JPH1064439A - 陰極構体、電子銃構体、電子銃用グリッド、電子管、ヒータ、および陰極構体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】短縮化、省電力化および速動化を図った陰極構
体、これを備えた電子銃構体、および電子管を提供する
ことを課題とする。 【解決手段】陰極構体２７は、対向する一対の面を有す
る熱伝導性を備えた絶縁基板２１を備え、絶縁基板の一
面には陰極基体２４が設けられているとともに、絶縁基
板の他面には、陰極基体を加熱する発熱体２５が形成さ
れている。発熱体の電極には、金属層２６ａを介してヒ
ータ電極端子２６が固着されている。絶縁基板には第１
グリッド３０が固着され、陰極基体と所定の隙間をおい
て対向している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はカラー受像管等の電
子銃に使用される陰極構体、電子銃構体、電子銃用グリ
ッド、電子管、ヒータ、および陰極構体の製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンピュータに用いられる表示装
置に対してダウンサイジング化が要求されるようになっ
てきた。特にコンピュータのパーソナル化に伴い、液晶
を中心としたフラットディスプレイが注目を集めてい
る。しかしながら、大型化、高精細化及びコストの面で
は受像管などの電子管に対抗出来る表示装置の開発には
至っていない。このため、受像管などの電子管の短全長
化や軽量化が早急に要求されている。

【０００３】また、衛星搭載などを目的とした進行波管
でも同様な要求が増大してきた。これに伴い管球部品で
ある陰極構体を含めた電子銃の小型化、薄型化、軽量化
が望まれるようになってきた。

【０００４】さらに、高出力な進行波管では、しばしば
急速な動作が望まれる。一般的な管球では熱陰極構体を
電子源としており、陰極構体の温度上昇時間が管球の安
定動作までの時間を支配している。つまり、急速な管球
動作には陰極構体の急速加熱が必要とされるのである。

【０００５】そこで、電子管を用いた表示装置において
も薄肉化および軽量化を図るための開発が試みられ、例
えば特開平７ー５８９７０号に示すように複数個の電子
銃を並べて設けた電子管を用いた薄型の表示装置が提案
されている。

【０００６】しかし、このような表示装置を構成する電
子管に設ける電子銃に対しても、表示装置の薄肉化およ
び軽量化を図る点から、さらには表示装置としての性能
を高める点から、全長が短いこと、低消費電力であるこ
と、および速動型であることなどが要望されている。

【０００７】ここで、従来の電子管の一例について図６
７を参照して説明する。図６７は従来の電子管に使用さ
れている電子銃構体における陰極構体の近傍を示す断面
図である。

【０００８】陰極構体はニクロム等の合金よりなる陰極
スリーブ１を備え、この陰極スリーブ１の一端には少量
の還元性物質が添加されたニッケルより形成された基体
金属２が固着されている。基体金属２の表面には酸化バ
リウム（ＢａＯ）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）、酸
化カルシウム（ＣａＯ）などよりなる電子放射性物質３
が塗布形成されている。この基体金属２と電子放射性物
質３とで陰極基体４が構成される。陰極基体４として
は、前記構成の他に、多孔質陰極基体に酸化バリウム
（ＢａＯ）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）、酸化アル
ミニウム（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）などの電子放射性物質を含浸し
た、いわゆる含浸型陰極基体も使用されている。

【０００９】陰極スリーブ１は、低熱膨張合金であるア
ンバー（Ｆｅ−Ｎｉ系合金）により形成されたストラッ
プ５を介して、コバール（Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金）に
より形成されたカソードホルダ６に取付けられている。
カソードホルダ６は、陰極スリーブ１からの熱を遮蔽反
射するためのＮｉ系耐熱合金材により形成されたリフレ
クター７を介して陰極スリーブ１を包囲している。カソ
ードホルダー６は、ステンレス系合金により形成された
カソードサポートシリンダ８を介してステンレス系合金
からなるカソードサポートストラップ９に取付けられて
いる。

【００１０】陰極スリーブ１内にはカソードを加熱する
ためのヒータ１０が設けられている。このヒータ１０は
Ｒｅ−Ｗ合金線を螺旋状に巻回し、表面に絶縁物である
酸化アルミニウム（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）をコーティングして製
作したもので、電子銃の長手方向に沿う長いものであ
る。ヒータ１０は陰極スリーブ１の内部にその他端から
挿入され、端部が陰極スリーブ１から突出している。ヒ
ータ１０の端部はステンレス系合金により形成されたヒ
ータタブ１１を介してステンレス系合金により形成され
たヒータタブストラップ１２に取付けられている。これ
ら陰極基体４および各部品をもって陰極構体を構成が構
成されている。

【００１１】電子流を制御するためのステンレス系合金
で形成され第１グリッド１３が陰極基体４に対向して設
けられている。陰極構体に第１グリッド１３などを加え
ることにより電子銃構体１５が構成される。ビードガラ
ス１４はこの電子銃構体を包囲するものであり、カソー
ドサポートストラップ９、ヒータタブストラップ１２お
よび第１グリッド１３が固定されている。

【００１２】なお、陰極基体としては、上述した酸化物
陰極を採用したものに代わって、基体金属に電子放射性
物質を含浸した含浸形陰極を採用したものも提供されて
いる。陰極基体では、電子放射面にイリジュウム（Ｉ
ｒ）薄膜層などを形成することもある。

【００１３】上述した構成の電子銃構体の寸法関係の一
例について説明する。陰極スリーブ１の長さは４ｍｍ、
基体金属２の長さ１．１ｍｍ、電子放射性物質３の表面
からカソードホルダー６の下端までの長さは９．０ｍ
ｍ、第１グリッド１３の上端から電子放射性物質３の表
面間での距離は０．５ｍｍ、カソードホルダー６の下端
からヒータタブ１１の下端までの距離は５ｍｍである。
従って、従来の電子銃構体の全長の一例は１４．５ｍｍ
であった。

【００１４】一般的な陰極構体において、ヒータ１０と
しては、高融点金属のワイヤをコイリングし、円筒状や
螺旋状等に加工したものを使用している。例えば、受像
管用陰極構体のヒータは直径５０μｍ程度のタングステ
ンワイヤを使用しているが、仕様温度に加熱するために
は１００〜ｌ３０ｍｍ程度の長さを必要とする。このワ
イヤを絶縁を保ちヒータ形状にした場合におけるヒータ
寸法は直径ｌ．０ｍｍ、全長７ｍｍ程度となる。この長
さは陰極構体の全長の９０％以上に相当しており、陰極
の小型化、薄型化にはヒータの小型化、薄型化が必要と
される。しかしながら、従来の陰極構体にヒータを使用
した場合には現状ヒータが限界の状態である。

【００１５】上述した陰極構体において、陰極基体４は
いわゆる酸化物陰極であり、その動作温度は８３０℃で
ある。この動作温度に設定するためのヒータ電力は０．
３５Ｗであった。また、陰極構体に電力を投入した後に
画像が安定に動作するまでに要する時間は１０秒であっ
た。

【００１６】陰極構体の速動化つまり急速加熱に関して
は、ヒータから陰極基体への熱伝導に支配されている。
ヒータから陰極構体のみに直接熱伝導することが理想的
である。

【００１７】陰極構体における陰極基体は２つの熱移動
経路を介して加熱される。１つはヒータの輻射熱によ
り、直接陰極を加熱する経路である。もう１つはヒータ
の輻射熱により加熱された支持筒が構体内の熱拡散によ
り陰極基体を加熱する経路である。陰極基体の安定な高
温状態が得られる時間は後者の熱伝導が支配的であり、
昇温速度を遅くする原因になっている。

【００１８】しかし、前記構成の陰極構体では、スリー
ブへの熱伝導を避ける事は不可能である。そのために陰
極の急速加熱のーつの方法として、陰極基体やスリーブ
のロウマス化が採用されているが、陰極自体の熱変形な
どの問題があり、その限界がある。現状の進行波管では
ヒータ電力投入後、陰極基体が９００〜１０５０゜Ｃｂ
の輝度温度に到達し、安定な管球動作が得られるまでに
３分以上の時間を要している。

【００１９】このような従来の電子管は、薄型の表示装
置に用いる上で次に述べる問題がある。

【００２０】すなわち、電子銃構体の全長が長すぎる。
薄型の表示装置に用いる電子管の全長は１３０ｍｍ以内
が要望されている。このような要望に対して従来の電子
銃構体における第１グリッドからヒータタブ下端までの
長さ１４．５ｍｍは、長すぎるものである。

【００２１】前述した薄型の表示装置に用いる電子管で
は複数の電子銃構体が用いられる。例えば４０インチ管
の場合には２４個の電子銃構体が使用される。このた
め、電子管全体では、１個当りの電子銃構体（陰極構
体）のヒータ電力×電子銃構体の数の総ヒータ電力を必
要とする。このため、電子管全体における総ヒータ電力
をできるだけ小さく抑える必要がある。

【００２２】ところが、従来の電子銃構体における陰極
構体に要するヒータ電力はまだ充分小さいとはいえず、
従来の電子銃構体を複数個用いると電子管全体における
総ヒータ電力が高くなる。例えば、従来の電子銃構体を
用いた場合に、総ヒータ電力は０．３５Ｗ×２４個＝
８．４Ｗとなり、電子管の省電力化を図る上で問題であ
る。

【００２３】また、複数の電子銃構体を備えた電子管に
おいては、個々の電子銃構体の陰極構体における速動性
にばらつきがあると電力投入後の表示装置の全体画像に
乱れが生じる。従って、この画像の乱れを防ぐために
は、電子銃構体における速動性を向上させる必要があ
る。

【００２４】しかし、従来の電子銃構体の場合には画像
が安定するまでに１０秒も必要であり、この時間は長す
ぎて良好な速動性を備えているとはいえない。

【００２５】このように従来の電子管における陰極構体
では、さらなる短縮化、省電力化および速動化は困難で
あり、新たな構造の陰極構体の開発が要望されている。
このような問題を解決する陰極構体の一つの例が米国特
許５０１５９０８に示されている。

【００２６】この米国特許に示される陰極構体で使用さ
れたヒータユニットは、異方性熱分解ボロンナイトライ
ド（異方性熱分解窒化ほう素：ＡＰＢＮ）からなる基板
に、異方性熱分解グラファイト（異方性熱分解黒鉛：Ａ
ＰＧ）のヒータパターンからなる発熱体を形成したもの
であり、その厚さは１ｍｍ程度と非常に薄い。また、こ
のヒータユニットは、絶縁基板の裏面を直接陰極基体に
接続することが可能である。つまり、小型化、薄型化お
よび熱容量低減化による速動化が可能である。

【００２７】しかし、上記陰極構体は、クライストロン
や進行波管のような構造的に大型の電子管に適したもの
であり、受像管のように小型且つ小電力で、しかも大量
生産が行われる電子管に対しては特別の配慮がなされて
いない。

【００２８】また、従来の陰極構体では、陰極基体とヒ
ータまたはヒータ基板との熱膨張係数の差が大きく、非
常に接合性が悪い。このため、陰極基体と絶縁基板との
接合はタングステン薄膜層およびタングステンとニッケ
ルの粉末体を介して焼結による行っており、製造工程が
非常に複雑である。従って、従来の陰極構体では量産性
及び生産コストの点で問題が残っている。

【００２９】つまり、ヒータユニットにおける発熱体の
固定は、絶縁基板の最外面にタングステンをコートし、
この面と陰極裏面およびスリーブとの間にニッケルおよ
びタングステンの粉末体を介して１３００℃で焼結する
ことにより行われている。しかし、このような焼結によ
る接合では強度が非常に弱く、陰極の動作中に剥離する
恐れがある。また、陰極構体の動作により、焼結が進行
しヒータ特性が変化する可能性が大きい。

【００３０】さらに、ヒータユニットからの電極引き出
しにも課題を残している。ヒータの電極は、ねじ止めや
プレスなどの機械的な接合によって発熱体に接続されて
おり、加熱時の熱膨張などで接続不良を生じる恐れがあ
る。また、受像管などで使用されている陰極基体のよう
に直径が１ｍｍ程度の小型の陰極基体の場合、ねじ止め
部の熱容量によるヒータ電力の増加などの問題が生じ
る。

【００３１】また、カラー受像管の場合、１個の電子銃
構体当り３個の陰極構体を使用しており、第１グリッド
とそれぞれの陰極構体の間隔が一定となるようにエアー
マイクロなどでその間隙を測定しながら陰極構体を固定
している。この時、陰極構体の固定位置にばらつきがあ
ると、受像機のスイッチを投入（電子管に電力を投入）
した場合に、それぞれの電子銃構体から放出される電子
にばらつきが生じ完全な色を再現することができない。
したがって、第１グリッドと陰極構体との間隙の高精度
化が必要である。

【００３２】本発明は前記事情に基づいてなされたもの
で、その目的は、短縮化、省電力化および速動化を図っ
た陰極構体、並びに、これを備えた電子銃構体、電子銃
用グリッド、および電子管を提供することにある。

【００３３】また、本発明の他の目的は、全長の短縮
化，省電力化，速動化および第１グリッドと陰極構体と
の間隙の高精度化を図った電子銃構体を提供することに
ある。

【００３４】本発明の更に他の目的は、発熱体と電極端
子とを簡単且つ強固に接続できるヒータを提供すること
にある。

【００３５】本発明の更に他の目的は、短縮化、省電力
化および速動化を図った陰極構体を容易に製造可能な陰
極構体の製造方法を提供することにある。

【００３６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明に係る陰極構体は、対向する一対の面を有
し熱伝導性を備えた絶縁基板と、この絶縁基板の一面に
設けられた陰極基体と、前記絶縁基板の他面に設けられ
前記陰極基体を加熱する発熱体と、導電層を介して前記
発熱体に接合された電極端子と、を具備することを特徴
とする。

【００３７】この発明の構成によれば、絶縁基板と発熱
体とで構成されるヒータの長さを従来に比較して大幅に
短縮でき、またヒータ電力を低減するとともに速動性を
向上できるとともに、電極端子を強固に接合することが
可能となる。。

【００３８】また、この発明によれば、陰極基体に対向
してグリッドを設け絶縁基板に接合することにより、短
縮化、省電力化および速動化を図った電子銃構体を得る
ことができる。

【００３９】この発明に係る電子銃構体は、対向する一
対の面を有する熱伝導性の絶縁基板と、前記絶縁基板の
一面に設けられた陰極基体と、前記絶縁基板の他面に設
けられ前記陰極基体を加熱する発熱体と、前記陰極基体
に対向して設けられた第１グリッドおよび第２グリッド
と、を有し、前記第１グリッドおよび第２グリッドは、
電気的絶縁物よりなるスペーサを介して積層されてグリ
ッドユニットを構成している。そして、グリッドユニッ
トの第１グリッドは、前記絶縁基板に固着されている。

【００４０】この発明の構成によれば、従来に比較して
全長の大幅な短縮化，ヒータ電力の低減化、速動化さら
には第１グリッドと陰極構体との間隙の高精度化を図っ
た電子銃構体を得ることができる。

【００４１】本発明の電子銃用グリッドユニットは、第
１グリッドと、電気的な絶縁層を挟んで前記第１グリッ
ドと一体的に積層された第２グリッドと、を備えたこと
を特徴としている。

【００４２】この発明によれば、電子銃構体の短縮化を
図ることが可能な電子銃用グリッドユニットを得ること
ができる。

【００４３】本発明のヒータは、窒化ほう素からなる絶
縁基板と、この絶縁基板に設けられた黒鉛からなる発熱
体と、この発熱体に導電層を介して接合された電極端子
と、を具備していることから、発熱体と電極端子とを簡
単且つ強固に接続でき、特に陰極構体に適したヒータを
得ることができる。

【００４４】更に、この発明によれば、陰極構体とグリ
ッドユニットとをスペーサを介して互いに接合し、この
スペーサによって陰極構体の位置決めを行う構成として
いる。これにより、薄型化、低電力化、速動化、および
陰極構体とグリッドとの間の距離の高精度化、固着強度
の向上が可能な電子銃構体、および電子管を提供するこ
とができる。

【００４５】また、本発明によれば、前述した構成の陰
極構体を並列して設けることにより、短縮化、省電力化
および速動化を図った陰極構体を有する電子銃構体を構
成し、カラー受像管に適してた電子管、および薄型の表
示装置に適した電子管を得ることができる。

【００４６】更に、本発明の陰極構体の製造方法は、熱
伝導性を有する絶縁基板の一方の表面に、黒鉛層を形成
し、前記黒鉛層をパターニングして所定パターンの発熱
体を形成し、前記絶縁基板の他方の面に導電層を介して
陰極基体を接合し、前記発熱体の電極に導電層を介して
電極端子を固着することを特徴としている。

【００４７】また、この発明の陰極構体の製造方法は、
窒化ほう素により所定厚の絶縁基板を形成し、前記絶縁
基板の一方の表面に、黒鉛層を形成し、前記黒鉛層をパ
ターニングして所定パターンの発熱体を複数形成し、前
記絶縁基板の他方の面に導電層を介して複数の陰極基体
を接合し、前記発熱体および陰極基体の設けられた絶縁
基板を複数に分割して複数の陰極構体を形成し、前記各
陰極構体の発熱体の電極に導電層を介して電極端子を固
着することを特徴としている。

【００４８】

【発明の実施の形態】以下図面を参照しながら、この発
明の第１の実施の形態に係る電子管について詳細に説明
する。

【００４９】図１に示すように、電子管３５は、ガラス
からなるフェースパネル２００およびフェースパネルに
接合されたファンネル２０２を有する真空外囲器２０４
を備えている。フェースパネル２００は、ほぼ矩形状の
有効部２０３と有効部の周縁に立設されたスカート部２
０５とを有している。ファンネル２０２は、一端部に円
筒状のネック２０６を有し、他端部にフェースパネル２
００のスカート部２０５の外形に対応したほぼ矩形状の
径大なコーン部２０７を有している。そして、ファンネ
ル２０２は全体として漏斗状に形成され、そのコーン部
２０７がフェースパネルに接合されている。

【００５０】フェースパネル２００の有効部２０３の内
面には、青、緑、赤に発光する３色の蛍光体層からなる
蛍光体スクリーン２１０が形成されている。また、外囲
器２０４内には、蛍光体スクリーン２１０と対向してほ
ぼ矩形状のシャドウマスク２１２が配置されている。更
に、ファンネル２０２のネック２０６内には、電子銃２
１４が配設されている。

【００５１】電子銃２１４は、後述するように、電子ビ
ームを放出する陰極構体２７、放出された電子ビームを
制御、収束、加速する複数のグリッド２１８等を備えて
構成されている。ネック２０６の外周には、電子ビーム
を収束するコンバージェンスマグネット２１７が装着さ
れている。

【００５２】ファンネル２０２のネック２０６とコーン
部２０７との境界部付近の外側には、偏向ヨーク２２０
が装着されている。偏向ヨーク２２０は、合成樹脂によ
り形成されラッパ状のセパレータ２２１と、このセパレ
ータの内面側に上下対称に配設されたー対のサドル形水
平偏向コイル２２２と、セパレータの外面側に上下対称
に配設されたトロイダル形垂直偏向コイル２２４と、を
備えている。

【００５３】そして、電子銃２１４から放出された電子
ビームは、偏向ヨーク２２０の発生する磁界により水平
および垂直方向に偏向され、シャドウマスク２１２によ
り色選別された後、蛍光体スクリーン２１０に入射し所
望の画像を表示する。

【００５４】次に、電子ビームを放出する電子銃２１４
について詳細に説明する。図２ないし図５に示すよう
に、電子銃２１４の一部を構成する陰極構体２７は、対
向する一対の面を有するほぼ長方形の絶縁基板２１と、
絶縁基板の一方の面上に設けられた陰極基体２４と、絶
縁基板の他方の面上に設けられた発熱体２５と、を備え
て構成されている。

【００５５】絶縁基板２１は、熱伝導性を有する材料、
例えば、窒化ほう素、好ましくは、異方性熱分解ボロン
ナイトライド（異方性熱分解窒化ほう素、以下ＡＰＢＮ
と称する）により形成されている。この絶縁基板２１の
長さは４ｍｍ、幅は１．２ｍｍ、厚さは０．２５ｍｍで
ある。絶縁基板２１の一方の面（図示上面）の中央部に
は円形をなす基体金属２２が形成されており、これは還
元性金属であるマグネシウム（Ｍｇ）、けい素（Ｓｉ）
が微量添加されたニッケル（Ｎｉ）により形成されてい
る。この基体金属２２の厚さは０．０５ｍｍ、直径は
０．９ｍｍである。基体金属２２は陰極へ電圧を印加す
るための舌片状の電極リード２２ａを一体に備え、この
電極端子は、基体金属２２の周縁から絶縁基板２１の他
方の面を越えて延出している。また、電極リード２２ａ
はカソードストラップ３３に接続されている。

【００５６】基体金属２２は、チタンからなり導電層と
して機能する金属層２２ｂを介して絶縁基板２１上に接
合されている。そして、電極リード２２ａは、この金属
層２２ｂから延出して形成されていてもよい。

【００５７】基体金属２２の表面には電子放射性物質２
３が円形にコーティングして形成してあり、これは酸化
バリウム（ＢａＯ）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）、
あるいは酸化カルシウム（ＭｇＯ）などにより形成ｓれ
ている。電子放射性物質２３のコーティング部の直径は
０．７５ｍｍ、厚さは０．０５ｍｍである。これら基体
金属２２および電子放射性物質２３によりいわゆる酸化
物陰極型の陰極基体２４が構成されている。

【００５８】図４および図５に示すように、絶縁基板２
１の他方の面には発熱体２５が形成されている。絶縁基
板２１と協同してヒータを構成した発熱体２５は、絶縁
基板２１の長手方向にジグザグに延びるパターンをな
し、黒鉛、好ましく、異方性熱分解グラファイト（異方
性熱分解黒鉛、以下ＡＰＧと称する）により形成されて
いる。発熱体２５の長手方向両端部の表面には、チタン
（Ｔｉ）からなる導電層２６ａが形成されている。そし
て、これらの導電層２６ａ上には一対の電極端子２６が
それぞれ接合され、絶縁基板２１に対して垂直に延出し
ている。電極端子２６はニッケル（Ｎｉ）により細長い
板状に形成されていとともに、それぞれステンレス鋼で
形成されたヒータストラップ２８を介してビードガラス
２９に取付けられている。

【００５９】絶縁基板２１、陰極基体２４、発熱体２５
および電極端子２６により陰極構体２７が構成されてい
る。この陰極構体２７は図示するように電子放射性物質
２３の表面から電極端子２６の先端までの長さが２．０
ｍｍであり、従来の陰極構体２７の長さに比較して大幅
に短く形成されている。

【００６０】図２に示すように、陰極構体２７の陰極基
体２４と対向して電子銃の第１グリッド３０が配設され
ている。ステンレス鋼により形成された第１グリッド３
０は絶縁基板２１の陰極基体側表面と平行に配設され、
その両端部がビードガラス２９（一方のみ図示する）に
固定されている。

【００６１】絶縁基板２１の陰極基体形成部面の両端部
と第１グリッド３０との間には、アルミナにより形成さ
れたスペーサ３１が挟持され、第１グリッド３０と電子
放射性物質２３との距離を所望の値に保持している。ま
た、第１グリッド３０にはステンレス鋼で形成されたキ
ャップ状の反射体３２が固定され、陰極構体２７を覆っ
ている。反射体３２の周壁部３２ａは、第１グリッド３
０との間で絶縁基板２１およびスペーサ３１を挟持する
ことにより陰極構体２７を第１グリッド３０に連結して
いるとともに、反射体３２の底壁３２ｂは、絶縁基板２
１の発熱体形成面に対して空間部を置いて平行に対向し
ている。そして、反射体３２は、陰極構体２７を第１グ
リッド３０に固定する役目と発熱体２５からの熱を陰極
構体２７側へ反射する役目を有している。

【００６２】陰極構体２７に第１グリッド３０および反
射体３２を加えることにより、電子銃２１４の一部を構
成する電子銃構体３４が形成されている。第１グリッド
３０の厚さを０．５ｍｍとすると、電子銃構体３４の全
長は、陰極構体２７の長さ２．０ｍｍに第１グリッド３
０の厚さ０．５ｍｍを加えて２．５ｍｍとなる。そし
て、電子銃構体３４は、筒形をなすビードガラス２９お
よび電子銃２１４の他の構成部材とともにファンネル２
０２のネック２０６内部に収納されている。

【００６３】次に、以上のように構成された電子管の製
造方法、特に、陰極構体２７の製造方法について説明す
る。まず、例えば化学気相成長法（ＣＶＤ法）によりＡ
ＰＢＮからなる厚さ０．２５ｍｍの絶縁基板２１を製作
する。

【００６４】続いて、絶縁基板２１の一方の表面に発熱
体２５を形成する。この場合、まず、絶縁基板２１の表
面にアルミニウム（Ａｌ）層を真空蒸着法により蒸着形
成した後、このＡｌ層にレジストを塗布する。そして、
レジストを露光、現像およびエッチングすることによ
り、発熱体２５のパターンとは逆のパターンを形成す
る。次に、エッチングにより発熱体パターンに相当する
部分のＡｌ層を除去し、除去された部分（発熱体パター
ン部分）にＣＶＤ法でＡＰＧからなる発熱体２５を形成
する。その後、残りのＡｌ層をエッチング法で除去す
る。以上の工程により絶縁基板２１の表面に所定のパタ
ーンを有する発熱体２５が形成される。

【００６５】次に、絶縁基板２１表面の内、基体金属２
２を接合する部分、および、発熱体２５の内、電極端子
２６を接合する部分、つまり、発熱体２５の両端部表面
に、それぞれチタン（Ｔｉ）粉末を塗布し、その後、絶
縁基板２１を真空中で高温熱処理することによりチタン
の金属層２２ｂ、２６ａをそれぞれ形成する。続いて、
絶縁基板２１において金属層２２ｂ上に基体金属２２
を、また、導電層２６ａ上に電極端子２６を、それぞれ
レーザ溶接法によって取付け固定する。次に、絶縁基板
２１に固定された基体金属２２の表面に電子放射性物質
２３をスプレー法などによりコーティングして陰極基体
２４を形成する。以上の構成により陰極構体２７が製造
される。

【００６６】上述した陰極構体２７の製造方法は、１個
の陰極基体２４につき１枚の絶縁基板２１を用いる方法
であった。しかしながら、量産性の向上および低コスト
化を図るため、大判の絶縁基板に複数組の発熱体パター
ンおよびＴｉ金属層を形成した後、この絶縁基板を複数
の絶縁基板に分割して個々の部材とする、いわゆる多数
個取りの方法を採用することもできる。

【００６７】次に、電子銃構体３４の組立方法について
説明する。まず、絶縁基板２１の表面にスペーサ３１を
載置する。続いて、陰極構体２７に反射体３２を装着
し、反射体３２の側壁３２ａの両端部を第１グリッド３
０に溶接して固定する。次に、バーナーで半溶融状態に
したビードガラス２９に第１グリッド３０およびヒータ
ストラップ２８を埋め込んだ後、各電極端子２６をヒー
タトラップ２８に溶接する。同様に、基体金属２２の電
極リード２２ａをカソードストラップ３２に溶接によっ
て接続固定する。このようにして電子銃構体３４および
電子管３５を製作する。

【００６８】以上のように構成された電子管３５によれ
ば、陰極構体２７は、対向する一対の面を有する熱伝導
性を有する絶縁基板２１と、この絶縁基板２１の一面に
設けられた陰極基体２４と、絶縁基板２１の他面に設け
られ陰極基体を加熱する発熱体２５とを備えている。そ
のため、絶縁基板２１と発熱体２５とで構成されるヒー
タの長さを従来に比較して大幅に短縮して陰極構体２７
の全長を大幅に短縮できる。

【００６９】さらに説明を加える。まず、この陰極構体
２７を用いることにより電子銃構体３４の全長を２．５
ｍｍとして、従来の電子銃構体の全長１４．５ｍｍの１
７％に相当する長さまで縮小でき極端に小型化、薄肉化
できた。

【００７０】また、上記構成の陰極構体２７を用いるこ
とにより陰極構体の低消費電力化を図ることができる。
本実施の形態に係る陰極構体２７および従来の陰極構体
をそれぞれ電子銃に組込み、カソード温度を８３０℃に
するために必要なヒータ電力を比較した。その結果、従
来の陰極構体の場合は、０．３５Ｗであったのに対し、
本実施の形態に係る陰極構体２７の場合は、０．１５Ｗ
で可能であった。従って、陰極構体２７によれば、消費
電力を従来の電力に比較して約４３％に低減できる。

【００７１】更に、上記構成の陰極構体２７を用いるこ
とにより陰極構体の速動化を図ることができる。陰極構
体２７および従来の陰極構体を夫々電子銃に組込みヒー
タ電力投入後から画像が安定する安定温度（８３０℃）
に達するまでの時間を比較した。その結果、従来の陰極
構体の場合は１０秒を要したのに対し、本実施の形態に
係る陰極構体２７の場合は２秒で安定時間に達すること
ができた。

【００７２】すなわち、従来の陰極構体の場合、ヒータ
で発生した熱は、主に放射の形で陰極スリーブおよび基
体金属へ伝達される。その後、陰極スリーブおよび基体
金属の熱容量の大きさに依存して温度が上昇する。これ
に対して、本実施の形態に係る陰極構体２７の場合、発
熱体２５からの熱はＡＰＢＮからなる絶縁基板２１を熱
伝導の形で伝達する。ＡＰＢＮからなる絶縁基板２１は
高い熱伝導率を有し陰極基体２４を効率良く加熱するこ
とができ、このために２秒という速動性が得られたと考
えられる。

【００７３】また、本実施の形態に係る陰極構体２７は
以下の作用効果を得ることができる。すなわち、従来の
陰極構体の場合にヒータ電圧、電流は６．３Ｖ、５６ｍ
Ａであるのに対して、陰極構体２７の場合のヒータ電圧
・電流は３Ｖ、５ｍＡであった。絶対値は異なるが、両
者ともに受像機のヒータ回路に適合できる電圧・電流で
ある。受像機のヒータ電圧として問題となる電圧は０．
５Ｖ以下である。この程度の電圧になるとヒータ回路に
使用する電線の抵抗が無視できなくなり、このために適
正ヒータ電圧の設定が困難となる。

【００７４】陰極構体２７に類似した構体として、タン
グステン薄膜をスパッタリング法でコーティングした陰
極構体が考えられるが、この場合、ヒータ電圧が０．２
Ｖ程度と非常に低くなり実用化に至っていない。本実施
の形態の陰極構体２７を用いて高いヒータ電圧を達成で
きた理由は、発熱体材料であるＡＰＧが高い比抵抗を持
っているためである。

【００７５】また、従来の陰極構体は、受像機等に使用
され数万時間以上の寿命を有していることが判ってい
る。本陰極構体２７の動作中の安定性については、陰極
構体２７を有する電子銃２１４を供試管に組み込んで強
制寿命試験を行った。ヒータ電圧を１３５％とし、３０
００時間の寿命試験を行った。比較例として、従来の陰
極構体およびタングステン薄膜をスパッタリング法でコ
ーティングした陰極構体も同時比較した。測定は初期に
設定したヒータ電圧を一定とし、寿命試験中のヒータ電
流の変化を追跡した。３０００時間後の変化率は、従来
の陰極構体が２．０％、本陰極構体２７が１．８％であ
った。タングステン薄膜スパッタリング陰極は寿命試験
５００時間でヒータ断線した。この結果により本実施の
形態に係る陰極構体２７は従来の陰極構体とほぼ同等の
寿命特性を有するものと推定できる。

【００７６】上述した第１の実施の形態に係る電子管２
５によれば、陰極基体２４は、導電層として機能する金
属層２２ｂを介しで絶縁基板２１に固着されているとと
もに、電極端子２６は、導電層２６ａを介して発熱体２
５の端部に直接固着されている。そのため、陰極基体２
４および電極端子２６を絶縁基板２１および発熱体２５
に確実に固着することができる。これらの金属層および
導電層としては、本実施の形態に使用したＴｉの他に、
Ｎｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａまたはそれらを含む合金あ
るいは化合物から選ばれるいずれか１種の層を使用する
ことが可能である。

【００７７】また、陰極基体と絶縁基板とを接合する層
としては、Ｔｉの他に、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａまたはそ
れらを含む合金あるいは化合物から選ばれるいずれか１
種の層、あるいは、陰極基体を黒鉛層を介して絶縁基板
に接合する場合の層は、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａまたはそ
れらを含む合金あるいは化合物から選ばれるいずれか１
種の層を使用することが可能である。

【００７８】なお、導電層２６ａは、ＡＰＧからなる発
熱体２５上に塗布された金属粉末を加熱処理することに
より形成されたＡＰＧと金属粉末との反応層で構成され
ていてもよい。また、導電層の形成方法としては、本実
施の形態のように粉末を塗布形成後高温加熱して形成す
るような各種厚膜形成法、あるいは蒸着法，スパッタリ
ング法などの各種薄膜形成法を採用することが可能であ
る。

【００７９】上記構成の陰極構体２７によれば、絶縁基
板２１を窒化ほう素により形成し、発熱体２５を黒鉛に
より形成しているので、製造性が良好で良好な品質の絶
縁基板と発熱体からなるヒータを得ることができる。

【００８０】また、陰極構体２７における陰極基体２４
は、絶縁基板２１の表面に基体金属２２を形成し、この
基体金属２２の表面に電子放射性物質２３を塗布した酸
化物陰極としているので、陰極構体２７に酸化物陰極の
陰極基体２４を有効に用いることができる。

【００８１】陰極構体２７によれば、発熱体２５から発
する熱を反射する反射体の一例である反射体３２が、絶
縁基板２１に空間部を介して対向配置されている。その
ため、絶縁基板２１と発熱体２５とで構成されるヒータ
の長さを短縮させながら、発熱体２５から発する輻射熱
を絶縁基板２１へ向けて反射させて陰極基体２４の加熱
に有効に利用することができる。その結果、ヒータ電力
の低減に寄与することができる。

【００８２】更に、本実施の形態に係る電子銃構体３４
は、上述した陰極構体２７と、この陰極構体２７の陰極
基体２４に対向して設けられたグリッド３０とを組み合
わせて構成されていることから、短縮化、省電力化およ
び速動化を図った電子銃構体を得ることができ、電子銃
２１４全体の小型化、省電力化および速動化を図ること
ができる。同様に、上述した電子銃構体３４を用いて電
子銃２１４および電子管３５を構成することにより、フ
ァンネル２０２のネック２０６を従来に比較して大幅に
短くすることが可能となり、薄型の表示装置に適した電
子管を得ることができる。

【００８３】図６および図７は、この発明の第２の実施
の形態に係る電子管の陰極構体２７を示している。この
陰極構体２７は、第１の実施の形態に係る陰極構体２７
に比較して、電気的絶縁層３６および反射層３７を設け
た以外は同一であり、同一の部分には同一の参照符号を
付してその詳細な説明を省略する。

【００８４】電気的絶縁層３６は、絶縁基板２１におけ
る発熱体形成面において発熱体２５を覆って形成したも
ので、例えば異方性熱分解ボロンナイトライド（異方性
熱分解窒化ほう素、ＡＰＢＮ）により形成されている。
反射層３７は発熱体２５からの熱を反射するためのもの
で、例えば異方性熱分解グラファイト（異方性熱分解黒
鉛、ＡＰＧ）により電気的絶縁層３６の表面に重ねて形
成されている。絶縁層３６は反射層３７および外部に対
して発熱体２５を保護するとともに電気的絶縁を図るた
めである。

【００８５】上記構成の陰極構体２７によれば、反射層
３７が発熱体２５からの熱を一番近い距離で反射して絶
縁基板２１を介して陰極基体２４を加熱するため、第１
の実施の形態に係る陰極構体２７よりもヒータ電力をさ
らに例えば１５％低減することができた。

【００８６】なお、絶縁層３６を形成する材料はＡＰＢ
Ｎに限定されず、電気的絶縁物であり且つ耐熱温度が１
１００℃以上である材料であれば良い。また、反射層３
７は熱を反射することが目的であるので、ＡＰＧに限ら
ず金属膜で形成しても良い。この実施の形態では、絶縁
層３６と反射層３７とを１組の組合せとしているが、こ
れに限定されずに複数組重ねて形成すると、さらに反射
効率が向上して一層省ヒータ電力設計を図ることができ
る。

【００８７】前述した第１および第２の実施の形態で
は、陰極基体は基体金属２２に電子放射性物質を塗布し
た酸化物型陰極を用いている。しかし、陰極基体として
は、図８および図９に示すように多孔質タングステンな
どの多孔質陰極基体に酸化バリウム（Ｂａ０）、酸化カ
ルシウム（Ｃａ０）、酸化アルミニウム（Ａｌ₂ ０₃ ）
などの電子放射性物質を含浸したいわゆる含浸型陰極の
陰極基体２４Ａを用いることができる。この含浸型陰極
の陰極基体２４Ａは、基体金属２２に接合して取付けら
れているが、含浸型陰極は、図２ないし図６で説明した
ような基体金属上に電子放射物質を形成した、いわゆる
酸化物型陰極と異なり、電子放射物質は多孔質陰極基体
に含浸されている。そのため、酸化物型陰極のような陰
極基体に必要な基体金属は必ずしも必要としない。従っ
て、含浸型陰極の陰極基体２４Ａを用いる場合、基体金
属２２に代わり、電極リード２２ａからの電流を通す役
目を有する導電層を形成すれば良く、この導電層として
は、動作温度の点から例えばＴａ、Ｒｅ−Ｍｏ合金、Ｍ
ｏ、Ｎｂ材などが使用される。

【００８８】次に、本願発明の第３の実施の形態に係る
電子管の電子銃構体ついて図１０ないし図１４（ｂ）を
参照して説明する。第３の実施の形態においては、絶縁
基板の形状、および、ビードガラス２９に対する陰極構
体２７の取付け構造が前述した第１の実施の形態と相違
している。他の構成は第１の実施の形態と実質的に同一
であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳
細な説明を省略する。

【００８９】図１０ないし図１２に示すように、ＡＰＢ
Ｎからなる絶縁基板２１の一方の表面（陰極基体形成
面）には、例えば長手方向の両端部に位置して同じ高さ
の凸部２１ａが形成されている。各凸部２１ａは陰極基
体２４と第１グリッド３０との間の間隔を規定するスペ
ーサとして機能する。また、絶縁基板２１の他方の表面
（発熱体形成面）には各凸部２１ａと反対側の位置に凹
部２１ｂが形成されている。陰極基体２４はチタンから
なる金属層２２ｂを介して絶縁基板２１の上面中央部に
設けられ凸部２１ａ間に位置している。絶縁基板２１の
長さは４ｍｍ、幅は１．２ｍｍ、厚さは０．２５ｍｍで
ある。

【００９０】なお、凹部２１ｂは、任意に設定されるも
のであり、本発明においては、必ずしも必要とされるも
のではない。

【００９１】一方、ステンレス鋼により形成された第１
グリッド３０は、絶縁基板２１の凸部２１ａにチタンか
らなる金属層３１ｂを介して固着されている。金属層３
１ｂは第１グリッド３０を凸部２１ａに確実に固着させ
るために形成したメタライズ層の一例である。

【００９２】陰極構体２７を覆うように設けられたステ
ンレス鋼からなる反射体３２は、その側壁３２ａの端部
が第１グリッド３０に固定されているとともに、ビード
ガラス２９に取り付けられている。これにより、反射体
３２は、陰極構体２７および第１グリッド３０を固定支
持しているとともに、発熱体２５からの熱を絶縁基板２
１側へ反射する役目をなしている。

【００９３】陰極構体２７に第１グリッド３０および反
射体３２を加えることによって電子銃構体３４が構成さ
れている。第１グリッド３０の厚さを０．５ｍｍとする
と、電子銃構体３４の全長は陰極構体２７の長さ２．０
ｍｍと第１グリッド３０の厚さ０．５ｍｍとを加えて
２．５ｍｍとなる。

【００９４】次に上記のように構成された電子銃構体３
４の製造方法について説明する。まず、図１３（ａ）に
示すように、化学気相成長法（ＣＶＤ法）により厚さ
０．２５ｍｍのＡＰＢＮからなる絶縁基板２１を製作す
る。ＡＰＢＮを気相成長させる基体には一般的に炭素が
用いられている。また、絶縁基板２１は平坦でなく一方
の面に凸部２１ａ、他方の面に凹部２１ｂが夫々形成さ
れる。

【００９５】続いて、絶縁基板２１の他方の面に発熱体
２５を形成する。先ず、絶縁基板２１の面にアルミニウ
ム（Ａｌ）を真空蒸着法で蒸着する。絶縁基板２１には
任意に設定される凹部２１ｂを形成しているが、蒸着に
際してはこの部分にも均一に蒸着されるので問題はな
い。次に、このＡｌ層表面にレジストを塗布した後、レ
ジストを露光、現像およびエッチングすることにより、
発熱体のパターンと丁度逆のパターンを形成する。そし
て、エッチングにより、発熱体パターンに相当する部分
のＡｌを除去し、除去された部分（発熱体パ夕一ン部
分）にＣＶＤ法でＡＰＧ層を形成する。その後、残りの
Ａｌをエッチング法で除去する。これにより図１３
（ｂ）に示すように、絶縁基板２１の他方の面に所定の
パターンを有する発熱体２５を形成する。

【００９６】次に、図１３（ｃ）に示すように絶縁基板
２１の一方の面および凸部２１ａにチタンからなる金属
層２２ｂ、３１ｂを蒸着法により形成する。この場合、
絶縁基板２１の全面にレジストを塗布し、Ｔｉを蒸着す
る箇所は発熱体２５の製造と同様に露光、現像およびエ
ッチング処理によりのＡＰＢＮからなる絶縁基板２１の
表面を出しておく。同時に、ＡＰＢＮの凸部２１ａのレ
ジストも除去しておく。そこへＴｉを蒸着してレジスト
を除去することにより図１３（ｃ）に示すように金属層
２２ｂ、３１ｂを形成する。その後、金属層２２ｂ、３
１ｂと絶縁基板２１との密着性を良くするために、これ
らを真空中で１６７０℃にて加熱処理し金属層のメタラ
イジング処理をする。

【００９７】続いて、図１３（ｄ）に示すように、前述
と同様な方法によりニッケルからなる基体金属２２を金
属層２２ｂ上に蒸着形成する。基体金属２２を形成した
後に基体金属２２と金属層２２ｂとの密着性を持たせる
ために、真空中でニッケルが拡散する程度の１３００℃
で処理を行う。この際、図１３（ｅ）に示すような基体
金属２２とは別体の電極リード２２ａを、基体金属２２
に接触配置することより電極リード２２ａを形成する。
この場合、電極リード２２ａは別体である基体金属２２
に接触するように先端部が屈曲されていることが好まし
い。

【００９８】次に、図１４（ａ）に示すように基体金属
２２の表面に電子放射性物質２３を例えばスブレー法を
用いてコーティングし陰極基体２４を形成する。以上の
構成により、陰極構体２７が製造される。

【００９９】上述した陰極構体２７の製造方法は、陰極
１個当たり１枚の絶縁基板を用いた方法である。さら
に、量産性向上と低コスト化を達成させる手段として、
絶縁基板を多数個取りとし、発熱体パターンの形成、Ｔ
ｉメタライズ層形成、基体金属の蒸着までを多数個取り
の基板で実施し、その後多数個取りの基板を分割するこ
とにより夫々の部材とする方法を採用することもでき
る。

【０１００】続いて、電子銃構体３４の組立方法てにつ
いて説明する。図１４Ｂ（ｂ）示すように絶縁基板２１
の凸部２１ａに蒸着された金属層３１ｂに所定形状の第
１グリット３０を載せ、レーザ溶接によって金属層３１
ｂと第１グリッドとを固着する。この時、第１グリッド
３０と電子放射性物質２３との間の距離は、電子銃から
設計通りの電子放射がなされるか、否かという重要なこ
となので、各凸部２１ａの高さは正確に出しておく必要
がある。なお、Ｔｉ層およびＮｉ層を蒸着法の形成によ
り形成したが、この他の薄膜形成方法としては、スパッ
ター、イオンプレーティングなどの方法があり、これら
の方法でも問題なく採用することができる。

【０１０１】次に、陰極構体２７に反射体３２を装着
し、反射体３２と第１グリット３０とを溶接により固定
する。次にバーナーで半溶融状態にしたビードガラス２
９に反射体３２およびヒータストラッブ２８を埋め込
む。その後、電極端子２６とヒータストラップ２８とを
溶接する。同様に、電極リード２２ａとカソードストラ
ッブ５３３とを溶接により固着する。このようにして電
子銃構体３４および電子管３５を製作する。

【０１０２】以上のように構成された陰極構体２７、電
子銃構体３４、および電子管においても、前述した第１
の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。更
に、本実施の形態によれば、絶縁基板２１の凸部２１ａ
によってスペーサを一体的に形成することにより、電子
銃構体の組立性の向上を図ることができる。

【０１０３】図１５は、この発明の第４の実施の形態に
係る電子管の陰極構体を示している。第４の実施の形態
によれば、前述した第３の実施の形態に係る陰極構体２
７に、電気的絶縁層３６および反射層３７を設けて構成
されている。

【０１０４】電気的絶縁層３６は絶縁基板２１の発熱体
形成面において発熱体２５を覆って形成したもので、例
えばＡＰＢＮにより形成されている。反射層３７は発熱
体２５からの熱を反射するためのもので、例えばＡＰＧ
により形成してある。電気的絶縁層３６は反射層３７お
よび外部に対して発熱体２５を保護するとともに電気的
絶縁を図るためである。

【０１０５】なお、電気的絶縁層３６を形成する材料は
ＡＰＢＮに限定されず、電気的絶縁物であり且つ耐熱温
度が１１００℃以上である材料であれば良い。また、反
射層３７は熱を反射することが目的であるので、ＡＰＧ
に限らず金属膜で形成しても良い。この実施の形態で
は、電気的絶縁層３６と反射層３７とを１組の組合せと
しているが、これに限定されずに複数組重ねても形成す
ると、さらに反射効率が向上して一層省ヒータ電力設計
を図ることができる、前述した第１ないし第４の実施の
形態では、ＡＰＢＮからなる絶縁基板２１に基体金属２
２を固定する方法として、チタン等の金属層を介在させ
る方法を採用しているが、これに限定されずに、さらに
鳩目によるかしめ法、クリップによる固定法などの他の
方法を単独あるいは複合で採用するようにしても良い。
また、発熱体と電極端子とを固定する方法についても、
金属層を介在させる方法を実施例として説明したが、鳩
目によるかしめ法、クリップによる固定法などの他の方
法を単独あるいは複合で採用するようにしても良い。

【０１０６】また、第３および第４の実施の形態でも、
陰極基体は基体金属に電子放射性物質を塗布した酸化物
型陰極を用いた例を示している。しかし、陰極基体とし
ては、多孔質タングステンなどの多孔質陰極基体に酸化
バリウム（ＢａＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化
アルミニウム（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）などの電子放射性物質を含
浸したいわゆる含浸型陰極の陰極基体を用いることがで
きる。この含浸型陰極の陰極基体は基体金属に接合して
取付けられているが、含浸型陰極の場合は、基体金属上
に電子放射物質を形成した、いわゆる酸化物型陰極と異
なり、電子放射物質は多孔質陰極基体に含浸されている
ため、酸化物型陰極のような陰極基体に必要な基体金属
は必ずしも必要としない。このような含浸型陰極の陰極
基体を用いる場合、基体金属に代わり、電極端子からの
電流を通す役目を有する導電層を形成すれば良く、この
導電層としては、動作温度の点から例えばＴａ、Ｒｅ−
Ｍｏ合金、Ｍｏ、Ｎｂ材などが使用される。

【０１０７】図１６は、この発明の第５の実施の形態に
係る電子管の陰極構体を示している。この陰極構体２７
は、ＡＰＢＮにより形成され対向する一対の面を有する
絶縁基板２１を備えている。絶縁基板２１の一方の表面
には、ＡＰＧにより発熱体２５がジクザグパターンをも
って形成されている。発熱体２５の両端部には、チタン
等の導電層２６ａを介して、タングステンワイヤなどか
らなる電極端子２６が接合されている。

【０１０８】絶縁基板２１の他方の表面には陰極基体２
４が形成されている。陰極基体２４は、還元剤であるマ
グネシウム（Ｍｇ）、けい素（Ｓｉ）が微量添加された
ニッケル（Ｎｉ）粉末からなり絶縁基板２１の一表面全
体に形成された基体金属層２２と、この基体金属層２２
に塗布または浸透させた電子放射性物質２３と、から形
成されている。本実施の形態では、基体金属層２２はＡ
ＰＧ層３８を介して絶縁基板２１の表面上に形成されて
いる。これは基体金属層２２と絶縁基板２１との接合を
確実にするためと、陰極基体２４の均熱効果を期待する
ためである。

【０１０９】上記のように構成された陰極構体２７を製
造する方法について説明する。まず、絶縁基板２１にＡ
ＰＧからなる発熱体２５とＡＰＧ層３８とをそれぞれを
形成し、次いで、ＡＰＧ層の形成されている絶縁基板２
１にスクリーン印刷法で基体金属粉末層を形成する。こ
こで、スクリーン印刷には、２５０ｍｅｓｈのスクリー
ンを使用した。また、スクリーン・ミクスチャは還元剤
を含むＮｉ粉末とバインダを含む溶剤とを２３００ポア
ズ程度の粘度になるように混合したものを用いた。基体
金属粉末層の形成は、スピンコート法、スプレー法およ
びプレス法でも可能である。

【０１１０】続いて、真空中または還元雰囲気中で１１
５０℃×６０分の焼結を行い、基体金属層２２の形成、
および基体金属層２２と絶縁基板２１との接合を同時に
行う。すなわち、絶縁基板２１と発熱体２５とでヒータ
を構成し、基体金属層２２の形成、および基体金属層２
２とヒータとの接合を同時に行う。その後、スプレー法
や筆塗り法等により、電子放射性物質６６と溶剤との混
合物を基体金属層２２に塗布あるいは浸透させて陰極基
体２４を形成する。

【０１１１】上記構成の第５の実施の形態によれば、基
体金属層２２と絶縁基板２１の間にＡＰＧ層３８を設け
ているが、このＡＰＧ層３８は任意に形成されるもので
あり、絶縁基板２１に基体金属層２２を直接形成しても
よい。すなわち、本実施の形態に係る陰極構体２７は、
絶縁基板２１上（任意にＡＰＧ層を含む）に、あらかじ
め製造された基体金属を接合するのではなく、直接、絶
縁基板上に基体金属粉末層を形成し、その後の焼結など
により基体金属層２２の形成と、基体金属層の絶縁基板
への接合とを同時に行って構成したものである。

【０１１２】図１７に示す第６の実施の形態によれば、
絶縁基板２１の一方の表面には発熱体２５が形成され、
他方の表面には電子放射性物質を含浸した多孔質タング
ステンまたは多孔質モリブデンからなる含浸型の陰極基
体２４が形成されている。他の構成は、図１６に示す第
５の実施の形態と同一であり、同一の部分には同一の参
照符号を付して示している。

【０１１３】上記のように構成された陰極構体２７は、
以下の方法によって製造される。まず、発熱体の形成さ
れていない絶縁基板２１の一表面にスピンコート法によ
り厚さ５０μｍの多孔質陰極基体粉末層を形成する。こ
こで、コート・ミクスチャは直径３μｍのタングステン
粒子とバインダを含む溶剤との混合物を用いた。

【０１１４】次に、真空中または還元雰囲気中で１９０
０℃×６０分の焼結を行い、多孔質陰極基体２４の形
成、および陰極基体と絶縁基板２１との接合を同時に行
う。その後、電子放射物質を多孔質基体金属の空孔部に
含浸させて陰極基体２４を形成する。

【０１１５】上記のように構成された第５および第６の
実施の形態によれば、発熱体２５を形成した絶縁基板２
１に陰極基体の基体金属粉末層を直接形成し、焼結を行
うことにより、陰極基体の形成、および絶縁基板２１と
陰極基体との接合を同時に行っている。そのため、陰極
構体の製造工程が簡略化され、陰極構体の生産性向上、
コストダウンを図ることが可能となる。また、陰極基体
が粉末焼結体であるために陰極基体と絶縁基板との間の
熱膨張差を緩和して充分な接合強度で両者を接合するこ
とができる。そして、陰極構体の小型化、軽量化および
速動化を同時に達成することができる。

【０１１６】第５および第６の実施の形態に係る陰極構
体と従来の一般的な陰極構体との特性を表１に比較して
示す。

【０１１７】

【表１】

【０１１８】表１は寸法及び重量の比較を示している。
この表から、本実施の形態に係る陰極構体は、寸法、重
量とも従来の一般的な陰極構体に比べ、小型化および軽
量化を達成できたことが確認できた。また、陰極基体の
形成とヒータの接合を同時に行うことにより、生産性の
向上とコストダウンを同時に達成できた。

【０１１９】図１８のグラフは、第５の実施の形態の陰
極構体ａおよび第６の実施の形態の陰極構体ｂの立ち上
がり特性と、従来の一般的な陰極構体ｃの立ち上がり特
性とを示している。また、図１８において、縦軸は陰極
基体の輝度温度Ｔｋ（℃ｂ）、横軸は陰極構体の立ち上
がりの時間Ｔｉｍｅ（ｍｉｎ）を表している。この図か
ら、従来の一般的な陰極構体ｃの立上がりでは１０００
℃ｂに到達する時間が５分程度であったのに対し、一点
鎖線ａで示される第５の実施の形態に係る陰極構体ａの
立ち上がり時間は５秒程度、破線ｂで示される第６の実
施の形態に係る陰極構体の立ち上がり時間は１０秒程度
であった。従って、第５および第６の実施の形態に係る
陰極構体では速動化が達成されていることが確認され
た。

【０１２０】次に、本発明の第７の実施の形態に係る電
子管の電子銃構体ついて図１９を参照して説明する。本
実施の形態に係る電子銃構体３４は、カラー電子管に適
合した電子銃構体として構成され、夫々三原色である赤
色、緑色および青色に対応して３組の陰極構体２７ａな
いし２７ｂを備えている。各陰極構体の構成は、前述し
た第３の実施の形態における陰極構体とほぼ同一であ
り、同一の部分には同一の参照符号を付している。

【０１２１】絶縁基板２１の一方の面には長手方向に間
隔を存して４個の凸部２１ａが並べて形成され、各凸部
２１ａに挟まれる部分には例えば酸化物型陰極をなす３
個の陰極基体２４が設けられている。各陰極基体２４に
おける基体金属２２の電極リード２２ａは、それぞれカ
ソードトラップ２３に接続されている。各凸部２１ａは
金属層３１ｂを介して第１グリッド３０に接合され、ス
ペーサとして機能しているとともに、隣り合う陰極基体
２４の電子放射が互いに影響しあうことを阻止する効果
を有している。

【０１２２】絶縁基板２１の他方の表面には共通の発熱
体２５が形成され、発熱体の両端部には導電層２６ａを
介して電極端子２６がそれぞれ接合されている。また、
発熱体２５および３組の陰極構体２７ａ、２７ｂ、２７
ｃは共通の反射体３２によって固定保持されている。

【０１２３】上記のように構成された実施の形態によれ
ば、前述した第３の実施の形態と同様の作用効果をそれ
ぞれ有する３組の陰極基体２４とグリッド３０とを組合
わせて電子銃構体３４を構成することにより、小型で優
れた性能を有する電子銃構体、カラー電子管を得ること
ができる。

【０１２４】第８の実施の形態に係る陰極構体ついて図
２０を参照して説明する。本実施の形態によれば、陰極
構体は、ＡＰＢＮからなる絶縁基板１０１と、絶縁基板
の一方の面にＡＰＧにより形成された発熱体１０２およ
び一対の電極１０２ａとを備えている。絶縁基板１０１
の面には発熱体１０２を覆ってＡＰＢＮ層１０３を形成
してある。ＡＰＢＮ層１０３の表面にはＡＰＧコート層
１０４を介して、電子放射物質および還元剤を含むニッ
ケル系粉末からなる含浸形の陰極基体１０５が形成され
ている。ＡＰＧコート層１０４は、ＡＰＢＮ層１０３の
全面を覆っている。また、絶縁基板１０１の他方の面に
は少くともＡＰＢＮ層１０３と同一の面積を有するＡＰ
Ｇコート層１０６が形成してある。これらのＡＰＧコー
ト層１０４、１０６は、発熱体１０２とＡＰＢＮ層１０
３との接合性を高めるためと、発熱体１０２の熱を均一
に分散して陰極基体１０５全体を均一に加熱する均熱効
果を期待するためである。

【０１２５】絶縁基板１０１の各電極１０２ａにはタン
グステン（Ｗ）ワイヤなどからなる電極端子１０７が接
続されている。電極端子１０７は、ろう材である導電層
１０８を用いたろう付けにより電極１０２ａに直接接合
されている。

【０１２６】そして、絶縁基板１０１、発熱体１０２、
ＡＰＢＮ層１０３、電極端子１０７により、陰極構体の
ヒータ１２０が構成されている。ヒータ１２０は、発熱
体１０２に通電することにより陰極基体１０５を加熱す
る。

【０１２７】上述したヒータ１２０および陰極基体１０
５を備えた陰極構体の製造方法について説明する。先
ず、ヒータ１２０への電極端子の取り付け方法を説明す
る。ＡＰＧ発熱体１０２の電極１０２ａに端子として電
極端子１０７を構成するタングステンワイヤを配置し、
その接続部に金属粉末体をバインダー剤を含む溶剤で塗
布する。次に水素雰囲気中および真空中で炉内ろう付け
を行う。

【０１２８】ろう付けにおいて、導電層１０８となるろ
う材やろう付け条件は次のように検討した。ろう材はＡ
ＰＧに対する塗れ性が良く、融点が１４００℃以上であ
るニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍ
ｏ）、タングステン（Ｗ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル
（Ｔａ）および一般的に電子管で使用されているルテニ
ウム／モリブデン（Ｒｕ／Ｍｏ）とルテニウム／モリブ
デン／ニッケル（Ｒｕ／Ｍｏ／Ｎｉ）の８種類を用い
た。

【０１２９】ＡＰＧは一気圧の水素雰囲気中で１６００
℃以上の熱処理により、水素と反応を起こしてガス化し
てしまうことが実験より確認されている。このため、処
理温度が１６００℃以上の場合は真空中で処理を実施し
た。つまり、今回の検討ではニッケルのろう付けのみ水
素中で実施し、その他のろう材については真空中で実施
した。その結果を表２に示す。

【０１３０】

【表２】

【０１３１】この表２によればＮｉ、Ｔｉで良好なろう
付けが確認された。また、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａは接合
したが、高融点金属であるために焼結による接合にとど
まった。Ｒｕ／Ｍｏ、Ｒｕ／Ｍｏ／Ｎｉろう材は溶融し
たが、接合されなかった。この結果から炉内ろう付けに
用いるろう材としては、Ｎｉ、Ｔｉが最適であることが
判った。実施の形態ではＮｉをろう材として用い、水素
雰囲気中で１４７５℃でろう付けを実施した。

【０１３２】次にヒータ１２０に陰極基体１０５を形成
する方法について説明する。電子放射物質と還元剤を含
むニッケル粉末とを有機系溶剤を用いて混合して材料を
得る。次いで、ヒータ１２０のＡＰＢＮ層１０３の表面
に、前記材料をＡＰＧコート層１０４を介してスクリー
ン印刷により１ｍｍの厚さで塗布する。この場合の塗布
方法は、スピンコート、スプレー法等でも可能である。
その後、電子放射物質の熱分解工程を行い、還元剤を含
んだニッケル系粉末体を熱拡散によりＡＰＧコート層１
０４に付着させて陰極基体１０５を製作する。

【０１３３】上記構成の実施の形態によれば、陰極構体
のヒータ１２０は、窒化ほう素からなる絶縁基板１０１
と、この絶縁基板１０１に設けられた黒鉛からなる発熱
体１０２と、この発熱体１０２にろう付けにより接合さ
れた電極端子１０７とを具備することにより、発熱体１
０２と電極端子１０７とを簡単且つ強固に接続でき、特
に陰極構体に適したヒータを得ることができる。

【０１３４】また、絶縁基板１０１に重合して陰極基体
１０５を接合固着しているので、陰極基体１０５に支持
筒が不要で構成が簡素である。

【０１３５】本発明の第９の実施の形態に係る陰極構体
ついて図２１（ａ）、２１（ｂ）を参照して説明する。

【０１３６】本実施の形態では、電子放射物質が含浸さ
れた多孔質タングステンからなる含浸形の陰極基体１０
５が用いられ、この陰極基体１０５はろう材である導電
層１０８を用いてＡＰＢＮ層１０３に固着されている。
また、絶縁基板１０１の対向する縁部には一対の切欠１
０１ａが形成され、これらの切欠１０１ａ内には、発熱
体１０２の電極１０２ａがそれぞれ形成されている。そ
して、各切欠１０１ａには電極端子１０７が電極１０２
ａと接して嵌合され、ろう付けにより接合固着されてい
る。

【０１３７】上記のように構成された陰極構体のヒータ
１２０によれば、電極端子１０７を絶縁基板１０１の切
欠１０１ａに位置決め固定できるとともに、電極端子１
０７と電極１０２ａとの接合面積が大きくなり、両者の
接合強度が増大する。

【０１３８】次に、ヒータ１２０および陰極基体１０５
を備えた上述の陰極構体の製造方法について説明する。

【０１３９】電極端子１０７と電極１０２ａとの接合
は、第８の実施の形態の場合と同じであるが、本実施の
形態では、導電層１０８としてＴｉろう材を使用してい
る。まず、ＡＰＢＮ層１０３に陰極基体１０５基体金属
である多孔質タングステンをろう付けする。この場合の
ろう材である金属やろう付け条件は次のように検討し
た。ろう材は窒化ほう素に対してぬれ性が良く、融点が
１４００℃以上であるＮｉ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｂ、Ｔ
ａおよび一般的に電子管で使用されているＲｕ／Ｍｏと
Ｒｕ／Ｍｏ／Ｎｉの８種類を用いた。前述した通り、Ａ
ＰＧは水素雰囲気中で不安定な為、処理温度が１６００
℃以上の場合は真空中で処理を実施した。つまり、今回
の検討ではＮｉのろう付けのみ水素中て実施し、その他
は真空中で実施した。その結果を表３に示す。

【０１４０】

【表３】

【０１４１】この表３でわかるようにＴｉろう材を用い
ることにより良好なろう付けが確認された。また、Ｍ
ｏ、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａは接合したが、高融点金属であるた
め焼結による接合にとどまった。Ｒｕ／Ｍ０、Ｒｕ／Ｍ
ｏ／ＮｉやＮｉは溶融したが接合できなかった。このた
め、ろう材としてはＴｉが最適であることが判った。

【０１４２】最後に電子放射物質を基体金属である多孔
質タングステンに含浸し陰極基体１０５を作成する。

【０１４３】第１０の実施の形態について図２２を参照
して説明する。本実施の形態の構成は、発熱体の電極と
電極端子との接合部を除いて第９の実施の形態の構成と
同じであり、図２１（ａ）と同じ部分には同一の参照符
号を付してその詳細な説明を省略する。すなわち、本実
施の形態によれば、発熱体１０２の電極１０２ａは、絶
縁基板１０１の側面を通り他方の面に回り込んで形成さ
れ、電極端子１０７はろう付けにより電極１０２ａに接
合固定されている。陰極基体１０５は含浸形である。

【０１４４】上記構成のヒータ１２０および陰極基体１
０５の製造方法について説明する。

【０１４５】先ず、陰極基体１０５と接合するＡＰＢＮ
層１０３および電極端子１０７と接合する電極１０２ａ
に溶射法によりろう材膜を形成する。また、その他の形
成方法としてイオンプレーティング、スパッタ、真空蒸
着等を用いることが可能である。続いて、この膜をろう
材として陰極基体１０５の基体金属および電極端子１０
７をろう付けする。検討したろう材および雰囲気は前述
した実施の形態の場合と同様であり、溶射後に溶射膜を
ろう材に使用できるのはチタンだけであった。ここで、
溶射法における成膜の結果を表４に示す。

【０１４６】

【表４】

【０１４７】この表４によればＴｉ、Ｍｏ、Ｎｂおよび
ＴａがＡＰＢＮ層、ＡＰＧ電極のいずれも場合も良好で
あった。

【０１４８】最後に陰極基体１０５の基体金属に電子放
射物質を含浸し、必要により陰極基体１０５の表面にイ
リジウムコート層を形成して陰極基体１０５を作成す
る。

【０１４９】図２３に示す第１２の実施の形態によれ
ば、含浸形陰極基体１０５は、ＡＰＧコート層１０４を
介してＡＰＢＮ層１０３に接合されている。また、発熱
体１０２の電極１０２ａと電極端子１０７とを接合固定
するため、および陰極基体１０５とＡＰＢＮ層１０３と
を固定するために、ろう材１０９を用いてＴＩＧ（ティ
グ）溶接を施している。他の構成は第１１の実施の形態
と同一である。

【０１５０】上記構成の陰極構体の製造方法において、
発熱体１０２の電極１０２ａと電極端子１０７とを接合
する場合、電極１０２ａおよび電極端子１０７の周辺に
ろう材１０９を配置し、ＴＩＧ溶接によりろう材である
導電層１０９を溶融させて電極１０２ａと部材１０７と
を接合する。導電層１０９は表２で検討されたＮｉ、Ｔ
ｉ、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａが良好であり、ここではＴａ
を用いた。

【０１５１】次いで、ＡＰＢＮ層１０３にＡＰＧコート
層１０４を介して含浸形陰極基体１０５の基体金属であ
る多孔質タングステンを配置し、その周辺にろう材とし
ての導電層１０９を配置する。その後、この導電層１０
９をＴＩＧ溶接で溶融し、基体金属と発熱体面であるＡ
ＰＢＮ層１０３とを接合する。導電層は表３で検討され
たＴｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａが良好であり、ここでは
Ｔａを用いた。最後に基体金属に電子放射物質を含浸さ
せ含浸型陰極基体１０５を作成する。

【０１５２】なお、上記第８ないし第１１の実施の形態
においては、ＡＰＧコート層１０４、１０６、ＡＰＢＮ
層１０３および陰極基体１０５を備えた構成としたが、
これらはヒータの用途に応じて任意に設定されるもので
あり、ヒータの構成を限定するものではない。

【０１５３】図２４に示す第１２の実施の形態に係る陰
極構体は、図２０に示す陰極構体に基づいて、発熱体１
０２の電極１０２ａと電極端子１０７とをろう付け以外
の手段で接合させたものであり、図２０と同じ部分は同
じ符号を付して示している。ろう付け以外の接合手段と
しては、ＴＩＧ溶接、レーザー溶接、電子ビーム溶接な
どが挙げられる。

【０１５４】本実施の形態によれば、ＡＰＢＮからなる
絶縁基板１０１と、この絶縁基板１０１に設けられたＡ
ＰＧからなる発熱体１０２と、この発熱体１０２にろう
付け以外の手段で接合された電極端子１０７とを具備す
ることにより、発熱体１０２と電極端子１０７とを簡単
且つ強固に接続でき、特に陰極構体に適したヒータ１２
０を得ることができる。また、絶縁基板１０１に重合し
て陰極基体１０５を接合固着しているので、陰極基体１
０５に支持筒が不要で構成が簡素となる。

【０１５５】なお、第１２の実施の形態において、ＡＰ
Ｇコート層１０４、１０６、ＡＰＢＮ層１０３および陰
極基体１０５は意図する用途により任意に設定されるも
のであり、必要に応じて省略可能である。

【０１５６】図２５に示す第１３の実施の形態は、図２
２に示す陰極構体に基づいたもので、図２２と同じ部分
は同じ符号を付して示している。本実施の形態では、発
熱体１０２の電極１０２ａに金属層１１０を形成し、こ
の金属層１１０に電極端子１０７をろう材としての導電
層１０８を用いてろう付けしている。また、ヒータ１２
０のＡＰＢＮ層１０３に金属層１１０を形成し、導電層
１０８を用いて含浸型陰極基体１０５をろう付けしてい
る。

【０１５７】本実施の形態に係る陰極構体を製造する場
合、まず、発熱体１０２の電極１０２ａおよびヒータ１
２０のＡＰＢＮ層１０３に夫々溶射法により金属層１１
０を形成する。金属層１１０は、イオンプレーティン
グ、スパッタ、真空蒸着等の方法によって形成してもよ
い。金属層１１０はＡＰＢＮやＡＰＧに付着する金属で
あって、融点が１６５０℃以上であれば良い。特に溶射
法では、表４に示したＴｉ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａで良好な
金属層を形成可能であることが確認された。

【０１５８】ここで、溶射法によりタングステンの金属
層を形成することは困難であったが、スパッタ法では形
成可能である。本実施の形態においては、Ｎｂを使用し
ている。

【０１５９】次いで、金属層１１０と、電極端子１０７
および含浸型陰極基体１０５の基体金属とを、一般的な
ろう材、例えばＲｕ／Ｍｏを用いてろう付けする。続い
て、基体金属に電子放射性物質を含浸し、必要あれば表
面にＩｒを被覆して含浸型陰極基体１０５を作成する。

【０１６０】上記のように構成された本実施の形態によ
れば、発熱体１０２と電極端子１０７とを簡単且つ強固
に接続でき、特に陰極構体に適したヒータ１２０を得る
ことができる。また、絶縁基板１０１に重合して陰極基
体１０５を接合固着しているので、陰極基体１０５に支
持筒が不要で構成が簡素である。

【０１６１】図２６に示す第１４の実施の形態に係る陰
極構体は、図２５に示す陰極構体に基づいたもので、図
２５と同じ部分は同じ符号を付して示している。本実施
の形態によれば、電極端子１０７は、ろう付け以外の手
段によって電極１０２ａ上の導電層１１０に接合されて
いる。また、ヒータ１２０のＡＰＢＮ層１０３にＡＰＧ
コート層１０４を介して含浸型陰極基体１０５を接合固
定してある。

【０１６２】上記構成の陰極構体を製造する場合には、
まず、発熱体１０２の電極１０２ａ上に溶射法によって
導電層１１０を形成する。この導電層１１０はＡＰＢＮ
やＡＰＧに付着する金属であって、融点が１６５０℃以
上であれば良い。次いで、電極端子１０７を導電層１１
０を介して電極１０２ａにろう付け以外の手段で接合す
る。ろう付け以外の接合手段としては、ＴＩＧ溶接、レ
ーザー溶接、電子ビーム溶接などが挙げられる。その
後、基体金属に電子放射性物質を含浸し、必要あれば表
面にＩｒを被覆して含浸型陰極基体１０５を作成する。

【０１６３】本実施の形態によれば、発熱体１０２の電
極に形成された導電層１１０に、ろう付け以外の手段で
電極端子１０７を接合することにより、発熱体１０２と
電極端子１０７とを簡単且つ強固に接続でき、特に陰極
構体に適したヒータを得ることができる。また、絶縁基
板１０１に重合して陰極基体１０５を接合固着している
ので、陰極基体１０５に支持筒が不要で構成が簡素とと
なる。

【０１６４】次に、第８および第９の実施の形態におけ
る陰極構体と従来の一般的な陰極構体の特性、例えば、
寸法および重量を比較した結果を示している。

【０１６５】

【表５】

【０１６６】この表５によれば、本願実施の形態に係る
陰極構体は、寸法、重量とも従来の一般的な陰極構体に
比べ、小型化および軽量化を達成できたことが確認でき
た。

【０１６７】また、図２７は、本願の実施の形態に係る
陰極構体と従来の陰極構体の立上り特性を示している。
図２７において、縦軸は陰極基体の輝度温度Ｔｋ（℃
ｂ）、横軸は陰極構体の立ち上がりの時間Ｔｉｍｅ（ｍ
ｉｎ）を表している。また、図において、一点鎖線ａは
第８の実施の形態の陰極構体における特性、破線ｂは第
９の実施の形態の陰極構体における特性、および実線ｃ
は従来の陰極構体の特性をそれぞれ示している。

【０１６８】従来の陰極構体では１０００℃に到達する
時間が５分程度であったのに対し、第８の実施の形態の
陰極構体のそれは５秒、第９の実施の形態の陰極構体で
は１０秒程度であり、速動化が達成されていることが確
認された。

【０１６９】図２８は、本発明の実施の形態に係る陰極
構体と従来の陰極構体との発熱体温度の安定性を比較し
て示す線図である。図において、縦軸は使用開始からの
ヒータ電流の変化率ΔＩｆ（％）、横軸は試験時間Ｔｉ
ｍｅ（Ｈｒ）を表している。発熱体温度は１２００℃と
してヒータ電流の変化を測定した。図２８において、２
点鎖線ａは第８の実施の形態の陰極構体における特性、
破線ｂは第９の実施の形態の陰極構体における特性、お
よび実線ｃは従来の陰極構体の特性をそれぞれ示してい
る。この図から本願実施の形態に係る陰極構体における
高温の安定性は従来の一般的なヒータと同様であること
が確認できた。

【０１７０】続いて、本発明の第１５の実施の形態に係
る電子管の陰極構体ついて図２９（ａ）、２９（ｂ）を
参照して説明する。本実施の形態に係る陰極構体２７
は、カラー電子管の電子銃に適合した陰極構体として構
成され、三原色である赤色、緑色および青色に対応した
３組の陰極基体を備えている。陰極構体２７の基本的構
成は、前述した第１の実施の形態における陰極構体とほ
ぼ同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付して
その詳細な説明を省略する。

【０１７１】陰極構体２７は、ＡＰＢＮで形成された絶
縁基板２１と、絶縁基板の一方の表面に形成されたＡＰ
Ｇからなる発熱体２５と、を備えている。絶縁基板２１
は、対向する一対の平坦な表面２１ｃ、２１ｄを有する
細長い偏平な矩形状に形成され、その寸法は例えば長さ
が１４ｍｍ、幅が１ｍｍ、厚さが０．３ｍｍとなってい
る。発熱体２５は、絶縁基板２１の一面（図示下面）２
１ｃに形成され、絶縁基板２１の長手方向全長に亙って
いわゆるジグザグ形のパターンに形成されている。発熱
体２５のパターンの寸法は、例えば、線幅が０．１５ｍ
ｍ、厚さが０．０２ｍｍに設定されている。

【０１７２】発熱体２５の長手方向両端部上には、例え
ばチタンからなる導電層２６ａを介して電極端子２６が
それぞれ接合されている。各電極端子２６は導電性金
属、例えば銅により形成されている。

【０１７３】そして、これら絶縁基板２１、発熱体２
５、および電極端子２６によって陰極構体２７のヒータ
が構成されている。

【０１７４】絶縁基板２１の他面（図示上面）２１ｄに
は、絶縁基板の長手方向に等間隔、例えば２ｍｍの間隔
をおいて３個の陰極基体２４が並んで形成されている。
各陰極基体２４は、ニッケル粉末と電子放射物質とを圧
粉してペレット状に形成された基体２２を有し、この基
体２２の寸法は、例えば直径が０．６ｍｍ、厚さが０．
５ｍｍに設定されている。基体２２の表面には、酸化バ
リウム（ＢａＯ）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）、酸
化カルシウム（ＣａＯ）などより電子放射性物質２３が
スプレーなどにより塗布されている。

【０１７５】各陰極基体２４は、絶縁基板２１の表面２
１ｄに形成されたＡＰＧ層３５に導電層２２ｂを介して
固着されている。導電層２２ｂは、ろう材とＡＰＧ層３
５との反応層である。すなわち、ＡＰＧ層３５は絶縁基
板２１に長手方向に間隔を存して形成されており、夫々
に陰極基体２４がろう付けにより接合されている。な
お、陰極基体２４の基体２２からは電圧印加用の電極リ
ード２２ａが延出している。

【０１７６】絶縁基板２１において、その長手方向両端
部は、電極端子２６を接合する接合部Ｂとなっており、
また、これらの接合部Ｂに挟まれた領域は３個の陰極基
体３４が並べて接合された接合部Ｃとなっている。

【０１７７】そして、絶縁基板２１において、一方の電
極端子２６の接合部Ｂと陰極基体３４の接合部Ｃとの
間、および他方の電極端子２６の接合部Ｂと陰極基体３
４の接合部Ｃとの間には、夫々切欠３９が形成されてい
る。これらの切欠３９は絶縁基板２１の陰極基体２４が
形成された表面２１ｄから他方の表面２１ｃに向けて切
り欠かれたものである。すなわち、各切欠３９は、帯状
に形成され絶縁基板２１の長手方向と直交する方向に延
び、絶縁基板の両側縁に開口している。各切欠２７は、
例えば幅が０．５ｍｍ、深さが１ｍｍの寸法を有してい
る。

【０１７８】絶縁基板２１の断面積の内、切欠３９が形
成された部分の断面積は、他の部分の断面積に比較して
２５％も減少している。

【０１７９】上記構成の陰極構体２７は以下の方法によ
って製造される。まず、図３０に示すように、複数個の
絶縁基板２１を並べて形成できる大きさのＡＰＢＮから
なる板材を用意する。すなわち、ＣＶＤ法により例えば
縦１５ｃｍ、横１６ｃｍ、厚さ０．３ｍｍのＡＰＢＮ板
材２１Ａを形成する。このＡＰＢＮ板材２１Ａの両面に
は、各絶縁基板２１に相当する部分毎に夫々ＣＶＤ法に
よって０．２ｍｍのＡＰＧ層を形成してウエハを作製す
る。

【０１８０】その後、レジスト塗布、露光、現像を経て
パターニングした後、ＲＩＥ法（反応性イオンエッチン
グ）などによりＡＰＧ層をエッチングして任意のパター
ンをもった多数の発熱体２５を並べて形成する。また、
板材２１Ａにおける他面には、各絶縁基板２１に相当す
る部分毎に同様にエッチングして所定パターンの３個の
ＡＰＧ層３５を形成する。

【０１８１】このようにして得た性絶縁基板用の板材２
１Ａに、各絶縁基板２１に共通する切欠３９を形成す
る。この実施の形態では、前述と同様なＲＩＥ法などの
エッチングにより絶縁基板の陰極基体接合面側から切欠
３９を形成したが、機械加工により形成しても良い。

【０１８２】続いて、ウエハの状態で、板材２１Ａにお
ける各絶縁基板２１のＡＰＧ層３５に陰極基体２４を固
着する。その直径は０．８ｍｍ、厚さは０．１ｍｍであ
る。固着はニッケルろう材を用いたレーザろう付けによ
り行った。ろう材を使用した理由は、ＡＰＧとニッケル
などの金属を直接接合できないためである。

【０１８３】その後、スクリーン印刷などによりニッケ
ルペーストを所定の位置に塗布して、ペースト内部に含
まれている有機溶剤を乾燥機で飛散させる。次いで、水
素雰囲気中で１３２０℃に加熱してＡＰＧとニッケルの
反応層である導電層２２ｂを形成する。その後、導電層
２２ｂにレーザ溶接にて陰極基体２４を接合する。その
後、陰極基体形成面にラッピング処理を施し、各陰極基
体２４のレべリングを行う。そして、ダイシング加工に
より絶縁基板用の板材２１Ａを各絶縁基板２１毎に切り
離して陰極構体２７を形成する。

【０１８４】上記のように構成された陰極構体２７は、
第１の実施の形態と同様に、電子銃のグリッド、スペー
サ、反射体等と組み合わされて電子銃構体を構成し、電
子管のネックに組込まれる。この電子銃構体では、発熱
体２５に通電して発熱させることにより、絶縁基板２１
を介して陰極基体２４を加熱する。それにより、陰極基
体２４は電子ビームを放出し、この電子ビームは電子銃
グリッドによって制御、収束、および加速される。

【０１８５】以上のように構成された陰極構体２７は、
絶縁基板２１の一面に発熱体２５を設けてヒータを構成
し、絶縁基板の他面に陰極基体２４を設けた構成とする
ことにより、前述した種々の実施の形態と同様に、全長
の短縮化、省電力化、速動化を図ることができる。例え
ば、上記陰極構体２７を用いて構成した電子銃構体の全
長は１．５６ｍｍであって、従来に比較して全長を約１
０％まで短縮できた。

【０１８６】また、陰極構体２７によれば、絶縁基板２
１の各接合部Ｂと接合部Ｃとの間に切欠３９を形成し
て、接合部Ｂと接合部Ｃとで挟まれる部分の断面積を、
接合部Ｂおよび接合部Ｂの夫々の断面積よりも小さく設
定している。このため、絶縁基板２１全体の熱容量を低
減することができる。なお、絶縁基板２１の全体を薄肉
にすることも考えられるが、絶縁基板の機械的強度が低
下し望ましくない。

【０１８７】そして、絶縁基板２１の切欠３９によりヒ
ートダムが形成されるため、発熱体２５からの熱が電極
端子２６の接合部Ｂに分散することを抑制し、陰極基体
２４の接合部Ｃに発熱体からの熱を集中させることがで
きる。すなわち、加熱を必要としない接合部Ｂへの熱の
分散を規制し、加熱を必要とする接合部Ｃのみへ熱を集
中させることができる。これにより、発熱体２５の熱が
絶縁基板２１において伝導するロスが低減し、陰極構体
の消費電力を大幅に低減することができる。

【０１８８】例えば、この陰極構体を電子銃に装備し
て、カソード温度を８３０℃にするためのヒータ電力を
従来のものと比較した。その結果、従来の陰極構体では
２．１Ｗであったが、本実施の形態ではこれより小さく
１．３Ｗであった。また、従来の陰極構体におけるヒー
タ電力が１．０５Ｗ（６．３Ｖ／１７０ｍＡ）であった
のに対して、本実施の形態では０．３２Ｗ（４．５Ｖ／
７０ｍＡ）であり、従来品の約３０％程度まで低電力化
が可能となった。

【０１８９】更に、上記構成の陰極構体２７によれば、
発熱体２５の熱はＡＰＢＮからなる絶縁基板２１を伝導
して直ちに陰極基体２４を加熱する。このため、ヒータ
電力投入時から電子管の画像が安定する温度までの時間
を従来に比較して大幅に短縮する（速動化）ことができ
る。すなわち、発熱体２５の熱は絶縁基板２１を良好に
伝導して陰極基体２４を迅速に加熱することができる。

【０１９０】図３１（ａ）、３１（ｂ）に示す第１６の
実施の形態に係る陰極構体によれば、切欠３９は絶縁基
板２１の側縁に形成されている。すなわち、絶縁基板２
１の一方の接合部Ｂと接合部Ｃとの間の領域において、
絶縁基板２１の左右両側縁部には一対の切欠３９がそれ
ぞれ形成されている。また、絶縁基板２１の他方の接合
部Ｂと接合部Ｃとの間の領域において、絶縁基板２１の
左右両側縁部に一対の切欠３９が形成されている。各切
欠３９は、絶縁基板２１の両表面２１ｃ、２１ｄ間を貫
通する断面半円形に形成されている。すなわち、切欠３
９は、その軸方向が絶縁基板２１の厚さ方向（積層方
向）に沿うようにして形成されている。

【０１９１】本実施の形態において、他の構成は第１５
の実施の形態と同一であり、同一の部分には同一の参照
符号を付してその詳細な説明を省略する。

【０１９２】上記構成の陰極構体２７を製造する場合に
は、図３２に示すように、複数個の絶縁基板２１を並べ
て形成できる大きさに材料取りしたＡＰＢＮ板材２１Ａ
を用意し、この板材の両面に各絶縁基板の領域毎夫々に
ＡＰＧ層を所定形状に形成する。次いで、板材２１Ａに
おける各絶縁基板２１の領域の境界線上に、直径０．５
ｍｍの円形をなす貫通孔３９Ａを夫々形成し、隣り合う
絶縁基板２１の切欠３９を同時に形成する。以降の工程
は第１５の実施の形態と同様で、ダイシング加工により
板材２１Ａから各絶縁基板２１を切り離す。これによ
り、左右両側縁部に半円形の切欠３９を有する陰極構体
２７を得ることができる。

【０１９３】なお、貫通孔はＲＩＥなどのエッチング法
により形成する方法があるが、他に機械加工に依る方法
も挙げられる。

【０１９４】図３３（ａ）、３３（ｂ）に示す第１７の
実施の形態によれば、絶縁基板２１に、前述した第１５
の実施の形態における切欠３９に加えて、陰極基体２４
間にも切欠３９と同様な切欠４０を形成している。この
構成によれば、本来加熱する必要がない絶縁基板２１に
おける陰極基体２４間の領域に、切欠４０によってヒー
トダムを形成し、本来加熱する必要がある各陰極基体２
４に面した領域に発熱体２５の熱を集中させてることが
できる。

【０１９５】従って、本実施の形態によれば、絶縁基板
２１における熱の伝導の損失を低減させて、陰極基体２
４を一層効率よく加熱することができ、発熱体の消費電
力を低下させることができる。

【０１９６】なお、上述した第１５ないし第１７の実施
の形態において、切欠の形成位置は、接合部Ｂと接合部
Ｃとの領域であれば、絶縁基板の陰極基体形成面に限ら
ず、発熱体形成面のみに、あるいは両方の面に形成する
ことも可能である。

【０１９７】図３４（ａ）ないし３４（ｃ）は、本発明
の第１８の実施の形態に係る陰極構体を示している。上
述したようなＡＰＢＮからなる絶縁基板と、ＡＰＧから
なる発熱体とによって構成されたヒータを有する陰極構
体において、絶縁基板はＣＶＤ法により制作され積層構
造を有しているとともに、絶縁基板と発熱体とはアンカ
ー効果により付着している。そのため、このヒータは、
機械的応力に対して比較的強度が低くなる恐れがある。

【０１９８】そこで、本実施の形態は、陰極基体から延
出した電極端子、あるいは、発熱体の電極端子によって
絶縁基板および発熱体を機械的に挟み込むことにより、
陰極構体の機械的強度を向上させることを特徴としてい
る。

【０１９９】すなわち、図３４（ａ）および３４（ｂ）
に示すように、本実施の形態に係る陰極構体２７は、Ａ
ＰＢＮで形成された細長い矩形状の絶縁基板２１と、絶
縁基板の一方の表面にその長手方向全長に亙って形成さ
れたＡＰＧからなる発熱体２５と、を備え、これら絶縁
基板および発熱体によりヒータが構成されている。ヒー
タの寸法は、厚さ０．３２ｍｍ、長さ１４ｍｍ、幅１ｍ
ｍとなっている。

【０２００】絶縁基板２１の他方の表面には、絶縁基板
の長手方向に所定の間隔、例えば４．９２ｍｍの間隔を
おいて３個の陰極基体２４が並んで形成されている。各
陰極基体２４は、基体金属２２と電子放射性物質層２３
とで構成されている。電子放射性物質層２３は、直径
０．６ｍｍ、厚さ０．３ｍｍに形成されている。また、
絶縁基板２１の表面の内、陰極基体２４が設けられる部
分には、チタンからなる金属層２２ｂが形成され、各陰
極構体２４はこの金属層２２ｂ上にレーザ溶接されてい
る。

【０２０１】各陰極基体２４の基体金属２２は、電極端
子として機能する電極リード２２ａを一体に備えて形成
されている。電極リード２２ａは帯状に形成され陰極基
体２４から絶縁基板２１の両側縁側へ延出している。電
極リード２２ａは、例えば、厚さ０．０３ｍｍ、幅０．
３ｍｍ、長さ０．８ｍｍに形成されている。

【０２０２】そして、電極リード２２ａは、絶縁基板２
１の陰極基体形成面側から絶縁基板の両側縁に沿って折
り曲げられ、更に、絶縁基板の発熱体形成面側に回り込
んで延びている。電極リード２２ａの両延出端部は、チ
タンからなる導電層４０を介して、絶縁基板２１の発熱
体形成面に接合されている。従って、絶縁基板２１およ
び金属層２２ｂは、電極リード２２ａによって両表面側
から挟み込まれた状態で保持されている。なお、電極リ
ード２２ａには、別の電極リード４２が接合されてい
る。また、電極リード２２ａおよび陰極基体２４は、そ
れぞれ別々に形成された単独部品を互いに接合するよう
にしてもよい。と図３４（ａ）および３４（ｂ）に示す
ように、発熱体２５の長手方向両端部上には、それぞれ
チタンからなる導電層４０が形成されているとともに、
絶縁基板２１の長手方向両端部において、陰極基体形成
面側にもチタンからなる金属層２２ｂが形成されてい
る。そして、発熱体２５の両端には、導電層４０を介し
て電極端子２６がそれぞれ溶接固定されている。

【０２０３】本実施の形態において、各電極端子２６
は、２本の帯状端子２６ｃ、２６ｄを組み合わせて形成
されている。帯状端子２６ｃは、金属層２２ｂに溶接固
定され絶縁基板２１の陰極基体形成面側に位置している
とともに、絶縁基板の両側縁に沿って折り曲げられ絶縁
基板の他面側まで延出している。帯状端子２６ｄは、導
電層４０および帯状端子２６ｃに溶接固定されていると
ともに、下方に向かって所定長さ突出している。

【０２０４】これにより、発熱体２５の長手方向両端部
および絶縁基板２１の長手方向両端部は、それぞれ電極
端子２６によって両側から挟み込まれた状態に保持され
ている。

【０２０５】上記構成の陰極構体２７は以下の方法によ
って製造される。まず、ＡＰＢＮおいよびＡＰＧの２重
層をＣＶＤ法によって作成する。次に、ＲＩＥ法によっ
て絶縁基板上に発熱体を形成し、これをダイシングする
ことにより、ヒータが構成されいる。導電層が形成され
る箇所は陰極基体および電極端子が形成される箇所のみ
とし、スクリーン印刷により形成した。導電層のスクリ
ーン印刷後、真空雰囲気中で絶縁基板の熱処理を行い、
その後、サイジングを行った。実施例では、５０×５０
ｍｍの絶縁基板を作成し、約１５０個のヒータを得た。

【０２０６】続いて、金属層上に、陰極基体および電極
リードを載置し、電極リードをヒータの形状に沿って折
り曲げ、ヒータを挟み込む。その後、電極リードの位置
で、陰極基体と金属層とをレーザ溶接した。

【０２０７】次に、ヒータの長手方向両端部に、電極端
子をそれぞれレーザ溶接によって固定し、電極端子によ
ってヒータ両端部を挟み込む。最後に、基体金属２２の
表面に電子放射性物質層２３を塗布して陰極構体が完成
する。

【０２０８】上記のように構成された陰極構体２７によ
れば、前述した種々の実施の形態と同様に全長の短縮
化、省電力化、速動化を図ることができる。また、陰極
基体の電極端子および電極端子によって絶縁基板および
発熱体を挟み込む構成としたことから、電極基体、絶縁
基板、発熱体、電極端子間にの隔離を防止し、陰極構体
の機械的強度を大幅に向上させることができる。

【０２０９】図３５（ａ）ないし３５（ｃ）は、第１９
の実施の形態に係る陰極構体を示している。この陰極構
体２７は、上述した第１８の実施の形態に係る陰極構体
２７において、金属層２２ｂ、導電層４０と絶縁基板２
１との間にＡＰＧ層４４を追加した構成となっている。

【０２１０】すなわち、絶縁基板２１の内、３個の陰極
基体２４が固定される部分、および電極端子２６が接合
される部分には、ＡＰＧ層４４が形成され、金属層２２
ｂおよび導電層４０は、それぞれ対応するＡＰＧ層４４
上に形成されている。金属層としては、ニッケルの金属
層が用いられている。

【０２１１】また、本実施の形態によれば、絶縁基板２
１のＡＰＧ層４４が形成された部分の幅Ｗ１は、絶縁基
板２１の他の部分の幅Ｗ２よりも広く形成され、凸形状
をなしている。他の構成は第１８の実施の形態と同一で
あり、同一の部分には同一の参照符号を付してある。

【０２１２】上記のように構成された第１９の実施の形
態においても、上述した第１８の実施の形態と同様の作
用効果を得ることができる。加えて本実施の形態によれ
ば、絶縁基板２１の内、３個の陰極基体２４が固定され
る部分、および電極端子２６が接合される部分を凸状と
し、他の部分を細く形成したことから、ヒータ全体の熱
容量を低減し、一層の省電力化および速動化を図ること
ができる。

【０２１３】以下の表６は、上記陰極構体の接合強度測
定結果を示している。強度測定は、引っ張り試験を行
い、破断荷重を引っ張り強さとした。電極端子によって
ヒータを挟み込んでいない構成の陰極構体の破壊強度を
基準１とした場合、表６から分かるように、第１８およ
び第１９の実施の形態のいずれにおいても、引っ張り強
度が５倍以上に向上したことが確認された。

【０２１４】

【表６】

【０２１５】図３６ないし図３８は、この発明の第２０
の実施の形態に係る陰極構体を備えた電子銃構体を示し
ている。本実施の形態は前述した実施の形態に比較し
て、電極端子、発熱体の構成、および陰極構体を支持し
たホルダを備えている点において相違している。

【０２１６】詳細に述べると、図３６および図３７に示
すように、電子銃構体３４は、３個の陰極基体２４が設
けられた陰極基体２７と、この陰極基体を支持したホル
ダ５０と、を備えている。

【０２１７】まず、陰極構体２７の構成について詳細に
説明する。図３８（ａ）ないし図３８（ｃ）に示すよう
に、陰極構体２７は、ＡＰＢＮで形成された細長い矩形
状の絶縁基板２１と、絶縁基板の一方の表面にその長手
方向全長に亙って形成されたＡＰＧからなる発熱体２５
と、を備え、これら絶縁基板および発熱体によりヒータ
が構成されている。絶縁基板２１は、ＣＶＤ法により、
幅１ｍｍ、長さ１４ｍｍ、厚さ０．３ｍｍに形成されて
いる。

【０２１８】発熱体２５は、絶縁基板２１の一方の表面
にＣＶＤ法によって０．０２ｍｍ厚のＡＰＧ層を形成
し、前述した種々の実施の形態と同様の方法によってＡ
ＰＧ層をパターニングすることにより形成されている。
発熱体２５は、通電することによりそれぞれ発熱する第
１ないし第３の高温加熱部２５ａ、２５ｂ、２５ｃと、
これらの加熱部間に形成された一対の低温加熱部５０
と、絶縁基板２１の長手方向両端部にそれぞれ設けられ
た一対の電極５１と、を有している。

【０２１９】第１ないし第３の高温加熱部２５ａ、２５
ｂ、２５ｃは、それぞれ３個の陰極基体２４と対向する
位置に設けられているとともに、ジグザグのパターンを
有し、線幅０．１２ｍｍ、折返し部分間の隙間は０．１
ｍｍに形成されている。絶縁基板２１の内、陰極基体２
４が設けられている部分以外の箇所は加熱する必要がな
いため、一対の低温非加熱部５０および一対の電極５１
は、絶縁基板２１とほぼ等しい線幅となるように幅広に
形成され、通電時の発熱が抑制されている。従って、第
１ないし第３の高温加熱部２５ａ、２５ｂ、２５ｃによ
って陰極基体２４を効率よく加熱することが可能とな
る。

【０２２０】また、カラー電子管の場合、３個の陰極基
体２４から放出される電子ビームを均一にするために、
これらの陰極基体を同一の動作温度で加熱する必要があ
る。上記構成の発熱体２５の場合、絶縁基板２１の長手
方向両端部側から熱が逃げやすい。そこで、絶縁基板２
１の長手方向両端部側に設けられた第１および第３の高
温加熱部２５ａ、２５ｃは、中央に位置した第２の高温
加熱部２５ｂよりも発熱量が多くなるように、第２の高
温加熱部よりも長く形成されている。

【０２２１】一方、絶縁基板２１の他方の表面の内、３
個の陰極基体２４が設けられる部分には、それぞれ０．
０２ｍｍ厚のＡＰＧ層５４が所定の隙間を置いて形成さ
れている。同様に、絶縁基板２１の長手方向両端部に
は、それぞれ０．０２ｍｍ厚のＡＰＧ層５５がＡＰＧ層
５４に対し所定の隙間を置いて形成されている。

【０２２２】３つのＡＰＧ層５４上にはそれぞれ陰極基
体２４が設けられ、絶縁基板２１の長手方向に所定の間
隔、例えば４．９２ｍｍの間隔をおいて配置されてい
る。各陰極基体２４は、ニッケルからなる基体金属２２
と金属層の上面に塗布された電子放射性物質層２３とで
構成されている。基体金属２２は、直径０．８ｍｍ、厚
さ０．１ｍｍに形成されているとともに、絶縁基板２１
の長手方向に沿って延出した厚さ０．０５ｍｍのフラン
ジ２２ｆを一体に備えている。なお、陰極基体２４とし
ては、多孔質基体金属に電子放射性物質を含浸した含浸
型の陰極基体を用いてもよい。

【０２２３】各陰極基体２４は、導電層５６を介してＡ
ＰＧ層５４に接合されている。すなわち、ＡＰＧ層５４
の内、陰極基体２４が接合される部分には、予めニッケ
ルペーストを０．０２ｍｍ厚程度に塗布し乾燥した後、
水素雰囲気中で１３２０℃に加熱処理することにより、
ＡＰＧ、Ｎｉの反応層からなる導電層５６が形成されて
いる。そして、各陰極基体２４は、基体金属２２のフラ
ンジ２２ｆを導電層５６にレーザ溶接することによりＡ
ＰＧ層５４に固着されている。

【０２２４】更に、各ＡＰＧ層５４には陰極基体２４に
電圧を印加するための電極リード２２ａが接合され、絶
縁基板２１の側縁から突出している。各電極リード２２
ａは基体金属２２のフランジ２２ｆに接合されていても
よい。なお、上記と同様の方法により、ＰＡＧ層５５表
面、および発熱体２５の電極５１表面には、ＡＰＧ、Ｎ
ｉの反応層からなる導電層５８が形成されている。

【０２２５】図３６および図３７に示すように、絶縁基
板２１の両端部に一対づつ設けられた電極５１には、そ
れぞれ電極端子２６が固着されている。図３９および図
４０に示すように、各電極端子２６は、それぞれほぼＵ
字状に折り曲げられた第１および第２端子板６０ａ、６
０ｂを互いに接合することにより一体的に形成されてい
る。第１端子板６０ａは、絶縁基板２１の端部を挿入可
能な矩形状の凹所６１を有しているとともに、第２端子
板６０ｂは、他方の電極端子に向かって互いに広がる方
向に延出した一つのアーム６２を有している。

【０２２６】第１および第２端子板６０ａ、６０ｂは、
熱容量が小さく、加工性が良く、かつ、機械的強度が高
いことが望ましい。そのため、各端子板は、ニッケルを
主成分とする合金であるステンレス、コバール（ＫＯ
Ｖ）、ハステロイ等によって形成されていることが望ま
しく、本実施の形態においては、０．０５ｍｍ厚さのＫ
ＯＶにより形成されている。

【０２２７】このような電極端子２６は以下の工程によ
り絶縁基板２１に固着される。まず、第１端子板６０ａ
の凹所６１に絶縁基板２１の端部を挿入し、絶縁基板の
陰極基体接合面側に形成された導電層５８に第１端子板
の中央部をレーザ溶接する。続いて、発熱体２５の電極
５１上に形成された導電層５８に、第２端子板６０ｂの
中央部をレーザ溶接により接合する。その後、第１端子
板６０ａおよび第２端子板６０ｂをレーザ溶接によって
互いに連結し、これらの端子板によって絶縁基板２１の
端部を外側から挟み込む。以上の工程により、電極端子
２６の取付けが完了する。

【０２２８】このように構成された陰極構体２７は、各
電極端子２６のアーム６２を介してホルダ５０に取り付
けられている。すなわち、図３６および図３７に示すよ
うに、ホルダ５０は、厚さ２．５ｍｍのセラミックから
なるほぼ矩形状のベース板６３と、ＫＯＶで形成されベ
ース板の外周面に固着された支持枠６４と、それぞれベ
ース板に固定されベース板の両面から突出した複数の支
持ピン６５と、を備えている。

【０２２９】支持枠６４および各支持ピン６５はＫＯＶ
によって形成されているとともに、各支持ピンは直径
０．５ｍｍに形成されている。そして、支持枠６４およ
び各支持ピン６５は、ベース板６３に対して、それぞれ
溶融ガラスにより電気的に絶縁状態で接合されている。
また、ベース板６３には例えば一対の排気孔６６が貫通
形成されており、これらの排気孔６６は、電子管の排気
中に陰極基体２４の電子放射性物質から放出される分解
ガスを効率よく排気するために設けられている。

【０２３０】そして、陰極構体２７は、各電極端子２６
の一対のアーム６２を対応する一対の支持ピン６５に溶
接するとともに、各陰極基体２４の電極リード２２ａを
対応する支持ピン６５に溶接することによってホルダ５
０に取り付けられている。そして、絶縁基板２１および
発熱体２５からなるヒータは、ホルダ５０のベース板６
３に対して所定の間隔を置いて平行に対向している。ホ
ルダ５０は陰極構体２７を支持するとともに、ヒータか
ら発生した熱をセラミックのベース板６３によって陰極
構体側へ反射し熱効率を向上させる機能も有している。

【０２３１】このように構成された電子銃構体は、陰極
基体２４の表面からベース板６３表面までの寸法が１．
５ｍｍ、全体の高さが６．５ｍｍとなっている。

【０２３２】次に、以上のように構成された電子銃構体
における陰極構体の製造方法について詳細に説明する。
なお、ここでは、含浸型の陰極基体を備え、導電層とし
てＡＰＧ層とタングステンとの反応層を用いた陰極構体
の製造方法について説明する。また、本製造方法では、
半導体のウエハーを製作する場合のように、複数個の陰
極構体を同時に製作する方法について説明する。

【０２３３】まず、図４１（ａ）に示すように、減圧熱
ＣＶＤ法により厚さ０．３ｍｍのＡＰＢＮ基板を製作す
る。具体的には、減圧雰囲気中で塩化ボロンとアンモニ
アを反応させ、温度約２０００℃に加熱したグラファイ
ト基板上に、ＡＰＢＮを気相成長さる。次に上記で得ら
れたＡＰＢＮ基板の両表面上に厚さＯ．０２ｍｍのＡＰ
Ｇ層を気相成長させる。具体的には、減圧雰囲気中で炭
化水素を分解させ、温度約２０００℃に加熱したＡＰＢ
Ｎ基板上にＰＧを気相成長させる。

【０２３４】続いて、図４１（ｂ）に示すように、一方
のＡＰＧ層を露光、現像、エッチングすることにより所
定パターンの発熱体を形成する。具体的には、ＡＰＧ層
を被覆したレジスト膜を所定パターンに露光し、現像し
た後、弗化炭素系ガスを用いた反応性イオンエッチング
法（ＲＩＥ法）で所望のパターン形状を得る。その後、
残ったレジスト膜を除去することにより発熱体が完成す
る。

【０２３５】次に、図４１（ｃ）に示すように、平均粒
径３μｍのＷ粉末を有機系バインダーと混練したペース
トを、スクリーン印刷法、スピンコート法、スプレー法
等により、他方のＡＰＧ層上にコーティングする。そし
て、コーティングされたＷ粉末を、真空中、１７００〜
１８００℃で加熱し、空孔率が約２０％の焼結体層を得
る。焼結体層の厚さは、Ｏ．２１ｍｍとした。

【０２３６】上記のように形成された多孔質Ｗ層にレジ
スト層を形成した後、図３８に示した陰極基体のパター
ンに応じて露光、現像、エッチングすることにより、所
望の陰極基体パターンを形成する。続いて、残ったレジ
ストを除去することにより、図４１（ｄ）に示すように
陰極基体が完成する。

【０２３７】次に、陰極基体以外の部分をマスキングし
た後、有機溶剤に分散させた電子放射物質をスプレー法
によって各陰極基体の表面に塗布する。その後、基板全
体を真空中、１６５０℃に加熱し、各陰極基体上にコー
ティングされた電子放射物質を陰極基体の空孔部に溶
融、含浸させ含浸型陰極基体を得る。

【０２３８】続いて、各含浸型陰極基体の高さの精度が
±１μｍとなるように、各含浸型陰極の表面をラッピン
グ加工する。その後、各陰極基体の表面にスパッタ法で
Ｉｒをｌ５００オングストローム厚に被覆する。被覆物
質は、Ｏｓ（オスミウム）、Ｏｓ−Ｒｕ、Ｓｃ₂ Ｏ₃ あ
るいはＳｃ₂ ０₃ −Ｗを用いてもよい。

【０２３９】続いて、図４１（ｅ）に示すように、上記
のように製造された基板を、タイジングにより各陰極構
体毎に分割した後、電極端子を取り付けることにより陰
極構体が完成する。

【０２４０】以上のように構成された第２０の実施の形
態に係る陰極構体および電子銃構体によれば、以下の作
用効果を得ることができる。

【０２４１】まず、本実施の形態によれば、前述した種
々の実施の形態と同様に、全長の短縮化、低省費電力
化、速動化を図ることができる。例えば、本実施の形態
に係る電子銃構体を用いて電子銃を構成した場合、従来
１４．５ｍｍであつたものを７ｍｍまで短縮でき、５０
％の低減を図ることができる。また、例えば、陰極構体
を１０００℃にする為に必要なヒータ電力は、従来２．
ＩＷであったのに対し、本実施の形態では、１．７Ｗと
なり、消費電力を２０％減少にする事が出来た。更に、
ヒータ電力投入後、安定温度（１０００℃）に達するま
での時間を比較したところ、従来１０秒を要したのに対
し、本実施の形態の陰極構体は、６秒で安定する事が出
来た。

【０２４２】従来構造の陰極構体の場合、ヒータ電圧、
電流は、６．３Ｖ、３３３ｍＡであるのに対して、本実
施の形態に係る陰極構体の場合は、６．３Ｖ、２７０ｍ
Ａであり、両者共に受像機のヒー夕回路に適合できる。

【０２４３】第１グリッドと陰極基体との間隔は、３個
の陰極構体についてバラツキを無くし、特性を揃える必
要がある。本実施の形態によれば、３つの陰極基体をラ
ビング処理して高さを揃えているため、精度が向上し均
一な特性を得ることができる。

【０２４４】また、本実施の形態に係る電子銃構体を電
子管に組み込み、ヒータ電圧を１３５％とし、３０００
時間の寿命試験を行つた。比較例として、従来陰極およ
びタングステン薄膜をスパッタコートした陰極を同時に
試験した。測定は、初期に設定したヒータ電圧を一定と
し、寿命試験中のヒータ電流の変化を追跡した。

【０２４５】３０００時間経過後の変化率は、従来陰極
が２．０％、本実施の形態が１．９９％であり、タング
ステン薄膜スパッタ陰極については、寿命試験５００時
間でヒータ断線が生じた。上記結果より、本実施の形態
に係る陰極構体は、従来陰極とほぼ同等の寿命特性を持
つことが分かる。

【０２４６】また、本実施の形態によれば、半導体のチ
ップ製作と同じく基板上に陰極構体を複数個製作し、後
に分割しているため、同時に大量の陰極構体を製造する
事ができ、生産性の向上を図ることができる。

【０２４７】更に、本実施の形態によれば、絶縁基板に
形成された発熱体は、陰極基体に対向する高温加熱部
と、高温加熱部間に位置した低温加熱部とを有し、低温
加熱部は、発熱を抑制するように幅広に形成されてい
る。また、３つの発熱部の内、熱の逃げやすい両側の高
温加熱部は、中央の高温加熱部よりも発熱量が多くなう
ように形成されている。従って、３個の陰極基体を効率
よく、かつ、均一に加熱することができる。

【０２４８】次に、陰極基体と第１グリッドとの間隔を
高精度に保ために、陰極構体とグリッドとを一体的に構
成した種々の実施の形態について説明する。図４２ない
し図４３（ｄ）に示すように、この発明の第２１の実施
の形態に係る電子銃構体３４は、陰極構体２７と、この
陰極構体に固着されたグリッドユニット６６とを備えて
いる。

【０２４９】陰極構体２７はＡＰＢＮかなる絶縁基板２
１を備え、この絶縁基板は長さ８ｍｍ、幅１．５ｍｍ、
厚さ０．７ｍｍの矩形状に形成されている。また、絶縁
基板２１の一方の表面には、その長手方向に沿って所定
の間隔を置いて３つの凹所６４ａが形成されている。各
凹所６４ａは絶縁基板２１の長手方向と直交して延びて
いる。

【０２５０】絶縁基板２１の各凹所６４ａ内には陰極基
体２４が設けられている。この陰極基体２４は、ニッケ
ル粉末と電子放射性物質とにより直径０．６ｍｍ、厚さ
０．５ｍｍのペレット状に形成されている。陰極基体２
４の製造方法は、例えばニッケル粉末と電子放射性物質
とを７０：３０の組成比で混合し、十分に攪拌した後、
１０トン／平方センチの圧力で加圧し、ペレット状とす
る。この際、約２％のパラフィンを同時に混合しておく
と、プレス後の陰極基体２４の形状を保持するのに好都
合である。この陰極基体は、いわゆるモールドカソード
である。

【０２５１】そして、各陰極基体２４は、各凹所６４ａ
の底面に、ＡＰＧ層６５、ニッケルからなる金属層２２
ｂを介して接合されている。金属層２２ｂは直径０．９
ｍｍ、厚さ０．００５ｍｍに形成されている。凹所６４
ａの底面に接合した状態において、陰極構体２４の上面
は絶縁基板２１の表面と同一の面内に位置している。ま
た、各陰極基体２４には電極リード２２ａが接合されて
いる。

【０２５２】絶縁基板２１の他方の面には、ＡＰＧ層を
パターニングすることにより形成されてた発熱体２５が
設けられている。発熱体２５は、通電することによりそ
れぞれ発熱する第１ないし第３の高温加熱部２５ａ、２
５ｂ、２５ｃと、これらの高温加熱部間に形成された一
対の低温加熱部５０と、絶縁基板２１の長手方向両端部
にそれぞれ設けられた一対の電極５１と、を有してい
る。

【０２５３】第１ないし第３の高温加熱部２５ａ、２５
ｂ、２５ｃは、それぞれ３個の陰極基体２４と対向する
位置に設けられているとともに、ジグザグのパターンを
有し、線幅０．１５ｍｍ、折返し部分間の隙間は０．１
ｍｍに形成されている。絶縁基板２１の内、陰極基体２
４が設けられている部分以外の箇所は加熱する必要がな
いため、一対の低温加熱部５０および一対の電極５１
は、絶縁基板２１とほぼ等しい線幅となるように幅広に
形成され、通電時の発熱が抑制されている。

【０２５４】発熱体２５の各電極５１には、チタン等の
金属層２６ｂを介して電極端子２６が接合されている。

【０２５５】一方、陰極構体２７に取り付けられる電子
銃のグリッドユニット６６は、第１グリッド６７、第２
グリッド６８、およびそれらの間隙に挟持された電気的
の絶縁層よりなるスペーサ６９を一体的に積層して構成
されている。第１および第２グリッド６７、６８はそれ
ぞれＡＰＧより板状に形成され、スペーサ６９はＡＰＢ
Ｎより形成されている。スペーサ６９は例えば厚さ０．
１ｍｍで、これにより第１グリッド６７と第２グリッド
６８との間を電気的に絶縁している。

【０２５６】そして、グリッドユニット６６は、第１グ
リッド６７が絶縁基板２１の上面に接した状態で陰極構
体２７に接合されている。第１グリッド６７の内、絶縁
基板２１に接合される接合部６７ａは、他の部分よりも
厚く突出して形成されている。各接合部６７ａは、陰極
基体２７とグリッドユニット６６との距離を設計寸法に
対し高精度に保ためのスペーサとしての機能も有してお
り、スペーサとしての突出高さは０．１ｍｍとなってい
る。また、グリッドユニット６６の内、３個の陰極構体
２４と対向する部分には、陰極基体２４から放出された
電子ビームを通過させるための貫通孔７０がそれぞれ形
成されている。

【０２５７】そして、上記のように構成されたグリッド
ユニット６６は、第１グリッド６７の接合部６７ａを金
属層７１を介して絶縁基板２１表面に接合することによ
り、陰極構体２７に固着されている。

【０２５８】次に、以上のように構成された電子銃構体
３４の製造方法について説明する。まず、陰極構体２７
を製造する場合には、前述した種々の実施の形態と同様
に、ＡＰＢＮからなる絶縁基板を形成した後、一方の表
面い深さが０．５ｍｍ±１μｍの均一でかつ高精度の凹
部を形成する。続いて、絶縁基板の他方の表面にＡＰＧ
層を形成し、これをパターニングすることにより発熱体
を形成する。

【０２５９】その後、絶縁基板の各凹所の底面上に、Ａ
ＰＧ層およびニッケル層を順番に形成し、更に、水素雰
囲気あるいは真空中で例えば１３００℃程度に加熱し、
ＡＰＧ層の上にニッケルの金属層を形成する。続いて、
金属層上に、陰極基体２４をレーザ溶接により固着す
る。

【０２６０】なお、この金属層としては、Ｎｉ，Ｔｉ，
Ｍｏ，Ｗ，Ｎｂ，Ｔａまたはこれらのいずれか含む合金
から選ばれるいずれか１種であれば使用可能である。ま
た、金属層の形成方法としては、粉末を塗布形成後高温
加熱して形成する各種厚膜形成法、蒸着，スパッタリン
グ法などの各種薄膜形成法を採用することが可能であ
る。

【０２６１】この様にして陰極基体２４を縁性基板２１
に固着した後、陰極基体２４の上面と縁性基板の表面と
が同一面上になるようにラッピングを行う。この際、例
えば直径２０ｃｍ程度の大判基板に複数の陰極基体２４
を固着した後、同時にラッピング処理することにより寸
法的に均一な複数の陰極構体を同時に製作することがで
き、大量生産に適している。また、第１グリッドと陰極
基体との間隔の高精度化を図ることができる。

【０２６２】次に、グリッドユニット６６の製造方法に
ついて説明する。前述した絶縁基板２１の場合と同様
に、スペーサ６９となる所定厚さのＡＰＢＮ基板を形成
し、その後、ＡＰＢＮ基板の各面にＡＰＧよりなる第１
グリッド６７および第２グリッド６８をＣＶＤ法で形成
する。続いて、第１グリッド６７の表面に凸状の接合部
６７ａを形成するため、接合部６７ａのパターンとは逆
パターンの保護膜を第１グリッド表面に形成した後、Ｒ
ＩＥを行い、第１グリッドの陰極基体と対向する領域を
薄くする。その後、保護膜を任意の手段により除去す
る。同様に方法によれい、第１および第２グリッド、並
びにスペーサに貫通孔７０を形成する。

【０２６３】この際、第１グリッドの孔と第２グリッド
の孔との直径や形状が異なる場合には、それぞれ別々に
エッチングすることにより異形の貫通孔を形成すること
ができる。なお、貫通孔７０は、機械加工により形成す
ることもできる。

【０２６４】以上の工程により第１グリッド６７、第２
グリッド６８、およびこれらの間に位置した電気的絶縁
物よりなるスペーサ６９を積層配置した一体化のグリッ
ドユニット６６が作成される。

【０２６５】以上のような製造方法は、グリッドユニッ
トを１個ごとに作成しても良く、また、例えば直径２０
ｃｍ程度のＡＰＢＮ基板を用いて、複数のグリッドユニ
ットを同時に作成する多数個取りとし、その後分割する
方法を採用しても良い。この場合、高精度の寸法精度を
有するグリッドユニット６６を同時に大量に製造するこ
とができる。

【０２６６】続いて、上記のように作成された陰極構体
２７およびグリッドユニット６６を金属層７１を介して
互いに接合する。すなわち、ろう材としての金属層７１
を間に挟んで陰極構体２７およびグリッドユニット６６
を互いに位置決めし、加熱処理を行うことによってろう
付けする。これにより、電子銃構体が得られる。

【０２６７】以上のように構成された電子銃構体３４
は、図４４、４５に示すように、支持フレーム、反射体
等を用いて電子管のネック内に組込まれている。すなわ
ち、支持フレーム７２は平行に対向した一対の側壁７２
ａを有するほぼ矩形枠状に形成され、各側壁には固定ピ
ン７３が突設されている。そして、支持フレーム７２
は、これらの固定ピン７３をビードガラス２９に埋め込
むことにより、ビードガラスに固定されている。また、
各側壁７２ａの上端部は内側に折り曲げられてフランジ
７２ｂを構成している。

【０２６８】そして、電子銃構体３４は、支持フレーム
７２の両側壁７２ａ間に収容されているとともに、グリ
ッドユニット６６のスペーサ６９の上面側縁部がフラン
ジ７２ｂの内面に接触している。また、両側壁７２ａの
下端部には板状の反射体７５が固定されている。この反
射体７５は、陰極構体２７の電極端子２６および電極リ
ード２２ａを除いて、絶縁基板２１の発熱体形成面と対
向している。反射体７５は、ＡＰＢＮからなる絶縁層７
４を介して発熱体２５に当接し、電子銃構体３４を側壁
７２ａのフランジ７２ｂに押し付け保持している。反射
体７５は、電子銃構体３４を保持するとともに、発熱体
２５からの熱を反射する役目を有している。また、絶縁
層７４は発熱体２５形成後、ＣＶＤ法などにより絶縁基
板２１上に形成することが可能である。なお、反射体７
５は、絶縁層７４を介せず、所定間隙を介して電子銃構
体３４と対向配置されていてもよい。

【０２６９】また、陰極構体２７の一対の電極端子２６
は、ステンレスよりなるヒータストラップ２８を介して
ビードガラス２９に固定されている。陰極構体２７の各
陰極基体２４から導出した電極リード２２ａは、陰極ス
トラップ３３に接続されている。

【０２７０】なお、電子銃構体３４を電子管に組み込む
場合には、電子銃構体を支持フレーム７２内に挿入した
後、反射体７５を支持フレームに装着し、この反射体と
支持フレームとを抵抗溶接などで溶接する。そして、バ
ーナで半溶融状態にしたビードガラス２９に固定ピン７
３およびヒータストラップ２８を埋め込み固定する。

【０２７１】なお、上述した説明においては、電子銃構
体３４の陰極構体２７とグリッドユニット６６とは金属
層を介してろう付け固定する構成としたが、電子銃構体
を電子管に組込む際、支持フレーム７２のフランジ７２
ｂと反射体７５との間に電子銃構体を挟持することによ
り、ろう付けを用いることなく、陰極構体２７とグリッ
ドユニット６６と機械的に密着させるようにしてもよ
い。

【０２７２】以上のように構成された本実施の形態に係
る電子銃構体によれば、前述した種々の実施の形態と同
様に、陰極構体および電子銃構体の長さを短縮すること
ができるとともに、省電力化および速動化を図ることが
できる。

【０２７３】これに加えて、本実施の形態によれば、Ａ
ＰＧなどより形成された第１および第２グリッドは、そ
れらの間隙にＡＰＢＮなどの電気的絶縁物よりなるスペ
ーサを配置することにより積層一体化され、かつこれら
は薄膜形成技術により形成されているため、従来の電子
銃用グリッドと異なり、個々の部品を作成する必要がな
く、高い寸法精度を維持でき、品質管理上高水準の電子
銃構体を得ることができる。

【０２７４】また、第１グリッドと３個の陰極基体との
間隔は、電子銃構体のばらつきを無くし、特性を一定に
するために極めて重要な因子である。本実施の形態にお
いては、３つの陰極基体を絶縁基板と共にラッピングし
て高さを揃えると共に、第１グリッドの凸部は、陰極基
体との距離が設計寸法に対し高精度で保たれるようにス
ペーサの役目を有しているため、高精度の管理ができ、
特性の極めて揃った電子銃構体が得られる。

【０２７５】更に、半導体チップの製造と同様に、陰極
構体およびグリッドユニットは、それぞれ同一基板上で
多数個同時に製造し、その後分割して製造することが可
能であるため、同時に同一精度のものを多量に製造する
ことができ、量産性に優れたものである。

【０２７６】図４６は、本発明の第２２の実施の形態に
係る電子銃構体を示している。この電子銃構体は、上述
した第２１の実施の形態において、陰極基体２４として
含浸型陰極を使用すると共に、絶縁基板２１の上面に形
成されたＡＰＧ層７６を形成し、ろう材としてのモリブ
デン−ニッケル（Ｍｏ−Ｎｉ）からなる金属層７１を介
してグリッドユニット６６および陰極構体２７を接合し
たものである。

【０２７７】この場合、陰極基体２４として含浸型陰極
を使用しているため、グリッドユニット６６を陰極構体
２７へ固着する際、高温に加熱することが可能となり、
高温ろう材の使用が可能となる。

【０２７８】上記電子銃構体を製造する場合には、絶縁
基板の表面および各凹所の底面に第１層としてＣＶＤ法
によりＡＰＧ層６５、７６を形成し、その際、絶縁基板
表面上に厚めにＡＰＧ層を形成する。陰極基体とＡＰＧ
層との接合を良好にするために、各凹所内に第２層とし
てＴｉあるいはモリブデン−ニッケル（Ｍｏ−Ｎｉ）な
どよりなる金属層２２ｂを形成する。そして、水素雰囲
気あるいは真空中で例えば１６００℃および１４５０℃
程度に加熱する。

【０２７９】次に、陰極基体２４をＡＰＧ層６５および
金属層２２ｂにレーザを用いて溶接することにより、絶
縁基板２１に固着する。続いて、絶縁基板２１の表面に
形成されたＡＰＧ層７６と陰極基体２４の上面が同一面
上になるようにラッピングを行う。

【０２８０】更に、ＡＰＧ層７６上にＭｏ−Ｎｉからな
るろう材を塗布し、グリッドユニット６６と絶縁基板２
１とを所定位置に配置し、水素雰囲気中あるいは真空中
で１４５０℃に加熱することにより、これらをろう付け
し電子銃構体を得る。

【０２８１】他の構成および製造方法は、第２１の実施
の形態と同一であり、同一部分には同一の参照符号を付
してその詳細な説明を省略する。

【０２８２】図４７に示す第２３の実施の形態によれ
ば、絶縁基板２１の表面にＡＰＧ層７６を形成し、この
ＡＰＧ層単層を介して、グリッドユニット６６を陰極構
体２７に固着している。

【０２８３】また、図４８に示す第２４の実施の形態に
よれば、各陰極基体２４を、ＡＰＧ層を介さず直接Ｔｉ
などよりなる金属層２２ｂ介して、絶縁基板２１の凹所
６４ａに接合，固着している。

【０２８４】この場合、ＡＰＧ層を介さず金属層２２ｂ
のみで固着するため、その金属層として、Ｔｉ，Ｍｏ，
Ｗ，Ｎｂ，Ｔａまたはそれらのいずれかを含む合金から
選ばれた１種を使用することができる。そして、金属層
２２ｂのみにて陰極基体２４を絶縁基板２１に接合でき
るため、製造工程の簡略化を図ることができる。

【０２８５】更に、図４９に示す第２５の実施の形態に
よれば、グリッドユニット６６を第１グリッド６７およ
びスペーサ６９のみで構成している。この場合、第１グ
リッド６７はＡＰＧで形成されているため、そのＡＰＧ
単層体では強度を保つことができない恐れがあるため、
ＡＰＢＮのような電気的絶縁物よりなるスペーサ６９を
基板として利用している。スペーサ６９は必要に応じて
省略可能である。このような構成によれば、陰極基体、
および第１グリッド以外のグリッドは任意に選択し配置
することが可能となる。

【０２８６】なお、第２３ないし第２５の実施の形態に
おいて、他の構成および製造方法は、第２１の実施の形
態と同一であり、同一部分には同一の参照符号を付して
その詳細な説明を省略する。

【０２８７】図５０ないし５０（ｃ）は、本発明の第２
６の実施の形態に係る電子銃構体を示している。本実施
の形態は以下の構成において前述した第２１の実施の形
態と相違している。つまり、本実施の形態によれば、陰
極構体における絶縁基板の陰極基体接合面は平坦に形成
されているとともに、グリッドユニットはスペーサを介
して陰極構体に接合され、更に、複数の陰極基体間に位
置した遮蔽板が設けられている。他の構成は第２１の実
施の形態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号
を付してその詳細な説明を省略する。

【０２８８】すなわち、図５０に示すように、陰極基体
２７の絶縁基板２１は、対向する一対の平坦な表面を備
えたほぼ矩形状に形成され、その寸法は例えば長さ８ｍ
ｍ、幅１．５ｍｍ、厚さ０．３ｍｍである。そして、３
個の陰極基体２４は、絶縁基板２１の一方の表面上に所
定の間隔をおいて並んで配置されている。各陰極基体２
４は、ニッケル粉末と電子放射物質とを圧粉してペレッ
ト状にして形成したもので、その直径は０．６ｍｍ、厚
さは０．５ｍｍであり、２ｍｍの間隔で設けられてい
る。また、各陰極基体２４は金属層２２ｂを介して絶縁
基板２１に固着されている。

【０２８９】一方、グリッドユニット６６は、スペーサ
７７を介して絶縁基板２１に接合され、３個の陰極基体
２４と所定の間隔をおいて対向配置されている。スペー
サ７７は、第１グリッド６７に下面周縁部に沿った枠形
をなすもので、電気的絶縁材料、例えばＡＰＢＮにより
形成されている。そして、第１グリッド６７の下面周縁
部および絶縁基板２１の上面周縁部は、スペーサ４４を
介して互いに接合されている。この状態で、陰極基体２
４の上面と第１グリッド６７との間は例えば０．１ｍｍ
の間隔に保持されている。これにより陰極構体２７とグ
リッドユニットとが一体的に固着されている。

【０２９０】また、隣り合う２つの陰極基体２４間には
遮蔽板７８がそれぞれ設けられている。これらの遮蔽板
７８は、絶縁基板２１の熱が第１グリッド６７へ直接伝
わることを阻止した状態で配置され、電子銃構体２４の
動作中に陰極基体２４から蒸発する蒸発物が周辺に飛散
して絶縁基板２１の面上に付着し堆積することを阻止す
る。

【０２９１】すなわち、各遮蔽板７８は、電気的絶縁
物、例えばＡＰＢＮにより平板状に形成されている。そ
して、遮蔽板７８は第１グリッド６７に固定され、第１
グリッドから絶縁基板２１へ向けてほぼ垂直に延びてい
るとともに、その延出端は、絶縁基板２１に所定の隙間
をおいて対向している。

【０２９２】これにより、遮蔽板７８はスペーサ７７と
共同して各陰極基体２４をほぼ包囲しており、電子銃構
体の動作中に陰極基体２４から蒸発する蒸発物が周辺に
飛散することを阻止する。従って、遮蔽板７８は、、陰
極基体２４から蒸発する蒸発物が周辺の絶縁基板２１面
上に付着し堆積することを防止し、その結果、各陰極基
体２４から放出された電子が相互に漏洩し各陰極基体２
４の電子放出量が変動し、また各陰極基体２４を独立し
て動作させることが困難になるという事態の発生を防止
できる。

【０２９３】上述した構成を有する電子銃構体２４の
内、陰極構体２７は前述した第２１の実施の形態と同様
の製造方法によって製造される。また、グリッドユニッ
ト６６は、図５１（ａ）に示すように、前述した第２１
の実施の形態と同様の製造方法により第１グリッド、ス
ペーサ、第２グリッドを積層して形成される。そして、
図５１（ｂ）および５１（ｃ）に示すように、遮蔽板７
８は、第１グリッド７８の表面において遮蔽板７８を形
成しない部分のみをマスキングし、ＡＰＢＮからを０．
５ｍｍの高さに積層した後、マスキング層を除去するこ
とにより形成する。その後ダイシングを行い多数のグリ
ッドユニットに分割する。

【０２９４】続いて、図５０に示すように陰極構体２７
とグリットユニット６６とを向き合わせて位置決めし、
ＡＰＢＮからなるスペーサ７７を挟んで所定間隔を存し
て接合することにより電子銃構体３４を製作する。

【０２９５】以上のように構成された本実施の形態に係
る電子銃構体によれば、前述した第２１の実施の形態と
同様に、陰極構体および電子銃構体の長さを短縮するこ
とができるとともに、省電力化および速動化を図ること
ができる。

【０２９６】また、本実施の形態によれば、陰極基体２
７にスペーサ７７を介してグリッドユニット６６を一体
的に固着していることから、陰極基体２７とグリッドユ
ニットの第１グリッド６７との距離を高精度に設定する
ことができる。本電子銃構体３４において、第１および
第２グリッド６７、６８は発熱体２５と同じ材料である
ＡＰＧにより形成され、各スペーサ６９、７７は絶縁基
板２１と同じ材料であるＡＰＢＮを使用して形成されて
いる。そのため、熱膨張による陰極基体２１と第１グリ
ッド６７との間の距離の変化が極めて小さい高精度の組
み立てが可能となる。電子銃構体における陰極基体およ
びグリッドユニットは、ＣＶＤ法によりウエハ状の製作
が可能であり量産性に優れている。

【０２９７】更に、本電子銃構体３４によれば、絶縁基
板２１と第１グリッド６７との間で隣り合う陰極基体２
４間に設けた遮蔽板７８により、陰極基体２４から蒸発
する蒸発物が周辺に飛散することを阻止している。それ
により、陰極基体２４から蒸発した蒸発物が陰極基体周
辺に飛散して絶縁基板２１面上に堆積することを防止
し、各陰極基体の電子放出量が変動したり、あるいは、
各陰極基体を独立して動作させることが困難になるとい
う不具合を防止することができる。

【０２９８】例えば、本電子銃構体を組み込んだ電子管
に対して３０００時間のライフ試験を実施し、その後電
子銃構体を分解し調査したところ、絶縁基板２１上に陰
極基体２４からの蒸発物は付着しておらず漏洩電流は発
生しなかった。また、ライフ試験中、電子管にはクロス
トークは発生せず、安定して勤作することが確認され
た。

【０２９９】そして、各遮蔽板７８は第１グリッド６７
に接合され絶縁基板２１に接触しない高さを有している
ため、絶縁基板２１の熱容量の増大を回避できるととも
に、絶縁基板２１の熱が遮蔽板を介して第１グリッド６
７へ直接伝わることを阻止することができる。このた
め、発熱体２５が陰極基体２４を加熱するために発する
熱の損失を小さく抑え、陰極基体２４を効率良く加熱す
ることができる。更に、遮蔽板７８が絶縁基板２１に設
けられていないので、絶縁基板２１の形状が単純で陰極
基体３３を容易に接合することができる。

【０３００】図５２に示す第２７の実施の形態によう
に、各遮蔽板７８を予め独立した部品として作成し、ろ
う材８０を用いたろう付けにより第１グリッド６７に固
着してもよい。ろう材８０としては、例えばニッケルが
用いられている。この構成によれば、遮蔽板７８を第１
グリッド６７に対し確実に固着することができる。

【０３０１】また、図５３に示す第２８の実施の形態に
よれば、グリッドユニット６６に形成された各貫通孔７
０は、段付の貫通孔に形成され、第１グリッド６７から
スペーサ６９の中間部まで延びた第１部分７０ａと、ス
ペーサ６９の中間部から第２グリッド６８まで延びた第
２部分７０ｂと、を有している。そして、第２部分７０
ｂの直径は第１部分７０ａの直径よりも大きく形成され
ている。

【０３０２】このような段付の貫通孔７０を用いた場
合、電子銃構体３４の動作中に陰極基体２４からの蒸発
物が貫通孔７０に侵入してその内面に付着堆積した場合
でも、第１および第２グリッド６７、６８間における電
流の漏洩を防止することができる。すなわち、貫通孔７
０の第２部分７０ｂの直径を第１部分７０ａの直径より
も大きくすることにより、陰極基体２４からの蒸発物が
貫通孔７０の第２部分７０ｂの内面に付着し堆積するこ
とを抑制することができる。これは、陰極基体２４から
の蒸発物は、第１部分７０ａを通過する時にその大部分
が第１部分の内面に付着し、その後に第２部分７０ｂに
侵入してその内面に付着する量が大幅に減少するためで
ある。これにより蒸発物の付着による第１および第２グ
リッド６７、６８間における電流の漏洩を防止すること
ができる。

【０３０３】図５４に示す第２９の実施の形態によれ
ば、各遮蔽板７８はスペーサ６９と一体に成形されてい
る。すなわち、ＡＰＢＮからなるスペーサ６９におい
て、隣り合う陰極基体２４間と対向する部分には、絶縁
基板２１に向けて延びる遮蔽板７８が一体に形成されて
いる。そして、第１グリッド６７は、スペーサ６９の表
面および各遮光板７８の表面に連続して形成されてい
る。また、各遮光板７８は、その表面に形成された第１
グリッド６７が絶縁基板２１の表面に接触しないような
突出高さに形成されている。

【０３０４】この場合、遮蔽板７８はＣＶＤ法によりス
ペーサ６９に一体に形成し、スペーサ６９および遮蔽板
７８の表面にＣＶＤ法により第１グリッド６７を形成す
る。なお、貫通孔７０は第１グリッド６７を形成した後
に形成する。また、陰極基体２４としては、酸化物型陰
極を用いる。

【０３０５】このような構成の第２９の実施の形態によ
れば、遮蔽板７８とグリッドユニット６６との固着強度
が大なるを電子銃構体を得ることができる。

【０３０６】また、図５５に示す第３０の実施の形態に
よれば、遮蔽板７８は絶縁基板２１の表面に固着され、
隣り合う陰極基体２４間に位置している。各遮蔽板７８
は、第１グリッド６７に向けて垂直に延びているととも
に、その先端が第１グリッド６７に接触しない高さに形
成されている。

【０３０７】これらの遮蔽板７８の役目は、陰極基体２
４の蒸発物が周辺に飛散することを阻止するものであ
る。また、各遮蔽板７８は絶縁基板２１の熱を第１グリ
ッド６７に直接伝えることがなく、発熱体２５の熱を陰
極基体２４の加熱に有効に利用することができる。

【０３０８】なお、図５２ないし図５５に示した第２７
ないし第３０の実施の形態において、他の構成および製
造方法等は前述した第２６の実施の形態と同一であり、
同一の部分には同一の参照符号を付している。また、こ
れら第２７ないし第３０の実施の形態の構成も、前述し
た第２６の実施の形態の構成と同様に、電子銃構体にお
ける薄型化、低電力化、速動化、および陰極基体２７と
第１のグリッド６７との間の距離の高精度化を図ること
ができる。

【０３０９】次に、図５６ないし図５９を参照して、本
発明の第３１の実施の形態に係る電子銃構体について説
明する。本実施の形態は、前述した第２６の実施の形態
と比較して、遮蔽板が設けられていない点、および陰極
基体とグリッドユニットとを固着するスペーサの構成が
相違している。第２６の実施の形態と同一の部分には同
一の参照符号を付している。

【０３１０】図５６に示すように、本実施の形態によれ
ば、陰極基体２７の絶縁基板２１は、対向する一対の平
坦な表面を備えたほぼ矩形状に形成され、その寸法は例
えば長さ８ｍｍ、幅１．５ｍｍ、厚さ０．３ｍｍであ
る。そして、３個の陰極基体２４は、絶縁基板２１の一
方の表面上に所定の間隔をおいて並んで配置されてい
る。各陰極基体２４は、ニッケル粉末と電子放射物質と
を圧粉してペレット状にして形成され、金属層２２ｂを
介して絶縁基板２１に固着されている。また、絶縁基板
２１の他方の表面には、ＡＰＧからなる発熱体２５が形
成されている。

【０３１１】一方、グリッドユニット６６は、スペーサ
７７を介して絶縁基板２１に接合され、３個の陰極基体
２４と所定の間隔をおいて対向配置されている。スペー
サ７７は、第１グリッド６７に下面周縁部に沿った枠形
をなすもので、電気的絶縁材料、例えばＡＰＢＮにより
形成されている。そして、第１グリッド６７の下面周縁
部および絶縁基板２１の上面周縁部は、スペーサ４４を
介して互いに接合されている。この状態で、陰極基体２
４の上面と第１グリッド６７との間は例えば０．１ｍｍ
の間隔に保持されている。これにより陰極構体２７とグ
リッドユニットとが一体的に固着されている。

【０３１２】図５６および図５７に示すように、本実施
の形態において、スペーサ７７は、絶縁基板２１と第１
グリッド６７との間に位置してこれらの隙間を規定する
スペーサ部７７ａと、絶縁基板２１の表面に対して垂直
に延び絶縁基板の表面方向の位置を規制する固着位置決
め部７７ｂと、を一体に有し、Ｌ字形の断面形状に形成
されている。すなわち、スペーサ７７のスペーサ部７７
ａは、絶縁基板２１の上面周縁部に当接する第１固着面
８２ａ、第１グリッド６７に当接する第２固着面８２ｂ
とを有し、これら第１、第２固着面は互いに並行に形成
されている。また、固着位置決め部７７ｂは、第１固着
面８２ａに対して垂直に延びているとともに絶縁基板２
１の側縁に当接する位置決め面８２ｃと、第１固着面８
２ａと平行に延びているとともに発熱体２５の電極２５
ｂと面一に形成された第３固着面８２ｄと、を有してい
る。

【０３１３】そして、スペーサ７７の位置決め面８２ｃ
は、絶縁基板２１の側縁に当接することにより、スペー
サ７７を絶縁基板２１に組合せる時の位置を決める役目
をなしている。すなわち、位置決め面８２ｃは、陰極筐
体２７とグリッドユニット６６とを組合せて固着する上
で相互の位置関係を規定する役目をなしている。

【０３１４】また、スペーサ７７の第３固着面８２ｄ
は、発熱体２５の電極２５ｂと共に、導電層２６ａを介
して電極端子２６に固着されている。導電層２６ａとし
ては、ろう材として機能する例えばチタンが使用されて
いる。これにより、陰極基体２７の絶縁基板２１とスペ
ーサ７７とが固着される。なお、導電層２６ａは、Ｔｉ
の他に、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａ、またはこれらの
いずれかを含む合金あるいは化合物から選ばれたいずれ
か１種よりなる層を使用することが可能である。

【０３１５】次に、本実施の形態に係る電子銃構体３４
を製造する方法について説明する。陰極構体２７は、前
述した実施の形態と同様の方法によってそれぞれ製造さ
れる。また、グリッドユニット６６は、図５８に示すよ
うに、ＣＶＤ法によりスペーサ７７、６９にそれぞれ対
応するＡＰＢＮ層８４、８６と、第１、第２グリッド６
７、６８にそれぞれ対応するＡＰＧ層８５、８７とを交
互に４層積層形成するする。ＡＰＢＮ層８４は厚さ１ｍ
ｍ、ＡＰＧ層８５は厚さ０．１ｍｍ、ＡＰＢＮ層８６は
厚さ０．３２ｍｍ、ＡＰＧ層８７は厚さ０．４ｍｍであ
る。この積層体の面積は多数のグリットユニットを並べ
て材料取りできる大きさ、例えば直径２０ｃｍである。

【０３１６】続いて、図５９に示すようにＲＩＥ法など
によりＡＰＢＮ層８４、８６およびＡＰＧ層８５、８７
に貫通孔７０を形成する。更に、ＲＩＥ法により、ＡＰ
ＢＮ層８４に段差（スペーサ部７７ａおよび固着位置決
め部７７ｂ）を形成する。最後に、ダイシングすること
によって多数のグリットユニット６６に分割する。

【０３１７】次に、上記のようにスペーサ７７を一体に
備えたグリッドユニット６６と陰極構体２７とを向き合
わせ、スペーサ７７の第１固着面８２ａおよび位置決め
面８２ｃを絶縁基板２１の上面および側縁に密着させ
る。これにより、陰極基体２７とグリッドユニット６６
との距離は高精度に設定され、同時に、陰極基体２７は
グリッドユニット６６に対して所定の位置に正確に位置
決めされる。その後、発熱体２５の電極２５ｂ表面およ
びスペーサ７７の第３固着面８２ｄに、電極端子２６を
ろう材を介してレーザろう付けにより固着する。ろう材
としては、タンタル、ニオブ、モリブデン、タングステ
ンなどでを使用しても良好な固着が可能である。

【０３１８】以上のように構成された本実施の形態に係
る電子銃構体によれば、前述した第２１の実施の形態と
同様に、陰極構体および電子銃構体の長さを短縮するこ
とができるとともに、省電力化および速動化を図ること
ができる。また、本実施の形態によれば、陰極基体２７
にスペーサ７７を介してグリッドユニット６６を一体的
に固着していることから、陰極基体２７とグリッドユニ
ットの第１グリッド６７との距離を０．５％以下の誤差
で高精度に設定することができる。

【０３１９】また、ヒータ電圧を１３５％として、強制
寿命試験を行った結果、３０００時間後のヒータ電流の
変化率は従来の電子銃構体および本実施の形態に係る電
子銃構体ともに２％程度であった。このことは陰極構体
とグリッドユニットとが充分な強度で固着されているこ
とを示している。更に、スペーサ７７は、絶縁基板２１
の側縁に当接した位置決め面８２ｃを備えて構成されて
いることから、グリッドユニット６６に絶縁基板２１の
表面に沿った方向の概略が作用した場合でも、陰極基体
２７とグリッドユニット６６との固着状態を確実に維持
することができる。

【０３２０】特に、ＡＰＢＮからなるスペーサ７７とＡ
ＰＧからなる発熱体２５とは、金属との濡れ性が悪いこ
と、熱膨張係数が極めて小さいこと、結晶方向による物
理特性が大きく異なることなどの特性を持っている。こ
のため、スペーサ７７と発熱体２５とをろう付けのみに
よって固着した場合には、絶縁基板２７の表面方向に沿
った外力に対して固着強度が小さく、この外力を受けた
際に陰極構体２７とグリッドユニット６６とがずれてし
まうことがある。本実施の形態によれば、このような問
題を生じることなく、陰極基体２７とグリッドユニット
６６との強固に固着することができる。

【０３２１】さらに、本電子銃構体３４では、第１、第
２グリッド６７、６８は発熱体２５と同じ材料であるＡ
ＰＧにより形成され、各スペーサ６９、７７は絶縁基２
１と同じ材料であるＡＰＢＮによって形成されているこ
とから、熱膨張によるグリッド間距離の変化が極めて小
さい高精度の組み立てが可能である。

【０３２２】図６０は、本発明の第３２の実施の形態に
係る電子銃構体をしている。本実施の形態において、第
３１の実施の形態と同じ部分は同じ符号を付して示して
いる。本実施の形態によれば、グリッドユニット６６に
設けるスペーサ７７のスペーサ部７７ａと固着位置決め
部７７ｂとを別体にして形成したものである。

【０３２３】すなわち、スペーサ７７で、ＡＰＢＮから
なるスペーサ部７７ａと固着位置決め部７７ｂとを有し
ている。スペーサ部７７ａは、板状に形成され、絶縁基
板２１の表面と第１グリッド６７との間に配置されて両
者に当接し、両者間の間隙を保持している。スペーサ部
７７ａは隣り合う陰極基体２４間に配設されている。

【０３２４】固着位置決め部７７ｂは、第１グリッド６
７の周縁部に固着された枠形をなすもので、絶縁基板２
１の側縁に当接した位置決め面８２ｃを有し絶縁基板の
周囲を囲んで配置されている。また、位置決め固着部７
７ｂの先端面は、発熱体２５の電極２５ｃと面一の第３
固着面８２ｄを有し、金属層２６を介してヒータ電極２
６にろう付けされている。

【０３２５】図６１は、本発明の第３３の実施の形態に
係る電子銃構体をしている。本実施の形態において、第
３１の実施の形態と同じ部分は同じ符号を付して示して
いる。本実施の形態によれば、スペーサ７７は、ＡＰＢ
Ｎにより断面Ｌ字状に形成され、その第３固着面８２ｄ
は絶縁基板２１の下面と同一平面に形成されているとと
もに、この第３固着面８２ｄには、発熱体２５の電極２
５ｂと同じ面を形成するＡＰＧからなる固着層８５が設
けられている。そして、スペーサ７７のスペーサ部７７
ａは第１グリッド６７に固着され、固着層８５は、発熱
体２５の電極２５ｂとともにニッケルろう材からなる導
電層２６ａを用いて電極端子２６にろう付けされてい
る。なお、固着層８５は、ＡＰＧの他にチタン、モリブ
デン、タングステン、タンタル、あるいはニオブにより
形成しても良い。

【０３２６】図６２は、本発明の第３４の実施の形態に
係る電子銃構体をしている。本実施の形態において、第
３１の実施の形態と同じ部分は同じ符号を付して示して
いる。本実施の形態によれば、スペーサ７７は、固着位
置決め部を省略しスペーサ部７７ａのみによって形成さ
れている。そして、スペーサ部７７ａは、絶縁基板２１
の上面にろう付けして固着されている。

【０３２７】図６３は、本発明の第３５の実施の形態に
係る電子銃構体をしている。本実施の形態において、第
３１の実施の形態と同じ部分は同じ符号を付して示して
いる。本実施の形態によれば、グリッドユニット６６と
して２組のグリッドを設けずに、第１グリッド６７のみ
を設けて構成したものである。

【０３２８】これら第３２ないし第３５の実施の形態の
構成も、前述した第３１の実施の形態の構成と同様に電
子銃構体３４の薄型化、低電力化、速動化、および陰極
基体２７と第１グリッド６７との間の距離の高精度化を
図ることができ、更に、電子銃構体における陰極基体２
７と第１グリッド６７との固着強度を高めることができ
る。

【０３２９】図６４は、本発明の第３６の実施の形態に
係る電子銃構体をしている。本実施の形態において、第
３１の実施の形態と同じ部分は同じ符号を付して示して
いる。本実施の形態によれば、スペーサ７７は、ＡＰＢ
Ｎにより絶縁基板２１の周縁部には絶縁基板と一体に形
成されている。すなわち、スペーサ７７は、絶縁基板２
１の上面周縁部に立設された枠状のスペーサ部７７ａ
と、スペーサ部から上方へ突出しグリッドユニット６６
の外周を囲んだ固着位置決め部７７ｂと、を一体に備え
ている。スペーサ部７７ａは、絶縁基板２１の上面と平
行で第１グリッド６７の下面に固着された第２固着面８
２ｂを有している。また、固着位置決め部７７ｂは、第
２固着面８２ｂに対して垂直に延びた位置決め面８２ｃ
を有し、この位置決め面８２ｃは、グリッドユニット６
６の周側面（第１グリッド６７の周側面、グリッド間ス
ペーサ６９の周側面、および第２グリッド６８の周側
面）にろう付けによって固着されている。ろう付けに
は、例えばチタンろう、その他、ニオブ、タンタル、モ
リブデン、タングステン等が用いられる。

【０３３０】本実施の形態においても、前述した第３１
の実施の形態と同様に電子銃構体における薄型化、低電
力化、速動化、および陰極基体２７と第１グリッド６７
との間の距離の高精度化を図ることができ、更に、陰極
基体２７と第１グリッド６７との固着強度を高めること
ができる。

【０３３１】なお、本発明は前述した実施の形態に限定
されずに、種々変形して実施することができる。例え
ば、前述した実施の形態においては、単一の電子銃を備
えた電子管について説明したが、この発明は図６５およ
び図６６に示すような、複数の電子銃を備えた電子管に
ついても適用可能である。

【０３３２】すなわち、図６５および図６６に示す電子
管は、内面に蛍光体スクリーン９７が形成された平坦な
フェースプレート９１と、フェースプレート９１に対向
した設けられた平坦なリアプレート９２と、フェースプ
レート９１とリアプレート９２との周縁部を連結した枠
状の側壁９３とを備えている。フェースプレート９１の
内側には、蛍光体スクリーンに対向したシャドウマスク
９４が設けられている。また、リアプレート９２には、
多数のファンネル９５が縦横に並んで取付けられ、各フ
ァンネル９５のネック内に陰極構体２７および電子銃構
体３４を有する電子銃９６が装着されている。

【０３３３】そして、複数の電子銃９６から放出された
電子ビームにより、蛍光体スクリーンを複数の領域に分
けて走査し、各領域に描かれた画像を繋げて１つの大き
な画像を表示する。

【０３３４】このように構成された電子管においても、
各電子銃構体３４の短縮化、省電力化および速動化を図
ることにより、電子管全体の短縮化、省電力化および速
動化図を図ることができる。薄型の表示装置に適した電
子管を得ることができる。

【０３３５】また、本発明の陰極構体、電子銃構体、電
子銃用グリッド、電子管およびヒータは、以上説明した
実施の形態の構成およびそれらに使用される材料のもの
に限定されるものではなく、種々の形態および材料が適
用可能であり、意図する特性、用途に対して種々変更可
能である。

【０３３６】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明に係る陰
極構体は、対向する一対の面を有する熱伝導性の絶縁基
板と、この絶縁基板の一面に設けられた陰極基体と、前
記絶縁基板の他面に設けられ前記陰極基体を加熱する発
熱体と、を備え、導電層を介して発熱体に電極端子を接
合する構成としたことにより、絶縁基板と発熱体とで構
成されるヒータの長さを従来に比較して大幅に短縮で
き、またヒータ電力を低減するとともに速動性を向上で
きる。同時に、電極端子を発熱体に対して強固に接合す
ることができる。

【０３３７】更に、この発明によれば、上述した構成の
陰極構体に、陰極基体に対向してグリッドを設けている
ため、短縮化、省電力化および速動化を図った電子銃構
体を得ることができる。

【０３３８】更に、本発明の電子銃用グリッドユニット
によれば、電子銃構体の短縮化を図ることができる。

【０３３９】本発明に係るヒータによれば、窒化ほう素
からなる絶縁基板と、この絶縁基板に設けられた黒鉛か
らなる発熱体と、この発熱体に導電層を介して接合され
た電極端子と、を具備するので、発熱体と電極端子とを
簡単且つ強固に接続でき、特に陰極構体に適したヒータ
を得ることができる。

【０３４０】更に、この発明の電子銃構体によれば、陰
極構体の絶縁基板に第１グリッドを備えたグリッドユニ
ットを一体的に接合することにより、従来に比較して全
長の大幅な短縮化，ヒータ電力の低減化，速動化さらに
は第１グリッドと陰極構体との間隙の高精度化を図った
電子銃構体を得ることができる。

【０３４１】また、この発明によれば、陰極構体の隣り
合う陰極基体間に遮蔽板を設けることにより、陰極基体
から蒸発する蒸発物が周辺に飛散することを阻止し、電
子が相互に漏洩し各陰極基体の電子放出量が変動した
り、また独立に各陰極基体を動作させることが困難にな
るという事態の発生を防止できる。

【０３４２】更に、この発明によれば、陰極構体とグリ
ッドユニットとをスペーサを介して互いに接合し、この
スペーサによって陰極構体の位置決めを行う構成とする
ことにより、薄型化、低電力化、速動化、および陰極構
体とグリッドとの間の距離の高精度化、固着強度の向上
が可能な電子銃構体、および電子管を提供することがで
きる。

【０３４３】また、本発明によれば、前述した構成の陰
極構体を並列して設けることにより、短縮化、省電力化
および速動化を図った陰極構体を有する電子銃構体を構
成し、カラー受像管に適してた電子管、および薄型の表
示装置に適した電子管を得ることができる。

【０３４４】この発明によれば、窒化ほう素により所定
厚の絶縁基板を形成し、前記絶縁基板の一方の表面に、
黒鉛層を形成し、前記黒鉛層をパターニングして所定パ
ターンの発熱体を複数形成し、前記絶縁基板の他方の面
に導電層を介して複数の陰極基体を接合し、前記発熱体
および陰極基体の設けられた絶縁基板を複数に分割して
複数の陰極構体を形成し、前記各陰極構体の発熱体の電
極に導電層を介して電極端子を固着することにより、陰
極構体を量産可能な陰極構体の製造方法を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施の形態に係る電子管を一
部破断して示す側面図。

【図２】前記電子管に組込まれた電子銃構体を示す断面
図。

【図３】前記電子構体の一部を構成する陰極構体の平面
図。

【図４】図３の線ＩＶ−ＩＶに沿った断面図。

【図５】前記陰極構体における発熱体形成部を示す平面
図。

【図６】本発明の第２の実施の形態に係る陰極構体にお
ける発熱体形成部を示す平面図。

【図７】図６の線ＶＩＩ−ＶＩＩに沿った断面図。

【図８】含浸型陰極基体を用いた陰極構体における陰極
基体形成部の一例を示す平面図。

【図９】含浸型陰極基体を用いた陰極構体の一例を示す
断面図。

【図１０】本発明の第３の実施の形態に係る電子管の電
子銃構体を示す断面図。

【図１１】同実施の形態の電子管に設ける陰極構体にお
ける陰極基体形成部を示す平面図。

【図１２】図１１の線ＸＩＩ−ＸＩＩに沿った断面図。

【図１３】第３の実施の形態において陰極構体を作成す
る工程を示す断面図。

【図１４】第３の実施の形態において陰極構体を作成す
る工程を示す断面図。

【図１５】本発明の第４の実施の形態に係る陰極構体を
示す断面図。

【図１６】本発明の第５の実施の形態に係る陰極構体を
示す断面図。

【図１７】本発明の第６の実施の形態に係る陰極構体を
示す断面図。

【図１８】前記陰極構体における立上り特性を示す線
図。

【図１９】本発明の第７の実施の形態に係る電子管にお
ける電子銃構体を示す断面図。

【図２０】本発明の第８の実施の形態に係る陰極構体を
示す断面図。

【図２１】本発明の第９の実施の形態に係る陰極構体を
示す断面図。

【図２２】本発明の第１０の実施の形態に係る陰極構体
を示す断面図。

【図２３】本発明の第１１の実施の形態に係る陰極構体
を示す断面図。

【図２４】本発明の第１２の実施の形態に係る陰極構体
を示す断面図。

【図２５】本発明の第１３の実施の形態に係る陰極構体
を示す断面図。

【図２６】本発明の第１４の実施の形態に係る陰極構体
を示す断面図。

【図２７】前記陰極構体の立上り特性を示す線図。

【図２８】前記陰極構体の発熱体温度の安定性を示す線
図。

【図２９】本発明の第１５の実施の形態に係る陰極構体
を示す平面図および断面図。

【図３０】第１５の実施の形態における陰極構体の製造
過程を示す図。

【図３１】本発明の第１６の実施の形態に係る陰極構体
を示す平面図および断面図。

【図３２】第１６の実施の形態における陰極構体の製造
過程を示す図。

【図３３】本発明の第１７の実施の形態に係る陰極構体
を示す平面図および断面図。

【図３４】本発明の第１８の実施の形態に係る陰極構体
を示す平面図および断面図。

【図３５】本発明の第１９の実施の形態に係る陰極構体
を示す平面図および断面図。

【図３６】本発明の第２０の実施の形態に係る電子銃構
体の平面図。

【図３７】第２０の実施の形態に係る電子銃構体の一部
を破断して示す側面図。

【図３８】第２０の実施の形態に係る電子銃構体の陰極
構体を示す図。

【図３９】第２０の実施の形態に係る陰極構体の電極端
子を示す斜視図。

【図４０】前記電極端子の正面図。

【図４１】第２０の実施の形態に係る陰極構体の製造工
程を概略的に示す図。

【図４２】本発明の第２１の実施の形態に係る電子銃構
体を示す断面図。

【図４３】前記電子銃構体の各部の構成を示す平面図お
よび断面図。

【図４４】前記電子銃構体を電子管に組み込んだ状態を
示す図４２の線ＸＸＸＸＩＶ−ＸＸＸＸＩＶに沿った断
面図。

【図４５】前記電子銃構体を電子管に組み込んだ状態を
示す図４２の線ＸＸＸＸＶ−ＸＸＸＸＶに沿った断面
図。

【図４６】本発明の第２２の実施の形態に係る電子銃構
体を示す断面図。

【図４７】本発明の第２３の実施の形態に係る電子銃構
体を示す断面図。

【図４８】本発明の第２４の実施の形態に係る電子銃構
体を示す断面図。

【図４９】本発明の第２５の実施の形態に係る電子銃構
体を示す断面図。

【図５０】本発明の第２６の実施の形態に係る電子銃構
体を示す断面図。

【図５１】前記電子銃構体のグリットユニットおよび遮
光板の製造方法を示す図。

【図５２】本発明の第２７の実施の形態に係る電子銃構
体を示す断面図。

【図５３】本発明の第２８の実施の形態に係る電子銃構
体を示す断面図。

【図５４】本発明の第２９の実施の形態に係る電子銃構
体を示す断面図。

【図５５】本発明の第３０の実施の形態に係る電子銃構
体を示す断面図。

【図５６】本発明の第３１の実施の形態に係る電子銃構
体を示す断面図。

【図５７】前記電子銃構体の発熱体、スペーサ、ヒータ
電極端子の接合部を示す平面図。

【図５８】前記電子銃構体におけるグリッドユニットを
製造する工程を示す図。

【図５９】前記電子銃構体を示す断面図。

【図６０】本発明の第３２の実施の形態に係る電子銃構
体を示す断面図。

【図６１】本発明の第３３の実施の形態に係る電子銃構
体を示す断面図。

【図６２】本発明の第３４の実施の形態に係る電子銃構
体を示す断面図。

【図６３】本発明の第３５の実施の形態に係る電子銃構
体を示す断面図。

【図６４】本発明の第３６の実施の形態に係る電子銃構
体を示す断面図。

【図６５】本発明の陰極基体、電子銃構体を組込んだ他
の電子管の実施の形態を示す斜視図。

【図６６】前記電子管の一部を破断して示す斜視図。

【図６７】従来の電子銃構体を示す断面図。

【符号の説明】

２１…絶縁基板、 ２２…基体金属、 ２２ａ…電極リード ２２ｂ…金属層 ２４…陰極基体、 ２５…発熱体、 ２５ａ…高温加熱部 ５０…低温加熱部 ２６…ヒータ電極端子 ２６ａ…導電層 ２７…陰極構体、 ２９…ビードガラス、 ３０…第１グリッド、 ３２…反射体、 ３４…電子銃構体、 ３５…電子管、 ３６…電気的絶縁層 ３７…反射層、 ３９、４０…切欠 ４２…電極リード ４４…ＡＰＧ層 ６０ａ…第１端子板 ６０ｂ…第２端子板 ６２…アーム ６６…グリッドユニット ６７…第１グリッド ６８…第３グリッド ６９…スペーサ ７０…貫通孔 ７７…スペーサ ７７ａ…スペーサ部 ７７ｂ…固着位置決め部 ８２ａ…第１固着面 ８２ｂ…第２固着面 ８３ｃ…位置決め面 ８３ｄ…第３固着面 ７８…遮蔽板 １０１…絶縁基板、 １０２…発熱体、 １０５…陰極基体、 １０７…電極端子、 １０８…導電層、 １１０…導電層、 １２０…ヒータ。

フロントページの続き (72)発明者 樋口 敏春 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 木村 栄 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 高橋 秀治 神奈川県川崎市川崎区日進町７番地１ 東 芝電子エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 腰越 真平 埼玉県深谷市幡羅町１丁目９番２号 株式 会社東芝深谷電子工場内 (72)発明者 藤内 巧 兵庫県姫路市余部区上余部50番地 株式会 社東芝姫路工場内

Claims (52)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】対向する一対の面を備え熱伝導性を有する
   絶縁基板と、 前記絶縁基板の一面に設けられた陰極基体と、 前記絶縁基板の他面に設けられ前記陰極基体を加熱する
   発熱体と、 前記発熱体上に形成された導電層を介して前記発熱体に
   接合された電極端子と、 を具備したことを特徴とする陰極構体。
2. 【請求項２】前記絶縁基板は窒化ほう素により形成さ
   れ、前記発熱体は絶縁基板の他面に形成された黒鉛層を
   パターニングして形成されていることを特徴とする請求
   項１に記載の陰極構体。
3. 【請求項３】上記導電層は、ニッケル、チタン、モリブ
   デン、タングステン、ニオブ、タンタル、またはこれら
   のいずれかを含む合金あるいは化合物から選ばれたいず
   れか１種よりなる金属層により形成されている特徴とす
   る請求項１又は２に記載の陰極構体。
4. 【請求項４】前記導電層は、上記発熱体を形成した前記
   黒鉛層上に塗布された金属粉末を加熱処理することによ
   り形成された前記黒鉛層と金属粉末との反応層で構成さ
   れていることを特徴とする請求項２に記載の陰極構体。
5. 【請求項５】前記陰極基体は、チタン、モリブデン、タ
   ングステン、ニオブ、タンタル、またはこれらのいずれ
   かを含む合金あるいは化合物から選ばれたいずれか１種
   よりなる層を介して前記絶縁基板に接合されていること
   を特徴とする請求項１に記載の陰極構体。
6. 【請求項６】前記陰極基体は、ニッケル、チタン、モリ
   ブデン、タングステン、ニオブ、タンタル、またはこれ
   らのいずれかを含む合金あるいは化合物から選ばれたい
   ずれか１種よりなる層、および黒鉛層を介して前記絶縁
   基板に接合されていることを特徴とする請求項１に記載
   の陰極構体。
7. 【請求項７】前記陰極基体は、前記絶縁基板に直接接合
   されていることを特徴とする請求項１に記載の陰極構
   体。
8. 【請求項８】前記陰極基体、ニッケル、チタン、モリブ
   デン、タングステン、ニオブ、タンタル、またはこれら
   のいずれかを含む合金あるいは化合物から選ばれたいず
   れか１種よりなる層、または黒鉛層、の少なくとも１部
   に前記陰極基体用の電極リードが接合されていることを
   特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の陰
   極構体。
9. 【請求項９】前記絶縁基板の他面に前記発熱体に重ねて
   形成された電気的絶縁層と、前記電気的絶縁層上に形成
   され前記発熱体から発する熱を前記絶縁基板側へ反射す
   る反射層と、を備えたことを特徴とする請求項１ないし
   ８のいずれか１項に記載の陰極構体。
10. 【請求項１０】前記絶縁基板の他面に空間部を介して対
    向配置され前記発熱体から発する熱を前記絶縁基板側へ
    反射する反射体を備えたことを特徴とする請求項１ない
    し８のいずれか１項に記載の陰極構体。
11. 【請求項１１】前記絶縁基板は、前記電極端子が接続さ
    れた第１接合部と、前記陰極基体が接合された第２接合
    部と、を有し、前記第１および第２接合部で挟まれる部
    分の断面積は、前記第１および第２接合部の夫々の断面
    積よりも小さく形成されていることを特徴とする請求項
    １に記載の陰極構体。
12. 【請求項１２】前記絶縁基板は、前記第１接合部と第２
    接合部との間に形成され前記絶縁基板の一方の表面に開
    口した切欠を備えていることを特徴とする請求項１１に
    記載の陰極基体。
13. 【請求項１３】前記絶縁基板に前記陰極基体が複数個設
    けられ、前記絶縁基板は、隣り合う陰極基体間に設けら
    れた切欠を備えていることを特徴とする請求項１１又は
    １２に記載の陰極構体。
14. 【請求項１４】前記陰極基体に導通した帯状の電極リー
    ドを備え、前記電極リードは前記絶縁基板および発熱体
    を外側から挟み込むように折り曲げた状態で絶縁基板に
    固着されていることを特徴とする請求項１に記載の陰極
    構体。
15. 【請求項１５】前記発熱体に接合された電極端子は、前
    記絶縁基板および発熱体を外側から挟み込むように折り
    曲げた状態で前記絶縁基板に固着されていることを特徴
    とする請求項１又は１４に記載の陰極構体。
16. 【請求項１６】前記陰極基体は、ニッケル、チタン、モ
    リブデン、タングステン、ニオブ、タンタル、またはこ
    れらのいずれかを含む合金あるいは化合物から選ばれた
    いずれか１種よりなる層を介して前記絶縁基板に接合さ
    れ、前記電極リードは前記層と一体的に形成されている
    ことを特徴とする請求項１４又は１５に記載の陰極構
    体。
17. 【請求項１７】前記絶縁基板の前記陰極基体が接合され
    た部分、および前記電極端子が接合された部分は、絶縁
    基板の幅方向に突出して形成され、他の部分よりも幅広
    に形成されていることを特徴とする請求項１４に記載の
    陰極構体。
18. 【請求項１８】前記陰極基体は、ニッケル、チタン、モ
    リブデン、タングステン、ニオブ、タンタル、またはこ
    れらのいずれかを含む合金あるいは化合物から選ばれた
    いずれか１種よりなる層に接合されているとともにフラ
    ンジを有する基体金属を備えていることを特徴とする請
    求項５又は６に記載の陰極構体。
19. 【請求項１９】前記絶縁基板上に複数個の前記陰極基体
    が所定の間隔を置いて設けられ、前記発熱体は、それぞ
    れ前記陰極基体と対向して設けられた高温発熱部と、隣
    り合う発熱部間に設けられた低温発熱部と、を有し、前
    記高温発熱部は、前記低温非発熱部に比較して細い線幅
    に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の陰
    極構体。
20. 【請求項２０】対向する一対の面を備え熱伝導性を有す
    る絶縁基板と、前記絶縁基板の一面に設けられた陰極基
    体と、前記絶縁基板の他面に設けられ前記陰極基体を加
    熱する発熱体と、前記発熱体上に形成された導電層を介
    して前記発熱体に接合された電極端子と、を備えた陰極
    構体と、 前記陰極基体と所定の隙間をおいて対向配置されたグリ
    ッドと、 を具備したことを特徴とする電子銃構体。
21. 【請求項２１】対向する一対の面を備え熱伝導性を有す
    る絶縁基板と、 前記絶縁基板の一面に設けられた陰極基体と、前記絶縁
    基板の他面に設けられ前記陰極基体を加熱する発熱体
    と、前記発熱体上に形成された導電層を介して前記発熱
    体に接合された電極端子と、を備えた陰極構体と、 絶縁体から形成され前記発熱体と所定の間隔をおいて対
    向したベース板と、上記ベース板から突出した複数の支
    持ピンと、を有し、前記陰極構体を支持したホルダと、
    を具備し、 前記陰極構体の電極端子は、前記絶縁基板から延出して
    いるとともに前記ホルダの支持ピンに固定されたアーム
    を備えていることを特徴とする電子銃構体。
22. 【請求項２２】対向する一対の面を備え熱伝導性を有す
    る絶縁基板と、前記絶縁基板の一面に設けられた陰極基
    体と、前記絶縁基板の他面に設けられ前記陰極基体を加
    熱する発熱体と、を備えた陰極構体と、 前記陰極基体と所定の隙間をおいて対向配置されたグリ
    ッドを有するグリッドユニットと、 を具備したことを特徴とする電子銃構体。
23. 【請求項２３】前記グリッドは、前記陰極構体の絶縁基
    板に固着されていることを特徴とする請求項２２に記載
    の電子銃構体。
24. 【請求項２４】前記グリッドユニットは、前記絶縁基板
    に固着された第１グリッドと、電気的な絶縁層を間に挟
    んで第１グリッドと一体的に積層された第２グリッド
    と、を備えていることを特徴とする請求項２３に記載の
    電子銃構体。
25. 【請求項２５】前記第１および第２グリッドは黒鉛によ
    り形成され、前記絶縁層は窒化ほう素により形成されて
    いるとを特徴とする請求項２３に記載の電子銃構体。
26. 【請求項２６】前記絶縁基板と前記第１グリッドとの間
    に、前記第１グリッドおよび前記陰極基体の間隙を保持
    するスペーサが配置されていることを特徴とする請求項
    ２３又は２５に記載の電子銃構体。
27. 【請求項２７】前記スペーサは第１グリッドの前記絶縁
    基板側表面に設けられた凸部により構成されていること
    を特徴とする請求項２６に記載の電子銃構体。
28. 【請求項２８】前記絶縁基板は一面に形成された凹部を
    有し、前記陰極基体は前記凹部に配置されているととも
    に、前記第１グリッドは前記スペーサを介して前記絶縁
    基板の一面に固定されていることを特徴とする請求項２
    ６に記載の電子銃構体。
29. 【請求項２９】前記絶縁基板と前記グリッドの周縁部を
    接合したスペーサと、前記絶縁基板と前記グリッドとで
    挟まれる空間において前記絶縁基板の熱が前記グリッド
    へ直接伝わらない状態で配置され前記陰極基体の蒸発物
    が前記陰極基体の周辺に飛散することを阻止する遮蔽板
    と、を具備したことを特徴とする請求項２３に記載の電
    子銃構体。
30. 【請求項３０】前記遮蔽板は、前記グリッドから前記絶
    縁基板に向けて延びているとともに、前記絶縁基板に対
    して隙間をおいて対向していることを特徴とする請求項
    ２９に記載の電子銃構体。
31. 【請求項３１】前記遮蔽板は、前記絶縁基板から前記グ
    リッドに向けて延びているとともに、前記グリッドに対
    して隙間をおいて対向していることを特徴とする請求項
    ３０に記載の電子銃構体。
32. 【請求項３２】前記遮蔽板は前記グリッドに接合されて
    いることを特徴とする請求項２９に記載の電子銃構体。
33. 【請求項３３】前記グリッドユニットは、前記遮蔽板と
    一体に成形された電気的絶縁物を有し、前記グリッドは
    前記電気的絶縁物質に重ねて形成されていることを特徴
    とする請求項２９に記載の電子銃構体。
34. 【請求項３４】前記グリッドユニットは、前記第１グリ
    ッド、絶縁層、第２グリッドを貫通して延びているとと
    もに前記陰極基体と対向した貫通孔を有し、前記貫通孔
    は、前記第１グリッドから前記絶縁層まで延びる第１部
    分と、前記絶縁層から第２グリッドまで延びる第２部分
    とを備え、前記第２部分は第１部分よりも大きな径に形
    成されていることを特徴とする請求項２４に記載の電子
    銃構体。
35. 【請求項３５】前記グリッドに固着された電気的絶縁物
    からなるスペーサを備え、前記スペーサは、前記絶縁基
    板の前記陰極基体接合面に当接した固着面を有するスペ
    ーサ部と、前記固着面に対して垂直に延び、前記絶縁基
    板の側縁に当接した位置決め面を有する固着位置決め部
    と、を備えていることを特徴とする請求項２３に記載の
    電子銃構体。
36. 【請求項３６】前記固着位置決め部は、前記絶縁基板の
    前記発熱体形成面に固着された固着面を有していること
    を特徴とする請求項３５に記載の電子銃構体。
37. 【請求項３７】前記スペーサは窒化ほう素により形成さ
    れていることを特徴とする請求項３５に記載の電子銃構
    体。
38. 【請求項３８】前記グリッドと前記スペーサとは、ろう
    付け、レーザ溶接およびＴｉｇ溶接のいずれか、または
    これらの組合せにより固着されていることを特徴とする
    請求項３５に記載の電子銃構体。
39. 【請求項３９】前記絶縁基板の周縁部に固着された電気
    的絶縁物からなるスペーサを備え、前記スペーサは、前
    記グリッドに当接した固着面を有するスペーサ部と、前
    記固着面に対して垂直に延び、前記グリッドの側縁に当
    接した位置決め面を有する固着位置決め部と、を備えて
    いることを特徴とする請求項２３に記載の電子銃構体。
40. 【請求項４０】前記スペーサの固着部は、前記グリッド
    における前記絶縁基板と反対側の面に固着されているこ
    とを特徴とする請求項３９に記載の電子銃構体。
41. 【請求項４１】前記絶縁基板は、前記グリッドの側面に
    当接して前記絶縁基板に対する位置決めを行う位置決め
    面を有していることを特徴とする請求項２３に記載の電
    子銃構体。
42. 【請求項４２】前記スペーサは、窒化ほう素により前記
    絶縁基板と一体に形成されていることを特徴とする請求
    項３９に記載の電子銃構体。
43. 【請求項４３】フェースパネルを有する真空外囲器と、 前記フェースパネルの内面に形成された蛍光体層と、 対向する一対の面を備え熱伝導性を有する絶縁基板と、
    前記絶縁基板の一面に設けられた陰極基体と、前記絶縁
    基板の他面に設けられ前記陰極基体を加熱する発熱体
    と、前記発熱体上に形成された導電層を介して前記発熱
    体に接合された電極端子と、前記陰極基体と所定の隙間
    をおいて対向配置されたグリッドと、を有し、前記蛍光
    体層に向けて電子ビームを放出する電子銃構体と、 前記真空外囲器内で前記蛍光体層と前記電子銃構体との
    間に配置されたシャドウマスクと、 を具備したことを特徴とする電子管。
44. 【請求項４４】フェースプレートと、前記フェースプレ
    ートに対向したリアプレートと、を有する外囲器と、 前記フェースプレートの内面に形成された蛍光体スクリ
    ーンと、 前記リアプレートに設けられ、前記蛍光体スクリーンを
    電子ビームにより複数の領域に分けて走査する複数の電
    子銃構体と、を備え、 各電子銃構体は、対向する一対の面を備え熱伝導性を有
    する絶縁基板と、前記絶縁基板の一面に設けられた陰極
    基体と、前記絶縁基板の他面に設けられ前記陰極基体を
    加熱する発熱体と、前記発熱体上に形成された導電層を
    介して前記発熱体に接合された電極端子と、前記陰極基
    体と所定の隙間をおいて対向配置されたグリッドと、を
    備えていることを特徴とする電子管。
45. 【請求項４５】フェースプレートと、前記フェースプレ
    ートに対向したリアプレートと、を有する外囲器と、 前記フェースプレートの内面に形成された蛍光体スクリ
    ーンと、 前記リアプレートに設けられ、前記蛍光体スクリーンを
    電子ビームにより複数の領域に分けて走査する複数の電
    子銃構体と、を備え、 各電子銃構体は、対向する一対の面を備え熱伝導性を有
    する絶縁基板と、前記絶縁基板の一面に設けられた陰極
    基体と、前記絶縁基板の他面に設けられ前記陰極基体を
    加熱する発熱体と、前記発熱体上に形成された導電層を
    介して前記発熱体に接合された電極端子と、前記陰極基
    体と所定の隙間をおいて対向配置されたグリッドと、を
    備えていることを特徴とする電子管。
46. 【請求項４６】窒化ほう素からなる絶縁基板と、 前記絶縁基板の表面上に形成され黒鉛からなる発熱体
    と、 前記発熱体に導電層を介して接合された電極端子と、を
    具備したことを特徴とするヒータ。
47. 【請求項４７】ろう材は、ニッケル、チタン、モリブデ
    ン、タングステン、ニオブ、タンタル、またはこれらの
    いずれかを含む合金から選ばれた１種であることを特徴
    とする請求項４６に記載のヒータ。
48. 【請求項４８】電子管の陰極構体を製造する陰極構体の
    製造方法において、 熱伝導性を有する絶縁基板の一方の表面に、黒鉛層を形
    成し、 前記黒鉛層をパターニングして所定パターンの発熱体を
    形成し、 前記絶縁基板の他方の面に導電層を介して陰極基体を接
    合し、 前記発熱体の電極に導電層を介して電極端子を固着する
    ことを特徴とする陰極構体の製造方法。
49. 【請求項４９】電子管の陰極構体を製造する陰極構体の
    製造方法において、 窒化ほう素により所定厚の絶縁基板を形成し、 前記絶縁基板の一方の表面に、黒鉛層を形成し、 前記黒鉛層をパターニングして所定パターンの発熱体を
    複数形成し、 前記絶縁基板の他方の面に導電層を介して複数の陰極基
    体を接合し、 前記発熱体および陰極基体の設けられた絶縁基板を複数
    に分割して複数の陰極構体を形成し、 前記各陰極構体の発熱体の電極に導電層を介して電極端
    子を固着することを特徴とする陰極構体の製造方法。
50. 【請求項５０】電子管の陰極構体を製造する陰極構体の
    製造方法において、 熱伝導性を有する絶縁基板の両面に、黒鉛層を形成し、 前記絶縁基板の一方の面に形成された黒鉛層をパターニ
    ングして所定パターンの発熱体を形成し、 前記絶縁基板の他方の面に形成された黒鉛層上の所定位
    置に金属粉末をコーティングし、 前記コーティングされた金属粉末を加熱、焼結して多孔
    質金属層を形成し、 前記多孔質金属層をパターニングして所定パターンの陰
    極基体金属を形成し、 前記陰極基体金属に電子放射性物質を含浸して陰極基体
    を形成することを特徴とする陰極構体の製造方法。
51. 【請求項５１】熱伝導性を有する絶縁基板の一面に発熱
    体を形成する工程と、 前記絶縁基板の他面に陰極基体を形成する工程と、 電気的絶縁物の表面にグリッドを形成する工程と、 前記グリッドの表面に前記絶縁基板の熱が前記グリッド
    へ直接伝わらない状態にして前記陰極基体の蒸発物が前
    記陰極基体の周辺に飛散することを阻止する遮蔽板を設
    ける工程と、 前記熱伝導性絶縁基板と前記グリッドとをスペーサで接
    合する工程とを具備することを特徴とする電子銃構体の
    製造方法。
52. 【請求項５２】熱伝導性を有する絶縁基板の一面に発熱
    体を形成する工程と、 前記絶縁基板の他面に陰極構体を形成する工程と、 グリッドとスペーサ部および固着部を有する固着スペー
    サとを積層したものを得る工程と、 前記固着スペーサのスペーサ部を前記絶縁基板の他面に
    載せ前記固着部を前記スペーサ部から外れて前記絶縁基
    板に固着する工程と、 を具備することを特徴とする電子銃構体の製造方法。