DE2304373C3 - Festkörperbildwandler - Google Patents

Description

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen

Festkörperbildwandler gemäß der eingangs erwähnten Art auf einfache Weise derart z.; gestalten, daß bei einfacher Steuerbarkeit der kritischen Spannung 35 eine leichte Einstellung des Bildkontrastes, insbeson-

Die Erfindung betrifft einen Festkörperbildwand- dere in der Nähe des Lichtes des Eingangsbildes, bei ler, bei dem auf einer transparenten Unterlage eine jeder gewünschten Lichtintensität zu ermöglichen,
erste transparente Elektrodenschicht, darauf eine Diese Aufgabe wird erfividungsgemäß dadurch

Elektrolumineszenzschicht, eine Schicht mit negati- gelöst, daß die Schicht mit negativem Widerstand vem Widerstand, darauf eine fotoleitende Schicht und 4° eine Thermistorschicht ist, bei der die kritische anschließend eine zweite transparente Elektrode an- Spannung, bei der die Widerstandskennlinie von gebracht ist. einem Zweig mit positivem Widerstand in einen

Es ist häufig erwünscht, aus originalen Bildsigna- Zweig mit negativem Widerstand übergeht, durch len notwendige Informationen durch Betonung des Veränderung der Temperatur der Thermistorschicht Kontrastes bei einem bestimmten optischen Graukeil 45 eingestellt wird.

herauszuziehen oder zu verstärken. In vorteilhafter Weise zeichnet sich der erfindungs-

Bei einem bekannten Festkörperbildwandler der gemäße Festkörperbildwandler weiterhin dadurch eingangs erwähnten Art (DT-OS 17 89 006) ist an aus, daß die Thermistorschicht ein feinzerteiltes Puleiner strahlungsempfindlichen, fotoleitenden n-si-n-p, ver in Dispersion in einem Bindemittel und einen n-p-si-p oder n-p-si-n-p Schichtenfolge plattenförmig 50 negativen Temperaturkoeffizienten des Widerstandes angrenzend eine phosphoressüerende Schichtenfolge aufweist. Weiterhin kann in die Thermistorschicht ein angeordnet, und die äußeren Schichten der Platten Heizelement zur Steuerung der kritischen Spannung sind lichtdurchlässig und als Elektrodenschicht zum eingebettet sein.

Anlegen eines elektrischen Potentials ausgebildet, Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus

wobei ein Strahlungsmechanismus u. a. in der Weise 55 der Beschreibung der Zeichnungen. In letzteren ist arbeiten soll, daß ein Ladungsträgertyp in die halb- F i g. 1 ein schematischer Aufbau einer Ausfüh-

isolierende Schicht injiziert und letztere in raum- rungsform des erfindungsgemäßen Festkörperbildladungsbegrenzender Weise durchquert, bis er an der wandlers,

entgegengesetzten Seite mit Ladungsträgern des ent- F i g. 2 eine graphische Darstellung der Wider-

gegengesetzten Leitfähigkeitstyps rekombiniert wird. 60 Standskennlinie der Schicht mit negativem Wider-Ein Teil der Rekombination ist mit Strahlung ver- stand, die bei dem erfindungsgemäßen Festkörperbunden, und beim Ansteigen des Wirkungsgrades wandler Anwendung findet,

letzterer mit dem Strom kann ein 2'ustand negativen F i g. 3 Strom-Spannungskennlinien bei Tempera-

Widerstandes entstehen. Der Schnittpunkt der Kenn- Umänderungen für eine Thermistorschicht» die einen linie ohne Einfluß des Rekombinationseffektes mit 65 negativen Temperaturkoeffizienten des Widerstandes der Kennlinie negativen Widerstandes, die dem aufweist und beim erfindungsgemäßen Festkörper-Rekombinationseffekt zuzuschreiben ist, soll das bildwandler Anwendung findet, und
Potential ergeben, bei dem der Wandler schaltet. Fig. 4 ein schematischer Aufbau einer anderen

Ausfühningsform des erfindungsgemäßen Festkörperbildwandlers, bei dem die kritische Spannung leicht steuerbar ist.

Gemäß Fig. 1 weist der erfindungsgemäße Festkörperbildwandler eine erste transparente Elektrodenschicht 11 auf einer transparenten Unterlage 10, z. B. einer Glasplatte auf, die nach bekannte·· Technik abgelagert wird. Eine elektrolumineszierende Schicht 1?, ist auf der ersten transparenten Elektrodenschicht 11 aufgebracht, indem eine Paste, die ein eleklrolumineszierendes Material in Dispersion in einem Träger enthält, aufgebracht ist, oder indem eine dünne Schicht eines elektroluminer./.ierenden Materials nach bekannter Technik abgelagert ist. Eine Schicht 13 mit einem negativen Widerstand wird von einer NTC-Thermistorschicht gebildet, indem eine Paste, die ein pulverisierten NTC-Thermistor mit negativen Temperaturkoeffizienten des Widerstandes in einem Träger enthält, auf die elektrolumineszierende Schicht 12 aufgebracht und die Paste ausgehärtet ist. Eine fotoleitende Schicht 14 ist auf die NTC-Thermistorschicht 13 aufgebracht, z. B. durch ein Überzugsverfahren, bei dem eine Paste mit pulverisiertem fololeitendem Material in Dispersion in einem Träger auf die NTC-Thermistorschicht 13 aufgebracht wird. Eine zweite transparente Elektrodenschicht 15 liegt über der fotoleitenden Schicht 14. Da die NTC-Thermistorschicht von schwarzer Farbe ist, wird sie auch als Lichtabschirmschicht verwendet.

Die Widerstandskennlinie 9 des negativen Widerstandes 13 weist, wie aus der F i g. 2 hervorgeht, an einem Übergangspunkt 7 von einem Zweig mit posi tivem Widersland 8 eines Widerstandes R_h zu einem Zweig mit negativem Widerstand 36 eines Widerstandes R₁ nach Ansteigen der Spannung eine kritische Spannung V_c auf. Der Wert von R_h ist mindestens lOOfach größer als der Wert von R₁.

Die fotoleitende Schicht 13 weist elektrische Widerstände R₁ und R₂ bei Bestrahlung mit den Lichtintensitäten L₁ bzw. L₂ auf, wobei L₁ und L₂ niedriger oder höher als eine kritische Intensität L_c sind, die die Schicht 13 mit negativem Widerstand veranlaßt, eine geteilte Spannung zu empfangen, die gleich der kritischen Spannung V_c ist. Wenn der Festkörperbildwandler mit einer gegebenen Spannung V versorgt und mit Licht der Intensität L₁ oder L₂ bestrahlt wird, ist die an der Elektrolumineszenzschicht 21 auftretende Spannung auszudrücken durch RVI(R+R₁ +R₁,) bzw. RVI(R +R,+R J, wobei R der Widerstand der Elektrolumirreszenzschicht 2i ist. Die Helligkeit B des von der Elektrolumineszenzschicht 21 ausgesandten Lichtes steht in einfacher Beziehung zu der an ihr auftretenden Spannung K_t:

B = KV_E", (1)

wobei η praktisch ein Wert zwischen 3 und 7 ist und K eine Konstante ist.

Wenn der Kontrast des Ausgangsbildes als das Verhältnis der Helligkeit des von der Elektrolumineszenzschicht 2 ausgesandten Lichts bei der Eingangslichtintensität L* zu der bei der Eingangslichtintensität L₁ ist, dann ist dei Kontrast C des Festkörperbildwandlers auszudrücken durch die folgende Gleichung:

C = {(R + R₁ + R_h)l(R + R, + R₁))". (2)

Der Kontrast C₀ in einem herkömmlichen Festkörperbildwandler, der keine Schicht mit negativem Widerstand enthält, wird ausgedrückt durch folgende Gleichung:

C₀= {(R + R₁)Z(R+ R,)}». (3)

R, ist ein wenig größer als R.₂, wogegen R_h sehr viel größer als A₁ ist. Deshalb ist C größer als C₀, und dementsprechend wird der Kontrast in dem Festkörperbildwandler verstärkt durch Verwendung einer Schicht mit negativem Widerstand.

Es ist erwünscht, daß die kritische Spannung V_c leicht verändert werden kann, um den Kontrast bei einem gewünschten optischen Graukeil verbessern zu können. Wie die F i g. 3 zeigt, verschiebt sich die Widerstandskennlinie der NTC-Thermistorschidit 13 von einer Kurve 16 zu einer Kurve 18 bei einer Erhöhung der Temperatur der NTC-Thermistorschicht 13, und dementsprechend ändert sich die kritische Spannung von V₁ zu K₃.

Wie aus F i g. 4 hervorgeht, weist der erfindungsgemäße Festkörperbildwandler bei einer anderen Ausführungsform integrierte Schichten einer transparenten Unterlage 10, einer ersten transparenten Elektrodenschicht 11, einer elektrolumineszierenden Schicht 12, einer NTC-Thermistorschicht 13, einer fotoleitenden Schicht 14 und einer zweiten transparenten Elektrodenschicht 15 in der beschriebenen Reihenfolge auf. In die NTC-Thermistorschicht 13 ist ein Heizelement 25 eingebettet, das aus einem Metalldraht oder einem dünnen Metallfilm besteht. Die Temperatur der NTC-Thermistorschicht 13 wird durch einen durch das Heizelement 25 fließenden Strom erhöht, und infolgedessen kann die Größe der kritischen Spannung V_c gesteuert werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Ein dem eingangserwähnten Festkörperbildwandler Patentansprüche: ähnlicher Festkörperbildwandler (DT-OS 19 14 912) zur Intensivierung eines Bildes weist in Reihe mit

1. Festkörperbildwandler, bei dem auf einer einer Elektrolumineszenzschicht einen Feldeffekttransparenten Unterlage eine erste transparente 5 Halbleiter auf, an dessen einer freien über.lacne eine Elektrodenschicht, darauf eine Elektrolumines- fotolcitende Schicht angeordnet ist, wobei der FeIdzenzschicht, eine Schicht mit negativem Wider- effekt-Halbleiter ein aktives Bauelement mit negatistand, darauf eine fotoleitende Schicht und an- vem Widerstand darstellt, wenn die angelegte Galeschließcnd eine zweite transparente Elektrode an- spannung nicht konstant ist. Wird bei diesem begebracht ist, dadurch gekennzeichnet, io kannten Festkörperbildwandler die Intensität des daß die ^Schicht (13) rnit<neiativem Widerstand Ausgangsbildes in einem dunklen Bildbereich durch eine ThermistbrscKicKt'ist; bei der die kritische Erhöhung der angelegten Spannung gesteigert, so Spannung (V₁), bei der die WidersUndskennlinie wird der Kontrast des Ausgangsbildes m einem helvon einem Zweig mit positivem Widerstand (8) len Bildbereich beeinträchtigt. Weiterhin ist es nicht in einen Zweig mit negativem Widerstand (36) 15 möglich, den Büdkuntrast in der Nahe des Eingangsübergeht, durch Veränderungen der Temperatur lichtes bei jeder gewünschten Lichtintensität einder Thermistorschicht (13) eingestellt wird. zustellen.

2. Festkörperbildwandler nach Anspruch 1, Bekannt ist weiterhin ein Ha!bleiler-Bilduand!er dadurch gekennzeichnet, daß die Thermistor- (DT-OS 14 39 687), bei dem eine oder mehrere schicht(13) ein feinzerteiltes Pulver in Dispersion 20 Fotodioden oder Fototransistoren zum Aufnehmen in einem Bindemittel und einen negativen Tem- des umzuwandelnden Lichtes verwendet werden und peraturkocffizienten des Widerstandes aufweist. zur Abgabe des durch die Umwandlung erzielten

3. Festkörperbildwandler nach Anspruch 1 Lichtes eine oder mehrere Lumineszenz-Dioden An- und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die Thcr- wendung finden. Die Verwendung eines ähnlichen mistorschicht (13) ein Heizelement (25) zur 25 Festkösperbildwandlers, bei dem eine p-si-n Foto-Steuerung der kritischen Spannung (V₁) ein- diode mit einem negativen Widerstand Anwendung gebettet ist. findet, ist aus der US-PS 33 58 146 bekannt, wobei

jedoch bei einer gewünschten Änderung der negativen Widerstandseigenschaft die Fotodiode durch 30 eine andere ersetzt werden muß.