JPS6191831A - 表示装置の電極構造体 - 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】 （産業上の利用分針） 本発明は、カソードと螢光体との間に複数枚の金属電極
を介装した表示装置における電極構造体に関する。

（先行技術の構成とその問題点） 本発明者等が実験を進めてきた表示装置の構成の概略を
、第３図乃至第７図により説明する。第３図において、
（１）は螢光体面、（２）はカソード、（３）は結合ス
ペーサ、（４）は電極であり、カソード（２）を発した
電子ビームは種々の電極（４）により水平、垂直偏向お
よび輝度変調されて螢光体面（１）に至ってこれを発光
させる。

前記電極（４）は、例えば第４図、第５図に示す様に、
寸法形状の異なった穴（５５Ｌ）、（５１））を有する
数種の電極（４ａ）、（４ｂ）から成り、電子ビームは
これらの穴（５ａ）（５ｂ）を通過する。今、第４図、
第５図の電極（４，ａ）（４ｂ）を例にとると、図の水
平方向の引張および圧縮に対する剛性は、電極（４ａ）
の方が電極（４ｂ）に比べてはるかに大きい。これは、
電極（４ａ）では穴（５ａ）間に水平方向に連続する桟
（６）が形成されており、かつ穴（５ａ）間に形成され
た垂直方向の桟（７ａ）が広く、水平方向の引張、圧縮
に関して桟（７ａ）への応力流れが発生し、水平方向の
桟（６）と垂直方向の桟（’７ａ）とが複合して剛性を
与えるためである。一方、電極（４ｂ）では水平方向の
桟がないため、その剛性は極めて小さい。

また結合スペーサ（３）は、第６図に示す様に、金属心
材０１）に厚み調整用の絶縁物０２を付着させ、その上
に結合用のフリットガラス０３が塗布されている。

ところで前記電極（４）の接合固定は、全ての電極（４
）を一括して接合固定するのではなく、その一部でユニ
ットを作った後、ユニット同志を接合固定するという過
程を経ている。これは、電極（４）の接合固定を一括し
て行なうよりユニットを接合した方が組立精度が良いた
めである。そこで、次にこの電極（４）のユニット、す
なわち電極構造体について述べる。

例えば、前述の剛性の大きな電極（４ａ）と剛性の小さ
な電極（４ｂ）を結合スペーサ（３）を介して接合固定
する場合、第７図に示す様に、各電極（４ａ）、（４ｂ
）は相互に正しく位置決めされていなければならず、第
７図（ＩＬ）中の寸法（ａ）と寸法（ｂ）が等しいこと
及び螢光体面（１）の印刷パターンピッチ（図示せず）
と対応することが要求される。特に、電子ビームの方向
に及ぼす電極精度の影舎け、水平方向（Ｘ方向）の方が
敏感であり、螢光体面（１）の印刷パターンの関係から
水平方向の電極精度は垂直方向（Ｙ方向）に比較して高
くなければならない。そのため、電極（４ａ）、（４ｂ
）の相互の位置決めは、各電極（４ａ）、（４りに精度
良く加工された位置決め穴（８ａ）、（８ｂ）にピン（
図示せず）を差し込むなどして行なっている。結合スペ
ーサ（３）は、各電極（４ａ）（４ｂ〕間を絶縁し、か
つ所定間隔を保持して固定している。

しかるに、この様な電極構造体においても、組立精度上
次の様な問題を生ずることが判明したのである。前記フ
リットガラス０■は４００−Ｊ５００℃で焼成されるが
、昇温時においては、この温度になるまで硬化していな
いので各電極（４ａ）（４ｂ）及び結合スペーサ（３）
からなる電極構造体の各層内部には熱応力は発生１−な
い。しかし、冷却時においてはすでにフリットガラス０
３ｉは硬化して、各電極（４ａ）（４ｂ）は結合スペー
サ（３）によって固定されているため、各電極（４ａ）
、（４ｂ）、結合スペーサ（３）（金属心材０］）、絶
縁物０埠、フリットガラス０埠）の内部に熱応力が発生
し、接合固定された電極構造体に２方向のそりが生じる
。このそりの大きさは４ａ程度にもなる。この電極構造
体に残りの電極（４）及び結合スペーサ（３）を焼成治
具（図示せず）の上で位置決めすると、Ｘ方向の位置精
度が狂ったり、剛性の小さい電極（４ｂ）の桟（）ｂ）
が２方向に変形したりするのである。この様に電極構造
体の電極（４）に上記の様な現象が生じると、螢光体面
（１）に対する電子ビームのランディング位置がずれて
、画像上で色ずれ現象等を生ずるのである。

この様に、電極構造体にそりが発生する原因は、電極（
４ａ）、（４ｂ）間の剛性差が大きいため、第８図に示
す様に、各電極（４ａ）（４ｂ）、結合スペーサ（３）
の各層に発生する熱応力の分布が電極構造体の中立軸に
対してアンバランスになり、中立軸に関する回転モーメ
ントが生じるからである。なお、各電極（４）、結合ス
ペーサ（３）の各層に発生する熱応力の分布及びその大
きさは、それらの材料定数（熱膨張率、剛性、板厚など
）によって矢示される。

（発明の目的） 本発明は、上記問題点を解消し、熱応力にょるそ）が発
生せず、組立精度上極めて有利な表示装置の電極構造体
を提供することを目的とする。

（発明の構成） 本発明け、この目的を達成するため、剛性の異なる金属
型４ｉ１−１無機質材を金属心材の両面にコーティング
した結合スペーサを介して複数枚積層し焼成接合してな
る電極構造体において、前記剛性の異々る金属電極の中
で剛性の大きな金属電極の外枠部の一部に削除部を設け
ることにより、その剛性を小さく変化させて熱応力が中
立軸に対してバランスする様にした表示装置の電極構造
体を提供する。

（実施例の説明） 以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。なお
、第３図乃至第７図により説明した全体構成の説明はそ
のま＼ことに援用すると共に、各部の構成要素について
も実質的に同一の構成要素については同じ参照符号を付
して説明を省略する。

一般に電極（４）、（４ａ）、（４ｂ）　ハ電子と−Ａ
　ｏ通３１Ａする穴（５ａ）、（５ｂ）のあるパターン
部（９ａ）（９ｂ）と作業性とパターン部の変形を防ぐ
ための外枠部（］０ａ）（１０ｂ）に分けられる。この
うちパターン部（９ａ）（９ｂ）は、電子ビームのフォ
ーカスが崩れない範囲内で電子ビームを垂直及び水平に
偏向させるのに最適のポテンシャル場が得られる形状に
設定した穴（８ａ）（８ｂ）が並んだものであり、基本
的にこのパターン部（９ａ）（９ｂ）の形状パターンを
変更することは難しい、−一方、外枠部（１０ａ）（１
０りの方は、作業性及びパターン部（９ａ、）（９ｂ）
の変形防止以外に機能はなく、また電極（４ａ）に比べ
て剛性の小さい電極（４ｂ）においてかかる機能に問題
は生じていないため、同じ様な剛性が得られる様に電極
（４ａ）の外枠部（１０ａ）の形状パターンを変更して
も問題はないはずである。そこで、第１図に示す様に、
電極（４ａ）の外枠部（１０ａ）において一部に削除部
０６を形成し、電極（４ａ）の剛性を小さくしている。

この削除部（至）の大きさは、パターン部（９ａ）と外
枠部（１０ａ）を合わせた剛性が、電極（４ｂ）の剛性
に可能な限り近づける様に決定される。

次に、数式的に分析する。今、電極構造体の第１層、第
ｊ層に関して 熱膨張率（ｌ／／′Ｃ）：α１．αｊ ヤング率ＣＫ９Ａ：　Ｉ’１　、　Ｅ、１板厚（罵Ｗ）
　　＋１．ｊ 等画幅　Ｑｌｆｆ）　　　：　　１　、　　ｊとし、第
１層と第ｊ層に加わる力を各々Ｐｉｅ、Ｐｊ〜、また温
度変化を／！ＸＴ（Ｑとすると、α１゜△Ｔ＋Ｐ１／ｂ
１・ｔｉ−Ｅｔ −αｊ・Δり゛十Ｐ５／／ｂｊ−ｔｊ−Ｅｊ　　　・　
・　・　・　・　（１）が成シ立つ。また剛性Ｋに１、 Ｋ　＝　Ｐ／４Ｌ　＝　Ｅｂｔ／ＴＪ１・・・（２）イ
ロし、Ｉ＋−はＸ方向スパン、ムＬ（ｍｙＩ）は微小変
形量 で与えられる。この式（２）を式（１）に代入すると、
α□・△Ｔ＋Ｐ１／に１・Ｌ＝αｊ−乙Ｔ＋Ｐｊ／Ｋｊ
、Ｌ　・・・・・（３）となり、これを移行すると、 −Ｐ１／’Ｋ　１＋　Ｐ　ｊ／’Ｋ　ｊ＝　（α１−α
ｊ）・ΔＴ・Ｌ　・・・・・（４］となる。こねを、電
極構造体の全層についてマトリックス表示すると、 となる。左辺の剛性Ｋを含むマトリックを［Ｋ］、内部
圧力Ｐを含む列ベクトルを（ＰＪ、また右辺の列ベクト
ルをｆム）とおくと、式（５）は、［Ｋコ、（Ｐｌ−（
ム）　　　、、ｘＴ−Ｌ　　　　　　　　　　、、、、
、（６）となり、電極構造体に作用する内部圧力Ｐけ、
（Ｐ）−［Ｋ］　　・（Ａ）・ムＴ−Ｌ　　　　　・・
・・・（７）で示される。

式（７）を用いて電極構造体の各層に熱履歴によって発
生する内部圧力を求めてみる。但し、電極構造体の構成
は電極（４ａ）、結合スペーサ（３）、電極（４ｂ）か
らなるものとし、結合スペーサ（３）は、金属心材Ｑｌ
）が４２６合金、絶縁物（イ）が９７４１　（ガラスコ
ード番号）、ガラスフリットＱｌが”７５７５からなる
ものとした。これらの物性及び板厚を次表に示す。

（）内は従来例 以上の条件で上記実施例について計算した結果を第２図
に示す。なお、従来例について同様に計算した結果が第
８図に示したものである。

これらの結果から、従来の電極構造体においては内部圧
力分布の中立軸に対する対称性が悪く、中立軸に対して
大きな回転モーメントが発生しているのに対して、本発
明の実施例では、内部圧力の分布及び大きさが中立軸に
対してはソ対称になっており、中立軸に対する回転モー
メントがほとんど発生していす、従って電極構造体のそ
りが極めて小さくなることが分かる。実際、従来４ｕあ
ったそり？、２００μｍ以下にすることが可能となった
。

（発明の効果） 本発明の表示装置の電極構造体によれば、以上の説明か
ら明らかな様に、剛性の大きな電極において、特に画像
表示の機能に寄与しない外枠部の一部に削除部を設けて
剛性を減らすことにより、電極構造体の中立軸に対する
剛性のアンバランスを小さくしたことによって、製造過
程で生ずる熱応力によるそりが極めて小さくなり、従っ
て従来の色ずれ、色むら等の画像欠陥が解消されると共
に、製造過程における歩留りも大幅に向上し、コストダ
ウンを図れる等、多大の効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における電極の平面図、第２
図は同実施例の電極構造体の各層に作用する力の分布図
、第３図は本発明の対象である表示装置の概略第１４成
を示す断面図、第４図及び第５図は同表示装置の電極構
造体における各電極の平面図、第６図は同電極構造体に
おける結合スペーサを示し、同（ａ）は断面図、同（１
））は平面図、第７図は同電極構造体を示し、同（ａ）
は平面図、同（１１）は側面図、第８図は同電極構造体
の各層に作用する力の分布図である。 （１）・・・螢光体面、（２）・・・カソード、（３）
・・・結合スペーサ、（４ａ）（４ｂ）−・・電極、（
１０ａ）（１０ｂ）・・−外枠部、Ｏｌ）・−・金属心
材、Ｑ３・・・フリットガラス（無機質材）、ＯＱ・・
削除部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. カソードと螢光体との間に介装する電極構造体であつて
   、剛性の異なる金属電極を、無機質材を金属心材の両面
   にコーティングした結合スペーサを介して複数枚積層し
   焼成接合して成り、前記剛性の異なる金属電極の中で剛
   性の大きな金属電極の外枠部の一部に削除部を設けてあ
   る表示装置の電極構造体。