DEF0000216MA - Verfahren zum Herstellen von Speicherelektroden - Google Patents

Description

Speicherelektroden für Bildfängerröhren der Fernsehtechnik bestehen im allgemeinen aus einem Dielektrikum als Träger, auf dessen einer Seite sich die durch Aufdampfen oder Einbrennen erzeugte metallische Signalplatte befindet, während die gegenüberliegende Seite das photoelektrische Raster trägt.

Gewöhnlich ist der dielektrische Träger eine Glimmerfolie. Aus verschiedenen Gründen ist aber auch versucht worden, als Träger eine Aluminiumplatte zu verwenden, die in bekannter Weise auf elektrolytischem Wege mit einer Oxydschicht versehen wurde, also eloxiert wurde. Der metallische Träger war die Signalplatte, die gebildete Aluminiumoxydschicht trat dabei an die Stelle des Glimmers. In gewohnter Weise kann auf diese Oxydschicht eine Silberschicht aufgedampft und durch Erhitzen der ganzen Platte auf 450°C ein thermisch aufgerissenes Raster erhalten werden.

Eine solche Speicherelektrode ist prinzipiell wohl zur Erzeugung von Bildern geeignet, doch hat sie den Nachteil, daß die dielektrische Schicht außerordentlich fleckige Bilder liefert, weil sie anscheinend nicht genügend homogen ist.

Es ist bekannt, daß durch geringfügige Verunreinigungen im Aluminium die Bildung homogener idealer Sperrschichten durch Entstehen von Störstellen verhindert wird. Für wissenschaftliche Untersuchungen ist es zwar möglich, sehr gleichmäßige und absolut sperrende Schichten herzustellen, wenn eine Reihe von Gesichtspunkten beachtet wird, wie die Verwendung extrem reinen, durch Vakuumschmelzung gewonnenen Aluminiums mit einem Reinheitsgrad von mehr als 99,995%, die Verwendung von eigens mehrfach umkristallisierten Chemikalien für das Bad, sowie die Einhaltung ganz kleiner Ströme, was einen sehr langsamen allmählichen Spannungsanstieg und damit ein ganz langsames Wachstum der Sperrschichten unter Umständen von vielen Tagen bedingt. Wegen dieser kostspieligen und umständlichen Verfahrensforderungen schien die Verwendung von Aluminiumoxydschichten als Dielektrikum für Speicherelektroden vorerst nicht in Betracht zu kommen.

Es hat sich aber überraschenderweise gezeigt, daß bei thermischer Oxydation der Aluminiumplatte im Sauerstoffstrom bei 400-500°C Oxydschichten entstehen, die so beschaffen sind, daß sich nach Einbau dieser Platte in Bildspeicherröhren beim Betrieb dieser Röhren fleckenfreie Fernsehbilder ergeben. Es ist in diesem Falle nicht einmal notwendig, vakuumgeschmolzenes Aluminium zur Herstellung der Speicherelektroden zu verwenden, sondern es genügt Aluminium normaler technischer Handelsqualitäten. Es empfiehlt sich, die Oberfläche der Aluminiumplatte vor der thermischen Oxydation gründlich zu reinigen, beispielsweise mit einer Boraxlösung. Die Oxydationsdauer hängt von der verlangten Schichtdicke ab. Bei einer Schichtdicke von etwa 5 µ beträgt sie etwa 15 Minuten, bei grösseren Schichtdicken entsprechend mehr, bis zu etwa 2 Stunden.

Eine Abkürzung der bei größeren Schichtdicken erforderlichen verhältnismäßig langen Oxydationszeit läßt sich erreichen, wenn die Erzeugung der das Dielektrikum bildenden Aluminiumoxydschicht abwechselnd auf thermischem oder elektrolytischem Wege vorgenommen wird. Hierzu werden die Aluminiumplatten beispielsweise zunächst in üblicher Weise eloxiert, wobei die eingangs erwähnten hohen Anforderungen an die Reinheit des Bades nicht nötig sind, sondern einfache, auch in der Galvanotechnik übliche technische Elektrolyte genügen. Sobald sich zeigt, daß das Anwachsen des Widerstandes der sich bildenden Sperrschicht zum Stillstand gekommen ist, wird der anodische Oxydationsvorgang unterbrochen, die Platten aus dem Bad genommen, sorgfältig gespült, bei Temperaturen von etwa 100° getrocknet und schließlich im Sauerstoffstrom von 400-500°C etwa 10 Minuten thermisch oxydiert. Druch diese Behandlung werden alle bei der Eloxierung gebildeten Störstellen, die durch organische Verunreinigungen des Elektrolyten oder Fremdmetallionen oder aber durch Fremdmetalleinschlüsse im Aluminium hervorgerufen waren, weggebrannt bzw. bis in die darunter liegende Aluminiumfläche oxydiert. Danach können die Platten, falls eine weitere Erhöhung der Schichtdicke nötig ist, erneut in das Eloxalbad eingehängt und die anodische Oxydation fortgesetzt werden. Es empfiehlt sich, als letzten Arbeitsvorgang eine thermische Oxydation vorzunehmen.

Die Erfindung läßt sich mit besonderem Vorteil zur Herstellung von Speicherelektroden für solche Bildspeicherröhren verwenden, bei denen elektrische Ladungsbilder auf einer Isolierschicht aufgebracht, dort kürzere oder auch sehr lange Zeiten gespeichert und sodann abgetastet und sichtbar gemacht werden. Insbesondere haben sich die nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellten Speicherelektroden bewährt für den Einbau in Bildspeicherröhren, die mit langer Speicherzeit betrieben werden und bei denen während der Speicherzeit die Speicherelektrode mit langsamen Elektronen "berieselt" wird.

Claims (3)

1. Verfahren zum Herstellen von Speicherelektroden für Fernseh-Bildspeicherröhren, dadurch gekennzeichnet, daß die das Dielektrikum bildende Oxydschicht durch thermische Oxydation einer Aluminiumplatte im Sauerstoffstrom, vorzugsweise bei etwa 400-500°C erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die thermische Oxydation neben der elektrolytischen Erzeugung der das Dielektrikum bildenden Aluminiumoxydschicht angewendet wird, und zwar derart, daß die elektrolytische und thermische Behandlung abwechselnd aufeinander folgen.

3. Bildspeicherröhre, deren Speicherelektrode gemäß Anspruch 1 und 2 hergestellt ist, gekennzeichnet durch die Anwendung in einer Einrichtung zur Bildübertragung, bei der elektrische Ladungsbilder durch einen aufschreibenden Elektronenstrahl auf eine Isolierschicht aufgebracht, dort kürzere oder auch sehr lange Zeit gespeichert und sodann abgetastet und sichtbar gemacht werden.