CN1225003C

CN1225003C - 电子管和生产电子管的方法

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Publication number: CN1225003C
Application number: CNB021084947A
Authority: CN
Inventors: 米沢祯久; 小川行雄; 川崎博明; 野原康弘; 饭高良和
Original assignee: Futaba Corp
Current assignee: Futaba Corp
Priority date: 2001-02-20
Filing date: 2002-02-20
Publication date: 2005-10-26
Anticipated expiration: 2022-02-20
Also published as: US20020113543A1; US7002288B2; KR100459953B1; TW521297B; CN1372298A; KR20020068286A

Abstract

一种电子管，包括至少一个形成在基底上的金属膜，至少一个提供在基底上的线性部件，和至少一个用于连接所述至少一个线性部件与所述至少一个金属膜的附加部件。该至少一个线性部件通过焊接所述至少一个附加部件与所述至少一个金属膜连接到所述至少一个金属膜。

Description

电子管和生产电子管的方法

发明的领域

本发明涉及一种装配了线性部件比如线性灯丝、线性衬垫、线性阻尼器、线栅或线性吸气器(线路吸气器)的电子管及其生产方法；并且尤其涉及一种结合有通过使用张力安装的线性部件的发光设备，例如真空荧光显像管或荧光显示设备及其生产方法。

发明的背景

参照图14A至17C，将说明传统电子管例如传统的显示设备的具体装置。图14A至17C中相同的附图标记表示相同的部分。

图14A和14B分别示出了第一现有技术荧光显示设备的局部顶视图和沿图14A的线X1-X1取的横截面图。

如图所示，第一现有技术显示设备包括玻璃基底51，形成在玻璃基底51上的一对金属盘52、53，经它们上面的一对安装部分541、551分别安装在金属盘52、53上的固定器54和支架55和阴极灯丝56。参照图14B，灯丝的一端固定在支架55上。在这种情况下，固定器54作为在灯丝56上施加张力的弹性部件，从而它将不会垂下并且支架55执行支撑灯丝56的功能。

现在将详细说明灯丝56的固定过程。

灯丝56的一端插入固定器54的支撑部分和金属片5411之间，接着金属片通过电阻加热焊接被固定到支撑部分上。电阻加热焊接通过在一对加热电极(未示出)上施加电流来执行，这对加热电极放置在固定器54的支撑部分的底部和金属片的顶部。同样，灯丝56的另一端也固定地连接到支架55。

当使用向灯丝施加DC电压的驱动系统时，由于灯丝的电压下降，电位梯度在灯丝和阳极(未示出)以及灯丝和阴极(未示出)之间产生。这导致灯丝的两端亮度上的差别。

因此，为了减小如图15A所示的电位梯度的影响，已经提出第二现有技术显示设备，它包括多个两灯丝661、662组(示出一组)。图15B说明了沿图15A的线X2-X2取的横截面视图。如图所示，下文中将描述两灯丝661、662的极性彼此不同。

灯丝661、662分别由第一组固定器642和支架652及第二组另一个固定器641和另一个支架651支撑。更明确地说，一个灯丝例如662两端都固定到第一组，一端到固定器641而另一端到支架651，另一个灯丝661两端都固定到第二组，一端到固定器642而另一端到支架652。固定器641、642分别经它们对应的金属盘621、622安装在玻璃基底61上，而支架651、652分别经它们对应的金属盘631、632安装在玻璃基底61上。在这种条件下，正电位施加到金属盘621、632而负电位施加到金属盘622、631。

图16A和16B分别示出了第三现有技术包含线性衬垫851(示出了一个)、阻尼器852和灯丝86(只有一个用附图标记表示)显示设备的局部顶视图和沿图16A的线X3-X3取的横截面视图。

如图所示，灯丝86的一端连接到阴极82，同样灯丝的另一端(未示出)连接到另一个阴极(未示出)。灯丝86有预定的垂直位置，它由放置在它一端的衬垫851和放置在接近它的另一端的另一个衬垫(未示出)来支撑。由金属线制成的衬垫851两端都与衬垫支架831、841固定地连接。衬垫支架831、841经绝缘层84固定地安装在玻璃基底81上。由金属线制成的阻尼器852安装在衬垫之间防止灯丝86与安装在玻璃衬底81上的其他部分连接。与衬垫851类似，阻尼器852两端都固定在一对阻尼器支架832、842上。在该现有技术中，支架831、832和841、842分别对应于按照第一现有技术的图14A中所示的固定器54和支架55。

现在将详细描述阻尼器852的紧固过程。

阻尼器852的两端分别插入在支架832、842顶部的支撑部分和每个阻尼器支架832、842的金属片8321、8421之间，则金属片通过阻抗加热焊接被焊接到它对应支架的支撑部分。阻尼器支架832、842通过使用熔块的玻璃固定地连接到阳极衬底81。如上所述，阻抗加热焊接通过在一对加热电极上施加电流来执行，这对电极放置在支撑部分的底部和对应于每个阻尼器支架832、842的金属片的顶部。

同样，衬垫851的两端也都连接到支架831、841。

图17A和17B分别示出了包含线栅71(只有一个用附图标记表示)第四现有技术显示设备的局部顶视图和沿图17A的线X4-X4取的横截面视图。

如图所示，附图标记701表示由玻璃、陶瓷或这类材料制成的垫片；702表示由例如玻璃制成的侧板；71表示线栅(只有一个用附图标记表示)；75表示阳极(只有一个用附图标记表示)；761表示阴极灯丝(只有一个用附图标记表示)；和762表示阴极灯丝761的支架。

参照图17B，在向安装在模具(未示出)上的线栅71施加预定的张力的条件下，线栅71安装在由绝缘材料制成的衬垫72上。接着，线栅71的一端712插入阳极垫片701和侧板702之间，同样它的另一端插入阳极垫片701和另一个侧板(未示出)。因此，线栅701和侧板通过使用熔化的玻璃互相连接。

参照表示图17B的显示设备的变型的横截面图的图17C，在预定的张力施加到线栅上的条件下，线栅71的两端都通过使用熔化的玻璃固定地连接到衬垫72。线栅71经导电部件713(示出了一个)连接到栅终端714(示出了一个)。

在第一显示设备中，支撑部件比如固定器或支架对于三维形状来说是复杂的形状，增加工厂的费用并使灯丝的安装过程更困难。另外，支撑部件应当有预定的强度，这在设备的小型化上设置了限制。换句话说，把显示设备做薄很困难。而且，因为用于安装支撑部件的区域和金属盘大，除了显示区域以外的空间即所谓的无信号区增大了。

第二显示设备解决了灯丝和阳极之间以及灯丝和栅极之间的电位梯度，但是用于支撑部件和金属盘的安装空间大约是第一现有技术显示设备的两倍。也就是说，仍然存在空间问题。

与第一显示设备类似，支撑部件比如第三显示设备的固定器或支架也是对于三维形状的复杂形状。而且，支撑部件应当具有预定的强度，它按顺序在设备的小型化上设置限制。从另一方面来说，把显示设备做薄很困难。

在第一和/或第三显示设备中，当灯丝或阻尼器通过使用阻抗加热焊接被焊接时，由于焊接火焰产生的焊接火焰火花和焊接残余物与其他部件连接，使显示质量恶化。例如，在灯丝或阻尼器被焊接时，焊接火焰可能与施加到阳极的荧光衬底相连接，从而被粘住，或与焊接工作中连接到固定器或支撑部件的焊接残余物可能在将被粘到荧光衬底的下一步过程中被剥落，造成恶劣的显示。而且，焊接残余物可能在电极之间产生短路。从另一方面来说，当执行焊接时，超出焊接点的部分也被加热。这造成固定器和支撑部件或类似部分被延伸，在阳极衬底上产生裂缝。

荧光辐射设备，比如荧光显示设备通过安装阻尼器、衬垫或线栅并接着执行几次加热过程制成。例如，熔块的玻璃被用来固定地连接第三现有技术中的支撑部件和第四现有技术中的线栅。因此，在随后的步骤中加热温度应当保持在比熔块的玻璃的熔点更低的等级。然而，保持前述的温度很麻烦并且有时熔块的玻璃被熔化偏离了固定的部件的初始位置。而且，因为组成显示设备的部分应当由金属制成，该金属能够在低于熔块玻璃熔点的温度下承受加热处理，所以限制了能应用的金属的范围。

发明的概述

因此，本发明的一个目的是提供一种显示设备，它通过在线性部件上形成另外的金属部件；并通过焊接阴极线性部件，例如阴极灯丝与固定连接在基底，例如玻璃基底上的金属层/盘；阴极支撑辅助线性支架比如阴极衬垫、阴极阻尼器或这类部件在形成在基底上的它的对应固定金属层/盘上；栅极线性部件例如线栅在固定形成在基底上的栅极上；栅极支撑辅助线性支架在固定连接在基底上的它们对应固定金属层/盘上；以及吸气器线性部件例如线吸气器在它对应的固定金属层/盘上。

本发明的另一个目的是提供一种包括线性部件别线栅、灯丝或阻尼器，线性部件的紧固在张力应用在其中的条件下执行。

本发明的再另一个目的是提供一种在包含在其中的线性部件的焊接中使用扩散焊接(例如，线压焊、超声线压焊和超声压焊)或固态焊接(例如，超声焊接)的显示设备。

按照本发明的最佳实施例，提供一种电子管，包括：

至少一个形成在基底上的金属膜；

至少一个提供在该基底上的线性部件；和

至少一个用于连接所述至少一个线性部件到所述至少一个金属膜的金属附加部件，

其中所述至少一个线性部件通过焊接所述至少一个金属附加部件到所述至少一个金属膜而被连接到所述至少一个金属膜；以及

其中所述至少一个线性部件设置在所述至少一个金属附加部件与所述至少一个金属膜之间，或者是所述至少一个金属附加部件的至少一部分设置在所述至少一个线性部件与所述至少一个金属膜之间。。

按照本发明的另一个最佳实施例，提供一种生产电子管的方法，包括以下步骤：

在基底上形成至少一个金属膜；

通过超声焊接至少一个金属附加部件到所述至少一个金属膜把至少一个线性部件固定到所述至少一个金属膜上，

其中所述至少一个线性部件设置在所述至少一个金属附加部件与所述至少一个金属膜之间，或者是所述至少一个金属附加部件的至少一部分设置在所述至少一个线性部件与所述至少一个金属膜之间。

附图说明

通过随后与附图相联系给出的最佳实施例的描述，本发明的上述和其他目的和特征将变得明显，其中：

图1A和1B说明了按照本发明的第一最佳实施例的显示设备的灯丝安装部分的局部顶视图和沿图1A的线Y1-Y1取的横截面视图；

图2A和2B分别画出了按照本发明的第二最佳实施例的显示设备的灯丝安装部分的局部顶视图和沿图2A的线Y2-Y2取的横截面视图；

图3A至3C分别呈现出用于阐明如何焊接图1A的A1片的图、沿图3A的线Y3-Y3取的横截面视图和沿图3A的线Y4-Y4取的横截面视图；

图4A至4C分别表示按照本发明的第三最佳实施例的显示设备的灯丝安装部分的局部顶视图、沿图4A的线Y5-Y5取的横截面视图和沿图4A的线Y6-Y6取的横截面视图；

图5A至5C分别表示按照本发明的第四最佳实施例的显示设备的阻尼器安装部分的局部顶视图、沿图5A的线Y7-Y7取的横截面视图和图5B的变型的横截面视图；

图6A和6B分别表示按照本发明的第五最佳实施例的显示设备的灯丝安装部分的局部顶视图和沿图6A的线Y8-Y8取的横截面视图；

图7画出了图6B的“A”部分的透视图；

图8A至8C分别示出了沿图7的线Y9-Y9的局部横截面视图、使用凸凹形衬垫的例子和沿图8B的线Y10-Y10取的局部横截面视图。

图9A至9C分别阐明了按照本发明的第六最佳实施例的显示设备的阳极衬底的局部顶视图、沿图9A的线Y11-Y11取的横截面视图和图9B的变型。

图10A至10C分别画出了按照本发明的第七最佳实施例的显示设备的阳极衬底的局部顶视图、沿图10A的线Y12-Y12取的横截面视图和图10B的变型。

图11A和11B分别说明了按照本发明的第八最佳实施例的显示设备的线栅的局部顶视图和沿图11A的线Y13-Y13取的横截面视图；

图12A和12B分别画出了按照本发明的第九最佳实施例的显示设备的线栅的局部顶视图和沿图12A的线Y14-Y14取的横截面视图：

图13A至13C分别阐明了按照本发明的第十最佳实施例的显示设备的阳极衬底的局部顶视图、沿图13A的线Y15-Y15取的横截面视图和沿图13A的线Y16-Y16取的横截面视图；

图14A和14B分别是第一现有技术荧光显示设备的局部顶视图和沿图14A的线X1-X1取的横截面图；

图15A和15B分别描述了第二现有技术荧光显示设备的局部顶视图和沿图15A的线X2-X2取的横截面视图；

图16A和16B分别呈现了第三现有技术包含线性衬垫、阻尼器和灯丝的显示设备的局部顶视图和沿图16A的线X3-X3取的横截面视图；以及

图17A至17C分别表示第四现有技术的包含线栅的显示设备的局部顶视图、沿图17A的线X4-X4取的横截面视图和图17B的显示设备的变型的横截面视图。

实施例的详细说明

参照图1至13，将描述本发明的最佳实施例。在图1至13中相同的附图标记表示相同的部件。

图1A和1B中分别示出了按照本发明的第一最佳实施例的显示设备的灯丝安装部分的局部顶视图和沿图1A的线Y1-Y1取的横截面视图。

如图所示，附图标记11表示由绝缘体，例如钠钙玻璃或陶瓷等材料制成的基底或衬底；附图标记12、13表示由例如铝制成并经阴极配线(未示出)或阴极端口(未示出)被抽取到外侧的金属层的阴极电极；16表示由例如W或Re-W合金制成的阴极灯丝(只有一个用附图标记表示出)；14、15表示由绝缘体例如玻璃纤维制成的衬垫，用于确定灯丝16的垂直位置；161表示用于在灯丝16，例如灯丝16的线圈部分上施加预定张力的张力施加部件；162表示灯丝16的一端和17表示由例如铝制成的作为金属附加部件的焊接片(只有一个附图标记表示)，用来把灯丝焊接到它对应的阴极电极上。衬垫14、15之间的玻璃衬底11设置有一个阳极电极(未示出)，该阳极上有荧光衬底(例如ZnO:Zn)和延伸到与安装在那里的灯丝16相对的外部的引线。

灯丝16的一端162耦合到一个将被插入铝片17和铝薄膜12之间的铝薄膜例如12上。铝片17通过使用例如超声压焊焊接到铝薄膜12上。类似地，灯丝16的另一端连接到另一个铝薄膜13。而且，灯丝通过使用代替金属线(见图4A)的金属片连接到一对铝薄膜。在这种情况下，每一条铝线用适当的刀具切割成多个金属片。而且，铝薄膜12、13可以经绝缘薄膜/层形成在基底11上。

用在这里的术语“阴极电极12、13”表示灯丝16的两端分别连接的电极。而且，术语“阴极端口”或“阴极配线”指它的一端连接到阴极电极12或13并且另一端提取出到外部作为电源输入点的端口或配线。

衬底11和铝薄膜分别被设计具有大约1.1mm和大约1.2μm的厚度。并且，铝片17、灯丝16和衬垫14、15分别被设计为具有大约0.1mm或更大的直径，最好是0.5mm、大约15μm(0.64MG)和大约1.0mm。而且，焊接在15W的超声波输出、1100g的楔形工具负载和250m sec的压焊时间的条件下执行。在该具体装置中，有可能获得近似20N的压焊强度，这大大强于灯丝16的0.5N的线路强度。

尽管以上的论述提到焊接片和阴极电极由铝制成的情况，但是这些部件也可以由适于焊接或压焊操作的材料，例如铜、金、镍、铌、钒、银或这类金属制成。而且，片(或金属附加部件)和阴极电极(金属薄膜)分别由相似的金属材料例如铝和铝合金制成，并最好由与压焊强度点上相同的金属材料例如铝和铝制成，不过可以由彼此不同的金属制成。

多个片被用来把灯丝焊接(超声波压焊)到阴极电极上，不过可以使用金属线。在这种情况下，焊接线(压焊线)通过使用超声波线路压焊来焊接灯丝的一端与阴极电极并接着被切割以形成电独立的片。

在该实施例中，阴极电极在薄膜中形成，但是可以在包括金属材料的厚薄膜中形成，并且包括金属材料的焊接片有圆形部分，不过也可以有多边形部分或类似的部分或是扁平的。

在该实施例中，灯丝的一个外端布置在焊片的一个外侧端，但是可以放置在焊片的内侧位置或外侧位置。

灯丝能够通过使用激光或阻抗加热焊接被焊接。在这种情况下，组成灯丝的钨或覆盖在灯丝上的碳酸盐通过热量被蒸发以便附着到阳极的荧光衬底，产生弱亮度，否则铝薄膜会被加热所损坏。但是，发现当使用超声波压焊时，有可能防止上述问题发生。为此，超声波压焊是有价值的并尤其适于焊接线性部件，比如把灯丝焊接到金属薄膜上。

为了拥有小型化的荧光显示设备，铝薄膜的阴极电极应当形成窄的宽度，但是这将减少铝薄膜和它对应的铝线或铝片之间的压焊强度。特别地在使用激光或阻热焊接的情况下，由于连接表面的变化电阻变大。另一方面，在超声波压焊的情况下，发现防止了这些问题。

图2A和2B分别示出了按照本发明的第二最佳实施例的显示设备的灯丝安装部分的局部顶视图和沿图2A的线Y2-Y2取的横截面视图。

如图所示，附图标记21表示作为基底的玻璃衬底；附图标记221、222、231、232表示形成在玻璃衬底21上并由金属层(金属薄膜)，例如铝薄膜制成的阴极电极；24、25表示由绝缘体(例如玻璃纤维)制成的衬垫；261、262表示第一和第二阴极灯丝；2611、2621表示张力施加部件，例如灯丝261、262的线圈部分；2612、2622表示各个灯丝261、262的侧端；并且271、272表示由例如铝制成的第一和第二金属片。用于分别在对应的阴极电极对221、231和222、232上焊接它们相应的灯丝261、262的第一和第二铝片271、272(或金属附加部件)。

更明确地说，第一灯丝261的一端2612插入到第一金属片271和它相应的铝薄膜221之间并接着通过使用超声波压焊焊接到铝薄膜221；并且第二灯丝262的一端类似地插入到第二金属片272和它相应的铝薄膜222之间并接着用相同的焊接焊接到铝薄膜222上。代替金属片271、272，也可以使用金属线(见图4A)。同样，灯丝261、262的另一侧端2613、2623分别焊接到铝薄膜231、232。衬垫24、25安装在灯丝261、262的末端2613、2622之间以确定灯丝261、262的垂直位置。

在第二实施例中，值得注意灯丝安装部分包括第一组第一灯丝261和它相应的铝薄膜221、231和第二组第二灯丝262和它对应的铝薄膜222、232。第一和第二灯丝262、262分别通过使用它们对应的铝薄膜组221、231和222、232安装在基底21上。

在这样的结构中，通过分别向第一对铝薄膜221、232和第二对铝薄膜222、232施加正电压和负电压，第一和第二对铝薄膜具有彼此相反的电压梯度。为了这一原因，即使使用向灯丝施加DC电压的驱动系统，不管位置如何在灯丝和阳极以及灯丝和栅极(grid)之间都获得近似相同的电势。因此，显示设备在前部有近似相同的亮度。

在这样的灯丝安装部分中，在每个铝薄膜中流动的电流成为第一实施例的一半。这允许铝薄膜的宽度减小到一半。而且，铝薄膜之间的间隙近似几十μm并因此可以忽略不计。因此，形成铝薄膜的面积与第一实施例基本相同。另外，即使铝薄膜的宽度窄，也使用超声波压焊，从而消除由于加热造成的损害，例如铝薄膜断裂。

而且，因为只需要两个衬垫24、25来获得灯丝261、262的垂直位置，所以没有理由与第一实施例相比增加衬垫的数量。

图3A至3C分别示出了用于阐明如何焊接图1A的A1片17的图、沿图3A的线Y3-Y3取的横截面视图和沿图3A的线Y4-Y4取的横截面视图。

如图所示，附图标记18表示具有例如V型凹槽181的楔形工具。

在灯丝的一端162和铝片17连续叠加在形成在玻璃基底11上的铝薄膜12上后，楔形工具18的凹槽181沿铝片17的经度方向对齐。在这样的条件下，当楔形工具18由超声波驱动时，铝片17焊接到铝薄膜12上以套在灯丝16的末端162上。如果代替铝片使用铝线的话，焊接后铝线用刀具(未示出)切割。

楔形工具可能是各种形状并且公知的超声波压焊设备可能被用来焊接金属片。

图4A至4C分别示出了按照本发明的第三最佳实施例的显示设备的灯丝安装部分的局部顶视图、沿图4A的线Y5-Y5取的横截面视图和沿图4A的线Y6-Y6取的横截面视图。

第三实施例类似于第一实施例，除了铝线47。

参照图4A和4B，具有线圈部分461的灯丝46的一端462(未示出)插入到铝薄膜12和铝线47之间并接着通过使用例如楔形工具18焊接到铝薄膜12。同样，每个灯丝46的另一端(未示出)焊接到铝薄膜13。

在该实施例中，灯丝46的末端462能够通过使用它对应的一个铝线47被焊接到铝薄膜12。即，当灯丝46被焊接到薄膜12时，有必要如第一实施例所述把铝线切割为多片。因此，焊接过程简单。铝线47也能够用作阴极电极，并且因此即使当铝薄膜12、13在焊接期间被损坏时，向灯丝输入电源也将没有问题。

另外，当铝薄膜12、13的电流容量不足时，铝线47有可能补偿不足的量。从而，能够减小铝薄膜12、13的宽度，减小量与对应于由铝线47补偿的电流容量的区域等量。

另一方面，因为当具有相对宽度的楔形工具被用来焊接铝线47时，灯丝46的末端462同时焊接到铝薄膜42，灯丝的安装简单并因此有可能缩短焊接时间。

在本发明中，为了连接灯丝与薄膜阴极电极、阳极配线，阴极电极(不论它执行阴极配线两倍的功能(duty)还是形成分离的阴极配线)和阳极电极首先形成在玻璃衬底上。接着，荧光衬底应用在阳极上并接着绝缘衬垫被安装在玻璃衬底上。随后，灯丝的末端被连接到阴极电极并接着由附加部件比如金属线或金属片覆盖。因此，焊接部件通过使用执行超声波压焊的楔形工具焊接到薄膜阴极电极上。即，在灯丝在固定放置在焊接部件和薄膜阴极电极之间的条件下，灯丝被焊接到薄膜阴极电极。另一方面，平板栅极围着阳极电极提供。

焊接的金属线可以由例如铜、金、镍、铌、钒或银制成并且具有各种形状，例如圆形、一部分多边形或扁平形状。而且，代替使用金属线作为焊接部件，有可能使用多个分离的金属片。

图5A和5B分别示出了按照本发明的第四最佳实施例的显示设备的阻尼器(damper)安装部分的局部顶视图和沿图5A的线Y7-Y7取的横截面视图。图5C示出了图5B的变型的横截面视图。除了还包括阻尼器安装部分外，第四实施例与第一实施例类似。

参照图5A和5B，按照本发明的第四实施例的阻尼器安装部分包括作为阴极支撑辅助部件的线性金属阻尼器180、一对在玻璃衬底11上的铝薄膜19和一对在铝薄膜19上的铝线20。阻尼器180由例如钨、钼或不锈钢制成，并且它的两端分别插入到两对铝薄膜19和铝线20之间并接着通过焊接它对应的铝线20被固定到它对应的铝薄膜19上。在这种情况下，用于阻尼器180的铝薄膜19和铝线20分别对应于用于灯丝16的铝薄膜12和铝线17。阻尼器180通过使用安装在铝薄膜19之间衬垫142保持它的垂直位置。在这种情况下，阻尼器衬垫142由绝缘体例如玻璃纤维或导电材料例如金属线制成，并且对应于灯丝衬垫141。

阻尼器衬垫142具有比灯丝衬垫141的直径小大约阻尼器180的直径的直径，也可能具有与灯丝衬垫的直径相同的直径。另一方面，因为灯丝16总与阻尼器相连接，所以灯丝16的辐射热在连接部分增加。结果，最好阻尼器衬垫142可以有比灯丝衬垫141更小的直径。更明确地说，最好阻尼器142有比灯丝衬垫141更小的直径，这样只有当灯丝16振动时，它将与阻尼器180连接。

阻尼器180可以由与灯丝衬垫141相同的材料制成。在这种情况下，阻尼器180能够被安装在玻璃衬底11上作为灯丝衬垫141。

图5C表示图5B的变型，与阻尼器180类似的灯丝衬垫143包含在其中。在这种情况下，与阻尼器180的安装类似，超声波压焊能够用在灯丝衬垫143的安装中。

这样的阻尼器和/或灯丝衬垫能够用在第二和第三实施例中。

阻尼器180和灯丝衬垫143作为阴极支撑辅助线性部件(灯丝衬垫、灯丝阻尼器)来描述下文中将描述也能够用作用于栅极的栅极支撑辅助线性部件(见图6A、6B)(线栅衬垫，线栅阻尼器)。

图6A和6B分别表示按照本发明的第五最佳实施例的显示设备中的灯丝安装部分的局部顶视图和沿图6A的线Y8-Y8取的横截面视图。该实施例包括线栅33。

如图所示，附图标记311表示作为基底的玻璃阳极衬底，312表示背部玻璃衬底，313表示面对阳极衬底311的侧玻璃板(只有一个用附图标记表示)。阳极衬底311、背部玻璃衬底312和侧玻璃板313组成一个容器。另一方面，容器可以包含三个或更多的衬底。而且，如图所示，附图标记33表示作为线性部件的线栅(只有一个用附图标记表示)，341、342表示具有杆状线栅衬垫，36表示灯丝(只有一个用附图标记表示)并且37表示具有阳极电极和形成在阳极电极上的荧光衬底的阳极。线栅33有通过使用由绝缘体例如玻璃制成的衬垫维持的预定的垂直位置。并且，线栅33的两端分别都通过使用金属片351、352焊接到栅极电极321、322，栅极电极形成在玻璃衬底311上。在这种情况下，使用超声波焊接。栅极电极321、322由金属层例如铝薄膜制成并且执行栅极端口或栅极线双倍的功能用于把栅极电极引到外部。

线栅衬垫341、342可以由导电材料例如金属线制成。例如，如图5C所示，线栅衬垫341、342可以是作为灯丝衬垫143的用于支撑栅极的金属线。

另一方面，该实施例还可以包括如图5A所示作为阻尼器180的金属线路。

图7示出了图6B的“A”部分的透视图，用于说明铝薄膜321和线栅33的连接。

在第四现有技术的具体装置中，线栅71的初始位置在密封过程中偏离。而且，因为线栅从机壳抽取到外部，线栅应当由具有与玻璃相似的热膨胀系数的材料制成。这对线栅的材料设置了限制，例如426合金(镍42％，铬6％，其余是铁)。另外，线栅和印刷线路板比如驱动电路的连接是通过把引线焊接到线栅的末端和印刷线路板的端口获得。

第五实施例解决了该现有技术的问题。更明确地说，线栅33通过使用衬垫341、342维持它的垂直位置。在这种条件下，线栅33的两端通过使用超声波焊接被固定在栅极电极321、322上。结果，即使当执行连接或密封时也有可能维持线栅33的初始位置。

而且，因为该过程不要求夹具或把夹具(jig)装到加热炉中，线栅33的安装过程简单并有可能有效率地使用加热炉。

因为线栅33的末端装在荧光显示设备的真空外壳中，所以有可能不考虑玻璃的热膨胀系数来选择线栅的材料。而且，因为栅极电极321被提取到外部，所以通过使用热加压压焊把线栅33连接到印刷线路板很容易。

用在这里的术语“栅极电极”表示线栅所安装位置的电极，并且用在这里的“栅极配线”指连接到栅极电极并抽取到显示装置外部、以作为电源输入点的端口或配线。

参照图8A，它表示沿图7的线Y9-Y9取的局部横截面视图，衬垫341通过使用例如熔块的玻璃固定地连接到栅极电极321。

图8B和8C分别示出使用凸凹形衬垫74的例子和沿图8B的线Y10-Y10取的局部横截面视图。

如图所示，衬垫74在外围有多个凹槽741(只有一个用附图标记表示)以容纳它们对应的线栅极。凹槽741用来给线栅33定位。

除衬垫之外线性部件可以具有凹凸形。这样的衬垫能够用在其他装置中。

尽管以上的论述是对于荧光显示设备，但是在电子管中能够获得同样的结果，例如，包括CRT的显象管、包括热阴极放电灯的放电管和与线性部件比如灯丝或线栅以及辅助支撑部件比如线性衬垫或线性阻尼器结合的真空管。

图9A和9B分别阐明了按照本发明的第六最佳实施例的显示设备的阳极衬底的局部顶视图、沿图9A的线Y11-Y11取的横截面视图。

如图所示，附图标记911表示由绝缘体例如玻璃或陶瓷作基底制成的阳极衬底；912表示作为线性支架的线栅(只有一个用附图标记指出)，913表示由金属层例如铝制成的垫片(只有一个用附图标记指出)；914表示由例如玻璃纤维制成的衬垫(示出了一个)；915表示具有荧光衬底的阳极电极(只有一个用附图标记指出)。

参照图9B，线栅912具有YEF426合金(镍42％，铬6％，其余是铁)层9121和形成在YEF426合金层9121下面的铝镀层或铝层9122。YEF426合金层9121是线栅的基本元件，线栅作为栅极和/或基底。如下文中描述的TEF426合金层执行同样的规则。铝层9122是附加的部件，用于超声波压焊。通过固定地把铝层9122的一端91221和YEF426合金层的一端91211与铝垫片913连接，线栅912耦合到阳极衬底911。

尽管在图9B中只示出了线栅的一侧，但是它的另一侧也同样连接到铝垫片。

在线栅912和阳极衬底的连接中，铝层9122的一端91221通过使用超声波压焊固定地连接到铝薄膜垫片913。另一方面，线栅912的连接在使用预定张力的条件下执行。在这种情况下，线栅912通过衬垫914保持它的垂直位置。

当线栅912有0.3mm或更大的间距时，线栅912的YEF426合金层9121的末端91211插入到具有比线栅912更大的宽度的铝垫片913和具有比线栅912更宽的线宽度且排列在线栅912的交叉方向上的铝线(未示出)之间，这样线栅912被铝线包围着。在这样的条件下，线栅912的两端都通过使用超声波线路压焊固定在铝垫片上。在这种情况下，线栅与铝垫片的压焊强度被改善。如下文中所描述的，这也适于阴极灯丝和线阻尼器。

线栅912通过切割构件获得，其中YEF426合金层9121叠加在铝层上，成为0.05mm宽。该切割过程用适当的刀具执行，也可以由化学方法例如蚀刻来完成。

图9C中示出了图9B的变型，其中铝层91222只提供在YEF426合金层9121的末端91211下面。YEF426合金层9121是基本元件。即，YEF426合金层9121作为栅极。铝层91222是用于超声波压焊的附加部件。

参照图9B和9C，线栅912有0.05mm的宽度，YEF426合金层具有0.04mm的厚度，铝层9122或91222有0.01mm的厚度，铝薄膜垫片913有1.2μm的厚度和线栅有0.1mm的间距。

而且，超声波压焊在38kHz的超声波频率，200W的功率，压焊面积是0.25mm²时以11N的压力，1mm²时用21N的压力，4mm²时用31N的压力，0.3秒的压焊时间，70V的振幅的条件下执行。在任一情况下，压焊强度等于或大于1.5N的线栅912的断裂强度。更明确地说，压焊面积是0.25mm²时，压焊强度等于或大于15N，是1mm²时，压焊强度等于或大于23N，是4mm²时，压焊强度等于或大于35N。因此，焊接强度是线栅912的断裂强度的10倍或更大。

考虑热膨胀系数、强度、不受欢迎的气体等产生存在或不存在时，YEF426合金有代表性地用于荧光显示设备的部件。但是，对YEF426合金使用超声波压焊是困难的。通常，铝、铜、金、银、铂、钒、铌等适于超声波压焊，但铁或钢板尤其是由钛、镍、锆等制成的合金不适于超声波压焊。因为YEF426合金由从镍、铁、铬中选出的一组制成，所以不适于超声波压焊。但是，按照实施例的线栅912适于超声波压焊。更明确地说，发现如果线栅通过使用铝层以及YEF426合金层9121构成时，产生的线栅适于超声波压焊。

因为按照该实施例的线栅适于超声波压焊，将不会有由于加热产生的铝垫片913的蒸发。因此，铝垫片能够由薄膜制成。在这种情况下，因为铝垫片可以通过使用少量的铝形成，所以在与阳极电极的外部抽取配线(阳极配线)相同的处理中形成，从而简化设备的生产。

因为线栅912通过使用超声波压焊被固定地连接，所以不会由于加热在其它部件上产生损害。而且，因为它的连接不需要熔块的玻璃，所以很容易连接线栅912并控制或保持接着线栅912的连接过程之后进行的过程中的处理温度，并有可能降低污染例如荧光衬底的不受欢迎的气体的量。

在该实施例中，YEF426合金已经被线栅912所使用，也可以使用不锈钢等。

按照该实施例的线栅(或线性部件)被分成固定地连接在衬底(或基底)上形成的栅极电极(或金属薄膜)的固定部分和伸出该固定部分之外的机体。这同样适用于在下文中描述的实施例。

图10A和10B分别画出了按照本发明的第七最佳实施例的显示设备的阳极衬底911的局部顶视图和沿图10A的线Y12-Y12取的横截面视图。

如图所示，第七显示设备包括具有绝缘层9222的线栅922和在绝缘层9222上的YEF合金层9221。铝层9231形成在阳极衬底911和线栅922的一端之间。绝缘层9222由沉淀物例如陶瓷形成并具有大约1到2μm的厚度。而且，绝缘层9222在YEF合金层9221和它们对应的铝垫片913之间有通孔92221(示出了一个)，通孔92221填满了导电材料。YEF426合金9221和绝缘层9222用作附加部件用于超声波压焊。绝缘层9222提供在阳极电极915(只有一个用附图标记指出)上。线栅922通过使用超声波压焊固定地连接到铝垫片913。

YEF426合金层9221和铝层9231彼此经通孔92221中的导电材料电连接。另外，该连接可以通过使用用来覆盖YEF426合金层9221、绝缘层92222、铝层9231和铝薄膜垫片913的导电金属获得。

切割绝缘层的一端后，铝层可以被形成以与YEF426合金层相连接。

图10C中示出图10B的变型，变型包括作为绝缘层的氧化层92211(示出了一个)。

线栅922在YEF426合金层9221的底部上有氧化层92211。氧化层92211通过首先在YEF426合金层9221上形成氧化层并接着切割它的两端使它们之间有预定的长度而获得。铝层9232(示出了一个)形成在前述氧化层被切割的位置。氧化层92211可以通过使用例如阳极化处理形成。氧化层92211有大约5到10μm的厚度。氧化层的切割工作之后，铝层9232在YEF426合金层9221上形成。铝层9232通过使用超声波压焊固定地连接铝垫片913。

另一方面，不执行氧化层的切割过程，铝层9232也可以固定地连接氧化层。在这种情况，YEF426合金层9221和铝层9232彼此通过使用导电材料电连接。

在该实施例中，线栅922直接覆盖在阳极电极915上，从而使荧光显示屏变薄。而且，线栅的振动被阻止，这从而减小了它的间距，促进设备小型化。

作为线栅922的基础元件，可以使用不锈钢。

图11A和11B分别说明了按照本发明的第八最佳实施例的显示设备的线栅932的局部顶视图和沿图11A的线Y13-Y13取的横截面视图。

如图所示，线栅932有YEF426合金线9321和通过使用真空蒸发沉积在YEF合金线932外围的铝层9323。线9321是线栅932的基础元件，并且线9321也是用于超声波压焊的附加元件。YEF合金线9321有例如大约50μm的直径并且铝层9323有例如大约2μm的厚度。线栅932的连接是通过使用例如超声波压焊获得。

因为线栅932在它整个外围具有铝层9323，所以有可能在不是压焊方向的方向上粘住线栅932与铝垫片。

作为线栅932的基本元件，不锈钢可以被用来代替YEF426合金。

图12A和12B分别画出了按照本发明的第九最佳实施例的显示设备的线栅933的局部顶视图和沿图12A的线Y14-Y14取的横截面视图。

如图所示，线栅933具有YEF合金线9331和通过使用真空蒸发沉积在YEF合金线9331的一端的铝层9332。线9331是线栅933的基础元件，并且铝层9332是用于超声波压焊的附加元件。

尽管线栅933只在它的末端有铝层9332，也有可能在与压焊方向不同的方向上粘住线栅933和铝垫片。

作为线栅933的基本元件，可以使用不锈钢代替YEF426合金。

图13A和13B分别阐明了按照本发明的第十最佳实施例的显示设备的阳极衬底的局部顶视图和沿图13A的线Y15-Y15取的横截面视图。

如图所示，附图标记941表示阴极灯丝(只有一个用附图标记指出)，9411表示张力施加部分(只有一个用附图标记指出)例如用于在灯丝941上施加预定张力的线圈部分；943表示灯丝铝垫片；并且944表示由例如玻璃或金属制成的灯丝衬垫。

灯丝941具有由钨或钨合金制成的芯线和沉积在芯线外围用于电子发射的碳酸盐。另一方面，通过使用超声波压焊，灯丝铝薄膜9413以大约2μm的厚度形成在灯丝9413的一端9412以包围末端9412(即，铝薄膜9413有与图12B所示的铝层9332相同的结构)。而且，除去灯丝941的末端9412的碳酸盐后，铝薄膜9413形成在它上面，而没有除去时，在暴露的可能形成在它上面。但是，在前一种情况下压焊强度更大。

灯丝941通过压焊两端9412(只有一个用附图标记指出)与阳极衬底911连接到阳极衬底911。例如，灯丝941的一端9412通过超声波焊接灯丝铝薄膜9413到灯丝铝垫片943而被焊接到阳极衬底911。同样，灯丝941的另一端(未示出)也焊接到阳极衬底911。灯丝941具有通过使用灯丝衬垫944(示出了一个)保持的预定的垂直位置。衬垫944在截面上具有圆形，但是只要有可能紧紧地维持线路，它的截面的形状也不限于圆形。

灯丝941由于在驱动荧光显示设备时产生的热量而热膨胀。盘旋部分9411用于响应于在长度上的变化在灯丝941上施加预定张力。只要能施加张力，张力施加部分不限于螺旋形。

参照图13C，它描述了沿图13A的线Y16-Y16取的横截面视图，附图标记942表示阻尼器；945表示阻尼器铝垫片；9421表示阻尼器铝薄膜；946表示阻尼器衬垫。阻尼器942由例如钨、锰、不锈钢金属线制成。阻尼器942的一端具有阻尼器铝薄膜9421作为超声波压焊的辅助部件。阻尼器942通过超声波压焊阻尼器铝薄膜9421到阻尼器铝垫片945安装在阳极衬底911。同样，阻尼器942的另一端(未示出)粘在具有阳极电极915的阳极衬底911上。阻尼器942与阳极衬底911的连接是在对阻尼器942使用预定张力的条件下执行。而且，因为在驱动荧光显示设备时阻尼器942没有被加热，所以对灯丝941的螺旋部分9411这类部件也不需要。

衬垫946在横截面上是圆形，但是只要有可能紧紧保持线路，他很截面上的形状不限于圆形。

铝薄膜可以不仅覆盖阻尼器的两端，也覆盖它的其余部分。而且，铝薄膜可以用只有阻尼器的末端的一部分被覆盖的方式形成。

在该实施例中，只有通过把铝薄膜包含到灯丝或阻尼器的基本元件中，才能发现灯丝或阻尼器的压焊工作能够通过使用超声波压焊实现。

灯丝阻尼器可以被用来执行衬垫的双倍功能用以确定灯丝的垂直位置。即，它能够用作用于制成阴极的辅助线性部件。

而且，灯丝阻尼器可以被用于执行栅极阻尼器或衬垫的双倍功能，用来确定栅极的垂直位置。换句话说，它能够用做支撑栅极的辅助线性部件。

在前述的实施例中，阳极衬底上的铝薄膜或铝垫片可以由薄膜或厚膜形成(通过使用例如丝网印刷形成)。而且，铝薄膜可以在金属部件上形成。然而，金属部件由铝制成。即，金属薄膜可以分离地形成在基底上或与基底形成整体。

用于超声波压焊的附加部件和形成在阳极衬底上的垫片或薄膜可以由除了铝之外的材料制成，例如铜、银、金、白金、镍、钒等。在这种情况下，附加部分和垫片或薄膜可以由彼此不同的材料制成，但是当它们由彼此相同的材料制成时，它们之间的焊接强度最佳。

线性部件，比如线栅、灯丝、阻尼器或衬垫可以形成在与阳极衬底相对的前衬底上。也有可能它们一部分形成在阳极衬底上，其余形成在前衬底上。另一方面，它们可以形成在侧板上。即，它们可以形成在组成电子管的组件上或电子管的任何部分上。

尽管以上论述在线性部件比如线栅、灯丝、阻尼器或衬垫可以形成在阳极衬底上的情况下提出，其中阳极衬底形成在基底上，但是相同的方法可以适用于其它线性部件，例如用于线路吸气器的吸气电极。

线路吸气器分为挥发性线路吸气器(getter)和非挥发性线路吸气器。

挥发性线路吸气器整体形成在金属线，例如金属线的凹槽上。挥发性线路吸气器通过使用激光束或红外线射线被有选择地加热。热量蒸发吸气材料以在电子管的外壳上形成吸气薄膜，获得气体吸收特性。而且，通过使吸气电极通电，有可能获得气体吸收特性。

非挥发性线路吸气器用例如线性锆铝合金、线性锆铁合金、线性锆镍合金、线性锆铌铁合金、线性锆钛铁合金、线性锆钒铁合金等作为主要成分。而且，非挥发性线路吸气器可以形成在由除了前述金属以外的金属制成的金属线。通过选择性地向非挥发性吸气器发出激光束或红外线直到吸气器达到激活温度，非挥发性吸气剂被激活，获得气体吸收特性。而且，通过使吸气电极通电升高到激活温度，有可能获得气体吸收特性。另一方面，非挥发性吸气器可以形成在侧板上。即，非挥发性吸气器可以形成在电子管的外壳或其他部分上。

尽管以上论述在荧光显示设备包括阴极灯丝、阻尼器或衬垫的情况下提出，但是本发明能够被应用到用于在电场下提供电子的荧光显示设备，荧光发射设备，比如用于使用在用荧光显示设备的原理的打印机的机头中的荧光发射设备，用于大屏幕显示装置的发射设备，CRT，等离子显示器等。

尽管本发明只关于特定的最佳实施例进行了描述，但是不脱离用随后的权利要求限定的本发明的范围，可以作出其他的变形或改变。

Claims

1.一种电子管，包括：

至少一个形成在基底上的金属膜；

至少一个提供在该基底上的线性部件；和

2.权利要求1的电子管，其中所述至少一个金属附加部件是金属片。

3.权利要求1的电子管，其中所述至少一个金属附加部件独立提供到所述至少一个线性部件。

4.权利要求1的电子管，其中所述至少一个线性部件被分为多个组并且所述至少一个金属膜是至少一对金属膜，每一组设置有所述至少一对金属膜中的一对。

5.权利要求1的电子管，其中所述至少一个线性部件分别分为主体和用于固定地连接该主体到所述至少一个金属膜的固定部分，所述至少一个金属附加部件的至少一部分设置在所述固定部分与所述至少一个金属之间，以及通过焊接所述至少一个金属附加部件到所述至少一个金属膜，所述至少一个线性部件被固定到所述至少一个金属膜上。

6.权利要求1的电子管，其中所述至少一个线性部件是栅极并且所述至少一个金属膜是栅极电极。

7.权利要求5的电子管，其中所述至少一个线性部件是具有第一和第二金属部件的栅极，并且该栅极的第二金属部件是所述至少一个附加部件。

8.权利要求5的电子管，其中所述至少一个线性部件是具有金属部件和绝缘部件的栅极。

9.权利要求1的电子管，其中所述至少一个线性部件是阴极，并且所述至少一个金属膜是阴极电极。

10.权利要求1的电子管，其中所述至少一个线性部件用于支撑阴极、栅极或吸气器。

11.权利要求1的电子管，其中在张力施加到线性部件的条件下，所述至少一个线性部件固定于所述至少一个金属膜。

12.权利要求1的电子管，其中所述至少一个金属膜形成为薄膜。

13.权利要求1的电子管，其中所述至少一个线性部件的连接通过使用超声波压焊来实现。

14.权利要求1的电子管，其中所述至少一个金属薄膜和所述至少一个金属附加部件由彼此相同的金属材料制成。

15.权利要求1的电子管，还包括至少一个用于确定所述至少一个线性部件和基底之间的距离的衬垫并且其中电子管是荧光射线管。

16.权利要求1的电子管，还包括一个容器，该容器包括一个阳极衬底、背部衬底和一个侧板。

17.权利要求1的电子管，还包括一个容器，该容器包括一个阳极玻璃衬底、一个背部玻璃衬底和一个侧玻璃板。

18.一种生产电子管的方法，包括以下步骤：

在基底上形成至少一个金属膜；

19.权利要求18的方法，其中所述至少一个金属附加部件是金属片。

20.权利要求19的方法，其中所述至少一个金属片是至少一个用于线路压焊的线路和所述至少一个线路通过使用超声波线路压焊被焊接到所述至少一个金属膜。

21.权利要求18的方法，其中所述至少一个线性部件分别分为主体和用于固定地连接主体到所述至少一个金属膜的两个固定部分，所述至少一个金属附加部件形成在固定部分上，通过焊接所述至少一个金属附加部件到所述至少一个金属膜，所述至少一个线性部分被固定到所述至少一个金属膜上。

22.一种用于生产电子管的方法，包括以下步骤：

在基底上形成一个金属膜；

通过扩散焊接或固态焊接一个金属附加部件到所述金属膜把一个线性部件固定到金属膜，

其中所述至少一个线性部件设置在所述金属附加部件与所述金属膜之间，或者是所述金属附加部件的至少一部分设置在所述线性部件与所述金属膜之间。