Brevet FR2530836A1 — publié le 19840127

Support d'enregistrement électroradiographigue et procédé Pour obtenir une image de charges électriques L'invention concerne un support d'enregis- trement électroradiographique comportant un support de couche, une couche photoconductrice constituée de façon prépondérante par du sélénium et une couche électriquement conductrice située entre le support de couche et la couche photoconductrice, ainsi qu'un procédé pour réaliser une image de chargesélec- triques. Dans le cas de l'électroradiographie, on uti- lise principalement des couches de sélénium déposées sur des supports métalliques et qui sont chargées élec- triquement et sont éclairées à travers un modèle dési- ré L'image des charges oui apparaissent, est développée à l'aide de poudre de toner et esttransférée au maté- riau récepteur de l'image L'utilisation de telles plaques de sélénium est connued'après le livre "Elec- trophotography" de R M Schaffert, The Focal Press, Londre et New York, page 196 à 198. On peut également tirer de cet article de littérature le fait que la photoconductivité aux rayons X peut être accrue grâce à de faibles apports en mélange d'éléments plus lourds tels que le thallium L'avantage, que l'on peut principalement obtenir, d'une absorption plus intense du rayonnement X est ce- pendant fortement limité par l'inconvénient d'une ré- duction de mobilité, qui y est liée, des porteurs de charge. Le but, qui est à la base de l'invention, consiste à obtenir un-accroissement de la sensibilité dans une couche photoconductrice d'un support d'enre- gistrement du domaine de l'électroradiographie, sans qu'apparaissent les inconvénients du type que l'on vient d'indiquer. Ce problème est résolu au moyen d'un support d'enregistrement du type indiqué plus haut, qui est ca- ractérisé par les aoyens suivants - a) la couche photoconductrice est constituée par un composé de sélénium et d'arsenic, b) la couche électriquement conductrice est constituée par un matériau conducteur transparent pos- sédant des propriétés de blocage pour des porteurs de charge négatifs, c) le support couche possède une surface rée fléchissante, et d) une couche intercalaire constituée en une substance radioluminescente est disposée entre la cou- che électriquement conductrice et le support de la couche. Dans le cadre de la présente invention, la couche photoconductrice peut être constituée par un composé de sélénium et d'arsenic déposé par évapora- tion et possédant une concentration d'arsenic de 0,1 à 10 % en mole, de préférence par du Se 99,5 As 0,5. L'épaisseur de cette couche est réglée à une valeur comprise entre 50 et 300 microns. D'autre part, conformément à l'invention, la couche électriquement conductrice peut être cons- tituée par une couche transparente d'or ou d'aluminium ou par un mélange d'oxyde d'indium et d'étain (ITO), l'épaisseur de cette couche étant située dans une pla- ge si-tuée entre 10 et 20 nm. Selon une variante de réalisation de l'objet de l'invention il est prévu d'utiliser, comme couche de substance radioluminescente, un oxysulfure d'une terre rare, du type utilisé également dans le cas de la sensibilisation de films radiographiques (voir H Degenhardt Electromedica 3, 1981, pages 154 à 158) Selon un exemple de réalisation conforme à l'in- vention, l'épaisseur de cette couche est située dans la plage comprise entre 1 et 10 microns. Par suite du montage intercalé dé la couche de substance radioluminescente et par suite de la char- ge positive, conforme à l'enseignement de l'invention, de la surface libre de la couche photoconductrice avec utilisation de la couche électriquement conductrice en tant que contre-électrode dans le cas de la déchar- ge par effet couronne, on peut réaliser à la surface du photoconducteur un modèle usuel de chargeÉélectrora- diographiquespouvant être développé avec du toner et qui présente une sensibilité nettement accrue par rap- port aux dispositifs connus. D'autres détails et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci- après prise en référence au dessin annexé qui re- présente une coupe transversale schématique d'un support d'enregistrement électroradiographique du type indiqué ici. Le support d'enregistrement contient une cou- che photoconductrice de sélénium et d'arsenic 1, pos- sédant de préférence la composition Se 99,55 Asô et une épaisseur de 100 microns et qui a été réalisée par dépôt par évaporation sur un substrat ( 2,3,4). Ce substrat est constitué par un support de couche 2 en aluminium, muni d'une surface réfléchissante et sur laquelle a été déposée tout d'abord une couche de substance radioluminescente 3 formée par un oxysul- fure d'une terre rare et possédant une épaisseur de 1 micron et sur laquelle a été déposée une couche électriquement conductrice 4 constituée en un maté- riau transparent et possédant des propriétés de blo- cage vis-à-vis de porteurs de charge négatifs La couche électriquement conductrice 4 servant d'élec- trode est constituée par exemple par un oxyde d'in- dium et d'étain (ITO) et possède une épaisseur de nm. Dans le dispositif représenté, la surface libre de la couche photoconductrice 1 est chargée positivement par une décharge par effet couronne com- me contre-électrode on utilise la couche conductrice transparente 4 Au moyen de la couche radioluminescen- te 3, prévue au-dessous de la contre-électrode trans- parente 4, la partie, non absorbée par le Si 99 5 As 05 (voir flèche 5), du rayonnement X (Y) est convertie en une luminescence visible (hv, voir flèche 6) et parvient à travers l'électrode transparente 5 sur le côté chargé négativement de la couche photoconductri- ce 1 Dans ce cas, la luminescence ( 6) contribue à un degré élevé à faire apparaître le modèle de charges désiré Les symboles caractérisés par les flèches 7 représentent les charges, tandis que la longueur des flèches représente leur mobilité. Afin de mettre en évidence la photosensibili- té d'une couche typique de Se 99 5 As,, d'une épaisseur de 300 microns dans le cas de l'éclairement de sa face chargée négativement, on donnera l'exemple chiffré suivant: pla- que éclairée avec une lumière de filtre vert de Pws/cm 2 (lampe à incandescence derrière un filtre coloré de Schott BG 18 de 2 mm) fournit un potentiel de con- traste de 1,9 k V pour un potentiel de charge de 2 k V dans l'obscurité Inversement dans le cas d'une char- ge positive à 2 k V après la même exposition, on ob- tient simplement un potentiel de contraste de 20 V. Cette dépendance de la photosensibilité vis-à-vis de la polarité est en accord avec les relations, con- nues d'après la littérature, entre les déplacements des électrons et des trous en fonction de la concen- tration d'arsenic (voir article de M D Tabak, W J. Hillegas: Journal of Vacuum Science and Technology 9, 1972, pages 387 à 390) Cepdndant, on ne peut pas tirer de la littérature mentionnée-la concentra- tion d'arsenic qui constitue un optimum pour le dé- placement d'électrons aussi important que possible. L'enseignement apporté par l'invention fournit la possibilité de réduire fortement les épaisseurs de couche usuelles,dans le domaine de l'électroradiographie, du photoconducteur Assuré- ment là partie du rayonnement X transformée di- rectement en porteurs de charge dans le photoconduc- teur diminue alors Par ailleurs, la partie ob- tent-epar luminescence augmente et par conséquent avantageusement les pertes intervenant dans le trans- port deschargès pour les deux parties diminuent simul- tanément. REVENDICATIONS 1 Support d'enregistrement électroradiogra- phique comportant un support de couche ( 2), une cou- che photoconductrice ( 1) constituée essentiellement par du sélénium et une couche électriquement conduc- trice ( 4) située entre le support de couche ( 2) et la couche photoconductrice ( 1), caractérisé par le fait que a) la couche photoconductrice ( 1) est constituée par un composé de sélénium et d'arsenic, b) la couche électriquement conductrice ( 4) est cons- tituée en un matériau transparent conducteur possé- dant des propriétés de blocage vis-à-vis de por- teurs de charge négatifs, c) le support de couche ( 2) possède une surface ré- fléchissante, et d) une couche intermédiaire ( 3) consitutée en une substance radioluminescente est disposée entre la couche électriquement conductrice ( 4) et le sup- port de couche ( 2). 2 Support d'enregistrement suivant la reven- dication 1, caractérisé par le fait que la couche pho- toconductrice ( 1) est constituée par un composé de sélénium et d'arsenic déposée par évaporation et pos- sédant une concentration d'arsenic comprise entre 0,1 et 10 % en mole. 3 Support d'enregistrement suivant les re- vendications 1 et 2 prises dans leur ensemble, carac- térisé par le fait que la couche photoconductrice ( 1) est constituée par du Si As 05 99,5 0,5- 4 Support d'enregistrement suivant les re- vendications 1 à 3 prises dans leur ensemble, carac- térisé par le fait que l'épaisseur de la couche pho- toconductrice ( 1) est réglée dans une plage comprise entre 50 et 300 microns. 5 Support d'enregistrement suivant les re- vendications 1 à 4 prisesdans leur ensemble, carac- térisé par le fait que la couche électriquement con- ductrice ( 4) est constituéepar une couche transparen- te d'or et d'aluminium ou par un mélange d'oxyde d'in- dium et d'étain. 6 Support d'enregistrement suivant les re- vendicat&ons 1 à 5 prises dans leur ensemble, carac- térisé par le fait que l'épaisseur de la couche élec- triquement conductrice ( 4) est situéedans une plage allant de 10 à 20 nm. 7 Support d'enregistrement suivant les re- vendications 1 'à 6 prises dans leur ensemble, carac- térisé par le fait que la couche de substance radio- luminescente ( 3) est constituée par des sulfures des oxydes de terres rares. 8 Support d'enregistrement suivant la reven- dication 7, caractérisé par le fait que l'épaisseur de la couche de substance radioluminescente ( 3) est située dans la plage comprise entre 1 et 10 microns. 9 Support d'enregistrement suivant les re- vendications 1 à 8 prisesdans leur ensemble, carac- térisé par le fait que le support de couche ( 2) est constitué par de l'aluminium. Procédé pour réaliser une image de char- geséleçtriquesdans un support d'enregistrement sui- vant l'une quelconque des revendications 1 à 9, selon lequel on charge par voie électrostatique le support d'enregistrement dans l'obscurité au moyen d'une dé- charge par effet couronne, on l'expose en fonction de l'image et on développe au moyen d'un toner l'image de chargesobtenuepar exposition et on la transfère sur un matériau récepteur poix l'image, caractérisé par le fait que pour accroître la sensibilité, on charge la surface libre de la couche photoconductri- ce ( 1) positivement par la décharge par effet couron- ne, avant l'expositianaux rayons X, la couche transpa- rente électroconductrice ( 4) étant utilisée en tant. que contre-électrode.