JP2000067757A

JP2000067757A - 陰極線管の製造方法

Info

Publication number: JP2000067757A
Application number: JP10238043A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Tanaka; 健一田中
Original assignee: Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd; Kansai Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd; Kansai Nippon Electric Co Ltd
Priority date: 1998-08-25
Filing date: 1998-08-25
Publication date: 2000-03-03

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の陰極線管のノッキングなどの耐電圧処
理方法では、Ｇ３、Ｇ５などの中電圧側電極やＧ４、Ｇ
２、Ｇ１などの低電圧側電極の耐電圧処理が十分に行な
えないという問題があった。【解決手段】排気工程１の後に、カソード活性化工程
２とノッキング工程３とを具備する陰極線管の製造方法
において、特に、カソード活性化中に電極を高周波誘導
加熱することにより、電極からガスを放出させ、このガ
スを電極に付着している活性な金属Ｂ反応させてこれを
不活性化する。この結果、Ｂａのストレーエミッション
源としての機能が低下し、耐電圧特性を向上させること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラー受像管、カ
ラーディスプレイ管などの陰極線管の製造方法に関し、
特に、ストレーエミッション源の機能を低下させ耐電圧
特性の向上を図った陰極線管の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】通常、カラー陰極線管１１は、図５に示
すようにパネル１２とファンネル１３とをガラス半田１
４により一体に接合したバルブ１５を有し、パネルの内
側には、緑、青、赤に発光する蛍光面１６が形成され、
この蛍光面の背後に一定の間隔を保持して多数の電子ビ
ーム通過孔が形成されたシャドウマスク１７などの色選
択用電極が取り付けられ、ファンネルのネック部１８内
には電子ビームを放出する電子銃１９が配設されてい
る。

【０００３】最近のカラー陰極線管には、表示画面の明
るさ（輝度）とフォーカス性能の向上が特に要求されて
いる。前者の対策として、蛍光体の高輝度化、シャドウ
マスクの透過率向上、電子ビームの大電流化などともに
動作電圧の増加なども採用され、耐電圧特性の向上が必
要不可欠である。また、後者の対策として、フォーカス
電極の多重化など多段集束方式の電子銃が開発されてい
る。図６に電子銃の一例を示す。この電子銃１９は、ヒ
ータ２０、カソード２１、第１グリッド電極Ｇ１、第２
グリッド電極Ｇ２、第３グリッド電極Ｇ３、第４グリッ
ド電極Ｇ４、第５グリッド電極Ｇ５、第６グリッド電極
Ｇ６およびコンバーゼンス電極２２を有する。Ｇ２とＧ
４、及びＧ３とＧ５は、それぞれネック１８内でリード
コネクタ等で接続されている。ヒータ２０には、ヒータ
電圧が印加され、Ｇ１は接地され、Ｇ２とＧ４には数千
ボルト程度の電圧が印加され、Ｇ６には、ファンネル１
３に設けられた高電圧入力端子２３、内部導電膜２４、
バルブスペーサ２５およびコンバーゼンス電極２２を介
して、２０乃至３０ＫＶの高電圧が印加され、Ｇ３とＧ
５にはＧ６に印加される電圧の約３０％の中電圧が印加
される。したがって、この電子銃では、Ｇ１、Ｇ２およ
びＧ４が低電圧側電極、Ｇ３及びＧ５が中電圧側電極、
Ｇ６が最終加速電極として高電圧側電極を構成してい
る。

【０００４】この種カラー陰極線管の製造方法は、ま
ず、電子銃１９などを封入したバルブ１５を排気装置に
より所定温度に加熱しながら排気する。排気工程の後半
において、高周波誘導加熱により電子銃の各電極を加熱
して脱ガスを行ない、次いで、ヒータに通電してカソー
ドを加熱し、カソードに塗布されているアルカリ土類金
属の炭酸塩を分解して酸化物とし、十分排気した後バル
ブの排気管を加熱溶融して封止する。次いで、バルブ内
に設置されたゲッター（図示せず）を加熱して飛散させ
バルブ内壁にゲッター膜を形成し、バルブ内を高真空に
保つ。さらにカソード活性化などの安定化処理を、ま
た、ノッキング処理などの耐電圧処理をおこなってい
る。ノッキング処理は、電子銃を構成する各電極の表面
の微細な突起や、プレス成形で生じたバリや、電極表面
に付着したバリウム（Ｂａ）などのストレーエミッショ
ン源を高電圧を印加して除去するものが主流になってい
る。

【０００５】陰極線管のノッキングについては従来より
いくつかの方法が提案されている。第１の方法は中間電
極フロート法で、図７に示すように、ヒータ、カソー
ド、Ｇ１、Ｇ２、Ｇ４を接地し、Ｇ６に高電圧を印加
し、中間電極として例えば、Ｇ３とＧ５を電気的に浮動
状態として比較的高いフロート電圧に維持し、スパーク
させる方法である。第２の方法は、図８に示すように中
間電極Ｇ３、Ｇ５に高電圧を直接印加してスパークさせ
る方法である。第３の方法は、図９に示すように、中間
電極Ｇ３、Ｇ５と接地の間に抵抗Ｒを接続し、Ｇ６とＧ
５の間の放電電流が抵抗Ｒを流れる際の電圧降下を利用
して、中間電極Ｇ３、Ｇ５に比較的高い電圧を印加し、
スパークさせる方法である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の陰極線管の耐電
圧処理方法では、Ｇ３、Ｇ５などの中電圧側電極や低電
圧側電極の耐電圧処理が十分に行なえないという問題が
あった。すなわち、第１の方法では、中間電極が浮動状
態にあるので電位が一定せず、安定な処理ができない。
また、第２の方法では、電源２７からの印加電圧がパル
ス幅の広い波形になるため、ソケット２９に沿面放電が
発生しやすくなり、これを防止するため印加電圧が制限
され、十分に高い電圧を印加できない。また、第３の方
法では、Ｇ６電極とＧ５電極の間の放電により低電圧側
への高電圧の印加が制限され、低電圧側電極のノッキン
グが困難になる。このように、高電圧を印加する従来の
耐電圧処理方法では、比較的上部の電極は容易にノッキ
ングできるが、比較的下部の電極をノッキングすること
が困難であり、ストレーエミッション源を完全には除去
できないという問題があった。

【０００７】本発明は上記の問題に鑑みて提案されたも
ので、その目的は、カラー陰極線管の電子銃に使用され
る電極のストレーエミッション源の機能を低下させ耐電
圧特性の向上を図った陰極線管の製造方法を提供するこ
とである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の陰極線管の製造
方法は、排気工程の後に、カソード活性化工程とノッキ
ング工程とを具備する陰極線管の製造方法において、カ
ソード活性化中に電極を高周波加熱することを特徴とす
る。この手段により、電極に吸着されているガスや、吸
蔵されているガスが放出され、電極に付着している活性
な金属Ｂａと反応してこれを不活性化する。この結果、
Ｂａのストレーエミッション源としての機能が低下し、
耐電圧特性を向上させることができる。

【０００９】また、最も体積の大きな電極を加熱するこ
とを特徴とする。この手段により、放出ガス量が多いの
で、効果的にＢａを不活性化できる。

【００１０】また、４００ＫＨｚよりも低い周波数で高
周波誘導加熱することを特徴とする。この手段により、
電極の内部まで短時間で加熱でき、ガス放出を十分にで
き、効果的にＢａを不活性化できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の陰極線管の製造方法の実
施の形態について図を参照して説明する。図１は、本発
明の製造方法の主要部分の流れ図である。本発明の特徴
は、排気後の枯化工程としてのカソード活性化工程にあ
る。まず、排気工程１では、従来と同様に電子銃などを
封入したバルブを排気装置により所定温度に加熱しなが
ら排気する。排気工程の後半において、高周波加熱によ
り電子銃の各電極を加熱して脱ガスを行ない、次いで、
ヒータに通電してカソードを加熱し、カソードに塗布さ
れているアルカリ土類金属の炭酸塩を分解して酸化物と
し、十分排気した後バルブの排気管を加熱溶融して封止
する。次いで、バルブ内に設置されたゲッター（図示せ
ず）を加熱して飛散させバルブ内壁にゲッター膜を形成
し、バルブ内を高真空に保つ。次いで、カソード活性化
工程２において、電極を高周波誘導加熱しながらカソー
ドの活性化を行なうことにより、電極からガスを放出さ
せ、このガスによってＧ２電極やＧ１電極のアパーチャ
ー周辺に蒸着されている活性なＢａからなるストレーエ
ミッション源を不活性化する。次いで、ノッキング処理
３をおこない、電子銃を構成する各電極の表面の微細な
突起や、プレス成形で生じたバリなどのストレーエミッ
ション源を除去する。本発明では、高周波誘導加熱下で
のカソード活性化とノッキングを併用することによっ
て、ストレーエミッション源をほぼ完全に除去すること
ができる。

【００１２】図２は活性化工程の装置構成を示す概略図
である。図において、前工程である排気工程で排気管を
封着した陰極線管１１は、図示しない排気台から外され
た後、ネック部１８を下にして搬送パレット４に保持さ
れた状態で活性化ポジションへ搬送されてくる。搬送パ
レット４はチェインなど適当な搬送手段（図示せず）に
より矢印の方向へ搬送される。陰極線管１１のネック端
には、電子銃に通電するためのソケット５が装着されて
いる。ソケットから導出されたリード線はブラシ６に接
続され、ブラシ６は通電用レール７に摺動可能に接触し
ている。電極を加熱するための高周波コイル８はネック
部１８の電極の近傍に位置決め配設される。その位置
は、陰極線管の管種サイズ情報に応じて、図示しない駆
動機構によって上下左右に微調整される。また、高周波
コイル８は高周波電源９に接続され、所定の電圧、電
流、周波数、時間で高周波電力が供給される。なお、高
周波コイルは一個に限らず、複数個をネック部の周囲に
対称に配置してもよいし、一個の場合でもコイルの中に
ネック部を同軸に挿入してもよい。

【００１３】次に、本発明のカソード活性化工程につい
て詳細に説明する。（１）まず、陰極線管１１が活性化
ポジションへ搬送されてくると、バーコードなどによる
陰極線管１１の管種サイズ情報によって、図３に示すよ
うに高周波コイル８は駆動機構（図示せず）によって最
適な電極、例えば最もサイズの大きな電極（Ｇ３など）
の近傍に位置決め固定される。サイズの大きな電極は体
積が大きいので、放出ガス量が多く、Ｂａなどのストレ
ーエミッション源を効率よく不活性化するのに適してい
る。（２）次いで、電子銃のヒータ２０に通電してカソ
ード２１を所定温度に加熱し、活性化する。ヒータへの
印加電圧は、定格よりやや高くする。定格６．３ボルト
の場合７．５〜１０ボルトが望ましい。下限よりも低電
圧にするとカソード温度が不足してカソードがガスを吸
着しエミッタが汚染される。また、上限よりも高電圧に
するとカソードが高温になり過ぎ、Ｂａが蒸発してカソ
ード寿命が低下すると共に、新たなストレーエミッショ
ン源になり好ましくない。（３）次に、カソードを加熱
した状態で、高周波電源９を作動させ、高周波コイル８
に２５０ＫＨｚの高周波電力を約４０秒間供給し、電極
を加熱し、ガスを放出させる。通常の排気工程における
電極の高周波誘導加熱による脱ガスは４００ＫＨｚ程度
でおこなわれるが、本発明の活性化工程では、電極の内
部まで加熱して吸蔵されているガスを放出させるため、
表皮効果を避けて４００ＫＨｚよりも低い周波数にす
る。電極温度は５００℃〜６５０℃が望ましい。５００
℃より低いとガス放出が不十分であり、６５０℃を越え
ると電子銃の各電極を固定しているビードガラスに亀裂
が入り、電子銃が損傷する恐れがある。このようにカソ
ードを加熱してガス吸着を防止しながら、電極からガス
放出させＢａなどストレーエミッション源を不活性化す
る。なお、電極の高周波誘導加熱に際し、カソードが高
周波で必要以上に加熱されないように注意する。（４）
次いで、高周波電源を停止して電極加熱を終了し、ヒー
タへの通電を停止してカソードの活性化を終了し、高周
波コイル８をネック部から離し、カソード活性化工程を
終了する。カソード活性化工程を終了した陰極線管１１
は次工程、例えばノッキング工程へ搬送される。ノッキ
ングは従来の方法と同様に実施して良い。なお、ノッキ
ング工程の後に本発明のカソード活性化工程を実施して
も良いし、ノッキング工程を複数回行い、その間に本発
明のカソード活性化工程を実施しても良い。

【００１４】次に、本発明の効果について説明する。図
４は、上記実施の形態と従来例（例えば、図９の第３の
方法）の方法でそれぞれ耐電圧処理した各１０個の陰極
線管について、Ｇ２電極からのストレーエミッション発
生電圧を測定し、相対値で比較した図である。図から明
らかなように、本発明によってストレーエミッション発
生電圧が改善され、また、バラツキも縮小しており、耐
電圧特性が向上している。

【００１５】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、排気工程の後に、カソード活性化工程とノッキング
工程とを具備する陰極線管の製造方法において、カソー
ド活性化中に電極を高周波誘導加熱することを特徴とす
る。この構成により、電極に吸着されているガスや、吸
蔵されているガスを放出し、電極に付着している活性な
金属Ｂａと反応させてこれを不活性化する。この結果、
Ｂａのストレーエミッション源としての機能が低下し、
耐電圧特性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の陰極線管の製造方法の流れ図

【図２】本発明の陰極線管のカソード活性化工程の装
置構成を示す図

【図３】本発明の特定電極を高周波誘導加熱する際の
部材配置図

【図４】本発明によるＧ２電極のストレーエミッショ
ン発生電圧を従来と比較して示す図

【図５】従来の陰極線管の構造を示す一部切り欠き側
面図

【図６】従来の陰極線管の電子銃の電極構成を示す図

【図７】従来の高電圧処理工程におけるノッキング法
の接続構成を示す図

【図８】従来の他のノッキング法の接続構成を示す図

【図９】従来のさらに他のノッキング法の接続構成を
示す図

【符号の説明】

１排気工程２カソード活性化工程（高周波誘導加熱併用）３ノッキング工程４搬送パレット５ソケット６ブラシ７給電用レール８高周波コイル９高周波電源１１陰極線管１９電子銃

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】排気工程の後に、カソード活性化工程とノ
ッキング工程とを具備する陰極線管の製造方法におい
て、カソード活性化中に電極を高周波誘導加熱すること
を特徴とする陰極線管の製造方法。
【請求項２】最も体積の大きな電極を加熱することを特
徴とする請求項１に記載の陰極線管の製造方法。
【請求項３】４００ＫＨｚよりも低い周波数で高周波誘
導加熱することを特徴とする請求項１に記載の陰極線管
の製造方法。