JPH0443370B2 - - Google Patents

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電極ユニツトの製造
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、カラーテレビジヨ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、薄形のテレビジヨン受像機を製作
することは不可能であつた。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、実用化されるに至つてい
ない。そして、電子ビームを用いてカラーテレビ
ジヨン画像を平板状の表示装置により表示するこ
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等の蛍光
体を順次発光させるようにし、そのR.G.B等の蛍
光体への電子ビームの照射量をカラー映像信号に
よつて制御するようにして、全体としてテレビジ
ヨ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
から前方に向かつて順に、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５、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、上記ガラス容器内の
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ニの４本のみ示してい
る）設けられている。この実施例では15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10〜20μmφ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
スバルブの後壁の内面に附着された導電材料の塗
膜によつて形成されていてもよい。また、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
向に長いスリツト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
リツト１０を通して取り出し、かつ、垂直方向に
集束させる。スリツト１０は途中に適宜の間隔で
桟が設けられていてもよく、あるいは、水平方向
に小さい間隔（ほ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
ツとして構成されていてもよい。垂直集束電極
３′も同様ものである。垂直偏向電極４は、上記
スリツト１０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りそれぞれ、絶縁基板
１２の上面と下面とに導電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′によつて１
本の線陰極２からの電子ビームを垂直方向に16ラ
インの位置に偏向する。そして、16個の垂直偏向
電極４によつて15本の線陰極２のそれぞれに対応
する15対の導電体対が構成され、結局、スクリー
ン２１上に240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ツト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１５ａ〜１５ｎが
設けられている（図では10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り
出し、かつ、その通過量をそれぞれの絵素を表示
するための映像信号に従つて制御する。従つて、
電子ビーム流制御電極５を320本設ければ水平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色の蛍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。また、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５のスリツト１４と相対向する垂直方向に長い
複数本（320本）のスリツト１６を有する導電板
１７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
上記スリツト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の各蛍光
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
によつて発光される蛍光体２０がガラス容器９の
裏面に塗布され、またメタルバツク層（図示せ
ず）が附加されて構成されている。蛍光体２０は
電子ビーム流制御電極５の１つのスリツト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色の蛍光体が
１対づつ設けられており、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２１
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５のそれ
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の蛍光体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１mm、垂直方向が16mm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すなわち１本
の電子ビームに対してR.G.Bの蛍光体２０が１絵
素分の１対のみ設けられているが、２絵素以上設
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つ以上の絵素ためのR.
G.B映像信号が順次加えられ、それと同期して水
平偏向がなされる。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
よつ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１，２，
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
よつて行なわれる。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
水平偏向電極までをいくつかのユニツトに分け、
そのユニツトを固定した後、ユニツト同志を固定
する方法が採用されている。これは電子ビーム流
制御電極ユニツト及び水平偏向電極は電気的な電
極を構成する為、＋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ツト
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
焼成固定してユニツ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ツトは第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２７の間
に同じく42−６合金素材を使用した結合スペーサ
２３を介在させフリツトにて焼成固定することに
よつて電子ビーム流制御電極ユニツトは完成され
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
の表裏に絶縁フリツト２８を塗布して570℃0.5hr
で焼成することによつて前記電極２６，２７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
着用に接着フリツト２９を塗布して焼成すること
によつてユニツ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、絶縁フリツト及
び接着用フリツ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つて焼成して
も厚みが不均一となり画像としては色ムラとな
り、更には接着フリツ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ツト粉の脱落
があり、この脱落した粉が電極表面に附着した場
合には画像上、黒点となつて現われる。更に接着
フリツト焼成時には450℃1hrの熱サイクルをかけ
る為、金属と接着フリツトとの熱膨張差による電
極のソリ或いは電極スリツ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Agメツ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ツプ等多くの欠点を
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５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３０をガラ
スなどの絶縁物とし、各ユニツト毎に電極とスペ
ーサとをレーザ等の方法により接合し、各ユニツ
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３０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
より結合スペーサ３０を通過して電子ビーム流制
御電極３１の桟部分で孔部３３以外の金属部分３
４表面を溶融させると共にその反射熱によつてガ
ラス結合スペーサ３０の接触部分３５或いは完全
に接触していない部分が溶融することによつて電
子ビーム流制御電極３１とガラス結合スペーサ３
０が結合される。この結合一体となつた電子ビー
ム流制御電極３１とガラス結合スペーサ３０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３３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
ビーム流制御電極３１の孔部３３からレーザ３８
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３９の表面４
０に当たり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が結合一体となつたユニツトとなり、
このことによつてフリツトを使用していないので
厚み精度が均一となり色ムラもなく、又フリツト
粉の脱落もなくなつて黒点もなくなり、それに熱
サイクルかけることが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い為、酸化
防止用のAgメツ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附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ツト等の溶接によつて電極
との接合を常温で行なうとによつて色ムラ・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 本発明の電極ユニツトの製造方法は、電極とス
ペーサとをレーザを用いて結合して電極ユニツト
とする電極ユニツトの製造方法において、前記ス
ペーサの前記電極との接合面にメタライズを施し
た後、前記電極と前記スペーサとをレーザにより
結合して電極ユニツトとするものであり、接着強
度を向上させたことと、常温で接合させたことに
よりフリツ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、又フリツト粉の脱
落もなくなつて黒点もなくなり、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ともなくなる為、更には酸
化防止用のAgメツ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、本発明の電極ユニツトの製造方法を図面
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図でビームの通過する部分
４１のみを孔部とし、桟部分、周辺部分を残して
エツチング等の方法によつ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10μmのNi及び
Crを無電解メツキ或いは蒸着等の方法により膜
付けを行なつてメタライズ４３する。この場合メ
タライズはCr.ITO.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４
２を溶接結合し一体とする。次に前記、一体とな
つ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ない、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４
２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４５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４５が結合一体となつたユニツトとな
る。又、水平偏向電極も電子ビーム流制御電極と
同様の方法でユニツトにする。このユニツトなつ
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ツトを分割すれば＋
（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：260〜280V 電流：1A前後 レンズ焦点：30mm 送り：１mm／sec である。

レーザの照射は連続的に溶接を行なつてもよい
し間欠的に溶接を行なつても結合は可能であり、
更にメタライズも第７図で示したように桟部分全
面に行なつてもよいし、第９図のようにメタライ
ズした部分４６及びメタライズしていない部分４
７を設け、メタライズ部分のみレーザにより溶接
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孔部にし
たガラス結合スペーサを用いたが電極の桟部分の
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、本発明の電極ユニツトの製造方法のよう
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
り電極ユニツトとすることができ、常温で接合が
可能でありその為接着フリツトを使用しないので
熱サイクル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つて生ずる電極ス
リツトの伸び縮みによるピツチずれがなくなると
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
ことができる。又電極の酸化防止用のAgメツキ
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の電極のスリツト分割を
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ツト接合状態の断
面図、第７図は本発明の一実施例におけるメタラ
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ツ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、９，２
２……ガラス容器、２３……結合スペーサ、３
０，４２……絶縁材結合スペーサ、４３，４６…
…メタライズ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 電極とスペーサとをレーザを用いて結合して
   電極ユニツトとする電極ユニツトの製造方法にお
   いて、前記スペーサの前記電極との接合面にメタ
   ライズを施した後、前記電極と前記スペーサとを
   レーザにより結合して電極ユニツトとする電極ユ
   ニツトの製造方法。