JPH0729509A

JPH0729509A - 電子銃およびその製造方法

Info

Publication number: JPH0729509A
Application number: JP16990693A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Kurokuzuhara; 守黒葛原; Akira Misumi; 明三角
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1993-07-09
Filing date: 1993-07-09
Publication date: 1995-01-31

Abstract

(57)【要約】【構成】Ｇ２電極（７２）の電子ビームの通過孔（７
７）の周囲の電極面に、Ｂａを拡散吸収する金属材料の
超微粒子をノズルを介して吹き付けて金属被覆膜（７
８）を設けた構成。【効果】グリッド電極の電子ビームの通過孔の周囲に、
陰極から飛散して来るＢａを拡散吸収する金属被覆膜を
設けたことにより、グリッド電極のフィールドエミッシ
ョンの発生を抑制できるので、画面の不要な輝点の発生
を抑制でき、画質を向上できる。しかも、緻密で強固な
被覆膜を工業的に能率の良い方法で形成することができ
る。したがって、安価で信頼性の高い電子銃および電子
管を提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、陰極線管（ＣＲＴ）等
の電子管に備えられる電子銃およびその製造方法に係
り、特に、電子銃のグリッド電極からの不要な電子放出
（グリッドエミッション）を抑制して、画質や耐電圧性
能を改良するための技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、カラー映像表示に用いる陰極線
管（以下カラー陰極線管という）は、映像スクリーンで
あるパネル部（フェースプレート）、電子銃を収容する
ネック部、およびパネル部とネック部を連結するファン
ネル部とから構成され、上記ファンネル部分には電子銃
から発射された電子ビームをパネル内面に塗布形成され
た蛍光面上を走査させる偏向装置が装着される。

【０００３】上記ネック部内に収容される電子銃は、カ
ソード電極（陰極）、制御電極、集束電極、加速電極等
の各種の電極を備え、カソード電極からの電子ビームを
制御電極に印加される信号で変調し、集束電極、加速電
極を通して所要の断面形状とエネルギーを付与して、上
記蛍光面に射突させる。電子ビームは、電子銃から蛍光
面に達する途上において、ファンネル部に設けた前記偏
向装置により、水平方向、垂直方向の偏向を受けること
で、蛍光面上に映像を形成するものである（特開昭５９
−２１５６４０号公報)。

【０００４】受信管の実験例で示されるように、電子銃
を備える電子管においては、電子銃の陰極からＢａ（バ
リウム）が放出されてグリッド電極の電極面に付着し、
グリッド電極の電極面の仕事関数が低下してグリッドエ
ミッションが発生する。これを防止するために、グリッ
ド電極の電極表面を金めっき層で被覆し、この金めっき
層によりＢａを拡散吸収することによって、グリッドエ
ミッションを抑制することが知られている。このような
技術は、例えばビーオーベイカー（B. O. Baker）
著、ブリティッシュジャーナルアプライドフィジッ
クス（British Journal Applied Physics）４巻 1953年
10月 311〜315頁「ゴールドアズアグリッドエミッ
ションインヒビタインザプレズンスオブアオク
サイドコウティドカソード（Gold as a grid emissio
n inhibitor in the presence of aoxide-coated catho
de）」に記載されている。

【０００５】一方、陰極線管の電子銃においては、陰極
から放出される電子ビームを制御、集束する複数個のグ
リッド電極があり、例えば陰極に隣接するＧ１電極か
ら、Ｇ２電極、動作電圧である高電圧が印加されるＧ３
〜Ｇ５電極まで５個のグリッド電極を並べて配列し、ビ
ードガラスで固定した電子銃が知られている。このよう
な電子銃において、高電圧が印加されるＧ３〜Ｇ５電極
と低電位のＧ１、Ｇ２電極との境界となるＧ２−Ｇ３電
極間はその電界強度が最も高くなる。このような電界強
度が高い領域において、Ｇ２電極のＧ３電極側の電極面
において、Ｇ２電極のほぼ中央部に位置する電子ビーム
の通過孔の周縁部にごみ等の異物、あるいは該電極のプ
レス加工時に発生する傷やばりのような突起物が存在す
ると、その部分で局部的に電界集中が生じ、動作電圧以
下の印加電圧によってもその部分からいわゆるフィール
ドエミッションが発生する。また、陰極あるいは陰極線
管内の真空度を向上させるためのゲッターから蒸発する
ＢａがＧ２電極の電子ビームの通過孔の周縁部に付着す
るので、本来は問題にならない突起物でも、その部分の
仕事関数が低下してフィールドエミッションが発生す
る。

【０００６】このようなフィールドエミッションは、陰
極線管の動作時の電子ビームに比べれば格段に小さな値
ではあるが、Ｇ２電極から生じたフィールドエミッショ
ンがＧ３〜Ｇ５電極を通過すると、陰極線管の蛍光面ま
で到達し、画面上に不要な輝点が現れてしまうという問
題がある。

【０００７】この問題を解決するために、前述のように
Ｂａを拡散吸収する金などの被覆膜をＧ２電極面に設け
る方法がある。この被覆膜を設ける方法が特願平５−４
４８８２号に述べられている。ここには、Ｇ２電極の必
要な部分に金ペーストを印刷、または転写してから乾
燥、焼結する方法や、電界めっきや無電解めっきのめっ
きにより被覆膜を設ける方法が挙げられている。めっき
により被覆膜を形成する方法においては、被覆膜を形成
しない部分にレジスト膜を形成し、フォトリソグラフィ
ーの技術を用いて設ける方法や、Ｇ２電極のプレス加工
前に、Ｇ２電極となる板材に部分めっきする方法が示さ
れている。

【０００８】しかし、上記金ペーストを印刷、転写する
方法では、金ペーストに含まれるバインダーを加熱分解
する必要があり、このため生成される被覆膜の付着強度
が比較的弱くなるという問題がある。また、レジストを
用いてめっきする方法では、めっきした後、塗布形成し
たレジスト膜を除去する手間がかかるという問題があ
る。また、板材に部分めっきした後、プレス加工する方
法では、めっき後のプレス加工により、めっき膜にダメ
ージが与えられたり、めっき膜にダメージが生じるのを
避けるため、プレス加工後のタンブリング（ばり取り）
や加工歪を取る約１０００℃のアニールなどの処理を行
なうことができない問題がある。したがって、このよう
な問題が生じないＢａ拡散吸収用の被覆膜の形成方法、
すなわち、付着強度が強く、レジストを用いず、また、
プレス加工やその後の処理が完了した電極に被覆膜を設
けることができる方法が望まれる。この観点から最適な
工法として、例えば特公平２−１６３７９号公報や特公
平３−１４５１２号公報に示される超微粒子の膜形成方
法がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、Ｇ２電
極からの望ましくないフィールドエミッションが発生す
る問題を鑑み、従来の技術では、Ｇ２電極に前記の異物
や突起物が生じないように、部品加工や組立時の環境ク
リーン化に気を配って対処している。しかし、特に、部
品加工において、微細な加工傷やばり等の突起物を完全
になくすことには限界があり、前述のように、陰極から
Ｇ２電極へのＢａの付着が重なると、しばしばフィール
ドエミッション源が生成されてしまう。

【００１０】本発明の目的は、付着強度が強く高性能な
Ｂａ拡散吸収用の金属被覆膜を有することにより、電極
面の仕事関数の低下を抑制して、フィールドエミッショ
ンを発生しにくくし、画面上に不要な輝点が現れるのを
抑制することにある。

【００１１】また本発明の他の目的は、付着強度が強く
高性能なＢａ拡散吸収用の金属被覆膜をグリッド電極の
必要部分に金属被覆膜を能率良く形成することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の電子銃は、陰極と、複数個のグリッド電
極から構成され、前記陰極から放出される電子ビームを
制御、集束するレンズ系とを含んで成る電子銃におい
て、少なくとも１個の前記グリッド電極の前記電子ビー
ムの通過孔の周囲の電極面に、バリウムを拡散吸収する
金属材料の超微粒子から成る金属被覆膜を設けたことを
特徴とする。

【００１３】また、本発明の電子銃の製造方法は、少な
くとも１個の前記グリッド電極の前記電子ビームの通過
孔の周囲の電極面に、バリウムを拡散吸収する金属被覆
膜を設ける際、前記金属被覆膜生成用の金属材料の超微
粒子を生成し（あらかじめ生成しておいてもよい）、前
記超微粒子を前記通過孔の周囲の電極面に、ノズルを介
して吹き付けて設ける工程を含んで成ることを特徴とす
る。

【００１４】

【作用】本発明では、電子銃のグリッド電極の電子ビー
ムの通過孔の周囲の電極面にＢａ拡散吸収用の超微粒子
から成る高性能の金属被覆膜を設けたので、陰極から放
出されるＢａがグリッド電極に付着して仕事関数が低下
するのを抑制でき、グリッド電極からフィールドエミッ
ションが発生するのを抑制できるので、電子銃の耐電圧
特性が向上し、画面上に不要な輝点が現れるのを抑制す
ることができる。しかも、Ｂａ拡散吸収用の金属材料を
超微粒子の形にしてグリッド電極に吹き付けて成膜する
ので、バインダーの加熱分解やレジスト除去工程が不要
であり、緻密で強固な被覆膜を工業的に能率の良い方法
で形成することができる。また、プレス加工やその後の
タンブリング（ばり取り）や加工歪除去用のアニール等
の処理を行なった後に成膜するので、これらの工程や処
理により被覆膜にダメージが生じない。

【００１５】

【実施例】以下、本発明が適用可能な投射型ブラウン管
の陰極線管の電子銃について実施例によって具体的に説
明する。

【００１６】図２（ａ）は本発明の一実施例である投写
型ブラウン管に備えられる電子銃の一部断面側面図、図
２（ｂ）は図２（ａ）に示したＧ２電極の断面図、図２
（ｃ）は図２（ａ）の矢印Ａ方向から見たＧ２電極の正
面図である。

【００１７】図２（ａ）において、１１は電子銃、７０
は陰極で、図示しないヒータを内蔵し、その表面にＢａ
などの酸化物を主成分とする粉体が塗布されたいわゆる
オキサイドカソードやＷ（タングステン）の粉体を焼結
したペレットにＢａなどの酸化物を含浸させたいわゆる
含浸型カソードが一般に用いられる。７１〜７５は陰極
７０から放出される電子ビームを制御、集束するグリッ
ド電極で、７１はＧ１電極、７２はＧ２電極、７３はＧ
３電極、７４はＧ４電極、７５はＧ５電極である。陰極
７０から電子ビームを引き出すＧ１電極７１とＧ２電極
７２によりプリフォーカス部が構成され、Ｇ３電極７
３、Ｇ４電極７４、Ｇ５電極７５によりメインレンズ部
が構成される。７６はビードガラスで、所定間隔をもっ
て配列されたＧ１〜Ｇ５電極７１〜７５が２枚の板状の
ビードガラス７６を介して固定されている。

【００１８】電子銃の動作時は、Ｇ５電極７５に高電圧
を印加するが、Ｇ５電極７５はＧ３電極７３と図示しな
いリード端子を介して電気的に接続されていて、しか
も、Ｇ１電極７１、Ｇ２電極７２から成るプリフォーカ
ス部は低電圧であるので、Ｇ２電極７２とＧ３電極７３
との間が最も電界強度が高い部分となる。

【００１９】図２（ａ）に示したＧ２電極７２の拡大図
である図２（ｂ）、（ｃ）において、７７は陰極（図２
（ａ）の７０）から放出される電子ビームが通過するＧ
２電極７２のほぼ中央部に位置する通過孔、７８はＧ２
電極の通過孔７７の周囲の電極面（Ｇ３電極７３側の
面）に局部的に設けたＢａ拡散吸収用の金の被覆膜であ
る。

【００２０】本実施例では、図２（ｂ）、（ｃ）に示し
たように、Ｇ２電極７２のＧ３電極７３側の電極面の通
過孔７７の周囲にほぼ円環形（ドーナツ形）の金の被覆
膜７８を設けた。なお、本発明者らは、Ｇ２電極７２の
Ｇ３電極７３側の電極面の通過孔７７の周縁部につい
て、通過孔７７の中心からの半径距離がどの程度の部分
までに存在するフィールドエミッション源が陰極線管の
蛍光面に到達するのか、軌道解析のシミュレーションを
行ない、画面上の輝点発生につながるフィールドエミッ
ション源の領域を調査した。その結果、Ｇ２電極７２の
通過孔７７の中心から該Ｇ２電極７２に対向するＧ３電
極７３の通過孔（図示省略）の大きさ（投写型ブラウン
管に備えられる電子銃の例では、Ｇ３電極７３の通過孔
の直径はＧ２電極７２の通過孔７７の２〜３倍程度であ
る）に相当する領域以外からフィールドエミッションが
発生してもＧ２電極７２の漏洩電流としては現れるが、
蛍光面に達しないことが分かった。したがって、本実施
例では、金の被覆膜７８の外周の直径ＤはＧ３電極７３
の通過孔の直径に、加工精度や組立精度を考慮して若干
のマージンを加えた寸法とした。例えば、Ｇ２電極７２
の肉厚は０．４ｍｍ、通過孔７７の直径は０．６９ｍ
ｍ、金の被覆膜７８の直径は２〜３ｍｍである。

【００２１】次に、図２（ｂ）、（ｃ）に示したＧ２電
極７２の金の被覆膜７８の形成方法について説明する。

【００２２】図１は本発明の一実施例の電子銃の製造方
法に用いる製造装置の構成を示す概略図である。

【００２３】図１において、２０は金の超微粒子を生成
する金属蒸気生成用容器、２１は真空排気するための排
気管、２２は不活性ガスの導入管、２３は金から成る蒸
発原料、２４はヒータ、２５は金の超微粒子、２６は金
の超微粒子の搬送管、２７は調節弁、２８は蒸着処理容
器、２９は真空排気するための排気管、３０は不活性ガ
スの導入管、７２は金の被覆膜を設ける試料であるＧ２
電極、３１はヒータ、３２はノズルである。

【００２４】まず、金属蒸気生成用容器２０を排気管２
１を介して真空排気した後、導入管２２からＡｒ、Ｈｅ
などの不活性ガスを導入し、金から成る蒸発原料２３を
加熱、蒸発させるガス中蒸発法により金の超微粒子２５
を生成する。この超微粒子２５は、中間に調節弁２７を
有する搬送管２６を通って、蒸着処理室２８に導かれ、
搬送管２６の先端に設けたノズル３２から（金属蒸気生
成用容器２０内と蒸着処理室２８内との）ガス圧の差に
より高速で噴射されてＧ２電極７２の所定の部分、すな
わち、図２（ｂ）、（ｃ）に示したような電子ビームの
通過孔７７の周囲に金の被覆膜７８を設けることができ
る。

【００２５】なお、蒸着処理容器２８内のＧ２電極７２
の下部に配置したヒータ３１は被覆膜の付着強度を高め
るためのものであり、約２５０℃程度に加熱する。ま
た、金属蒸気生成用容器２０内の蒸発原料２３の下部に
配置したヒータ２４は、便宜的に電気抵抗加熱によるも
のを示したが、高周波誘導加熱やアーク放電による加熱
など金属蒸気を生成できるものであれば特に限定されな
い。

【００２６】このような被覆膜の形成方法では、金属蒸
気生成用容器２０内と蒸着処理容器２８内との圧力差を
利用して、微小な開口を有するノズル３２から超微粒子
２５を高速で噴射させることにより、付着強度が強固な
被覆膜７８（図２（ｂ）、（ｃ））を設けることができ
る。当然ながら、蒸着処理容器２８内の圧力の方が金属
蒸気生成用容器２０内の圧力より低圧である。また、蒸
着処理容器２８では、真空排気された状態、または一度
真空排気した後、Ａｒ、Ｈｅなどの不活性ガスにて置換
した状態で被覆膜７８を生成するので、被覆膜７８の酸
化を防止することができる。

【００２７】また、図１に示した製造装置では、金属蒸
気生成用容器２０と蒸着処理容器２８とが搬送管２６に
より連結されており、金属蒸気生成用容器２０内で生成
した直後の超微粒子２５を即座に利用してＧ２電極７２
に被覆膜７８を形成することになるが、あらかじめ別途
に生成しておいた超微粒子を利用してもよい。しかし、
前者の方が緻密で滑らかな被覆膜７８を形成することが
できる。

【００２８】このように本実施例では、陰極線管の電子
銃１１のＧ２電極７２のＧ３電極側の電極面の電子ビー
ムの通過孔７７の周囲に金の被覆膜７８を設けたので、
この被覆膜７８により陰極７０等から放出され、Ｇ２電
極７２に付着するＢａを拡散吸収し、ＢａがＧ２電極７
２の電極面に付着して仕事関数が低下するのを抑制する
ことができる。したがって、Ｇ２電極７２からフィール
ドエミッションが発生しにくく、電子銃の耐電圧特性が
向上し、画面上に不要な輝点が現れるのを抑制すること
ができる。しかも、金（銀や白金、これらの合金でもよ
い）等の高価な貴金属膜を必要な部分にのみ、該貴金属
を一度超微粒子の形にして高速ジェット流としてグリッ
ド電極に叩き付けて成膜するので、緻密で強固な被覆膜
を工業的に能率の良い方法で形成することができる。す
なわち、前述の従来の金ペーストを印刷、転写する方法
のように、成膜後、金ペーストに含まれるバインダーを
加熱分解する必要がなく、したがって、生成される被覆
膜の付着強度が強い。また、レジストを用いてめっきす
る方法のように、めっきした後、レジスト膜を除去する
手間がいらない。また、板材に部分めっきした後、プレ
ス加工する方法のように、プレス加工やその後のタンブ
リング（ばり取り）や加工歪を取る約１０００℃のアニ
ールなどの処理により被覆膜にダメージが与えられたり
することがない。したがって、グリッド電極の通過孔の
周縁部にごみ等の異物、加工傷やばりのような突起物が
できないように部品加工・処理や、加工・組立時の環境
クリーン化に特別に気を配らなくて済む。また、本発明
による上記の成膜方法は、いわゆる乾式工法であり、成
膜後に熱処理を加えてガス出しするような加工が不要
で、成膜後の膜をそのまま使用することができる。これ
らの結果、安価で信頼性の高い電子銃を提供することが
できる。

【００２９】なお、図２の上記実施例では、陰極線管と
して投写型ブラウン管に使用される電子銃１１のＧ２電
極７２を示したが、シャドウマスクを用い、３原色用の
陰極とそれらに対応したグリッド電極を有する直視型の
陰極線管（ＣＲＴ）の電子銃に適用しても同様の効果が
得られることは言うまでもない。以下、このような陰極
線管の電子銃について説明する。

【００３０】図３は本発明が適用可能なカラー陰極線管
の概略構成図であって、１はパネル、２はファンネル、
３はネック部、４は蛍光面（画面)、５はシャドウマス
ク、６は磁気シールド、７は偏向ヨーク、８はピュリテ
ィ調整マグネット、９はセンタービームスタティックコ
ンバーゼンス調整マグネット、１０はサイドビームスタ
ティックコンバーゼンス調整マグネット、１１は電子
銃、またＢｃはセンタービーム、Ｂｓはサイドビームで
ある。

【００３１】このようなカラー陰極線管のコンバーゼン
ス調整（スタティックコンバーゼンス。以後、ＳＴＣと
略記する）は、まず２本のサイドビームＢｓ、Ｂｓのコ
ンバーゼンスを取った後、センタービームＢｃと上記サ
イドビームＢｓのコンバーゼンス点とを集中させるよう
にしている。

【００３２】また、パネル１の外表面には、必要により
反射、帯電を防止する例えばＳｎＯ₂、Ｉｎ₂Ｏ₃等を含
む薄膜が一層又は多層に形成されている。さらに図示し
ないがファンネル２、ネック３の内表面には黒鉛などか
らなる内装導電膜が被着されており、導電膜としてはア
ーク抑制を目的として黒鉛に加えて二酸化チタン等を含
み抵抗値を制御している。なお、この導電膜は高圧端子
（図示せず）と電子銃１１とを電気的に接続している。

【００３３】図４は本発明が適用可能な前記電子銃１１
の例を示すものであり、バイポテンシャル型主レンズを
構成するＧ３、Ｇ４電極の水平方向、および垂直方向の
断面図である。図において、１１１はＧ３電極の外周
部、１２１はＧ４電極の外周部、１３はカップ電極であ
る。１１２はＧ３電極の外周部１１１の内部に設けられ
た、非点収差修正用の電極、１２２はＧ４電極の外周部
１２１の内部に設けられた非点収差修正用の電極であ
る。極板１１２には中央ビームの通過する開孔１１４
と、外側ビームの通過する開孔１１３、１１３′が、極
板１２２には中央ビームの通過する開孔１２４と、外側
ビームの通過する開孔１２３、１２３′が一列に設けら
れている。本電子銃では、開孔１１３、１１３′、１１
４、１２３、１２３′１２４は楕円形であり、また、Ｇ
３側とＧ４側の互いに対応する開孔の形状と寸法は同一
である。外側の開孔１１３、１１３′、１２３、１２
３′と中央の開孔１１４、１２４とを同一形状、同一寸
法にすると、外側に形成される主レンズの水平方向に対
するレンズ集束作用が強くなるので、外側開孔の水平方
向径を、中央開孔の水平方向内径よりも大きくし、水
平、垂直両方向の集束作用の強度を等しくする。

【００３４】図５は、第４図に示した電子銃において、
外周部１１１、１２１の水平方向径ｈ＝２０.０mm、そ
の垂直方向径ｖ＝９.４mm、中央開孔１１４、１２４の
垂直方向径ａ₁＝８.４mm、極板１１２の後退量ｄ₁＝１.
５mm、離心距離Ｓ＝６.６mm、としたとき、中央開孔１
１４、１２４の水平方向径ｂ₁に対する水平、垂直両方
向のフォーカス距離の比を計算機シミュレーションによ
って求めたものである。

【００３５】ここで、水平、あるいは垂直方向フォーカ
ス距離とは、中心軸上の一点からある出射角度をもって
出射し、中央開孔の水平あるいは垂直方向の対称軸を通
過する電子ビームが主レンズにより集束され、再び中心
軸を横切るまでの距離を、Ｇ３電極のＧ４電極側端面か
ら測ったものである。同端面から蛍光スクリーンまでの
距離を３４０mmとし、出射角が、この３４０mmという値
に一致する出射点をそれぞれ求め、さらに、これらの出
射点の中間の点から、同一出射角で電子ビームを出射さ
せる。図５は、このときの水平、垂直両方向のフォーカ
ス距離の比を示したものである。図から分るように、中
央開孔の水平方向径ｂ₁≒５.５mmとすれば、垂直方向と
水平方向のフォーカス距離が一致し、両方向の集束作用
の強度が等しくなるので非点収差を取り除くことができ
る。

【００３６】また、このときのレンズ集束作用は、１mm
の間隔でつき合わされた、直径８mmの円筒のバイポテン
シャルレンズと同等の強度をもつ。

【００３７】これは、ｈ＝２０.０mm、Ｓ＝６.６mmとし
たとき、Ｌ＝ｈ−２×Ｓ（Ｌ＝開孔部径の限界値、ｈ＝
開孔の水平方向の径、Ｓ＝開孔部の離心距離）で制約さ
れる電極開孔部に対する限界値６.８mmよりも大きな値
になっている。

【００３８】図６は、図４に示した電子銃において、上
記寸法と同一寸法としたとき、外側開孔１１３、１１
３′、１２３、１２３′の水平方向径ｂ₂の値と、外側
電子ビームの蛍光面上での水平方向スポット移動距離の
関係を計算機シミュレーションによって求めたものであ
る。Ｇ３電極には７ｋＶ、Ｇ４電極には２５ｋＶを印加
し、Ｇ３電極のＧ４電極側端部から蛍光面までの距離を
３４０mmとした。外側電子ビームと、中央電子とは、水
平方向に６.６mm離れているので、ＳＴＣをとるために
必要な、スポット移動距離は６.６mmであるが、実際に
は、色純度調整の自由度を残すため、６.１mm程度に設
計する場合が多い。この移動距離を確保するためには、
ｂ₂の値は、５.８mmとなる。

【００３９】図７は、本発明のカラーブラウン管の他の
電子銃の要部断面図であり、Ｇ３電極の垂直方向の断面
を示す図である。電極１１２に設けられた開孔４１、４
１′、４２は、２つの円弧の端点を平行な二直線で結ん
だ形状をしている。開孔が楕円であるものよりも蛍光面
でのスポット形状は悪化するが、開孔が円弧と直線より
成るため、容易に、また、精度良く工作できるという長
所をもつ。本電子銃においても、開孔の水平方向径は垂
直方向径よりも小さい。

【００４０】図８及び図９は、さらに他の電子銃の要部
断面図であり、それぞれＧ３電極、Ｇ４電極の垂直方向
の断面を示す図である。中央の開孔５２、６２は垂直方
向の対象軸をもつが外側の開孔５１、５１′、６１、６
１′は垂直方向の対象軸をもたない。外側開孔５１、５
１′、６１、６１′は長径が同一で、短径の異なる２つ
の楕円を組み合わせたものであり、Ｇ３電極の外側開孔
５１、５１′は外側に組み合わされた楕円の短径よりも
小さくなっている。Ｇ３電極の外側開孔をこの様な形状
にすると、図４の１１３、１１３′の様に開孔が、１つ
の楕円の場合よりも、電子ビーム中央方向へ集中させる
力が強くなるので、水平方向の径をより小さくしても、
ＳＴＣをとることができる。

【００４１】逆に、Ｇ４電極では、図９の６１、６１′
の様に、外側開孔を内側の楕円の短径が外側の楕円の短
径よりも小さい２つの楕円を組み合わせて構成すると、
電子ビームを中央方向へ集中させる力が強くなる。

【００４２】この様に、外側の開孔を垂直方向に対して
非対称にすると、電子ビームに対する集中力が増し、Ｓ
ＴＣがとり易くなる。また、集中力が強すぎる場合は、
図８の開孔をＧ４電極側に、図９の開孔をＧ３電極側に
用いれば、集中力を弱めることもできる。

【００４３】このようにして、電子銃外形を制約された
中で、同一水平面に赤、緑、青３色に対応する主レンズ
を並列させる際に可能な、最大の径をもつ円筒電極をつ
き合わせた場合よりも、集束作用の弱い主レンズを構成
することができるので、カラーブラウン管のフォーカス
特性を格段に改善できる効果がある。

【００４４】さらに、主レンズを構成するＧ３電極とＧ
４電極に形成される外側開孔の中心軸を偏位させること
なく、極板の後退量、及び該極板に形成される開孔形状
を適正に選ぶことにより、ＳＴＣをとることができるの
で、組立時に、Ｇ３電極、Ｇ４電極に対し、同径、同軸
の治具を用いることができ、組立精度を向上させること
ができる。

【００４５】図１０は他の電子銃の一部破断斜視図であ
る。極板１３３、１４３は、中央ビームに対しては図４
の極板と同様に楕円の開孔１３５、１４５をそれぞれ有
するが、両側のサイドビームに対しては楕円開孔は半分
に切断され、左右両端で外周電極１３１、１４１と接す
る部分が取り除かれている。中央ビームの通路は、極板
１３３、１４３にそれぞれ形成された開孔１３５、１４
５によって取り囲まれているが、両側のサイドビームの
通路は、極板１３３、１４３の端部によって部分的に取
り囲まれ、残りの部分は外周電極１３１、１４１によっ
て取り囲まれている。かかる構成により、サイドビーム
用の主レンズ口径として最大限に大きくとることがで
き、しかも、極板の面積が小さいので、平面度を高くし
易く、また、高い精度を要求される楕円開孔の成形部分
が少ないので加工が容易になるという利点を有する。ｄ
₃、ｄ₄は後退量を示し、同一又は異なる値のいずれかが
採用される。

【００４６】図１０の電子銃では、開孔形状を楕円とし
たが、開孔の垂直方向径が、水平方向径よりも大きけれ
ば他の形状でも非点収差を取り除くことができる。

【００４７】また、図１１に示したように極板１３３、
１４３を湾曲させ、極板の後退量を連続的に変化させる
構造によっても、非点収差の除去は可能である。このと
き開孔１３５、１４５の垂直方向径を必ずしも水平方向
径より大きい必要は無い。Ｇ３電極の極板１３３を図示
のようにＧ４電極側に凸とすると、水平方向集束力を強
くすることができ、また、逆にＧ４電極の極板をＧ３電
極側に凸とすると垂直方向集束力を強くすることができ
る。

【００４８】また、図１２に示したように、開孔１３
５、１４５の周辺に突出部１３７、１４７を設け、この
突出部の突出量を調節することにより非点収差を補正す
ることもできる。この場合も、開孔の垂直方向径が水平
方向径より大きい必要は無い。

【００４９】図１１、図１２の電子銃とも、開孔を真円
としたままで非点収差を補正することが可能であり、こ
の場合、部品加工、電極組み立てともに、非円形開孔の
場合よりも容易になるという利点を有する。

【００５０】この電子銃によれば、サイドビームの内側
方向に発生するハローを除去し、電子銃主レンズの実効
開孔径を十分に拡大することができ、カラー受像管のフ
ォーカス特性を格段に改善できる効果がある。また主レ
ンズの互いに対向する極板の面積が小さいため、加工時
に平面度をとり易く、しかも加工の箇所が比較的に少な
いため成形が容易であるという長所もある。

【００５１】なお、これらの電子銃は、上述したバイポ
テンシャル型、またはその他の形の主レンズにも適用で
きることは勿論である。また、上述の説明では、主レン
ズを構成する１対の電極の双方の開孔について述べた
が、いずれか一方の電極にのみ適用しても同様の効果が
得られる。

【００５２】図１３は、本発明が適用可能な第１〜６グ
リッドを有する他の電子銃の正面図（ａ）、側面図
（ｂ）、背面図（ｃ）及び平面図（ｄ）を示す。図中、
１１１１（Ｇ１）は第１グリッド、１１１２（Ｇ２）は
第２グリッド、１１１３は第３グリッド、１１１４は第
４グリッド、１１１５は第５グリッド、１１１６は第６
グリッド、１１１９はカソードである。この電子銃は複
数の主レンズを用い、良好なフォーカス特性が得られ
る。明るく高解像度の画像を得るためには、陽極電圧Ｅ
bの値を高くする必要があり、通常Ｅbは２５〜３５ｋＶ
である。フォーカス電圧Ｅc₃はＥbの３０％程度で、第
２グリッド１１１２の印加電圧Ｅc₂は４００〜７００Ｖ
程度、第１グリッド１１１１は接地され、カソード１１
１９には各絵素の明るさに対応した２００Ｖ以下の信号
用の電圧Ｅkが印加される。また、１１２７は第３グリ
ッド給電線、１１２８は第５グリッド給電線で、第３グ
リッド給電線１１２７は図１３（ｂ)、(ｃ）に示す様に
その一端１１２７ａを第３グリッド１１１３に固定する
と共に中間部１１２７ｂの一部を管軸と直交する平面と
ほぼ平行に延びる折曲部１１２７ｃとし、この折曲部１
１２７ｃを第３グリッド１１１３の管軸方向の全長ｌ内
でビードガラス１１２０の背面とネック管内壁面（図示
せず）との中間を通過させ、かつ他端１１２７ｄは図示
しないステムリードと接続している。これによりシール
ドワイヤと同様な作用を行わせる。一方第３グリッド１
１１１３と第５グリッド１１１５とを接続する第５グリ
ッド給電線１１２８は、図１３（ａ)、(ｂ）に示す様
に、一端１１２８ａを第３グリッド１１１３と、また他
端１１２８ｄを第５グリッド１１１５とそれぞれ固定す
ると共に中間部１１２８の一部を管軸と直交する平面と
ほぼ平行に延びる折曲部１１２８ｃとし、この折曲部１
１２８ｃを第３グリッド１１１３の管軸方向の全長ｌ内
でかつ前記折曲部１１２７ｃと管軸をはさんで管軸と直
交する同一平面で対称的に配置してビードガラス１１２
０の背面とネック管内壁面（図示せず）との中間を通過
させ、シールドワイヤと同様な作用を行わせる。すなわ
ち、給電線１１２７Ｃ、１１２８Ｃは管軸をはさみ、か
つ管軸と直交する同一平面内で対称的に配置したことか
ら、片側のみにシールドワイヤを配置するものに比べ、
ネック管内の全周に亘ってアーク放電抑制効果等を呈す
るという優れた特長を有するものである。

【００５３】また、本電子銃のように第３グリッドの管
軸方向の全長内でかつ管軸をはさんで対称的に両折曲部
１１２７ｃ、１１２８ｃを配置することにより、アーク
放電発生回数を従来のものに比べ数分の一以下に低減で
きると共に、暗電流値を同じく数百分の一以下に低減す
ることができる。すなわち、ビードガラスおよびネック
管壁を陽極電圧からしゃへいするという点では陽極電圧
が印加される電極に近い位置に折曲部を設けた方が良い
が、給電線の折曲部要局部的電界集中をひき起し、却っ
てアーク放電が発生し易くなってしまうことも起り得
る。一方フォーカス電圧印加用給電線の折曲部が第２グ
リッド電極側に近接し過ぎると、フォーカス電圧は陽極
電圧につぐ高電圧なので、フォーカス電圧印加用給電線
の折曲部と第２グリッド電極等の低電圧印加電極とアー
ク放電を発生する危険が大になる。

【００５４】フォーカス電圧印加用給電線の上記折曲部
の位置については、種々の実験を基にアーク放電発生抑
制効果、暗電流抑制効果および電極組立作業性等の面か
ら検討した結果折曲部は第３グリッドの管軸方向の全長
ｌ内で側面に対向する位置に設けることが最適である。

【００５５】この電子銃によれば、給電線の両端が電極
等に固定されているため、迷走電子の発生源となる恐れ
もなく、アーク放電発生防止、暗電流抑制の効果があ
る。

【００５６】次に、図１４は蛍光面４及びシャドウマス
ク５の一例の詳細を示すもので、パネル部の内面に形成
された蛍光面４は垂直方向に切目なく延在する光吸収細
条２２４を多数水平方向に並列し、これら光吸収細条２
２４間に夫々発光色が異なり、かつ垂直方向全体に亘っ
て切目なく延在する複数の蛍光体細条２２５Ｒ(赤)、２
２５Ｇ(緑)、２２５Ｂ(青)を水平方向に一定順序に多数
配列しており、また前記パネル内面に対応して曲面で前
記蛍光面４に対応して配置され、前記垂直方向全体に亘
って切目なく延在する蛍光体細条２２５に対応して垂直
方向に細長く、かつ垂直方向にブリッジ部２２９を介し
て多数分離形成されたスリット状透孔２２８を水平方向
に所定ピッチで列状に配列したシャドウマスク５を示
す。

【００５７】また蛍光面４の別の形状としては図１５に
示すようにドット状の蛍光体細点２２６Ｒ(赤)、２２６
Ｇ(緑)、２２６Ｂ(青)と、そのまわりを埋める光吸収膜
２２７とを有している。

【００５８】また、前記シャドウマスク５としては、鋼
板材と、熱膨張係数の小さなアンバー材等で形成されて
いる。さらに、シャドウマスク５には、図示しないが熱
膨張を抑制する例えばビスマス等が被覆される構成もあ
る。また、スリット状透孔２２８に代えて丸孔の透孔も
用いられる。

【００５９】以上本発明を実施例に基づいて具体的に説
明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではな
く、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能で
あることは勿論である。例えば、図１、図２を用いて説
明した上記実施例では、Ｂａ拡散吸収用の金属として金
を用いたが、金に限定されず、銀や白金、あるいはこれ
らの合金を用いることも可能で、金と同様な効果を奏す
る。また、図２の実施例では、Ｂａ拡散吸収用の被覆膜
７８を、電界強度が最も高いため最も効果の大きいＧ２
電極７２のＧ３電極側の電極面だけに設けたが、他のグ
リッド電極、例えばＧ１電極７１のＧ２電極７２側の通
過孔の周囲の電極面に設けてもよい。また、グリッド電
極の片側の電極面の通過孔の周囲だけに限らず、両側の
電極面の通過孔の周囲や通過孔の内壁に設けてもよい。
さらに、本発明の電子銃は、投写型陰極線管（ＰＲ
Ｔ）、直視型の陰極線管（ＣＲＴ）、カラーピクチャー
チューブ（ＣＰＴ）、カラーディスプレイチューブ（Ｃ
ＤＴ）等、熱電子を放出する陰極を有する電子管に備え
られる電子銃全般に適用可能である。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
グリッド電極の電子ビームの通過孔の周囲に、陰極から
飛散して来るＢａを拡散吸収する金属被覆膜を設けたこ
とにより、グリッド電極のフィールドエミッションの発
生を抑制できるので、画面の不要な輝点の発生を抑制で
き、画質を向上できる。しかも、緻密で強固な被覆膜を
工業的に能率の良い方法で形成することができる。した
がって、安価で信頼性の高い電子銃および電子管を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の電子銃の製造方法に用いる
製造装置の構成を示す概略図である。

【図２】（ａ）は本発明の一実施例である投写型ブラウ
ン管に備えられる電子銃の一部断面側面図、（ｂ）は
（ａ）に示したＧ２電極の断面図、（ｃ）は（ａ）の矢
印Ａ方向から見たＧ２電極の正面図である。

【図３】本発明が適用可能なカラー陰極線管の断面図で
ある。

【図４】本発明が適用可能な電子銃の要部を示す断面図
である。

【図５】図４に示す電子銃の特性図である。

【図６】図４に示す電子銃の特性図である。

【図７】本発明が適用可能な他の電子銃の要部断面図で
ある。

【図８】本発明が適用可能な更に他の電子銃の要部断面
図である。

【図９】本発明が適用可能な更に他の電子銃の要部断面
図である。

【図１０】本発明が適用可能な更に他の電子銃の要部の
一部切欠斜視図である。

【図１１】本発明が適用可能な更に他の電子銃の要部の
一部切欠斜視図である。

【図１２】本発明が適用可能な更に他の電子銃の要部の
一部切欠斜視図である。

【図１３】本発明が適用可能な更に他の電子銃の正面
図、側面図、背面図及び平面図である。

【図１４】本発明が適用可能な陰極線管の蛍光面及びシ
ャドウマスクの一例の要部を示す一部欠斜視図である。

【図１５】本発明が適用可能な陰極線管の他の蛍光面の
要部を示す平面図である。

【符号の説明】

１１…電子銃、２０…金属蒸気生成用容器、２１、２９
…排気管、２２、３０…不活性ガスの導入管、２３…金
の蒸発原料、２４、３１…ヒータ、２５…金の超微粒
子、２６…搬送管、２７…調節弁、２８…蒸着処理容
器、３２…ノズル、７０…陰極、７１…Ｇ１電極、７２
…Ｇ２電極、７３…Ｇ３電極、７４…Ｇ４電極、７５…
Ｇ５電極、７６…ビードガラス、７７…通過孔、７８…
金の被覆膜。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】陰極と、複数個のグリッド電極から構成さ
れ、前記陰極から放出される電子ビームを制御、集束す
るレンズ系とを含んで成る電子銃において、少なくとも
１個の前記グリッド電極の前記電子ビームの通過孔の周
囲の電極面に、バリウムを拡散吸収する金属材料の超微
粒子から成る金属被覆膜を設けたことを特徴とする電子
銃。
【請求項２】陰極と、複数個のグリッド電極から構成さ
れ、前記陰極から放出される電子ビームを制御、集束す
るレンズ系とを含んで成る電子銃の製造方法において、
少なくとも１個の前記グリッド電極の前記電子ビームの
通過孔の周囲の電極面に、バリウムを拡散吸収する金属
被覆膜を設ける際、前記金属被覆膜生成用の金属材料の
超微粒子を生成し、前記超微粒子を前記通過孔の周囲の
電極面に、ノズルを介して吹き付けて設ける工程を含ん
で成ることを特徴とする電子銃の製造方法。