DE68929129T2

DE68929129T2 - Verfahren zur Informationsaufzeichnung und -wiedergabe, Vorrichtung dazu und Aufzeichnungsmedium

Info

Publication number: DE68929129T2
Application number: DE68929129T
Authority: DE
Inventors: Hideaki Amano; Takashi Aono; Masato Koike; Yoshiaki Kudo; Makoto Matsuo; Hiroshi Mohri; Shunsuke Mukasa; Hiroyuki Obata; Chihaya Ogusu; Norikazu Saito; Minoru Utsumi
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1988-05-17
Filing date: 1989-05-17
Publication date: 2000-05-31
Anticipated expiration: 2009-05-18
Also published as: CA1339151C; US5638103A; ES2143097T3; IL90323A; ES2094728T3; EP0714093A2; IL90323A0; EP0342968B1; US5161233A; EP0714093B1; US5983057A; DE68927280D1; EP0342968A2; EP0714093A3; DE68927280T2; DE68929129D1; US6493013B2; US20020005888A1; EP0342968A3

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Aufzeichnen und zur Wiedergabe von Eingangsinformationen.
Bis heute ist die Silbersalzfotografie als eine Fotografiertechnik mit hoher Empfindlichkeit bekannt, bei der ein auf einem Film oder ähnlichem Material aufgenommenes Bild durch einen Entwicklungsprozeß aufgezeichnet und dann durch Verwendung einer Silbersalzemulsion auf einem fotografischen Papier oder durch optisches Abtasten des entwickelten Films, um es auf einer Kathodenstrahlröhre (hierin nachfolgend als CRT bezeichnet) anzuzeigen, wiedergegeben wird.
Bekannt ist auch eine Elektrofotografie, bei der eine lichtleitende Schicht, die zusammen mit einer Elektrode abgelagert ist, an einem dunklen Platz durch elektrisches Koronaimpulsladen vollständig aufgeladen wird und danach die lichtleitende Schicht intensivem Licht ausgesetzt wird, um belichtete Teilabschnitte leitfähig zu machen. Die Ladungen der belichteten Teilabschnitte werden zum Entfernen abgeleitet, um optisch ein elektrostatisch latentes Bild auf der lichtleitenden Schicht zu erzeugen und darauf wird Toner, der im Vergleich zu den restlichen Ladungen in der Polarität entgegengesetzte elektrische Ladungen aufweist (oder die gleiche Polarität wie diese) zur Entwicklung auf der lichtleitenden Schicht zur Haftung gebracht.
Obwohl diese Technik hauptsächlich beim Fotokopieren zur Anwendung kommt, kann sie wegen der geringen Empfindlichkeit nicht allgemein für das Fotografieren verwendet werden und auch deswe gen nicht, weil beim Fotokopieren die Tonerentwicklung sofort nach der Erzeugung eines elektrostatisch latenten Bildes erfolgt, da die Ladungshaltezeit kurz ist.
Bei der Fernsehfotografie wird die Abbildung durch eine Bildaufnahmeröhre erhalten, die elektrische Signale der Abbildung durch einen Photohalbleiter für das Ausgeben zu einer CRT oder für das Videoaufzeichnen durch magnetisches Aufzeichnen oder ähnliches, um das Bild auf einer CRT wie gewünscht auszugeben, zur Verfügung stellt.
Die Silbersalzfotografie ist für das Speichern des aufgenommenen Bildobjektes ausgezeichnet. Erforderlich sind jedoch ein Entwickeln, um ein Silbersalz-Bild zu erzeugen sowie eine komplizierte optische, elektrische und chemische Behandlung für die Wiedergabe des Bildes als Papierkopie oder Bildschirmkopie (CRT- Ausgabe).
Obwohl die Elektrofotografie bei der Entwicklung des elektrostatisch latenten Bildes leichter und schneller ist, als die Silbersalzfotografie, ist die erstere der letzteren im Speicherzeitraum des latenten Bildes, in der Auflösung des Entwicklers und in der Bildqualität unterlegen.
Die Fernsehfotografie erfordert ein lineares Abtasten für das Erhalten und Aufzeichnen elektrischer Bildsignale, die von einer Bildaufnahmeröhre zur Verfügung gestellt werden. Das lineare Abtasten erfolgt durch einen Elektronenstrahl in der Bildaufnahmeröhre und durch einen Magnetkopf beim Video-Aufzeichnen. Die Auflösung der Fernsehfotografie hängt von der Anzahl der Abtastzeilen ab und sie ist daher dem ebenen Analog-Aufzeichnen, wie zum Beispiel der Silbersalzfotografie beträchtlich unterlegen.
Die Fernsehfotografie, die Festkörper-Bildvorrichtungen, wie zum Beispiel ein ladungsträgergekoppeltes Bauelement (CCD-Element) verwendet, weist im wesentlichen die gleiche Auflösung auf, wie die vorher beschriebene Fernsehfotografie.
Bei diesen Techniken gibt es solche Nachteile, daß die Abbildungsaufzeichnung mit hoher Qualität und hoher Auflösung eine komplizierte Behandlung erfordert, während eine einfachere Behandlung der Abbildungen Mängel bei der Speicherfunktion oder eine Verschlechterung der Bildqualität zur Folge hat. Schallplatten, Bandkassetten oder ähnliche Medien werden für das Aufzeichnen von Toninformation und Videobänder, Compact-Discs, Bildspeicherplatten für das Aufzeichnen von Bildinformation und Toninformation verwendet. Obwohl Schallplatten und Bandkassetten sehr geeignete Medien für Tonaufzeichnungen sind, haben sie zu wenig Speicherkapazität, um Bildinformation aufzuzeichnen. Videobänder erfordern ein lineares Abtasten und sie sind dem ebenen, analogen Aufzeichnen, wie zum Beispiel der Silbersalzfotografie, hinsichtlich der Auflösung wesentlich unterlegen. Compact Discs und Bildspeicherplatten sind in der Auflösung ebenso schlecht, wie Videobänder.
Auf dem Gebiet des Druckens enthält das Bildverarbeitungssystem eine Original-Abtasteinheit sowie Computer- und Belichtungs- Aufzeichnung. Die Originalabtastung wird einer Bildverarbeitung unterzogen, wie zum Beispiel einer Farbkorrektur und einer Schärfebearbeitung und für das Aufzeichnen des Bildes auf einem Film wird ein Scanner verwendet. Wenn ein Farbscanner verwendet wird, wird in der Original-Abtasteinheit ein Farboriginal photoelektrisch abgetastet, um nicht abgeglichene Drei-Farben-Trenn- Signale (rot R, grün G und blau B) zur Verfügung zu stellen, die auf einer Magnetplatte oder auf einem Magnetband gespeichert werden. Der Computer liest die gespeicherten Daten für das Ausführen der verschiedenen Behandlungen, wie zum Beispiel Farbeinstellung, Toneinstellung und Bildzusammensetzung und stellt dann abgeglichene Vier-Farben-Trenn-Signale zur Verfügung. In der Belichtungs-Aufzeichnungseinheit wird ein Film belichtet, um die Belichtung synchron mit der Original-Abtastung gemäß den Vier- Farben-Trennen-Signalen abzutasten, um ein abgeglichenes Vier- Farben-Trennbild auszugeben.
Die von dem Original gelesenen Bilddaten sind sehr umfangreich und werden daher gemäß dem Abtastsystem, das dem Stand der Technik entspricht, zeitweilig auf einer Magnetplatte oder auf einem Magnetband gespeichert und, wie gewünscht, gelesen. Das Abtastsystem braucht jedoch viel Zeit für das Aufzeichnen der Bilddaten und für ihr Lesen von einer Magnetplatte oder von einem Magnetband, und es ist darüber hinaus viel Platz für das Lagern einer großen Anzahl von Magnetplatten oder Magnetbändern zum Speichern der sehr umfangreichen Bilddaten erforderlich, zum Beispiel 10 bis 100 Megabyte von Daten. Weiterhin gibt es den Nachteil, daß die auf einem Magnetband gespeicherten Daten bei langfristiger Speicherung beschädigt werden können.
Beim Drucken ist das Positionieren eines Originals erforderlich, um es auf einen Lesezylinder aufzuspannen. Es ist schwierig, das Original auf dem Lesezylinder mit dem genauen Drehwinkel, um es um einen vorbestimmten Winkel zu drehen, aufzuspannen. Weiterhin werden zahlreiche Verarbeitungsarten, wie zum Beispiel die Farbeinstellung, Maskieren und Schärfebearbeitung durch den Computer ausgeführt wobei ein großer Verarbeitungsumfang erforderlich ist. Das erfordert einen großen Computer und bedingt ein teures Großsystem.
Normalerweise gibt beim Druckprozeß die Projektabteilung als ersten Schritt in diesem Prozeß Instruktionen hinsichtlich eines Vergrößerungsverhältnisses eines Diapositiv-Originals und bezüglich des Einstellens, welcher Teilbereich davon gedruckt werden soll. So wird zum Beispiel für die Einstellangaben ein transparentes Papier auf einem 35-mm-Film-Original angeordnet, um dessen Muster mit Hilfe eines Bleistiftes zu übertragen, um die Angabe herzustellen, wobei noch das Vergrößerungsverhältnis angegeben wird. Die Einstellangabe wird mittels eine Klebebandes an einer Tasche befestigt, die das Original enthält und zusammen mit einem Durchlaufbeleg zu einer Druckstufe abgesendet. Während des Transports dieser Dokumente kann sich das transparente Papier von dem Original trennen oder es kann unbrauchbar werden.
Bei der bekannten Abtasteinrichtung wird ein Original auf die Trommel aufgebracht und es sind daher solche Nachteile vorhanden, daß Fingerabdrücke auf das Original kommen können und daß das Original beim Trennen von der Trommel zerreißt. Für ein kleines Vergrößerungsverhältnis wird ein Original direkt durch Zerstäuben eines Pulvers auf dem Original auf die Trommel gebracht, um einen Newtonschen Ring infolge der partiellen Differerenz in der Haftfähigkeit zwischen dem Original und der Trommel zu vermeiden. Für ein hohes Vergrößerungsverhältnis wird ein Original, nach seinem Eintauchen in Paraffin, durch einen transparenten Polyester-Film um die Trommel herum aufgebracht, um zu verhindern, daß ein Bild des Pulvers auf dem gedruckten Bild erscheint. Somit birgt die Abtasteinrichtung das Problem in sich, daß das Original durch das Aufstäuben des Pulvers und das Eintauchen des Originals in Paraffin unbrauchbar wird. Weiterhin erfordern diese Arbeitsgänge eine zeitaufwendige Vorbereitung, welche die Produktivität verringert.
Bei der bekannten Fotokopier-Vorrichtung wird eine lichtleitfähige Schicht, die zusammen mit einer Elektrode abgelagert ist, durch elektrisches Koronaimpulsladen an einem dunklen Platz vollständig aufgeladen und danach die lichtleitende Schicht intensivem Licht ausgesetzt, um dadurch belichtete Teilabschnitte leitfähig zu machen. Die Ladungen der belichteten Teilabschnitte werden zum Entfernen abgeleitet, um optisch ein elektrostatisch latentes Bild auf der lichtleitfähigen Schicht zu erzeugen und darauf wird Toner aufgebracht, der elektrische Ladungen hat, die im Vergleich zu den restlichen Ladungen in der Polarität entgegengesetzt sind (oder in der Polarität gleich sind).
Der Belichtungsprozeß bei der dem Stand der Technik entsprechenden Fotokopier-Vorrichtung erfordert eine hohe Spannung und eine hohe elektrische Leistung, da die elektrostatisch latenten Bil der durch Belichten mit intensivem Licht nach dem Koronaimpulsladen erzeugt werden und dieser Prozeß vollständig unter Hochspannung abläuft. Trotzdem können die erhaltenen elektrostatisch latenten Bilder bequem sofort durch einen Toner entwickelt werden. Die Toner-Entwicklung muß jedoch unmittelbar nach der Erzeugung des elektrostatisch latenten Bildes durchgeführt werden, da die Ladungshaltezeit sehr kurz ist. Daher ist es nicht möglich, die Toner-Entwicklung des latenten Bildes in einem längerem Zeitraum auszuführen.
US 3,394,002 offenbart ein elektrostatisches Bilderzeugungssystem mit einer ladungsaufnehmenden Schicht und einer dielektrischen Schicht und einer Trennschicht aus einer Ladungsübertragungsflüssigkeit. Dieses Patent bezieht sich auf ein früheres Patent US 2,937,943, das ein ähnliches System offenbart, in dem die Flüssigkeitsschicht von US 3,339,4002 durch einen mit Luft oder einem anderen gasförmigen Medium gefüllten Spalt ersetzt wird.
US 2,975,052 offenbart ein Verfahren für die Herstellung einer Reproduktion eines Objektes, das einen dünnen Flüssigkeitsfilm verwendet, der eine hohe dielektrische Durchschlagsfestigkeit und einen relativ hohen Widerstand aufweist und zwischen einem lichtempfindlichen Element und einem Isolator angeordnet ist.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Aufzeichnen und Herstellen von Informationen zur Verfügung zu stellen, die es ermöglicht, aufgezeichnete Zeichen, Zeichnungen, Bilder, Codes und binäre Informationen wiederholt in einer dem Bedarf entsprechenden Qualität, mit hoher Auflösung, hoher Empfindlichkeit, bei bequemer Verarbeitung und einem relativ langfristigem Speichern des latenten Bildes zu reproduzieren.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Die Zeichnungen zeigen in
Fig. 1 eine grafische Darstellung, die das Prinzip eines Informationsaufzeichnungs- und -reproduktionsverfahrens zeigt, das nicht erfindungsgemäß ist, jedoch für den Zweck der Erläuterung dargestellt ist.
Fig. 2 ein anderes Informationsaufzeichnungs- und reproduktionsverfahren; und
Fig. 3(a) und 3(b) eine Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die eine Flüssigkeit oder ein Gas als Isoliermaterial verwendet.
Wie die Information gemäß einem Beispiel eines Informationsaufzeichnungs- und -reproduktionsverfahrens aufgezeichnet wird, ist in Fig. 1 erläutert, in der die Bezugszahlen 1 ein lichtempfindliches Bauteil, 3 ein Informationsträgermedium, 5 ein Trägerbauteil für die lichtleitfähige Schicht, 7 eine Elektrode, 9 eine lichtleitfähige Schicht, 11 eine Isolierschicht, 13 eine Elektrode, 15 ein Trägerbauteil für die Isolierschicht und 17 eine Stromquelle bezeichnen.
In Fig. 1(a) bis 1(d) wird die Belichtung von der Seite des lichtempfindlichen Bauteils 1 durchgeführt, das ein Trägerbauteil für die lichtleitfähige Schicht 5 aus 1 mm dickem Glas, eine transparente, lichtempfindliche Elektrode 7 mit einer Dicke von 1000 Å, die auf dem Trägerbauteil der lichtleitfähigen Schicht 5 ITO-beschichtet (In&sub2;O&sub3;-SnO&sub2;, SnO&sub3;) ist und eine etwa 10 um dicke lichtleitfähige Schicht aufweist, die auf der Elektrode 7 angeordnet ist. Mit einem Spalt von etwa 10 um von dem lichtempfindlichen Bauteil 1 beabstandet sind ein Informationsträgermedium 3, das ein Trägerbauteil 15 für eine Isolierschicht aus 1 mm dicken Glas aufweist, eine 1000 Å dicke auf das Trägerbau teil 15 aufgedampfte Al-Elektrode 13 und eine 10 um dicke Isolierschicht 11, mit der die Elektrode 13 beschichtet ist. Das Informationsträgermedium 3 befindet sich in einem Abstand von etwa 10 um von dem lichtempfindlichen Bauteil 1 entfernt, wie es in Fig. 1(a) dargestellt ist. Eine Spannung von der Gleichstromquelle 17 wird über die Elektroden 7 und 13 angelegt, wie es in Fig. 1(b) dargestellt ist. In diesem Zustand erfolgt zwischen den Elektroden an einem dunklen Platz kein Wechsel, da die lichtempfindliche Schicht 9 ein Material mit hohem Widerstand ist. Wenn das lichtempfindliche Bauteil einem Lichtstrahl ausgesetzt wird, werden Teilabschnitte der lichtleitfähigen Schicht 9, auf die der Strahl auftrifft, leitend und daher findet zwischen der Schicht 9 und der Isolierschicht 11 ein Entladen statt, um dadurch die Ladungen in der Isolierschicht 11 zu speichern.
Nach der Belichtung wird die Spannung beseitigt, indem man den Schalter in die Ausstellung bringt, wie in Fig. 1c dargestellt ist. Dann wird durch Herausnehmen des Informationsträgermediums 3, wie in Fig. 1(d) dargestellt, ein elektrostatisch latentes Bild erzeugt.
Es ist zu bemerken, daß das lichtempfindliche Bauteil 1 und das Informationsträgermedium 3 in Kontakt miteinander angeordnet werden können. In diesem Falle werden positive oder negative Ladungen von der lichtempfindlichen Elektrode 7 in die belichteten Teilabschnitte der lichtleitfähigen Schicht 9 injiziert. Diese Ladungen werden durch die Elektrode 13 des Informationsträgermediums 3 angezogen und durch die lichtleitfähige Schicht 9 zu der Oberfläche der Isolierschicht 11 übertragen, wo die Ladungsübertragung gestoppt wird, um die injizierten Ladungen zu speichern. Dann werden das lichtempfindliche Bauteil 1 und das Informationsträgermedium 3 getrennt, wobei die Ladungen in der Isolierschicht 11 gespeichert sind.
Wenn die Aufzeichnungsart in Fig. 1(a) bis 1(d) auf das planare Analogaufzeichnen angewendet wird, wird eine hohe Auflösung wie bei der Silbersalzfotografie erhalten und die Oberflächenladungen auf der Isolierschicht 11 können, wegen der ausgezeichneten Isolationsbedingungen der Atmosphäre, obwohl sie der letzteren ausgesetzt sind, über einen ziemlich langen Zeitraum gespeichert werden, ohne an einem hellen oder dunklen Platz entladen zu werden.
Die Ladungshaltezeit auf der Isolierschicht 11 hängt, außer von der Isolierung der Luft, von der physikalischen Art der Schicht ab, spezifischer ausgedrückt, von ihrer Ladungseinfangcharakteristik. Die injizierten Ladungen können auf der Oberfläche der Isolierschicht 11 gespeichert und mikroskopisch in die Innenseite der Isolierschicht nahe ihrer Oberfläche versetzt werden, in der die Innenelektronen und die Löcher angelagert werden. Somit können die injizierten Ladungen über einen ziemlich langen Zeitraum gespeichert werden. Um das Informationsträgermedium 3 zu lagern, kann die Isolierschicht 11 mit einem Isolierfilm oder einem ähnlichen Material bedeckt werden, um eine physikalische Beschädigung des Informationsträgermediums und ein Entladen bei hoher Feuchtigkeit zu verhindern.
Die für das lichtempfindliche Bauteil und das Informationsträgermedium verwendeten Materialien werden nachfolgend erläutert.
Es gibt keine spezifische Einschränkung für das Material und die Dicke des Trägerbauteils für die lichtleitfähige Schicht 5, obwohl es eine Steifigkeit aufweisen muß, die ausreichend ist, um das lichtempfindliche Bauteil 1 zu halten und für den Fall, bei dem die Information durch das Aufbringen von Strahlen von rechts von der Seite des lichtempfindlichen Bauteils 1 aufgezeichnet wird, muß es für das Licht durchlässig sein. Verwendet werden können ein biegsamer Kunststoffilm, Metallfolie, Papier, Glas, Kunststoffolien, Metallblech (das als Elektrode dienen kann) oder ein ähnlicher starrer Körper. Wenn die Vorrichtung als Kamera verwendet wird, in der natürliches Licht von dem lichtempfindlichen Bauteil auf sie einfällt, wird eine etwa 1 mm dicke, durchsichtige Glasplatte oder ein Kunststoffilm oder Kunststoffolie für das Trägerbauteil der lichtleitfähigen Schicht 5 verwendet.
Die Elektrode 7 ist auf dem Trägerbauteil für die lichtleitfähige Schicht 5 ausgebildet, außer in dem Falle, wenn die letztere aus Metall hergestellt ist. Die Elektrode 7 hat keine spezielle Einschränkung hinsichtlich des Materials, wenn ihr spezifischer Widerstand 10&sup6; Ωcm oder weniger beträgt und sie kann ein anorganischer leitfähiger Metallfilm, ein anorganischer leitfähiger Metalloxidfilm oder ein ähnlicher Film sein. Eine solche Elektrode 7 wird auf dem Trägerbauteil der lichtleitfähigen Schicht 5 durch Aufdampfen, Aufspritzen, chemisches Abscheiden, Beschichten, Plattieren, Tauchen, elektrolytische Polymerisation oder eine ähnliche Behandlung ausgebildet. Die Dicke der Elektrode 7 hängt von den elektrischen Kennwerten ihres Materials und von der beim Aufzeichnen der Information angelegten Spannung ab. Genauer gesagt, kann die Elektrode 7 aus Aluminium eine Dicke von etwa 100-3000 Å haben. Wenn die Elektrode 7 des lichtempfindlichen Bauteils 7 Lichtstrahlen ausgesetzt ist, genau so wie das Trägerbauteil der lichtleitfähigen Schicht 5, muß sie optische Kennwerte haben, wie sie im Zusammenhang mit dem Trägerbauteil 5 beschrieben sind. Spezifisch für sichtbares Licht (400-700 nm) als Informationslicht kann die Elektrode 7 des lichtempfindlichen Bauteils eine durchsichtige Elektrode, eine durchscheinende Elektrode oder eine durchsichtige organische Elektrode sein. Die durchsichtige Elektrode kann durch ITO-Aufspritzen oder ITO-Aufdampfen (In&sub2;O&sub3;-SnO&sub3;, SNO&sub2;) oder einer ähnlichen Verbindung oder durch Beschichten mit einer Mischung von feinem Pulver eines solchen Materials und einem Bindemittel erzeugt werden. Die halbdurchsichtige Elektrode kann durch Aufdampfen oder Aufspritzen von Au, Pt, Al, Ag, Ni, Cr oder eines ähnlichen Materials erzeugt werden. Die durchsichtige organische Elektrode kann durch Beschichten mit Tetrazyanchinodimethan (TCNQ), Polyazetylen oder eine ähnliche Substanz erzeugt werden.
Auch für infrarotes Licht (das eine Wellenlänge größer als 700 nm aufweist als Informationslicht können die vorher angeführten Materialien in der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Eine farbiges, sichtbares Licht absorbierende Elektrode kann als Elektrode 7 des lichtempfindlichen Bauteils für das Abschneiden des sichtbaren Lichtes verwendet werden.
Die vorher angeführten Elektrodenmaterialien können im allgemeinen für ultraviolettes Licht, das eine Wellenlänge von 400 nm oder kürzer aufweist, als Informationslicht verwendet werden. Es ist jedoch nicht vorteilhaft, Materialien zu verwenden, wie zum Beispiel ein organisches Polymer, Natronglas oder ein ähnliches Material, das ultraviolettes Licht absorbiert. Es ist vorteilhaft, ein Material zu verwenden, wie Kieselglas, das den Durchgang von ultraviolettem Licht gestattet.
Bei Belichtung erzeugt der belichtete Teilabschnitt der lichtleitfähigen Schicht 9 Lichtträger (Elektronen und Löcher), die sich in Dickenrichtung durch sie bewegen. Dieser Effekt ist stark, insbesondere, wenn ein elektrisches Feld vorhanden ist. Die lichtleitfähige Schicht 9 kann aus den folgenden organischen lichtleitfähigen Materialien, anorganischen lichtleitfähigen Materialien und organischen-anorganischen lichtleitfähigen Materialien hergestellt sein:

(A) Anorganisches lichtleitfähiges Material oder lichtempfindliches Material.

Als anorganisches lichtempfindliches Material können amorphes Silizium, amorphes Selen, Kadmiumsulfid, Zinkoxid oder ähnliche Substanzen verwendet werden.
(i) lichtempfindliches Bauteil aus amorphen Silizium.
Das lichtempfindliche Bauteil aus amorphem Silizium kann enthalten: (1) amorphes Siliziumhydrid (a-Si:H) und (2) amorphes Siliziumfluorid (a-Si:F).
Diese Materialien dürfen nicht mit Fremdbestandteilen verunreinigt sein, nicht B, Al, Ga, In, Tl oder ein ähnliches Element enthalten, das ein p-Typ ist (oder ein Lochträgertyp) oder nicht P, Ag, Sb, Bi oder ein ähnliches Element, das ein n-Typ (oder Elektronenträgertyp) ist.
Die lichtempfindliche oder licht leitfähige Schicht kann in einer solchen Weise ausgebildet werden, daß Silangas und ein Gas mit Fremdbestandteilen in eine Niedervakuum-Atmosphäre (10&supmin;² bis 1 Torr) zusammen mit Wasserstoffgas eingeleitet und dann durch eine Glimmentladung auf ein Elektrodensubstrat, erhitzt oder nicht erhitzt, abgelagert werden, um einen Film zu bilden. Die Schichten können durch das thermochemische Reagieren solcher Gase auf einem erhitzten Elektrodensubstrat ausgebildet werden. Anders kann die lichtempfindliche Schicht als einzelne Filmschicht oder als laminierte Filmschicht durch Aufdampfen oder Aufspritzen eines festen Materials ausgebildet werden. Die Dicke der lichtempfindlichen Schicht kann 1 bis 50 um betragen.
Auf der Oberfläche der Elektrode des lichtempfindlichen Bauteils 7 kann eine Ladungsinjektions-Sperrschicht vorgesehen sein, um zu verhindern, daß die Schicht 9 infolge der Injektion der Ladungen von der durchsichtigen Elektrode 7, wenn die Schicht keinem Licht ausgesetzt ist, aufgeladen wird. Es ist vorteilhaft durch Glimmentladung, Aufdampfen oder Aufspritzen eine Isolierschicht, wie zum Beispiel eine a-SiN-, a-SiC-, SiO&sub2;- oder Al&sub2;O&sub3;- Schicht als eine solche Ladungsinjektions-Sperrschicht auf zumindest einem Elektrodensubstrat oder auf der obersten Schicht (Oberflächenschicht) des lichtempfindlichen Bauteils auszubilden. Wenn die Isolierschicht eine übermäßige Dicke aufweist, gestattet sie bei Belichtung keinen Stromdurchfluß und daher sollte die Dicke 1000 Å oder kleiner sein. Vorzugsweise beträgt die Dicke aus Gründen einer bequemen Herstellung 400 bis 500 Å.
Es ist vorteilhaft, eine Ladungsträgerschicht als eine Ladungsinjektions-Sperrschicht auf dem Elektrodensubstrat vorzusehen, wobei die Ladungsträgerschicht eine Ladungsträgerkapazität mit einer Polarität hat, die der Polarität des Elektrodensubstrats entgegengesetzt ist und wobei der Gleichrichtungseffekt genutzt wird. Eine Lochträgerschicht und eine Elektronenträgerschicht können für die Elektrode mit negativer bzw. positiver Polarität vorgesehen sein. So liefert zum Beispiel Silizium, versetzt mit Bor, a-Si:H (n&spplus;) einen Gleichrichtungseffekt mit verbesserten Trägerkennwerten des Loches und eine aus einem solchen Material hergestellte Schicht kann als eine Ladungsinjektions-Sperrschicht dienen.
(ii) Lichtempfindliches Material aus amorphem Selen enthält (1) amorphes Selen (a-Se), (2) amorphes Selen-Tellur (a-Se-Te), (3) eine amorphe Arsen-Selen-Verbindung (a-As&sub2;Se&sub3;), (4) eine amorphe Arsen-Selen-Verbindung + Te.
Eine lichtleitfähige Schicht dieser Verbindungen kann durch Aufdampfen oder Aufspritzen ausgebildet werden und die Ladungsinjektions-Sperrschicht, wie zum Beispiel eine SiO&sub2; -, Al&sub2;O&sub3;-, SiC- und SiN-Schicht, kann durch Aufdampfen, Aufspritzen und Glimmentladung auf dem Elektrodensubstrat ausgebildet werden. Die lichtleitfähige Schicht kann laminierte Schichten der Verbindungen (1) bis (4) enthalten. Die Schicht des lichtleitfähigen Bauteils kann in der Dicke gleich der Dicke des lichtleitfähigen Bauteils aus amorphem Silizium sein.
(iii) Kadmiumsulfid (CdS)
Die lichtleitfähige Schicht aus diesem lichtempfindlichen Material kann durch Beschichten, Aufdampfen und Ausspitzen ausgebildet werden. Beim Aufdampfen werden Festpartikel des CdS, angeordnet auf einer Wolframplatte, durch Widerstandserhitzen oder durch Elektronenstrahl-Aufdampfen aufgedampft. Beim Aufspritzen wird das CdS auf einem Substrat in einer Argonplasma-Atmosphäre abgelagert. In diesem Falle wird das CdS normalerweise in einem amorphen Zustand abgelagert, wobei jedoch ein kristallin ausgerichteter Film ausgerichtet in Dickenrichtung, durch die Auswahl der Aufspritzbedingungen erhalten wird. Beim Beschichten können CdS-Partikel mit einer Korngröße von 1 bis 100 um in einem Bindemittel dispergiert sein, um eine Mischung zu bilden, die in einem Lösungsmittel gelöst wird und mit der das Substrat dann beschichtet wird.
(iv) Zinkoxid (ZnO)
Die lichtleitfähige oder lichtempfindliche Schicht kann durch Beschichten oder chemisches Aufdampfen (CVD) dieses Materials ausgebildet werden. Für das Beschichten werden ZnS-Partikel mit einer Partikelgröße 1 bis 100 um in einem Bindemittel dispergiert, um eine Mischung vorzubereiten, die in einem Lösungsmittel aufgelöst wird und mit der dann das Substrat beschichtet wird. Bei der chemischen Aufdampfung (CVD) werden ein organisches Metall, wie zum Beispiel Diäthylzink und Dimethylzink, und Sauerstoffgas in einem Niedervakuum (10&supmin;² bis 1 Torr) gemischt und dann auf einem erhitzten Elektrodensubstrat (150 bis 400ºC) chemisch miteinander in Reaktion gebracht, um darauf als ein Zinkoxidfilm abgelagert zu werden, der in Dickenrichtung ausgerichtet ist.

(B) Organische lichtleitfähige oder lichtempfindliche Schicht.

Die organische lichtleitfähige oder lichtempfindliche Schicht enthält eine aus einer Schicht bestehende lichtempfindliche Schicht und eine lichtempfindliche Schicht für die Funktionstrennung.

(i) Einschichtiges lichtempfindliches Bauteil

Die lichtempfindliche Schicht in einschichtiger Ausführung kann eine Mischung einer ladungserzeugenden Substanz und einer Ladungsübertragungssubstanz enthalten.

Ladungserzeugende Substanz

Die ladungserzeugende Substanz ist eine Substanz, die leicht Ladungen erzeugt und die gemäß der vorliegenden Erfindung zum Beispiel ein Azopigment, Disazopigment, Trisazopigment, Phthalozyaninpigment, Pyryliumsalzfarbstoff, Porylenfarbstoff und Methynfarbstoff enthalten kann.

Ladungsübertragende Substanz

Die ladungsübertragende Substanz weist eine ausgezeichnete Ladungsübertragungscharakteristik auf und kann Hydrazon, Pyrazolin, Polyvinylcarbazol, Carbazol, Stylben, Anthracin, Naphthalin, Tridiphenylmethan, Azin, Amin und aromatisches Amin enthalten.
Ein Komplex kann durch die ladungserzeugende Substanz und die ladungsübertragende Substanz gebildet werden, um als Ladungsübertragungskomplex verwendet zu werden.
Im allgemeinen hat eine lichtempfindliche Schicht eine Lichtempfindlichkeitscharakteristik, die von der Lichtabsorptionscharakteristik der ladungserzeugenden Substanz abhängt. Ein Komplex, der durch Mischen der ladungserzeugenden Substanz und der ladungsübertragenden Substanz erzeugt wird weist jedoch eine veränderte Lichtabsorptionscharakteristik auf. So ist zum Beispiel Polyvinylcarbazol (PVK) im ultraviolettem Bereich empfindlich, Trinitrofluorenon (TNF) nahe der Wellenlänge von 400 nm und der PVK-TNF-Komplex bis zum 650 nm-Wellenlängenbereich. Die Dicke einer solchen lichtempfindlichen Schicht in einschichtiger Ausführung beträgt vorzugsweise 10 bis 50 um.

(ii) Lichtempfindliches Funktionstrennungsbauteil

Die ladungserzeugenden Substanzen absorbieren ihrer Natur nach leicht Licht und fangen leicht Ladungen ein, während die ladungsübertragenden Substanzen ausgezeichnet in der Ladungsüber tragung sind, jedoch eine schlechte Lichtabsorptionscharakteristik aufweisen. Aus diesen Gründen trennt das lichtempfindliche Funktionstrennungsbauteil diese Substanzen, um ihre Charakteristiken voll zur Geltung zu bringen, und es weist eine ladungserzeugende Schicht und eine Ladungsträgerschicht auf, die miteinander laminiert sind.

Ladungserzeugende Schicht

Die Substanzen, welche die ladungserzeugende Schicht darstellen, können gemäß der vorliegenden Erfindung Azo, Trisazo, Phthalozyanin, Säure-Xanthen-Farbstoff, Zyanin, Styrilpigment, Pyrylium, Perylen, Methin, a-Se, a-Si. Azulensalz und Squalsalz enthalten.

Ladungsübertragende Schicht

Die Substanzen, welche die ladungsübertragende Schicht bilden, können gemäß der vorliegenden Erfindung zum Beispiel Hydrazon, Pyrazolin, Polyvinylcarbazol (PVK), Carbazol, Oxazol, Triazol, aromatisches Amin, Amin, Triphenylmethan und eine polyzyklische aromatische Verbindung enthalten.
Um das lichtempfindliche Funktionstrennungsbauteil herzustellen, wird eine ladungserzeugende Substanz zusammen mit einem Bindeharz über die Elektrode aufgebracht, um eine ladungserzeugende Schicht zu bilden. Danach wird ein Ladungsträgermaterial in einem Bindeharz enthaltenden Lösungsmittel aufgelöst und über die ladungserzeugende Schicht aufgetragen, um eine Ladungsträgerschicht zu bilden. Die ladungserzeugende Schicht und die Ladungsträgerschicht sind vorzugsweise 0,1 bis 10 um bzw. 10 bis 50 um dick.
Sowohl das lichtempfindliche Einschicht-Bauteil als auch das lichtempfindliche Funktionstrennungsbauteil können gemäß der vorliegenden Erfindung als Bindemittel zum Beispiel ein Silikonharz oder ein Stylen-Butadien-Mischpolymer enthalten. Das Binde mittel kann in einer Menge von 0,1 bis 10 Gewichtsanteilen pro 1 Gewichtsanteil jeder ladungserzeugenden Substanz und der ladungsübertragenden Substanz zugefügt werden. Das Beschichten der lichtempfindlichen Schicht kann durch Tauchen, Aufdampfen, Aufspritzen oder eine ähnliche Behandlung erfolgen.
Die Ladungsinjektions-Sperrschicht wird an zumindest einer der gegenüberliegenden Stirnflächen der lichtleitfähigen Schicht 9 so ausgebildet, daß Dunkelstrom (Ladungsinjektion von der Elektrode) verhindert wird, d. h. eine Erscheinung von Ladungen in der lichtempfindlichen Schicht, als ob die Schicht Lichtstrahlen ausgesetzt wird, wenn über sie Spannung angelegt ist.
Zu der lichtleitfähigen Schicht oder zu der Oberfläche der Isolierschicht fließt beim Anlegen von Spannung fast kein Strom, wenn eine Ladungsinjektions-Sperrschicht vorhanden ist. Nach der Belichtung sind jedoch Teilabschnitte der Ladungsinjektions- Sperrschicht, die den belichteten Teilabschnitten der lichtleitfähigen Schicht entsprechen, einem starken elektrischen Feld ausgesetzt, da Ladungen (Elektronen oder Löcher), die von der lichtleitfähigen Schicht erzeugt werden, vorhanden sind. Daher fließt Strom durch die Ladungsinjektions-Sperrschicht. Eine solche Ladungsinjektions-Sperrschicht kann einen anorganischen Isolierfilm, einen organischen Isolier-Polymerfilm, einen monomolekularen Isolierfilm und einen laminierten Film dieser Monoschichten enthalten. Die anorganische Isolierschicht kann durch Glimmentladung, Aufdampfen oder Aufspritzen zum Beispiel von As&sub2;O&sub3;, B&sub2;O&sub3;, Bi&sub2;O&sub3;, CdS, CaO, CeO&sub2;, Cr&sub2;O&sub3;, CoO, GeO&sub2;, HfO&sub2;, Fe&sub2;O&sub3;, La&sub2;O&sub3;, MgO, MnO&sub2;, Nd&sub2;O&sub3;, Nb&sub2;O&sub5;, PbO, Sb&sub2;O&sub3;, SiO&sub2;, SeO&sub2;, Ta&sub2;O&sub5;, TiO&sub2;, WO&sub3;, V&sub2;O&sub5;, Y&sub2;O&sub5;, Y&sub2;O&sub3;, ZrO&sub2;, BaTiO&sub3;, Al&sub2;O&sub3;, Bi&sub2;TiO&sub5;, CaO-SrO, CaO- Y&sub2;O&sub3;, Cr-SiO, LiTaO&sub3;, PbTiO&sub3;, PbZrO&sub3;, ZrO&sub2;-Co, ZrO&sub2;-SiO&sub2;, AlN, BN, NbN, Si&sub3;N&sub4;, TaN, TiN, VN, ZrN, SiC, TiC, WC und Al&sub4;C&sub3; ausgebildet werden. Die Dicke der anorganischen Isolierschicht hängt von ihrem Material bezüglich der Isolierung zur Verhinderung der Injektion von Ladungen ab. Die Ladungsinjektions-Sperrschicht, die den Gleichrichtungseffekt nutzt, ist zusammen mit einer Ladungsträgerschicht vorgesehen, die in der Lage ist, durch den Gleichrichtungseffekt Ladungen von einer Polarität zu transportieren, die der Polarität des Elektrodensubstrats entgegengesetzt ist. Eine solche Ladungsinjektions-Sperrschicht kann eine anorganische lichtleitfähige Schicht, eine organische lichtleitfähige Schicht und eine zusammengesetzte organische-anorganische lichtleitfähige Schicht enthalten und die Schichtdicke kann 0,1 bis 10 um betragen. Genauer gesagt, wenn die Elektrode negativ ist, kann eine lichtleitfähige Schicht aus amorphem Silizium mit einem Zusatz von B, Al, Ga, In oder einem ähnlichen Element oder eine organische lichtleitfähige Schicht vorgesehen sein, die durch Dispersion von amorphem Selen, Oxadiazol, Pyrazolin, Polyvinylcarbazol, Stylben, Anthrazen, Naphthalen, Tridiphenylmethan, Triphenylmethan, Azin, Amin und aromatischem Amin in einem Harz ausgebildet ist. Wenn die Elektrode positiv ist, kann ein amorpher Silizium-Lichtleiter mit Zusatz von P, As, Sb, Bi oder einem ähnlichen Element, oder eine lichtleitfähige ZnO-Schicht ausgebildet sein. Solche Schichten können durch Glimmentladung, Aufdampfen, Aufspritzen, chemisches Aufdampfen (CVD), Beschichten oder eine ähnliche Behandlung gebildet sein.
Fig. 2 stellt ein Informationsaufzeichnungs- und Wiedergabeverfahren dar, bei dem die gleiche Bezugszahl den gleichen Inhalt bezeichnet, wie in Fig. 1. Die Bezugszahl 391 bezieht sich auf eine dielektrische Substanz.
In der vorliegenden Ausführung ist eine dielektrische Substanz 391 zwischen dem lichtempfindlichen Bauteil 1 und dem Informationsträgermedium 3 angeordnet und das elektrostatisch latente Bild wird auf der Isolierschicht 11 durch die dielektrische Substanz erzeugt. Wegen der Präsenz dieser dielektrischen Substanz 391 ist die dielektrische Festigkeit verbessert und die Versorgungsspannung des Netzteils 17 kann erhöht sein. Daher ist es möglich, eine hohe Spannung zwischen dem lichtempfindlichen Bauteil und dem Informationsträgermedium anzulegen und das latente Bild kann auf der Informationsträgerschicht selbst dann erzeugt werden, wenn nur ein geringer Lichteinfall vorhanden ist. Das verbessert die Empfindlichkeit in gravierender Weise.
Wenn eine ausreichend hohe Spannung angelegt ist, kann der Trägererzeugungswirkungsgrad, wenn Licht auf ihn fällt, dichter bei 1 liegen.
Als dielektrische Substanz können die nachfolgend angeführten festen anorganischen Isoliermaterialien und festen organischen Isoliermaterialien verwendet werden:

(1) Feste Isoliermaterialien

(1-1) Feste anorganische Isoliermaterialien

(1-1-1) Natürliche Mineralien

(1) Glimmer
(2) Bergkristall
(3) andere Mineralien und Schwefel

(1-1-2) Keramik und Porzellan

(1) Feldspatporzellan
(2) Specksteinporzellan
(3) Tonerdeporzellan
(4) Micalex (ein spezieller Glimmer)
(5) andere

(1-1-3) Glas

(1) Sodakalkglas
(2) Borosilikatglas
(3) Quarzglas
(4) Pyrexglas (Jenaer Glas)
(5) andere

(1-2) Feste organische Isoliermaterialien

(1-2-1) Paraffinkohlenwasserstoffe

(1) Paraffin
(2) Zeresin (gereinigtes und gebleichtes Erdwachs)
(3) Wachs, wie zum Beispiel Mikrokristallwachs
(4) andere

(1-2-2) Gummi

(1) Naturgummi
(2) Butylgummi
(3) Chloroprengummi
(4) Styrol-Butadien-Gummi
(5) Silikon-Kautschuk
(6) andere

(1-2-3) In Wärme aushärtende Kunstharze

(1) Phenolharz
(2) Diallylphthalatharz
(3) ungesättigtes Polyesterharz
(4) Epoxydharz
(5) Silikonharz
(6) Harnstoffharz
(7) Melaminharz
(8) andere

(1-2-4) Thermoplastische Harze

(1) Vinylharz (wie zum Beispiel Vinylchloridharz)
(2) Polyäthylen
(3) Polystyren
(4) Polypropylen
(5) Ionomerharz
(6) ABS-Harz (Akrylnitrit-Butadien-Styren-Harz)
(7) Polyvinylalkohol
(8) Akrylharz
(9) Akrylnitril-Styren-Harz
(10) Vinylidenchloridharz
(11) AAS-Harz
(12) AES-Harz
(13) Zellulosederivatharz
(14) thermoplastisches Polyurethan
(15) Polyvinylbutyral
(16) Poly-4-Methylpenten-1
(17) Polybuten-1
(18) andere

(1-2-5) Technische Kunststoffe

(1) Fluorharz
(2) Polycarbonat
(3) Polyamid
(4) Azetalharz
(5) Polyphenylenoxid
(6) Polybutylenterephthalat
(7) Polyäthylenterephthalat
(8) Polyphenylensulfid
(9) Polyimidharz
(10) Polysulfon und Polyäthersulfon
(11) aromatischer Polyester
(12) Polyallylat
(13) andere

(1-3) Ferroelektrische Substanzen

(1) Rochellesalz
(2) Deuterium-Rochellesalz
(3) Kaliumdihydrogenphosphat
(4) Kaliumdideuteriumphosphat
(5) Bariumtitanat
(6) Kaliumniobat
(7) Glyzinsulfat
(8) Ammoniumsulfat
(9) Guanidin-Aluminiumsulfathexahydrat
(10) Natriumnitrit
(11) Gelbes Blutlaugensalz
(12) Antimonioditsulfid
(13) andere

(1-4) Antiferroelektrische Substanzen

(1) Ammoniumdihydrogenphosphat
(2) Bleihafnat
(3) Bleizirkonat
(4) Natriumniobat
(5) andere

(1-5) Piezoelektrische Kristalle

(1) Äthylendiamintartarat (EDT)
(2) Kaliumtartarat (KDT)
(3) Bergkristall
(4) Selen
(5) Tellur
(6) Kadmiumsulfid
(7) Kadmiumselenid
(8) Zinkoxid
(9) Bariumtitanat
(10) Zinksulfid
(11) Ammoniumdihydrogenphosphat
(12) andere

(1-6) Sonstige

(1) Naturfaser
(2) Zellulosepapier
(3) Papier, wie zum Beispiel chemisch behandeltes Papier
(4) Naturfaser, wie zum Beispiel Kopal, Schellack, usw.
(5) Isolierlack
In Fig. 3 ist eine Ausführung der Erfindung dargestellt, die Gas oder Flüssigkeit als Isoliermaterial verwendet. In der Figur ist 393 ein Behälter, 395 ein Fenster und 397 Isoliermaterial.
Wie in Fig. 3(a) gezeigt, besteht das Isoliermaterial 397 aus Gas oder einer Flüssigkeit und ist in einem dichten Behälter 393 enthalten. Das lichtempfindliche Bauteil Nr. 1 und das Informationsträgermedium 3 sind in dem Behälter angeordnet und die Belichtung unter Anlegen einer Spannung erfolgt durch ein Fenster 395. Als gasisolierendes Material können die nachfolgend angeführten Materialien verwendet werden. Die dielektrische Durchschlagspannung kann erhöht werden, wenn die Spannung auf einen höheren Pegel angehoben wird.

(2) Gasisolierende Materialien

(1) Stickstoff
(2) Kohlendioxyd
(3) Fluorgas, z. B. Schwefelhexafluorid
(4) Kohlenstoffluorid
Anstelle der gasisolierenden Materialien können die nachfolgend angeführten flüssigkeitsisolierenden Materialien verwendet werden:

(3) Flüssigkeitsisolierende Materialien

(1) Transformatorenöl
(2) Schalteröl
(3) Kabelimprägnieröl
(4) Kabelöl für ölgefüllte Kabel
(5) Kondensatorenöl
(6) Paraffinkohlenwasserstoff
(7) natürliches Mineralöl mit Hauptbestandteilen wie Naphthan-Kohlenwasserstoff, zusammengesetzt aus Zyklohexan und seinen Bindesubstanzen
(8) Askarel
(9) Alkylbenzen
(10) Synthetisches Öl, bestehend aus Polybuten und ähnlichen Substanzen
(11) Silikonöl
(12) andere
Fig. 3(b) zeigt eine Ausführung, welche die Position des lichtempfindlichen Bauteils oder des Informationsträgermediums als Fenster nutzt. Die anderen Teile sind dieselben wie in Fig. 3(a).
Durch Vorsehen eines Isoliermaterials zwischen dem lichtempfindlichen Bauteil und dem Informationsträgermedium kann eine Fun kenentladung durch Anlegen einer hohen Spannung vermieden werden, und der Trägererzeugungswirkungsgrad bei Belichtung kann durch Erhöhen der Spannung dichter bei 1 liegen. Somit kann bei Anlegen einer Spannung eine hochempfindliche Belichtung erreicht werden.

Claims

1. Informationsaufzeichnungsvorrichtung, mit einem Behältnis (393), das ein Fenster (395) zur Belichtung hat und ein dielektrisches Material (397) enthält, das Gas oder Flüssigkeit umfaßt, einem lichtempfindlichen Bauteil (1) und einem Informationsträgermedium (3), wobei das lichtempfindliche Bauteil (1) und das Informationsträgermedium (3) in dem Behältnis einander zugewandt angeordnet sind, wodurch, wenn zwischen konduktiven Schichten des lichtempfindlichen Bauteils und des Informationsträgermediums Spannung angelegt wird, mittels Belichtung durch das Fenster Informationen auf dem Informationsträgermedium aufgezeichnet werden können.

2. Informationsaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der das dielektrische Material (397) Gas umfaßt und der Raum innerhalb des Behältnisses unter Hochdruck gehalten wird.