JPH0697598B2 - 陰極線管 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電気動作要素を内蔵した容器を有し、これ等
の電気動作要素は、少なくとも、容器内に電子ビームを
発生する装置、容器壁を貫通して延在する電気的な貫通
部、および容器内を延在して前記の貫通部と電気動作要
素の端子とを接続する導体装置とより成る陰極線管に関
するものである。

このような陰極線管は、米国特許第4,268,712号に対応
する米国特許明細書第1598888号に記載されている。こ
の管では、容器は軟鋼より成り、この容器に平らな強化
ガラスのフェースプレートがシールされている。容器
は、電子ビームを発生する電子銃以外に、チャネルプレ
ート電子増倍器と、特に記載はされてないが、電子ビー
ムを、フェースプレートに支持されたスクリーンを横切
ってラスタ状に偏向させる電子ビーム偏向装置も内蔵す
る。管の内部のこれ等の電気動作要素と外部との間の電
気接続は、軟鋼容器の壁に真空気密にシールされた回路
コネクタを有する多ピン貫通部によって行われる。内部
の電子動作要素を多ピンの貫通部と接続するために、導
体を構成する被覆金属ワイヤが用いられている。これ等
のワイヤの一端は貫通部の各ピンと接続され、他端は前
記の要素と関係した端子に接続される。

この形式の相互接続は全く満足できるものではない。前
述の管の例では、多数の電気動作要素が容器内にあるの
で、これ等の要素を貫通部と接続するにはこれに応じて
多数のワイヤが必要であり、これ等のワイヤを管の動作
を妨げないように位置させるのは困難であることがわか
るであろう。利用できる内部スペースが最低限迄小さく
された小型管の場合には、ワイヤを容器内部の構造物の
まわりに配するという問題は一層大きくなり、管の組立
作業を時間のかかるものにする。

別の考えは、前述の形式の管において、内部の要素をサ
ブユニットとして組立て、次いで、フェースプレートを
シールする前にこれを金属容器内に挿入することであ
る。このやり方は、内部の要素を貫通部と接続するのに
通常の配線技法を用いたのでは現実困難なものになる、
というのは、貫通部の接続部は容器内部にあり、配線接
続をするためのアクセスがサブユニットの存在によって
阻止されるからである。

陰極線管に関する別の考慮は、ガス発生である。多数の
個々のワイヤがこれについて生じる問題を著しく増し、
ワイヤおよび被覆材料の選択が限られる。

本発明の目的は、前述した問題を少なくとも可成りの程
度迄克服する改良された形の導体装置を有する陰極線管
を得ることにある。

本発明によれば、電気動作要素を内蔵した容器を有し、
これ等の電気動作要素は、少なくとも、容器内に電子ビ
ームを発生する装置、容器壁を貫通して延在する電気的
な貫通部、および容器内を延在して前記の貫通部と電気
動作要素の端子とを接続する導体装置とより成る陰極線
管において、導体装置は、複数の導電トラックがその上
にデポジットされた少なくとも１つのポリイミドのフィ
ルムより成る可撓性回路であることを特徴とする。

このような陰極線管によれば、導体装置は、可撓性で薄
く、したがって一平面内で極めて僅かなスペースしか占
めないので、容器内の内部構造物のまわりを容易に通す
ことができる。更に、導電トラックは別々ではなくフィ
ルム上に支持されているので、管の組立が極めて簡単に
なる。このような導体装置の使用によって、導体装置
を、サブユニットを容器に挿入する前にこの容器の貫通
部の何等の妨げなく接続ができるように充分に長くでき
るので、前述のようなサブユニットを有する便利な組立
方法を容易に採用することができる。次いでサブユニッ
トを挿入すると、導体装置は簡単に折り畳まれるので、
比較的長い導体装置でも占められるスペースは依然とし
て最小限である。更にガス発生問題もポリイミドフィル
ムでは経験されなかった。

導電トラックは、例えば蒸着、スパッタリングまたは厚
膜技法によってポリイミドフィルム上に直接デポジット
するのが好ましい。直接にデポジットし、接着剤を使用
しないことにより、作業中に加えられる力に対し導電ト
ラックがフィルムより剥離することなしに耐えるに充分
な強い結合が導電トラックとフィルム間に存することが
わかった。直接のデポジションはまた次のような重要な
利点を有する、すなわち、導電トラックをフィルム上に
固定するための接着剤を使用しないと、導体装置更に詳
しく云えば化学的に不活性なポリイミドフィルムは真空
管の必要条件に適合し、他の殆どのプラスチック材料と
ちがって、フェースプレートのシーリング作業およびこ
れに続く真空ポンプでの管の処理の間300℃の範囲の温
度で加熱されても実質的に何等のガス発生問題を示さな
い。

容器内の電気動作要素の相対位置に応じて、導体装置の
貫通部と反対側の導電トラックは、貫通部と、電気動作
要素が接続された１つの共通な端子ブロックか或いは２
つまたはそれ以上の端子装置との間を接続することがで
き、この場合には導体装置は、各ブランチが夫々の端子
装置と関連されて、その長さに沿ってブランチされる。

ポリイミドフィルムの導電トラック支持面は、導電トラ
ックを覆うのに役立つ別のポリイミドフィルムによって
被覆することができる。

特に、比較的数多くの内部電気動作要素、例えば電子
銃、フレームおよびライン走査用の個々にアドレス可能
な偏向電極、そしてまた恐らくは電子増倍器を有する種
類の陰極線管では、可撓性回路は夫々複数の導電トラッ
クを支持する複数のポリイミドのフィルムより形成する
ことができ、この複数のフィルムは積み重ねられて積層
構造を形成し、この場合１つのフィルム上の導電トラッ
クは隣接のフィルムによって被覆される。このように、
導電装置に可撓性と薄さを保ちながら数多くの導電トラ
ックを設けることができる。各フィルムは、貫通部と反
対の端で、各端子装置かまたは１つの共通な端子ブロッ
クに接続することができる。

好ましい実施態様では、多数のフィルムは金属固定素子
例えばはと目によって固定される。このような固定素子
は、導体装置の貫通部に隣接した端に設けることがで
き、この場合固定素子は貫通して１つまたはそれ以上の
導電トラックと電気的に接続され、貫通部の各ピンと接
続される端子として役立つ。このことは、導電トラック
と貫通部との接続を余計な端子装置を全く必要とせずに
簡単且つ都合良く行うことができるという利点を有す
る。

導体装置を貫通部と接続するのに別の形の接続、例えば
エッジコネクタ（edge connector）、絶縁貫通コネクタ
（insulation piercing connector）、クリンプ‐オン
コネクタ（crinp-on connector）等を用いてもよい。
導体装置は、同様の形の接続を用いて前記と反対の端で
１つまたはそれ以上の端子装置と接続することもでき
る。

以下に本発明の陰極線管を図面を参照して実施例で説明
する。

第１図の陰極線管は通常半球状の軟鋼のコーン10を有
し、このコーンの解放端には平らなガラスのフェースプ
レート11が真空気密にシールされ、前記のコーンと共に
管の容器を形成する。電子銃12がこの容器の中心軸上に
支持され、フェースプレート11上に設けられたけい光ス
クリーン14に向けて低エネルギ電子ビームを発生するよ
うに配設されている。偏向コイル16がこの電子ビームを
スクリーン上にラスタ状に走査するように配設されてい
る。スクリーン14に隣接し且つこのスクリーンと平行
に、例えば英国特許明細書第1,401,969号、1,434,053号
および2,023,332号に記載されたような、電子銃12より
の低電圧、低電流電子ビームを増幅する役をするチャネ
ルプレート電子増倍器17があり、増幅された電子ビーム
は、増幅器の出力とスクリーン電極間に形成された電界
によってけい光スクリーン14に向けて加速される。

コーン10は一体に成形されたスリーブ部分を有し、この
スリーブ部分には、円形の多ピン貫通部20が真空気密封
止されている。管の内部要素との電気接続は、コーン10
の外側から前記の貫通部のピンを経てなされる。長さに
沿って複数の導電トラクがデポジットされた絶縁性のポ
リイミドフィルムより成る可撓性回路を有する導体装置
21は、前記の多ピン貫通部20と、電子銃および偏向コイ
ル16に隣接した領域に位置するインライン端子ブロック
23との間に延在する。この導体装置21は薄く、軽く、ポ
リイミドで形成されており、容器の内部支持構造をまわ
って端子ブロック23迄通すのは容易である。

導体装置21の導電トラックの貫通部20に隣接する端はこ
の貫通部の各ピンと接続される。導電トラックの貫通部
と反対の端は端子ブロック23と接続され、この端子ブロ
ック自体は、電子銃12と偏向コイル16に導かれる比較的
短い導線（図示せず）と接続される。代りに、導体装置
21を、その長さの方向に分け、夫々が、電子銃12と偏向
コイル16とに夫々関係した２つ（またはそれ以上）の端
子ブロックと接続された導電トラックを有する２つ（ま
たはそれ以上）のブランチを形成するようにしてもよ
い。

電子増倍器17およびけい光スクリーン14の電極の接続
は、電子増倍器とスクリーン電極に関係した端子ブロッ
クに接続された導電ブロックを支持するポリイミドフィ
ルムより成る可撓性回路を有する同様な導体装置（図示
せず）を用い、貫通部20を経て行うことができる。代り
に、この接続を導体装置21よりのブランチによって行っ
てもよい。

管の組立てとその容器の排気に続いて、管は、電子銃1
2、偏向コイル16、電子増倍器17およびスクリーン電極
に対する適当な電位および制御電圧を与える適当な電源
と接続されたコネクタを貫通部20のピンに嵌めることに
より動作することができる。

第２図は所謂“偏平管”（flat-tube）”の一実施例を
示す。この管の構造と動作は、公告された英国特許出願
第2,101,396 Aに詳細に記載されている。ここではこの
管の詳細な説明は省略する。簡単に説明すると、この管
は、前面のガラスのフェースプレート30、後壁31、頂壁
32と底壁33および２つの側壁より成り、図には一方の側
壁34だけが見える。フェースプレートは別として、前記
の壁はすべて軟鋼より成る。電子銃35は、後壁31に隣接
してフェースプレート30と平行な低電流、低電圧電子ビ
ームを発生するように配設されている。

前記の電子ビームは、反転レンズ（reversing lens）39
によって反転される前に、静電偏向板36を用いてライン
走査され、電極37と38によってつくられる無電界空間を
通過する。普通は平行な一連のフレーム偏向電極40によ
って、この電極40とチャネルプレート電子増倍器41との
間に可変の電界がつくられ、この増倍器の入力上にフレ
ーム走査が得られる。増倍されたビームは、増倍器の出
力とスクリーン電極間につくられた電界によって、フェ
ースプレート30上に設けられたけい光スクリーン43に向
けて加速される。

電子銃35、偏向板36および電子増倍器41は中央のガラス
仕切り42に隣接して取付けられるが、この取付けは簡単
にするため第２図には示してない。電極37とフレーム偏
向電極40は前記の仕切りの反対面に直接設けられる。

円形の多ピン貫通部45は後壁31に真空気密状に取付けら
れる。複数の導電トラックがその上にデポジットされた
ポリイミドフィルムで構成された可撓性回路より成る導
体装置48の一端は貫通部45に接続され、下向きに容器の
一方の側に隣接して仕切り42の下端をまわって延在し、
他端は、仕切り42に取付けられた端子ブロック49に接続
される。この端子ブロックは、比較的短い導体によっ
て、電子銃35、偏向板36、電子増倍器41およびスクリー
ン電極と接続される。代りにスクリーン電極電位は、使
用高電圧値（10kvまたはそれ以上）との関係でブレーク
ダウンするあらゆる危険を避けるために、別の導体装置
を経て加えてもよい。

同様の可撓性回路（第２図には見えない）が、後壁31に
設けられた別の多ピン貫通部と仕切り42に設けられた端
子ブロックとの間に接続され、この端子ブロックは、電
極37,38、反転レンズ39およびフレーム偏向電極40と接
続されている。けれども、若し所望ならば、１つ以上の
付加的な可撓性回路を用い、夫々が、各多ピン貫通部
と、給電される要素に隣接した任意の都合の良い点に取
付けられた端子ブロックとの間に接続されるようにして
もよい。

多ピン貫通部を適当な電源に接続すると、電位および制
御電圧が貫通部とその関係導体装置および端子ブロック
を経て、管を動作する管の内部要素に供給されるが、そ
の動作は前述の英国特許出願に説明されている。

第３図は以上述べた管に用いられる導体装置の一実施例
の断面図を示す。この導体装置は３つの細長いポリイミ
ドフィルム50,51,52の層より成り、各フィルムは、その
長さに沿って通る複数の導電トラック54を支持する。前
記の層は互に積み重ねられて２つのフィルム50,51上の
導電トラックと積層構造を形成し、この場合これ等の導
電トラックは夫々隣接のフィルム51,52の下面によって
被覆されて保護される。一番上のフィルム52上の導電ト
ラック54は、フィルム52の上面を覆う何もついてないポ
リイミドフィルム55により覆われ、保護される。

導電トラックを支持する各フィルムは、通常の蒸着、ス
パッタリングまたは厚膜技法を用いて、約50〜100μｍ
厚で3cm幅のKapton（商標名）のフィルムを導体トラッ
クを形成する導電性金属フィルムパターンで覆うことに
よってもつくることができる。前記Kaptonというのは、
芳香族四塩基酸と芳香族アミンとの重縮合反応によって
合成されたものである。厚さが（材料に応じて）１〜６
μｍで、幅が１〜2nmで、接続のために端が広くされ、
約２〜3mmの間隔をもつ導電トラックは、写真食刻工程
により、導電性フィルムデポジション段階で形成するこ
とができる。この導電性フィルムはポリイミドフィルム
の表面に直接に施され、ニッケル、金、アルミニウム、
銅または銀有機金属インキのような可撓性厚膜導電イン
キより成るものでよい。

好ましい１つの方法では、管がいつか加熱される時にフ
ィルムの収縮によって生じるすべての問題を回避するよ
うに、ポリイミドフィルムが予め加熱によって収縮さ
れ、次いで適当な形にカットされ、完全に洗浄された。
次いで所望のパターンのトラックが、加熱されても可撓
性を保つ銀有機金属タイプの厚膜導電インキ（商品名ES
L 9090）を用いて厚膜スクリーン印刷によりフィルム上
に直接デポジットされた。このプリントされたパターン
は15分間沈降させられ、次いで125℃で45分間乾燥され
た。続いてボックス炉（box furnace）で350℃で45分間
加熱された。約150mΩ・cmの抵抗率を有する出来上った
導電トラックは、Kaptonフィルムとよく結合し、充分な
可撓性を有し、管の後続の組立作業の間何等目につく程
のガス発生を示さなかった。Johnson MattheyからP110
という商品名で入手できるような、加熱されても可撓性
を保つ銀系厚膜導電性インキを代りに用いても同じ結果
が得られる。

真空蒸着技法を用いる別の方法では、可撓性回路は、予
め収縮されたポリイミドフィルムの汚れを取り、洗い、
乾燥することによって用意された。これに続いて、トラ
ックパターンを形成するマスクを経て無線周波数スパッ
タリングによりアルミニウム層が約３μｍの厚さにデポ
ジットされた。

別の真空蒸着技法を用い、予め収縮され、汚れを落とさ
れ、洗われそして乾燥されたポリイミドフィルムは、電
子ビーム蒸着法を用いて５μｍのアルミニウム層で被覆
された。このアルミニウムは、次いで、所要のトラック
パターンを形成する乾燥フィルムレジストで被覆され、
不必要なアルミニウムはエッチングで除去された。次い
で、ポリイミドフィルム上のアルミニウムトラックを直
接露出するように、この残りのアルミニウム上のレジス
ト材が除去された。この技法の変形では、機械的なマス
クを用いてアルミニウムがフィルム上に蒸着された。

導電トラック54はその支持ポリイミドフィルムの縦方向
に延材し、関係の多ピン貫通部と端子ブロックとの接続
を可能とするようにそれ等の端が互に形成され且つ位置
される。

導体装置の層は、長さに沿って等間隔にその縁部を貫通
するはと目57により互に固定される。このはと目はまた
導体装置の端の固定素子として用い、各はと目が１つま
たはそれ以上の導電トラック54を貫通し、それ等を電気
的に接続するようにしてもよい。この場合、はと目の露
出したヘッドは、多ピン貫通部の関係のピンと端子ブロ
ックとをスポット溶接により接続するための端子として
用いられる。

４つのポリイミドフィルム層でも導体装置は一平面内で
極く僅かなスペースしか占有せず、薄くて可撓性なの
で、容器内の素子のまわりを容易に通すことができ、し
たがって組立を容易にする。ブランチが必要な場合に
は、４つのフィルムを導電装置の長さに沿って都合の良
い点でブランチし、したがって各ブランチが４つのフィ
ルムを有するようにしてもよく、また代りに、導電トラ
ックを有する各フィルムを必要な場所で分け、他のフィ
ルムとは無関係に各端子ブロックに延在するようにして
もよい。

以上第３図で説明した導体装置は導電トラックを支持す
る３つのポリイミドフィルムを有するが、管の電気動作
内部要素との接続に必要な個々のトラックの数および管
の容器内の利用可能なスペースによってフィルムの寸法
に課せられる物理的な制限に応じて、より多くのまたは
より少ないフィルムを用いることができるのは勿論であ
る。例えば、僅かな導電トラックしか必要なくおよび／
または容器内の利用スペースが比較的幅広いフィルム寸
法を収納するのに充分ならば、導電トラック支持フィル
ムは唯１つでよく、このフィルムは、導電トラックを覆
うように別のポリイミドフィルムで被覆される。

以上特定の形の陰極線管について説明したが、管の容器
のすべての貫通部と内部の電気動作要素とを相互接続
し、前述したような導電装置を有する手段は、このよう
な相互接続を要する他の形式の陰極線管にも用いること
ができることは明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図と本発明の陰極線管の一実施例の断面図、 第２図は別の実施例の断面図、 第３図は第１図および第２図の陰極線管に用いられる導
体装置の一実施例の断面図である。 11,30……フェースプレート 12,35……電子銃、20,45……貫通部 21,48……導体装置、23,49……端子ブロック 50,51,52,55……フィルム層 54……導電トラック 57……はと目

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電気動作要素を内蔵した容器を有し、これ
   等の電気動作要素は、少なくとも、容器内に電子ビーム
   を発生する装置、容器壁を貫通して延在する電気的な貫
   通部、および容器内を延在して前記の貫通部と電気動作
   要素の端子とを接続する導体装置とより成る陰極線管に
   おいて、導体装置は、複数の導電トラックがその上にデ
   ポジットされた少なくとも１つのポリイミドのフィルム
   より成る可撓性回路であることを特徴とする陰極線管。
2. 【請求項２】導電トラックはポリイミドフィルム上に直
   接デポジットされた特許請求の範囲第１項記載の陰極線
   管。
3. 【請求項３】導電トラックの貫通部と反対の端は、電気
   動作要素が接続された１つの共通な端子ブロックに接続
   された特許請求の範囲第１項または第２項記載の陰極線
   管。
4. 【請求項４】可撓性回路はその長さに沿ってブランチさ
   れ、この場合各ブランチの導電トラックは、容器内の１
   つまたはそれ以上の電気動作要素が接続された、各ブラ
   ンチと関係する端子に接続れた特許請求の範囲第１項ま
   たは第２項記載の陰極線管。
5. 【請求項５】ポリイミドフィルムの導電トラック支持面
   は、導電トラックを覆うように別のポリイミドフィルム
   で被覆された特許請求の範囲第１項から第４項の何れか
   の１項記載の陰極線管。
6. 【請求項６】可撓性回路は、夫々が複数の導電トラック
   を支持する複数ポリイミドフィルムを有し、この複数の
   フィルムは、積み重ねられて積層構造を形成し、この場
   合１つのフィルム上の導電トラックは隣接のフィルムで
   被覆された特許請求の範囲第１項から第４項の何れかの
   １項記載の陰極線管。
7. 【請求項７】一番上のフィルムの導電トラック支持面
   は、ポリイミドだけのフィルムにより被覆された特許請
   求の範囲第６項記載の陰極線管。
8. 【請求項８】各導電トラック支持フィルムの貫通部と反
   対の端は各端子装置に接続された特許請求の範囲第６項
   または第７項記載の陰極線管。
9. 【請求項９】複数のポリイミドフィルムは固定素子によ
   り一緒に固定された特許請求の範囲第６項から第８項の
   何れかの１項記載の陰極線管。
10. 【請求項１０】固定素子は、積層されたフィルムを貫通
    する金属固定素子より成る特許請求の範囲第９項記載の
    陰極線管。
11. 【請求項１１】金属固定素子は、導体装置の一方または
    両方の端を貫通して１つまたはそれ以上の導電トラック
    と接続し、貫通部の各端子素子および／または電気動作
    要素の端子との接続に役立つ特許請求の範囲第10項記載
    の陰極線管。