JPH0459729B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、平面型表示装置を電極相互の位置決
め精度を良くして製造する製造方法に関するもの
であり、個々の電極の焼成固定工程で発生する電
極の熱膨張の差を解消することにより、電極の位
置決め精度の向上を図つた製造方法を提供するこ
とを目的とするものである。

まず、本発明の製造方法により製造する平面型
表示装置の構成について簡単に説明する。平面型
表示装置の構成の概略を第１図〜第５図に示す。
第１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は電極である。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
直偏向されおよび輝度変調されて、螢光体面１に
至つてこれを発光させる。

電極４には第２図、第３図に示すように穴１
６，１６′が設けられており、電子ビームはこれ
ら穴１６，１６′を通過する。電極４の剛性は穴
１６，１６′の形状および数によつて変わる。第
２図、第３図に示す電極５、電極６を例にとれ
ば、図の水平方向の引張および圧縮に対する剛性
は電極５の方が電極６より大きい。これは電極５
ではその剛性が桟１９の単純引張および圧縮に対
する剛性となるのに対して、電極６では桟２０の
曲げ剛性となるからである。桟２０のように細く
長い形状のものは容易に曲がり、その曲げ剛性は
極めて小さい。

また、結合スペーサ３は第４図に示すように下
地金属９に厚み調整用の絶縁物８を付着させ、そ
の上に結合用のフリツトガラス７が塗布された構
成を持つ。剛性の大きな電極５と、剛性の小さな
電極６および結合スペーサ３が組み合わされた状
態を第５図に示す。電極５，６は結合スペーサ３
に塗布されたフリツトガラス７によつて焼結固定
される。このとき、各電極５，６は相互に正しく
位置決めされていなければならず、第５図中の寸
法ａと寸法ｂが等しいことおよび螢光体１の印刷
パターンピツチ（図示せず）と対応することが要
求される。

電子ビームは窓Ｗ部を紙面に直角に進むが、電
極精度の電子ビームの方向に及ぼす影響はＸ方向
の方が敏感であり螢光体１の印刷パターンの関係
から、Ｘ方向の電極精度はｙ方向に比較して高く
なければならない。

各電極５，６の位置決めは電極５，６に精度よ
く加工された位置決め用穴１０にピンを差し込む
などして行う。結合スペーサ３は各電極５，６間
を絶縁し、かつ所定の間隔を保持して固定するた
めに用いる。第４図に示したような構成の結合ス
ペーサ３を各電極５，６間にはさみ、第１図に示
すように荷重Ｐを加えた状態で加熱すれば、フリ
ツトガラス７によつて各電極を固定することがで
きる。なお、フリツトガラス７は溶融後は完全に
つぶれ、電極間隔には寄与しないため、絶縁物８
の厚みhfが対向する各電極５，６との間隔とな
る。

以上が平面型表示装置の概略の構成と製造法で
ある。

次に前記の構成と製造法において生ずる電極間
位置決め精度に関する問題点を説明する。

フリツトガラスは400〜500℃で焼成されるが、
室温で電極相互を正確に位置決めしても、焼成温
度ではこれが狂つてしまう。この原因は各電極の
熱膨張率の差、剛性の違いなどによる。実例をも
つてこれを説明する。

電極の焼成固定は一括してするのではなく、ユ
ニツトに分けて、それぞれを焼成固定し、その後
ユニツト同志を合体焼成する方が精度良く製作で
きる。そこで、ここではユニツトの焼成過程で生
ずる精度不良について考える。第６図に電極５と
６を結合スペーサ３によつて焼成固定する場合の
従来の方法を示す。ここで、１１は重り、１２は
基板、１３，１３′は重り１１と基板１２の電極
５，６に及ぼす伸びの影響を防ぐためのシート、
１５は位置決めピンである。電極５，６は第２
図、第３図に示すような伸びに対する剛性が大き
いものと小さいものである。

この場合、焼結後の各電極の伸びをみると、電
極５，６は焼結前に比べて共に伸びるが、両者の
伸びが異なつている。そして、この異なる伸び分
だけ位置決め精度が劣化する。位置決め精度とし
ては数10μmが要求されるが、上記現象のために
100μm程度の精度しか得られないことが多い。

そこで、本発明は前述の問題を解決すべくなさ
れたものであり以下にその実施例を参照して詳細
に説明する。

電極５と６の伸びに影響する因子としては、各
電極５，６と結合スペーサ３の下地金属９、およ
び絶縁物８とシート１３，１３′と重り１１と基
板１２のそれぞれの熱膨張率と剛性、および各部
の温度むら等が考えられるが、本質的に影響する
のは電極５，６とシート１３，１３′と結合スペ
ーサ３の熱膨張率と剛性である。絶縁物８として
既に結晶化したフリツトガラスを用い、電極５，
６とシート１３，１３′にいわゆる426合金を用い
た場合についてみれば、絶縁物８の熱膨張率は
426合金に比較して小さいため、スペーサ全体の
熱膨張率は電極５，６に比べて小さくなる。

このことを考慮して加熱過程をみてみると、電
極５は比較的剛性が大きいために結合スペーサ３
とシート１３′の拘束にもかかわらずほぼ自身の
熱膨張率すなわち426合金の熱膨張率に従つて伸
びる。一方、電極６は剛性が小さいために、これ
をはさむ結合スペーサ３とシート１３の熱膨張に
大きく影響されて伸びるため、スペーサ３とシー
ト１３の中間の熱膨張率、すなわち電極６の材料
である426合金と絶縁物８の中間の熱膨張を示す。
これは電極５の伸びに比べて小さい値である。こ
の状態（400〜500℃）でフリツトガラス７により
結合スペーサ３と電極５，６が結合される。

その後の冷却過程についてみれば、電極６はス
ペーサ３に結合されていることと、その自身の剛
性が小さいことから、その収縮はほとんど結合ス
ペーサ３の収縮にならう。電極５は比較的剛性が
大きいから、結合スペーサ３と電極５の材料であ
る426合金の中間の収縮を示す。

結局、これら加熱、冷却過程を総合すると、電
極５はほぼそれ自身の熱膨張で伸び、収縮時はそ
の収縮を結合スペーサ３が拘束するために、焼成
後は焼成前に比べ伸びることになる。電極６は結
合スペーサ３とシート１３の中間の値、つまり結
合スペーサ３の伸びより大きく伸び、結合スペー
サ３の収縮にしたがつて収縮するから、結果とし
ては伸びることになる。しかし電極５と６はその
伸縮メカニズムが異なるからら伸び量が違つてく
る。

以上が電極５，６の伸び発生のメカニズムであ
る。

次に、上記の結果に対して対策を施した本発明
の一実施例について説明する。本発明の一実施例
の製造方法を実施する状態を第７図に示す。この
方法では、伸び調整用のスペーサ１４を電極６と
シート１３の間に挿入する。その他は第６図に示
す従来の場合と同様であるので説明を省略する。
伸び調整用のスペーサ１４を剛性の小さい電極６
と隣接させたところに本製造方法の特徴がある。
剛性の小さい電極６の加熱焼成過程における熱膨
張は、これをはさむ結合スペーサ３と、伸び調整
用スペーサ１４のの熱膨張に影響されるから、伸
び調整用スペーサ１４の熱膨張率を変えることに
より、電極６の熱膨張量を調整することができ
る。そこで、伸び調整用のスペーサ１４の熱膨張
率は剛性の小さい電極６の熱膨張率が剛性の大き
い電極５のそれと同等となる値に設定する。伸び
調整用のスペーサ１４を電極６の伸び調整にのみ
使用する場合には、焼成固定後これを電極６から
分離しなければならない。この場合は伸び調整用
のスペーサ１４の電極６と接する面側は結合スペ
ーサ３のフリツトガラス７がオーバーフローして
も伸び調整用のスペーサ１４と電極６が接合しな
いように離型剤を塗布する。伸び調整用のスペー
サ１４を電極６に接合して用いる場合は、伸び調
整用スペーサ１４にもフリツトガラスを塗布すれ
ばよい。

伸び調整用のスペーサ１４を剛性の大きい電極
５に隣接した場合は、電極５の伸び調整作用はな
い。これは、電極５の剛性が大きいためである。
伸び調整用のスペーサ１４は剛性の小さい電極６
に隣接させて配置してはじめてその効果があるの
である。

実験の結果を第８図に示す。この実験では伸び
調整用のスペーサ１４は第４図に示す結合スペー
サ３と同構造のものを用いた。hfは第４図に示す
結合スペーサ３のこの場合伸び調整用スペーサ１
４の絶縁物８の厚み、hmの下地金属９の厚みで
ある。伸び調整用スペーサ１４の熱膨張率を絶縁
物８の厚みによつて調整（厚いほど熱膨張率が小
さくなる）し、絶縁物８の厚みを横軸に、（した
がつてhf／hmが大きいほど熱膨張率は小さくな
る。）焼成後の電極長さ75mm当りの電極伸びを縦
軸にとつた。電極５および６と示してあるのは電
極５および６に隣接して伸び調整用スペーサ１４
を配置したことを示している。

この結果は、先に述べたメカニズム通り、剛性
の小さい電極６に対してはその効果がある。すな
わち、伸び調整用スペーサ１４の熱膨張率の変化
に対して電極伸びが変わつている。剛性の大きな
電極５に対してはその効果はあまりないことを示
している。すなわち、伸び調整用スペーサ１４の
熱膨張率の変化に対して電極伸びが変わらない。
また、当然のことながら伸び調整用スペーサ１４
の熱膨張率が小さくなるにつれて電極６の伸びも
小さくなつている。この結果から、この場合は、
絶縁物８と下地金属９の厚み比hf／hmを1.2にす
れば、電極６の焼成後伸びと電極５のそれとを等
しくすることが可能であることを示しており、本
発明の製造方法の有効性が実証されている。

また、上記実施例では２つの電極を焼成するこ
とにより合体させて１つのユニツトを作成する場
合を例として説明したが、全電極を一括して焼成
して固定する場合にも、同様に剛性の小さい電極
に伸び調整用のスペーサ１４を隣接配置すれば同
様な効果が得られることは明白である。この場
合、伸び調整用スペーサ１４は結合スペーサ３と
して電極間接合の役目を持たせてもよい。

このように、本発明によれば、剛性の小さい電
極に適切な熱膨張率をもつた伸び調整用のスペー
サを隣接させて配置してこの電極の伸び量を剛性
の大きい電極の伸び量に合わせるようにしたこと
により、電極相互間の位置決めを高精度に、しか
も容易に行なうことが可能となる。

さらに、本発明によれば、螢光体の印刷パター
ンピツチおよび剛性の大きい電極のパターン精度
等に応じて伸び調整用のスペーサを所定の熱膨張
率に選定することにより、任意に剛性の小さい電
極を伸縮させることができ、電極相互の位置決め
を高精度にすることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は平面型表示装置の構成を示す側面図、
第２図、第３図は同装置に用いられる剛性の大き
い電極と小さい電極の平面図、第４図ａ，ｂは同
装置に用いられる結合スペーサの平面図，正面
図、第５図ａ，ｂは同装置における電極および結
合スペーサの組み合わされた状態を示す断平面図
および側面図、第６図は平面型表示装置の一部の
ユニツトを焼成する方法を実施した工程の側面
図、第７図は本発明の平面型表示装置の製造方法
を実施した一実施例の平面型表示装置の一部の側
面図、第８図ａ，ｂはその伸び調整用スペーサに
よつて電極伸びを調整した実験結果を示す特性図
である。 １……螢光体、２……カソード、３……結合ス
ペーサ、４……電極、５……剛性大なる電極、６
……剛性小なる電極、７……フリツトガラス、８
……絶縁物、９……下地金属、１０……位置決め
用穴、１１……重り、１２……基板、１３，１
３′……シート、１４……伸び調整用スペーサ、
１５……位置決めピン。

【特許請求の範囲】

１ 多数のアパーチヤを有する複数枚のマスクを
充填材で相対的に固定し、前記アパーチヤを有す
る主面を曲面状に同時にプレス成形し、その後前
記充填材を除去するカラー受像管用マスクの成形
法において、前記複数枚のマスクの固定は前記充
填材の注入口と通気孔とを有する注入基板と抑え
板よりなる容器内で行なわれ、前記充填材の注入
時の前記容器内の圧力を前記充填材の注入圧力よ
り小としたことを特徴とするカラー受像管用マス
クの成形法。 ２ 前記容器内の圧力を前記通気孔を介して大気
圧以下としたことを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載のカラー受像管用マスクの成形法。 ３ 前記充填材を前記注入口を介して大気圧以上
の圧力で注入したことを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載のカラー受像管用マスクの成形法。