JPS5958735A - 傍熱型陰極 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は傍熱型陰極構体に係り、特にカラーブラウン管
のインライン形電子銃に装着して好適な傍熱型陰極に関
するものである。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

速動性を目的とした傍熱型陰極は例えば第１図及び第２
図に示すような構造を有している。

即ぢ、傍熱型陰極は上端部に熱電子放射性物質（図示せ
ず）を被着形成した基体金＜＊　（４＋を有する陰極ス
リーブ（２）と、この陰極スリーブ（２）に同軸かつ外
側に設けられた陰極支持筒（３）と、陰極スリーブ（２
）の下端部近傍に一端部が固定され、陰極支持筒（３）
の上端部の肩部（３，）に他端部が固定され、陰極スリ
ーブ（２）を陰極支持筒に架橋支持する複峨の陰極スト
ラップ（１１から構成されでいる。

一方カラーブラウン管、特に３％ｆ、子銃５子連５電極
を有するカラーブラウン管では電気的特性にカラーテレ
ビジョン受像機のスイッチを入れた時の立上り時のホワ
イトバランスという所謂サーマル特性というものがある
が、このサーマル特性は３電子銃Ｉこそれぞれ組込まれ
ている陰極即ち基体金属上の電子放射性物質（以下同様
）からの電流の差が無いかまたは少ない方がよく、陰極
が第１グリツド方向へ大きく変動する、例えば第２図の
Ｌが犬となるとサーマル特性がわるくなる。これは受像
機のスイッチを入れた後陰極を構成する矢印（５，）方
向に熱膨張する陰極スリーブ（２）、矢印（５２）方向
に熱膨張する陰極ストラップｆｌ）、矢印（５，）方向
に熱膨張する陰極支持筒（３）を総合した熱膨張による
動き（Ｌの動き）がサーマル特性を左右することなる。

そしてこのサーマル特性は３電子銃がΔ状に配設された
ものより、水平方向に一列配設されたものが問題となる
。

しかるに第１図及び第２図に示す傍熱型陰極の陰極スト
ラップ（１）には従来陰極温度の安定化を目的として熱
伝導度の小さいアンバーが使用されているが、傍熱型陰
極の熱膨張特性を考えた場合。

第２図に示す矢印（５２）方向の熱膨張が小さくなるた
め、傍熱型陰極全体としての熱膨張量が大きく、この結
果、第１グリツド方向への変動も大きくなるため、サー
マル特性が悪いという問題点があるし、またアンバーは
３６　Ｘ　Ｎ　ｉ−残Ｆｅの合金であるため耐蝕性がわ
るく陰極ストラップを長尺のまま保存している時、ある
いは傍熱型陰極の製造工程中に錆や変色を生じ陰極スリ
ーブ、陰極支持筒への溶接性にも問題点があった。

〔発明の目的〕

本発明は前述した問題点に鑑みなされたものであり、陰
極ストラップの材質を変えることにより良好なカラーブ
ラウン管サーマル特性を得、更に溶接性の問題も解決す
ることが口■能な傍熱型陰極を提供することを目的とし
ている。

〔発明の概要〕

即ち本発明の傍熱型陰極は、上端部に熱電子放射性物質
を被着形成した基体金回を有する陰極スリーブと、この
陰極スリーブに同軸かつ外側に設けられた陰極支持筒と
、陰極スリーブの下端部近傍に一端部が固定され、陰極
支持筒の」二端部に他端部が固定され、陰極スリーブを
陰極支持筒に架橋支持する枚数の陰極ストラップとを具
備する傍熱型ＩＳ極において、陰極ストラップがリボン
状アンバーの表面にこのアンバー板厚の０２〜０５％の
厚さのニッケル層が形成された材質から構成し、このニ
ッケル層がメッキにより形成されたのち、還元雰囲気中
で熱処理がなされたものであり、リボン状アンバーとし
ては例えば０．０７　ｍｍ厚Ｘ０．３８ｍｍ厚のものを
使用し、ニッケル層はメッキにより０１５〜０．３５μ
ｍ形成している。

〔発明の実施例〕

次屹本発明者らが種々検討し、実験を行なった過程を説
明する。但し、傍熱型陰極の構造としては第１図及び第
２図のものと同一であるのでそれを才だ引用する。

先ず現在使用されているアンバーに代わる陰極ス１−ラ
ップ（１）の材質として次に挙げる゛条件を兼ね備えた
ものを探した。

（１）熱膨張率が比較的大きいこと （２１１１１ｊ蝕性が良いこと （３）　　熱伝導Ｉ相が小さいこと １．４）　　安価なこと その結果アンバーにニッケルメッキする材質が最終的に
好績果が得られる古いう考えに到達した。

この場合ニッケル層が厚ければ、上記の第１及び第２の
条件には有利であるが、第３の条件には不利ということ
はわかっているが、適切なニッケル層厚がわからないの
でこの層厚を変えて実験を行なった。実験材質さしては
板厚０．０７關のリボンにＯｌＯ，−１５，０，２５，
０，３５，０，５、１，０μｍのニッケル層をメッキに
よって被層形成した陰極ストラップを使用し、実際に傍
熱型陰極を製造し、先ず温度と全長（Ｌｌの変化量を測
定したところ第３図に示す結果が得られた。図において
曲線（１１１はニッケル層のないもの、曲線（１２）は
ニッケル層を（）１５μｍ被着したもの、曲線１１３）
はニッケル層を０．３５μｍ被着したもの、曲線０４】
はニッケル層を１．０μｍ被着したものであり、いずれ
もｈ１５品の製造工程で行なう通常の熱処理である乾水
素雰囲気中９００℃で加熱後徐冷したものである。この
結果から見るとアンバーのみの場合よりニッケル層を厚
くするに従って熱膨張量が小さくなって行くことがわか
る。

次に第３図に使用した傍熱型陰極を３電子銃が−列配設
されたカラーブラウン管用電子銃に組み込み、サーマル
特性を調査した結果、第４図ｆａｌ（ｂｌｆｃｌ　ｆａ
ｔにそれぞれ示す曲線詐Ｃ２１）（２３（２３ル滲が得
られた。

但し１曲線群０１）はアンバー、曲線群Ｃ！旧まアンバ
ーに０．１５μｍのニッケル層１曲線群のはアンバーに
０３５μｍのニッケル層１曲線群（２滲はアンバーに１
．０μｍのニッケル層を形成した第３図のそれぞれ曲線
［１１ｆ＋２１（１３１（１４３？こ対応する特性であ
る。第４図の結果からニッケル層を０．１５μｍ以上被
着形成したものがサーマル特性は良好である。

ニッケルメッキを施した陰極ストラップ使用品のサーマ
ル特性が良好であるという理由は後に詳しく述べるが次
のように説明できる。

（ａｔ　　陰極ストラップにニッケルメッキを施すこと
により第３図に示すように傍熱型陰極全体の熱膨張量が
小さくなるため、受像機のスイッチを入れた後、熱的平
衡状態に達するまでの第１グリツド方向への変動が小さ
くな゛る。

（ｂｌ　　一般にサーマル特性の不良はグリーンガン（
センターガン）の陰極電流の立上りがずれる現象として
現われるが、この原因は電子銃の構造上、センターガン
とサイドガンでマルチフォームドガラスによる固定のさ
れ方が異なるということと、カラーブラウン管の製造熱
工程におイテ、センターガンとサイドガンで加熱、冷却
のされ方が異なるためセンターガンの陰極ストラップの
熱ｉ張率とサイドガンの陰極ストラップとで差を生じる
ことによりセンターガンとサイドガンで第１グリツド方
向への変動量に差が生じるということがあげられるが、
後者については陰極ストラップにニッケルメッキを施す
ことにより、その現象を抑えることができる。

次ｌこ陰極ストラップと陰極スリーブとの溶接強度を実
験した結果、アンバーのみの時は約１゜２５＋＆。

ニッケルメッキ０．１５μｍの時は約１４ｏ４．ニッケ
ルメッキを厚くするに従って強くなり、ニッケルメッキ
１．０７７ｍの時は約１．５ｔとニッケルメッキを厚く
すると溶接強度が良くなった。これは陰極ストラップと
陰極支持筒との溶接強度についてもほぼ同様である。

次に陰極ストラップの材質による基体金属の温度特性を
調査した。この場合内装するヒータ及びこのヒータに入
力する電力は一定にして測定した。

即ち、アンバーのみの場合は平均値１２１８”Ｋと最も
高く、アンバーに０．１５μｍのニッケルメッキを行な
ったものは平均値１２１０＠に、アンバーに０．２５μ
ｍのニッケルメッキを行つったものは平均値１２０７＠
に、アンバー−こ０．３５μｍのニッケルメッキを行な
ったものは平均値１２０２°に、アンバーに０５μｍの
ニッケルメッキを行なったものは平均値１１９１°に１
アンバーに１．０μｍのニッケルメッキを行なったもの
は平均値１１７５°にとなり、平均値の規格としている
１２２０’Ｋがら１２００’Ｋに入るものは０．３５μ
ｍのニッケルメッキを行なったものまでで。

０．５μｍ　、　１．０μｍのものは規格をはずれる結
果が得られ、た。

ここでサーマル特性について更に詳しく説明すると、こ
の特性は３個の陰極電流の差が無いが、少ない方がよい
がこの陰極電流Ｉｋｉ’！　Ｅｄをドライブ電圧、Ｅｃ
ｌｃｏを第１グリツドのカットオフ電圧とした時次式で
表わされ、る。

ｋ　；　第１グリツドの板厚、孔径などで決まる定数 ｂ；陰極と第１グリツドの間隔 ｆ；第１グリツドと第２グリツドの間隔つまり陰極電流
（■ｋ）はドライブ電圧を一定にすれば陰極とｖＪ１グ
リッド及び第１グリツドと第２グリツドの間隔で決まる
ものである。そしてこれらの間隔は受ｒ象機のスイッチ
を入れた後１、熱平衡状態に達するまでの陰極グリッド
電極の温度上昇に伴う熱膨張によって変化し、特に陰極
の熱膨張量が大きいため陰極と第１グリツドの間隔の変
化が陰極電流の変化に大きく影響する。

このとき、電子銃の構造上センターガンとサイドガンの
マルチフォームドガラスによる固定のされ方が異なるこ
とに起因するセンターガンとサイドガンの熱膨張量の違
いと、製造熱工程に起因するセンターガンとサイドガン
の熱膨張量の違いからセンターガンとサイドガンでり、
ｆがそれぞれ異なる。

従って３個の陰極間で陰極電流に差を生じるため、ホワ
イトバランスがくずれる。これがサーマル特性不良であ
る。

これには他にも種々な原因が考えられるが、陰極の熱膨
張による変動が大きいとサーマル特性が悪くなる可能性
が極めて高い。

傍熱型陰極を構成する部品の熱膨張による動きは第２図
にも示したように陰極スリーブ、陰極支持筒が第１グリ
ッド方向即ち（ｓｔ　）　（ｓｓ）方向に変動するのに
対し、陰極ストラップは逆方同罪ぢ（５２）方向に変動
するので陰極ストラップは傍熱型陰極全体′の第１グリ
ツド方向への変動をある程度抑制する働きをしている。

そのため、陰極ストラップは熱膨張率の小さい材料より
、大きい材料の方が有利である。

ここでアンバーとアンバーにニッケルメッキしたものと
の熱膨張率を比較すると、ニッケルメッキした方が大き
くなる。それ、はアンバーにニッケルメッキを施し、熱
工程を通した場合ニッケルメッキ層がアンバーに拡散し
、ニッケル元素比率がアンバーより大きくなるためであ
る。従って第３図に示すように傍熱型陰極全体の熱膨張
量は陰極ストラップをアンバーのみで構成したものより
アンバーにニッケルメッキしたものの方が小さく、第１
グリツド方向への変動も小さい。従って第４図に示した
ようにサーマル特性もアンバーにニッケルメッキしたも
のが良好である。

陰極スリーブ、陰極支持筒への溶接性についてはアンバ
ー製の陰極ストラップが耐食性が悪いため錆、変色を生
じ、それらが溶接強度を悪くしたものと考えられる。

陰極温度特性についてはニッケルメッキ厚０３５μｍを
越えた陰極ストラップはアンバー製の陰極ストラップよ
り熱伝導度がかなり大きくなり、基体金属の熱を多量に
陰極支持筒の方へ逃がしてしまうだめに陰極温度が規格
値よりも低くなったものと考えられる。

以上の考察よりニッケルメッキ厚は０．１５〜０．３５
μｍが最適ということが判明した。即ち、板厚００７市
のアンバーリボンにその板厚の０．２〜０．５％’の厚
さのニッケルメッキを施せばよい。

また、ニッケルメッキ後陰極スリーブ、陰極支持筒への
溶接性を良くするため熱処理が必要であるがその条件は
表面のニッケル層かほど良く拡散する８５０℃以上、ス
トラップリボン取扱いの際ねじれ、もつれ等の発生しな
い９００℃以下が適切である。

〔発明の効果〕

上述のように陰極ストラップ用材料としてアンバーリボ
ンにその板厚の０．２〜０５％の厚さのニッケルメッキ
を施した後８５０〜９００℃の乾水素雰囲気中で焼鋪し
たものを使用することにより特にカラーブラウン管のサ
ーマル特性が良好であり陰極スリーブ、陰極支持筒への
溶接性、陰極温度特性の良好な傍熱型陰極を得ることが
可能となりその工業的価値は極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は傍熱型陰極を示す図であり。 第１図は平面図、第２図は一部切欠側面図、第３図は陰
極ストラップの材質による傍熱型陰極全体の長さの熱膨
張量と加熱温度との関係を示す曲線図、第４図１ａ）　
（ｈｌ　（Ｃ）　ｌｄｌは陰極ストラップの材質をそれ
ぞれ変えた時のサーマル特性を示す曲線図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１上端部に熱電子放射性物質を被着形成した基体金
   属を有する陰極スリーブと、この陰極スリーブに同軸か
   つ外側に設けられた陰極支持筒と、前記陰極スリーブの
   下端部近傍に一端部が固定され、前記陰極支持筒の上端
   部に他端部が固定され前記陰極スリーブを前記陰極支持
   筒に架橋支持する複数の陰極ストラップとを具備する傍
   熱型陰極において、前記陰極ストラップがリボン状アン
   バーの表面にこのアンバー板厚の０．２〜０．５％の厚
   さのニッケル層が形成され、た材質から構成されてなる
   ことを特徴とする傍熱型陰極。 （２）　　ニッケル層がメッキにより形成され５たのち
   還元雰囲気中で熱処理がなされてなることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の傍熱型陰極。