Методы и средства структурно-параметрического синтеза тонкопленочных электролюминесцентных индикаторов в автоматизированном проектировании тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.12, кандидат наук Евсевичев, Денис Александрович

• Евсевичев, Денис Александрович
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Евсевичев, Денис Александрович

Оглавление

Введение

1. Аналитический обзор конструктивных особенностей

тонкопленочных электролюминесцентных индикаторов

1.1. Исследование структурных и функциональных особенностей тонкопленочных электролюминесцентных индикаторов

1.2. Исследование современных средств автоматизации

проектирования индикаторов

Выводы и постановка задач

2. Исследование электрических и светотехнических характеристик тонкопленочных электролюминесцентных

индикаторов и их зависимостей от конструктивных параметров

2.1. Основные параметры и характеристики

тонкопленочных электролюминесцентных структур

2.2. Исследование электрических характеристик

тонкопленочного электролюминесцентного индикатора

2.3. Исследование светотехнических характеристик

тонкопленочного электролюминесцентного индикатора

Результаты и выводы

3. Разработка методики проектирования тонкопленочных

электролюминесцентных индикаторов

3. 1. Анализ методов проектирования

тонкопленочных электролюминесцентных индикаторов

3.2. Селективный структурный синтез тонкопленочных электролюминесцентных индикаторов

3.3. Редукционный параметрический синтез тонкопленочных

электролюминесцентных индикаторов

3.4. Квалиметрический анализ тонкопленочных

электролюминесцентных индикаторов

Результаты и выводы

4. Разработка и исследование средств автоматизации проектирования тонкопленочных электролюминесцентных индикаторов

4.1. Разработка и исследование видов обеспечения системы автоматизированного проектирования

тонкопленочных электролюминесцентных индикаторов

4.1.1. Методическое обеспечение системы автоматизированного проектирования тонкопленочных

электро люминесцентных индикаторов

4.1.2. Математическое обеспечение системы автоматизированного проектирования тонкопленочных электролюминесцентных индикаторов

4.1.3. Техническое обеспечение системы автоматизированного проектирования тонкопленочных электролюминесцентных индикаторов

4.1.4. Информационное обеспечение системы автоматизированного проектирования тонкопленочных электролюминесцентных индикаторов

4.1.5. Лингвистическое обеспечение системы автоматизированного проектирования тонкопленочных электролюминесцентных индикаторов

4.1.6. Программное обеспечение системы автоматизированного проектирования тонкопленочных электролюминесцентных индикаторов

4.2. Исследование работы программы при проектировании

конструкций ТПЭЛ индикаторов

Результаты и выводы

Заключение Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Методы и средства структурно-параметрического синтеза тонкопленочных электролюминесцентных индикаторов в автоматизированном проектировании»

Введение

Актуальность проблемы.

Важным элементом организационно-технического взаимодействия между человеком и современными электронными средствами являются индикаторные устройства. Одними из наиболее перспективных являются индикаторы на основе тонкопленочной электролюминесцентной (ТПЭЛ) технологии, занимающие особое место среди активных индикаторных устройств.

Основными требованиями, предъявляемыми к ТПЭЛ индикаторам, являются высокие электрические и светотехнические характеристики и параметры, а также их стабильность во времени. Стабильность параметров определяется, прежде всего, технологией изготовления устройства и выявляется в процессе проведения исследований. Основные функциональные параметры являются прогнозируемой величиной и могут быть выявлены на этапах проектирования ТПЭЛ индикаторов. Многообразие предъявляемых требований, необходимость обеспечения высокой производительности труда разработчика и высокого качества разработки проектных решений возможно путем использования средств автоматизации при проектировании ТПЭЛ индикаторов.

Необходимость разработки специализированных подходов и методов проектирования ТПЭЛ индикаторов связана: 1) с конструктивными особенностями ТПЭЛ структур, включающих несколько слоев диэлектриков и люминофоров, состоящих из множества различных материалов; 2) с использованием в расчетах как электрических, так и светотехнических для описания проектируемого индикатора.

В диссертационной работе была выбрана область исследования, содержание которой определяет методология автоматизированного проектирования в дисплейной технике, включающая постановку и формализацию проектных процедур и процессов проектирования индикаторов, а также выбор

методов и средств для применения в их автоматизированном проектировании.

Объектом исследования в диссертационной работе является автоматизация проектирования тонкопленочных электролюминесцентных индикаторов.

Предметом исследования в работе являются методы и средства для синтеза и анализа проектных решений при автоматизированном проектировании тонкопленочных электролюминесцентных индикаторов.

Цель.

Целью данной работы является разработка методов и средств, обеспечивающих оптимизацию конструкций и уменьшение трудоемкости работ в процессах синтеза и анализа проектных решений в автоматизированном проектировании тонкопленочных электролюминесцентных индикаторов.

Задачи исследования:

1. Проанализировать существующие конструкции ТПЭЛ индикаторов и рассмотреть возможные направления для автоматизации их проектирования.

2. Создать систему аналитических соотношений, связывающих конструктивные параметры монохромных и полноцветных универсальных тонкопленочных структур и функциональные характеристики электролюминесцентных индикаторов, эффективную в их автоматизированном проектировании.

3. Создать методическое обеспечение для проектирования ТПЭЛ индикаторов с учетом требований автоматизации.

4. Разработать программное обеспечение для осуществления автоматизированного проектирования ТПЭЛ индикаторов.

Научная новизна.

Проведенные научные исследования процессов автоматизации проектирования ТПЭЛ индикаторов в ходе выполнения диссертационной работы позволили выделить следующие новые научные результаты:

1. Аналитические соотношения, моделирующие конструктивные

параметры ТПЭЛ индикаторов и их функциональные характеристики, в основу

которых положено представление индикатора как многослойной структуры,

б

открывающее возможность автоматизированного проектирования многослойных монохромных и полноцветных конструкций ТПЭЛ индикаторов.

2. Интегрированная совокупность методов структурного синтеза, параметрического синтеза и анализа многослойных монохромных и полноцветных ТПЭЛ индикаторов, позволяющая находить оптимальные по яркости и пороговому напряжению конструкции индикаторов, за счет разработки нескольких конструкций и оптимизации их конструктивных параметров, и позволяющая составлять описания конструкций ТПЭЛ индикаторов в автоматизированном режиме.

3. Совокупность алгоритмов структурного и параметрического синтеза, анализа многослойных конструкций монохромных и полноцветных ТПЭЛ индикаторов, нацеленных на повышение быстродействия за счет использования быстродействующих методов поиска оптимального проектного решения ТПЭЛ индикатора (метод штрафных функций, градиентный метод наискорейшего спуска) и простоты метода оценки проектного решения ТПЭЛ индикатора.

Методы исследования.

Для решения поставленных задач использованы методы теорий анализа и синтеза, математического анализа, теории графов, математического программирования, теории оптимизации, технологий реляционных баз данных, объектно-ориентированного подхода к разработке программных средств.

Практическая значимость работы.

Основным практическим результатом проведенных исследований является программная реализация методов и алгоритмов структурного и параметрического синтеза и анализа в системе автоматизированного проектирования ТПЭЛ индикаторов ГОЕС8оА;, обеспечивающей расчет требуемых значений параметров индикаторов и составление документации на проектируемое устройство. Перечисленные особенности представляют систему как эффективный инструмент для проектирования ТПЭЛ индикаторов, который может быть использован на

предприятиях, специализирующихся на производстве ТПЭЛ индикаторов.

7

Основные положения, выносимые на защиту.

Проведенная научно-исследовательская работа позволила вынести на защиту следующие основные положения:

1. Обоснование аддитивного формирования аналитических зависимостей функциональных характеристик от конструктивных параметров многослойных монохромных и полноцветных тонкопленочных структур при изменении числа слоев ТПЭЛ индикатора.

2. Метод селективного структурного синтеза, заключающийся в поиске допустимых проектных решений и отсеве структурных элементов по параметрам длины волны, пороговой напряженности и диэлектрической проницаемости люминофоров, электрической прочности и диэлектрической проницаемости диэлектриков, описывающих как электрические, так и светотехнические характеристики ТПЭЛ индикатора.

3. Метод редукционного параметрического синтеза при проектировании ТПЭЛ индикатора, позволяющий определять оптимальные значения конструктивных параметров для выбранной ТПЭЛ структуры с учетом требований, предъявляемых к проектируемому индикатору за счет использования метода идеальной точки, где для нахождения экстремума каждой отдельной целевой функции используется метод штрафных функций, минимизация которых осуществляется градиентным методом наискорейшего спуска.

4. Алгоритм квалиметрического анализа многослойных конструкций монохромных и полноцветных ТПЭЛ индикаторов, заключающийся в расчете основных электрических и светотехнических характеристик при определенных на этапах синтеза конструктивных параметрах и сравнении их с заданными техническими условиями.

5. Программная реализация алгоритмов селективного структурного

синтеза, интегрированного параметрического синтеза и квалиметрического

анализа, позволяющая в автоматизированном режиме осуществлять

проектирование оптимальных многослойных конструкций монохромных и

8

полноцветных ТПЭЛ индикаторов и рассчитывать их основные функциональные характеристики.

Достоверность.

Достоверность представленных научных положений, выводов и рекомендаций обеспечивается адекватностью используемых математических моделей, корректностью методов их получения (дискретизация пространства исследования и алгебраизация), реализацией в программном обеспечении семантического контроля, близостью расчетных данных с результатами экспериментальных исследований.

Личный вклад.

В диссертации изложены результаты работ, которые были выполнены соискателем лично под научным руководством профессора Самохвалова М.К. Автор разработал и исследовал методики конструкторского проектирования ТПЭЛ индикаторов, проводил расчеты, осуществлял обработку, анализ и обобщение получаемых результатов.

Апробаиия работы.

Основные положения диссертационной работы докладывались на 44-й, 45-

й, 46-й научно-технических конференции «Вузовская наука в современных

условиях» (Ульяновск, УлГТУ, 2010 - 2013 г.), III Международной научно-

практической конференции «Молодёжь и наука XXI века» (Ульяновск, УГСХА,

23-26 ноября 2010 г.), 13-й, 14-й, 15-й научной школе - семинаре «Актуальные

проблемы физической и функциональной электроники» (Ульяновск, Институт

радиотехники и электроники, 2010 - 2012 г.), Международной конференции

аспирантов и молодых ученых «Роль иностранного языка в научной,

профессиональной и межкультурной коммуникации» (Ульяновск, УлГТУ, 19

апреля 2011 г.), Всероссийской научно-технической конференции аспирантов,

студентов и молодых ученых «Информатика и вычислительная техника» (ИВТ -

2011, ИВТ - 2013) (Ульяновск, УлГТУ, 24-25 мая 2011 г., 23-25 мая 2013 г.), 9-й

Международной научно-технической конференции: Интерактивные системы:

9

проблемы человеко-компьютерного взаимодействия (Ульяновск, УлГТУ, 25-29 сентября 2011 г.), Молодежной научно-технической конференции «Автоматизация процессов управления» (Ульяновск, ФНПЦ ОАО «НПО «МАРС», 13-14 декабря 2011 г.), 3-м молодежном инновационном форуме Приволжского федерального округа (Ульяновск, УлГТУ, 12-14 мая 2011 г.), XII Всероссийской выставке научно-технического творчества молодежи (Москва, ВВЦ, 12-14 мая 2011 г.).

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 23 печатных работ, из них 3 статьи в журналах, входящих в перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий.

Результаты работы оформлены в виде программы «Программа автоматизации инженерных расчетов тонкопленочных электролюминесцентных индикаторов», зарегистрированной Федеральной службой по интеллектуальной собственности (свидетельство о регистрации программы для ЭВМ №2012617588 от 22.08.2012).

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, четырех разделов, заключения и списка используемых источников. Она изложена на 135 листах, содержит 28 рисунков и 12 таблиц. Библиографический список содержит 75 наименований.

1. Аналитический обзор конструктивных особенностей тонкопленочных электролюминесцентных индикаторов 1.1. Исследование структурных и функциональных особенностей тонкопленочных электролюминесцентных индикаторов

Важным элементом функционирования современных электронных устройств являются средства отображения информации, обеспечивающие ее представление в пригодном для зрительного восприятия виде. Рассмотрение разновидностей таких устройств позволяет выделить ряд классов средств отображения информации. Наиболее распространенным из этих классов является индикаторная техника благодаря удобству и скорости визуализации информации.

Проведенный аналитический поиск в области индикаторной техники позволил выделить три типа наиболее часто используемых дисплеев: жидкокристаллические (ЖК), на основе органических светодиодов (OLED) и тонкопленочные электролюминесцентные (ТПЭЛ) индикаторы, а также сравнить представленные дисплеи по ряду признаков: яркость, диапазон рабочих температур, угол обзора, время отклика, контрастность, среднее время безотказной работы, радиационная стойкость [1, 2, 3, 4]. Результаты сравнительного анализа представлены в таблице 1.1.

Таблица 1.1.

Сравнительная таблица параметров современных информационных

дисплеев.

Параметр ЖК дисплей OLED дисплей ТПЭЛ дисплей

Яркость 250 кд/м2 1000 кд/м2 400 кд/м2

Диапазон рабочих температур -30 ... +50 -40 ... +70 -50 ... +85

Угол обзора 160° >170° >179°

Время отклика 15 мс 0,1 мс <1 мс

Контрастность 1300:1 1000000:1 20000:1

Параметр ЖК дисплей OLED дисплей ТПЭЛ дисплей

Среднее время безотказной работы 50000 ч 35000 ч 250000 ч

Радиационная стойкость низкая низкая высокая

Устойчивость к ударам и вибрации низкая высокая высокая

Снижение яркости по мере эксплуатации низкое высокое низкое

Как видно из сравнительной таблицы ТПЭЛ дисплеи превосходят по

светотехническим характеристикам жидкокристаллические дисплеи, однако уступают OLED дисплеям, что, впрочем, компенсируется высокими конструкторско-технологическими параметрами (среднее время безотказной работы, диапазон рабочих температур, радиационная стойкость). Отсюда вытекает возможность применение ТПЭЛ устройств не только в технике общего назначения, но и в военной, медицинской, морской, космической отрасли, где предъявляются специфичные, а порой и жесткие требования к аппаратуре.

Благодаря перечисленным достоинствам и высокому качеству изображения тонкопленочные электролюминесцентные дисплеи находят широкое применение в средствах отображения информации и идеально подходят для применения в сложных условиях, когда приборы на основе других технологий не дают необходимых результатов. Электролюминесцентные дисплеи чаще всего применяются в оборудовании и системах, от которых требуются высокие качество изображения и надежность, а также длительный срок службы устройств

[5].

Такие преимущества индикаторы имеют за счет особенностей механизмов электролюминесценции в тонких плёнках и свойств конструкции.

Основным типом электролюминесценции, применяемым в настоящее время в пленочных источниках света, является предпробойная электролюминесценция.

Ее преимуществом перед другими типами электролюминесценций твердых тел является высокий энергетический выход. Предпробойная электролюминесценция в сильном поле может осуществляться не только в р-п переходах, но и в гетеропереходах, поверхностных барьерах, поликристаллических зернах и тонких пленках люминофоров [5]. Явление предпробойной электролюминесценции применяется в порошковых и тонкопленочных источниках излучения, возбуждаемых постоянным и переменным напряжением.

Значительное влияние на функциональные характеристики ТПЭЛ индикаторов оказывают конструктивные особенности тонкопленочных структур, то есть состав и пространственное расположение слоев.

Классическая конструкция ТПЭЛ индикатора типа МДЛДМ представляет собой электролюминесцентный конденсатор, содержащий пять слоев, нанесенных на диэлектрическую подложку [6]: проводящий нижний, диэлектрический нижний, люминесцентный, верхний диэлектрический, верхний проводящий слой (рис. 1.1).

металлическим электрод

,

_ у _^' :

(—........_ ...'

Г ■ ■ ■ ------;

диэлектрик люминофор

прозрачный ^"'"электрод

стеклянная подложка

свечение

Рис. 1.1. Типичная конструкция тонкоплёночного электролюминесцентного

*

источника излучения

Подобная тонкопленочная светоизлучающая система обладает высокими значениями светотехнических характеристик и параметров и высокой

надежностью. Впервые представленные в 1974 году фирмой «Sharp» промышленные тонкопленочные электролюминесцентные экраны имели наработку на отказ около 20 ООО часов [7], современные плоские индикаторы имеют долговечность свыше 250 ООО часов [8].

Состав материала и толщины верхних и нижних диэлектрических и проводящих слоев могут быть различными. Средние значения толщин пленок проводников составляют 0,05-0,2 мкм, диэлектрических пленок — 0,2-0,5 мкм и пленок люминофора - 0,5-2 мкм.

В качестве подложек при получении структур используются пластины бесщелочного термостойкого стекла толщиной 2-3 мм. Часто в производстве ТГТЭЛ структур используются подложки с нанесённым слоем прозрачного электрода.

В выпускаемых промышленностью ТПЭЛ индикаторах нижние электроды, расположенные на прозрачных стеклянных подложках, обладают высокой световой пропускной способностью. Прозрачные электроды обычно изготавливаются из сильно легированного оксида индия и олова (Indium Tin Oxide, ITO [4, 9]). Для увеличения проводимости тонких протяжённых электродов в матричных панелях поверх прозрачных электродов наносят более узкие полоски металлов с более высокой электропроводностью [4]. Верхние же электроды электролюминесцентных дисплеев, как правило, выполняются из непропускающего свет металла. Следует отметить, что в современных ТПЭЛ устройствах также применяется новый тип электродов, поглощающих свет, разработанный компанией Planar, Inc. Технология получила название Integral Contrast Enhancement Bright (ICEBright) [10].

Для создания диэлектрических плёнок в электролюминесцентных структурах применяют оксиды кремния, алюминия, иттрия и редкоземельных металлов, нитрида кремния и др., их композиции, сегнетоэлектрические материалы. Поскольку эти плёнки работают в условиях сильных электрических

полей, к их электрическим параметрам предъявляют высокие требования.

14

Используемые диэлектрические слои должны иметь высокие электрические и технологические свойства, стабильность и воспроизводимость параметров [11].

Диэлектрические слои ограничивают заряд, проходящий через люминофор в рабочих режимах. Это обусловлено физической природой процесса переноса заряда в люминофоре, связанной с электрическим пробоем полупроводникового материала.

Кроме того диэлектрические слои формируют поляризационный заряд на границах раздела люминофор - диэлектрик. Поляризационное поле, создаваемое накопленными на границах люминесцентного слоя зарядами, уменьшает напряженность электрического поля в люминофоре и пробой в слое прекращается.

Люминесцентными слоями в ТПЭЛ структурах являются широкозонные полупроводниковые материалы с высоким удельным сопротивлением. Спектральные характеристики (прежде всего, цвет свечения) тонкоплёночных электролюминесцентных источников излучения зависят от материала основы люминофора, природы и концентрации активаторов, условий возбуждения электролюминесценции. При выборе активаторной примеси учитывается, чтобы она образовывала центры свечения, излучающие в видимом диапазоне, обладающие высокой эффективностью свечения, хорошо растворяющиеся в материале основы и изовалентные или нейтральные по отношению к основному веществу [12].

Анализ современных люминесцентных материалов с использованием работы [13] позволил провести классификацию люминофоров по спектральному признаку (таблица 1.2). Составленная таблица в дальнейшем будет использована для разработки базы данных материалов люминофора.

Таблица 1.2.

Классификация люминофоров различных цветов свечения.

Люминофор Люминофор Люминофор Люминофор Люминофор

красного цвета зеленого цвета синего цвета желтого цвета белого цвета

свечения свечения свечения свечения свечения

2п8:8т 2п8:ТЬ 2п8:ТшРз гп8:Мп 8г8:Се/гп8:Мп

Са8:Еи ZnS^. ТЬР3 гп8:СеРз 2п8:Оу2Р3 гп8:РгР3

Ва22п83:Мп ZnS:SmFз 8г8:СеР3

(Са,8г)У284:Еи 8Юа284:Еи СаОа284:Се

2п0а204:Еи СаА1284:Еи 8Юа284:Се

8г8:ЕиР3 Са8: СеР3 8г8:Ав,Си

Рассмотренная структура (рис. 1.1) является наиболее типичной при производстве ТПЭЛ индикаторов. Кроме указанной конструкции разрабатываются и другие типы источников излучения, имеющие разное число диэлектрических слоев. К достоинствам индикаторов с меньшим числом слоев относятся, как правило, меньшие значения управляющего напряжения, а к недостаткам - более низкая яркость и светоотдача, меньшая надежность. Для улучшения электрических характеристик и снижения пористости структуры иногда используют многослойные диэлектрические пленки. Такая особенность производства ТПЭЛ индикаторов обуславливает необходимость рассмотрения универсальной конструкции ТПЭЛ индикаторного элемента (рис. 1.2).

металлический электрод

п-и слои пленки

2-й слой пленки 1-й слой пленки

прозрачный электрод стеклянная подложка

Рис. 1.2. Универсальная конструкция тонкоплёночного

электролюминесцентного источника излучения.

16

В представленной конструкции содержится один люминесцентный слой и m=n-l диэлектрических слоев. От изменения количества и состава слоев в значительной степени зависят свойства всей ТПЭЛ структуры.

Кроме представленных конструкций монохромных ТПЭЛ индикаторов интерес разработчиков представляют полноцветные ТПЭЛ структуры.

Для создания полноцветных тонкопленочных электролюминесцентных экранов используются три варианта конструкций плоских индикаторов.

Первый вариант полноцветного экрана предусматривает получение плоского источника излучения с одним слоем люминофора белого свечения, а излучения трех основных цветов формируются с помощью трех светофильтров, наносимых на стеклянную подложку.

Главным требованием, предъявляемым к такому типу экрана является высокая яркость выбранного источника излучения (люминофора). Связано это прежде всего с потерями на поглощение (закон Бугера-Ламберта) и отражение (френелевские потери) в используемых световых фильтрах. Потери излучающего сигнала могут достигать до 60 % от номинального уровня. Для конструкции полноцветного экрана выбирается материал люминофора с высокой яркостью свечения при низком воздействующем напряжении. Чаще всего для расчета используются 50 % от уровня яркости, обозначаемые Ь50 или .L40 — для уровня яркости 40%. При выборе материалов люминофоров для полноцветной конструкции является выполнение условия L50>Ln (Ln - номинальное значение яркости, задаваемое в техническом задании на проектирование индикатора). Примером такого люминофора белого цвета свечения с высокой яркостью является люминофор SrS:Ce/ZnS:Mn [14], используемый в полноцветных индикаторных структурах, разрабатываемых фирмой Beneq Products Оу.

Несмотря на ограничение для конструкции полноцветного экрана (выбор материала люминофора с высокой яркостью свечения при низком воздействующем напряжении) разработка такого типа индикаторов является перспективной технологией.

Второй вариант конструкции представляет собой структуру, соответствующую структуре одноцветного экрана, но люминесцентный слой наносится в виде трех располагающихся вдоль плоскости подложки и многократно повторяющихся полосок, состоящих из люминофоров с тремя основными цветами свечения.

Данный вариант построения экрана позволяет получить индикаторные панели с более низкой разрешающей способностью, но с более высокой надежностью.

В представленной конструкции три составляющие пикселя имеют лишь один общий электрод и имеют различные значения управляющих напряжений, следовательно, их не надо рассматривать как параллельно подключенные конденсаторы и можно считать, что каждый из субпикселей - это отдельный монохромный ТПЭЛ элемент.

В третьем варианте используются последовательное нанесение пленок индикаторных элементов различных цветов. Последовательное расположение структурных слоев с уменьшением рабочей длины волны излучения необходимо для уменьшения оптических потерь, связанных с поглощением в слоях люминофоров. Последовательное расположение источников излучения позволяет получить устройства с высокой разрешающей способностью. К недостаткам данной конструкции относится низкая надежность, обусловленная наличием большого числа слоев. Неоднородности, обусловленные наличием ортогональных полос электродов, могут приводить к проколам диэлектрических и люминесцентных пленок. Общее количество наносимых слоев более 15, поэтому выход годных электролюминесцентных панелей будет невысоким [12].

В результате анализа представленных вариантов полноцветных индикаторов

было определено, что наиболее перспективной конструкцией с точки зрения

надежности и простоты технологии является структура, состоящая из

люминофоров с тремя основными цветами свечения (рис. 1.3). Производство

индикаторов по первому и третьему вариантам связано с рядом технических

сложностей, решение которых возможно при использовании

специализированного точного технологического оборудования и особых

материалов слоев ТПЭЛ структур.

люминофор красного цвета свечения \

металлическим электрод

мШШ' ж

— •'•""•' 1 -'Ли

люминофор зеленого цвета свечения

люминофор синего цвета свечения

диэлектрик

прозрачный электрод

стеклянная подложка

свечение

Рис. 1.3. Конструкция полноцветного тонкопленочного электролюминесцентного пиксельного элемента с тремя люминофорами

различных цветов.

Выбор той или иной конструкции монохромного или полноцветного ТПЭЛ индикатора, соответственно, конструктивных параметров и материалов слоев, влияет на основные функциональные характеристики проектируемого устройства и определяет допустимую область синтеза структуры.

1.2. Исследование современных средств автоматизации проектирования

индикаторов

Проектирование индикаторного устройства, также как и проектирование любого другого технического объекта включает в себя разработку технического предложения и задания, отражающих потребности в конкретном производстве, а также реализацию технического задания в виде проектной документации. Результатом проектирования, как правило, служит полный комплект документации, содержащий достаточные сведения для изготовления объекта в заданных условиях. Другими словами, проектирование индикаторных устройств -

процесс, заключающийся в получении и преобразовании исходного описания индикатора в окончательное описание на основе выполнения комплекса работ исследовательского, расчетного и конструкторского характера [15].

Проектирование индикатора включает ряд промежуточных описаний, подводящих итоги решения некоторых задач и используемых при обсуждении и принятии проектных решений для окончания или продолжения проектирования.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Евсевичев, Денис Александрович, 2013 год

Список литературы

1. Singh, J. Organic Light Emitting Devices [Текст] / J. Singh // InTech,- Rijeka, Croatia.-2012.-232 p.

2. Artamonov, O. Contemporary LCD Monitor Parameters: Objective and Subjective Analysis [Электронный ресурс] / О. Artamonov // Xbit laboratories, -2007. - Режим доступа: http://www.xbitlabs.com/articles/monitors/display/lcd-parameters.html - Загл. с экрана.

3. Green, P. Transparent Electroluminescent (EL) Displays [Электронный ресурс] / P. Green, T. Trover // Planar Systems, Inc. - 2012. - Режим доступа: http://www.planarembedded.com/whitepapers/assets/TFEL-Comparison_12-07.pdf. -Загл. с экрана.

4. King, C.N. Electroluminescent displays [Текст] / C.N. King // Journal of the SID, - Planar Systems, Inc., Beaverton, USA. - 2003. - P. 33-44.

5. Самохвалов, M.K. Тонкопленочные электролюминесцентные источники излучения [Текст] / M.K. Самохвалов, - Ульяновск: УлГТУ, 1999. - 117 с.

6. Самохвалов, М.К. Получение и свойства диэлектрических и люминесцентных пленок электролюминесцентных композиций на основе сульфида цинка. [Текст] / М.К.Самохвалов, И.Ю. Бригаднов. // Известия высших учебных заведений. Материалы электронной техники. - 1998. -№3 - С. 64-68.

7. Самохвалов, М.К. Автоматизированный расчёт электрических и светотехнических характеристик тонкоплёночных электролюминесцентных источников излучения. [Текст] / М.К.Самохвалов, Сенчугова О.В. //Труды Четвёртой Всероссийской научно-практической конференции (с участием стран СНГ) «Современные проблемы создания и эксплуатации радиотехнических систем», - Ульяновск, 2004. - С. 171-172.

8. EL-Тонкопленочные электролюминесцентные дисплеи [Электронный ресурс] // ЗАО «Фаворит - электронная компания». - 2010. - Режим доступа: http://www.favorit-ec.ru/files/catalog/lcd/EL Catallogue.pdf. - Загл. с экрана.

9. Barrow, W.A. Electroluminescent displays [Текст] / W.A. Barrow // 1999 SID International Symposium. - 1999. - P. 284-296.

10. Technology. Thin Film Electroluminescent Displays [Электронный ресурс]// Beneq Products Oy, Finland, 2013. - Режим доступа: http://lumineq.com/en/technology. - Загл. с экрана.

11. Самохвалов, М.К. Элементы и устройства оптоэлектроники: Учебное пособие для студентов, обучающихся по направлениям 654300 и 551100 «Проектирование и технология электронных средств» [Текст] / М.К. Самохвалов,

- Ульяновск: УлГТУ, 2003. - 125 с.

12. Самохвалов, М.К. Конструкции и технология тонкопленочных электролюминесцентных индикаторов [Текст] / М.К. Самохвалов - Ульяновск: УлГТУ, 1997.-56 с.

13. Kobayashi, H. Science and Technology on Inorganic Electroluminescence [Электронный ресурс] / H. Kobayashi // The 2009 SID Seminar, 2009. - Режим доступа: http://www.pshk.org.hk/Activitv 20DQC/2009/Green 20Automotive/Day 202 2008 20May, 202009/20090508-03ProfHiroshiKQBAYASHI-TOTORRl.pdf. - Загл. с экрана.

14. Tôrnqvist, R.O. TFEL Color by White [Текст] / R.O. Tôrnqvist // SID 2005 DIGEST-2005.-P. 56-59.

15. Норенков, И.П. Основы САПР [Электронный ресурс] : База и Генератор Образовательных Ресурсов / И.П. Норенков. - М.: МГТУ имени Н. Э. Баумана, 2003-2012. - Режим доступа: http://bigor.bmstu.ru/?cnt/?doc=140 CADedu/CAD.cou.

- Загл. с экрана.

16. Норенков, И.П. Автоматизация проектирования в радиоэлектронике [Электронный ресурс] : База и Генератор Образовательных Ресурсов / И.П. Норенков. - М.: МГТУ имени Н. Э. Баумана, 2003-2012. - Режим доступа: http://bigor.bmstu.ru/?cnt/?doc=Default/020 ECAD.cou. - Загл. с экрана.

17. Норенков, И.П. Основы автоматизированного проектирования [Текст] :

учеб. для вузов / И.П. Норенков. - М.: МГТУ имени Н. Э. Баумана, 2000. - 360 с.

128

18. SimOLED - OLED Simulation Software [Электронный ресурс] // sim4tec Gesellschaft mit beschränkter Haftung, Germany. - Режим доступа: http://www.sim4tec.com/7Products. - Загл. с экрана.

19. Unicad Provides unique CAD tools for LED, OLED, RCLED, VCSEL and optical coatings [Электронный ресурс] // Unicad, Inc, USA. - Режим доступа: http://www.unicadinc.com. - Загл. с экрана.

20. Литвак, И.И. Повышение яркостного контраста электронных видеопреобразователей. Расчет и оценка потенциальных возможностей. [Текст] / И.И. Литвак, E.H. Наумов // ЭЛЕКТРОНИКА: Наука, Технология, Бизнес, 2002, №2.-С. 68-71.

21.Litvak, I.I. Optimization of the contrast characteristics of indicators and displays [Текст] / I.I. Litvak // SID Conference Proceedings of Inventions and IP Issues in the Electronic Display Industry, Austin, Texas, - 2000. - P. 31-38.

22. Litvak, I.I. Correlation of measurable characteristics and display «view-ability» [Текст]. ] / I.I. Litvak // Digest of Technical Papers International Symposium SID, Vol. XXX, San Jose, California, - 1999. - P. 1451-1458.

23. Litvak, I.I. Display means design by synthesis of ergonomicand engineering studies [Текст] / I.I. Litvak // DISPLAYS, MIEM, Moscow, Russia - 1994. - vol.15 -№ 1. -P.31-38

24. Мокрицкий, В. А. Методы улучшения характеристик тонкопленочных электролюминесцентных структур [Электронный ресурс] / В. А. Мокрицкий, В.В. Жеревчук, A.B. Андриянов // Национальная библиотека Украины. - Режим доступа: http://archive.nbuv.gov.ua/articles/ ospu/opu 99 2/R4/4 8.htm. - Загл. с экрана.

25. Мишин А.И. Математическое моделирование процессов рассеяния энергии в тонкоплёночных электролюминесцентных конденсаторах : автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук : 05.13.18 [Текст] / А.И. Мишин. - Ульяновск, УлГТУ, 2007. - 16 с.

26. Tornqvist, R. Properties and performance of TFEL structures

129

[Текст] / R. Tornqvist // J.Cryst. Growth. - 1985. - v.7. - №1 - 2. - P.538 - 544.

27. Власенко, H.A. Тонкопленочные электролюминесцентные излучатели [Текст] / H.A. Власенко // Физические основы полупроводниковой электроники. - Киев: Наукова думка, 1985. - С. 254 - 268.

28. Турин Н.Т. Квантовый выход и светоотдача тонкопленочных электролюминесцентных излучателей на основе сульфида цинка. [Текст] / Н.Т. Турин, A.B. Шляпин, О.Ю. Сабитов // Журнал технической физики, 2003, том 73, вып. - С.100-112.

29. Тахтенкова М.О. Математическое моделирование переходных электрических процессов в тонкопленочном электролюминесцентном конденсаторе в схеме управления индикаторами : автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук : 05.13.18 [Текст] / М.О. Тахтенкова. - Ульяновск, УлГТУ, 2011. - 19 с.

30. Максимова, О.В. Разработка методов анализа и синтеза тонкопленочных электролюминесцентных элементов в индикаторных устройствах [Текст] / О.В. Максимова, М.К. Самохвалов - Ульяновск: УлГТУ, 2010. - 100 с.

31.Корячко, В.П. Теоретические основы САПР. [Текст] / В.П. Корячко, В.М. Курейчик, И.П. Норенков - М: Энергоатомиздат, 1987 - 400 с.

32. Евсевичев, Д.А. Автоматизированная система научных исследований процессов проектирования тонкопленочных средств отображения информации [Текст] / Д.А. Евсевичев, О.В. Максимова // Материалы III -й Международной научно-практической конференции «Молодежь и наука XXI века», Ульяновск: УГСХА, 2010. - Т. IV. - С 31-34.

33. Евсевичев, Д.А. Автоматизированная система научных исследований процессов проектирования тонкопленочных электролюминесцентных средств отображения информации [Текст] / Д.А. Евсевичев, О.В. Максимова // Тезисы докладов Тезисы докладов 45-й научно-технической конференции УлГТУ «Вузовская наука в современных условиях» (24 - 29 января 2011 года). -Ульяновск: УлГТУ, 2011. - С. 130.

34. Евсевичев, Д.А. Системы автоматизации проектирования и подготовки технологических процессов производства тонкопленочных электролюминесцентных индикаторов [Текст] / Д.А. Евсевичев, О.В. Максимова // Микроэлектроника и информатика - 2011. 18-я Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов: Тезисы докладов. - М.: МИЭТ, 2011.-С. 74.

35. Евсевичев, Д.А. Автоматизация исследования материалов люминофоров и диэлектриков в тонкопленочных электролюминесцентных индикаторах [Текст] / Д.А. Евсевичев, М.К. Самохвалов // Автоматизация в промышленности. - М.: ИнфоАвтоматизация, 2011 г. - №9. - С.55-57.

36. Evsevichev, D. Problem-solving methods of analysis and synthesis of the thin film electroluminescent element in indicator devices [Текст] / D. Evsevichev, O. Maksimova, M. Samokhvalov // Interactive Systems and Technologies: the Problem of Human-Computer Interaction. - Collection of scientific papers, 2011. - P. 375-379.

37. Самохвалов, М.К. Кинетика токопереноса в тонкопленочных электролюминесцентных излучателях при возбуждении переменным напряжением [Текст] / М.К. Самохвалов // Письма в ЖТФ, 1994. - т.20. - №6. - С. 67-71.

38. Самохвалов, М.К. Электрические характеристики тонкопленочных излучателей при возбуждении электролюминесценции переменным напряжением [Текст] / М.К. Самохвалов // Письма в ЖТФ, 1997. - т. 23. - №6. -С. 11 - 14.

39. Кириллов, Е.А. Цветоведение [Текст] : учеб. пособие для вузов / Е.А. Кириллов - М:Легпромбытиздат, 1987 - 128 с.

40. Георгобиани, А.Н. Туннельные явления в люминесценции полупроводников [Текст] / А.Н. Георбиани, П.А. Пипинис - М.: Мир, 1994. -224 с.

41. Турин Н.Т. Анализ параметров ТП ЭЛК с разными диэлектрическими слоями. [Текст] / Турин Н.Т. //Лазерная техника и оптоэлектроника, 1992.-№ 3.-С. 74-77.

42. Сухарев, Ю.Г. Кинетика электрического поля, волны тока и яркости в тонкопленочных электролюминесцентных структурах [Текст] / Ю.Г. Сухарев,

A.B. Андриянов, B.C. Миронов // Журнал технической физики, 1994. - т.64. - №8. -С. 48-54.

43. Соколов, А.К. Основы систем автоматизированного проектирования в энергетике и электротехнике : учебное пособие [Текст] / А.К. Соколов,

B.Н. Бурченков - Иваново: ИвГУ, 1980. - 79 с.

44. Хоукс В. Автоматизация проектирования и производства[Текст] / В. Хоукс - Л.: Мир, 1991.-415 с.

45. Норенков, И.П. Применение CAD/CAM систем для проектирования и технологической подготовки производства [Электронный ресурс] : База и Генератор Образовательных Ресурсов / И.П. Норенков. - М.: МГТУ имени Н. Э. Баумана, 2003-2012. - Режим доступа: http://bigor.bmstu.ru/7cnt/ ?doc=NJD67VC40B9S70SSMJ90 . - Загл. с экрана.

46. Хорошев, А.Н. Введение в управление проектированием механических систем: Учебное пособие [Текст] / А.Н. Хорошев - Белгород, 1999. - 372 с.

47. Хорошев, А.Н. Основы системного проектирования [Электронный ресурс] / А.Н. Хорошев. - 2011. - Режим доступа: http://www.cfin.ru/ management/controlling/sys project.shtml. - Загл. с экрана.

48. Акимов, C.B. Компьютерные модели для автоматизированного структурно-параметрического синтеза [Текст] / C.B. Акимов // Компьютерное моделирование 2004: Труды 5-й международной конференции. Часть 1 - СПб.: Нестор, 2004,-С. 191-197.

49. Параметрический синтез [Электронный ресурс] : Structuralist - проблемы автоматизации структурно-параметрического синтеза / ред : C.B. Акимов. - СПб.: СПбГУТ, 2005-2006. - Режим доступа: http://www.structuralist.narod.ru/ dictionary/ps.htm. - Загл. с экрана.

50. Курейчик, В.М. Математическое обеспечение конструкторского и технологического проектирования с применением САПР: Учебник для вузов [Текст] / В.М. Курейчик - М. : Радио и связь, 1990. - 352 с.

51. Самохвалов, М.К. Разработка алгоритмов проектирования тонкоплёночных электролюминесцентных индикаторных устройств / М.К. Самохвалов, О.В. Максимова // Вестник Самарского государственного технического университета - Самара: СамГТУ, 2007. - С. 99-106.

52. Банди, Б. Методы оптимизации. Вводный курс : пер. с англ. [Текст]/ Б. Банди -М. : Радио и связь, 1988. - 128 с.

53. Гвишиани, Д. М. Многокритериальные задачи принятия решений [Текст] / Д. М. Гвишиани, С. В. Емельянова. — М.: Машиностроение, 1978. -192 с.

54. Шуп, Т. Решение инженерных задач на ЭВМ : практическое руководство : пер. с англ. [Текст] / Т. Шуп. — М.: Мир, 1982. - 238 с.

55. Лотов, А.В. Многокритериальные задачи принятия решений: Учебное пособие. [Текст] / А.В. Лотов, И.И. Поспелова — М.: МАКС Пресс, 2008. - 197 с.

56. Трифонов, А.Г. Постановка задачи оптимизации и численные методы ее решения [Электронный ресурс] : МАТЬАВ & ТооШохев / А.Г. Трифонов. - 20012013. - Режим доступа: http://matlab.exponenta.ru/ орйгшг/Ьоок 2/1пёех.рЬр. -Загл. с экрана.

57. Щитов, И.Н. Введение в методы оптимизации: Учебное пособие для вузов [Текст] / И.Н. Щитов — М.: Высшая школа, 2008. - 206 с.

58. Карпенко, А.П. Методы оптимизации [Электронный ресурс] : База и Генератор Образовательных Ресурсов / А.П. Карпенко. - М.: МГТУ имени Н. Э. Баумана, 2003-2012. - Режим доступа: http://bigor.bmstu.ru/ ?сп1У?ёос=МО/Ьа5е.сои. - Загл. с экрана.

59. Романова, И.К. Параметрический анализ систем [Электронный ресурс] : База и Генератор Образовательных Ресурсов / И.К. Романова. - М.: МГТУ имени

Н. Э. Баумана, 2003-2012. - Режим доступа: http://bigor.bmstu.ru/ ?cnt/?doc=Paransys/base.cou. - Загл. с экрана.

60. Кузина, И.В. Математическое обеспечение САПР элементов и систем автоматики: текст лекций [Текст] / И.В. Кузина, B.C. Жданов, Т.С. Денисова, М.Ю. Ваганова - М.: МИЭМ, 1990. - 130 с.

61. Берхеев, М. М. Основы систем автоматизированного проектирования : учеб. пособие [Текст] / М. М. Берхеев, И. А. Заляев, Ю.В. Кожевников и др. -Казань: КГУ, 1988.-253 с.

62. Сольницев, Р.И. Автоматизация проектирования систем автоматического управления [Текст] / Р.И. Сольницев - М.: Высшая школа, 1991. -336 с.

63. Калиткин, Н.Н. Численные методы [Текст] / Н.Н. Калиткин - М.: Главная редакция физико-математической литературы изд-ва «Наука», 1978. -512 с.

64. Kobayashi S. et al. Improved Characteristics of DC TF-powder hybrid EL. [Текст] / S. Kobayashi et al. // Japan Display, 1989. - p. 242.

65. Evsevichev, D. The CAD System of the Thin Film Electroluminescent Display [Текст] : collection of scientific papers / D. Evsevichev, O. Maksimova, M. Samohvalov // The 11th International Meeting on Information Display (IMID 2011). -KINTEX, Seoul, Korea, 2011. - P. 768-769.

66. Бобровский, С.И. Delphi 7 : учебный курс [Текст] / С.И. Бобровский -СПб.: Питер, 2008. - 736 с.

67. Волосатова, Т.М. Лингвистическое обеспечение САПР [Электронный ресурс] : База и Генератор Образовательных Ресурсов / Т.М. Волосатова, С.В. Родионов. - М.: МГТУ имени Н. Э. Баумана, 2003-2012. - Режим доступа: http://bigor.bmstu.ru/?cnt/?doc=LO-SAPR/base.cou. - Загл. с экрана.

68. Митрофанов, В. Г. САПР в технологии машиностроения: учеб. пособие [Текст] / В. Г. Митрофанов, О. Н. Калачев, А. Г. Схирладзе и др. - Ярославль: ЯГТУ, 1995.-298 с.

69. OS Platform Statistics and Trends [Электронный ресурс] // W3 Schools - the world's largest web development site. - Режим доступа: http ://www. w3 school s. com/bro wsers/bro wsersos. asp. - Загл. с экрана.

70. Беломойцев, Д. Е. Программное обеспечение САПР [Электронный ресурс] : База и Генератор Образовательных Ресурсов / Д. Е. Беломойцев, Т.М. Волосатова, C.B. Родионов. - М.: МГТУ имени Н. Э. Баумана, 2003-2012. - Режим доступа: http://bigor.bmstu.ru/?cnt/?doc=PO_CAD/base.cou. - Загл. с экрана.

71. Гамма, Э. Приемы объектно-ориентированного проектирования. Паттерны проектирования : пер. с англ. [Текст] / Э. Гамма, Р. Хелм, Р. Джексон Дж. Влиссидес. - СПб.: Питер, 2001.-848 с.

72. Введение в объектно-ориентированное программирование [Электронный ресурс] : Structuralist - проблемы автоматизации структурно-параметрического синтеза / ред : C.B. Акимов. - СПб.: СПбГУТ, 2005-2006. -Режим доступа: http://www.structuralist.narod.ru/it/internet/oop.htm. - Загл. с экрана.

73. Евсевичев, Д.А. Разработка алгоритмов и программ расчета основных функциональных характеристик полноцветных ТПЭЛ индикаторов [Текст] / Д.А. Евсевичев, О.В. Максимова // Молодежный инновационный форум Приволжского федерального округа (УлГТУ, 12-14 мая 2011 г.): Сборник аннотаций проектов. -Ульяновск: УлГТУ, 2011. - С. 43-46.

74. Евсевичев, Д.А. Разработка алгоритмов и программы расчета основных функциональных характеристик тонкопленочных электролюминесцентных индикаторов [Текст] / Д.А. Евсевичев, О.В. Максимова // Автоматизация процессов управления: сборник докладов Молодежной научно-технической конференции. - Ульяновск, ФНПЦ ОАО «НПО«МАРС», 2011. - С. 34-40.

75. Евсевичев, Д.А. Разработка математического аппарата расчета параметров и характеристик полноцветного тонкопленочного электролюминесцентного индикаторного элемента [Текст] / Д.А. Евсевичев, М.К. Самохвалов // Радиоэлектронная техника: межвузовский сборник научных трудов. - Ульяновск, УлГТУ, 2011. - С. 34-40.