DE69010712T2 - Multi-color electroluminescent flat screen with memory effect. - Google Patents
Multi-color electroluminescent flat screen with memory effect.Info
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Description
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Flachschirm zur polychromen elektrolumineszierenden Anzeige mit Speichereffekt, der im optoelektronischen Bereich für die farbige Anzeige von komplexen Bildern oder für die farbige Anzeige alphanumerischer Zeichen verwendet werden kann.The subject of the present invention is a flat screen for polychrome electroluminescent display with memory effect, which can be used in the optoelectronic field for the color display of complex images or for the color display of alphanumeric characters.
Einer Anzeigevorrichtung wird dann Speicherwirkung zugesprochen, wenn ihr elektro-optisches Merkmal (Kurve Leuchtdichte-Spannung) eine Hysterese aufweist. So kann die Vorrichtung für eine gleichhohe Spannung innerhalb der Hystereseschleife zwei stabile Zustände aufweisen : ausgeschaltet oder eingeschaltet.A display device is said to have a memory effect if its electro-optical characteristic (luminance-voltage curve) exhibits hysteresis. Thus, for an equal voltage within the hysteresis loop, the device can exhibit two stable states: switched off or switched on.
Die Vorteile einer Anzeige mit Speichereffekt sind beträchtlich : zum Anzeigen eines Standbildes reicht es, auf dem gesamten Schirm gleichzeitig und kontinuierlich eine Spannung, die als Haltespannung bezeichnet wird, anzulegen. Letztere kann beispielsweise ein sinusförmiges oder strobenförmiges Signal sein, vor allem aber können die Form und Frequenz dieses Haltesignals unabhängig von der Komplexität des Schirms und auch der Anzahl der Reihen von Anzeigepunkten gewählt werden. Es gibt im Prinzip also keine Grenze für die Komplexität eines Anzeigeschirms mit Speicherwirkung. So finden sich auf dem Markt Schirme mit bistabilem Plasma mit alterativer Anregung von 1200 x 1200 Bildpunkten (Pixel).The advantages of a memory effect display are considerable: to display a still image, it is sufficient to apply a voltage, called a holding voltage, to the entire screen simultaneously and continuously. The latter can be a sinusoidal or strobe-shaped signal, for example, but above all the form and frequency of this holding signal can be chosen independently of the complexity of the screen and also the number of rows of display points. In principle, there is therefore no limit to the complexity of a memory effect display screen. For example, there are bistable plasma screens on the market with alternate excitation of 1200 x 1200 pixels.
Im Übrigen hat die Technologie der elektrolumineszierenden Anzeige in dünnen Schichten und mit kapazitiver Kopplung (abgekürzt ACTFEL) inzwischen Industriereife erlangt. Diese Vorrichtungen können mit einer Speicherwirkung versehen werden, die als inhärente Speicherwirkung bezeichnet wird, bei der aber eine deutliche Verschlechterung der elektro-optischen Leistungen in Kauf genommen werden muß. Eine etwas attraktivere Methode besteht darin, eine photoleitende Struktur (PC) mit einer elektrolumineszierenden Struktur (EL) in Serie zu schalten und diese beiden Strukturen optisch zu koppeln.In addition, the technology of thin-film electroluminescent displays with capacitive coupling (ACTFEL for short) has now reached industrial maturity. These devices can be provided with a memory effect, which is called inherent memory effect, but this comes at the expense of a significant deterioration in electro-optical performance. A somewhat more attractive method is to connect a photoconductive structure (PC) in series with an electroluminescent structure (EL) and to couple these two structures optically.
Auf diese Art und Weise kann man einen nach außen wirkenden Typ der Speicherwirkung erzeugen, der als PC- EL-Speicherwirkung bezeichnet wird und dessen Prinzip folgendermaßen funktioniert. Wenn sich die Vorrichtung im ausgeschalteten Zustand befindet, ist das photoleitende Material gering leitend und hält einen großen Teil der an die Anordnung angelegten Spannung V zurück. Wenn V bis auf einen Wert Von erhöht wird, derart, daß die an den Rändern der elektrolumineszierenden Struktur herrschende Spannung über die elektrolumineszierende Schwelle hinausgeht, kippt die PC-EL-Vorrichtung in einen eingeschalteten Zustand. Das photoleitende Material wird dann von der elektrolumineszierenden Struktur angeleuchtet und geht in den leitenden Zustand über. Die Spannung an ihren Rändern fällt ab und daraus resultiert eine Erhöhung der für die elektrolumineszierende Struktur verfügbaren Spannung. Um eine PC-EL-Vorrichtung auszuschalten, reicht es aus, die Gesamtspannung V bis auf einen Wert Voff zu verringern, der niedriger liegt als Von : auf diese Weise erhält man ein Leuchtdichte- Spannungsmerkmal, das eine Hysterese aufweist.In this way, one can create an outward-acting type of memory effect, called PC-EL memory effect, the principle of which works as follows. When the device is in the off state, the photoconductive material is slightly conductive and retains a large part of the voltage V applied to the device. When V is increased to a value Von such that the voltage at the edges of the electroluminescent structure exceeds the electroluminescent threshold, the PC-EL device switches to an on state. The photoconductive material is then illuminated by the electroluminescent structure and becomes conductive. The voltage at its edges drops and this results in an increase in the voltage available to the electroluminescent structure. To switch off a PC-EL device, it is sufficient to reduce the total voltage V to a value Voff lower than Von: in this way, a luminance-voltage characteristic exhibiting hysteresis is obtained.
Vor Kurzem wurde sowohl in dem Dokument FR-A-2 574 972 als auch in dem Artikel des Erfinders mit dem Titel "Monolithic Thin-Film Photoconductor-ACEL Structure with Extrinsic Memory by Optical Coupling", der in TEEE Transactions on Electron Devices, Vol. ED-33, Nr. 8, von August 1986, Seiten 1149 - 1153 eine monochrome PC-EL- Struktur beschrieben.Recently, a monochrome PC-EL structure has been described both in document FR-A-2 574 972 and in the inventor's article entitled "Monolithic Thin-Film Photoconductor-ACEL Structure with Extrinsic Memory by Optical Coupling" published in TEEE Transactions on Electron Devices, Vol. ED-33, No. 8, of August 1986, pages 1149 - 1153.
Diese Struktur wird in der Figur 1 schematisch dargestellt. Sie umfaßt ein Substrat aus Glas 10, auf dem eine Elektrode 12, eine erste nicht-leitende Schicht 14, eine elektrolumineszierende Schicht 16, eine zweite nicht-leitende Schicht 18, eine photoleitende Schicht 20, eine dritte nicht-leitende Schicht 21 und schießlich eine Elektrode 22 aufgelagert sind. Die Elektroden 12 und 22 sind mit einer Wechselspannungsguelle 24 vrbunden. In dieser Ausführung stellen die Schichten PC und EL dünne Schichten dar, deren Dicke in der Größenordnung eines Mikrometers liegt.This structure is shown schematically in Figure 1. It comprises a glass substrate 10 on which an electrode 12, a first non-conductive layer 14, an electroluminescent layer 16, a second non-conductive layer 18, a photoconductive layer 20, a third non-conductive layer 21 and finally an electrode 22 are deposited. The electrodes 12 and 22 are connected to an alternating voltage source 24. In this embodiment, the layers PC and EL are thin layers whose thickness is on the order of one micrometer.
Eine solche Struktur kann sehr einfach hergestellt werden, da sie keine zusätzlichen Ätzstufen erfordert. Im Übrigen ist das Strom-Spannungsverhalten des Photokonduktors in dünner Schicht bei Dunkelheit stark nicht-linear und reproduzierbar. Die vorteilhaften Folgen daraus bestehen darin, daß die elektrische Einschaltung der Vorrichtung immer leicht vor sich geht, und die Hysterese nur geringfügig von der Anregungsfrequenz abhängt, und daß die Reproduzierbarkeit des Hystereseabstands von einer Herstellung zur nächsten garantiert ist.Such a structure can be manufactured very easily, since it does not require any additional etching steps. Moreover, the current-voltage behavior of the photoconductor in a thin layer in the dark is highly non-linear and reproducible. The advantageous consequences of this are that the electrical switching on of the device is always easy, the hysteresis depends only slightly on the excitation frequency, and the reproducibility of the hysteresis distance from one production to the next is guaranteed.
Leider ist mit dieser elektrolumineszierenden Struktur nur eine monochrome Anzeige möglich und es gibt derzeit keine polychromen Anzeigevorrichtungen, die die PC-EL-Wirkung anwenden.Unfortunately, only a monochrome display is possible with this electroluminescent structure and there are currently no polychrome display devices that utilize the PC-EL effect.
In der Tat lassen sich die bekannten polychromen elektrolumineszierenden Anzeigevorrichtungen in zwei Typen aufgliedern.In fact, the known polychrome electroluminescent display devices can be divided into two types.
Die erste sehr gründlich erforschte Lösung zum Erhalten polychromer Schirme besteht darin, daß ein elektrolumineszierender Phosphor mit einem Emissionsspektrum entwickelt wird, das zumindest rot, grün und blau abdeckt und "weißer Phosphor" genannt wird, welcher dann mit einem Mosaik aus Farbfiltern kombiniert wird, um die roten, grünen und blauen Emissionspixel in analoger Weise wie die polychromen Schirme mit Flüssigkristallen zu realisieren. Diese Lösung wird insbesondere in dem Artikel von C. Brunel und N. Duruy, Opto, Nr. 43, März-April 1988, Seiten 30 - 35 "La couleur dans les écrans plats électroluminescents" beschrieben. Die Leuchtdichte, die hier für derartige polychrome Schirme erhalten wird, ist jedoch beträchtlich geringer, als die für diese Anwendungen erforderlichen Level, da die Leistung des weißen Phosphor unzureichend ist.The first very thoroughly researched solution for obtaining polychrome screens consists in developing an electroluminescent phosphor with an emission spectrum covering at least red, green and blue, called "white phosphor", which is then combined with a mosaic of colour filters to produce red, green and blue emission pixels in a similar way to the liquid crystal polychrome screens. This solution is described in particular in the article by C. Brunel and N. Duruy, Opto, no. 43, March-April 1988, pages 30-35 "La couleur dans les écrans plats électroluminescents". However, the luminance obtained here for such polychrome screens is considerably lower than the levels required for these applications, since the performance of the white phosphor is insufficient.
Beispiele zu weißen Phosphoren und deren unzureichender Leistung sind in dem Artikel SID 88 Digest, Seiten 293 - 296 von Shosaku Tanaka et al. mit dem Titel "Bright white-light electroluminescent devices with new phosphor thin films based on SrS" zu finden. Ferner ist durch das Dokument FR-A-236 25 52 ein Farbschirm bekannt, der aus der Verbindung eines im Weißen emittierenden Schirmes mithilfe einer dreifarbigen elektrolumineszierenden Mischung, mit roten, grünen und blauen Chromatikfiltern resultiert.Examples of white phosphors and their poor performance can be found in the article SID 88 Digest, pages 293 - 296 by Shosaku Tanaka et al. entitled "Bright white-light electroluminescent devices with new phosphor thin films based on SrS". Furthermore, the document FR-A-236 25 52 discloses a colour screen which results from the combination of a white-emitting screen with a three-colour electroluminescent mixture and red, green and blue chromatic filters.
Die zweite Lösung besteht in der Verwendung eines ersten Substrats, das EL-Schichten umfaßt, und durch eine geeignete Auswahl von rückseitigen Elektroden transparent oder semi-transparent gemacht wird. Dieser Struktur wird ein zweites sogenanntes "umgedrehtes" Substrat zugeordnet, das mit EL-Schichten und Schichten transparenter rückseitiger Elektroden versehen ist. Die erste Struktur ist monochrom oder bichrom und die zweite Struktur ist monochrom und zu der Ersten komplementär. Auf diese Art und Weise erhält man eine bichrome oder trichrome Anzeigevorrichtung. Diese Lösung wird in dem oben benannten Artikel von Brunel und Duruy und in dem Artikel von Christopher N. King et al. mit dem Titel "Full-color 320 x 240 TFEL display panel", Seiten 14 - 17, Eurodisplay, London 15. - 17. September 1987 beschrieben.The second solution consists in using a first substrate comprising EL layers and made transparent or semi-transparent by a suitable choice of back electrodes. To this structure is associated a second so-called "inverted" substrate provided with EL layers and layers of transparent back electrodes. The first structure is monochrome or bichrome and the second structure is monochrome and complementary to the first. In this way a bichrome or trichrome display device is obtained. This solution is described in the above-mentioned article by Brunel and Duruy and in the article by Christopher N. King et al. entitled "Full-color 320 x 240 TFEL display panel", pages 14 - 17, Eurodisplay, London 15 - 17 September 1987.
Diese Struktur ist relativ komplex. Ferner ist die Leuchtdichte für die beabsichtigten Anwendungen schwach und sind die verwendeten elektrischen Spannungen und Ströme relativ hoch.This structure is relatively complex. Furthermore, the luminance is low for the intended applications and the electrical voltages and currents used are relatively high.
Ferner kann die Verwendung einer monochromen Anzeigevorrichtung des Typs PC-EL bei intensiver Umgebungsbeleuchtung eine deutliche Verschlechterung der PC-EL Hysterese mit sich bringen. In der Tat kann die intensive Beleuchtung durch eine externe Quelle der photoleitenden Schicht eine Verringerung der Spannung an den Rändern dieser Schicht verursachen und damit zu einer Verringerung der Einschaltspannung führen. In der Praxis führt dies zu einer versehentlichen Beleuchtung bestimmter Pixel, die normalerweise gelöscht sind.Furthermore, the use of a monochrome PC-EL type display device in the presence of intense ambient lighting can lead to a significant deterioration of the PC-EL hysteresis. Indeed, the intense illumination by an external source of the photoconductive layer can cause a reduction in the voltage at the edges of this layer and thus lead to a reduction in the turn-on voltage. In practice, this leads to an accidental illumination of certain pixels that are normally extinguished.
Es ist also Aufgabe der Erfindung, einen elektrolumineszierenden polychromen Flachschirm mit Speicherwirkung bereitzustellen, der für insbesondere diese Nachteile Abhilfe schafft.It is therefore the object of the invention to provide an electroluminescent polychrome flat screen with a memory effect which in particular remedy these disadvantages.
Der erfindungsgemäße polychrome Flachschirm umfaßt auf einem Isoliersubstrat, das eine der Seiten des Schirms definiert, eine einzige elektrolumineszierende Schicht und mindestens eine photoleitende Schicht, wobei diese Schichten aufeinander gelagert sind und die Gesamtheit dieser beiden Schichten zwischen einem ersten System aus transparenten Elektroden und einem zweiten System aus Elektroden zwischengelagert ist, die an elektrische Mittel angeschlossen sind, um bestimmte Zonen der elektrolumineszierenden Schicht anzuregen und ist dadurch gekennzeichnet, daß die elektrolumineszierende Schicht aus einem weißen Phosphor besteht und dadurch, daß zumindest zwei Reihen von Farbfiltern zwischen der elektrolumineszierenden Schicht und dem Observator angeordnet sind.The polychrome flat screen according to the invention comprises, on an insulating substrate defining one of the sides of the screen, a single electroluminescent layer and at least one photoconductive layer, these layers being superimposed on one another and the whole of these two layers being interposed between a first system of transparent electrodes and a second system of electrodes connected to electrical means for exciting certain zones of the electroluminescent layer, and is characterized in that the electroluminescent layer consists of a white phosphor and in that at least two rows of color filters are arranged between the electroluminescent layer and the observer.
Unter einem weißen Phosphor ist ein elektrolumineszierendes Material zu verstehen, das zumindest im Blauen, Roten und Grünen emittiert.A white phosphor is an electroluminescent material that emits at least in the blue, red and green.
Der erfindungsgemäße polychrome Schirm weist durch die Zuordnung des weißen Phosphors und einer oderü mehrerer photoleitender Schichten zueinander eine hohe Leuchtdichte auf. In der Tat kann durch die PC-EL- Speicherwirkung die Anregungsfrequenz des weißen Phosphors unabhängig von der Komplexität des Schirms erhöht werden, zum Beispiel von 60 Hz auf 1 kHz. Mit den weißen Phosphoren nach Stand der Technik (siehe oben genannter Artikel von Shosaku Tanaka) kann man also bei einer Struktur ohne PC-Schicht, die einen weißen Phosphor und Farbfilter (siehe Artikel von Brunel und Duruy) umfaßt, für die Leuchtdichte von Weiß nach Filtrierung (1 kHz) 120 Cd/m² anstelle von 9 Cd/m² bei 60 Hz erreichen. Damit ist der erfindungsgemäße Schirm mit allen anvisierten Anwendungen kompatibel.The polychrome screen according to the invention has a high luminance due to the association of the white phosphor and one or more photoconductive layers. Indeed, the PC-EL storage effect makes it possible to increase the excitation frequency of the white phosphor, for example from 60 Hz to 1 kHz, regardless of the complexity of the screen. With the white phosphors of the state of the art (see the above-mentioned article by Shosaku Tanaka), it is thus possible to achieve a luminance of 120 Cd/m² for white after filtering (1 kHz) instead of 9 Cd/m² at 60 Hz with a structure without a PC layer and comprising a white phosphor and color filters (see the article by Brunel and Duruy). The screen according to the invention is therefore compatible with all the envisaged applications.
Im Übrigen wird für jeden Pixel nur ein kleiner Teil der von der elektrolumineszierenden Schicht abgestrahlten Energie für die Anzeige der Tatsache der Filtrierung aufgewendet (weniger als 30 %), dennoch ist das gesamte Emissionsspektrum EL und die gesamte emittierte Energie für die PC-EL-Wirkung nutzbar. Daher ist es vorzuziehen, eine PC-Schicht mit einem großen Sensibilitätsspektrum zu wählen, um die PC-EL-Wirkung auf ein Maximum zu verstärken.Moreover, for each pixel, only a small part of the energy emitted by the electroluminescent layer is used to indicate the fact of filtration (less than 30%), yet the entire emission spectrum is EL and the total emitted energy for the PC-EL effect. Therefore, it is preferable to choose a PC layer with a wide sensitivity spectrum in order to enhance the PC-EL effect to a maximum.
Die erfindungsgemäßen Filter spielen nicht nur die bekannte Rolle, die Emission von jedem Pixel zu "färben", sondern sie bieten auch den Vorteil, die Leuchtintensität der auf die PC-Schicht einfallenden Umgebungsbeleuchtung deutlich zu verringern und somit eine versehentliche Beleuchtung bestimmter, normalerweise gelöschter Pixel zu verhindern ; die Hysterese ist also praktisch gegenüber jeglicher Umgebungsbeleuchtung unempfindlich.The filters according to the invention not only play the well-known role of "colouring" the emission of each pixel, but also offer the advantage of significantly reducing the luminous intensity of the ambient lighting incident on the PC layer and thus preventing accidental lighting of certain pixels which are normally extinguished; the hysteresis is therefore practically insensitive to any ambient lighting.
Die am häufigsten für PC-EL-Strukturen verwendeten photoleitenden Materialien sind CdSxSe1-x, a-Si1-xCx:H mit x zwischen 0 und 1, CdS, CdSe und a-Si:H.The most commonly used photoconductive materials for PC-EL structures are CdSxSe1-x, a-Si1-xCx:H with x between 0 and 1, CdS, CdSe and a-Si:H.
Diese Materialien weisen schmale Sensibilitätsspektren auf. Durch die Assoziierung oder Aufeinanderlagerung der beiden (oder mehreren) photoleitenden Materialien aus unterschiedlicher Zusammensetzung kann eine photoleitende Struktur mit einem breiten Sensibilitätsspektrum erhalten werden.These materials have narrow sensitivity spectra. By associating or stacking two (or more) photoconductive materials with different compositions, a photoconductive structure with a broad sensitivity spectrum can be obtained.
Obwohl die Verwendung einer photoleitenden Struktur mit breitem Sensibilitätsspektrum zur Sicherstellung einer maximalen Abdeckung dieses Sensibilitätsspektrums mit dem Emissionsspektrum des weißen Phosphors vorzuziehen ist, ist es möglich, ein einziges photoleitendes Material mit einem schmalen Sensibilitätsspektrum zu verwenden. In diesem Fall muß das photoleitende Material derart gewählt werden, daß sein Sensibilitätsspektrum innerhalb eines Bereichs von Wellenlängen liegt, in dem die elektrolumineszierende Emission im Vergleich zur Umgebungsbeleuchtung am intensivsten ist.Although the use of a photoconductive structure with a broad sensitivity spectrum is preferable to ensure maximum coverage of this sensitivity spectrum with the emission spectrum of the white phosphor, it is possible to use a single photoconductive material with a narrow sensitivity spectrum. In this case, the photoconductive material must be chosen such that its sensitivity spectrum lies within a range of wavelengths in which the electroluminescent emission is most intense compared to the ambient illumination.
Die photoleitenden Materialien mit einstellbarem Spektrum wie CdSxSe1-x und a-Si1-xCx:H sind für diesen Fall absolut geeignet.The photoconductive materials with adjustable spectrum such as CdSxSe1-x and a-Si1-xCx:H are absolutely suitable for this case.
Für weiterführende Informationen über die Herstellung und die Eigenschaften von wasserstoffhaltigem und kohlenstoffhaltigem amorphen Silizium soll auf das im Namen des Erfinders eingereichte Dokument FR-A-2 105 777 verwiesen werden.For further information on the production and properties of hydrogen-containing and carbon-containing amorphous silicon, please refer to the Reference should be made to document FR-A-2 105 777 filed in the name of the inventor.
Dieses Material wird vorzugsweise mit der Technik des Aufdampfverfahrens mithilfe von Plasma (PECVD) und niedriger Kraft (in der Größenordnung um 0,1 W/cm²) aufgedampft. Für weiterführende Details über die Aufdampfungstechnik von a-Si1-xCx:H kann auf den Artikel von M. P. Schmidt et al. im Philosophical Magazine B, 1985, Vol. 51, Nr. 6, Seiten 581 - 589 mit dem Titel "Influence of carbon incorporation in amorphous hydrogenated silicon" Bezug genommen werden.This material is preferably deposited using the low power (on the order of 0.1 W/cm2) plasma evaporation (PECVD) technique. For further details on the evaporation technique of a-Si1-xCx:H, reference can be made to the article by M. P. Schmidt et al. in Philosophical Magazine B, 1985, Vol. 51, No. 6, pages 581 - 589 entitled "Influence of carbon incorporation in amorphous hydrogenated silicon".
In dem Dokument von Robert et al., Journal of Applied Physics, Vol. 48, Nr. 7, Juli 1977, Seiten 3162 - 3164 mit dem Titel "II-VI solid-solution films by spray pyrolysis" finden sich weitere Details über die Sensibilitätsspektren von CdSxSe1-x.Further details on the sensitivity spectra of CdSxSe1-x can be found in the paper by Robert et al., Journal of Applied Physics, Vol. 48, No. 7, July 1977, pages 3162 - 3164 entitled "II-VI solid-solution films by spray pyrolysis".
a-Si1-xCx:H ist vorzugsweise mit 0 ≤ x ≤ 1 und beispielsweise 0 ≤ x ≤ 0,5 zu verwenden. In der Tat weist dieses photoleitende Material eine ganze Reihe von Vorteilen auf. Insbesondere weist es auf Seiten der großen Wellenlängen (das heißt auf Seiten der geringen Energien) einen Sensibilitätsabfall auf, der einer Verringerung optischer Absorption entspricht (optischer verbotener Bereich). (Es wird nur an (nm) = 1240/E(eV) erinnert).a-Si1-xCx:H is preferably used with 0 ≤ x ≤ 1 and for example 0 ≤ x ≤ 0.5. Indeed, this photoconductive material has a whole series of advantages. In particular, it has a decrease in sensitivity at long wavelengths (i.e. at low energies) corresponding to a reduction in optical absorption (optical forbidden region). (Recall that (nm) = 1240/E(eV)).
Ein Merkmal des photoleitenden Spektrums dieses Materials ist die Energie E&sub0;&sub4; (in eV), für die der Absorptionskoeffizient einen Wert von 10&sup4;cm&supmin;¹ hat. Diese Energie E&sub0;&sub4; kann verändert werden, indem man den Kohlenstoffgehalt x, das heißt den Methangehalt C in der gasförmigen Methan-Silanmischung verändert, die zur Herstellung dieses photoleitenden Materials verwendet wird, in anderen Worten C = [CH&sub4; ] / [CH&sub4; + SiH&sub4;].A characteristic of the photoconductive spectrum of this material is the energy E₀₄ (in eV) for which the absorption coefficient has a value of 10⁴cm⁻¹. This energy E₀₄ can be varied by varying the carbon content x, i.e. the methane content C in the gaseous methane-silane mixture used to prepare this photoconductive material, in other words C = [CH₄] / [CH₄ + SiH₄].
Auf Seiten der kurzen Wellenlängen (hohe Energien) fällt die Sensibilität des photoleitenden Materials ebenfalls ab, da die Strahlung in allen ersten Schichten der photoleitenden Schicht absorbiert wird und die Photokonduktivität, die in der normalen Richtung auf der Ebene der Schichten (quergerichtete elektrische Anregung) gesucht wird, behindert wird, da der Kern des photoleitenden Materials der anregenden Strahlung nicht ausgesetzt ist.On the short wavelength side (high energies), the sensitivity of the photoconductive material also decreases, since the radiation is absorbed in all the first layers of the photoconductive layer and the photoconductivity, which is in the normal direction at the level of the layers (transverse electrical excitation) is sought, since the core of the photoconductive material is not exposed to the exciting radiation.
Das aus dem a-Si1-xCx:H resultierende Photosensibilitätsspektrum ist für eine Schicht mit einer Dicke von einem Mikrometer ein breites Peak, das auf halber Höhe etwa 50 Nanometer beträgt und deren Maximum bei E&sub0;&sub4; liegt. Die Breite auf halber Höhe entspricht dem Abstand zwischen den oberen und unteren Amplitudenschwellen des PC-Materials.The photosensitivity spectrum resulting from the a-Si1-xCx:H is a broad peak for a layer with a thickness of one micrometer, which is about 50 nanometers at half height and whose maximum is at E₀₄. The width at half height corresponds to the distance between the upper and lower amplitude thresholds of the PC material.
Die in der Erfindung verwendbaren weißen Phosphoren sind diejenigen, die in dem bereits oben genannten Artikel von Shosaku Tanaka sowie in dem Artikel von Yoshio Abe "Multi-color electroluminescent devices utilizing SrS:Pr,Ce phosphor layers and color filters" angegeben sind, der in "Proceedings of the 4th International Workshop on Electroluminescence, Tottori 1988" erscheint.The white phosphors usable in the invention are those indicated in the above-mentioned article by Shosaku Tanaka and in the article by Yoshio Abe "Multi-color electroluminescent devices utilizing SrS:Pr,Ce phosphor layers and color filters" appearing in "Proceedings of the 4th International Workshop on Electroluminescence, Tottori 1988".
Vorzugsweise werden die beiden weißen Phosphoren entsprechend ihrer erhöhten Leistung verwendet:Preferably, the two white phosphors are used according to their increased performance:
SrS:Ce,K,Eu und SrS:Pr,Ce. Die Verwendung des weißen Phosphors SrS:Ce,K,Eu wird in dem Artikel mit dem Titel "Bright white light electroluminescent devices with new phosphor thin-films based on SrS" von S. Tanaka beschreiben, der in SID International Symposium, Digest of Technical Papers im Mai 1988, Seiten 293 - 296 erschienen ist.SrS:Ce,K,Eu and SrS:Pr,Ce. The use of the white phosphor SrS:Ce,K,Eu is described in the article entitled "Bright white light electroluminescent devices with new phosphor thin-films based on SrS" by S. Tanaka, published in SID International Symposium, Digest of Technical Papers in May 1988, pages 293 - 296.
Die Durchlässigkeitsspektren und Färbungsspektren der in der Erfindung verwendbaren Farbfilter müssen dem Emissionsspektrum des weißen Phosphor angepaßt sein, der gewählt wurde, um die reinstmöglichen Rot-, Grün-, und Blaukomponenten zu erhalten.The transmission spectra and coloration spectra of the color filters used in the invention must be adapted to the emission spectrum of the white phosphor, which has been chosen to obtain the purest possible red, green and blue components.
Die Farbfilter können Interferenzfilter sein. Diese Filter ermöglichen es, Tiefpaß-, Hochpaß- und Bandpaßspektren mit jedweden Wellenlängenamplituden zu erreichen. Ferner weisen sie einen abrupten spektralen Übergang vom durchlässigen Zustand zum blockierenden Zustand sowie eine hohe chemische und thermische Stabilität auf. Diese Filter sind allerdings häufig sehr teuer. Daher verwendet man sofern möglich eher gefärbtes Glas oder organische Filter.The color filters can be interference filters. These filters make it possible to achieve low-pass, high-pass and band-pass spectra with any wavelength amplitude. They also have an abrupt spectral transition from the permeable state to the blocking state and a high chemical and thermal stability. However, these filters are often very expensive. Therefore, colored glass or organic filters are used wherever possible.
Organische Filter sind insbesondere solche, die für die polychromen Flüssigkristallschirme mit Polymerschichten (oder Gelatineschichten), die mit Farbstoffen oder organischen Pigmenten beaufschlagt sind, verwendet werden; Polyimidschichten mit Farbstoffen ; vakuumverdampfte organische Pigmente oder Farbstoffe : Perylen (rot), Blei-Phtalocyanin (blau), Kupfer- Phtalocyanin (grün), Quinacridon (magenta), Isoindolinon (gelb) ; metallisierte Pigmente.Organic filters are in particular those used for polychrome liquid crystal screens with polymer layers (or gelatin layers) coated with dyes or organic pigments; polyimide layers with dyes; vacuum-evaporated organic pigments or dyes: perylene (red), lead phthalocyanine (blue), copper phthalocyanine (green), quinacridone (magenta), isoindolinone (yellow); metallized pigments.
Gemäß der Erfindung können alle zur Anzeige bekannten Elektrodensysteme verwendet werden. Insbesondere kann eines der Elektrodensysteme aus Punktelektroden und das andere System aus einer gemeinsamen Elektrode bestehen. Es ist von Vorteil, wenn die Elektrodensysteme jeweils aus untereinander Parallelen leitenden Bändern bestehen, wobei sich die leitenden Bänder des ersten Systems mit den leitenden Bändern des zweiten Systems kreuzen.According to the invention, all electrode systems known for display purposes can be used. In particular, one of the electrode systems can consist of point electrodes and the other system of a common electrode. It is advantageous if the electrode systems each consist of conductive strips that are parallel to one another, with the conductive strips of the first system crossing with the conductive strips of the second system.
Ferner kann die Vorrichtung gemäß der Erfindung per Reflektion oder Transmission funktionieren. Nach dem Funktionstyp, der hier verwendet wird, können ein oder zwei Elektrodensysteme transparent sein.Furthermore, the device according to the invention can function by reflection or transmission. Depending on the type of function used here, one or two electrode systems can be transparent.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sollen aus der nun folgenden Beschreibung hervorgehen, die mit Beispielcharakter und ohne jede beschränkende Wirkung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen 2 bis 5 gegeben wird ; Figur 1 wurde bereits beschrieben.Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description, given by way of example and without any limiting effect, with reference to the accompanying drawings 2 to 5; Figure 1 has already been described.
Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Anzeigevorrichtung nach der Erfindung.Figure 2 shows a schematic representation of an embodiment of the display device according to the invention.
Figur 3 gibt den Durchsatz der Sensibilitäts- und Emissionsspektren an, die jeweils mit der photoleitenden und der elektrolumineszierenden Schicht versehen sein müssen, sowie das Durchlässigkeitsspektrum der Filter der Vorrichtung nach Figur 2.Figure 3 indicates the throughput of the sensitivity and emission spectra that must be provided with the photoconductive and electroluminescent layers, respectively, as well as the transmission spectrum of the filters of the device according to Figure 2.
Die Figuren 4 und 5 zeigen Ausführungsvarianten der Vorrichtung nach der Erfindung.Figures 4 and 5 show embodiments of the device according to the invention.
Auf der Figur 2 umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung ein erstes Elektrodensystem, das aus untereinander parallelen leitenden Bändern 30 besteht. Diese leitenden Bänder 30 sind im allgemeinen reflektierend und bestehen aus Aluminium. Diese Elektroden 30 sind aufgebracht auf einer photoleitenden Schicht 32 aus a-Si1-xCx:H mit 0≤x≤1 mit einer Dicke von 1 Mikrometer, die eine elektrolumineszierende Schicht überdeckt, die aus einer einzigen emittierenden Schicht 34 besteht wie in Figur 2 gezeigt, oder die einer oder mehreren nicht-leitenden Schichten zugeordnet ist wie in Figur 1 gezeigt oder in Dokument FR-A-2 574 972 dargelegt.In Figure 2, the device according to the invention comprises a first system of electrodes consisting of parallel conductive strips 30. These conductive strips 30 are generally reflective and made of aluminum. These electrodes 30 are deposited on a photoconductive layer 32 of a-Si1-xCx:H with 0≤x≤1 with a thickness of 1 micrometer, covering an electroluminescent layer consisting of a single emitting layer 34 as shown in Figure 2, or associated with one or more non-conductive layers as shown in Figure 1 or set out in document FR-A-2 574 972.
Das elektrolumineszierende Material ist insbesondere eines der oben genannten ; seine Dicke liegt zwischen 0,5 und 2 Mikrometer (typischer Weise bei 0,7 Mikrometer). Die nicht-leitenden Schichten 14, 18, 21, die möglicherweise dem Material El zugeordnet sind, können aus einem aus den Materialien Si&sub3;N&sub4;, SiO&sub2;, SiOxNy, Ta&sub2;O&sub5; gewählten Material gefertigt sein und eine Dicke von 200 nm aufweisen.The electroluminescent material is in particular one of those mentioned above; its thickness is between 0.5 and 2 micrometers (typically 0.7 micrometers). The non-conductive layers 14, 18, 21, possibly associated with the material El, can be made of a material chosen from the materials Si₃N₄, SiO₂, SiOxNy, Ta₂O₅ and have a thickness of 200 nm.
Im Sinne einer Vereinfachung der Zeichnungen und der entsprechenden Beschreibung bezieht sich der Text im folgenden nur noch auf eine einzige elektrolumineszierende Schicht 34.In order to simplify the drawings and the corresponding description, the text below refers only to a single electroluminescent layer 34.
Auf der elektrolumineszierenden Schicht 34 befindet sich das zweite Elektrodensystem 36, das aus untereinander Parallelen leitenden Bändern besteht, die aus einem transparenten Material, zum Beispiel ITO bestehen, wobei die Elektroden 36 senkrecht zu den Elektroden 30 angeordnet sind.On the electroluminescent layer 34 there is the second electrode system 36, which consists of parallel conductive strips made of a transparent material, for example ITO, with the electrodes 36 being arranged perpendicular to the electrodes 30.
Das zweite Elektrodensystem 36 wird durch ein isolierendes Substrat 38, das allgemein aus Glas besteht, unterstützt, das auf seiner inneren Seite mit drei Reihen 40, 41, 42 von jeweils roten, grünen und blauen Farbfiltern versehen ist. Die Anzeige wird über die hintere Seite der Vorrichtung, das heißt von der Seite des Substrats 38 betrachtet. Des gleichen trifft die Umgebungsbeleuchtung die Vorrichtung von der Seite des Substrats (weiße Lampe 43 zum Beispiel).The second electrode system 36 is supported by an insulating substrate 38, generally made of glass, which is provided on its inner side with three rows 40, 41, 42 of red, green and blue colour filters respectively. The display is viewed from the rear side of the device, that is, from the side of the substrate 38. The same applies to the Ambient lighting the device from the side of the substrate (white lamp 43 for example).
Die Filter 40, 41, 42 der Vorrichtung nach der Erfindung ermöglichen es, die Leuchtintensität der Umgebungsbeleuchtung (Lampe 43 zum Beispiel) zu filtrieren und dabei gleichzeitig die elektrolumineszierende Emission der Schicht 34 zu färben.The filters 40, 41, 42 of the device according to the invention make it possible to filter the luminous intensity of the ambient lighting (lamp 43 for example) while simultaneously colouring the electroluminescent emission of the layer 34.
Diese Filter liegen zum Beispiel in der Form von untereinander parallelen und zu einem der Elektrodensysteme 30 oder 36 parallelen Bändern vor, wobei die roten 40, grünen 41 und blauen 42 Filter abgewechselt werden.These filters are, for example, in the form of bands that are parallel to one another and to one of the electrode systems 30 or 36, with the red 40, green 41 and blue 42 filters alternating.
Die Vorrichtung nach der Erfindung funktioniert im wesentlichen wie die polychromen Vorrichtungen nach Stand der Technik und insbesondere unter Verwendung von peripherischen Steuerungsschaltungen 45 der Art wie sie in Flachschirmen mit Flüssigkristallen üblich sind ; diese Schaltungen liefern geeignete Alternativsignale und stehen mit den Elektroden 36 und 30 in Verbindung ; die Oszillationsfrequenz der Steuersignale liegt zum Beispiel bei 1 kHz, die Amplitude 0-Spitzenwert liegt bei 150 bis 300 Volt (typischer Weise bei 130 Volt).The device according to the invention functions essentially like the polychrome devices of the prior art and in particular using peripheral control circuits 45 of the type conventional in flat panel displays with liquid crystals; these circuits provide suitable alternative signals and are connected to the electrodes 36 and 30; the oscillation frequency of the control signals is for example 1 kHz, the amplitude zero peak is 150 to 300 volts (typically 130 volts).
Auf Teil a der Figur 3 ist das Emissionsspektrum 44 der Umgebungsbeleuchtung und das Emissionsspektrum 46 eines weißen Phosphors dargestellt. Auf dem Teil b der Figur 3 ist das Durchlässigkeitsspektrum der roten R, grünen V und blauen B Farbfilter (F) dargestellt. Auf dem Teil c der Figur 3 ist das Sensibilitätsspektrum eines photoleitenden Materials (PC) mit weiter Bandbreite und auf Teil d ist das Sensibilitätsspektrum eines photoleitenden Materials mit einem schmalen Spektrum dargestellt.Part a of Figure 3 shows the emission spectrum 44 of the ambient lighting and the emission spectrum 46 of a white phosphor. Part b of Figure 3 shows the transmission spectrum of the red R, green V and blue B color filters (F). Part c of Figure 3 shows the sensitivity spectrum of a photoconductive material (PC) with a wide bandwidth and part d shows the sensitivity spectrum of a photoconductive material with a narrow spectrum.
Diese Spektren erzeugen die Variationen in der Leuchtintensität I in Abhängigkeit von der Wellenlänge, wobei die Leuchtintensität in irgendeiner Einheit und die Wellenlänge in Nanometern angegeben wird.These spectra produce the variations in the luminous intensity I as a function of the wavelength, where the luminous intensity is given in any unit and the wavelength in nanometers.
Nach der Erfindung sind die roten R, grünen V und blauen B Durchlässigkeitsspektren der Farbfilter in dem Emissionsspektrum des weißen Phosphors enthalten.According to the invention, the red R, green V and blue B transmission spectra of the color filters are contained in the emission spectrum of the white phosphor.
Auf der Figur 3b wurden angedeutet die Frequenzen mit hoher Amplitude LamdaB des blauen Filters, über der das Licht (Umgebungsbeleuchtung + das durch den weißen Phosphor emittierte Licht) filtriert wird und unter der das Licht durchgelassen wird ; die Frequenz mit niedriger Amplitude LamdaV1 des grünen Filters, unter der das Licht blockiert wird ; die Frequenz mit hoher Amplitude LamdaV2 des grünen Filters, über der das Licht blockiert wird und die Frequenz mit niedriger Amplitude LamdaR des roten Filters, unter der das Licht blockiert wird. Diese Wellenlängen mit Amplitude entsprechen 50 % der durchgelassenen Lichtintensität.Figure 3b shows the high amplitude frequencies LamdaB of the blue filter, above which the light (ambient lighting + the light emitted by the white phosphor) is filtered and below which the light is transmitted; the low amplitude frequency LamdaV1 of the green filter, below which the light is blocked; the high amplitude frequency LamdaV2 of the green filter, above which the light is blocked and the low amplitude frequency LamdaR of the red filter, below which the light is blocked. These amplitude wavelengths correspond to 50% of the transmitted light intensity.
Die Verwendung von Farbfiltern mit unterschiedlichen Durchlässigkeitsspektren und schwachem Überlagerungsbereich, die also LamdaB < LamdaV1 < LamdaV2< LamdaR entsprechen, ermöglicht es, einen Teil des Umgebungslichts zu filtrieren, wodurch die Hystererse der Leuchtdichte-Spannungskurve der PC-EL-Struktur praktisch gegenüber der Umgebungsbeleuchtung unempfindlich wird.The use of color filters with different transmission spectra and weak overlap range, corresponding to LamdaB < LamdaV1 < LamdaV2 < LamdaR, makes it possible to filter out part of the ambient light, making the hysteresis of the luminance-voltage curve of the PC-EL structure practically insensitive to the ambient lighting.
Das photoleitende Material kann ein photoleitendes Material mit großem Sensibilitätsspektrum (Figur 3c) sein, was eine maximale Überdeckung mit dem Emissionsspektrum des weißen Phosphors ermöglicht. Dies entspricht einer Wellenlänge mit niedriger Amplitude des Photokonduktors Lamda&sub1; nahe der Wellenlänge Lamda&sub2; des weißen Phosphors und einer Wellenlänge mit hoher Amplitude Lamda&sub3; des Photokonduktors nahe der Wellenlänge Lamda&sub4; des weißen Phosphors. Lamda&sub0;&sub4; entspricht der Wellenlänge maximaler Sensibilität des photoleitenden Materials.The photoconductive material can be a photoconductive material with a wide sensitivity spectrum (Figure 3c), which allows maximum coverage with the emission spectrum of the white phosphorus. This corresponds to a low amplitude wavelength of the photoconductor Lamda₁ close to the wavelength Lamda₂ of the white phosphorus and a high amplitude wavelength Lamda₃ of the photoconductor close to the wavelength Lamda₄ of the white phosphorus. Lamda₀₄ corresponds to the wavelength of maximum sensitivity of the photoconductive material.
Das photoleitende Material kann ebenfalls ein Material mit einem schmalen Sensibilitätsspektrum (Figur 3d) sein, wobei dieses Spektrum dann in einem Bereich liegt, in dem die Leuchtintensität der elektrolumineszierenden Emission höher ist als die des Umgebungslichtes ; das Spektrum PC kann im Blauen liegen wie dies durch die Kurve 48 gezeigt wird oder im tiefen Rot wie dies durch die Kurve 50 gezeigt wird. Die Wellenlängen mit niedriger und hoher Amplitude und mit maximaler Sensibilität sind jeweils für die Kurven 48 und 50 Lamda'&sub1;, Lamda'&sub0;&sub4;, Lamda'&sub2; und Lamda"&sub1;, Lamda"&sub0;&sub4;, Lamda"&sub2;. Insbesondere ist Lamda'&sub2; so gewählt, daß er niedriger liegt als LamdaB und umgekehrt ist Lamda"&sub1; so gewählt, daß er über LamdaR liegt.The photoconductive material may also be a material with a narrow sensitivity spectrum (Figure 3d), this spectrum then being in a range in which the luminous intensity of the electroluminescent emission is higher than that of the ambient light; the spectrum PC may be in the blue as shown by curve 48 or in the deep red as shown by curve 50. The Low and high amplitude wavelengths of maximum sensitivity are Lamda'₁, Lamda'₀₄, Lamda'₂ and Lamda"₁, Lamda"₀₄, Lamda"₂ for curves 48 and 50, respectively. In particular, Lamda'₂ is chosen to be lower than LamdaB and, conversely, Lamda"₁ is chosen to be higher than LamdaR.
Die verschiedenen Schichten, die den erindungsgemäßen Anzeigeschirm ausmachen, können wie aus den Figuren 4 und 5 hervorgeht in verschiedener Art und Weise angeordnet werden. Einziges Erfordernis ist, daß die Filter 40, 41, 42 zwischen dem Observator und der elektrolumineszierenden Schicht 34 vorgesehen sind.The various layers which make up the display screen according to the invention can be arranged in various ways, as can be seen from Figures 4 and 5. The only requirement is that the filters 40, 41, 42 are provided between the observer and the electroluminescent layer 34.
Wie in Figur 4 dargestellt ist es auch möglich, die Position der Filter und der Elektroden 36 aus Figur 2 umzukehren ; die Farbfilter befinden sich zwischen der zweiten Elektrodenreihe 36 und der elektrolumineszierenden Struktur 34. In dieser Ausführungsform können die Filter mittels Metallisierung aufgedampft werden ; damit liegen sie in Form von Bändern vor, die zu den Elektroden 36 parallel sind. Um diese Anordnung zu verdeutlichen, wurden die Richtungen der Elektroden 30 und 36 in Figur 4 gegenüber Figur 2 umgekehrt.As shown in Figure 4, it is also possible to reverse the position of the filters and the electrodes 36 from Figure 2; the color filters are located between the second row of electrodes 36 and the electroluminescent structure 34. In this embodiment, the filters can be deposited by means of metallization; they are thus in the form of bands that are parallel to the electrodes 36. To clarify this arrangement, the directions of the electrodes 30 and 36 in Figure 4 have been reversed compared to Figure 2.
Bezüglich der Ausführungsform nach Figur 2 ist es auch möglich, die Position des Glassubstrats 38 mit der der Filter auszutauschen. Dennoch ist der entsprechende Schirm immer noch den Parallaxeffekten ausgesetzt, es sei denn, das Substrat ist dünn, das heißt liegt um die Größenordnung von 0,1 mm.With regard to the embodiment of Figure 2, it is also possible to exchange the position of the glass substrate 38 with that of the filters. However, the corresponding screen is still subject to parallax effects unless the substrate is thin, i.e. of the order of 0.1 mm.
Es ist ferner möglich, die Anordnung der beiden Elektrodensysteme umzukehren wie es in der Figur 5 dargestellt ist. In diesem Falle erfolgt die Betrachtung von der Seite vor dem Anzeigeschirm. In dieser Ausführungsform befinden sich oben sowie unten die Farbfilter 40, 41, 42, die transparenten Elektroden 36, die elektroluminesziernde Struktur 34, eine erste photoleitende Schicht 32a und eine zweite photoleitende Schicht 32b, die reflektierenden Elektroden 30 und schließlich das Glassubstrat 38. Hier können die Filter ebenfalls mittels Metallisierung aufgedampft werden.It is also possible to reverse the arrangement of the two electrode systems as shown in Figure 5. In this case, the view is from the side in front of the display screen. In this embodiment, the color filters 40, 41, 42, the transparent electrodes 36, the electroluminescent structure 34, a first photoconductive layer 32a and a second photoconductive layer 32b, the reflective electrodes 30 and finally the glass substrate 38. Here the filters can also be deposited by means of metallization.
Die Verwendung der beiden photoleitenden Schichten 32a, 32b ermöglicht es, eine photoleitende Schicht mit breitem Sensibilitätsband zu erhalten. Natürlich kann diese Aufeinanderlagerung von PC-Schichten auch in den anderen Ausführungsbeispielen der Figuren 2 und 4 verwendet werden.The use of the two photoconductive layers 32a, 32b makes it possible to obtain a photoconductive layer with a wide sensitivity band. Of course, this superposition of PC layers can also be used in the other embodiments of Figures 2 and 4.
Für eine Betrachtung von der vorderen Seite ist es ebenfalls möglich, die Anordnungen der Farbfilter 40, 41, 42 und der Elektroden 36 umzukehren.For viewing from the front side, it is also possible to reverse the arrangements of the color filters 40, 41, 42 and the electrodes 36.
Ferner ist es möglich, nur zwei Reihen von zum Beispiel grünen, roten Farbfiltern zu verwenden. Auf diese Art und Weise erhält man einen bichromen Schirm und keinen trichromen Schirm.It is also possible to use only two rows of, for example, green and red color filters. In this way, you get a bichrome screen and not a trichrome screen.
Im Folgenden werden verschiedene Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Schirms aufgeführt. In diesen Beispielen besteht das elektrolumineszierende Material aus a-Si1-xCx:H mit 0 ≤ x ≤ 1.Various embodiments of the screen according to the invention are listed below. In these examples, the electroluminescent material consists of a-Si1-xCx:H with 0 ≤ x ≤ 1.
In diesem Beispiel wird eine einzige Schicht aus photoleitendem Material verwendet, die ein schmales Sensibilitätsspektrum (Figur 3d, Kurve 48) im blauen Bereich aufweist.In this example, a single layer of photoconductive material is used, which has a narrow sensitivity spectrum (Figure 3d, curve 48) in the blue region.
Die Farbfilter sind Interferenzfilter ; der blaue Filter hat eine Wellenlänge mit hoher Amplitude LamdaB = 500 nm, der rote Filter hat eine Wellenlänge mit niedriger Amplitude LamdaR = 600 nm und der grüne Filter hat Wellenlängen mit niedriger Amplitude LamdaV1 und mit hoher Amplitude LamdaV2 bei 500 respektive 600 nm.The color filters are interference filters; the blue filter has a high amplitude wavelength LamdaB = 500 nm, the red filter has a low amplitude wavelength LamdaR = 600 nm and the green filter has low amplitude wavelengths LamdaV1 and high amplitude wavelength LamdaV2 at 500 and 600 nm respectively.
Das photoleitende Material a-Si1-xCx:H mit einer Dicke von 1 um weist eine Wellenlänge mit maximaler Senssbilität Lamda'&sub0;&sub4; < 480 nm (das heißt < LamdaB) auf, was E'&sub0;&sub4; ≥ 2,58 eV entspricht und folglich einer Methankonzentration C ≥ 0,85 und damit x ≥ 0,22 entspricht.The photoconductive material a-Si1-xCx:H with a thickness of 1 µm has a wavelength of maximum sensitivity Lamda'₀₄ < 480 nm (i.e. < LamdaB), which corresponds to E'₀₄ ≥ 2.58 eV and thus to a methane concentration C ≥ 0.85 and thus x ≥ 0.22.
Das elektrolumineszierende Material besteht aus SrS:Ce,K,Eu oder SrS:Pr,Ce mit einer Dicke von 1 um.The electroluminescent material consists of SrS:Ce,K,Eu or SrS:Pr,Ce with a thickness of 1 μm.
Beispiel 2 unterscheidet sich von Beispiel 1 in der Verwendung eines photoleitenden Materials mit einem schmalen Sensibilitätsspektrum im tiefen Rot.Example 2 differs from Example 1 in the use of a photoconductive material with a narrow sensitivity spectrum in the deep red.
Dieses Material a-Si1-xCx:H hat eine Wellenlänge maximaler Sensibilität Lamda"a&sub0;&sub4; > 625 nm , das heißt > LamdaR, was E"&sub0;&sub4; ≤ 2,0 eV und folglich einer Konzentration C ≤ 0,30 und x ≤ 0,03 entspricht.This material a-Si1-xCx:H has a wavelength of maximum sensitivity Lamda"a₀₄ > 625 nm , that is > LamdaR, which corresponds to E"₀₄ ≤ 2.0 eV and consequently to a concentration C ≤ 0.30 and x ≤ 0.03.
In diesem Beispiel wird eine photoleitende Struktur verwendet, die aus zwei übereinandergelagerten PC- Schichten mit unterschiedlicher Zusammensetzung (Figur 5) besteht, was zu einer PC-Struktur mit breitem Sensibilitätsspektrum (Figur 3c) führt.In this example, a photoconductive structure consisting of two superimposed PC layers with different compositions (Figure 5) is used, resulting in a PC structure with a broad sensitivity spectrum (Figure 3c).
Das erste photoleitende Material (32a) hat eine Wellenlänge Lamda&sub0;&sub4;&sub1; von 600 nm, was E&sub0;&sub4;&sub1; = 2,07 eV und damit C = 0,40 und x = 0,04 entspricht.The first photoconductive material (32a) has a wavelength Lamda₀₄₁ of 600 nm, which corresponds to E₀₄₁ = 2.07 eV and therefore C = 0.40 and x = 0.04.
Das zweite photoleitende Material (32b) hat eine Wellenlänge Lamda&sub0;&sub4;&sub2; von 500 nm, was E&sub0;&sub4;&sub2; = 2,48 eV und damit C = 0,80 und x = 0,20 entspricht.The second photoconductive material (32b) has a wavelength Lamda₀₄₂ of 500 nm, which corresponds to E₀₄₂ = 2.48 eV and therefore C = 0.80 and x = 0.20.
In den in den Figuren 2 und 4 dargestellten Ausführungsbeispielen sind die klassischerweise verwendeten Farbfilter auf der Basis von Gelatine oder Polymer zu vermeiden, da diese Filter bei der Herstellung des Schirms vor den elektrolumineszierenden und photoleitenden Materialien auf gedampft werden und sie daher eingeengten thermischen Zyklen typischer Weise zwischen 150º und 200º C unterworfen sind ; dieses Filter sind nur bei Temperaturen < 100º C beständig.In the embodiments shown in Figures 2 and 4, the traditionally used gelatin or polymer-based color filters are to be avoided, since these filters are vapor-deposited before the electroluminescent and photoconductive materials during the manufacture of the screen and are therefore subjected to restricted thermal cycles, typically between 150º and 200º C; these filters are only stable at temperatures < 100º C.
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