JPS588544B2 - カラ−表示管の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、少くとも２本の電子ビームを発生する電極装
置と、別々の色に発光する多数の領域で被覆された表示
スクリーンと、さらにこの表示スクリーンの手前の短距
離に配置されかつ各電子ビームを１つの色の発光領域と
結付ける多数の開口を有するカラー選択装置とを排気し
た外被中に具え、前記カラー選択装置が第１および第２
レンズ電極構体を具え、第１レンズ電極構体に属するレ
ンズ電極が絶縁部材によって第２レンズ電極構体に属す
るレンズ電極に接続されるカラー表示管の製造方法に関
するものである。

カラー表示管において、カラー選択装置は、表示スクリ
ーンの手前の短距離に配置されかつ通常シャドウマスク
の名で参照される有孔板の形において通常用いられる。

そのようなシャドウマスクの欠点は、電子ビームの大部
分、例えば８０〜８５％がさえぎられ、表示される画像
の最大に達しうる明るさに制限を負わせるということで
ある。

カラー選択装置における開口を拡大し電子ビームを後段
集束することによって表示される画像の明るさを増大さ
せることは既知である。

電子ビームを後段集束（ポストフオーカシングさせる管
は、米国特許第３３９８３０９号明細書に開示されてい
る。

この管においては、カラー選択装置の各々の開口におい
て単一電位型のレンズが形成される。

そのようなレンズに対してレンズを形成する電極間にむ
しろ大きな電位差が必要である。

本発明の目的は、カラー選択装置が簡単な構造を有する
後段集束型のカラー表示管の製造方法を提供することで
ある。

本発明の他の目的は、前記の２つのレンズ電極装置間に
電位差が印加される時、カラー選択装置の各々の開口に
おいて四極レンズが形成されるようにカラー選択装置が
ただ２つのレンズ電極装置のみを具えるようなカラー表
示管を提供することである。

本発明によれば、この種のカラー表示管の製造方法は、
間に複数個の第１開口を画成する複数個の細長い金属導
体の形において電気絶縁シートの一方の面上に前記の第
１レンズ電極構体を形成附着させる工程と、前記の複数
個の＄１開口の一部分が複数個の第２開口の一部分と整
合するように間に複数個の第２開口を画成する複数個の
細長い金属導体の形において前記電気絶縁シートの他方
の面上に前記の第２レンズ電極構体を形成附着させる工
程と、電子を通過させる孔を前記電気絶縁シートに形成
するため前記の複数個の第１及び第２開口の前記の整合
した部分によって画成された領域において前記電気絶縁
シートを腐食し抜いて前記のカラー選択装置を形成させ
、前記の第１及び第２レンズ電極構体の前記金属導体が
、前記の電子を通過させる孔において電子を集束するフ
イルドを生じさせるための電子レンズを画成する工程と
、さらに、前記カラー選択装置を前記カラー表示管の外
被に取付ける工程とから成ることを特徴とする。

又、本発明は、前記の第１レンズ電極構体の形成が、列
に従い配列される開口を設けた金属被覆をもたらし、さ
らに前記の第２レンズ電極構体の形成が、互いに電気的
に接続される金属グリッド細条をもたらし、該細条が開
口の前記の列の間に配置されかつ絶縁箔が少《とも前記
開口の区域において腐食し抜かれて電子が通過するため
の孔を形成することを特徴とする。

さらに又、本発明は、前記の第１レンズ電極構体の形成
が、互いに電気的に接続される第１金属グリッド細条を
もたらし、かつ第２レンズ電極構体の形成が、互いに電
気的に接続される第２金属グリッド細条をもたらし、該
第２グリッドが第１グリッドと交差し、さらに次いで同
じグリッドに属する細条間の絶縁箔を腐食し抜いて電子
を通過させるための孔を形成することを特徴とする。

カラー選択装置の製造用出発材料は、好ましくは、両面
を金属層で被覆した電気絶縁性箔であり、一方の金属層
を部分的に腐食し除いて第１レンズ電極装置を形成し、
他方の金属層を部分的に腐食し除いて第２レンズ電極装
置を形成する。

これらの金属層を部分的に腐食し除くには既知の写真法
を用いることができる。

本発明方法の他の好適の実施列によれば、電気絶縁性箔
の関連する側面に金属を堆積することによって直接２つ
のレンズ電極装置を得る。

金属を堆積するため蒸気堆積またはスパッタリングのよ
うな既知の方法を用いることができるのに対し、レンズ
電極装置の所望のパターンを得るためこの場合にもまた
写真法を用いることができる。

列に従って配列した開口を設けた金属被覆に生ずるレン
ズ電極装置を絶縁性箔の一方の面上に形成し、前記開口
の列の間に配置される相反に連結した細条の金属グリッ
ドに生ずるレンズ電極装置を絶縁箔の他方の面上に形成
し、さらに少くとも前記開口の区域においてこの箔を腐
食し抜くことによって、カラー選択装置の特に好適の実
施列が得られる。

この実施例により得られるカラー選択装置において、そ
の電界が通過する電子ビームに直角または略々直角であ
る四極レンズは、第１および第２レンズ電極装置間に電
位差が印加される時、カラー選択装置の各開口において
形成される。

本発明により構成されたカラー選択装置の利点は、米国
特許明細書によるものと比較して、四極レンズが単一電
位レンズよりも比較的強いため低い電位差において作動
できるということである。

四極レンズが一方向に集束しこれに直角の方向に発散す
るということは、表示スクリーン上の発光領域が、その
長手方向に四極レンズの発散方向に平行である略々平行
の細条の形状を有する場合原理的に何等欠点ではない。

互いに電気的に接続される細条の第１金属グリッドに生
ずるレンズ電極装置を絶縁箔の一方の面上に形成し、第
２グリッドが第１グリッドと交差する 互いに電気的に
接続される細条の第２金属グリッドに生ずるレンズ電極
装置を絶縁箔の他方の面上に形成し、次いでこの同じグ
リッドに属する細条間の箔を腐食し抜くことによって、
カラー選択装置の他の実施例が得られる。

かくして得られるカラー選択装置において、四極レンズ
は、第１および第２グリッド間に電位差が印加される時
、各開口においてまた形成される。

この後者の方法によって得られるカラー選択装置におい
て、絶縁箔はカラー選択装置の剛性に全くまたは殆んど
貢献しない。

絶縁箔の一部が細条の交差点上にだけ残っている場合に
特に、カラー選択装置の機械的剛性は、グリッドを形成
している細条の剛性によって完全に決定される。

その場合に、特別の金属層をグリッド上に設けることに
よって少くとも１つのグリッドを補強することが推薦で
きる。

これは、電気鍍金によりまたは化学的にすることができ
る。

本発明による好適の絶縁箔はガラス箔であり、特に合成
箔である。

好ましくはポリイミド箔が用いられ、ｌ−２−４−５ベ
ンゼン一四カルボン酸二無水物と４−４′ジアミノジフ
エニルエーテルとのポリイミドが特に本発明の目的を満
足させるものである。

以下本発明を図面についてさらに詳細に説明する。

第１図に示す管は、ガラス外被１，３本の電子ビーム３
，４および５を発生する装置２、表示スクリーン６、カ
ラー選択装置７および偏向コイル８を具える。

電子ビーム３，４および５は、１つの平面すなわち第１
図の図面の面にて発生し、赤、緑および青を発光しかつ
その長手方向が第１図の図面の面に直角である多数の螢
光体細条を具えた表示スクリーン６一面にわたって偏向
させる。

管の正常な作動中は螢光体細条は垂直であり、第１図は
それ故管の水平断面図である。

カラー選択装置７は、第１図にただ模式的に示されてい
るだけの多数の開口を具える。

３本の電子ビーム３，４および５は、互いに小さな角度
をなして開口９を通過し各々は一色の螢光体細条にのみ
入射する。

カラー選択装置７の開口９は、かくして表示スクリーン
６の螢光体細条に関し非常に正確に位置を定める。

第２図は四極レンズの後段集束効果の原理を示す。

カラー選択装置７の一部および１個の開口９を示す。

開口９の縁部に沿った電位変化は、四極レンズが形成さ
れるような方法で＋，−，＋，−によって表示される。

開口９を通過する電子ビームは、水平に引かれた面にて
集束し垂直に引かれた面にて発散するため、表示スクリ
ーンが正確に水平の焦点にある場合には、電子スポット
１０が形成される。

以下に説明されるように、僅かに広い電子スポットが得
られるようにこの表示スクリーン６に正確に集束しない
ことが推薦できる。

それは、電子ビームが小さな角度で開口９を通過する場
合の集束（合焦）に対しほんの小さな影響しか与えない
。

３本の電子ビーム３，４および５のカラー選択は、既知
のシャドウマスク管の方法に全く類似した方法で起る。

強力な集束（合焦）の結果、しかしながら、開口９は既
知のシャドウマスク管におけるよりも遥かに大きくする
ことができるためさらにより多数の電子が表示スクリー
ン６に入射しさらに明るい画像が得られる。

スポット１０の長手方向に平行である螢光体細条が用い
られる場合垂直方向における発散は必ずしも欠点ではな
い。

カラー選択装置７の第１の実施態様は、第３ａ乃至第３
ｄ図について詳細に説明される。

厚さ１２５μのポリイミド箔２０がその両面をそれぞれ
金属層２１および２２で被覆される。

この箔２０は、１−２−４−５ベンゼン四カルボン酸二
無水物と４−４′ジアミノジフエニルエーテルとのポリ
イミドから成る。

そのような箔は市場でカプトン（Ｋａｐｔｏｎ）として
手に入る。

この箔の表面に、蒸気堆積またはスパッタリングによっ
て金属層を設け、この金属層を、例えば、銅、ニッケル
、コバルト、アルミニウム、鉄、金またはこれらの金属
の二種のものから成る二重層から構成することができる
。

前記二重層の少くとも一層を、好ましくは、この管にて
発生する電子ビームを地磁界から遮蔽するため、強磁性
材料から構成する。

また二重層を、例えば、銅の第一層とその上にニッケル
の第二層を設けることによって可能にする。

このニッケル層は、電気鍍金によりまたは無電ニッケル
鍍金として既知の方法により設けることができる。

厚さ約３０μｍの金属層２１および２２が得られた後、
第３ａ図に示す積層板が得られる。

次いで前記積層板の両面にフォトレジスト材料層を設け
、これらの層は各々写真の感光（露光）および現象によ
って平行な軸棒のパターンに変化される。

現像後、感光した金属層２１および２２の．部分を適当
なエッチング（腐食）液によって取除く。

残っているフォトレジスト材料を除去した後、第３ｂ図
に示すとおり、両面において金属細条２３および２４で
それぞれ被覆される箔２０が得られる。

前記の箔において細条２３が第１レンズ電極装置を形成
し、細条２４が第２レンズ電極装置を形成する。

同じ装置に属している導体の相互接続は、導体（図示せ
ず）の端末において接点細条を残すことによって得られ
る。

第３ｃ図に示すこの方法の次の段階において、導体２３
０間に存在する箔２００部分は、導体を攻撃することな
しに腐食されてしまう。

この目的に適する腐食剤は、ヒドラジン水和物（ヒドラ
ジンハイドレート）または希釈した濃厚アルカリ溶液、
好ましくはＫＯＨから成り、これが導体２３で被覆され
た箔２０の側面に対して吹付けられる。

箔の前記の部分を除去した後、矩形の開口９のマトリッ
クス（行列）がまた得られ、これによって原理的にはカ
ラー選択装置が完成する。

第３ｃ図において箔２０上に残っている軸棒２７の側面
は真直に示されているけれども、実際には不充分な腐食
が幾分起っている。

これは、この結果軸棒２７がレンズ電極によって電子ビ
ームに対してよ《保護されるため何等欠点ではない。

電子ビームによる絶縁材料の充電の可能性は、導体２４
間に位置する軸棒２７の部分を除去することによってさ
らに減少することができる。

第３ｄ図に示すとおり、原の箔からブロック２６のみが
残り、このブロック２６は導体２３が導体２４を横切る
区域に位置する。

上述の方法の多数の変化が可能である。

箔に金属層２１および２２を先ず第１に設け、該金属層
から導体を腐食する代りに、所望のパターンにより箔上
に直接導体を設けることも可能である。

その目的のため、軸棒のパターンが写真術によって与え
られるフォトレジスト材料層で箔の両面を被覆する。

前記パターンを横切って次いで金属層が設けられ、この
層はフォトレジスト材料で被覆されていない箔の部分に
は接着しない。

この箔の残っているフォトレジスト材料を最後に除去し
、箔に直接接着する金属のみが所望のパターンにより箔
上に残る。

箔上に蒸気堆積した金属層から導体を先ず腐食し次いで
所望の厚みを、例えば、電解的に導体に与えることがさ
らに可能である。

蒸気堆積またはスパッタリングの代りに、箔２０の両面
を金属箔で被覆することによって第３ａ図に示す積層板
を得ることはさらに可能である。

この目的のため、１−２−４−５ベンゼン四カルボン酸
二無水物および４−４′ジアミノジフエニルエーテルの
ポリアミドから成る接着剤でこの金属箔の片面を濡らす
。

次いでポリイミド箔２０に対してこれらの２枚の金属箔
を両方から重ね合わせて加圧して得られた組立てを非酸
化雰囲気の炉の中で３５０℃の温度まで約３０分間加熱
する。

ポリアミドが変化してポリイミドになる一方、水を排出
し金属箔が堅く箔２０に接着する。

あとはこの方法を第３ｂ，３ｃおよび３ｄ図に関して示
されるとおり継続することができる。

本発明をポリイミドの絶縁性の箔に関して説明したけれ
ども、その代りに他の絶縁材料、例えばガラスの箔を用
いることもできる。

しかしながら、合成箔の利点は、それが脆くなくて取扱
いが容易にできることである。

第４図は開口９の周りにある第３ｄ図に示すカラー選択
装置の一部を拡大して示す。

細条２３および２４は０．２４ｍｍの幅を有し各開口９
は０．５６×０．５６ｍｎの正方形を形成するためカラ
ー選択装置の透過は５０％である。

その第４図が螢光体細条Ｇに向けられたビームのみを示
す。

電子ビームを後段集束するためには、カラー選択装置を
次の電圧で作動することができる。

２５ＫＶの表示スクリーン６の電位、および２５．４５
ＫＶの水平導体２３および２４．５５ＫＶの垂直導体２
４の電位において、四極レンズの焦点距離は、垂直の入
射角をもった表示スクリーンの中央において１８０ｍで
あり、また電子ビームが表示スクリーンの法線（垂直線
）に約３７°の角度で入射する屈曲した表示スクリーン
の縁において１２．７ｍである。

表示スクリーン６へのカラー選択装置７の距離は、中央
において５０ｍｍであり、また縁において１０ｍである
ため、四極レンズの焦点は表示スクリーンをほんの僅か
に越えた至るところの位置にある。

この結果、いわゆる焦点リングが表示スクリーン上に見
えるようになるのが防止される。

表示スクリーンの中央における電子スポットはそのとき
０．１０ｍｍの幅があり、また隅においては０．０９ｍ
ｍの幅がある。

螢光体細条Ｒ，ＧおよびＢの適当な幅はそのとき０．１
３ｍｍである。

表示スクリーンの表面の残りの部分を最後に吸光材料で
被覆することができる。

第５図に示すカラー選択装置７においては、１個のレン
ズ電極装置は、ポリイミド箔３０の上に形成されかつ０
．５４×０．５４ｍｍの矩形の開口９を設けたアルミニ
ウムラスターから成る。

第２のレンズ電極装置は図面において水平に示され０．
２６能の幅を有するニッケル細条３２グリッドから成る
。

このカラー選択装置の透過はかくして再び約５０％であ
る。

カラー選択装置のこの実施例様の後段集束効果は、この
管の作動中にラスター３１が約２３ＫＶの電位を有しか
つ細条３２が約２５ＫＶの表示スクリーン６の電位にお
いて約２５ＫＶの電位を帯有するならば第４図に関して
述べた効果に類似する。

第４図のカラー選択装置に関して第５図に示すカラー選
択装置の利点は、その箔３０がカラー選択装置の機械的
剛性に主として貢献するということである。

細条３２またはラスター３１上の格別の補強層は、その
とき厳密には必要でなくなる。

以上要するに本発明においては、後段集束型のカラー表
示管の製造方法におけるカラー選択装置の製造用出発材
料が、電気絶縁性箔であり、該箔の一方の面上に第１レ
ンズ電極装置を形成し、他方の面上に第２レンズ電極装
置を形成する。

この箔を部分的に腐食し抜く（貫通させる）ことによっ
て、カラー選択装置における開口を得る。

本発明の実施に当っては以下の諸項を実施上の条件とす
ることができる。

（１）第１レンズ電極装置が、箔の一方の面上に存在し
かつ列に従い配列される開口を設けたラスターの形にお
ける金属被覆から成り、細条が互いに電気的に接続され
かつ開口の列の間に配置される第２レンズ電極装置が、
箔の他方の面上に存在する細条の形における金属被覆か
ら成ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のカ
ラー表示管。

（２）箔がガラス箔であることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載のカラー表示管。

（３）箔が合成箔であることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載のカラー表示管。

（４）箔がポリイミド箔であることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載のカラー表示管。

（５）カラー選択装置の製造用出発材料が、一方の金属
層を部分的に腐食し除いて第１レンズ電極装置を形成し
他方の金属層を部分的に腐食し除いて第２レンズ電極装
置を形成する両面に金属層を被覆する絶縁箔であること
を特徴とする特許請求の範囲第２項記載の方法。

（６）少くとも１つのレンズ電極装置が、金属を堆積す
ることによって箔上に直接設けられることを特徴とする
特許請求の範囲第２項記載の方法。

（７）少くとも１つのレンズ電極装置が、その上に特別
の金属層を設けることによって機械的に補強されること
を特徴とする特許請求の範囲第２項記載の方法。

（８）列に従って配列した開口を設けた金属被覆に生ず
るレンズ電極装置を絶縁箔の一方の面上に形成し、前記
開口の列の間に配置される互いに連結した細条の金属グ
リッドに生ずるレンズ電極装置を絶縁箔の他方の面上に
形成し、さらに少くとも前記開口の区域においてこの箔
を腐食し抜くことを特徴とする特許請求の範囲第２項記
載の方法。

（９）互いに電気的に接続される細条の第１金属グリッ
ドに生ずるレンズ電極装置を絶縁箔の一方の面上に形成
し、第２グリッドが第１グリッドと交差する、互いに電
気的に接続される細条の第２金属グリッドに生ずるレン
ズ電極装置を絶縁箔の他方の面上に形成し、次いでこの
同じグリッドに属する細条間の箔を腐食し抜くことを特
徴とする特許請求の範囲第２項記載の方法。

（１０）絶縁箔がガラス箔であることを特徴とする特許
請求の範囲第２項記載の方法。

（１１）絶縁箔が合成箔であることを特徴とする特許請
求の範囲第２項記載の方法。

（１２絶縁箔がポリイミド箔であることを特徴とする特
許請求の範囲第２項記載の方法。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるカラー表示管の水平断面図、第２
図は四極レンズの後段集束効果の原理を示し、第３ａ，
３ｂ，３ｃおよび３ｄ図は本発明による方法の実施態様
を示し、第４図は第３ｄ図に示すカラー選択装置の詳細
を示し、第５図はカラー選択装置の他の実施態様の詳細
を示す。 １・・・ガラス外被、２・・・３本の電子ビームを発生
する装置、３，４．５・・・３本の電子ビーム、６・・
・表示スクリーン、７・・・カラー選択装置、８・・・
偏向コイル、９・・・開口、１０・・・電子スポット、
２０．３０・・・ポリイミド箔、２１．２２・・・金属
層、２３，２４・・・金属細条、２６・・・ブロック、
２７・・・軸棒、３１・・・ラスター、３２・・・ニッ
ケル細条。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少くとも２本の電子ビームを発生する電極装置と、
   別々の色に発光する多数の領域で被覆された表示スクリ
   ーンと、さらにこの表示スクリーンの手前の短距離に配
   置されかつ各電子ビームを１つの色の発光領域と結付け
   る多数の開口を有するカラー選択装置とを排気した外被
   中に具え、前記カラー選択装置が第１および第２レンズ
   電極構体を具え、第１レンズ電極構体に属するレンズ電
   極が絶縁部材によって第２レンズ電極構体に属するレン
   ズ電極に接続されるカラー表示管の製造方法において、 間に複数個の第１開口を画成する複数個の細長い金属導
   体の形において電気絶縁シートの一万の面上に前記の第
   １レンズ電極構体を形成附着させる工程と、 前記の複数個の第１開口の一部分が複数個の第２開口の
   一部分と整合するように間に複数個の第２開口を画成す
   る複数個の細長い金属導体の形において前記電気絶縁シ
   ートの他方の面上に前記の第２レンズ電極構体な形成附
   着させる工程と、電子を通過させる孔を前記電気絶縁シ
   ートに形成するため前記の複数個の第１及び第２開口の
   前記の整合した部分によって画成された領域において前
   記電気絶縁シートを腐食し抜いて前記のカラー選択装置
   を形成させ、前記の第１及び第２レンズ電極構体の前記
   金属導体が、前記の電子を通過させる孔において電子を
   集束するフィールドを生じさせるための電子レンズを画
   成する工程と、さらに、 前記カラー選択装置を前記カラー表示管の外被に取付け
   る工程と、から成ることを特徴とするカラー表示管の製
   造方法。 ２ 前記の第１レンズ電極構体の形成が、列に従い配列
   される開口を設けた金属被覆をもたらし、さらに前記の
   第２レンズ電極構体の形成が、互いに電気的に接続され
   る金属グリッド細条をもたらし、該細条が開口の前記の
   列の間に配置されかつ絶縁箔が少くとも前記開口の区域
   において腐食し抜かれて電子が通過するための孔を形成
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のカラ
   ー表示管の製造方法。 ３ 前記の第１レンズ電極構体の形成が、互いに電気的
   に接続される第１金属グリッド細条をもたらし、かつ第
   ２レンズ電極構体の形成が、互いに電気的に接続される
   第２金属グリッド細条をもたらし、該第２グリッドが第
   １グリッドと交差し、さらに次いで同じグリッドに属す
   る細条間の絶縁箔を腐食し抜いて電子を通過させるため
   の孔を形成することを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載のカラー表示管の製造方法。