JPH10340683A

JPH10340683A - 電子銃及びその製造方法

Info

Publication number: JPH10340683A
Application number: JP14663997A
Authority: JP
Inventors: Tadakatsu Nakahira; 忠克中平; Yasunobu Amano; 靖信天野
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1997-06-04
Filing date: 1997-06-04
Publication date: 1998-12-22

Abstract

(57)【要約】【課題】含浸型陰極を用いた陰極の動作温度が高い場
合でも、接合強度が充分に確保でき、陰極間でのカット
オフ電圧のバラツキやカットオフ電圧の経時変化が低減
し、かつ安価に製造することができる電子銃及びその製
造方法を提供する。【解決手段】含浸型陰極１５が、第１電極Ｇ₁に対し
て所要の間隔をおいて支持された電子銃１において、含
浸型陰極１５の支持部材７が絶縁ベース９にロウ材１１
で接合され、絶縁ベース９に所要の間隔を決めるスペー
サ１０との間がガラス材１２にて接合されて成る構成を
採る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、陰極線管に用いら
れる電子銃及びその製造方法に係わる。

【０００２】

【従来の技術】陰極線管に用いられる電子銃は、陰極
（カソード）と複数の電極を有して成り、その陰極とし
て例えば基端側より先端側の径が小とされた円筒形のス
リーブの先端に電子放出源を設け、スリーブ内に電子放
出源を加熱するヒーターを配置して構成するものがあ
る。この場合、陰極は、さらに支持部材としての円筒形
のスリーブホルダ内に配置され、スリーブホルダが絶縁
ベース、例えばセラミックディスク及びスペーサを介し
て第１電極に取り付けられ、その際、第１電極と陰極の
電子放出面とが所定の距離間隔となるように調整され
る。

【０００３】従来、スリーブホルダと第１電極とは、下
記の２つの方法により、セラミックディスク、スペーサ
を介して固定されていた。

【０００４】（１）ガラスを用いて、スリーブホルダを
セラミックディスクに固定し、さらに同じガラスでセラ
ミックディスクをスペーサに固定し、このスペーサを介
して第１電極に固定する。（２）金ロウを用いて、スリーブホルダをセラミックデ
ィスクに固定し、さらにこの金ロウでセラミックディス
クをスペーサに固定し、このスペーサを介して第１電極
に固定する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
（１）のガラスを用いて固定する方法では、電子銃の陰
極として、例えばタングステン等からなる多孔質金属焼
結体の空孔部にＢａ，Ｃａ，Ａｌを含んだ酸化物からな
る電子放出物質を含浸させて電子放出源を形成した、い
わゆる含浸型陰極を使用した場合に、陰極の動作温度が
酸化物陰極より約２００℃高くなるため、ガラスの接合
強度が弱くなってしまう。

【０００６】このため、陰極と第１電極との間の寸法変
化が生じて、複数の陰極間におけるカットオフ電圧のバ
ラツキの増大やカットオフ電圧の経時変化の増大を招い
ていた。

【０００７】一方、（２）の金ロウを用いて固定する方
法では、ガラスを用いた場合よりも材料コストが大きく
なってしまう、という問題がある。

【０００８】上述した問題の解決のために、本発明にお
いては、含浸型陰極を用いた陰極の動作温度が高い場合
でも、接合強度が充分に確保でき、陰極間でのカットオ
フ電圧のバラツキが低減し、かつ安価に製造することが
できる電子銃及びその製造方法を提供するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の電子銃は、第１
電極に対して所要の間隔をおいて支持された含浸型陰極
の支持部材が絶縁ベースにロウ材で接合され、絶縁ベー
スと上記所要間隔を決めるスペーサとの間がガラス材に
て接合されて成る構成である。

【００１０】本発明の電子銃の製造方法は、スリーブホ
ルダをロウ材によって絶縁ベースに接合する工程、さら
にこの絶縁ベースにスペーサをガラス材で接合する工
程、スペーサと第１電極を溶接する工程、スリーブホル
ダ内に含浸型陰極を配置する工程を有する。

【００１１】上述の本発明の構成によれば、含浸型陰極
の支持部材と絶縁ベースとの間がロウ材により接合され
ているので、動作温度の高い含浸型陰極においても、充
分な接合強度が動作中も維持され、電極間でのカットオ
フ電圧のバラツキやカットオフ電圧の経時変化が低減さ
れる。また、絶縁ベースとスペーサとの間がガラス材に
より接合されるので、安価に電子銃を構成できる。

【００１２】上述の本発明製法によれば、スリーブホル
ダをロウ材によって絶縁ベースに接合する工程、さらに
この絶縁ベースにスペーサをガラス材で接合する工程を
有することにより、ロウ材により高温でも充分に接合強
度を維持するように、スリーブホルダが絶縁ベースに接
合される。また、絶縁ベースとスペーサとをガラス材で
接合するので、低い製造コストで電子銃を製造すること
ができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明は、含浸型陰極が、第１電
極に対して所要の間隔をおいて支持された電子銃におい
て、含浸型陰極の支持部材が絶縁ベースにロウ材で接合
され、絶縁ベースと所要間隔を決めるスペーサとの間が
ガラス材にて接合されて成る電子銃である。

【００１４】本発明は、スリーブホルダをロウ材によっ
て絶縁ベースに接合する工程、絶縁ベースにスペーサを
ガラス材で接合する工程、スペーサと第１電極を溶接す
る工程、スリーブホルダ内に含浸型陰極を配置する工程
を有する電子銃の製造方法である。

【００１５】以下、図面を参照して本発明の電子銃及び
その製造方法を説明する。図１は、本発明の電子銃の一
例の陰極及び第１電極付近の拡大図を示す。この電子銃
１は、第１電極Ｇ₁に対してスペーサ１０及び絶縁ベー
スとなる例えばセラミックディスク９を介して含浸型陰
極本体１５を一体に取り付け、さらに、この第１電極Ｇ
₁以後に所要の複数の電極を配列して構成される。

【００１６】含浸型陰極本体１５は、例えばタンタル
（Ｔａ）からなる基端側より先端側の径が小とされた円
筒状のスリーブ２の一端に、例えばタンタル（Ｔａ）か
らなるキャップ３を例えばレーザ溶接、抵抗溶接等で取
り付けられて、このキャップ３内に例えばタングステン
等からなる多孔質金属焼結体４の空孔部にＢａ，Ｃａ，
Ａｌを含んだ酸化物からなる電子放出物質５を含浸した
陰極ペレット（いわゆる電子放出源）６を配し、スリー
ブ２内に陰極ペレット６を加熱するヒーターＨを設けて
構成される。

【００１７】また、含浸型陰極本体１５は、支持部材で
ある円筒形のスリーブホルダ７内に配置され、含浸型陰
極本体１５のスリーブ２とスリーブホルダ７とが溶接点
８においてレーザ溶接により接合される。スリーブホル
ダ７はセラミックディスク９に接合され、セラミックデ
ィスク９が含浸型陰極本体１５の電子放出面と第１電極
Ｇ₁との間隔ｄを規定するためのスペーサ１０を介して
第１電極Ｇ₁にレーザ溶接により接合されている。

【００１８】尚、含浸型陰極本体１５は、第１電極
Ｇ₁、スペーサ１０、セラミックディスク９及びスリー
ブホルダ７が一体とされた後に、スリーブホルダ７内に
配置され、第１電極Ｇ₁と電子放出面とが所定の距離間
隔ｄとなるように調整された後で、スリーブホルダ７と
スリーブ２との溶接がなされる。また、スリーブホルダ
７、スペーサ１０、第１電極Ｇ₁には、例えばコバール
等を用い、セラミックディスク９には、例えばフォルス
テライト等を用いる。

【００１９】そして、本例では特に、スリーブホルダ７
とセラミックディスク９との間を、ロウ材１１により接
合し、セラミックディスク９とスペーサ１０との間をガ
ラス材１２により接合する。ロウ材１１は、金ロウや、
その他例えば銀ロウ等を用いることができる。

【００２０】本例の電子銃１によれば、その含浸型陰極
本体１５と第１電極Ｇ₁が一体化された構成体におい
て、スリーブホルダ７とセラミックディスク９との間を
ロウ材により接合していることにより、動作温度の高い
含浸型陰極１５において動作時にスリーブホルダ７とセ
ラミックディスク９との寸法の変化、即ち含浸型陰極１
５と第１電極Ｇ₁間の間隔ｄの変動が生じない。従っ
て、従来の電子銃と比較して、陰極のカットオフ電圧の
バラツキが半減し、ホワイトバランス崩れも低減され
る。また、カットオフ電圧の経年変化が低減し、輝度の
経年変化が小さくなる。

【００２１】また、セラミックディスク９と、スリーブ
ホルダ７及びスペーサ１０との間をすべてロウ材により
接合を行った場合と比較して、半分以下の材料費で電子
銃１を構成することができる。

【００２２】上述の図１に示す構成の電子銃１、特にそ
の含浸型陰極本体１５と第１電極Ｇ₁を一体化した構成
体は、例えば次のように製造する。まず、図４Ａに示す
ように、スリーブホルダ７をセラミックディスク９に金
ロウ等のロウ材１１を用いて固定する。ロウ材１１によ
る接合は、例えば還元雰囲気中で約１０００℃で行う。

【００２３】次に、図４Ｂに示すように、スペーサ１０
をセラミックディスク９にガラス材１２を用いて固定す
る。ガラス材１２による接合は、例えば還元雰囲気中で
約１０００℃で行う。

【００２４】次に、図５に示すように、スペーサ１０と
第１電極Ｇ₁をレーザ溶接により接合することにより、
スリーブホルダー７及びスペーサ１０と接合されたセラ
ミックディスク９を、第１電極Ｇ₁に取り付ける。この
図５は、３つの含浸型陰極本体１５を共通の第１電極Ｇ
₁に取り付ける場合の例を示している。

【００２５】その後、含浸型陰極本体１５をスリーブホ
ルダ７内に配置し、電子放出面と第１電極Ｇ₁とを所定
間隔ｄに調整し、レーザ溶接により陰極本体１５のスリ
ーブ２をスリーブホルダ７に固定する。さらに、スリー
ブ２内に陰極ペレット６を加熱するヒーターＨを装着す
る。

【００２６】このようにして、図１に示した電子銃１の
含浸型陰極本体と第１電極が一体化された構成体を製造
することができる。このように電子銃１を製造すること
により、上述のようにカットオフ電圧の陰極管のバラツ
キが半減し、ホワイトバランス崩れと呼ばれる色調の変
化が低減され、またカットオフ電圧の経年変化が低減さ
れ、輝度の経年変化が小さい電子銃１を製造することが
できる。

【００２７】また、セラミックディスク９をすべてロウ
材により接合を行った場合と比較して、製造コストが半
分以下となり、低い製造コストで電子銃１を製造するこ
とができる。

【００２８】このように含浸型陰極１５及び第１電極Ｇ
₁を形成して、例えば図２及び図３に示すような電子銃
を構成することができる。図２は電極の配置構成とビー
ムとの配置の概略構成を示す模式図である。図３は電子
銃全体の具体的な構成を示し、図２の下方から上方へ向
かう方向から見た図である。

【００２９】図２及び図３に示すこの電子銃２０は、カ
ラー受像管の３原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に対応して含浸型陰
極１５にて構成された３つのカソードＫ_R，Ｋ_G，Ｋ_B
が設けられ、これらカソードＫ_R，Ｋ_G，Ｋ_Bが共通の
第１電極（Ｇ₁）２１に取り付けられている。そして、
第１電極２１から陽極側に向かって、それぞれ３つのカ
ソードＫ_R，Ｋ_G，Ｋ_Bに共通の第２電極（Ｇ₂）２
２、第３電極（Ｇ₃）２３、第４電極（Ｇ₄）２４、第
５電極（Ｇ₅）２５、第６電極（Ｇ₆）２６、シールド
カップ２７が順次配置されて構成されている。

【００３０】各第１電極２１、第２電極２２、第３電極
２３、第４電極２４、第５電極２５、第６電極２６に
は、図示しないが各電子ビームが透過する電子ビーム透
過孔が設けられる。第１電極２１は、Ｇ₁リード２８に
より例えば０Ｖの電圧が印加され、第２電極２２と第４
電極２４とはＧ₂リード２９により例えば５００Ｖ程度
の電圧が印加され、第３電極２３と第５電極２５とはフ
ォーカスリード３０により例えば６ｋＶ〜１０ｋＶ程度
の電圧（フォーカス電圧）が印加され、第６電極２６に
は例えば２７ｋＶ程度のアノード電圧が印加される構成
とされている。

【００３１】そして、図３に示すように、このように構
成された各電極２１，２２，２３，２４，２５，２６は
一対のビードガラス３１にて保持される。また、第６電
極２６の先には、内部に磁界の偏向を行う電極等が配置
された陰極線管のネック部にはめ込むためのシールドカ
ップ２７が配置される。このシールドカップ２７の側部
には、陰極線管内壁との距離及び位置関係を規定し、か
つ陰極線管の内壁に形成され、アノード電圧が印加され
た内装導電膜に接触するＨスプリング３２が形成されて
成る。３３は、電子銃２０の後方端部に設けられたステ
ムである。

【００３２】そして、この電子銃２０においては、図２
に示すように、３つのカソードＫ_R，Ｋ_G，Ｋ_Bから発
射されたビームは、第５電極２５及び第６電極２６で形
成される主電子レンズで収束される。

【００３３】図６は、上述の構成の電子銃２０を、カラ
ー陰極線管の１種として、例えばテレビジョン受信機に
用いられるカラー受像管に適用した一例の構成図であ
る。図６は一部を内部の構成を示す図とした側面図であ
る。この受像管５０は、パネル５１ａとファンネル５１
ｂとネック５１ｃからなる陰極線管体（即ちガラスバル
ブ）５１を有し、そのネック５１ｃ内に電子銃２０が設
けられ、パネル５１ａの内面に蛍光面５３が形成される
と共に、この蛍光面５３に対向してシャドウマスク５４
が配設されて各色の電子ビームを選択するようになって
いる。

【００３４】そして、カラー受像管５０では、電子銃２
０から放出・制御・加速・収束された３本の電子ビーム
が偏向ヨーク５５によって偏向され、これにより蛍光面
５３の全面を走査することができる。

【００３５】尚、上述の例では、複数の陰極が共通の第
１電極２１に取り付けられて電子銃２０が構成されてい
たが、その他の構成の電子銃にも、同様に本発明を適用
することができる。

【００３６】例えば各陰極に対応して、それぞれ個別に
独立して第１電極が取り付けられた構成としてもよい。
また、電子銃がユニポテンシャル構造であるかバイポテ
ンシャル構造であるか、あるいは複数のビームが主電子
レンズの中心で交差した後コンバージェンス手段にて蛍
光面上でコンバージェンスされる、いわゆる複ビーム単
電子銃構成であるかを問わず、本発明を適用することが
できる。また、陰極が１本の場合でも同様に適用するこ
とができる。

【００３７】また、上述の例では、スリーブホルダ７と
セラミックディスク９を接合した構成としたが、スリー
ブホルダ７を省略し、スリーブ２を支持部材として直接
セラミックディスク９に接合することもできる。

【００３８】本発明の電子銃及びその製造方法は、上述
の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱し
ない範囲でその他様々な構成が取り得る。

【００３９】

【発明の効果】上述の本発明によれば、含浸型陰極の支
持部材が絶縁ベースにロウ材で接合されて成ることによ
り、含浸型陰極を用いた動作温度が高い場合でも、接合
強度が充分に確保できるため、カットオフ電圧のバラツ
キが半減し、ホワイトバランス崩れと呼ばれる色調の変
化が低減される。また、カットオフ電圧の経年変化が低
減し、輝度の経年変化が小さくなる。従って、本発明に
より、電子銃の動作を安定化し、良好な性能を発揮する
ことができる。

【００４０】また、本発明によれば、絶縁ベースとスペ
ーサとの間がガラス材にて接合されて成ることにより、
すべてロウ材により接合した場合と比較して、コストが
半分以下となるので、低い製造コストで電子銃を製造す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子銃の一例の陰極及び第１電極付近
の拡大図である。

【図２】本発明の電子銃の一例の電極の配置構成を示す
図である。

【図３】本発明の電子銃の一例の概略構成図である。

【図４】Ａ、Ｂ図１〜図３に示す電子銃の製造工程図
である。

【図５】図１〜図３に示す電子銃の製造工程図である。

【図６】本発明の電子銃を適用する陰極線管の一例の概
略構成図である。

【符号の説明】

１，２０電子銃、２スリーブ、３キャップ、４
多孔質金属焼結体、５電子放出物質、６陰極ペレッ
ト、７スリーブホルダ、８溶接点、９セラミック
ディスク、１０スペーサ、１１ロウ材、１２ガラ
ス材、１５含浸型陰極本体、２１，Ｇ₁ 第１電極、
２２第２電極、２３第３電極、２４第４電極、２５
第５電極、２６第６電極、２７シールドカップ、
２８Ｇ₁リード、２９Ｇ₂リード、３０フォーカ
スリード、３１ビードガラス、３２Ｈスプリング、
３３ステム、５０受像管、５１陰極線管体（ガラ
スバルブ）、５１ａパネル、５１ｂファンネル、５
１ｃネック、５３蛍光面、５４シャドウマスク、
５５偏向ヨーク、Ｈヒーター

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】含浸型陰極が、第１電極に対して所要の
間隔をおいて支持された電子銃において、上記含浸型陰極の支持部材が絶縁ベースにロウ材で接合
され、絶縁ベースと上記所要間隔を決めるスペーサとの
間がガラス材にて接合されて成ることを特徴とする電子
銃。
【請求項２】スリーブホルダをロウ材によって絶縁ベ
ースに接合する工程、上記絶縁ベースにスペーサをガラス材で接合する工程、上記スペーサと第１電極を溶接する工程、上記スリーブホルダ内に含浸型陰極を配置する工程を有
することを特徴とする電子銃の製造方法。