DE1104085B

DE1104085B - Solid state photoconductive electroluminescent imager

Info

Publication number: DE1104085B
Application number: DEN12413A
Authority: DE
Inventors: Dr Wilhelm Stuermer
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1952-08-12
Filing date: 1952-08-12
Publication date: 1961-04-06

Description

Photoleitungs-Elektrolumineszenz-Festkörperbildwandler Die Erfindung bezieht sich auf einen Bildwandler, der im Spektralbereich von der Röntgenstrahlung bis zum Ultrarot verwendbar ist. Den bekannten Bildwandlern gegenüber, bei denen eine Photokathode, eine Elektronenoptik und ein Leuchtschirm in einer evakuierten Glashülle untergebracht sind, hat der Bildwandler nach der Erfindung insbesondere den Vorteil geringeren kaumbedarfes und der größeren mechanischen Festigkeit.Solid State Photoconductive Electroluminescent Imager The Invention refers to an image converter that works in the spectral range of the X-rays can be used up to the ultra-red. Compared to the well-known image converters, where a photocathode, electron optics and a fluorescent screen in an evacuated one Glass envelope are accommodated, has the image converter according to the invention in particular the advantage of less hardly needed and greater mechanical strength.

Es ist bereits ein Bildwandler vorgeschlagen worden, der ohne evakuierte Glashülle auskommt. Bei ihm sind zwischen zwei strahlendurchlässigen Elektroden ein strahlungsempfindlicher Werkstoff, z. B. ein Photowiderstand, der durch Bestrahlung mit der umzuwandelnden Strahlung eine Änderung seiner elektrischen Eigenschaften-, z. B. seines Widerstandes, erfährt, und ein elektrolumineszierender Stoff, dessen auf elektrischem Wege durchgeführte Lichtanregung,durch die Änderungen des strahlungsempfindlichen Werkstoffes gesteuert wird, vorhanden.An imager that evacuates without Glass envelope gets by. He has two radiolucent electrodes between them a radiation-sensitive material, e.g. B. a photoresistor caused by irradiation with the radiation to be converted a change in its electrical properties, z. B. its resistance, learns, and an electroluminescent substance, its Electrically carried out light excitation, due to the changes in the radiation-sensitive Material is controlled, available.

Die Erfindung zweigt: einen Weg, auf dem es möglich ist, den Aufbau derartiger Bildwandler noch zu vereinfachen. Bei einem Festkörperbildwandler, bei dem die Beeinflussung einer Elektrolumineszenz durch eine Photoleitung ausgenutzt wird, bestehend aus einer Elektrolumineszenzschicht, die in flächenhaftem Kontakt zwischen zwei gleichfalls flächenhaft ausgebildeten elektrisch leitenden Schichten angeordnet ist, von denen die erste Schicht für die Strahlung des sichtbar zu machenden Bildes und die zweite Schicht für die Strahlung des sichtbar gemachten Bildes durchlässig ist, dient als Substanz der Elektrolumineszenzschicht eine solche, die sowohl elektrolumineszente als auch photoleitende Eigenschaften aufweist.The invention branches out: a way in which it is possible to build such imager still to be simplified. In the case of a solid-state image converter, at which exploits the influence of electroluminescence through a photoconductor consists of an electroluminescent layer that is in extensive contact between two electrically conductive layers, which are also flat is arranged, of which the first layer for the radiation of the to be made visible Image and the second layer for the radiation of the visualized image transparent is, the substance of the electroluminescent layer is one that is both electroluminescent as well as having photoconductive properties.

Die mit dem Bildwandler gemäß der Erfindung umzuwandelnde bildführende Strahlung kann an sich schon im sichtbaren Spektralbereich gelegen sein, jedoch ist der Bildwandler auch anwendbar zur Sichtbarmachun#g von Bildern, die von mit dem Auge nicht wahrnehrnbarer Strahlung, insbesondere Röntgenstrahlen oder Ultrarotstrahlen, geformt werden, wozu dann die Photoleitfähigkeit der Elektrolumineszenzschicht auf Röntgenstrahlen oder Ultrarotstrahlen ansprechen muß.The image guide to be converted with the image converter according to the invention Radiation can in itself already be located in the visible spectral range, however the image converter can also be used to make images visible from with Radiation imperceptible to the eye, in particular X-rays or ultrared rays, be shaped, including the photoconductivity of the electroluminescent layer Must respond to X-rays or ultra-red rays.

Die Speisung des Bildwandlers erfolgt am einfachsten mit Wechselspannung, obwohl gegebenenfalls eine andersartige Spannung an die flächenhaft ausgebildeten elektrisch leitenden Schichten gelegt werden kann.The easiest way to supply the image converter is with alternating voltage, although possibly a different type of tension on the two-dimensional electrically conductive layers can be placed.

Zur Erzielung eines stabilen Aufbaues, bei dem die Elektrolumineszenzschicht und die elektrisch leitenden Schichten mechanisch geschützt werden, sind zweckmäßig die elektrisch leitenden Schichten oder eine von ihnen auf mechanisch stabile, in gleicher Weise lichtdurchlässige Träger, z. B. aus Glas, aufgetragen. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung schematisch dargestellt.To achieve a stable structure in which the electroluminescent layer and the electrically conductive layers are mechanically protected, are expedient the electrically conductive layers or one of them on mechanically stable, in in the same way translucent carrier, e.g. B. made of glass, applied. In the drawing an embodiment according to the invention is shown schematically.

Mit 1 und 5 sind zwei Glasplatten bezeichnet, die mit je einer durchsichtigen leitenden Schicht 2 bzw. 4 versehen sind, welche Schichten als Elektroden dienen. An diese beiden beispielsweise durch Aufdampfen hergestellten Schichten 2 und 4 ist eine Wechselspannung angelegt, wie es die Figur schematisch zeigt. Zwischen den Elektroden. 2 und 4 befindet sich eine einzige Schicht 3, die aus einem Material besteht, das sowohl elektrolumineszierend als auch strahlungsempfindlich ist.With 1 and 5 two glass plates are designated, each provided with a transparent conductive layer 2 and 4, which layers serve as electrodes. An alternating voltage is applied to these two layers 2 and 4, produced for example by vapor deposition, as shown schematically in the figure. Between the electrodes. 2 and 4 there is a single layer 3 which consists of a material which is both electroluminescent and sensitive to radiation.

Trifft nun eine umzuwandelnde bildführende Strahlung etwa aus der durch die Pfeile gekennzeichneten Richtung durch die Glasplatte 1 und -die Elektrode 2 auf die Schicht 3, so werden in dieser Schicht wegen der photoleitenden Eigenschaften des Materials dieser Schicht in einem von der örtlichen Intensität der umzuwandelnden Bildstrahlung abhängigen Maße Ladu,ngsträger frei gemacht, die örtlich zu einer mehr oder weniger starken Vergrößerung der für die Elektrolumineszenz verantwortlichen Raumladung in den Grenzzonen dieser Schicht führen. Das Ergebnis ist eine Steuerung der Intensität des Leuchtens der Schicht 3 gemäß der auftreffenden, in der Regel örtlich verschiedenen intensiven bildführenden Eingangsstrahlung.If an image-carrying radiation to be converted hits the layer 3 through the glass plate 1 and the electrode 2, for example from the direction indicated by the arrows, then in this layer, due to the photoconductive properties of the material, this layer is affected by the local intensity of the image radiation to be converted Depending on the dimensions, charge carriers are made free, which locally lead to a more or less strong increase in the space charge responsible for electroluminescence in the boundary zones of this layer. The result is a control of the intensity of the illumination of the layer 3 in accordance with the impinging, as a rule locally different, intensive image-guiding input radiation.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Solid-state image converter, in which the influence of electroluminescence is exploited by a photoconductor, consisting of an electroluminescent layer, which is arranged in flat contact between two equally flat electrically conductive layers, of which the first layer for the radiation of the to be made visible Image and the second layer is permeable to the radiation of the image made visible, characterized in that the substance of the electroluminescent layer is one which has both electroluminescent and photoconductive properties.

2. Solid-state image converter according to claim 1, characterized in that the photoconductivity of the electroluminescent layer is responsive to X-rays or ultrared rays. 3. Solid-state image converter according to claim 1, characterized in that the same is operated with alternating voltage. 4. Solid-state image converter according to claim 1, characterized in that the electrically conductive layers or one of the same on mechanically stable, in the same way translucent carrier, for. B. glass, are applied. Considered publications: German Patent Specifications Nos. 658 295, 698 082, 719 959, 968 667.