JPH11176315A - 含浸型陰極構体及びこの陰極構体を用いた電子銃 - Google Patents
含浸型陰極構体及びこの陰極構体を用いた電子銃Info
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- JPH11176315A JPH11176315A JP34501997A JP34501997A JPH11176315A JP H11176315 A JPH11176315 A JP H11176315A JP 34501997 A JP34501997 A JP 34501997A JP 34501997 A JP34501997 A JP 34501997A JP H11176315 A JPH11176315 A JP H11176315A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 含浸型陰極のヒータの芯線温度を下げヒータ
の信頼度を向上させ、更にヒータの消費電力を下げ、第
１及び第２グリッドのアパーチャ近傍に付着する陰極か
らのストレーエミッションを無くして、カットオフ特性
の経時変化による弊害を除く。 【解決手段】 含浸型陰極構体１０（１０Ｒ，１０Ｇ，
１０Ｂ）を構成する陰極円板１を上部カップ３内に有す
るスリーブ５の内面に又は／及びヒータ１１の外表面に
窒化チタン（Ｔｉ，Ｎ，Ｏ）の化合物をイオンプレーテ
ィングし、蒸着させた黒化膜２１又は／及び２２を形成
する。
の信頼度を向上させ、更にヒータの消費電力を下げ、第
１及び第２グリッドのアパーチャ近傍に付着する陰極か
らのストレーエミッションを無くして、カットオフ特性
の経時変化による弊害を除く。 【解決手段】 含浸型陰極構体１０（１０Ｒ，１０Ｇ，
１０Ｂ）を構成する陰極円板１を上部カップ３内に有す
るスリーブ５の内面に又は／及びヒータ１１の外表面に
窒化チタン（Ｔｉ，Ｎ，Ｏ）の化合物をイオンプレーテ
ィングし、蒸着させた黒化膜２１又は／及び２２を形成
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は高精細度の陰極線管
に使用される電子銃に用いて好適な含浸型陰極構体及び
この含浸型陰極構体を用いた電子銃に関する。
に使用される電子銃に用いて好適な含浸型陰極構体及び
この含浸型陰極構体を用いた電子銃に関する。
【０００２】
【従来の技術】近時、走査線数を増加させ、高精細度、
高輝度の陰極線管（以下ＣＲＴと記す）が開発されてい
る。これらＣＲＴには陰極からの放射電子密度を増大さ
せることが出来る含浸型陰極構体が用いられている。
高輝度の陰極線管（以下ＣＲＴと記す）が開発されてい
る。これらＣＲＴには陰極からの放射電子密度を増大さ
せることが出来る含浸型陰極構体が用いられている。
【０００３】図９は上述の様な含浸型陰極構体１０の従
来の一部を断面とした斜視図を示すもので、例えば特開
平３−１０５８２６号公報に開示されている構成であ
る。
来の一部を断面とした斜視図を示すもので、例えば特開
平３−１０５８２６号公報に開示されている構成であ
る。
【０００４】図９で１は粒径が３〜１０μｍのＷ（タン
グステン）粉末を焼結した多孔質のＷにＢａＯ（酸化バ
リウム）、ＣａＯ（酸化カルシウム）、Ａｌ2 Ｏ3 （ア
ルミナ）等から成る電子放射物質を含浸（Impregnate）
させた陰極円板１をＴａ（タンタル）製のカップ３に溶
接し、内面を酸化させることで黒化層４を形成したＴａ
製のスリーブ５の頂部にこのカップ３を挿入し、スポッ
ト溶接６等でカップ３をスリーブ５に固定している。
又、スリーブ５にはヒータ１１が内蔵されている。
グステン）粉末を焼結した多孔質のＷにＢａＯ（酸化バ
リウム）、ＣａＯ（酸化カルシウム）、Ａｌ2 Ｏ3 （ア
ルミナ）等から成る電子放射物質を含浸（Impregnate）
させた陰極円板１をＴａ（タンタル）製のカップ３に溶
接し、内面を酸化させることで黒化層４を形成したＴａ
製のスリーブ５の頂部にこのカップ３を挿入し、スポッ
ト溶接６等でカップ３をスリーブ５に固定している。
又、スリーブ５にはヒータ１１が内蔵されている。
【０００５】更に、スリーブ５の底部外部にはＴａ製の
ストラップ８がスポット溶接７され、このストラップ８
の他端は筒状ホルダ８の肩部にスポット溶接７されてい
る。
ストラップ８がスポット溶接７され、このストラップ８
の他端は筒状ホルダ８の肩部にスポット溶接７されてい
る。
【０００６】上述の含浸型陰極構体１０でのスリーブ内
面の黒化処理はＡｒ（アルゴン）雰囲気中に配設したス
リーブ５内にエアーを吹き込みスリーブ５の外周に配設
したヒータを介して加熱し、スリーブ５の内面にＴａＯ
ｘ（ｘ＝１〜２）の酸化膜を形成させることでヒータ温
度を低下させて、ヒータの耐圧不良をなくしている。
面の黒化処理はＡｒ（アルゴン）雰囲気中に配設したス
リーブ５内にエアーを吹き込みスリーブ５の外周に配設
したヒータを介して加熱し、スリーブ５の内面にＴａＯ
ｘ（ｘ＝１〜２）の酸化膜を形成させることでヒータ温
度を低下させて、ヒータの耐圧不良をなくしている。
【０００７】又、上述の様な含浸型陰極構体１０を電子
銃として組立てる場合の構成は上述の公報には開示され
ていないが、電子銃のカットオフ特性に大きな影響を与
える第１グリッドＧ1 及び第２グリッドＧ2 間の対向距
離を高精度に保つために通常は図１０で示す様に電子銃
を構成する第１グリッド及び第２グリッドＧ1 及びＧ2
に位置決め用の透孔１２及び１３を穿って第１グリッド
Ｇ1 と第２グリッドＧ2 間にスペーサ（図示せず）を介
在させると共に位置決め治具にピンを植立し（図示せ
ず）、第１グリッドＧ1 及び第２グリッドＧ2 の透孔１
２及び１３に治具のピンを挿通し、第１グリッドＧ1 及
び第２グリッドＧ2 のビーム透過用のアパーチャ位置を
規制した状態でビーディングガラス１１Ｌ及び１１Ｒに
よって第１グリッドＧ1 及び第２グリッドＧ2 をビーデ
ィングし、スペーサと治具をとり外して、第１グリッド
Ｇ1 内にセラミックス等の基板１４に保持した赤
（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）用の含浸型陰極構体１０
Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを組み込む様に成されている。
銃として組立てる場合の構成は上述の公報には開示され
ていないが、電子銃のカットオフ特性に大きな影響を与
える第１グリッドＧ1 及び第２グリッドＧ2 間の対向距
離を高精度に保つために通常は図１０で示す様に電子銃
を構成する第１グリッド及び第２グリッドＧ1 及びＧ2
に位置決め用の透孔１２及び１３を穿って第１グリッド
Ｇ1 と第２グリッドＧ2 間にスペーサ（図示せず）を介
在させると共に位置決め治具にピンを植立し（図示せ
ず）、第１グリッドＧ1 及び第２グリッドＧ2 の透孔１
２及び１３に治具のピンを挿通し、第１グリッドＧ1 及
び第２グリッドＧ2 のビーム透過用のアパーチャ位置を
規制した状態でビーディングガラス１１Ｌ及び１１Ｒに
よって第１グリッドＧ1 及び第２グリッドＧ2 をビーデ
ィングし、スペーサと治具をとり外して、第１グリッド
Ｇ1 内にセラミックス等の基板１４に保持した赤
（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）用の含浸型陰極構体１０
Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを組み込む様に成されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来構成の図９
で詳記した含浸型陰極構体によると、通常のオキサイド
型の陰極に比べて動作温度は約２００°ＣB （ＣB ：輝
度温度）高くなる。その為ヒータ１１の温度が高すぎる
と、ヒータ１１の信頼性が低下すると共にヒータ１１と
スリーブ５間の耐圧特性も低下するのをある程度スリー
ブ内壁に酸化膜を形成することで抑えることが出来る
が、スリーブ内壁内に形成する酸化膜（ＴａＯｘ）の厚
みをコントロールすることが難しいため歩留りのよい含
浸型陰極構体が得られない問題があった。
で詳記した含浸型陰極構体によると、通常のオキサイド
型の陰極に比べて動作温度は約２００°ＣB （ＣB ：輝
度温度）高くなる。その為ヒータ１１の温度が高すぎる
と、ヒータ１１の信頼性が低下すると共にヒータ１１と
スリーブ５間の耐圧特性も低下するのをある程度スリー
ブ内壁に酸化膜を形成することで抑えることが出来る
が、スリーブ内壁内に形成する酸化膜（ＴａＯｘ）の厚
みをコントロールすることが難しいため歩留りのよい含
浸型陰極構体が得られない問題があった。
【０００９】更に酸化膜であるためにＣＲＴのヒータ加
熱時の動作状態にスリーブ中よりガスを放出する弊害を
発生する問題がある。
熱時の動作状態にスリーブ中よりガスを放出する弊害を
発生する問題がある。
【００１０】更に、含浸型陰極線管構体でのヒータの熱
効率の悪化によって、ヒータのパワーが余計に消費され
ることで、図１０で説明した含浸型陰極構体１０の近傍
（１００μｍ〜５００μｍ）にある第１グリッドＧ1 及
び第２グリッドＧ2 の温度を必要以上に上昇させ、陰極
円板１から蒸発したＢａ等の電子放射物質が第１グリッ
ドＧ1 及び第２グリッドＧ2 のアパーチャ近傍に付着
し、アパーチャ径及び第１グリッドＧ1 及び第２グリッ
ドＧ2 の板厚が変化し、カットオフ電圧に経時変化を起
こすだけでなく、第１グリッドＧ1 及び第２グリッドＧ
2 のアパーチャ近傍に付着した電子放射物質がストレー
エミッションを誘発し、偏向動作を止めた場合に、蛍光
面上に面スポット残り（面ストレー）を発生し、輝度、
色度のホワイトバランスが崩れ、画質を劣化させる等の
問題があった。
効率の悪化によって、ヒータのパワーが余計に消費され
ることで、図１０で説明した含浸型陰極構体１０の近傍
（１００μｍ〜５００μｍ）にある第１グリッドＧ1 及
び第２グリッドＧ2 の温度を必要以上に上昇させ、陰極
円板１から蒸発したＢａ等の電子放射物質が第１グリッ
ドＧ1 及び第２グリッドＧ2 のアパーチャ近傍に付着
し、アパーチャ径及び第１グリッドＧ1 及び第２グリッ
ドＧ2 の板厚が変化し、カットオフ電圧に経時変化を起
こすだけでなく、第１グリッドＧ1 及び第２グリッドＧ
2 のアパーチャ近傍に付着した電子放射物質がストレー
エミッションを誘発し、偏向動作を止めた場合に、蛍光
面上に面スポット残り（面ストレー）を発生し、輝度、
色度のホワイトバランスが崩れ、画質を劣化させる等の
問題があった。
【００１１】本発明は叙上の問題点を解消した含浸型陰
極構体及びこの含浸型陰極構体を用いた電子銃を得よう
とするものであり、発明が解決しようとする課題は含浸
型陰極構体のスリーブ内面を窒化チタンの黒化膜でイオ
ンプレーティング等で形成することでヒータ温度を低下
させる場合の黒化膜の厚みのコントロールが極めて簡単
に行なえるものが得られ、ストレーエミッションやカッ
トオフ電圧の経時変化によるフォーカス特性の劣化を改
善可能なものが得られる。
極構体及びこの含浸型陰極構体を用いた電子銃を得よう
とするものであり、発明が解決しようとする課題は含浸
型陰極構体のスリーブ内面を窒化チタンの黒化膜でイオ
ンプレーティング等で形成することでヒータ温度を低下
させる場合の黒化膜の厚みのコントロールが極めて簡単
に行なえるものが得られ、ストレーエミッションやカッ
トオフ電圧の経時変化によるフォーカス特性の劣化を改
善可能なものが得られる。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の含浸型陰極構体
はスリーブ内壁を窒化チタン層で形成したものであり、
更に、この含浸型陰極構体を用いたＣＲＴ用の電子銃を
得る様に成したものである。
はスリーブ内壁を窒化チタン層で形成したものであり、
更に、この含浸型陰極構体を用いたＣＲＴ用の電子銃を
得る様に成したものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の含浸型陰極構体及
びこの構体を用いた電子銃を図１乃至図８によって説明
する。
びこの構体を用いた電子銃を図１乃至図８によって説明
する。
【００１４】本発明の含浸型陰極構体を説明するに先だ
ち、この含浸型陰極が用いられている電子銃の略線的構
成を図６で説明する。
ち、この含浸型陰極が用いられている電子銃の略線的構
成を図６で説明する。
【００１５】図６はインライン型トリニトロン（ソニー
商標）ＣＲＴの電子銃をＤＱＬ（Dynamic Quadrapole L
ens)構成とした略線図を示すものである。
商標）ＣＲＴの電子銃をＤＱＬ（Dynamic Quadrapole L
ens)構成とした略線図を示すものである。
【００１６】図６で１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂはインライ
ン状に配設した含浸型陰極構体を示し、これら陰極構体
の前面には夫々第１グリッド（Ｇ1 ）が配設されてい
る。
ン状に配設した含浸型陰極構体を示し、これら陰極構体
の前面には夫々第１グリッド（Ｇ1 ）が配設されてい
る。
【００１７】第２グリッドＧ2 と第３グリッドＧ3 間に
ＧM グリッドが配され、このＧM グリッドはＸ軸方向に
３個のアパーチャが形成され、中心のアパーチャは円
形、左右のアパーチャは楕円形と成され、ＧM グリッド
と第３グリッドＧ3 は３個の小さなバイポテンシャルレ
ンズを構成し、陰極構体１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ、第１
グリッドＧ1 、第２グリッドＧ2 、ＧM グリッドと第３
グリッドＧ3 でプリフォーカスレンズ系を構成してい
る。
ＧM グリッドが配され、このＧM グリッドはＸ軸方向に
３個のアパーチャが形成され、中心のアパーチャは円
形、左右のアパーチャは楕円形と成され、ＧM グリッド
と第３グリッドＧ3 は３個の小さなバイポテンシャルレ
ンズを構成し、陰極構体１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ、第１
グリッドＧ1 、第２グリッドＧ2 、ＧM グリッドと第３
グリッドＧ3 でプリフォーカスレンズ系を構成してい
る。
【００１８】又、メインレンズ系を構成するフォーカス
用の第４グリッドＧ4 を大径のユニポテンシャルレンズ
構成とし３分割した第１の第４グリッドＧ4AB,第２の第
４グリッドＧ4C及び第３の第４グリッドＧ4DE と成して
いる。
用の第４グリッドＧ4 を大径のユニポテンシャルレンズ
構成とし３分割した第１の第４グリッドＧ4AB,第２の第
４グリッドＧ4C及び第３の第４グリッドＧ4DE と成して
いる。
【００１９】第１及び第３の第４グリッドＧ4AB 及びＧ
4DE は有底円筒形状と成され、有底部に楕円状のアパー
チャが穿たれ、第２の第４グリッドＧ4Cは円板状に成さ
れ、楕円状のアパーチャが穿たれている。
4DE は有底円筒形状と成され、有底部に楕円状のアパー
チャが穿たれ、第２の第４グリッドＧ4Cは円板状に成さ
れ、楕円状のアパーチャが穿たれている。
【００２０】上述の電子銃構成でＧM グリッド及び第２
の第４グリッドＧ4Cには一定の固定電圧を供給し、第１
及び第２の第４グリッドＧ4AB 及びＧ4DE には１垂直期
間（１Ｖ）に画面中央でフォーカス用の固定電圧と略等
しい電圧を有し、画面左右では固定電圧より高い電圧波
形を有するダイナミックフォーカス電圧を印加し、第３
及び第５グリッドＧ3 及びＧ5 には加速用アノード電圧
が供給されている。
の第４グリッドＧ4Cには一定の固定電圧を供給し、第１
及び第２の第４グリッドＧ4AB 及びＧ4DE には１垂直期
間（１Ｖ）に画面中央でフォーカス用の固定電圧と略等
しい電圧を有し、画面左右では固定電圧より高い電圧波
形を有するダイナミックフォーカス電圧を印加し、第３
及び第５グリッドＧ3 及びＧ5 には加速用アノード電圧
が供給されている。
【００２１】第５グリッドＧ5 の先端には静電偏向板を
構成するコンバージェンス（Ｃ）プレート１５とＣシー
ルド１６を有し、Ｃプレート１５はＧ5 と一体化され加
速用アノード電圧が印加され、Ｃプレート１５には加速
用アノード電圧より５％程度低い電圧が印加されてい
る。
構成するコンバージェンス（Ｃ）プレート１５とＣシー
ルド１６を有し、Ｃプレート１５はＧ5 と一体化され加
速用アノード電圧が印加され、Ｃプレート１５には加速
用アノード電圧より５％程度低い電圧が印加されてい
る。
【００２２】１７は偏向ヨークであり、ＣＲＴのパネル
内面に塗布した蛍光面１８近傍にはアパーチャグリルＡ
Ｇが配され、Ｒ，Ｇ，Ｂの各陰極１０Ｒ，１０Ｇ，１０
Ｂから放出された電子ビーム１９は各レンズ系、静電偏
向板、偏向ヨークを介して蛍光面１８上に集束してスポ
ットを発する。従来の欠点として上述した偏向ヨーク１
７の偏向電流遮断時の面スポット残り（面ストレー）は
２０で示す様に発生していた。
内面に塗布した蛍光面１８近傍にはアパーチャグリルＡ
Ｇが配され、Ｒ，Ｇ，Ｂの各陰極１０Ｒ，１０Ｇ，１０
Ｂから放出された電子ビーム１９は各レンズ系、静電偏
向板、偏向ヨークを介して蛍光面１８上に集束してスポ
ットを発する。従来の欠点として上述した偏向ヨーク１
７の偏向電流遮断時の面スポット残り（面ストレー）は
２０で示す様に発生していた。
【００２３】上述の電子銃構成では蛍光面１８の周辺で
は第１乃至第３の第４グリッドＧ4AB,Ｇ4C, Ｇ4DE から
なる四重極レンズによって、画面周辺部では静電的な四
重極磁界が発生し、偏向ヨーク１７で発生する四重極の
磁界とをキャンセルする様に成されて画面周辺のスポッ
ト歪を補正している。又、蛍光面１８の中央部の電子ビ
ーム１９は第１乃至第３の第４グリッドＧ4AB,Ｇ4C，Ｇ
4DE が同電位で四重極磁界は発生しないので通常のユニ
ポテンシャルレンズとして動作する様に成されている。
は第１乃至第３の第４グリッドＧ4AB,Ｇ4C, Ｇ4DE から
なる四重極レンズによって、画面周辺部では静電的な四
重極磁界が発生し、偏向ヨーク１７で発生する四重極の
磁界とをキャンセルする様に成されて画面周辺のスポッ
ト歪を補正している。又、蛍光面１８の中央部の電子ビ
ーム１９は第１乃至第３の第４グリッドＧ4AB,Ｇ4C，Ｇ
4DE が同電位で四重極磁界は発生しないので通常のユニ
ポテンシャルレンズとして動作する様に成されている。
【００２４】上述のＣＲＴの電子銃構成に用いる含浸型
陰極構体は図１の様に構成されている。
陰極構体は図１の様に構成されている。
【００２５】図１で円筒状のＴａ，モリブデン（Ｍ
ｏ），ニオブ（Ｎｂ）等の高融点金属材料で形成したス
リーブ５の上面には、同様の高融点金属材料からなるＴ
ａ等のカップ３がスポット溶融等で固着され、カップ３
内にはＣａＯ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＢａＯ等の１つを含む電子
放射物質を多孔質のＷの円板内部に含浸させた陰極円板
１が固定されている。
ｏ），ニオブ（Ｎｂ）等の高融点金属材料で形成したス
リーブ５の上面には、同様の高融点金属材料からなるＴ
ａ等のカップ３がスポット溶融等で固着され、カップ３
内にはＣａＯ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＢａＯ等の１つを含む電子
放射物質を多孔質のＷの円板内部に含浸させた陰極円板
１が固定されている。
【００２６】例えば、陰極円板１は粒径が３〜１０μｍ
の粉末を焼結した多孔質のＷの円板に電子放射物質のＢ
ａＯを１６００ＣB 乃至１８００ＣB の温度で溶融、含
浸が行われる。
の粉末を焼結した多孔質のＷの円板に電子放射物質のＢ
ａＯを１６００ＣB 乃至１８００ＣB の温度で溶融、含
浸が行われる。
【００２７】スリーブ５の内面は窒化チタン（ＴｉＮ）
（ＴｉＮ2 ）（ＴｉＮ，Ｏ）をイオン源としてイオンプ
レーティングする。
（ＴｉＮ2 ）（ＴｉＮ，Ｏ）をイオン源としてイオンプ
レーティングする。
【００２８】上述のイオンプレーティングではプラズマ
状態では予めスリーブ５の内面を直流グロー放電によっ
て不活性ガス衝撃で清浄化し、スリーブ内壁を加熱し、
蒸着物質のＴｉＮをプラズマ中へ蒸気化させて、イオン
化し、蒸着を行なう。尚、スリーブ５の外表面はグロー
放電を生じない様な遮蔽部材でコーティングさせた状態
でスリーブ内面のみにＴｉＯ等の黒化膜の処理を行なう
様にするを可とする。この様なイオンプレーティングに
よれば黒化膜の厚みコントロールはμｍオーダで正確に
行なうことが出来る。
状態では予めスリーブ５の内面を直流グロー放電によっ
て不活性ガス衝撃で清浄化し、スリーブ内壁を加熱し、
蒸着物質のＴｉＮをプラズマ中へ蒸気化させて、イオン
化し、蒸着を行なう。尚、スリーブ５の外表面はグロー
放電を生じない様な遮蔽部材でコーティングさせた状態
でスリーブ内面のみにＴｉＯ等の黒化膜の処理を行なう
様にするを可とする。この様なイオンプレーティングに
よれば黒化膜の厚みコントロールはμｍオーダで正確に
行なうことが出来る。
【００２９】又、真空中にイオンビームを引き出して用
いるイオンビーム法を用いて、低い印加電圧でプラズマ
法と同様の加速粒子を得る様にしてもよい。
いるイオンビーム法を用いて、低い印加電圧でプラズマ
法と同様の加速粒子を得る様にしてもよい。
【００３０】更にＴｉＮ等の窒化チタン層から成る黒化
膜はスパッタ法、化学的気相成長法、蒸着法、鍍金法等
で行なう様にしてもよい。
膜はスパッタ法、化学的気相成長法、蒸着法、鍍金法等
で行なう様にしてもよい。
【００３１】上述の様にスリーブ内面をＴｉＮ等で黒化
処理した黒化膜２１を有するスリーブ５には、ヒータ１
１が内蔵されている。又、第１グリッドＧ1 及び第２グ
リッドＧ2 は図６で詳記した第１及び第２グリッドであ
る。
処理した黒化膜２１を有するスリーブ５には、ヒータ１
１が内蔵されている。又、第１グリッドＧ1 及び第２グ
リッドＧ2 は図６で詳記した第１及び第２グリッドであ
る。
【００３２】図２は本例の他の実施の形態を示すもので
あり、図１との対応部分には同一符号を付して重複説明
を省略するも、本例ではヒータ１１の表面にアルミナ被
覆を行なう代わりに、窒化チタン等の黒化処理を行なう
様に成したものであり、イオンプレーティングでＴｉ
Ｎ、ＴｉＮ2 等の蒸着を行なうが、この場合ヒータ１１
の外表面とスリーブ５の内面が対向する表面のみを窒化
チタンの黒化膜２２で覆い、コイル状に巻回されたヒー
タ１１のコイル対向面、即ち、スリーブ５の内面からの
ぞむと隠れる部分は黒化処理を行わない様にして黒化膜
２２を形成させない様に成される。この様にするとヒー
タ１１の熱効率を上げる効果が大きい。
あり、図１との対応部分には同一符号を付して重複説明
を省略するも、本例ではヒータ１１の表面にアルミナ被
覆を行なう代わりに、窒化チタン等の黒化処理を行なう
様に成したものであり、イオンプレーティングでＴｉ
Ｎ、ＴｉＮ2 等の蒸着を行なうが、この場合ヒータ１１
の外表面とスリーブ５の内面が対向する表面のみを窒化
チタンの黒化膜２２で覆い、コイル状に巻回されたヒー
タ１１のコイル対向面、即ち、スリーブ５の内面からの
ぞむと隠れる部分は黒化処理を行わない様にして黒化膜
２２を形成させない様に成される。この様にするとヒー
タ１１の熱効率を上げる効果が大きい。
【００３３】又、この様にヒータ１１の表面のみ黒化処
理されたヒータ１１を内面に窒化チタンの黒化膜２１を
蒸着したスリーブ５内に配設する場合と、スリーブ５内
に窒化チタンの黒化膜２１を施さない様に成したスリー
ブ５内に黒化膜２２の被着されたヒータ１１を配設する
様に成してもよい。上述の各例ではスリーブの内面は黒
化膜で処理されているのでヒータ１１の熱効率が向上
し、スリーブ５の外側は黒化していないので熱の放射が
抑えられる様になる。
理されたヒータ１１を内面に窒化チタンの黒化膜２１を
蒸着したスリーブ５内に配設する場合と、スリーブ５内
に窒化チタンの黒化膜２１を施さない様に成したスリー
ブ５内に黒化膜２２の被着されたヒータ１１を配設する
様に成してもよい。上述の各例ではスリーブの内面は黒
化膜で処理されているのでヒータ１１の熱効率が向上
し、スリーブ５の外側は黒化していないので熱の放射が
抑えられる様になる。
【００３４】尚、上述の含浸型陰極構体１０を図６で詳
記したインライン型トリニトロンＣＲＴの電子銃の各グ
リッド及び含浸型陰極構体をビーディングガラスに取り
付ける場合の構成を図３乃至図５で説明する。
記したインライン型トリニトロンＣＲＴの電子銃の各グ
リッド及び含浸型陰極構体をビーディングガラスに取り
付ける場合の構成を図３乃至図５で説明する。
【００３５】図３で本例の含浸型陰極構体１０（１０
Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ）はヒータ１１を内蔵したスリーブ
５の上側に溶接したカップ３内に含浸型の陰極円板１を
溶着した図１及び図２で説明したと同様の構成であり、
スリーブ５の下端部はスカート状に末広がり状の膨出部
２５が形成されている。
Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ）はヒータ１１を内蔵したスリーブ
５の上側に溶接したカップ３内に含浸型の陰極円板１を
溶着した図１及び図２で説明したと同様の構成であり、
スリーブ５の下端部はスカート状に末広がり状の膨出部
２５が形成されている。
【００３６】筒状ホルダ９は上端部がセラミックス等よ
りなる絶縁性の支持板２４に固定され、スリーブ５の膨
出部２５は筒状ホルダ９内に下側から挿入され、膨出部
２５と筒状ホルダ９の内周内の摩擦接触によって係止可
能な状態となされている。
りなる絶縁性の支持板２４に固定され、スリーブ５の膨
出部２５は筒状ホルダ９内に下側から挿入され、膨出部
２５と筒状ホルダ９の内周内の摩擦接触によって係止可
能な状態となされている。
【００３７】支持板２４の中央部には透孔２６が穿た
れ、支持板２４の上側に固定した第１グリッドＧ1 の裏
面と陰極円板１の上面間の距離Ｈ2 を測定して、スリー
ブ５を筒状ホルダ９に溶接等で固定する。
れ、支持板２４の上側に固定した第１グリッドＧ1 の裏
面と陰極円板１の上面間の距離Ｈ2 を測定して、スリー
ブ５を筒状ホルダ９に溶接等で固定する。
【００３８】この様に支持体２４に１体化された含浸型
陰極構体１０（１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ）は厚さＨ1 の
スペーサ２７及び２８を介して第２のグリッドＧ2 に図
４及び図５の様にＲ，Ｇ，Ｂ用の３つが夫々独立して設
けられている。
陰極構体１０（１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ）は厚さＨ1 の
スペーサ２７及び２８を介して第２のグリッドＧ2 に図
４及び図５の様にＲ，Ｇ，Ｂ用の３つが夫々独立して設
けられている。
【００３９】この場合、支持板２４に固定された第１グ
リッドＧ1 のアパーチャ３０と第２グリッドＧ2 のアパ
ーチャ２９を一致させる様に金属性のスペーサ２７及び
２８を介して第２のグリッドＧ2 に含浸型陰極構体１０
Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを取り付け、第１グリッドＧ1 及び
第２グリッドＧ2 間の間隔Ｈ1 を調整する。
リッドＧ1 のアパーチャ３０と第２グリッドＧ2 のアパ
ーチャ２９を一致させる様に金属性のスペーサ２７及び
２８を介して第２のグリッドＧ2 に含浸型陰極構体１０
Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを取り付け、第１グリッドＧ1 及び
第２グリッドＧ2 間の間隔Ｈ1 を調整する。
【００４０】本例の第１及び第２グリッドＧ1 及びＧ2
を含む含浸型陰極構体１０（１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ）
は他の第３グリッドＧ3 等と共に図４に示す様にビーデ
ィングガラス１１Ｌ及び１１Ｒにビーディングされる。
従って、図１０の従来の様に、第１グリッドＧ1 はビー
ディングガラス１１Ｌ及び１１Ｒと切り離されて、熱的
変形から切り離されるので第１グリッドＧ1 はビーディ
ング時の熱や圧力による変形を受けず、単に筒状ホルダ
内に含浸型陰極構体のスリーブを挿入する様にしている
ので第１グリッドＧ1 には外力が加わらず、カットオフ
特性のばらつきを抑えることが出来る。
を含む含浸型陰極構体１０（１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ）
は他の第３グリッドＧ3 等と共に図４に示す様にビーデ
ィングガラス１１Ｌ及び１１Ｒにビーディングされる。
従って、図１０の従来の様に、第１グリッドＧ1 はビー
ディングガラス１１Ｌ及び１１Ｒと切り離されて、熱的
変形から切り離されるので第１グリッドＧ1 はビーディ
ング時の熱や圧力による変形を受けず、単に筒状ホルダ
内に含浸型陰極構体のスリーブを挿入する様にしている
ので第１グリッドＧ1 には外力が加わらず、カットオフ
特性のばらつきを抑えることが出来る。
【００４１】上述の如く、構成させた含浸型陰極構体及
びこの含浸型陰極構体を用いた電子銃によればＴｉＮ等
の窒化チタン層の黒化膜を少なくともスリーブ内面又は
／及びヒータ外表面をイオンプレーティング等でコーテ
ィングすることでヒータ１１の芯線濃度を略々１００°
ｋ低下させることが可能となり、陰極とヒータ間の耐圧
特性も向上した。更にヒータの熱効率が向上するためヒ
ータの電力も下げることが出来た。
びこの含浸型陰極構体を用いた電子銃によればＴｉＮ等
の窒化チタン層の黒化膜を少なくともスリーブ内面又は
／及びヒータ外表面をイオンプレーティング等でコーテ
ィングすることでヒータ１１の芯線濃度を略々１００°
ｋ低下させることが可能となり、陰極とヒータ間の耐圧
特性も向上した。更にヒータの熱効率が向上するためヒ
ータの電力も下げることが出来た。
【００４２】図７及び図８は上述のスリーブ内に黒化膜
処理を施した本例と、処理を施さない含浸型陰極構体１
０の各種特性を示すものであり、図７は縦軸にヒータ電
力を横軸にヒータ温度をとったものであり、ヒータの熱
効率の向上によって、ヒータ電力は黒化膜なしの破線で
示す特性曲線に比べヒータ温度９００°ＣB 乃至１００
０°ＣB に対し、０．１乃至０．２ｗ低下させることが
出来た。
処理を施した本例と、処理を施さない含浸型陰極構体１
０の各種特性を示すものであり、図７は縦軸にヒータ電
力を横軸にヒータ温度をとったものであり、ヒータの熱
効率の向上によって、ヒータ電力は黒化膜なしの破線で
示す特性曲線に比べヒータ温度９００°ＣB 乃至１００
０°ＣB に対し、０．１乃至０．２ｗ低下させることが
出来た。
【００４３】図８の場合は縦軸にヒータ芯線温度ｗ−Ｔ
ｅｍｐ（Ｋ）及びヒータ電流Ｉｆ（ｍＡ）をとり、横軸
にヒータ電圧Ｅｆ（Ｖ）をとった場合の本例と従来例の
比較特性図を示すもので、Ｅｆ→Ｗ−Ｔｅｍｐ特性では
従来の破線に比べ本例の実線であるヒータ芯線温度は約
１００°Ｋ低下させている。又、Ｅｆ−Ｉｆ特性は本例
ではＩｆ電流を増加させることが出来て、ヒータの熱効
率を向上させることが出来ることが解る。
ｅｍｐ（Ｋ）及びヒータ電流Ｉｆ（ｍＡ）をとり、横軸
にヒータ電圧Ｅｆ（Ｖ）をとった場合の本例と従来例の
比較特性図を示すもので、Ｅｆ→Ｗ−Ｔｅｍｐ特性では
従来の破線に比べ本例の実線であるヒータ芯線温度は約
１００°Ｋ低下させている。又、Ｅｆ−Ｉｆ特性は本例
ではＩｆ電流を増加させることが出来て、ヒータの熱効
率を向上させることが出来ることが解る。
【００４４】又、陰極円板１の表面に陰極の仕事関数を
低下させるためにイリジウム（Ｉｒ）膜をコーティング
し、陰極円板１の近傍（１００μｍ〜５００μｍ）に配
設した第１及び第２グリッドＧ1 及びＧ2 に対しても本
例ではヒータの熱効率が向上したためヒータ電力が余計
に消費されないため第１及び第２グリッドＧ1 及びＧ2
のアパーチャ３０及び２９近傍に付着する陰極円板１か
らのストレーエミッションの誘発が回避され、図３乃至
図５で示した構成と相俟って、カットオフ電圧の経時変
化によるホワイトバランスの変化を抑えている。従っ
て、従来の様に蛍光面の周辺部の本来なら暗いはずのバ
ックラスタが浮いていたのが減少し、更に第１及び第２
グリッドＧ1 及びＧ2 からのリーク電流もストレーエミ
ッションの減少により従来に比べて減少させることが出
来た。
低下させるためにイリジウム（Ｉｒ）膜をコーティング
し、陰極円板１の近傍（１００μｍ〜５００μｍ）に配
設した第１及び第２グリッドＧ1 及びＧ2 に対しても本
例ではヒータの熱効率が向上したためヒータ電力が余計
に消費されないため第１及び第２グリッドＧ1 及びＧ2
のアパーチャ３０及び２９近傍に付着する陰極円板１か
らのストレーエミッションの誘発が回避され、図３乃至
図５で示した構成と相俟って、カットオフ電圧の経時変
化によるホワイトバランスの変化を抑えている。従っ
て、従来の様に蛍光面の周辺部の本来なら暗いはずのバ
ックラスタが浮いていたのが減少し、更に第１及び第２
グリッドＧ1 及びＧ2 からのリーク電流もストレーエミ
ッションの減少により従来に比べて減少させることが出
来た。
【００４５】尚、上述の実施例ではトリニトロン型ＣＲ
Ｔについて説明したが、この様なＣＲＴに限らず、他の
構成のシャドウマスク型のＣＲＴの電子銃及び含浸型陰
極構体に本例を用いられることは勿論である。
Ｔについて説明したが、この様なＣＲＴに限らず、他の
構成のシャドウマスク型のＣＲＴの電子銃及び含浸型陰
極構体に本例を用いられることは勿論である。
【００４６】
【発明の効果】本発明に用いる含浸型陰極構体はスリー
ブ内面をイオンプレーティングにより（Ｔｉ，Ｎ，Ｏ）
の化合物で黒化することにより、蒸着膜厚を正確にコン
トロール出来て、ヒータ温度を約１００°Ｋ低下させヒ
ータの信頼性を向上させると共にヒータとカソード間の
耐圧特性も向上させた。さらにヒータの熱効率が向上す
るためヒータパワーも０．１〜０．２（Ｗ）低下し、カ
ソード近傍にある第１及び第２グリッドの温度上昇を抑
え、グリッドのアパーチャ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が減少するようにな
った。また動作中の画面周辺部の本来なら暗いはずのバ
ックラスターの浮きや、輝度・色度のホワイトバランス
が崩れる弊害も減少した。さらに陰極以外からの電子放
出が無くなったため、電子銃のフォーカス特性の劣化も
なくなり、さらなる画質の向上が実現できた。それに第
１及び第２グリッドからのリーク電量が減少した。この
発明は、動作温度の高い含浸型陰極を使用したＣＲＴで
は特に顕著な効果があらわれ、高精細度、高輝度のカラ
ー陰極線管に用いて大きな効果を奏することが出来る。
ブ内面をイオンプレーティングにより（Ｔｉ，Ｎ，Ｏ）
の化合物で黒化することにより、蒸着膜厚を正確にコン
トロール出来て、ヒータ温度を約１００°Ｋ低下させヒ
ータの信頼性を向上させると共にヒータとカソード間の
耐圧特性も向上させた。さらにヒータの熱効率が向上す
るためヒータパワーも０．１〜０．２（Ｗ）低下し、カ
ソード近傍にある第１及び第２グリッドの温度上昇を抑
え、グリッドのアパーチャ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が減少するようにな
った。また動作中の画面周辺部の本来なら暗いはずのバ
ックラスターの浮きや、輝度・色度のホワイトバランス
が崩れる弊害も減少した。さらに陰極以外からの電子放
出が無くなったため、電子銃のフォーカス特性の劣化も
なくなり、さらなる画質の向上が実現できた。それに第
１及び第２グリッドからのリーク電量が減少した。この
発明は、動作温度の高い含浸型陰極を使用したＣＲＴで
は特に顕著な効果があらわれ、高精細度、高輝度のカラ
ー陰極線管に用いて大きな効果を奏することが出来る。
【図１】本発明の含浸型陰極構体の側断面図である。
【図２】本発明の含浸型陰極構体の他の側断面図であ
る。
る。
【図３】本発明の含浸型陰極構体の取り付け状態説明図
である。
である。
【図４】本発明の電子銃に用いる各種グリッド及び陰極
の組立状態説明図である。
の組立状態説明図である。
【図５】図４のＡ−Ａ′矢視図である。
【図６】本発明の含浸型陰極構体を用いた電子銃の略線
図である。
図である。
【図７】本発明及び従来の含浸型陰極構体のヒータ温度
及びヒータ電力の特性図である。
及びヒータ電力の特性図である。
【図８】本発明及び従来の含浸型陰極構体のヒータ電圧
対ヒータ芯線温度とヒータ電圧対ヒータ電流の特性図で
ある。
対ヒータ芯線温度とヒータ電圧対ヒータ電流の特性図で
ある。
【図９】従来の含浸型陰極構体の一部を断面とした斜視
図である。
図である。
【図１０】従来の陰極構体近傍の電子銃の説明図であ
る。
る。
１…陰極円板、３…カップ、５…スリーブ、１０…含浸
型陰極構体、１１…ヒータ、２１，２２…黒化膜（窒化
チタン層）、Ｇ1 …第１グリッド、Ｇ2 …第２グリッド
型陰極構体、１１…ヒータ、２１，２２…黒化膜（窒化
チタン層）、Ｇ1 …第１グリッド、Ｇ2 …第２グリッド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｊ 29/48 Ｈ０１Ｊ 29/48 Ａ
Claims (4)
- 【請求項１】 多孔質焼結体に電子放出物を含浸させた
含浸型陰極を内蔵するカップを上端部に有し、内部にヒ
ータを有する上記陰極線構体の該スリーブ内面に窒化チ
タン層を形成したことを特徴とする含浸型陰極構体。 - 【請求項２】 前記ヒータの前記スリーブと対向する面
に前記窒化チタン層を形成させて成ることを特徴とする
請求項１記載の含浸型陰極構体。 - 【請求項３】 前記スリーブの内径内又は前記ヒータを
イオンプレーティングすることで窒化チタン層を被着さ
せて、黒化処理を施すことを特徴とする請求項１又は請
求項２記載の含浸型陰極構体。 - 【請求項４】 第２グリッド以後の複数のグリッドがビ
ーディングガラスに所定間隔で順次配列支持されて成る
電子銃において、絶縁性を有する支持体を上記第２グリ
ッドに固定すると共に該支持体にスペーサを介して該第
２グリッドと対向して第１のグリッドを固定し、該支持
体に固定したホルダを介して内面を黒化し、内部にヒー
タを有するスリーブに含浸型陰極を配して成る含浸型陰
極構体を設けて成ることを特徴とする電子銃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34501997A JPH11176315A (ja) | 1997-12-15 | 1997-12-15 | 含浸型陰極構体及びこの陰極構体を用いた電子銃 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34501997A JPH11176315A (ja) | 1997-12-15 | 1997-12-15 | 含浸型陰極構体及びこの陰極構体を用いた電子銃 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11176315A true JPH11176315A (ja) | 1999-07-02 |
Family
ID=18373743
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34501997A Pending JPH11176315A (ja) | 1997-12-15 | 1997-12-15 | 含浸型陰極構体及びこの陰極構体を用いた電子銃 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11176315A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014216132A (ja) * | 2013-04-24 | 2014-11-17 | スタンレー電気株式会社 | フィラメント、光源装置、および、フィラメントの製造方法 |
-
1997
- 1997-12-15 JP JP34501997A patent/JPH11176315A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014216132A (ja) * | 2013-04-24 | 2014-11-17 | スタンレー電気株式会社 | フィラメント、光源装置、および、フィラメントの製造方法 |
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