JPH10208617A - 陰極線管の節電型含浸陰極 - Google Patents
陰極線管の節電型含浸陰極Info
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- JPH10208617A JPH10208617A JP34173397A JP34173397A JPH10208617A JP H10208617 A JPH10208617 A JP H10208617A JP 34173397 A JP34173397 A JP 34173397A JP 34173397 A JP34173397 A JP 34173397A JP H10208617 A JPH10208617 A JP H10208617A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J29/00—Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
- H01J29/02—Electrodes; Screens; Mounting, supporting, spacing or insulating thereof
- H01J29/04—Cathodes
-
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- Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)
- Solid Thermionic Cathode (AREA)
- Vessels, Lead-In Wires, Accessory Apparatuses For Cathode-Ray Tubes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】電子放射能力及び寿命特性を一般型含浸陰極の
レベルに維持可能な節電型含浸陰極を提供すること。部
品数及び組立工程数を減少させ得る節電型含浸陰極を提
供すること。 【解決手段】ペレット、コップ、内側スリーブ、タップ
及び外側スリーブを備える節電型含浸陰極において、前
記ペレットの直径は前記ペレットの厚さに対して少なく
とも１．５倍以下に形成され、前記外側スリーブの下端
の外径が上端の外径より大きく形成される節電型含浸陰
極。
レベルに維持可能な節電型含浸陰極を提供すること。部
品数及び組立工程数を減少させ得る節電型含浸陰極を提
供すること。 【解決手段】ペレット、コップ、内側スリーブ、タップ
及び外側スリーブを備える節電型含浸陰極において、前
記ペレットの直径は前記ペレットの厚さに対して少なく
とも１．５倍以下に形成され、前記外側スリーブの下端
の外径が上端の外径より大きく形成される節電型含浸陰
極。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、陰極線管の含浸型
陰極に関し、より詳しくは消費電力を低減する節電型含
浸陰極に関する。
陰極に関し、より詳しくは消費電力を低減する節電型含
浸陰極に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、高精細化、高輝度化を要求する
大型の陰極線管においては長時間にわたる高電流ビーム
の放出を可能にした含浸型陰極が多く用いられる。
大型の陰極線管においては長時間にわたる高電流ビーム
の放出を可能にした含浸型陰極が多く用いられる。
【０００３】以下、従来の含浸型陰極の構造を図１に基
づき説明する。
づき説明する。
【０００４】電子を放出するペレット１はコップ２に内
蔵され、前記コップ２はレーザ溶接により内側スリーブ
４の上側に結合され、前記内蔵スリーブ４はタップ３に
より外側スリーブ５に結合される。そして、前記外側ス
リーブ５に隣接して陰極サポート（図示せず）が位置す
る。又、前記内側スリーブ４の内部つまり前記ペレット
１の下側にはヒータ６が装着される。
蔵され、前記コップ２はレーザ溶接により内側スリーブ
４の上側に結合され、前記内蔵スリーブ４はタップ３に
より外側スリーブ５に結合される。そして、前記外側ス
リーブ５に隣接して陰極サポート（図示せず）が位置す
る。又、前記内側スリーブ４の内部つまり前記ペレット
１の下側にはヒータ６が装着される。
【０００５】次に、前記ペレット１の製造過程を説明す
る。
る。
【０００６】数μｍのタングステン粉又はタングステン
粉にＯｓ、Ｉｒ、Ｒｕ等の希土類金属を混合した金属粉
を焼結して２０〜３０％の空隙率を有する多孔質金属を
作る。この後、前記多孔質金属にＢａｏ、Ｃａｏ、及び
Ａｌ2Ｏ3が４：１：１、５：３：２、または３：１：１
のモル比で混合された電子放射物質を含浸させることに
よりペレット１が製造される。そして、前記ペレット１
の表面にＩｒ、Ｏｓ、Ｒｕ、Ｏｓ−Ｒｕ、Ｗ−Ｉｒ、Ｗ
−Ｏｓ等をＡｒガス雰囲気でスパッタリングして１５０
μｍの厚さの被覆層２を形成して、陰極が９５０〜１０
００℃b（ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ ｔｅｍｐ．）で動作
するようにする。
粉にＯｓ、Ｉｒ、Ｒｕ等の希土類金属を混合した金属粉
を焼結して２０〜３０％の空隙率を有する多孔質金属を
作る。この後、前記多孔質金属にＢａｏ、Ｃａｏ、及び
Ａｌ2Ｏ3が４：１：１、５：３：２、または３：１：１
のモル比で混合された電子放射物質を含浸させることに
よりペレット１が製造される。そして、前記ペレット１
の表面にＩｒ、Ｏｓ、Ｒｕ、Ｏｓ−Ｒｕ、Ｗ−Ｉｒ、Ｗ
−Ｏｓ等をＡｒガス雰囲気でスパッタリングして１５０
μｍの厚さの被覆層２を形成して、陰極が９５０〜１０
００℃b（ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ ｔｅｍｐ．）で動作
するようにする。
【０００７】含浸陰極にはヒータ電流を約６８０ｍＡと
する一般型含浸陰極とヒータ電流を３２０ｍＡとする節
電型含浸陰極とがあり、一般型含浸陰極では前記ペレッ
ト１の厚さＨは０．５ｍｍ且つ直径Ｄは１．５ｍｍ程度
に設計される。一方、低電力を消費する節電型含浸陰極
を具現するべく、ペレット１等陰極全体の寸法を小さく
する方法を使用する。すなわち、ペレット１の直径Ｄを
１．０ｍｍとし、厚さＨを０．５ｍｍと維持して嵩を減
らした。
する一般型含浸陰極とヒータ電流を３２０ｍＡとする節
電型含浸陰極とがあり、一般型含浸陰極では前記ペレッ
ト１の厚さＨは０．５ｍｍ且つ直径Ｄは１．５ｍｍ程度
に設計される。一方、低電力を消費する節電型含浸陰極
を具現するべく、ペレット１等陰極全体の寸法を小さく
する方法を使用する。すなわち、ペレット１の直径Ｄを
１．０ｍｍとし、厚さＨを０．５ｍｍと維持して嵩を減
らした。
【０００８】しかし、この類の従来の節電型含浸陰極は
以下のような問題点があった。
以下のような問題点があった。
【０００９】一つ、ヒータ電流を低めるべくペレットの
寸法を小さくしたため、ペレットに含浸される電子放射
物質の量も減少する。このため陰極の電子放射能力が低
下する。
寸法を小さくしたため、ペレットに含浸される電子放射
物質の量も減少する。このため陰極の電子放射能力が低
下する。
【００１０】二つ、陰極はペレット、コップ、及び内側
スリーブなどからなり、ペレットを内蔵したコップと内
側スリーブとが溶接されるため、使用部品が多く、組立
工程数が多い。更に、コップと内側スリーブとの溶接に
起因してペレットが損なわれる虞がある。
スリーブなどからなり、ペレットを内蔵したコップと内
側スリーブとが溶接されるため、使用部品が多く、組立
工程数が多い。更に、コップと内側スリーブとの溶接に
起因してペレットが損なわれる虞がある。
【００１１】三つ、外側スリーブと陰極サポートとの接
触面積が広いため、熱伝導損失が増加する。
触面積が広いため、熱伝導損失が増加する。
【００１２】四つ、節電型含浸陰極の外側スリーブの外
径が一般型含浸陰極の外側スリーブより小さいため、節
電型含浸陰極を使用するためには一般型含浸陰極の陰極
サポートなどの陰極周囲の部品を変更しなければならな
い。
径が一般型含浸陰極の外側スリーブより小さいため、節
電型含浸陰極を使用するためには一般型含浸陰極の陰極
サポートなどの陰極周囲の部品を変更しなければならな
い。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題点
を解決するためになされたものであり、その目的とする
ところは電子放射能力及び寿命特性を一般型含浸陰極の
レベルに維持可能な節電型含浸陰極を提供するにある。
を解決するためになされたものであり、その目的とする
ところは電子放射能力及び寿命特性を一般型含浸陰極の
レベルに維持可能な節電型含浸陰極を提供するにある。
【００１４】本発明の他の目的は、部品数及び組立工程
数を減少させ得る節電型含浸陰極を提供することにあ
る。
数を減少させ得る節電型含浸陰極を提供することにあ
る。
【００１５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明は、電子放射物質が含浸されたペレットと、前
記ペレットが内蔵されるコップと、前記コップが設けら
れ、内部にはヒータが装着される内側スリーブと、前記
内側スリーブをタップを媒介として支持する外側スリー
ブとを備える含浸型陰極において、前記ペレットの直径
は前記ペレットの厚さに対して少なくとも１．５倍以下
に形成され、前記外側スリーブの下端の外径が上端の外
径より大きく形成されることを特徴とする節電型含浸陰
極を提供する。
に本発明は、電子放射物質が含浸されたペレットと、前
記ペレットが内蔵されるコップと、前記コップが設けら
れ、内部にはヒータが装着される内側スリーブと、前記
内側スリーブをタップを媒介として支持する外側スリー
ブとを備える含浸型陰極において、前記ペレットの直径
は前記ペレットの厚さに対して少なくとも１．５倍以下
に形成され、前記外側スリーブの下端の外径が上端の外
径より大きく形成されることを特徴とする節電型含浸陰
極を提供する。
【００１６】そして、前記コップと前記内側スリーブと
が一体に形成されるよう、前記内側スリーブの一端には
前記ペレットを内蔵する凹部が形成されるのが好まし
い。
が一体に形成されるよう、前記内側スリーブの一端には
前記ペレットを内蔵する凹部が形成されるのが好まし
い。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、上記目的を具体的に実現可
能な本発明の好適な実施形態を添付図面に基づき説明す
る。
能な本発明の好適な実施形態を添付図面に基づき説明す
る。
【００１８】図２は本発明の節電型含浸陰極を示す断面
図であり、同図を参照して本発明の節電型含浸陰極を以
下に説明する。
図であり、同図を参照して本発明の節電型含浸陰極を以
下に説明する。
【００１９】本発明によれば、電子を放出するペレット
（pellet）３０は従来のコップを介在せずに直接に溶接
により内側スリーブ１０の上側に結合され、前記内側ス
リーブ１０はタップにより外側スリーブ２０に結合され
る。そして、外側スリーブ２０に隣接して陰極サポート
８が位置する。又、前記内側スリーブ１０の内部つまり
前記ペレット３０の下側にはヒータ６が装着される。
（pellet）３０は従来のコップを介在せずに直接に溶接
により内側スリーブ１０の上側に結合され、前記内側ス
リーブ１０はタップにより外側スリーブ２０に結合され
る。そして、外側スリーブ２０に隣接して陰極サポート
８が位置する。又、前記内側スリーブ１０の内部つまり
前記ペレット３０の下側にはヒータ６が装着される。
【００２０】勿論、従来と同様にコップと内側スリーブ
を使用してペレット３０を装着してもよいが、部品数及
び作業工程数を減少させるべく従来のコップと内側スリ
ーブとを一体化することが好ましい。
を使用してペレット３０を装着してもよいが、部品数及
び作業工程数を減少させるべく従来のコップと内側スリ
ーブとを一体化することが好ましい。
【００２１】以下、それぞれの構成要素を詳しく説明す
る。
る。
【００２２】前記内側スリーブ１０は、一端が塞がれた
円筒形状をなし、一端に凹部１２が形成される。すなわ
ち、前記内側スリーブ１０の凹部１２にペレット３０の
底面がレーザ溶接により直接に装着される。
円筒形状をなし、一端に凹部１２が形成される。すなわ
ち、前記内側スリーブ１０の凹部１２にペレット３０の
底面がレーザ溶接により直接に装着される。
【００２３】又、前記外側スリーブ２０は、下端部２４
の直径が上端部２２の直径より大きく形成されるため、
既存の陰極サポート８の設計を変更することなく節電型
含浸陰極を設けることができ、しかも外部への熱損失を
減少させることができる。
の直径が上端部２２の直径より大きく形成されるため、
既存の陰極サポート８の設計を変更することなく節電型
含浸陰極を設けることができ、しかも外部への熱損失を
減少させることができる。
【００２４】このような構造でヒータの消費電力を低減
させるためにはペレット３０の嵩を減らすべきである
が、この際ペレット３０の直径Ｄを減少させ且つペレッ
ト３０の厚さＨをそのまま維持すると含浸される電子放
射物質が減少して電子放射能力が低下する。従って、電
子放射特性及び寿命特性を従来の一般型含浸陰極と同レ
ベルに維持しながら消費電力を低減し得るように前記ペ
レット３０の直径Ｄを小さくすることに対して、厚さＨ
は大きくする。すなわち、ペレット３０の直径Ｄは厚さ
Ｈに対して少なくとも１．５倍以下に構成する。
させるためにはペレット３０の嵩を減らすべきである
が、この際ペレット３０の直径Ｄを減少させ且つペレッ
ト３０の厚さＨをそのまま維持すると含浸される電子放
射物質が減少して電子放射能力が低下する。従って、電
子放射特性及び寿命特性を従来の一般型含浸陰極と同レ
ベルに維持しながら消費電力を低減し得るように前記ペ
レット３０の直径Ｄを小さくすることに対して、厚さＨ
は大きくする。すなわち、ペレット３０の直径Ｄは厚さ
Ｈに対して少なくとも１．５倍以下に構成する。
【００２５】本発明の好適な実施形態では、６．３Ｖの
ヒータ電圧（陰極温度＝９９０℃b）でヒータ電流を３
４０ｍＡ以下と設計する。ペレットの直径Ｄは１．２ｍ
ｍ以下、ペレットの厚さＨは少なくとも０．８ｍｍ以上
とする。そして、ペレットはＷ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｏｓ、Ｉ
ｒ、及びこれらの合金のうち１種以上の金属粉で製造さ
れ、ここにＢａＯ、ＣａＯ及びＡｌ2Ｏ3が４：１：１、
５：３：２、又は３：１：１のモル比で混合された電子
放射物質を含浸させる。そして、前記ペレット３０の表
面にＩｒ、Ｏｓ、Ｒｕ、Ｒｅ、Ｍｏ−Ｏｓ、Ｉｒ−Ｔ
ａ、Ｗ−Ｒｅ、及びこれらの合金のうち１種以上の金属
を被覆させる。
ヒータ電圧（陰極温度＝９９０℃b）でヒータ電流を３
４０ｍＡ以下と設計する。ペレットの直径Ｄは１．２ｍ
ｍ以下、ペレットの厚さＨは少なくとも０．８ｍｍ以上
とする。そして、ペレットはＷ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｏｓ、Ｉ
ｒ、及びこれらの合金のうち１種以上の金属粉で製造さ
れ、ここにＢａＯ、ＣａＯ及びＡｌ2Ｏ3が４：１：１、
５：３：２、又は３：１：１のモル比で混合された電子
放射物質を含浸させる。そして、前記ペレット３０の表
面にＩｒ、Ｏｓ、Ｒｕ、Ｒｅ、Ｍｏ−Ｏｓ、Ｉｒ−Ｔ
ａ、Ｗ−Ｒｅ、及びこれらの合金のうち１種以上の金属
を被覆させる。
【００２６】又、外側スリーブ２０の材質としてＴａ又
はＫｏｖａｒ（クロムＣｒ、コバルトＣｏ、鉄Ｆｅの合
金）を使用し、前記外側スリーブ２０の上端部２２の外
径は１．８ｍｍ以上、下端部２４の外径は３．２ｍｍ以
下とする。
はＫｏｖａｒ（クロムＣｒ、コバルトＣｏ、鉄Ｆｅの合
金）を使用し、前記外側スリーブ２０の上端部２２の外
径は１．８ｍｍ以上、下端部２４の外径は３．２ｍｍ以
下とする。
【００２７】上記のようにして構成される本発明の節電
部含浸陰極と従来の一般型浸陰極とを評価した結果を図
３及び図４に示した。
部含浸陰極と従来の一般型浸陰極とを評価した結果を図
３及び図４に示した。
【００２８】図３は従来の一般型含浸陰極と本発明の節
電型含浸陰極との陰極温度に対する電流密度を比較して
示すグラフである。同図によれば、本発明の節電型含浸
陰極は従来の一般型含浸陰極より消費電力が小さいなが
らも同じレベルの電子放射能力を有することが判る。
電型含浸陰極との陰極温度に対する電流密度を比較して
示すグラフである。同図によれば、本発明の節電型含浸
陰極は従来の一般型含浸陰極より消費電力が小さいなが
らも同じレベルの電子放射能力を有することが判る。
【００２９】又、図４は従来の一般型含浸陰極及び本発
明の節電型含浸陰極の寿命時間に応ずる陰極電流を比較
して示すグラフである。同図によれば、１０,０００と
いう寿命時間までも９０％以上の陰極電流のレベルを維
持するが、これは従来の一般型含浸陰極と同等のレベル
であることが判る。
明の節電型含浸陰極の寿命時間に応ずる陰極電流を比較
して示すグラフである。同図によれば、１０,０００と
いう寿命時間までも９０％以上の陰極電流のレベルを維
持するが、これは従来の一般型含浸陰極と同等のレベル
であることが判る。
【００３０】
【発明の効果】本発明によれば、放射特性及び寿命特性
は従来の一般型含浸陰極と同等のレベルを維持しなが
ら、消費電力は減少させることができるようになってい
る。更に、外側スリーブの下端の外径が上端の外径より
大きくて下端部のみが接触されるため、外部への熱伝導
損失を減らして節電型ヒータの設計が可能であり、既存
の陰極サポートを変更せずにも本発明の節電型含浸陰極
を内蔵することができる。ひいては従来のコップと内側
スリーブとが一体化されることから部品数及び組立工程
数を減少させることができる。
は従来の一般型含浸陰極と同等のレベルを維持しなが
ら、消費電力は減少させることができるようになってい
る。更に、外側スリーブの下端の外径が上端の外径より
大きくて下端部のみが接触されるため、外部への熱伝導
損失を減らして節電型ヒータの設計が可能であり、既存
の陰極サポートを変更せずにも本発明の節電型含浸陰極
を内蔵することができる。ひいては従来のコップと内側
スリーブとが一体化されることから部品数及び組立工程
数を減少させることができる。
【００３１】ついに、本発明によれば、安定した電子放
射が可能であるため、優れた特性を有する大型ブラウン
管、ＨＤＴ（High Definition Tube)、Ｗｉｄｅ ＣＤ
Ｔ(color Display Tube)等の節電型陰極に適用可能であ
る。
射が可能であるため、優れた特性を有する大型ブラウン
管、ＨＤＴ（High Definition Tube)、Ｗｉｄｅ ＣＤ
Ｔ(color Display Tube)等の節電型陰極に適用可能であ
る。
【００３２】上記において本発明は一実施形態のみを説
明したが、添付した請求範囲から明らかなように本発明
の属する技術分野における通常の知識を有する者により
変形が可能である。そして、このような変形は本発明の
範囲に属することが判る。
明したが、添付した請求範囲から明らかなように本発明
の属する技術分野における通常の知識を有する者により
変形が可能である。そして、このような変形は本発明の
範囲に属することが判る。
【図１】従来の含浸型陰極の一部を切り欠いて示す斜視
図である。
図である。
【図２】本発明の節電型含浸陰極を示す断面図である。
【図３】従来の一般型含浸陰極と本発明の節電型含浸陰
極との陰極温度に対する電流密度を比較して示すグラフ
である。
極との陰極温度に対する電流密度を比較して示すグラフ
である。
【図４】従来の一般型含浸陰極と本発明の節電型含浸陰
極との寿命時間に応ずる陰極電流を比較して示すグラフ
である。
極との寿命時間に応ずる陰極電流を比較して示すグラフ
である。
６ ヒータ ８ 陰極サポート １０ 内側スリーブ １２ 凹部 ２０ 外側スリーブ ２２ 上端部 ２４ 下端部 ３０ ペレット
Claims (4)
- 【請求項１】 電子放射物質が含浸されたペレットと、
前記ペレットが内蔵されるコップと、前記コップが設け
られ、内部にはヒータが装着される内側スリーブと、前
記内側スリーブをタップを媒介として支持する外側スリ
ーブとを備える含浸型陰極において、 前記ペレットの直径は前記ペレットの厚さに対して少な
くとも１．５倍以下に形成され、 前記外側スリーブの下端の外径が上端の外径より大きく
形成されることを特徴とする節電型含浸陰極。 - 【請求項２】 前記コップと前記内側スリーブとが一体
に形成されるよう、前記内側スリーブの一端には前記ペ
レットを内蔵する凹部が形成されることを特徴とする請
求項１記載の節電型含浸陰極。 - 【請求項３】 前記ペレットの直径は１．２ｍｍ以下と
し、厚さは少なくとも０．８ｍｍ以上とすることを特徴
とする請求項１記載の節電型含浸陰極。 - 【請求項４】 前記外側スリーブの上端の外径を少なく
とも１．８ｍｍ以上とし、下端の外径を３．２ｍｍ以下
とすることを特徴とする請求項１記載の節電型含浸陰
極。
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