JPS612232A - 電極ユニットの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は映像機器における画像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
性能の面で不充分であり、実用化されるに至っていない
。そして、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シ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割して各区分毎にＲ，Ｇ、
Ｂ等の螢光体を順次発光させるようにし、そのＲ、Ｇ。

Ｂ等の螢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は第１
図にその具体構成を示すように、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６、水平集束電極６、水平偏向電極７、水平集
束電極６′、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
二の４本のみ示している）設けられている。この実施例
では１６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１０〜２０１ｔ　ｍφ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はガラスパルプの後壁の内面に耐着された導電
材料の塗膜によって形成されていてもよい。

まだ、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てもよい。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を有する導電板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１ｏを通して取
り出し、かつ、垂直方向に集束させる。スＩＪ　、、　
）　’１０は途中に適宜の間隔で桟が設けられていても
よく、するいは、水平方向に小さい間隔（はとんど接す
る程度の間隔）で多数個並べて設けられた貫通穴の列で
実質的にスリットとじ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１ｏ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シそれぞれ、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からの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本の線陰極２のそれぞれに対応する１６
対の４色体対が構成され、結局、スクリーン２１上に２
４０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、電子ビーム流制御電極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３２０本の制御電極用導電板１６ａ
〜１５ｎが設けられている（図では１ｏ本のみ示してい
る）。この電子ビーム流制御電極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シ出し、
かつ、その通過量をそれぞれの絵素を表示するだめの映
像信号に従って制御する。従って、電子ビーム流制御電
極５を３２０２０本設ば水平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色の螢光体で表示す
ることとし、各電子ビーム流制御電極５にはそのＲ，Ｇ
、Ｂの各映像信号が順次加えられる。壕だ、３２０本の
電子ビーム流制御電極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は電子ビーム流制御電極６の
スリット１４と相対向する垂直方向に長い複数本（３２
０本）のスリット１６を有する導電板１γ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かい電子ビームにする。

水平偏向電極７は上記スリット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２１上でＲ，Ｇ、Ｂの各螢光体を順次照
射して発光させるようにする。その偏向範囲は、この実
施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
けられた複数本の導電線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２１に衝突させる
ように加速する。スクリーン２１は電子ビームの照射に
よって発光される螢光体２０がガラス容器９の裏面に塗
布され、またメタルバック層（図示せず）が附加されて
構成されている。螢光体２ｏは電子ビーム流制御電極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色の螢光体が１対づつ設けられておシ、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２
１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
数本の電子ビーム流制御電極６δ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つの区画には、第２図に拡大して示すように、水
平方向では１絵素分のＲ，Ｇ、Ｂの螢光体２０があり、
垂直方向では１６ライン分の幅を有している。なお図中
Ａは垂直方向の１区分であり、Ｂは水平方向の１区分で
ある。１つの区画の大きさは、たとえば、水平方向が１
咽、垂直方向が１６ｗｎ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、この実施例では１本の電子ビーム流制
御電極５す々わち１本の電子ビームに対してＲ，Ｇ、Ｈ
の螢光体２ｏが１絵素分の１対のみ設けられているが、
２絵素以上設けられていてももちろんよく、その場合に
は電子ビーム流制御電極５には２つ以上の絵素のだめの
Ｒ，Ｇ、Ｂ映像信号が順次加えられ、それと同期して水
平偏向がなさ第１る。以上が画像表示装置の概略の原理
である。次に上記装置の製造方法について第３図で説明
する。前記の背面電極１から水平偏向電極７までは金属
材からなる結合スペーサ２３によって所定の間隔ならび
に電極面内方向に位置決めされた状態で相互に固定され
た後、ガラス容器内に収納されて画像表示装置は完成さ
れる。ここで電極間の電極面内方向の位置決めは’Ｉ　
、２，３．３’、４，５，６．７の各電極及び電子ビー
ム源保持手段、加速電極保持手段（共に図示せず）に精
度良く穿孔された位置決め穴２４と位置決め穴２４を共
通に貫通する位置決めピン２５によって行なわれる。各
電極を固定する場合、製造工程の関係から、上記電子ビ
ーム流制御電極から水平偏向電極１でをいくつかのユニ
ットに分け、そのユニットを固定した後、ユニット同志
を固定する方法が採用されている。これは電子ビーム流
制御電極ユニット及び水平偏向電極ユニ、／）は電気的
な電極を構成する為、十の電荷をかける部分と−の電荷
をかける部分とに分割しなければならない為である。し
かしながらこれらのパターンはスリット幅が極小である
ことと板厚が極薄である為、分割した状態での焼成固定
は困難であるからである。そして電子ビーム流制御電極
及び水平偏向電極は焼成固定してユニットにした後レー
ザ等の方法により電極パターンを分割しているのが通常
である。従来の電子ビーム流制御電極ユニットは第４図
に示すように素材に４２−６合金を使用した電子ビーム
流制御電極２６及び垂直集束電極２γの間に同じく４２
〜６合金素材を使用した結合スペーサ２３を介在させフ
リットにて焼成固定することによって電子ビーム流制御
電極ユニットは完成される。この電子ビーム流制御電極
２６及び垂直集束電極２７は電圧を印加する為、結合ス
ペーサ２３の表裏に絶縁スリット２８を塗布して５７０
°Ｃ０，５ｈｒで焼成することによって前記電極２６，
２γとの絶縁を施こし厚み方向の端部は電着等の方法に
より結合スペーサ２３全面に絶縁層を設け、電子ビーム
流制御電極２６及び垂直集束電極２７との接着用に接着
フリット２９を塗布して焼成することによってユニット
として完成される。しかしながらこの様な従来の方法で
あると、絶縁フリット及び接着用フリット塗布時の塗布
による厚みムラが生じ、その為厚み精度の不均一となっ
て焼成しても厚みが不均一・となり画像としては色ムラ
となシ、更には接着フリットと金属との接着強度が弱い
事と取扱いの際に生じる接着フリット粉の脱落があり、
この脱落した粉が電極表面に耐着した場合には画像上、
黒点となって現勢れる。更に接着フリット焼成時には４
５０℃１ｈｒの熱サイクルをかける為、金属と接着フリ
ットとの熱膨張差による電極のソリ或いは電極スリット
の相互位置精度の誤差が発生し、画像として色ムラ、横
線となるなど多くの再像欠陥、更には熱サイクルをかけ
る為に酸化防止用のＡｑメッキが必要であることと熱サ
イクルの工数によるコストアップ等多くの欠点を有して
いた。

そして本願発明者らは、上記の欠点を解消するために、
第６図、第６図に示す構成の画像表示装置を開発した。

これは電子ビーム流飢御電極或いは水平偏向電極或いは
他の電極においても電極と結合スペーサとの結合を結合
スペーサ３ｏをガラスなどの絶縁物とし、各ユニット毎
に電極とスペーサとをレーザ等の方法によシ接合し、各
ユニットとした後、複数の電極を保持したものであり、
電子ビーム流制御電極３１を下に置き結合スペーサ３ｏ
を上にして基準穴（図示せず）で位置決めした後、結合
スペーサ３０の上からレーザ３２によシ結合スペーサ３
０を通過して電子ビーム流制御電極３１の残部分で孔部
３３以外の金属部分３４表面を溶融させると共にその反
射熱によってガラス結合スペーサ３０の接触部分３６或
いは完全に接触していない部分が溶融することによって
電子ビーム流制御電極３１とガラス結合スペーサ３゜が
結合される。この結合一体となった電子ビーム流制御電
極３１とガラス結合スペーサ３ｏを第６図に示すように
垂直集束電極３６を下にしてその上に基準穴で位置決め
して置く。この時、電子ビーム流制御電極３１の孔部３
３と垂直集束電極３６の孔部３７とは重ならないように
なり、電子ビーム制御電極３１の孔部３３からレーザ３
８を通過させ、更にガラス結合スペーサ３０を通過させ
て垂直集束電極３６の金属部分３９０表面４ｏに当だシ
溶融させると共にガラス結合スペーサ３０をも溶融して
結合させ、これで電子ビーム流制御電極３１とガラス結
合スペーサ３０．垂直集束電極３６が結合一体となった
ユニットとなり、このことによってフリットを使用して
いないので厚み精度が均一となシ色ムラもなく、又フリ
ット粉の脱落もなくなって黒点もなくなシ、それに熱サ
イクルをかけることがなくソリの発生もなくなシ横線の
欠陥もなくなシ非常に美しい画像が得られると共に熱サ
イクルをかけることもない為、酸化防止用のＡｑメッキ
も必要なくコストダウンが図れるものである。しかしな
がらこのような構成においても絶縁物と金属との耐着強
度が弱い為に取扱いの際に絶縁物と金属とが剥離すると
いう問題が懸念される。

発明の目的 本発明は上記問題点に鑑み、結合スペーサを絶縁物とし
、この結合スペーサにメタライズを施こしてレーザ或い
はスポット等の溶接によって電極との接合を常温で行な
うことによって色ムラ、横線、黒点などの画像欠陥のな
い、しかも安価な画像表示装置を大量に供給しようとす
るものである。

発明の構成 本発明の画像表示装置は電子ビーム流制御電極或いは水
平偏向電極或いは他の電極においても電極と結合スペー
サとの結合を結合スペーサをガラス或いはセラミックな
どの絶縁物とし、この絶縁物の表面及び裏面にメタライ
ズを施こして、各ユニット毎に電極と結合スペーサとを
レーザ或いはスポット等の方法により接合し、各ユニッ
トとした後複数の電極を接合したものであり、接着強度
を向上させたことと、常温で接合させたことによりスリ
ットを使用することなく、その為厚み精度が均一となり
色ムラもなく、又フリット粉の脱落もなくなって黒点も
なくなシ、更に熱サイクルをかけることもなくソリの発
生もなくなり横線の欠陥もなくなり非常に美しい画像が
得られると共に熱サイクル、をかけることもなくなる為
、更には酸化防止用のＡｑメッキも必要なくコストダウ
ンが図れるという特有の効果を有する。

実施例の説明 以下、本発明の画像表示装置の製造方法を図面を参照し
ながら説明する。第７図から第９図は本発明の一実施例
における画像表示装置の製造方法を示すものであり、第
７図でピー・・ムの通過する部分４１のみを孔部とし、
残部分９周辺部分を残してエツチング等の方法によって
製作されたガラス結合スペーサ４２の表裏面にＩＴＯ或
いはＣｒ等の下地処理を施こした後、数μｍ〜数１ｏ／
ＬｍのＮｉ及びＣｒを無電解メッキ或いは蒸着等の方法
により膜付けを行なってメタライズ４３する。この場合
メタライズはＣｒ、ＩＴ○、Ｎｉの単体でもよいこのメ
タライズ４３したガラス結合スペーサ４２の上に第８図
に示すように、電子ビーム流制御電極４４を基準穴（図
示せず）で位置決めした後、電子ビーム流制御電極４４
の上からガラス結合スペーサ４２のメタライズ４３した
箇所にレーザを照射させ電子ビーム流制御電極４４とガ
ラス結合スペーサ４２を溶接結合し一体とする。次に前
記、一体となった電子ビーム流制御電極４４とガラス結
合スペーサ４２を反転してガラス結合スペーサ４２が上
にくるように基準穴で位置決めを行彦い、更にこの上に
垂直集束電極４５を基準穴で位置決めし、垂直集束電極
４５の上からガラス結合スペーサ４２の前記メタライズ
４３の裏側のメタライズした箇所にレーザを照射させ垂
直集束電極４６とガラス結合スペーサ４２が一体となる
。即ち電子ビーム流制御電極４４とガラス結合スペーサ
４２、垂直集束電極４６が結合一体となったユニットと
なる。又、水平偏向電極も電子ビーム流制御電極と同様
の方法でユニットにする。

このユニットになった電子ビーム流制御電極と水平偏向
電極を前述したようにレーザによりスリットを分割すれ
ば＋（プラス）の電荷をかける部分と−（マイナス）の
電荷をかける部分とに分割できることになる。メタライ
ズしたガラス結合スペーサと電極とのレーザ溶接条件と
しては電圧：２６ｏ〜２８０ｖ 電流：１八前後 レンズ焦点＝３０圏 送り：１ｍｍ／ｓｅｃ である。

レーザの照射は連続的に溶接を行なってもよいし間欠的
に溶接を行なっても結合は可能であシ、更にメタライズ
も第７図で示したように残部分全面に行なってもよいし
、第９図のようにメタライズけ　　　　　　　−　　　
メタライズ部分のみし−ザにより溶接結合させる方法で
も効果は同様である。又、本実施例では電子ビームの通
過する部分のみを孔部にしたガラス結合スペーサを用い
たが電極の核部分のみに平行な板材にメタライズを施こ
し複数本使用する方法でもよい。

発明の効果 以上、本発明の画像表示装置の製造方法のように電極と
電極の間に絶縁物でできた結合スペーサの表裏面にメタ
ライズを施こした後、この結合スペーサと電極とをレー
ザにより結合することにより電極ユニットとすることが
でき、常温で接合が可能であシその為接着フリットを使
用しないので熱サイクルをかけずに結合することができ
るので熱サイクルによる熱膨張の差によって生ずる電極
スリットの伸び縮みによるピッチすれかなくなると共に
電極のソリもなくなり、精度が向上し画像として横線或
いは色ムラとならない。更に熱サイクルをかけるのに必
要な電気炉等の設備もなくすることかできる。又電極の
酸化防止用のＡｑメッキも不要となる。更にはレーザを
使用することによりレーザで電極の接合と電極のスリッ
トの分割を一貫して行なえるので工数が大巾に削減でき
ることになる。更にはメタライズを施こしている為、接
着強度も向上し取扱いの際に剥離することもなくなる。

以上のように本発明の画像表示装置は画質が向上すると
共に大巾なコストダウンができた安価な画像表示装置を
大量に供給でき、その実用的効果は大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は画像表示装置に用いられる画像表示素子の分解
斜視図、第２図はスクリーンの拡大平面図、第３図は電
極の分解斜視図、第４図は従来の電極の断面図、第５図
は従来の電極接合状態の断面図、第６図は従来の電極ユ
ニット接合状態の断面図、第７図は本発明の一実施例に
おけるツタライズした結合スペーサの斜視図、第８図は
本発明の一実施例の電極ユニット接合状態を示す分解斜
視図、第９図は他の実施例に於けるメタライズした結合
スペーサの斜視図である。 １・・・・・背面電極、２１・・・・・・スクリーン、
９゜２２・・・・・・ガラス容器、２３・・・・・・結
合スペーサ、３０．４２・・・・・・絶縁材結合スペー
サ、４３　、４６・・・・・・メタライズ。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第　
２１ン・、１ 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 背面電極とスクリーンの間に電極を複数個設け、この複
   数の電極を結合スペーサを介して固定し、背面電極、複
   数の電極、スクリーン等の構成部品を分割したガラス容
   器内に挿入後、接着フリットを介して封着した画像表示
   装置の前記、結合スペーサを絶縁材とし、その表裏面を
   メタライズして溶接により電極と接合した画像表示装置
   の製造方法。