JPS5839392B2 - 光導電タ−ゲットの製造方法 - 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
の製造方法に関する。

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（゛て研究し、セレン化カドミウムを光電変
換面に用いた高感度ビジコンを開発し、既に特許第６１
０９９３号「光導電体」および特許第７２７０３２号「
光導電体」にその内容を記載した。

このビジコンは工業用から放送用の種々の分野におち・
てテレビ・カメラ用撮像管として有用であり、商品名「
カルニコン」として実用に供せられている。

上記光導電ターゲットは光電感度が極めて高く、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、上記光導電ターゲットは焼付、暗電流が非常に
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Ｌ・う特長を有してＬ゛る。

しかしながら、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
残像が悪い欠点がある。

この点については、本発明者等が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。

本発明は上記欠点に鑑みなされたもので、暗電流を大き
くして立ち上がり残像を改善した光導電ターゲットの製
造方法を提供するものである。

本発明は光電変換層と絶縁体層との間に形成する硫化ア
ンチモンとセレン化ひ素、又は硫化アンチモンと硫化ひ
素を同時蒸着により形成することにより達成される。

以下、本発明の光導電ターゲットの製造方法の一実施例
を図面を参照して説明する。

第１図に示すように、フェース・プレート１上に透明導
電膜２を形成し、さらに該膜２上に、第１層として光電
変換層となるセレン化カドミウム層３を例えば約１μｍ
の厚さに形成する。

該セレン化カド□ウム層はすでに提案された如く、蒸着
形成後焼結処理が行なわれたものとし、この層にお〜・
て入射光の殆んどが吸収されて光電変換されるものとす
る。

また、この層には主体となるセレン化カドミウム層の他
に焼結工程におち・て形成される亜セレン酸カドミウム
層が層状や島状あるＬ・は分散して含まれてＬ・てもよ
Ｌ・。

従来の光導電ターゲットにおち・では、この第１層上に
Ｓｂ２Ｓ３、Ｓｂ２Ｓｅ３ 、ＺｎＳ、 Ｚｎ５ｅ、
Ａｓ２５．３やＡｓ２Ｓｅ３を絶縁体層として形成し、
複合ターゲットを構成した。

本発明においては、従来の絶縁体層の形成に先立ち、以
下のような新奇な中間層を形成する。

すなわち、セレン化カドミウム層３の上に異種材料であ
るｓｂ、２ｓ３と、Ａｓ２Ｓｅ３とを同時蒸着により、
例えば厚さ２５０Ａに形成（中間層）する。

この☆☆後第３層として例えばＡ ｓ２ Ｓ ｅ ３
の厚さ１．５μｍの絶縁体層５を形成し、光導電ターゲ
ット６とする。

中間層となる第２層の形成方法の例を以下に記す。

真空蒸着用ペルジャー内にＳｂ２Ｓ３用とＡｓ２Ｓｅ３
用の蒸着ボードを用意し、真空度例えば２ｘ １０′−
５Ｔｏｒｒの真空中におち・て両者の蒸着ボードを加熱
し、同時に蒸着する。

蒸着ボードの加熱温度はあらかじめ蒸着速度を検出して
所望の値となるように蒸着ボード電流を制御し、Ｓｂ２
Ｓ３とＡｓ２Ｓｅ３の蒸着量の比率を制御し、例えば蒸
着速度比にてＳｂ２Ｓ３：Ａｓ２Ｓｅ３二８５＝１５と
して蒸着形成する。

上記実施例により得られた本発明のターゲットと従来の
ターゲットの特性比較を第２図に示す。

図は信号電流５０ ｎＡの立ち上がり残像の比較例であ
り、本発明のターゲットの立ち上がりは従来ターゲット
より良好な特性を示す。

さらに、本発明の同時蒸着層の効果を明らかにするため
に、従来ターゲットと中間層としてＳｂ２Ｓ３のみの出
願中である改良ターゲットおよび本発明のターゲットの
特性を第１表にまとめて示す。

表中のＦはフィールドの略である。従来品の欠点は信号
電流５０ ｎＡの立ち上がり残像が悪く、第３フイール
ドにお（・て僅かに５多程度であり、撮像画面において
黒から白への時間変化が遅れ、黒の背景中を移動する白
物体の先端が極端になまる。

中間層にＳｂ２Ｓ３を用いた改良ターゲットにおち・で
は、立ち上がり残像が極めて良好となり、望ましい結果
となる。

しかしながら、撮像した画像が次の撮像場面でも残る焼
付現象がある他に、暗時の出力画像に梨地の粗地模様が
認め、られ画質は劣化する傾向がある。

本発明の異種材料の同時蒸着層のターゲットでは残像の
改善度合は幾分劣るが、焼付と画質は殆んど問題がなく
なり、総合的に望ましいターゲットを得ることができる
。

なお、本発明のターゲットにおち・ては、バイアス・ラ
イト法による残像の改善に関し、減衰残像で従来品より
改善の度合が太き℃・特徴がある。

バイアス・ライト電流２０ｎＡ時の減衰残像の改善は従
来品では、約３分の２に減少（第１表において２３％の
値が１４％程度）するのに対して本発明品では約半分（
第１表におち・て２０％の値が９〜１０％程度）になる
。

さらに中間層のな（・従来のＣｄ５ｅ−ＡｓＳｅ３ タ
ーゲットではターゲット電圧７０■にお（゛て数百曲
の暗電流となるのに対して、本発明品では数十ｎＡに抑
えられ、高電圧まで画像が可能となる利点もある。

中間層の他の実施例として異種材料として上記実施例の
三セレン化ひ素の代わりに三硫化ひ素：ＡＳ２Ｓ３を用
Ｌ・て、三硫化アンチモンと同時蒸着しても良も・。

この場合には、絶縁層としてＡｓ２Ｓ３を０．４μｍ程
度形成するが、この構成により従来のＣｄ５ｅ−Ａｓ２
Ｓ３ターゲットよりも立ち上がり残像が良好なターゲッ
トが得られる。

なお、同時蒸着した中間層が本発明の目的であるから、
この上に形成する絶縁層はどのような組み合わせでも良
い。

例えば前述の５ｂ２Ｓｅ ３ の同時蒸着層上に形成す
る絶縁物層は約１．５μｍのＡｓ ２ Ｓ ｅ ３ で
も良く、０．４μｍ程度のＡｓ２Ｓ３でも良い。

また、Ｓｂ２Ｓ３ とＡｓ２Ｓ３ の同時蒸着層上には
０．６μｍのＡ ｓ ２Ｓｅｅ ３ でも約１．５μｍ
のＡｓ２５ ｅ ３ のどちらでも良い。

Ｓｂ２Ｓ３と同時蒸着する材料及び絶縁物層に用いる材
料は三硫化ひ素や三セレン化ひ素にかぎらず、硫黄とひ
素の化合物、セレンとひ素の化合物、あるＬ・は硫黄、
セレンとひ素の化合物で良（・事は勿論である。

上記実施例におち・では中間層の同時蒸着材料の一つと
して、三硫化アンチモンを用℃・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〜・０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Ｌ・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
が失なわれて粗雑が現われるようになるので、ｓｂの含
有量としては７０％か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を含む中間層の形成にお
いてターゲットの重要な特性の一つである画像の焼付に
関してより良好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の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）観察される焼付があるが、この焼付は
前記硫化アンチモンの形成を融点以上の温度で蒸着ボー
ドから蒸着した場合、すなわち、蒸発によった場合に顕
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ま
しく・０また、残像の改善度合は蒸発より昇華の方が大
きい傾向がある。

なお、焼付において、撮像した画像が暗時にもそのまま
残るものがあるが、この現象はｓｂの含有量の多し゛材
料はど顕著になるので、ｓｂの量は余り過剰にはできな
Ｌ・。

同時蒸着層の硫化アンチモンの比率は上記実施例の８５
％に限らず、数優から１００％未満のどの割合でも良Ｌ
・。

組み合わせる材料によってもその比率は異なり同じ効果
を得るのにセレン化ひ素系より硫化ひ素系の方が、硫化
アンチモンの比率が大となる。

硫化アンチモンの比率が多いと立ち上がり残像が良化す
る傾向を示す。

さらに同時蒸着膜の厚さは硫化アンチモンの比率と使用
材料のｓｂの割合に関係する。

すなわち両者の割合が多ければ多Ｌ・程、同時蒸着膜の
厚さを薄くしても目的とする効果が得られる。

特に、硫化アンチモンの層全体に占める比率が例えば５
悌〜２５％と少ない場合には膜厚は大きくしても良〜゛
。

実施例の８５優の比率の場合に１μｍの厚さにすると、
実用Ｍ内のターゲット電圧で焼付が消えず適正電圧が定
めもれなＬ・が、例えばＳｂ２ Ｓ３ ： Ａｓ ２
Ｓ ｅ３ ＝２５ 、” ７５′ではセレン化カドミウ
ム層上に約１μｍの厚さとして絶縁物層を０．５μｍと
しても良い。

硫化アンチモンの比率が減少すると焼付、画質はともに
従来品に近くなり、５０％〜６０多では殆んど従来品と
同じになる。

本発明効果の残像特性は従来ターゲットにバイアス・ラ
イトを照射して本発明品と等価な暗電流として、残像を
測定すると立ち上がりの改善はほぼ似たものとなるが、
減衰特性はそれ程改善されず、本発明品より劣る。

同時蒸着層中の硫化アンチモンがバイアス・ライトによ
る暗電流増加分以上に残像特性の良化に大きな寄与をな
している。

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
ば重畳化で硫化カドミウム／セレン化カドミウム＝１／
２を含んだ固溶体（スルホ−セレン化カドミウム）なち
・しは混合物であってもよＬ・。

また、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。

またテルル化カドミウム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よい。

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

また、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。

また、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、ま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９９．９９９％の高純
度材料のセレン化カドミウムをそのまま使用することが
できる。

あるい（東不純物として、タリウムの他に、良く知られ
ているような銅、金、インジウム、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Ｌ・。

さらにまた上記実施例では、亜セレン酸カドミウム層を
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。

また、亜セレン酸カドミウムが島状に形成されていても
良℃・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、Ｏｄ３ Ｓ ｅ４０１１（
Ｏｄ Ｓ ｅ Ｑ８・５ｅａ２）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
中間層を同時蒸着により形成することによって立ち上が
り残像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図は本発明の方法により得られた光導電ターゲット
の断面図、第２図は従来方法により得られた光導電ター
ゲットと本発明の方法により得られた光導電ターゲット
の残像の立ち上がり特性の比較図である。 １・・・フェース・プレート、２・・・透明導電膜、３
・・・セレン化カドミウム層、４・・・同時蒸着による
中間層、５・・・絶縁体層、６・・・光導電ターゲット
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 入射光の光電変換を行なう光導電体層と入射光の光
   電変換を行なわない絶縁体層との間に形成する硫化アン
   チモンとセレン化ひ素、または硫化アンチモンと硫化ひ
   素からなる中間層を、同時蒸着により形成することを特
   徴とする光導電ターゲットの製造方法。 ２ 前記光導電体層はセレン化カドリウムまたはスルホ
   セレン化カドミウムあるＬ・は硫化カドミウムおよびセ
   レン化カドミウムの混合物層、あるいはセレン化亜鉛と
   セレン化カドミウムの固溶体層または混合物層、あるい
   はセレン化亜鉛とセレン化カド□ウムの固溶体層または
   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の製造方
   法。