JPH1074465A

JPH1074465A - 陰極線管

Info

Publication number: JPH1074465A
Application number: JP34932496A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Chikada; 雅彦近田; Hideji Omae; 秀治大前; Nozomi Arimoto; 望有元
Original assignee: Matsushita Electronics Corp
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-07-05
Filing date: 1996-12-27
Publication date: 1998-03-17
Anticipated expiration: 2016-12-27
Also published as: JP3552860B2

Abstract

(57)【要約】【課題】陰極線管において、電子銃電極１ａ部分にセ
ラミック等の非金属材料を用いたことにより、高周波磁
界下での電子銃金属電極部に発生する渦電流による電子
ビーム軌道の変調効率の低下や電極の発熱を減少させ
る。【解決手段】電子銃電極部分１ａに非金属材料を用い
ることで、コンバージェンスヨーク８等の高周波磁界９
による渦電流の発生が抑えられ、高周波変調域において
も電子ビーム軌道の変調効率を劣化させることが無く、
また電極部１ａでの発熱も抑えられる。また、１００ｋ
Ｈｚを越えるような高周波変調域においても交流磁界に
よる電子ビーム軌道の変調効率の劣化が少ないため、高
品位テレビジョン等の高周波変調を行う陰極線管におい
ても、偏向ヨーク、コンバージェンスヨーク、速度変調
コイル等に過大なパワーを必要とせず、電極部の発熱に
よる陰極線管ネック部の破損も防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、テレビジョンやコ
ンピュータディスプレイとして用いられる陰極線管に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、陰極線管では、一般的に、カソー
ドから出射した電子ビームがスクリーンに到達するまで
に、偏向ヨーク、コンバージェンスヨーク、速度変調コ
イル等により発生する交流磁界で電子ビーム軌道を変調
する。

【０００３】偏向ヨークは、一般的に、陰極線管のファ
ンネルコーン部に挿入され、偏向ヨークにより発生する
交流磁界で電子ビームの軌道を偏向することで、陰極線
管蛍光面を電子ビームで走査している。

【０００４】コンバージェンスヨークは、一般的に、陰
極線管のネック外側に挿入され、コンバージェンスヨー
クにより発生する交流磁界で電子ビームの軌道を変調す
ることで、ラスターの歪みの補正を行っている。

【０００５】速度変調コイルは、一般的に、陰極線管の
ネック外側に挿入され、速度変調コイルにより発生する
交流磁界で電子ビームの走査速度を変調することで、蛍
光面上での高輝度部の低輝度部へのはみ出しを防ぎ、画
像をシャープにする働きがある。

【０００６】これらの電子ビーム軌道を高周波で磁界変
調するためのコイルと電子ビームの間には、電子銃の電
極が存在する。電子銃の電極材料は、電圧を印加し、電
子レンズを形成する目的のため、一般的にはステンレス
等の導電性の高い金属材料を用いていた。その面積抵抗
は、たとえば、板厚０．４ｍｍのＳＵＳ３０４ステンレ
ス鋼の場合、２ｍΩ／□程度である。

【０００７】図６は従来の陰極線管として、投写型のモ
ノクローム陰極線管の電子銃部分の構造例であり、陽極
電極１はステンレス鋼で製作されている。本例において
は、コンバージェンスヨーク８の磁界中心は、陽極電極
１の蛍光面側先端から７ｍｍの位置にあり、コンバージ
ェンスヨーク８によって生成された交流磁界９のほとん
どは陽極電極１を通過する。偏向ヨーク１６はファンネ
ルコーン部に挿入されており、偏向ヨーク１６によって
生成された交流磁界１７の一部は陽極電極１とゲッター
を遮蔽するシリンダ１５を通過する。速度変調コイル１
８は前段陽極電極３と集束電極２の中間に配置されてお
り、速度変調コイル１８によって生成された交流磁界１
９のほとんどは前段陽極電極３と集束電極２を通過す
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】これらの金属電極を通
して交流磁界を掛けた際、金属電極部に渦電流が発生す
る。また、交流磁界の周波数が高くなればなるほど、こ
の渦電流損は大きくなるため、高周波変調域において磁
界による電子ビーム軌道の変調効果が減少する。

【０００９】図６の従来例では、例えばコンバージェン
スヨーク８によって生成された交流磁界９により、陽極
電極１に渦電流が発生し、コンバージェンスヨーク８に
よる電子ビーム軌道変調効果が減少する。

【００１０】また、この渦電流損により、電極が発熱
し、ネック管を破壊する場合もある。これらの交流磁界
のロスや電極の発熱を防止するため、交流磁界の発生源
と電子銃の金属電極との距離を大きくした設計とすれ
ば、必然的に電子ビーム集束レンズと蛍光面との距離が
大きくなり、電子レンズ倍率が大きくなるため、解像度
が低下するという問題がある。とくに、高品位テレビジ
ョン等の高偏向周波数、広信号帯域の画像表示装置で
は、これらの交流磁界のロスが大きくなるため、実使用
上支障が生じるという問題がある。

【００１１】本発明は、前記従来の問題を解決するた
め、交流磁界のロスや電極の発熱を減少させた陰極線管
を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の陰極線管は、内面に蛍光面を有するガラス
パネル部と、その後部に接続されたガラスファンネル
部、及び内部に電子銃を有するネック部から構成される
陰極線管において、電子銃電極部分に非金属材料を用い
たことを特徴とする。

【００１３】前記陰極線管においては、電子銃電極部分
の非金属材料が、面積抵抗で２０ｍΩ／□〜１００ＧΩ
／□の抵抗材料であることが好ましい。

【００１４】また前記陰極線管においては、電子銃電極
部分の非金属材料が、セラミックスであることが好まし
い。セラミックス材料としては、導電性アルミナセラミ
ックス、導電性チタニア系セラミックス、炭化珪素セラ
ミックスなどの材料を使用することができる。また、セ
ラミックス製電子銃電極部分の好ましい厚さは０．５ｍ
ｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲である。厚さが０．５ｍｍ
未満では材料が脆くなり、強度が実用的でなくなる傾向
となる一方、厚さが２．０ｍｍを越えると、内部に形成
する電子レンズを小さくする必要があり、精度の良い電
子ビーム軌道を作ることが困難となるほか、コストが高
くなり、加工性も悪くなる傾向となる。

【００１５】前記の構成を有することにより、電子ビー
ム軌道を高周波で磁界変調するためのコイルによって生
成される高周波磁界による渦電流の発生が抑えられ、高
周波変調域においても電子ビーム軌道の変調効率を劣化
させることがなく、また電極部での発熱も抑えることが
できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を用いて説明する。

【００１７】図１は本発明の一実施形態の陰極線管とし
て、投写型のモノクローム陰極線管における電子銃を示
す。

【００１８】図１において、陽極電極１ａは、外径２２
ｍｍ、厚み１ｍｍ、比抵抗１ｋΩ・ｃｍの高抵抗セラミ
ックシリンダー（アルミナセラミックス製）により製作
されており、面積抵抗としては、１０ｋΩ／□である。
この陽極電極１ａの内側に内径１５ｍｍのステンレス製
集束電極２が位置し、これらの部品で構成される電子銃
が外径２９．１ｍｍのネック管内側に挿入される。７は
陰極線管ネック部である。

【００１９】陽極電極１ａは、この場合、フランジ外径
２２ｍｍの電極固定のためのブラケット１０や、陰極線
管ネック内面に塗布された導電層から陽極電位を印加す
る為のコンタクトスプリング１１等の金属部品に固定す
る必要があるが、この固定のために導電性接着剤１２を
使用している。これは、例えば銀粒子を分散させたフリ
ットガラス等の接着剤が使用できる。

【００２０】また、接着剤自体に導電性を有しなくて
も、表面に導電性のコーティングをして、電気的導通を
とることができる。

【００２１】陽極電極１ａの位置は前記従来のものと変
わらないため、コンバージェンスヨーク８によって生成
された交流磁界９のほとんどは陽極電極１ａを通過する
が、陽極電極１ａは、抵抗材料で製作されているため、
交流磁界９による渦電流の発生が抑えられ、高周波変調
域においても電子ビーム軌道の変調効率を劣化させるこ
とが無く、また陽極電極１ａでの発熱も抑えられる。

【００２２】本発明の電極材料に用いられる抵抗材料
は、上記の効果を実現するためにはある程度以上の抵抗
値を有することが必要であり、同時に電極自体に帯電を
生じない程度の小さな抵抗値を持つ必要があるので、そ
の抵抗値に一定の範囲の制限がある。

【００２３】本発明の電極材料に用いられる抵抗材料の
面積抵抗としては２０ｍΩ／□より小さくなれば、上記
の効果は十分に得られない。

【００２４】また面積抵抗値が１００ＧΩ／□より大き
くなれば帯電によって電界が不安定になり、電子レンズ
効果が時間の経過と共に変化するため、蛍光面での電子
ビームスポット形状が時間によって変化するといった悪
影響を及ぼす。

【００２５】そのため、これらの材料の面積抵抗値の範
囲としては、２０ｍΩ／□〜１００ＧΩ／□とすべきで
ある。

【００２６】図２はこの例による陰極線管のコンバージ
ェンス磁界の周波数応答特性を従来の陰極線管と比較し
た結果である。コンバージェンスヨークに１００ｋＨｚ
の正弦波電流を与えた際のコンバージェンスヨーク磁界
による蛍光面上での電子ビームの振れ幅、すなわち電子
ビームの偏向効率は、従来の陰極線管と比較し、１３７
％に向上した。

【００２７】一方、高周波磁界による電極上での発熱量
Ｑは、磁界の強さをφ、周波数をｆ、電極の面積抵抗値
をＲとすると、下記式（数１）と表現できる。

【００２８】

【数１】

【００２９】従来の金属電極部の抵抗値は２ｍΩ／□程
度、本実施の形態での電極部の抵抗値は１０ｋΩ／□で
あるため、上式から、本実施の形態での陽極電極上での
発熱量は、従来の金属電極を用いた例と比較し、５×１
０^-4％まで低下する。

【００３０】なお、本実施の形態では、高抵抗セラミッ
クスにより、陽極電極を製作しているが、その他の抵抗
材料、例えば多孔質ガラスに気相法で炭素を含浸させた
ガラス抵抗体等を用いても同等の効果が得られる。ガラ
ス管の場合、セラミックスより成形精度が高いため、形
状精度を上げるための切削加工が必要なくなり、コスト
的に有利である。

【００３１】図５は本発明の他の実施例である。図５に
おいて、陽極電極１ｂは、内面に面積抵抗が１０ｋΩ／
□の抵抗材料の層１４を備えたセラミックスシリンダー
１３を用いている。

【００３２】抵抗材はガラスペースト中に酸化ルテニウ
ム等の導電物質を分散させたガラスグレーズ厚膜抵抗等
が使用できる。

【００３３】塗布の方法としては、陽極電極をペースト
状の抵抗剤中に浸し、引き上げるディップ法や、ディス
ペンサーや印刷により、直接陽極電極内壁に抵抗層を形
成する手法等が考えられる。ディップ法ではセラミック
スシリンダー内面に抵抗材を塗布しやすいため、量産性
が高い。ディスペンサー法や印刷法では抵抗材を均一に
塗布することが可能であり、品質が安定する。

【００３４】本実施の形態でも、実施の形態１と同様、
陽極電極は、電極固定のためのブラケット１０や、陰極
線管ネック内面に塗布された導電層から陽極電位を印加
する為のコンタクトスプリング１１等の金属部品に固定
する必要があるが、この固定のためには、例えば接着剤
中に銀粒子を分散させた導電性接着材１２が使用でき
る。

【００３５】この例においても、陽極電極１ｂに抵抗材
料を用いているため、コンバージェンスヨーク８によっ
て生成された交流磁界８により陽極電極１ｂに発生する
渦電流が抑えられ、交流磁界のロスが少なくなる。

【００３６】かつ、本実施の形態では、切削により、精
度良く加工されたセラミックスシリンダー１３の内面
に、比較的抵抗値調整が平易な抵抗剤を塗布することで
抵抗層１４を設ける構造であるため、所望の抵抗値に調
整しやすい。抵抗値は酸化ルテニウム等の導電物質の比
率を変えることで容易に調整できる。

【００３７】なお、本実施の形態では、抵抗層を形成す
る構造体として、セラミックスを使用しているが、ガラ
ス管等の絶縁性の材料を使用することも可能である。ガ
ラス管を使用した場合、セラミックスより成形精度が高
いため、形状精度を上げる為の切削加工が必要なくな
り、コスト的に有利である。

【００３８】また、ガラス管またはセラミックシリンダ
ーの抵抗層でおおわれていない部分の帯電が原因で電子
レンズが歪み電子ビーム軌道に影響を及ぼすときはガラ
ス管またはセラミックシリンダーの内面以外の部分にも
抵抗剤を塗布することで電子レンズの歪みを回避するこ
とができる。

【００３９】また、本実施の形態では抵抗層として、ガ
ラスグレーズ厚膜抵抗を使用しているが、シリンダーの
内面にクロム、アルミニウム等の金属薄膜を蒸着するこ
と等により、抵抗膜を形成することも可能である。この
手法を用いると、ガラスグレーズ厚膜抵抗方式で必要で
あった焼成工程を省くことができ、抵抗層成膜工程が簡
略化される。

【００４０】なお、本発明の実施の形態では、導電性接
着剤１２を用いて、陽極電極１ａをブラケット１０やコ
ンタクトスプリング１１に固定しているが、図３に示し
たとおり、ブラケット部１０の爪を圧着するカシメ法に
より、この陽極電極１ａを固定することも可能である。
また、図４に示したとおり、ブラケット部１０に設けら
れたスプリングを陽極電極に押し付けることにより、こ
の陽極電極１ａを固定することも可能である。これらの
方法を用いることで、電子銃の組み立て工程を簡易化す
ることができる。

【００４１】なお、本発明の実施の形態として、本発明
を、陽極電極の内側に集束電極を配置した電極構造を持
つユニポテンシャル型電子銃に用いた場合を説明した
が、本発明は、通常の陽極電極と集束電極の開口部を向
かい合わせて配置するユニポテンシャル型電子銃につい
ても同様に実施することができる。

【００４２】なお、本発明の実施の形態として、本発明
をユニポテンシャル型電子銃に用いた場合を説明した
が、本発明は、当然、その他の構造の電子銃、例えばバ
イポテンシャル型電子銃についても、同様に実施するこ
とができる。

【００４３】なお、本発明の実施の形態として、本発明
を陽極電極に用いた場合を説明したが、本発明は、その
他の制御電極、加速電極、集束電極、ゲッターを遮蔽す
るシリンダ等の従来金属材料を用いて製作されていた電
子銃部品についても、同様に実施することができる。

【００４４】その際、効果として、これらの電子銃部品
を通過する交流磁界による電子ビーム軌道の変調効率の
劣化を防止することができる。例えば、本発明を、ゲッ
ターを遮蔽するシリンダに用いた場合、偏向ヨークとコ
ンバージェンスヨークの交流磁界による電子ビーム軌道
の変調効率の劣化を防止することができ、制御電極、加
速電極、集束電極に用いた場合、速度変調コイルの交流
磁界による電子ビーム軌道の変調効率の劣化を防止する
ことができる。

【００４５】また、上記では、モノクロームブラウン管
に用いた場合を説明したが、カラーブラウン管に用いて
も同様の効果が得られる。

【００４６】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、１００
ｋＨｚを越えるような高周波変調域においても交流磁界
による電子ビーム軌道の変調効率の劣化が少ないため、
高品位テレビジョン等の高周波変調を行う陰極線管にお
いても、偏向ヨーク、コンバージェンスヨーク、速度変
調コイル等に過大なパワーを必要とせず、また電極部の
発熱による陰極線管ネック部の破損も防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の陰極線管の一実施形態であるモノク
ローム陰極線管の電子銃部分の構造例を示す断面図

【図２】本発明の一実施形態の電子銃と従来の電子銃
のコンバージェンス磁界の周波数応答特性を示した図

【図３】本発明の一実施形態のカシメ式による電極固
定方式の構造例を示す断面図

【図４】本発明の一実施形態のスプリング式による電
極固定方式の構造例を示す断面図

【図５】本発明の別の実施形態であるモノクローム陰
極線管の電子銃部分の他の構造例を示す断面図

【図６】従来の陰極線管としてのモノクローム陰極線
管の電子銃部分の構造例を示す断面図

【符号の説明】

１陽極電極１ａ高抵抗セラミックを使用した陽極電極１ｂ抵抗膜を備えたセラミックシリンダーを使用した
陽極電極２集束電極３前段陽極電極４加速電極５制御電極６カソード７陰極線管ネック部８コンバージェンスヨーク９コンバージェンスヨーク磁界１０陽極電極固定ブラケット１１コンタクトスプリング１２導電性接着剤１３セラミックシリンダー１４抵抗材料層１５ゲッター遮蔽シリンダ１６偏向ヨーク１７偏向ヨーク磁界１８速度変調コイル１９速度変調コイル磁界

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内面に蛍光面を有するガラスパネル部
と、その後部に接続されたガラスファンネル部、及び内
部に電子銃を有するネック部から構成される陰極線管に
おいて、電子銃電極部分に非金属材料を用いたことを特
徴とする陰極線管。
【請求項２】前記電子銃電極部分の非金属材料が、面
積抵抗で２０ｍΩ／□〜１００ＧΩ／□の抵抗材料であ
る請求項１に記載の陰極線管。
【請求項３】前記電子銃電極部分の非金属材料が、セ
ラミックスである請求項１に記載の陰極線管。
【請求項４】前記セラミックス製電子銃電極部分の厚
さが、０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲である請求
項１に記載の陰極線管。