DE1564521C - Speicherelektrode für eine Fernseh aufnahmeröhre - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Speicherelektrode für oder amorphes Selen oder eine geeignete Selenlegie-

eine Fernsehaufnahmeröhre mit einer fotoleitenden rung. Glasartiges Selen ist insbesondere für blaues

Schicht aus Selen oder einer Selenlegierung, die auf und grünes Licht empfindlich, während eine Legie-

einer elektrisch leitenden Oberfläche einer transpa- rung aus glasartigem Selen, Tellur, Arsen oder Anti-

renten Frontplatte angeordnet und mit einer den 5 mon eine panchromatische Empfindlichkeit besitzt.

Dunkelstrom der fotoleitenden Schicht herabsetzen- Bei der Benutzung von glasartigem Selen in einer

den Schicht versehen ist. Fernsehaufnahmeröhre werden dünne stabilisierende

Eine Fernsehaufnahmeröhre der hier behandelten Filme auf beiden Seiten der fotoleitfähigen Schicht

Art besitzt eine Speicherplatte, welche eine durch- angebracht, um die Umwandlung des Selens aus der

sichtige Unterlage enthält, die mit einer leitenden io glasartigen Form in eine kristalline Form zu verhin-

Schicht überzogen ist, welche eine Signalelektrode dem. Fotoleitfähige Schichten aus glasartigem Selen,

bildet. Auf diese leitende Schicht ist eine Schicht aus welche in dieser Weise stabilisiert sind, zeigen einen

einem fotoleitfähigen Material aufgebracht. Die Spei- verhältnismäßig großen Dunkelstrom, welcher zum

cherplatte ist in einem evakuierten Kolben derart Teil den stabilisierenden Filmen zugeschrieben wer-

angebracht, daß die fotoleitende Schicht einem Elek- 15 den kann. Ein verhältnismäßig großer Dunkelstrom

tronenstrahlerzeugungssystem zugewendet ist. Mit tritt auch dann auf, wenn die Selenlegierung bei

dem Elektronenstrahl wird die fotoleitende Schicht hohem Vakuum von etwa 10~⁵Torr aufgebracht

zeilenmäßig abgetastet. Dabei werden die Strahlelek- wird, um die gewünschte Empfindlichkeit zu er-

tronen gebremst, so daß sie sich der fotoleitenden halten.

Schicht mit geringer Geschwindigkeit nähern und ein 20 Aus dev USA.-Patentschrift 3 020 442 ist bereits Teil von ihnen auf die Schicht auffällt, die dadurch eine Speicherelektrode mit einer fotoleitenden Schicht praktisch das Potential der Kathode annimmt. Wenn aus Selen bekannt, die auf einer elektrisch leitenden sich dieses Potential auf der fotoleitenden Schicht Oberfläche einer transparenten Frontplatte angeordausgebildet hat, werden die übrigen Elektronen zu- net und mit einer den Dunkelstrom der fotoleitenden rück zum Strahlerzeugungssystem reflektiert. An die 25 Schicht herabsetzenden Schicht versehen ist. Diese leitende Signalelektrode, der Speicherplatte wird ein letztgenannte Schicht ist eine mindestens 4 Mikron Potential angelegt, das um mehrere Volt von dem dicke Antimontrisulfidschicht, die mit der Selen-Kathodenpotential auf der Oberfläche der fotoleiten- schicht eine fotoleitende Doppelschicht bildet. Die den Schicht abweicht. An der fotoleitenden Schicht Antimontrisulfidschicht verhindert in erwünschter herrscht dadurch eine Potentialdifferenz. Infolge der 30 Weise das Wachsen von Kristallen in der Selen-Fotoleitfähigkeit der Speicherplatte fließt beim Auf- schicht. Durch die Antimontrisulfidschicht wird aber treffen von Licht auf die fotpleitende Schicht ein das spektrale Ansprechverhalten der bekannten Spei-Strom über die belichteten Flächenstellen, so daß cherplatte beeinträchtigt, deren panchromatische dort die Plattenoberfläche auf der dem Strahlerzeu- Empfindlichkeit wesentlich schlechter ist als diejenige gungssystem zugewandten Seite auf das Potential der 35 von Selen allein. Die bekannte Speicherplatte eni-Signalelektrode aufgeladen wird. Diejenigen Stellen spricht also einer solchen mit einem beliebigen andeder Platte, welche nicht belichtet werden, sollen nur ren fotoleitenden Material relativ geringen Dunkeleinen geringen oder keinen Stromfluß über die foto- Stroms, jedoch schlechter Farbempfindlichkeit,
leitende Schicht ergeben und bleiben daher genau Es ist auch schon bekannt (deutsche Patentschrift oder annähernd auf dem Kathodenpotential. Der 40 935 249 und USA.-Patentschrift 2 881 340), in einer Elektronenstrahl führt das Potential an den belich- Fernsehaufnahmeröhre zwischen die Speicherplatte teten Plattenstellen auf das Kathodenpotential zurück. und die Signalelektrode eine relativ dicke Isolier-Da die Signalelektrode mit der abgetasteten Seite der schicht aus SiO., oder Antimonoxid zu legen, die an Platte kapazitiv gekoppelt ist, führt die Entladung zahlreichen Stellen unterbrochen ist, wo sich die der fotoleitenden Seite der Platte durch den Strahl 45 Elektrode und die fotoleitende Schicht berühren. Mit auf das Kathodenpotential zur Entstehung einer dieser Isolierschicht ist das Problem des Dunkel-Spannung an der Signalelektrode. Diese Spannung Stroms bei einer stabilisierten Selenschicht nicht zu bildet das Ausgangssignal der Röhre, wie es in der lösen, und außerdem würde durch die Isolierschicht USA.-Patentschrift 2 833 675 beschrieben ist. die durch eine Selenschicht erreichbare panchro-

Ein fotoleitendes Material, welches für eine der- 5° matische Empfindlichkeit der Röhre beeinträchtigt

artige Fernsehaufnahmeröhre geeignet ist, muß einen werden.

niedrigen Dunkelstrom aufweisen, um eine Speiche- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

rung in der Röhre zu ermöglichen, da das vom Elek- fotoleitende Schicht aus Selen oder einer Selenlegie-

tronenstrahl auf der Oberfläche der fotoleitenden rung anzugeben, bei welcher der Dunkelstrom herab-

Schicht gebildete Potential an den nicht belichteten 55 gedrückt wird, ohne daß dadurch die panchromati-

Stellen aufrechterhalten werden muß. Wenn das foto- sehen Eigenschaften verschlechtert werden,

leitfähige Material einen verhältnismäßig hohen Dun- Die Erfindung besteht darin, daß eine Schicht aus

kelstrom aufweist, wird durch diesen Dunkelstrom reinem glasartigen Selen, deren Dicke zwischen 100

die Oberfläche der fotoleitfähigen Platte an den und 1800 Angström beträgt, als Blockierungsschicht

dunklen Stellen entladen und daher das Ausgangs- 60 zwischen der elektrisch leitenden Oberfläche und der

signal der hellen Stellen gestört. Ein Verfahren zur fotoleitenden Schicht angeordnet ist.

Verminderung des Diinkelstromes bei einer speziellen Durch die Blockierungsschicht wird der Widerstand

fotoleitfähigen Schicht ist in der USA.-Patentschrift zwischen der Signälelektrode und der fotoleitenden

2 687 784 beschrieben. Selenschicht so stark erhöht, daß der Dunkelstrom

Bei manchen Anwendungen von Fernsehaufnahme- 65 auf einen nicht mehr störenden Wert herabgedrückt

röhren ist eine panchromatische Empfindlichkeit er- wird. Die Blockierungsschicht beeinträchtigt jedoch

wünscht. Ein fotoleitfähiges Material, welches zu nicht die gewünschte panchromatische Empfind-

diesem Zweck benutzt werden kann, ist glasartiges lichkeit.

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Vorzugsweise wird die elektrisch leitende Ober- Selen unmittelbar auf der Signalelektrode angebracht

fläche durch eine Schicht aus einem Stabilisierungs- werden. Wenn stabilisierende Schichten anderer Art

material gebildet, welches der Neigung des Selens der als, die oben genannten Schichten benutzt werden

Blockierungsschicht eine kristalline Form anzuneh- sollen, so kann man sie an Stelle einer oder beider

men entgegenwirkt, wie dies, wie schon erwähnt 5 Schichten 32 und 34 anbringen oder anderweitig in

wurde, an sich aus der USA.-Patentschrift 3 020 442 den Fotoleiter einlagern. Jedenfalls ist es wichtig,

bekannt ist. daß die Selenlegierung 28 durch die Blockierungs-

Die Erfindung soll nun an einem bevorzugten Aus- schicht 30 von einer benachbarten leitenden Schicht

führungsbeispiel näher erläutert werden. getrennt ist. Eine solche Abschirmung verhindert

Die Zeichnung zeigt eine Teilansicht aus einer ins- io einen ohmischen Kontakt zwischen der leitenden

gesamt mit 10 bezeichneten Fernsehaufnahmeröhre Signalplatte 26 und der Selenlegierung 28 während

(Vidikonröhre), in welche der fotoleitfähige Schirm des Betriebs der Röhre. Eine derartige Ausschal-,

gemäß einer Ausführungsform der Erfindung herge- tung eines ohmischen Kontakts führt zu einer

stellt ist. nennenswerten Verkleinerung des Dunkelstromes

Die Röhre 10 besitzt einen langen Glaskolben. 14, 15 der Röhre.

der am einen Ende durch einen insgesamt mit 12 Durch die Stabilisierungsschichten 32 und 34 wird

bezeichneten Schirm abgeschlossen ist, sowie durch eine Temperaturstabilisation des Schirms erreicht,

eine transparente Stirnplatte 16 aus Glas. Diese Stirn- Das Vorhandensein einer Trennfläche zwischen der

platte 16 ist an einen Ring 18 aus Indium ange- Selenlegierung 28 und der glasartigen Selenschicht 30

schmolzen, welcher sich innerhalb eines Klemmrings 20 hat keinen Verlust der Temperaturstabilisation zur

20 befindet. Der Indiumring ist seinerseits mit dem Folge.

Ende des Rohres 14 verbunden, so daß der Schirm Die Dicke jeder der erwähnten Schichten wird

12 die Röhre abschließt. In geringem Abstand vom möglichst günstig gewählt. Die Signalelektrode 26

Schirm 12 befindet sich ein Maschengitter 22, wel- muß so dünn sein, daß sie lichtdurchlässig ist und

ches das Ende einer rohrförmigen Fokussierungselek- 25 muß andererseits dick genug sein, um die gewünschte

trode 24 überspannt. Am anderen Ende des Rohres Leitfähigkeit in der Schichtebene zu besitzen, um als

10 befindet sich ein Elektronenstrahlerzeuger zur Signalelektrode dienen zu können. Diese beiden For-

Lieferung eines Elektronenstrahls. Mit diesem Elek- derungen lassen sich dadurch erfüllen, daß man die

tronenstrahl wird der Schirm abgetastet. Dicke zu etwa 10~³ mm wählt, wenn Zinnoxyd be-

Der Schirm 12 enthält eine dünne Schicht 26 aus 30 nutzt wird. Obgleich die stabilisierende Schicht 32 einem elektrisch leitenden Material, wie beispiels- fortgelassen werden kann, ist es empfehlenswert, eine weise Zinnoxyd, auf der Innenseite der Glasplatte 16. solche Schicht zu benutzen, da diese zu der thermi-Diese Schicht 26 ist lichtdurchlässig und dient als sehen Stabilisation der reinen glasartigen Selenschicht Signalplatte. Im Betrieb kann an dieser Schicht 26 30 beiträgt, wenn dieses Material als Blockierungseine Spannung von +30 Volt liegen. Außerdem ent- 35 schicht verwendet wird. Die Schicht 32 trägt auch zur hält der Schirm eine Schicht 28 aus einer Selenlegie- Stabilisation der fotoleitfähigen Selenlegierung 28 bei. rung, die durch Aufdampfen im Vakuum erzeugt ist Es ist wünschenswert, der Schicht 32 nur eine Dicke und aus 15 bis 27 Gewichtsprozent Tellur, aus 0,5 bis von etwa 6 bis 30 Angström zu geben. Die Schicht 30 5 Gewichtsprozent Arsen oder Antimon, Rest Selen, muß eine solche Dicke erhalten, um als Blockierungsbestehen kann. Zwischen der Selenlegierung 28 und 40 schicht dienen zu können. Die Dicke dieser Schicht der Signalplatte 26 ist eine Blockierungsschicht 30 darf nicht weniger als etwa 100 Angström und nicht angebracht, welche in diesem speziellen Beispiel aus mehr als etwa 1800 Angström betragen. Durch Verreinem glasartigen Selen besteht, welches durch Auf- suche wurde ermittelt, daß die optimale Dicke der dampfen im Vakuum angebracht wird. Die Aufgabe Schicht 30 zwischen 100 und etwa 600 Angström der Blockierungsschicht 30 besteht darin, die Selen- 45 liegt. Die Selenlegierung 28 soll eine Schichtdicke legierung 28 von der elektrisch leitenden Schicht 26 von etwa 3 bis 10 mal 10~³ mm besitzen. Die stabilizu trennen. sierende Schicht 34 soll eine Dicke von etwa 10 bis

Die Selenlegierüngsschicht 28 und die aus glas- 60 Angströmeinheiten aufweisen,

artigem Selen bestehende Blockierungsschicht 30 Di«⁵ Wirkungsweise der blockierenden Schicht 30

können als glasartige Schichten dadurch stabilisiert so und ihr Einfluß auf den Dunkelstrom läßt sich noch

werden, daß man eine Unterlageschicht 32 zwischen nicht einwandfrei erklären. Es besteht die Möglich-

der Signalplatte 26 und der Blockierungsschicht 30 keit, daß diese Blockierungsschicht als elektrischer

und eine weitere Schicht 34 auf der Selenlegierungs- Isolator wirkt, oder daß sie die Austrittsarbeit des

schicht 28 vorsieht. Diese Schichten 32 und 34 bewir- leitenden Films 26 oder 32, der sich in Kontakt

ken eine erhebliche Verlangsamung der Umwandlung 55 mit dem fotoleitfähigen Film 28 befindet, beein-

des Selens in den. beiden Schichten aus dem glas- flußt.

artigen Zustand in die kristalline Form. Vermutlich 1° dem beschriebenen Schirm verhindert die Blokwird diese Stabilisierung durch eine mechanische Ab- kierungsschicht 30 einen ohmischen Kontakt zwischen bremsung bzw. Verhinderung des Kristallwachstums der Selenlegierung 28 und einer leitenden Unterlage, des Selens bewerkstelligt. Für die Schicht 32 ist Gold ^6o beispielsweise der Stabilisierungsschicht 32 oder der ein günstiges Material; sie kann aber beispielsweise Signalplatte 26. Dies ist möglicherweise auf die erauch aus Silber, Kupfer, Rhodium, Palladium, Ger- heblich größere Bandlückenbreite von reinem glasmanium, Germaniumoxyd, Antimontrisulfid oder artigen Selen zurückzuführen, welches als elektrischer Antimontrioxyd bestehen. Die Schicht 34 kann aus Isolator wirkt, so daß ohne Belichtung der Dunkel-Germanium, Germaniumoxyd, Antimontrisulfid oder ·⁶5 strom verkleinert wird.
Antimontrioxyd bestehen. Es ist bekannt, daß die beschriebene Selenlegierung

Wenn die Stabilisierungsschichten 32 und 34 nicht ^a'^s fotoleitfähiges Material einen nicht allzu großen

benutzt werden, kann die Schicht 30 aus amorphem Dunkelstrom aufweist, daß jedoch bei unmittelbarer

Berührung mit einer leitenden Schicht, wie beispielsweise der Stabilisierungsschicht 32, der Dunkelstrom unzulässig hoch ansteigt. Die Schicht 32 scheint verhältnismäßig viele Löcher in die Selenlegierung zu injizieren, welche zu einem starken Ansteigen des Dunkelstroms führen. Die Wirkung der Blockierungsschicht zwischen der Schicht 32 und der fotoleitenden Schicht 28, d. h. die durch diese Blockierungsschicht hervorgerufene Verkleinerung des Dunkelstroms, ist möglicherweise auf die Änderung der Austrittsarbeit des leitenden Films 32 zurückzuführen, d. h. darauf, daß dieser in die fotoleitende Schicht nicht so viele Löcher injiziert und der Dunkelstrom daher auf ein erträgliches Maß reduziert wird.

Die Erfindung kann auch auf andere fotoleitfähige Vorrichtungen als Fernsehaufnahmeröhren angewendet werden, da auch in anderen Fällen fotoleitfähige Schichten benutzt werden und die Notwendigkeit besteht, den Dunkelstrom durch das fotoleitfähige Material zu reduzieren.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Speicherelektrode für eine Fernsehaufnahmeröhre mit einer fotoleitenden Schicht aus Selen oder einer Selenlegierung, die auf einer elektrisch leitenden Oberfläche einer transparenten Frontplatte angeordnet und mit einer den Dunkelstrom der fotoleitehden Schicht herabsetzenden Schicht versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schicht (30) aus reinem glasartigem Selen, deren Dicke zwischen 100 und 1800 Angström beträgt, als Blockierungsschicht zwischen der elektrisch leitenden Oberfläche (26) und der fotoleitenden Schicht (28) angeordnet ist.

2. Speicherelektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende Oberfläche (26) durch eine Schicht (32) aus einem Stabilisierungsmaterial gebildet wird, welches in an sich bekannter Weise der Neigung des Selens der Blockierungsschicht (30), eine kristalline Forrrj anzunehmen, entgegenwirkt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen