JPH076697A - 投写形陰極線管の製造方法および製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】第２グリッド電極に付着した電子放出物質によ
る汚染を除去し、電子銃電極間の耐電圧特性や画像表示
特性の低下を防止した投写形陰極線管の製造方法とそれ
による製造装置を提供することにある。 【構成】補強工程１０と入庫前ノッキング工程１２の中
間に、陰極加熱用ヒータを点火して陰極から電子流を放
出させ、この電子流を第２グリッド電極系に衝突させて
第２グリッド電極系を加熱する工程１１を挿入し、加熱
時の最高温度を６００℃以上６５０℃以下に設定してカ
ットオフ電圧の変動を避けながら第２グリッド電極系に
付着した電子放出物質を除去することにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子銃の第２グリッド
電極に付着した陰極からの電子放出物質による汚染を除
去し、電子銃電極間の耐電圧特性や画像表示特性の低下
を防止した投写形陰極線管の製造方法とその製造装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】陰極線管の螢光面に表示された画像を光
学系を介してスクリーン上に拡大して投写する投写形映
像装置は、投写された映像の輝度や解像度が改善されて
総合的に画質が直視形陰極線管の映像に十分対抗できる
程度に向上したのに伴って近年広く用いられるようにな
ってきた。

【０００３】しかし、上記特性の改善を行うために、投
写形陰極線管では、直視形陰極線管に比べて、電子ビー
ムの最大電流値が大きく、印加電圧の最高値が高く、し
かも電子銃の電極相互間の間隔は狭いので、電極間の電
界が非常に強くなっている。

【０００４】図６は投写形陰極線管に用いられているユ
ニポテンシャルフォーカス型電子銃の側面図で、図中、
２１は第１グリッド電極、２２は第２グリッド電極（略
称Ｇ₂）、２３は第３グリッド電極、２４は第４グリッ
ド電極、２５は第５グリッド電極、２５ａは第５グリッ
ド電極に一体に結合されたシールドカップ、２６は円筒
状の第１グリッドの内部に其の円筒底面に穿設された電
子ビーム通過孔に電子放出面が非常に近接して配設され
外部からは実際には支持部しか見えない陰極、２７は円
筒状体の底面外側に形成された陰極を加熱するために円
筒内部に挿入され外部からは給電部しか見えないヒー
タ、２８は上記各電極よりなる電子銃を支持し陰極線管
の真空外囲器であるガラスバルブのネック管端部に封止
されるステム、２９は上記各電極を相対位置を正確に保
持しながら絶縁支持するビードガラスである。

【０００５】陰極線管の製造時は、なるべくきれいな環
境で電子銃を組み立てるが、封止工程や排気工程を終
え、ゲッタフラッシュを終えた後でも、電子銃を構成す
る上記各電極の表面に微細な塵埃が付着している恐れが
あることは免れず、また各電極を形成する金属表面もそ
れぞれ一応平滑化されている筈であるが実際には微細な
凹凸や突起が残留しており、そのままの状態では上記の
ような高い電界の下では線状の塵埃の端部や電極表面の
突起に電界が特に強く集中して放電の原因となるから、
例えば特開昭５５−１５４０３４号公報に開示されてい
るような方法で、第３グリッド電極から第５グリッド電
極にかけて高電圧パルスを印加するスポットノッキング
処理を行って上記電界集中原因となるものを除去し、耐
電圧特性を維持するようにしている。このようなノッキ
ング処理は、一度だけでなく、第２グリッド電極に付着
した電子放出物質（主としてバリウム）を除去するため
に、エージング後にも行っていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】既述のように、フォー
カス特性を向上させるために投写形陰極線管の電子銃の
電極間間隔は一般に狭くなってきたが、精細度を向上さ
せるためには、まず第１グリッド電極と第２グリッド電
極の間の電界によって第２グリッド電極近傍に生じる電
子ビーム径が電子ビームの全飛行行程中で最も絞られる
クロスオーバ部の直径を小さくしなければならない。第
３グリッド電極以降の電極系はクロスオーバを物点とし
て其の像点を螢光面に形成する作用をしている。したが
ってクロスオーバの直径を小さくするために、第１グリ
ッド電極の電子ビーム通過孔の径を小さくするのと同時
に、陰極面と第１グリッドの間隔、第１グリッドと第２
グリッドの間隔を小さくしなければならない。

【０００７】エージング工程では電子放出特性を向上さ
せ安定化するためにヒータに定格以上の電圧、例えば定
格６．３Ｖの場合に最大１０．５Ｖ、を印加するが、そ
の際に陰極温度が上昇し電子放出物質（酸化物から還元
されて生じた金属バリウム等）が蒸発して、上記のよう
に電極間間隔が短いために第２グリッド電極の陰極面側
に相当多量に付着する。第２グリッド電極の電子ビーム
通過孔径は小さいから、この電極の孔以外の部分にもか
なり多くの電子が衝突し、通常の動作状態でも相当に高
い温度に上昇している。

【０００８】第２グリッド電極に電子放出物質が付着す
ると此の電極の温度が上昇していることもあって、そこ
から電子が放出されるようになり、これが放電開始の原
因となって電極間の耐電圧特性を劣化させ、また、テレ
ビジョン装置の電源を遮断した後でも、電極温度は比較
的緩やかに低下するから上記電子放出は継続し、陰極線
管螢光面でもストレイエミッションとして観測される。
このような現象を除去するために、従来からエージング
前後のノッキング、入庫前ノッキングで過剰に付着した
上記電子放出物質の除去を図ってきたが、十分ではなか
った。また、排気工程や、いわゆるボンバーダによる高
周波誘導加熱によって第２グリッド電極系を加熱して、
そこに付着した電子放出物質を蒸発除去しようとする
と、電極系に与えられる熱の総量が大きく、もし其の時
の最高温度が過大になると、第２グリッド電極系が変形
し、カットオフ電圧が変化してしまうという別の問題が
生じる恐れがある。

【０００９】本発明は、上記従来の第２グリッド電極系
への電子放出物質の過剰な付着による不都合を解消し、
高い歩留で耐電圧特性を向上させることができる投写形
陰極線管の製造方法および製造装置を提供することを課
題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明においては、投写形陰極線管の従来の製造工程
の補強工程と入庫前ノッキング工程の中間に、さらに電
子銃の第２グリッド電極系を加熱する工程を挿入設置し
て、この電極系に付着した電子放出物質を除去すること
にした。具体的には、電子銃の第２グリッド電極系を加
熱する方法として、陰極加熱用ヒータを点火して陰極か
ら電子流を放出させ、この電子流を第２グリッド電極系
に衝突させて第２グリッド電極系を加熱させることと
し、かつ加熱時の最高温度を６００℃以上６５０℃以下
に設定し、また上記電子銃の第２グリッド電極系の加熱
工程を、製品を架台に載せて搬送しながら工程を進める
自動製造装置に、第２グリッド電極系に所定の直流電圧
を印加するための給電線と、陰極ヒータ点火用に所定の
直流電圧を印加するための給電線とを、搬送方向に延在
させて付設し、搬送用架台に設けたブラシを介して架台
に載置した陰極線管に上記電圧を印加するようにした製
造装置により行うことにした。

【００１１】

【作用】上記手段によれば、第２グリッド電極系の電子
放出物質が過剰に付着している陰極側に主として電子を
射突させて確実に余分な電子放出物質を除去することが
でき、しかも他部分を無駄に加熱して変形させる恐れも
ない。かつ本発明製造装置は従来からの搬送コンベアラ
インに沿って比較的短い区間に給電設備を付加するだけ
であるから新たな設備費用も僅少で済み、費用に対して
効果は極めて良好である。

【００１２】

【実施例】図１は本発明による投写形陰極線管の製造方
法を説明する工程図である。組み立てた電子銃を支承す
るステムをガラスバルブのネック管端部に封着する封止
工程１、真空外囲器が完成した陰極線管内を排気する排
気工程２、排気後に管内各部材から放出された所謂ガス
を吸収して管内真空度を向上させるためにゲッタを飛散
させるゲッタフラッシュ工程３、エージング工程に入る
前に電極系の異物を除去する前ノッキング工程４、陰極
からの電子放出特性を向上させ安定化させるためのエー
ジング工程５、エージング中に電極に過剰に付着した電
子放出物質を除去するための後ノッキング工程６、その
後の一次検査７、ラスタを描かせながら行うラスタエー
ジング８、外装工程９、内破防止用にパネルスカート外
部に補強バンドを取付ける補強工程１０を経て、本発明
に係る第２グリッド電極系の電子ビーム加熱工程１１、
入庫前ノッキング１２、二次検査１３、入庫工程１４よ
りなっている。

【００１３】本発明に係る第２グリッド電極系の電子ビ
ーム加熱工程１１では、第２グリッド電極系が加熱され
るので、そこからガスが新たに放出され其のガスが陰極
の電子放出特性を低下させることが懸念されるが、この
工程ではヒータが点火されていて陰極面の温度は十分高
いので、電子放出特性の低下は生じない。しかし、第２
グリッド電極系を高温に加熱すると電子ビーム電流をカ
ットオフする特性が変動するという問題が生ずる。これ
は第２グリッド電極表面に付着した電子放出物質の付着
状態によって此の電極の表面電位が影響を受けるからで
ある。

【００１４】図２は、本発明によって投写形陰極線管の
製造工程中に第２グリッド電極を加熱した際に、加熱温
度によって耐電圧特性が如何に変化するかを示す図で、
横軸に加熱温度を、縦軸に耐電圧特性（実際にはストレ
イエミッションが観測される電圧で示してある）をとっ
てある。この図から、設計耐電圧規格値３５ｋＶで判定
した場合、第２グリッド電極加熱温度を６００℃以上に
するとほとんど全数が良品となることが判る。しかし、
６８０℃以上に加熱すると上記カットオフ電圧の変動が
目立って来るので、本発明では第２グリッド電極の最高
加熱温度を６００℃以上、６５０℃以下に設定した。

【００１５】図３は第２グリッド電極を加熱する際、加
熱を開始してからの時間と、実際に第２グリッド電極が
加熱されて到達した温度との関係を示す図で、横軸に加
熱時間を、縦軸にその時間だけ加熱された時に電極が到
達した温度を示してある。第２グリッド電極の温度が６
００℃に到達してから上記最高設定温度で３０秒以上加
熱することが、第２グリッド電極に過剰に付着した電子
放出物質を蒸発放散させて除去するのに最適であって、
不良発生を抑え歩留を向上させるのに効果があった。

【００１６】図４は本発明により第２グリッド電極系を
加熱する際の回路図である。２１から２７までは図６で
電子銃について説明した場合と同じものを指し、本図の
３０は第２グリッド電極系に電子流を吸引して衝突させ
るための直流定電圧電源（ＥＣ₂電源）、３１はヒータ
点火用直流定電圧電源（Ｅｆ電源）である。すなわち、
あらかじめヒータを３０秒間点火し、第２グリッド電極
系に所定の定電圧を印加して此の電極系を加熱すること
により電子放出物質を除去する。

【００１７】図５は本発明に係る製造装置（搬送装置を
兼ねた全自動製造装置の一部）を説明する斜視図で、図
中、３２は搬送コンベア、３３は搬送用ハンガ、３４は
図４に示したヒータ点火用直流定電圧電源３１に接続さ
れたＥｆ給電用のフィーダ（給電線）、３５は第２グリ
ッド電極系２２に電子流を吸引して衝突させるための直
流定電圧電源３０に接続されたＥＣ₂給電用のフィー
ダ、３６はＥｆ集電ブラシ、３７はＥＣ₂集電ブラシ、
３８はコンベアレール、矢印は搬送方向である。

【００１８】ハンガ３３上に載置された投写形陰極線管
の、Ｇ₂には電源３０からフィーダ３５とブラシ３７を
介して第２グリッド電極系に電子流を吸引して衝突させ
るための直流定電圧が、ヒータ２７には電源３１からフ
ィーダ３４とブラシ３６を介して点火用直流定電圧が供
給される。ここで、投写形陰極線管１本に対して、ＥＣ
₂電源は１台とする（ＥＣ₂電源１台に対し投写形陰極線
管１本だけが接続されるようにして設備費用の上昇を抑
える）。なお、電子銃の構造から第２グリッド電極系の
温度が高くなるものに備えて、電流値を可変にしてＧ₂
電極温度を上記所定の最高温度内に設定可能にする。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、比
較的僅かな追加設備費と工数の増加だけで電子銃電極間
の耐電圧特性や画像表示特性の低下を防止することが出
来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による投写形陰極線管の製造方法を説明
する工程図である。

【図２】本発明によって投写形陰極線管の製造工程中に
第２グリッド電極を加熱した際に、加熱温度によって耐
電圧特性が如何に変化するかを、横軸に加熱温度を、縦
軸に耐電圧特性（実際にはストレイエミッションが観測
される電圧で示してある）をとって示す図である。

【図３】第２グリッド電極を加熱する際、加熱を開始し
てからの時間を横軸に、その時間だけ実際に第２グリッ
ド電極が加熱されて到達した温度を縦軸にとって、加熱
を開始してからの時間と第２グリッド電極が到達した温
度との関係を示す図である。

【図４】本発明により第２グリッド電極系を加熱する際
の回路図である。

【図５】本発明に係る製造装置（搬送装置を兼ねた全自
動製造装置の一部）を説明する斜視図である。

【図６】投写形陰極線管に用いられているユニポテンシ
ャルフォーカス型電子銃の側面図である。

【符号の説明】

２１…第１グリッド電極、 ２２…第２グリッド電極、
２３…第３グリッド電極、 ２４…第４グリッド電
極、 ２５…第５グリッド電極、 ２５ａ…シールドカ
ップ、 ２６…外部からは支持部しか見えていない陰
極、 ２７…外部からは給電部しか見えていないヒー
タ、 ２８…電子銃を支持しネック管端部に封止される
ステム、 ２９…電子銃電極の相対位置を保持しながら
絶縁支持するビードガラス、 ３０…Ｇ₂に電子流を吸
引して衝突させるための直流定電圧電源、 ３１…ヒー
タ点火用直流定電圧電源、 ３２…搬送コンベア、 ３
３…搬送用ハンガ、 ３４…Ｅｆ給電用のフィーダ、
３５…ＥＣ₂給電用のフィーダ、３６…Ｅｆ集電ブラ
シ、 ３７…ＥＣ₂集電ブラシ、 ３８…コンベアレー
ル。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電子銃を支持するステムの封止、排気、ゲ
   ッタフラッシュ、第１のノッキング、エージング、ラス
   タエージング、補強、第２のノッキング、（入庫）の諸
   工程を前記の順に含む投写形陰極線管の製造工程に、更
   に、補強工程と第２のノッキング工程の中間に、電子銃
   の第２グリッド電極系を加熱する工程を挿入設置して、
   この電極系に付着した電子放出物質を除去するようにし
   たことを特徴とする投写形陰極線管の製造方法。
2. 【請求項２】製品を架台に載せて搬送しながら工程を進
   める自動製造装置に、電子銃第２グリッド電極系に所定
   の直流電圧を印加するための給電線と、陰極ヒータ点火
   用に所定の直流電圧を印加するための給電線とを、搬送
   方向に延在させて付設し、搬送用架台に設けたブラシを
   介して架台に載置した陰極線管に上記電圧を印加するこ
   とにより電子銃の第２グリッド電極系の加熱を行うこと
   を特徴とする投写形陰極線管の製造装置。