Brevet FR2070810A1 — publié le 19710917

i 2070810 L'invention concerne un intensificateur d'images, construit en forme de plaque. Une telle construction est préconisée dans le brevet américain N° 2.920.232 (H.J. Evans) et est formé par les constituants suivants: 5 a) une couche d'entrée photoconductrice ininterrompue dont une face d'entrée est frappée par la lumière entrante ; b) une électrode d'entrée en mailles carrées, posée contre la face de sortie de la couche photoconductrice ; c) un conducteur de couplage situé dans chaque maille de cette 10 électrode d'entrée, isolée exception faite d'une extrémité d'entrée qui contacte une région déterminée de la face de sortie de la couche photoconductrice ; d) des plaques conductrices dont chacune est connectée électriquement à l'extrémité de sortie d'un des conducteurs de couplage, 15 ces plaques étant situées dans un même plan dans lequel elles se trouvent à me certaine distance l'une de l'autre ; e) une couche électroluminescente qui est en contact avec les faces de sortie de toutes les plaques ; f) une électrode de sortie, qui est en contact avec une face de 20 sortie de la couche électroluminescente. Dans un intensificateur ainsi conçu, (ainsi que dans les inten-sificateurs conformes à l'invention), lesdits conducteurs de couplage.sont élaborés pour connecter l'étage d'entrée ou étage photocon-ducteur à l'étage de sortie ou étage de reproduction électrolumines-25 cente du dispositif. Lorsque l'intensificateur est construit comme décrit ci-dessus, la couche photoconductrice, ininterrompue notamment, s'étend sur les extrémités d'entrée des conducteurs de couplage. Dans une certaine mesure, la photoconduction a lieu dans le plan de la plaque, c'est-30 à-dire entre l'extrémité d'entrée de chaque conducteur et la maille environnante correspondante ; cette situation est désirable, étant donné que la couche photoconductrice n'exerce son efficacité que sur line profondeur de pénétration de lumière extrêmement réduite. Toutefois, cet avantage se perd à l'endroit du conducteur de cou-35 plage, du fait que le courant photoélectronique doit partir de la surface d'entrée photoconductrice active et traverser l'épaisseur de la couche photoconductrice pour atteindre ainsi le conducteur se trouvant sous celle-ci ; la même chose se produit à l'endroit de l'électrode d'entrée, en raison de ce que celle-ci 70 44468 2 2070810 se trouve du côté de la sortie de la couche photoconductrice. L'invention repose en partie sur l'idée que dans le cas où la couche photoconductrice fait partie du trajet de courant, même une épaisseur très faible de ladite couche peut influencer défa-5 vorablement la sensibilité et le fonctionnement final de la plaque. Dans le cas par exemple où la couche photoconductrice est en CdS, et n'a qu'une épaisseur de 10/i, une diminution d'intensité lumineuse d'environ 10.^" par cm, peut faire en sorte que la face située à l'opposé de la lumière incidente atteigne moins de 1 % 10 de l'intensité lumineuse sur la face d'entrée ou d'incidence. En outre, l'impédance sera plus de 100 fois supérieure à celle de la face d'incidence, ce qui diminue la sensibilité en conséquence. Dans 1'intensificateur préconisé par H.JV Evans, cette perte est dans une certaine mesure compensée par un rétrocouplage opti-15 que, obtenu du fait que les plaques sont rendues perméables au rayonnement, de sorte que la lumière engendrée dans la couche électroluminescente et renvoyée vers le photoconducteur est à même de fournir un rétrocouplage optique et maintenir ainsi-illuminée la couche électroluminescente. Toutefois, l'emploi d'une cible sui-20 vant Evans est ainsi limité à la reproduction d'images immobiles ou pratiquement immobiles ; en effet, des images en mouvement sont pratiquement irréproduisibles par un système dont le fonctionnement dépend d'un rétrocouplage optique, étant donné que ce mécanisme de formation d'image mobile- serait cette image. - 25 L'invention fournit un panneau intensificateur d'images photoconducteur comportant les constituants suivants : a) une couche d'entrée photoconductrice dont la face d'entrée est frappée par la lumière entrante et dans laquelle sont élaborées des ouvertures formant une configuration déterminée et 30 se trouvant à des distances déterminées les unes aux autres ; b) une électrode d'entrée en forme de grille, qui est en contact avec la face d'entrée de cette couche photoconductrice en des endroits qui sont séparés desdites ouvertures ; c) des conducteurs de couplage dont chacun est associé à une 35 des ouvertures ménagées dans la couche photoconductrice, alors que • l'extrémité d'entrée du conducteur se trouve dans l'ouverture alors qu'à la circonférence de celle-ci, ladite extrémité est en contact avec la face d'entrée de la couche photoconductrice ; d) des plaques conductrices dont chacune est connectée 70 44468 3 2070810 électriquement à l'extrémité de sortie d'un des conducteurs de couplage, toutes les plaques se trouvant dans un même plan et étant séparées l'une de l'autre ; e) une couche électroluminescente qui est en contact avec 5 les faces de sortie de toutes les plaques j f) une électrode de sortie laissant passer la lumière et en contact avec la face de sortie de la couche électroluminescente ; g) les couches conductrices sont imperméables à la lumière rayonnée par la couche électroluminescente et/ou sont à la face 10 arrière recouvertes d'une substance de remplissage ne laissant pas passer la lumière. Le fait que l'électrode d'entrée et les conducteurs de couplage sont en contact avec la face d'entrée de la couche photoconductrice (et non pas avec la face de sortie de celle-ci, comme 15 c'est le cas dans la construction préconisée par Evans), fait en sorte que le dispositif peut fonctionner sans être affecté par lesdites conséquences néfastes de l'impédance de la couche photoconductrice. Cette réduction des pertes du système rend superflu l'établissement d'un rétrocouplage optique, et ce rétrocouplage 20 est empêché du fait qu'on donne une imperméabilité de lumière suffisante aux plaque et/ou à la substance cte remplissage se trouvant éventuellement entre les conducteurs de couplage. De préférence, les plaques conductrices, ne sont pas seulement imperméables à la lumière provenant de la couche électrolumi-25 nescente, mais réfléchissent également cette lumière, de sorte que la luminance de l'image de sortie est améliorée du fait que la lumière initialement dirigée vers l'intérieur est réfléchie vers la couche photoconductrice. L'électrode d'entrée peut être une grille simple, la couche 30 photoconductrice étant ainsi subdivisée en éléments séparés dont chacun comporte l'extrémité d'entrée d'un conducteur de couplage. De préférence, l'électrode d'entrée ininterrompue à l'exception desdites ouvertures, est située contre la face d'entrée de la couche photoconductrice. 35 La description suivante, en regard des dessins annexés, le tout donné à titre d'exemple, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La fig 1 est une coupe axiale d'un intensificateur d'images décrit par Evans. 40 La fig 2 est une coupe axiale d'un intensificateur d'images 70 44468 4 2070810 conforme à l'invention. La fig 3 est une coupe axiale d'un intensificateur d'images conforme à l'invention, réalisé en variante» Les fig 4a et 4b illustrent en référence à une vue en perspec-5 tive d'une partie d'un intensificateur d'images,un procédé permettant la fabrication de celui-ci. La fig 5 est relative à un mode de réalisation de l'invention conforme aux figures 4a et 4b» La fig 1 montre 1'intensificateur d'image suivant Evans, cet 10 intensificateur comportant une couche d'entrée photoconductrice ininterrompue PC dont la face d'entrée est frappée par la lumière entrante, ainsi qu'une électrode d'entrée E^, formée par des mailles carrées et élaborée contre la face de sortie de la couche photoconductrice., Chaque maille de l'électrode d'entrée E^ contient 15 un conducteur de couplage CC, isolé à l'exception de son extrémité d'entrée qui est en contact avec une partie de la face de sortie de la couche photoconductrice. Chacune des extrémités de sortie des conducteurs de couplage est reliée électriquement à une d'un certain nombre de plaques conductrices Eg, situées toutes dans un 20 même plan et de façon à former une configuration régulière. La cou&he électroluminescente EL est en contact avec les faces de sortie de toutes ces plaques, alors qu'une électrode de sortie E^ est élaborée sur la face de sortie de la couche EL. L'intensificateur comporte également une substance de remplissage F ; celle-ci, 25 ainsi que les plaques Eg sont perméables à la lumière, de sorte que de la lumière décrite, elles permettent un rétrocouplage optique. Entre les électrodes Ej_ et E-^, on dispose d'une excitation de courant alternatif adéquat, fourni à partir d'une source G. Sur lafig 2, les parties qui correspondent avec des parties sur la fig 1 sont indiquées par les mêmes repères. On peut se rendre compte d'une première différence, essentielle, consistant notamment en ce que l'électrode d'entrée E]_ se trouve sur la face d'entrée de la couche photoconductrice, et celle-ci est munie d'ouvertures que traversent les conducteurs de couplage CC. En outre, 35 (et de préférence), ces extrémités des conducteurs de couplage (appelés ci-après parfois "les colonnes") sont munies de joues Cf pour établir ainsi un contact superficiel (et non seulement vin contact de bord) avec la face d'entrée de la couche photoconductrice. 40 Une autre différence consiste en ce que les plaques E2 70 44468 5 2070810 (appelées ci-après parfois "électrodes à mosaïque") et/ou la substance de remplissage F sont imperméables à là lumière provenant de la couche électroluminescente pour empêcher, comme déjà mentionné, un rétrocouplage optique. De préférence, les plaques E^ -réflé-5 chissent aussi la lumière provenant de la couche électroluminescente, de sorte que la lumière de l'image se trouve accentuée. Il a déjà été expliqué que pour le fonctionnement du dispositif, il est important qu'un contact électrique convenable existe entre la grille E^ et les colonnes CC d'une part et la face d'en-10 trée (et non pas la face de sortie) de la couche photoconductrice d'autre part. Cette situation peut être réalisée ou améliorée lorsqu'on fait en sorte que la grille Ë]_ et/ou les joues Cf soient perméables au rayonnement devant former une image. Ceci explique lorsqu'on prend en considération que tout élément appartenant à la 15 couche photoconductrice et ne recevant pas de/Lumière d'entrée, aura une résistance élevée, et formera de ce fait une mauvaise connexion avec d'autres régions, irradiées, de la couche photoconduc-tèîOe. De cette façon, lorsque la grille Ej et les joues Cf sont imperméables à un tel rayonnement, ces constituants ont un contact 20 superficiel (dans le plan du dispositif) avec des parties de la couche photoconductrice qui ont une résistance élevée tandis qu'ils n'auront qu'un contact de bord (à faible surface) avec les parties de couche irradiées, (et donc mieux conductrices). Toutefois, lorsque la grille E-j_ et les joues Cf sont perméables au rayonnement, 25 ce qui mérite la préférence, ces constituants n'auront pas-uniquement le contact de bord précité, mais également un contact superficiel - à surface plus grande - avec les parties sous-jacentes de la couche photoconductrice, rendues conductrices par la lumière incidente que laissent passer la grille et les joues elles-mêmes. 30 L'épaisseur de la couche photoconductrice; peut être relati vement petite, ce que montre la fig 1 ; dans ce cas, une autre couche plus épaisse F, formée par l'une ou l'autre substance de remplissage, est élaboréë entre les colonnes CC. Toutefois, il se peut également que l'espace entier entre la grille Ei et les électrodes 35 E2 soit occupé par le photocondueteur, auquel cas évidemment, la majeure partie de celui-ci sert uniquement de substance de remplissage, et . qu'uniquement une mince couche est active à la face d'entrée (dans les/cls^ on a réalisé les colonnes de façon à ce qu'elles affleurent la face de sortie de la substance de remplissage et y 40 font contact avec les plaques E2). Une telle construction est il 70 44468 6 2070810 lustrée sur la fig 3. Les éléments actifs du dispositif sont ceux représentés sur les figures 2 et 3. Celles-ci sont schématiques, et cela notamment en deux sens. En premier lieu, on n'a pas représenté le substrat 5 rigide, qui en pratique est indispensable comme appui et comme support des diverses couches. En deuxième lieu, pour la clarté desdites figures, on a exagéré la longueur des colonnes. Celle-ci étant donc plus grande que la longueur nécessaire en pratique. Les diverses couches et électrodes peuvent être élaborées sur une ÎO seule plaque - substrat perméable à la lumière, cette plaque pouvant se trouver du coté d'entrée ou du coté de sortie. Toutefois, ci-après on décrit un procédé de fabrication déterminé utilisé pour un dispositif dans lequel on utilise deux plaques perméables à la lumière, (une plaque étant élaborée à l'entrée et l' autre !5 à la sortie), alors qu'avant de réunir les deux parties du dispositif, une partie des couches actives est élaborée sur chaque plaque. Un premier substrat, ou substrat d'entrée, affecte la forme d'une plaque de verre W1 (fig 4), perméable à la lumière et d'é-paisseur assez forte ; sur la face de sortie de cette plaque, on élabore, d'une manière connue, la configuration de grille E^ et un ensemble de plaquettes qui formeront plus tard les joues Cf. L'opération suivante consiste en ce que du métal, devant former les colonnes CC, est élaboré sur des parties médianes des joues 25 par la mise en oeuvre d'un procédé de galvanisation ou un procédé similaire, (la longueur de ces colonnes CC est de loin inférieure à la longueur qui pour des raisons de clarté est illustrée sur les figures 2 et 3)® Après avoir formé la grille et les colonnes, on élabore sur 30 la grille E^ et autour des colonnes la couche photoconductrice PC (non représentée sur la fig. 4), cette couche étant ensuite frittée La couche photoconductrice peut avoir une épaisseur relativement petite, comme le montre la fig 2, auquel cas une autre couche plus épaisse de substance de remplissage est élaborée entre les colonnes 35 Comme déjà préconisé, on peut également remplir de substance photoconductrice l'espace entier disponible entre la grille E-j_ et les électrodes Eg. Dans les deux cas, les colonnes affleurent la face de sortie de ladite substance de remplisaage, par exemple du fait qu'après le frittage, la face de sortie de la partie d'entrée est 40 enlevée par meulage. 70 44468 7 2070810 Comme opération suivante, on prend un deuxième substrat ou plaque de sortie W2 (pouvant également être une plaque de verre d'épaisseur assez forte) et on élabore sur la face d'entrée de ce substrat W2 une couche d'oxyde d'étain perméable à la lumière, 5 cette couche formant l'électrode E^„ Ensuite, à l'aide d'un liant adéquant, la couche électroluminescente EL est élaborée sur l'oxyde d'étain. Puis, par un procédé d'évaporation, une couche conductrice ininterrompue est élaborée sur la face d'entrée de la couche élec-10 troluminescente. Sur cette couche ininterrompue, on forme une couche de résistance affectant une configuration de mosaïque, et on éloigne par décapage le matériau conducteur excédentaire, de sorte que subsiste la mosaïque désirée d'électrodes E^ pratiquement carrées. 15 Après avoir recouvert d'un liant liquide au moins une des faces limites des deux parties du dispositif ainsi formées, celles-ci sont appliquées l'une contre l'autre avec une certaine pression, (fig 5). Sous l'effet de la pression, le liant est éloigné des endroits où les colonnes sortent de la substance de remplissage 20 -pour contacter les électrodes E>j. Cette opération peut être contrôlée si au dispositif, on applique des tensions adéquates pendant que l'on exerce ladite pression. De cette façon, les régions dans lesquelles un contact convenable a été établi entre les colonnes et les électrodes E2 peuvent être reconnues par un rende-25 ment lumineux plus élevé de la couche électroluminescente ; la pression exercée sur les substrats et peut être augmentée jusqu'à ce que partout, l'on obtienne la même luminance de reproduction, ce qui signifie que toutes les colonnes ont contacté toutes les électrodes Eg. Il est favorable lorsque les colonnes 30 sont en matériau doux pouvant être déformé localement comme par exemple l'or, ce qui permet de compenser certaines irrégularités dans les deux parties formant l'ensemble. Bien que dans ce qui précède il soit toujours question du plan du dispositif et d'éléments se trouvant dans un même plan;, 35 il va de soi que le dispositif peut présenter une certaine courbure. Pour autant qu'il a été question du terme "lumière", ce terme couvre également la lumière invisible, par exemple le rayonnement ultraviolet ou le rayonnement infrarouge. Bien que dans le dessin l'on ait représenté des plaques ou 40 électrodes à mosaïque E2 distinctes, et que les joues Cf puissent 70 44468 8 2070810 être élaborées sur des plaques distinctes, les deux sortes de constituants (Eget Cf) peuvent faire corps avec les colonnes CC, à condition que le procédé de fabrication mis en oeuvre le permette» 70 44468 9 2070810 REVEHDICATIONS* 1. Cible photooonduotrioe d'intensification d'images» caracté risée en ce qu'elle comportei a) une couche d'entrée photoconductrice dont la faoe d'en— 5 trée est fïappée par la lumière entrante et dans laquelle sont élaborées des ouvertures formant une configuration déterminée et se trouvant à des distances déterminées les unes des autres; b) une électrode d'entrée en forme de grille, qui est en contact avec la face d'entrée de cette couche photoconductrice en des 10 endroits qui sont séparés desdites ouvertures; c) des conducteurs de oouplage dont chacun est assooié à une des ouvertures ménagées dans la oouche photoconductrice, alors que l'extrémité d'entrée du conducteur se trouve dans l'ouverture alors qu'à la eiroftnférence de celle-ci, ladite extrémité est en contact avec 15 la face d'entrée de la couche photoconductricej d) des plaques conductrices dont chacune est connectée électriquement & l'extrémité de sortie d'un des conducteurs de couplage, toutes les plaques se trouvant dans un mfme plan et étant séparées l'mne de l'autre; 20 e) une couche électroluminescente qui est en contact avec les faces de sertie de toutes les plaques; f) une électrode de sortie laissant passer la lumière et en contact avec la faoe de sortie de la couche électroluminescente; g) les couohes conductrices sont imperméables à la lumière 25 rayennée par la couohe électroluminescente et/ou sont à la face arrière recouvertes d'une substance de remplissage ne laissant pas passer la lumière. 2* Cible selon la revendication 1, caractérisée en ce que les plaques conductrices ne sont pas seulement imperméables à la lumière 30 provenant de la couohe électroluminescente, mais réfléchissent également cette lumière, la luminance de l'image de sortie étant ainsi accentuée* 3. Cible selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que l'électrode d'entrée ininterrompue à l'exception des ouvertures repose contre la face d'entrée de la couohe photoconductrice. 35 4* Cible selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les extrémités d'entrée des conducteurs de couplage sont munies de joues pour établir un contact superficiel avec la face d'entrée de la couche photooonduotrioe. 5* Cible selon l'une des revendications 1 i 4i caractérisée 40 en ce que la grille d'électrode d'entrée et/ou les joues éventuelles sont 70 44468 10 2070810 perméables au rayonnement devant former une image» 6. Cible selon l'une des revendications 1 à 5» caractérisée en ce que l'espace entier disponible entre la grille et les plaques est occupé par le photoGonducteur, la majeure partie du matériau photocon- 5 ducteur ne servant que de substance de remplissage et qu'uniquement une très mince couche de ce matériau est active à la face d'entrée* 7. Procédé permettant la fabrication d'une oible selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les diverses oouch.es et électrodes sont élaborées sur une seule plaque substrat laissant 10 passer le rayonnement envisagé et pouvant se trouver à l'entrée ou à la sortie* 8. Procédé selon la revendication 7» caractérisé en ce qu'on utilise deux plaques substrat perméables au rayonnement, une plaque se trouvant à l'entrée et l'autre à la sortie, tandis qu'avant de réunir 15 les deux parties, on élabore sur chaque plaque une partie des eouches actives.