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L'invention concerne un ?cran d'image, appela intensi-
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ficateur d'image substance solide, comportant des éléments conjugués, respectivE' f1.:;nt, d'une substance électroluminescente et d'une ma tiare sC'fii-conc1uctrice - appeler: n1:'1.r la suite matière photosensible - (lont ]. , Jf1lpf,clance s2Wc:Lf:i.csue peut être influencée 'de manière réversible oar un rayonnement, et muni en outre de deux électrodes pour aonliquer une tension lectrioue il des élé- ments conjugues Pl()1.t'5s en série, électrodes dont l'une est conju- guée avec les éléments à substance photosensible et l'autre avec les éléments à :u.li;;t-crr.ce (loc t..J''' l"ll.I'ri nr;f\C(t1 te.
Un tel écran d'image permet de renforcer et/ou de rendra r oc.rcent;:i.l7.eu.ne image de rayon- nement nrimnlre, '11'OjCt(0 fui1 1 os 7 "lnf-,s ohntosensibles, par le fait que les variations d'Impédance df;* In li1!ll;10rt photosensible,
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provoquées par le rayonnement primaire, commandent localement la tension électrioue appliquée à la matière électroluminescente, et, de ce fait, l'électro-luminescence de cette matière.
Il existe un intensificateur d'image à substance solide, dans lequel les éléments photosensibles et les éléments électroluminescents forment chacun une couche séparée. La con- jugaison par éléments de ces couches est obtenue en disposant les deux couches, au besoin avec interposition d'une couche intermédiaire masquant la lumière électroluminescente, l'une derrière l'autre dans la direction de l'épaisseur de l'écran et en constituant les électrodes par des surfaces conductrices transmet- tant le rayonnement, par exemple de l'oxyde d'étain, de part et d'autre de l'ensemble des couches. On a constaté qu'une telle forme de construction ne convient guère au traitement de rayonnement. visible.
Etant donné que les substances photosensibles usuelles, par exemple le sulfure de cadmium, ont un grand coefficient d'absorp- tion pour la plus grande partie de la partie visible du spectre, dans un tel cas, l'épaisseur de la couche photosensible ne doit pas dépasser quelques dizaines de microns, car, faute de cette précau- tion, le rayonnement à traiter ne peut traverser cette couche.
Toutefois, par suite d'une aussi faible épaisseur de la couche photosensible, le rapport de l'impédance électrique d'un élément photosensible non irradié, à celle de l'élément électroluminescent conjugué, rapport qui doit être grand pour permettre une bonne com- mande de 1' électroluminescence, acquiert une basse valeur défavorable L'impédance obscure d'un élément photosensible est déterminée par la résistance obscure spécifique de la substance photosen- sible et par la géométrie de l'élément. Cette dernière est dé- terminante non seulement pour la résistance obscure, mais égale- ment pour la capacité de l'élément, qui est notable lorsque l'écran d'image est alimenté en courant alternatif.
Par suite de la faible épaisseur mentionnée de la couche photosensible, la capacité de la couche est élevée et la résistance obscure est basse, compa-
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rativement à. celle de la couche électroluminescente de 25 à 100 microns d'épaisseur.
L'invention fournit une disposition permettant d'ob- tenir une valeur favorable du rapport d'impédances mentionné ci-dessus, sans qu'il soit porté atteinte à la sensibilité des éléments photosensibles pour un rayonnement primaire, qui est fortement absorbé par la substance photosensible. Cette disposition conforme à l'invention, permet en outre d'utiliser une substance photosensible à résistance obscure assez basse.
L'écran d'image conforme à l'invention, présente la particularité que les projections des deux électrodes sur un plan parallèle à l'écran d'image forment des gabarits interlignés de lignes ou de traits, qui ne se coupent pas.
Dans une forme de réalisation simple de l'écran d'image conforme à l'invention, comme dans l'intensificateur d'image à substance solide tel que décrit ci-dessus, la substance photosensible et la substance électroluminescente sont incorporées dans des couches fermées séparées, disposées l'une derrière l'autre dans la direction de l'épaisseur de l'écran, tandis qu'en outre l'épaisseur de la couche photosensible est plus petite que celle de la .couche électroluminescente, et la distance de bord à bord de parties voi- sines des deux électrodes est, en projection, plus grande que l'épais- seur de la couche photosensible, majorée de l'épaisseur' de la couche électroluminescente.
Dans une autre forme de réalisation, l'écran d'image est constitué par des trajets localement parallèles, pratiquement situés dans un même plan, qui comportent, à tour de rôle, la substance photosensible et la substance électroluminescente, alors que les trajets photosensibles et les trajets électrolumines- cents comportent chacun l'une des électrodes qui ne se coupent pas en projection. Par l'emploi d'éléments d'électrodes auxiliaires, qui constituent chaque fois une liaison conductrice entre, au moins une partie du bord d'un trajet photosensible et une partie de la sur- face, non garnie d'une électrode, d'un trajet électroluminescent
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voisin, on peut obtenir qu'une partie d'un trajet photosensible soit conjuguée électriquement avec une partie d'un ou de deux trajets électroluminescents voisins.
Les éléments d'électrodes auxiliaires peuvent être constitués, conformément à l'invention, par des plages isolées entre elles d'une matière bonne conductrice telle que l'oxyde d'étain. En vue de la définition d'image, ces plages doivent avoir, dans la direction des trajets, une dimension qui n'est pas plus grande que celle perpendiculaire à ces trajets.
Suivant l'invention, dans une autre forme de réalisation, les éléments d'électrodes auxiliaires sont constitués par une matière à conduction électrique augmentant avec la tension' appliquée, par exemple du sulfure de cadmium conducteur avec un liant, électrodes auxiliaires qui se forment dans des trajets s'étendant dans la direction des trajets de la substance électro- luminescente et de la substance photosensible.
Suivant l'invention, l'épaisseur des éléments photo- sensibles est, de préférence, au maximum de 50 microns, en .particulier au maximum de 10 à 20 microns.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera- bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de l'invention.
La fig. 1 est une vue en élévation schématique d'un premier exemple de réalisation, dans lequel diverses couches successives sont partiellement supprimées.
La fig. 2 représente schématiquement une partie d'une coupe verticale de l'écran d'image représenté sur la fig. 1. -
La fig. 3 représente, en élévation, la partie centrale d'un second exemple de réalisation, dans lequel diverses couches sont partiellement supprimées.
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La fig. , est une partie d'une eoulJ,Ô; r,,iv2c (le l'écran d'image représenté sur la fig. 3.
La fig. 5 représente une partie d'une
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rnurie transversale de l'écran, d'ira< i;e conforme à l' inven tion,
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constituant une variante de la forme de réalisation représentée sur les fig. 3 et 4.
La fig. 6 représente schematiquement une partie- de la coupe transversale d'une autre forme de réalisa.tion encore de l'invention.
La fig. 7 est une partie de la coupe transversale d'un autre exemple de réalisation.
Sur les figures, les divers détails ne sont pas représentés à l'échelle; les dimensions intéressantes sont men- tionnées, pour la plupart, dans le mémoire. En particulier, des couches ou des bandes, dont l'épaisseur est faible par rapport à celle des autres couches, sont représentées exagérées, afin de rendre le dessin plus clair.
Dans l'écran d'image représenté sur les fige 1 et 2, on a appliqué sur un support transparent 1 constitué par une plaque de verre, une électrode 2 en forme de peigne, constituée par une couche transparente d'oxyde d'étain conducteur. L'électrode 2 comporte des dents 3, qui sont parallèles au côté inférieur de la plaque de verre 1. Ces dents ont la distance d'axe en axe d'environ 1 mm et chacune une largeur d'environ 100 raierons. Elles sont recouvertes d'une couche ., comportant une substance électro- luminescente, éventuellement additionnée d'un liant, tel que l'urée- formaldéhyde. La substance électroluminescente peut être par exemple, du sulfure de zinc, activé à l'aide de cuivre et d'alu- minium.
L'épaisseur b (voir la fig. 2) de la couche 4 est d'environ 100 nierons.
Sur la couche 4 est appliquée une mince couche inter- médiaire opaque 5 à grande résistance dans le sens de son plan, couche intermédiaire qui peut être constituée, par exemple, par' du vernis noir. Sur la couche intermédiaire 5 est appliquée une couche photosensible 6, qui a une épaisseur a d'environ 10 microns et qui est essentiellement par une substance, dont l'impédance spécifique peut être modifiée d'une manière réversible par irra- diation. La couche 6 pentêtre constituée, par exemple, par du
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sulfure de cadmium, activé à l'aide de cuivre et de gallium.
La couche 6 peut être obtenue par application par vaporisation de la substance photosensible dans le vide ; ce cas, il est préférable d'inverser l'ordre de succession des couches 4,5et 6 par rapport au support transparent.
Sur la couche photosensible 6 est appliquée une seconde électrode 7 en forme de peigne, dont les dents 8, sont parallèles aux dents 3 de l'électrode 2 et sont disposées, au milieu, au-dessus de l'écartement entré ces dents. Les projections des électrodes 2 et 3 sur un plan parallèle à l'écran d'image. ne se coupent pas et sont interlignées. L'électrode 7 peut consister, tout comme l'élec- trode 2, en une couche extrêmement mince d'oxyde d'étain; on peut également utiliser une couche métallique déposée par vaporisation, suivant un gabarit déterminé. La largeur des dents 8 est, tout comme celle des dents 3, d'environ 100 microns.
Dans l'exemple décrit, l'écartement c (fig. 2 ) des bords en regard des dents projetées sur un plan parallèle à l'écran d'image des électrodes 2 et 7, est d'environ 400 microns.
Suivant l'invention, cette distance est plus grande que somme des épaisseurs de la couche photosensible 6 et de la couche .électroluminescente 4, pomme (=a+b), qui, dans ce cas, est légèrement plus grande que 100 microns.
Le fonctionnement de l'écran d'image représenté sur les fig. 1 et 2 peut se résumer de la manière suivante.
Lorsqu'on applique une tension électrique, de préférence une-tension alternative,, à l'écran d'image, à l'aide des fil's d'alimentation 9 et 10 reliés aux électrodes 2 et 7, l'in- tensité de champ électrique dans la couche électroluminescente 4, dépendra localement de l'impédance locale de la couche photosensible placée au-dessus.
En effet, dans le cas d'une impédance très élevée de cette couche 4, le champ y passe pratiquement suivant une ligne droite d'une dent 3 vers une dent 8, tandis que lorsque l'impédance de la couche photosensible est localcment basse, par exemple sous l'effet d'une irradiation provenant, sur la fig. 2, du haut, la
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plus grande partie de la tension parvient perpendiculairement à la couche électroluminescente. Une image de rayonnement primaire, formée sur la couche photosensible 4, provoque donc la formation d'une image électroluminescente correspondante dans la couche 4, qui peut rayonner sa lumière à travers le support transparent 1.
Comme la couche photosensible est très mince et que la. distance ç est plus grande que l'épaisseur b de la couche électroluminescente 4, il existe une grande différence entre l'intensité de champ électrique dans la couche électroluminescente lorsque la couche photosensible est non conductrice et lorsqu'elle est rendue conductrice sous l'effet d'une irradiation. Etant donné que la couche,$ est très mince, on peut utiliser dans cette couche une substance photosensible à résistance obscure assez basse, et l'écran d'image réagit également sur un rayonnement, pour lequel la substance photosensible a un grand coefficient d'absorp- tion.
... Dans le cas de l'écran d'image illustré aux fig. 3 et 4, on a appliqué sur un support 30, constitué par une plaque de verre, localement des trajets parallèles, latéralement adja- cents 31 et 32, d'une largeur d'environ 0,5 mm, qui comportent respectivement une substance photosensible, par exemple du sulfure de cadmium activé et une substance électroluminescente, par exemple du sulfure de zinc activé.
Les trajets constituent des spirales géométriques concentriques et comportent, l'un la substance photo- sensible et l'autre la substance électroluminescente. Au milieu, sous chaque bande 31, se trouve, sur le support 30, une électrode 33 en forme de spirale, bonne conductrice de l'électricité, qui a une largeur de 50 à 100 microns, si possible plus étroite encore, et cui est constituée par une couche d'oxyde d'étain ou de métal.
Les trajets 32 avec substance électroluminescente, sont garnis, du côté opposé au support 30, d'une électrode transparente 34, bonne conductrice de l'électricité, dont la largeur est légèrement inférieure à celle du trajet correspondant 32. Les projections des électroder. 33 et 34 sur un plan parallèle l'écran
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d'image sont interlignées. Les diverses électrodes 34 sont intercon- nectées à l'extrémité non représentée des spirales, et il en est de même pour les parties d'électrode 33.
Sous chaque moitié d'un trajet 32 à substance élec- troluminescente, se trouve un trajet 35, également en forme de spirale, qui se raccorde du côté extérieur au bord de la couche photosensible 31, se trouvant à côté du trajet électroluminescent en cause. Les trajets 35, qui tous deux, amenés sous un même trajet électroluminescent, sont séparés par un petit intervalle 36, sont constitués par une matière dont la conduction électrique est variable avec la tension, en ce sens qu'elle augmente à tension croissante. Ces trajets peuvent consister par exemple en du sulfure de cadmium conducteur additionné d'un lient tel que la résine époxy et ont une épaisseur d'environ 50 microns.
Lorsqu'une tension électrique est appliquée aux électro- des 33 et 34, la tension entre un trajet 35 et l'électrode 34 appliquée sur la face opposée du trajet électroluminescent 32 en cause, sera localement déterminée par l'impédance locale de la couche photosensible 31, à laquelle se raccorde le trajet 35. Cette impédance peut être influencée par un rayonnement, (rayonnement primaire) auquel la couche photosensible du trajet 31 est sensible.
Un tel rayonnement peut être projeté, à travers le support transpa- rent 30, sur la surface tournée vers le support des trajets photo- sensibles 31 et, dans un tel cas, le coefficient d'absorption de la couche photosensible pour ce rayonnement n'est pas de très grande importance. Lorsqu'on laisse tomber le rayonnement primaire, sur la fig. 4, du haut sur l'écran, de sorte que ce rayonnement touche la surface des trajets 31 opposée à 1'électrode 33, il suffit, pour assurer un effet notable perceptible, que l'épaisseur d'un trajet 31 soit suffisamment petite pour qu'elle puisse être traversée par le rayonnement primaire.
Aussi, de préférence, l'épaisseur des trajets 31 n'est-elle pas choisie supérieure à 50 microns, tandis que, suivant le mode d'application des couches 31, une .
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épaisseur de 5 à 10 microns (application par vaporisation) ou bien de 10 à 20 microns (application par projection) sont très favorables. L'épaisseur destrajets 32 avec la substance électro- luminescente est d'environ 100 microns. Les trajets 32 et 35 peuvent être appliqués, par exemple, au silk-screen ou écran de soie.
Dans la forme de réalisation illustrée 'La. l'aide des figs. 3 et 4, les trajets 31 et 32 et donc également les électrodes 34 et 33, ainsi que les trajets d'électrodes auxiliaires 35 constituent des spirales concentriques. Il va de soi que les trajets, donc aussi les électrodes et les trajets auxiliaires, se- ront comme dans l'écran des figs. 1 et 2, rectilignes. Cependant, il n'est pas nécessaire que les trajets forment des lignes droites, ils peuvent également suivre une ligne ondulée ou une ligne en' zigzag. Un point essentiel est que les trajets suivent des lignes qui ne comportent pas de points d'intersection. Il en est de même pour chacun des exemples suivants.
C'est la raison pour laquel les figures ne représentent qu'une partie de la section trans- versale perpendiculaire à la direction locale des électrodes auxquelles il y a lieu d'appliquer la. tension-
La fig. 5 représente une partie d'un couple d'un @ exemple de réalisation oui diffère de l'écran d'image illustré par les figs. 3 et 4, principalement par l'emplacement de l'électrode conductrice de tension sur les trajets électroluminescents. Cette électrode, indiquée par 54 sur la fig. 5 est, tout comme l'électrode 53 pour les trajets photosensibles, appliquée directement'sur le support transparent 50, qui peut être constitué par une matière synthétique transparente.
La couche photosensible et la substance électroluminescente sont appliquées sur des trajets localement parallèles 51, respectivement 52.Pans cotte forme de réalisation Salement, les éléments d'électrodes auxiliaires, indiqués par 55, sont, du côté où se trouvent les électrodes 53, en contact avec les trajet? photosensibles 51 et forment une Interconnexion avec le
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trajets électroluminescents 52 du côté opposé à l'électrode 54.
Les éléments d'électrodes auxiliaires peuvent être analogues à ceux expliqués à l'aide des fig. 3 et 4, c'est-à-dire être constitués par des bandes d'une substance sensible à la tension, s'étendant dans la direction longitudinale des trajets 51 et 52.
Les éléments d'électrodes auxiliaire peuvent également être formés par des plages 55, bonnes conductrices de l'électricité et isolées entre elles, par exemple de métal ou d'oxyde métal- lique conducteur. En vue de la définition d'image, les éléments ne doivent cependant pas se prolonger dans la direction des trajets 51 et 52 et donc des électrodes 54 et 53, comme c'était'le cas lors de l'application d'une substance conductrice sensible à la tension.
Aussi, de préférence, la dimension des plages d'électrodes auxiliai- res 55 bonnes conductrices de l'électricité et isolées entre elles ne doit pas être plus grande dans la direction des trajets 51 et 52 que dans la direction perpendiculaire à cette direction. Les pièges oeuvent, par exemple, affecter, dans une projection sur un plan parallèle à l'écran d'image, une forme carrée.
La fig. 6 représente schématiquement une partie d'une coupe transversale d'un écran d'image conforme à l'invention, dans lequel, tout comme dans les exemples de réalisation précédents, l'écran est constitué par des trajets localement parallèles, qui comportent alternativement la substance photosensible et la substance luminescente. L'électrode ajoutée à la substance électroluminescents est constituée par un système de minces fils métallioues parallèles 64, qui sont entourés d'une , :aine 62, d'environ 100 microns d'épais- seur, d'une substance électroluminescente.
Entre les fils ainsi re- vêtus, et reposant sur un support transparent 60, est chaque fois appliqué un trajet photosensible 61, d'une largeur d'environ 600 microns et d'une épaisseur d'environ 20 micron:=, trajet qui se raccorde à une enveloppe électroluminescente 62.
Du côtf opposé au support 60, on a appliqué sur chaque trajet photosensible 61, au milieu de celui-ci, une électrode 63 d'une largeur d'environ 50 à 100 microns. Le bord de chaque
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trajet ohotosensibgleet une partie de la périphérie de la gaine électroluminescente 62 qui s'y raccorde comportent du côté de l'électrode 63, une série d'éléments d'électrodes auxiliaires 65.
Ces électrodes auxiliaire meuvent être constituées par. de la substanc sensiple à la tension et, dans ce cas,. se prolonger dans la direction longitudinale des trajets .61. Elles peuvent également être constituées par des surfaces bonnes conductrices de l'électri- cité dont un certain nonbrej. isolées entre elles, se trouvent l'une derrière l'autre dans la direction des trajets 61, tandis que la dimension de chaque élément n'est pas plus grande dans cette direction que dans la direction perpendiculaire aux dits trajets.
Enfin, la fig. 7 représente schématiquement une partie d'une coupe transversale d'un exemple de réalisation dans lequel la conduction dans les trajets photosensibles s'effectue dans la direction de l'épaisseur de ces trajets. Afin 'obtenir une va- leur favorable du rapport de l'impédance des parties conjuguées des trajets photosensibles et des trajets électroluminescents, on a prvu des éléments d'électrodes auxiliaires, dont chacun est conjugue avec une surface de substance électroluminescente plus grande que la surface en contact de la substance photosensible.
Sur un support transparent 70, sont appliques alternativement @ des trajets 71, 72 comportant respectivement la substance photo-
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sensible et la substance 81ectrolUTIinescente. L'épaisseur des trajet-- 71 est petite, par exemple de 10 à 20 nierons, de sorte que ceux-ci peuvent être traversés par le rayonnement nrimaire à traiter.
L'épaisseur des trajets électroluminescents 72 est d'environ 100 microns. Sur lestrajets 71, respectivement 72, sont appliquées des électrodes73, respectivement 74, à mettre sous tension. Sous chaque.- trajet photosensible 71 de largeur r et d'épaisseur f, se trouve, sur le support 70, un élémentd'électrode auxiliaire 75,
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qui s'étende de chaaue c8t de cet (l(!1lent, sur une largeur R sous les trajets 111octr(llMincscent::. voisins 7?., d'épaispeur e, Les . tlf.[1el1ts d'électrodes [111x1JtJi,I'("S 75 meuvent etrcj formés oar de
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minces bandes de substance conductrice sensible à la tension; et s'étendant dans la direction des trajets 71 et 72;
ils peuvent également être constitues par des plages plus ou moins carrées, si possible transparentes, de métal ou d'un oxyde métallique con- ducteur. L'effet visé par l'invention est obtenu lorsque la largeur b satisfait à la relation Ef.r/fl 2Ee.p/e, expression dans laquelle Ef et Ee sont les constantes diélectriques de la matière d'un trajet photosensible 71, respectivement d'un trajet électroluminescent 72.