DE2307723C3

DE2307723C3 - Festkörper-Bildverstärker

Info

Publication number: DE2307723C3
Application number: DE2307723A
Authority: DE
Inventors: Shigeru Hirakata Osaka Hayakawa (Japan)
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1972-02-22
Filing date: 1973-02-14
Publication date: 1975-12-04
Also published as: FR2173068A1; GB1425265A; US3790867A; JPS4888885A; DE2307723B2; FR2173068B1; JPS5332679B2; CA998460A; DE2307723A1

Description

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Schicht mit negativem Widerstand im wesentlichen aus einer Thermistorsrhichi besteht, die fein verteiltes Pulver mit einem positiven Temperaturkoeffizienten des Widerstand' enthält.

Bei einer Ausführungsform enthält die Schicht mit negativem Widerstand ein darin eingebettetes Heizelement zur Steuerung der Größe der kritischen Spannung V_c.

Mit der Erfindung kann also die Hofbildung an sehr hellen Bildfeldern weitgehend unterdrückt werden. Außerdem kann die kritische Spannung V. des PTC-Thermir.torelements auf sehr einfache Weise gesteuert werden.

An Hand der Zeichnungen werden die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. In den Zeichnungen zeigt die

Fig. 1 eine Darstellung der grundsätzlichen Bauweise des Festkörper-Bildverstärkers,

Fig. 2 eine Strom-Spannungs-Kennlinie einer Schicht mit negativem Widerstand des Festkörper-Bildverstärkers nach Fig. 1,

F i g. 3 eine Strom-Spannung-Kennlinie eines Thermistors mit einem positiven Temperaturkoeffizienten des Widerstands zur Erklärung der Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Festkörper-Bildverstärkers, und

F i g. 4 eine Darstellung der Bauweise eines Festkörper-Bildverstärkers mit einem Heizelement, das in einer Schicht mit negativem Widerstand eingebettet ist.

Ein Festkörper-Bildverstärker enthält eine Platte aus integrierten Schichten, wie in der F i g. 1 dargestellt. Eine erste transparente Elektrodenschicht 2 ist auf einem transparenten Träger 1, wie z. B. einer Glasplatte, abgeschieden. Eine Elektrolumineszenzschicht 3 befindet sich auf der ersten transparenten Elektrodenschicht 2. Eine Schicht 4 mit negativem Widerstand befindet sich auf der Elektrolumineszenzschicht 3. Eine photoleitende Schicht 5 befindet sich auf der Schicht 4 mit negativem Widerstand. Eine zweite transparente Elektrodenschicht 6 ist auf der photoleitenden Schicht 5 abgeschieden.

Die F i g. 2 zeigt die Strom-Spannungs-Kennlinie der Schicht 4 mit negativem Widerstand. Die Schicht 4 mit negativem Widerstand besitzt auf der Strom-Spannungs-Kennlinie bei einer kritischen Spannung V_c einen Umwandlungspunkt 7. Bei diesem Umwandlungspunkt 7 ändert sich die Kennlinie von einem niedrigen Widerstandszweig 8 eines spezifischen Widerstands/?, in einen hohen Widerstandszweig 9 eines spezifischen Widerstands R₁, in Übereinstimmung mit einem Spannungsanstieg, wie der F i g. 2 zu entnehmen ist. Der 7?/,-Wert ist höher als mindestens das lOOfache des /?j-Werts. Die photoleitende Schicht5 besitzt spezifische Widerstände/?, und /?., in bezug auf die Bestrahlung mit Licht mit den Intensitäten L₁ und L₂, worin L₁ oder L., niedriger oder höher ist als eine kritische Intensität L_n bei der die Schicht 4 mit negativem Widerstand eine Zweigspan- t>u nung erhält, die der kritischen Spannung V_t. entspricht. Der /?j-Wert ist höher als der /?.,-Wert.

Wenn eine bestimmte Spannung V an den Festkörper-Bildverstärker angelegt und ein Einheitsbereich der photoleitenden Schicht 5 mit Licht der Intensität L₁ oder L₂ bestrahlt wird, wird die Spannung, die bei dem entsprechenden Einheitsbereich der Elektrolumineszenzschicht3 auftritt, als RVI (R_x+R +R₁) oder RV!(R, + R + R_h) ausgedrückt, worin R der spezifische Widerstand der Elektrolumineszenzschicht 3 ist.

Die Helligkeit B des von der Elektrolumineszenzschicht 3 emittierten Lichts kann in einfacher Weise mit der Spannung V_H, die bei der Schicht 3 auftritt, in Beziehung gesetzt und wie folgt ausgedrückt werden:

B=KV_E,

worin η in der Praxis einen Wert zwischen 3 und 7 hat und K eine Konstante ist.

Demnach nimmt die Helligkeit des von einem Einheitsbereich der Elektrolumineszenzschicht 3 mit einer Erhöhung der Lichtintensität von L₁ auf L₂ des auf den entsprechenden Einheitsbereich der photoleitenden Schicht 5 gestrahlten Lichts ab. Folglich kann eine klare Bildanzeige in dem dunklen Feld des Lichtbilds ohne Auftreten der Halobildung in dem sehr hellen Feld erhalten werden.

Die erste transparente Elektrodenschicht 2 und die zweite transparente Elektrodenschicht 6 können aus einem transparenten dünnen Zinnoxidfilm bestehen. Die Elektrolumineszenzschicht 3 besteht im wesentlichen aus einem elektrolumineszierenden Material, wie z. B. aus Zinksulfid oder Zinkselenid. Die photoleitende Schicht 5 besteht im wesentlichen aus einem photoleitenden Material, wie z. B. aus Kadmiumsulfid oder Kadmiumselenid. Die Schicht 4 mit negativem Widerstand mit einer Strom-Spannungs-Kennlinie, wie sie in der Fig. 2 dargestellt ist, besteht im wesentlichen aus einem Thermistorelement mit einem positiven Temperaturkoeffizienten des Widerstands (nachfolgend als PTC-Thermistor bezeichnet). Diese PTC-Thermistorschicht wird durch Aufbringen einer Paste aus in einem Trägermittel dispcrgiertem gepulvertem PTC-Thermistor auf die Elektrolumineszenzschicht 3 und Härten dieser Paste hergestellt.

Es ist erwünscht, die kritische Spannung V_c in einfacher Weise ändern zu können, um so eine Halobildung in einem hellen Feld mit verschiedener Helligkeit zu verhindern. Wie in der F i g. 3 dargestellt, verschiebt sich die Strom-Spannungs-Kennlinie des PTC-Thermislors mit Erhöhung der Temperatur des PTC-Thermistors von einer Kurve 10 über eine Kurve 11 zu einer Kurve 12, und dementsprechend verschiebt sich die kritische Spannung F₁ über V., zu K₁.

In der F i g. 4 enthält eine Platte integrierte Schichten aus einem transparenten Trägermaterial 1, einer ersten transparenten Elektrodenschicht 2, einer Elektrolumineszenzschicht 3, einer Schicht 4 mit negativem Widerstand, einer photoleitenden Schicht 5 und einer zweiten transparenten Elektrodenschicht 6 in der angegebenen Reihenfolge. Ein Heizelement 22 ist in der Schicht 4 mit negativem Widerstand enthalten. Dieses Heizelement 22 besteht aus einem Metalldraht oder a'is einer dünnen Metallfolie. Die Schicht 4 mit negativem Widerstand besteht im wesentlichen aus einem PTC-Thermistorelement. Die Temperatur der Schicht 4 mit negativem Widerstand ändert sich mit dem elektrischen Strom, der durch das Heizelement 22 fließt, und demnach kann die kritische Spannung V_c durch Regelung des Heizstroms gesteuert werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

tivem Widerstand eine Zweigspannung erhält, die der Patentansprüche: kritischen Spannung Vc entspricht, wenn der Fest-

1. Festkörper-Bildverstärker aus einer Platte körper-Bildverstärker milt einerJ«*J"J« Spaaaus integrierten Schichten mit einem transparen- nung V versehen .st, mit Ψ?™***^*™«>* ten Trägtr, einer ersten transparenten Elektroden- 5 Elektrodensch.cht, wöbeι die^ j™⁵;^ Hj. schicht einer Elektrolumineszenzschicht mit trodensch.cht, die ^^^fj^^^ f einem spezifischen elektrischen Widerstand/?, Schicht mit negativem Widerstand,die photole.tende einer Schicht mit negativem Widerstand mit einer Schicht und die zweite transparente Elektroden-Spannung-Strom-Kennlinie, die einen Umwand- schicht in der angegebenen Reihenfolge zusammenlungspunkt von einem niedrigen Widerstands- i. gesetzt sind, wodurch nach dem Aufstrahlen eines zweig eines spezifischen Widerstands A₁ zu einem Lichtbildes auf den Festkörper-Bildverstärker mit hohen Zweig eines spezifischen Widerstands R₁, einer an dieses angelegten bestimmten Spannung V mit einer Erhöhung der Spannung bei einer kriti- ein Einheitsbereich ^er Elektrolum.neszenzschicht sehen Spannung V_c zeigt, einer photoleitenden durch eine SpannungRVZ(R₁ +R + R₁) oder RVZ(R, Schicht mit spezifischen elektrischen Widerstän- >_s + R+R_h) angeregt wird, wenn der entsprechende den R. und /?., bei Bestrahlen mit Licht der In- Einheitsbereich der photoleitenden Schicht mit der tensitätL. und" L.„ worin L₁ oder L. niedriger Lichtintensität L₁ oder L₂ bestrahlt wird,
oder höher ist als'eine kritische Intensität L_c, die Ein herkömmlicher Festkörper-Bildverstärker hat

bewirkt, daß die Schicht mit negativem Wider- Doppelschichten aus einer elektrolummeszierenden stand eine Zweigspannung erhält, die der kriti- 20 Schicht und einer photoleitenden Schicht, die »sandschen Spannung V_c entspricht, wenn der Fest- wich«-artig zwischen zwei transparenten Elektroden körper-Bildverstärker mit einer bestimmten Span- angeordnet sind. Die transparenten Elektroden benung V versehen ist, mit einer zweiten transpa- stehen dabei im allgemeinen aus dünnen Zinnoxidrenten Elektrodenschicht, wobei die erste trans- schichten, die auf transparenten Glasplatten abgeparente Elektrodenschicht, die Elektrolumines- 25 schieden sind. Die elektrolumineszierende Schicht zenzschicht, die Schicht mit negativem Wider- besteht gewöhnlich aus Zinksulnd oder Zinkselenid stand, die photoleitende Schicht und die zweite als aktives Material, und die photoleitende Schicht transparente Elektrodenschicht in der angegebe- besteht aus Kadmiumsulfid oder Kadmiumselenid als nen Reihenfolge zusammengesetzt sind, wodurch aktives Material. Einfallendes Licht wird auf eine nach dem Aufstrahlen eines Lichtbildes auf den 30 der transparenten Elektroden projiziert, die an die Festkörper-Bildverstärker mit einer an dieses an- photoleitende Schicht grenzt, und dann wird das abgelegten bestimmten Spannung V ein Einheits- gegebene Licht auf der anderen transparenten Elekbereich der Elektrolumineszenzschicht durch eine trode beobachtet, die an die elektrolumineszierende Spannung RVZ(R₁+R+R₁) oder RVZ(R₂ + R Schicht grenzt. Ein solches konventionelles Gerät + R_h) angeregt wird, wenn der entsprechende 35 arbeitet nach dem folgenden Prinzip: Wenn eine Einheitsbereich der photoleitenden Schicht mit Spannung über den beiden transparenten Elektroden der Lichtintensität L₁ oder L., bestrahlt wird, d a - angelegt und einfallendes Licht auf die photoleitende durch gekennzeichnet, daß die Schicht Schicht projiziert wird, vermindert sich die Spannung mit negativem Widerstand (4) im wesentlichen aus über der photoleitenden Schicht in Übereinstimmung einer Thermistorschicht besteht, die fein verteiltes 40 mit der Abnahme des spezifischen Widerstands der Pulver mit einem positiven Temperaturkoeffizien- photoleitenden Schicht nach dem Projizieren von ten des Widerstands enthält. einfallendem Licht auf diese Schicht. Die Spannung

2. Festkörper-Bildverstärker nach Anspruch 1, über der elektrolumineszierenden Schicht erhöht sich dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht mit entsprechend, und daher wird das einfallende Licht negativem Widerstand (4) ein darin eingebettetes 45 verstärkt. Wenn das einfallende Licht aus einem Heizelement (22) zur Steuerung der Größe der Lichtbild besteht, kann ein verstärktes, dem einkritischen Spannung V_c enthält. fallenden Lichtbild entsprechendes Lichtbild beobachtet werden.

So ist aus der DT-OS 1914 912 ein Festkörper-

50 Bildverstärker bekanntgeworden, der eine optisch

durchsichtige Elektrode auf einer photoleitenden Schicht und daran anschließend eine Feldeffekt-Halb-

Gegenstand der Erfindung ist ein Festkörper-Bild- leiterschicht aufweist. In die darauffolgende Elektroverstärker aus einer Platte aus integrierten Schichten lumineszenzschicht sind Speiseelektroden eingelagert, mit einem transparenten Träger, einer ersten trans- 55 Aus der DT-OS 20 46 702 ist es ferner bekannt, parenten Elektrodenschicht, einer Elektrolumines- gegebenenfalls einen transparenten Träger und eine zenzschicht mit einem spezifischen elektrischen Wi- zweite transparente Elektrodenschicht vorzusehen,
dersland R, einer Schicht mit negativem Widerstand Bei derartigen Festkörper-Bildverstärkern ist es

mit einer Spannung-Strom-Kennlinie, die einen Um- ziemlich schwierig, den Kontrast des dunklen Feldes wandlungspunkt von einem niedrigen Widerstands- 60 in dem abgegebenen Lichtbild zu erhöhen. Eine Erzweig eines spezifischen Widerstands R₁ zu einem höhung der Intensität des einfallenden Lichts z. B. hohen Zweig eines spezifischen Widerstands R_h mit bewirkt eine Halobildung in dem hellen Feld in dem einer Erhöhung der Spannung bei einer kritischen abgegebenen Bild.

Spannung V_c zeigt, einer photoleitenden Schicht mit Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe bespezifischen elektrischen Widerständen A₁ und R₂ bei 65 steht darin, einen Festkörper-Bildverstärker zu schaf-Bestrahlen mit Licht der Intensität L₁ und L₂, worin fen, mit dem sich eine klare Bildinformation im L₁ oder L₂ niedriger oder höher ist als eine kritische Dunkelfeld des Lichtbildes ohne Hofbildung an sehr Intensität L_n die bewirkt, daß die Schicht mit nega- hellen Bildfeldern erhalten läßt.