JPS622426B2 - - Google Patents
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- JPS622426B2 JPS622426B2 JP52156916A JP15691677A JPS622426B2 JP S622426 B2 JPS622426 B2 JP S622426B2 JP 52156916 A JP52156916 A JP 52156916A JP 15691677 A JP15691677 A JP 15691677A JP S622426 B2 JPS622426 B2 JP S622426B2
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Links
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Classifications
-
- 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
- H01J29/10—Screens on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted or stored
- H01J29/36—Photoelectric screens; Charge-storage screens
- H01J29/39—Charge-storage screens
- H01J29/45—Charge-storage screens exhibiting internal electric effects caused by electromagnetic radiation, e.g. photoconductive screen, photodielectric screen, photovoltaic screen
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Image-Pickup Tubes, Image-Amplification Tubes, And Storage Tubes (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
- Formation Of Various Coating Films On Cathode Ray Tubes And Lamps (AREA)
Description
本発明は撮像管装置に係わる。
撮像管のターゲツトの光導電膜としてSe(セ
レン)系の光導電膜が知られている。このSe系
光導電膜は、残像が小であるという利点を有する
ために、撮像管ターゲツトの光導電膜として広く
用いられているが、このSe系光導電膜において
赤色(長波長)増感のために、これにTe(テル
ル)を添加することが行われる。ところがTeを
添加するものにおいては耐熱性が低く、特にエー
ジングによつての暗電流の増加、感度の変化、ト
ウインクルの発生などの特性劣化が著しい。そし
て、この欠点を解消するものとしてAs(砒素)
を添加することが行われるが、単にAsの濃度を
増すと、連続動作時における感度の変化が顕著と
なる。これを解消するものとしてこのSe−Te−
As系光導電膜を用いるものにおいて、第1図に
示す構成を有する撮像管ターゲツトが提案され
た。このターゲツトは、撮像管管体のガラスフエ
ースプレート1の内面に、信号電流を取り出す透
明導電膜2、例えばSnO2が被着され、これの上
に例えばZnO、GeO2より成る安定化層、即ち下
地層3が形成され、その上に、Se−Te−As系光
導電膜4が被着される。そして、更に、この光導
電膜4上に、例えば3硫化アンチモンSb2S3より
成る所謂ビームランデイング層5が被着される。
矢印aは、電子ビームの衝撃方向を示す。Se−
Te−As系光導電膜4は、第1保護層6と、増感
層7と、第2保護層8と、更に、このターゲツト
の静電容量を減少させるための容量層9とが順次
被着されて成る。容量層9は、例えばAs濃度が
5原子%以下のSe−As系光導電膜より構成さ
れ、その厚さは十分大の例えば、4μmに選ばれ
る。第1及び第2の保護層6及び8は、例えば比
較的高濃度のAsを有するSe−As系光導電膜より
構成され、増感層7は、Teが例えば20原子%添
加されたSe−Te−As系光導電膜より構成され
る。 このような構成によるターゲツトを用いた撮像
管装置は、連続動作時における暗電流の増加など
の特性劣化が少なく、また高温(〜50℃)動作お
よび保存による赤感度の変化も少なくすることが
できる。これは、高濃度のAsを有する第1及び
第2の保護層6及び8の存在によつて増感層7中
のTeの拡散が阻止されることによつて得られる
と考えられる。 本発明においては、このような第1及び第2の
保護層、特に第1の保護層を設けることなく暗電
流が小さく、エージングによつても殆んど上述し
たような特性劣化を来すことのないターゲツトを
有する撮像管装置を提供するものである。 第2図以下を参照して本発明を説明するに、第
2図は本発明による撮像管装置を示し、11はそ
の管体で、この管体11内には電子銃12が配置
され、管体11のガラスフエースプレート13の
内面にターゲツト14が配置されて成る。15は
偏向コイル、16は集束コイル、17は整列コイ
ルである。 本発明においては、第3図に示すようにターゲ
ツト14として、フエースプレート13の内面
に、信号電流をとり出す透明導電膜18を被着
し、更にSe(セレン)を主成分とする光導電膜
19を被着するが、透明導電膜18と光導電膜1
9との間に、特に、半絶縁性の酸化膜より成る安
定化層20を介在させて構成する。また光導電膜
19上には、例えば多孔質の3硫化アンチモン
Sb2S3より成るビームランデイング層21を例え
ば1000Åの厚さに被着する。 光導電膜19は、増感層22と、ターゲツトの
容量の減少化をはかるための容量層23とより構
成される。増感層22は、例えば厚さが700Åに
選ばれTe(テルル)が20原子%、As(砒素)が
2原子%のSe−Te−As系光導電膜より構成さ
れ、容量層23は、Asが2原子%のSe−As系導
電膜より構成され、その厚さは十分厚い例えば4
〜6μmに選ばれる。安定化層20、即ち、半絶
縁性の酸化物膜のCd2-xZnxSnO4(1x2)
は、例えば直流スパツタによつて形成する。この
場合、最終的に得る組成の材料をスパツタリング
するかCd2-xZnxSnの合金を酸素を含む雰囲気中
でスパツタリングする。このようにして形成され
た安定化層20は、殆んど非晶質層として形成さ
れる。そして、この場合、スパツタリング時の基
体温度(被スパツタリング物としての透明導電膜
18が形成されたフエースプレート13の温度)
によつて形成される安定化層20の抵抗が変化
し、基体温度を高くするにつれ抵抗は減少する傾
向を示す。この基体温度は、200℃以下にするこ
とが望ましい。第4図にCd2-xZnxSnO4のx値を
変化させた場合の面抵抗(Ω/□)の分布を矢印
の長さで示すと共に、この物質のオプテイカルギ
ヤツプを示す。これより明らかなように、Znの
量、即ちx値が増加するにつれ、オプテイカルギ
ヤツプが大となり、また面抵抗も大となり、暗電
流に対するブロツク(阻止)効果が高まる。そこ
で、xは1を越える値に選ばれることが望まれ
る。因みに、オプテイカルギヤツプが3.0eVの場
合、吸収波長は、410mμで可視域の殆んど下限
に近づき、分光特性が良好となる。 尚、このCd2-xZnxSnO4において、Snの量が或
る程度以上大となつても、また、全く含まない
Cd2-xZnxO4となつても、スパツタによつて形成
された膜が、非晶質膜として再現性良く形成しに
くく、一部、若しくは大部分に結晶粒が生じてく
る場合がある。この場合、膜厚を厚く(〜2000
Å)すると結晶粒が成長し、結晶粒の先端に電界
集中を発生し、暗電流が増大しやすい。また膜作
成時、ベルジヤー内壁、基体、ホルダー(治具
類)等に付着した膜が剥れやすくなり、この剥離
片が基体上に再付着し、膜の欠陥になりやすい。 又、透明導電膜18としては、SnO2より構成
することも、更にその表面をエツチングして平滑
化して構成することもできるし、Cd2-xZnxSnO4
(0<x1)より構成することもできる。 上述の本発明によれば、35℃、100〜200hours
の連続動作を行つたのちにおいても、特性の劣化
が殆んど生ずることなく、安定な特性を示し、特
に暗電流を激減できることを確めた。今、表1に
第2図及び第3図において説明した本発明装置に
おいて、その透明導電膜18と、安定化層20の
各構成材料を選定した本発明の各実施例と、本発
明によらない即ち上述の特定された安定化層20
が設けられていない場合の各比較例との、暗電流
の測定結果を比較して示す。この暗電流の測定
は、その測定を容易にするために容量層23の厚
さ2μmとして、ターゲツト電圧VTを50V及び
100Vとして測定した。 表1より明らかなように、本発明構成によれば
暗電流を小さくすることができることがわかる。
このように本発明構成において暗電流が減少する
のは、上述の構成による半絶縁性の酸化膜より成
る安定化層20が透明導電膜18から光導電膜1
9へのホールの注入を阻止するためと考えられ
る。
レン)系の光導電膜が知られている。このSe系
光導電膜は、残像が小であるという利点を有する
ために、撮像管ターゲツトの光導電膜として広く
用いられているが、このSe系光導電膜において
赤色(長波長)増感のために、これにTe(テル
ル)を添加することが行われる。ところがTeを
添加するものにおいては耐熱性が低く、特にエー
ジングによつての暗電流の増加、感度の変化、ト
ウインクルの発生などの特性劣化が著しい。そし
て、この欠点を解消するものとしてAs(砒素)
を添加することが行われるが、単にAsの濃度を
増すと、連続動作時における感度の変化が顕著と
なる。これを解消するものとしてこのSe−Te−
As系光導電膜を用いるものにおいて、第1図に
示す構成を有する撮像管ターゲツトが提案され
た。このターゲツトは、撮像管管体のガラスフエ
ースプレート1の内面に、信号電流を取り出す透
明導電膜2、例えばSnO2が被着され、これの上
に例えばZnO、GeO2より成る安定化層、即ち下
地層3が形成され、その上に、Se−Te−As系光
導電膜4が被着される。そして、更に、この光導
電膜4上に、例えば3硫化アンチモンSb2S3より
成る所謂ビームランデイング層5が被着される。
矢印aは、電子ビームの衝撃方向を示す。Se−
Te−As系光導電膜4は、第1保護層6と、増感
層7と、第2保護層8と、更に、このターゲツト
の静電容量を減少させるための容量層9とが順次
被着されて成る。容量層9は、例えばAs濃度が
5原子%以下のSe−As系光導電膜より構成さ
れ、その厚さは十分大の例えば、4μmに選ばれ
る。第1及び第2の保護層6及び8は、例えば比
較的高濃度のAsを有するSe−As系光導電膜より
構成され、増感層7は、Teが例えば20原子%添
加されたSe−Te−As系光導電膜より構成され
る。 このような構成によるターゲツトを用いた撮像
管装置は、連続動作時における暗電流の増加など
の特性劣化が少なく、また高温(〜50℃)動作お
よび保存による赤感度の変化も少なくすることが
できる。これは、高濃度のAsを有する第1及び
第2の保護層6及び8の存在によつて増感層7中
のTeの拡散が阻止されることによつて得られる
と考えられる。 本発明においては、このような第1及び第2の
保護層、特に第1の保護層を設けることなく暗電
流が小さく、エージングによつても殆んど上述し
たような特性劣化を来すことのないターゲツトを
有する撮像管装置を提供するものである。 第2図以下を参照して本発明を説明するに、第
2図は本発明による撮像管装置を示し、11はそ
の管体で、この管体11内には電子銃12が配置
され、管体11のガラスフエースプレート13の
内面にターゲツト14が配置されて成る。15は
偏向コイル、16は集束コイル、17は整列コイ
ルである。 本発明においては、第3図に示すようにターゲ
ツト14として、フエースプレート13の内面
に、信号電流をとり出す透明導電膜18を被着
し、更にSe(セレン)を主成分とする光導電膜
19を被着するが、透明導電膜18と光導電膜1
9との間に、特に、半絶縁性の酸化膜より成る安
定化層20を介在させて構成する。また光導電膜
19上には、例えば多孔質の3硫化アンチモン
Sb2S3より成るビームランデイング層21を例え
ば1000Åの厚さに被着する。 光導電膜19は、増感層22と、ターゲツトの
容量の減少化をはかるための容量層23とより構
成される。増感層22は、例えば厚さが700Åに
選ばれTe(テルル)が20原子%、As(砒素)が
2原子%のSe−Te−As系光導電膜より構成さ
れ、容量層23は、Asが2原子%のSe−As系導
電膜より構成され、その厚さは十分厚い例えば4
〜6μmに選ばれる。安定化層20、即ち、半絶
縁性の酸化物膜のCd2-xZnxSnO4(1x2)
は、例えば直流スパツタによつて形成する。この
場合、最終的に得る組成の材料をスパツタリング
するかCd2-xZnxSnの合金を酸素を含む雰囲気中
でスパツタリングする。このようにして形成され
た安定化層20は、殆んど非晶質層として形成さ
れる。そして、この場合、スパツタリング時の基
体温度(被スパツタリング物としての透明導電膜
18が形成されたフエースプレート13の温度)
によつて形成される安定化層20の抵抗が変化
し、基体温度を高くするにつれ抵抗は減少する傾
向を示す。この基体温度は、200℃以下にするこ
とが望ましい。第4図にCd2-xZnxSnO4のx値を
変化させた場合の面抵抗(Ω/□)の分布を矢印
の長さで示すと共に、この物質のオプテイカルギ
ヤツプを示す。これより明らかなように、Znの
量、即ちx値が増加するにつれ、オプテイカルギ
ヤツプが大となり、また面抵抗も大となり、暗電
流に対するブロツク(阻止)効果が高まる。そこ
で、xは1を越える値に選ばれることが望まれ
る。因みに、オプテイカルギヤツプが3.0eVの場
合、吸収波長は、410mμで可視域の殆んど下限
に近づき、分光特性が良好となる。 尚、このCd2-xZnxSnO4において、Snの量が或
る程度以上大となつても、また、全く含まない
Cd2-xZnxO4となつても、スパツタによつて形成
された膜が、非晶質膜として再現性良く形成しに
くく、一部、若しくは大部分に結晶粒が生じてく
る場合がある。この場合、膜厚を厚く(〜2000
Å)すると結晶粒が成長し、結晶粒の先端に電界
集中を発生し、暗電流が増大しやすい。また膜作
成時、ベルジヤー内壁、基体、ホルダー(治具
類)等に付着した膜が剥れやすくなり、この剥離
片が基体上に再付着し、膜の欠陥になりやすい。 又、透明導電膜18としては、SnO2より構成
することも、更にその表面をエツチングして平滑
化して構成することもできるし、Cd2-xZnxSnO4
(0<x1)より構成することもできる。 上述の本発明によれば、35℃、100〜200hours
の連続動作を行つたのちにおいても、特性の劣化
が殆んど生ずることなく、安定な特性を示し、特
に暗電流を激減できることを確めた。今、表1に
第2図及び第3図において説明した本発明装置に
おいて、その透明導電膜18と、安定化層20の
各構成材料を選定した本発明の各実施例と、本発
明によらない即ち上述の特定された安定化層20
が設けられていない場合の各比較例との、暗電流
の測定結果を比較して示す。この暗電流の測定
は、その測定を容易にするために容量層23の厚
さ2μmとして、ターゲツト電圧VTを50V及び
100Vとして測定した。 表1より明らかなように、本発明構成によれば
暗電流を小さくすることができることがわかる。
このように本発明構成において暗電流が減少する
のは、上述の構成による半絶縁性の酸化膜より成
る安定化層20が透明導電膜18から光導電膜1
9へのホールの注入を阻止するためと考えられ
る。
【表】
また表1より明らかなようにZnの量が大とな
るほど暗電流が減少する傾向を示す。 また増感層22中のTeによる増感効果は赤色
光に対しては10原子%程度から現われはじめ、十
分な赤色光に対する感度を得るには15原子%以上
必要である。更に増感層22中のTeの分布は光
入射側の安定化層20との界面に少くとも存在さ
せる事が変換効率上有利である。 尚、光導電膜19の構成、即ち組成及び構造は
上述した例に限らず種々の変更をなし得るもの
で、例えば増感層22と容量層23との間に、
Asを20原子%を含むSe−As系光導電膜より成る
保護層を介存することもできる。
るほど暗電流が減少する傾向を示す。 また増感層22中のTeによる増感効果は赤色
光に対しては10原子%程度から現われはじめ、十
分な赤色光に対する感度を得るには15原子%以上
必要である。更に増感層22中のTeの分布は光
入射側の安定化層20との界面に少くとも存在さ
せる事が変換効率上有利である。 尚、光導電膜19の構成、即ち組成及び構造は
上述した例に限らず種々の変更をなし得るもの
で、例えば増感層22と容量層23との間に、
Asを20原子%を含むSe−As系光導電膜より成る
保護層を介存することもできる。
第1図は本発明と比較する撮像管ターゲツトの
略線的断面図、第2図は本発明装置の一例を示す
構成図、第3図はその撮像管ターゲツトの略線的
断面図、第4図はCd2-xZnxSnO4のx値に対する
面抵抗とオプテイカルギヤツプの測定結果を示す
図である。 11は撮像管管体、12は電子銃、13はフエ
ースプレート、14は撮像管ターゲツト、18は
透明導電膜、20は半絶縁性酸化膜の安定化層、
21はビームランデイング層、19は光導電膜、
22はその増感層、23は容量層である。
略線的断面図、第2図は本発明装置の一例を示す
構成図、第3図はその撮像管ターゲツトの略線的
断面図、第4図はCd2-xZnxSnO4のx値に対する
面抵抗とオプテイカルギヤツプの測定結果を示す
図である。 11は撮像管管体、12は電子銃、13はフエ
ースプレート、14は撮像管ターゲツト、18は
透明導電膜、20は半絶縁性酸化膜の安定化層、
21はビームランデイング層、19は光導電膜、
22はその増感層、23は容量層である。
Claims (1)
- 1 透明導電膜と、Seを主成分とする光導電膜
との間に、Cd2-xZnxSnO4(1x2)より成
る半絶縁性の酸化膜が介在されて成るターゲツト
を有する撮像管装置。
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15691677A JPS5488720A (en) | 1977-12-26 | 1977-12-26 | Image pick up tube unit |
AU42522/78A AU529653B2 (en) | 1977-12-26 | 1978-12-14 | Target structure |
US05/969,646 US4240006A (en) | 1977-12-26 | 1978-12-14 | Photoconductive layer and target structure for image pickup tube |
CA000318012A CA1119233A (en) | 1977-12-26 | 1978-12-15 | Target structure |
GB7848946A GB2011172B (en) | 1977-12-26 | 1978-12-18 | Image pick-up tubes |
DE19782855716 DE2855716A1 (de) | 1977-12-26 | 1978-12-22 | Target fuer bildaufnahmeroehren |
FR7836353A FR2412937A1 (fr) | 1977-12-26 | 1978-12-26 | Tube de prise de vues |
NL7812555A NL7812555A (nl) | 1977-12-26 | 1978-12-27 | Trefplaat voor een beeldopnamebuis. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15691677A JPS5488720A (en) | 1977-12-26 | 1977-12-26 | Image pick up tube unit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPS5488720A JPS5488720A (en) | 1979-07-14 |
JPS622426B2 true JPS622426B2 (ja) | 1987-01-20 |
Family
ID=15638171
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15691677A Granted JPS5488720A (en) | 1977-12-26 | 1977-12-26 | Image pick up tube unit |
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- 1978-12-26 FR FR7836353A patent/FR2412937A1/fr active Granted
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