DE2934387A1

DE2934387A1 - Verfahren zur elektrolytischen erzeugung loeschbarer bilder auf einem informationstraeger, sowie traeger zur durchfuehrung dieses verfahrens

Info

Publication number: DE2934387A1
Application number: DE19792934387
Authority: DE
Inventors: Paul Anizan
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-08-29
Filing date: 1979-08-22
Publication date: 1980-03-20
Also published as: JPS5532699A; FR2435100A1; SE7907169L; SE439273B; US4261799A; GB2029450A; CA1143001A; FR2435100B1; GB2029450B

Description

Verfahren zur elektrolytischen Erzeugung löschbarer Bilder auf einem Informationsträger, sowie Träger zur Durchführung dieses Verfahrens.

Die Erfindung betrifft ein insbesondere bei Kopiergeräten, bei Telekopiergeräten und Bildschirmen zur Darstellung von Bildern anwendbares Verfahren zur elektrolytischen Erzeugung löschbarer Bilder auf einem Informationsträger, sowie einen zur Durchführung dieses Verfahrens besonders geeigneten Träger.

Das grundsätzliche Prinzip zur Darstellung von Bildern durch Elektrolyse ist bekannt. Es besteht darin, daß ein fester handhabbarer Informationsträger, der als Speichermedium eine durch Elektrolyse zersetzbare Substanz (nachfolgend auch als "elektrolysierbare Substanz" bezeichnet) enthält, z.B. ein mit der Substanz beschichtetes Papier oder eine gerasterte, die Substanz enthaltende Bildtafel, Punkt für Punkt zwischen zwei Elektroden gebracht wird und dann an denjenigen Punkten, an denen eine Bildinformation erscheinen soll, ein Stromfluß zwischen den Elektroden ermöglicht wird. Die elektrolysierbare Substanz ist dabei so beschaffen, daß sie durch eine an der Kathode auftretende Reduktion oder eine an der Anode auftretende Oxidation, ggfs. in Verbindung mit weiteren Reaktionen, ihre Farbe ändert. Auf diese Weise wird das jeweils gewünschte Bild in das Speichermedium und damit in den Informationsträger "eingeschrieben". Sofern die angewandten Reaktionen reversibel sind, genügt es, die Richtung des Stromes umzukehren, um die punktweise erzeugten Farbänderungen zu beseitigen und somit auf den Anfangszustand zurückzugelangen. Das Bild wird dann gelöscht.

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Die Vorteile der elektrolytischen Erzeugung von Bildern umfassen die Möglichkeit, relativ niedrige Spannungen von unterhalb 10V verwenden zu können, sowie allgemein die Reversibilität der Vorgänge. Bei anderen Typen zur Erzeugung elektrischer Bilder wie z.B. bei dem xerographischen Verfahren, bei dem eine isolierende Oberfläche aufgeladen wird, werden Spannungen oberhalb von 1000 V benötigt, und bei dem Funken-Schreibverfahren sind Spannungen oberhalb 100 V erforderlich. Bei dem Verfahren mit thermischem Einschreiben kann zwar mit niedrigen Spannungen gearbeitet werden, aber die Gebiete des aufgeheizten und eingefärbten Papieres sind nicht mehr löschbar. Andererseits haben die üblichen Bildschirme wie z.B. solche von Kathodenstrahlröhren, für Laserstrahlen oder mit Flüssigkristallen, die Eigenart, daß ihr Bild gelöscht wird, sobald die elektrische Versorgung abgeschaltet wird. Hingegen bleibt ein durch ein elektrolytisches Verfahren erzeugtes Bild auch ohne elektrische Versorgung dauerhaft, was bei den im vorliegenden Fall infrage kommenden Anwendungsgebieten von besonderer Bedeutung ist.

Eine Gruppe der bekannten Verfahren zum elektrolytischen Einschreiben arbeitet mit Ionen, die aus dem Material der Anode stammen. So wird bei einem dieser Verfahren eine Anode aus Eisen oder Kupfer verwendet in Kombination mit einem den Informationsträger bildenden Einschreibpapier, welches ein gegenüber den anodisch freigesetzten Ionen chromogenes Mittel, wie z.B. ein Diäthyldithiocarbamat enthält. Ein anderes Verfahren besteht darin, eine Anode aus Silber zu verwenden zusammen mit einem Einschreibpapier, das ein Reduktionsmittel enthält. Dadurch werden die bei Stromfluß aus der Anode freigesetzten Silberionen reduziert und zur Bildung eines sichtbaren metallischen Bildes auf dem Einschreibpapier herangezogen. Bei diesem Verfahren muß das Einschreibpapier in einem feuchten Zustand verbleiben, was ein beträchtlicher Nachteil ist, und außerdem ist auch

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das Bild nicht löschbar. Um die Anwendung des Papieres im feuchten Zustand zu vermeiden, wurde in der FR-PS 2 289 946 vorgeschlagen, ein System mit einem festen Elektrolyten zu verwenden, aber das dadurch geschaffene Bild ist wiederum nicht löschbar.

Bei den vorangehend beschriebenen Verfahren wird eine Metallschicht in Form eines metallischen Überzuges gebildet, die dann den Kontrast erzeugt. Dabei muß eine beträchtliche elektrische Leistung aufgewandt werden. Das führt zu beträchtlichen elektrischen Strömen bei geringen Spannungen. Um ein Gramm-Ion an Materie zu behandeln, sind 96 500 Coulomb notwendig. Um eine Silberschicht mit einer Dicke von 1 μπι auf einem Blatt vom Format DIN A 4 unterzubringen, d.h. auf einer Fläche von 1/15 qm, sind somit 600 Coulomb erforderlich, was für eine Einschreibzeit von z.B. 1oo s eine Stromstärke von 6 A bedeutet. Dieser beträchtliche Aufwand vermindert einen Teil der Vorteile, die an sich bei den mit niedriger Spannung arbeitenden Geräten erzielbar sind. Das ist insbesondere bei der Miniaturisierung von Geräten nach diesen Verfahren nachteilig.

Um die erforderliche elektrische Leistung zu verringern, wurde bereits vorgeschlagen, dünnere metallische Schichten zu verwenden. So beschreibt die FR-OS 77 20 774 eine elektrolytische Zelle, die eine Silber-Verbindung in einer nicht wässerigen Lösung enthält. Sobald Strom fließt, schlägt sich eine Ablagerung von Silber auf der einen Elektrode, die als eine transparente Wand der Zelle ausgebildet ist, als dünne metallische Silberschicht nieder. Der dadurch gebildete Kontrast ist jedoch erst sichtbar nach einer Verstärkung der Einfärbung durch Interferenzen, was nur unter erschwerten Bedingungen möglich ist. Die Löschung des Bildes erfolgt durch die Auflösung des Silbers, indem die Polarität der Elektrode umgekehrt wird. Praktisch handelt

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es sich dabei um einen flüssigen Bildschirm, der sich bei der Anwendung für Telekopierer oder allgemein zur Erzeugung einer Papierkopie nicht eignet.

In der FR-OS 77 24 144 ist ein trockener, elektroempfindlicher Aufzeichnungsträger beschrieben, der aus einer leitenden

Folie besteht, die an ihrer leitenden Oberfläche mit einer elektroempf indlichen Schicht bedeckt ist. Diese enthält ein katalysierendes Material, das die Silber-Ionen reduzieren kann, und außerdem ein Bindemittel, in dem der Katalysator enthalten ist. In der Praxis ist das Papier mit TiO₂ in Form von Anatas bedeckt. Das Einschreiben erfolgt mit einer Silber-Anode, deren Metall zu Ag -Ionen oxydiert wird. Die Ag -Ionen werden dann in Verbindung mit dem beleuchteten TiO₂ in Ag umgewandelt, wodurch die Einfärbung entsteht. Die Elektrolyse dient lediglich dazu, die Ag -Ionen an den gewünschten Stellen in das Papier einzubringen. Die eigentliche Einfärbung durch Bildung von metallischem Silber wird durch einen fotochemischen Prozeß erreicht. Die durch dieses Verfahren geschaffenen Bilder sind vorübergehend löschbar, indem das Silber elektrolytisch zu Ag reoxidiert wird. Diese Wirkung ist jedoch nicht dauerhaft, da das TiO₂ die Ionen erneut reduziert und damit das ursprünglich erschienene Bild wieder hestellt. Außerdem kann die Silber-Anode im Laufe der Zeit mit den vorhandenen Anionen reagieren und sich auf diese Weise verunreinigen_/ was dem Stromfluß entgegenwirkt. Deshalb muß die Anode durch Umkehrung der Polarität wieder gereinigt werden, wodurch das Gerät wieder komplizierter wird. Ferner unterliegt die Anode nicht nur einer unvermeidlichen chemischen, sondern bedingt durch das ständige Reiben auf dem Papier auch einer beträchtlichen mechanischen Abnutzung. Zusätzlich ist zu erwähnen, daß die Anwendung von fotoempfindlichen Oxyden wie z.B. TiO₂ den Einfluß einer Lichtquelle

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mit einer starken ultravioletten Strahlung erfordert. Diese Tatsache macht das Verfahren komplizierter und langsam,r. Auch wird das Bild wieder abgeschwächt, wenn es der Umgebungs-Helligkeit ausgesetzt ist.

Es sei noch bemerkt, daß sich unter bestimmten Bedingungen mit relativ geringen Materialmengen auch ohne Verstärkung durch physikalische Verfahren,wie Interferenzen,oder chemische Verfahren, wie Photosensibilisierung durch Katalyse,ausreichende Kontraste erreichen lassen. Das ist insbesondere der Fall bei Silber, wenn sich dieses in Form sehr feiner Partikeln befindet, wie sie allgemein als Micellen bezeichnet werden. Diese Erscheinung ist näher beschrieben in dem Artikel "Reversible Photolysis of Ag Sorbed on Colloidal Metal Oxides" von A. Goetz und E.C.Y. Inn in "Reviews of Modem Physics", Band 20, Nummer 1, Januar 1948, Seiten 131-142. Bei den in diesem Artikel beschriebenen Versuchen wird ein weißes Pulver aus ZnO oder TiO₂ (als Anatas oder Rutil) mit Ag₂O vermischt und zu einer Fläche geformt. Selbst wenn das Ag₂O schwarz ist, erscheint diese Fläche weiß, da das Ag₂O nur in geringer Menge von ungefähr 1 Gew% vorhanden ist. Sobald einzelne Stellen dieser Fläche durch eine aktinische Lichtquelle beleuchtet werden, werden sie sehr schnell schwarz als Folge der Bildung von Silber-Micellen auf den Körnern des blanken Pulvers. Bei diesen Versuchen erfolgt die Umwandlung von Ag in Ag nicht durch Elektrolyse, sondern aufgrund der photochemischen Eigenschaften der verwendeten Oxyde wie z.B. ZnO oder TiO₂. Diese werden Redoxmittel, sobald sie belichtet werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches elektrolytisches Verfahren zur Bildung löschbarer Bilder auf einen festen Träger zur Verfügung zu stellen ,das die Nachteile der bekannten Verfahren nicht aufweist, indem es mit niedriger Arbeits-

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spannung von weniger als 10V und mit einem sehr geringen Aufwand an elektrischer Leistung sehr kontrastreiche Bilder liefert, die sich sowohl auf Papier als auch in Form eines Bildschirms speichern lassen und die bei Bedarf leicht wieder gelöscht werden können, und indem es zugleich die Verwendung einer sich nicht abnutzenden Elektrode ermöglicht, die aus einem Nicht-Edelmetall bestehen kann.

Die Aufgabe der Erfindung erstreckt sich weiterhin darauf, einen festen Träger zur Durchführung dieses Verfahrens zu schaffen, der elektrolytisch eingeschrieben werden kann und einen dauerhaften Speicher für die eingeschriebene Information ohne Energieverbrauch bildet, praktisch unempfindlich ist gegenüber der Umgebungshelligkeit, wahlweise elektrisch gelöscht und erneut beschrieben werden kann und sowohl als Papierblatt z. B. für einen TeIekopier-Empfanger als auch als Bildwiedergabeschirm anwendbar ist.

Diese Aufgabe löst die Erfindung durch die in den Verfahrensansprüchen bzw. den Vorrichtungsansprüchen gekennzeichneten Maßnahmen und Merkmale.

Die Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend in Ausführungsbeisüielen und anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine schematische Schnittzeichnung ei

nes als Schicht auf einem Träger-Grundmaterial, z.B. Papier ausgebildeten erfindungsgemäßen Trägers zusammen mit den Elektroden,

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Fig. 2 eine schematische Perspektivansicht ei

nes mit dem Träger gemäß "ig. 1 arbeitenden Geräts, das besonders gut in einem Telekopiersystems anwendbar ist, und

Fig. 3 eine schematische Schnittdarstellung

eines Wiedergabeelementes eines gemäß der Erfindung ausgebildeten Bildschirms.

Zur Veranschaulichung des Prinzips der Erfindung wird zunächst auf Fig. 1 Bezug genommen. Dort ist eine elektrolytische Schicht 1 gezeigt, die auf der Oberfläche einer Metallplatte 2 ruht. Die Metallplatte 2 dient dabei als Einschreib-Anode und ist an die Plus-Klemme einer Spannungsquelle 3 angeschlossen. Die Minus-Klemme 5 der Spannungsquelle 5 ist mit einer Kathode 4 verbunden, deren Spitze mit der Schicht 1 in Kontakt steht. Zweckmäßig ist, was in Fig. 1 nicht weiter dargestellt ist, die Schicht 1 auf ein Papierblatt als Träger-Grundmaterial aufgebracht.

Der Hauptbestandteil der Schicht 1 ist ein weißes, also optisch streuendes Pulver aus Metalloxyden, wie z.B. GeO₂, Al₂O₃ und/oder SiO₂, welche für normale Beleuchtungen keine photochemischen Eigenschaften haben. In der Schicht 1 ist weiterhin ein nicht photoempfindliches Silbersalz, wie Silbernitrat eingemischt, und außerdem kann sie noch einen Elektrolyten enthalten. Im allgemeinen ist der Elektrolyt wasserhaltig und hat einen vorbestimmten pH-Wert, z.B. kann er eine Natriumhydroxidlösung sein. Der Elektrolyt benetzt die Körner des Metalloxidpulvers,wird dadurch an deren Oberfläche stabil adsorbiert und gibt der Schicht 1 auch einen gewissen Zusammenhalt.

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Das Silbersalz wurde vorangehend nur als Beispiel erwähnt. Tatsächlich kann jedes Metallsalz oder jede andere Metallverbindung eingesetzt werden, vorausgesetzt, daß sie mit dem Metalloxidpulver kompatibel ist und insbesondere daß sie bei der Elektrolyse ein Metall in kolloidaler Form ergibt, welches sich gut an den Körnern des Metalloxidpulvers adsorbiert. Alle Metallsalze und anderen Metallverbindungen, welche diese Bedingung erfüllen, sind hier als "kathodisch reduzierbare Metallverbindungen" definiert.

Um einen Einschreibvorgang durchzuführen, wird die Schicht 1 mit der spitzen Kathode 4 abgetastet. Sobald an einer abgetasteten Stelle ein Einschreiben erfolgen soll, werden die Kathode und die Anode (Träger 2) gespeist, d.h. die Spannung der Spannungsquelle 3 wird durchgeschaltet. Da die Schicht 1 aufgrund der Anwesenheit des Elektrolyten leitend ist, fließt draufhin ein örtlich auf die Berührungsstelle der Kathode begrenzter Strom durch die Schicht hindurch, wodurch an dieser Stelle das Ag reduziert wird. Dabei wird ebenso wie bei den Versuchen in dem Artikel von A. Goetz und E.C.Y. Inn das Silber in Form kleiner Silber-Micellen abgeschieden, die auf der Oberfläche der Körner dos Metalloxidpulvers optische Absorptionspunkte bilden. Auf dies Weise wird jeder von der gespeisten Kathode berührte Punkt schwarz.

Alternativ kann beim Einschreiben auch so vorgegangen werden, daß die Kathode 4 und die Anode 2 ständig gespeist bleiben, aber die Kathode beim Abtasten etwas von der Schicht 1 abgehoben ist und nur an den Stellen, an denen ein Einschreiben erfolgen soll, zum Kontakt mit der Schicht 1 gebracht wird. Weiterhin besteht auch die Möglichkeit, eine flächige gerasterte Kathode zu verwenden, an deren einzelne Rasterpunkte individuell und selektiv eine Spannung angelegt werden kann. Wichtig ist beim Einschreib-

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Vorgang in jedem Fall nur, daß eine Elektrolyse nur an denjenigen Stellen der Schicht 1 durchgeführt wird, an denen eine Schwärzung erscheinen soll, während an allen übrigen Stellen der Schicht 1 keine Elektrolyse erfolgen darf.

Wenn die Richtung des Stromes zwischen den Elektroden umgekehrt wird, wird die vormalige Kathode 4 positiv und die vormalige Anode 2 zur Kathode. Sobald die vormalige Kathode 4 dann einen vorher geschwärzten Punkt berührt, entsteht an diesem Punkt eine Oxidation der Micellen, wodurch der ionisierte Zustand des Silbers, wieder hergestellt wird. Dies ergibt die Löschung der aufgezeichneten Information.

Der Zusatz eines flüssigen Elektrolyten, also einer ionierenden Flüssigkeit wie z.B. Wasser zur Schicht 1 erleichtert die Durchführung des Verfahrens, d.h. die Herstellung der Bilder. Die ionisierende Flüssigkeit wirkt als Lösungsmittel für das Silbersalz, und sie verbessert auch die Elektrolyse und die Bewegung der Ionen. Diese Flüssigkeit darf jedoch die Körner des Metalloxidpulvers und das ggfs. darauf abgeschiedene Metall nicht nennenswert auflösen. Im übrigen kann diese Flüssigkeit auch noch eine weitere Substanz enthalten, welche die kathodisch reduzierbare Metallverbindung in die zweckmäßigste Form bringt. So führt z.B. bei Silbersalzen der bereits erwähnte Gehalt der ionisierenden Flüssigkeit an Alkalien zur erwünschten Bildung von Ag₂O, bei Silbernitrat beispielsweise nach der folgenden Reaktion:

2 AgNO₂ + 2 NaOH ► Ag₂O + 2 NaNO₃

In diesem Sinne sollten umgekehrt störende Komponenten wie z.B. die Halogenide vermieden werden, denn diese würden nach der Reaktion

Ag₂O +2 NaCl *■ 2 AgCl + Na₂O

das erwünschte Ag₂O wieder entfernen.

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Der vorangehend erläuterte Zusatz von Wasser oder einer alkalischen Lösung bezieht sich auf die zugrundegelegte Verwendung von Silbersalzen. Bei anderen elektrolysierbaren Metallverbindungen kann ein anderer Zusatz zweckmäßig sein, d.h. generell müssen die ionisierende Flüssigkeit und die darin ggfs. gelöste weitere Substanz in Abhängigkeit von den Eigenschaften der elektrolysierbaren Metallverbindung ausgewählt werden.

Die Schicht 1 kann außerdem alle bekannten Papieradditive, insbesondere Äthyl-Cellulose, enthalten, die es ermöglichen, der Schicht einen gewissen Wassergehalt durch Absorption der Feuchtigkeit der Atmosphäre zu geben, ohne die Elektrolyse-Vorgänge zu verändern. Diese Additive können ebenso die Zubereitung der Schicht durch Beeinflussung der Viskosität usw. verbessern.

Was die Ausbildung der Elektroden betrifft, sei bemerkt, daß die zum Einschreiben dienende Elektrode stets die Kathode sein muß. Das in der vorangehend beschriebenen Reaktion gewonnene Ag₂O, das in einer nur sehr geringen Menge von z.B. etwa 1 Gew.% anwesend ist, wird durch die von der Kathode abgegebenen Elektronen nach der folgenden Reaktion

Ag +e * Ag°

zu einem kolloidalen, in Form von Micellen anfallenden Silber reduziert. Dadurch entsteht im Bereich der Kathode in der Schicht 1 eine starke Verfärbung, die auf die an dem Metalloxidpulver adsorbierten Micellen zurückzuführen ist, welche eine beträchtliche Änderung der Lichtstreuung bewirkt, und zwar selbst in einer sehr geringen Dicke von z.B. einigen Dutzend Angström. Dabei verbraucht sich die Kathode nicht durch chemische Vorgänge, so daß sie im Gegensatz zu den meisten bekannten Elektrolyse-Verfahren aus einem Nicht-Edelmetall, also aus einem billigen Metall bestehen kann. Insbesondere erfüllen bei der Kathode

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rostfreier Stahl, Molybdän, Wolfram, Eisen usw. vollkommen die gestellten Ansprüche. Selbstverständlich darf das Metall für die Kathode nicht weich sein, um eine Abnutzung durch ntt "hanisehen Abrieb beim Kontakt mit der Schicht 1 während des Einschreibens zu vermeiden, insbesondere dann, wenn die Kathode mit einer Spitze auf der Schicht reibt.

Sofern ein Löschvorgang notwendig ist, muß eine Anode als Lösch-Elektrode verwendet werden, um die zu der oben beschriebenen Reduktion entgegengesetze Oxidation des Silbers zu bewirken. Aus diesem Grunde darf die Lösch-Elektrode nicht angreifbar (oxidierbar) sein. Sie kann z.B. aus einem harten Edelmetall bestehen. Es sei bemerkt, daß das Löschen und das Einschreiben mit zwei separaten unterschiedlichen Elektroden, aber auch mit ein und der gleichen Elektrode bewirkt werden kann. Im letzten Fall muß dann zwangsläufig auch die zum Schreiben dienende Kathode nicht angreifbar ausgebildet sein.

Was die Gegenelektrode betrifft, die beim Einschreibvorgang als Anode wirkt, kann diese vier verschiedene Typen annehmen. Erstens kann sie in dem Trägermaterial für die Schicht 1 enthalten sein. Dieses ist häufig der Fall bei bestimmten Papiersorten, die mit leitenden Schichten versehen sind, im wesentlichen auf der Basis von Kohlenstoff oder Aluminium. Wenn das die Schicht 1 tragende Papier auf eine Trommel aufgewickelt wird, genügt es, diese Trommel mit Erde zu verbinden. Die beiden Elektroden - die Kathode und die Anode - können dann den gleichen Aufbau haben und aus einem nicht oxidierbaren Metall wie z.B. Platin bestehen, oder besser aus einem rostfreien Stahl. Als dritte Möglichkeit kann die Anode aus einer metallischen Oberfläche bestehen, auf der das die elektrolytische Schicht tragende Papier ruht,(wie das im Prinzip in Fig. 1 gezeigt ist). Diese metallische Oberfläche kann aus einem nicht rostenden Material

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gebildet oder mit einer sehr dünnen Schicht aus Edelmetall überzogen sein, sofern die elektrischen Eigenschaften des Papiers dieses zulassen. Schließlich kann die Anode aus einem gefritteten oder porösen Material bestehen, wie z.B. aus Glas oder Keramik, das mit einer wässerigen Flüssigkeit gefüllt ist, die als wirksame Anode dient und zugleich die Elektrolyse begünstigt.

In Fig. 2 ist ein Gerät mit einer Trommel dargestellt, das bei einem Telekopier-Empfanger verwendet werden kann. Auf die um eine Achse 7 drehbare Trommel 6 ist ein Papierblatt 8 herumgelegt. Dieses Papierblatt 8 ist bedeckt mit einer Schicht, die im wesentliches ein weißes Pulver enthält, welches unter normalen Beleuchtungsbedingungen nicht photoempfindlich ist, z.B. ein Pulver aus GeO₂. Dem Pulver ist noch Ag₂O hinzugefügt, das durch die Anwesenheit von Wasser elektrolytisch reduziert werden kann. Die Menge dieses Silberoxids ist relativ gering, z.B. . 1% Gewichtsanteil, und verändert deshalb die weiße Farbe des Pulvers nicht. Die Schicht kann zusätzlich auch noch Zusätze und Additive enthalten, wie sie vorangehend aufgeführt sind. Der Einschreibvorgang erfolgt mit einer bekannten Abtasteinrichtung, welche zwei Elektroden 9 und 10 enthält, die auf der Schicht gleiten. Die Anode 9 befindet sich dabei in einem Bereich des Papiers, der nicht beschrieben zu werden braucht, wie z.B. dem Randbereich, und ist nicht-angreifbar ausgebildet , z.B. mit Platin belegt. Die Kathode 10 tastet das Papierblatt 8 ab. Sie kann vollständig aus einem abriebfesten Leiter bestehen, z.B. aus Stahl.

Eine andere Anwendung der Erfindung veranschaulicht die Fig. 3, die einen Schnitt eines Bildwiedergabeschirmes zeigt. Dieser Schirm besitzt eine große Anzahl von individuellen "EIementar-Zellen", die jede einem Punkt des Bildes entsprechen.

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Jede Zelle ist dabei gebildet durch ein Loch 11, das durch eine Glasplatte 12 geführt und an seinen Enden durch zwei Glasplatten 13 und 14 verschlossen ist. Diese Platten 13 und 14 sind im Bereich des Loches 11 mit einem leitenden, nicht-angreifbaren Belag versehen, der aus Gold bestehen kann. Jeder Belag ist mit einem elektrischen Leiter 15 bzw. 16 verbunden. Der mit dem Leiter 15 verbundene Belag liegt auf der sichtbaren Seite und ist so dünn, daß er durchsichtig ist. Das Loch 11 ist mit einem Material ausgefüllt, dessen Zusammensetzung gleich derjenigen der Schicht 1 ist.

Im Ruhezustand erscheint das Loch 11 weiß. Wenn ein Strom an die Leiter 15 und 16 angelegt wird, indem der Leiter 15 mit dem Minuspol und der Leiter 16 mit dem Pluspol verbunden wird, färbt sich die Oberfläche des im Loch befindlichen Materials, die in Kontakt mit dem mit dem Leiter 15 verbundenen Belag steht, schwarz, so daß auch das Loch 11 schwarz erscheint. Durch entsprechende Auswahl und Ansteuerung der einzelnen Versorgungsleitungen für die einzelnen Zellen des Schirmes ergibt sich auf diese Weise ein durch schwarze Punkte gebildetes Bild. Wenn die Polarität der Spannungen an den Leitern 15 und 16 vertauscht wird, wird die Oberfläche des Materials, die in Kontakt mit dem,mit dem Leiter 15 verbundenen Belag steht, wieder weiß, während sich dessen gegenüberliegende Oberfläche, die in Kontakt mit dem mit dem Leiter 16 verbundenen Belag steht, schwärzt. Letzteres ist jedoch nicht von Bedeutung, da diese gegenüberliegende Oberfläche durch die Dicke der Zelle hindurch nicht sichtbar ist. Somit ist also die eingeschriebene Information wieder gelöscht.

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Abschließend sei noch bemerkt, daß bisher der Fall betrachtet wurde, daß die Bilder in Form schwarzer Punkte auf einem weißen Hintergrund erscheinen. Es kann jedoch auch das Pulver durch eine Substanz eingefärbt werden, die sich mit der Zusammensetzung des Pulvers verträgt und die beschriebene Wirkungsweise bei der Elektrolyse und der Rückoxidation nicht stört. Dadurch ist es möglich, schwarze Bilder auf einem bunten Hintergrund zu erzeugen. Weiterhin ergeben sich weiße Bilder, wenn die beschriebenen Zustände, nämlich der Ruhezustand ohne angelegte Spannung und der Arbeitszustand mit angelegter Spannung, vertauscht werden.

KRE/wa

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Claims

EIKENBERG & BRÜMMERSTEDT

PATENTANWÄLTE IN HANNOVER

Paul Anizan

Yvon Bessonnat

Marie-Therese Riou 275/25

Patentansprüche

Verfahren zur elektrolytischen Erzeugung löschbarer Bilder auf einem Informationsträger, der als Speichermedium eine kathodisch unter Bildung eines optisch absorbierenden Metallniederschlags reduzierbare Metallverbindung enthält, mit der Anode leitend verbunden ist und mit der Kathode abgetastet wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Speichermedium ein optisch streuendes Pulver im Gemisch mit einer geringen Menge der kathodisch reduzierbaren Metallverbindung verwendet und durch kathodische Reduktion das Metall aus der Metallverbindung in Form von Micellen auf der Oberfläche des optisch streuenden Pulvers niedergeschlagen wird.
2. Informationsträger zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, enthaltend ein schichtförmig angeordnetes Speichermedium mit einer kathodisch reduzierbaren Metallverbindung, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptbestandteil des Speichermediums ein optisch streuendes Pulver ist, dem eine geringe Menge von bis zu 5 oder 10 Gew.%, vorzugsweise etwa 1 Gew.% an der kathodisch reduzierbaren Metallverbindung zugesetzt ist.
3. Informationsträger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das optisch streuende Pulver ein solches ist, welches keine photoempfindlichen Eigenschaften bei Beleuchtung mit natürlicher oder künstlicher Strahlung aufweist.

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ORIGINAL INSPECTED
4. Informationsträger nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das optisch streuende Pulver weiß ist.
5. Informationsträger nach einem der Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, daß das optisch streuende Pulver aus einem Metalloxid besteht, vorzugsweise aus GeO₂, Al₂O₃ und/oder SiO₂.
6. Informationsträger nach einem der Ansprüche 2-5, dadurch gekennzeichnet, daß die kathodisch reduzierbare Metallverbindung eine nicht lichtempfindliche Silberverbindung ist.
7. Informationsträger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Silberverbindung aus dem Oxid Ag₂O besteht.
8. Informationsträger nach einem der Ansprüche 2 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Speichermedium zusätzlich einen Elektrolyten enthält.
9. Informationsträger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt eine wässerige ggfs. alkalische Lösung ist.
10. Verfahren zur Herstellung eines Informationsträgers nach einem der Ansprüche 2-9, dadurch gekennzeichnet, daß das optisch streuende Pulver gemischt wird mit einer geringen Menge einer löslichen Metallverbindung (wie z.B. AgNO₃) in Gegenwart von Wasser und einer weiteren Substanz (wie z.B. Alkalihydroxid), welche die lösliche Metallverbindung in situ in die gewünschte kathodisch reduzierbare Metallverbindung (wie z.B. Ag₂O) umwandelt.

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