JP2000208024A - Cathode for electron tube and method for manufacturing electron gun - Google Patents

Cathode for electron tube and method for manufacturing electron gun

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JP2000208024A
JP2000208024A JP870499A JP870499A JP2000208024A JP 2000208024 A JP2000208024 A JP 2000208024A JP 870499 A JP870499 A JP 870499A JP 870499 A JP870499 A JP 870499A JP 2000208024 A JP2000208024 A JP 2000208024A
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Japan
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electron
cathode
material layer
emitting material
thickness
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Takashi Shinjo
孝 新庄
Hiroshi Yamaguchi
博 山口
Riichi Kondo
利一 近藤
Naohisa Yoshida
直久 吉田
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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  • Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)
  • Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)
  • Solid Thermionic Cathode (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ブラウン管に使用する陰極において、電子放
射物質層の厚さの上限を規定しカットオフ電圧のばらつ
きを低減する。 【解決手段】 1はシリコン、マグネシウム等の微量の
還元剤を含有する、主成分がニッケルからなる基体、2
は基体1上に形成され、少なくともバリウムを含み、他
にストロンチウムあるいは/及びカルシウムを含むアル
カリ土類金属酸化物からなる電子放射物質層である。3
は基体1を固定するための陰極スリーブで、耐熱性金属
であるニクロムを使用している。また、4は基体1及び
電子放射物質層2を加熱するためのヒータである。ここ
で陰極10では、電子放射物質層2の厚さTの上限を9
0μm以下に限定した。
(57) [Problem] To provide a cathode used for a cathode ray tube, to specify an upper limit of a thickness of an electron emitting material layer, and to reduce a variation in a cutoff voltage. SOLUTION: 1 is a substrate mainly containing nickel, which contains a trace amount of a reducing agent such as silicon and magnesium;
Is an electron-emitting material layer formed on the substrate 1 and containing at least barium and an alkaline earth metal oxide containing strontium and / or calcium. 3
Reference numeral denotes a cathode sleeve for fixing the base 1, which uses nichrome which is a heat-resistant metal. Reference numeral 4 denotes a heater for heating the substrate 1 and the electron emitting material layer 2. Here, in the cathode 10, the upper limit of the thickness T of the electron emitting material layer 2 is set to 9
It was limited to 0 μm or less.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、カラーブラウン
管、ディスプレイ用ブラウン管等の電子管に用いられる
電子管用陰極、及び電子銃の製造方法に関する。
The present invention relates to a cathode for an electron tube used for an electron tube such as a color cathode ray tube and a cathode ray tube for a display, and a method for manufacturing an electron gun.

【0002】[0002]

【従来の技術】テレビ、ディスプレイ用ブラウン管等に
用いられるブラウン管(CRT)の電子銃は、制御電
極、加速電極、集束電極、高圧電極、及び陰極等から構
成され、陰極から電子が表示パネルに向かって放出さ
れ、蛍光面に所望する画像が表示される。
2. Description of the Related Art An electron gun of a cathode ray tube (CRT) used for a television, a cathode ray tube for a display, etc., comprises a control electrode, an acceleration electrode, a focusing electrode, a high voltage electrode, a cathode, and the like. And a desired image is displayed on the phosphor screen.

【0003】図6は、例えば特許登録番号166763
1号に開示されているブラウン管用陰極を示す断面図で
ある。図において、1は基体であり、例えば主成分がニ
ッケルからなり、シリコン(Si)、マグネシウム(M
g)などの還元性元素(還元剤)を微量含むものであ
る。2は電子放射物質層であって、少なくともバリウム
(Ba)を含み、他にストロンチウム(Sr)あるいは
/及びカルシウム(Ca)を含むアルカリ土類金属酸化
物を主成分とするものである。3はニクロム等で構成さ
れた陰極スリーブである。これら基体1、電子放射物質
層2、陰極スリーブ3を合わせた構造体を、以下におい
て陰極10と称する。4は陰極スリーブ2内に配設され
たヒータであり、このヒータ4を加熱することにより電
子放射物質層2から熱電子を放出させる。
FIG. 6 shows, for example, a patent registration number 166763.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a cathode ray tube disclosed in No. 1; In the figure, reference numeral 1 denotes a base, for example, a main component is made of nickel, silicon (Si), magnesium (M
g) and a small amount of a reducing element (reducing agent). Reference numeral 2 denotes an electron-emitting material layer which contains at least barium (Ba) and also contains strontium (Sr) and / or an alkaline earth metal oxide containing calcium (Ca) as a main component. Reference numeral 3 denotes a cathode sleeve made of nichrome or the like. The structure in which the substrate 1, the electron-emitting material layer 2, and the cathode sleeve 3 are combined is hereinafter referred to as a cathode 10. Reference numeral 4 denotes a heater disposed in the cathode sleeve 2, and thermionic electrons are emitted from the electron emitting material layer 2 by heating the heater 4.

【0004】このように構成された陰極10の製造方
法、及びその動作特性について説明する。まず、所定量
のバリウム、ストロンチウム、カルシウムの三元系炭酸
塩をバインダー及び有機溶剤と共に混合して懸濁液を作
成する。次に、あらかじめ還元性雰囲気中で加熱処理さ
れた陰極の基体1上に、この懸濁液を塗布する。その
際、懸濁液はスプレー法、スクリーン印刷法あるいは電
着法等によって均一な厚さに塗布される。なお、電子放
射物質層2を形成するためには、懸濁液の塗布厚が50
μm以上必要である。その後、陰極の電子放射物質層2
はブラウン管内を真空排気する工程でヒータ4によって
加熱され、アルカリ土類金属炭酸塩が熱分解することに
よりアルカリ土類金属酸化物に変わる。また、その後の
活性化工程では、基体1中に含有されている微量な還元
剤によってアルカリ土類金属酸化物の一部が還元され、
電子放射源となる遊離バリウムが形成される。
[0004] A method of manufacturing the cathode 10 having the above-described structure and its operation characteristics will be described. First, a predetermined amount of a ternary carbonate of barium, strontium, and calcium is mixed with a binder and an organic solvent to form a suspension. Next, the suspension is applied onto the cathode substrate 1 which has been previously heat-treated in a reducing atmosphere. At this time, the suspension is applied to a uniform thickness by a spray method, a screen printing method, an electrodeposition method or the like. In order to form the electron emitting material layer 2, the applied thickness of the suspension must be 50 or less.
μm or more is required. Then, the electron emission material layer 2 of the cathode
Is heated by the heater 4 in a step of evacuating the inside of the cathode ray tube, and the alkaline earth metal carbonate is thermally decomposed to be changed to an alkaline earth metal oxide. In the subsequent activation step, a part of the alkaline earth metal oxide is reduced by a trace amount of the reducing agent contained in the base 1,
Free barium, which is a source of electron radiation, is formed.

【0005】ところで、ブラウン管の特性の一つにカッ
トオフ電圧がある。ここで、カットオフ電圧とは、制御
電極、加速電極、集束電極、高圧電極など、陰極以外の
電圧を固定した状態で、陰極からの電子放射が開始され
る境界の陰極電圧である。この値は、一般的には、三極
部と呼ばれる陰極、制御電極、加速電極の3要素の形状
で決定される。すなわち、カットオフ電圧は、当該三極
部の各電極の間隔、電極の厚さ、電子通過孔の形状に依
存するものであって、電子銃の種類に応じて所定の電圧
範囲に設定される。また、カットオフ電圧を所定の電圧
範囲に設定する理由は、ブラウン管の表示精細度、つま
りフォーカス特性のばらつきを抑制するためであり、テ
レビセットでのカソード電圧可変範囲を小さくできれ
ば、安価な電源を使用することができ、それによってコ
ストの低減等が可能となる。
[0005] One of the characteristics of cathode ray tubes is a cutoff voltage. Here, the cutoff voltage is a cathode voltage at a boundary where electron emission from the cathode is started in a state where voltages other than the cathode, such as the control electrode, the acceleration electrode, the focusing electrode, and the high-voltage electrode, are fixed. This value is generally determined by the shape of three elements called a triode, a cathode, a control electrode, and an acceleration electrode. That is, the cut-off voltage depends on the interval between the electrodes of the triode, the thickness of the electrodes, and the shape of the electron passage hole, and is set in a predetermined voltage range according to the type of the electron gun. . The reason why the cut-off voltage is set within the predetermined voltage range is to suppress the display definition of the cathode ray tube, that is, the variation in the focus characteristic. If the variable range of the cathode voltage in the television set can be reduced, an inexpensive power supply can be used. Can be used, thereby enabling cost reduction and the like.

【0006】図7は、ブラウン管の製造完了後にカット
オフ電圧を測定した測定結果を示す図である。ここで、
横軸は電子放射物質層2の塗布直後の厚さ(μm)、縦
軸はカットオフ電圧Vcoを示している。
FIG. 7 is a diagram showing a measurement result obtained by measuring a cutoff voltage after the completion of the manufacture of a cathode ray tube. here,
The horizontal axis indicates the thickness (μm) immediately after the application of the electron-emitting material layer 2, and the vertical axis indicates the cutoff voltage Vco.

【0007】この図7からは、第1に、電子放射物質層
2の厚さの変動がカットオフ電圧に少なくない影響を与
えていること、第2に、電子放射物質層2の厚さが増大
するにつれてカットオフ電圧が大きな範囲でばらついて
いることがわかる。
[0007] From FIG. 7, it can be seen that firstly, the variation in the thickness of the electron-emitting material layer 2 has a considerable effect on the cut-off voltage, and secondly, the thickness of the electron-emitting material layer 2 is reduced. It can be seen that the cutoff voltage varies in a large range as the value increases.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】以上のように、電子放
射物質層2を基体1に被着させ、陰極として形成した
後、電子管に組み込まれた状態でカットオフ電圧を測定
すると、電子放射物質層2がおおよそ90μmを超える
厚さに形成された陰極では、カットオフ電圧の平均値を
示す直線からのばらつきが顕著になる。
As described above, after the electron-emitting material layer 2 is attached to the base 1 and formed as a cathode, the cut-off voltage is measured in a state where the electron-emitting material layer 2 is incorporated in the electron tube. In the cathode in which the layer 2 is formed to have a thickness of more than about 90 μm, the variation from the straight line indicating the average value of the cutoff voltage becomes remarkable.

【0009】したがって、例えばカラーブラウン管で
は、3本の電子銃から放出された電子が蛍光面に到達し
てカラー画像が形成されており、それぞれの電子銃に対
応するカットオフ電圧の間の差異が増大すればフォーカ
ス特性にもばらつきが生じて、カラー画像の品質が劣化
するという問題点があつた。
Accordingly, in a color cathode ray tube, for example, electrons emitted from three electron guns reach the phosphor screen to form a color image, and the difference between the cut-off voltages corresponding to each electron gun is different. If it increases, there is a problem in that the focus characteristics also vary, and the quality of the color image deteriorates.

【0010】また、カットオフ電圧が設計値よりも大き
くずれるような場合には、テレビセットに設定された電
圧調整機能が無効となるおそれがある。そのため、陰極
のカットオフ電圧のばらつきの程度に応じて電圧可変範
囲が大きく、したがって高価な電源装置を用いる必要が
あり、コストの面でも問題が生じていた。
If the cutoff voltage deviates from the designed value, the voltage adjustment function set for the television set may become invalid. For this reason, the voltage variable range is large depending on the degree of variation in the cutoff voltage of the cathode, and therefore, it is necessary to use an expensive power supply device, and there has been a problem in terms of cost.

【0011】この発明は、上述のような課題を解決する
ためになされたもので、その目的は、表示画像における
フォーカス品質を向上でき、テレビセットのコストを低
減できる電子管用陰極、及び電子銃の製造方法を提供す
ることである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and has as its object to improve the focus quality of a display image and reduce the cost of a television set. It is to provide a manufacturing method.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】この発明に係る電子管用
陰極は、微量の還元剤を含有した金属基体と、アルカリ
土類金属のうち少なくとも一種の金属炭酸塩を含む電子
放射物質層とを備え、電子管内に組み込まれた後に加熱
処理される電子管用陰極において、電子放射物質層が5
0〜90μmの範囲の厚さで金属基体上に被着されてい
るものである。
A cathode for an electron tube according to the present invention includes a metal substrate containing a trace amount of a reducing agent, and an electron emitting material layer containing at least one metal carbonate among alkaline earth metals. In the electron tube cathode which is heat-treated after being incorporated in the electron tube, the electron emitting material layer
It is applied on a metal substrate with a thickness in the range of 0 to 90 μm.

【0013】また、この発明に係る電子銃の製造方法
は、微量の還元剤を含有した金属基体上に、アルカリ土
類金属のうち少なくとも一種の金属炭酸塩を含む電子放
射物質層を被着した陰極を有する電子銃の製造方法にお
いて、陰極に被着された電子放射物質層の厚さを測定す
る工程と、厚さが基準値以下のものを選別する工程と、
選別された陰極を電子銃に組み込む工程とを含むもので
ある。
Further, in the method for manufacturing an electron gun according to the present invention, an electron emitting material layer containing at least one kind of alkaline earth metal carbonate is coated on a metal substrate containing a trace amount of a reducing agent. In the method for manufacturing an electron gun having a cathode, a step of measuring the thickness of the electron-emitting material layer attached to the cathode, and a step of selecting those whose thickness is equal to or less than a reference value,
Incorporating the selected cathode into an electron gun.

【0014】また、被着された電子放射物質層の厚さの
基準値を90μmに設定することが好ましい。
Further, it is preferable that the reference value of the thickness of the applied electron emitting material layer is set to 90 μm.

【0015】さらに、電子放射物質層の被着に際して、
その厚さの目標値を80μmに設定したものである。
Further, when the electron emitting material layer is applied,
The target value of the thickness is set to 80 μm.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、添付した図面を参照して、
この発明の実施の形態を説明する。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.
An embodiment of the present invention will be described.

【0017】図1は、この発明の実施の形態を示す電子
管用陰極の断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a cathode for an electron tube according to an embodiment of the present invention.

【0018】図1において、1はシリコン、マグネシウ
ム等の微量の還元剤を含有する、主成分がニッケルから
なる基体、2は基体1上に形成され、少なくともバリウ
ムを含み、他にストロンチウムあるいは/及びカルシウ
ムを含むアルカリ土類金属酸化物からなる電子放射物質
層である。3は基体1を固定するための陰極スリーブ
で、耐熱性金属であるニクロムを使用している。また、
4は基体1及び電子放射物質層2を加熱するためのヒー
タである。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a substrate mainly composed of nickel containing a trace amount of a reducing agent such as silicon or magnesium, and 2 denotes a substrate formed on the substrate 1 and containing at least barium, and strontium and / or An electron emitting material layer made of an alkaline earth metal oxide containing calcium. Reference numeral 3 denotes a cathode sleeve for fixing the base 1, which uses nichrome which is a heat-resistant metal. Also,
Reference numeral 4 denotes a heater for heating the base 1 and the electron emitting material layer 2.

【0019】以上の構成は従来の陰極10と同じである
が、この発明の電子管用陰極では、電子放射物質層2の
塗布厚さTを設定された上限値以下に収めるように構成
している。すなわち、電子放射物質層2を基体1に被着
して電子銃を製造する際に、被着された電子放射物質層
の厚さを測定し、その上限値を超えた陰極については、
電子銃に組み込む前に除外するようにしている。これに
より、電子管用電子銃には電子放射物質層が所定の厚さ
以下の陰極のみが使用されることになる。
The above configuration is the same as that of the conventional cathode 10, but the cathode for an electron tube of the present invention is configured so that the coating thickness T of the electron emitting material layer 2 falls within a set upper limit value or less. . That is, when an electron gun is manufactured by applying the electron emitting material layer 2 to the substrate 1, the thickness of the applied electron emitting material layer is measured, and for the cathode exceeding the upper limit value,
They are excluded before they are incorporated into the electron gun. As a result, only the cathode whose electron-emitting material layer has a predetermined thickness or less is used for the electron tube electron gun.

【0020】次に、このように構成された電子銃の製造
方法について説明する。
Next, a method of manufacturing the electron gun configured as described above will be described.

【0021】まず、少量のシリコン、マグネシウムを含
有するニッケルの基体1に陰極スリーブ3を溶接して固
定した後、還元性雰囲気または真空中で、基体1を清浄
するために熱処理をする。その後、バリウム、ストロン
チウム、カルシウムからなる三元系炭酸塩と、ニトロセ
ルロースと酢酸ブチルからなるバインダーを混合し、そ
の懸濁液をスプレー法により基体1上に塗布して電子放
射物質層2を約80μmの厚さに塗布する。この場合
に、80μmは工程管理上の目標となる中心値であっ
て、実際には、この中心値の前後に分散した厚さに塗布
される。そこで、電子放射物質層2の厚さTを測定し
て、その際に90μmを超える厚さの陰極については、
電子銃に組み込まないように除外して後の組み立て工程
では使用しない。なお、電子放射物質層2の厚さの測定
では、投影機を用いて基体1表面から電子放射物質層2
の上面までの距離を非接触で測定した。
First, a cathode sleeve 3 is welded and fixed to a nickel base 1 containing a small amount of silicon and magnesium, and then heat-treated to clean the base 1 in a reducing atmosphere or vacuum. Thereafter, a ternary carbonate composed of barium, strontium, and calcium, and a binder composed of nitrocellulose and butyl acetate are mixed, and the suspension is applied on a substrate 1 by a spray method to form an electron emitting material layer 2 of about Apply to a thickness of 80 μm. In this case, 80 μm is a central value which is a target in the process control, and is actually applied to a thickness dispersed before and after this central value. Therefore, the thickness T of the electron emitting material layer 2 is measured, and at that time, for a cathode having a thickness exceeding 90 μm,
It is excluded so as not to be incorporated in the electron gun and is not used in a later assembling process. In the measurement of the thickness of the electron emitting material layer 2, the electron emitting material layer 2 was removed from the surface of the substrate 1 using a projector.
Was measured in a non-contact manner.

【0022】つぎに、一般的なブラウン管の構成要素で
ある電子銃について説明する。
Next, an electron gun which is a component of a general cathode ray tube will be described.

【0023】図2は、カラーブラウン管用電子銃の概略
構成を示す断面図である。図2において、電子銃は、
赤、青、緑に対応する陰極10R、10G、10Bの他
に、制御電極21、加速電極22、集束電極23、高圧
電極24を備えている。また、図3はブラウン管全体の
概略構成を示す断面図である。図3において、電子銃3
0は赤、青、緑を発色する蛍光体が塗布された表示用パ
ネル40と一体的にブラウン管管体41に封着されてい
る。
FIG. 2 is a sectional view showing a schematic structure of an electron gun for a color cathode ray tube. In FIG. 2, the electron gun is
In addition to the cathodes 10R, 10G, and 10B corresponding to red, blue, and green, a control electrode 21, an acceleration electrode 22, a focusing electrode 23, and a high-voltage electrode 24 are provided. FIG. 3 is a sectional view showing a schematic configuration of the entire CRT. In FIG. 3, the electron gun 3
Numeral 0 is sealed to a cathode ray tube 41 integrally with a display panel 40 coated with a phosphor that emits red, blue and green.

【0024】図2に示すように、電子銃30の各電極2
1〜24には、3つの陰極10R、10G、10Bに対
応して電子通過孔が設けられている。また、通常のテレ
ビセットまたはディスプレイセットではこれらの電極2
1〜24に固定された電圧が印加されており、陰極10
R、10G、10Bから放出される電子の量、つまり陰
極電流は、陰極10R、10G、10B自身に印加され
る電圧を変調することによって制御される。
As shown in FIG. 2, each electrode 2 of the electron gun 30
In 1 to 24, electron passing holes are provided corresponding to the three cathodes 10R, 10G, and 10B. In a normal television set or display set, these electrodes 2
A voltage fixed to 1 to 24 is applied, and the cathode 10
The amount of electrons emitted from R, 10G, 10B, ie, the cathode current, is controlled by modulating the voltage applied to the cathodes 10R, 10G, 10B themselves.

【0025】ちなみに、制御電極21の電圧を基準とし
た場合、陰極10R、10G、10Bにはそれぞれ0か
らカットオフ電圧までの範囲の電圧が、加速電極22に
はプラス数百ボルトが印加され、陰極電圧を制御電極2
1の電圧に近づけることによって制御電極21の電子通
過孔を通して加速電極22からの電界が浸透し、電子が
表示用パネル40に向かって放出される。なお、集束電
極23および高圧電極24は陰極10R、10G、10
Bから放出された電子を集束、加速させるために配設さ
れている。
When the voltage of the control electrode 21 is used as a reference, a voltage ranging from 0 to a cutoff voltage is applied to each of the cathodes 10R, 10G, and 10B, and a few hundred volts are applied to the accelerating electrode 22. Control the cathode voltage to electrode 2
By approaching the voltage of 1, the electric field from the acceleration electrode 22 penetrates through the electron passage hole of the control electrode 21, and electrons are emitted toward the display panel 40. The focusing electrode 23 and the high voltage electrode 24 are connected to the cathodes 10R, 10G, 10G.
It is provided to focus and accelerate electrons emitted from B.

【0026】このような方法で作成した陰極を、図2に
示すような電子銃に組み込み、更に、図3のブラウン管
管体41内に組み込んで従来と同じ排気工程、活性化工
程を経た後、カットオフ測定を実施した。
The cathode produced by such a method is incorporated into an electron gun as shown in FIG. 2, and further incorporated into a cathode ray tube 41 shown in FIG. Cut-off measurements were performed.

【0027】図4は、実際に測定されたカットオフ電圧
値を示す図である。この図4には、比較のために、取り
除かれるべき90μmを超えるような塗布厚の陰極を用
いて、上述したものと同様な方法でブラウン管に組み立
てたもののカットオフ電圧測定値も併記した。また、測
定値は電子放射物質層の厚さTが90μm以下、91〜
110μm、111〜130μmに、ランク分けして示
した。このような比較によれば、塗布厚が大きくなるに
従ってカットオフ電圧のばらつきが増大していることが
わかる。
FIG. 4 is a diagram showing cut-off voltage values actually measured. FIG. 4 also shows, for comparison, cut-off voltage measurement values of a cathode ray tube assembled in the same manner as described above using a cathode having a coating thickness exceeding 90 μm to be removed. The measured values are as follows: the thickness T of the electron emitting material layer is 90 μm or less,
110 μm and 111 to 130 μm are shown by rank. According to such a comparison, it can be seen that the variation in the cutoff voltage increases as the coating thickness increases.

【0028】つぎに、ブラウン管の初期動作におけるカ
ットオフ電圧のばらつきについて説明する。
Next, the variation of the cut-off voltage in the initial operation of the CRT will be described.

【0029】前述したようにカットオフ電圧は三極部の
構造、およびそれら電極への印加電圧によって決定さ
れ、カットオフ電圧のばらつきは電子銃の部品精度、組
立精度、およびその熱的構造変化が関係する。つまり、
CRTの量産製造完了時においては所定のカットオフ電
圧になるように製造されなければならないが、現実的に
はいくらかのカットオフ電圧のばらつきは不可避であ
る。そして、このばらつきの主な発生原因は、制御電極
21と陰極10R、10G、10Bとの間隔のばらつき
によるものと考えられる。したがって、製品出荷前のC
RTの初期動作におけるカットオフ電圧を所定の範囲に
収めるためには、陰極に被着された電子放射物質層の厚
さを測定して、それが基準値以下のものを選別して組み
込む必要があり、また、この厚さの基準値を90μmに
設定することが好ましい。
As described above, the cut-off voltage is determined by the structure of the triode portion and the voltage applied to the electrodes. Variations in the cut-off voltage are caused by changes in the component accuracy and assembly accuracy of the electron gun and changes in the thermal structure thereof. Involved. That is,
When the mass production of the CRT is completed, the CRT must be manufactured so as to have a predetermined cutoff voltage. However, in practice, some variation in the cutoff voltage is inevitable. The main cause of the variation is considered to be variation in the interval between the control electrode 21 and the cathodes 10R, 10G, and 10B. Therefore, C before product shipment
In order to keep the cut-off voltage in the initial operation of the RT within a predetermined range, it is necessary to measure the thickness of the electron-emitting material layer deposited on the cathode, and select and incorporate those having a reference value or less. Yes, and it is preferable to set the reference value of this thickness to 90 μm.

【0030】この制御電極21と陰極10R、10G、
10Bとの間隔は、主に2つの要因でばらつきが生じ
る。第1の要因は電子銃製造工程での組立精度のばらつ
きであり、第2の要因はブラウン管製造工程での電子銃
構造の熱的変化によるものと考えられている。そして、
前者には電子銃の製造工程における組立寸法のばらつき
が大きく寄与しており、後者の熱的変化はブラウン管の
製造工程、特に排気工程及び活性化工程での加熱によっ
て生ずる電子放射物質層2の収縮によるものと、同じく
排気工程及び活性化工程での加熱による制御電極や加速
電極の熱変形によるものとに大別される。
The control electrode 21 and the cathodes 10R, 10G,
The interval from 10B varies mainly due to two factors. The first factor is a variation in the assembly accuracy in the electron gun manufacturing process, and the second factor is considered to be a thermal change in the electron gun structure in the cathode ray tube manufacturing process. And
Variations in the assembly dimensions in the electron gun manufacturing process greatly contribute to the former, and thermal changes in the latter are caused by shrinkage of the electron emitting material layer 2 caused by heating in the cathode ray tube manufacturing process, particularly in the exhaust process and the activation process. , And also due to thermal deformation of the control electrode and the acceleration electrode due to heating in the exhaust step and the activation step.

【0031】次に、電子放射物質層2の厚さTに応じて
カットオフ電圧のばらつきが増大する原因について説明
する。この電子放射物質として使用しているバリウム等
からなる炭酸塩は、共沈(coprecipitation)により生
成した結晶であって、それらの結晶が排気工程、活性化
工程での最高温度約1000℃程度までの加熱によって
徐々に蒸発し、或いは結晶自体の収縮をひき起こす。こ
のようにして、個々の結晶が収縮することにより電子放
射物質全体が収縮し、塗布時の厚さTが減少する。その
結果、電子放射物質層2の表面と制御電極21との間隔
が大きくなって、カットオフ電圧が上昇する。
Next, a description will be given of the cause of the increase in the variation of the cutoff voltage according to the thickness T of the electron emitting material layer 2. The carbonate composed of barium or the like used as the electron-emitting substance is a crystal generated by coprecipitation, and the crystal has a maximum temperature of about 1000 ° C. in the evacuation step and the activation step. It gradually evaporates by heating, or causes shrinkage of the crystal itself. In this manner, the shrinkage of individual crystals causes the entire electron emitting material to shrink, and the thickness T during coating decreases. As a result, the distance between the surface of the electron emitting material layer 2 and the control electrode 21 increases, and the cutoff voltage increases.

【0032】図5は、電子放射物質層の断面を拡大して
示す図である。ここで、12はバリウム等を含むアルカ
リ土類金属炭酸塩の結晶である。結晶同士の並び方はラ
ンダムであり、占有体積的には空隙がその大半を占めて
いる。ところで、ブラウン管の製造時には排気中の炭酸
塩の分解による二酸化炭素の放出、あるいは活性化中の
高温時のアルカリ土類金属酸化物結晶からの蒸発物の空
隙中への放散および結晶表面での再結晶化が起こる。し
たがって、この二酸化炭素への分解、結晶成分の蒸発、
再結晶を繰り返すうちに個々の結晶は収縮量が増え、電
子放射物質層全体の厚さの減少を引き起こす。そして、
この現象は電子放射物質層の厚さTが増すほど大きくな
り、結晶同士の並び方のランダム性が原因して、そのば
らつきも増加するものと考えることができる。また、こ
の図7の実線にて示す電子放射物質層の厚さTとカット
オフ電圧Vcoとの相関関係から、電子放射物質層の1μ
mの収縮に対してカソードに印加されるカットオフ電圧
が平均的には約1Vだけ低下すると見積もることができ
る。
FIG. 5 is an enlarged view showing a cross section of the electron emitting material layer. Here, 12 is a crystal of an alkaline earth metal carbonate containing barium or the like. The arrangement of the crystals is random, and voids occupy most of the occupied volume. By the way, during the production of cathode ray tubes, carbon dioxide is released due to decomposition of carbonate in the exhaust gas, or during activation, the evaporate from the alkaline earth metal oxide crystal is diffused into the voids at high temperatures and regenerated on the crystal surface. Crystallization occurs. Therefore, this decomposition into carbon dioxide, evaporation of crystal components,
As the recrystallization is repeated, the amount of shrinkage of each crystal increases, causing a decrease in the thickness of the entire electron emitting material layer. And
It can be considered that this phenomenon increases as the thickness T of the electron-emitting material layer increases, and that the variation increases due to the randomness of the arrangement of the crystals. Further, from the correlation between the thickness T of the electron emitting material layer and the cut-off voltage Vco shown by the solid line in FIG.
It can be estimated that for a contraction of m, the cut-off voltage applied to the cathode will drop on average by about 1V.

【0033】なお、上記実施の形態ではスプレー法によ
って電子放射物質層を塗布した場合について述べたが、
電着法、スクリーン印刷法、その他の形成方法であって
も同様な結果が得られた。
In the above embodiment, the case where the electron emitting material layer is applied by the spray method has been described.
Similar results were obtained with electrodeposition, screen printing, and other forming methods.

【0034】[0034]

【発明の効果】この発明は、以上に説明したように構成
されているので、以下に示すような効果を奏する。
Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.

【0035】請求項1の電子管用陰極では、所定の塗布
厚以上の陰極を除外して、ブラウン管の製造工程で発生
する電子放射物質層の収縮を抑制するようにしたので、
カットオフ電圧のばらつきを抑制して、フォーカス特性
のばらつきを抑えた品質が向上できる。また、カソード
電圧を印加するための電源として、安価な電源装置を使
用できるため、テレビセット全体のコストの点でも有利
である。
In the cathode for an electron tube according to the present invention, since the cathode having a predetermined coating thickness or more is excluded, the shrinkage of the electron emitting material layer generated in the cathode ray tube manufacturing process is suppressed.
Variations in cut-off voltage can be suppressed, and quality in which variations in focus characteristics are suppressed can be improved. Further, an inexpensive power supply device can be used as a power supply for applying the cathode voltage, which is advantageous in terms of the cost of the entire television set.

【0036】また、請求項2の電子銃の製造方法では、
電子放射物質層の厚さを測定し、その厚さが基準値以下
のものを選別するようにしたので、電子放射物質層の結
晶の収縮による厚さのばらつきを抑えることができ、カ
ットオフ電圧のばらつきを低減できる。
Further, in the method for manufacturing an electron gun according to claim 2,
Since the thickness of the electron emitting material layer is measured and the thickness of the electron emitting material layer is smaller than the reference value, variations in thickness due to shrinkage of the crystal of the electron emitting material layer can be suppressed, and the cutoff voltage can be reduced. Can be reduced.

【0037】また、請求項3の発明では、その基準値を
90μmに設定した結果、画面品位を示すフォーカス特
性のばらつきが効果的に抑えられ、画像品質の安定化に
寄与するとともに、カソード電圧の可変範囲が小さくな
り、安価な電源が使用できる効果がある。
According to the third aspect of the present invention, as a result of setting the reference value to 90 μm, variations in focus characteristics indicating screen quality can be effectively suppressed, which contributes to stabilization of image quality and reduces the cathode voltage. There is an effect that the variable range is reduced and an inexpensive power supply can be used.

【0038】さらに、請求項4の発明では、電子放射物
質層の被着に際して、その厚さの目標値を80μmに設
定することによって、確実に電子放射物質層の厚さを基
準値90μm以下に形成できる効果がある。
Further, according to the present invention, the target value of the thickness of the electron-emitting material layer is set at 80 μm when the electron-emitting material layer is applied, so that the thickness of the electron-emitting material layer is reliably reduced to the reference value of 90 μm or less. There is an effect that can be formed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明の実施の形態を示す電子管用陰極の
断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a cathode for an electron tube according to an embodiment of the present invention.

【図2】 カラーブラウン管用電子銃の概略構成を示す
断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing a schematic configuration of an electron gun for a color cathode ray tube.

【図3】 ブラウン管全体の概略構成を示す断面図であ
る。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the entire CRT.

【図4】 実際に測定されたカットオフ電圧値を示す図
である。
FIG. 4 is a diagram showing cut-off voltage values actually measured.

【図5】 電子放射物質層の断面を拡大して示す図であ
る。
FIG. 5 is an enlarged view showing a cross section of an electron emitting material layer.

【図6】 従来のブラウン管用陰極を示す断面図であ
る。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a conventional cathode for cathode ray tubes.

【図7】 従来の陰極でのカットオフ電圧のばらつきを
示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a variation in cutoff voltage in a conventional cathode.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基体、 2 電子放射物質層、 3 陰極スリー
ブ、 4 ヒータ、 10 陰極、 11 アルカリ土
類金属酸化物、 12 アルカリ土類金属炭酸塩、 2
1 制御電極、 22 加速電極、 23 集束電極、
24 高圧電極、 30 電子銃、 40 表示用パ
ネル、 41 ブラウン管管体。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate, 2 Electron emission material layer, 3 Cathode sleeve, 4 Heater, 10 Cathode, 11 Alkaline earth metal oxide, 12 Alkaline earth metal carbonate, 2
1 control electrode, 22 accelerating electrode, 23 focusing electrode,
24 high voltage electrode, 30 electron gun, 40 display panel, 41 cathode ray tube.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 近藤 利一 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 吉田 直久 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 5C012 AA02 BE01 5C027 CC01 CC02 CC03 CC04 5C031 DD09  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Riichi Kondo 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Mitsubishi Electric Corporation (72) Inventor Naohisa Yoshida 2- 2-3 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Mitsubishi Electric Corporation F-term (reference) 5C012 AA02 BE01 5C027 CC01 CC02 CC03 CC04 5C031 DD09

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 微量の還元剤を含有した金属基体と、ア
ルカリ土類金属のうち少なくとも一種の金属炭酸塩を含
む電子放射物質層とを備え、電子管内に組み込まれた後
に加熱処理される電子管用陰極において、 前記電子放射物質層が50〜90μmの範囲の厚さで、
前記金属基体上に被着されていることを特徴とする電子
管用陰極。
1. An electron tube comprising: a metal substrate containing a trace amount of a reducing agent; and an electron emitting material layer containing at least one metal carbonate of alkaline earth metals. In the tube cathode, the electron emission material layer has a thickness in a range of 50 to 90 μm,
A cathode for an electron tube, which is attached on the metal substrate.
【請求項2】 微量の還元剤を含有した金属基体上に、
アルカリ土類金属のうち少なくとも一種の金属炭酸塩を
含む電子放射物質層を被着した陰極を有する電子銃の製
造方法において、 前記陰極に被着された電子放射物質層の厚さを測定する
工程と、 前記厚さが基準値以下のものを選別する工程と、 選別された陰極を電子銃に組み込む工程とを含むことを
特微とする電子銃の製造方法。
2. On a metal substrate containing a trace amount of a reducing agent,
In a method for manufacturing an electron gun having a cathode coated with an electron emitting material layer containing at least one metal carbonate among alkaline earth metals, a step of measuring a thickness of the electron emitting material layer applied to the cathode A method for selecting an electrode having a thickness equal to or less than a reference value, and a step of incorporating the selected cathode into an electron gun.
【請求項3】 前記基準値を90μmに設定したことを
特微とする請求項2に記載の電子銃の製造方法。
3. The method according to claim 2, wherein the reference value is set to 90 μm.
【請求項4】 前記電子放射物質層の被着に際して、そ
の厚さの目標値を80μmに設定したことを特微とする
請求項2、又は3のいずれかに記載の電子銃の製造方
法。
4. The method for manufacturing an electron gun according to claim 2, wherein a target value of the thickness of the electron emitting material layer is set to 80 μm when the electron emitting material layer is applied.
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