яркости свечения и режимов возбуждения. Применяя

слоев с разным связующим диэлектриком (si, e2) и раз­ ной объемной концентрацией люминофора (V\, V2), можно получить соотношение толщин 6 j/62 слоев и сред­ них напряженностей поля <8 Д действующих на диэлек­

трик при условии, что

соответственно для слоев, изготовленных на связующих

что обеспечивает резкое увеличение надежности. Прове­ денные эксперименты подтверждают правильность при­ веденных рассуждений. На рис, 4,18, 4.19 показана

200