JPS62291833A - ブラウン管用陰極加熱ヒ−タ - 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】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明はカラーブラウン管に使用する含浸形及び塗布層
陰極用ヒータに係り、特に、ヒータ動作中に進展する絶
縁用ＡＱｔＣ）８膜のクラック発生及び進展を防ぐのに
好適な絶縁用Ａｌ２ｚＯｓ膜を有するヒータに関する。

〔従来の技術〕

傍熱層線極用ヒータは、一般に、タングステンコイルの
表面にアルミナ粒子を電気泳動法、吹付法等で被覆後、
焼成し絶縁膜を形成したものである。ところが、このよ
うにして作成した従来のヒータはアルミナ膜にクラック
が生じ易く、特に、含浸層陰極用として用いる場合には
、ヒータ温度が従来より数百度Ｃ高いため、短時間のう
ちに絶縁膜の剥離とヒータ断線がおこるという欠点があ
った。即ち、焼成されたアルミナ膜はアルミナ粒子相互
の結合及びアルミナ粒子とＷコイルとの結合が粒子表面
のわずかな接着のみで保持されているので結合力が極め
て弱く、ブラウン管内で使用する加熱、冷却のくり返し
によってクラックが発生しやすい。

また、粒子相互の結合力を増すためにヒータ実装前にあ
らかじめ高温で焼成し膜強度を大きくしておく方法があ
るが、予備的にアルミナ粒子相互の焼結が過剰に進行し
ていると、実際に使用する際、アルミナ粒子の粒成長が
加速度的に進み、膜の均一化が保たれなくなる問題があ
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、従って実際にブランラン管内で加熱、
冷却を線返す際のアルミナ膜強度保持とアルミナ粒子の
粗大化の点について十分な考慮がなされておらず、ヒー
タの加熱、冷却を繰り返すことによって極めて短時間の
うちにアルミナ膜にクラックが発生し、剥離が進行して
絶縁不良からヒータ断線がおこるという問題があった。

本発明の目的は、長時間の加熱、冷却に耐えて。

クラックの発生及び剥離がおこりにくいアルミナ膜をも
つ含浸層線極用ヒータを提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、ブランラン管陰極加熱用ヒータの表面を被
覆するアルミナ膜を、アルミナ及びアルミナシリカ系繊
維とアルミナ粒子により構成する事により達成される。

〔作用〕

本発明によって作成しろるブラウン管用含浸形および塗
布層陰極加熱ヒータのアルミナ膜は、アルミナ粒子とア
ルミナ系セラミック繊維から構成されているので、あら
かじめ高温で焼成しなくても粒子及び繊維相互の接着保
持力が従来のアルミナ膜より大きい、また、実装前の焼
成温度を従来品と同程度に抑えることができることで、
実用中の加熱、冷却のくり返しに伴うアルミナ粒子、あ
るいは、ｓｌ維の結晶成長を遅らせる事が可能となる。

それによって１本発明の陰極加熱用ヒータは、従来のヒ
ータを高温動作向けに使用した時に認められるような短
時間でのアルミナ膜のクラック発生、剥離等の現象を生
じない様にする事ができる。

〔実施例〕

本発明のアルミナ膜は球状高純度アルミナ粒子（平均粒
径４μｍ）とアルミナ−シリカ系＆ｌ維（繊維径約３μ
ｍ）との混合物（混合重量比は粒子丸部に対し繊維一部
）を電気泳動法で８０Ｖ、２秒間型着し、その後、水素
中で１６００℃、二分焼成して得たものである１本実施
例ではシリカニ五重量部、アルミナ＝九十五重量部とし
た。本発明のヒータ及び従来のヒータをそれぞれ用い、
アルミナ膜の圧壊強度試験及び試験電子管による強制サ
イクル寿命試験を行なった６その結果は下記の通りであ
り、本発明ヒータは従来のヒータに比べて極めてすぐれ
た結果を示した。即ち、第１図はヒータ両端間及びヒー
タ陰極筒間に各々定格の１２０％の電圧を加え、５分オ
ン１５分オフのサイクル強制試験を行ない、サイクル回
数とヒータ電流の関係を示したものである。規格ではヒ
ータ電流が初期値から５％低下する時点がサイクル回数
−万五千回以上越した時点であれば合格とする。比較本
数は、ヒータ三本を一組にして百本ずつで行った。従来
品では平均して約五千回経過後にアルミナ膜にクラック
が部分的に発生、アルミナ粒子の粗大化が認められた。

−万回経過後ではアルミナ膜の部分的剥離、−万二千回
経過後の従来品では試験球二本でヒータ断線が認められ
た。

一方、本発明ヒータでは五千回経過時点ではアルミナ膜
のクラックは発見されず、アルミナ粒の粗大化は軽微で
ある。また、六万回経過後には、若干のクラック発生は
あるものの、長さは従来品に比べ約五分の−ないし十分
の−と短かくアルミナ粒子の粗大化がアルミナ−シリカ
繊維に妨げられ。

進行がおそいことが確かめられた。このように、本実施
例によれば、ヒータ長寿命化に効果がある。

また、本発明品のアルミナ膜の圧壊強度は１６００℃焼
成品でアルミナ膜を含めたヒータ外径当りの強さで１０
００〜１１００ｇ／φｍであり、従来品のアルミナ膜の
圧壊強度７００〜８００ｇ／φ膿よりすぐれている。こ
の実施例によれば、アルミナ強度増加に効果がある。な
お、上記圧壊強度試験はアルミナを被覆、焼成したヒー
タの直線部（長さ１０ｍ＋）を長軸方向をヒータと直角
方向にした圧壊子（先端の断面ＩＲ）で圧壊したもので
ある。その時にアルミナが金属線から剥離する時の圧壊
子に加えられた重量をヒータ外径（、）で割った値が圧
壊強度である。

なお、アルミナ−シリカ系繊維のシリカ含有量が最高で
シリカ２０重量部、アルミナ８０重量部の範囲まではア
ルミナ膜の圧壊強度に有意差はＭＨｚぬられない。強制
サイクル寿命試験の結果を比較すると第１図に示すよう
な結果が得られた。即ち、図中、３−２はシリカ２０重
量部、アルミナ８０重量部のアルミナ−シリカ繊維のみ
から構成された単一膜からなるヒータの結果、３−３は
シリカ３０重量部、アルミナ８０重量部のアルミナ−シ
リカ繊維のみから構成された単一膜からなるヒータの結
果、４は従来ヒータの結果である。３−３は従来ヒータ
同程度のＩｚ低下傾向を示し、改善効果は大きくなく、
３−１及び３−２は従来ヒータに比べて十分長い寿命を
もつ。

以下のようなアルミナ膜をもつヒータを作成した。アル
ミナ膜の内層はアルミナ繊維（繊縦径が約０．５μｍ、
長さは１０μｍ以下）からなる。

内層の膜厚は５０μｍ、外層は高純度アルミナ粒子（平
均粒径０．５〜１ｕｍ）、膜厚は３０〜４０μｍの二層
よりなる。アルミナ膜を１６００℃で焼成して得たヒー
タを用いて強制サイクル寿命試験を行った。試験の結果
、アルミナ粒子と繊維を混合（混合重量比は粒子丸部に
対し繊維一部）し単層に被覆、焼成したヒータの結果と
ほぼ同点度の長寿命化が認められた。また、アルミナ強
度は前述した圧壊強度試験と同じ方法で測定し、９００
〜１０００ｇ／φ■となり、従来のヒータの場合に比べ
すぐれている。

さらに、従来品と本実施例のヒータを用いてＴａｗ　（
エミッション立上り時間）を比較した結果を以下に記す
ａ　Ｔｅｗはヒータ通電後、何秒でブラウン管画面に映
像が出るかを表わす値で小さい程望ましい、即ち、追加
実施例による本発明品は従来品のＴ　ｓ　ｗに対し、０
．８Ｔｅ−であった、これは追加実施例の本発明品の場
合、アルミナ膜の内層がアルミナ繊維からなるため、従
来品のアルミナ膜の気孔率より高い気孔率をもつため、
ヒータから陰極構体への伝熱速度が大きいことによる。

多層構造の膜の場合は、第２図に示すように、粒子のみ
からなる単一膜と繊維のみからなる単一膜の中間の性質
をもつが、多層構造にすることで膜強度を繊維と粒子を
混合し、単層被覆した膜に匹敵するものであり、エミッ
ション立上り時間Ｔｅｗは、逆に、繊維のみから構成さ
れた単一膜により近い性質の膜となりうろことが特徴的
である。

第２図中、本発明ヒータ５はＷ線表面にアルミナ−シリ
カ繊維のみから構成されている膜を２゜μｍ、その上に
６０μｍの厚みでアルミナ粒子のみを被覆した構造の絶
縁膜をもつヒータであり。

６は同じくアルミナ−シリカ繊維のみから構成されてい
る膜をＷａ表面上に６０μｍ被覆し、その上に２０μｍ
粒子のみからなる膜を被覆したヒータである。

〔発明の効果〕

本発明によれば、高温動作中にもクラックの発生、剥離
を少なくすることができ、ヒータの長寿命化の効果があ
る。また、強度的に従来より高くすることができ、従来
品より低い充填率の膜をつくることができ、エミッショ
ン立上り時間短縮に効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は試験球による本発明によるヒータと従来ヒータ
とを比較した強制サイクル寿命試験の結果を示す図、第
２図は従来と本発明の特性比較図である。 コ、・・・アルミナ−シリカ繊維。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電子管の電子線放出陰極構体を加熱するらせん状に
   巻回された金属線と、前記金属線を被覆した絶縁用アル
   ミナ膜とからなるヒータにおいて、 前記アルミナ膜がアルミナを主成分とする粒子と繊維の
   混合体を焼成したものから構成されていることを特徴と
   するブラウン管用陰極加熱ヒータ。 ２、前記粒子は１μｍ以上５μｍ以下の平均粒径を有す
   る破砕粒子であり、繊維は直径が上記粒子の粒径と同程
   度かそれ以下であり、かつ、前記繊維径に対する繊維の
   長さの比が１対２〜２０であることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載のブラウン管用陰極加熱ヒータ。 ３、前記アルミナ粒子の純度が９９．９％であり、前記
   繊維はアルミナ及びシリカからなり、その他の不純物の
   含有割合が繊維の重量中、０．５重量部以下であること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のブラウン管用
   陰極加熱ヒータ。 ４、前記繊維あるいは繊維と粒子の混合体から構成され
   た膜を、前記金属線の表面に被覆し、その外殻に前記粒
   子を被覆して多層構造の膜とすることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載のブラウン管用陰極加熱ヒータ。 ５、前記粒子あるいは前記粒子と前記繊維の混合体から
   構成された膜を前記金属線の表面に被覆し、その外殻に
   前記繊維と前記粒子と前記繊維の混合体を被覆し、さら
   その外殻に前記粒子のみを被覆し多層構造の膜とするこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のブラウン管
   用陰極加熱ヒータ。 ６、前記粒子のみから構成された膜を前記金属線の表面
   に被覆し、その外殻に前記繊維のみからなる膜を被覆し
   多層構造の膜とすることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載のブラウン管用陰極加熱ヒータ。 ７、前記金属線の表面に被覆する前記繊維を主成分とし
   前記繊維と前記粒子の混合体で構成された膜の被覆後の
   前記繊維に対する前記粒子の比率が体積比が３／７以下
   であり、また前記粒子を主成分とし前記粒子と前記繊維
   の混合体で構成された膜では、膜中の前記粒子に対する
   前記繊維の比率が体積比で３／７以下であることを特徴
   とする特許請求の範囲第４項または第５項記載のブラウ
   ン管用陰極加熱ヒータ。