JPH0329238A - 陰極線管の高電圧処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野】 この発明は，陰極線管の耐電圧特性を向上させるために
おこなわれる陰極線管の高電圧処理方法に関するもので
ある． ［従来の技術］ 第４図は一般的なカラー陰極線管の一部を破断した側面
図を示し、同図で示すように、パネル部（＋）とファン
ネル部（２）とネック部（３）とからなるガラスバルブ
（４）を有し，このガラスバルブ（０の内外面にそれぞ
れ内部導電膜（５）と外部導電膜（８）が形威されてい
る． 上記内部導電１１１（５）はネック部（３）の内面まで
延在されているとともに、上記ネック部（３）内には電
子銃構体（９）が収納されており，また、上記ファンネ
ル部（２）に陽極端子（８）が設けられている． 第５図は上記ネック部（３）の拡大断面図を示し、この
ネック部（３）に収納された電子銃構体（８）は、陽極
（１ｌ）、第５格子（１２）、第４格子（１３），第３
格子（１０、第２格子（ｌ５）、第１格子（１Ｂ）、カ
ソード（ｌ７）およびこれら各電極を一体に保持するビ
ードガラス（ｌ８）と、カップ状体（１９）と，バルブ
スペーサ（２０）とを具備している．上記陽極（１ｌ）
と第４格子（ｌ３）はコネクタ（２１Ａ）を介して電気
的に接続されており、陽極端子（８）、内部導電膜（５
）、スベーサ（２０）を通して外部より高圧が印加され
る． また、Ｌ記第５格子（ｌ２）と第３格子（１４）はコネ
クタ（２１Ｂ）を介して電気的に接続されており，ネッ
ク部（３）のステム（２３）に植１７させたリード線（
２４）を通じて外部より？．′Ａ高ＪＦが印加される．
同様に、第２格ｆ−（１５）と第１格子（ｌ６）とカソ
ード（１７）とはそれぞれ別のコネクタ（２１Ｃ：）を
介して電気的に接続されており、上記ステム（２３）に
植叙させたリード線（２４）を通じて外部から電圧が印
加される． −Ｌ記のようなマルチステップフォーカス型式の電子銃
構体（９）の動作電圧は、第３格子（１０に９ｋＶ、第
２格子（１５）に数１００Ｖを印加するので、第２格子
（ｌ５）と第３格子（１４）との間には，パイポテンシ
ャル電子銃の２倍近い電圧が印加される． 第６図は上記電子銃構体（９）の低圧電極部の拡大断面
図を示し、第１格子（ｌ６）の孔（２７）の下部にカソ
ード（１７）が配置され、このカソード（ｌ７）の先端
にカソードパウダ（２５）が吹き付けられている．また
、カンード（１７）の内部にヒータ（２Ｂ）が配置され
ている． −Ｌ記のような構成のものにおいて、上記ヒータ（２８
）に通電してカソード（ｌ７）およびカソードパウダ（
２５）を加熱すると、カソードパウダ（２５）の表面か
ら熱電子が放出され、その電子ビーム（３０）が第１格
子（１６）の孔（２７）、第２格子（ｌ５）の孔（２８
）および第３格子（１０の孔（２９）を通過してパネル
部（１）の内面に形成された蛍光面（図示せず）に衝突
する． Ｌ記のような陰極線管においては、その製造工程、エー
ジング工程において、上記ヒータ（２６）に定格の２倍
近くの電圧が印加されるため，カソード（１７）の温度
は高くなり、カソードパウダ（２５）から酸化バリウム
（以下、ＢａＯと称す）　（３１）が第１格子（ｌ６）
の孔（２７）　．第２格子（ｌ５）の孔（２８）、第３
格子（１４）の孔（２８）の周縁部に蒸着する．一方、
第２格子（ｌ５）の孔（２８）はプレスにより打抜き形
成される関係上、その孔（２Ｂ）の周縁にパリやカエリ
などの突起部（３２）が形成される．この突起部（３２
）は陰極線管の動作時において、第３格子（１４）から
の電界によりその先端から不要電子（３３）を発射する
原因となる．この不要電子（３３）は、突起部（３２）
の先端の尖り具合やこの部分の仕事南数によって影響を
受ける． 突起ｆｓ（３２）の先端の尖り具合は、一般に電界倍増
系数の大きさで表わされ、高電圧処理をしていない陰極
線管の場合，その値は５００〜８００位である．また，
突起部（３２）の先端の仕事丙数は、第２格子（ｌ５）
がステンレス製であるため、４．４ｅＶ程度であるが、
カソード（ｌ７）からのＢａＯ（３１）の蒸着により、
１．？ｅＶ程度にまで低下している． 上記のごとく，電界倍増系数が大きく、仕＃函数が小さ
いので、Ｆｏｗｌｅｒ−Ｎａｒｌｄｈｅｉｍ　　の関係
式から求められるように、不要電子（３３）が大きくな
り，陰極線管の動作時に蛍光面を不要に発光させるとい
った問題を生じていた． さらに、上記不要電子（３３）は第３格子（１４）より
の電界の関係から孔中央部に偏向され，第３格子（ｌ４
）の孔（２９）および第４格子（１３）、第５格子（１
２）、陽＄４！（１１）の孔（図示せず）を通過して，
蛍光＋＋’ｉｉ　（図示せず）に達し発光させるため，
カラー陰極線管の赤、緑、青のカットオフ調整時、つま
りホワイトバランス調整時の不要発光となって険極線管
の品位を低下させていた． この不要電子（３３）を取り除くために、従来、第２格
子（ｌ５）と第３格子（１４）の間に２０〜５０ｋＶの
高電圧を印加することにより、不要電子源である突起部
（３２）で放電を発生させる高電圧処理方法が採用され
ており、突起部（３２）での放電により不黄電子源であ
る突起部（３２）を溶融し蒸着させて取り除くことがで
きる． この高電圧処理方法における′Ｎ．極間放電発／ｔ＝の
メカニズムには「電気学会論文誌Ａ，１００巻９号、鶴
田浩一著」にも掲載されているように、２通りがある． 第１のメカニズムは陰極加熱である．すなわち１微小突
起部からの不要ｆｆ子、つまりフィールドエミションは
Ｆｏｗｌｅｒ　−　Ｎｏｒｌｄｈｅｉ−の関係式で示さ
れるように、上記突起部に印加される電界の大きさの指
数乗倍で増加するため、電極間に印加する電圧を大きく
すると、急激にフィールドエミションは増加し、微小突
起部の先端でジュール熱を発生し、ついには微小突起部
を溶融させ、多量の金属ガスを発生する．このガスと突
起部からのフィールドエミションと高電界とにより、電
極間はプラズマ状態となり、放電が起こり上記微小突起
部を取り除く． 第２のメカニズムは陽極加熱である．すなわち，第１の
メカニズムと同じように，微小突起部からのフィールド
エミションは印加された電圧によって加速されて、大き
なエネルギをもって陽極に衝突し、その衝突部を加熱し
て溶融させ多量の金属ガスを発生する．これにより、上
記第１のメカニズムと同様に，放電が起こり微小突起部
を取り除く． 以上．＄１のメカニズムと第２のメカニズムとの相違点
は、陰極が先に溶融するか，陽極が先に溶融するかの違
いである． ところで、第２格子（ｌ５）の突起部（３２）から発生
した不要電子（３３）は、第６図のように、第３格子（
１４）の孔（２９）を通過して、蛍光面または第４格子
（１３）．第５格子（１２）、陽極（１１）に衝突する
．したがって、陽極の加熱による放電を起こすことがで
きず，陰極の加熱によって起こる放電のみを利用して，
突起部（３２）を取り除いていた．特に、カソード（ｌ
７）からのＢ　ａ　Ｏ　（３１）が影響している場合、
電界倍増系数が比較的小さくても、すなわち突起部（３
２）の先端があまり尖っていな〈でも不要゛屯子（３３
）は大きくなるため、尖った狭い断節に′流れた電流に
よるジュール熱を利用する陰極加熱の第２のメカニズム
においては放電が起こりにく〈、不要電子発生源（３３
）を取り除くことが困難であった． ［発明が解決しようとするＷ１Ｂ］ 従来の陰極線管の高電圧処理方法は以上のように構成さ
れているので、陽極加熱による放電を起こすことができ
ず，陰極加熱のみによって放電させていたので、カソー
ドから蒸着した酸化バリウムによって不要電子を放出す
る場合，その不要電子発生源である突起部において有効
な放電を発生させて、この突起部を取り除〈ことが困難
であった． この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、第２格子の孔周縁部付近から発生する不要電
子を利用して不要電子発生源での放電を促進させ、その
不要電子発生源を効率良く取り除くことができる陰極線
管の高電圧処理方法を提供することを目的とする． ［課題を解決するための手段］ この発明に係る陰極線管の高電圧処理方法は、低電圧電
極間に定格の高電圧の２〜８倍の高電圧を印加すること
に併行して、陰極線管の外部から磁界を印加して不要電
子発生源に隣接する高電圧電極に不要電子を衝突させる
ことにより、放電を促進し不要電子発生源を取り除くこ
とを特徴とする． ［作用］ この発明によれば，低電圧電極間の孔周縁部付近から放
出される不要電子を外部から印加される磁界により偏向
させて不要電子発生源に隣接する電極に衝突させること
により，放電を促進して不要電子発生源を溶融し蒸発さ
せて取り除くことができる． ［発明の実施例］ 以下，この発明の一実施例を図面にもとづいて説明する
． 第１図はこの発明の一実施例による陰極線管の高電正処
理方法を模式的に示す電子銃構体の低圧電極部の拡大断
面図である．同図において、（１４）〜（１Ｂ）、（２
５）〜（３２）は第６図で示す従来例と同−のため、該
当部分に同一の符号を付して、それらの説明を省略する
． 第１図において、（３４）は陰極線管の外部、詳しくは
、ネック部（３）を構成するビードガラス（ｌ８）の外
部から印加された磁界である． 第２格子０５）の孔（２８）の周縁部に形成されるパリ
やカエリなどの突起部（３２）を取り除くための高１ｔ
圧処理工程では、陰極（ｌ７）、第１格子（１６）、第
２格子（ｌ５）をショートさせて接地し、第３格子（１
４）に陰極線管の定格動作電圧の２〜８倍の高電圧を印
加するとともに外部から紙面と垂直で紙面の表から裏に
抜ける方向の強力な磁界（３４）を印加する． このような構成において、第２格子（１５）の孔（２８
）周縁部の突起ＩＩ（３２）から放出されたフィールド
エミション（３３）は外部から印加される強力な磁界（
３４）により、第１図実線で示すように，外周方向に偏
向されて第３格子（１０の孔（２８）付近の電極部分に
衝突するため，その衝突点部分を加熱する．このとき、
第３格子（１４）の外表面に吸着されているガスをさら
に高い温度に加熱するので，この第３格子（ｌ４）が溶
融し、多量の金属ガスを放出する． このように放出されたガスは、高速に加速されたフィー
ルドエミション（３３）に衝撃してイオンと電子に分離
され，このイオンと電子が電極間に印加されている高電
界により加速されて、不要電子（３３）が電極に再び衝
撃し、さらに多〈のガスを放出するといったように、突
起部（３２）の先端のＢａＯの活性化と高圧処理という
第２図で示すような過程を繰り返す． このような現象の繰返により突起部（３２）付近で放電
が起こり、大きなエネルギが消費されて、突起部（３２
）が平滑化される． 従来の陰極加熱による放電は、突起部（３２）の形状に
よって決る電界倍増系数が大きい場合，その断面積が小
さいため、ジュール熱が発生しやすく有効であるが、電
界倍増系数が小さく、ＢａＯ（３１）が付着して、仕事
函数が小さい場合、その断面積が大きいため、ジュール
熱の発生が少なく、放電を発生させにくくなるけれども
，上記構成によると，陽極加熱により放電を起こさせて
いるので、フィールドエミツヨン源である突起部（３２
）を効率よく取り除くことができる． なお、陰極線管の外部より印加する磁界（３０の大きさ
は、第２格子（ｌ５）と第３格子（１０との間隙が０１
〜　１．０鵬鵬と狭く、また高電圧処理中に印加される
電圧が３０〜５０ｋＶと高いために、大きくする必要が
あり、２０００ガウス以上であることが望ましい． また、第２格子（ｌ５）の孔（２８）周縁部から放出さ
れるフィールドエミション（３３）は孔（２８）の中心
部に向って偏向される傾向にあるので、これを外部から
印加する磁界（３０により外周方向へ曲げてやる必要が
あり、そのため、磁界（３０の方向はネック部（３）を
構成するビードガラス（ｌ８）の軸線に垂直な面内で３
６０°変えることが望ましい．そのための具体的手段と
して、第３ｖｌＪに示すように，電子銃構体（９）を収
納し保持するビードガラス（ｌ８）の外周に９０°の位
相角を隔てて４極の電極石（３５）を配置し、この４極
の電極石（３５）により回転磁界を印加する．なお、こ
の回転磁界の周波数は比較的低い周波数が望ましい． さらに、上記実施例では、第２格子（ｌ５）と第３格子
（ｌ４）との間の高圧処理について説明したが、第１格
子（１Ｂ）と第２格子（１５）との間の高圧処理に適用
しても同様の効果を奏する． ［発明の効果］ 以上のように，この発明によれば、陰極線管の外部から
磁界を印加しながら、低電圧電極の高電圧処理をおこな
うことにより、不要電子発生源での放電を十分に促進さ
せて低圧電極部の孔周縁部に形成される不要電子発生源
を効率よく取り除くことができる．

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による陰極線管の高電圧処
理方法を模式的に示す低圧電極部の拡大断面図、Ｉｓ２
図は高圧処理現象の過程を示す概略フロー図、第３図は
この発明の他の実施例による高電圧処理方法を模式的に
示す要部の平面図，第４図は一般的な陰極線管の一部破
断側面図、第５図は第４図で示す陰極線管の電子銃部の
拡大縦断側面図，第６図は従来の陰極線管の高電圧処理
方法を示す低圧電極部の拡大断面図である．（９）・・
・電子銃構体、（１０・・・第３格子、（ｌ５）・・・
第２格子、（１６）・・・第１格子、（ｌ７）・・・カ
ソード、（１８）・・・ビードガラス、（２７）〜（２
９）・・・格子の孔、（３１）・・・ＢａＯ．（３２）
・・・突起部、（３３）・・・不要電子（フイールドエ
ミション） （３４）・・・外部磁界． なお、 図中の同一符号は同一または相当部分を示す．

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）低電圧電極間に定格の高電圧の２〜８倍の高電圧
   を印加することにより不要電子発生源で放電を発生させ
   て、その不要電子発生源を溶融し蒸発させて取り除く陰
   極線管の高電圧処理方法において、上記高電圧の印加に
   併行して陰極線管の外部から磁界を印加して、不要電子
   発生源に隣接する高電圧電極に不要電子を衝突させるこ
   とにより、放電を促進して不要電子発生源を取り除くこ
   とを特徴とする陰極線管の高電圧処理方法。