JPS5826772B2 - 画像表示装置の制御電極 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は実質的に電子源から放出される電子ビームを電
子ビーム制御電極によって制御し、加速して螢光体面上
に射突させ画像表示を行なう画像表示装置の制御電極に
関する。

従来、マトリックス型平板状の表示装置として、ＥＬ、
プラズマ、液晶型を用いた装置が開発されているが、輝
度、発光効率、カラー表示などの点において未だ十分な
性能が得られず、ＴＶ動作のような画像表示は、未だ実
用の域に達していない。

一方、電子ビームを用いて平板状表示装置を構成する試
みが報告されている。

第１図は従来から知られているこの種の表示装置の一例
の要部構成部を示したものである。

図において、１は平板状電子源であって、例えば熱陰極
、電界放出冷陰極などが使用される。

２は多数の貫通孔６の開けられた格子状電極板で、平板
状電子源１に対して正の電圧を印加して電子ビームを取
り出すものである。

電子ビームの一部は貫通孔６を通過して、第１の電子ビ
ーム制御電極板３の表面に達する。

第１の電子ビーム制御電極板３および第２の電子ビーム
制御電極板４にはそれぞれ多数の貫通孔６ａおよび６ｂ
が縦横に規則正しく設けられており、各列、各行毎に短
冊状電極７゜８が設けられており、互に直交するように
適当な間隔を保って、かつ直交する各交点において両電
極板に設げた貫通孔６ａ、６ｂが一致するように配置さ
れている。

今、第１の電子ビーム制御電極板３の表面に達した電子
ビームは、各電極７に印加する信号電圧に対応してビー
ム電流が変調され貫通孔６ａを通過して第２の電子ビー
ム制御電極板４の表面に達する。

第２の電子ビーム制御電極板４によっても第１の電子ビ
ーム制御電極板３と同様な操作によって電子ビームは変
調され貫通孔６ｂを通過する。

貫通孔６ｂを通過した電子ビームは、高電圧が印加され
た加速電極板５によって加速され、この加速電極板５の
表面に被着した螢光体膜９に衝突して発光せしめる。

発光輝度は各画素の電子ビーム電流に比例するから、両
型子ビーム制御電極板３．４に設けた各電極の各々に印
加する信号電圧に応じた電像を得ることができる。

螢光体膜９を設けた加速電極板９には透明絶縁基板、列
えばガラス基板が使用され、その表面に透明電極を設け
るか、通常のブラウン管に採用されているようなメタル
バック方式が用いられる。

第１図で示されている電極手段の電極板２，３゜４は平
板型画像表示装置内で、互いに絶縁を保つために、ある
一定の間隔をおいて配置されている。

この一定の間隔を保持するために、一般にガラス、セラ
ミックなどの絶縁材料からなるフレームなど（以後、ス
ペーサと呼ぶ）を電極板２，３．４の間に挿入している
。

これら電板手段の構造は種々あるが、電極板が互いに絶
縁を保つための電極手段の構造としては、絶縁物からな
る枠（フレーム）を電極板間に挿入して、空間的に絶縁
を図る構造と、電極板間に、スリット状、或は、多数の
電子ビーム通過孔を有した形状をした薄板ガラスなどを
挿入して、絶縁板にて絶縁化を図る構造に大きく分類で
きる。

空間的に絶縁を図る構造にては、電極板の歪、たわみな
どで隣接電極板に接触したり、或は大型にすると強度的
に保持するのが困難などの理由から、これらの構造より
も電極板間に絶縁板などを挿入する構造を採用する例が
多い。

さらに絶縁板として薄板ガラス等が用いられるが大きい
画面の画像表示装置としての電極手段に薄板ガラスなど
をエツチングして用いる事は強度的に難しく、絶縁板の
代りにフリットガラスを用いる列がある。

１９７７年１２月にＩ Ｅ ＤＭ （Ｉ ｎｔｅｒｎａ
ｔｉｏｎａｌＥｌｅｃｔｏｒｎ Ｄｅｖｉｃｅ Ｍｅｅ
ｔｉｎｇ ）で発表したＴ ｅｘａｓ Ｉ ｎｓｔｒｕ
ｍｅｎｔｓ社の各電極手段の一構成列を第２図に示す。

２Ｌ ２２，２３は電極板であり、２４．２５はフリッ
トガラスを電極板２２に塗布してなるスペーサである。

この電極手段の電極板２２とフリットガラス部２４．２
５の製造方法および構成を第３図Ａ〜Ｃに示す。

金属の薄板２２（数百ミクロン位）の両面に低融点結晶
性フリットガラス２４，２５を数十ミクロンから数百ミ
クロン位の厚さに均一−に塗布する。

これを乾燥し、電気炉等に入れて４５０℃〜５００℃位
に温度を上昇させ、下降させるとフリットガラス２４．
２５は結晶化する。

この状態を第３図Ａに示す。

このフリットガラス２４．２５の上にレジストを塗布し
、乾燥後、ホトマスクをつげて、露光、現象を行う。

その後、ふつ酸溶液にて結晶化され振フリットガラスの
両面２４．２５をエツチングする。

この状態を第３図Ｂに示す。この金属板２２を酸性溶液
にてエツチングすると、第３図Ｃに示すような状態にな
り、これを制御電極として使う。

このようにして製造された制御電極はエツチングされた
電子ビーム通過孔の形状が精度よく作られていない。

例えば、３００μの厚さの薄板ガラスに７００〜８００
μの直径の孔をエツチングにて開けると、５０−１００
μ程度の凹凸が出来、真円にはなりにくい。

これはフリットガラスのエツチングが必ずしも均一にエ
ツチングされないからである。

一般にガラスのエツチングは金属のエツチングと同程度
の精度を得るのは難しい。

第３図Ｂのエツチング状態の拡大図を第４図に示す。

この状態で、次の金属板２２のエツチング工程に入ると
、金属板２２のエツチング状態も、はぼこれと似た形状
になり、精度が下り、電子ビームの通過に際し、電子ビ
ームの集束、通過量、偏向等に多大の歪を受け、フォー
カス特性、輝度特性等が悪くなり、画質を著しく劣化さ
せる。

さらに、前記制御電極は、フリットガラス２４゜２５の
開孔部と電極板２２の開孔部が同じ寸法の直径を有して
いる。

すなわち、フリットガラス２４．２５が電子ビーム通過
孔の縁部にまで形成されている。

したがって、電子ビーム通過孔を通過するとき、絶縁物
であるフリットガラス２４゜２５に帯電された電荷によ
る電界の影響をうけ、電子ビームの集束、通過量、偏向
等に大きな歪をうける。

本発明は、このような欠点を除去し、電子ビームの制御
機能を十分発揮しうる電子ビームを形成する画像表示装
置を提供するものである。

以下本発明の制御電極をその製造方法を示しつつ図面を
参照して詳細に説明する。

まず、金属の薄板（数百ミクロン位）の両面にフォトレ
ジストを塗布し、ホトマスクにて露光、現像後、金属板
をエツチングすれば、極めて精度のよい形状を得る事が
出来る。

従ってこの後金属板の両面にフリットガラスを塗布し、
４５０℃〜５００℃に昇温し、下降させて完成する。

飼えば、第５図Ａに示すように、３００μの厚さの金属
板５２に７００〜８００μの直径の孔５３をエツチング
にて開けるとその形状は数μ〜数十μ以内の凹凸の範囲
内におさまり、真円に近くなる。

次に第５図Ｂに示すように、このエツチングされた金属
板５２に低融点結晶性フリットガラスを、スクリーン印
刷手段、或は多数のノズルを用いる手段数で数十μから
数百μ位の厚さに均一に塗布する。

特にこのスクリーン印刷手段を用いることにより、簡単
に、均一なパターンのフリットガラス塗布が可能となる
。

エツチングによって開けられた孔５３の周囲は１００μ
以上あげて、孔５３の線まではフリットガラス５４を塗
布しないようにする。

このようにしてフリットガラス５４を塗布された金属板
５２を４５０℃〜５００℃位温度上昇させ、数十分以上
保持後、降下させる。

エツチングされた円の周囲の縁までフリットガラス５４
がかかることなく、金属板５２をエツチングしてできた
真円に近い円が維持された状態の電極手段が製作できる
。

ここで金属板５２をエツチングして作る穴５３の形状は
円に限らず、正方形、長方形、楕円等例れの形でもよい
。

以上のように本発明の制御電極は、主面に電子ビーム通
過用の貫通が設けられた金属板と、前記貫通孔の縁部を
残して前記金属板の主面に形成された絶縁膜とよりなる
ものであり、 （１）金属板に貫通孔の縁部がきわめてなめらかであり
、さらに （２）貫通孔の周囲の縁まで絶縁物が形成されていない
ために貫通孔を通過する電子ビームは不必要な歪を受け
ず、゛画質が向上する。

以上のような本発明の画像表示装置の制御電極は電子ビ
ームは通過孔で不必要な歪は受けず、適正な偏向、集束
作用を受け、フォーカス特性、輝度特性等が良好になり
、画質が著しく向上する。

さらに副次的に製作工程数を縮小し安価に出来る効果も
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は画像表示装置の一要部構成図、第２図は従来例
の電極手段の一部構成図、第３図Ａ−Ｃは従来の電極手
段の製造工程分解図、第４図は第３図の一部拡大図、第
５図Ａ、Ｂは本発明の一実施例の制御電極の製造工程分
解図である。 ５２・・・金属板、５３・・・電子ビーム通過孔、５４
・・クリットガラス。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 主面に電子ビーム通過用の貫通孔が設けられた金属
   板と、前記貫通孔の縁部を残して、前記金属板の主面に
   形成された絶縁膜とよりなる画像表示装置の制御電極。