JPH0544132B2 - - Google Patents
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- JPH0544132B2 JPH0544132B2 JP57206150A JP20615082A JPH0544132B2 JP H0544132 B2 JPH0544132 B2 JP H0544132B2 JP 57206150 A JP57206150 A JP 57206150A JP 20615082 A JP20615082 A JP 20615082A JP H0544132 B2 JPH0544132 B2 JP H0544132B2
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- image pickup
- mesh
- mesh electrode
- pickup tube
- electron beam
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J31/00—Cathode ray tubes; Electron beam tubes
- H01J31/08—Cathode ray tubes; Electron beam tubes having a screen on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted, or stored
- H01J31/26—Image pick-up tubes having an input of visible light and electric output
- H01J31/28—Image pick-up tubes having an input of visible light and electric output with electron ray scanning the image screen
- H01J31/34—Image pick-up tubes having an input of visible light and electric output with electron ray scanning the image screen having regulation of screen potential at cathode potential, e.g. orthicon
- H01J31/38—Tubes with photoconductive screen, e.g. vidicon
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J29/00—Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
- H01J29/02—Electrodes; Screens; Mounting, supporting, spacing or insulating thereof
- H01J29/08—Electrodes intimately associated with a screen on or from which an image or pattern is formed, picked-up, converted or stored, e.g. backing-plates for storage tubes or collecting secondary electrons
Landscapes
- Image-Pickup Tubes, Image-Amplification Tubes, And Storage Tubes (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Description
〔発明の利用分野〕
本発明は、アモルフアスシリコンを光導電膜と
して用いる撮像管に係り、特に、高解像度を得る
にあたつての寿命特性を大幅に向上させる方法に
関する。 〔発明の背景〕 水素を含むアモルフアスシリコン（以下ａ−
Si：Ｈと略記する）を光導電膜に適用した撮像管
は、高感度、低残像で耐熱性もすぐれており、広
い用途が可能である。 ところで、最近、高解像度の高品位画質への要
求はますます高まつており、そのために撮像管の
走査電子ビームを細く絞る方向で検討が進んでい
る。この目的を達成させるためには、カソードと
メツシユの間の電圧を高くして走査電子ビームを
加速することが行なわれる。しかし、ａ−Si：Ｈ
を用いた撮像管にこの方法を適用したところ、信
号電流−電圧特性が劣化するという現象が発見さ
れた。 第１図に劣化現象の一例を示す。これは、走査
電子ビーム加速電圧1500Vで200時間連続動作さ
せた例であるが、曲線１に示す如き初期特性信号
電流−電圧特性が曲線２の如く変化し、結果とし
て、通常の動作ターゲツト電圧40Vで信号電流15
％の低下をきたしている。 この現象は、ａ−Si：Ｈ撮像管に特有のもので
ITVカメラなどの様にメツシユ電圧が500V程度
の場合には見られなかつたものであり、今後、高
解像度化への動きが高まる中で、解決が強く望ま
れる。 〔発明の目的〕 本発明の目的は上記の劣化現象を大幅に低減さ
せ、高電圧電子ビーム走査の下で長期間にわたつ
て初期の高い特性を示すアモルフアスシリコン撮
像管を提供することにある。 〔発明の概要〕 発明者らは、アモルフアスシリコンを光導電膜
に用いた撮像管について、劣化現象を詳細に検討
した。第２図は、電流電圧特性で、同一信号を得
るために必要なターゲツト電圧の変化ΔVとメツ
シユ電極への印加電圧との関係を調べたものであ
る。図からわかるように、電流電圧特性の劣化は
メツシユ電圧が高いほど大きい。さらに詳しく調
べた結果劣化はメツシユ電圧の自乗に比例し、電
子ビーム量に比例することがわかつた。 第３図は、撮像管のターゲツト構造を示すもの
である。３はガラス面板、４は透明電極、５はａ
−Si：Ｈ光導電膜、６は電子ビームランデイング
層、７はメツシユ電極、８は電子ビームである。
メツシユ電極はウオール・アノード１５と同一電
位（或いは他の電位）に保たれており、エレクト
ロ８を減速しターゲツトに好都合に到達させる働
きをしている。前述の特性劣化は撮像中に電子ビ
ーム８がメツシユ７に衝突し、その結果、何らか
の影響がａ−Si：Ｈ膜に及ぼされるためであろう
と考えられる。 上記、特性劣化の原因としては、メツシユ形成
物がスパツタリングによりａ−Si表面へ付着し、
拡散すること、電子ビーム衝撃にともなう軟Ｘ線
の発生などいくつかが考えられる。いずれにせ
よ、メツシユ材料が、上記劣化に関わつていると
考えられる。 メツシユ材料としては通常銅が使用されている
が、発明者らは種々の材料でメツシユを作成し、
実際に効果を検討した。 この結果、メツシユ電極としてBe，Ｂ，Ｃ，
Mg，ＡおよびSiよりなる群より選ばれた少な
くとも一者より成るメツシユ電極が前記の特性劣
化防止に効果を奏することが判明した。この場合
メツシユ電極全体が同材料を製作されていなくて
も、メツシユ電極の表面が前記同材料で被覆され
ておれば良い。同材料を被覆する場合、メツシユ
電極基体は従来から多用されているCu等の金属
を用いても良い。又被覆材料でメツシユ電極の目
的を達し得れば絶縁物等を用いても良い。被覆の
手段は一般的なで方法で良い。たとえば、スパツ
タ法、蒸着法、CVD（Chemical Vapour
Deposition）等である。Ｃなどの場合、カーボ
ン、アーク放電を用いた方法などでもよい。 被覆層は効果を認め得るに50Å程度以上が目安
であり、100Å以上もあれば十分であろう。更に
通常、2000Å〜3000Å迄の厚さを用いている。 特性劣化防止の効果の満足度およびその製造の
容易性からはＣ又はＡがメツシユ電極用材料と
して極めて好ましい。又、同様にこれらの材料を
被覆した構造のメツシユ電極が実用的である。 〔発明の実施例〕 以下、本発明の一実施例を説明する。 光導電膜として水素を３〜30原子％含み、シリ
コンを50原子％以上含む含水素非晶質シリコンを
用い、第３図の如きターゲツト構造を形成する。 含水素非晶質シリコンとして、種々のドービン
グがなされたり或いはカーボンやゲルマニウムを
含有せしめたものも知られているが、こうした場
合も、本発明の範囲のものであることはいうまで
もない。 ガラス基板３上にSnC4の熱分解法を用いて
300nmの厚さに透明導電体層４を形成する。この
上部にａ−Si：Ｈ光導電体層５を約2μmの厚さに
形成する。このａ−Si：Ｈ光導電膜は、モノシラ
ンガスのグロー放電分解、アルゴンと水素の混合
ガス中でのシリコンのスパツタリング等周知の方
法で得られる。 たとえば、３×10-3Torrのアルゴンと５×
10-3Torrの水素の混合雰囲気中で純粋なシリコ
ン焼結体をターゲツトとした反応性スパツタリン
グを行なう。この時基板は250℃に保たれる。こ
の場合、ａ−Si：Ｈ光導電体は約13原子％の水素
を含有していた。更に、ビーム・ランデイング層
６として500Åの厚さAs2S3層を形成する。 こうして、ターゲツトが構成される。 このようなターゲツトをCuより成るメツシユ
電極基体の表面Ａを700コーテイングしたメツ
シユ電極を組み合せ、メツシユ電圧1500Vで連続
動作を行なつた。 その結果、初期感度720μA／ｍに対し、2000
時間連続動作後も650μA／ｍ以上の高感度を維
持できた。 さらに、ＣをCuより成るメツシユ電極基体表
面に1000Åコーテイングしたメツシユ電極を組み
合せた場合、2000時間動作後も感度は700μA／
ｍ以上であり、長時間の連続使用に耐えるアモル
フアスシリコン撮像管が実現できた。加えて、Ｃ
を用いたメツシユ電極の場合は、アモルフアスシ
リコン光導電膜を透過した光を再反射しないの
で、画面のフレア防止の効果があり、さらに良質
の画像が得られる。 ａ−Si：Ｈを用いた撮像管の信号電流劣化の抑
制に効果的なものは、Be，Ｂ，Ｃ，Mg，Ａ、
Siであり、以下の表のようにまとめられた。
して用いる撮像管に係り、特に、高解像度を得る
にあたつての寿命特性を大幅に向上させる方法に
関する。 〔発明の背景〕 水素を含むアモルフアスシリコン（以下ａ−
Si：Ｈと略記する）を光導電膜に適用した撮像管
は、高感度、低残像で耐熱性もすぐれており、広
い用途が可能である。 ところで、最近、高解像度の高品位画質への要
求はますます高まつており、そのために撮像管の
走査電子ビームを細く絞る方向で検討が進んでい
る。この目的を達成させるためには、カソードと
メツシユの間の電圧を高くして走査電子ビームを
加速することが行なわれる。しかし、ａ−Si：Ｈ
を用いた撮像管にこの方法を適用したところ、信
号電流−電圧特性が劣化するという現象が発見さ
れた。 第１図に劣化現象の一例を示す。これは、走査
電子ビーム加速電圧1500Vで200時間連続動作さ
せた例であるが、曲線１に示す如き初期特性信号
電流−電圧特性が曲線２の如く変化し、結果とし
て、通常の動作ターゲツト電圧40Vで信号電流15
％の低下をきたしている。 この現象は、ａ−Si：Ｈ撮像管に特有のもので
ITVカメラなどの様にメツシユ電圧が500V程度
の場合には見られなかつたものであり、今後、高
解像度化への動きが高まる中で、解決が強く望ま
れる。 〔発明の目的〕 本発明の目的は上記の劣化現象を大幅に低減さ
せ、高電圧電子ビーム走査の下で長期間にわたつ
て初期の高い特性を示すアモルフアスシリコン撮
像管を提供することにある。 〔発明の概要〕 発明者らは、アモルフアスシリコンを光導電膜
に用いた撮像管について、劣化現象を詳細に検討
した。第２図は、電流電圧特性で、同一信号を得
るために必要なターゲツト電圧の変化ΔVとメツ
シユ電極への印加電圧との関係を調べたものであ
る。図からわかるように、電流電圧特性の劣化は
メツシユ電圧が高いほど大きい。さらに詳しく調
べた結果劣化はメツシユ電圧の自乗に比例し、電
子ビーム量に比例することがわかつた。 第３図は、撮像管のターゲツト構造を示すもの
である。３はガラス面板、４は透明電極、５はａ
−Si：Ｈ光導電膜、６は電子ビームランデイング
層、７はメツシユ電極、８は電子ビームである。
メツシユ電極はウオール・アノード１５と同一電
位（或いは他の電位）に保たれており、エレクト
ロ８を減速しターゲツトに好都合に到達させる働
きをしている。前述の特性劣化は撮像中に電子ビ
ーム８がメツシユ７に衝突し、その結果、何らか
の影響がａ−Si：Ｈ膜に及ぼされるためであろう
と考えられる。 上記、特性劣化の原因としては、メツシユ形成
物がスパツタリングによりａ−Si表面へ付着し、
拡散すること、電子ビーム衝撃にともなう軟Ｘ線
の発生などいくつかが考えられる。いずれにせ
よ、メツシユ材料が、上記劣化に関わつていると
考えられる。 メツシユ材料としては通常銅が使用されている
が、発明者らは種々の材料でメツシユを作成し、
実際に効果を検討した。 この結果、メツシユ電極としてBe，Ｂ，Ｃ，
Mg，ＡおよびSiよりなる群より選ばれた少な
くとも一者より成るメツシユ電極が前記の特性劣
化防止に効果を奏することが判明した。この場合
メツシユ電極全体が同材料を製作されていなくて
も、メツシユ電極の表面が前記同材料で被覆され
ておれば良い。同材料を被覆する場合、メツシユ
電極基体は従来から多用されているCu等の金属
を用いても良い。又被覆材料でメツシユ電極の目
的を達し得れば絶縁物等を用いても良い。被覆の
手段は一般的なで方法で良い。たとえば、スパツ
タ法、蒸着法、CVD（Chemical Vapour
Deposition）等である。Ｃなどの場合、カーボ
ン、アーク放電を用いた方法などでもよい。 被覆層は効果を認め得るに50Å程度以上が目安
であり、100Å以上もあれば十分であろう。更に
通常、2000Å〜3000Å迄の厚さを用いている。 特性劣化防止の効果の満足度およびその製造の
容易性からはＣ又はＡがメツシユ電極用材料と
して極めて好ましい。又、同様にこれらの材料を
被覆した構造のメツシユ電極が実用的である。 〔発明の実施例〕 以下、本発明の一実施例を説明する。 光導電膜として水素を３〜30原子％含み、シリ
コンを50原子％以上含む含水素非晶質シリコンを
用い、第３図の如きターゲツト構造を形成する。 含水素非晶質シリコンとして、種々のドービン
グがなされたり或いはカーボンやゲルマニウムを
含有せしめたものも知られているが、こうした場
合も、本発明の範囲のものであることはいうまで
もない。 ガラス基板３上にSnC4の熱分解法を用いて
300nmの厚さに透明導電体層４を形成する。この
上部にａ−Si：Ｈ光導電体層５を約2μmの厚さに
形成する。このａ−Si：Ｈ光導電膜は、モノシラ
ンガスのグロー放電分解、アルゴンと水素の混合
ガス中でのシリコンのスパツタリング等周知の方
法で得られる。 たとえば、３×10-3Torrのアルゴンと５×
10-3Torrの水素の混合雰囲気中で純粋なシリコ
ン焼結体をターゲツトとした反応性スパツタリン
グを行なう。この時基板は250℃に保たれる。こ
の場合、ａ−Si：Ｈ光導電体は約13原子％の水素
を含有していた。更に、ビーム・ランデイング層
６として500Åの厚さAs2S3層を形成する。 こうして、ターゲツトが構成される。 このようなターゲツトをCuより成るメツシユ
電極基体の表面Ａを700コーテイングしたメツ
シユ電極を組み合せ、メツシユ電圧1500Vで連続
動作を行なつた。 その結果、初期感度720μA／ｍに対し、2000
時間連続動作後も650μA／ｍ以上の高感度を維
持できた。 さらに、ＣをCuより成るメツシユ電極基体表
面に1000Åコーテイングしたメツシユ電極を組み
合せた場合、2000時間動作後も感度は700μA／
ｍ以上であり、長時間の連続使用に耐えるアモル
フアスシリコン撮像管が実現できた。加えて、Ｃ
を用いたメツシユ電極の場合は、アモルフアスシ
リコン光導電膜を透過した光を再反射しないの
で、画面のフレア防止の効果があり、さらに良質
の画像が得られる。 ａ−Si：Ｈを用いた撮像管の信号電流劣化の抑
制に効果的なものは、Be，Ｂ，Ｃ，Mg，Ａ、
Siであり、以下の表のようにまとめられた。
以上述べた如く、本発明によれば、アモルフア
スシリコンを光導電膜に用いた撮像管の感度低下
を大幅に抑制できるので、本撮像管を家庭用、監
視用などに用いるにあたり極めて高い信頼性を維
持できる効果がある。
スシリコンを光導電膜に用いた撮像管の感度低下
を大幅に抑制できるので、本撮像管を家庭用、監
視用などに用いるにあたり極めて高い信頼性を維
持できる効果がある。
第１図は従来のアモルフアスシリコン撮像管の
信号電流の連続動作による変化を示す図、第２図
は上記電流電圧特性の経時変化と、メツシユ電極
の電圧との関係を示す図、第３図はアモルフアス
シリコン撮像管の構造を説明する図、第４図は本
発明に係るメツシユ材料と電流電圧特性の経時変
化との関係の例を示す図である。 ３……透光性面板、４……透明電極、５……光
導電体、６……ビーム・ランデイング層、７……
メツシユ電極、１５……ウオール・アノード、８
……電子ビーム。
信号電流の連続動作による変化を示す図、第２図
は上記電流電圧特性の経時変化と、メツシユ電極
の電圧との関係を示す図、第３図はアモルフアス
シリコン撮像管の構造を説明する図、第４図は本
発明に係るメツシユ材料と電流電圧特性の経時変
化との関係の例を示す図である。 ３……透光性面板、４……透明電極、５……光
導電体、６……ビーム・ランデイング層、７……
メツシユ電極、１５……ウオール・アノード、８
……電子ビーム。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 透明電極と、該透明電極上に設けられた入射
光を光電変換するための非晶質光導電膜と、該非
晶質光導電膜の一方の面に電子ビームを照射する
ための電子銃と、該電子銃から放射された電子ビ
ームを走査するための手段と、該電子ビームを加
速するするためのメツシユ電極とを有する撮像管
において、該メツシユ電極に500Vを越える電圧
を印加する手段を有し、且つ該メツシユ電極の少
なくとも表面がBe，Ｂ，Ｃ，Mg，Al及びSiから
なる群から選ばれた少なくとも一者からなること
を特徴とする撮像管。 ２ 上記非晶質光導電膜は含水素非晶質シリコン
膜であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の撮像管。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57206150A JPS5996639A (ja) | 1982-11-26 | 1982-11-26 | 撮像管 |
| GB08330592A GB2132408B (en) | 1982-11-26 | 1983-11-16 | Image pickup tube |
| US06/552,477 US4564784A (en) | 1982-11-26 | 1983-11-16 | Reduced degradation, high resolution image pickup tube |
| DE3342707A DE3342707C2 (de) | 1982-11-26 | 1983-11-25 | Bildaufnahmeröhre |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57206150A JPS5996639A (ja) | 1982-11-26 | 1982-11-26 | 撮像管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5996639A JPS5996639A (ja) | 1984-06-04 |
| JPH0544132B2 true JPH0544132B2 (ja) | 1993-07-05 |
Family
ID=16518619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57206150A Granted JPS5996639A (ja) | 1982-11-26 | 1982-11-26 | 撮像管 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4564784A (ja) |
| JP (1) | JPS5996639A (ja) |
| DE (1) | DE3342707C2 (ja) |
| GB (1) | GB2132408B (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5934675A (ja) * | 1982-08-23 | 1984-02-25 | Hitachi Ltd | 受光素子 |
| JPH01186538A (ja) * | 1988-01-14 | 1989-07-26 | Hitachi Ltd | 撮像管 |
| SE0103740D0 (sv) * | 2001-11-08 | 2001-11-08 | Forskarpatent I Vaest Ab | Photovoltaic element and production methods |
| US7022910B2 (en) | 2002-03-29 | 2006-04-04 | Konarka Technologies, Inc. | Photovoltaic cells utilizing mesh electrodes |
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