DE1904832A1

DE1904832A1 - Verfahren zum Herstellen einer photoelektrischen Vorrichtung

Info

Publication number: DE1904832A1
Application number: DE19691904832
Authority: DE
Inventors: Tadao Kohashi; Shigeaki Nakamaura; Tadao Nakamura
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1968-02-02
Filing date: 1969-01-31
Publication date: 1969-08-14
Also published as: US3777205A; JPS4813277B1; FR2001209A1; GB1252806A; NL151202B; DE1904832C3; NL6901557A; DE1904832B2

Description

PATENTANWÄLTE

DIPL.ING. H. LEINWEBER dipl-ing. H. ZIMMERMANN

• MUndMRl,IOMntal7, 2.Aufg.

T.i.-Adr. UhpatMfodtmi T.l.fon (0111)2(1919

^d*ⁿ 31. Januar 1969

UnMrZMdMH Lw/XIII/C

MATSUSHITA ELECTBIC INDUSTRIAL CO., LTD., Osaka, Japan Verfahren zum Herstellen einer photoelektrischen Vorrichtung

Die Erfindung betrifft eine photoelektrische Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung dieser Vorrichtung, insbesondere ein Verfahren zum Herstellen einer photoelektrischen Vorrichtung mit einer Verbundschicht von photoleitfähigen Schichten, welche gleiche oder verschiedene Arten von pulyerförmigen photoleitenden Materialien sowie einen Zwischenrahmen enthalten.

Es wurde allgemein gefunden, daß die Empfindlichkeit des photoleitfähigen Materials beim Herstellen einer photoleitfähigen Schicht durch thermisches Härten nach dem Mischen des photoleitfähigen Materials mit einem Bindemittel beträchtlich nachläßt, wenn anschließend mehr als einmal erwärmt wird. Wenn eine Verbundschicht von photoleitfähigen Schichten unter Beibehaltung einer großen Empfindlichkeit hergestellt werden soll, wäre es am günstigsten, die Härtung durch eine einzige Wärmebehandlung auszuführen. Zur Herstellung von zwei photoleitfähigen Schichten mußte jedoch bisher eine Schicht hergestellt und ther-

909833/1239

- i misch gehärtet und dann die andere Schicht auf dieser j Schicht gehärtet werden, so daß die zuerst gebildete ! Schicht unweigerlich einer zweifachen Wärmebehandlung aus- ■ gesetzt und damit ihre Empfindlichkeit herabgesetzt wurde· !

Gemäß der Erfindung werden zwei oder mehrere photo- ■ leitende Schichten durch eine einzige Wärmebehandlung her- ! gestellt, ohne daß eine wesentliche Verschlechterung der Empfindlichkeit eintritt.

Die Erfindung wird nun anhand der beigefügtes Zeichnung weiter erläutert. In der Zeichnung bedeuten?

Fig. 1 einen senkrechten Querschnitt durch eine FestkörperbildumwandlungsTonichtung als Beispiel einer photoelektrischen Vorrichtung;

Fig. 2 eine schematische Ansicht eines Beispiels für einen erfindungsgemäßen Zwischenrahmen;

Fig. 3 einen senkrechten Querschnitt durch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Festkörper-Umwandlungsvorrichtung.

Fig. 1 ist ein Beispiel für eine erfindungsgemäß hergestellte Festkörper-Bildumwandlungsr.~4>rrlehtung_f bestehend aus einer porösen Elektrode 1» einer ersten photoleitenden Schicht 21, einer zweiten photoleitenden Schicht 22, einer Zwischenschicht 3 zur Verhinderung von optischer Eeflektion, einer Elektrolumineszenzsehieht 4 sowie einer durchsichtigen Elektrode 5, welche auf einer durchsichtigen Glasunterlage 6 aufgebracht ist. Die durchsichtige Elektrode 5 besteht aus Zinn-IV-oxid oder dergleichen und ist auf die Unterlage 6 aufgebracht. Die Elektrolumineszenz-

909833/1233

schicht 4 mit einer Stärke von etwa 50/i besteht aus einem i pulverförmigem elektrolumineszierendem Leuchtstoff, welcher ; durch ein Bindemittel, z.B. ein Epoxyharz, auf der Elektrode _: 5 aufgebracht und auf dieser gehärtet ist. Die Zwischenschicht 3 besteht entweder aus einer Lichtreflektionsschicht von etwa 10 bis 20μ Stärke, welche aus lichtreflektierendem Pulver, wie Bariumtitanat BaTiO,, im Gemisch mit einem ähnlichen Bindemittel und einer undurchsichtigen Schicht von etwa 5/u Stärke aus einem undurchsichtigen oder teilweise undurchsichtigen Pulver im Gemisch mit einem ähnlichen Bindemittel besteht. Die aus einem oder zwei dieser beiden Stoffe bestehende Zwischenschicht ist auf der Schicht 4 aufgebracht, gehärtet und mit dieser verbunden. Auf dieser Struktur befindet sich eine photoleitende Verbundschicht 20; diese besteht aus der ersten photoleitenden Schicht 21 von etwa 50 bis 80 λι Stärke, welche mit einer porösen Elektrode 1, ! z.B. einer Gitterelektrode aus parallelen Metalldrähten mit einem Durchmesser von etwa 10 /i im Abstand von etwa 200 bis 600 Ai, versehen ist, sowie der zweiten photoleitenden Schicht 22 von etwa 100 bis 400 Ai Stärke.

Wenn eine Spannung zwischen den Elektroden 1 und 5 ;

angelegt und ein Lichtbild, Eöntgenstrahlen oder dergleichen j

auf die Verbundschicht 20 projiziert werden, so schwankt der Widerstand der Verbundschicht 20 und folglich der Strom durch die Schicht 4, wodurch ein verstärktes, helleres sichtbares Bild entsteht.

0 9 B 3 3 / ^Λ 2 3 Z

Eine Ausführungsform der Erfindung bezüglich der Herstellung einer Festkörper-Bildumwandlungsvorrichtung wird im folgenden anhand von Fig. 3 näher erläutert.

Eine Nesa Elektrode 5, eine Elektrolumineszenzschicht 4 und eine Zwischenschicht 3, z.B. aus einer undurchsichtigen Schicht zur Verhinderung optischer Reflektion, werden auf einer durchsichtigen Glasunterlage 6 in an sich bekannter Weise aufgebracht. Die Nesa Elektrode wird nicht auf der gesamten Unterlagsplatte 6 aufgebracht, sondern es wird ringsherum ein Abstand gelassen, wie in Fig. 3 dargestellt, um einen Kontakt mit einem in der folgenden Verfahrensstufe aufzuwickelnden dünnem Metalldraht 1¹ zu verhindern.

Dann wird eine verhältnismäßig starke zweite photoleitende Schicht 22 von etwa 100 bis 400 ji unter Verwendung eines Zwischenrahmens 7_f 7¹ (vgl. Fig. 2) zwecks Bildung einer einheitlichen Schicht aufgebracht. Durch den Zwischenrahmen wird das Auslaufen von photoleitender Suspension verhindert und gleichzeitig eine einheitliche, photoleitende Schicht gebildet. Der Zwischenrahmen besteht aus einem Paar Eahmengliedern 7 und 7¹, die durch einen Klebstoff aneinander gebunden und einzeln abnehmbar sind.'Die Stärke des Zwischenrahmens 7 wird gleich oder kleiner als die Stärke der photoleitenden Schicht 22 gewählt. Um eine einheitlich starke photoleitende Schicht mit einer Stärke von etwa 100 bis 400 /a in einem einzigen Arbeitsgang zu erzielen, wird das photoleitende Material mit einem wärmehärtbaren Bindemittel, z.B. einem Epoxyharz, und einem das Bindemittel schmelzenden flüchtigen Verdünnungsmittel, wie

-5 - · 90983 3/1233

z.B. Acetonalkohol, vermischt, wobei sich ein flüssiges Suspensionsgemisch bildet. Da die Einhaltung einer bestimmten Stärke der photoleitenden Schicht infolge der Zugabe des Verdünnungsmittels schwierig wird, wird der aus einem Paar miteinander verbundenen Bahmengliederabestehende Zwischenrahmen gemäß Fig. 2 zur einfachen und genauen Einstellung der Stärke verwendet. Der Zwisohenrahmen 7, 7' ist auf der Schicht 3 mittels eines Klebstoffs befestigt. Nachdem das Gemisch des zweiten photoleitenden Materials in den Zwischenrahmen gegossen wurde, wird das über die Oberfläche des Zwischenrahmens hinausragende Material mit einem Abstreifmesser oder dergleichen abgestreift, wobei der Zwischenrahmen als Führung zur Erzielung einer einheitlichen und glatten Schicht dient. Die Stärke B des Zwischenrahmenglieds 7' wird gleich oder wenig größer gewählt als der Abnahme der Schichtstärke infolge Verdampfung des Lösungsmittels entspricht. Nachdem das Lösungsmittel verdampft ist, geht die Fließfähigkeit des Gemisches verloren und es bildet sich eine einheitliche und verhältnismäßig stabile photoleitende Schicht 22 der Stärke A. Danach wird das Rahmenglied 7' entfernt und es bleibt lediglich das Glied 7 zurück.

Dann werden ein dünner Metalldraht oder Metalldrähte 1' um die aus den Schichten 3, 4, 5, 6, 7 und 22 bestehende Verbundstruktur in Abständen von etwa 200 bis 600 μ gewickelt und es wird/diese Weise eine durchlöcherte Elektrode 1 hergestellt. Das Abstandsglied 7 verhindert ein

j -6-

909833/1233

unnötiges Einlagern des Metalldrahts in die zweite photoleitende Schicht 22, welche noch nicht stark genug gehärtet ist und verhindert einen dielektrischen Durchschlag zwischen den Elektroden 1 und 5« Das Abstandsglied 7 soll aus einem isolierenden Material mit geringem Verlust und hoher Durchschlagsspannung "bestehen und einen gewissen mechanischen Druck aushalten können, soll also z.B. aus Polyester oder Vinylharz bestehen. Die durchlöcherte Elektrode kann auch aus einem Metallgitter bestehen.

Nach der Aufbringung der Elektrode 1 wird eine erste photoleitende Schicht 21 auf der Schicht 22 aufgebracht, indem man das Material aus dem flüssigen Zustand ähnlich wie bei der photoelektrischen Schicht 22 nach dem Rast-erverfahren oder auf ähnliche Weise aufbringt und dann das Lösungsmittel verdampft.

Dann werden die erste und zweite photoleitende Schicht 21 und 22 zusammen mit der Unterlegplatte 6 bei einer bestimmten Temperatur eine bestimmte Zeit erwärmt, um das Bindemittel in beiden Schichten zu. härten.

Eine leitende Schicht, z.B. &&^r·. öxlber^ wird zonenförmig an beiden Enden der Unterlegplatte 6 Tor oder nach der thermischen Härtung der photoleitenden Schichten aufgebracht. Nach dem thermischen Härten werden dann unnötige Teile des Metalldrahts 1¹ auf der Oberfläche der Glas unterlegplatte 6 entfernt.

909833/1233

Auf diese Weise bildet, sich die Verbundschichtung 21, 22 mit der durchlöcherten Elektrode 1.

Bei der obigen Ausführungsform befindet sich die durchlöcherte Elektrode 1 an der oberen Außenfläche der zweiten photoleitenden Schicht 22 und die erste photoleitende Schicht 21 bettet diese Elektrode 1 ein.

Wenn die Elektrode 1 einen Abstand von der Schicht 22 haben und ein Teil der Schicht 21 dazwischenliegen soll, wie in Fig. 1 dargestellt, werden die Stärke A des Abstandsglieds 7 gleich oder etwas geringer als die Summe der Stärken der Schicht 22 und der Schicht 21 bis zu der Ebene, in welcher sich die Elektrode 1 befindet und die Verdünnung des Materials für die Schicht 21 größer gewählt als diejenige für die Schicht 22. Ähnlich wie bei der bereits beschriebenen Ausführungsform wird die Suspension des Materials für die Schicht 22 eingebracht und zu einer Schicht unter Anwendung des Abstandsglieds 7' als Führung geformt und dann das Lösungsmittel verdampft. Dann wird das Zwischenglied 7^f entfernt und die durchlöcherte Elektrode 1 aus dünnen Metalldrähten aufgebracht. Auf diese Struktur wird wiederum das Suspensionsmaterial- für die Schicht 21 als Überzug aufgebracht und dann wird das Lösungsmittel verdampft. Dabei nimmt die Stärke der Schicht 21 ab, wodurch die Elektrode 1 an der Oberfläche teilweise freigelegt wird, wie in Fig. 1 dargestellt. Nach Bildung der Schicht 21 wird die photoleitende Verbundschicht durch Erwärmen gehärtet.

909833/1232

Außer den oben beschriebenen Vorrichtungen mit einer aus zwei Schichten bestehenden photoleitenden Verbundschicht kann nach demselben Prinzip auch eine Verbundschicht mit einer größeren Anzahl Schichten hergestellt werden. Das Material für die entsprechenden Schichten kann hierbei gleich oder verschieden sein.

3CS833/1232

Claims

• Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen einer photoelektrischenj Vorrichtung mit einer Verbundschicht aus photoleitenden Schichten, dadurch gekennzeichnet, daß man wiederholt

! auf einer bestimmten Oberfläche eine Schicht aus einer

; gemischten Suspension aus einem pulverförmigen, photoleitenden Material, einem Bindemittel und einem fluchtigen Verdünnungsmittel herstellt und das flüchtige Verdünnungsmittel unter Bildung einer Verbundschicht mit wenigstens einer photoleitenden Schicht verdampft und

alle photoleitenden Schichten durch einmaliges Erwärmen der Verbundschicht gleichzeitig härtet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- ! zeichnet, daß man einen Zwischenrahmen auf der Oberfläche zur Aufnahme der Suspension befestigt, wobei

: dieses Zwischenglied gleichzeitig als Führung dient.

5. Verfahren zum Herstellen einer photoelektrischen Vorrichtung, bestehend aus einer Verbundschicht von photoleitenden Schichten, wobei jede dieser Schichten ein pulverförmiges, photoleitendes Material und ein Bindemittel enthält und die Schichtung mit einer durchlöcherten Elektrode versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß man

auf einer Oberfläche ein Verbundzwischenrahmen aus mehreren abnehmbaren Rahmengliedern aus gut isolie-

S rendem Material aufbringt, wiederholt in diesen Rahmen

- 10 909833/1233

190483?

ein Suspensionsgemisch aus einem pulverförmigen, photoleitenden Material, einem Bindemittel und einem flüchtigen Verdünnungsmittel für das Bindemittel einbringt, die Oberfläche dieser Suspension mit der oberen Fläche des Eahmens als Führung glättet und das Verdünnungsmittel verdampft, wobei eine Verbundschicht mit wenigstens einer Schicht im Innern des Eahmens gebildet wird, und die Schichtung eine praktisch der Stärke des unteren Eahmenglieds entsprechende Stärke aufweist,

das obere Eahmenglied entfernt,

eine durchlöcherte Elektrode auf der Verbundschicht aufbringt,

eine gemischte Suspension aus einem photoleitenden Material, einem Bindemittel und einem flüchtigen Verdünnungsmittel in einer weiteren Schicht auf der Verbundschicht aufbringt,

das Lösungsmittel verdampft und

die so gebildete photoleitende Verbundschicht mit der durchlöcherten Elektrode ein einziges Mal erwärmt und die mit der Elektrode versehene Verbundschicht auf diese Weise härtet.

4. Photoelektrische Vorrichtung mit einer flachen Elektrode und einer durchlöcherten Elektrode aus parallelen dünnen Metalldrähten gegenüber dieser flachen Elektrode, dadurch gekennzeichnet, daß die ebene Elektrode auf einer. Unterlage unter Einhaltung eines Eandabstands am Außenumfang angebracht ist, wobei sich die durchlöcherte Elek-

- 11 909833/1232

1 90A832

trode an den oberen Teilen eines Paares von der Unterlage gegenüberliegenden Seiten befindet, ein Zwischenräumen aus gut isilierendem Material zwischen den Seiten und der Elektrode angebracht ist, wobei wenigstens eine photoleitende Schicht von dem Zwischenrahmen umgeben ist.

5. Photoelektrische Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Elektrolumineszenzschicht auf der ebenen Elektrode und eine Zwischenschicht zwischen der Elektrolumineszenzschicht und der photoleitenden Schicht angebracht ist. .

309833/123S

-M-

Leerseite