DE862913C

DE862913C - Verfahren zur Herstellung von Mosaikelektroden fuer Bildzerlegerroehren

Info

Publication number: DE862913C
Application number: DEE3340A
Authority: DE
Inventors: Harry Cassman
Original assignee: EMI Ltd
Current assignee: EMI Ltd
Priority date: 1950-02-23
Filing date: 1951-02-15
Publication date: 1953-01-15
Also published as: FR1049276A; GB686465A; US2745772A

Description

Die Erfindung betrifft die Herstellung von Mosaikelektroden, wie sie in Bildzerlegerröhren verwendet werden.

Eine bekannte Form von Mosaikschirmen für Bildzerlegerröhren enthält eine Platte aus dielektrischem Material, z. B. Glas oder Glimmer, auf deren einer Seite eine Anzahl einzelner photoelektrisch wirksam gemachter leitender Elemente angebracht ist. Diese Elemente sind durch Aufdampfen eines Metalls wie Antimon oder Silber auf die dielektrische Platte durch die Löcher eines feinen Netzes hervorgebracht, das als Schablone vor dem Schirm wirkt. In der Praxis hat sich herausgestellt, daß der Grad der Isolation zwischen den einzelnen leitenden Elementen wichtig ist, insbesondere wenn der Mosaikschirm in einer Bildzerlegerröhre verwendet werden soll, die für Kathodenpotentialstabilisation eingerichtet ist, und daß es einen Optimalwert der Leitfähigkeit zwischen den Elementen gibt. Es ist bekannt, daß die Erzeugung der Wirksamkeit der einzelnen leitenden Elemente gewöhnlich dadurch bewirkt wird, daß die leitenden Elemente Cäsiumdampf und dann Sauerstoff ausgesetzt werden, und daß der Grad der Isolation in der Praxis dadurch verändert werden kann, daß man vor dem Zulassen von Cäsiumdampf das Schablonennetz entfernt, so daß das Cäsium und später der Sauerstoff nicht nur zu den leitenden Elementen Zutritt haben, sondern auch zu den Gebieten der dielektrischen Platte, die zwischen ihnen frei liegt. Bei einem bekannten Verfahren wird der Zutritt von Cäsiumdampf fortgesetzt, bis die Isolation niedriger geworden ist, als sie gegebenenfalls verlangt wird, und dann wird der folgende Zutritt von Sauerstoff, der die Isola-

tion wieder herstellt, fortgesetzt, bis die Lichtempfindlichkeit und die Konturen des Mosaikschirmes den günstigsten Wert haben. Indessen hat diese Methode den Nachteil, außerordentlich kritisch zu sein, besonders was den Überschuß des niedergeschlagenen Cäsiums anbetrifft, und man hat festgestellt, daß, wenn ein zu großer Überschuß an Cäsium auf den Mosaikschirm zugelassen wird, der Mosaikschirm dazu neigt, schlechte Konturen zu haben und fusselige Bilder zu erzeugen, während, wenn der Zutritt von Cäsium zum Mosaikschirm nicht hinreichend ist, falls dieser in einer Röhre mit Kathodenpotentialstabilisation verwendet wird, ein Effekt auftritt, der als photographischer Effekt be- !5 zeichnet wird und von der übermäßig hohen Isolation zwischen den leitenden Elementen herrührt.

Der photographische Effekt tritt auf, wenn die mit Fernsehgerät aufgenommene Szene ein dunkles Objekt gegen einen hellen Hintergrund enthält. so Nach kurzer Zeit wird der Hintergrund, »wie er in einem wiedergegebenen Bild beobachtet wird, weniger weiß, und wenn das dunkle Objekt entfernt wird, so erscheint das Gebiet des Hintergrundes, das jetzt exponiert ist, weißer als der Rest und ibleibt so für eine kurze Zeit, die die Größenordnung von einigen Sekunden haben kann, wobei der Eindruck eines negativen Bildes des dunklen Objekts erzielt wird. In ähnlicher Weise erscheint, wenn die Szene ein helles Objekt gegen einen dunklen Hintergrund enthält, ein dunkles Bild des Objekts, wenn das Objekt entfernt wird. So wird angenommen, daß der Effekt den Gebieten der exponierten isolierenden Oberfläche zwischen hochpositiv geladenen Mosaikelementen· zuzuschreiben ist, die negativ geladen werden infolge der Ansammlung von Elektronen dort.

Die vorliegende Erfindung hat den Zweck, die obenerwähnten Nachteile herabzusetzen. .

Gemäß der vorliegenden Erfindung 'besteht das Verfahren zur Herstellung von Mosaikelektroden für Bildzerlegerröhren darin, daß ein Überzug eines beständigen Metalloxydes, vorzugsweise Magnesiumoxyd, auf ' eine Unterlage von dielektrischem Material aufgebracht wird, danach eine Vielheit von einzelnen leitenden Elementen auf den Überzug aufgetragen wird und schließlich die leitenden Elemente und die Gebiete des Überzuges, die zwischen ihnen frei liegen, einer Behandlung mit Cäsium und Sauerstoff ausgesetzt werden.

.50 Wenn hierbei auf beständige Oxyde Bezug genommen wird, so ist hierunter ein Oxyd zu verstehen, das nicht durch Cäsium reduziert wird, mindestens nicht in einem merkbaren Umfang.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert.

Fig. ι stellt schematisch den Querschnitt eines Teiles einer Mosaikelektrode dar gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, und Fig. 2 stellt eine Stufe in dem Herstellungsprozeß der Elektrode dar, die in Fig. 1 dargestellt ist.

In der Zeichnung enthält die dargestellte Mosaikelektrode eine dielektrische Unterlage, die die Form einer dünnen durchsichtigen 'Platte hat, z. B. aus Glas oder Glimmer mit einer Dicke von ungefähr zwischen 0,025 ^un& ⁰^^{1 mra}- Auf einer Oberfläche der Platte 1 ist ein dünner, im wesentlichen durchsichtiger-Überzug von Magnesiumoxyd 2 und auf der äußeren Oberfläche des Überzuges 2 ist eine .,Mehrzahl von kleinen einzelnen leitenden Elementen, den sogenannten Mosaikelementen, niedergeschlagen, wobei drei derartige Elemente, die mit der Bezugsnummer 3 bezeichnet sind, in der Zeichnung zu sehen sind. Die Elemente 3 sind photoelektrisch wirksam gemacht mit Cäsium und Sauerstoff, wie im vorhergehenden beschrieben, und dieses ist in der Zeichnung durch einen dünnen Film 4 dargestellt, der, wie man sieht, sich nicht nur über die Elemente 3 erstreckt, sondern auch über die Gebiete des Magnesiumoxydüberzuges 2, der zwischen den Elementen 3 frei liegt. Die andere Oberfläche der Platte 1 ist mit einem im wesentlichen gleichmäßig durchsichtigen Metallüberzug 5 versehen, der die Signalplatte für die Mosaikelektrode in der bekannten Weise darstellt, wobei die Mosaikelektrode zum Gebrauch in einer Bildzerlegerröhre vorgesehen ist, in der das optische Bild, das ferngesehen werden soll, durch die Signalplatte S, die Platte 1 und dem Magnesiumoxydüberzug 2 auf die Mosaikelemente 3 projiziert wird.

Bei der Anfertigung der Elektrode nach Fig. 1 wird der Überzug 2 durch Verdampfen eines dünnen gleichmäßigen Films von Magnesium auf die passende Oberfläche der Platte t hergestellt. Die benötigte Menge Magnesium ist klein, und in der Praxis hat sich herausgestellt, daß befriedigende Resultate erreicht werden, wenn Magnesium in einer solchen Dicke niedergeschlagen wird, daß die Lichtdurchlässigkeit durch die Platte 1 um 50 bis 60 °/o herabgesetzt wird. Die Platte D, die mit einem dünnen Magnesiumfilm versehen ist, wird dann der Luft ausgesetzt, um das Magnesium zu oxydieren, wodurch der Film als Ergebnis der Oxydation durchsichtig wird und auf diese Weise die Bildung des Überzuges 2 fertiggestellt wird. Bevor der Überzug 2 hergestellt wird, kann die Signalplatte 5 an die andere Seite der Platte 1 angebracht werden, aber die Signalplatte kann, falls gewünscht, auch zu jeder anderen geeigneten Zeit während des Herstellungsprozesses angebracht werden. Nachdem auf der Platte 1 der Überzug 2 angebracht ist, wird die Platte in der Umhüllung der Bildzerlegerröhre, für die sie gedacht ist, befestigt, und die Mosaikelementes werden auf dem Überzug 2 in irgendeiner geeigneten Weise niedergeschlagen, z, B. durch Verdampfung eines oder mehrerer Metalle, wie Antimon, Wismut und Silber, durch die Löcher eines Netzes, das vor der freien Oberfläche des Überzuges 2 angebracht ist, um als Schablone zu dienen. Diese Stufe des Herstellungsprozesses ist in Fig. 2 dargestellt, wobei ein Teil des Schablonennetzes durch die Bezugsnummer 6 angegeben ist, während der Pfeil 7 die Bahn des verdampften Metalls oder der Metalle bezeichnet. Die Schablone wird dann entfernt, und die Mosaikelemente 3 und die Gebiete des Oxydüberzuges 2, die zwischen den Elementen 3 frei liegen, werden

Cäsiumdampf ausgesetzt. Die Cäsiumbehandlung, die in einer geeigneten Form durchgeführt wird, wird reguliert, indem man die photoelektrische Empfindlichkeit des Mosaikschirmes beobachtet; die Behandlung wird unterbrochen, nachdem die Empfindlichkeit einen Maximalwert durchlaufen hat und etwas davon abgesunken ist. Der Betrag des niedergeschlagenen Cäsiums ist alsdann derart, daß die Leitfähigkeit zwischen den

ίο leitenden Elementen 3 höher ist als in der fertigen Elektrode gewünscht. Während die Elektrode der Cäsiumbehandlung ausgesetzt wird, wird sie in bekannter Weise bei einer Temperatur zwischen 140 und 170⁰ C gebrannt. Nach der Abkühlung wird die Elektrode dann Sauerstoff ausgesetzt, während die Bildzerlegerröhre, in der sie montiert ist, in eine Fernsehkameraschaltung eingeschaltet wird und die Behandlung mit Sauerstoff fortgesetzt wird, bis die Isolation zwischen den Mosaikelementen einen

ao Optimalwert hat, wie er dadurch angegeben wird, daß die photoelektrische Empfindlichkeit und die Konturen des übertragenen Bildes Maxima sind. Beobachtungen der Lichtempfindlichkeit und der Konturen werden durch Beobachtung eines Bildes gemacht, das durch Signale dargestellt wird, die durch die Kamera erzeugt werden, wenn ein optisches Bild mit Kontrasten auf die Mosaikelektrode in der Bildzerlegerröhre aufgebracht wird. Es ist festgestellt, daß Fernsehbildzerlegerröhren mit Mosaikelektroden, die in obenerwähnter Weise hergestellt sind, in ihrer Leistung stabiler sind als Röhren, die nach dem Verfahren hergestellt sind, das in dem zweiten Absatz der Beschreibung beschrieben ist. Der Mechanismus der Verbesserung ist nicht klar, aber die Anwesenheit des Magnesiumoxydüberzuges beeinflußt die Leistung der Elektrode in irgendeiner Weise, offensichtlich in Verbindung mit der Tatsache, daß Magnesiumoxyd nicht durch Cäsium reduziert wird, was weniger kritisch bezüglich des Betrages von Cäsium ist, der auf den Gebieten zwischen den Elementen 3 niedergeschlagen ist. Unter der Voraussetzung, daß die vor der endgültigen Oxydation auf den Elementen 3 niedergeschlagene Schicht von Cäsium so stark ist, daß das Maximum der photoelektrischen Empfindlichkeit, wie beschrieben, durchlaufen ist, besteht weniger Neigung für die Mosaikelektrode, Fusseln hervorzurufen oder den photographischen Effekt beim Gebrauch zu zeigen. Es ist indessen kein wesentlicher Verlust in der Photoempfindlichkeit durch die Anwesenheit des Magnesiumoxydüiberzuges vorhanden.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die Verwendung eines Überzuges aus Magnesiumoxyd, sondern der Überzug kann aus Oxyden von anderen Metallen hergestellt werden, vorausgesetzt, daß die verwendeten Oxyde nicht durch Cäsium reduziert werden. Zum Beispiel können Aluminiumoxyd und Bariumoxyd an Stelle von Magnesiumoxyd verwendet werden, und ebenso können andere feuerfeste Oxyde benutzt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Herstellung von Mosaikelektroden für Bildzerlegerröhren, dadurch gekennzeichnet, daß ein Überzug eines auch bei der nachfolgenden Aktivierung beständigen Metalloxydes auf eine Unterlage von dielektrischem Material aufgebracht wird, danach eine Vielzahl von einzelnen leitenden Elementen auf den Überzug aufgetragen wird und schließlich die leitenden Elemente und die Gebiete des Überzuges, die zwischen ihnen frei liegen, einer Behandlung mit Cäsium und Sauerstoff ausgesetzt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Herstellung des Überzuges verwendete Oxyd aus einem feuerfesten Überzug besteht, vorzugsweise Magnesiumoxyd.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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