JPH097522A - 陰極線管のノッキング方法と陰極線管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電極間放電（主としてＧ５・Ｇ４間、Ｇ３・
Ｇ４間、Ｇ２・Ｇ３間放電）以外の放電の放電ソースを
徒らに時間をかけることなく除去できるようにする。 【構成】 ネック部２外面に電極体９をあてがい（設
け）、該電極体９と、電子銃の低圧電極Ｇ１、Ｇ２、Ｇ
４との間に、ネック部２内面のチャージアップを促すチ
ャージアップ電圧を印加してネック部２内面等のチャー
ジアップに起因する放電、即ち電極間放電以外の放電の
放電ソースをノッキングする。 【効果】 ネック部２内面をチャージアップ用電圧によ
り強制的にチャージアップしてノッキングするので、ノ
ッキング時間を長くしなくてもチャージアップに起因す
る放電の放電ソースをノッキングすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、陰極線管のノッキング
方法、特にネック部内面のチャージアップに起因して生
じるストレー（暗電流）、沿面放電、電子雪崩現象等の
放電、即ち電極間放電以外の放電の放電ソース、例えば
バリ、ゴミ等に対するノッキング方法と、使用中におけ
る電極間放電以外の放電の発生を防止できる陰極線管に
関する。

【０００２】

【従来の技術】テレビジョン受像機やコンピュータのデ
ィスプレイ等に多く用いられる陰極線管は、電子銃にお
いて放電やストレーが生じる。というのは、陰極線管内
は真空と称されるが、完全な真空ではなく、それでいて
電子銃内にて狭い間隔をもって形成されたグリッド電極
間には高い電位差が生じるので、僅かなゴミ、バリ等の
存在により電解集中が生じ、その結果、放電が生じるか
らである。放電が生じるとそれが画面に現れるし、更
に、「バチッ」という激しくて大きなスパーク音が発生
し、観る者に不快感を与えるに留まらず、不安、特に爆
発など事故の発生の兆候ではないかと言うような誤解に
基づく不安を与えるおそれがある。

【０００３】そこで、陰極線管の製造にはノッキング工
程が必要である。これは、陰極線管が完成し、テレビジ
ョン受像機、或いはコンピュータのディスプレイ等に組
み込まれて実際に使用されたときに放電の原因となるゴ
ミ、バリ等、即ち、放電ソースを、陰極線管の完成後テ
レビジョン受像機等に組み込む前に除去するために、電
極間に使用時にかかる通常の電位差よりも高い電位差が
生じるように電圧を加えてわざと放電を生ぜしめること
により、除去する工程である。図４は、トリニトロン
（商標名）型陰極線管に対するノッキング方法の従来例
を示す説明図である。

【０００４】図面において、１はファンネル、２はネッ
ク部、３は電子銃の電極を支持するビードガラス、４は
アノード、５はコンバーゼンス偏向器である。Ｇ１〜Ｇ
５は電子銃の第１〜第５のグリッド電極で、使用時に
は、第１の電極Ｇ１は０Ｖに、第２の電極Ｇ２は例えば
数１００Ｖ（３００Ｖ〜５００Ｖ）、第３の電極Ｇ３は
例えば３０ＫＶ（要するにアノード電圧と同じ電圧）、
第４の電極Ｇ４は例えば８ＫＶ、第５の電極Ｇ５は第３
の電極と同じ例えば３０ＫＶの電位にされる。そして、
Ｇ５・Ｇ４間、Ｇ４・Ｇ３間、Ｇ３・Ｇ２間は例えば２
０数ＫＶの電位差になるにも拘らずその間隔は例えば２
ｍｍ程度と狭い。従って、電極表面のバリ、ゴミがある
とそこに電界が集中して電極間に放電が生じる。６はそ
の放電のソース（放電ソース）であるバリ或いはゴミ、
７はそのゴミによる電界集中によって生じた放電であ
る。

【０００５】放電ソース７は多くの場合、放電により飛
散し、消滅する。そこで、製造段階で、放電がより起き
易い条件をつくって強制的に放電を生ぜしめて使用時に
は放電が生じないようにするのがノッキングなのである
が、そのノッキングはアノードにかける通常のアノード
電圧（例えば３０ＫＶ）よりも高いノッキング電圧（例
えば６０ＫＶ）を発生するノッキング電源８を用いて行
われる。具体的には、低電圧電極、即ちＧ４、Ｇ２、Ｇ
１を同電位にし、この低電圧電極Ｇ４、Ｇ２、Ｇ１と、
高電圧電極Ｇ３、Ｇ５との間にそのノッキング電圧を加
えることによりノッキングする。

【０００６】ノッキング電圧として直流電圧を用いると
電子銃が破壊される可能性があるので、図３（Ｂ）に示
すような波形のパルス電圧が用いられる。そのうち左側
の例は１秒周期で、０．１〜０．２程度のデューティー
レシオを有する矩形パルスのノッキング電圧、真ん中の
例は６０Ｈｚの半波整流波形を有するノッキング電圧、
右側の例はインダクションコイル等を用いてつくったパ
ルス幅の狭いスパイク状パルスのノッキング電圧であ
る。尚、一つの種類のノッキング電圧を用いてノッキン
グを行う場合もあれば、複数種の波形の異なるパルスを
切り換えて印加してノッキングする場合もある。ノッキ
ング時間は例えば１０数分〜数１０分である。このよう
なノッキングにより第１〜第５のグリッド電極Ｇ１〜Ｇ
５のうちの低電圧電極Ｇ４、Ｇ２、Ｇ１と、高電圧電極
Ｇ３、Ｇ５との間の放電、即ち電極間放電の原因となる
バリ、ゴミ等の放電ソース７を略完全に除去することが
できる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のノッキング方法によれば、陰極線管の電子銃部
分での放電を完全に防止することができなかった。とい
うのは、実際の使用状態ではグリッド電極間放電以外に
も各種放電現象が生じ、このグリッド電極間放電以外の
放電は従来のノッキング方法では未然防止できないから
である。

【０００８】その電極間放電以外の放電には三種類あ
り、その第１はネック部２内面のチャージアップによる
該内面と、低電圧電極、例えば上記トリニトロン型陰極
線管の場合のグリッド電極Ｇ１、Ｇ２、Ｇ４との間への
ストレー（暗電流）が生じるもの、その第２は同じくネ
ック部２内面のチャージアップによる電子雪崩現象によ
るもの、その第３はネック部２内面、内蔵分割抵抗器、
ビードガラス等の絶縁体表面の沿面放電によるものであ
る。これらの放電は、ネック部２内面が陰極線管の使用
により高電圧電極、例えばＧ３、Ｇ５の電位によってチ
ャージアップされ、或いは内蔵分割抵抗器、ビードガラ
ス等の絶縁体の表面がチャージアップされてきわめて高
い電位になることに起因する現象である。

【０００９】具体的に説明すると、上記第１のものは、
電子銃が真空中にあるとは言え、厳密には真空ではな
く、そのなかで互いに高い電位差の生じているもの、即
ち、図５に示すように、チャージアップされたネック部
２内面と低電圧グリッド電極Ｇ１、Ｇ２、Ｇ４がきわめ
て近接しているためその間に高い電位差によるリーク電
流が流れる現象であり、上記第２のものは、グリッド電
極Ｇ１、Ｇ２、Ｇ４からチャージアップされたネック部
２内面へその間の高い電位差によりエレクトロンが衝突
すると、２倍のエレクトロンが二次電子としてネック部
２内面から放出される。すると、ネック部２内面では二
つの正電荷ができる。このような現象の繰り返しにより
ネック部２内面に沿ってあたかも雪崩が生じているかの
ように静電荷が移動するような現象を生じるものであ
る。

【００１０】第３のものは、ネック部２内面に沿って生
じたと同じ電子雪崩がビードガラスや内蔵分割抵抗器等
の絶縁体の表面に生じる現象である。これらは、やはり
電極間放電の場合と同様に、主として電極表面及びネッ
ク部２内面のゴミ、バリ等を放電ソースとして生じる。
そして、このような電極間放電以外の放電のソースは前
述の従来のノッキング方法では除去することが難しい。
なぜならば、ノッキングは生産性の面から例えば１０数
分〜数１０分という時間内に行わなければならないが、
図３（Ｂ）に示すような波形のノッキング電圧をその程
度の時間かけても実際の使用時において生じるようなチ
ャージアップ状態は生じないからである。

【００１１】勿論、ノッキングの時間を例えば数時間〜
１０数時間というように長い時間にすれば、実際に使用
された場合に比較的近い程度にチャージアップされ、そ
して、高いノッキング電圧により、電極間放電以外の放
電の原因となる放電ソースは除去され得るが、そのよう
にすることは生産性の著しい低下を招き、実際上許され
ない。また、ノッキング電圧を直流にして謂わばデュー
ティレシオを１００％にすれば速くチャージアップでき
るけれども高いノッキング電圧の波形を直流波形に、或
いはデューティーレシオを１００％に近い値にすれば、
陰極線管が壊れてしまうのでこれも許されない。

【００１２】本発明はこのような問題点を解決すべく為
されたものであり、電極間放電以外の放電の放電ソース
を徒らに時間をかけることなく除去できる新規なノッキ
ング方法と、電極間放電以外の放電を生じないようにし
た新規な陰極線管を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１のノッキング方
法は、ネック部外面に電極体を設け（一時的に、即ちノ
ッキングをするときだけ設ける場合と、恒久的に設ける
場合との二つの場合を含む。）、該電極体と、電子銃の
電極との間に、ネック部内面のチャージアップを促す電
圧を印加してネック部内面等のチャージアップに起因す
る放電の放電ソースをノッキングすることを特徴とす
る。

【００１４】請求項２のノッキング方法は、請求項１記
載のノッキング方法において、電子銃の電極間ノッキン
グと同時に為すことを特徴とする。請求項３のノッキン
グ方法は、請求項１記載のノッキング方法において、電
子銃の電極間ノッキングと別個に為すことを特徴とす
る。請求項４の陰極線管は、ネック外面に接地される電
極体が形成されてなることを特徴とする。

【００１５】

【作用】請求項１のノッキング方法によれば、ネック部
外面に設けた電極体に電圧をかけることにより、ネック
部の内面及びそれに連なる内蔵分割抵抗器、ガラスビー
ド等の内部絶縁体の表面をチャージアップすることがで
き、延いては時間をかけなくても実際に使用したとき生
じるのと似た或いはそれ以上のチャージアップ状態を形
成することができる。従って、チャージアップに起因し
て生じるところの電極間放電以外の放電の放電ソースを
ノッキングに要する時間を長くすることなく除去するこ
とができる。

【００１６】請求項２のノッキング方法によれば、電子
銃の電極間放電の放電ソースのノッキングと同時に行う
ので、電極間放電の放電ソースと、電極間放電以外の放
電の放電ソースを同時に除去でき、ノッキングに要する
時間を長くすることなく上記両放電ソースを完全に除去
できる。請求項３のノッキング方法によれば、電極間放
電の放電ソースのノッキングはこのノッキングに最も適
した条件で行い、電極間放電以外の放電の放電ソースの
ノッキングはこのノッキングに最も適した条件で行うこ
とが出来る。従って、その二種類のノッキングをそれぞ
れ確実に為すことができる。請求項３の陰極線管によれ
ば、ネック部内面に接地された電極体が形成されている
ので、ネック部内面がチャージアップされるおそれがな
く、延いてはネック部内面がチャージアップされること
に起因するところの電極間放電以外の放電は生じる余地
がない。

【００１７】

【実施例】以下、本発明を図示実施例に従って詳細に説
明する。図１は本発明ノッキング方法の一つの実施例を
示す説明図である。図面において、１はファンネル、２
はネック部、３は電子銃の電極を支持するビードガラ
ス、４はアノード、５はコンバーゼンス偏向器である。
Ｇ１〜Ｇ５は電子銃の第１〜第５のグリッド電極で、使
用時には、第１の電極Ｇ１は０Ｖに、第２の電極Ｇ２は
例えば数１００Ｖ（３００Ｖ〜５００Ｖ）、第３の電極
Ｇ３は例えば３０ＫＶ（要するにアノード電圧と同じ電
圧）、第４の電極Ｇ４は例えば８ＫＶ、第５の電極Ｇ５
は第３の電極と同じ例えば３０ＫＶの電位にされるもの
である。

【００１８】９はネック部２の外面に当てがった（換言
すれば、一時的に形成した）例えばリング状の電極板
で、ノッキング時にネック部２内面をチャージアップさ
せるためにチャージアップ用電圧を加えるためのもの
で、本例においては、アノード電圧（例えば３０ＫＶ）
よりも高い電圧（例えば３０〜５０ＫＶ）をチャージア
ップ用電圧として第１グリッド電極Ｇ１（カソード電
位）との間に印加する。すると、ネック部２内面と、電
極体９とで構成されるところのガラスからなるネック部
２自身を誘電体とする静電容量（謂わばコンデンサ）を
介してネック部２内面がチャージアップされる。１０は
そのチャージアップ電圧を発生するチャージアップ用電
源である。このチャージアップ電圧は直流電圧であって
も電子銃が破壊するというようなトラブルが発生するお
それがないので、パルス状の電圧にする必要がなく、直
流電圧でよい。本例でも直流電圧であり、それはより迅
速にチャージアップできるからである。

【００１９】１１は絶縁性液体（例えば商品名フロリナ
ート等の不活性液体）で、槽１２内に入れられている。
該絶縁性液体１１はノッキング時における電極板９とス
テムピン（図示せず）との間の絶縁を保つためのもの
で、陰極線管のネック部２をこれに浸漬した状態でノッ
キングする。上述した数１０ＫＶという高いチャージア
ップ電圧が間隔の狭いステムピンと電極板９との間に加
わるとショート、放電等のトラブルが生じ易く、絶縁す
る必要があるからである。尚、絶縁性液体は絶縁油であ
っても良い。

【００２０】ノッキングは、上述したように、チャージ
アップ電源１０から発生するチャージアップ電圧を印加
してネック部２内面を強制的にチャージアップすると共
に、図３で示した従来のノッキング方法と同様に、アノ
ード４にかける通常のアノード電圧（例えば３０ＫＶ）
よりも高いノッキング電圧（例えば６０ＫＶ）を発生す
るノッキング電源８を用い、低電圧電極、即ちＧ４、Ｇ
２、Ｇ１を同電位にし、この低電圧電極Ｇ４、Ｇ２、Ｇ
１と、高電圧電極Ｇ３、Ｇ５との間にそのノッキング電
圧を加えることにより行う。ノッキング時間は例えば１
０数分〜数１０分である。すると、先ず第１に、従来の
ノッキング方法により電極間放電の放電ソースを除去で
きたと全く同様に、電極間放電の放電ソースを除去する
ことができる。

【００２１】尚、ノッキング電圧として直流電圧を用い
ると電子銃が破壊される可能性があるので、例えば図４
（Ｂ）に示すような波形のパルス電圧を用いることは従
来の場合と異なることはない。また、一つの種類のノッ
キング電圧を用いてノッキングを行う場合もあれば、複
数種の波形の異なるパルスのノッキング電圧を切り換え
て印加してノッキングする場合もあることも従来の場合
とおなじである。

【００２２】そして、このノッキングにより電極間放電
以外の放電の放電ソースも除去することができる。とい
うのは、ノッキングは僅か１０数分という短い時間に行
われるが、ネック部２外面に一時的（恒常的でも良
い。）に設けられた電極体９に高いチャージアップ電圧
をかけることにより強制的にネック部２内面をチャージ
アップするので、ネック部２内面がチャージアップ電圧
印加開始後すぐに通常の陰極線管使用時に生じるチャー
ジアップと同程度以上の強いチャージアップ状態にな
り、上述したネック部２内面等のチャージアップに起因
する各種放電、即ち電極間放電以外の放電も生じ、その
電極間放電以外の放電ソースが除去されるからである。

【００２３】図２はノッキング時の放電回数の累積値の
推移図で、横軸に時間をとり、縦軸に放電回数累積値を
とっている。この図から明らかなように、電極間放電
は、２、３分で約２０００回程度になり、飽和する。飽
和するということは要するに放電が生じなくなったとい
うことであり、電極間放電の放電ソースは除去できたと
いえることである。しかも、このときの低電圧電極と高
電圧電極との電位差は通常の使用状態における場合より
もきわめて高い（例えば約２倍）なので、通常の使用条
件下では放電ソースとなり得ないようなものも確実に放
電を生じさせて除去することができるので、通常使用時
に放電ソースとなるものは完璧に取り除くことができる
といえる。

【００２４】また、図２から明らかなように、電極間放
電以外の放電、即ちネック部２内面のチャージアップに
起因する放電回数の累積値は１分程度経過する毎に略階
段状に増加するが１０分程度で略飽和し、１５分程度で
略完全に飽和する。この電極間放電以外の放電は従来の
ノッキング方法ではノッキング中にはほとんど生じなか
ったものであり、従ってノッキング効果がほとんど生じ
なかったものであるが、本ノッキング方法においてはチ
ャージアップしながらノッキングするのでノッキング効
果を電極間放電以外の放電の放電ソースについても得る
ことができる。しかも、チャージアップ電圧を５０〜１
００ＫＶというアノード電圧（例えば３０ＫＶ）よりも
相当に高い電圧にするので通常のチャージアップよりも
強くチャージアップすることができ、通常の使用条件下
では放電ソースとなり得ないようなものも確実に放電を
生じさせて除去することができるのである。従って、電
極間放電の放電ソースであるか、電極間放電以外の放電
の放電ソースであるかを問わず、通常使用時に放電ソー
スとなるものは完璧に取り除くことができる。

【００２５】尚、本実施例において、チャージアップ用
電圧はアノード電圧（例えば３０ＫＶ）よりも高く設定
されていた。しかし、必ずしもそのようにすることは必
要ではなく、アノード電圧と同程度、或いはアノード電
圧よりも低い電圧をチャージアップ用電圧として選んで
も良い。要するに、通常の使用状態で生じるチャージア
ップより強いか同程度か、或いはそれに比較的近い強さ
のチャージアップをノッキング時に形成できれば良い。
そして、本実施例において、上記電極体９はネック部２
外面を全周に渡って覆うようにされているが、チャージ
アップの影響を受け易い部分のみを選択的に接触させて
ノッキングするようにしても良いし、また、電極体９は
必ずしも板状である必要はなく、リング状のものを用い
ても良い。

【００２６】また、本実施例において、ノッキングのた
めのチャージアップ用電極体９をノッキング装置側に設
けておき、ノッキング時にその電極体９をネック部２外
面に接触させて（謂わば一時的に形成して）ネック部２
内面のチャージアップをするようにしていたが、電子銃
のネック部２外面に導電膜を形成し、即ち、恒久的に形
成し、これをノッキング時にチャージアップ用の電極体
として用いるようにしても良い。また、本実施例におい
ては、アノード接地型の回路構成でノッキング電圧、チ
ャージアップ用電圧を印加したが、それとは反対にステ
ム側を接地するステム側接地型の回路構成でノッキング
電圧、チャージアップ用電圧を印加するようにしても良
い。また、図１、図３に示した電子銃はユニポテンシャ
ル型の電子銃であるが、本発明ノッキング方法はバイポ
テンシャル型の電子銃にも適用することができることは
勿論のこと、アパーチャーグリルを色選別電極として用
いた陰極線管、例えばトリニトロン型の陰極線管のノッ
キングのみならず、シャドウマスク型の陰極線管のノッ
キングに適用することができる。

【００２７】また、上記実施例においては、電極間放電
の放電ソースのノッキングと、ネック部２内面等のチャ
ージアップによるノッキングとを同時に行っていた。し
かし、必ずしもそのようにすることは不可欠ではなく、
例えば、先ず、電極間放電の放電ソースのノッキングに
最も適する条件下でノッキング電圧のみの印加によるノ
ッキングを行い、その後、そのノッキング電圧印加条件
を電極間放電以外の放電の放電ソースの除去に最適な条
件に切り換え、更にチャージアップ電圧を印加し、ノッ
キングを行うようにしても良い。このようにすれば、電
極間放電の放電ソースのノッキングと、ネック部２内面
等のチャージアップによる放電の放電ソースのノッキン
グとを同時に行う場合に比較しノッキングに要する時間
は長くなるが、その二種類のノッキングをそれぞれ最適
な条件で行うことができ、より完璧なノッキングができ
る。

【００２８】図２はネック部外面に電極体を恒常的に形
成しこれを接地した陰極線管を示すもので、このような
陰極線管によれば、ネック部２内面のチャージアップに
よる放電、即ち電極間放電以外の放電の生じるおそれが
ない。９はその電極体である。というのは、ネック部２
においてその肉部を挟んで電極体９がネック部２内面と
対向し、電極体９自身とネック部２内面からなりネック
部２自身を誘電体とする静電容量（謂わばコンデンサ）
が存在し、その電極体９が接地されているので、電子銃
の使用時にはその電極体９はカソードと同電位になるか
ら、ネック部２内面はほとんどチャージアップされ得
ず、従って、ネック部２内面のチャージアップによる放
電の生じるおそれがない。従って、このような電子銃に
よれば、チャージアップによる放電ソースのノッキング
の必要はない。しかし、電極間放電についてはノッキン
グの必要性は消えない。

【００２９】

【発明の効果】請求項１のノッキング方法によれば、ネ
ック外面に設けた電極体に電圧をかけることにより、ネ
ックの内面及びそれに連なる内蔵分割抵抗器、ガラスビ
ード等の内部絶縁体の表面をチャージアップすることが
でき、延いては時間をかけなくても実際に使用したとき
生じるのと似た或いはそれ以上の強いチャージアップ状
態を形成することができる。従って、チャージアップに
起因して生じるところの電極間放電以外の放電の放電ソ
ースをノッキングに要する時間を長くすることなく除去
することができる。

【００３０】請求項２のノッキング方法によれば、電子
銃の電極間ノッキングと同時に行うので、電極間放電の
放電ソースと、電極間放電以外の放電の放電ソースを同
時に除去でき、ノッキングに要する時間を長くすること
なく上記両放電ソースを完全に除去できる。請求項３の
ノッキング方法によれば、電極間放電の放電ソースのノ
ッキングはそのノッキングに最も適した条件で行い、電
極間放電以外の放電の放電ソースのノッキングはそのノ
ッキングに最も適した条件で行うことができる。従っ
て、その二種類のノッキングをそれぞれ確実に為すこと
ができる。請求項４の陰極線管によれば、ネック部２内
面に接地された電極体が形成されているので、ネック部
内面がチャージアップされるおそれがなく、延いてはネ
ック部内面がチャージアップされることに起因するとこ
ろの電極間放電以外の放電は生じる余地がなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明ノッキング方法の一つの実施例の説明図
である。

【図２】上記実施例におけるノッキング時の放電回数累
積値の推移図である。

【図３】本発明電子銃の一つの実施例を示す図である。

【図４】（Ａ）、（Ｂ）は従来例を説明するためのもの
で、（Ａ）は陰極線管を示し、（Ｂ）はノッキング電圧
の各別の例を示す波形図である。

【図５】ネック部２内面のチャージアップの説明図であ
る。

【符号の説明】

２ ネック部 ８ ノッキング電源 ９ 電極体 １０ チャージアップ用電源 Ｇ１〜Ｇ５ グリッド電極（電極）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ネック部外面に電極体を設け、 上記電極体と、電子銃の電極との間に、ネック部内面の
   チャージアップを促す電圧を印加してネック部内面のチ
   ャージアップに起因する電極間放電以外の放電の放電ソ
   ースをノッキングすることを特徴とするノッキング方法
2. 【請求項２】 電子銃の電極間放電の放電ソースのノッ
   キングと同時に為すことを特徴とする請求項１記載のノ
   ッキング方法
3. 【請求項３】 電子銃の電極間放電の放電ソースのノッ
   キングと別に為すことを特徴とする請求項１記載のノッ
   キング方法
4. 【請求項４】 ネック部外面に接地される電極体が形成
   されてなることを特徴とする陰極線管