DE2936260A1

DE2936260A1 - Frontplatte fuer eine elektrostatische druckerroehre

Info

Publication number: DE2936260A1
Application number: DE19792936260
Authority: DE
Inventors: William Wallace Stein
Original assignee: Tektronix Inc
Current assignee: Tektronix Inc
Priority date: 1978-09-08
Filing date: 1979-09-07
Publication date: 1980-03-13
Also published as: NL7906494A; JPS5537799A; FR2435805A1; GB2029633A; CA1144591A; GB2029633B; US4282456A; FR2435805B1; JPS5910012B2

Description

Patentanwälte Dipl.'Ing. JoaCh-ffi SUöSSe Müncnen Dr. Hans-Herbert Stoffregen Hanau

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Before The

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Telex 5 22 054 Telex 4184 782

TEKTRONIX, Inc.

14150 S.W. Karl Braun Drive

Beaverton, Oregon 97077
U.S.A.

Hanau, den 6. September 1979 sto-bz 11 873

Frontplatte für eine elektrostatische Druckerröhre

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Frontplatte für eine elektrostatische Druckerröhre sowie auf die Frontplatte selbst.

Frontplatten für elektrostatische Druckerröhren werden mit Stiften versehen, die in Glas eingebettet sind, wie den US-PS 2 963 606, US-PS 3 157 811 und US-PS 3 230 601 zu entnehmen ist. Diese Stifte erstrecken sich von der inneren Flächen der Frontplatte zur äußeren Fläche der Frontplatte und der gebündelte Elektronenstrahl streicht über die inneren Enden und trifft ausgewählte Bereiche gemäß des Strahlbetriebs und der Bewegung eines Druckmediums entlang der äußeren Oberfläche der Frontplatte. Auf diese Art und Weise kann eine Information elektrostatisch auf das Druckmedium geschrieben werden und nachfolgend getont und darauf fixiert werden.

Es ist wichtig, daß die Abschnitte der Stifte, auf die der Elektronenstrahl trifft, eine hinreichende Größe

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aufweisen, so daß sie von dem Elektronenstrahl richtig erfasst werden. Dies ist erforderlich, da der Elektronenstrahl eine sehr genaue lineare Ablenkung hat, um so den Elektronenstrahl zu befähigen, tatsächlich mit den Flächen der Stifte zum Erfassen des Elektronenstrahls in Wechselwirkung zu treten.

Der US-PS 2 963 606 ist eine Frontplatte zu entnehmen, bei der die inneren Enden der Stifte eine größere Fläche zeigen, indem die Stifte schräg in der Frontplatte verlaufen. Der Nachteil bei dieser Anordnung ist darin zu sehen, daß die Stifte zwischen zwei verschiedenen Glasarten gehalten werden, wodurch die Kapazität erhöht und demzufolge die Betriebsgeschwindigkeit verringert wird.

Die Frontplatte nach der US-PS 3 157 811 hat geätzte kegelförmige Vertiefungen in der inneren Oberfläche des Glases in Verbindung mit den jeweiligen Stiften, wobei die kegelförmigen Vertiefungen und die innere Oberfläche des Glases mit einer leitenden Schicht bedeckt sind. Dabei ist die Schichtdicke in den Ausnehmungen geringer als die auf der inneren Oberfläche. Dieser Aufbau ist ziemlich kompliziert und die Stifte sind alle miteinander elektrisch verbunden.

Die Stifte gemäß US-PS 3 230 601 liegen in einem dielektrischen Material, das dazu verwendet wird, um angrenzende dielektrische Schichten zu verschmelzen, um eine Frontplatte zu bilden. Die inneren Enden der

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Stifte erstrecken sich nach außen von der Frontplatte und werden in Verbindung mit der inneren Fläche der Frontplatte umgebogen, um so eine größere Fläche für den Strahleneingriff zu erreichen. Die Kapazität wird aufgrund der Tatsache vergrößert, daß die Stifte in einem dielektrischen Material angeordnet sind, dessen Dielektrizitätskonstante größer als die der angrenzenden dielektrischen Schichten ist.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, eine Frontplatte für eine elektrostatische Druckerröhre zur Verfügung zu stellen, in der sowohl die Kapazität als auch der Strahlstrom wesentlich verringert wird.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Frontplatte für eine elektrostatische Druckerröhre zu schaffen, die eine verbesserte Bildauflösung bietet.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung liegt in der Schaffung einer Frontplatte für eine elektrostatische Druckerröhre, die elektrisch leitende Polster (pads) größerer Fläche aufweist, um zu erleichtern, daß der Elektronenstrahl darauf gelenkt wird und dabei gleichzeitig das Erfordernis nach genauer linearer Zeitauslenkung zu beseitigen.

Durch die Erfindung soll auch die Aufgabe gelöst werden, ein neues Verfahren zur Herstellung einer Frontplatte zur Verwendung mit einer elektrostatischen Druckerröhre zur Verfügung zu stellen.

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Die Aufgaben werden durch ein Verfahren zur Herstellung einer Frontplatte, die in Verbindung mit einer elektrostatischen Druckerröhre benutzt wird, verwirklicht, das sich dadurch auszeichnet, daß eine Reihe von Stiften in einer einzigen Reihe angeordnet werden, und zwar in einem räumlichen Abstand zwischen dielektrischen Elementen derselben Dielektrizitätskonstante, wobei sie sich von der äußeren Oberfläche der Frontplatte zu deren inneren Oberfläche erstrecken. Eine dünne Schicht transparenten, leitenden Materials wird auf die innere Oberfläche in leitender Verbindung mit den inneren Enden der Stifte angeordnet. Ein Fotolack wird auf das transparente, leitende Material aufgetragen und die Frontplatte wird in Bezug auf die Achse einer kollimierten Lichtquelle geneigt. (Paralleles) Licht wird von der kollimierten Lichtquelle durch die gekippte Frontplatte hindurchgeschickt, wobei die Stifte als Maske wirken, die das Licht daran hindert, den Fotolack in den Bereichen zu belichten, die durch die Schatten der Stifte festgelegt sind. Der fotoempfindliche Lack, der dem Licht ausgesetzt ist, wird entfernt und der leitende Überzug wird geätzt, wodurch er entfernt wird, mit Ausnahme dort, wo der nicht belichtete Fotolack vorliegt. Der nicht belichtete Photoresist wird entfernt und die leitenden, darunterliegenden Bereiche werden überzogen, um leitende Polster zum Zusammenwirken mit dem Elektronenstrahl zu bilden, nachdem die Frontplatte an den trichterförmigen Abschnitt einer Kathodenstrahlröhre befestigt ist.

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Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den einzelnen Ansprüchen.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung zu entnehmen.

Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer elektrostatischen Druckerröhre mit der erfindungsgemäßen Frontplatte, mit herausgebrochenen Teilen,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung der Frontplatte ,

Fig. 3 einen Querschnitt der Frontplatte nach Fig. 2 entlang der Linie 3-3,

Fig. 4 einen Querschnitt einer Frontplatte zur Verdeutlichung der Herstellung von leitenden Polstern auf der inneren Fläche der Frontplatte,

Fig. 5 eine perspektivische Teilansicht einer Frontplatte, die elektrisch leitende Polster auf der inneren Fläche der Frontplatte aufweist und

Fig. 6 einen Querschnitt entlang der Linie 6-6 von Fig. 5.

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In Fig. 1 ist eine elektrostatische Kathodenstrahldruckerröhre 10 mit einer Frontplatte 12, die an einem Halsabschnitt 10a befestigt ist, dargestellt. Die Frontplatte 12 weist eine Vielzahl von leitenden Stiften 14 auf, die sich von der inneren zur äußeren Fläche hin erstrecken. Leitende Polster 14a sind entlang der inneren Fläche der Frontplatte 12 zum Zusammenwirken mit dem Elektronenstrahl angeordnet, der von einer herkömmlichen Elektronenkanone erzeugt und von einer herkömmlichen Strahlablenkungsanordnung im Halsbereich 10b der Röhre abgelenkt wird. Die Strahlablenkungsanordnung wird entsprechend bekannter Techniken von einer Modulationssignalquelle 21 gesteuert. Geeignete Anschlüsse für die Elektroden der Elektronenkanone und der Ablenkungsanordnung erfolgen über Kontaktstifte 16. Selbstverständlich können auch magnetische Ablenkspulen Verwendung finden.

Die Frontplatte 12, wie Fig. 2 bis 6 zeigen, umfaßt Isolierschichten 12a und 12b niedriger Dielektrizitätskonstante desselben Materials, das vorzugsweise niedrig dielektrisches Glas, zum Beispiel Natronkalk-Glas ist, zwischen dem Drähte, Stifte oder leitende Elemente 14 fest eingebettet sind. Die Stifte 14 sind etwa 1.5 tausendstel Zoll (38,1 χ 10 m) bis 2,5 tausendstel Zoll (63,5 χ 10~ m) lang (tausendstel Zoll bei einem Querschnitt von 0,25 ((6,35 χ 10~ m)). Ihr Abstand beträgt 5 tausendstel Zoll (127 χ 10" m) von Zentrum zu Zentrum. Sie bestehen aus einem geeigneten Metall oder einer Metall-Legierung, das beziehungsweise die denselben Ausdehnungskoeffizienten wie die Schichten 12a und 12b zeigt.

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Wenn die leitenden Polster 14a innerhalb des Röhrenkolbens von einem Elektronenstrahl EB bombardiert werden, baut sich gemäß üblicher Praxis eine elektrostatische Ladung auf, die an die äußeren Enden der Stifte 14 übertragen wird.

Wie in Fig. 1 gezeigt, wird ein dielektrisches Material 22, wie beispielsweise Papier, bei einer vorher bestimmten Geschwindigkeit vorbei an den äußeren Enden der Kontaktstifte 14 bewegt, wobei das Material 22 von einer leitfähigen Platte 24 hinterlegt ist, welche benachbart zu der Rückseite des Papiers 22 der angrenzenden Frontplatte 12 liegt und mit Erde verbunden ist. Das Aufbringen, Entwickeln und Fixieren eines Ladungsbildes auf das Papier 22 wird in der US-PS 2 928 973 beschrieben, so daß es keiner weiteren Erläuterung bedarf. Vielmehr kann dort nachgelesen werden.

Die Frontplatte ist ungefähr 40 tausendstel Zoll (1,016 mm) dick und wird von einem Block abgeschnitten, der aus größeren Schichten von 4" χ 9" (101,6 χ 238,76 mm²) gebildet wird, die miteinander verbunden werden, wobei eine der Schichten die leitenden Stifte 14 aufweist. Diese werden darauf durch herkömmliche Fotografie- und Ätztechniken gebildet. Nachdem die Frontplatte 12 vom Block abgeschnitten worden ist, werden ihre Oberflächen poliert und eine transparente Schicht 26 leitfähigen Materials, wie beispielsweise Zinnoxyd oder Indium-Zinnoxyd wird aufgetragen. Dies erfolgt durch Auf-

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dampfen oder auf irgendeine andere geeignete Art auf die Oberfläche der Frontplatte 12, die die innere Fläche darstellt. Die Schicht 26 hat eine Dicke von ungefähr 2000 Angström oder eine Dicke, die eine Leitfähigkeit von ungefähr 100 0hm pro Quadrat oder besser 1iefert.

Ein herkömmlicher positiver Photoresist 28 wird auf die Schicht 26 aufgebracht und die Frontplatte 12 mit ihrer äußeren Oberfläche, die einer kollimierten Lichtquelle 30 gegenüberliegt, wird unter einem Winkel gegen die Lichtquelle 30 geneigt. Die Frontplatte 12 wird unter diesem Winkel gehalten, während (paralleles) Licht der Lichtquelle 30 durch das Glas 12a, 12b die transparente leitende Schicht 26 und in den fotoempfindlichen Lack 28 mit Ausnahme des Teils des fotoempfindlichen Lacks 28, wo Kontaktstifte 14 liegen, gerichtet wird. Die Kontaktstifte 14 sorgen für abgeschaltete Bereiche entlang der Frontplatte 12. Die Länge der schattigen Bereiche hängt von dem Kippwinkel der Frontplatte 12 bezüglich der Lichtquelle 30 ab. Diese erzeugen die nicht belichteten Bereiche des fotoempfindlichen Lacks
bevorzugt zu bezeichnen.

fotoempfindlichen Lacks 28. Ein Winkel von 45° ist als

Der Bereich des fotoempfindlichen Lacks 28, der belichtet worden ist, wird dann durch geeignetes Entwicklungsmaterial, zum Beispiel AZ 303 Entwickler der Shipley Company weggewaschen, wobei die darunterliegende leitende Schicht 26 freigelegt wird und die nicht belichteten Bereiche des fotoempfindlichen Lacks

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28 werden hinten auf der leitenden Schicht 26 belassen. Die belichtete leitende Schicht 26 wird dann weggeätzt durch chemisches Ätzen mit pulverförmigem Zink und Salzsäure oder durch Zerstäubung, und der nicht belichtete fotoempfindliche Lack 28 wird von den verbleibenden leitenden Bereichen der leitenden Schicht 26 durch AZ 1112-Entferner weggewaschen, der von der Shipley Company aus Azeton gemacht wird. Diese leitenden Bereiche sind leitende Polster, Kissen 14a, die elektrisch mit den inneren Enden der jeweiligen Kontaktstifte 14 verbunden sind.

Die elektrisch leitenden Polster 14a werden dann mit einem geeigneten Sekundäremissionsmaterial 14b einer Dicke von ungefähr 5 Mikron, wie zum Beispiel Nickel, Ruß, Pl, Phosphorerdalkalioxyde, wie zum Beispiel MgO, BaO oder dergleichen überzogen. Das Überziehen kann durch herkömmliche Überziehungstechniken wie zum Beispiel Galvanisieren oder Elektrophorese erfolgen.

Eine dünne Leuchtstoffschicht 32 von vorzugsweise P 31-Leuchtstoff von ungefähr 1 Mikron Dicke kann über die innere Fläche der Frontplatte 12 aufgebracht werden, mit Ausnahme dort, wo elektrisch leitende Polster 14a, 14b angeordnet sind, um ein Ausrichten und eine Bündelung des Elektronenstrahls in Bezug auf die elektrisch leitenden Polster 14a zu ermöglichen.

Die vollständige Frontplatte 12 wird dann fest auf dem Trichterabschnitt 10a angebracht.

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Falls erwünscht können gemäß dem vorhergehenden zwei Reihen von Stiften 14 und leitende Polster 14a, 14b in der Frontplatte 12 vorgesehen werden, um eine Farbdarstellung zu ermöglichen.

Die Tatsache, daß die Kontaktstifte 14 in Glas niedriger Dielektrizitätskonstante eingebettet sind, sichert eine niedrigere Kapazität als wenn die Stifte in die Frontplatte über eine Fritte oder angeschmolzenes Glas befestigt wären. Dies ermöglicht, daß große leitende Polster verwendet werden, um den Elektronenstrahl auf die Schreibdrähte zu lenken und damit den Bedarf nach exakter linearer Ablenkung zu beseitigen, während der erforderliche Strahlstrom verringert wird.

Während ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht und beschrieben worden ist, ist es offensichtlich, daß Veränderungen und Modifizierungen an der Erfindung vorgenommen werden können, ohne daß dabei von der Erfindung in ihren breiten Aspekten abgewichen wird.

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Claims

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Frontplatte für eine elektrostatische Druckerröhre

Ansprüche :

1. Verfahren zur Herstellung einer Frontplatte zur Verwendung in einer Kathodenstrahl-Druckerröhre,
gekennzeichnet durch
folgende Verfahrensschritte:

a) Aufbringen einer dünnen Schicht transparenten elektrisch leitenden Materials auf eine Oberfläche eines Glaskörpers mit elektrisch leitenden Stiften, die sich von der einen Oberfläche auf die andere Oberfläche im räumlichen Abstand zueinander erstrecken;

b) Beschichten der leitenden Schicht mit einem Fotolack;

c) Anordnen des Glaskörpers in Bezug auf eine kollimierte Lichtquelle mit der anderen Oberfläche, die der Lichtquelle gegenüberliegt, wobei der Glaskörper bezüglich der Lichtquelle um einen Winkel geneigt wird, damit die Stifte eine Maske fest-

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legen, die Licht abdeckt, wenn (paralleles) Licht von der Lichtquelle durch den Glaskörper und die transparente elektrisch leitende Schicht in den Fotolack gelangt und eine Belichtung des Fotolacks in den abgedeckten Bereichen verhindert, während der nicht abgedeckte Bereich dem Licht ausgesetzt wird;

d) Wegspülen des belichteten Fotolacks, wobei die darunterliegende leitende Schicht freigelegt wird;

e) Wegätzen der belichteten leitenden Schicht von dieser einen Oberfläche und

f) Wegspülen des nicht belichteten Fotolacks, wobei elektrisch leitende Polster freigelegt werden, die jeweils elektrisch an die Stifte angeschlossen sind.

Verfahren nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch den weiteren Verfahrensschritt, daß die leitenden Polster mit einem Sekundäremissionsmaterial überzogen werden, welches aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Nickel, Ruß, Pl Leuchtstoff, MgO und/oder BaO besteht.

3. Verfahren nach Anspruch 1,

gekennzeichnet durch einen weiteren Verfahrensschritt des Auftragens

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einer dünnen Leuchtstoffschicht auf die innere Fläche mit Ausnahme der leitenden Polster.

4. Verfahren nach Anspruch 3,

gekennzeichnet durch
das Befestigen der Frontplatte an die Kathodenstrahlröhre.

Frontplatte zum Verwenden einer Kathodenstrahldruckerröhre

gekennzeichnet durch
eine Reihe von elektrisch leitenden Stiften (14), die fest zwischen Schichten (12a, 12b) aus Glas eingebettet sind, wobei sich die Stifte (14) von der inneren Oberfläche zu der äußeren Oberfläche der Frontplatte (12) erstrecken

und durch flächenförmige elektrisch leitende Polster (14), die elektrisch mit den jeweiligen Stiften (14) verbunden sind, die sich entlang der inneren Oberfläche erstrecken, um mit einem Elektronenstrahl (EB) der Druckerröhre (10) in Verbindung zu treten.

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6. Frontplatte nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten (12a, 12b) aus Glas ein Material niedriger Kapazität sind.

7. Frontplatte nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitenden Polster (14a) eine Schicht aus Sekundäremissionsmaterial (14b) aufweisen, das aus einer Gruppe, bestehend aus Nickel, Ruß, Pl Leuchtstoff, MgO und/oder BaO ausgewählt ist.

8. Frontplatte nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, daß die Frontplatte (12) eine dünne Schicht Leuchtstoff auf der inneren Oberfläche mit Ausnahme der elektrischen Polster (14a,14b) aufweist.

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