Правильная ссылка на эту страницу
http://az-design.ru/Support/HardWare/WestinghouseElectric/A19860820Elc013.shtml

Электролюминесцентные приборы с торцевым свечением для принтеров

Питтсбург. Повернув электролюминесцентную тонкую пленку на бок и обеспечив прием излучаемого ею света с торца, и не с лицевой поверхности, фирма Westinghouse Electric Corp. надеется «осветить» путь, ведущий к созданию новой и дешевой техники безударных принтеров.

Исследователи из фирмы Westinghouse показали, что при использовании тонкой пленки из сульфида цинка, легированного марганцем, которая, как правило, применяется в электролюминесцентных индикаторах в виде плоской панели, интенсивность излучения с торца пленки может быть в 100 раз выше, чем с лицевой поверхности. Фирма Westinghouse планирует применить этот метод для разработки сегментов формирования изображения (image bars) в электрофотографических принтерных системах. Однако она признается, что до появления подобных принтеров в широкой продаже пройдет по крайней мере два года.

В таких системах свет от источников направляется на электрически заряженный барабан из фотопроводящего материала и служит для избирательной разрядки отдельных участков его поверхности. Благодаря разрядке исключается удержание поверхностью барабана частиц краски или тонирующего вещества, имеющих заряд противоположного знака и используемых для печати. По сведениям фирмы Westinghouse, такие сегменты формирования изображения на основе тонкопленочных приборов смогут заменить лазерные световые источники с зеркальным механизмом развертки изображения, которые относительно дороги, громоздки и, кроме того, хрупки. Новый метод может также конкурировать с методом, в котором сегменты формирования изображения выполняются из светоизлучающих диодов.

Фирма Westinghouse работает над применением сегментов формирования изображения уже примерно два года и в августе 1985г. получила патент на эту идею. Руководитель проекта торцевых излучателей Золтан Кун, один из изобретателей нового метода, сделает первое сообщение о его технических деталях на заседании технической секции по электрофотографической печати, которое состоится на запланированном на конец апреля 1986г. Международном симпозиуме по информационным дисплеям; симпозиум будет проходить в Сан-Диего.

«Шаг вперед». Разработка фирмы Westinghouse представляет собой «шаг вперед в данной области»,— говорит Томас Дж. Вернер, управляющий по производственной деятельности центра программного обеспечения и электронных ресурсов фирмы 3M Co. (Сент-Пол, шт.Миннесота), который будет председателем секции электрофотографической печати. Однако он напоминает, что «печатающая головка — всего лишь один из компонентов сложной системы». Вернер считает нужным подчеркнуть, что экономию затрат и прочие выгоды от внедрения нового метода необходимо взвешивать с учетом всех особенностей законченной системы.

Однако Кун верит, что новый метод окажет значительное влияние на конструкции подобных систем. Коллектив его сотрудников, работающих в центре НИОКР фирмы Westinghouse в Питтсбурге, построил экспериментальные линейные матрицы элементов с торцевым излучением длиной 89 мм, которые позволили получить разрешение 0,8 линия/мм.

Изготовление такой матрицы начинают с кварцевой подложки. На нее методом электронно-лучевого напыления наносится общий электрод из палладия. Затем на него осаждается диэлектрик из оксида иттрия, вслед за которым наносится тонкая пленка из сульфида цинка, покрываемая еще одним слоем диэлектрика. Изготовление сандвича заканчивается нанесением верхнего алюминиевого электрода.

Когда такая матрица возбуждается 5-кГц прямоугольным или синусоидальным напряжением 150—260 В, один ее торец излучает широкополосный желто-оранжевый свет, максимум интенсивности которого приходится на длину волны около 580 нм, т.е. на волну видимого диапазона. По данным Куна, измерения, выполнявшиеся в фирме Westinghouse на тонких пленках из сульфида цинка толщиной 1,2 мкм, позволили зарегистрировать уровни мощности излучения порядка 500 мВт/см2. Это значительно превосходит соответствующий показатель (5 мВт/см2) для электролюминесцентного дисплея в виде плоской панели, построенного на основе обычных приборов с излучающей лицевой поверхностью.

Фирма Weslinghouse получает с торца электролюминесцентного элемента излучение, интенсивность которого в 100 раз превышает соответствующий показатель с
Фирма Weslinghouse получает с торца электролюминесцентного элемента излучение, интенсивность которого в 100 раз превышает соответствующий показатель с его лицевой поверхности.

Столь высокая световая мощность на единицу поверхности обусловлена, как поясняет Кун, «главным образом тем, что свет выходит из прибора со значительной глубины». Хотя излучающие торцы приборов фирмы Westinghouse имеют толщину всего 1—1,5 мкм и ширину 0,75 мм, их глубина равна примерно 3 мм. «Люминесценция представляет собой объемное явление»,— объясняет Кун. Прибор фирмы Westinghouse не только генерирует свет, но и действует в качестве своего собственного волновода.

Коллектив исследователей под руководством Куна показал, что значительное воздействие на характеристики излучающего с торца прибора оказывают такие факторы, как качество диэлектрических слоев, а также толщина и качество пленки из сульфида цинка. Диэлектрические слои действуют как ограничители тока и, следовательно, должны быть однородными и свободными от точечных проколов. Поскольку диэлектрические слои имеют меньший коэффициент преломления света, чем сульфид цинка, они отражают фотоны в активный слой из сульфида цинка, возбуждая в пленке ряд распространяющихся в ней мод.

Толщина пленки имеет немаловажное значение по той причине, что число распространяющихся в ней мод определяется толщиной слоя сульфида цинка. Более толстая пленка может «поддерживать» большее число распространяющихся в ней мод, что обеспечивает достижение большей интенсивности излучения. Однако большее число мод также означает большее угловое рассеяние света на излучающем торце. Коллектив исследователей, работающий с Куном, пытается найти толщину слоя сульфида цинка, при которой оптимальный поток света с торца будет излучаться в прямом направлении. Это, по словам Куна, может помочь снизить затраты на изготовление приборов и упростить технические проблемы, исключая из узла матрицы торцевых излучателей конденсорные линзы.

Величина выходного потока света, как заметил Кун, зависит также от коэффициентов затухания (поглощения) в пределах слоя сульфида цинка. Выполненная работа позволила установить, что потери в тонкой пленке зависят от ее качества и кристаллической структуры, которая в свою очередь является функцией используемого при изготовлении кристалла метода тепловой обработки.

Кун считает, что путем оптимизации методов изготовления ему удастся повысить внутренний световой выход приборов с торцевым излучением в еще большей степени. В связи с этим он отмечает, что в настоящее время такие приборы изготовляются без противоотражательного покрытия на излучающем торце. Подобное покрытие, по его словам, повысит световой выход в 2,4 раза. Кун предполагает, что будет иметь приборы с противоотражательным покрытием уже во второй половине 1986г. А примерно в течение ближайшего года он надеется продемонстрировать матрицу линейных сегментов длиной до 230 мм. Она будет обеспечивать разрешение 16 линия/мм, необходимое для высококачественной печати. Также планируется создание матриц линейных сегментов длиной 300 мм с разрешением 8 и 12 линия/мм [No.18, pp.15,16].

Выходные данные:

Журнал "Электроника" том 59, No.09 (742), 1986г - пер. с англ. М.: Мир, 1986, стр.19

Electronics Vol.59 No.17 April 28, 1986 A McGraw-Hill Publication

Electronics Vol.59 No.18 May 5, 1986 A McGraw-Hill Publication

Раздел: ОБОЗРЕНИЕ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ

Тема:     Принтеры





Дата последнего изменения:
Thursday, 21-Aug-2014 09:10:44 MSK


Постоянный адрес статьи:
http://az-design.ru/Support/HardWare/WestinghouseElectric/A19860820Elc013.shtml