JPH0474823B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、平面型表示装置の特に電極相互の位
置決め構造に関するものであり、個々の電極の焼
成固定工程で電極の熱膨張が発生することがなく
て各電極の位置決め精度を向上した装置を提供す
ることを目的とするものである。

まず、平面型表示装置の概略構成について簡単
に説明する。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、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１６，１６′が
設けられており、電子ビームはこれら穴１６，１
６′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ではその剛性が棧
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では棧２０の曲げ剛性となるか
らである。棧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の両端面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
などして行なう。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。

次に、このような構成において生じる電極間位
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。

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よく製
作管理できる。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
る場合の従来例を示す。ここで、１１は重り、１
２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、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。

以下に、その位置誤差の発生原因について説明
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、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合金の熱膨張率にしたがつて
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、小さい値であ
る。この状態（400〜500℃）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、それ自身の剛
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。

そこで、本発明はかかる伸び量の差に起因する
位置誤差の発生を無くすることのできる平面形表
示装置を提供することを目的とするものであり、
以下、本発明について実施例を参照して詳述す
る。

本発明の一実施例を第７図に示す。この装置に
おいては、伸び調整用スペーサ１４を剛性の小な
る電極６とシート１３の間に挿入する。その他の
構造は第６図に示す従来例のものと同様であるの
で説明を省略する。剛性の小なる電極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に影響されるか
ら、伸び調整用スペーサ１４によつて調整するこ
とができる。そこで、伸び調整用スペーサ１４の
熱膨張率は剛性の小なる電極６の熱膨張率が剛性
の大なる電極５のそれと同等となる値に設定す
る。また、伸び調整用スペーサ１４を電極５に接
して配置しても同様の効果が期待される。しか
し、この場合電極５の剛性が大きいためその効果
は少なく剛性の小さい電極６に対して配置するこ
らこそその効果が期待できる。

また、前記のメカニズムにより、電極精度の不
良が起きていることを確認するために行なつた実
験の結果を第８図に示す。この実験では伸び調整
用スペーサ１４として第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図に示す絶
縁物８の厚み、hmは下地金属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
成後の電極の長さ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
小さな電極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が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。そして、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いる。この様に、電極伸
びの差を防止する手段として、結合スペーサ３の
剛性に比較して各電極の剛性を小さくすることが
あげられる。このようにすると各電極はその剛性
が小さいために焼成過程におけるその伸縮は結合
スペーサ３の伸縮にしたがう。そのため、各電極
の焼成による熱膨張差は小さくなる。焼成によつ
て伸びの差が小さくなるこの手段は理想的である
といえる。

電極の剛性を小さくする方法としては、たとえ
ば第９図に示す構成がある。電子ビームの通過す
る穴１６の他に剛性調整穴１７，１８を設けるこ
とにより電極としての電気的特性を変えることな
く、剛性を小さくすることができる。電極構成が
このようにできない場合は先に述べたように伸び
調整スペーサを挿入して電極伸びを調整すればよ
い。こうして、この手段を併用することにより、
電極相互の位置決めを精度良く管理することが可
能となる。

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スペーサ
を隣接させて配置したことによりこの電極のフリ
ツトガラス焼成時に発生する伸び量を剛性の大き
い電極のそれに合わせることができ、かつ、結合
スペーサの剛性に比べて各電極の剛性を小さくす
る構造としてフリツトガラス焼成時に発生する伸
びの差をなくするようにしたことにより、電極相
互間およびカソード、螢光体に対する位置決めを
高精度に容易に行なうことが可能となつて、効果
の大きい平面型表示装置を得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一般的な構成を示す
側面図、第２図、第３図はその剛性の大なる電極
と小なる電極の平面図、第４図ａ，ｂはその結合
スペーサの平面図と正面図、第５図ａ，ｂはその
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図は従来の平面
型表示装置の一部のユニツトの製造工程の側面
図、第７図は本発明の一実施例における平面型表
示装置の製造工程の側面図、第８図ａ，ｂは同装
置において伸び調整用スペーサによつて電極伸び
を制御したときの特性図、第９図は同装置に用い
られる剛性調整穴の設けられた電極の形状を示す
平面図である。 １……螢光体、２……カソード、３……結合ス
ペーサ、５……剛性の大なる電極、６……剛性の
小なる電極。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一端部に電子ビームを放射するカソードと、
   他端部に電子ビームの衝突によつて可視光を発す
   る蛍光体と、前記カソードと蛍光体の間に位置し
   電子ビームを制御するための、複数の電極で構成
   された制御電極と、前記複数の電極を相互に固定
   するための結合スペーサ及び伸び調整用スペーサ
   を有した平面型表示装置であつて、前記複数の電
   極の所定の電極には電子ビームが通過しない位置
   に剛性を変えるための穴部が形成されるととも
   に、前記複数の電極は前記結合スペーサに塗布さ
   れたフリツトガラスにより相互に焼成固定された
   平面型表示装置。