JPH02170331A - Ｘ線イメージ管及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明はＸ線イメージ管に係り、特にその人力面の改
良に関する。

（従来の技術） 一般にＸ線イメージ管は、真空外囲器内の入力側に入力
面が設けられ、出力側に陽極及び出力面が設けられてい
る。更に、真空外囲器内の側壁に沿い入力側から出力側
にかけて、集束電極が配設されている。

ところで、従来の入力面は第１０図及び第１１図に示す
ように構成され、第１１図は第１０図の人力面の周辺部
１１０を拡大模式化したものである。

即ち、入力面は、表面が平滑な入力基板１０１と、この
人力基板１０１上に低真空度の下に蒸着法で形成されＮ
ａで活性化されたＣｓｌを母体とする第１蛍光層１０２
と、この第１蛍光層１０２上に高真空度の下に蒸着法で
形成された第２蛍光層１０３と、これら第１蛍光層１０
２、第２蛍光層１０３及び人力基板１０１のそれぞれ各
周縁部を覆うように形成された環状金属薄膜１０４と、
第２蛍光層１０３上に直接又は他の薄層を介して間接的
に形成された光電面（図示せず）とからなっている。

そして、第１蛍光層１０２と第２蛍光層１０３とにより
、いわゆる入力蛍光層１０５が構成されている。

環状金属薄膜１０４は、第２蛍光層１０３上の光電面と
、入力面を保持する例えば金属薄板電極との間を電気的
に接続するための機能を有している。又、環状金属薄膜
１０４の内径は、はぼ入力面の有効径の値に設定される
。環状金属薄膜１０４の他の機能として、入力蛍光層１
０５の有効径外の部分からの蛍光による電子放出を遮断
する機能も有している。

第１蛍光層１０２は５μｍ〜５０μｍの平均直径を有し
且つ入力基板１０１に対しほぼ垂直に成長したＣｓｌの
柱状結晶の集合体であり、代表的な膜厚は約４００μｍ
である。このように、隣接し合ったＣｓｌの柱状結晶は
、互いに微細な隙間によって分離しているため、高い解
像特性を有する半面その表面に直接光電面が形成された
場合には、光電面も同様に分離した微小島状に区画され
てしまい、光電面の面に平行な方向の電気的な導通が得
られない。

その結果、光電面から放出される光電子の数の増加に伴
い、光電面の電位を一定に保つことが出来なくなり、Ｘ
線イメージ管の電子光学的な均一性が著しく損なわれ、
出力像の歪みや解像特性の劣化が引起こされる。

そのため、第１蛍光層１０２の表面には、１０μｍ〜３
０μｍの膜厚の第２蛍光層１０３が形成される。この第
２蛍光層１０３は、比較的連続した表面を有しているた
め、この表面に形成される光電面の面に平行な方向の電
気的導通を確保することが出来る。

従来、入力基板１０１の上に第１蛍光層１０２と第２蛍
光層１０３を蒸着するために、第１２図に示されるよう
な蒸着装置が使用され、入力基板１０１は蒸着槽１０９
内の自転可能な基板ホルダ１０６に固定される。そして
、入力基板１０】を自転させながら蒸発源１０８から蛍
光体を低真空度の下で蒸発させ、人力基板１０１上に第
１蛍光層１０２を成膜する。基板ホルダー１０６の入力
基板１０１が直接載る部分の開口部の内径（以下、開口
径と呼ぶ）は、Ｘ線イメージ管の人力−有効径よりもや
や大きめの値に設定されている。

第１蛍光層１０２に続いてｉ２蛍光層１０３を成膜する
に当たって、蒸着槽１０９を大気圧に戻さず、又、入力
基板１０１を基板ホルダー１０６より取外すことなく、
高真空状態にて蒸着を再開させることは、原理上は全く
問題なく可能である。

しかしながら、同一の基板ホルダー１０６にて、第２蛍
光層１０３の蒸着を引き続き行った場合、環状金属薄膜
１０４が部分的に不連続となり、実用化出来ないことが
判った。

以下、第１０図に示される入力面の周辺部１１０を拡大
模式化した第１１図を参照しながら、詳しく説明する。

即ち、第１１図でＡと示した領域は基板ホルダー１０６
でマスクされた部分であり、Ｂと示した領域は基板ホル
ダー１０６でマスクされない部分、即ち、基板ホルダー
１０６の開口部に対応する部分である。第１蛍光層１０
２は、低真空中で蒸着されるため、Ａ領域にも一部回り
込んで成膜されている。一方、第２蛍光層１０３は、高
真空の下で蒸着されるため、Ａ領域には殆ど成膜されな
い。

従って、第１蛍光層１０２の表面は、Ｂ領域では、第２
蛍光層１０３により連続性が高められているが、Ａ領域
では、柱状結晶１１１間の隙間１１２が第２蛍光層１０
３により埋められず、不連続な表面状態となっている。

この蛍光層の表面に成膜される環状金属薄膜１０４は、
例えばＡＮを材料とし、０．１μｍ乃至１０μｍの厚み
に形成されるが、Ａ領域に回り込んで成膜されている蛍
光層上では、柱状結晶１１１の表面に島状に成膜されて
、実質的に導通不能な状態となる。

以上、説明したような問題が生じるため、従来は、第１
蛍光層１０２を成膜後、−Ｕ、蒸着装置から人力基板１
０１を取出し、より大きい開口径を有する基板ホルダー
１０６に固定し直した後、蒸着工程を再開する必要があ
った。ここで、第１蛍光層１０２を成膜する場合の基板
ホルダー１０６の開口径をＤＩ、第２蛍光層１０３を成
膜する場合の基板ホルダー１０６の開口径をＤ２、Ａ領
域に回り込んで成膜された第１蛍光層１０２の長さをｇ
とするとき、Ｄｌ、Ｄ２、ｇの間には、Ｄ２≧Ｄ、−Ｉ
Ｊ の関係が満たされる必要がある。上記のような２段階の
蛍光層の蒸着工程を踏んで第１蛍光層１０２と第２蛍光
層１０３を成膜した後、環状金属薄膜１０４を蒸着して
得られる入力面の周辺部を拡大模式化したものが第１３
図である。

第１蛍光層１０２のうちＡ領域に回り込んだ部分の表面
も第２蛍光層１０３で連続化されるため、環状金属薄膜
１０４が不連続となる部分は全く存在しなかった。

尚、第１１図で説明した問題点は、光電面の下地として
導電性の中間層、例えば酸化インジウム膜や酸化インジ
ウムすず膜を使用した場合でも、全く改良することは出
来なかった。

更に、第１１図で説明した問題点を解消するために、環
状金属薄１１１１０４の厚みを増大させることも試みた
が、第１１図のＡ領域に回り込んだ第１蛍光層１０２の
表面で連続膜を得るためには、数１０μｍ以上の膜厚が
必要であり、その場合には、環状金属薄膜１０４の剥離
が生じ易く、この試みを採用することは出来なかった。

（発明が解決しようとする課［１） 従来の技術では、入力蛍光層の周辺部での表面の連続性
を確保するために、入力蛍光層の成膜に時間がかかり過
ぎ、高解像度のＸ線イメージ管を安価に製造するための
大きな妨げとなっていた。

この発明は、上記問題点を解消し、高解像度にして比較
的製作容易なＸ線イメージ管を提供することを目的とす
る。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明は、入力蛍光層における柱状結晶のうち、入力
面の有効径外に位置する柱状結晶の表面が機械的変形加
工により平坦化・連続化され、この平坦化・連続化され
た部分上に上記光電面に電気的につながる導電性薄膜が
被着されてなるＸ線イメージ管である。

（作用） この発明によれば、有効径外の蛍光層の周辺部の光電面
と電極との電気的接続を確実に得ることが出来る。

（実施例） 以下、図面を参照して、この発明の実施例（７例）を詳
細に説明する。

尚、この発明は上記の課題を解決するために入力面の入
力蛍光層を改良したもので、入力蛍光層についてのみ、
製造方法的に述べることにする。

［実施例−１］ 先ず、第１２図に示されるような蒸着装置にて、基板ホ
ルダー１０６に第１図（ａ）、（ｂ）及び第２図（ａ）
、（ｂ）に示す人力基板２０１を固定し、自転させなが
ら低真空度の下でＣｓｌ蛍光体を蒸発させ、人力基板２
０１上に第１蛍光層２０２を約４００μｍの膜厚で成膜
する。

その後、蒸着槽１０９を大気圧に戻さず、高真空度の下
でＣｓｌ蛍光体を蒸発させ、第１蛍光層２０２上に５〜
２０μｍの膜厚で、第２蛍光層２０３を成膜させる。従
来例で既に説明したように、このままでは環状の導電性
薄膜２０４を成膜しても、第１１図に示すように部分的
に導通不良となり、実用化出来ない。

そこで、第１図（ｂ）に斜線で示した入力蛍光層の有効
径外の表面の一部分２１０を、ガーゼ等の布又はテフロ
ンのような比較的摩擦係数の小さい材料で出来たブロッ
クにて押圧しながら擦動させる。押圧力は２〜２０ｇ重
／　ｃ　ｍ　２程度、擦動速度は２〜４ｃｍ／ｓｅｃ程
度である。

このような研磨工程を行なった部分を、導電性薄膜２０
４として０．１μｍの膜厚でＡｆＩを蒸着した。その断
面を拡大、模式化したものが第２図である。

上記の研出工程により、Ａ領域（第１１図参照）に回り
込んで成膜された第１蛍光層２０２の表面は、柱状結晶
の先端部分のみが塑性変形され、隣り同士が連結されて
平坦化・連続化される。その結果、その上に形成される
導電性薄膜２０４も連続化されて、十分低い表面抵抗値
が確保出来る。

第２図中の２１１は柱状結晶、２１２は隙間である。

［実施例−２］ 先ず、第３図（ａ）、（ｂ）に示すように、蛍光層の周
辺部分をの２箇所を部分的に突出させた部分３１１を形
成し、この突出部分３１１の端部を研磨する。それによ
り、この実施例−２の方法では、上記研磨工程で有効径
内まで不所望に研磨されてしまう恐れが少ない。

そして、蛍光層の周辺部分に突出部分３１１を形成する
ためには、第１２図に示したような基板ホルダー１０６
の開口径の円周上の一部を切り欠くことによって、容易
に実現することが出来る。

尚、図中の３０１は入力基板、３０２は第１蛍光層、３
０３は第２蛍光層、３０４は導電性薄膜である。

［実施例−３］ 上記実施例−１、実施例−２では、光電面の下地となる
保護層を形成させない場合についてのべたが、第４図に
示すように研磨工程直後に保護層４０５を形成した後、
環状の導電性薄膜４０４を形成しても同様の作用効果が
得られる。

特に、保護層４０５が導電性を有する場合には、導電性
薄膜４０４に代わって、不透明の非金属材料を用いた環
状薄膜を使用することも可能である。

尚、図中の４０１は人力基板、４０２は第１蛍光層、４
０３は第２蛍光層である。

［実施例−４］ 上記実施例−３では、保護層４０５を研磨工程直後に成
膜させたが、第５図に示すように、保護層５０５を研磨
工程直前に成膜させても良い。

研磨工程により、第１蛍光層５０２のみならず保護層５
０５も機械的変形を受ける。保護層５０５として酸化シ
リコン、酸化インジウム、酸化インジウムすず等の酸化
物を材料とした場合、上記研磨により保護層５０５はク
ラック５０６が入ったり、一部剥離したりする（５０７
が剥離部分）が、一般に保護層５０５の膜厚は０．０１
〜０．５μｍと薄いため、その上に０．１〜１０μｍの
膜厚で形成される環状の導電性薄膜５０４の連続性を損
なうことはなく、上記実施例と同様の作用効果が得られ
る。

尚、図中の５０１は人力基板、５０３は第２蛍光層であ
る。

［実施例−５］ 光電面の下地層として保護層を使用する場合で、特に保
３層が導電性を有する場合には、第６図に示すように環
状の導電性薄膜６０４の成膜後に、保護層６０５を成膜
しても、上記実施例と同様の作用効果が得られる。

尚、図中の６０１は入力基板、６０２は第１蛍光層、６
０３は第２蛍光層である。

［実施例−６］ 以上、環状薄膜の成膜前に入力蛍光層の表面を研磨する
場合の実施例について述べたが、次に薄膜形成後、その
表面を研磨する例について述べる。

先ず、第１１図と同様の人力蛍光層を形成する。

既に説明したように、第１１図に示す人力蛍光層は、環
状の導電性薄膜の一部が電気的に導通が不能であり、実
現出来ない。

第７図は環状金属薄１１ｉ７０４の電気的導通不能領域
の一部表面をＡＩ等の比較的硬い材質からなるブロック
にて押圧しながら擦動させて、環状金属薄膜７０４を塑
性変形させることにより連続性を高めた人力面を示す。

環状金属薄膜７０４の電気的導通不能領域は、上記研磨
工程により電気的導通を確保出来ることが確かめられた この環状金属薄１１％　７０４の材料としては、比較的
塑性変形し易いＡＮやＳｒ又はＩｎやＴＪ等の単体金属
やその他の合金を使用することが望ましい。

環状金属薄膜７０４として、約５μｍ　ｌ！１厚のＡｇ
膜を使用した場合、上記研磨条件は、押圧力約５０／ｃ
ｍ２、擦動速度的４ｃｍ／ｓｅｅで良好な結果を得た。

第７図に示した入力面をＸ線イメージ管に適用したとこ
ろ、光電面と外部電極との電気的導通を確保出来ること
が確かめられた。

尚、図中の７０１は入力基板、７０２は第１蛍光層、７
０３は第２蛍光層である。

［実施例−７］ 上記実施例では、環状金属薄膜又は環状非金属薄膜を使
用した場合について述べたが、これら有効径外の蛍光層
からの蛍光が光電面に達するのを遮断する機能を存する
膜を全く使用しない実施例について述べる。

第８図は、上記実施例−３と同様に、第１蛍光層８０２
の表面を研磨後、導電性の保護層８０５を成膜した入力
蛍光層の部分断面図である。この入力蛍光層の上に光電
面を形成する場合、外部電極と光電面の間の電気的な接
続は、導電性保護層８０５によって確保される。

尚、図中の８０１は人力基板、８０３は第２蛍光層であ
る。

この実施例−７の入力面を使用したＸ線イメージ管を第
９図に示す。即ち、人力面９０１は、人力面９０１の有
効径外の蛍光層からの発光は全く遮断されないため、有
効径外の蛍光層表面に形成された光電面からも光電子９
０６が出力面９０２へと加速集束される。そこで、出力
面９０２近傍に、上記入力面有効径外の蛍光層からの光
電子９０６を出力面９０２に入射させないマスク９０３
を配置することによって、出力面９０２に入射する光電
子９０６を入力面の有効径内からの光電子９０７のみに
制限することが可能である。

尚、図中の９０４は陽極、９０５は集束電極である。

尚、マスク９０３の代りに、出力面９０２の光出射側に
、出力面の発光の透過を遮断するような光学的マスクを
配置しても良い。

以上、述べたようにこの実施例−７においても、他の実
施例と同様の効果が得られる。

［発明の効果］ この発明によれば、人力蛍光層における柱状結晶のうち
、人力面の有効径外に位置する柱状結晶の表面が機械的
変形加工により平坦化・連続化され、この平坦化・連続
化された部分上に光電面に電気的につながる環状導電性
薄膜が被着されているので、金属薄膜は薄（ても光電面
との電気的接続が確実に得られ、剥がれ難い。

尚、主として有効画面のＣｓｌ柱状結晶の先端を切削で
平坦にする公知例として、特開昭６３−８８７３２号公
報に記載されたものがあるが、これは周辺部のことは考
慮に入れられていないと認められる。又、切削しても、
隙間が残るので、この発明の効果が得られない。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）はこの発明の一実施例に係るＸ線
イメージ管の入力面を示す断面図と底面図、第２図は第
１図（ａ）の要部Ａを拡大して示す断面図、第３図（ａ
）、（ｂ）はこの発明の他の実施例に係る入力面を示す
断面図と底面図、第４図乃至第８図はこの発明の別の他
の実施例に係る人力面の要部を拡大して示す断面図、第
９図は第８図の他の実施例に係る入力面を使用したＸ線
イメージ管の全体を示す断面図、第１Ｏ図は従来のＸ線
イメージ管の入力面を示す断面図、第１１図は第１０図
の要部を拡大して示す断面図、第１２図は蒸着装置を示
す断面図、第１３図は従来の他のＸ線イメージ管の入力
面を示す断面図である。 ２０１・・・入力基板、２０２・・・第１蛍光層、２０
３・・・第２蛍光層、２０４・・・環状金属薄膜。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第 図 第 図 第 図 第６ 図 第１０図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 入力基板上に少なくとも柱状結晶からなる蛍光層と光電
   面とが積層されてなる入力面を備えたＸ線イメージ管に
   おいて、 上記柱状結晶のうち入力面の有効径外に位置する柱状結
   晶の表面が機械的変形加工により平坦化・連続化され、
   この平坦化・連続化された部分上に上記光電面に電気的
   につながる導電性薄膜が被着されてなることを特徴とす
   るＸ線イメージ管。