Исследование электрических характеристик тонкопленочных электролюминесцентных конденсаторов в индикаторных устройствах

• Автор: Гусев, Андрей Иванович
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Ульяновск
• Количество страниц: 126 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
Раздел 1. АНАЛИЗ КОНСТРУКТИВНО ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ, ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ ЭЛЕКТРОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ КОНДЕНСАТОРОВ И ИНДИКАТОРНЫХ УСТРОЙСТВ

1.1. Тонкоплночные электролюминесцентные конденсаторы

1.2. Типы и конструкции тонкопленочных электролюминесцентных конденсаторов

1.3. Электрические характеристики тонкопленочных электролюминесцентных источников излучения

1.4. Светотехнические характеристики тонкопленочных электролюминесцентных структур

1.5. Методы и средства управления индикаторными устройствами на основе тонкопленочных электролюминесцентных конденсаторов

1.6. Выводы и постановка задач исследований

Раздел 2. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ ЭЛЕКТРОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ КОНДЕНСАТОРАХ В СХЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ ИНДИКАТОРАМИ
2.1. Электрические характеристики тонкопленочных структур при возбуждении электролюминесценции переменным напряжением
2.2. Переходные электрические процессы в тонкопленочных электролюминесцентных конденсаторах с последовательным сопротивлением в схемах управления
2.2.1. Электрические характеристики электролюминесцентных конденсаторов с последовательным сопротивлением при возбуждении симметричным пилообразным напряжением
2.2.2. Электрические характеристики электролюминесцентных конденсаторов с последовательным сопротивлением при возбуждении гармоническим напряжением
2.3. Переходные электрические процессы в тонкопленочных электролюминесцентных конденсаторах с последовательным сопротивлением и параллельно включенным конденсатором
в схемах управления
2.3.1. Электрические характеристики электролюминесцентных конденсаторов с последовательным сопротивлением и параллельно включенным конденсатором при возбуждении симметричным пилообразным напряжением
2.3.2. Электрические характеристики электролюминесцентных конденсаторов с последовательным сопротивлением и параллельно включенным конденсатором при возбуждении гармоническим напряжением
2.4. Основные результаты и выводы
Раздел 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ ЭЛЕКТРОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ КОНДЕНСАТОРОВ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ СХЕМ УПРАВЛЕНИЯ
3.1. Схемотехническое моделирование электрических процессов в тонкопленочных электролюминесцентных индикаторных устройствах
3.1.1. Системы автоматизированного проектирования и моделирования аналоговых и цифровых устройств
3.1.2. Схемотехнический анализ индикаторных устройств на основе тонкопленочных электролюминесцентных конденсаторов
с использованием программы i
3.1.3. Моделирование электрических характеристик тонкопленочных электролюминесцентных конденсаторов в электрических цепях
3.2. Исследование характеристик электрических схем замещения тонкопленочных электролюминесцентных индикаторов
3.3. Экспериментальные исследования электрических и светотехнических характеристик тонкопленочных
электролюминесцентных конденсаторов
3.3.1. Получение и свойства тонкопленочных
электролюминесцентных структур
3.3.2. Экспериментальные измерения электрических характеристик тонкопленочных электролюминесцентных конденсаторов
3.3.3. Экспериментальные измерения светотехнических характеристик тонкопленочных электролюминесцентных конденсаторов
3.4. Основные результаты и выводы
Раздел 4. РАЗРАБОТКА УСТРОЙСТВ УПРАВЛЕНИЯ ТОНКОПЛЕНОЧНЫМИ Э ЛЕКТРО ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫ МИ ПАНЕЛЯМИ
4.1. Обобщенная структура индикаторного устройства на базе тонкопленочной электролюминесцентной панели
4.2. Методы и схемы управления матричными
электролюминесцентными панелями
4.2.1. Классификация методов управления
4.2.2. Метод восстановления поля изображения
4.2.3. Метод смены полей изображения
4.3. Транзисторное устройство управления тонкопленочной электролюминесцентной панелью
4.3.1. Работа схемы управления тонкопленочной
электролюминесцентной панели в ИР поле изображения
4.3.2. Работа схемы управления тонкопленочной
электролюминесцентной панелью в РИ поле изображения
4.4. Основные результаты и выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ


На основе результатов исследований предложены устройства управления электролюминесцентными индикаторными панелями с улучшенными техническими показателями, необходимые для создания эффективных средств отображения информации. Анализ переходных электрических процессов в тонкопленочных электролюминесцентных конденсаторах с последовательным сопротивлением цепи и параллельно включенным конденсатором в схеме управления и полученные аналитические соотношения для падения напряжения на электролюминесцентном конденсаторе и тока через него при возбуждении знакопеременным симметричным, линейно изменяющимся и гармоническим напряжением позволяют определить требования к значениям параметров элементов цепи управления индикаторами на основе тонкопленочных электролюминесцентных конденсаторов. Математические модели тонкопленочных конденсаторов и элементов электролюминесцентных панелей и соответствующие алгоритмы и программы могут быть непосредственно использованы в лабораториях и конструкторских бюро, занимающихся проектированием и исследованием электролюминесцентных источников излучения. Полученные аналитические соотношения для электрических характеристик тонкопленочных электролюминесцентных конденсаторов применимы для разработки методик производственного контроля и расчета Значений функциональных параметров, характеризующих свойства тонкопленочных электролюминесцентных элементов и индикаторных приборов. Определенные по данным теоретических и экспериментальных исследований и по результатам математического моделирования рекомендации по выбору способов, режимов и средств управления электролюминесцентными излучателями обеспечивают требуемые значения параметров индикаторных устройств. Предложенная схема создания изображения на матричных индикаторных устройствах повышает эффективность разрабатываемых средств отображения информации за счет снижения их энергопотребления и времени сканирования строки. Личный вклад. В диссертации изложены результаты работ, которые были выполнены соискателем лично под научным руководством профессора Самохвалова М. К Автор разрабатывал методики исследований, проводил теоретические расчеты и эксперименты, осуществлял обработку, анализ и обобщение получаемых результатов. Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на 3й Всероссийской научнопрактической конференции с участием стран СНГ Ульяновск, г. Военной научнотехнической конференции, посвященной летию Испытательного полигона МО РФ Ульяновск, г. Актуальные проблемы физической и функциональной электроники Ульяновск, г. Международной научнотехнической конференции Актуальные проблемы электронного приборостроения Саратов, г. Международной конференции Оптика, оптоэлектроника и технологии Ульяновск, , а также на ежегодных научнотехнических конференциях УлГТУ в гг. Публикации. Содержание работы изложено в печатных работах, в том числе в 6 статьях. Структура и объем диссертаиии. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, заключения и списка используемых источников. Она изложена на 6 листах, содержит рисунков и 5 таблиц. Библиографический список содержит наименований. Для разработки индикаторных устройств необходимы исследования электрических свойств тонкопленочных электролюминесцентных конденсаторов как элементов, входящих в состав электрической схемы, включающей в себя излучатель и систему управления. В связи с этим был проведен анализ конструктивно технологических свойств тонкопленочных электролюминесцентных конденсаторов, определяющих их электрические характеристики, и особенности управления индикаторных устройств на их основе. Тонкопленочные электролюминесцентные ТПЭЛ структуры типа прозрачный электрод диэлектрик люминофор диэлектрик металл обычно состоят из пяти последовательно нанесенных на стеклянную подложку слоев с использованием методов тонкопленочной технологии 1 . Такая структура представлена на рис. Д
Д
Рис. Кроме перечисленных пленок в состав электролюминесцентного конденсатора могут входить дополнительные слои, например, светопоглощающего контрастного материала 5 . Кроме того, каждый из функциональных слоев может быть неоднородным, например, состоять из нескольких пленок 6, 7, .