JP3086193B2 - 陰極構造体、これを用いた陰極線管用の電子銃及びカラー陰極線管 - Google Patents
陰極構造体、これを用いた陰極線管用の電子銃及びカラー陰極線管Info
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- H01J3/021—Electron guns using a field emission, photo emission, or secondary emission electron source
- H01J3/022—Electron guns using a field emission, photo emission, or secondary emission electron source with microengineered cathode, e.g. Spindt-type
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- H01J29/02—Electrodes; Screens; Mounting, supporting, spacing or insulating thereof
- H01J29/04—Cathodes
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- H01J29/46—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the ray or beam, e.g. electron-optical arrangement
- H01J29/48—Electron guns
- H01J29/485—Construction of the gun or of parts thereof
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- Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)
- Cold Cathode And The Manufacture (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電子の放出源の陰極
構造体及びこの陰極構造体を用いた陰極線管用の電子銃
に関する。
構造体及びこの陰極構造体を用いた陰極線管用の電子銃
に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的な陰極線管は、図９に示したよう
に、内面に蛍光膜４００が形成されたパネル１００と、
前記パネル１００と封着され、電子銃３００が設けられ
るネック部２０１と偏向ヨーク２０３が設けられるコー
ン部２０２を含むファンネル２００とを具備して形成さ
れる。同図において、３０１は電子銃３００を支持する
支持体である。
に、内面に蛍光膜４００が形成されたパネル１００と、
前記パネル１００と封着され、電子銃３００が設けられ
るネック部２０１と偏向ヨーク２０３が設けられるコー
ン部２０２を含むファンネル２００とを具備して形成さ
れる。同図において、３０１は電子銃３００を支持する
支持体である。
【０００３】かかる構成の陰極線管において、電子銃３
００から放出された電子ビームは偏向ヨーク２０３によ
り偏向され蛍光膜４００に走査されることにより蛍光物
質を励起させて画像を形成させる。
００から放出された電子ビームは偏向ヨーク２０３によ
り偏向され蛍光膜４００に走査されることにより蛍光物
質を励起させて画像を形成させる。
【０００４】図１０は、前記ファンネル２００のネック
部２０１に装着されて熱電子を放出する電子銃３００の
構成を示したものである。電子銃３００は、ガラスビー
ズ１１と、前記ガラスビーズ１１に固定され、電子ビー
ムを発生させる陰極構造体３１０と、制御電極１４と、
スクリーン電極１５と、前記スクリーン電極１５から順
次に設けられ、電子レンズを形成するフォーカス電極１
６と、最終加速電極１７とを具備してなる。
部２０１に装着されて熱電子を放出する電子銃３００の
構成を示したものである。電子銃３００は、ガラスビー
ズ１１と、前記ガラスビーズ１１に固定され、電子ビー
ムを発生させる陰極構造体３１０と、制御電極１４と、
スクリーン電極１５と、前記スクリーン電極１５から順
次に設けられ、電子レンズを形成するフォーカス電極１
６と、最終加速電極１７とを具備してなる。
【０００５】かかる構成の電子銃３００は、陰極構造体
３１０とそれぞれの電極に所定の電圧が印加されること
により陰極構造体３１０から熱電子が放出され、前記各
電極１４〜１７の間に電子レンズが形成される。従っ
て、前記陰極構造体３１０から放出された電子ビームは
前記電子レンズを通過しながら集束かつ加速される。
３１０とそれぞれの電極に所定の電圧が印加されること
により陰極構造体３１０から熱電子が放出され、前記各
電極１４〜１７の間に電子レンズが形成される。従っ
て、前記陰極構造体３１０から放出された電子ビームは
前記電子レンズを通過しながら集束かつ加速される。
【０００６】前記電子銃３００から電子ビームが正常的
に放出されるまでかかる時間及び電子ビームの電流密度
は前記陰極構造体３１０に応じて決定されるが、陰極構
造体３１０の詳細な構成が図１１に示されている。図１
１を参照すると、陰極構造体３１０は、３つの陰極アセ
ンブリ１２と、制御電極１４（図１０参照）に固定され
る外部ケース１３と、前記陰極アセンブリ１２が設けら
れる前記外部ケース１３の間の絶縁体２８とを具備す
る。
に放出されるまでかかる時間及び電子ビームの電流密度
は前記陰極構造体３１０に応じて決定されるが、陰極構
造体３１０の詳細な構成が図１１に示されている。図１
１を参照すると、陰極構造体３１０は、３つの陰極アセ
ンブリ１２と、制御電極１４（図１０参照）に固定され
る外部ケース１３と、前記陰極アセンブリ１２が設けら
れる前記外部ケース１３の間の絶縁体２８とを具備す
る。
【０００７】前記各陰極アセンブリ１２は、円筒型のス
リーブ２１と、前記スリーブ２１の端部に固定されたキ
ャップ部材２２と、キャップ部材２２の上面に塗布され
た電子放射物質層２３と、スリーブ２１の下部を支持す
るホールダ２５とを含む。前記各陰極アセンブリ１２は
内部ケース２６の内に固定され、前記外部ケース１３と
内部ケース２６は絶縁体２８により絶縁されている。か
つ、図１１に示した陰極アセンブリ１２は放熱型であ
り、前記スリーブ２１の内部にはヒーター２４が挿入さ
れている。一方、ヒーターが陰極に直接連結された直熱
型もある。
リーブ２１と、前記スリーブ２１の端部に固定されたキ
ャップ部材２２と、キャップ部材２２の上面に塗布され
た電子放射物質層２３と、スリーブ２１の下部を支持す
るホールダ２５とを含む。前記各陰極アセンブリ１２は
内部ケース２６の内に固定され、前記外部ケース１３と
内部ケース２６は絶縁体２８により絶縁されている。か
つ、図１１に示した陰極アセンブリ１２は放熱型であ
り、前記スリーブ２１の内部にはヒーター２４が挿入さ
れている。一方、ヒーターが陰極に直接連結された直熱
型もある。
【０００８】かかる構成の陰極構造体３１０のヒーター
２４に所定の電位が印加されると、ヒーター２４は発熱
される。前記ヒーター２４から発生する熱が前記キャッ
プ部材２２とスリーブ２１及びホールダ２５に伝達され
ると、これらは加熱される。かつ、前記キャップ部材２
２が例えば、約８００℃程度に加熱されると、キャップ
部材２２の上面に塗布された電子放射物質層２３から熱
電子が放出される。
２４に所定の電位が印加されると、ヒーター２４は発熱
される。前記ヒーター２４から発生する熱が前記キャッ
プ部材２２とスリーブ２１及びホールダ２５に伝達され
ると、これらは加熱される。かつ、前記キャップ部材２
２が例えば、約８００℃程度に加熱されると、キャップ
部材２２の上面に塗布された電子放射物質層２３から熱
電子が放出される。
【０００９】かつ、前記電子放射物質層２３も、還元性
物質を含むベース金属の上にアルカリ土類金属の酸化物
を主成分とする物質が塗布された酸化物型と、多孔質金
属の気孔に電子放出物質が含浸されている含浸型とに分
けられる。
物質を含むベース金属の上にアルカリ土類金属の酸化物
を主成分とする物質が塗布された酸化物型と、多孔質金
属の気孔に電子放出物質が含浸されている含浸型とに分
けられる。
【００１０】しかしながら、従来の陰極構造体において
は、ヒーターから発生した熱によりキャップ部材とスリ
ーブが加熱された後、熱電子放射物質が加熱されるの
で、熱電子が正常的に発生されるまでに長時間がかか
る。従って、陰極線管の画面出画時間が長くなり、通常
８乃至９秒がかかるようになる。
は、ヒーターから発生した熱によりキャップ部材とスリ
ーブが加熱された後、熱電子放射物質が加熱されるの
で、熱電子が正常的に発生されるまでに長時間がかか
る。従って、陰極線管の画面出画時間が長くなり、通常
８乃至９秒がかかるようになる。
【００１１】かつ、陰極構造体のキャップ部材、スリー
ブ等は動作時にヒーターにより加熱されて熱膨張される
ので、電子ビームの位置が移動する熱ドリフト(thermal
drift) 現象及び収束ドリフト(convergence drift) 現
象が発生する。このようなドリフト現象を防止するため
に、製作時に陰極を長時間加熱して陰極が熱電子を放射
しやすい物理的・化学的構造を有するようにする電子ビ
ーム放出の活性化工程が要るので生産性が落ちる。
ブ等は動作時にヒーターにより加熱されて熱膨張される
ので、電子ビームの位置が移動する熱ドリフト(thermal
drift) 現象及び収束ドリフト(convergence drift) 現
象が発生する。このようなドリフト現象を防止するため
に、製作時に陰極を長時間加熱して陰極が熱電子を放射
しやすい物理的・化学的構造を有するようにする電子ビ
ーム放出の活性化工程が要るので生産性が落ちる。
【００１２】かつ、赤，青，緑色の蛍光体を励起させる
カラー陰極線管の場合、陰極構造体、制御電極及びスク
リーン電極等の初期熱膨張の時間差によりホワイトバラ
ンスの安定化時間が長い。
カラー陰極線管の場合、陰極構造体、制御電極及びスク
リーン電極等の初期熱膨張の時間差によりホワイトバラ
ンスの安定化時間が長い。
【００１３】その上、従来の陰極構造体においては、前
記熱電子放射物質層を加熱するために、例えば２乃至４
ワット程度の電力が要求され、赤，青，緑色のそれぞれ
の陰極に対する不均一な熱伝達のために電子放出特性の
バラツキが現れる。
記熱電子放射物質層を加熱するために、例えば２乃至４
ワット程度の電力が要求され、赤，青，緑色のそれぞれ
の陰極に対する不均一な熱伝達のために電子放出特性の
バラツキが現れる。
【００１４】かつ、ヒーター及びその支持体が電子銃に
含まれるので、電子銃の全体サイズが長くなり、ヒータ
ーの製造工程が複雑なので、生産性が落ち、不良率が高
くなる。
含まれるので、電子銃の全体サイズが長くなり、ヒータ
ーの製造工程が複雑なので、生産性が落ち、不良率が高
くなる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記のごとき
従来の問題点を解決するためになされたものであり、画
面の出画時間及びホワイトバランスの安定化時間が短
く、製造が簡単で、生産性を向上させられる陰極構造体
及びこれを用いたカラー陰極線管用の電子銃を提供する
ことにその目的がある。
従来の問題点を解決するためになされたものであり、画
面の出画時間及びホワイトバランスの安定化時間が短
く、製造が簡単で、生産性を向上させられる陰極構造体
及びこれを用いたカラー陰極線管用の電子銃を提供する
ことにその目的がある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明による陰極構造体は、電界効果により電子を放
出する電界放出素子と、この電界放出素子の陰極の端子
ならびにゲートの端子とを上面に露出させた電界放出素
子ユニットと、上記電界放出素子ユニットの周囲を囲う
とともに、電界放出素子ユニットが上に置かれるリテー
ナおよび外側に張り出したケース埋立部を備えた外部ケ
ースと、上記電界放出素子のひとつの陰極の端子または
ゲートの端子と接触して加圧する接触部と、外部から所
定の電圧を印加するための外部端子と、弾性部材埋立部
とを備え、上記複数の端子の数と等しい数の導電性の弾
性部材とを具備することを特徴とする。
に本発明による陰極構造体は、電界効果により電子を放
出する電界放出素子と、この電界放出素子の陰極の端子
ならびにゲートの端子とを上面に露出させた電界放出素
子ユニットと、上記電界放出素子ユニットの周囲を囲う
とともに、電界放出素子ユニットが上に置かれるリテー
ナおよび外側に張り出したケース埋立部を備えた外部ケ
ースと、上記電界放出素子のひとつの陰極の端子または
ゲートの端子と接触して加圧する接触部と、外部から所
定の電圧を印加するための外部端子と、弾性部材埋立部
とを備え、上記複数の端子の数と等しい数の導電性の弾
性部材とを具備することを特徴とする。
【００１７】本発明の他の側面によると、電子ビームを
放出する陰極構造体と、制御電極と、スクリーン電極
と、電子レンズを構成するフォーカス電極と、最終加速
電極とをガラスビーズで固定した電子銃において、上記
陰極構造体が、電界効果により電子を放出する電界放出
素子と、この電界放出素子の陰極の端子ならびにゲート
の端子とを上面に露出させた電界放出素子ユニットと、
上記電界放出素子ユニットの周囲を囲い、電界放出素子
ユニットが上に置かれるリテーナおよび外側に張り出し
たケース埋立部を備え、このケース埋立部をガラスビー
ズに埋め立てられ固定された外部ケースと、上記電界放
出素子のひとつの陰極の端子またはゲートの端子と接触
させるための接触部と、外部から所定の電圧を印加する
ための外部端子と弾性部材埋立部とを備え、この弾性部
材埋立部が上記ガラスビーズに埋め立てられ固定され
る、上記複数の端子の数と等しい数の導電性の弾性部材
とを具備し、上記ケース埋立部と弾性部材埋立部とのガ
ラスビーズへの埋め立て固定により、上記電界放出素子
ユニットの複数の端子とこれに対応する弾性部材の接触
部とを接触して加圧するようにしたことを特徴とする陰
極線管用の電子銃が提供される。
放出する陰極構造体と、制御電極と、スクリーン電極
と、電子レンズを構成するフォーカス電極と、最終加速
電極とをガラスビーズで固定した電子銃において、上記
陰極構造体が、電界効果により電子を放出する電界放出
素子と、この電界放出素子の陰極の端子ならびにゲート
の端子とを上面に露出させた電界放出素子ユニットと、
上記電界放出素子ユニットの周囲を囲い、電界放出素子
ユニットが上に置かれるリテーナおよび外側に張り出し
たケース埋立部を備え、このケース埋立部をガラスビー
ズに埋め立てられ固定された外部ケースと、上記電界放
出素子のひとつの陰極の端子またはゲートの端子と接触
させるための接触部と、外部から所定の電圧を印加する
ための外部端子と弾性部材埋立部とを備え、この弾性部
材埋立部が上記ガラスビーズに埋め立てられ固定され
る、上記複数の端子の数と等しい数の導電性の弾性部材
とを具備し、上記ケース埋立部と弾性部材埋立部とのガ
ラスビーズへの埋め立て固定により、上記電界放出素子
ユニットの複数の端子とこれに対応する弾性部材の接触
部とを接触して加圧するようにしたことを特徴とする陰
極線管用の電子銃が提供される。
【００１８】本発明の他の側面によると、電子銃から放
出される電子ビームを偏向ヨークにより偏向してパネル
面に形成された蛍光膜にランディングさせ画像を形成す
るカラー陰極線管において、 電界効果により電子を放出
する３個の電界放出素子と、この電界放出素子の各々の
陰極の端子ならびにゲートの端子とを上面に露出させた
電界放出素子ユニットと、 上記電界放出素子ユニットの
周囲を囲い、電界放出素子ユニットが上に置かれるリテ
ーナおよび外側に張り出したケース埋立部を備え、この
ケース埋立部をガラスビーズに埋め立てられ固定された
外部ケースと、 上記電界放出素子のひとつの陰極の端子
またはゲートの端子と接触して加圧する接触部と、外部
から所定の電圧を印加するための外部端子と弾性部材埋
立部とを備え、この弾性部材埋立部が上記ガラスビーズ
に埋め立てられ固定される、上記複数の端子の数と等し
い数の導電性の弾性部材とを具備して、 上記ケース埋立
部と弾性部材埋立部とのガラスビーズへの埋め立て固定
により、上記電界放出素子ユニットの複数の端子とこれ
に対応する弾性部材の接触部とを接触して加圧するよう
にして陰極線管用の電子銃を構成し、 この電子銃の上記
３個の電界放出素子への電圧印加により放出される電子
ビームの蛍光膜へのランディングにより画像を形成する
ことを特徴とするカラー陰極線管が提供される。
出される電子ビームを偏向ヨークにより偏向してパネル
面に形成された蛍光膜にランディングさせ画像を形成す
るカラー陰極線管において、 電界効果により電子を放出
する３個の電界放出素子と、この電界放出素子の各々の
陰極の端子ならびにゲートの端子とを上面に露出させた
電界放出素子ユニットと、 上記電界放出素子ユニットの
周囲を囲い、電界放出素子ユニットが上に置かれるリテ
ーナおよび外側に張り出したケース埋立部を備え、この
ケース埋立部をガラスビーズに埋め立てられ固定された
外部ケースと、 上記電界放出素子のひとつの陰極の端子
またはゲートの端子と接触して加圧する接触部と、外部
から所定の電圧を印加するための外部端子と弾性部材埋
立部とを備え、この弾性部材埋立部が上記ガラスビーズ
に埋め立てられ固定される、上記複数の端子の数と等し
い数の導電性の弾性部材とを具備して、 上記ケース埋立
部と弾性部材埋立部とのガラスビーズへの埋め立て固定
により、上記電界放出素子ユニットの複数の端子とこれ
に対応する弾性部材の接触部とを接触して加圧するよう
にして陰極線管用の電子銃を構成し、 この電子銃の上記
３個の電界放出素子への電圧印加により放出される電子
ビームの蛍光膜へのランディングにより画像を形成する
ことを特徴とするカラー陰極線管が提供される。
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施の形態に
基づいて添付した図面に基づき更に詳細に説明する。
基づいて添付した図面に基づき更に詳細に説明する。
【００２２】図１は、本発明の望ましい一実施形態によ
る陰極構造体３２０が採用された陰極線管用の電子銃を
示したものである。ここで、前述した従来例の説明で使
用したものと同一部材には説明の都合上同一符号を付し
て説明する。同図に示したように、本発明の陰極構造体
３２０はガラスビーズ３０２に固定される。本発明の特
徴によると、前記陰極線管用の電子銃は電界効果により
電子を放出する冷陰極状の電界放出素子を陰極構造体と
して用いる。
る陰極構造体３２０が採用された陰極線管用の電子銃を
示したものである。ここで、前述した従来例の説明で使
用したものと同一部材には説明の都合上同一符号を付し
て説明する。同図に示したように、本発明の陰極構造体
３２０はガラスビーズ３０２に固定される。本発明の特
徴によると、前記陰極線管用の電子銃は電界効果により
電子を放出する冷陰極状の電界放出素子を陰極構造体と
して用いる。
【００２３】図２を参照すると、前記陰極構造体は、ガ
ラスビーズ３０２（図１参照）に結合支持されるリム状
の外部ケース３１と、前記外部ケース３１内に充填され
る絶縁部材３２と、前記絶縁部材３２に没入固定され、
その上端部３３ａが前記絶縁部材３２の上面に突出され
た複数個のピン３３と、前記絶縁部材３２上面に取付け
られた電界放出素子ユニット４０と、前記電界放出素子
ユニット４０に電圧を供給するために前記ピン３３の端
部３３ａと電界放出素子ユニット４０の端子３５とを連
結させるワイヤ３４を具備する。前記ワイヤ３４の直径
は１０〜５０μｍ程度であり、半導体の製造工程のうち
ワイヤボンディング工程により製造されることが望まし
い。
ラスビーズ３０２（図１参照）に結合支持されるリム状
の外部ケース３１と、前記外部ケース３１内に充填され
る絶縁部材３２と、前記絶縁部材３２に没入固定され、
その上端部３３ａが前記絶縁部材３２の上面に突出され
た複数個のピン３３と、前記絶縁部材３２上面に取付け
られた電界放出素子ユニット４０と、前記電界放出素子
ユニット４０に電圧を供給するために前記ピン３３の端
部３３ａと電界放出素子ユニット４０の端子３５とを連
結させるワイヤ３４を具備する。前記ワイヤ３４の直径
は１０〜５０μｍ程度であり、半導体の製造工程のうち
ワイヤボンディング工程により製造されることが望まし
い。
【００２４】図３に示したように、前記電界放出素子ユ
ニット４０には３つの電界放出素子４０ａが一列で配列
されている。図４及び図５を参照すると、前記電界放出
素子４０ａは、シリコン等からなる基板４１と、前記基
板４１の上面に形成された陰極４２と、前記陰極４２上
に配列されたモリブデンを主成分とする多数のマイクロ
チップ４２ａと、前記マイクロチップ４２ａを取り囲む
ＳｉＯ2 からなる絶縁層４３と、前記絶縁層４３の上面
に形成され前記マイクロチップ４２ａを露出させる開口
部４４ａを有するゲート４４とを具備する。前記基板４
１上に設けられたマイクロチップ４２ａに印加される電
流は１つ当たり５０〜１００ｎＡ程度なので、マイクロ
チップ４２ａが少なくとも１０，０００個以上になる
と、１ｍＡ以上の電流を得ることができる。よって、陰
極線管の蛍光膜を励起させるに十分な電流を得ることが
できる。
ニット４０には３つの電界放出素子４０ａが一列で配列
されている。図４及び図５を参照すると、前記電界放出
素子４０ａは、シリコン等からなる基板４１と、前記基
板４１の上面に形成された陰極４２と、前記陰極４２上
に配列されたモリブデンを主成分とする多数のマイクロ
チップ４２ａと、前記マイクロチップ４２ａを取り囲む
ＳｉＯ2 からなる絶縁層４３と、前記絶縁層４３の上面
に形成され前記マイクロチップ４２ａを露出させる開口
部４４ａを有するゲート４４とを具備する。前記基板４
１上に設けられたマイクロチップ４２ａに印加される電
流は１つ当たり５０〜１００ｎＡ程度なので、マイクロ
チップ４２ａが少なくとも１０，０００個以上になる
と、１ｍＡ以上の電流を得ることができる。よって、陰
極線管の蛍光膜を励起させるに十分な電流を得ることが
できる。
【００２５】かかる構造の陰極構造体が採用された陰極
線管の動作を図１乃至図５に基づき説明する。まず、フ
ォーカス電極１６及び最終加速電極１７に所定電圧が印
加されると、各電極の間には電子レンズが形成される。
かつ、前記電界放出素子４０ａのマイクロチップ４２ａ
とゲート４４に所定の電圧が印加されると、その間に電
界が発生して、前記マイクロチップ４２ａから電子ビー
ムが放出される。放出された電子ビームは前述した各電
極の間に形成された電子レンズを通過しながら収束かつ
加速された後、偏向ヨーク２０３（図９参照）により偏
向され、蛍光膜にランディングされて画像を形成する。
線管の動作を図１乃至図５に基づき説明する。まず、フ
ォーカス電極１６及び最終加速電極１７に所定電圧が印
加されると、各電極の間には電子レンズが形成される。
かつ、前記電界放出素子４０ａのマイクロチップ４２ａ
とゲート４４に所定の電圧が印加されると、その間に電
界が発生して、前記マイクロチップ４２ａから電子ビー
ムが放出される。放出された電子ビームは前述した各電
極の間に形成された電子レンズを通過しながら収束かつ
加速された後、偏向ヨーク２０３（図９参照）により偏
向され、蛍光膜にランディングされて画像を形成する。
【００２６】図６乃至図８は、本発明の他の実施形態に
よる陰極構造体を示したものである。図６乃至図８を参
照すると、本実施形態の陰極構造体はリム状の外部ケー
ス５１と、前記外部ケース５１の内周面に相応する外周
面を有し、前記外部ケース５１に挿入されるリテーナ５
２と、前記リテーナ５２の上に取付けられる電界放出素
子ユニット５３と、前記電界放出素子ユニット５３の上
面を加圧する導電性の弾性部材５４とを具備する。前記
外部ケース５１は金属から形成され、埋立部５１ａがガ
ラスビーズ３０２（図７参照）に埋立てられることによ
り固定される。前記リテーナ５２は外部ケース５１内に
挿入されて溶接される。前記リテーナ５２上に置かれる
電界放出素子ユニット５３の電界放出素子５３ａは、前
述した図４及び図５と同一な構造を有する。かつ、導電
性の弾性部材５４は、その埋立部５４ｂがガラスビーズ
３０２に埋立てられて固定され、その接触部５４ａが電
界放出素子ユニット５３の端子５３ｂと接触して加圧す
る。なお、弾性部材５４は導電性であり、弾力性を有す
る部材から形成され、前記電界放出素子ユニット５３の
４つの端子５３ｂにそれぞれ対応するように４つが具備
される（図６には２つの弾性部材５４のみが示され
た）。従って、弾性部材５４は電界放出素子５３ａに電
圧を印加すると同時に電界放出素子ユニット５３を固定
させる役割を果たす。前記端子５３ｂのうち３つの端子
は電界放出素子５３ａの陰極４２（図５参照）と連結さ
れ、残りの１つの端子はゲート４４と連結される。従っ
て、電界放出素子５３ａの陰極４２と連結された３つの
端子５３ｂには導電性の弾性部材５４の外部端子５４ｃ
を通して負電圧が印加され、ゲート４４と連結された端
子には外部端子５４ｃを通してゲート電圧が印加され
る。
よる陰極構造体を示したものである。図６乃至図８を参
照すると、本実施形態の陰極構造体はリム状の外部ケー
ス５１と、前記外部ケース５１の内周面に相応する外周
面を有し、前記外部ケース５１に挿入されるリテーナ５
２と、前記リテーナ５２の上に取付けられる電界放出素
子ユニット５３と、前記電界放出素子ユニット５３の上
面を加圧する導電性の弾性部材５４とを具備する。前記
外部ケース５１は金属から形成され、埋立部５１ａがガ
ラスビーズ３０２（図７参照）に埋立てられることによ
り固定される。前記リテーナ５２は外部ケース５１内に
挿入されて溶接される。前記リテーナ５２上に置かれる
電界放出素子ユニット５３の電界放出素子５３ａは、前
述した図４及び図５と同一な構造を有する。かつ、導電
性の弾性部材５４は、その埋立部５４ｂがガラスビーズ
３０２に埋立てられて固定され、その接触部５４ａが電
界放出素子ユニット５３の端子５３ｂと接触して加圧す
る。なお、弾性部材５４は導電性であり、弾力性を有す
る部材から形成され、前記電界放出素子ユニット５３の
４つの端子５３ｂにそれぞれ対応するように４つが具備
される（図６には２つの弾性部材５４のみが示され
た）。従って、弾性部材５４は電界放出素子５３ａに電
圧を印加すると同時に電界放出素子ユニット５３を固定
させる役割を果たす。前記端子５３ｂのうち３つの端子
は電界放出素子５３ａの陰極４２（図５参照）と連結さ
れ、残りの１つの端子はゲート４４と連結される。従っ
て、電界放出素子５３ａの陰極４２と連結された３つの
端子５３ｂには導電性の弾性部材５４の外部端子５４ｃ
を通して負電圧が印加され、ゲート４４と連結された端
子には外部端子５４ｃを通してゲート電圧が印加され
る。
【００２７】かつ、図８に示したように、弾性部材５４
の埋立部５４ｂは、電子銃のビーム軸と平行することが
望ましい。もし、埋立部５４ｂが電子銃のビーム軸に対
して直角であると、限定された幅のガラスビーズ３０２
内に埋立てられる各埋立部５４ｂの間隔が狭すぎて結合
強度が弱まる。
の埋立部５４ｂは、電子銃のビーム軸と平行することが
望ましい。もし、埋立部５４ｂが電子銃のビーム軸に対
して直角であると、限定された幅のガラスビーズ３０２
内に埋立てられる各埋立部５４ｂの間隔が狭すぎて結合
強度が弱まる。
【００２８】本実施形態の陰極構造体によると、電界放
出素子ユニット５３の端子５３ｂが前述した実施形態の
ワイヤ３４（図２参照）の代りに弾性部材５４と連結さ
れて電源が供給されるので、高電圧や外部の衝撃により
損なわれる恐れがなく、組立工程も簡略化される。
出素子ユニット５３の端子５３ｂが前述した実施形態の
ワイヤ３４（図２参照）の代りに弾性部材５４と連結さ
れて電源が供給されるので、高電圧や外部の衝撃により
損なわれる恐れがなく、組立工程も簡略化される。
【００２９】本実施形態による陰極構造体及びこれを採
用した陰極線管用の電子銃の動作は前述した実施形態の
ものと同一である。
用した陰極線管用の電子銃の動作は前述した実施形態の
ものと同一である。
【００３０】
【発明の効果】以上、本発明によると、陰極構造体に所
定の電位を印加すると同時に陰極構造体のマイクロチッ
プから電子が放出されるので、陰極構造体から正常的な
電子放出が行われるまでかかる時間を縮めることができ
る。従って、陰極線管の初期画面の出画時間も縮められ
る。
定の電位を印加すると同時に陰極構造体のマイクロチッ
プから電子が放出されるので、陰極構造体から正常的な
電子放出が行われるまでかかる時間を縮めることができ
る。従って、陰極線管の初期画面の出画時間も縮められ
る。
【００３１】かつ、熱電子の放出ではなく、電界効果に
より電子が放出されるので、加熱により陰極構造体を構
成する部品が熱膨張されることにより、電子ビームの位
置が移動される熱ドリフト現象が防止され、陰極を加熱
するための別途の電力が要らない。その上、それぞれの
陰極に対する不均一な熱伝達により発生する電子放出特
性散布がなくなる。
より電子が放出されるので、加熱により陰極構造体を構
成する部品が熱膨張されることにより、電子ビームの位
置が移動される熱ドリフト現象が防止され、陰極を加熱
するための別途の電力が要らない。その上、それぞれの
陰極に対する不均一な熱伝達により発生する電子放出特
性散布がなくなる。
【００３２】なお、カラー陰極線管の場合には陰極が加
熱されないため、陰極構造体自体、制御電極及びスクリ
ーン電極等の熱膨張がほとんど発生しなくてホワイトバ
ランスの安定化時間が縮められる。
熱されないため、陰極構造体自体、制御電極及びスクリ
ーン電極等の熱膨張がほとんど発生しなくてホワイトバ
ランスの安定化時間が縮められる。
【００３３】また、本発明の陰極構造体を採用した電子
銃において、電子放出のためのヒーター及び支持体、制
御電極及びスクリーン電極が取り除かれるので、全体的
に電子銃が縮められて製品が小型化される。
銃において、電子放出のためのヒーター及び支持体、制
御電極及びスクリーン電極が取り除かれるので、全体的
に電子銃が縮められて製品が小型化される。
【００３４】なお、本発明は前記実施形態に限られず、
本発明が属した技術的思想内で当分野において通常の知
識を有する者により多くの変形が可能であることは明ら
かである。
本発明が属した技術的思想内で当分野において通常の知
識を有する者により多くの変形が可能であることは明ら
かである。
【図１】本発明の一実施形態による陰極構造体を採用し
た電子銃の断面図。
た電子銃の断面図。
【図２】図１に示した本発明の陰極構造体を示した斜視
図。
図。
【図３】図２の電界放出素子ユニットを示した平面図。
【図４】図３に示した電界放出素子の斜視図。
【図５】図４に示した電界放出素子の断面図。
【図６】本発明の他の実施形態による陰極構造体の分解
斜視図。
斜視図。
【図７】図６に示した陰極構造体を採用した電子銃の断
面図。
面図。
【図８】図６に示した陰極構造体を採用した電子銃の部
分断面図。
分断面図。
【図９】一般的な陰極線管の断面図。
【図１０】従来の陰極構造体を採用した電子銃の断面
図。
図。
【図１１】図１０の従来の陰極構造体を示した部分切断
斜視図。
斜視図。
３１ 外部ケース ３２ 絶縁部材 ３３ ピン ３３ａ 上端部 ３４ ワイヤ ３５ 端子 ４０ 電界放出素子ユニット ４０ａ 電界放出素子 ４１ 基板 ４２ 陰極 ４２ａ マイクロチップ ４３ 絶縁層 ４４ ゲート ４４ａ 開口部 ５１ 外部ケース ５２ リテーナ ５３ 電界放出素子ユニット ５３ａ 電界放出素子 ５３ｂ 端子 ５４ 弾性部材 ５４ａ 接触部 ５４ｂ 埋立部 ５４ｃ 外部端子 １００ パネル ２００ ファンネル ２０１ ネック部 ２０２ コーン部 ２０３ 偏向ヨーク ３００ 電子銃 ３０１ 支持体 ３０２ ガラスビーズ ３２０ 陰極構造体 ４００ 蛍光膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01J 29/04 H01J 1/30 H01J 29/50 H01J 29/48
Claims (3)
- 【請求項１】 電界効果により電子を放出する電界放出
素子と、この電界放出素子の陰極の端子ならびにゲート
の端子とを上面に露出させた電界放出素子ユニットと、 上記電界放出素子ユニットの周囲を囲うとともに、電界
放出素子ユニットが上に置かれるリテーナおよび外側に
張り出したケース埋立部を備えた外部ケースと、 上記電界放出素子のひとつの陰極の端子またはゲートの
端子と接触して加圧する接触部と、外部から所定の電圧
を印加するための外部端子と、弾性部材埋立部とを備
え、上記複数の端子の数と等しい数の導電性の弾性部材
と を具備することを特徴とする陰極構造体。 - 【請求項２】 電子ビームを放出する陰極構造体と、制
御電極と、スクリーン電極と、電子レンズを構成するフ
ォーカス電極と、最終加速電極とをガラスビーズで固定
した電子銃において、 上記陰極構造体が、 電界効果により電子を放出する電界放出素子と、この電
界放出素子の陰極の端子ならびにゲートの端子とを上面
に露出させた電界放出素子ユニットと、 上記電界放出素子ユニットの周囲を囲い、電界放出素子
ユニットが上に置かれるリテーナおよび外側に張り出し
たケース埋立部を備え、このケース埋立部をガラスビー
ズに埋め立てられ固定された外部ケースと、 上記電界放出素子のひとつの陰極の端子またはゲートの
端子と接触させるための接触部と、外部から所定の電圧
を印加するための外部端子と弾性部材埋立部とを備え、
この弾性部材埋立部が上記ガラスビーズに埋め立てられ
固定される、上記複数の端子の数と等しい数の導電性の
弾性部材とを具備し、 上記ケース埋立部と弾性部材埋立部とのガラスビーズへ
の埋め立て固定により、上記電界放出素子ユニットの複
数の端子とこれに対応する弾性部材の接触部とを接触し
て加圧するようにしたことを特徴とする陰極線管用の電
子銃。 - 【請求項３】 電子銃から放出される電子ビームを偏向
ヨークにより偏向してパネル面に形成された蛍光膜にラ
ンディングさせ画像を形成するカラー陰極線 管におい
て、 電界効果により電子を放出する３個の電界放出素子と、
この電界放出素子の各々の陰極の端子ならびにゲートの
端子とを上面に露出させた電界放出素子ユニットと、 上記電界放出素子ユニットの周囲を囲い、電界放出素子
ユニットが上に置かれるリテーナおよび外側に張り出し
たケース埋立部を備え、このケース埋立部をガラスビー
ズに埋め立てられ固定された外部ケースと、 上記電界放出素子のひとつの陰極の端子またはゲートの
端子と接触して加圧する接触部と、外部から所定の電圧
を印加するための外部端子と弾性部材埋立部とを備え、
この弾性部材埋立部が上記ガラスビーズに埋め立てられ
固定される、上記複数の端子の数と等しい数の導電性の
弾性部材とを具備して、 上記ケース埋立部と弾性部材埋立部とのガラスビーズへ
の埋め立て固定により、上記電界放出素子ユニットの複
数の端子とこれに対応する弾性部材の接触部とを接触し
て加圧するようにして陰極線管用の電子銃を構成し、 この電子銃の上記３個の電界放出素子への電圧印加によ
り放出される電子ビームの蛍光膜へのランディングによ
り画像を形成することを特徴とするカラー陰極線管。
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|---|---|---|---|
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| KR1996-27531 | 1996-07-08 | ||
| KR1019960027531A KR100195172B1 (ko) | 1996-07-08 | 1996-07-08 | 음극 구조체 및 이를 이용한 음극선관용 전자총 |
| KR1996-27532 | 1996-07-08 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1064440A JPH1064440A (ja) | 1998-03-06 |
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ID=26631998
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|---|---|---|---|
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| US6373182B1 (en) * | 2000-03-24 | 2002-04-16 | Extreme Devices, Inc. | Mounting for cathode in an electron gun |
| AU2000278552A1 (en) * | 2000-10-04 | 2002-04-15 | Extreme Devices Incorporated | Carbon-based field emission electron device for high current density applications |
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| US20070145266A1 (en) * | 2005-12-12 | 2007-06-28 | Avi Cohen | Electron microscope apparatus using CRT-type optics |
| US20070145267A1 (en) * | 2005-12-12 | 2007-06-28 | Adler David L | Portable scanning electron microscope |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1997
- 1997-07-02 JP JP17699597A patent/JP3086193B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1997-07-04 DE DE19728679A patent/DE19728679A1/de not_active Withdrawn
- 1997-07-08 US US08/889,508 patent/US5869924A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-07-08 BR BR9704233A patent/BR9704233A/pt not_active Application Discontinuation
- 1997-07-08 CN CN97117114A patent/CN1106665C/zh not_active Expired - Fee Related
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| DE19728679A1 (de) | 1998-01-15 |
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| MX9705085A (es) | 1998-06-30 |
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