JPH0541053U - 電子放出源 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 グリッドとの短絡が生じず、振動防止部材を
設けた場合にも温度分布の不均一や電子放出層の剥離が
生じない電子放出源を提供する。 【構成】 芯線２のまわりには、絶縁層１２で被覆され
た巻線５が巻付けられている。絶縁層１２，１２間の芯
線２上には、絶縁層１２よりも低くなるように電子放出
物質層３０が設けられている。芯線２と巻線５は通電加
熱される。近傍に配設された支持体３７は、絶縁層１２
のみに接触する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本発明は、蛍光表示管等の線状陰極として用いられる電子放出源に関するもの である。本発明は、上記のほか、蛍光表示管の原理を利用した平面形表示装置・ 発光セル・プリンタヘッド等にも適用できる。

【０００２】

【従来の技術】

蛍光表示管等の線状陰極として用いられている電子放出源は、一般に通電によ り発熱する芯線の周囲に電子放出物質層を被着させた構成になっている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

（１）蛍光表示管の輝度を高めるために、線状陰極とアノードの間隔を短かく することがあるが、ある限度以上に短かくすると、線状陰極の振動等によって線 状陰極とグリッドが短絡し、線状陰極が断線してしまうことがあった。このため 線状陰極とアノードの間隔をある値以上に小さくすることができなかった。

【０００４】 （２）線状陰極の振動を抑止するために振動防止部材を設けると、線状陰極は 振動防止部材に熱をうばわれてしまい、温度分布が不均一になり場所によって電 子の放出能力に差違が生じてしまう。

【０００５】 （３）線状陰極の電子放出層は、振動防止部材との接触によって剥離してしま うことがあった。

【０００６】 本考案は、グリッドとの短絡が生じず、振動防止部材を設けた場合にも温度分 布の不均一や電子放出層の剥離が生じない電子放出源を提供することを目的とし ている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】 本考案の電子放出源は、通電加熱される芯線と、絶縁層に被覆されて前記芯線 に巻装された巻線と、その巻線表面の径が前記巻線の絶縁層の表面の径よりも小 さくなるように前記巻線間の前記芯線に被覆された電子放出物質層を有している 。

【０００８】

【作用】

巻線の絶縁層は電子放出物質層の表面よりも外方に突出している。従って、グ リッドや振動防止部材等の電子放出源に隣接する部材が前記電子放出物質層に接 触することはない。

【０００９】

【実施例】

図１〜図１０によって一実施例の電子放出源の製造工程と構造を説明する。 図１及び図２に示す電子放出源１の芯線２は、タングステン又はＲｅ３％含有 タングステンからなり、線径は数μｍから数十μｍである。 図２に示すように、この芯線２には絶縁層３がコーティングされている。この 絶縁層３を構成する物質は、加熱することによって分解蒸発する絶縁性の物質で あればよい。本実施例では絶縁層３はアクリルからなり、例えばアセトン中にア クリルを溶解させたアクリルバインダ中に芯線２をディッピングさせることによ って形成できる。

【００１０】 図１に示す巻付け機４を用いて、図２に示すように前記芯線２に巻線５を巻付 ける。前記巻線５は、タングステン又はＲｅ３％含有タングステンからなり、線 径は数μｍ〜数十μｍである。 巻付け機４の送り部６から送出された前記芯線２は、回転円板７の貫通孔８を 通過して巻取り部９に巻取られていくようになっている。回転円板７には、前記 巻線５を有するボビン１０が設けられており、芯線２の送出に伴う回転円板７の 回転によって芯線２に所定ピッチで巻線５を巻付けていくようになっている。

【００１１】 次に、図３に示す電着装置１１を用いて、前記巻線５に絶縁層１２を被着させ る。 電着槽１３内には電着液１４が貯えられている。この電着液１４は、エタノー ル中に電解質となるＡｌ（ＮＯ₃ ）₃ が溶解され、さらに絶縁層１２となるＡｌ ₂ Ｏ₃ 粉末が分散されたものである。この電着液１４は、電着槽１３の底部に接 続連通されたポンプ１５によって槽内に送られ、オーバフローすることによって 該ポンプ１５で回収されるようになっている。そして電着槽１３上に設けられた 支持ローラ１６により、巻線５が巻付けられた線状の芯線２を電着液１４内に浸 漬できるようになっている。

【００１２】 前記電着槽１３の隣には、前記芯線２の巻線５に接触・導通する電極ローラ１ ７が設けられている。そして、電源１８の陽極は前記電着槽１３に接続され、陰 極は前記電極ローラ１７に接続されている。また、図中１９は支持ローラ、２０ は焼結炉、２１は芯線２の送出器、２２は芯線２の巻取り器である。

【００１３】 前記芯線２は、送出器２１に巻装され、電極ローラ１７を経て電着槽１３内へ 向けて送出される。即ち、芯線２は電極ローラ１７及び支持ローラ１６，１９に 案内されて電着液１４中を通過し、さらに焼結炉２０を経て巻取り器２２に巻き 取られていくようになっている。

【００１４】 前記電着装置１１において、送出器２１及び巻き取り器２２によって前記芯線 ２を搬送して電着液１４中を通過させながら、電極ローラ１７と電着槽１３の間 に直流電界を加える。図４に示すように、電極ローラ１７に接触・導通するのは 巻線５のみであり、巻線２と芯線５の間には絶縁層３があるので芯線２にはマイ ナスの電位は付与されない。このため、電着液１４中を通過した芯線２の絶縁層 ３にはＡｌ₂ Ｏ₃ は付着せず、マイナス電位の付与された巻線５のみに電気泳動 の原理でＡｌ₂ Ｏ₃ が選択的に被着する。

【００１５】 焼結炉２０は、電着液１４から上がってきた芯線２をＨ₂ 雰囲気中において１ ５００℃以上で加熱する。Ａｌ₂ Ｏ₃ は若干溶融し、巻線５に強固に付着して絶 縁層１２を形成する。また、アクリルからなる前記絶縁層３は熱によって分解・ 飛散する。

【００１６】 図５はこのようにして得られた芯線２である。ここで、巻線５の絶縁層１２の 厚さは、数μｍ〜数十μｍである。但し、（巻線のピッチ−巻線径）／２以上の 厚さにはしない。このようにしないと、後工程で電子放出物質を付着させるスペ ースがなくなってしまう。例えば、巻線５のピッチが８０μｍで巻線径１０μｍ の場合、絶縁層１２の厚さは３５μｍ以下とし、より好ましくは１０μｍ程度と する。

【００１７】 図６に示す電着装置２５を用いて、図５に示した芯線２に電子放出物質を被着 させる。この電着装置２５は図３に示したものとほぼ同じ構成であるが、前記電 極ローラ１７のかわりに電極槽２６を有している。この電極槽２６内には硝酸バ リウムを含む電解液２７が貯えられている。そして電極槽２６上に設けられた３ 個１組の導入ローラ２８によって、線状の芯線２を前記電解液２７内に浸漬でき るようになっている。そして、電源１８の陰極がこの電極槽２６に接続されてい る。

【００１８】 電着槽１３内の電着液２９は、アセトン中に電解質となるアクリルが溶解され ており、さらに熱電子放出物質である（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ＣＯ₃ 粒子が分散さ れたものである。

【００１９】 図５に示す芯線２は、送出器２１から送り出され、電極槽２６の電解液２７と 、電着槽１３の電着液２９を通過し、支持ローラ１６，１９及び焼結炉２０を経 て巻取り器２２に巻取られていく。

【００２０】 前記巻線５は絶縁層１２に被覆されているので、電極槽２６の電解液２７に接 触・導通しない。このため、マイナスの電圧が付与されるのは芯線２のみであり 、電着液２９中の（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ＣＯ₃ 粒子が電気泳動の原理に従って芯 線２の表面に付着し、電子放出物質層３０を形成する。電子放出物質層３０の厚 さは、図７に示すようにその表面が前記巻線５の絶縁層１２よりも低くなるよう に調整されている。このようにすれば、この電子放出源１を蛍光表示管に実装し た場合、電子放出源１が振動防止部材や制御電極等に接触するとしても、巻線５ の絶縁層１２において接触し、電子放出物質層３０が接触することはない。

【００２１】 図８〜図１０は前記電子放出源１を蛍光表示管内に実装した状態を示す。 図８〜図１０において、３１は制御電極、３２は陽極基板、３３は陽極導体３ ４及び蛍光体層３５からなる陽極である。そして、電子放出源１は、芯線２の通 電加熱に加えて巻線５も補助的に通電加熱される。

【００２２】 図８に示した電子放出源１と陽極３３の距離Ａは、必要に応じて短くすること ができる。上記距離Ａを短くした結果として、電子放出源１と制御電極３１の距 離Ｂが短くなり、両者１，３１が接触したとしても、制御電極３１と接触するの は外方に突出した絶縁層１２の部分なのでショートして電子放出源１が断線して しまうことはない。

【００２３】 図９，図１０に示すように、電子放出源１の振動を防止するため、線状又はブ ロック状の支持体３６，３７を電子放出源１に接触させて電子放出源１の上又は 下に配置しても、電子放出源１の電子放出物質層３０は均一な温度分布を保ち、 支持体３６，３７に接触した部分の電子放出効率が低下してしまうことはない。 これは、芯線２が巻線５によって補助的に加熱されているためであり、また支持 体３６，３７に直接接触している絶縁層１２は熱伝導率が小さく、伝導による芯 線２の温度低下が非常に小さいからである。さらに、絶縁層１２と支持体３６， ３７の接触は点接触に近く、接触面積が小さいことも理由のひとつである。さら にまた、巻線５によって芯線２が補助的に加熱されているため、配設用の金具に 接続された電子放出源１の両端のエンドクール部も短くなっている。

【００２４】

【考案の効果】 本考案の電子放出源は、絶縁層に被覆された巻線を芯線に巻き付け、巻線の間 の芯線上に前記絶縁層よりも低くなるように電子放出物質層を設けてある。

【００２４】 従って本考案によれば、グリッドとの短絡が生じず、振動抑止部材を設けた場 合にも、温度分布が不均一になったり電子放出物質層が剥離することがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例の製造工程で用いる巻付け機の模式図
である。

【図２】一実施例の製造工程を示す断面図である。

【図３】一実施例の製造工程で用いる電着装置の模式図
である。

【図４】図３における電極ローラ付近の拡大図である。

【図５】一実施例の製造工程を示す断面図である。

【図６】一実施例の製造工程で用いる電着装置の模式図
である。

【図７】一実施例の製造工程を示す断面図である。

【図８】一実施例の電子放出源を蛍光表示管に実装した
状態を示す図である。

【図９】一実施例の電子放出源を蛍光表示管に実装した
状態を示す図である。

【図１０】一実施例の電子放出源を蛍光表示管に実装し
た状態を示す図である。

【符号の説明】

１ 電子放出源 ２ 芯線 ５ 巻線 １２ 絶縁層 ３０ 電子放出物質層

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 通電加熱される芯線と、絶縁層に被覆さ
   れて前記芯線に巻装された巻線と、その巻線表面の径が
   前記巻線の絶縁層の表面の径よりも小さくなるように前
   記巻線間の前記芯線に被覆された電子放出物質層を有す
   る電子放出源。