JP2000149816A - 陰極線管用抵抗体、その製造方法、陰極線管およびfed - Google Patents

陰極線管用抵抗体、その製造方法、陰極線管およびfed

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JP2000149816A
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resistor
ray tube
cathode ray
metal conductive
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Masaki Aoki
正樹 青木
Mitsuhiro Otani
光弘 大谷
Shigeo Suzuki
茂夫 鈴木
Hideki Ashida
英樹 芦田
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 焼成することなしに高抵抗が得られる陰極線
管用抵抗体を得る。 【解決手段】 陰極線管用抵抗体は、金属伝導性酸化物
と遷移金属との少なくとも1つと絶縁性酸化物との混合
体から成る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子源を利用する
映像画像表示装置、特に陰極線管、電界放出型ディスプ
レイ(フィールドエミッションディスプレイ、FE
D)、陰極線管の電子銃部分またはファンネル内面用に
用いられる高抵抗の陰極線管用抵抗体およびその製造方
法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図6は、従来のカラー表示用陰極線管6
00の概略断面図である。この陰極線管600は、図6
に示すように、蛍光体スクリーン面となるフェースプレ
ート601、ネック部602を持ち、そのネック部60
2内にカソード603と電子レンズ系607が設けられ
ている。
【0003】電子レンズ系607は、トライオード部6
04と複数の金属円筒605Aおよび605Bより成る
主電子レンズ部605に分けられている。この電子レン
ズ系607はカソード603から出射した電子ビームの
クロスオーバ像を主電子レンズ部605により蛍光体ス
クリーン面(フェースプレート601)に結像させる構
造になっている。又606は、内蔵分割抵抗体である。
【0004】このような電子レンズ系607において、
電子光学的倍率Mと球面収差係数CS0を用いて、蛍光
体スクリーン面上のスポット径DSを求めると、スポッ
ト径DSは下記式(1)となる。
【0005】 DS=[(M・dx+(1/2)M・CS0・α032+DSC21/2・・・ 式(1) ここで、dxは仮想クロスオーバ径,α0はビームの発
散角,DSCは空間電荷の反発効果によるビームの拡が
り成分である。
【0006】近年、蛍光体スクリーン面上のスポット径
DSを小さくすることで、高精細の画像を得ようとし
て、主電子レンズ部の球面収差係数CS0を小さくする
努力がなされている。
【0007】その一つの方法として、内蔵分割抵抗体方
法(例えば特開昭61−147442号公報)と、従来
の集束電極である複数の金属円筒から成る主電子レンズ
に代り、陰極線管中のネック部分に螺旋状の抵抗体で構
成された集束電極を設けることにより、球面収差係数C
S0を小さくする方法が公開されている(例えば、特開
昭60−208027号公報,特開平2−276138
号公報)。
【0008】従来、この分割抵抗体や螺旋状抵抗体の製
造は、水酸化ルテニウムRu(OH)3とガラス粒子と
を結合剤を含有しない安定な懸濁液を用いて、ディッピ
ング法によりガラス管(例えばガラスの軟化点が640
℃の鉛ガラス)の内面に膜を形成し、乾燥後この膜を機
械的に螺旋状に切削加工し、その後焼成して酸化ルテニ
ウム(RuO2)を含有する抵抗体を形成することによ
り行われていた(例えば、特開昭61−224402号
公報,特開平6−275211号公報)。
【0009】一方、陰極線管用の高抵抗体として、上述
した水酸化ルテニウムRu(OH) 3とガラス粒子から
なる懸濁液から製造する抵抗体以外に、酸化ルテニウム
RuO2とガラス粒子とからなる抵抗体が用いられてき
た(例えば、特開昭61−147442号公報,特開昭
55−14627号公報,特開平6−275211号公
報)。
【0010】この酸化ルテニウムRuO2とガラス粒子
とからなる抵抗体は、分圧抵抗器としてアルミナAl2
3基板上にスクリーン印刷法にてジグザグパターン状
に形成され、その全抵抗値は、300〜1000MΩで
あった。
【0011】この酸化ルテニウムRuO2とガラス粒子
とからなる抵抗体は、基板にアルミナAl23(熱膨張
係数75×10-7/℃、融点2050℃)が用いられ
る。陰極線管では高電圧(30KV程度)や電子線に対
して信頼性の高い抵抗体が必要なことから、酸化ルテニ
ウムRuO2とガラス粒子とからなる抵抗体は750℃
〜850℃の比較的高温度で焼成されている。
【0012】又、一方酸化ルテニウムRuO2と低融点
ガラス(例えばPbO−B23−SiO2系ガラスでP
bOを65重量%以上含有するガラス)とからなる抵抗
体で、低融点ガラスの軟化点が600℃以下の抵抗体が
考えられている(例えば、特願平7−309282
号)。
【0013】又、一方、スポット径を小さくし、しかも
偏向動力を低減するために、ネック部分に螺旋状の抵抗
体を形成したり、ジグザグパターンの抵抗体を形成する
代わりに、ファンネル部分に高抵抗層を形成して、電子
レンズ系を形成するダブルアノード型の陰極線管も開発
されていた。
【0014】これらの陰極線管の電子レンズ系に使用さ
れる抵抗体はアノード電圧とフォーカス電圧の間に電位
分布を与えるものであるから、スパーキングとアーク放
電とを防止するために、陰極線管の抵抗体は電流がほと
んど流れない高抵抗(1GΩ〜100GΩ(109Ω〜
1011Ω))が必要である。
【0015】電子源を利用するFED等のディスプレイ
においても、スパーキングとアーク放電とを防止するた
めに、アノードとカソードとの間に高い面積抵抗値を有
する抵抗体が必要である。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術の欄で前述
したように、螺旋状抵抗体またはジグザグ抵抗体を作成
する一つの方法は、水酸化ルテニウムRu(OH)3
低融点ガラス(600℃以下で軟化するガラス)粉体お
よび結合剤(有機バインダー)を含有しない懸濁液を用
いる方法である(例えば、特開昭61−224402号
公報)。
【0017】その方法では、絶縁体であるRu(OH)
3が焼成時(400〜600℃)に熱分解して、導電体
であるRuO2を析出すると同時に低融点ガラスが流動
して、ガラス粒子のまわりに0.01〜0.03μmの
非常に細いRuO2粒子が析出して抵抗体を形成する。
【0018】そのため、5GΩ〜20GΩという高抵抗
(面積抵抗値は、1〜4MΩ/□)を得ようとすると、
抵抗値の焼成温度依存性が大きくなる(焼成温度が少し
変動しただけで抵抗値が大幅に変化する)こと、および
抵抗値の温度係数(TCR)が負方向に大きくなり、し
かも長時間の負荷特性が良くないという問題があった。
【0019】螺旋状抵抗体またはジグザグ形状抵抗体を
作成できる他の方法は、同じく従来の技術の欄で前述し
たように、従来から抵抗体作成に用いられてきたRuO
2 −ガラス系(高融点のガラス)からなるグレーズ抵抗
体を用いる方法である(例えば、特開昭55−1462
7号公報,特開昭61−147442号公報)。
【0020】しかしながら、この従来の抵抗体は、焼成
温度が750℃〜850℃と高いため、陰極線管用の低
融点ガラス(ガラスの軟化点が640℃)の内面にこの
抵抗体を形成することが出来ないという問題があった。
【0021】又一方、特願平7−309282号におい
て示されている低融点ガラス組成と酸化ルテニウム(R
uO2)を用いると、陰極線管の内面に440℃〜52
0℃の低温で抵抗体を形成することが可能であるが、こ
の方法で作成した抵抗体は、長時間(5000時間)の
真空中における負荷特性(10-7Torrの真空中70
℃において、抵抗体に30KV印加する)による抵抗値
変化が大きく、また抵抗値の温度係数が負のため蛍光体
スクリーン面上のスポット径が負荷後大きくなるという
問題点があった。
【0022】又電子管用の高抵抗材料として、タングス
テン−酸化アルミニウム系のサーメット抵抗体が開発さ
れている(例えば、特公昭56−15712号公報)
が、109Ωcm以上の高い抵抗値が得られないこと
や、抵抗値の温度係数が負で大きいという課題があっ
た。
【0023】もち論、陰極線管用抵抗体として、抵抗体
の面積抵抗値が1GΩ/□〜100GΩ/□が得られれ
ば、螺旋状またはジグザグパターン状に加工をすること
が必要はなくなる。しかし、従来例の高抵抗材料では面
積抵抗値は低く、1MΩ/□〜100MΩ/□の範囲で
あったため、抵抗体の加工が必要であるという課題もあ
った。
【0024】又、一方、螺旋状に加工せずに高抵抗体セ
ラミック円筒を用いて、電子レンズ系を構成する試みも
なされている(例えば、特開平6−275211号公
報、第14回インターナショナルディスプレー リサー
チコンファレンス予稿集 PP229〜232 199
4年)。
【0025】この電子レンズ系に用いられている抵抗材
料は、フォルステライト(2MgO・SiO2)やAl2
3−MnO2−Fe23−Nb23系の抵抗材料であ
り、比抵抗値は1011Ωcm(2.4GΩ〜240G
Ω)であるが、抵抗値の温度係数(TCR)が負である
ためにTVセットの消費電力が増大した場合には、抵抗
材料を流れる電流が急増大して、熱暴走をおこすおそれ
が指摘されている。
【0026】本発明は、上記従来の技術の問題点を解決
することを課題とする。本発明の目的は、焼成すること
なしに高い面積抵抗値を有する陰極線管用抵抗体を得る
ことにある。
【0027】本発明の他の目的は、従来技術よりも真空
中での長時間負荷特性が高い陰極線管用抵抗体を得るこ
とにある。
【0028】本発明の他の目的は、温度特性(抵抗値の
温度特性)が正である信頼性の高い陰極線管用抵抗体を
得ることにある。
【0029】
【課題を解決するための手段】本発明に係る陰極線管用
抵抗体は、金属伝導性酸化物と遷移金属との少なくとも
1つと絶縁性酸化物との混合体から成り、そのことによ
り上記目的が達成される。
【0030】前記陰極線管用抵抗体は、溶射法で形成さ
れてもよい。
【0031】前記溶射法は、プラズマ溶射法を含んでも
よい。
【0032】前記溶射法は、レーザ溶射法を含んでもよ
い。
【0033】前記金属伝導性酸化物は、チタン酸化物、
レニウム酸化物、イリジウム酸化物、ルテニウム酸化
物、バナジウム酸化物、ロジウム酸化物、オスミウム酸
化物、LaTiO3、SrRuO3、MoO2、WO3、N
bO、の少なくとも1つを含んでもよい。
【0034】前記金属伝導性酸化物は、TiO、ReO
3、IrO2、RuO2、VO、RhO2、OsO2、La
TiO3、SrRuO3、MoO2、WO3、NbO、の少
なくとも1つを含んでもよい。
【0035】前記遷移金属は、チタン(Ti)、レニウ
ム(Re)、バナジウム(V)、ニオビウム(Nb)の
少なくとも1つを含んでもよい。
【0036】前記絶縁性酸化物は、アルミナ、シリコン
酸化物、ジルコニウム酸化物、マグネシウム酸化物の少
なくとも1つを含んでもよい。
【0037】前記絶縁性酸化物は、Al23、Si
2、ZrO2、MgOの少なくとも1つを含んでもよ
い。
【0038】前記金属伝導性酸化物は、TiOを含み、
前記絶縁性酸化物は、Al23を含んでもよい。
【0039】前記陰極線管用抵抗体は、少なくとも1G
Ω以上の面積抵抗値を有してもよい。
【0040】本発明に係る陰極線管は、本発明に係る陰
極線管用抵抗体を用い、そのことにより上記目的が達成
される。
【0041】本発明に係る陰極線管用抵抗体の製造方法
は、アルミナ基板、ガラス基板およびガラス管上のいず
れかに電極を形成するステップと、金属伝導性酸化物と
遷移金属との少なくとも1つと絶縁性酸化物との混合体
を溶射法で溶射して、前記混合体を前記アルミナ基板、
前記ガラス基板および前記ガラス管上のいずれかに堆積
させるステップとを包含し、そのことにより上記目的が
達成される。
【0042】本発明に係るフィールドエミッションディ
スプレイは、アノードと、カソードと、前記アノードと
前記カソードとの間に配置される抵抗体とを備え、前記
抵抗体は、金属伝導性酸化物と遷移金属との少なくとも
1つと絶縁性酸化物との混合体から成り、前記抵抗体
は、溶射法で形成され、前記抵抗体は、少なくとも1G
Ω以上の面積抵抗値を有し、そのことにより上記目的が
達成される。
【0043】前記フィールドエミッションディスプレイ
は、前記アノードと前記カソードとの間に設けられる支
柱をさらに備え、前記抵抗体は、前記支柱を被覆しても
よい。
【0044】前記支柱は、ガラスとアルミナとの少なく
とも1つを含んでもよい。
【0045】前記金属伝導性酸化物は、チタン酸化物、
レニウム酸化物、イリジウム酸化物、ルテニウム酸化
物、バナジウム酸化物、ロジウム酸化物、オスミウム酸
化物、LaTiO3、SrRuO3、MoO2、WO3、N
bO、の少なくとも1つを含んでもよい。
【0046】前記金属伝導性酸化物は、TiO、ReO
3、IrO2、RuO2、VO、RhO2、OsO2、La
TiO3、SrRuO3、MoO2、WO3、NbO、の少
なくとも1つを含んでもよい。
【0047】前記遷移金属は、チタン(Ti)、レニウ
ム(Re)、バナジウム(V)、ニオビウム(Nb)の
少なくとも1つを含んでもよい。
【0048】前記絶縁性酸化物は、アルミナ、シリコン
酸化物、ジルコニウム酸化物、マグネシウム酸化物の少
なくとも1つを含んでもよい。
【0049】前記絶縁性酸化物は、Al23、Si
2、ZrO2、MgOの少なくとも1つを含んでもよ
い。
【0050】前記金属伝導性酸化物は、TiOを含み、
前記絶縁性酸化物は、Al23を含んでもよい。
【0051】本発明のある局面に従えば、抵抗体の焼成
工程を経ることなしに高い面積抵抗値を有し、しかも真
空中負荷特性や、抵抗値の温度特性(TCR)が正の安
定した抵抗体が得られる。
【0052】即ち、TiO,ReO3,IrO2,MoO
2,WO2,RuO2,LaTiO3等の電気伝導の良好な
電気伝導性酸化物粒子あるいはTi、Re、V、Nbの
遷移金属とSiO2,Al23,ZrO2,MgO等の絶
縁性酸化物粒子の混合体をプラズマトーチ、またはレー
ザ光を用いた溶射法で溶射して基板上に吹き付けて、高
い面積抵抗値を有する抵抗体を基板を加熱することなし
に得ようとするものである。
【0053】金属伝導性酸化物粒子と絶縁性酸化物とが
混合され、溶射法で形成される陰極線管用抵抗体は、金
属伝導性酸化物粒子が絶縁性酸化物粒子間に分散された
状態となっており、高い面積抵抗値が得られしかも抵抗
値の温度係数が正で安定である。
【0054】発明者らは、金属伝導性酸化物粒子、遷移
金属および絶縁性酸化物粒子の種類、配合比率および溶
射条件を変えることによって、面積抵抗値が1GΩ〜1
00GΩの高抵抗値を有する陰極線管用抵抗体が得られ
る事、得られた陰極線管用抵抗体が従来技術よりも良好
な長時間負荷特性を有する事、および得られた陰極線管
用抵抗体の抵抗値の温度係数(TCR)が小さく安定な
事を見出した。
【0055】すなわち、面積抵抗値が1GΩ〜100G
Ω(1GΩ/□〜100GΩ/□)でTCRが正の陰極
線管用抵抗体が得られるため、螺旋状やジグザグ状に抵
抗体を加工することなく、アルミナ基板やファンネル内
面に高い面積抵抗値を有する陰極線管用抵抗体を形成す
ることが出来ることを見出した。
【0056】
【発明の実施の形態】以下本発明の最良の実施の形態を
図面を用いて説明する。
【0057】(実施の形態1)実施の形態1では、プラ
ズマ溶射法による陰極線管用抵抗体の形成について、図
1A、図1Bおよび図2を用いて説明する。
【0058】図1Aは、実施の形態1に係る陰極線管用
抵抗体を形成する際に用いるプラズマ溶射装置100の
概略図である。図1Bは、実施の形態1に係る陰極線管
用抵抗体の製造方法を示すフローチャートである。
【0059】図1Aにおいて、101は陰極,102は
陽極,103は電源,104は直流アーク,105は作
動ガス,106はアークプラズマジェット,107はノ
ズル,108は溶射される抵抗体材料,109は抵抗体
材料108を供給する粉末供給ポート,110はアルミ
ナ基板(またはガラス基板),111は電極,112は
抵抗体である。
【0060】図1Aおよび図1Bを参照して、先づアル
ミナ基板110上に、例えば銀ペーストをスクリーン印
刷法にて印刷し、その後焼成することにより、電極11
1(フォーカス電極,アノード電極等)を形成する(S
101)。
【0061】次に、プラズマ溶射装置100の陰極10
1と陽極102との間に電源103を用いて電界を印加
しながら直流アーク104を発生させ、作動ガス(例え
ば、アルゴン−水素,窒素−水素混合ガス)105を流
してアークプラズマジェット106を生成させる(S1
02)。
【0062】次に抵抗体材料108(例えば、TiO
(酸化チタン)30重量%,Al23(アルミナ)70
重量%の混合体粉末)を粉末供給ポート109から供給
し、基板110上に溶射ノズル107を移動させながら
抵抗体材料108を20μmの厚みで溶射して、TiO
−Al23系抵抗体112を形成する(S103)。な
お、減圧雰囲気中(0.1〜10Torr)で抵抗体材
料108を溶射する場合は、プラズマ溶射装置100全
体を減圧チャンバー内に入れて行う。
【0063】次にこの上に電極111上は除き、Al2
3のみを40μmの厚みで溶射し、保護膜(図示せ
ず)を形成する。保護膜(図示せず)が形成されると、
TiO−Al23系抵抗体112とアルミナ基板110
と電極111とから形成される抵抗部113が完成す
る。
【0064】TiO−Al23系抵抗体112は、1G
Ω以上の高い面積抵抗値を有する。TiO−Al23
抵抗体112は、後述する実施例に示すように、良好な
耐熱負荷特性を有する。TiO−Al23系抵抗体11
2の温度係数(TCR)は、正で安定である。
【0065】図2は、実施の形態1に係るTiO−Al
23系抵抗体112を用いた陰極線管200の概略断面
図である。従来の技術で前述した陰極線管600の構成
要素と同一の構成要素には、同一の参照符号を付してい
る。これらの構成要素の詳細な説明は省略する。
【0066】陰極線管200は、抵抗部113を備え
る。抵抗部113は、TiO−Al23系抵抗体112
とアルミナ基板110と電極111とから形成される。
【0067】以上のように実施の形態1によれば、焼成
工程なしで高い面積抵抗値を有する陰極線管用抵抗体1
12およびこれを用いた陰極線管200を得ることがで
きる。
【0068】なお、実施の形態1では焼成工程なしで高
い面積抵抗値を有する陰極線管用抵抗体としてTiO−
Al23系抵抗体112を例に挙げて説明したが、本発
明はこれに限定されない。TiOは、金属伝導性酸化物
と遷移金属との少なくとも1つであればよい。Al23
は、絶縁性酸化物であればよい。
【0069】(実施の形態2)実施の形態2では、レー
ザ溶射法による陰極線管用抵抗体の形成について、図3
A、図3Bおよび図4を用いて説明する。
【0070】図3Aは、実施の形態2に係る陰極線管用
抵抗体を形成する際に用いるレーザ溶射装置300の概
略図である。図3Bは、実施の形態2に係る陰極線管用
抵抗体の製造方法を示すフローチャートである。
【0071】図3Aにおいて、201は溶射ノズル,2
02は抵抗体材料供給ポート,203はレーザ光,20
4はレーザ光集光レンズ系,205は陰極線管のガラス
管、206は電極,207は抵抗体である。
【0072】図3Aおよび図3Bを参照して、先づ陰極
線管のガラス管205の内面に電極206(アノード電
極、フォーカス電極)を形成する(S301)。電極の
形成方法および電極の材料は、実施の形態1で前述した
プラズマ溶射法による陰極線管用抵抗体の形成における
電極111の形成方法および電極の材料と同じである。
【0073】次に、レーザ光203をレンズ系204で
集光させておき(S302)、溶射ノズル201上にあ
る溶射粉末供給ポート202から抵抗体材料(例えば、
TiO、10重量%,Al23、90重量%の混合体粉
末)を供給し、ガラス管205上に溶射ノズル201を
移動させながら20μmの厚みで抵抗体材料を溶射し、
TiO−Al23系抵抗体207を形成する(S30
3)。なお、陰極線管のガラス管の内面に抵抗体を形成
する場合は、実施の形態1のように保護膜を形成する必
要がない。
【0074】図4は、実施の形態2に係るTiO−Al
23系抵抗体207を用いた陰極線管400の概略側面
図である。
【0075】陰極線管400は、ガラス管205の内面
に形成されたTiO−Al23系抵抗体207と電極2
06とを備える。陰極線管の内面部401には、グラフ
ァイト,RuO2 ペースト等を塗布する。
【0076】以上のように実施の形態2によれば、焼成
工程なしで高い面積抵抗値を有する陰極線管用抵抗体2
07およびこれを用いた陰極線管400を得ることがで
きる。
【0077】なお、実施の形態2では焼成工程なしで高
い面積抵抗値を有する陰極線管用抵抗体としてTiO−
Al23系抵抗体207を例に挙げて説明したが、本発
明はこれに限定されない。TiOは、金属伝導性酸化物
と遷移金属との少なくとも1つであればよい。Al23
は、絶縁性酸化物であればよい。
【0078】(実施の形態3)実施の形態3では、本発
明に係る陰極線管用抵抗体を備えたフィールドエミッシ
ョンディスプレイ(FED)を、図5Aおよび図5Bを
参照して説明する。
【0079】図5Aは、実施の形態3に係るフィールド
エミッションディスプレイ500の斜視図である。図5
Bは、実施の形態3に係るフィールドエミッションディ
スプレイ500の断面図である。
【0080】図5Aおよび図5Bを参照して、フィール
ドエミッションディスプレイ500は、アノード501
とカソード502とを備える。カソード502にはFE
Dアレイ503が形成される。カソード502は、カソ
ード引き出し電極504を有する。アノード501は、
アノード引き出し電極505を有する。アノード501
には蛍光体508が塗布される。フィールドエミッショ
ンディスプレイ500は、電源507を備える。
【0081】アノード501とカソード502との間に
は、支柱506が設けられる。支柱506は、真空中で
のアノード501とカソード502との接触を防止す
る。支柱506は、ガラスその他の絶縁体で形成され
る。
【0082】カソード引き出し電極504とアノード引
き出し電極505との間に高電圧(数kV〜数10k
V)を印加すると、支柱506は絶縁体で形成されるた
め、電子が支柱506に溜まる。電子が支柱506に溜
まると、支柱506からアークやスパークが発生し、画
面が乱れたり、蛍光体508がダメージを受ける。
【0083】実施の形態3に係るフィールドエミッショ
ンディスプレイ500では、実施の形態1および2で前
述した高抵抗を有するTiO−Al23系抵抗体が、支
柱506を被覆する。TiO−Al23系抵抗体で被覆
された支柱506にわずかな電流を流すと、帯電した電
子を支柱506から取り除く事ができる。このため、電
子が支柱506に溜まることがなく、支柱506からア
ークやスパークが発生することを防止することができ
る。
【0084】
【実施例】本実施例では、実施の形態1〜3で前述した
TiO−Al23系抵抗体のTiOとAl23の比率を
変えて陰極線管用又はFED用の抵抗体を作成する。さ
らに、他の金属伝導性酸化物または遷移金属(例えば、
ReO3,IrO2,MoO 2,WO2,RuO2,LaT
iO3、TiO2-x:0<x<1)と絶縁性酸化物(例え
ば、SiO2,ZrO2,MgO等)との比率を変えて陰
極線管用又はFED用の抵抗体を作成する。
【0085】この抵抗体を陰極線管200の電子銃部分
に取り付け、一般には,アノード電極部分に30〜40
KV,フォーカス電極部分に5〜10KVの電圧を印加
するようにして陰極線管の加速試験を行い、抵抗値の変
化,温度特性,陰極線管の状態等を評価する。
【0086】本実施例での試験では、長時間寿命として
(実際のCRTの動作寿命)アノード部に30kV、5
000時間を印加し、短時間過負荷寿命として、アノー
ドに45kVを印加(10時間)している。
【0087】又、陰極線管400のファンネル(ガラス
管205、図3A、図4)内に抵抗体をレーザ溶射法で
形成する場合は、陰極線管400のファンネル(ガラス
管205、図3A、図4)内の電極206間の部分にレ
ーザ溶射を行ない、次に各電極206間に長時間寿命と
して30kV、5000時間を印加し、短時間負荷とし
て45kV(10時間)を印加して、陰極線管400の
評価を行う。
【0088】FED500の加速試験は、カソード引き
出し電極504とアノード引き出し電極505との間に
約15kVの電圧を印加することにより行い、面積抵抗
値、抵抗値(TCR)の温度特性、面積抵抗値の変化等
を行う。
【0089】これらの評価実験の結果を表1〜表4(抵
抗体の作成条件)、表5および表6(評価結果)の試料
番号1〜31に示す。尚、試料番号15〜19は従来例
である。
【0090】
【表1】
【0091】
【表2】
【0092】
【表3】
【0093】
【表4】
【0094】
【表5】
【0095】
【表6】
【0096】表1〜表6の実験データに示すように、金
属伝導性酸化物と遷移金属との少なくとも1つと絶縁性
酸化物との混合体から成る抵抗体は、従来のRuO2
ガラス系抵抗体や、モリブデン(Mo),タングステン
(W)と絶縁性酸化物から成るサーメット系抵抗体と比
較して、高い面積抵抗値が得られ、しかも抵抗の温度特
性の変化が小さくしかも、同一抵抗値で負荷(高電圧印
加に対する耐久性)に対して、抵抗値の変化が少ないこ
とがわかる。
【0097】又、45KVの過負荷を印加した場合、従
来例は抵抗値の温度特性が負であるため、抵抗体のダメ
ージが大きいことがわかる。
【0098】
【発明の効果】以上述べてきたように本発明によれば、
陰極線管用抵抗体は、金属伝導性酸化物と遷移金属との
少なくとも1つと絶縁性酸化物との混合体から成り、プ
ラズマ溶射法または、レーザ溶射法等の溶射法でアルミ
ナ基板または、陰極線管の内面に形成されるので、抵抗
体の焼成工程を経ることなく高い面積抵抗値を有する陰
極線管用抵抗体を得ることができる。
【0099】また本発明によれば、真空中負荷特性や、
抵抗値の温度特性(TCR)が小さく安定した陰極線管
用抵抗体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1A】実施の形態1に係る陰極線管用高抵抗体を形
成する際に用いるプラズマ溶射装置の概略図。
【図1B】実施の形態1に係る陰極線管用高抵抗体の製
造方法を示すフローチャート。
【図2】実施の形態1に係る高抵抗体層を用いた陰極線
管の概略断面図。
【図3A】実施の形態2に係る陰極線管用高抵抗体を形
成する際に用いるレーザ溶射装置の概略図。
【図3B】実施の形態2に係る陰極線管用高抵抗体の製
造方法を示すフローチャート。
【図4】実施の形態2に係る高抵抗体層を用いた陰極線
管の概略断面図。
【図5A】実施の形態3に係るフィールドエミッション
ディスプレイの斜視図。
【図5B】実施の形態3に係るフィールドエミッション
ディスプレイの断面図。
【図6】従来の陰極線管の概略断面図。
【符号の説明】
101 陰極 102 陽極 103 電源 104 直流アーク 105 作動ガス 106 アークプラズマジェット 107 ノズル 108 抵抗体材料 109 粉末供給ポート 110 アルミナ基板 111 電極 112 抵抗体 201 溶射ノズル 202 抵抗体供給ポート 203 レーザ光 204 レーザ光集光レンズ系 205 ガラス 206 電極 207 抵抗体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01J 29/87 H01J 29/87 29/88 29/88 31/12 31/12 C (72)発明者 鈴木 茂夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 芦田 英樹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属伝導性酸化物と遷移金属との少なく
    とも1つと絶縁性酸化物との混合体から成る陰極線管用
    抵抗体。
  2. 【請求項2】 前記陰極線管用抵抗体は、溶射法で形成
    される、請求項1記載の陰極線管用抵抗体。
  3. 【請求項3】 前記溶射法は、プラズマ溶射法を含む、
    請求項2記載の陰極線管用抵抗体。
  4. 【請求項4】 前記溶射法は、レーザ溶射法を含む、請
    求項2記載の陰極線管用抵抗体。
  5. 【請求項5】 前記金属伝導性酸化物は、チタン酸化
    物、レニウム酸化物、イリジウム酸化物、ルテニウム酸
    化物、バナジウム酸化物、ロジウム酸化物、オスミウム
    酸化物、LaTiO3、SrRuO3、MoO2、WO3
    NbO、の少なくとも1つを含む、請求項1記載の陰極
    線管用抵抗体。
  6. 【請求項6】 前記金属伝導性酸化物は、TiO、Re
    3、IrO2、RuO2、VO、RhO2、OsO2、L
    aTiO3、SrRuO3、MoO2、WO3、NbO、の
    少なくとも1つを含む、請求項5記載の陰極線管用抵抗
    体。
  7. 【請求項7】 前記遷移金属は、チタン(Ti)、レニ
    ウム(Re)、バナジウム(V)、ニオビウム(Nb)
    の少なくとも1つを含む、請求項1記載の陰極線管用抵
    抗体。
  8. 【請求項8】 前記絶縁性酸化物は、アルミナ、シリコ
    ン酸化物、ジルコニウム酸化物、マグネシウム酸化物の
    少なくとも1つを含む、請求項1記載の陰極線管用抵抗
    体。
  9. 【請求項9】 前記絶縁性酸化物は、Al23、SiO
    2、ZrO2、MgOの少なくとも1つを含む、請求項8
    記載の陰極線管用抵抗体。
  10. 【請求項10】 前記金属伝導性酸化物は、TiOを含
    み、 前記絶縁性酸化物は、Al23を含む、請求項1記載の
    陰極線管用抵抗体。
  11. 【請求項11】 前記陰極線管用抵抗体は、少なくとも
    1GΩ以上の面積抵抗値を有する、請求項1記載の陰極
    線管用抵抗体。
  12. 【請求項12】 請求項11記載の陰極線管用抵抗体を
    用いた陰極線管。
  13. 【請求項13】 アルミナ基板、ガラス基板およびガラ
    ス管上のいずれかに電極を形成するステップと、 金属伝導性酸化物と遷移金属との少なくとも1つと絶縁
    性酸化物との混合体を溶射法で溶射して、前記混合体を
    前記アルミナ基板、前記ガラス基板および前記ガラス管
    上のいずれかに堆積させるステップとを包含する陰極線
    管用抵抗体の製造方法。
  14. 【請求項14】 アノードと、 カソードと、 前記アノードと前記カソードとの間に配置される抵抗体
    とを備え、 前記抵抗体は、金属伝導性酸化物と遷移金属との少なく
    とも1つと絶縁性酸化物との混合体から成り、 前記抵抗体は、溶射法で形成され、 前記抵抗体は、少なくとも1GΩ以上の面積抵抗値を有
    するフィールドエミッションディスプレイ。
  15. 【請求項15】 前記フィールドエミッションディスプ
    レイは、前記アノードと前記カソードとの間に設けられ
    る支柱をさらに備え、 前記抵抗体は、前記支柱を被覆する、請求項14記載の
    フィールドエミッションディスプレイ。
  16. 【請求項16】 前記支柱は、ガラスとアルミナとの少
    なくとも1つを含む、請求項15記載のフィールドエミ
    ッションディスプレイ。
  17. 【請求項17】 前記金属伝導性酸化物は、チタン酸化
    物、レニウム酸化物、イリジウム酸化物、ルテニウム酸
    化物、バナジウム酸化物、ロジウム酸化物、オスミウム
    酸化物、LaTiO3、SrRuO3、MoO2、WO3
    NbO、の少なくとも1つを含む、請求項14記載のフ
    ィールドエミッションディスプレイ。
  18. 【請求項18】 前記金属伝導性酸化物は、TiO、R
    eO3、IrO2、RuO2、VO、RhO2、OsO2
    LaTiO3、SrRuO3、MoO2、WO3、NbO、
    の少なくとも1つを含む、請求項17記載のフィールド
    エミッションディスプレイ。
  19. 【請求項19】 前記遷移金属は、チタン(Ti)、レ
    ニウム(Re)、バナジウム(V)、ニオビウム(N
    b)の少なくとも1つを含む、請求項14記載のフィー
    ルドエミッションディスプレイ。
  20. 【請求項20】 前記絶縁性酸化物は、アルミナ、シリ
    コン酸化物、ジルコニウム酸化物、マグネシウム酸化物
    の少なくとも1つを含む、請求項14記載のフィールド
    エミッションディスプレイ。
  21. 【請求項21】 前記絶縁性酸化物は、Al23、Si
    2、ZrO2、MgOの少なくとも1つを含む、請求項
    20記載のフィールドエミッションディスプレイ。
  22. 【請求項22】 前記金属伝導性酸化物は、TiOを含
    み、 前記絶縁性酸化物は、Al23を含む、請求項14記載
    の陰極線管用抵抗体。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004207239A (ja) * 2002-12-20 2004-07-22 Samsung Sdi Co Ltd 電界放出素子およびその製造方法

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