JP2002025421A - Electron-gun and its manufacturing method, and color cathode-ray tube and color picture tube using the electron gun - Google Patents

Electron-gun and its manufacturing method, and color cathode-ray tube and color picture tube using the electron gun

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JP2002025421A
JP2002025421A JP2000208079A JP2000208079A JP2002025421A JP 2002025421 A JP2002025421 A JP 2002025421A JP 2000208079 A JP2000208079 A JP 2000208079A JP 2000208079 A JP2000208079 A JP 2000208079A JP 2002025421 A JP2002025421 A JP 2002025421A
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JP
Japan
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emitter
diamond particles
diamond
electron gun
electron
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Application number
JP2000208079A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideo Kurokawa
英雄 黒川
Tetsuya Shiratori
哲也 白鳥
Koji Akiyama
浩二 秋山
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electron gun, which emits electrons effectively by making up a structure which includes an emitter emitting thermoelectrons, in a stable manner at low temperatures. SOLUTION: With the electron gun being provided with an emitter, a cap/ sleeve with a heater built in the inside, and a plurality of grid electrodes, an emitter can be obtained which can easily emit thermoelectrons, by arranging so that the emitter contains at least diamond on the cap.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、加熱により熱電子
を放出するエミッタを備えた電子銃及びその製造方法に
関し、特に、エミッタにダイヤモンドを配した電子銃に
関する。さらには前記電子銃を構成要素とする、電子線
の照射によって蛍光体を発光させるカラー受像管やカラ
ー受像システムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electron gun having an emitter that emits thermoelectrons by heating and a method of manufacturing the same, and more particularly to an electron gun having a diamond as an emitter. Further, the present invention relates to a color picture tube and a color picture receiving system, which comprise the above-mentioned electron gun and emit a phosphor by irradiation with an electron beam.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子線の照射によって蛍光体を発光させ
る蛍光体発光装置の代表的なものとしては、CRTとし
て使用されているカラー受像管がある。これは単一の電
子銃から発せられた電子線を偏向走査し、任意の位置の
蛍光体を発光させることにより画像を表示するものであ
る。カラー受像管は全世界に最も普及している画像表示
装置であり、低価格で良質な画像を提供できる利点があ
る。しかしながら、電子線を偏向させるために、図3に
示すように蛍光体スクリーンの周辺部では電子線が楕円
状に広がり、中央部に比べて周辺部では解像度が低下す
るという課題がある。デジタル放送の開始に伴い高精細
な映像配信が予定されており、画面全域にわたって高精
細映像が表示できるカラー受像管が望まれている。これ
を実現する手段としては、電子線の電流量を少なくして
電子線径を小さくする方法が考えられる。この手法は、
すでにパソコン等のモニターに採用されており、XGA
(解像度:1024×768)やS−XGA(解像度:1280×1
024)等の高精細表示を実現するカラー受像管が実現さ
れている。しかしながら電子線の電流量を少なくしてい
るために輝度は低くなり、特に明るさが重要な画質要因
である映像表示にはそのまま適応することができなかっ
た。デジタル放送の開始が近づくにつれ、輝度を低下さ
せることなく高精細な映像表示を実現できるカラー受像
管の実現が強く望まれている。すなわち、高密度で径の
小さな電子線を偏向走査できる電子銃の開発が急務であ
り、この実現には、高いエミッション電流密度を実現で
きるエミッタ材料が不可欠である。
2. Description of the Related Art A color picture tube used as a CRT is a typical phosphor light emitting device that emits a phosphor by irradiation with an electron beam. In this method, an image is displayed by deflecting and scanning an electron beam emitted from a single electron gun and causing a phosphor at an arbitrary position to emit light. 2. Description of the Related Art A color picture tube is the most widespread image display device in the world, and has an advantage that a high quality image can be provided at a low price. However, since the electron beam is deflected, there is a problem that the electron beam spreads elliptically in the peripheral portion of the phosphor screen as shown in FIG. 3, and the resolution is lower in the peripheral portion than in the central portion. With the start of digital broadcasting, high-definition video distribution is scheduled, and a color picture tube capable of displaying high-definition video over the entire screen is desired. As a means for realizing this, a method of reducing the electron beam diameter by reducing the amount of current of the electron beam can be considered. This technique is
XGA has already been adopted for monitors such as personal computers.
(Resolution: 1024 x 768) or S-XGA (resolution: 1280 x 1)
024) has been realized. However, since the current amount of the electron beam is reduced, the brightness is reduced, and it is not possible to directly adapt to the image display in which brightness is an important image quality factor. As the start of digital broadcasting approaches, it is strongly desired to realize a color picture tube capable of realizing high-definition video display without lowering luminance. That is, there is an urgent need to develop an electron gun capable of deflecting and scanning a high-density electron beam with a small diameter. To realize this, an emitter material that can realize a high emission current density is indispensable.

【0003】従来からカラー受像管で最も一般に使用さ
れている電子銃では、エミッタ材料として、バリウム/
ストロンチウムの炭酸塩(BaCO3/SrCO3)を熱
処理によって分解合成した酸化バリウム/酸化ストロン
チウム(Ba・Sr)Oが使用されている。(Ba・S
r)Oエミッタは酸化物型カソードと呼ばれ、製造プロ
セスが簡単で生産性に優れ、安価であるという利点があ
る。しかし、(Ba・Sr)Oが半導体で電気抵抗が大
きいために、大電流のエミッションを取り出すとジュー
ル熱が発生してエミッタの温度が上昇し、Baの蒸発が
過度となって寿命が短くなるなるため、大電流エミッシ
ョンは困難であった。
Conventionally, in an electron gun most commonly used in a color picture tube, barium / barium is used as an emitter material.
Barium oxide / strontium oxide (Ba.Sr) O obtained by decomposing and synthesizing strontium carbonate (BaCO 3 / SrCO 3 ) by heat treatment is used. (Ba ・ S
r) The O emitter is called an oxide cathode, and has the advantages of a simple manufacturing process, excellent productivity, and low cost. However, since (Ba.Sr) O is a semiconductor and has a large electric resistance, when emission of a large current is taken out, Joule heat is generated and the temperature of the emitter rises, so that Ba is excessively evaporated and the life is shortened. Therefore, high-current emission was difficult.

【0004】他のエミッタとして、Iカソードと称され
るものがある。Iカソードは、多孔質タングステンから
なるペレットに(BaO+CaO+Al23)を含浸さ
せ、ペレットの電子放出面にはOs−Ru合金薄膜を形
成している。Iカソードは約1000℃に加熱して動作
させるが、この時含浸したBaOがタングステンにより
還元されて遊離Baを形成する。遊離Baは空孔中を熱
拡散して行き、電子放出面にBa+の単原子層を形成
し、このBa+単原子層の陽電荷と金属内部の負電荷で
形成される電気双極子によって電子が引力を受け、真空
中に飛び出しやすくなる。Iカソードはペレットが金属
製なのでジュール熱が発生しにくく、安定して大電流エ
ミッション動作が可能であるという利点がある。反面、
高温動作が必要であり、ヒータの熱変形や熱損傷が生じ
て寿命が短くなるという課題があった。以上のように、
従来の電子銃では、エミッションの電流密度を高めると
エミッタの温度上昇による寿命低下やヒーターの熱変形
などが生じ、長期間安定に作動することが困難であると
いう課題があった。
As another emitter, there is an emitter called an I cathode. In the I cathode, a pellet made of porous tungsten is impregnated with (BaO + CaO + Al 2 O 3 ), and an Os—Ru alloy thin film is formed on the electron emission surface of the pellet. The I cathode is operated by heating to about 1000 ° C., at which time the impregnated BaO is reduced by tungsten to form free Ba. Free Ba thermally diffuses through the vacancies and forms a Ba + monoatomic layer on the electron emission surface. Electrons are formed by the electric dipole formed by the positive charge of this Ba + monoatomic layer and the negative charge inside the metal. Due to the attractive force, it easily jumps out into a vacuum. The I-cathode has the advantage that Joule heat is hardly generated because the pellet is made of metal, and stable high-current emission operation is possible. On the other hand,
A high-temperature operation is required, and there has been a problem that the service life is shortened due to thermal deformation and thermal damage of the heater. As mentioned above,
The conventional electron gun has a problem that when the current density of the emission is increased, the lifetime is shortened due to a rise in the temperature of the emitter, the heater is deformed, and the like, and it is difficult to operate stably for a long time.

【0005】また従来の電子銃では、その構造上から電
流量を減らすことなく電子線径を小さくすることが困難
である。図4に電子銃の断面を示す。図4において、30
はエミッタ、31は第1グリッド電極、32は第2グリッド
電極、37は第1グリッドにおいて電子が通過する電子透
過孔である。ヒータ35で加熱されたエミッタ30から、第
1グリッド電極31、第2グリッド電極32、エミッタ30で
決まる電界強度分布に応じて電子線が放射される。通
常、第1グリッド31は接地電位に、第2グリッド電極32
には正電位(固定電位)が、またエミッタ30には負電位が
印加される。必要に応じてエミッタ30に印加する電位を
変えることにより、電子線の電流量を調整する。すなわ
ち、電流量を増やす時はエミッタ(負)電位を大きく設定
し、電流量を減らす時はエミッタ電位を小さくする。エ
ミッタ電位が大きい時は、電子線は図5(a)のように放
射され、図5(b)に示すようなエミッタ電位が小さい時
に比べて、大きなエミッタ領域(稼働領域)36から電子
が放射される。この結果、大電流時には電子線径が大き
くなり、カラー受像管の高精細化が困難となる。さらに
小電流時と大電流時ではエミッタ稼働領域36の大きさが
変化することで物点の位置が変わるため、固定の電子レ
ンズ系では小電流時から大電流時にわたるすべての状態
において電子線を最適に収束させることが困難となる。
このことが電子線径を大きくする一要因となり、高精細
化の困難性に拍車をかけている。
In the conventional electron gun, it is difficult to reduce the electron beam diameter without reducing the amount of current due to its structure. FIG. 4 shows a cross section of the electron gun. In FIG.
Is an emitter, 31 is a first grid electrode, 32 is a second grid electrode, and 37 is an electron transmission hole through which electrons pass in the first grid. An electron beam is emitted from the emitter 30 heated by the heater 35 according to the electric field intensity distribution determined by the first grid electrode 31, the second grid electrode 32, and the emitter 30. Normally, the first grid 31 is at ground potential and the second grid electrode 32
Is applied with a positive potential (fixed potential), and the emitter 30 is applied with a negative potential. The current amount of the electron beam is adjusted by changing the potential applied to the emitter 30 as necessary. That is, when increasing the amount of current, the emitter (negative) potential is set large, and when decreasing the amount of current, the emitter potential is decreased. When the emitter potential is large, the electron beam is radiated as shown in FIG. 5A, and compared with when the emitter potential is small as shown in FIG. Is done. As a result, the electron beam diameter becomes large at the time of a large current, and it is difficult to increase the definition of the color picture tube. In addition, since the position of the object point changes when the current is small and when the current is large, the size of the emitter operating area 36 changes. It is difficult to achieve optimal convergence.
This is one factor in increasing the diameter of the electron beam, which is making it difficult to achieve high definition.

【0006】以上のような従来技術の課題を解決するた
めに、本発明は、電子放出源であるエミッタにダイヤモ
ンド粒子あるいはダイヤモンド粒子の凝集体などのダイ
ヤモンドを配した構成とすることで、効率的で安定に大
電流の電子線放出を可能とし、電流量を削減することな
く電子線を小さくできる電子銃を実現することにより、
高精細な画像を実現するカラー受像管を提供することを
目的とする。
[0006] In order to solve the above-mentioned problems of the prior art, the present invention provides an efficient configuration by arranging diamond such as diamond particles or aggregates of diamond particles on an emitter as an electron emission source. By realizing an electron gun that can stably emit large current electron beams and reduce the electron beam without reducing the amount of current,
An object of the present invention is to provide a color picture tube realizing a high-definition image.

【0007】また本発明の方法は、ダイヤモンド粒子を
キャップあるいはエミッタ基材に配する工程を含むこと
により、容易に蛍光体を発光させることのできるエミッ
タを構成要素として有する電子銃を作製することができ
る方法を提供することを目的とする。
Further, the method of the present invention includes a step of disposing diamond particles on a cap or an emitter base material, thereby producing an electron gun having an emitter capable of easily emitting a phosphor as a component. The aim is to provide a method that can.

【0008】また本発明の方法は、前記電子銃を配した
高効率カラー受像管を作製する際に重要な作製プロセ
ス、並びにダイヤモンドの表面状態制御を容易にかつ合
理的に行なう方法を提供することを目的とする。
Further, the method of the present invention provides an important manufacturing process for manufacturing a high-efficiency color picture tube provided with the electron gun, and a method for easily and rationally controlling the surface state of diamond. With the goal.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を実現するため
の本発明の電子銃は、同軸上に沿ってエミッタ、内部に
ヒータが装備されたキャップ/スリーブ、及び複数のグ
リッド電極を備え、前記エミッタが少なくともダイヤモ
ンドを含み、前記キャップ上に配することを特徴とす
る。
According to an aspect of the present invention, there is provided an electron gun including an emitter, a cap / sleeve provided with a heater therein, and a plurality of grid electrodes, which are arranged coaxially. The emitter includes at least diamond and is disposed on the cap.

【0010】また本発明は、前記電子銃において、エミ
ッタに含まれるダイヤモンドは、ダイヤモンド粒子ある
いはダイヤモンド粒子の凝集体であり、その平均粒径は
0.2μm以下であることが好ましい。さらにダイヤモ
ンド粒子あるいはダイヤモンド粒子凝集体の最表面の炭
素原子は、水素原子との結合によって終端された構造を
含むことが好ましい。
According to the present invention, in the electron gun, the diamond contained in the emitter is a diamond particle or an aggregate of diamond particles, and the average particle size is preferably 0.2 μm or less. Further, the carbon atoms on the outermost surface of the diamond particles or the diamond particle aggregate preferably have a structure terminated by bonding with hydrogen atoms.

【0011】また本発明は、前記電子銃において、エミ
ッタに含まれるダイヤモンドが膜状であってもよく、こ
の時膜状ダイヤモンドの最表面の炭素原子が、水素原子
との結合によって終端された構造を含むことを特徴とす
る。
Further, according to the present invention, in the above-mentioned electron gun, the diamond contained in the emitter may be in the form of a film, and in this case, carbon atoms on the outermost surface of the film-like diamond are terminated by bonding with hydrogen atoms. It is characterized by including.

【0012】また本発明は、前記電子銃において、少な
くともダイヤモンドを含み、前記キャップ上に配された
エミッタの領域が、グリッド電極のうちエミッタに隣接
して配置される第1グリッド電極の電子透過孔を越えな
いことを特徴とする。
According to the present invention, there is provided the electron gun, wherein at least diamond is contained, and the region of the emitter disposed on the cap is an electron transmission hole of a first grid electrode disposed adjacent to the emitter among the grid electrodes. Is not exceeded.

【0013】また前記目的を実現するための本発明にお
ける別の電子銃は、同軸上に沿ってエミッタ、内部にヒ
ータが装備されたキャップ/スリーブ、及び複数のグリ
ッド電極を備え、前記エミッタが多孔質のエミッタ基材
に少なくともダイヤモンドを配し、前記ダイヤモンドを
配したエミッタ基材を前記キャップ/スリーブ上に配す
ることを特徴とする。
According to another aspect of the present invention, there is provided an electron gun including an emitter, a cap / sleeve provided with a heater therein, and a plurality of grid electrodes coaxially. Characterized in that at least diamond is disposed on the quality emitter substrate, and the emitter substrate on which the diamond is disposed is disposed on the cap / sleeve.

【0014】また本発明は、前記電子銃において、エミ
ッタ基材に配したダイヤモンドが、ダイヤモンド粒子あ
るいはダイヤモンド粒子の凝集体であり、その平均粒径
は0.2μm以下であることが好ましい。さらに、エミ
ッタ基材に配したダイヤモンド粒子あるいはダイヤモン
ド粒子の凝集体の最表面の炭素原子が、水素原子との結
合によって終端された構造を含むことを特徴とする。
According to the present invention, in the above-mentioned electron gun, the diamond disposed on the emitter substrate is preferably a diamond particle or an aggregate of diamond particles, and the average particle size is preferably 0.2 μm or less. Further, the present invention is characterized in that the carbon atoms on the outermost surface of the diamond particles or the aggregates of the diamond particles arranged on the emitter substrate include a structure terminated by bonding with hydrogen atoms.

【0015】また本発明は、前記電子銃において、多孔
質のエミッタ基材に少なくともダイヤモンドを配したエ
ミッタの大きさが、グリッド電極のうちエミッタに隣接
して配置される第1グリッド電極の電子透過孔を越えな
いことを特徴とする。
Further, according to the present invention, in the above-mentioned electron gun, the size of the emitter in which at least diamond is arranged on the porous emitter base material is equal to the electron transmission of the first grid electrode arranged adjacent to the emitter among the grid electrodes. It is characterized by not exceeding the hole.

【0016】また前記目的を達成するため、本発明に係
わる、少なくともダイヤモンド粒子あるいはダイヤモン
ド粒子の凝集体が配されたエミッタ基材を備える電子銃
の製造方法は、エミッタ基材にダイヤモンド粒子あるい
はダイヤモンド粒子の凝集体を分布させる工程と、前記
ダイヤモンド粒子あるいはダイヤモンド粒子の凝集体の
最表面の炭素原子に水素原子を結合させる工程を備える
ことを特徴とする。
According to another aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing an electron gun including an emitter substrate on which at least diamond particles or aggregates of diamond particles are arranged. And a step of bonding a hydrogen atom to a carbon atom on the outermost surface of the diamond particles or the aggregate of diamond particles.

【0017】また前記目標を達成するため、本発明に係
わる、少なくともダイヤモンド粒子あるいはダイヤモン
ド粒子の凝集体が配されたエミッタ基材を備える電子銃
の製造方法は、エミッタ基材にダイヤモンド粒子あるい
はダイヤモンド粒子の凝集体を分布させる工程と、前記
ダイヤモンド粒子あるいはダイヤモンド粒子の凝集体の
表面にダイヤモンドを成長させる工程と、前記ダイヤモ
ンド粒子あるいはダイヤモンド粒子の凝集体上に成長し
たダイヤモンド層の最表面の炭素原子に水素原子を結合
させる工程を含むことを特徴とする。
According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an electron gun including an emitter substrate on which at least diamond particles or aggregates of diamond particles are disposed. Distributing the aggregates of the diamond particles or the step of growing diamond on the surface of the aggregates of the diamond particles; and the step of growing diamond on the outermost surface of the diamond layer or the diamond layer grown on the aggregates of the diamond particles. The method includes a step of bonding a hydrogen atom.

【0018】また前記目標を達成するため、本発明に係
わる、少なくとも表面あるいは表層に膜状ダイヤモンド
を含むエミッタを備えた電子銃の製造方法は、膜状ダイ
ヤモンドをエミッタ基材に形成する工程と、前記膜状ダ
イヤモンドの最表面の炭素原子に水素原子を結合する工
程を含むことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a method for manufacturing an electron gun having an emitter containing film diamond at least on the surface or surface thereof according to the present invention comprises the steps of: forming a film diamond on an emitter substrate; A step of bonding a hydrogen atom to a carbon atom on the outermost surface of the film-shaped diamond.

【0019】また本発明は、前記電子銃の製造方法にお
いて、前記膜状ダイヤモンドを形成する工程が、ダイヤ
モンド粒子もしくはダイヤモンド粒子の凝集体を分布さ
せる工程と、前記分布されたダイヤモンド粒子もしくは
ダイヤモンド粒子の凝集体上にダイヤモンド層を成長さ
せる工程を含むことを特徴とする。
The present invention also provides the method for manufacturing an electron gun, wherein the step of forming the film-like diamond includes the step of distributing diamond particles or agglomerates of diamond particles; The method includes a step of growing a diamond layer on the aggregate.

【0020】また本発明は、前記電子銃の製造方法にお
いて、前記エミッタ基材にダイヤモンド粒子あるいはダ
イヤモンド粒子の凝集体を分布させる工程が、ダイヤモ
ンド粒子を分散させた溶液をエミッタに塗布することで
あることを特徴とする。
Further, in the method of manufacturing an electron gun according to the present invention, the step of distributing diamond particles or aggregates of diamond particles on the emitter substrate is to apply a solution in which diamond particles are dispersed to the emitter. It is characterized by the following.

【0021】また本発明は、前記電子銃の製造方法にお
いて、前記エミッタ基材にダイヤモンド粒子あるいはダ
イヤモンド粒子の凝集体を分布させる工程が、ダイヤモ
ンド粒子を分散させた溶液中にエミッタ基材を配し、前
記溶液に超音波振動を印加することであることを特徴と
する。
According to the present invention, in the method for producing an electron gun, the step of distributing diamond particles or agglomerates of diamond particles on the emitter substrate includes disposing the emitter substrate in a solution in which diamond particles are dispersed. And applying ultrasonic vibration to the solution.

【0022】また本発明は、前記電子銃の製造方法にお
いて、前記エミッタ基材にダイヤモンド粒子あるいはダ
イヤモンド粒子の凝集体を分布させる工程が、ダイヤモ
ンド粒子を分散させた溶液中にエミッタ基材を配し、前
記エミッタ基材の導電部分と溶液を入れた容器との間、
あるいは前記エミッタ基材の導電部分と溶液中に設置さ
れた電極との間に電圧を印加することであることを特徴
とする。
Further, in the method for manufacturing an electron gun according to the present invention, the step of distributing diamond particles or agglomerates of diamond particles in the emitter substrate may include disposing the emitter substrate in a solution in which diamond particles are dispersed. Between the conductive portion of the emitter substrate and the container containing the solution,
Alternatively, a voltage is applied between the conductive portion of the emitter substrate and an electrode provided in a solution.

【0023】また本発明は、前記電子銃の製造方法にお
いて、前記ダイヤモンド粒子あるいはダイヤモンド粒子
の凝集体の最表面の炭素原子に水素原子を結合させる工
程が、エミッタ基材に粒子状ダイヤモンドを配した後、
前記エミッタ基材を少なくとも水素を含むガスを放電分
解して得られるプラズマに晒す工程、あるいは前記エミ
ッタ基材を少なくとも水素を含むガス中で加熱する工程
を有することを特徴とする。
According to the present invention, in the method for producing an electron gun, the step of bonding a hydrogen atom to a carbon atom on the outermost surface of the diamond particle or the aggregate of the diamond particle includes disposing a particulate diamond on an emitter substrate. rear,
The method further includes a step of exposing the emitter base material to plasma obtained by discharge-decomposing a gas containing at least hydrogen, or a step of heating the emitter base material in a gas containing at least hydrogen.

【0024】また前記目的を達成するため、本発明に係
わるカラー受像管は、蛍光面が形成されたパネル部と、
内部に電子銃を装着したネック部を有すると共に前記パ
ネル部と一体化されたファンネル部を備え、前記電子銃
が本願発明に記載したいずれかの電子銃であることを特
徴とする。
According to another aspect of the present invention, there is provided a color picture tube according to the present invention, comprising: a panel portion on which a phosphor screen is formed;
It has a neck portion with an electron gun mounted inside and a funnel portion integrated with the panel portion, and the electron gun is any of the electron guns described in the present invention.

【0025】また前記目的を達成するため、本発明に係
わるカラー受像管は、蛍光面が形成されたパネル部と、
内部に電子銃を装着したネック部を有すると共に前記パ
ネル部と一体化されたファンネル部をを備えたカラー受
像管であって、前記電子銃が本発明の電子銃であり、前
記カラー受像管には水素ガスが封入されていることを特
徴とする。
According to another aspect of the present invention, there is provided a color picture tube according to the present invention, comprising: a panel portion on which a phosphor screen is formed;
A color picture tube having a neck portion with an electron gun mounted therein and a funnel portion integrated with the panel portion, wherein the electron gun is the electron gun of the present invention, and the color picture tube is Is characterized in that hydrogen gas is sealed.

【0026】また本発明は、前記カラー受像管構成にお
いて、内部に水素ガスが封入されたことを特徴とする。
この時のカラー受像管内部の圧力は、10-2Paオーダーよ
り高真空であることが好ましい。
The present invention is also characterized in that in the color picture tube structure, hydrogen gas is sealed inside.
At this time, the pressure inside the color picture tube is preferably higher than 10 −2 Pa.

【0027】また前記目的を達成するため、本発明に係
わるカラー受像システムは、少なくとも本願発明のカラ
ー受像管と、音声用スピーカーと、映像信号用チューナ
ーと、駆動回路/信号処理回路と、キャビネットを備え
たことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a color image receiving system according to the present invention comprises at least a color picture tube of the present invention, an audio speaker, a video signal tuner, a drive circuit / signal processing circuit, and a cabinet. It is characterized by having.

【0028】本発明の電子銃によれば、電子放出源であ
るエミッタに、たとえばダイヤモンド粒子あるいはダイ
ヤモンド粒子の凝集体のようなダイヤモンドを配した構
成により、以下のような作用を奏することができる。
According to the electron gun of the present invention, the following effects can be obtained by a configuration in which diamond such as diamond particles or aggregates of diamond particles is arranged on the emitter as the electron emission source.

【0029】図1は本発明の第1構成にかかる電子銃の
基本的な構造を示す断面図の一例である。図1に示すよ
うに、本発明の電子銃は、主な構成部分としてエミッタ
1と、キャップ2、スリーブ3、ヒータ4、第1グリッ
ド電極5,第2グリッド電極6などの同軸上に配置され
た複数のグリッド電極とから構成される。ここで、エミ
ッタ1は、ダイヤモンド粒子あるいはダイヤモンド粒子
の凝集体、もしくは多孔質のエミッタ基材にダイヤモン
ド粒子あるいはダイヤモンド粒子の凝集体を配した構成
である。
FIG. 1 is an example of a sectional view showing a basic structure of an electron gun according to the first configuration of the present invention. As shown in FIG. 1, the electron gun of the present invention is arranged on the same axis as an emitter 1 and a cap 2, a sleeve 3, a heater 4, a first grid electrode 5, and a second grid electrode 6 as main components. And a plurality of grid electrodes. Here, the emitter 1 has a configuration in which diamond particles or aggregates of diamond particles are arranged, or diamond particles or aggregates of diamond particles are arranged on a porous emitter substrate.

【0030】このエミッタ1を従来技術と同様にヒータ
4で加熱することにより熱電子が放出されるが、従来構
造では熱電子が十分に放出されるのに少なくとも700
℃以上の加熱が必要であるのに対し、本発明の構成で
は、ダイヤモンド粒子あるいはダイヤモンド粒子の凝集
体の作用により熱電子が放出され易くなり、より低温
で、かつ安定に熱電子が放出される。
When the emitter 1 is heated by the heater 4 in the same manner as in the prior art, thermions are emitted.
In contrast to the necessity of heating at a temperature of not less than ° C., in the configuration of the present invention, thermoelectrons are easily emitted by the action of diamond particles or aggregates of diamond particles, and thermoelectrons are more stably emitted at a lower temperature. .

【0031】多孔質のエミッタ基材にダイヤモンド粒子
を配置した構造では、さらに有効な効果が得られる。エ
ミッタ基材が多孔質であるために表面積が大きく、より
多くのダイヤモンド粒子を配することができるからであ
る。
In a structure in which diamond particles are arranged on a porous emitter substrate, more effective effects can be obtained. This is because the emitter substrate is porous and has a large surface area, so that more diamond particles can be arranged.

【0032】本発明の装置構成において、エミッタ基材
に配したダイヤモンド粒子の平均粒径が、0.2μm以
下、さらに望ましくはダイヤモンド粒子の平均粒径が、
0.05μm以下であるという好ましい例によれば、熱
電子放出が容易となるダイヤモンド粒子を極めて多数配
することが可能となる。すなわち、キャップ2やエミッ
タ基材にダイヤモンド粒子、あるいはダイヤモンド粒子
の凝集体の分布密度を、少なくとも1平方センチメート
ル当たり1×1010個以上という高密度に配置することが
可能なので、容易に大きな熱電子放出を得ることができ
る。
In the apparatus configuration of the present invention, the average particle diameter of the diamond particles disposed on the emitter substrate is 0.2 μm or less, and more preferably, the average diameter of the diamond particles is:
According to a preferred example of a thickness of 0.05 μm or less, it is possible to arrange an extremely large number of diamond particles that facilitate the emission of thermoelectrons. That is, the distribution density of diamond particles or agglomerates of diamond particles can be arranged at a high density of at least 1 × 10 10 or more per square centimeter on the cap 2 and the emitter substrate, so that large thermionic emission can be easily achieved. Can be obtained.

【0033】また本発明の装置構成において、ダイヤモ
ンドは広禁制帯幅半導体(5.5eV)、高硬度、耐磨
耗性、高熱伝導率、化学的に不活性といった電子放出材
料として非常に適した性質を有するので、低い加熱温度
でかつ安定に熱電子放出可能なエミッタを有する電子銃
を実現することが可能となる。
In the device configuration of the present invention, diamond is very suitable as an electron-emitting material such as a wide bandgap semiconductor (5.5 eV), high hardness, abrasion resistance, high thermal conductivity, and chemical inertness. Since it has properties, it becomes possible to realize an electron gun having an emitter capable of stably emitting thermoelectrons at a low heating temperature.

【0034】また本発明の装置構成において、キャップ
やエミッタ基材に配するダイヤモンドの最表面の炭素原
子が水素原子との結合によって終端された構造、さらに
望ましくは、ダイヤモンドの最表面の炭素原子と結合し
た水素の量が、2×1015個/cm2以上である構造を含むと
いう好ましい例によれば、水素終端されたダイヤモンド
表面は負の電子親和力状態であることから、非常に電子
を放出しやすい状態にすることができる。
Further, in the device configuration of the present invention, a structure in which the carbon atoms on the outermost surface of the diamond disposed on the cap and the emitter substrate are terminated by bonding with hydrogen atoms, more preferably, the carbon atoms on the outermost surface of the diamond According to a preferred example including a structure in which the amount of bonded hydrogen is 2 × 10 15 atoms / cm 2 or more, the surface of the hydrogen-terminated diamond has a negative electron affinity state, and thus emits very electrons. It can be made easy to do.

【0035】また前記本発明方法によれば、ダイヤモン
ド粒子をキャップやエミッタ基材に分布させる工程を含
むことを特徴とするので、以下のような作用を奏するこ
とができる。
Further, according to the method of the present invention, the method includes the step of distributing diamond particles to the cap and the emitter base material, so that the following effects can be obtained.

【0036】すなわち、熱電子放出を容易にするダイヤ
モンドを微小粒子、あるいはその凝集体の形態でキャッ
プやエミッタ基材に再現性よく配置することができるの
で、容易に安定で高効率なエミッタを形成することが可
能となる。その結果、効率的な電子銃を容易に形成する
ことが可能となる。
In other words, diamond which facilitates thermionic emission can be arranged in the form of fine particles or aggregates thereof on the cap or the emitter base material with good reproducibility, so that a stable and highly efficient emitter can be easily formed. It is possible to do. As a result, an efficient electron gun can be easily formed.

【0037】さらに配設された微小ダイヤモンド粒子を
核にして、ダイヤモンド層を成長した構造とすれば、さ
らに良好な電子放出特性を得ることができる。用いるダ
イヤモンド粒子の平均粒径としては、0.2μm以下と
することで十分効果は得られるが、できるだけ小さい方
が良く、望ましくは平均粒径が0.05μm以下であ
る。
Further, if a structure in which a diamond layer is grown by using the arranged fine diamond particles as a nucleus, further excellent electron emission characteristics can be obtained. A sufficient effect can be obtained by setting the average particle diameter of the diamond particles to be 0.2 μm or less, but the smaller the better, the better. The average particle diameter is desirably 0.05 μm or less.

【0038】また前記本発明方法において、キャップや
エミッタ基材へのダイヤモンド粒子の分布方法が、平均
粒径が0.2μm以下のダイヤモンド粒子を分散させた
溶液をキャップやエミッタ基材に塗布する、あるいは平
均粒径が0.2μm以下の粒子状ダイヤモンドを分散さ
せた溶液中にキャップやエミッタ基材を設置し、溶液に
超音波振動を印加する、あるいはキャップやエミッタ基
材の導電部と溶液を入れた容器との間、あるいはキャッ
プやエミッタ基材の導電部と溶液中に設置された電極と
の間に電圧を印加するという好ましい例によれば、線状
や板状など任意形状のキャップやエミッタ基材に対して
も均一にかつ制御性、再現性良くダイヤモンドの粒子を
分布させることが可能となる。またダイヤモンド粒子の
分散領域の選択も可能となる。
In the method of the present invention, the method of distributing diamond particles to the cap or the emitter substrate may be such that a solution in which diamond particles having an average particle diameter of 0.2 μm or less are dispersed is applied to the cap or the emitter substrate. Alternatively, a cap or an emitter base is placed in a solution in which particulate diamond having an average particle size of 0.2 μm or less is dispersed, and ultrasonic vibration is applied to the solution, or the conductive part of the cap or the emitter base and the solution are applied. According to a preferred example of applying a voltage between the container placed therein, or between the conductive portion of the cap or the emitter substrate and the electrode provided in the solution, a cap of any shape such as a linear or plate shape, The diamond particles can be distributed uniformly and with good controllability and reproducibility even on the emitter substrate. In addition, it is possible to select a dispersion region of diamond particles.

【0039】その際、用いる溶液中に分散させたダイヤ
モンド粒子の量としては、溶液1リットル当たり0.0
1g以上、100g以下、さらに望ましくは溶液1リッ
トル当たり0.1g以上、20g以下である。具体的な
最適ダイヤモンド粒子量としては、用いるダイヤモンド
粒子の平均粒径にも依存し、粒径が0.01μm場合概
ね1g程度、粒径が0.04μmの場合、概ね16g程
度である。このような溶液中にはダイヤモンド粒子が溶
液1リットル当たり1×1016個〜1×1020個程度分散し
ており、充分な量の微小ダイヤモンド粒子数を容易にエ
ミッタ基材に分布させることが可能である。また用いる
溶液の分散媒としては、扱いの容易性から水あるいはア
ルコールを主成分とする溶液が主として用いられる。
At this time, the amount of the diamond particles dispersed in the solution to be used is 0.04 per liter of the solution.
The amount is 1 g or more and 100 g or less, and more preferably 0.1 g or more and 20 g or less per liter of the solution. The specific optimum amount of diamond particles depends on the average particle size of the diamond particles used, and is approximately 1 g when the particle size is 0.01 μm and approximately 16 g when the particle size is 0.04 μm. In such a solution, about 1 × 10 16 to 1 × 10 20 diamond particles are dispersed per liter of the solution, so that a sufficient number of fine diamond particles can be easily distributed on the emitter substrate. It is possible. As a dispersion medium for the solution to be used, a solution containing water or alcohol as a main component is mainly used for ease of handling.

【0040】また本発明の電子銃のエミッタ部の構成に
おいては、配置されたダイヤモンド粒子の表面制御が非
常に重要である。なぜなら、ダイヤモンドの表面状態に
よって、熱電子放出特性が変化するからである。ダイヤ
モンド粒子の表面構造を最適にする方法としては特に限
定するものではないが、ダイヤモンド表面の炭素原子と
結合する元素を制御することが容易である。本発明で
は、具体的な例として、水素終端表面とすることでダイ
ヤモンドを熱電子が放出し易い状態にすることができ
る。このような表面状態変化を任意に制御することで、
高効率電子銃の構成並びに作製プロセスを簡便にするこ
とができる。
In the structure of the emitter of the electron gun of the present invention, it is very important to control the surface of the arranged diamond particles. This is because thermionic emission characteristics change depending on the surface state of diamond. The method for optimizing the surface structure of diamond particles is not particularly limited, but it is easy to control the elements that bond to carbon atoms on the diamond surface. In the present invention, as a specific example, a diamond can be made into a state where thermal electrons can be easily emitted by using a hydrogen-terminated surface. By arbitrarily controlling such surface state changes,
The configuration and manufacturing process of the high-efficiency electron gun can be simplified.

【0041】そこで前記本発明の構成によれば、キャッ
プやエミッタ基材にダイヤモンド粒子を配置した後、前
記キャップやエミッタ基材を少なくとも水素を含むガス
を放電分解して得られるプラズマに晒す工程、あるいは
前記キャップやエミッタ基材を少なくとも水素を含むガ
ス中で加熱する工程を有することを特徴とするので、選
択的にダイヤモンド粒子の最表層の炭素原子に水素原子
を結合させることが可能となり、その結果容易に熱電子
を放出し易い状態の領域を形成することが可能になる。
Therefore, according to the configuration of the present invention, after the diamond particles are arranged on the cap or the emitter substrate, the cap or the emitter substrate is exposed to plasma obtained by discharge-decomposing at least a gas containing hydrogen. Alternatively, since the cap or the emitter substrate is characterized by having a step of heating in a gas containing at least hydrogen, it is possible to selectively bond hydrogen atoms to carbon atoms on the outermost layer of diamond particles, As a result, it is possible to easily form a region in a state where thermoelectrons are easily emitted.

【0042】以上のように、キャップやエミッタ基材に
配置されたダイヤモンドの表面状態を任意に制御するこ
とにより、高効率電子銃の構成並びに作製プロセスを簡
便にすることができる。
As described above, by arbitrarily controlling the surface state of the diamond disposed on the cap or the emitter substrate, the configuration and the manufacturing process of the high-efficiency electron gun can be simplified.

【0043】また本発明の電子銃では、ダイヤモンドを
配設した領域が、グリッド電極のうちエミッタに隣接し
て配置される第1グリッド電極5の電子透過孔7を越え
ないことを特徴とするものであり、電子線電流の大小に
かかわらず電子線径の変化が小さな電子銃を実現でく
る。従って本発明の電子銃を用いれば、輝度を低下させ
ることなく高精細なカラー受像管やカラー受像システム
を実現できる。
Also, in the electron gun of the present invention, the region where the diamond is arranged does not exceed the electron transmission hole 7 of the first grid electrode 5 which is arranged adjacent to the emitter among the grid electrodes. Thus, an electron gun with a small change in the electron beam diameter regardless of the magnitude of the electron beam current can be realized. Therefore, by using the electron gun of the present invention, a high-definition color picture tube or color picture receiving system can be realized without lowering the luminance.

【0044】[0044]

【発明の実施の形態】以下、実施例を用いて本発明をさ
らに具体的に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.

【0045】<第1の実施の形態>図1に、本発明電子
銃の第1の実施例の概略を示す。図1において、1は多
孔質のエミッタ基材にダイヤモンド粒子を分散配置した
エミッタ(直径0.2mm)、2はエミッタを支持するキャ
ップ、3はヒータが内設されたスリーブ、4は表面が絶
縁コートされたヒータである。また、5は第1グリッド
電極で、第1グリッド電極5に設けられた電子透過孔7
の直径は約0.5mmであり、エミッタ1より大きい。
<First Embodiment> FIG. 1 schematically shows a first embodiment of the electron gun of the present invention. In FIG. 1, 1 is an emitter (diameter 0.2 mm) in which diamond particles are dispersed and arranged on a porous emitter substrate, 2 is a cap for supporting the emitter, 3 is a sleeve in which a heater is provided, and 4 is an insulating coating on the surface. Heater. Reference numeral 5 denotes a first grid electrode, and electron transmission holes 7 provided in the first grid electrode 5.
Has a diameter of about 0.5 mm and is larger than the emitter 1.

【0046】まずエミッタ基材を準備する。このエミッ
タ基材として用いる材料は特に限定されるものではない
が、本実施例ではタングステンの焼結基材を用いた。次
に、このエミッタ基材を通常の洗浄工程で清浄化した後
に、平均粒径が0.02μmの微小ダイヤモンド粒子を
分散させた溶液中に浸透させることによって、その表面
に微小ダイヤモンド粒子を塗布した。本実施の形態で
は、1リットルの純水に0.4gのダイヤモンド粒子を
分散した溶液を用いた。すなわち、ダイヤモンド粒子数
として溶液1リットル当たり約2×1017個含まれた溶液
を用いた。ダイヤモンド粒子塗布後、エミッタ基材を赤
外線ランプ光の照射によって乾燥させる。
First, an emitter substrate is prepared. The material used for the emitter substrate is not particularly limited, but a sintered substrate of tungsten was used in this example. Next, after the emitter substrate was cleaned in a normal washing step, the surface was coated with the fine diamond particles by infiltrating into a solution in which fine diamond particles having an average particle size of 0.02 μm were dispersed. . In this embodiment, a solution in which 0.4 g of diamond particles is dispersed in 1 liter of pure water is used. That is, a solution containing approximately 2 × 10 17 diamond particles per liter of solution was used. After the application of the diamond particles, the emitter substrate is dried by irradiation with infrared lamp light.

【0047】以上のような方法で得られたエミッタ基材
の表面を走査電子顕微鏡で観察すると、微小なダイヤモ
ンド粒子が点在して分布していることが確認された。そ
の分布密度は5×1010個/cm2程度であった。
When the surface of the emitter substrate obtained by the above-described method was observed with a scanning electron microscope, it was confirmed that minute diamond particles were scattered and distributed. Its distribution density was about 5 × 10 10 pieces / cm 2 .

【0048】この微小ダイヤモンド粒子が配置されたエ
ミッタ1を10-5Paより高真空に設置し、ヒータ4に通電
することにより加熱した結果、約400℃の温度領域
で、熱電子が放出されていることが確認された。
The emitter 1 on which the fine diamond particles are arranged is placed in a vacuum higher than 10 -5 Pa, and is heated by energizing the heater 4. As a result, thermoelectrons are emitted in a temperature range of about 400 ° C. It was confirmed that.

【0049】一方、(Ba・Sr)Oをエミッタとする
従来の電子銃(この場合(Ba・Sr)Oが塗布された
領域は、第1グリッド電極5の電子透過孔7より大き
い)では、同様の熱電子放出を得るのに780℃以上の
加熱が必要であった。すなわち、微小ダイヤモンド粒子
が配置されたエミッタ1が、効率的な熱電子放出源とし
て作用していることが確認された。
On the other hand, in a conventional electron gun having (Ba.Sr) O as an emitter (in this case, the region coated with (Ba.Sr) O is larger than the electron transmission hole 7 of the first grid electrode 5), Heating at 780 ° C. or higher was required to obtain the same thermionic emission. That is, it was confirmed that the emitter 1 on which the fine diamond particles were arranged functions as an efficient thermoelectron emission source.

【0050】そこでカラー受像管(32型ワイド)に電子
銃を設置して特性を評価したところ、従来の電子銃で
は、蛍光体スクリーン周辺部の電子ビーム径が平均描画
時(電流1mA/銃)は約3mm、ピーク描画時(電流
4mA/銃)は約5.5mmであるのに対して、本発明
の電子銃では平均描画時(電流1mA/銃)には約1.
5mm、ピーク描画時(電流4mA/銃)には約2.5
mmとなり、電子線が絞られていることが確認できた。
When the characteristics were evaluated by installing an electron gun in a color picture tube (32-inch wide), the electron beam diameter in the peripheral portion of the phosphor screen in the conventional electron gun was equal to the average drawing time (current 1 mA / gun). Is about 3 mm and about 5.5 mm at the time of peak drawing (current 4 mA / gun), while about 1.0 mm at the time of average drawing (current 1 mA / gun) in the electron gun of the present invention.
5mm, about 2.5 at peak drawing (current 4mA / gun)
mm, and it was confirmed that the electron beam was narrowed.

【0051】本実施の形態において、エミッタ基材の種
類を他材料、例えばタンタル(Ta)などに変えた場合
やエミッタ基材の形状、サイズを変えた場合、また塗布
するダイヤモンド粒子の粒径や量を変えて溶液を調合し
た場合、溶媒としてエタノールなどのアルコールを用い
た場合でも、同様の結果が得られた。
In this embodiment, when the type of the emitter substrate is changed to another material, for example, tantalum (Ta), or when the shape or size of the emitter substrate is changed, or when the particle size or the diameter of the diamond particles to be applied is changed. When the solution was prepared by changing the amount, similar results were obtained even when an alcohol such as ethanol was used as the solvent.

【0052】またエミッタ基材を使用せず、電子銃のキ
ャップに直接ダイヤモンド粒子やダイヤモンド粒子を配
設した構成でも、若干電流量は減少するものの、従来の
エミッタに比べるとほぼ2倍以上の電流が確認できた。
電流量低下の原因は、キャップ2が多孔質でないため表
面積が少なく、ダイヤモンド粒子の配設密度が約1桁低
下するためである。
In a configuration in which diamond particles or diamond particles are directly disposed on the cap of an electron gun without using an emitter substrate, the current amount is slightly reduced, but the current amount is almost twice as large as that of a conventional emitter. Was confirmed.
The reason for the decrease in the amount of current is that the cap 2 is not porous, so the surface area is small, and the arrangement density of diamond particles is reduced by about one digit.

【0053】<第2の実施の形態>第1の実施の形態と
同様に、直径0.2mmのタングステンエミッタ基材に
微小ダイヤモンド粒を配置した後、さらにそのダイヤモ
ンド粒子を核としてダイヤモンド層を成長させた場合の
結果について記す。この時、第1グリッド電極の電子透
過孔の直径は0.5mmである。
<Second Embodiment> Similar to the first embodiment, fine diamond grains are arranged on a tungsten emitter base material having a diameter of 0.2 mm, and a diamond layer is further grown using the diamond grains as nuclei. The result of this case will be described. At this time, the diameter of the electron transmission hole of the first grid electrode is 0.5 mm.

【0054】用いるエミッタ基材、及びエミッタ基材上
への微小ダイヤモンド粒の配置方法等は前記第1の実施
の形態と同様である。本実施の形態においては、微小ダ
イヤモンド粒分散溶液にエミッタ基材を浸透し、表面に
微小ダイヤモンド粒子を塗布した後、さらにエミッタ基
材表面に分布されたダイヤモンド粒子上にダイヤモンド
層を形成した。ダイヤモンド層の合成方法としては特に
限定はされないが、気相合成法が容易であることから良
く用いられる。気相合成方法は、一般的には原料ガスに
メタン、エタン、エチレン、アセチレン等の炭化水素ガ
ス、アルコール、アセトン等の有機化合物及び一酸化炭
素などの炭素源を水素で希釈したものを用い、その原料
ガスを分解することによって行なわれるものである。そ
の際、さらに原料ガスに適宜酸素等を添加することもで
きる。適用可能な気相合成法に関しても特に限定はされ
ないが、本実施例においてはマイクロ波プラズマCVD
法によってダイヤモンド層の形成を行なった。マイクロ
波プラズマCVD法は原料ガスにマイクロ波を印加する
ことによってプラズマ化し、ダイヤモンドの形成を行な
う方法である。具体的な条件としては、原料ガスに水素
で1〜10vol%程度に希釈された一酸化炭素ガスを
用いた。反応温度及び圧力はそれぞれ800〜900℃
及び25〜40Torr(1Torr=133.322Pa)である。
また形成時間は1分から5分程度で充分である。
The emitter substrate used and the method of arranging the fine diamond particles on the emitter substrate are the same as in the first embodiment. In the present embodiment, the emitter substrate is infiltrated into the dispersion solution of the fine diamond particles, the fine diamond particles are applied to the surface, and then a diamond layer is formed on the diamond particles distributed on the surface of the emitter substrate. The method for synthesizing the diamond layer is not particularly limited, but is often used because the vapor phase synthesis method is easy. The vapor phase synthesis method generally uses methane, ethane, ethylene, hydrocarbon gas such as acetylene, alcohol, an organic compound such as acetone, and a carbon source such as carbon monoxide diluted with hydrogen in a raw material gas, This is performed by decomposing the raw material gas. At that time, oxygen or the like may be further added to the raw material gas. Although there is no particular limitation on the applicable gas phase synthesis method, microwave plasma CVD is used in this embodiment.
A diamond layer was formed by the method. The microwave plasma CVD method is a method of forming a diamond by applying a microwave to a source gas to form diamond. As specific conditions, a carbon monoxide gas diluted to about 1 to 10 vol% with hydrogen was used as a source gas. Reaction temperature and pressure are 800-900 ° C respectively
And 25 to 40 Torr (1 Torr = 133.322 Pa).
A formation time of about 1 to 5 minutes is sufficient.

【0055】以上のような方法でエミッタ基材上の微小
ダイヤモンド粒子上にCVDダイヤモンド層を形成した
結果、塗布により配置された微小ダイヤモンド粒子の表
面は、良質なCVDダイヤモンド層でコートされた。ま
た得られたダイヤモンド粒の表面状態は、水素で終端さ
れた状態であった。
As a result of forming a CVD diamond layer on the fine diamond particles on the emitter substrate by the above method, the surface of the fine diamond particles arranged by coating was coated with a good quality CVD diamond layer. The surface state of the obtained diamond particles was a state terminated by hydrogen.

【0056】このような手順で作製したダイヤモンド粒
子が配置されたエミッタ基材を1×10-5Pa以上の真空中
に設置し、ヒータにより加熱した結果、約300℃の温
度領域で、熱電子が放出されていることが確認された。
単にダイヤモンド粒子を分散配置した場合に比べて、エ
ミッタの温度が約50℃〜100℃低くても、同じ電流
をエミッションすることができる。また水素終端された
CVDダイヤモンド層の表面は非常に安定であるため、
比較的真空度が悪い環境(1×10-2Pa程度)においても
安定な熱電子放出特性を有することが確認された。すな
わち、微小ダイヤモンド粒子が配置されたエミッタが効
率的な熱電子放出源として作用していることが確認され
た。
The emitter substrate on which the diamond particles prepared in such a procedure were arranged was placed in a vacuum of 1 × 10 −5 Pa or more, and heated by a heater. Was confirmed to have been released.
The same current can be emitted even when the temperature of the emitter is lower by about 50 ° C. to 100 ° C. as compared with the case where diamond particles are simply dispersed. Also, the surface of the hydrogen-terminated CVD diamond layer is very stable,
It has been confirmed that the device has stable thermoelectron emission characteristics even in an environment with a relatively low degree of vacuum (about 1 × 10 -2 Pa). That is, it was confirmed that the emitter on which the fine diamond particles were arranged functions as an efficient thermoelectron emission source.

【0057】そこでカラー受像管(32型ワイド)に電子
銃を設置して特性を評価したところ、第1の実施例と同
様に、従来の電子銃に比べて電子ビームが収束している
ことが確認できた。具体的には、蛍光体スクリーン上で
画面周辺部の電子ビーム径が平均描画時(電流1mA/
銃)には約1.3mm、ピーク描画時(電流4mA/
銃)には約2mmであった。
Then, when an electron gun was installed in a color picture tube (32 type wide) and its characteristics were evaluated, it was found that the electron beam was converged as compared with the conventional electron gun as in the first embodiment. It could be confirmed. Specifically, on the phosphor screen, the electron beam diameter at the peripheral portion of the screen is the average drawing time (current 1 mA / current).
About 1.3 mm at the time of peak drawing (current 4 mA /
Gun) was about 2 mm.

【0058】本発明において、エミッタ基材表面のダイ
ヤモンドは粒子もしくはその凝集体の形態に限るもので
はなく、微小ダイヤモンド粒子上のCVDダイヤモンド
層をさらに成長させてダイヤモンド粒子が集合した膜状
ダイヤモンドの形態であっても、本発明の効果は何ら阻
害されるものではない。
In the present invention, the diamond on the surface of the emitter substrate is not limited to the form of particles or agglomerates thereof, but may be formed by growing a CVD diamond layer on fine diamond particles further to form diamond-like aggregates. However, the effect of the present invention is not at all hindered.

【0059】また本実施例において、エミッタ基材を使
用せず、電子銃のキャップに直接ダイヤモンド粒子やダ
イヤモンド粒子の凝集体を配設した構成でも、ほぼ同様
の結果が得られる。
In this embodiment, substantially the same result can be obtained even in a configuration in which diamond particles or aggregates of diamond particles are directly provided on the cap of the electron gun without using the emitter substrate.

【0060】またカラー受像管の内部には、少なくとも
水素ガスが10-2Paオーダで封入されていることが好ま
しい。これによりダイヤモンド粒子の最表面の水素終端
形態がさらに長時間安定に維持できる。水素を封入する
ことで、寿命(電子放出量が半減するまでの時間)が約
4万時間まで延ばすことができた。水素を封入しない場
合は、寿命は約2.5万時間である。
It is preferable that at least hydrogen gas is sealed in the color picture tube in the order of 10 -2 Pa. Thereby, the hydrogen-terminated form on the outermost surface of the diamond particles can be stably maintained for a longer time. By encapsulating hydrogen, the lifetime (time until the amount of emitted electrons is reduced by half) could be extended to about 40,000 hours. Without hydrogen, the life is about 25,000 hours.

【0061】<第3の実施の形態>次にエミッタ基材に
微小ダイヤモンド粒子を配置する方法として、超音波振
動を用いた場合の結果について記す。
<Third Embodiment> Next, a description will be given of a result when ultrasonic vibration is used as a method of arranging fine diamond particles on the emitter substrate.

【0062】用いるエミッタ基材等は、前記第1の実施
の形態と同様である。本実施の形態においては、洗浄処
理されたエミッタ基材を平均粒径が0.02μm程度の
微小ダイヤモンド粒子を分散させた溶液が入った容器内
に設置し、容器全体に超音波振動を与える(以後、「超
音波振動処理」と記す)ことによって、エミッタ基材上
に微小ダイヤモンド粒子を分布させた。本実施の形態で
は、1リットルの純水に0.4gのダイヤモンド粒子を
分散した溶液を用いた。また超音波振動処理の際に印加
した電力は100W程度であり、処理時間は5〜15分
である。超音波振動処理を施したエミッタ基材は純水中
で洗浄された後、窒素ガスでブローすることにより乾燥
された。
The emitter base material and the like used are the same as in the first embodiment. In the present embodiment, the cleaned emitter substrate is placed in a container containing a solution in which fine diamond particles having an average particle size of about 0.02 μm are dispersed, and ultrasonic vibration is applied to the entire container ( Hereinafter, this is referred to as “ultrasonic vibration treatment” to distribute the fine diamond particles on the emitter substrate. In this embodiment, a solution in which 0.4 g of diamond particles is dispersed in 1 liter of pure water is used. The power applied during the ultrasonic vibration processing is about 100 W, and the processing time is 5 to 15 minutes. The emitter substrate subjected to the ultrasonic vibration treatment was washed in pure water, and then dried by blowing with nitrogen gas.

【0063】この超音波振動処理を施されたエミッタ基
材の表面を走査電子顕微鏡で観察したところ、溶液に分
散させた微小ダイヤモンド粒が均一に分布していること
がわかった。またその分布密度は〜1×1011個/cm2程度
であった。超音波振動処理により、滴下塗布よりさらに
高密度でダイヤモンド粒子を分散配置することができ
る。
When the surface of the emitter substrate subjected to the ultrasonic vibration treatment was observed with a scanning electron microscope, it was found that the fine diamond particles dispersed in the solution were uniformly distributed. The distribution density was about 1 × 10 11 / cm 2 . By the ultrasonic vibration treatment, the diamond particles can be dispersed and arranged at a higher density than in the case of the drop coating.

【0064】このような方法で作製したダイヤモンド粒
子が配置されたエミッタ基材を10-5Pa以上の高真空中に
設置し、ヒータにより加熱した結果、約400℃の温度
領域で、微小ダイヤモンド粒子が配置されたエミッタ基
材より熱電子が放出されていることが確認された。すな
わち、微小ダイヤモンド粒子が配設されたエミッタが効
率的な熱電子放出源として作用していることが確認され
た。放出する電流は、塗布方式でダイヤモンド粒子を配
設した場合に比べて大きい。これは配設されるダイヤモ
ンド粒子の密度が大きいことによる。
The emitter substrate on which the diamond particles produced by such a method are arranged is placed in a high vacuum of 10 −5 Pa or more, and heated by a heater. It was confirmed that thermoelectrons were emitted from the emitter substrate on which was disposed. That is, it was confirmed that the emitter on which the fine diamond particles were disposed was acting as an efficient thermoelectron emission source. The emitted current is larger than when the diamond particles are provided by the coating method. This is due to the high density of the diamond particles provided.

【0065】そこでカラー受像管(32型ワイド)に電子
銃を設置して特性を評価したところ、第1の実施例と同
様に、従来の電子銃に比べて電子ビームが収束している
ことが確認できた。具体的には、蛍光体スクリーン上で
画面周辺部の電子ビーム径が平均描画時(電流1mA/
銃)には約1.4mm、ピーク描画時(電流4mA/
銃)には約2.4mmであった。しかし必要となる電子
銃の駆動電圧は、塗布方式の80Vに比べて約半分の4
5Vであり、低電圧駆動が可能である。
When the characteristics were evaluated by installing an electron gun in a color picture tube (32 type wide), it was found that the electron beam was converged as compared with the conventional electron gun, as in the first embodiment. It could be confirmed. Specifically, on the phosphor screen, the electron beam diameter at the peripheral portion of the screen is the average drawing time (current 1 mA / current).
About 1.4 mm at the time of peak drawing (current 4 mA /
Gun) was about 2.4 mm. However, the required driving voltage of the electron gun is 4 times that of the coating method of 80 V, which is about half.
5 V, and low-voltage driving is possible.

【0066】本実施の形態において、カソード材の種類
を他材料、例えばタンタル(Ta)などに変えた場合や
塗布するダイヤモンド粒子の粒径や量を変えて溶液を調
合した場合などにおいても、同様の結果が得られた。
In the present embodiment, the same applies to the case where the type of the cathode material is changed to another material, for example, tantalum (Ta), or the case where the solution is prepared by changing the diameter and amount of diamond particles to be applied. Was obtained.

【0067】また本実施例において、エミッタ基材を使
用せず、電子銃のキャップに直接ダイヤモンド粒子やダ
イヤモンド粒子の凝集体を配設した構成でも、ほぼ同様
の結果が得られる。
In this embodiment, substantially the same result can be obtained even if the diamond particles or the aggregates of the diamond particles are directly provided on the cap of the electron gun without using the emitter substrate.

【0068】<第4の実施の形態>続いてエミッタ基材
上に微小ダイヤモンド粒子を配置する方法として、超音
波振動処理を施した後、さらに微小ダイヤモンド粒子上
にダイヤモンド層を形成した場合の結果について記す。
<Fourth Embodiment> Subsequently, as a method of arranging the fine diamond particles on the emitter base material, a result in a case where a diamond layer is formed on the fine diamond particles after performing an ultrasonic vibration treatment. Is described.

【0069】用いるエミッタ基材、及びエミッタ基材上
への微小ダイヤモンド粒子の分布方法等は前記第3の実
施の形態と同様である。またダイヤモンド層の形成方法
についても、前記第2の実施の形態と同様である。
The emitter substrate used and the method of distributing the fine diamond particles on the emitter substrate are the same as in the third embodiment. The method for forming the diamond layer is the same as in the second embodiment.

【0070】以上のような方法で、微小ダイヤモンド粒
子上にダイヤモンド層を形成した結果、超音波処理によ
り配置された微小ダイヤモンド粒子の表面は、良質なC
VDダイヤモンド層でコートされた。またダイヤモンド
粒の表面状態は、水素で終端された状態であった。
As a result of forming the diamond layer on the fine diamond particles by the above-described method, the surface of the fine diamond particles arranged by the ultrasonic treatment has a high quality C.
Coated with a VD diamond layer. The surface state of the diamond particles was a state terminated by hydrogen.

【0071】このような方法で作製したダイヤモンド粒
子が配置されたエミッタ基材を10-5Pa以上の高真空中に
設置し、ヒータにより加熱した結果、約300℃の温度
領域で、熱電子が放出されていることが確認された。ま
た水素終端されたCVDダイヤモンド層の表面は非常に
安定であるため、比較的真空度が悪い環境(1×10-2Pa
程度)においても安定な熱電子放出特性を有することが
確認された。すなわち、微小ダイヤモンド粒が配置され
たエミッタが効率的な熱電子放出源として作用している
ことが確認された。水素終端していない場合に比べて、
エミッタの温度が約50℃〜100℃低くても、同じ電
流をエミッションすることができる。また放出する電流
は、塗布方式でダイヤモンド粒子を配設した場合に比べ
て大きい。これは配設されるダイヤモンド粒子の密度が
大きいことによる。
The emitter substrate on which the diamond particles produced by such a method are arranged is placed in a high vacuum of 10 −5 Pa or more and heated by a heater. As a result, thermoelectrons are generated in a temperature range of about 300 ° C. The release was confirmed. Further, since the surface of the hydrogen-terminated CVD diamond layer is very stable, the environment (1 × 10 −2 Pa
(Degree), it was confirmed to have stable thermoelectron emission characteristics. That is, it was confirmed that the emitter on which the fine diamond particles were arranged functions as an efficient thermoelectron emission source. Compared to the case without hydrogen termination,
The same current can be emitted even if the temperature of the emitter is about 50 ° C. to 100 ° C. lower. The emitted current is larger than when the diamond particles are provided by the coating method. This is due to the high density of the diamond particles provided.

【0072】そこでカラー受像管(32型ワイド)に電子
銃を設置して特性を評価したところ、第1の実施例と同
様に、従来の電子銃に比べて電子ビームが収束している
ことが確認できた。具体的には、蛍光体スクリーン上で
画面周辺部の電子ビーム径が平均描画時(電流1mA/
銃)には約1.3mm、ピーク描画時(電流4mA/
銃)には約5mmであった。この時のエミッタ温度は約
300℃であり、駆動電圧は約40Vであった。
When the characteristics were evaluated by installing an electron gun on a color picture tube (32 type wide), it was found that the electron beam was converged as compared with the conventional electron gun, as in the first embodiment. It could be confirmed. Specifically, on the phosphor screen, the electron beam diameter at the peripheral portion of the screen is the average drawing time (current 1 mA / current).
About 1.3 mm at the time of peak drawing (current 4 mA /
Gun) was about 5 mm. At this time, the emitter temperature was about 300 ° C., and the driving voltage was about 40 V.

【0073】本実施の形態において、エミッタ基材の種
類を他材料、例えばタンタル(Ta)などに変えた場合
や塗布するダイヤモンド粒子の粒径や量を変えて溶液を
調合した場合などにおいても、同様の結果が得られた。
In the present embodiment, even when the type of the emitter base material is changed to another material, for example, tantalum (Ta), or when the solution is prepared by changing the diameter and amount of the diamond particles to be applied, Similar results were obtained.

【0074】また本実施例において、エミッタ基材を使
用せず、電子銃のキャップに直接ダイヤモンド粒子やダ
イヤモンド粒子の凝集体を配設した構成でも、ほぼ同様
の結果が得られる。
In this embodiment, substantially the same result can be obtained even in a configuration in which diamond particles or aggregates of diamond particles are directly disposed on the cap of the electron gun without using the emitter substrate.

【0075】また本発明において、エミッタ基材表面の
ダイヤモンドは粒子もしくはその凝集体の形態に限るも
のではなく、微小ダイヤモンド粒子上のCVDダイヤモ
ンド層をさらに成長させてダイヤモンド粒子が集合した
膜状ダイヤモンドの形態であっても、本発明の効果は何
ら阻害されるものではない。
In the present invention, the diamond on the surface of the emitter substrate is not limited to the form of particles or agglomerates thereof. Even in the form, the effects of the present invention are not impaired at all.

【0076】また、カラー受像管の内部には少なくとも
水素ガスが10-2Paオーダで封入されていることが好ま
しい。これによりダイヤモンド粒子最表面の水素終端形
態がさらに長時間安定に維持できる。水素を封入するこ
とで、寿命(電子放出量が半減するまでの時間)が約4
万時間まで延ばすことができる。水素を封入しない場合
は、寿命は約2.5万時間である。
It is preferable that at least hydrogen gas is sealed in the color picture tube in the order of 10 −2 Pa. Thereby, the hydrogen-terminated form on the outermost surface of the diamond particles can be stably maintained for a longer time. By encapsulating hydrogen, the life (time until the amount of electron emission is reduced by half) is about 4
Can be extended to 10,000 hours. Without hydrogen, the life is about 25,000 hours.

【0077】<第5の実施の形態>次に微小ダイヤモン
ド粒子を分散させた溶液中にエミッタ基材を設置し、そ
のエミッタ基材と溶液中に設置された電極間に電圧を印
加させてエミッタ基材上に微小ダイヤモンド粒子を配置
した結果について記す。
<Fifth Embodiment> Next, an emitter substrate is provided in a solution in which fine diamond particles are dispersed, and a voltage is applied between the emitter substrate and an electrode provided in the solution to apply a voltage to the emitter substrate. The result of arranging the fine diamond particles on the substrate will be described.

【0078】用いたエミッタ基材は、前記実施の形態と
同様である。続いてこのエミッタ基材と白金製の平板電
極を、平均粒径が0.02μm程度の微小ダイヤモンド
粒子を分散させた溶液が入った容器内に設置し、エミッ
タ基材と白金電極間に直流電圧を印加する(以後、「電
圧印加処理」と記す)ことによって、W線に微小ダイヤ
モンド粒子を分布させた。本実施の形態では、1リット
ルの純水に0.4gの微小ダイヤモンド粒子を分散した
溶液を用いた。また電圧印加処理の条件は、白金電極側
を負極、エミッタ側を正極として、50Vの電圧を15
分間印加した。電圧印加処理を施したエミッタ基材は純
水で洗浄された後、窒素ガスでブローすることにより乾
燥された。
The emitter substrate used is the same as in the above embodiment. Subsequently, the emitter substrate and the platinum plate electrode are placed in a container containing a solution in which fine diamond particles having an average particle size of about 0.02 μm are dispersed, and a DC voltage is applied between the emitter substrate and the platinum electrode. (Hereinafter, referred to as “voltage application process”), thereby distributing the fine diamond particles to the W line. In this embodiment, a solution in which 0.4 g of fine diamond particles are dispersed in 1 liter of pure water is used. The conditions for the voltage application process are as follows: the platinum electrode side is the negative electrode, the emitter side is the positive electrode, and a voltage of 50 V
Min. The emitter substrate subjected to the voltage application treatment was washed with pure water and dried by blowing with nitrogen gas.

【0079】この電圧印加処理を施されたエミッタ基材
の表面を走査電子顕微鏡で観察したところ、溶液に浸透
させたエミッタ基材表面に微小ダイヤモンド粒子が均一
に分布していることがわかった。また、その分布密度は
〜3×1010個/cm2程度であった。これは溶液中でコロイ
ド状となった微小ダイヤモンド粒子が負の電荷を帯びて
いるため、電圧印加処理によってエミッタ基材に引き寄
せられたためと考えられる。
When the surface of the emitter substrate subjected to the voltage application treatment was observed with a scanning electron microscope, it was found that fine diamond particles were uniformly distributed on the surface of the emitter substrate that had been impregnated with the solution. Further, the distribution density was about 3 × 10 10 / cm 2 . This is presumably because the colloidal fine diamond particles in the solution had a negative charge and were attracted to the emitter substrate by the voltage application treatment.

【0080】このような方法で作製した微小ダイヤモン
ド粒子が配置されたエミッタを10-5Pa以上の高真空中に
設置し、ヒータで加熱した結果、第3の実施の形態と同
様に約400℃の温度領域で、熱電子が放出されている
ことが確認された。すなわち、微小ダイヤモンド粒子が
配置されたエミッタ基材が効率的な熱電子放出源として
作用していることが確認された。
The emitter on which the fine diamond particles produced by such a method were arranged was placed in a high vacuum of 10 −5 Pa or more, and heated by a heater. As a result, about 400 ° C. was obtained similarly to the third embodiment. It was confirmed that thermoelectrons were emitted in the temperature range of. That is, it was confirmed that the emitter substrate on which the fine diamond particles were arranged functions as an efficient thermoelectron emission source.

【0081】そこでカラー受像管(32型ワイド)に電子
銃を設置して特性を評価したところ、第1の実施例と同
様に、従来の電子銃に比べて電子ビームが収束している
ことが確認できた。具体的には、蛍光体スクリーン上で
画面周辺部の電子ビーム径が平均描画時(電流1mA/
銃)には約1.5mm、ピーク描画時(電流4mA/
銃)には約2.5mmであった。この時のエミッタ温度
は約400℃であり、駆動電圧は約80Vであった。
When the characteristics were evaluated by installing an electron gun in a color picture tube (32 type wide), it was found that the electron beam was converged as compared with the conventional electron gun, as in the first embodiment. It could be confirmed. Specifically, on the phosphor screen, the electron beam diameter at the peripheral portion of the screen is the average drawing time (current 1 mA / current).
Gun) about 1.5mm, peak drawing (current 4mA /
Gun) was about 2.5 mm. At this time, the emitter temperature was about 400 ° C., and the driving voltage was about 80 V.

【0082】本実施の形態において、カソード材の種類
を他材料、例えばタンタル(Ta)などに変えた場合や
塗布するダイヤモンド粒子の粒径や量を変えて溶液を調
合した場合、白金電極を用いず導電性の容器を負極とし
て用いた場合などにおいても、同様の結果が得られた。
In the present embodiment, when the type of the cathode material is changed to another material, for example, tantalum (Ta), or when the solution is prepared by changing the diameter and amount of diamond particles to be applied, a platinum electrode is used. Similar results were obtained when a conductive container was used as the negative electrode.

【0083】また本実施例において、エミッタ基材を使
用せず、電子銃のキャップに直接ダイヤモンド粒子やダ
イヤモンド粒子の凝集体を配設した構成でも、ほぼ同様
の結果が得られる。
In this embodiment, substantially the same result can be obtained even if the diamond particles or the aggregates of the diamond particles are directly disposed on the cap of the electron gun without using the emitter substrate.

【0084】<第6の実施の形態>次にエミッタ基材上
に微小ダイヤモンド粒子を分布させる方法として電圧印
加処理を施した後、さらに微小ダイヤモンド粒子上にダ
イヤモンド層を形成した場合の結果について記す。
<Sixth Embodiment> Next, a description will be given of the result when a voltage application process is performed as a method of distributing fine diamond particles on the emitter base material, and then a diamond layer is formed on the fine diamond particles. .

【0085】用いたエミッタ基材、並びに電圧印加処理
に用いた溶液中の微小ダイヤモンド粒の分散量等は、前
記第5の実施の形態と同様である。またダイヤモンド層
の形成方法についても、前記第3の実施の形態と同様で
ある。
The emitter base material used, the amount of fine diamond particles dispersed in the solution used for the voltage application treatment, and the like are the same as in the fifth embodiment. Also, the method of forming the diamond layer is the same as in the third embodiment.

【0086】以上のような方法で微小ダイヤモンド粒子
上にダイヤモンド層を形成した結果、電圧印加処理によ
り配置されたダイヤモンド粒子の表面は、良質なCVD
ダイヤモンド層でコートされた。またダイヤモンド粒の
表面状態は、水素で終端された状態であった。
As a result of forming the diamond layer on the fine diamond particles by the above-described method, the surface of the diamond particles arranged by the voltage application process has good quality CVD.
Coated with a diamond layer. The surface state of the diamond particles was a state terminated by hydrogen.

【0087】このような方法で作製したダイヤモンド粒
子が配置されたエミッタ基材を1×10-5Pa以上の高真空
中に設置し、ヒータで加熱した結果、約320℃の温度
領域で、熱電子が放出されていることが確認された。ま
た水素終端されたCVDダイヤモンド層の表面は非常に
安定であるため、比較的真空度が悪い環境(1×10-2Pa
程度)においても安定な熱電子放出特性を有することが
確認された。すなわち、ダイヤモンド粒子が配置された
エミッタ基材が効率的な熱電子放出源として作用してい
ることが確認された。
The emitter substrate on which the diamond particles produced by such a method were arranged was placed in a high vacuum of 1 × 10 −5 Pa or more, and heated by a heater. It was confirmed that electrons were being emitted. Further, since the surface of the hydrogen-terminated CVD diamond layer is very stable, the environment (1 × 10 −2 Pa
(Degree), it was confirmed to have stable thermoelectron emission characteristics. That is, it was confirmed that the emitter substrate on which the diamond particles were arranged functions as an efficient thermoelectron emission source.

【0088】そこでカラー受像管(32型ワイド)に電子
銃を設置して特性を評価したところ、第1の実施例と同
様に、従来の電子銃に比べて電子ビームが収束している
ことが確認できた。具体的には、蛍光体スクリーン上で
画面周辺部の電子ビーム径が平均描画時(電流1mA/
銃)には約1.5mm、ピーク描画時(電流4mA/
銃)には約2.5mmであった。
When the characteristics were evaluated by installing an electron gun in a color picture tube (32 type wide), it was found that the electron beam was converged as compared with the conventional electron gun as in the first embodiment. It could be confirmed. Specifically, on the phosphor screen, the electron beam diameter at the peripheral portion of the screen is the average drawing time (current 1 mA / current).
Gun) about 1.5mm, peak drawing (current 4mA /
Gun) was about 2.5 mm.

【0089】本実施の形態において、カソード材の種類
を他材料、例えばタンタル(Ta)などに変えた場合や
塗布するダイヤモンド粒子の粒径や量を変えて溶液を調
合した場合などにおいても、同様の結果が得られた。こ
の時のエミッタ温度は約300℃であり、駆動電圧は約
80Vであった。
In the present embodiment, the same applies to the case where the type of the cathode material is changed to another material, for example, tantalum (Ta), or the case where the solution is prepared by changing the particle size or amount of diamond particles to be applied. Was obtained. At this time, the emitter temperature was about 300 ° C., and the driving voltage was about 80 V.

【0090】また本実施例において、エミッタ基材を使
用せず、電子銃のキャップに直接ダイヤモンド粒子やダ
イヤモンド粒子の凝集体を配設した構成でも、ほぼ同様
の結果が得られる。
In this embodiment, substantially the same result can be obtained even in a configuration in which diamond particles or aggregates of diamond particles are directly provided on the cap of the electron gun without using the emitter substrate.

【0091】また、カラー受像管の内部には少なくとも
水素ガスが10-2Paオーダで封入されていることが好ま
しい。これによりダイヤモンド粒子最表面の水素終端形
態がさらに長時間安定に維持できる。水素を封入するこ
とで、寿命(電子放出量が半減するまでの時間)が約4
万時間まで延ばすことができる。水素を封入しない場合
は、寿命は約2.5万時間である。
It is preferable that at least hydrogen gas is sealed in the color picture tube in the order of 10 -2 Pa. Thereby, the hydrogen-terminated form on the outermost surface of the diamond particles can be stably maintained for a longer time. By encapsulating hydrogen, the life (time until the amount of electron emission is reduced by half) is about 4
Can be extended to 10,000 hours. Without hydrogen, the life is about 25,000 hours.

【0092】<第7の実施の形態>熱電子放出源である
エミッタ基材表面に配置されたダイヤモンド粒子の表面
構造制御の方法として、エミッタ基材を水素ガスを放電
分解して得られるプラズマに晒した結果について記す。
<Seventh Embodiment> As a method for controlling the surface structure of diamond particles disposed on the surface of an emitter substrate, which is a thermionic emission source, the emitter substrate is converted into a plasma obtained by discharge decomposition of hydrogen gas. The result of the exposure is described.

【0093】まず前記のような方法で表面に微小ダイヤ
モンド粒子が配設されたエミッタ基材を準備した。この
配設されたダイヤモンド粒子の表面状態を調べたとこ
ろ、一部が酸素で終端された表面を有していることがわ
かった。そこで水素ガスのECR放電プラズマにこのエ
ミッタ基材を晒した。その際の水素プラズマ照射時間と
しては20秒間である。その結果、水素プラズマに晒され
た領域の最表面炭素は、水素との結合に変わっているこ
とが確認され、熱電子放出特性が改善されていることが
わかった。すなわち、このプロセスを用いることによっ
て、ダイヤモンド粒子の表面状態を制御することが可能
であることが確認された。
First, an emitter substrate having fine diamond particles disposed on its surface was prepared by the method described above. Examination of the surface state of the arranged diamond particles revealed that the diamond particles had a surface partially terminated with oxygen. Thus, the emitter substrate was exposed to ECR discharge plasma of hydrogen gas. The hydrogen plasma irradiation time at that time is 20 seconds. As a result, it was confirmed that the outermost surface carbon in the region exposed to the hydrogen plasma was changed into a bond with hydrogen, and it was found that thermionic emission characteristics were improved. That is, it was confirmed that the surface state of the diamond particles could be controlled by using this process.

【0094】また水素ガスのECR放電プラズマに晒す
時間を変えた場合や水素ガスをアルゴンや窒素で10%
程度に希釈した場合、他の方法で形成した水素プラズマ
に晒した場合などにおいても、同様の結果が得られた。
When the time of exposing the hydrogen gas to the ECR discharge plasma is changed, or when the hydrogen gas is
Similar results were obtained when diluted to such an extent and when exposed to hydrogen plasma formed by another method.

【0095】<第8の実施の形態>熱電子放出源である
エミッタ基材表面に配置されたダイヤモンド粒子の表面
構造制御の方法として、エミッタ基材を水素ガス中で加
熱した結果について記す。
<Eighth Embodiment> As a method for controlling the surface structure of diamond particles disposed on the surface of an emitter substrate, which is a thermionic emission source, the result of heating the emitter substrate in hydrogen gas will be described.

【0096】まず前記のような方法で表面に微小ダイヤ
モンド粒子が配設されたエミッタ基材を準備した。この
配設されたダイヤモンド粒子の表面状態を調べたとこ
ろ、一部が酸素で終端された表面を有していることがわ
かった。そこで水素ガスを流した円筒形の容器内に微小
ダイヤモンド粒子が配置されたエミッタ基材を設置し、
600℃まで加熱した。その際の処理時間としては10
分間である。その結果、水素雰囲気中で加熱されたダイ
ヤモンド粒子の最表面炭素は、水素との結合に変わって
いることが確認され、エミッタ基材の熱電子放出特性が
改善されていることがわかった。すなわち、このプロセ
スを用いることによって、ダイヤモンド粒子の表面状態
を制御することが可能であることが確認された。
First, an emitter substrate having fine diamond particles disposed on its surface was prepared by the method described above. Examination of the surface state of the arranged diamond particles revealed that the diamond particles had a surface partially terminated with oxygen. So, we set up an emitter substrate in which micro diamond particles were placed in a cylindrical container with flowing hydrogen gas.
Heated to 600 ° C. The processing time at that time is 10
Minutes. As a result, it was confirmed that the surface carbon of the diamond particles heated in the hydrogen atmosphere was changed into a bond with hydrogen, and it was found that the thermoelectron emission characteristics of the emitter substrate were improved. That is, it was confirmed that the surface state of the diamond particles could be controlled by using this process.

【0097】また容器に流す水素ガスをアルゴンや窒素
で10%程度に希釈した場合や加熱温度を400〜90
0℃の範囲で変化された場合などにおいても、同様の結
果が得られた。
When the hydrogen gas flowing into the container is diluted to about 10% with argon or nitrogen, or when the heating temperature is 400 to 90
Similar results were obtained when the temperature was changed in the range of 0 ° C.

【0098】<第9の実施の形態>第9の実施形態は、
本発明の電子銃を有するカラー受像管に関する。図2に
本実施形態の概略を示す。20は内面に蛍光体21をパター
ン配置したパネル部、22はネック部23を備えたファンネ
ル部であり、パネル部とフアンネル部は接合され内部は
真空に保持されている。ネック部23の内部には本発明の
電子銃24が配置されており、この電子銃24から放出され
た電子線が、前記蛍光体21に偏向走査することにより画
像が表示される。
<Ninth Embodiment> A ninth embodiment is described as follows.
The present invention relates to a color picture tube having the electron gun of the present invention. FIG. 2 shows an outline of the present embodiment. Reference numeral 20 denotes a panel portion having phosphors 21 arranged in a pattern on an inner surface thereof, and reference numeral 22 denotes a funnel portion having a neck portion 23. The panel portion and the funnel portion are joined to each other and the inside thereof is kept at a vacuum. An electron gun 24 of the present invention is disposed inside the neck portion 23. An electron beam emitted from the electron gun 24 deflects and scans the phosphor 21 to display an image.

【0099】この構成による32型ワイドのカラー受像管
の特性を評価した結果、蛍光体スクリーン周辺部の電子
ビーム径が、平均輝度描画時(電流1mA/銃)には約
1.3mm〜1.5mm、ピーク輝度描画時(電流4m
A/銃)には約2.0mm〜2.5mmであった。また
この時、エミッタの加熱温度は300℃〜400℃で、
駆動電流は45V〜80Vであった。
As a result of evaluating the characteristics of a 32-inch wide color picture tube having this configuration, the electron beam diameter at the periphery of the phosphor screen was about 1.3 mm to 1.3 mm at the time of average luminance drawing (current 1 mA / gun). 5 mm, when drawing peak luminance (current 4 m
A / gun) was about 2.0 mm to 2.5 mm. At this time, the heating temperature of the emitter is 300 ° C to 400 ° C,
The drive current was between 45V and 80V.

【0100】一方、全く同じ構成で電子銃のみを従来の
電子銃に置き換えたカラー受像管では、平均輝度描画時
(電流1mA/銃)には約3mm、ピーク輝度描画時
(電流4mA/銃)には約5.5mmであった。またエ
ミッタの加熱温度は780℃であり、駆動電圧は80V
〜160Vであった。
On the other hand, in a color picture tube in which only the electron gun is replaced with a conventional electron gun with the same configuration, about 3 mm is obtained at the time of average luminance drawing (current 1 mA / gun) and at the time of peak luminance drawing (current 4 mA / gun). Was about 5.5 mm. The heating temperature of the emitter is 780 ° C. and the driving voltage is 80 V
160160V.

【0101】以上のことから、本発明の電子銃を備えた
カラー受像管は、従来の電子銃を備えたカラー受像管に
比べて、電子ビーム径を小さく絞ることが可能であり、
輝度を低下させることなく高精細な描画を実現できる。
さらに、低い加熱温度で低電圧駆動が可能であることか
ら、高寿命で低消費電力化が実現できる。
As described above, the color picture tube provided with the electron gun of the present invention can make the electron beam diameter smaller than the conventional color picture tube provided with the electron gun.
High-definition drawing can be realized without lowering the luminance.
Furthermore, since low-voltage driving can be performed at a low heating temperature, long life and low power consumption can be realized.

【0102】カラー受像管の内部には、1×10-2Paよ
り高真空の状態で水素ガスが封入されていることが好ま
しい。水素ガスを封入することで、バラツキはあるが、
平均して輝度半減寿命を約3.5万時間にまで延ばすこ
とができる。
It is preferable that the inside of the color picture tube is filled with hydrogen gas under a vacuum higher than 1 × 10 -2 Pa. By filling hydrogen gas, there is variation,
On average, the luminance half life can be extended to about 35,000 hours.

【0103】<第10の実施の形態>第10の実施形態は、
少なくとも第9の実施形態で記載したカラー受像管と、
音声用スピーカと、映像信号用チューナーと、駆動回路
/信号処理回路と、キャビネットを備えたカラー受像シ
ステムに関する。
<Tenth Embodiment> A tenth embodiment will be described.
At least a color picture tube described in the ninth embodiment;
The present invention relates to a color image receiving system including an audio speaker, a video signal tuner, a driving circuit / signal processing circuit, and a cabinet.

【0104】この構成により、高寿命で信頼性が高く、
低消費電力の高精細カラー受像システムを実現すること
ができる。
With this configuration, a long life and high reliability can be achieved.
A high-definition color image receiving system with low power consumption can be realized.

【0105】[0105]

【発明の効果】以上のように、本発明に係る電子銃によ
れば、少なくとも、同軸上に沿ってエミッタ、内部にヒ
ータを具備するキャップ/スリーブ、及び複数のグリッ
ド電極を備えた電子銃であって、前記エミッタはダイヤ
モンドを含むことで、高効率でかつ安定な電子放出が可
能となる。またダイヤモンドの表面を水素終端にするこ
とで、さらに高効率で安定な電子放出が可能となる。
As described above, according to the electron gun of the present invention, at least the emitter including the emitter, the cap / sleeve having the heater inside, and the plurality of grid electrodes are provided coaxially. Since the emitter contains diamond, highly efficient and stable electron emission is possible. In addition, by making the diamond surface hydrogen-terminated, more efficient and stable electron emission becomes possible.

【0106】また上記構成の電子銃であって、エミッタ
が配設された領域が、グリッド電極のうちエミッタに隣
接して配置される第1グリッド電極の電子透過孔を越え
ない構成とすることで、電子ビーム径が小さく、小電流
と大電流で電子ビーム径の変化が小さい電子銃が可能と
なる。この結果、本電子銃を備えることで高精細な画像
表示が可能なカラー受像管やカラー受像システムを実現
することができる。
In the electron gun having the above structure, the region where the emitter is provided does not exceed the electron transmission hole of the first grid electrode of the grid electrode which is arranged adjacent to the emitter. Thus, an electron gun having a small electron beam diameter and a small change in the electron beam diameter with a small current and a large current can be provided. As a result, it is possible to realize a color picture tube or a color picture receiving system capable of displaying a high-definition image by using the electron gun.

【0107】また前記本発明に係る電子銃の製造方法に
よれば、平均粒径が0.2μm以下のダイヤモンド粒子
をエミッタ基材やキャップの表面、あるいは表層に分布
させる工程を含むことを特徴とするので、熱電子放出を
容易にするダイヤモンドを微小粒子、あるいはその凝集
体の形態でカソード部表面、あるいは表層に再現性よく
配置することが可能となるり、その結果効率的な電子銃
を容易に形成することが可能となる。
The method for manufacturing an electron gun according to the present invention is characterized in that the method further comprises a step of distributing diamond particles having an average particle diameter of 0.2 μm or less on the surface of the emitter base material or the cap, or on the surface layer. Therefore, diamond that facilitates thermionic emission can be arranged in the form of fine particles or agglomerates on the cathode surface or surface layer with good reproducibility. As a result, an efficient electron gun can be easily manufactured. Can be formed.

【0108】また前記本発明に係る電子銃によれば、キ
ャップもしくはエミッタ基材の表面にダイヤモンド粒子
もしくはダイヤモンド粒子の凝集体を配置した後、前記
ギャップもしくはエミッタ基材を少なくとも水素を含む
ガスを放電分解して得られるプラズマに晒す工程、ある
いは前記エミッタ基材を少なくとも水素を含むガス中で
加熱する工程を有することを特徴とするので、選択的に
ダイヤモンドの最表層炭素原子に水素原子を結合させる
ことが可能となり、その結果容易に熱電子を放出し易い
カソード部を有した電子銃を形成することが可能にな
る。
According to the electron gun of the present invention, after the diamond particles or the aggregates of the diamond particles are arranged on the surface of the cap or the emitter substrate, the gas containing at least hydrogen is discharged through the gap or the emitter substrate. A step of exposing to a plasma obtained by decomposition, or a step of heating the emitter substrate in a gas containing at least hydrogen, so that hydrogen atoms are selectively bonded to the outermost surface carbon atoms of diamond. As a result, it is possible to form an electron gun having a cathode portion that easily emits thermoelectrons.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る電子銃の基本的な構造を示す断面
FIG. 1 is a sectional view showing a basic structure of an electron gun according to the present invention.

【図2】本発明に係るカラー受像管の基本的な構造を示
す断面図
FIG. 2 is a sectional view showing a basic structure of a color picture tube according to the present invention.

【図3】本発明に係る蛍光体スクリーン上での電子線径
の状態を示す平面図
FIG. 3 is a plan view showing a state of an electron beam diameter on a phosphor screen according to the present invention.

【図4】従来の電子銃の基本的な構造を示す断面図FIG. 4 is a sectional view showing a basic structure of a conventional electron gun.

【図5】従来の電子銃に係る電子線稼働の基本的な状態
を示す断面図
FIG. 5 is a sectional view showing a basic state of electron beam operation according to a conventional electron gun.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 エミッタ 2 キャップ 3 スリーブ 4 ヒータ 5 第1グリッド電極 6 第2グリッド電極 7 引き出し電極 8 電子透過孔 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Emitter 2 Cap 3 Sleeve 4 Heater 5 1st grid electrode 6 2nd grid electrode 7 Leader electrode 8 Electron transmission hole

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) // H04N 9/16 H04N 9/16 (72)発明者 秋山 浩二 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 5C027 CC01 CC11 5C031 DD04 DD09 DD15 5C060 BC01 CA10 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification FI FI Theme Court II (Reference) // H04N 9/16 H04N 9/16 (72) Inventor Koji Akiyama 1006 Kazuma, Kadoma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. F term (reference) 5C027 CC01 CC11 5C031 DD04 DD09 DD15 5C060 BC01 CA10

Claims (23)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 同軸上に沿ってエミッタ、内部にヒータ
が具備されたキャップ、スリーブ、及び複数のグリッド
電極を備えた電子銃であって、前記エミッタが少なくと
もダイヤモンドを含み前記キャップ上に配されたことを
特徴とする電子銃。
1. An electron gun having an emitter, a cap having a heater therein, a sleeve, and a plurality of grid electrodes coaxially, wherein the emitter includes at least diamond and is disposed on the cap. An electron gun, characterized in that:
【請求項2】 エミッタに含まれるダイヤモンドが、ダ
イヤモンド粒子あるいはダイヤモンド粒子の凝集体であ
ることを特徴とする請求項1に記載の電子銃。
2. The electron gun according to claim 1, wherein the diamond contained in the emitter is diamond particles or aggregates of diamond particles.
【請求項3】 エミッタに含まれるダイヤモンド粒子あ
るいはダイヤモンド粒子の凝集体の最表面の炭素原子
が、水素原子との結合によって終端された構造を含むこ
とを特徴とする請求項2に記載の電子銃。
3. The electron gun according to claim 2, wherein the outermost carbon atoms of the diamond particles or the aggregates of the diamond particles contained in the emitter have a structure terminated by bonding to hydrogen atoms. .
【請求項4】 ダイヤモンド粒子の平均粒径が0.2μ
m以下である請求項2,3に記載の電子銃。
4. The diamond particles have an average particle size of 0.2 μm.
The electron gun according to claim 2, wherein m is not more than m.
【請求項5】 エミッタに含まれるダイヤモンドが膜状
であり、前記膜状ダイヤモンドの最表面の炭素原子が、
水素原子との結合によって終端された構造を含むことを
特徴とする請求項1に記載の電子銃。
5. The diamond contained in the emitter is in the form of a film, and carbon atoms on the outermost surface of the film-like diamond are
2. The electron gun according to claim 1, comprising a structure terminated by a bond with a hydrogen atom.
【請求項6】 少なくともダイヤモンドを含み前記キャ
ップ上に配されたエミッタの領域が、グリッド電極のう
ちエミッタに隣接して配される第1グリッド電極の電子
透過孔を越えないことを特徴とする請求項1に記載の電
子銃。
6. An emitter region including at least diamond and disposed on the cap does not exceed an electron transmission hole of a first grid electrode of the grid electrode disposed adjacent to the emitter. Item 2. The electron gun according to Item 1.
【請求項7】 同軸上に沿ってエミッタ、内部にヒータ
が具備されたキャップ、スリーブ、及び複数のグリッド
電極を備えた電子銃であって、前記エミッタが多孔質の
エミッタ基材に少なくともダイヤモンドを配した構成で
あり、前記ダイヤモンドを配したエミッタ基材が前記キ
ャップ、スリーブ上に配設されたことを特徴とする電子
銃。
7. An electron gun having an emitter, a cap having a heater therein, a sleeve, and a plurality of grid electrodes coaxially, wherein the emitter comprises a porous emitter substrate and at least diamond. An electron gun, wherein the emitter base on which the diamond is disposed is disposed on the cap and the sleeve.
【請求項8】 多孔質のエミッタ基材に配したダイヤモ
ンドが、ダイヤモンド粒子あるいはダイヤモンド粒子の
凝集体であることを特徴とする請求項7に記載の電子
銃。
8. The electron gun according to claim 7, wherein the diamond disposed on the porous emitter substrate is a diamond particle or an aggregate of diamond particles.
【請求項9】 エミッタ基材に配したダイヤモンド粒子
あるいはダイヤモンド粒子の凝集体の最表面の炭素原子
が、水素原子との結合によって終端された構造を含むこ
とを特徴とする請求項7に記載の電子銃。
9. The method according to claim 7, wherein the outermost surface carbon atoms of the diamond particles or the aggregates of the diamond particles disposed on the emitter substrate include a structure terminated by bonding to hydrogen atoms. Electron gun.
【請求項10】 ダイヤモンド粒子の平均粒径が0.2
μm以下である請求項8,9に記載の電子銃。
10. The diamond particles having an average particle size of 0.2
10. The electron gun according to claim 8, wherein the diameter of the electron gun is not more than μm.
【請求項11】 多孔質のエミッタ基材に少なくともダ
イヤモンドを配したエミッタの大きさが、グリッド電極
のうちエミッタに隣接して配する第1グリッド電極の電
子透過孔を越えないことを特徴とする請求項7に記載の
電子銃。
11. The size of an emitter in which at least diamond is arranged on a porous emitter base material does not exceed an electron transmission hole of a first grid electrode arranged adjacent to the emitter among the grid electrodes. The electron gun according to claim 7.
【請求項12】 少なくともダイヤモンド粒子あるいは
ダイヤモンド粒子の凝集体が配されたエミッタを備える
電子銃の製造方法であって、エミッタにダイヤモンド粒
子あるいはダイヤモンド粒子の凝集体分布させる工程
と、前記ダイヤモンド粒子あるいはダイヤモンド粒子の
凝集体の最表面の炭素原子に水素原子を結合させる工程
を含むことを特徴とする電子銃の製造方法。
12. A method for producing an electron gun comprising an emitter provided with at least diamond particles or aggregates of diamond particles, the method comprising: distributing diamond particles or aggregates of diamond particles to the emitter; A method for manufacturing an electron gun, comprising a step of bonding a hydrogen atom to a carbon atom on the outermost surface of an aggregate of particles.
【請求項13】 少なくともダイヤモンド粒子あるいは
ダイヤモンド粒子の凝集体が配されたエミッタを備える
電子銃の製造方法であって、エミッタにダイヤモンド粒
子あるいはダイヤモンド粒子の凝集体を分布させる工程
と、前記ダイヤモンド粒子あるいはダイヤモンド粒子の
凝集体の表面にダイヤモンドを成長させる工程と、前記
ダイヤモンド粒子あるいはダイヤモンド粒子の凝集体上
に成長したダイヤモンド層の最表面の炭素原子に水素原
子を結合させる工程を含むことを特徴とする電子銃の製
造方法。
13. A method for producing an electron gun comprising an emitter on which at least diamond particles or aggregates of diamond particles are arranged, the method comprising: distributing diamond particles or aggregates of diamond particles to an emitter; A step of growing diamond on the surface of the aggregate of diamond particles; and a step of bonding hydrogen atoms to carbon atoms on the outermost surface of the diamond particles or the diamond layer grown on the aggregate of diamond particles. Manufacturing method of electron gun.
【請求項14】 少なくとも膜状ダイヤモンドを含むエ
ミッタを備えた電子銃の製造方法であって、膜状ダイヤ
モンドをエミッタ基材に形成する工程と、前記膜状ダイ
ヤモンドの最表面の炭素原子に水素原子を結合する工程
を含むことを特徴とする電子銃の製造方法。
14. A method for manufacturing an electron gun provided with an emitter containing at least film diamond, comprising: forming a film diamond on an emitter substrate; and forming a hydrogen atom on the outermost carbon atom of the film diamond. And a method of manufacturing an electron gun.
【請求項15】 膜状ダイヤモンドを形成する工程が、
ダイヤモンド粒子もしくはダイヤモンド粒子の凝集体を
分布させる工程と、前記分布されたダイヤモンド粒子も
しくはダイヤモンド粒子の凝集体上にダイヤモンド層を
成長させる工程を含むことを特徴とする請求項14に記
載の電子銃の製造方法。
15. The step of forming a film-like diamond,
The electron gun according to claim 14, further comprising: distributing diamond particles or aggregates of diamond particles; and growing a diamond layer on the distributed diamond particles or aggregates of diamond particles. Production method.
【請求項16】 エミッタ基材にダイヤモンド粒子ある
いはダイヤモンド粒子の凝集体を分布させる工程が、ダ
イヤモンド粒子を分散させた溶液をエミッタに塗布する
ことであることを特徴とする請求項12、13,14、
15いずれかに記載の電子銃の製造方法。
16. The method according to claim 12, wherein the step of distributing the diamond particles or the aggregates of the diamond particles on the emitter substrate is to apply a solution in which the diamond particles are dispersed to the emitter. ,
15. The method for manufacturing an electron gun according to any one of 15).
【請求項17】 エミッタ基材にダイヤモンド粒子ある
いはダイヤモンド粒子の凝集体を分布させる工程が、ダ
イヤモンド粒子を分散させた溶液中にエミッタ基材を配
し、前記溶液に超音波振動を印加することであることを
特徴とする請求項12、13,14、15いずれかに記
載の電子銃の製造方法。
17. The step of distributing diamond particles or agglomerates of diamond particles on an emitter substrate comprises disposing the emitter substrate in a solution in which diamond particles are dispersed, and applying ultrasonic vibration to the solution. The method for manufacturing an electron gun according to any one of claims 12, 13, 14, and 15, wherein
【請求項18】 エミッタ基材にダイヤモンド粒子ある
いはダイヤモンド粒子の凝集体を分布させる工程が、ダ
イヤモンド粒子を分散させた溶液中にエミッタを配し、
前記エミッタ基材の導電部分と溶液を入れた容器との
間、あるいは前記エミッタ基材の導電部分と溶液中に配
した電極との間に電圧を印加する請求項12、13,1
4、15いずれかに記載の電子銃の製造方法。
18. The step of distributing diamond particles or aggregates of diamond particles on an emitter substrate comprises disposing an emitter in a solution in which diamond particles are dispersed,
A voltage is applied between the conductive portion of the emitter substrate and a container containing a solution or between the conductive portion of the emitter substrate and an electrode disposed in the solution.
16. The method for manufacturing an electron gun according to any one of items 4 and 15.
【請求項19】 ダイヤモンド粒子あるいはダイヤモン
ド粒子の凝集体の最表面の炭素原子に水素原子を結合さ
せる工程が、エミッタ基材に粒子状ダイヤモンドを配し
た後、前記エミッタ基材を少なくとも水素を含むガスを
放電分解して得られるプラズマに晒す工程、あるいは前
記エミッタ基材を少なくとも水素を含むガス中で加熱す
る工程を有することを特徴とする請求項12,13,1
4いずれかに記載の電子銃の製造方法。
19. The step of bonding a hydrogen atom to a carbon atom on the outermost surface of a diamond particle or an aggregate of diamond particles comprises disposing a particulate diamond on an emitter substrate, and then, after disposing the emitter substrate, a gas containing at least hydrogen. 12. The method according to claim 12, further comprising the step of: exposing the substrate to a plasma obtained by subjecting the emitter substrate to a discharge decomposition; or heating the emitter substrate in a gas containing at least hydrogen.
4. The method for manufacturing an electron gun according to any one of 4).
【請求項20】 蛍光面が形成されたパネル部と、内部
に電子銃を装着したネック部を有すると共に前記パネル
部と一体化されたファンネル部を備えたカラー受像管で
あって、前記電子銃が請求項1〜11のいずれかに記載
した電子銃であることを特徴とするカラー受像管。
20. A color picture tube comprising: a panel portion on which a phosphor screen is formed; a neck portion having an electron gun mounted therein; and a funnel portion integrated with the panel portion. A color picture tube, comprising: the electron gun according to claim 1.
【請求項21】 蛍光面が形成されたパネル部と、内部
に電子銃を装着したネック部を有すると共に前記パネル
部と一体化されたファンネル部をを備えたカラー受像管
であって、前記電子銃が請求項1〜11のいずれかに記
載の電子銃であり、前記カラー受像管には水素ガスが封
入されていることを特徴とするカラー受像管。
21. A color picture tube comprising: a panel portion on which a phosphor screen is formed; a neck portion having an electron gun mounted therein; and a funnel portion integrated with the panel portion. A color picture tube, wherein the gun is the electron gun according to any one of claims 1 to 11, wherein the color picture tube is filled with hydrogen gas.
【請求項22】 水素ガスが封入されたカラー受像管内
部の圧力が、10-2Paオーダーより高真空である請求項2
1に記載のカラー受像管。
22. The pressure inside a color picture tube filled with hydrogen gas is higher than 10 −2 Pa.
2. The color picture tube according to 1.
【請求項23】 少なくともカラー受像管と、音声用ス
ピーカーと、映像信号用チューナーと、駆動回路/信号
処理回路と、キャビネットを備えたカラー受像システム
であって、前記カラー受像管が請求項19または20に
記載したカラー受像管であることを特徴とするカラー受
像システム。
23. A color picture system comprising at least a color picture tube, an audio speaker, a video signal tuner, a driving circuit / signal processing circuit, and a cabinet, wherein the color picture tube is provided. 20. A color image receiving system as set forth in 20.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005044590A (en) * 2003-07-25 2005-02-17 Toshiba Corp Discharge lamp
JP2005108637A (en) * 2003-09-30 2005-04-21 Sumitomo Electric Ind Ltd Electron emission element, electron beam source, and electron emission control method
JP2008021554A (en) * 2006-07-13 2008-01-31 Sumitomo Electric Ind Ltd Electron gun, and manufacturing method of electron gun
US7528535B2 (en) 2004-03-31 2009-05-05 Kabushiki Kaisha Toshiba Cold cathode, cold cathode discharge lamp, and method for producing the same
US7605527B2 (en) 2004-05-31 2009-10-20 Kabushiki Kaisha Toshiba Discharge lamp and discharge electrode having an electron-emitting layer including a plurality of protrusions separated by grooves
CN113678224A (en) * 2019-07-23 2021-11-19 株式会社Param Electron gun device

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