JPH0355737A - 含浸型陰極構体 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明はカラー受像管等に使用される高性能の含浸型
陰極構体に係り、特にそのストラップの材質の改良に関
する． （従来の技術） 近年、走査線を増加させ、解像度を改善したカラー受像
管や超高周波対応受像管等の開発が要請されている．又
、投写管等においても、輝度の向上が望まれている。こ
れらの要請に応えるには，陰極からの放出電子密度を大
幅に増大させる必要がある． ところで、含浸型陰極は酸化物陰極に比べ大きな電流密
度が得られ、これまで撮像管、進行波管、クライストロ
ン等の電子管に用いられてきたが、カラー受像管の分野
では特殊用途にのみ限られていた． このような含浸型陰極構体は，従来、次のように構威さ
れている。

即ち、ヒータが陰極スリーブの内側に配設され、この陰
極スリーブの一端には，エミツタが含浸された陰極円板
を有するカップが嵌着されている．更に，陰極スリーブ
は、その外側に同軸的に配設されたホルダーに，３本の
ストラップにより固定支持されている．尚、このストラ
ップの材質として、従来はＴａまたはＮｂが用いられて
いる。

（発明が解決しようとする課題） 上記のような従来の含浸型陰極構体では、酸化物＃ｉ極
に比べ動作温度が２００℃程度高く、それだけ多くのヒ
ータ電力を要し、実用上の障害となっている．そして、
ｔ浸型＃ｉ極構体の省電力化を考えた場合、陰極構体の
小形化を図る必要があるこの小形化のうち、ストラップ
の断面積を小形化し，熱伝導損失を低減化して省電力化
を図ることは有効な手段である６ しかしながら、ストラップは陰極を支持するためのもの
であるため、余りにも小形化すると、陰極動作時にスト
ラップ材が熱疲労で変形して、受像管の特性、例えば輝
度劣化不良或いは色ずれ不良を起こすことがある． この発明は、ストラップの材質を改善することにより、
高性能な含浸型陰極構体を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） この発明は、含浸型陰極のストラップの材質が、Ｔａ−
Ｗ系合金、Ｔａ−Ｗ−Ｈｆ系合金、Ｎｂ−Ｗ系合金およ
びＮｂ−Ｗ−１１ｆ系合金のいずれか一つからなること
を特徴とするものである。

（作用） この発明によれば、機械的強度および耐熱性を改善した
ストラップ材を使用しているため、受像管の輝度劣化不
良及び色ずれ不良等を著しく改善することが出来ると共
に小形化が可能となり、省電力化に寄与する。

（実施例） 以下、図面を参照して、この発明の実施例を詳細に説明
する。

この発明による含浸型陰極構体を使用した電子銃構体は
，第１図に示すように構成され，第１図中の符号２はタ
ンタル製の陰極スリーブであり、この陰極スリーブ２に
はヒータ７が内蔵されている．このヒータ７はコイルド
コイル型で，図中のＡ部分の１次コイルは、それ以外の
部分より密ビッチで巻かれており、この実施例ではＡ部
分のピッチは他の部分の約１／３で巻かれている．そし
て、陰極スリーブ２の上端部にはカップ４が固着され、
このカツプ４内にはエミッタ含浸型の陰極円板３が設け
られている．この陰極円板３は空孔率が約２０％の多孔
質タングステン基体にエミッタ（Ｉｔ子放射物質）が含
浸されたもので、その表面にはイリジウム膜が形或され
ている．尚、カップ４はタンタル製にして，陰極円板３
からのエミッタ材（例えば８ａ）の蒸発物がヒータ７の
方へ飛散することにより起こるヒータ７の絶縁劣化を防
止するために，取付けられている。

このような陰極スリーブ２の外側には、所定間隔をおい
て同軸的に筒状ホルダー６が配設され、￥Ａ極スリーブ
２は複数例えば３個の短冊状ストラップ８を介してこの
ホルダー６に支持されている．この場合、ストラップ８
の一端が陰極スリーブ２の下端部に取付けられ、他端が
ホルダー６の上端部に取付けられている。

そして、このストラップ８は，その材質が機械的強度お
よび耐熱性が良く且つ低熱伝導材料、例えばＴａ−１０
Ｗ合金、Ｔａ−３Ｗ合金、丁ａ−８Ｗ−２１１ｆ合金ま
たはＴａ　−　ＬＯＷ　−　２．５８ｆ合金からなって
いる． その他の実験結果を下記第１表に示す。

第１表 この第１表の結果から、Ｔａ中のＷの量は２．５〜１２
．５重量％、又、Ｔａ中のＨｆの量は２〜５重量％の範
囲の組成が好ましい。

また、Ｔａ中にＣを例えば０．０１重量％含有した合金
であってもかまわない。

同様に、Ｎｂ合金については，例えばＮｂ−１０Ｗ−１
０Ｈｆ，　Ｎｂ−１０Ｗ、またはＮｂ−１５Ｗ合金から
なっている。

その他の実験結果を下記第２表に示す。

（以下余白） 第２表 この第２表の結果より，Ｎｂ中のＷの量は２．５〜１７
．５重量％，またＮｂ中のＨｆの量は４〜１２．５重量
％の範囲の組成が好ましい． ま冫Ｓ葛〜瞥ンにＹを０．２重量％、Ｚｒを０．８重量
％，またはＮｏを５重量％含有した合金であってもかま
わない。

更に，陰極スリーブ２とホルダー６との間には、遮蔽筒
９が同軸的に配設され、この遮蔽筒９は支持部材例えば
複数の半断面Ｌ字状の支持片ｌＯを介してホルダー６の
上端部に支持されている．支持部材としては、複数の支
持片ｌＯに限らず、環状支持部材や遮断筒９自身を一部
切り起したものでも良く、または遮蔽筒９をプレスによ
り据込み加工して鍔状部を形成したものでも良い。

この場合、第１図からも明らかなように，陰極スリーブ
２を支持するストラップ８は，遮蔽筒９に接触しないよ
うに、この遮蔽筒９の下端の下を通って軸に平行に延長
され、ホルダー６の上端に溶接されている。

上記のように構成された含浸型陰極構体は電子銃に組込
まれるが、図示のようにこの含浸型陰極構体の前方に所
定間隔をおいて第１グリッド１１が配設され、この第１
グリッド１１はその周辺部が直接ガラスからなる絶縁支
持体１２に埋設されている。

又、含浸型陰極構体はそのホルダー６外周部に固定片ｌ
３の一端が取付けられ、この固定片１３の他端が絶縁支
持体ｌ２に埋設されている． さて、この実施例では、上記のように遮蔽筒９を有する
と共にストラップ８の材質として耐熱性が良く且つ低熱
伝導材料を使用し、更にヒータ７としてバリアブルピッ
チヒータを使用しているので、省電力構造となっている
．これにより、消費電力は従来に比べ約１７３で済む（
従来は２ｗであるが，この実施例では０．７Ｗ）．従っ
て、酸化物陰極使用のテレビジョン受像機に、回路を変
更することなく搭載出来る． そして、省電力化の結果、ヒータ温度が低下し、これに
よりヒータ７と陰極スリーブ２間の耐電圧特性が向上す
る（従来は強制試験において６００　Ｖであるが、この
実施例では１２００　Ｖ　）。

更に、この実施例によれば、機械的強度および耐熱性を
改善したストラップ材を使用しているため，受像管の輝
度劣化不良及び色ずれ不良等を改善することが出来る． 又、ストラップ材の耐熱性が向上するため、ストラップ
材の断面積の縮小化が可能となり、この結果、省電力化
が図れる。

次に，輝度劣化不良及び色ずれ不良の原因について、一
般的な考え方を下記に述べる．即ち、電子銃の設計にお
ける第ｌグリッド・カソード（＊極表面）間ギャップ（
Ｇｇｔ　　ｋ），第１グリッド・第２グリッド間ギャッ
プ（Ｇｇよーｇｉ）、第１グリッドの板厚Ｔｇよ，第１
グリッドの穴径Ｄｌｂ、補正係数Ｋを用い，第１グリッ
ド電位をＥｃい　第２グリッド電位をＥｃ２とした場合
．　Ｈｅ，は、？る関係に規正される。又、陰極電流は
陰極が空間電荷領域内で動作しているときの式 ｍａｘＩｋ＝κ’　Ｘ　ｃｏＥｃ，　”　”におけるｗ
ａｘ　Ｉ　ｋに設定される．このｗａｘ　Ｉ　ｋは，　
Ｅｃ■を定格電圧に保ってＥｃ■（陽極電圧）を変化さ
せた時のビーム力ットオフ電圧とし、次にＥｃエを零バ
イアスにした時の陽極電流に等しい． この式から判るように、Ｇｇエーｋの寸法が何等かの原
因で変化すると、カットオフ電圧が変化し、陽極電流が
変化する。

カラー受像機に使用された場合，赤、緑、青それぞれの
電子銃のカットオフ電圧は所定の色を発色するように調
整されている。

しかしながら、カラー受像機を長時間使用していくと，
構成材料の熱疲労により構成材料が変形し、Ｇｇよ−ｋ
の寸法変化が起こる。この寸法変化は、赤、緑、青それ
ぞれの電子銃で一定でないため，蛍光面に入射する陽極
電流が変化し、色ずれを起こす．又、輝度劣化も起こす
． ストラップ材の違いによる寸法変化を見るため、この発
明に係る第１図に示す含浸型陰極構体を用いて加熱放冷
試験を行なった．その時の条件は、５分オン・ｌＯ分オ
フでカソード温度１１５０℃にて繰返し行ない、カソー
ドと第１グリッド間の寸法変化がカットオフ電圧の変化
量と比例するため、カットオフ電圧の変化量を測定する
ことで比較的精度良くストランプの変形が測定出来るの
で、カツトオフ電圧の変動を測定した． 通常の動作温度では，変化が遅いので，カソード加熱温
度を１１５０℃に強制加熱し安定になった後，放冷を繰
返して，カットオフ電圧の変動値を調べた．第３図に、
従来例のＴａ製ストラップによる場合，第４図に、従来
例のＮｂ製ストラップによる場合とこの発明の合金製ス
トラップによる場合をそれぞれ示してある． この第３図から判るように，従来のＴａｌｌストラップ
によるものは１０００回目位から変化が現われ，第４図
に示すように従来のＮｂｉｌストラップによるものは８
００回目位から変化が呪われてくる．しかし、この発明
の合金製ストラップによるものは、非常に長時間に亘っ
てオン・オフを繰返しても，殆ど変化を生じない． 更に，　１２５０℃に上げて強制試験を行なったが，カ
ットオフ電圧の変化は非常に小さかった．従って、この
発明のストラップは上述の試験を長時間に亘って行なっ
ても、変形を生じ難い．なお、第３図中の数字は第ｌ表
の試料１〜９に対応し、第４図中の数字は第２表の試料
１０〜ｌ９に対応するものである． 又、従来のストラップは、その断面積が０．０２５■２
であったが、この発明の場合は、耐熱性合金を使用して
いるため、Ｏ　．　Ｏｆ　ａｍ　”断面積低減が実施出
来、０．２Ｗの省電力（全電力の３０％）化が可能とな
った。

なお、上記実施例では、陰極スリーブ２とホルダー６と
の間に遮蔽筒９が配設されていたが、この発明は第２図
に示すように遮蔽簡の存在しない含浸型陰極構体にも適
用可能であり、上記実施例と同様効果が得られる。図中
の１はヒータ、５はストラップであり、このストラップ
５の材質は、上記実施例と同様な合金からなるものであ
る．〔発明の効果〕 以上説明したようにこの発明によれば、含浸型陰極構体
のストラップの材質の改善により機械的強度および耐熱
性に優れ、この結果、受倣管に使用した場合、その輝度
劣化不良及び色ずれ不良等を著しく改善することが出来
る。又、ストラップ自体の小形化が可能となり、省電力
化に寄与することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第ｌ図はこの発明の一実施例に係る含浸型陰極構体を使
用した電子銃構体を示す断面図、第２図はこの発明の変
形例を一部切り欠いて示す斜視図、第３図および第４図
は従来及びこの発明で用いる各ストラップにおけるカッ
トオフ電圧の変化を示す特性曲線図である。 ２・・・陰極スリーブ，　　　３・・・陰極円板，６・
・・ホルダー，　　　　　　１，７・・・ヒータ，５，
８・・・ストラップ，　　９・・・遮蔽簡，１ｌ・・・
第１グリッド．　　　　１２・・・絶縁支持体，１３・
・・固定片

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　ヒータが内蔵され一端にエミッタ含浸型の陰極円板が
   固着された陰極スリーブと、この陰極スリーブの下端部
   に一端が取付けられた複数のストラップと、この各スト
   ラップの他端が上端部に取付けられ上記陰極スリーブの
   外側に所定間隔をおいて同軸的に配設された筒状ホルダ
   ーとを具備する含浸型陰極構体において、 上記ストラップの材質がＴａ−Ｗ系合金、Ｔａ−Ｗ−Ｈ
   ｆ系合金、Ｎｂ−Ｗ系合金およびＮｂ−Ｗ−Ｈｆ系合金
   のいずれか一つからなることを特徴とする含浸型陰極構
   体。