JPH061661B2 - 平面型表示装置の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、平面型表示装置の製造方法に関するものであ
る。

従来例の構成とその問題点 従来、カラーテレビジョン画像表示用の表示素子として
は、ブラウン管が主として用いられているが、従来のブ
ラウン管では画面に比して奥行きが非常に長く、薄形の
テレビジョン受像機を製作することは不可能であった。
また平板状の表示素子として最近ＥＬ表示素子，プラズ
マ表示装置，液晶表示素子等が開発されているが、いず
れも輝度，コントラスト，カラー表示の色再現性等の性
能の面で不十分であり、実用化されるに至っていない。
そこで、電子ビームを用いてカラーテレビジョン画像を
平板状の表示装置により表示することのできる装置を達
成することを目的とし、スクリーン上の画面を垂直方向
に複数の区分に分割してそれぞれの区分毎に電子ビーム
を垂直方向に偏向して複数のラインを表示し、さらに、
水平方向に複数の区分に分解して各区分毎にＲ，Ｇ，Ｂ
等の蛍光体を順次発光させるようにし、そのＲ，Ｇ，Ｂ
等の蛍光体への電子ビームの照射量をカラー映像信号に
よって制御するようにして、全体としてテレビジョン画
像を表示するものである。

従来の画像表示素子の具体構成を第１図に示す。図にお
いて、後方から前方に向かって順に背面電極１、電子ビ
ーム源としての線陰極２、垂直集束電極３，３′、垂直
偏向電極４、電子ビーム流制御電極５、水平集束電極
６、水平偏向電極７、電子ビーム加速電極８及びガラス
容器９，２２が配置されて構成されており、上記ガラス
容器内に構成部品を収納し真空とする。電子ビーム源と
しての線陰極２は水平方向に線状に分布する電子ビーム
を発生するように水平方向に張架されており、かかる線
陰極２が適宜間隔を介して垂直方向に複数本（ここでは
２イ〜２ニの４本のみ示している）設けられている。こ
の実施例では１５本設けられているものとし、２イ〜２
ヨとする。これらの線陰極２はたとえば１０〜２０μφ
のタングステン線の表面に酸化物陰極材料が塗着されて
構成されている。そして、後述するように、上方の線陰
極２イから順に一定時間づつ電子ビームを放出するよう
に制御される。

背面電極１は、後述の垂直集束電極３との間で電位勾配
を作り出し、前述の一定時間電子ビームを放出すべく制
御される線陰極２以外の他の線陰極２からの電子ビーム
の発生を抑止し、かつ、発生された電子ビームを前方向
だけに向けて押し出す作用をする。この背面電極１はガ
ラスバルブの後壁の内面に附着された導電材料の塗膜に
よって形成されることもある。また、これら背面電極１
と線陰極２とのかわりに、面状の電子ビーム放出陰極を
用いられることもある。垂直集束電極３は線陰極２イ〜
２ヨのそれぞれと対向する水平方向に長いスリット１０
を有する導源板１１であり、線陰極２から放出された電
子ビームをそのスリット１０を通して取り出し、かつ垂
直方向に集束させる。

スリット１０は途中に適宜の間隔で桟が設けられていて
もよく、あるいは、水平方向に小さい間隔（ほとんど接
する程度の間隔）で多数個並べて設けられた貫通孔の列
で実質的にスリットとして構成されていてもよい。垂直
集束電極３′も同様のものである。垂直偏向電極４は上
記スリット１０のそれぞれの中間の位置に水平方向にし
て複数個配置されており、それぞれ、絶縁基板１２の上
面と下面とに導電体１３，１３′が設けられたもので構
成されている。そして、相対向する導電体１３，１３′
の間に垂直偏向用電圧が印加され、電子ビームを垂直方
向に偏向する。

この構成例では、一対の導電体１３，１３′によって１
本の線陰極２から電子ビームを垂直方向に１６ライン分
の位置に偏向する。そして、16個の垂直偏向電極４によ
って１５対の線陰極２のそれぞれに対応する１５対の導
電体対が構成され、結局、スクリーン９上に２４０本の
水平ラインを描くように電子ビームを偏向する。次に、
制御電極５はそれぞれが垂直方向に長いスリット１４を
有する導電板１５で構成されており、所定間隔を介して
水平方向に複数個並設されている。この構成例では３２
０本の制御電極用導電板１５ａ〜１５ｎが設けられてい
る（図では１０本のみ示している）。この制御電極５
は、それぞれが電子ビームを水平方向に１絵素分ずつに
区分して取り出し、かつその通過量をそれぞれの絵素を
表示するための映像信号に従って制御する。

従って、制御電極５を３２０本設ければ水平１ライン分
当り３２０絵素を表示することができる。また、映像を
カラーで表示するために、各絵素はＲ，Ｇ，Ｂの３色の
蛍光体で表示することとし、各制御電極５にはそのＲ，
Ｇ，Ｂの各映像信号が順次加えられる。また、３２０本
の制御電極５には１ライン分の３２０組の映像信号が同
時に加えられ、１ライン分の映像が一時に表示される。
水平集束電極６は制御電極５のスリット１４と相対向す
る垂直方向に長い複数本（３２０本）のスリット１６を
有する導電板１７で構成され、水平方向に区分されたそ
れぞれの絵素毎の電子ビームをそれぞれ水平方向に集束
して細い電子ビームにする。水平偏向電極７はスリット
１６のそれぞれの中間の位置に垂直方向にして複数本配
置された導電板１８で構成されており、それぞれの間に
水平偏向用電圧が印加されて、各絵素毎の電子ビームを
それぞれ水平方向に偏向し、スクリーン９上でＲ，Ｇ，
Ｂの各蛍光体を順次照射して発光させるようにする。そ
の偏向範囲は、この例では各電子ビーム毎に１絵素分の
幅である。加速電極８は垂直偏向電極４と同様の位置に
水平方向にして設けられた複数個の導電板１９で構成さ
れており、電子ビームを充分なエネルギーでスクリーン
９に衝突させるように加速する。

スクリーン９は電子ビームの照射によって発光される蛍
光体２０がガラス容器２１の裏面に塗布され、またメタ
ルバック層（図示せず）が付加されて構成されている。
蛍光体２０は制御電極５の１つのスリット１４に対し
て、すなわち、水平方向に区分された各１本の電子ビー
ムに対して、R,Ｇ，Ｂの３色の蛍光体が１対づつ設けら
れており、垂直方向にストライプ状に塗布されている。
第１図中でスクリーン９に記入した破線は複数本の線陰
極２のそれぞれに対応して表示される垂直方向での区分
を示し、２点鎖線は複数本の制御電極５のそれぞれに対
応して表示される水平方向での区分を示す。これら両者
で仕切られた１つの区画を第２図に拡大して示してい
る。第２図に示すように、水平方向には１絵素分のＲ，
Ｇ，Ｂの蛍光体２０があり、垂直方向には１６ライン分
の幅を有している。１つの区画の大きさは、たとえば、
水平方向が１mm、垂直方向が１６mmである。

なお、第１図においては、わかり易くするために水平方
向の長さが垂直方向に対して非常に大きく引き伸ばして
描かれている点に注意されたい。

また、この例では１本の制御電極５すなわち１本の電子
ビームに対してＲ，Ｇ，Ｂの蛍光体２０が１絵素分の１
対のみ設けられているが、２絵素化上設けられていても
もちろんよく、その場合には制御電極５には２つ以上の
絵素のためのＲ，Ｇ，Ｂ映像信号が順次加えられ、それ
と同期して水平偏向がなされる。

以下に、上記従来の平面表示装置の製造方法、特に各電
極の焼成固定について、図面を参照しながら説明する。

第３図は電極およびスペーサの焼成固定方法を示す断面
図、第４図は同部分平面図、第５図(a)は第４図におけ
る各電極とスペーサの焼成固定部の外枠接合部Ａ−Ａ′
断面図、第５図(b)は第４図における各電極とスペーサ
の焼成固定部の中央部接合部Ｂ−Ｂ′断面図である。

焼成固定は、第４図に見られるように、複数の線陰極
（第２図参照）のそれぞれに対応して表示される垂直方
向での区分の境界に設けられたスペーサの桟２９を、そ
の表面に塗布されたガラス製接着剤３０を介して各電極
３１の垂直方向での区分の境界に水平方向に設けられた
電極の桟３２に接合することによって行う。なお、３３
は電子ビーム通過するためのスリットである。

具体的には、第３図に示すように、焼成治具２３に設け
られた位置決めピン２４を各電極３１の位置決め孔に挿
入するとともに、各電極３１の間に、表面にガラス製接
着剤を塗布したスペーサ２６を挿入する。次いで、スタ
ンパー２７により矢印Ｚ方向より加圧し、スペーサ２６
の表面に塗布されたガラス製接着剤３０（第４図参照）
の溶融・再結晶温度まで加圧するのである。なお、２８
は焼成治具２３およびスタンパー２７を保護するための
シートである。

ところが第５図(a)，(b)に見られるように、外枠接合部
（第５図(a)）における水平方向のスペーサ２６（スペ
ーサ下地電極２６ａ，スペーサ表面絶縁層２６ｂ）の断
面積Ａ_Ｓと水平方向の電極３１の断面積Ａ_Ｇとの比Ａ_Ｇ
／Ａ_Ｓは、中央部接合部（第５図(b)）における水平方
向のスペーサ２６の断面積A_G'と水平方向の電極３１の
断面積A_G'との比A_G'／A_S'より大きくなっている。

その理由は、中央接合部が電子ビームに悪影響を及ぼさ
ぬよう水平方向のスペーサ２６の断面積を電極３１の断
面積より小さくしている（第５図(b)）のに対し、外枠
接合部が強度を維持するためにスペーサ２６と電極３１
との断面積をほぼ同一にしている（第５図(a)）ためで
ある。

第６図は各電極３１の桟３２およびスペーサ２６の桟２
９の焼成固定時における第３図に示した矢印Ｘ方向につ
いての熱膨張の特性図である。

第６図においては、縦軸に熱膨張量、横軸に温度をと
り、焼成固定における熱膨張・熱収縮特性を示してい
る。以下、第５図を参照しながら説明する。

各電極３１はその素材の熱膨張率で常温のＴ_Ｏからガラ
ス製接着剤３０の溶融再結晶温度Ｔ_１まで直線Ｇにそっ
てｌ_Ｇだけ膨張する。スペーサ２６は第５図に示すよう
に、その表面に絶縁層２６ｂがあらかじめ付着している
ので、各電極３１より熱膨張率が小さく直線Ｓにそって
ｌ_Ｓだけ膨張するＦ点にて両者が接合固定される。

その後、冷却される際に、両者（電極３１およびスペー
サ２６）が一体となって収縮する。すなわち、両者（電
極３１およびスペーサ２６）の複合材（以下、「複合
材」）としての熱膨張係数で収縮する。

この複合材の熱膨張係数は、電極３１、スペーサ２６そ
れぞれの熱膨張係数、ヤング率、第３図のＸ方向の断面
積等で定まるが、電極３１およびスペーサ２６の熱膨張
係数、ヤング率等は物性値として決まっているので、実
質的には、電極３１およびスペーサ２６それぞれの第３
図のＸ方向の断面積によって接合後の複合材の熱膨張係
数が決まる。

したがって、前述したように、外枠接合部（第５図(a)
における水平方向のスペーサ２６の断面積Ａ_Ｓと水平方
向の電極３１の断面積Ａ_Ｇとの比Ａ_Ｇ／Ａ_Ｓは、中央部
接合部（第５図(b)）における水平方向のスペーサ２６
の断面積A_S'と水平方向の電極３１の断面積Ａ_Ｇ’との
比A_G'／A_S'より大きくなっているので、スペーサ２６の
断面積Ａ_Ｓと電極３１の断面積Ａ_Ｇの比Ａ_Ｇ／Ａ_Ｓが大
きい中央部接合部ではスペーサ２６より電極３１の特性
が影響しやすく一点鎖線ＣにそってＵ１まで収縮するの
に対し、Ａ_Ｇ／Ａ_Ｓの小さい外枠接合部では電極３１よ
りスペーサ２６の特性が出やすく収縮の割合が小さめ
で、一点鎖線ＯにそってＵ２までしか収縮しない。その
結果、各電極３１の外枠接合部と中央部ではδだけ寸法
のずれが生じる。このため、各電極３１のピッチが中央
部では外枠付近に比べて２００mmスパンで、２０μｍ程
度短くなってしまう。

このようにして出来上がった平面表示装置の電極ブロッ
クでは、電極の外枠付近と中央部付近では水平方向のス
リットのピッチムラが生じることになる。その結果、電
子ビームのスクリーン９上での水平方向のランディング
精度が悪くなり、色ムラが発生するという画像表示装置
として大きな欠点を有していた。

発明の目的 本発明は上記欠点に鑑み、画面をＸ−Ｙ平面とした場合
の、焼成固定部における各電極とスペーサそれぞれのＹ
−Ｚ平面内における断面積の比を画面であるＸ−Ｙ平面
のどの部分においても同一である様にすることにより、
電極ブロックにおける水平方向のピッチムラをなくし、
信頼性の高い画像表示装置の製造方法を提供するもので
ある。

発明の構成 本発明は、背面電極、電子ビーム源としての線陰極、垂
直収束電極、垂直偏向電極、電子ビーム流制御電極、水
平偏向電極、電子ビーム加速電極、スクリーン板および
前記各電極間に挿入され、各電極と焼成固定されるスペ
ーサを備え、これらを扁平なガラスバルブの真空内部に
収納した平面型時装置の製造方法において、前記スクリ
ーン板をＸ−Ｙ平面とした場合に、前記焼成固定される
部分のうちのＸ−Ｙ平面における外周部以外の部分につ
いて、Ｙ−Ｚ平面内におけるスペーサの断面積を同平面
内における各電極の断面積より小さく構成するととも
に、前記焼成固定される部分のうちのＸ−Ｙ平面におけ
る外周部について、Ｙ−Ｚ平面におけるスペーサと電極
との断面積比が前記外周部のＹ−Ｚ平面におけるスペー
サと電極との断面積比と等しくなるように、前記外周部
にスリットを設けることを特徴とするもので、この方法
により、前記スクリーン板をＸ−Ｙ平面とした場合の焼
成固定部における電極とスペーサそれぞれのＹ−Ｚ平面
における断面積の比が前記スクリーン板であるＸ−Ｙ平
面のどの部分においても同一となるようにしたため、電
極ブロックの水平方向におけるピッチムラをなくすこと
ができた。

実施例の説明 以下、本発明の一実施例における画像表示装置の製造方
法について、図面を参照しながら説明する。なお、従来
例と同一のものについて、同一符号を付すことにする。

第７図は本発明の一実施例における平面型表示装置の製
造方法によりなされた焼成固定部のうちの外枠接合部の
断面図を示したものである。

図に示すように、焼成固定部のうちの外枠接合部のスペ
ーサ２６の水平方向の断面積と電極３１の水平方向の断
面積の比を、中央接合部におけるその比と同一にするた
め、例えば、外枠接合部のスペーサ２６にスリット３９
を入れ、水平方向のスペーサ２６の断面積を小さくした
ものである。

従来、外枠として強度の維持を目的とし、スペーサ２６
と電極３１の水平方向の断面積をほぼ同一にしていた
が、スペーサ２６の水平方向の断面積を多少小さくして
も問題ないことがわかったからである。なお、３０はガ
ラス製接着剤である。

この構成により、焼成接合して収縮する際、焼成固定部
のうちの外枠接合部と中央接合部とが、ほぼ同一の熱膨
張係数で収縮するため、ピッチムラδを最小に抑えるこ
とができる。

具体的には、外枠接合部と中央接合部とのピッチムラが
５μｍ以下となり、その結果、電子ビームのスクリーン
上での水平方向のランディング精度も高まり、色ムラも
ほとんど発生しなくなる。

発明の効果 以上の様に本発明では、スクリーン板をＸ−Ｙ平面とし
た場合の焼成固定部における電極とスペーサそれぞれを
Ｙ−Ｚ平面における断面積の比がスクリーン板であるＸ
−Ｙ平面のどの部分においても同一となるよう、例え
ば、スペーサ外枠部にスリットを入れたため、電極ブロ
ックの水平方向のピッチムラを５μｍ以下とすることが
でき、電子ビームの蛍光体へのランディング精度向上が
はかれ、平面型表示装置の画質向上に多大な貢献ができ
るようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の画像表示装置に用いられる画像表示素子
の基本構成を示す分解斜視図、第２図はスクリーンの説
明図、第３図は電極−スペーサの焼成固定方法を示す断
面図、第４図は電極−スペーサの焼成固定方法を示す部
分平面拡大図、第５図(a)は外枠接合部を示す断面図、
第５図(b)は中央部接合部における断面図、第６図は焼
成固定時の各電極およびスペーサの熱膨脹を示す図、第
７図は本発明の一実施例における平面型表示装置の製造
方法によりなされた焼成固定部のうちの外枠接合部を示
す断面図である。 ２９……スペーサの枠、３０……ガラス製接着剤、３１
……各電極、３２……電極の桟、３３……電子ビームの
通過するスリット、２６……スペーサ、３９……スリッ
ト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】背面電極、電子ビーム源としての線陰極、
   垂直収束電極、垂直偏向電極、電子ビーム流制御電極、
   水平偏向電極、電子ビーム加速電極、スクリーン板およ
   び前記各電極間に挿入され、各電極と焼成固定されるス
   ペーサを備え、これらを扁平なガラスバルブの真空内部
   に収納した平面型表示装置の製造方法において、 前記スクリーン板をＸ−Ｙ平面とした場合に、前記焼成
   固定される部分のうちのＸ−Ｙ平面における外周部以外
   の部分について、Ｙ−Ｚ平面内におけるスペーサの断面
   積を同平面内における各電極の断面積より小さく構成す
   るとともに、 前記焼成固定される部分のうちのＸ−Ｙ平面における外
   周部について、Ｙ−Ｚ平面におけるスペーサと電極との
   断面積比が前記外周部のＹ−Ｚ平面におけるスペーサと
   電極との断面積比と等しくなるように、前記外周部にス
   リットを設けることを特徴とする平面型表示装置の製造
   方法。