DE705015C - Einseitige Mosaikelektrode - Google Patents

Description

R103924

Die Erfindung betrifft photoempfindliche einseitige Mosaikelektroden für Kathodenstrahlfernsehröhren. Solche Elektroden tragen auf der Vorderseite eine große Anzahl voneinander isolierter, photoelektrisch aktivierter Elemente.

Bei der üblichen Herstellung einseitiger Mosaikelektroden wird auf die Elektrode zur Aktivierung Cäsium aufgedampft. Das Cäsium schlägt sich nun nicht nur auf den Mosaikelementen, sondern auch zwischen diesen nieder. Dadurch wird die Isolation zwischen den einzelnen Elementen stark herabgesetzt und der Verluststrom vergrößert. Diesem Übelstand suchte man bisher dadurch zu begegnen, daß das überschüssige Cäsium durch Erhitzen ausgetrieben wurde. Es zeigte sich nun, daß dabei auch Cäsium von den Mosaikelementen verdampft, so daß die Wiederherstellung der Isolation mit einer Abnahme der Lichtempfindlichkeit bezahlt werden mußte. Die Erfindung weist nun einen Weg, auch bei hoher Isolation, also kleinem Verluststrom, leine hohe Lichtempfindlichkeit zu erreichen.

Nach der Erfindung besitzt die einseitige photoempfindliche Mosaikelektrode zwischen der die Signalplatte tragenden Isolationsplatte und den Mosaikelementen eine zusätzliche Isolierschicht aus höheren Metalloxyden, beispielsweise von den Metallen Mangan, Vanadium, Chrom, Zinn, die beim Sensibilisieren der Mosaikelemente in eine niedrigere, ebenfalls isolierende Oxydationsstufe übergeht. Das höhere Oxyd gibt anscheinend beim Sensibilisieren Sauerstoff an das aufgedampfte Alkalimetall ab, und dieser geht dabei in ein isolierendes Alkalioxyd über. Während bei dem bekannten Verfahren also das überschüssige Alkalimetall zwischen den Mosaikelektroden abgedampft wird, geht es beim Er-

findungsgegenstand unter dem Einfluß eines an diesen Stellen befindlichen Stoffes in eine isolierende Verbindung über.

Die erfindungsgemäße Mosaikelektrode besitzt entweder sehr viel höhere Lichtempfindlichkeit bei gleichen Verlustströmen wie bisher bekannte Mosaikelektroden oder gleiche Lichtempfindlichkeit bei sehr viel geringeren Verlustströmen.

ίο Zur Herstellung einer Mosaikelektrode gemäß der Erfindung kann man beispielsweise folgendermaßen vorgehen: eine dünne Platte eines Isolationsstoffes, beispielsweise eine Glimmerplatte gleichmäßiger Dicke und ebener Oberfläche, wird auf der einen Seite mit einer dünnen, zusammenhängenden Schicht eines elektrisch leitenden Stoffes, z. B. mit einer Platinschicht, überzogen. Um auf der anderen Seite, der Frontseite, der Mosaikplatte *° die erfindungsgemäß isolierende Zwischenschicht aus einem höheren Oxyd zu erzeugen, wird diese Seite dann zunächst mit einer vorzugsweise dünnen Schicht des später zu oxydierenden Metalls, beispielsweise Mangan, 'T) Vanadium, Chrom oiler Zinn, versehen. Hierzu kann man die Platte in einer Röhre anordnen, die einen das aufzudampfende Metall tragenden, heizbaren Wolframdraht enthält. Man evakuiert die Glashülle und heizt den 3" Draht, bis genügend Metall verdampft ist, um die gewünschte Schicht auf dem Glimmer zu erzeugen. Gute Ergebnisse wurden bei einer Plattengröße von 10X13 cm erhalten, wenn der Faden etwa 20 cm von der Glim- I ^ϊ5 meroberfläche angebracht und die Glimmerplatte zu einem Zylinder gebogen wurde, dessen Achse mit dem Faden zusammenfällt. Zum Überziehen des Glimmers mit Mangan verdampft man etwa 3 mg Mangan von dem mit Mangan bedeckten Wolframdraht auf die Glimmeroberfläche von 130 cm und bringt so etwa ο, ι mg des Metalls auf die Glimmerplatte. Es entsteht dann eine Schicht von etwa 10 bis 15 Atomdicken. Das Metall dieser Schicht wird dann in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre in ein höheres Oxyd als das Monoxyd verwandelt, beispielsweise in das Dioxyd. Zu diesem Zweck kann man Sauerstoff bis zu einem Druck von ioommQuecksilbersäule in die evakuierte Röhre einlassen und die Röhre dann etwa 10 Minuten bei 25o^: C backen. Man kann die Metallschicht, z. B. die Manganschicht, auch durch Erhitzen der Platte in Luft auf etwa 250° C oxydieren. Das zuerst genannte Verfahren wird aber vorgezogen, da man weniger Verunreinigungen erhält, wenn man das Metall in Sauerstoff in der Röhrenhülle oxydiert. Auf die Schicht aus einem höheren Oxyd werden dann die

z. B. aus Silberteilchen mikroskopischer Größe 6» bestehenden Mosaikelemente aufgebracht.

Die Glimmerplatte mit den Mosaikelementen auf der erfindungsgemäßen isolierenden Oxydzwischenschicht wird dann in eine' Röhre eingebracht und in üblicher Weise durch Oxydieren des Silbers und Aufdampfen von Alkalimetall, z. B. Cäsium, sensibilisiert. Man kann etwas mehr Cäsium verwenden als bei der Sensibilisierung gewöhnlicher Mosaikelektroden und dadurch eine größere Lichtempfindlichkeit erhalten, ohne daß dabei der Verluststrom entsprechend größer wird.

Wenn man die Frontfläche dem Cäsiumdampf aussetzt, schlägt sich auch etwas Cäsium auf der zwischen den Silberoxydelementen frei an die Oberfläche tretenden oxydischen Isolierschicht nieder und versucht dort eine Metallschicht zu bilden, welche zunächst eine elektrische Überbrückung zwischen den einzelnen Elementen herstellt und dementsprechend den Widerstand zwischen den einzelnen Elementen herabsetzt. Wenn jedoch jetzt, ähnlich wie bei der gewöhnlichen Praxis der Röhre bei einer Temperatur von etwa 200° C, S bis 10 Minuten lang gebacken wird, um das Cäsium auf den oxydierten Silberelementen zur Sensibilisierung dieser Elemente zu veranlassen, entsteht zwischen den einzelnen Elementen wieder ein hoher Widerstand, so daß eine gute Isolation vorhanden ist.

Ohne daß durch eine spezielle Theorie irgendwelche Einschränkungen gemacht werden sollen, scheint das aufgedampfte Alkalimetall mit dem zwischen den Silberelementen zutage tretenden Oxyd der Zwischenschicht zu reagieren. Dadurch wird das höhere Metalloxyd der Schicht in ein niedrigeres verwandelt, und gleichzeitig geht das Alkalimetall in das Alkalioxyd über, so daß zwischen den Silberelementen ein Stoff von äußerst geringer Leitfähigkeit entsteht. Der elektrische Widerstand zwischen den einzelnen Elementen wird sehr hoch, wahrscheinlich weil die niedrigen Oxyde ebenfalls gute Isolatoren sind und Cäsiumoxyd höheren elektrischen Widerstand besitzt als metallisches Cäsium.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Einseitige Mosaikelektrode, dadurch gezeichnet, daß zwischen der die Signalplatte »ι« tragenden Isolationsplatte und den Mosaikelementen eine zusätzliche Isolationsschicht aus höheren Metalloxyden, beispielsweise von Mangan, Vanadium, Chrom oder Zinn, angeordnet ist, die beim Sensibilisieren der Mosaikelemente in eine niedrigere, ebenfalls isolierende Oxydationsstufe übergehen.