Способ получения изображения Советский патент 1979 года по МПК G03G9/06 

1

Изобретение относится к способу получения изображения в ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной областях спектра и может быть использовано в фотографии, голографии, различных областях оптоэлектроники, для обработки и хранения информации, в модуляторах светового потока, в визуальных индикаторах и интеграторах излучения, а также для контроля качества полупроводниковых материалов.

Известен электроуправляемый .способ получения изображения в инфракрасной области спектра путем зкспонирования и последующего проявления электрохимической системы, состоящей из двух электродов, на которые наложено электрическое напряжение и между которыми находится электролит. Один из электродов выполнен из фоточувствительного полупроводника (Si, Ge, PbS, GaAs, Ge/PbS, Si/PbS и др.), a второй из проводника. Электролит представляет собой раствор неорганических солей (AgNOs. Pb(NO3)j, CuSO4) в воде Электроды поляризуют электрическим напряже1шем от внешнего источника и на полупроводниковый электрод проецируют изображекие. После экспонирования скрытое изображение, образовавшееся на полупроводниковом электроде, усиливают до видимого физическим проявлением 1 и 2. Основным недостатком способа является годноразовость действия полупроводникового электрода.

Цель изобретения - многократное получение изображения.

Это достигается тем, что в качестве электролита применяют растворы двучетвертичных солей азотсодержапдах гетероциклических оснований формул I-IV.

К,

К7

Г

Kg

KB KI Ks-zx где R-RH атом водорода, алкш1, арил или аралкил; L - -(СН-СН)п-; -(N-N)-; 0-2 X анион. Наиболее эффективны соли М,1М-производ-. ных 4,4-2.,2-дипиридила -- виологены. Известно что эти соли подвергаются обратимому одноэлектронному восстановленшо на катоде с образованием интенсивно окраигеиных в различные цвета (в зависимости от заместителя у атомов азота) катион-радикалов, которые при обратной поляризации полностью и обратимо окнсля отся в исходные бесцветные или слабоокрашенные дикатионы. Это свойство виологанов использовано в электрохимических индикаторах напряжения. Предлагаемый способ заключается в экснонировагши электрохимической системы, состоя вдси из двух электродов, на которые наложенй электрическое напряжение и между которыми находится электролит, содержащий двучетвергичную соль азотсодержащего гетерогдаклического основания. Одлн из электродов выполнен из фоточувствител ;ного полупроводника. В ка чеетве полупроводников могут применяться монокристалпические или поликристаллические образцы различных неорганическта или органи ческих полупроводников, таких как ZnO ZnS; CdS;CdSe; AgjS; PbS; TiaS; GaAs; IrtAs; Se; SiGe; поливинилкарбазол и др. Могут применяться пленки полупроводников, полученные химическим осаждением из растворов или напылением на токопроводящую органичес кую или неорганическую подложку. Могут при меняться полупроводники с п-р гетеропереходами, например Si/PbS; Ge/PbS и др. Выбор того или полупроводника определяется спектральной областью регистрируемого излучения. Второй электро- выполнен из проводника, в качестве которого может быть использован металл или стекло с электропроводятдим слоем ЗпОз; ZnjOj и др. Электролит представляет собой водный раствор или раствор в органическом растворителе четверттшой соли азотсодержащего гетероциклического основания, а также неорганической соли, добавляемой для увеличения электропроводности. Изображение получают на полупроводниковом электроде, если последний поляризуют ри экспонировании отрицательно, либо на проводниковом электроде при обратной поляризации. Для стирания изображения электрод с изображением поляризуют положительно. Если изображение находится на полупроводниковом эле ктроде, то последний освещается при этом актиничным светом. Благодаря обратимости электрохимической системы электролит используют многократно. После экспонирования получают видимое изображение определенного цвета в зависимости от применяемой двучетвертичной соли. Пример 1. Между электродами, один из которых выполнен в виде щайбы из высокоомного монокристаллического GaAs с токоподводом из напыленного золота, а второй представляет собой стеклянную пластину со слоем Sn02, помещают водный раствор двухлористого N ,N- ДиЬктил-4,4-дипиридилия () и КС (1М). К электродам Прикладывают электрическое напряжение (10-200 В, то же на полупроводнике) . Изображение проецируют со стороны стекла с помощью источника излучения с длиной волны л 1,1 мкм (лампа накалива1пш с кремниевым фильтром). Мощность падающего излучения в. диапазоне длин волн 1,1-1,4 мкм приблизительно 10 Вт/см. При Ди 50 В изображение получают на GaAs за 1 сек. Изображение синего цвета сохраняется на электроде в течение 1 ч, стирается при анодной поляризации полупроводникового электрода и при освещгшш GaAs излучением с Л 1,1 мкм. Чувствительность системы зависит от величины прадожениого напряжения и концентрации электролита, возрастая с ростом напряжения и концентрации. Система работает в: режиме запись-стирание не менее 100 раз. Система чувствительна в щироком интервале длин волн от ультрафиолетового до инфракрасного излучения (Л. 0,3-1,3 мкм). Пример 2. Способ получения изображения аналогичен способу, описанному в примере 1, и отличается тем, что в качестве электролита применяют водный раствор двухлористого N,N-дибeнзил-4,4-дипиpидилия и 1М раствор Пример 3. Способ по примеру 1, в качестве электролита применяют водный раст-

вор двухлористого 1,-этилеН2,2-днпиридилия . и Ш раствор KCI. Изображение имеет зеленую окраску.

Пример 4. Способ .по примеру 1, в качестве электролита применяют водный раствор, двухлористого Ы,М-диметил-4,4-дипнридилийэтилена (а, |3)/10С/ и ;1Мрастврр1 KCI.

Пример 5. Способ по примеру 1, в качестве электролита применяют водный раствор даухлористого N,N-диэтшIeн-2,7-фeнaнтролиния и Ш раствор KCI.

Пример 6. Способ по примеру 1, в качестве злектролнта применяют водный раствор .двухлористого N,N-димeтил-2,7-диaзaпнpeш я и IM раствор KCI.

Формула изобретения

1.Способ получения изображения путем экспонирования оригинала через прозрачный электрод и раствор электролита на фоточувствительный полупроводниковый электрод, к которым приложено напряжение, отличающийся тем, что, с целью многократного получения изображения, раствор электролита содержит двучетвертичную сопь азотсодержащих гетероциклических оснований.

2.Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что в качестве электролита применяют раствор двучетвертичной соли обшей формулы 1

. Кз57

RrtT TJ хГ-( А

2Х

cf « м

-К.RW где R-Rn - водород, алкил, арил, аралкил; -. L - -(СН-СН)п-; -(N-N)-; п 0-2; анион.

3. Способ ПО Ш1. 1 и 2, о т л и ч а ю -, щ и и с я тем, что в качестве электролита

применяют раствор двучетвертичной соли общей формулы Д

К| В RJ К4

Kg Ку

где R-R9 - водород, арил, алкил, аралкил;

анион.

4. Способ по шт.. 1-3, отличаю щи с я тем, что в качестве электролита применяют раствор двучетвертичной соли общей формулы Ш

К, FI,

%1 I ,

TvV /Гл

№5-2Х

Kq 1

Не

где R-R9 - водород, алкил, арил, аралкил;

анион.

5. Способ по пп. 1-4, отличающийс я тем, что в качестве электролита применяют раствор двучетвертичной соли общей формулы ly

Re

v

-г1 Я

где R-RS - водород, алкил, арил или аралкил;

анион;

п 0-2.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Горячев Д. Н., Парицкий Л. Г. и РЫБКИН С. М. ФТП, 6, 1148, 1972.

2.Парицкий Л. Г. и РЫБКИН С. М., ФТП, 4.764, 1970.