DE69301005T2

DE69301005T2 - Bildanzeigevorrichtung und Herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE69301005T2
Application number: DE69301005T
Authority: DE
Inventors: Tsutomo Mitani; Tetsuya Shiratori; Shigeo Suzuki
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1992-06-04
Filing date: 1993-06-03
Publication date: 1996-05-09
Anticipated expiration: 2013-06-04
Also published as: KR940006396A; JP2558993B2; KR0137263B1; EP0573027A1; DE69301005D1; JPH0628987A; EP0573027B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Anwendungsbereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine Bildanzeigevorrichtung des Typs mit einem flachen Bildschirm, die Elektronenstrahlen verwendet.
2. Stand der Technik:
Nachstehend wird ein Beispiel für den Aufbau einer herkömmlichen Bildanzeigevorrichtung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
Die Fig. 10 ist eine Schnittansicht eines wesentlichen Abschnitts eines ersten Beispiels einer herkömmlichen Elektrodeneinheit, wie sie in der EP-A-050 294 beschrieben ist, die den der vorliegenden Erfindung am nächsten kommenden Stand der Technik, den die Erfindung weiterentwickelt, definiert. Die Fig. 11 ist eine perspektivische Darstellung, die einen wesentlichen Abschnitt eines Beispiels der herkömmlichen Elektrodeneinheit zeigt, und die Fig. 12 ist eine Schnittansicht eines wesentlichen Abschnitts eines Beispiels einer Bildanzeigevorrichtung, die sich der herkömmlichen Elektrodeneinheit bedient. In diesen Zeichnungen kennzeichnet das Bezugszeichen 101 eine Bildschirmoberfläche mit einem Fluoreszenzschirm 103, welcher R, G und B (Rot, Grün und Blau) umfaßt, die auf der Innenfläche aufgebracht sind, und welcher ebenfalls als Gehäusefront fungiert, das Bezugszeichen 102 kennzeichnet eine Gehäuserückseite, die auf der Innenfläche mit einer aus einem leitenden Film bestehenden hinteren Elektrode 104 gebildet ist. Das Bezugszeichen 105 kennzeichnet eine lineare Kathode, 106 ist eine Elektrodeneinheit, die durch Aufeinanderstapeln von Elektronenstrahl-Steuerelektroden 106-a bis 106-e gebildet ist, und die von den linearen Kathoden 105 emittierten Elektronenstrahlen werden Steuerungseinflüssen, wie Kondensation, Ablenkung und Modulation unterworfen, während sie die Elektronenstrahl-Durchgangslöcher 106- a-1 bis 106-e-1 passieren, die in den Steuerelektroden 106-a bis 106-e ausgeformt sind, und die danach auf dem Fluoreszenzschirm aus R, G und B auftreffen, um denselben zur Anzeige von Bildern lumineszierend zu machen.
Hier sind als Stapel- und Befestigungsverfahren für die Elektronenstrahl-Steuerelektroden 106-a bis 106-e der Elektrodeneinheit 106, wie in der Fig. 13 gezeigt, Glasstäbe 110 (Fig. 13a) als Kernleiter mit auf dem Umfang aufgebrachtem Fritte- Glas 111 zwischen den Steuerelektroden 106-a bis 106-e und zwischen benachbarten Elektronenstrahl-Durchgangslöchern (Fig. 13b) angeordnet, und die Steuerelektroden werden miteinander verbunden, indem das Fritte-Glas 111 unter Druck und Hitze (Fig. 13c) geschmolzen wird. Hier wird der Abstand zwischen benachbarten Elektronenstrahl-Steuerelektroden auf dem Durchmesser des Glasstabes 110 gehalten.
Die auf diese Weise wie oben beschrieben ausgebildete Elektrodeneinheit 106 wird an ihrem Umfang durch Stützen 108, durch die Fritte-Glas 107 mit der Gehäuserückseite 102 verbunden und an dieser befestigt sind, getragen und befestigt.
Des weiteren zeigt die Fig. 14 eine Schnittansicht eines wesentlichen Abschnitt eines zweiten Beispiels einer herkömmlichen Elektrodeneinheit, wie sie in der EP-A- 487 936 beschrieben ist. Als Verfahren zur Stapelung und Befestigung der Elektronenstrahl-Steuerelektroden 106-a bis 106-eübereinander werden Isolier-Distanzscheiben beispielsweise aus Keramik 120-a bis 120-e jeweils zwischen benachbarten Elektronenstrahl-Steuerelektroden angeordnet, um einen hinreichenden Abstand zwischen ihnen einzuhalten, und in diesem Zustand werden die Elektroden durch Spannstifte 120, die mit der Elektronenstrahl-Steuerelektrode 106-e verbunden sind, gekoppelt und zusammengespannt. Konkret erfolgt das Zusammenspannung durch Schmelzen des Endabschnitts 121 jedes Spannstiftes, z.B. mittels Laserstrahlen.
Hier sind die Elektronenstrahl-Steuerelektroden 106-a bis 106-e eben, und deshalb sind die Spannstifte 121 ebenfalls zweidimensional in einem angemessenen Abstand angeordnet. Die Elektronenstrahl-Steuerelektroden 106-a bis 106-e sind an den Abschnitten der Spannstifte 121 diskret geschichtet und befestigt.
Diese obengenannten herkömmlichen Verfahren haben jedoch folgende Nachteile.
Erstens ist es bei dem ersten Beispiel notwendig, die Temperatur der Elektronenstrahl-Steuerelektroden zur ihrer Verbindung bis auf die Schmelztemperatur des Fritte-Glases zu erhitzen. Die Elektroden werden deshalb im Zustand der Wärmedehnung miteinander verbunden, und in vielen Fällen wurden durch diesen Prozeß nach der Abkühlung auf die Normaltemperatur Verwerfungen verursacht, die in der fertigen Elektrodeneinheit häufig in einem starken Ausmaß von Verwerfungen resultierten. Des weiteren ist es für den Schmelzprozeß von Fritte erforderlich, einen elektrischen Ofen zu verwenden, der in der Lage ist, das Temperaturprofil genau zu einzuhalten, und der die Hauptursache für die Kostenerhöhung und die Verringerung des Ausstoßes ist.
Da in dem zweiten Beispiel die Elektronenstrahl-Steuerelektroden durch die Spannstifte zusammengespannt werden, tritt die Verwerfung aufgrund der Wärmedehnung des ersten Beispiels nicht ein. Da jedoch bei diesem Aufbau keine Elemente zur Regelung des Stapelabstandes der Elektronenstrahl-Steuerelektroden 106-a bis 106-e mit Ausnahme der Spannstiftabschnitte vorhanden sind, hat sich das Problem der Welligkeit entsprechend den Einbaupositionen der Spannstifte ergeben. Außerdem war die Steifigkeit der Elektrodeneinheit als Konstruktion vergleichsweise gering und demzufolge ist es durch die Anordnung und Befestigung der Elektrodeneinheit nur an ihrem Umfang schwierig, die Elektrodeneinheit unter Einhaltung der exakten ebenen Konfiguration jeder Steuerelektrode zu montieren.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Angesichts der obenbeschriebenen Probleme ist es eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Struktur bereitzustellen, in der Elektronenstrahl-Steuerelektroden übereinander ohne die Probleme der Verwerfung und Welligkeit und in dem Zustand, in dem die Steifigkeit der Konstruktion gesichert ist, gestapelt und befestigt sind, sowie ein Verfahren zum Erzielen einer solchen Struktur.
Zur Lösung der obenbeschriebenen Probleme werden die folgenden elektronischen Vorrichtungen entsprechend der vorliegenden Erfindung bereitgestellt.
Entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gemäß Anspruch 1 wird eine Bildanzeigevorrichtung des Typs mit einem flachen Bildschirm bereitgestellt, mit:
einer mit einem Fluoreszenzschirm ausgerüsteten Bildschirmoberfläche; einer Elektrodeneinheit, in der eine Vielzahl von Elektronenstrahl-Steuerelektroden mit Elektronenstrahl-Durchgangslöchern und Verankerungslöchern durch Abstandseinrichtungen mit Abstand zueinander und miteinander befestigt sind; Elektronenquellen; und mit einem Gehäuse, um in dessen Innenraum ein Vakuum aufrechtzuerhalten, wobei jede der Abstandseinrichtungen lineare Dünnfilm-Distanzscheiben zum Beabstanden der Vielzahl von Elektronenstrahl-Steuerelektroden und Verbindungsstäbe aus demselben Material wie die linearen Dünnfilm- Distanzscheiben zur Verbindung der Dünnfilm-Distanzscheiben umfaßt; jede der linearen Dünnfilm-Distanzscheiben zwischen benachbarten Elektronenstrahl-Steuerelektroden Verankerungslöcher jeder Elektronenstrahl-Steuerelektrode in einer Richtung parallel zu jeder Elektronenstrahl-Steuerelektrode entlang einer Linie verbindet; und jeder der Verbindungsstäbe sich durch Verankerungslöcher der Vielzahl von Elektronenstrahl-Steuerelektroden senkrecht zu jeder Elektronenstrahl- Steuerelektrode erstreckt.
Desweiteren wird gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung nach Anspruch 6 ein Verfahren zur Herstellung einer Elektrodeneinheit einer Bildanzeigevorrichtung des Typs mit flachem Bildschirm angegeben, in der eine Vielzahl von Elektronenstrahl-Steuerelektroden mit Elektronenstrahl-Durchgangslöchern und Verankerungslöchern durch Abstandseinrichtungen im Abstand zueinander und miteinander befestigt sind, mit folgenden Verfahrensschritten:
Bilden linearer Dünnfilm-Distanzscheiben auf einer elektronenstrahl-Steuerelektrode entlang von Linien durch die Verankerungslöcher der Elektronenstrahl-Steuerelektrode durch Aufsprühen eines isolierenden Materials auf die Elektronenstrahl- Steuerelektrode; Stapeln einer anderen Elektronenstrahl-Steuerelektrode auf der Elektronenstrahl-Steuerelektrode mit den linearen Dünnfilm-Distanzscheiben auf eine solche Weise, daß die Verankerungslöcher der anderen Elektronenstrahl- Steuerelektrode auf den linearen Dünnfilm-Distanzscheiben fixiert werden; Aufsprühen des Isoliermaterials auf die andere Elektronenstrahl-Steuerelektrode entlang jeder der linearen Dünnfilm-Distanzscheiben, um die Verankerungslöcher der anderen Elektronenstrahl-Steuerelektrode zu verschließen und lineare Dünnfilm- Distanzscheiben auf der anderen Elektronenstrahl-Steuerelektrode auszubilden, wodurch die linearen Dünnfilm-Distanzscheiben der Elektronenstrahl-Steuerelektrode mit denjenigen der anderen Elektronenstrahl-Steuerelektrode durch die in den Verankerungslochern gebildeten Verschlußabschnitte verbunden werden, und Wiederholen der obigen Schritte eine vorgegebene Anzahl von Malen, um die Elektrodeneinheit zu bilden.
Die Funktion dieser technischen Einrichtung ist wie folgt.
Die vorliegende Erfindung gemäß Anspruch 1 ist so beschaffen, daß in einem Aufbau, in dem eine Vielzahl von Elektronenstrahl-Steuerelektroden als die die Elektronenstrahlsteuerung etc. in der Bildanzeigevorrichtung des Flachtyps bewirkende Elektrodeneinheit übereinander geschichtet und befestigt werden, die Nte Elektronenstrahl-Steuerelektrode und die (N + 1 )-te Elektronenstrahl-Steuerelektrode übereinander geschichtet und befestigt werden, indem lineare Dünnfilm- Distanzscheiben so ausgebildet werden, daß die Verankerungslöcher in der (N + 1 )-ten Elektronenstrahl-Steuerelektrode verschlossen und abgedeckt werden, und die Filme mit den isolierenden Distanzscheiben auf der N-ten Elektronenstrahl- Steuerelektrode durch die Verankerungslöcher hindurch durch Schmelzverbinden verbunden werden, wobei gleichzeitig die auf der (N + 1 )-ten Elektronenstrahl- Steuerelektrode ausgeformten dünnen Filme als die isolierenden Distanzscheiben bei der Schichtung und Befestigung einer (N + 2)-ten Elektronenstrahl-Steuerelektrode dienen. Durch die Wiederholung dieses Aufbaus werden eine Vielzahl von Elektronenstrahl-Steuerelektroden übereinder geschichtet und befestigt, so daß sie eine Elektrodeneinheit bilden.
Da bei diesem Aufbau der Dünnfilm als Verbindungsmittel für die Elektronenstrahl- Steuerelektroden bei einer im Vergleich zu Fritte-Glas und dgl. relativ niedrigen Temperatur ausgeformt werden kann, ergibt sich das Problem der Verformung aufgrund von Wärmedehnung bei der Schichtung und Befestigung der Elektronenstrahl-Steuerelektroden erst gar nicht. Gleichzeitig kann der Dünnfilm auch als Referenzfläche bei der Schichtung und Befestigung der nächsten Elektronenstrahl- Steuerelektrode herangezogen werden, was in einem Kostenvorteil resultiert.
Desweiteren kann durch die geeignete Einstellung der Größe des Verbindungsbereichs, d.h. der Größe des Verankerungsloches, eine hinreichende Steifigkeit des Aufbaus sichergestellt werden.
Die vorliegende Erfindung gemäß Anspruch 6 betrifft ein Herstellungsverfahren für eine Konstruktion, in der eine Vielzahl von Elektronenstrahl-Steuerelektroden als die Elektrodeneinheit, die die Steuerung der Elektronenstrahlen etc. in einer Bildanzeigevorrichtung des Typs mit flachem Bildschirm bewirkt, übereinander geschichtet und befestigt sind, wobei die N-te Elektronenstrahl-Steuerelektrode und die (N + 1 )-te Elektronenstrahl-Steuerelektrode übereinander geschichtet und befestigt werden, indem die ausgebildeten linearen Dünnfilme so verbunden werden, daß sie die Verankerungslöcher in der (N + 1 )-ten Elektronenstrahl-Steuerelektrode mit den mit den auf der N-ten Elektronenstrahl-Steuerelektrode ausgeformten isolierenden Distanzscheiben durch die Verankerungslöcher hindurch verschließen und abdecken, und wobei gleichzeitig die linearen dünnen Filme auf der (N + 1)-ten Elektronenstrahl Steuerelektrode als isolierende Distanzscheiben bei der Schichtung und Befestigung der (N + 2)-ten Elektronenstrahl-Steuerelektrode dienen. Durch Wiederholung dieses Schrittes wird eine Vielzahl von Elektronenstrahl-Steuerelektroden übereinander geschichtet und befestigt, um so eine Elektrodeneinheit zu bilden.
Da entsprechend diesem Verfahren die aufgesprühten linearen dünnen Filme als Mittel zur Verbindung der Elektronenstrahl-Steuerelektroden bei im Vergleich zu Fritte-Glas verhältnismäßig niedrigen Temperaturen ausgeformt werden können, wird bei der Schichtung und Befestigung der Elektronenstrahl-Steuerelektroden kein Problem, wie die Verformung aufgrund der Wärmedehnung, auftreten. Da die aufgesprühten linearen Filme außerdem gleichzeitig die Referenzfläche für die Schichtung und Befestigung der nächsten Elektronenstrahl-Steuerelektrode bilden können, ist das Verfahren kostengünstig.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Schnittansicht eines wesentlichen Abschnitts einer Elektrodeneinheit in einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht eines wesentlichen Abschnitts einer Elektrodeneinheit während des Herstellungsprozesses in einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 ist eine Schnittansicht eines wesentlichen Abschnitts einer Bildanzeigevorrichtung mit einer Elektrodeneinheit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 ist eine Schnittansicht eines wesentlichen Abschnitts einer ersten Einrichtung zur selektiven Ausbildung des schmelzinjizierten Films nur um die Verankerungslöcher;
Fig. 5 ist eine Schnittansicht eines wesentlichen Abschnitts einer zweiten Einrichtung zur selektiven Ausbildung des schmelzinjizierten Films nur um die Verankerungslöcher;
Fig. 6 ist eine Schnittansicht eines wesentlichen Abschnitts eines Elektrodenmoduls in einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 7 ist eine Schnittansicht eines wesentlichen Abschnitts einer Elektrodeneinheit entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 8 ist eine Schnittansicht eines wesentlichen Abschnitts einer Bildanzeigevorrichtung mit der Elektrodeneinheit gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 9 ist eine Schnittansicht eines wesentlichen Abschnitts einer Sprühvorrichtung zur Ausformung der isolierenden Distanzscheiben entsprechend der vorliegenden Erfindung;
Fig. 10 ist eine Schnittansicht eines wesentlichen Abschnitts eines ersten Beispiels der herkömmlichen Elektrodeneinheit;
Fig. 11 ist eine perspektivische Ansicht eines wesentlichen Abschnitts eines Beispiels der herkömmlichen Elektrodeneinheit;
Fig. 12 ist eine Schnittansicht eines wesentlichen Abschnitts eines Beispiels der Bildanzeigevorrichtung mit einer herkömmlichen Elektrodeneinheit;
Fig. 13a, 13b und 13c sind Schnittansichten zur Darstellung eines herkömmlichen Verfahrens zur Ausformung einer Elektrodeneinheit unter Verwendung von Glasstäben; und
Fig. 14 ist eine Schnittansicht eines wesentlichen Abschnitts eines Beispiels der Bildanzeigevorrichtung mit einer herkömmlichen Elektrodeneinheit.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Nachfolgend werden hierin eine Bildanzeigevorrichtung entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und ein Fertigungsverfahren für diese unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
Die Fig. 1 ist eine Schnittansicht eines wesentlichen Abschnitts einer Elektrodeneinheit entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, die Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht einer Elektrodeneinheit während des Fertigungsprozesses entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und die Fig. 3 ist eine Schnittansicht eines wesentlichen Abschnitts einer Bildanzeigevorrichtung mit einer Elektrodeneinheit entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel. In diesen Figuren kennzeichnet das Bezugszeichen 1 eine Bildschirmoberfläche, auf der ein Fluoreszenzschirm aufgebracht ist, der auf seiner Innenfläche R, G und B (Rot, Grün und Blau) umfaßt und außerdem als Gehäusefront fungiert; das Bezugszeichen 2 kennzeichnet eine Gehäuserückseite, die mit einer hinteren Elektrode 4 aus einem leitenden Film auf deren Innenfläche gebildet ist. Mit 5 ist eine lineare Kathode, mit 6 eine Elektrodeneinheit gekennzeichnet, die durch Schichten von Elektronenstrahl-Steuerelektroden 6-a bis 6-e gebildet wird, und von der linearen Kathode 5 emittierte Elektronenstrahlen werden Steuerungseinflüssen, wie Kondensation, Ablenkung und Modulation unterworfen, während sie Elektronenstrahl-Durchgangslöcher 6-a-1 bis 6-e-1 passieren, die in den Steuerelektroden 6-a bis 6-e ausgeformt sind, und die danach auf dem Fluoreszenzschirm 3 aus R, G und B auftreffen, um die Anzeige von Bildern zu bewirken.
Die Elektrodeneinheit 6 wird an ihrem Umfangsabschnitt durch Stützen 8 gehaltert und befestigt, die mittels Fritte-Glas 7 mit der Gehäuserückseite 2 verbunden und an dieser befestigt sind.
Im folgenden wird nunmehr das Schichtungs- und Befestigungsverfahren für die Elektronenstrahl-Steuerelektroden 6-a bis 6-e beschrieben.
Zunächst wird auf linearen, isolierenden Dünnfilmen 1 0-a, die durch ein bestimmtes Verfahren, z. B. das Sprühverfahren, zwischen den Elektronenstrahl-Durchgangs- löchern 6-a-1 der ersten Elektronenstrahl-Steuerelektrode 6-a ausgeformt werden, die zweite Elektronenstrahl-Steuerelektrode 6-b mit Verankerungslöchern 6-b-2 an den den linearen, isolierenden Dünnfilmen 10-a entsprechenden Positionen als Schicht aufgebracht, und lineare, isolierende Dünnfilme 10-b werden durch Aufsprühen eines isolierenden Materials so ausgeformt, daß sie die Verankerungslöcher 6-b-2 verschließen und abdecken. Durch dieses Aufsprühen schmelzen die linearen, isolierenden Dünnfilme 10-a partiell an den entsprechenden Verankerungslöchern 6-b-2 durch die Hitze des aufgesprühten Materials und verbinden sich mit den darüber liegenden linearen, isolierenden Dünnfilmen durch die entsprechenden Verankerungslöcher, wenn das aufgesprühte Material erstarrt. Somit werden die erste Elektronenstrahl-Steuerelektrode 6-a und die zweite Elektronenstrahl-Steuerelektrode 6-b durch Verbinden der aufgesprühten Filme 10-b mit den linearen, isolierenden Dünnfilmen 10-a durch die Verankerungslöcher 6-b-2 aneinander befestigt. Gleichzeitig dienen die linearen, isolierenden Dünnfilme 10-b als eine Referenzfläche für die Schichtung und Befestigung einer dritten Elektronenstrahl- Steuerelektrode 6-c. Der Grund für die Anwendung des Filmsprühverfahrens zur Bewerkstelligung einer solchen Verbindungswirkung, wie oben beschrieben, ist, daß hinsichtlich der Ausbildung des Isolierfilms 10-a das Verfahren unter Verwendung eines aufgesprühten Films besser zur Vermeidung von Komplikationen im Verlauf des Prozesses geeignet ist, jedoch besteht keine besondere Einschränkung bezüglich des anzuwendenden Verfahrens.
Für Aufbau und Herstellung der Schichtung und Befestigung der Elektronenstrahl-Steuerelektroden 6-c bis 6-e nach den beiden ersten Steuerelektroden kann der obenbeschriebene Vorgang wiederholt werden.
Die Fig. 9 ist eine schematische Schnittansicht, die eine Vorrichtung zur Ausformung isolierender Dünnfilme als isolierende Distanzscheiben darstellt.
In der in der Fig. 9 gezeigten Sprühvorrichtung wird ein Lichtbogen 33 zwischen einer positiven und einer negativen Elektrode 31 und 32 erzeugt, und ein von der Rückseite des Lichtbogens 33 zugeführtes Betriebsgas 34 wird durch den Lichtbogen 33 erhitzt, so daß ein Plasmastrahl 22 aus einer Düse herausschießt. In diesen Plasmastrahl 22 wird ein pulverförmiger Feststoff eingebracht, der zu feinen Flüssigkeitspartikeln mit Durchmessern von einigen um bis zu 100 bis 190 um geschmolzen wird. Diese Flüssigkeitspartikel prallen mit hoher Geschwindigkeit im Bereich von einem Mehrfachen von 10 bis zu einigen hundert m/s auf ein Substrat, z.B. die Elektronenstrahl-Steuerelektrode 6-a, und werden auf diesem als abgeflachte Partikel 21c abgeschieden, wodurch sie allmählich einen Dünnfilm bilden.
Der Plasmastrahl 22 als Wärmequelle für das Schmelzen des pulverförmigen Feststoffes führt jedoch unvermeidlich zu einer Temperaturerhöhung eines peripheren Raums 24, wodurch das Substrat 23 erhitzt wird. Dies verursacht eine wärmebedingte Verformung, wie die Verwerfung des Substrats 23, wenn dieses eine dünne Platte, wie die Elektronenstrahl-Steuerelektrode 6-a oder dgl. ist.
Bei dem Sprühverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung sind zwei Düsen 25 vorgesehen, aus denen ein Kühlgas 26 in Richtung von Seitenbereichen 23a des Dünnfilms strömt. Dies vermeidet in ziemlich wirksamer Weise die wärmebedingte Verformung des Substrats nach der Ausbildung der Dünnfilme.
Da erfindungsgemäß die aufgesprühten Dünnfilme als die Verbindungsmittel der Elektronenstrahl-Steuerelektroden bei einer Temperatur aufgebracht werden können, die im Vergleich zu der des Fritte-Glases relativ niedrig ist, wird kein derartiges Problem, wie die mit der Wärmedehnung einhergehende Verformung, bei der Schichtung und Befestigung der Elektronenstrahl-Steuerelektroden auftreten. Da außerdem der aufgesprühte Dünnfilm auch als Referenzfläche für die Schichtung und Befestigung der nächsten Elektronenstrahl-Steuerelektrode herangezogen werden kann, ist er auch hinsichtlich des Prozesses und der Kosten vorteilhaft. Des weiteren kann eine hinreichende Steifigkeit des Aufbaus sichergestellt werden, indem der Verbindungsbereich, d.h. die Größe der Verankerungslöcher geeignet dimensioniert wird. Die Form der Verankerungslöcher ist nicht auf die eines kreisförmigen Lochs beschränkt, wie in der Fig. 2 dargestellt, sondern es kann auch eine andere geeignete Form, z.B. ein Schlitz, gewählt werden. Die Größe des Verankerungslochs sollte nicht größer sein als die Kontaktfläche mit der isolierenden Distanzscheibe, die die Referenz für die Schichtung darstellt. Der Grund hierfür ist, daß dann, wenn das Verankerungsloch größer ist als die die Referenz für die Schichtung darstellende Kontaktfläche mit der isolierenden Distanzscheibe, die Ausbildung aufgesprühter Dünnfilme, so daß sie die Verankerungslöcher verschließen und abdecken, schwierig ist, und es besteht außerdem die Möglichkeit, daß aufgrund verspritzten Sprühmaterials zwischen den Elektroden ein Problem entsteht, durch das die Leistungsfähigkeit der Elektrodeneinheit beeinträchtigt werden kann.
Aus demselben Grund wie oben beschrieben, wird als ein Verfahren zur selektiven Ausformung des aufgesprühten Films nur um die Verankerungslöcher zur Bildung der aufgesprühten Filme, so daß diese die Verankerungslöcher verschließen und abdecken, ein solches Verfahren vorgeschlagen, bei dem durch Ausnutzen der Möglichkeit oder Unmöglichkeit, die aufgesprühten Filme bedingt durch die Rauhigkeit der geschliffenen Oberfläche auszuformen, selektiv aufgerauhte Oberflächenbereiche 6-a-3, 6-b-3 usw. um Verankerungslöcher 6-b-2, 6-c-2 hergestellt werden, auf denen aufgesprühte Filme, wie in der Fig. 4 gezeigt, aufgebracht werden; das Sprühen erfolgt in diesem Zustand unter Vermeidung der Elektronenstrahl-Durch- gangslöcher 6-a-1, 6-b-1 usw., so daß ein Verspritzen der aufgesprühten Partikel zwischen den geschichteten Elektronenstrahl-Steuerelektroden verhindert wird, und gleichzeitig die aufgeprühten Filme nur auf den aufgerauhten Oberflächenbereichen um die Verankerungslöcher ausgeformt werden.
Obwohl die Vorrichtung für dieses Verfahren einfach ist, besteht die Möglichkeit, das Ausmaß der Genauigkeit etc. hinsichtlich des aufgesprühten Films etwas zu reduzieren.
Ein weiteres hierfür vorgeschlagenes Verfahren ist ein eine Maske 20 verwendendes Verfahren, das in der Fig. 5 dargestellt ist. Mit diesem Verfahren können die Formen der schmelzinjizierten Filme 10-b, 10-c, die um die Verankerungslächer 6-b-2, 6-c-2 ausgeformt werden, mit einer höheren Genauigkeit als bei dem in der Fig. 4 dargestellten Verfahren erzielt werden, so daß als Resultat die Elektronenstrahl-Steuerelektroden mit hoher Genauigkeit geschichtet werden können.
Die Maske 20 kann vorzugsweise viele Male wiederverwendet werden, und zu diesem Zweck ist es notwendig, daß die Maske nicht auf dem schmelzinjizierten Film haftet. Als eine derartige Maske kann beispielsweise eine Maske mit hochglanzpolierter Oberfläche genannt werden.
Bezüglich des auf der äußersten Seite der Elektrodeneinheit 6 aufgesprühten Films 10-e von den die Verankerungslöcher 6-b-2, 6-c-2 usw. verschließenden und abdeckenden aufgesprühten Filmen ist darauf hinzuwiesen, daß dann, wenn für diesen ein isolierendes Material verwendet wird, eine Aufladung bedingt durch beispielsweise Streuelektronen der die Elektronenstrahl-Durchgangslöcher 6-a-1 bis 6-e-1 passierten Elektronenstrahlen stattfinden kann, die den Pfad des Elektronenstrahls beeinflussen kann. In einem solchen Fall kann ein leitendes Material für den schmelzinjizierten Film 10-e verwendet werden. Selbst bei Verwendung eines leitenden Materials für den aufgesprühten Film 10-e, kann die Isolierung zwischen den Elektronenstrahl-Steuerelektroden 10-d und 10-e aufgrund der Konstruktion aufrechterhalten werden.
Zur weiteren Sicherstellung der Wirkung der vorliegenden Erfindung bei der Lösung des durch die Wärmedehnung bedingten Problems können die Elektronenstrahl- Steuerelektroden 6-a bis 6-e aus Invar (eingetragenes Warenzeichen) (36 Ni-Legierung) mit einem niedrigen Wärmedehnungskoeffizienten bestehen, und als Prozeß zur Ausformung des schmelinjizierten Films kann ein Prozeß gewählt werden, bei dem das Sprühen unter gleichzeitiger Kühlung mindestens der Elektronenstrahl- Steuerelektrode mit den zu verschließenden Verankerungslöchern erfolgt.
Gemäß dieses Verfahrens können durch den Synergieeffekt der Nutzung eines niedrigen Wärmedehnungskoeffizienten und der Unterdrückung des Temperaturanstiegs durch Kühlung die Wärmedehnung der Elektronenstrahl-Steuerelektrode auf ein Minimum gebracht und die Verwerfung der Elektrode aufgrund der unterschiedlichen Wärmedehnung während des Verbindungsprozesses bei der Ausbildung des schmelzinjizierten Films und nach dem Prozeß zuverlässiger verhindert werden. Insbesondere das Invar-Material weist ein geringes Wärmedehnungsverhalten im Temperaturbereich von Raumtemperatur bis zu ca. 200ºC auf, und als Richtwert für die Kühlung ist es deshalb vorteilhaft, die Grundplatte (die Elektronenstrahl-Steuerelektrode, deren Verankerungslöcher verschlossen werden sollen) auf unter 200ºC zu halten.
Des weiteren hat das Sprühverfahren rings um die Verankerungslöcher unter Verwendung einer wie zuvor unter Bezugnahme auf die Fig. 5 gezeigten Maske gleichzeitig den Effekt, die Strahlungswärme gegenüber dem Sprühbrenner abzuschirmen, sowie den weiteren Effekt, die Probleme in Zusammenhang mit der Erhitzung zu lösen.
Die Fig. 6 ist eine Schnittansicht eines wesentlichen Abschnitts eines Elektrodenmoduls entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, die Fig. 7 ist eine Schnittansicht eines wesentlichen Abschnitts einer Elektrodeneinheit gemäß dem zweiten Ausführungsbeispile der vorliegenden Erfindung, und die Fig. 8 ist eine perspektivische Ansicht eines wesentlichen Abschnitts einer Bildanzeigevorrichtung, die eine Elektrodeneinheit entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwenden, wobei die Teile mit derselben Funktion wie die der Konstruktion des ersten Ausführungsbeispiels mit identischen Bezugszeichen versehen sind.
Bei dieser Konstruktion besteht eine Elektrodeneinheit 6 zur Steuerung der Elektronenstrahlen etc. aus einer Vielzahl von Elektrodenmodulen 6' mit einer Vielzahl von übereinander geschichteten und befestigten Elektronenstrahl-Steuerelektroden 6-a bis 6-e, die in einem vorgegebenen Abstand P angeordnet sind, wobei die Abstände zwischen den jeweiligen Modulen Elektronenstrahl-Durchgangsabstände darstellen und dieselbe Funktion haben wie die Elektronenstrahl-Durchgangslöcher des ersten Ausführungsbeispiels.
Mit der Modularisierung der Elektrodeneinheit ist beabsichtigt, die Einflüsse der Elektrodengenauigkeit (ursprüngliche Prozeßgenauigkeit und Änderung im Lauf der Zeit, z.B. durch wärmebedingte Verformung) zu reduzieren, die insbesondere bei großen Bildschirmen ein Problem wird.
Aufbau und Herstellungsverfahren des Elektrodenmoduls bei dieser Konstruktion sowie der konkrete Aufbau, die Form und das Material bezüglich der isolierenden Distanzscheiben sind ebenso wie die Verankerungslöcher identisch mit denen des ersten Ausführungsbeispiels.
Da die vorliegende Erfindung, wie bisher beschrieben, aufgesprühte Filme zur Verbindung der Elektronenstrahl-Steuerelektroden sowie zur Ausformung der Distanzscheiben für die Schichtung der nächsten Elektronenstrahl-Steuerelektrode verwendet, und da die Ausformung von schmelzinjizierten Filmen bei einer im Vergleich zu Fritte-Glas etc. verhältnismäßig niedrigen Temperatur möglich ist, wird ein Problem wie die mit der Wärmedehnung einhergehende Verformung bei der Schichtung und Befestigung der Elektronenstrahl-Steuerelektroden nicht auftreten.
Des weiteren kann die in der obenbeschriebenen Weise miteinander verbundene Elektrodeneinheit als Konstruktion eine hinreichende Steifigkeit sicherstellen.

Claims

1. Bildanzeigevorrichtung des Typs mit flachem Bildschirm, mit einer mit einem Fluoreszenzschirm (3) ausgerüsteten Bildschirmoberfläche (1);

einer Elektrodeneinheit (6), in der eine Vielzahl von Elektronenstrahl-Steuerelektroden (6-a bis 6-e) mit Elektronenstrahl-Durchgangslöchern (6-a-1 bis 6-e-1) durch Abstandseinrichtungen (10-a bis 10-e) mit Abstand zueinander und miteinander befestigt sind;

Elektronenquellen; und mit einem Gehäuse (1, 2), um in dessen Innenraum ein Vakuum aufrechtzuerhalten;

dadurch gekennzeichnet,

daß jede der Elektronenstrahl-Steuerelektroden (6-a bis 6-e) Verankerungslöcher (6-b-2 bis 6-e-2) aufweisen;

daß jede der Abstandseinrichtungen (10-a bis 10-e) lineare Dünnfilm- Distanzscheiben zum Beabstanden der Vielzahl der Elektronenstrahl-Steuerelektroden (6-a bis 6-e) und Verbindungsstäbe aus demselben Material wie die linearen Dünnfilm-Distanzscheiben (10-a bis 10-e) zur Verbindung der Dünnfilm-Distanzscheiben (10-a bis 10-e) enthält;

daß jede der linearen Dünnfilm-Distanzscheiben (10-a bis 10-e) zwischen benachbarten Elektronenstrahl-Steuerelektroden (6-a bis 6-e) Verankerungslöcher (6-b-2 bis 6-e-2) jeder Elektronenstrahl-Steuerelektrode (6-a bis 6-e) in einer Richtung parallel zu jeder Elektronenstrahl-Steuerelektrode (6-a bis 6-e) entlang einer Linie verbindet; und

daß jeder der Verbindungsstäbe sich durch Verankerungslöcher (6-b-2 bis 6-e-2) der Vielzahl von Elektronenstrahl-Steuerelektroden (6-a bis 6-e) senkrecht zu jeder Elektronenstrahl-Steuerelektrode (6-a bis 6-e) erstreckt.

2. Bildanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Elektrodeneinheit (6) aus einer Vielzahl von Elektrodenmodulen (6') besteht, die in einer Ebene parallel zueinander in einer vorgegebenen Teilung angeordnet sind, um Elektronenstrahl-Durchgangslöcher (6-a-1 bis 6-e-1 ) zwischen benachbarten Elektrodenmodulen (6') zu definieren.

3. Bildanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Durchmesser jedes Verankerungslochs (6-b-2 bis 6-e-2) kleiner ist als die Breite jeder linearen Dünnfilm-Distanzscheibe (10-a bis 10-e).

4. Bildanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, bei der ein leitendes Material zum Bilden der Abstandseinrichtung (10-e) auf der Elektronenstrahl-Steuerelektrode (6-e) verwendet wird, die die äußerste Seite der Elektrodeneinheit (6) bildet.

5. Bildanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, bei der jede Elektronenstrahl-Steuerelektrode (6-a bis 6-e) aus 36 Ni-Legierung besteht.

6. Verfahren zum Herstellen einer Elektrodeneinheit (6) einer Bildanzeigevorrichtung des Typs mit flachem Bildschirm, in der eine Vielzahl von Elektronenstrahl- Steuerelektroden (6-a bis 6-e) mit Elektronenstrahl-Durchgangslöchern (6-a-1 bis 6- e-1) und Verankerungslöchern (6-b-2 bis 6-e-2) durch Abstandseinrichtungen (10-a bis 10-e) im Abstand zueinander und miteinander befestigt sind, mit folgenden Verfahrensschritten:

Bilden linearer Dünnfilm-Distanzscheiben (10-a) auf einer Elektronenstrahl-Steuerelektrode (6-a) entlang von Linien durch die Verankerungslöcher (6-b-2 bis 6-e-2) der Elektronenstrahl-Steuerelektroden (6-b- bis 6-e) durch Aufsprühen eines isolierenden Materials auf die Elektronenstrahl-Steuerelektrode (6-a);

Stapeln einer anderen Elektronenstrahl-Steuerelektrode (6-b) auf der Elektronenstrahl-Steuerelektrode (6-a) mit den linearen Dünnfilm-Distanzscheiben (10-a) auf eine solche Weise, daß die Verankerungslöcher (6-b-2) der anderen Elektronenstrahl-Steuerelektrode (6-b) auf den linearen Dünnfilm-Distanzscheiben (10-a) fixiert werden;

Aufsprühen des Isoliermaterials auf die andere Elektronenstrahl-Steuerelektrode (6-b) entlang jeder der linearen Dünnfilm-Distanzscheiben (10-a), um die Verankerungslöcher (6-b-2) der anderen Elektronenstrahl-Steuerelektrode (6-b) zu verschließen und lineare Dünnfilm-Distanzscheiben (10-b) auf der anderen Elektronenstrahl-Steuerelektrode (6-b) auszubilden, wodurch die linearen Dünnfilm-Distanzscheiben (10-a) der Elektronenstrahl-Steuerelektrode (6-a) mit denjenigen der anderen Elektronenstrahl-Steuerelektrode (6-b) durch die in den Verankerungslöchern (6-b-2) gebildeten Verschlußabschnitte verbunden werden; und Wiederholen der obigen Schritte eine vorgegebene Anzahl von Malen, um die Elektrodeneinheit (6) zu bilden.

7. Verfahren zum Herstellen einer Elektrodeneinheit (6) nach Anspruch 6, bei dem die Elektrodeneinheit (6) eine Vielzahl von Elektrodenmodulen (6') umfaßt, die in einer Ebene parallel zueinander in einer vorgegebenen Teilung angeordnet sind, um Elektronenstrahl-Durchgangslöcher (6-a-1 bis 6-e-1) zwischen benachbarten Elektrodenmodulen (6') zu definieren.

8. Verfahren zum Herstellen einer Elektrodeneinheit (6) für eine Bildanzeigevorrichtung nach Anspruch 6, bei dem der Schritt des Aufsprühens auf die äußerste Elektronenstrahl-Steuerelektrode (6-e) der Elektrodeneinheit (6) unter Verwendung eines leitenden Materials erfolgt.

9. Verfahren zum Herstellen einer Elektrodeneinheit (6) nach Anspruch 6, bei dem die andere Elektronenstrahl-Steuerelektrode während des Sprühens gekühlt wird.

10. Verfahren zum Herstellen einer Elektrodeneinheit (6) nach Anspruch 6, bei dem während des Sprühens die andere Elektronenstrahl-Steuerelektrode durch eine Maske (20) mit Ausnahme der Bereiche, auf denen die linearen Dünnfilm-Distanzscheiben ausgebildet werden, abgedeckt ist.