Brevet FR2001209A1 — publié le 19690926

la présente' invention concerne un dispositif photoélectrique et un procédé de fabrication de ce drr vier et elle eàt plus particulièrement relative à un procédé do fabrication d'un dispositif photoélectrique comportant un stratifié composite de couches photoconductrices 5 comprenant les mêmes laitières photoconductrices pulvérulentes ou des matières différentes, et un dispositif comportant un cadre d'espacement o On a constaté de manière générale que lors de la formation d'une couche photoconductrice par thermodurcissement, après mélange 10 d'une matière photoconductrice dans un liant, la sensibilité de la matière photoconductrice diminue remarquablement si elle est soumise plus d'une fois à un traitement thermique» Lorsqu'un stratifié composite de couches photoconductrices doit conserver une sensibilité élevée, il doit être durci,par un traitement thermique unique. Cepen-15 dant, lorsque deux couches photoconductrices doivent être formées, il a été alors nécessaire de former et de durcir thermiquement une premier couche puis de former et de durcir thermiquement 1' a.utre couche sur la précédente, si bien que la couche formée en premier lieu est soumise inévitablement à un double traitement thermique et que sa sensibilité 20-diminue. la présente invention vise à former deux couches photoconduc-^ trices ou davantage uniquement au moyen d'un seul traitement.xhermique, sans entraîner une altération appréciable .de la sensibilité» On décrira ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, 25 diverses formes d'exécution, de la présente invention en référence au dessin annexé sur lequel : - la figure 1 est une vue en coupe verticale d'un convertisseur d'image à l1état solide constituant un exemple de dispositif photoélectrique. 30 - la figure 2 est une vue en perspective schématique d'une forme d'exécution d'un organe d'espacement utilisé dans la mise en oeuvre de l'invention0 - la figure 5 est une vue en coupe verticale d'une autre forme d'exécution d'un convertisseur d'image à l'état solide suivant 55 l'invention» La figure 1 représente un exemple d'un convertisseur d'image à l'état solide fabriqué suivant l'invention» Ce convertisseur d'image comprend une électrode poreuse 1, une première couche phet ocon-ductrice-21, une seconde couche photoccnductrice 22, une • Î6AD OMGINÂL |fc — ? 90 rH209 69 02080 couche intermédiaire 3 pour empêcher une réaction optique, une couche électroluminescente 4, et' une"électrode transparente 5 recouvrant un support'6 on verre transparent. L'électrode 5 est réalisée en oxyde stannique ou en un corps similaire et elle revêt le support 6» La couche 5 électroluminescente 4, ayant une épaisseur d'environ 50^ est constituée par une poudre de phosphore' électroluminescent liée par un liant tel qu'une résine époxy, cette couche étant disposée et durcie sur l'électrode 5. La couche intermédiaire'3 est constituée soit par une couche réfléchissant fortement la lumière, ayant une épaisseur d'envi-10 ron 10 à 20^, formée à partir d'une poudre à fort pouvoir de réflexion, tell que le titanate de barium EaTiO^, mélangée avec un liant similaire, soit par une couche opaque ayant une épaisseur d'environ 5^ , formée d'une poudre totalement ou partiellement opaque mélangée avec un liant similaire» La couche intermédiaire 3, constituée par l'une des deux 15 couches précitée , est disposée sur la couche 4 après quoi on la durcit et on la fait adhérer à la couche 4. Sur cette structure est disposé un stratifié photoconducteur composite 20 comprenant la première couche photoconductrice 21 ayant une épaisseur d'environ 50 à 80 £i. , sur laquelle-est prévue l'électrode poreuse 1, telle - qu'une'électrode en 20 forme de grille constituée par des fils métalliques parallèles ayant un diamètre d'environ 1G^tt et disposés à des intervalles d'environ 200 à 600, et la seconde couche photoconductrice 22 ayant une épaisseur d*1 environ 100 à 400 microns» Lorsqu'une tension est appliquée entre les électrodes 1 et 25 5 et qu'une image de lumière, de rayons X ou d'un rayonnement similaire est projeté sur le stratifié 20, la résistance et par conséquent le courant à travers la couche 4 varie et on obtient une image de sortie lisible amplifiée et plus lumineuse» On décrira maintenant d'une manière plus détaillée, en se 30 référant principalement à la figure 3, une forme d'exécution de l'invention dans le cas de la fabrication d'un convertisseur d'image à l'état solide. Une électrode 5 en verre Nesa, uns couche électroluminescente 4 et une couche intermédiaire 3, telle qu'une couche opaque, empêchant 35 toute.réaction optique, sont formées sur un support en verre transparent 6 par le procédé classique» Dans ce cas l'électrode 5 en verre Nesa n'est pas formée sur la totalité de la surface de la plaque support 6 mais elle laisse autour d'elle un espace vide, ainsi qu'il est-illustré sur la figure 3, pour éviter d'être en contact avec un 1 ! BAD ORIGINAL 69 02080 3 2001209 mince fil métallique 11 qui doit être enroulé au cours de l'étape suivanteo On forme ensuite une seconde couche photoconductrice 22 relativement épaisse, d'épaisseur d'environ 100 à 400^, en utilisant un ensemble de cadres 7, 7* formant organe d'espacement (figure 2) 5 pour former une couche uniforme„ L'utilisation des cadres d'espacement empêche.la fuite de la matière photoconductrice en suspension et elle permet la fabrication d'une couche photoconductrice uniforme» l'ensemble précité comprend une paire de cadre 7 et 7' liée l'un à l'autre au moyen d'un adhésif ou d'une manière similaire, afin de pouvoir être 10 séparés l'un de l'autre,, l'épaisseur A du cadre d'espacement 7 est choisie de manière à être égale ou un peu inférieure à l'épaisseur de la seconde couche photoconductrice 22. Pour former une couche photoconductrice uniforme épaisse, ayant une épaisseur d'environ Î00 à 40C^u, par tin processus unique, on mélange 'une matière photoconductrice avec 15 un liant thermodurcissable tel qu'une résine époxy, et on ajoute un solvant volatil pour dissoudre le liant, tel que l'acétone-alcool, afin de former tua mélange en suspension fluide„ Puisque la discrimination de l'épaisseur de la couche photoconductrice qui doit être obtenue devient difficile par' suite de l'addition du solvant, on utilise 20 . l'organe d'espacement constitué par la paire de cadres adhérant l'un à l'autre, ainsi qu'il est illustré sur la figure 2, pour déterminer aisément et d'une manière précise l'épaisseur de la couche» l'ensemble des cadres 7 et 7' est fixé sur la couche 3 au moyen d'un adhésif» Après avoir versé le mélange de la seconde matière photoconductrice 25 dans les cadres, on enlève la matière excédentaire se trouvant au-dessus du niveau du cadre, au moyen d'une racle ou d'un organe similaire en utilisant le cadre comme guide afin de laisser une couche uniforme et lisse, le solvant est ensuite volatilisé» l'épaisseur B du cadre 71 est choisie de manière à être égale ou un peix inférieure à la 30 valeur de la réduction d'épaisseur due à la volatilisation du solvant. Une fois que le solvant s'est volatilisé, le mélange perd sa fluidité et forme une couche photoconductrice 22 uniformë et relativement stable d'épaisseur A. On enlève alors le cadre 7' pour laisser unique ment le cadre 7» 35 On enroule ensuite un ou plusieurs fils métalliques fins 1' autour de la structure composite formée par les couches 3, 4, 5, 6, 7 et 22, à des intervalles d'environ 200 à 60C£t-, afin de former une électrode ajourée 1 » le cadre 7 sert à empêcher que le fil métallique ne soit enrobé inutilement dans la seconde couche photoconductrice 22 [bad original 69 02080 qui n'a pas encore durci suffisamment, et à éviter le claquage diélectrique entre les électrodes 1 et 5. Par conséquent le cadre 7 doit être formé en une matière isolante à faibles pertes et à tension de claquage élevée, qui doit également être capable de supporter, jusqu'à 5 un certain degré, une pression mécanique, par exemple une matière telle que le polyester ou une résine vinylique. L'électrode ajourée peut être également constituée par une grille métallique. Une fois que l'électrode 1 a été mise en place, on forme, sur la couche 22, une première couche photoconductrice 21, en recouvrant 10 la couche 22 d'une matière à l'état fluide, comme dans le cas 6s la formation de la seconde couche photoconductrice 22, et en utilisant un écran ou un procédé similaire, puis on volatilise le solvant» On soumet ensuite les première et seconde couches photocon-ductrices 21 et 22 à un traitement thermique, conjointement avec la ^ plaque support 6, à une température prédéterminée et jjendant une durée prédéterminée, afin de durcir le liant contenu dans les deux couches» On recouvre localement les deux extrémités de la plaque support 6, avant ou après le durcissement thermique des couches photoconductrices, d'une peinture conductrice, constituée par exemple en 20 argent, et on la durcit. Ensuite, après le durcissement thermique, on élimine les parties inutiles du fil -métallique 11 existant sur la surface de la plaque support en verre 6» On obtient ainsi le stratifié composite 21, 22 comportant l'électrode ajourée 1» 25 Dans la forme d'exécution décrite ci-dessus, l'électrode ajourée 1 est disposée sur la surface supérieure de la seconde couche photoconductrice 22 et la première couche photoconductrice 21 est formée en enrobant cette électrode 1 » Lorsque l'électrode 1 doit être espacée de la couche 22, une 30 partie de la couche 21 étant interposée entre elles, ainsi qu'il est illustré sur la figure 1, l'épaisseur A du cadre d'espacement 7 est choisie de manière à être égale ou légèrement inférieure à la somme des épaisseurs des couches 21 et 22 jusqu'au plan sur lequel l'électrode 1 doit être disposée, et on fait en sorte que la dilution de la 35 matière constituant la couche 21 soit supérieuire à celle destinée a ■ constituer la couche 22. Autrement dit, comme dans la forme d'exécution décrite précédemment, on introduit et on forme des couches respectives à partir de suspensions de matièxes pour les couches 22 et - - 2.1, en utilisant le cadre d'espacement 71 en tant que guide, et on BAD ORIGIN 69 02080 5 2001209 volatilise le solvant» On enlève ensuite le cadre 7' et on dispose , sur l'ensemble obtenu l'électrode ajourée 1 formée de minces fils métalliques» On recouvre de nouveau cette structure de la matière en suspension constituant la couche 21 et on volatilise le solvant» 5 De cette façon l'épaisseur de la couche 21 diminue de manière à exposer partiellement l'électrode 1 au-dessus de la surface, ainsi qu'il est illustré sur la figure 1. Après la formation de la couche 21, on durcit l'ensemble du stratifié photoconducteur composite par chauffage» 10 Bien que l'on ait décrit dans ce qui précède des formes d'exécution de dispositifs comportant un stratifié photoconducteur composite constitué de deux couches, on peut fabriquer un stratifié composite comportant un plus grand nombre de couches suivant le même principe. Par ailleurs les matières des couches respectives peuvent 15 être soit identiques soit différentes» Il est du reste bien entendu que les divers modes de réalisation de l'invention qui ont été décrits ci-dessus, en référence au dessin annexé, ont été donnés à titre purement indicatif et nullement limitatif et que de nombreuses modifications peuvent être apportées 20- sans que l'on s'écarte pour cela du cadre de la présente invention» -v a ' BAD ORIGINAL k_ 69 02080 6 2001209 - R S T. i î D I C A T -I 0 3 3 /i ' 1 « - Un procédé de fabrication d'un dispositif photoélectrique comportant un stratifié composite de couches photocondiietrices,. caractérisé en ce que l'on répète les étapes consistant à former, sur une surface prédéterminée, une couche d'une matière mélangée en 5 suspension, comportant une poudre d'une matière photoconductrice, un liant et un solvant volatil, et à volatiliser ensuite le solvant \olatil de manière à former un stratifié composite comportant au moins une couche photoconductrice, et on soumet le stratifié composite à un traitement thermique unique de manière à durcir simultanément- toutes 10 les couches photoconductrices„ 2. - Un procédé suivant la revendication 1 caractérisé en ce que l'on fait en outre adhérer un cadre d'espacement à ladite surface, afin d'introduire dans ce cadre la matière en suspension, le cadre d'espacement servant également de guide. 15 3° - Un procédé de fabrication d'un dispositif photoélec trique comprenant un stratifié composite de couches photoconductrices, chacune de ces couches comportant une poudre de matière photoconductrice et un liant et ce stratifié étant pourvu d'une électrode ajourée, caractérisé en ce que l'on fait adhérer, sur une surface prédéter-20 minée, un cadre d'espacement composite constitué d'une pluralité de cadres élémentaires détachables en un matériau présentant de bonnes propriétés isolantes, on répète les étapes consistant à introduire dans ce cadre une matière mélangée en suspension comprenant une poudre d'une matière photoconductrice, un liant et un solvant volatil pour 25 ce liant, à égaliser la surface de la matière en suspension en utilisant comme guide la surface supérieure du cadre, et à volatiliser le solvant volatil de manière à former un stratifié composite d'au moins une couche à l'intérieur du cadre, ce stratifié composite ayant une épaisseur pratiquement égale à l'épaisseur du cadre élémentaire infé-30 rieur, on enlève le cadre élémentaire supérieur, on dispose une-électrode ajourée sur le stratifié composite, on revêt en outre le stratifié composite d'une couche constituée par une matière mélangée en suspension comprenant une matière photoconductrice, un liant et un solvant volatil,on volatilise le solvant et on soumet le stratifié 35 photo conducteur composite ainsi formé, muni de 1' éle>_ trode ajourée, à ' ' BAD .. 4 ••• ' """"Mil.- 69 02080 i 2001209 un traitement thermique unique de manière à durcir thermiquement le stratifié composite pourvu de l'électrode. 4. - Un dispositif photoélectrique comportant une électrode plane et une électrode en forme de grille formée de minces fils métal- 5 liques parallèles, disposée à l'opposé de l'électrode plane, caractérisé en ce que l'électrode plane est disposée sur un substrat formant support, en réservant un espace marginal à la périphérie, en ce que l'électrode en forme de grille s'étend vers les parties supérieures d'une paire de côtés opposés du substrat formant support, un cadre 10 despacement en une matière présentant de bonnes propriétés isolantes, lequel est interposé entre lesdits côtés et l'électrode en forme de grille, et au-moins une couche photoconductrice entourée par le cadre d'espacement. 5. - Un dispositif photoélectrique suivant la revendication 15 4 caractérisé en ce qu'il comprend en outre une couche électroluminescente disposée siir l'électrode plane et une couche intermédiaire interposée entre la couche électroluminescente -et la couche photoconductrice o BAD OFHGlNAi.