Электрофотографический носитель

 

1. ЭЛЕКТРОФОТОГРАФИЧЕСКИЙ НОСИТЕЛЬ для многократной записи оптической информации, содержащий прозрачную основу с размещенными на ней прозрачным электродом, фотопроводниковым , светомодулирующим и ионодонорным слоями и вторым прозрачным электродом , отличающийся тем. g f у } V тУх т у т д 1 V Хл Ч г х д ( XXXXXXS66656d66666 566666 что, с целью повышения качества записи и быстродействия, он имеет высокоомный переключающийся фотопроводниковый слой, расположенный между фотоприводниковым и светомодулирую1цим слоями. 2.Носитель по п.1, отличающийся тем, что светомодулирующий слой состоит из смеси окисла переходного металла с ионным проводником . 3.Носитель по п. 2, отличающийся тем, что, с целью уменьшения влияния кислорода на параметры г ионодонорного слоя, Второй прозрачный электрод выполнен из прозрачных (П слоев металла и окисла, причем слой металла контактирует с ионодонорным с слоем. 8 7 6 д 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

МЦ

РЕСГ1УВЛИК

„„SU„„ 511 С 03 G 5/08

1 т

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "",.

К ABT0PGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ слоем.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3248527/28-12 (22) 09.02.81 (46) 07.09.84 Бюл. У 33 (71) P.A.Балтрушайтис, К.К.Вавилов, В.А.Миколайтис и Г.В.Нестеренко (71) Научно-исследовательский институт электрографии (53) 772.93(088.8) (56) 1. Патент США к- 4033685, кл, 353-82, 1977. (54)(57) 1. ЭЛЕКТРОФОТОГРАФИЧЕСКИЙ

НОСИТЕЛЬ для многократной записи оптической информации, содержащий прозрачную основу с размещенными на ней прозрачным электродом, фотопроводниковым, светомодулирующим и ионодонорным слоями и вторым прозрачным электродом, отличающийся тем, что, с целью повышения качества записи и быстродействия, он имеет высокоомный переключающийся фотопроводниковый слой, расположенный между фотоприводниковыми светомодулирующим слоями.

2. Носитель по п.. 1, о т л и ч аю шийся тем, что светомодулирующнй слой состоит из смеси окисла переходного металла с ионным проводником.

3. Носитель по и. 2, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения влияния кислорода на параметры ионодонорного слоя,.второй прозрачный электрод выполнен из прозрачных слоев металла и окисла, причем слой металла контактирует с ионодонорным

1112338 2 щим слоями.

Светомодулирующий слой состоит иэ смеси окисла переходного металла с ионным проводником.

Кроме того, второй прозрачный электрод выполнен из прозрачных слоев металла и окисла, причем слой метачпа контактирует с ионодонорным

45 слоем.

На чертеже показан электрофотографический носитель.

Носитель содержит прозрачную основу 1,. например стекло или прозрачную пленку (лавсан), прозрачный окисный электрод 2, с сопротивлением не более 30 OM/Д (например, из смеси

In Og+SnO2) фотопроводниковыи слои

3, напр гмер из СЙБ или ZnSe, или

Zn Со „S; 7гг п 8,1; высокоомный переключающш".ся фотопроводниковый слой

55

Пз. бретение относится к электрографии и может быть использовано для

san«!.!, хранения, обработки и оптического считывания иэображения в устройствах и системах оптической обработки информации, оптических запоминающих устройствах, динамических пространственных модуляторах света, в систе <ах представления информации различного назначения, а также в on- 10 тических системах конвертирования видеоинформации по спектральным, геометрическим и электрооптическим параметрам.

Известен электрофотографический 15 носитель для многократной записи оптической информации содержащий прозрачную основу с размещенными на ней прозрачным электродом, фотопроводником, светомодулирующим и ионодонорным 20 слоями и вторым прозрачным электродом (1) .

Недостатком известного носителя является низкое качество записи и длительность процесса записи. 25

Целью изобретения является повышение качества записи и быстродействия.

Цель достигается тем, что электрофотографический носитель для многократной записи оптической информации,30 содержащий прозрачную основу с размещенными на ней прозрачным электродом, фотопроводникойым, светомодулирующим и ионодойорным слоями и вторым прозрачным электродом, содержит высокоомный переключа1ощийся фотопроводниковый слой, расположенный между фотопроводниковым и светомодулирую4, например из ZnO или ZnS

Еп 1п1 0, светомодулирующий слой

5, например составов WO +Li SO< или

+ 1 А84г Кпп 1 05+Н 80 ниловый спйрт и других, состоящих иэ о:ислов переходного металла, например !о03 или Fe

Re2OZ с примесью до 107. (не вызывающей заметного окрашивания светомодулирующего слоя), например из RbAg

KAg I<, или МаА1, О, либо других ионных проводников; ионодонорный слой, например, из ионньгх сверхпроводников типа Ь| о501 или 0L -Li>ViO g, или

KAg 4I 5, или ИаА1ц01, или RbAg gI g, либо других; тонкий (менее 5 нм) металлический прозрачный слой 7, например из Аи или Pt, или Fe, или Pd, или Ti и других металлов; прозрачный электрод 8 с сопротивлением не более

30 Ом/g, например из смеси In>03+Sn 0; падающее электромагнитное излучение

9, несущее информацию источник 10 импульсного напряжения 0-30 В.

Электрофотографический носитель работает следующим образом. !

В исходном состоянии условия пропускания (отражения) для светового излучения одинаковы во всех точках

Ъ рабочего поля носителя, и он бесцветен. Запись информации производится путем проекции изображения на фотопроводниковый слой 3 и высокоомный переключаюпрйся фотополупроводниковый слой 4 со стороны основы 1, что приводит к изменению сопротивления освещенных участков фотопроводникового слоя 3 и высокоомного переключающегося фотополупроводникового слоя 4, и приложению определенной части напряжения внешнего источника

10 питания к системе светомодулируюший слой 5 — ионодонорный слой 6— фотопроводниковые слои 3 и 4, подключаемые к электродам 2 и 8. Полярность напряжения, прикладываемого к электродам 2 и 8, выбирается так, чтобы электрическое поле обеспечивало инжекцию электронов из фотополупроводникового слоя 4 .и элек-рода 2, и инжекцию положительных ионов из ионодонорного слоя 6 в светомодулирующий слой 5 прн записи информации.

Под действием электромагнитного излучения, электрического поля и тока, проходящего через высокоомный переключающийся фотополупроводнико338

ЩИИПИ Заказ 6456/32 Тираж 463 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная,4

3 111? вый слой 4 в освещенных местах, высокоомный фотополупроводниковый слой переключается из высокоомного состояния в более низкоомное (нарример, для ZnO удельное сопротивление меняется от 10 Ом.м. до 10 Ом.м). В ре1О зультате этого после прекращения освещения под действием приложенного электрического поля через переключенные места высокоомного фотополупро- 1О водникового слоя происходит дополнительная инжекция электронов из электр рода 2 в светомодулирующий слой 5.

Так как время переключения высокоомного фотополупроводникового слоя 4 на несколько порядков меньше времени окрашивания светомодулирующего слоя

5, то соответственно получают сокращение времени экспонирования элемента изображения. 20

Энергия электромагнитного излучения, несущего информацию в основном теперь используется на генерацию носителей в фотополупроводниковых слоях и переключение высокоомного переключающегося фотополупроводникового слоя 4, а окрашивание светомодулирующего слоя 5 в основном осуществляется за счет энергии внешнего источника 10 во время накопления кадра информации.

Ионный проводник, введенный в объем светомодулирующего слоя 5, обесчивает стабильную ионную проводимость свстомодулирующего слоя, увеличивая подвижность ионов, а тем самым и скорость окрашивания светомодулирующей среды. Электроны, инжектированные в светомодулирующий слой

5, присоединяются к атомам переходно40

ro металла, меняя их валентность.

Электроны,- захваченные атомами переходного металла, образуют как бы центры фоточувствительности. Теперь к центру фоточувствительности под

45 действием электрического поля создания внешним источником 10 и поля заряженного центра притягиваются ионы, поступающие из ионодонорного слоя 6.

Ионы, попавшие в центр фоточувствительности, образуют валентную связь с атомами кристаллической структуры светомодулирующего слоя 5, которую можно разрушить внешним электрическим полем противоположного направления. Из-за введения в светомодулирующйй слой 5 ионов менядтся координационное число его кристаллической решетки, поэтому в спектре поглощения светомодулирующего слоя 5 появляется полоса индуцированного поглощения.

Долговечность окрашенного состояния диапозитива зависит от свойств ионов и сипы валентной связи, образующейся в кристаллической решетке.

Стирание записанной информации в электрофотографическом носителе производится путем облучения поверхности диапозитива актиничным электромагнитным излучением и приложения импульса напряжения обратной полярности по отношению к записывающей.

Во время реактивного магнетронного напыления окисного прозрачного электрода происходит диффузия ионов кислорода в ранее напыленные слои электрофотографического носителя. При этом происходит окисление ионодонорного и светомодулирующего слоев и теряются свойства токоокрашивания.

Для ослабления влияния кислорода на свойства слоев носителя на поверхность ионодонорного слоя 6 наносится тонкий слой (не более 5 йм) металла 7, например из Аи или Pt, или Fe, или

Pd, который во время напыления элект-, рода заземляется или подсоединяется к источнику напряжения.

Предлагаемый электрофотографический носитель обеспечивает получение записи, хранение и стирание изображений без применения расходуемых материалов на основе электронно-ионных процессов под действием электромагнитного излучения и электрического тока.

Такой электрофотографический носитель может заменить фотографические серебрянные пленки и фотобумагу в следующих областях науки и техники: для записи и хранения информации, поступающей из 3ВМ или с оригиналов; для преобразования свет-заряд-электрический или оптический сигнал; для преобразования изображения с одной области спектра в другую.