JPH10289647A - 含浸型カソード構体およびその製造方法 - Google Patents

含浸型カソード構体およびその製造方法

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JPH10289647A
JPH10289647A JP9765197A JP9765197A JPH10289647A JP H10289647 A JPH10289647 A JP H10289647A JP 9765197 A JP9765197 A JP 9765197A JP 9765197 A JP9765197 A JP 9765197A JP H10289647 A JPH10289647 A JP H10289647A
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JP
Japan
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heater
container
impregnated cathode
impregnated
cathode
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JP9765197A
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English (en)
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Hiroshi Nakamura
弘史 中村
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱効率を改善することができる含浸型カソー
ド構体およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 含浸型カソード100は、電子放出物質
を含浸した耐熱性多孔質金属110を耐熱性金属容器1
20内に収納している。また、ヒータ200は、Re−
Wを芯線状に形成してコ字形に屈曲し、コ字形の中間部
200Aを容器120の底面120Aに溶接によって直
接結合する。容器120の底面120Aにヒータ200
を溶接する際に、その溶接性を高めるため、容器120
の底面120Aに、ニッケル等の金属薄膜をスパッタリ
ングによって成膜して、ヒータ200を溶接する。ある
いは、容器120の底面120Aに、Ru−Mo等のロ
ー材を介して溶接する。あるいは、容器120の底面1
20Aに、Moの金属シートをレーザ溶接した後、ヒー
タ200を溶接する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、カソードを加熱す
ることによって熱電子を放出する含浸型カソード構体お
よびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】陰極線管は、一般に、ネック部と、ネッ
ク部の前方のファネル部と、ファネル部の前方の前面パ
ネル部からなり、ファネル部の境界に偏向ヨークが設け
られ、前面パネル部の内面にアパーチャグリルが設けら
れる。前記ネック部には、RGBの3つのカソードをシ
ールドカップ内に設けて構成された電子銃が配置され、
その前方にグリッドが配置される。そして、各カソード
からの熱電子が、各グリッドによって加速及び集束され
て偏向ヨークで偏向された後、アパーチャグリルを通し
て前面パネル部の内面に形成したRGBストライプに射
突される。
【0003】図4は、電子銃20におけるカソード構体
を示す断面図であり、図5は、カソード構体及びその周
辺部分の構造を示す断面図である。図4に示すように、
各カソード構体KR、KG、KBは、それぞれの先端部
を第1グリッドG1に臨ませる状態で配置されており、
それぞれ含浸型カソード40と、この含浸型カソード4
0の外周から後方に延在して配置されるスリーブ48
と、含浸型カソード40を加熱するヒータ50とを有し
ている。
【0004】図5に示すように、含浸型カソード40
は、電子放出物質を含浸した耐熱性多孔質金属42を耐
熱性金属容器44内に収納配置したものであり、ヒータ
50は、コイル状に形成されて、スリーブ48の内部に
配置され、含浸型カソード40を容器44の底面側から
加熱するものである。すなわち、この例は、含浸型カソ
ード40を近傍から加熱する傍熱型の陰極構造である。
また、第1グリッドG1および第2グリッドG2には、
含浸型カソード40に対応して熱電子を通す開口部(グ
リッド孔)54が形成されている。なお、図5では、グ
リッド孔54の周辺に、含浸型カソード40から出たエ
ミッションソース52が付着している状態を示してい
る。
【0005】図6は、カソード構体の他の構造例を示す
断面図である。この例は、Re−W(レニウム−タング
ステン)のヘアピンカソード60を設けたものであり、
ヘアピンカソード60自体の加熱によって熱電子を放出
するものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記図
4、図5に示す従来の傍熱型カソード構体では、スリー
ブ、ヒータ絶縁のためのアルミナ皮膜などの部品点数が
多く、構造が複雑になっていた。また、ヒータの熱が含
浸型カソードに伝わるまでの間に熱のロスが大きく、熱
効率が悪いため、高いヒータパワーが必要となる。特
に、含浸型カソードは、動作温度が酸化物カソードより
約200°C高く、カソード以外の本来加熱する必要が
ない部分の温度が上がることがある。したがって、従来
の傍熱型のヒータパワーの高いカソードでは、カソード
及びヒータで生じる熱がカソード近傍(100μm〜5
00μm)にあるグリッド(G1、G2)の温度を必要
以上に上昇させ、グリッド孔54の周辺に付着したエミ
ッションソース52からのストレーエミッションを誘発
する。
【0007】このため、図3に示すように、陰極線管の
動作終了時に偏向動作終了とともに、画面中央が明るく
輝く、いわゆる面スポット残り(面ストレー)の症状が
生じていた。また、ストレーエミッションの程度によっ
ては、輝度、色度のホワイトバランスが崩れ、画質にも
影響を与えていた。さらに、図5に示すように、カソー
ドの表面以外からのエミッションにより、グリッド(G
1、G2)で形成される電界で、所望のクロスオーバー
を結ばなくなり、電子銃のフォーカス特性にも影響を与
えていた。また、上記図6に示す従来のヘアピン型カソ
ード構体では、熱電子放出特性が悪く、ヘアピン型カソ
ードの温度を高くしなければならないという問題があっ
た。そこで本発明の目的は、熱効率を改善することがで
きる含浸型カソード構体およびその製造方法を提供する
ことにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、電子放出物質を含浸した耐熱性多孔質金属を
耐熱性金属容器内に収納配置した含浸型カソードと、前
記含浸型カソードを加熱するヒータとを有し、前記ヒー
タを前記含浸型カソードの容器に直接結合したことを特
徴とする。また本発明は、含浸型陰極を加熱することに
よって熱電子を放出する含浸型カソード構体の製造方法
において、含浸型カソードの容器にヒータを直接溶接す
るとともに、この溶接を行うに際して、容器とヒータと
の溶接性を高めるための工程を設けたことを特徴とす
る。
【0009】本発明による含浸型カソード構体では、含
浸型カソードが容器に直接結合されたヒータによって加
熱されるため、ヒータの熱を効率よく含浸型カソードに
伝えることができる。また、本発明による含浸型カソー
ド構体の製造方法では、含浸型カソードの容器とヒータ
との溶接性を高めるための工程を設けたことにより、含
浸型カソードの容器にヒータとを高い溶接性によって直
接結合できるので、ヒータの熱を効率よく含浸型カソー
ドに伝えることができる含浸型カソード構体を製造する
ことが可能である。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明による含浸型カソー
ド構体およびその製造方法の実施の形態例について説明
する。図1は、本発明による含浸型カソード構体の一例
を示す側断面図である。また、図2は、図1に示す含浸
型カソード構体が設けられるトリニトロン陰極線管の概
要を示す断面図であり、図3は、同トリニトロン陰極線
管の電子銃の構成を示す断面図である。なお、本発明の
含浸型カソード構体は図2及び図3に示すような陰極線
管に限らず、各種の陰極線管の電子銃に広く用いること
ができるものである。
【0011】図2において、陰極線管10は、前面パネ
ル部12と、ファネル部14と、ネック部16とを有
し、ネック部16内に電子銃20が設けられている。電
子銃20は、RGBの3つのカソード構体KR、KG、
KBをシールドカップ22内に設けたものであり、この
前方に、各グリッドG1、G2、GMAB、G3による
プリフォーカスレンズ系24と、各グリッドG4AB、
G4C、G4DE、G5によるメインレンズ系26と、
コンバーゼンス用のCプレートおよびCシールドによる
偏向部28とを有する。また、ネック部16とファネル
部14の境界部の外周には、偏向ヨークDYが設けられ
ている。さらに、前面パネル部12の内面には、蛍光面
30から所定の間隔でアパーチャグリルAGが配置され
されている。
【0012】このような電子銃20は、各カソード構体
からの熱電子を、各グリッドによって加速及び集束させ
て偏向ヨークDYで偏向させた後、蛍光面30上に結像
させる働きをしている。各カソード構体から放出された
熱電子は、グリッドG1、G2によって形成される電界
によりクロスオーバーを結んだ後、メインレンズ系へと
進み、さらに加速および集束される。
【0013】図1に示すように、各カソード構体KR、
KG、KBは含浸型カソード100とヒータ200を備
えている。前記含浸型カソード100は、電子放出物質
を含浸した耐熱性多孔質金属(含浸金属)110を耐熱
性金属容器120内に収納配置したものである。また、
ヒータ200は、Re−W(レニウム−タングステン)
を芯線状に形成して、コ字形に屈曲し、コ字形の中間部
200Aを容器120の底面120Aに溶接によって直
接結合したものである。このヒータ200では、中間部
200Aの両側に設けた導線部200Bより通電を行
い、中間部200Aの熱を容器120の底面120Aを
介して含浸金属110に伝え、含浸金属110を加熱し
てエミッションを得るようになっている。すなわち、中
間部200Aと導線部200Bとは、別の材料で形成さ
れ、中間部200Aだけが加熱するものとなっている。
【0014】このような含浸型カソード構体では、容器
120の底面120Aにヒータ200を溶接によって直
接結合したことから、ヒータ200の熱を効率良く含浸
型カソード100に伝えることができる。したがって、
ヒータパワーを下げることが可能となり、含浸型カソー
ド100の近傍(100μm〜500μm)にある各グ
リッドG1、G2の温度上昇を抑制し、含浸型カソード
100からグリッド孔300の周辺に付着したエミッシ
ョンソースによるストレーエミッションをなくすことが
できる。
【0015】次に、以上のような含浸型カソード構体で
は、容器120の底面120Aにヒータ200の中間部
200Aを溶接する際に、その溶接性を高めることによ
りヒータ200から含浸型カソード100への熱伝導性
を高めるようになっている。そして、この溶接性を高め
るために、以下のような方法を採用する。まず、第1の
方法として、容器120の底面120Aに、ニッケル等
の金属薄膜をスパッタリングによって成膜し、この成膜
面上にヒータ200の中間部200Aを溶接する。
【0016】また、第2の方法として、容器120の底
面120Aに、例えばRu−Mo(ルテニウム−モリブ
デン)等のロー材を介してヒータ200の中間部200
Aを溶接する。さらに、第3の方法として、容器120
の底面120Aに、Moの金属シートをレーザ溶接した
後、この金属シート面上にヒータ200の中間部200
Aを溶接する。このようにして、容器120の底面12
0Aとヒータ200の中間部200Aとの溶接性を高め
ることにより、さらに熱効率の良い含浸型カソード構体
を得ることができる。
【0017】なお、以上の例では、ヒータ200の直線
状の中間部200Aを容器120の底面120Aに溶接
して結合させたが、例えばこの中間部200Aを蛇行状
に形成して、容器120の底面120Aに溶接するよう
にしてもよい。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように本発明による含浸型
カソード構体では、含浸型カソードを加熱するヒータを
含浸型カソードの容器に直接結合したことにより、ヒー
タの熱を効率よく含浸型カソードに伝えることができ
る。また本発明による含浸型カソード構体の製造方法で
は、含浸型カソードの容器にヒータとを直接溶接する場
合に、容器とヒータとの溶接性を高めるための工程を設
けたことにより、ヒータの熱をさらに効率よく含浸型カ
ソードに伝えることができる。したがって、このような
本発明によれば、ヒータによる熱効率を向上できるの
で、ヒータパワーを下げることが可能であり、このよう
な含浸型カソード構体を陰極線管に設けた場合、以下の
ような効果が得られる。まず、カソード近傍に配置され
る陰極線管のグリッド(G1、G2)の温度上昇を抑制
でき、グリッド孔周辺に付着したエミッションソースか
らのストレーエミッションをなくすことができる。ま
た、陰極線管の動作終了時に偏向動作終了とともに、画
面中央が明るく輝く、いわゆる面スポット残り(面スト
レー)の症状をなくすことができる。
【0019】また、動作中の画面周辺部のバック浮き
や、輝度、色度のホワイトバランスが崩れる弊害もなく
なる。さらに、カソード以外からの電子放出がなくなる
ため、電子銃のフォーカス特性の劣化もなくなり、さら
に画質の向上が実現できる。また、グリッド(G1、G
2)のリーク電流が減少し、回路の誤動作もなくすこと
ができる。また、含浸型カソード構体の構造が簡単にな
り、傍熱型に比べて、部品点数が少なくなり、コスト的
にも有利である。さらに、含浸型カソードを直接加熱す
るため、エミッションの立ち上がりが速く、出画時間が
短縮できる。また、上述の図6に示すように、ヘアピン
型カソード60自体を加熱する構造に比べて、含浸型カ
ソードの動作温度を下げることができ、カソードの寿命
を伸ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による含浸型カソード構体の一例を示す
側断面図である。
【図2】トリニトロン陰極線管の概要を示す断面図であ
る。
【図3】図2に示すトリニトロン陰極線管の電子銃の構
成を示す断面図である。
【図4】従来のカソードの構体部分を示す断面図であ
る。
【図5】図4に示す従来のカソードの構造例を示す断面
図である。
【図6】従来のカソードの他の構造例を示す断面図であ
る。
【符号の説明】
100……含浸型カソード、110……耐熱性多孔質金
属、120……耐熱性金属容器、120A……底面、2
00……ヒータ、200A……中間部、200B……導
線部。

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子放出物質を含浸した耐熱性多孔質金
    属を耐熱性金属容器内に収納配置した含浸型カソード
    と、 前記含浸型カソードを加熱するヒータとを有し、 前記ヒータを前記含浸型カソードの容器に直接結合し
    た、 ことを特徴とする含浸型カソード構体。
  2. 【請求項2】 前記ヒータは、線状に形成されて略コ字
    形に屈曲され、略コ字形の中間部を前記容器の底面に直
    接結合したことを特徴とする請求項1記載の含浸型カソ
    ード構体。
  3. 【請求項3】 前記ヒータは、レニウム−タングステン
    よりなることを特徴とする請求項1記載の含浸型カソー
    ド構体。
  4. 【請求項4】 前記容器のヒータを結合する面に、容器
    とヒータとの溶接性を高めるための金属薄膜を成膜し、
    この成膜面上に前記ヒータを溶接することを特徴とする
    請求項1記載の含浸型カソード構体。
  5. 【請求項5】 前記金属薄膜は、ニッケルのスパッタリ
    ングによって成膜することを特徴とする請求項4記載の
    含浸型カソード構体。
  6. 【請求項6】 前記容器のヒータを結合する面に、容器
    とヒータとの溶接性を高めるためのロー材を介して前記
    ヒータを溶接することを特徴とする請求項1記載の含浸
    型カソード構体。
  7. 【請求項7】 前記ロー材は、ルテニウム−モリブデン
    よりなることを特徴とする請求項5記載の含浸型カソー
    ド構体。
  8. 【請求項8】 前記容器のヒータを結合する面に、容器
    とヒータとの溶接性を高めるための金属シートをレーザ
    溶接した後、この金属シート面上に前記ヒータを溶接す
    ることを特徴とする請求項1記載の含浸型カソード構
    体。
  9. 【請求項9】 前記金属シートは、モリブデンよりなる
    ことを特徴とする請求項7記載の含浸型カソード構体。
  10. 【請求項10】 含浸型カソードを加熱することによっ
    て熱電子を放出する含浸型カソード構体の製造方法にお
    いて、 含浸型カソードの容器にヒータを直接溶接するととも
    に、この溶接を行うに際して、容器とヒータとの溶接性
    を高めるための工程を設けた、 ことを特徴とする含浸型カソード構体の製造方法。
  11. 【請求項11】 前記容器とヒータとの溶接性を高める
    ための工程は、金属薄膜を成膜し、この成膜面上に前記
    ヒータを溶接する工程であることを特徴とする請求項1
    0記載の含浸型カソード構体の製造方法。
  12. 【請求項12】 前記金属薄膜は、ニッケルのスパッタ
    リングによって成膜することを特徴とする請求項11記
    載の含浸型カソード構体の製造方法。
  13. 【請求項13】 前記容器とヒータとの溶接性を高める
    ための工程は、前記容器のヒータを結合する面にロー材
    を介して前記ヒータを溶接する工程であることを特徴と
    する請求項10記載の含浸型カソード構体の製造方法。
  14. 【請求項14】 前記ロー材は、ルテニウム−モリブデ
    ンよりなることを特徴とする請求項13記載の含浸型カ
    ソード構体の製造方法。
  15. 【請求項15】 前記容器とヒータとの溶接性を高める
    ための工程は、前記容器のヒータを結合する面に、金属
    シートをレーザ溶接した後、この金属シート面上に前記
    ヒータを溶接する工程であることを特徴とする請求項1
    0記載の含浸型カソード構体の製造方法。
  16. 【請求項16】 前記金属シートは、モリブデンよりな
    ることを特徴とする請求項15記載の含浸型カソード構
    体の製造方法。
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