JPS5836510B2 - 光導電タ−ゲット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子ビームにより走査される光導電ターゲット
に関する。

本発明者のうち一人は他の発明者と共に感度の良好な光
導電体について研究し、セレン化カドウムを光電変換面
に用いた高感度ピジコンを開発し、既に特許第６１０９
９３号「光導電体」むよひ特許第７２７０３２号「光導
電体」などに記載されている通りである。

このビジコンは工業用から放送用の種々の分野に釦いて
テレビ・カメラ用撮像管として利用されている。

これら光導電体の構造は第１図釦よび第２図に示すもの
である。

すなわち、第１図に示す如く、光透過性ガラスからなる
フェース・プレート１の一方面上に設けられた透明導電
膜からなる信号電極２の上に厚さ、例えば０．５μｍ以
上のセレン化カドミウム層３が形威され、この層３上に
例えば、三硫化アンチモン，三七レン化アンチモン，三
硫化ひ素，三セレン化ひ素，硫化亜鉛等のうち一種の比
抵抗１ ０’から１０１４−Ｃ１ｎの絶縁体層４が設け
られて光導電体５が構威される。

１た、第２図に示す如く、第１図とほぼ同じ構戒でセレ
ン化カドミウム層などの第１層と、この第１層と異なる
化合物質、例えば三硫化ひ素または三七レン化ひ素層の
間に亜セレン酸カドウムなどのセレンのオキシ酸塩層あ
るいはセレンのオキシ酸塩と酸化カドミウムの混合物質
層６が設けられ光導電体Ｉが形戒される。

このようにして得られた光導電ターゲットは倒れも光電
感度が抜群によく、多用されている三硫化アンチモン光
導電ターゲットの２０倍以上ある。

さらにこれら光導電ターゲットを撮像管として用いた場
合、焼き付き、暗電流が？常に少なく、特性は良好であ
り、小形で使い易く動作が安定で長寿命という特長を有
している。

一方、暗電流が非常に少ないために、光が照射されたと
きのビジコンのレスポンスである立ち上がりの残像が悪
い欠点もある。

この点については本発明者が１９７６年テレビジョン全
国大会講演予稿集３−１０に発表した通りである。

本発明は上記点に鑑みなされたもので、暗電流を適正な
値にすると共に立ち上がり残像を改善した光導電ターゲ
ットを提供するものである。

本発明は複合ターゲットからなる光導電ターゲットに絶
縁体層より抵抗の低い１０１３ Ω／口以下位の層を
設けることにより達成される。

このような中間層を用いればその抵抗の低い部分で電子
が熱的に自由になる確立が犬となり、暗電流を大きくす
ることができ、結果として立ち上がり残像を改善できる
。

以下、本発明の光導電ターゲットの一実施例を第３図を
参照して説明する。

説明の便宜上、以下テ述べるセレン化カドミウム層は第
１図の第１層曾たは第２図の亜セレン酸カドミウムをも
含んだ層として取扱う。

フェース・プレート１に透明導電膜２例えばネサ膜（Ｓ
ｎＯ２ ）を設ける。

この透明導電膜２上に低真空中例えば１０〜１０−３Ｔ
ｏｒｒの雰囲気中で多孔質のセレン化カドウム層を厚さ
例えば１μｍに蒸着する。

該層蒸着後、セレンを含む不活性ガス中あるいはセレン
と酸素を含む不活性ガス雰囲気中で３００〜９００℃例
えば５００℃で１０〜５０分間の熱処理されたセレン化
カドミウム層表面には、この熱処理により亜セレン酸カ
ドミウム（ＣｄＳｅ０３）層が形成される。

この熱処理されたセレン化カドウム層１１上に本発明に
係る中間層を設ける。

すなわち、蒸着により中間層として三硫化アンチモンの
薄い層１２を形成する。

この層の厚さは例えば２５０Ａが適当で、その抵抗値は
１０１３Ω／口以下となる。

さらに、この上に第１図１たは第２図の絶縁物層と同様
の働きを行なう三セレン化ひ素層８を約１．５μｍに形
成し、光導電ターゲット１３とする。

両層とも５ ｘ１０−５Ｔｏｒｒの高真空にて形成する
。

従来の光導電ターゲットにおいては亜セレン酸カドミウ
ムを含むＣｄＳｅ層上に三セレン化ひ素を形成したＣｄ
Ｓｅ ＡＳ２ Ｓｅ３構造であったが、本発明におい
てはＣｄＳｅ−Ｓｂ２Ｓ３−Ａｓ２Ｓｅ３構造をとるの
が特徴である。

従来のターゲットにむいては暗電流は１ｎＡ以下（０．
５ｎＡ位）の非常に小さい値をとるが、本発明の中間層
例えばＳｂ２ｓ３を介在させたターゲットにおいて暗電
流が１ｎＡを越えて２ｎＡから２０ｎＡになる。

一方、残像については第４図に示すように、立ち上がり
の残像が極めて良好になる。

この時の暗電流は約１４ｎＡである。

減衰についても残像が従来品より良好となる。

第１表に、暗電流と残像の比較を示す。残像は信号電流
５０ｎＡでバイアス●ライトなしの状態である。

ＩＦのＦはフィールドの略である。介在させる三硫化ア
ンチモンの厚さを薄くすると、暗電流は小さくなる。

膜厚が５０λ〜２０ＯＡの極めて薄い層では数ｎＡ附近
の好寸しい値となる。

逆に厚くなると、暗電流は増加するが、例えば９ｏｏｏ
ｉに１で厚くすると、ターゲット電圧を１００ｖ程度に
設定しないと画像が得られず、実用的でない。

膜厚としては１０久程度から５０００久が適当である。

他の実施例について述べる。

ＣｄＳｅ層上に従来蒸着していた三硫化ひ素（ＡＳ２Ｓ
３）を形戒する渣えに、前述の如く中間層と同様の働き
を行う絶縁体層より低抵抗の例えば２５０大のＳｂ２龜
層を介在させる。

このＣｄＳｅ−Ｓｂ２Ｓ３−Ａｓ２Ｓ３ターゲットでは
暗電流が２０ｎＡとなり、立ち上がりの残像の値は第２
表に示すように従来のものよりはるかにすぐれている。

筐た、減衰の残像特性も改善される。

上記実施例に卦いては、三硫化アンチモンを用いたが、
Ｓｂ２Ｓ３の化学当量で表わされる三硫化アンチモンに
かぎらず、ｓｂとＳが適当量反応した材料で良い。

化学当量の三硫化アンチモンのｓｂ含有量は重量比で約
７１．７％であるが、これよりもｓｂが多い材料も本発
明の目的に合致しており、例えばｓｂが７６．５％の材
料の方がより暗電流を大きく、立ち上がり残像を改善す
ることができる。

しかし、画質の点では化学当量に近い方が良好となり、
Ｓｂが過剰になるにつれて暗時における画面の滑らかさ
が失なわれて粗地が現われるようになるので、ｓｂの含
有量としては７０％から８０％の値が良好となる。

以下、これらを硫化アンチモンと記す。

さらに、上記硫化アンチモン層の形成においてターゲッ
トの重要な特性の一つである画像の焼き付きに関してよ
り良好な条件な条件として以下が判明している。

すなわち、黒地に白のパターンを撮像し、その後に全面
白の画像とすると最初の白い部分が主としてネガ像とし
て（すなわち、全面白の中にその部分だけ黒の方向に沈
んだ像として）観察される焼き付きがあるが、この焼き
付きは前記硫化アンチモンの形戒を融点以上の温度で蒸
着した場合、すなわち、蒸発によって場合に顕著になり
、蒸着ボートの温度を低めて、昇華によった場合に軽減
される。

したがって、硫化アンチモンの形成は昇華によるのが望
捷しい。

なむ、焼き付きにおいて、撮像した画像が暗時にもその
″Ｉ：．オ残るものが、この現象はｓｂの含有量の多い
材料ほど顕著になるので、ｓｂの量は余りに過剰にはで
きない。

＊ ｓｂが過剰の場合に問題となる画質の劣化である粗地は
、第５図に示す如くＣｄＳｅ層１１上に最初にＡｓ２Ｓ
ｅ３からなる絶縁物質を例えば３０”ｌｙｏで薄い層１
４に形成したのち、前記硫化アンチモン層１２を昇華に
て形成し、この上にさらに絶縁物層として０．４μｍ程
度のＡｓ２Ｓ３又は１．５μｍ程度のＡ ｓ ２ Ｓｅ
Ｂ層４を形成した光導電ターゲット１５では軽減される
。

ＣｄＳｅと硫化アンチモンの間の三硫化ひ素あるいは三
七レン化ひ素層は厚くすると、硫化アンチモン層の暗電
流が増加される効果を減少させるので、５００１Ａ以下
が良い。

硫化アンチモンと組み合わせる他の膜の材料はビジコン
動作可能な材料の膜で、本発明の目的に合うものなら良
く、層の形成方法、形成順序も任意で良い。

上記したように、暗電流を１ｎＡから２０ｎＡ程度の値
に保って、立ち上がり残像を改善するためには、ＣｄＳ
ｅ層上に直接かあるいは極めて近傍、望１しくは５００
久以内に１０Ｘから５０００１の硫化アンチモン層を設
けることが必要である。

走査側表面に同様の硫化アンチモン層を形成しても本発
明の目的とする効果は得られなかった。

なお、残像特性の改善と共に図と表に明示しないが、バ
イアス・ライト使用時の残像の改善度合が良化すること
も本発明の特徴である。

上記実施例に釦いては三硫化ひ素などの硫化ひ素、また
は三七レン化ひ素などのセレン化ひ素と三硫化アンチモ
ンなどの硫化アンチモンについて詳記したが、硫化アン
チモンに限らず、抵抗が？０１３・Ω／口以下（絶縁体
層より１ケタ以上低い抵抗）のセレン化アンチモン、デ
ルル化アンチモン、テルル化ひ素、セレン化ビスマス、
テルル化ビスマスなどのＶ−Ｖｌ族化合物、あるいはテ
ルル等でも良い。

実施例で述べたような三硫化ひ素あるいは三セレン化ひ
素などの主体となる絶縁物層より抵抗が低い材料ならば
良い。

たマし、抵抗が低いと、解像度の劣化が起こりやすいの
で、膜厚は抵抗が低いものほど薄くなる。

な釦、実施例においては硫化アンチモンの一層からなる
中間層について説明したが、多層からなっても同様の効
果が得られる。

この多層は同一材料に限らず他種材料でも良いことは勿
論である。

さらにｌた上記実施例では第１層にセレン化カドミウム
を使用した例について述べたが適当な量の硫化カドミウ
ム、例えば重量比で硫化カドミウム／セレン化カドミウ
ム→１／２を含んだ固溶体（スルホーセレン化カドミウ
ム）ないしは混合物であってもよい。

１た、硫化カドミウムとセレン化カドミウムの各層が重
畳されたものでもよい。

捷た、テルル化カドミウムとセレン化カドウムを含んだ
固溶体ないし混合物であってもよい。

筐たテルル化カドウムとセレン化カドミウムの各層が重
畳されたものであってもよい。

捷た、セレン化亜鉛とセレン化カドミウムを含んだ固溶
体ないし混合物であっても良いし、セレン化亜鉛とセレ
ン化カドウムの各層が重畳されたものでもよい。

捷た、他の材料でもセレン化カドウムと固溶体を形成す
るか、あるいは混合できるか、１たは重畳できるものな
ら何んでも良い。

これら複合ターゲットには例えば９、９９９饅の高純度
材料のセレン化カドウムをそのｉｔ使用することができ
る。

あるいは、不純物として、？リウムの他に、良く知られ
ているような銅，金，インジウム，ガリウム，アルミニ
ウム，ノ）ロゲン類，テルル，アンチモン，ビスマス，
鉛，スズ，アルカリ金属，アルカリ土類金属等の一種な
いし数種を含んでも良い。

さらに１た上記実施例では、亜セレン酸カドウム層を設
けた例について説明したが、亜セレン酸カドミウム層は
なくても良好な効果が得られる。

捷た、亜セレン酸カドウムが島状に形成されていても良
いことは明らかである。

さらに、亜セレン酸カドミウムに酸化カドミウムが混在
していてもよいし、カドミウムとセレンと酸素からなる
複雑な中間化合物、例えば、Ｃ ｄ３Ｓ ｅ４ ｏ１、
（３ＣｄＳｅＯ３・ＳｅＯ２）が混在していてもよい。

上記に詳しく説明したように本発明は複合ターゲットの
中間層に暗電流を大きくし、それによって立ち上がり残
偉を主とする残像特性を改善することを目的としている
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の光導電ターゲットの断面図、第２図は従
来の他の光導電ターゲットの断面図、第３図は本発明に
よる光導電ターゲットの実施例を説明するための断面図
、第４図は従来の光導電ターゲットと本発明の光導電タ
ーゲットの立ち上がり残像特性の比較図、第５図は本発
明の光導電ターゲットの他の実施例の断面図である。 １・・・フェース●プレート、２・・・ネサ膜、３・・
・セレン化カドウム層、４・・・絶縁体層、５・・・光
導鑑ターゲット、６・・・亜セレン酸カドミウム層、７
・・・光導醒ターゲット、１１・・・セレン化カドウム
層、１２・・・中間層、１３・・・光導電ターゲット、
１４・・・絶縁層、１５・・・光導電ターゲット。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 人射光の光電変換を行う光導電体層及び該光導電体
   層上に前記入射光の光電変換機能を有しない三硫化ひ素
   あるいは三セレン化ひ素を主体とする絶縁体層を有する
   光導電ターゲットにおいて、前記光導電体層上に直接あ
   るいは極めて近傍に前記絶縁体層より抵抗の低い硫化ア
   ンチモン，セレン化アンチモ冫，テルル化アンチモン，
   テルル化ひ素，セレン化ビスマス，テルル化ビスマス１
   たはテルルからなる中間層を形威したことを特徴とする
   光導電ターゲット。 ２ 前記光導電体層はセレン化カドミウム１たはスルホ
   セレン化カドウムあるいは硫化カドウムおよびセレン化
   カドミウムの混合物層、あるいはテルル化カドミウムと
   セレン化カドミウムの固溶体層１たは混合物層、あるい
   はセレン化亜鉛と？レン化カドミウムの固溶体層渣たは
   混合物質層である特許請求の範囲第１項記載の光導電タ
   ーゲット。 ３ 前記中間層は昇華により形威したものであることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光導電ターゲッ
   ト。