DE1121746B - Solid state photoconductive electroluminescent image amplifiers and method for their manufacture - Google Patents
Solid state photoconductive electroluminescent image amplifiers and method for their manufactureInfo
- Publication number
- DE1121746B DE1121746B DES56862A DES0056862A DE1121746B DE 1121746 B DE1121746 B DE 1121746B DE S56862 A DES56862 A DE S56862A DE S0056862 A DES0056862 A DE S0056862A DE 1121746 B DE1121746 B DE 1121746B
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- layer
- solid
- state image
- grid
- photoconductive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 title claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 21
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 7
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 59
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N Butyl acetate Natural products CCCCOC(C)=O DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- FLKPEMZONWLCSK-UHFFFAOYSA-N diethyl phthalate Chemical compound CCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC FLKPEMZONWLCSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N hexanoic acid Chemical compound CCCCCC(O)=O FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- KMUONIBRACKNSN-UHFFFAOYSA-N potassium dichromate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Cr](=O)(=O)O[Cr]([O-])(=O)=O KMUONIBRACKNSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000206672 Gelidium Species 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000020 Nitrocellulose Substances 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 108010059642 isinglass Proteins 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 229910052627 muscovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 229920001220 nitrocellulos Polymers 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000002207 thermal evaporation Methods 0.000 description 1
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004304 visual acuity Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J29/00—Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
- H01J29/02—Electrodes; Screens; Mounting, supporting, spacing or insulating thereof
- H01J29/10—Screens on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted or stored
- H01J29/18—Luminescent screens
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/12—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof structurally associated with, e.g. formed in or on a common substrate with, one or more electric light sources, e.g. electroluminescent light sources, and electrically or optically coupled thereto
- H01L31/14—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof structurally associated with, e.g. formed in or on a common substrate with, one or more electric light sources, e.g. electroluminescent light sources, and electrically or optically coupled thereto the light source or sources being controlled by the semiconductor device sensitive to radiation, e.g. image converters, image amplifiers or image storage devices
Description
Photoleitungs-Elektrolumineszenz-Festkörperbildverstärker und Verfahren zu seiner Herstellung Die Erfindung betrifft einen Festkörperbildverstärker, ausgestattet sowohl mit einer zusammenhängenden dünnen Schicht aus photoleitendem als auch mit einer zusammenhängenden Schicht aus elektrolumineszierendem Material, in welchem beide Schichten mit je einer ihrer Oberflächen in durchgängigem Kontakt stehen, sowie mit zwei Elektroden, von denen die eine in Form eines durchscheinenden Belages auf der mit der photoleitenden Schicht nicht in Kontakt stehenden Oberfläche der elektrolumineszierenden Schicht aufgebracht ist.Solid state photoconductive electroluminescent image intensifier and method for its manufacture The invention relates to a solid-state image intensifier equipped both with a continuous thin layer of photoconductive and with a continuous layer of electroluminescent material in which both layers are in continuous contact with one of their surfaces each, as well as with two electrodes, one of which is in the form of a translucent coating on the surface of the which is not in contact with the photoconductive layer electroluminescent layer is applied.
Bei den bekannten Festkörperbildverstärkern dieser Art ist die andere Elektrode gleichfalls in Form eines durchscheinenden Belags auf der freien Oberfläche der photoleitenden Schicht angebracht. Es ist bekannt, daß bei diesen Festkörperbildverstärkern die photoleitende Schicht und die elektrolumineszierende Schicht in der Weise zusammenwirken, daß jede Änderung des Widerstands der photoleitenden Schicht in Abhängigkeit von einer Änderung seiner Belichtung sich in eine Zustandsänderung der elektrolumineszierenden Schicht umsetzt, welche die Abgabe von Licht zur Folge hat, wenn an den Elektroden eine elektrische Spannung liegt. Wenn also ein leuchtendes Bild auf die photoleitende Schicht projiziert wird, wird dieses Bild, meist mit einer Umwandlung der Wellenlänge, auf der mit dem durchscheinenden Belag versehenen Oberfläche der elektrolumineszierenden Schicht wiedergegeben. Wenn das erregende Licht bereits alternierend moduliert ist, genügt es, zur Erregung der Anordnung eine Gleichspannung an die Elektroden zu legen; andernfalls muß an die Elektroden eine Wechselspannung angelegt werden, die jedoch nicht unbedingt sinusförmig sein muß.In the case of the known solid-state image intensifiers of this type, the other Electrode also in the form of a translucent coating on the free surface attached to the photoconductive layer. It is known that these solid-state image intensifiers the photoconductive layer and the electroluminescent layer interact in such a way that that any change in the resistance of the photoconductive layer as a function of a change in its exposure translates into a change in state of the electroluminescent Layer converts, which results in the emission of light when at the electrodes an electrical voltage is present. So if a luminous image on the photoconductive Layer is projected, this image, usually with a conversion of the wavelength, on the surface of the electroluminescent one provided with the translucent coating Layer reproduced. If the exciting light is already modulated alternately, it is sufficient to apply a direct voltage to the electrodes to excite the arrangement; otherwise an alternating voltage must be applied to the electrodes, but this does not necessarily have to be sinusoidal.
Bei diesen bekannten Festkörperbildverstärkern ist jedoch das Auflösungsvermögen nicht von vornherein festgelegt, sondern hängt ausschließlich von der Art des der Anordnung zugeführten leuchtenden Bildes ab. Ferner tritt die Erscheinung auf, daß das Bild durch die Streuung der Ladungen in den Schichten unscharf wird, und zwar um so mehr, je dicker die Schichten sind. Schließlich besteht infolge der Diffusion der Ladungen in der photoleitenden Schicht auf ihren Bahnen bis zur elektrolumineszierenden Schicht ein schlechter Wirkungsgrad.In these known solid-state image intensifiers, however, the resolving power is not fixed in advance, but depends solely on the nature of the Arrangement supplied luminous image. Further, there occurs the phenomenon that the image is blurred by the scattering of the charges in the layers, namely the more so, the thicker the layers are. Finally, there is a result of diffusion of the charges in the photoconductive layer on their tracks up to the electroluminescent Layer poor efficiency.
Zur Vermeidung dieser Nachteile ist es bekannt, die photoleitende Schicht von Festkörperbildverstärkern in Einzelelemente zu unterteilen und dadurch eine Punktrasterstruktur des Bildes zu erhalten. Diese Maßnahme entspricht der bekannten Anwendung von Mosaikelektroden bei Elektronenstrahlröhren. Bei den bekannten Festkörperbildverstärkern dieser Art erfolgt die Unterteilung der photoleitenden Schicht dadurch, daß das photoleitende Material entweder auf die Randflächen von öffnungen in einer Matrix aus isolierendem Material aufgetragen oder in Vertiefungen eingebracht wird. In allen Fällen wird die photoleitende Schicht in ebenso viele völlig getrennte Einzelelemente unterteilt, wie Bildpunkte gewünscht werden.To avoid these disadvantages, it is known to use the photoconductive Subdivide layer of solid-state image intensifiers into individual elements and thereby to obtain a dot matrix structure of the image. This measure corresponds to the known one Use of mosaic electrodes in cathode ray tubes. With the known solid-state image intensifiers In this way, the subdivision of the photoconductive layer takes place in that the photoconductive material either on the edge surfaces of openings in a matrix is applied from insulating material or introduced into depressions. In in all cases the photoconductive layer is made up of as many completely separate individual elements divided as pixels are desired.
Bei diesen bekannten Festkörperbildverstärkern steigen die technologischen Schwierigkeiten bei der Herstellung sehr an, wenn eine Verfeinerung der Rasterstruktur angestrebt wird. Außerdem wird zwangläufig die Höhe jedes Einzelelements um so geringer, je kleiner der Querschnitt wird. Das für jeden Bildpunkt verfügbare photoleitende Material ist daher bei einer feinen Rasterstruktur sehr gering, so daß die Bildverstärkerwirkung um so schwächer wird, je feiner die Rasterstruktur wird.With these known solid-state image intensifiers, the technological ones are increasing Difficulties in manufacture very much when there is a refinement of the grid structure is strived for. In addition, the height of each individual element is inevitably lower, the smaller the cross-section becomes. The photoconductive available for each pixel Material is therefore very little in the case of a fine grid structure, so that the image intensifier effect The finer the grid structure becomes, the weaker it becomes.
Das Ziel der Erfindung ist daher ein Festkörperbildverstärker der eingangs angegebenen Art, bei dem eine nahezu beliebig feine Rasterstruktur erzielt werden kann, ohne daß die geschilderten Nachteile auftreten.The aim of the invention is therefore a solid-state image intensifier Type specified at the outset, in which an almost arbitrarily fine grid structure is achieved can be without the disadvantages described occurring.
Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die auf der Eingangsseite des Verstärkers liegende andere Elektrode in Form eines feinmaschigen Gitters in die zusammenhängende Schicht des photoleitenden Materials derart eingebettet ist, daß sie sowohl von der freien Oberfläche als auch von der mit der elektrolumineszierenden Schicht in Kontakt stehenden Oberfläche der photoleitenden Schicht im Abstand liegt.According to the invention this is achieved in that on the input side of the amplifier in the form of a fine-meshed grid in the continuous layer of the photoconductive Material like that is embedded that they both from the free surface and from that with the electroluminescent layer in contacting surface of the photoconductive Layer lies in the distance.
Bei dem nach der Eifindung ausgebildeten Festkörperbildverstärker ist die photoleitende Schicht nicht in Einzelelemente unterteilt. Die Rasterstruktur entsteht dadurch, daß die in der Lichteinfallsrichtung hinter den Maschen des Gitters liegenden Abschnitte des photoleitenden Materials bei Belichtung gewissermaßen Kanäle für die Elektronen bilden. Die durch das Gitter abgeschatteten Teile des photoleitenden Materials bleiben dagegen isolierend und trennen die Elektronenkanäle voneinander. In the solid-state image intensifier formed according to the invention, the photoconductive layer is not divided into individual elements. The grid structure arises from the fact that the sections of the photoconductive material lying behind the meshes of the grating in the direction of incidence of light form, so to speak, channels for the electrons during exposure. The parts of the photoconductive material shaded by the grid, however, remain insulating and separate the electron channels from one another.
Der mit dem Erfindungsgegenstand gegenüber der bekannten Anordnung erzielte technische Fortschritt ist beträchtlich. Bei wesentlich besserer Auflösung kann eine sehr viel höhere Empfindlichkeit erzielt werden. Dies beruht darauf, daß das Gitter bei gleichbleibender Dicke der photoleitenden Schicht beliebig fein gemacht werden kann, so daß sehr schlanke und dennoch hohe Säulen aus photoleitendem Material für die Leitung der frei gewordenen Elektronen zur Verfügung stehen. Eine derartige Ausbildung ist bei mosaikartigen Rastern nicht möglich, da dort die Höhe der einzelnen Elemente um so geringer gemacht werden muß, je kleiner die Flächenausdehnung der Elemente ist.The one with the subject matter of the invention compared to the known arrangement The technical progress achieved is considerable. With a much better resolution a much higher sensitivity can be achieved. This is because the grating made as fine as desired while maintaining the same thickness of the photoconductive layer can be, so that very slender, yet high pillars of photoconductive material are available for conducting the electrons that have become free. Such a one Training is not possible with mosaic-like grids, because there the height of the individual The smaller the area of the elements, the smaller must be made Elements is.
Bei einer bevorzugten Ausführung des Festkörperbildverstärkers nach der Erfindung sind die Abmessungen so gewählt, daß die Dicke der gitterförmigen Elektrode in der Größenordnung von einigen Mikron liegt, daß die Maschen eine Seitenlänge in der Größenordnung von etwa 50 w besitzen, daß die Dicke der photoleitenden Schicht, in welche die gitterförmige Elektrode eingebettet ist, in der Größenordnung von etwa 10 #t liegt und daß die Dicke der elektrolumineszierenden Schicht einige 100 #t nicht überschreitet.In a preferred embodiment of the solid-state image intensifier according to the invention, the dimensions are chosen so that the thickness of the lattice-shaped Electrode is on the order of a few microns that the mesh is one side length of the order of about 50 w, that the thickness of the photoconductive layer, in which the grid-shaped electrode is embedded, in the order of magnitude of is about 10 #t and that the thickness of the electroluminescent layer is a few 100 #t does not exceed.
Die angegebenen Dicken der photoleitenden Schicht und der elektrolumineszierenden Schicht sind natürlich bei Festkörperbildverstärkern ohne Rasterstruktur an sich bekannt.The specified thicknesses of the photoconductive layer and the electroluminescent layer Layer are of course in solid-state image intensifiers without a raster structure per se known.
Die durchscheinende Elektrode kann in an sich bekannter Weise aus einem Titandioxydfihn bestehen, der auf eine Seite der elektrolumineszierenden Schicht aufgebracht und auf der Oberfläche mit Silber oder Aluminium überzogen ist.The translucent electrode can be made in a manner known per se consist of a titanium dioxide film on one side of the electroluminescent layer applied and coated on the surface with silver or aluminum.
Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung eines Festkörperbildverstärkers nach der Erfindung besteht darin, daß eine dielektrische isolierende Schicht auf eine dielektrische Grundplatte aufgebracht wird, daß ein Metallfilm auf diese dielektrische Schicht aufgebracht wird, daß durch Lichtdruck der Metallfilm in ein Gitter mit sehr feinen Maschen umgewandelt wird, daß das durch Lichtdruck erhaltene Gitter von der dielektrischen Schicht des Trägers abgehoben, in einen leitenden Rahmen eingespannt, in dem Rahmen ausgeglüht und in eine photoleitende Schicht eingebettet wird, daß auf eine Seite der photoleitenden Schicht eine Schicht aus einem elektrolumineszierenden Material und auf die freie Fläche dieser Schicht ein filmartiger, leitender und durchscheinender Belag aufgebracht wird.A preferred method of making a solid state image intensifier according to the invention consists in that a dielectric insulating layer on a dielectric base plate is applied that a metal film is applied to this dielectric Layer is applied that by light pressure the metal film in a grid with very fine mesh is converted that the grating obtained by light printing lifted from the dielectric layer of the carrier, in a conductive frame clamped, annealed in the frame and embedded in a photoconductive layer is that on one side of the photoconductive layer a layer of an electroluminescent Material and on the free surface of this layer a film-like, conductive and translucent covering is applied.
Es ist offensichtlich, daß dieses Herstellungsverfahren keineswegs schwieriger wird, wenn die Rasterstruktur verfeinert wird. Es braucht dann lediglich ein entsprechend feineres Gitter hergestellt zu werden, was bei Anwendung des Lichtdruckverfahrens keine zusätzlichen Schwierigkeiten bietet. Das Verfahren eignet sich auch ohne weiteres für eine automatische Massenfertigung.It is obvious that this manufacturing process is by no means becomes more difficult as the grid structure is refined. It then only needs a correspondingly finer grid to be produced, which is when using the collotype printing process offers no additional difficulties. The method is also suitable without further ado for automatic mass production.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung beispielshalber erläutert. Darin zeigt Fig. 1 einen Schnitt durch einen Festkörperbildverstärker nach der Erfindung und Fig. 2 eine Oberansicht der Anordnung von Fig. 1. In der Zeichnung sind der Deutlichkeit wegen weder die absoluten noch die relativen Abmessungen der Teile wiedergegeben. Der Festkörperbildverstärker besteht aus einem Rahmen 2, in den ein Gitter 1 eingespannt ist. Dieses Gitter ist vollständig in eine Schicht 3 aus photoleitendem Material eingebettet, deren eine Oberfläche mit einer Schicht 4 aus elektrolumineszierendem Material in Berührung steht. Auf die entgegengesetzte Oberfläche der Schicht 4 ist eine Elektrode in Form eines durchscheinenden Belags 5 aufgebracht.The invention is explained by way of example with reference to the drawing. 1 shows a section through a solid-state image intensifier according to the invention and FIG. 2 shows a top view of the arrangement of FIG. 1. In the drawing, for the sake of clarity, neither the absolute nor the relative dimensions of the parts are shown. The solid-state image intensifier consists of a frame 2 in which a grid 1 is clamped. This grid is completely embedded in a layer 3 of photoconductive material, one surface of which is in contact with a layer 4 of electroluminescent material. An electrode in the form of a translucent coating 5 is applied to the opposite surface of the layer 4.
Das photoleitende Material der Schicht 3 bedeckt nicht nur die beiden Seiten des Gitters 1, sondern füllt auch die Maschen aus. Das Gitter 1 bildet die eine Elektrode des Festkörperbildverstärkers, so daß in Betrieb alle diese Maschen auf einem bestimmten elektrischen Potential liegen. Das zu verstärkende Bild wird auf die freie Oberfläche der Schicht 3 pwjiziert, so daß sich der Widerstand des in den Maschen und des darunterliegenden Materials in Abhängigkeit von der auffallenden Lichtstärke vermindert. Dagegen bleibt der Widerstand des durch das Gitter abgeschatteten photoleitenden Materials hoch. Es bilden sich also gewissermaßen in der Schicht 3 Kanäle geringeren Widerstands, die durch Zwischenwände hohen Widerstands voneinander getrennt sind. In diesen Kanälen wandern die Elektronen von der Elektrode 1 zu der Elektrode 5 hin, wobei sie auf die elektrolumineszierende Schicht 4 treffen und diese punktweise erregen. Die Kanäle halten dabei die zu den betreffenden Bildpunkten gehörigen Ladungen zusammen und verhindern eine Streuung und Diffusion.The photoconductive material of the layer 3 not only covers the two sides of the grid 1, but also fills the mesh. The grid 1 forms one electrode of the solid-state image intensifier, so that in operation all these meshes are at a specific electrical potential. The image to be reinforced is projected onto the free surface of the layer 3, so that the resistance of the material in the mesh and the underlying material is reduced as a function of the incident light intensity. In contrast, the resistance of the photoconductive material shaded by the grid remains high. Thus, to a certain extent, channels of lower resistance are formed in layer 3, which are separated from one another by partition walls of high resistance. In these channels, the electrons migrate from the electrode 1 to the electrode 5, where they strike the electroluminescent layer 4 and excite it point by point. The channels hold together the charges associated with the pixels in question and prevent scattering and diffusion.
Um die Diffusion der Ladungen zu vermeiden, müssen offensichtlich die Maschen des Gitters 1 so klein wie möglich sein, beispielsweise in der Größenordnung von 50 [t Seitenlänge. Damit ferner der energetische Wirkungsgrad so groß wie möglich ist, muß die Dicke der photoleitenden Schicht 3 in ihren ausgenutzten Teilen, d. h. in den oben definierten Kanälen, so gering wie möglich sein. Als Beispiel kann angegeben werden, daß die Dicke ausreichend gering ist, wenn sie etwa 10 #t nicht überschreitet. Dies macht offensichtlich eine sehr geringe Dicke des eigentlichen Gitters 1 erforderlich, die dann beispielsweise in der Größenordnung von 2 bis 3 w liegt. Diese Bedingung macht es in der Praxis unmöglich, die handelsüblichen Gitter zu verwenden, und zwar selbst die für Laboratoriumszwecke hergestellten Gitter, welche die erforderliche Maschengröße besitzen.In order to avoid the diffusion of the charges, the meshes of the grid 1 must obviously be as small as possible, for example of the order of 50 [t side length. Furthermore, so that the energy efficiency is as great as possible, the thickness of the photoconductive layer 3 in its utilized parts, ie in the channels defined above, must be as small as possible. As an example, it can be stated that the thickness is sufficiently small if it does not exceed about 10 #t. This obviously requires a very small thickness of the actual grating 1, which is then, for example, of the order of magnitude of 2 to 3 w. This condition makes it impossible in practice to use the commercial grids, even those made for laboratory purposes which have the required mesh size.
Das in die Schicht eingebettete Gitter 1 wird deshalb vorzugsweise durch ein Lichtdruckverfahren hergestellt, welches mit einer Metallschicht durchgeführt wird, die ihrerseits durch Aufbringen des Metalls in der erforderlichen Dicke auf einen Hilfsträger erhalten worden ist. Nach der Bildung des Gitters wird dieses von dem Hilfsträger abgehoben und in den leitenden Rahmen 2 montiert, welcher in erster Linie dem Gitter 1 die erforderliche mechanische Festigkeit gibt und zweckmäßig gleichzeitig als Träger für den gesamten Festkörperbildverstärker dient. Nachdem das Gitter 1 in dem Rahmen 2 befestigt worden ist, wird es zunächst mit dem photoleitenden Halbleitermaterial der Schicht 3 umhüllt. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß das Material durch pyrolytische Umwandlung von Halogendämpfen der gewünschten Bestandteile der photoleitenden Schicht auf dem als Empfänger dienenden Gitter gebildet wird oder daß es durch Bestreichen oder Tränken des Gitters mit einer kolloidalen Lösung dieser Stoffe und anschließende Hochfrequenzerhitzung zur Kristallisation gebildet wird oder durch irgendein anderes Verfahren, welches für die betreffende Art des verwendeten photoleitenden Halbleitermaterials geeignet ist, dessen Auswahl offensichtlich von der zu empfangenden Wellenlänge abhängt. In dieser Hinsicht sei bemerkt, daß die verwendbaren photoleitenden Halbleiter gegenwärtig ausreichend bekannt sind, so daß eine Aufzählung hier überflüssig erscheint. The grating 1 embedded in the layer is therefore preferably produced by a photo-printing process which is carried out with a metal layer which in turn has been obtained by applying the metal in the required thickness to an auxiliary carrier. After the grid has been formed, it is lifted off the auxiliary carrier and mounted in the conductive frame 2, which primarily gives the grid 1 the required mechanical strength and expediently simultaneously serves as a carrier for the entire solid-state image intensifier. After the grid 1 has been fixed in the frame 2, it is first coated with the photoconductive semiconductor material of the layer 3. This can be achieved, for example, that the material is formed by pyrolytic conversion of halogen vapors of the desired components of the photoconductive layer on the grid serving as a receiver or that it is formed by coating or soaking the grid with a colloidal solution of these substances and subsequent high-frequency heating for crystallization or by any other method which is suitable for the type of photoconductive semiconductor material used, the selection of which obviously depends on the wavelength to be received. In this regard, it should be noted that the photoconductive semiconductors that can be used are currently sufficiently well known that a list here appears superfluous.
Die elektrolumineszierende Schicht 4 besitzt vorzugsweise eine kristalline Struktur und ist natürlich auf der Basis von Sulfiden und/oder Oxyden wenigstens eines aktivierenden Stoffes und eines aktivierbaren Stoffes gebildet. Ihre Dicke liegt beispielsweise zwischen 50 und 100 Eu. Zu ihrer Herstellung kann so vorgegangen werden, daß die Grundbestandteile in einer Legierung auf eine leitende Platte aufgebracht werden, die dann in geringem Abstand von der Oberfläche des auf dem Gitter aufgebrachten photoleitenden Materials angeordnet wird. Dann werden die Grundbestandteile durch Ionenentladung in einer geeigneten Atmosphäre übertragen, wobei die für die Entladung erforderliche Potentialdifferenz zwischen dem Gitter und der Platte so angelegt wird, daß die Platte als Katode dient. Eine Hochfrequenzerhitzung des als Anode dienenden Empfängers gewährleistet die Kristallisation im Verlauf der Übertragung.The electroluminescent layer 4 preferably has a crystalline one Structure and is of course based on sulfides and / or oxides at least an activating substance and an activatable substance formed. Your thickness is for example between 50 and 100 Eu. This can be used to produce them are that the basic components are applied in an alloy to a conductive plate are then applied at a small distance from the surface of the grid photoconductive material is arranged. Then the basic ingredients are through Ion discharge is transferred in a suitable atmosphere, taking into account the discharge required potential difference between the grid and the plate so applied becomes that the plate serves as a cathode. A high frequency heating of the anode Serving recipient ensures crystallization in the course of the transfer.
Zur Bildung des filmartigen, leitenden und durchscheinenden Belags 5 auf der freien Fläche der elektrolumineszierenden Schicht 4 kann eine pyrolytische Umwandlung eines Komplexes von Oxyden und/oder Nitriden angewendet werden. Dies ist jedoch nur in solchen Fällen möglich, wo die elektrolumineszierende Schicht die Temperatur aushalten kann, auf welche der Empfänger bei einem solchen Verfahren gebracht werden muß. Da im allgemeinen diese Temperatur zu hoch ist, ist es günstiger, ein Titanhäutchen durch Verdampfung in einem mittleren Vakuum auf die Oberfläche der elektrolumineszierenden Schicht aufzubringen, wobei eine Maske verhindert, daß sich ein Niederschlag auf dem Umfang der Schicht in Kontakt mit dem leitenden Rahmen 2 bildet. In mittlerem Vakuum erhält man so einen Film von Titanoxyd (Ti O.,), das bekanntlich außerordentlich gut durchscheinend ist, jedoch auch den bekannten Nachteil besitzt, daß es einen sehr hohen elektrischen Widerstand besitzt, der in der Größenordnung von Megohm pro Quadrat des filmartigen Auftrags liegt. Es ist bekannt, daß bei solchen Belägen der Widerstand sich nur in Abhängigkeit von der Dicke und nicht in Abhängigkeit von der Oberfläche ändert, wenn man ihn definitionsgemäß auf eine quadratische Fläche bezieht. Dieser Widerstand kann dann dadurch bis auf eine Größenordnung von 1000 Ohm herabgesetzt werden, daß die Oberfläche des Films mit pulverförmigem Silber oder Aluminium bestäubt und zweckmäßig durch Induktionsheizung in Wasserstoff auf eine Temperatur, welche 200 bis 300° C nicht überschreitet, erhitzt wird. Diese Temperatur bleibt ohne Einwirkung auf fast alle elektrolumineszierenden Stoffe der in Frage kommenden Art. Hierdurch wird die Durchsichtigkeit des Belags nicht verändert, während bei direktem Aufdampfen von Silber oder Aluminium die Durchsichtigkeit des Films für die Mehrzahl der Anwendungsfälle völlig unzureichend würde.For the formation of the film-like, conductive and translucent coating 5 on the free surface of the electroluminescent layer 4 can be a pyrolytic Conversion of a complex of oxides and / or nitrides can be applied. this however, it is only possible in cases where the electroluminescent layer the temperature to which the recipient can withstand in such a procedure must be brought. Since this temperature is generally too high, it is better to a titanium membrane by evaporation in a medium vacuum onto the surface to apply the electroluminescent layer, wherein a mask prevents A deposit forms on the perimeter of the layer in contact with the conductive frame 2 forms. In a medium vacuum a film of titanium oxide (Ti O.,) is obtained is known to be extremely translucent, but also has the known disadvantage possesses that it has a very high electrical resistance, of the order of magnitude of megohms per square of the film-like order. It is known that in such The resistances only depend on the thickness and not as a function of the thickness changes from the surface if, by definition, it is placed on a square surface relates. This resistance can then be up to an order of magnitude of 1000 Ohms are lowered that the surface of the film with powdered silver or aluminum dusted and expediently by induction heating in hydrogen a temperature not exceeding 200 to 300 ° C is heated. These The temperature remains unaffected by almost all electroluminescent substances the type in question. This does not change the transparency of the covering, while with direct vapor deposition of silver or aluminum the transparency of the Films would be totally inadequate for the majority of use cases.
Die Bildung des Gitters 1 kann in folgender oder ähnlicher Weise durchgeführt werden: Auf eine Glasplatte, welche als Hilfsträger dient und deren Oberfläche sorgfältig gereinigt ist, wird durch Aufdampfen eine dünne und gleichförmige Schicht eines Kollodiums aufgebracht, welches beispielsweise der folgenden Mischung entspricht: 2 Gewichtsprozent Nitrozellulose, 1 Gewichtsprozent 95 %iger Äthylalkohol, 2 Gewichtsprozent neutrales Äthylphthalat (Weichmacher), 95 Gewichtsprozent Butylacetat (Lösungsmittel). Dieser Mischung wird im Augenblick des Aufbringens ein gleiches Volumen von Butylacetat beigemischt.The formation of the grid 1 can be carried out in the following or a similar manner be: On a glass plate, which serves as an auxiliary carrier and its surface carefully is cleaned, evaporation creates a thin and uniform layer of a Collodiums applied, which corresponds, for example, to the following mixture: 2 percent by weight nitrocellulose, 1 percent by weight 95% ethyl alcohol, 2 percent by weight neutral ethyl phthalate (plasticizer), 95 percent by weight butyl acetate (solvent). An equal volume of butyl acetate is added to this mixture at the moment of application mixed in.
Auf diese Kollodiumschicht wird durch Aufdampfen im Vakuum eine Schicht von reinem Kupfer in der gewünschten gleichförmigen Dicke aufgebracht. Zu diesem Zweck bringt man die vorbereitete Platte in ein Gefäß und ordnet gegenüber der Platte (in isotropischer Verteilung, wobei beispielsweise eine Quelle an jeder Ecke angebracht wird, oder, je nach der Form der Platte, eine kreisförmige Anordnung gewählt wird) Tiegel an, aus welchen das Kupfer durch Erhitzen der Tiegel verdampft wird. Die Reinheit des Metalls ergibt sich dann durch die bekannte Erscheinung der selektiven thermischen Verdampfung.A layer is applied to this collodion layer by vapor deposition in a vacuum of pure copper applied in the desired uniform thickness. To this The purpose is to put the prepared plate in a vessel and arrange it opposite the plate (in isotropic distribution, with, for example, a source attached to each corner or, depending on the shape of the plate, a circular arrangement is chosen) Crucible, from which the copper is evaporated by heating the crucible. the The purity of the metal then results from the well-known phenomenon of the selective thermal evaporation.
Auf die so aufgebrachte Kupferschicht wird ein lichtempfindlicher Film aufgetragen, beispielsweise auf der Basis von Fischleim. der mit Kaliumbichromat sensibilisiert ist. Dann wird das Klischee des Gitters auf diese lichtempfindliche Schicht projiziert, in bekannter Weise mit reinem Wasser entwickelt und dann getrocknet.A light-sensitive layer becomes light-sensitive on the copper layer applied in this way Film applied, for example on the basis of isinglass. the one with potassium dichromate is sensitized. Then the cliché of the grating is sensitive to this Layer projected, developed in a known manner with pure water and then dried.
Das Klischee wird dadurch erhalten, daß es vollständig in ein Säurebad, z. B. Eisenperchlorid (Fe C14) von 65° Baume, eingetaucht wird. Nach Spülen unter fließendem Wasser und Trocknen taucht man das so erhaltene Erzeugnis in Aceton, in welchem das Kollodium aufgelöst wird, so daß das fertige Gitter vom Träger abgezogen werden kann. Dann wird das Gitter 1 in den Spannrahmen 2 befestigt, der beispielsweise aus Nickel besteht.The cliché is obtained by immersing it completely in an acid bath, z. B. iron perchloride (Fe C14) from 65 ° Baume, is immersed. After rinsing under running water and drying, the product obtained in this way is immersed in acetone, in which the collodion is dissolved so that the finished grid is peeled from the support can be. Then the grid 1 is fixed in the clamping frame 2, for example consists of nickel.
Um die Gleichförmigkeit der Dichte des Kupfers auf dem Gitter 1 zu verbessern und eine vollständige Spannung des Gitters in dem Spannrahmen zu erhalten, kann man das Gitter nach dem Anbringen in einer reduzierenden Atmosphäre auf 900'C erhitzen.In order to increase the uniformity of the density of copper on the grid 1 improve and maintain full tension of the grid in the tenter frame, you can put the grille in a reducing atmosphere to 900'C heat.
Claims (7)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1121746X | 1957-02-28 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1121746B true DE1121746B (en) | 1962-01-11 |
Family
ID=9632265
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DES56862A Pending DE1121746B (en) | 1957-02-28 | 1958-02-06 | Solid state photoconductive electroluminescent image amplifiers and method for their manufacture |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1121746B (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE403547C (en) * | 1922-12-04 | 1924-10-01 | Clara Ellen Riley | Selenium cell with two electrodes wound onto a plate-shaped insulating body in double screw tracks |
GB475047A (en) * | 1936-05-11 | 1937-11-11 | Baird Television Ltd | Improvements in or relating to electron discharge devices |
US2594740A (en) * | 1950-02-17 | 1952-04-29 | Forest Lee De | Electronic light amplifier |
US2773992A (en) * | 1953-06-17 | 1956-12-11 | Itt | Display amplifier and method of making same |
-
1958
- 1958-02-06 DE DES56862A patent/DE1121746B/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE403547C (en) * | 1922-12-04 | 1924-10-01 | Clara Ellen Riley | Selenium cell with two electrodes wound onto a plate-shaped insulating body in double screw tracks |
GB475047A (en) * | 1936-05-11 | 1937-11-11 | Baird Television Ltd | Improvements in or relating to electron discharge devices |
US2594740A (en) * | 1950-02-17 | 1952-04-29 | Forest Lee De | Electronic light amplifier |
US2773992A (en) * | 1953-06-17 | 1956-12-11 | Itt | Display amplifier and method of making same |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69633054T2 (en) | SPACER HOLDER STRUCTURE FOR A FLAT DISPLAY DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF | |
EP0048839A1 (en) | Flat image screen, process for manufacturing and using the same | |
DE2453035B2 (en) | Method for applying a metallic layer in the form of a pattern on an inert substrate coated with a first thin metallic layer | |
DE2624781A1 (en) | ELECTRON-EMITTING ELECTRODE | |
DE3200670C2 (en) | ||
DE740591C (en) | Method of manufacturing a multi-cell photoelectric panel | |
DE904904C (en) | Television camera | |
DE2202520A1 (en) | Metal insulation structure | |
DE2016737A1 (en) | Electron tube | |
DE909378C (en) | Photoelectron or secondary electron emitting surface | |
DE2754526A1 (en) | METHOD OF MANUFACTURING A PHOTOCATHOD FOR ELECTRORADIOGRAPHIC AND ELECTROFLUOROSCOPIC APPARATUS | |
DE726874C (en) | Process for the production of photosensitive mosaic screens | |
DE1277306B (en) | Storage electrode for image pick-up tubes and method for their manufacture | |
DE1121746B (en) | Solid state photoconductive electroluminescent image amplifiers and method for their manufacture | |
DE1014154B (en) | Method for applying a conductive network to a carrier made of insulating material for the production of a picture electrode | |
CH221477A (en) | Photoelectric cathode and process for its manufacture. | |
DE1941667A1 (en) | Arrangement for receiving image signals and synchronizing signals | |
DE2007261A1 (en) | Electrical resistance substance, in particular resistance layer and method for its production | |
DE2203717B2 (en) | Process for applying a metallic film to a solid body | |
DE1177197B (en) | Storage disk for a television pickup tube and method for making the same | |
DE1189210B (en) | Storage electrode for cathode ray tubes in the form of a storage membrane and a method for producing the storage membrane | |
DE2234679C3 (en) | Method of manufacturing the electrodes of a gas discharge display device | |
DE2434455A1 (en) | ACOUSTIC IMAGE CONVERTER | |
DE880678C (en) | Electroplating process for the production of a metal mesh | |
DE2700139A1 (en) | METHOD OF MANUFACTURING A COLOR TUBE |