JPS58192247A - 線状フイラメントの局部領域に電子放射材料を被着する方法 - 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】 この発明は一般に平板型表示装置用の線状陰極に関し、
特に局部領域に電子放射材料を有するこのような陰極並
びにその製造法に関する。

米国特許第４１００４９９号明細書には平板型表示装置
用の線状陰極が開示されている。この陰極はタングステ
ンが好ましい線状フィラメントを含み、この夕／ゲステ
ンフィラメントがその全周全長に亘って均一に電子放射
材料の層で被覆されている。

この陰極の動作時には、そのタングステンフィラメント
ＫＷ流を流すことによりそのフィラメントが加熱器の働
らきをしてその重子放射被覆から電子を放射させる。従
ってこの陰極ばその全長ンこ亘る電子放射が必要か否か
に拘らずその全長が電子を放射する。

米国特許第４１９９′７０５号明細書には上記米国特許
明細書開示の形式の線４Ｊミ陰極を用いた平板型表示装
＃に使用する変調器構体が開示されている。この変調器
構体は線状陰極に跨り対を成して配列された変調電極を
含む。電子放射はこの変調電極の間の陰極部分からあり
、電子がビーム案内構体に注入されて表示装置を一構成
する各チャンネルに沿って伝播するようにすることが望
ましい。ビーム案内構体はそｈｒｔｃ沿って電子ビーム
が進む開孔列を含む。従って平板型カラー表示装置でｉ
４それぞ７″Ｌ３原色に対応する３本のビームが各チャ
ンネルに沿って進む。開孔列間では電子放射が不要また
ｃ１不都合であるから、変調器構体は変調電極対間に配
置された絶縁電極対を含み、その絶縁電極は、開化列間
でビーム案内構体内に電子が放出されないように、線状
陰極の絶縁電極対間の部分をカットオフ状態に保つ電圧
にバイアスされる。

ビーム案内開孔の列の間では電子放射が無用のため、こ
の領域の電子放射を最小にする構造はどのようなもので
も極めて望ましい。この発明ハ′市子放射の必要な局部
領域だけ電子放射材料を被覆した線状陰極を備えること
によりこの希望が達せられる。

この発明による線状フィラメントの局部領域に電子放射
材料を被着する方法によると、その領域の所要長にほぼ
等しい幅を持つ複数個の導電性円筒をそのフィラメント
同軸的に配置し、このフィラメントと円筒を電子放射材
料の溶液に浸漬し、このフィラメントを第１の電圧で、
円筒を第２のさらに正の電圧でそれぞれ所定時間だけバ
イアスする。

第１図において、平板型表示装置１ｏは第２図に示す形
式の線状陰極２６を含むと共に、表示部１３と電子銃部
１４を有する真空外囲器１１を含んでいるＯ外囲器１１
Ｖｉ側壁１８により互いに平行Ｖこ保たれた前壁１６と
基板１フを有し、前壁１６に沿って設けられた表示スク
リーン１２が電子に叩かｈたとき可視出力を与える０ 前壁１６と基板１７との間には複数の支持板１９が互い
に平行に配置され、外部大気圧に文・１する所要の内部
支持を行うと共に、外囲器１１を複数の１ヤンネル２１
に分割し７ている。各チャンネル２１ハそれを横切って
水平に拡がり、それして沿って電子銃部１４から反対側
の側壁１８−！で枝毛方向すなわち垂直方向に延びる１
対の平行なビーム案内メツ７ユ２２．２３を有する５、
陰極２６ばこの１７１の案内メツ／二の間の空間２４に
電子を放出するようＱて配置されている。案内メツシュ
２２．２３はチャ／ネル２１　（／ＣＫ＋　ツーＣ縦方
向に列を成し、チャンネルを横切って横方向　　１に行
を成して配列された開孔２ツを有ｒる。Ｌ側の案内メソ
７−ｚ−２２の上に（まこれと平行に東東メツシュ２Ｂ
が設けられている。基板１７上にはチーヤンネルを横切
り、表示装置１０の全幅に亘って横に延びる複数の抽出
電極２９が配列されている。この抽出電極２９ハ案内メ
ツシユ２２．２３の開孔２７の各行の直下に配置されて
いる０集束メツシ：ｌ−２８と抽出電極２９に適当なバ
イアス電圧を印加すると、陰極２６から放出された電子
が案内メツシュ２２．２３の間に周期的に集束され、空
間２４をチャンネルの全長に亘つって進む。

集束メッ７ュ２Ｂと平行に加速メッシュ３１が設けられ
、これにも同様にチャンネルの縦方向Ｖこシ１］を成し
、横方向に行をＩ友して配列された複数・Ｄ開孔３２が
ある。支持板２９の両側には走査電極３３が配置され、
各支持板が隣接する２つのチャンネル用の走査電極を支
持するようになっている。メッシュ２２．２３．２Ｂ、
　３１には絶縁柱３４が係合し、そのメッシュを所要の
平行関係に保持している。

動作時には電子ビームが案内メツシュ２２．２３の間の
空間２４を１本の水平線の可視表示を行うためスクリー
ン１２に向う必要が生じるまで進む。この案内メツシュ
間の空間から電子ビームを抽出するＫけｔ抽出電極２９
の１つに負の電圧を印加する。

この負電圧により電子ビームが案内メソシュの開孔２７
と加速メソシュ３１と集束メツシュ２８の開孔３２を通
る０この抽出された電子ビームは支持板１９の側の走査
電極３３に鋸歯波形のような変動電圧を印加することに
より各チャンネルの幅方向に走査される。従って各チャ
ンネルが２つの支持板１９間で水平に走査されるから、
各チャンネルがフェースプレート１６上に表示される各
水平走査線の一部を担当することになる。同じ線状陰極
によって各チャンネルに電子が供給され、各チャンネル
が各水平線表示を分担するのである。

第１図の線状陰極２６は米国特許第４．１００４９９号
開示の形式を用いることができるが、この形式の陰極に
は若干の欠点がある。第１に案内メッシュ２２．２３の
開孔３２の列に一致した陰極部分にしか電子放射を要し
ないことである。各開仕列は電子ビームを案内する働ら
きをして、カラー表示の場合（はそれぞれ原色に対応す
る３本のビームが各チャンネル２４を進むようにするた
め、開孔列間または隣接チャンネル間に跨がるさらに大
きい空間間には電子放射が不要または無用である。この
開孔列間と隣接チャンネル間の電子放射を防ぐには米国
特許第４４９９’７０５号明細書記載の変調構体が有用
であるが、電子放射を要しないすべての部分で電子放射
をなくする方が好ましい。最初陰極を活性化するときは
大量のガスが発生するため、このガスを真空ボ／プで外
囲器か＋２排気する必要がある。電子放射の必要のない
部分に電子放射材料があることは、単にそのガスを外囲
器外に排出する問題を追加するだけでなく、ゲッタの吸
着量を増す必要があり、従ってガスの突発の処理が不充
分になることもある。

第２図はこの発明による線状陰極の２つの部分３’７ａ
　、　　３’７ｂを示す。前述のように第１図の平板型
装置はそれぞれ幅約２．５４７”ＩＮ、長さ約１０ｏｒ
Ｈのチャンネル４０個を含んでいる。従って陰極の全長
は支持枠や引張装置の取付けに充分なように、約１０１
．６０以」二なければならない。第２図はチャンネル２
１と整合する線状陰極の２つの部分３７ａ、３Ｑを示し
ている。この陰極は一般に直径約２５μのタングステン
族の加熱フィラメント３８を含んでいる。部分３フａは
フィラメント３Ｂの周りに電子放射材料が均一の被着さ
れた３つの領域３９，４０．４１を有し、この電子放射
領域は第１図の案内メツシュ２２．２３の開孔列に一致
するように離間１．でいる。第２の部分３ブｂも同様に
構成され、チＹノネル２１の１つの開孔列に一致するよ
うに離間した電子放射領域４２．４３．４４を有する。

各部分３７ａ、３７１）の電子放射領域４１．４２の間
隔は隣接チャンネル間の空間に跨がるように選ばれてい
る。各電子放射領域３９〜４４はフィラメント３日の長
さ方向にビーム案内メソシュの開孔の横幅で決まる長さ
を持ち、今考えているものでは約２００μ程度である。

また隣接チャンネルの電子放射領域４１＋　４２の間隔
は約１２．フｎ程度である０以上の寸法例によれば、約
２５．４１’ｌのチャンネル４０ｍを有する平板型表示
装置で陰極の電子放射を要する部外はその全長の約３０
％に過ぎな　　　　［い。従って米国特許第４１００４
９９号開示の線状陰極の電子放射被覆の約）Ｏチがなく
なり、これに比例して外囲器の排気とゲッタ処理の問題
が減少する。

第３図は第２図の形式の局部電子放射領域を持つ陰極の
製造法を実施する装置を略示するもので、タングステン
フィラメント３８が第２図の電子放射領域３９．４０．
４１の間隔と同じ間隔の導電同筒４６．４’７．４．８
と同軸的に配置されている。これと同様の導電円筒が陰
極の全長に亘って全電子放射領域について設けられる０
各円筒４６．４′７．４Ｂには電極導線４９が接続され
、正の電圧Ｖが全円筒に同時に印加されるようになって
いる。フィラメント３日ハまた入力導線４９［印加され
た電圧■がそのフィラメントの印加電圧より正になるよ
うに選ばれた電圧源に接続されている。このフィラメン
ト３８と同筒４６〜４８との間の電位差はその円筒とフ
ィラメントの直径並びに電子放射被覆の被着速度および
その被覆厚さに依存する。被覆厚さは印加電圧の大きさ
と時間の関数で、例えば円筒４６〜４８の直径を約３１
、’７５　ｎとし、導線４９を＋１４１５　Ｖに接続し
、フィラメント３Ｂを接地すると、約９秒間で約２．５
μの被覆が生じる。各円筒の直径を減するとこれに比例
して電位差が低下する。フィラメントに対する電子放射
被覆の遷移をよくするため、物理的強度と取扱い上の問
題の許す限り円筒４６〜４８の直径は小さく保つことが
好ましい。円筒４６〜４Ｂの直径を約３ｆｌとすると、
円筒の電圧を約１４Ｖにすることができ、上記電圧と直
径の関係を用いると電界勾配が電気泳動被覆用の通常の
範囲内の約５０　Ｖ　／ｌｙｇになる。電界勾配は約２
０−１ｏｏ　Ｖ　／ｌｙｎが普通である。

第３図の構体を用いて電子放射材料の電気泳動被覆を行
うときは、被着すべき電子放射領域の数と同数の円筒を
固定具中に配列支持する。この固定具の詳細は当業者の
選択の範囲内にある。各円筒を同時同電圧にバイアスし
得るように電圧源に電気的に接続し、円筒にバイアスす
ると同時にフィラメント３Ｂを接地点または他の所要電
位点に接続する０然る後円筒とフィラメント’を当業者
に公知の形式の電子放射材料の溶液に浸漬する。この溶
液は例えばＣａ　ＣＯ３約１３チ、５ｒＣ０３約３１％
、　ＢａＣＯ３約５６チを含む炭酸塩とすることができ
る。円筒とフィラメントを完全に浸漬してからその双方
に同時ＶＣ’１′！−＋“子放射材料が所要厚さまで被
着するに要する時間電圧を印加する０炭酸塩材料は導電
性を持つが極めて抵抗が高いため被着中電流を導通する
。

この電流を監視してフィラメント３８上に被着した材料
の厚さを観測することができる。電子放射材料はフィラ
メントと円筒の間の電界勾配の生ずる所に被着するが、
円筒相互間の陰極部分でけ被着が極めて少ない。

第４図は電子放射無用の領域への電子放射材料の被着を
さらに少なくするための構体を略示する。

数部分を示すタングステンフィラメント３日が２つの絶
縁支持体５１．５２間に引張され、その全長ＶＣ沿って
絶縁支持体５１．５２に物理的に剛体で導電性の母線棒
５３が跨っている。この母線棒５３には所要の電子放射
領域と同数で、材料の被着を要する領域に配列された複
数個の円筒５６．５’７．５８等が電気的に接続されて
いる。絶縁支持体５１．５２の間には物理的に剛体で導
電性の他の母線棒５４が延び、電子放射材料の被着を最
少にすべき領域に配置された複数個の円筒５９．６１．
６２．６３等が電気的に接続されている。円筒５６〜６
３はすべてタングステンフィラメント３８と同軸で、母
線５４、フィラメント！３日、母線５３はそれぞれ電圧
Ｖ□、Ｖ２、Ｖ３Ｋ　／（イアスされる。坦しｖ３〉ｖ
２〉■よとする。通常円筒５６〜５８の直径は約６．３
ＭＭ、円筒５９〜６３の直径は約３．１ｆｆＷ程度とす
ることができる。円筒５６〜５８の幅（フィラメントに
沿う寸法）は第２図の電子放射領域３９〜４４の所要幅
に等しく、円筒６１．６２の幅は１チヤンネルの電子放
射領域間例えば第２図の３９と４０または４３と４４の
間の距離に等しい。何れも破断して図示した円筒５９．
６３の幅は第２図の領域４１．４２の間隔のように隣接
チャンネルの電子放射領域の間隔に等しｌ／’１□一般
ニｖｌはＯｖ％ｖ２は５０Ｖ程度、Ｖ３は’７５Ｖ程度
とすることができる０この例示電圧によると、ｖ２がＶ
工より正になり、■、にバイアスされた円筒内の電極３
Ｂの部分に電子放射材料の被着するのを妨げる方向に電
流が流れるが、円筒５６〜５Ｂはｖ２・（イ　　［アス
のフィラメント３日より正電位Ｖ３ＶＣバイアスされる
ため、この電圧Ｖ３にバイアスされた円筒の内側のフィ
ラメント部分には電子放射材料が被着される。

第４図の装置を利用するときは、装置全体を電子放射材
料に浸漬して電圧Ｖ□、■２、■３を遮断する。

電子放射材料が全円筒に流入して完全にフィラメントを
包囲した後、全円筒に同時に電圧を印加するＯ電圧の印
加時間は上述のように円筒の直径とフイラメノ）！１ｓ
ｉ３に被着すべき電子放射材料の厚さに依存する。

【図面の簡単な説明】

第１図は線状陰極の推奨実施例を用いた平板型表示装置
の部分破断斜視図、第２図はこの発明の方法に従って製
造された線状陰極の推奨実施例の部分を示す斜視図、第
３図は第２図の線状陰極を製造する１方法を実施する装
置の略図、第４図は第２図の線状陰極を製造する他の方
法を実施するに適する他の装置を示す略図である０ ３Ｂ・・・線状陰極、４６．４７．４Ｂ・・・導電性円
筒。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）線状フィラメントの局部領域に電子放射材料を被
   着する方法ヤあって、上記領域の所要長にほぼ等しい幅
   を持つ複数個の導電性円筒を上記フィラメントと同軸状
   に配置する段階と、上記フィラメントと上記円筒を電子
   放射材料の溶液に浸漬する段階と、第１の電圧を上記フ
   ィラメントＶこ、この第１の電圧より正の第２の電圧を
   Ｌ記円筒に。 それぞれ規定時間印加する段階とを含む方法。