NL7906494A - Werkwijze voor het vervaardigen van een frontplaat voor een elektrostatische kathodestraal-drukbuis. - Google Patents

Description

η %

7933U7/Ti/vL

Aanvraagster: Tektronix, 7¾. Beaverton, U.S.A.

Korte aanduiding: Werkwijze voor het vervaardigen van een frontplaat voor een elektrostatische kathodestraalMÏrukbuis

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een frontplaat voor een elektrostatische drukbuis en op een in een dergelijke buis te gebruiken frontplaat.

Zoals beschreven in de Amerikaanse octrooischriften 2.963.606, 5 3.157-Ö11 en 3.230.601 zijn frontplaten voor éektrostatische drukbuizen voorzien in het glas ingebedde pennen. Deze pennen verlopen van het binnenoppervlak van de frontplaat naar het buitenoppervlak, en de binneneinden ervan worden afgetast door.de gefocusseerde elektronenbundel, waarvan de elektronen bepaalde pennen treffen in overeenstemming met 10 de wijze waarop de bundel wordt bestuurd en de beweging van het druk-medium langs het buitenoppervlak van de frontplaat. Op deze wijze kan informatie elektrostatisch op het drukmedium worden, ingeschreven en vervolgens met toner worden ontwikkeld en gefixeerd.

Het is van belang dat de delen van de pennen waarop de elektro-15 nenbundel valt een voldoend groot oppervlak hebben zodat zij op de juiste wijze op de elektronenbundel worden geraakt. De elektronenbundel wordt zeer nauwkeurig lineair afgebogen zodat de bundel op effektieve wijze kan samenwerken met de peneinden.

In het Amerikaanse octrooischrift 2.963.606 wordt een frontplaat 20 beschreven waarvan de naar binnen gerichte einden der pennen een groter opperdak hebben doordat de pennen schuin in de frontplaat zijn geplaatst.

Het nadeel van een dergelijke opbouw is dat de pennen worden aangebraeht tussen twee verschillende glassoorten; hierdoor wordt de capaciteit vergroot en de schrijfsnelheid verlaagd.

25 Het Amerikaanse octrooischrift 3.157.811 beschrijft het etsen van conische uitsparingen in het binnenoppervlak van het glas in verbinding met de resp. pennen, en deze conische uitsparingen en het binnenoppervlak van het glas worden bekleed met een geleidende bekleding waarbij de bekleding op de uitsparingen dunner is dan op het binnenoppervlak.

7906494 f 2 *

Dit resulteert in een vrij gecompliceerde struktuur terwijl de pennen alle elektrisch zijn doorverbonden.

De pennen beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 3.230.601 zijn aangebracht in diëlektrisch materiaal, dat. wordt gebruikt om aan 5 elkaar grenzende diëlektrisehe lagen met elkaar .te verbinden tot een frontplaat. De binneneinden, van de pennen steken naar buiten van de frontplaat uit en zij zijn omgezet in kontakt met het bimnenoppervlak der frontplaat zodat de bundel een groot oppervlak raakt. Ook hier wordt de capaciteit vergroot als gevolg van het feit dat de .pennen zijn inge-10 bed in diëlektrisch materiaal waarvan de. diëlektrisehe konstante hoger is dan die van de aangrenzende, diëlektrisehe lagen.

De uitvinding verschaft een verbeterde werkwijze voor het vervaardigen van een frontplaat voor een kathodestraalbuis zoals boven cm-schreven, alsmede een verbeterde frontplaat.

15 De werkwijze volgens de uitvinding wordt zodanig uitgevoerd dat de stappen van het: aanbrengen van een dunne laag transparant geleidend materiaal op een oppervlak van een glazen element waardoor zich op afstand van elkaar gelegen geleidende pennen uitstrekken van. het ene oppervlak naar 20 het andere oppervlak; het bekleden van.de geleidende laag met een fotoresist; het positioneren van het glazen element ten opzichte van een gecollimeerde. lichtbron met het andere oppervlak naar de lichtbron gericht en wel onder een zodanige hoek ten opzichte van de lichtbron dat 25 de pennen een masker bepalen dat door het glazen element.en de transparante geleidende laag op het fotoresist vallend licht onderschept, waardoor belichting van het fotoresist'in de afgeschermde oppervlakte-delen tijdens het belichten van de niet af geschermde, delen wordt voorkomen; 30 het wegwassen van het belichte fotoresist waardoor.de geleidende laag daaronder vrijkomt; het wegetsen van de belichte geleidende laag van..het oppervlak; het wegwassen van het niet belichte fotoresist en.het daardoor vrijmaken van de daaronder gelegen; met de resp. pennen verbonden, ge-35 leidende plakken. ·

Bij voorkeur wordt de werkwijze, uitgevoerd met de stap van het 7906494 3 w "bekleden van de geleidende plakken met een secundair elektronen-emit-terend materiaal gekozen uit de groep omvattende nikkel, roet, P1 fosfor, MfO en BaO.

Voorts omvat de werkwijze bij voorkeur een stap van het aanbren-5 gen van een dunne fosfprlaag op het ene oppervlak met uitzondering van de geleidende plakken.

Een frontplaat volgens de uitvinding wordt gekenmerkt door vlakke geleidende plakken, elektrisch verbonden met de resp. pennen zich uitstrekkend langs , het binnenoppervlak en bestemd ter samenwerking met de 10 elektronenbundel.

Bij voorkeur zijn de lagen, glas uit materiaal met. kleine capaciteit. Voorts hebben de geleidende plakken bij voorkeur een laag secundair elektronen-emitterend materiaal gekozen uit de groep omvattende nikkel, roet, P1 fosfor, MgO en BaO.

15 in een drukbuis, voorzien van een frontplaat volgens de uitvin ding is een lagere elektronenbundelstroam nodig en wordt een berere beeldresolutie verkregen. De afbuiging behoeft niet exact lineair te zijn.

De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van de tekening.

20 Fig. 1 is een perspektivisehe afbeelding, met verschillende delen weggebroken getekend, van een elektrostatische drukbuis voorzien van de frontplaat volgens de uitvinding.

Fig. 2 is een perspektivisehe afbeelding van de frontplaat.

Fig. 3 is een doorsnede over de lijn 3 in fig. 2.

25 Fig. h is een doorsnede door een frontplaat aan de hand waarvan de vervaardiging der geleidende plakken op het binnenoppervlak der frontplaat wordt toegelicht.

Fig. 5 is een gedeeltelijke perspektivisehe afbeelding van de frontplaat met de geleidende plakken op het binnenoppervlak daarvan.

30 Fig. 6 is een doorsnede over de lijn 6-6 in fig. 5·

Fig. 1 toont een elektrostatische kathodestraaldrukbuis 10 met een frontplaat 12 die is bevestigd aan het tunneldeel 10a.. De frontplaat 12 is voorzien van een aantal geleidende pennen 1¼ die verlopen van het binnenoppervlak der frontplaat naar het buitenoppervlak daarvan. De ge-35 leidende plakken ïka. zijn aangebracht langs het binnenoppervlak der frontplaat 12; zij moeten worden bestreken door de elektronenbundel die 7906494 > u wordt opgewekt door een conventioneel elektronenkanon en wordt afgebogen door de gebruikelijke afbuig elementen in het nekgedeelte 10b van de buis. De afbuiging wordt zoals bekend, bestuurd door een modulatie-signaalbron 21. Geschikte verbindingen met de elektronenkanonelektroden 5 en de afbuigstruktuur worden tot stand gebracht via de pennen 16. Uiteraard kunnen ook uitwendige magnetische afbuigspoelen.worden gebruikt.

De frontplaat 12 zoals afgebeeld in de fig. 2 t/m 6 bestaat uit isolerende lagen 12a, 12b met lage diëlektrische konstante,. van hetzelfde materiaal, bij voorkeur dielektrisch glas zoals natronglas, waartus-10. sen draden, pennen, of geleidende elan enten il· afdichtend, zijn ingebed. De pennen 14 zijn 38 tot 6k micron bij 6,3 micron in doorsnede; hun hartafstand is 127 micron en zij zijn vervaardigd uit een geschikt materiaal of metaallegering met dezelfde uitzettingseoëfficient als de platen 12a, 12b.

15 Wanneer de geleidende plakken 1^a in het vacuumonhulsel worden gebombardeerd door de elektronenbundel 1b zal een elektrostatische lading worden opgewekt en overgedragen naar de uiteinden der pennen 1^.

Zoals fig. 1 toont wordt een diëlektrisch materiaal 22, bij papier, met een voorafbepaalde snelheid langs de uiteinden der pennen 20 1 h bewogen; achter dit papier bevindt zich een geleidende plaat 2b die ligt tegenover de frontplaat 12 en is geaard. Het aanbrengen ontwikkelen en fixeren, van een ladingspatroon op het papier. 22 is op zich bekend en bij voorbeeld beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 2.928.973.

De frontplaat 12 is ongeveer 1000 micron dik en uitgesneden uit 25 een blok dat werd gevormd uit grotere platen van T00 x 230 mm, onderling afdichtend met elkaar verbonden.terwijl op één van.de platen de geleidende pennen via de gebruikelijke fotografische- en etstechnieken zijn aangebracht. Nadat de frontplaat 12'. uit het blok is uitgesneden worden de oppervlakken gepolijst er wordt een transparante.bekleding uit 30 geleidend materiaal, bij voorbeeld tinoxyde of indiumtinoxyde door neerslag uit de dampfase of op elke andere geschikte wijze op het oppervlak van de frontplaat dat het binnenoppervlak gaat voimen neergeslagen.

De bekleding 26 heeft een dikte van ongeveer 2000 S of een dikte die een geleidbaarheid van ongeveer 100 il/Q geeft.

35 Een gebruikelijk positief fotoresist 28 wordt aangebracht op de bekleding 26 en de frontplaat 12 waarbij het buitenoppervlak, gericht 7906494 5 naar een gecollimeerde lichtbron 30, een hoek maakt met deze lichtbron. Het frontvlak wordt onder deze hoek gehouden terwijl licht van de bron 30 valt door de glasplaat 12a, 12b,de liehtdoorlatende geleidende bekleding 26 en het fotoresist 28 met uitzondering van dat deel van het 5 fotoresist waar zich de pennen 1U bevinden. De pennen 1^ geven schaduw-oppervlakken. op de frontplaat en de lengte van deze schaduwdelen hangt af van de hoek van de frontplaat ten opzichte.van de lichtbron; zij zullen niet belichte delen van het fotoresist vormen. Bij voorkeur wordt een hoek van it-5° toegepast.

10 Het oppervlak van het fotoresist dat is blootgesteld geweest aan het licht wordt dan weggewassen door een. geschikt wikkelmateriaal bij voorbeeld AZ 303 Shipley Company waardoor de geleidende bekleding daaronder vrijkomt, en de niet belichte delen van. het fotoresist zullen op de geleidende bekleding achterblijven. De belichte geleidende bekleding 15 wordt daarna weggeëtst door chemisch etsen met zinkpoeder en zoutzuur of door sputteren, en het niet belichte fotoresist wordt weggewassen van de resterende geleidende oppervlaktedelen, van de geleidende bekleding, gebruikmakend van AZ 1112 (van Shipley Company) op aceton. Deze geleidende oppervlakken zijn geleidende plakken iha die elektrisch in 20 verbinding staan met de binneneinden van de resp. pennen 14.

De geleidende plakken lUa worden daarna bekleed met een geschikt secundair elektronenend tierend materiaal 1¾ met een dikte van ongeveer 5 micron zoals nikkel, roet, P1 fosfor, alkalische aardoxyden, zoals MgO, BaO en dergelijke. Dit bekleden kan worden uitgevoerd met de ge-25 bruikelijke technieken zoals bij voorbeeld elektrobekleding <S elektro-forese.

Een dunne fosforlaag 32 van bij voorkeur P31 fosfor met een dikte van 1 micron kan worden aangebracht, over het binnenopperviak van de frontplaat uitgezonderd daar waar zich de geleidende plakken ika, 14b 30 bevinden cm het uitlijnen en focusseren van de elektronenbundel ten opzichte van de geleidende plakken mogelijk te maken. De complete frontplaat wordt dan af dicht end bevestigd aan het tunneldeel 10a.

Indien gewenst kunnen twee rijen pennen ih en geleidende plakken lUa en lUb in de frontplaat 12 worden aangebracht voor kleurpresen-35 tatie.

Doordat de pennen zijn ingebed in glas met een lage diëlektri- 7906494 r 6 sche konstante vat resulteert in een kleinere capaciteit dan bij pennen die via frit of soldeerglas zijn aangebracht. Dit maakt het mogelijk grotere geleidende plakken te gebruiken voor het adresseren van de elektronenbundel naar de schrijfdraden -waardoor de bundelafbuiging niet 5 meer exact lineair behoeft te zijn, terwijl de bundelstroam lager kan zijn.

7906494

Claims (6)

1. Werkwijze voor het vervaardigen van een frontplaat voor een kathodestraaldrukbuis, gekenmerkt door de stappen van het: aanbrengen van een dunne laag transparant geleidend, materiaal op een oppervlak van een glazen element waardoor zich op afstand van elkaar 5 gelegen geleidende pennen uitstrekken van het ene oppervlak naar het andere oppervlak; het bekleden van de geleidende laag met een fotoresist; het positioneren van bet glazen element ten opzichte van een ge-collimeerde lichtbron met het andere oppervlak naar de lichtbron ge-10 richt en wel onder een zodanige hoek ten opzichte van de lichtbron dat de pennen een masker bepalen dat door het glazen element en de transparante geleidende laag op het fotoresist vallend licht onderschept, waardoor belichting van het fotoresist in de afgeschermde oppervlaktedelen tijdens het belichten van de niet afgeschermde delen wordt voorkomen; 15 het wegnemen van het belichte fotoresist waardoor de geleidende laag daaronder vrijkomt; het wegetsen van de belichte geleidende laag van het oppervlak; het wegwassen van het niet belichte fotoresist en het daardoor vrijmaken van de daaronder gelegen; met de resp. pennen verbonden, ge-20 leidende plakken.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, gekenmerkt door de stap van het bekleden van de geleidende plakken met een.secundair elektronen-emit-terend materiaal gekozen uit de groep omvattende nikkel, roet, P1 fosfor, MfO en BaO.

3. Werkwijze volgens conclusie 1, gekenmerkt door de stap van het aanbrengen van een dunne fosforlaag op het ene oppervlak met uitzondering van de geleidende plakken. U. Werkwijze volgens conclusie 3, gekenmerkt door de stap van het bevestigen van de frontplaat van de kathodestraalbuis. 30 5· Frontplaat bestemd om te worden gebruikt in een kathodestraal- drukbuis, en omvattende een serie tussen glasplaten ingebedde geleidende pennen die zich uitstrekken van het binnenoppervlak naar het buitenoppervlak, gekenmerkt door vlakke geleidende plakken, elektrisch verbonden met de resp. pennen, zich uitstrekkend langs het binnenoppervlak 7906494 • t en bestemd ter samenwerking met de elektronenbundel.

6. Frontplaat volgens conclusie. 5* met bet kenmerk, dat de platen bestaan uit glas met een lage diëlektriciteitskonstante.

7. Frontplaat volgens conclusie 5, met bet kenmerk, dat de gelei-5 dende platen zijn voorzien van een laag secundair éektronen-emitterend materiaal gekozen uit de groep omvattende nikkel, roet, P1 fosfor, MgO en BaO.

8. Frontplaat volgens conclusie 5, met bet kenmerk, dat de frontplaat is voorzien van een dunne laag fosformateriaal op het binnenop- 10 pervlak met uitzondering van die plaatsen waar zich de geleidende plakken bevinden. 7906494