JPS6324530A - 陰極線管のエ−ジング処理方法 - 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】 本発明は陰極線管のエージングに関するもので、特に集
束電極のエージングにより陰極の中央が黒ずむのをかな
り減少させる改善したエージング処理方法に関するもの
である。

テレビジョンや他のディスプレイに使用する陰極線管を
製造するに当たっては、信頼的な動作の寿命を高めるよ
うにするために種々の陰極線管拠理工程が実行されてい
る。

この処理は陰極線管の構成素子を組立てた後に開始され
るものであり、この処理は 陰極線管を排気し、焼成してエンベロープを真空にし、
陰極線管の構成素子をガス抜きする工程と、 ゲッタを陰極線管の内面および構成素子上にフラッシン
グし、陰極線管の動作中ガスを生じる残留異物を連続的
にゲッタリングするようにする工程と、 加熱により電子銃の陰極を活性化して、電子放出層内で
の仕事関数の低い要素の形成を促進するようにする工程
と、 電子銃の陰極およびその下方のグリッド素子をエージン
グして陰極の活性状態を維持する工程と、電子銃の電圧
を高電圧でコンディショニングして、内部電極のアーク
放電を生せしめる慣れのある粒子および突起部を除去す
る工程と を有している。

ガス抜きの割合は時間および温度に依存し、製造処理の
処理量上の要求があるため、またある陰極線管の構成素
子の温度安定性が制限されているために、排気および焼
成中完全なガス抜きが実行できなくなる。したがって、
一定の残留ガスおよびガス生成異物、例えば炭化水素が
排気管を封止した後に陰極線管内に残存する。

通常、ゲッタフラッシングにより陰極線管に追加の炭化
水素異物が導入される。これらの炭化水素は、一般に多
種類のカラーテレビジョン表示管に用いられる非焼成バ
リウムゲッタによっては有効に吸収することができない
。しかし、後のエージング中、これらの炭化水素は解離
してゲッタリング可能な構成素子中に導入され、したが
って陰極線管内の残留ガスが許容しうるレベルまで減少
する。

不所望なことに、前記のエージング処理が“中央が黒ず
んだ陰極”として既知の状態を生ぜしめることも確かめ
た。この状態は分析により陰極の放出層の中央に炭素が
堆積されることよるということを確かめた。驚いたこと
に、この堆積物によっては陰極の電子放出をそれほど減
少せしめない。

しかし、このことにより放出層の周囲の領域での電子放
出を制限し、これによりスクリーンにおける適切な集束
および解像を妨害する中空ビームが生ぜしめられる。

米国特許第４４５７７３１号明細書では、前記の中央が
黒ずんだ陰極の問題が再処理された陰極線管について述
べられている。電子銃関係の欠陥のために不合格とされ
た陰極線管は、欠陥のある電子銃を新しいものと取替え
る“リガンニング（ｒｅｇｕｎｉｎｇ）”′により再生
しろる。このリガンニング処理によりエンベロープを周
囲に対し必然的に再開するため、陰極線管を再処理する
必要が生じる。この米国特許明細書には、エージング後
のゲッタのフラッシング、いわゆる“ボスト−フラッシ
ングにより陰極の中央の黒ずみをかなり減少せしめうる
ことが記載されている。しかしポスト−フラッシングが
未使用の陰極線管に行われた場合には、許容しえないほ
ど高いガスレベルが得られてしまう。

本発明の目的は、許容しえないほど高いガスレベルが生
じないように、中央が黒ずんだ陰極の形成される慣れを
減少せしめることにある。

本発明の他の目的は、封止およびゲッタフラッシング後
に中央が黒ずんだ陰極が形成されることなく陰極線管を
エージングし、同時に残留ガスを許容しうるレベルに減
少させることにある。

本発明は陰極線管を排気し、封止しゲッタフラッシング
し、陰極を活性化した後に陰極線管をエージングする処
理方法であって、この処理方法は陰極ヒータおよび陰極
線管の電子銃のグリッド電極Ｇｌに所定の電圧を印加し
、これにより陰極から電子を放出せしめ、次に電子銃の
グリッド電極Ｇ２およびＧ３に陰極電極およびグリッド
電極Ｇ１の電圧より大きな所定の電圧を順次に加える陰
極線管のエージング処理方法において、グリッド電極Ｇ
３の電圧をグリッド電極Ｇ２の電圧よりも小さくするこ
とを特徴とする。

本発明においては、エージング中にグリッドＧｌ。

Ｇ２およびＧ３に十分に高い電圧を印加することにより
陰極から放出された電子が、排気、焼成およびゲッタフ
ラッシング後に陰極線管中にある残留炭化水素を解離す
る電子ビームに集束され、この解離により前記の電子ビ
ームとは逆方向に移動する正炭素イオンのビームが形成
され、このビームが陰極上に堆積されるようになるとい
うことを確かめた。

さらに本発明によれば、エージング中グリッドＧ３の電
位を、このグリッドＧ３の有効なエージングに必要とす
るしきい値より高いも、グリッドＧ２の電位より十分に
低い臨界レベルに減少させることにより、前記の正炭素
イオンのビームを陰極に到達させない電位障壁を形成し
、グリッドＧ３のエージング効果を十分に維持して、中
央が黒ずんだ陰極が形成される惧れをかなり減少せしめ
ることを確かめた。

本発明による処理の実施例では、グリッドＧ３の電圧を
少なくとも１００ｖとし、グリッドＧ２の電圧より少な
くとも５０Ｖ低くする。

本発明による処理の他の実施例では、グリッド電極Ｇ２
およびＧ３を同一電位源に接続し、グリッド電極Ｇ３の
電圧をこれら２つの電極間に抵抗を挿入することにより
低下させた。

図面につき以下に詳細に説明する。

第１図は本発明の処理によりエージングした複数ビーム
のインライン型カラー陰極線管１１の本質的な素子を示
す断面図である。この陰極線管１１は中央の長手軸線１
４と、この長手軸線１４に垂直なＸ。

Ｙ軸を有するように構成されている。周囲の陰極線管エ
ンベロープは、ネックＲ１３と、ファンネル部１５と、
パネル部１７とをハーメチックシールした集合体より成
るガラス構造体である。このパネル部の内面上には、発
色蛍光体材料の細条またはドツトより成るパターン化し
た陰極ルミネセンススクリーン１９が配置されている。

前記パネル部の内側には、パターン化したスクリーン１
９と離間関係で多孔構造体２１、本例では有孔マスクが
配置されている。前記エンベロープのネック部１３の内
側には、ユニット化した複数ビームのインライン型電子
銃アセンブリ２３が収容されており、このアセンブリ２
３から３本の電子ビーム、すなわち中央ビーム２５と、
２つの側方ビーム２７．２９とが共通のインライン面で
放出される。これらビームは放出され、集束されて有孔
マスク２１を通ってスクリーン１９で集中され、発色蛍
光体を励起する。

陰極線管の外面では、ファンネル部１５の前方領域に導
電性被膜３１が被着されており、この被膜３１が陰極線
管の使用中接地電位に維持される。

複数ビームの電子銃アセンブリ２３は、３本のインライ
ン型ビーム２７．２５および２９が陰極線管のＸ軸とほ
ぼ一致する共通水平“インライン”平面にあるように、
ネック部１３内に配置されている。この電子銃アセンブ
リは、空間的な関連でユニット化したインライン型有孔
電極部材の複数個の細長構造体である。これら電極（部
材）は、個々の電子放出陰極素子の前方で互いに離間し
た順次の配列で設けられ、個々の電子ビームの各々を形
成、集束および加速する。電子銃アセンブリはコンバー
ゼンスカップ３９により前方で終端しており、この構造
の全体は少なくとも２個の互いに対向して位置する絶縁
性多形部材により一体化されており、これら部材の１つ
４１のみを図示しである。コンバーゼンスカップ３９に
取付けた弾性細条３７によりゲッタ容器３５が支持され
ている。このゲッタ容器３５から誘導加熱によりゲッタ
材料の薄肉層（図示せず）がフラッシュされ、これがエ
ンベロープ、マスクおよび他の陰極線管の構成素子の内
面の一部を被う。

第２図におけるユニット化した２電位電子銃アセンブリ
は、個々の陰極素子に、、　Ｋ２．　Ｋ３の前方で順次
に配置された複数個のユニット化したインライン型有孔
電極部材を有している。２電位電極配列は初期ビーム形
成グリッドＧ１と、初期ビーム加速グリッドＧ２と、前
後の有孔端により規定された長手寸法を有する主集束グ
リッドＧ３と、最終加速グリッドＧ４とを有する。

第３図においては、ユニット化した４電位インライン型
電子銃アセンブリは、個々の陰極素子に１゜Ｋ２．　Ｋ
３の前方に配置された複数個の電極、すなわち初期ビー
ム形成グリッドＧ１と、初期ビーム加速グリッドＧ２と
、第１高電位集東グリッドＧ３と、グリッドＧ２に電気
的に接続された低電位集束グリッドＧ４と、グリッドＧ
３に電気的に接続された第２高電位集束グリッドＧ５と
、最終加速グリッドＧ６とを有している。グリッドＧ３
．　Ｇ４およびＧ５の各々は前後の開口端により規定さ
れた長手寸法を有している。

陰極線管を製造するに当たって、陰極線管の排気、焼成
、封止およびゲッタフラッシングに続くエーシング処理
を電子銃の陰極および低電位集束素子に行うのが一般的
である。このようなエージング処理は陰極を活性化する
直後で高電圧にするコンディショニングの前に行われる
。エージングは電子放出層自体を調整することに加えて
、少なくとも２つの目的を有しており、それらの目的は
陰極を活性状態に維持し、これによって陰極から適切な
電子の放出を確実にするためのものである。

エージングの第１の目的は、隣接するグリッド素子の表
面を“コンディショニングすること、すなわちグリッド
を加熱して陰極の汚染の潜在源である粒子、吸収ガスお
よびその他の残留物を除去することである。

エージングの第２の目的は、残留ガス、主として炭化水
素をゲッタリングしうる種類のものに変換することであ
る。この変換は陰極および種々のグリッド素子上の電圧
を、これら残留ガス分子をより小さな成分に分離するの
に十分なエネルギーの電子ビームが得られるように選択
することにより行われる。

４電位集東電子銃を有する１９Ｖ　　ミニネックカラー
表示管に対し陰極を活性化し陰極線管をエージングする
代表的な従来技術の処理手順を第４図に線図的に示す。

ボルトで表しそれぞれＥｐ、εＧｌｌ　ＥＧ２およびＥ
Ｇ３を付したヒータフィラメントおよびグリッドＧｌ、
　Ｇ２およびＧ３の電位は、分で表した時間に対してプ
ロットしである。この第４図から明らかなように、陰極
を予熱するためにこれらヒータフィラメントに最初に約
６．５ｖの比較的低い電位Ｅ。

を約１分間加え、その後この電位を約１分間約９．５Ｖ
に高めて陰極を活性化する。エージングはこの活性化の
直後に開始する。３３分間のエージングサイクル中、約
８，５Ｖの電圧が陰極ヒータフィラメントに維持されて
いる。エージングの開始時には、グリッドＧ１にはヒー
タフィラメントよりわずかに低い電位である約８ｖが加
えられる。約４分後にグリッドＧ１の電位は約１５Ｖに
増加され、グリッドＧ２には約３００ｖのかなり高い電
位が加えられる。さらに４．５分後にグリッドＧ２の電
位は約３５０ｖまで高められ、その１１分後にグリッド
Ｇ１の電位ＥＧＩがＩＯＶに減少される。この瞬時、す
なわちエージングの開始から１９分後にグリッドＧ３に
は約３５０ｖの電位が約１３分間加えられる。

ヒータフィラメント電位ＢＰ　は電位ＥＧＩＩ　ＥＧ２
およびＥＧ３がターン・オフした後１分間維持される。

電圧ＥＦは後に２分間再印加され、これらのグリッドか
ら陰極上に有害な堆積物が形成されないようにするとと
もに、陰極表面上のいかなる汚染をもさらに減少させる
ようにする。

上述した活性化およびエージングの処理手順を達成する
従来の回路を第７図に線図的に示す。この第７図で電位
源ε、が陰極線ヒータフィラメントに給電し、電位源Ｅ
。１がグリッドＧ１に給電し、電位源Ｅ。２がグリッド
Ｇ２およびＧ３に給電する。各電子銃素子をエージング
する実際の電位１直は抵抗値により制御される。抵抗１
ｈｌ〜Ｒう。の代表的な抵抗値は例えば各々１５０　Ω
であり、Ｒｃ置ま１００　Ω、ＲＧ２は５０００Ωであ
る。グリッドＧ２と６３との間には抵抗が無いので、こ
れらのグリッドには同じ電位が与えられる。

前述したように、グリッドＧ３にグリッドＧ２の電位と
同様な電位が与えられ際に残留炭化水素の解離によって
生じる正に帯電された炭素粒子がビーム中に形成され、
陰極に向けて戻され、第５図に示すのと同様なダークセ
ンタ（中央が黒ずんだ）陰極を形成する。すなわち陰極
９０は電子放出層９４の中央に炭素堆積物９２を有して
いる。このような有害な堆積物を排除するために、グリ
ッドＧ３の電位を正に帯電された粒子ビームに対する障
壁を形成するように低くする必要がある。

しかしグリッドＧ３の電位を低下しすぎると、少なくと
も２つの悪影響が生じる惧れがある。第１にＸ子ビーム
のエネルギーを減少させることにより、ガスの解離の有
効度が減少する。第２に、グリッドＧ３におけるエネル
ギー消費により生ぜしめられる温度を減少させることに
より、グリッドＧ３のコンディショニングの有効度を減
少させる。グリッドＧ３上の残留ガスおよび汚染物の双
方は、後の陰極線管の動作中陰極に到達し、電子の放出
を減少させ、したがって陰極線管の寿命を短くする惧れ
がある。

これらの欠点を除去するために、エージング中グリッド
Ｇ３の電位を、臨界範囲内で有効的なガスの解離および
コンディショニングを達成するのに十分高いも、陰極上
の炭素堆積物に対して障壁を形成する程度に十分低く維
持する必要がある。この点でグリッドＧ３の電位は少な
くとも１００ＶでかつグリッドＧ２の電位より少なくと
も５０Ｖ低い値、好ましくは少なくとも１５０ｖでかつ
グリッドＧ２の電位より少なくとも１００ｖ低い値に決
定する必要がある。

本発明の利点を確認するために、以下に実施例を示す。

２６ＶＣＦＦ力ラー表示管の３組のサンプルを２群に分
割した。この第１群は、ミニネック管に対して前述した
ものと同様な従来技術による処理手順によりエージング
し、第２群は第６図に示す本発明による処理手順により
エージングした。これらのサンプルを電子放出量、ダー
クセンタ陰極および放出電子減少量に対して比較した。

第７図および第８図に示す回路と同様な回路を使用した
。従来技術のエージング（第７図）では、電圧ＢＧ２お
よび抵抗Ｒ６２の値は各々６００ｖおよび５０００Ωで
あり、これによりグリッドＧ２およびＧ３の双方に５１
５Ｖの電位が得られた。グリッドＧ２およびＧ３に流れ
る電流は各々０．８ｍＡおよび１７ｍＡであった。

本発明による処理のエージング処理手順においては、電
位Ｅ。２を４００ｖに減少させ、５００　Ωの抵抗（第
８図のＲ０３）をグリッドＧ２とグリッドＧ３との間の
回路に挿入し、これによりグリッドＧ２およびＧ３に各
々３２５ｖおよび２５５ｖの電位を得た。グリッドＧ２
およびＧ３に流れる電流は各々０．５ｍＡおよび１５ｍ
Ａであった。

下記の表にこの結果を示す。

電子放出量および放出電子減少量が赤電子銃、緑電子銃
および青電子銃の各々について表されている。この電子
放出量は１０〜１２個のサンプルの平均値（Ｘ）として
マイクロアンペアで表され、その標準偏差がＳで表され
ている。放出電子減少量はフィラメント電位を５Ｖとし
、バイアスを零にした際の５秒後の減少量をパーセント
で表している。エージング後の陰極の状態を、零の堆積
物、少量堆積物、中位量堆積物および多量堆積物として
視覚的に評価して、個々の電子銃間の区別なく表した。

この結果から明らかなように、本発明（群■）による処
理のエージング処理手順により、電子放出レベルが良好
になり、放出電子減少量が低くなることにより表される
ように、安定性がかなり良好になり、陰極の中央が黒ず
む確率が十分に減少した。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の処理によりエージングずべき、封止
およびゲッタフラッシングした陰極線管を示す部分的断
面図、 第２図は、本発明の処理によりエージングすべき２電位
電子銃の陰極およびグリッド素子を示した第１図の陰極
線管のネック部の部分的断面図、第３図は、本発明の処
理によりエージングすべき４電位電子銃の素子を示した
第２図の断面図と同様な断面図、 第４図は、従来技術の代表的な陰極の活性化および陰極
線管エージング処理手順について、分で表した時間に対
するボルトで表した電位を示す線図、 第５図は、第４図の従来技術のエージング処理手順によ
り生ぜしめられる中央が黒ずんだ陰極の拡大平面図、 第６図は、本発明の代表的な陰極の活性化および陰極線
管エージング処理手順について、分で表した時間に対す
るボルトで表した電位を示す線図、第７図は、第４図の
処理手順を達成する従来技術回路の線図的な回路図、 第８図は、第６図の処理手順を達成する本発明回路の線
図的回路図である。 １１・・・カラー陰極線管 １３・・・ネック部　　　　１４・・・中央の長手軸線
１５・・・ファンネル部　　１７・・・パネル部１９・
・・陰極ルミネセンススクリーン２１・・・多孔構造体
　　　２３・・・電子銃アセンブリ２５・・・中央ビー
ム　　　２７．２９・・・側方ビーム３１・・・導電性
被膜　　　３５・・・ゲック容器３７・・・弾性細条　
　　　３９・・・コンバーゼンスカップ４１・・・絶縁
部材　　　　９０・・・陰極９２・・・中央の黒ずみ（
炭素堆積物）９４・・・電子放出層　　　６１〜Ｇ６・
・・グリッドに１〜に３・・・陰極素子　　ＲＫ＋〜Ｒ
Ｋ、・・・抵抗−之 ヒフ ロ＝ αフ ヒフ ト ■ Ｏコ （り

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、陰極線管を排気し、封止し、ゲッタフラッシングし
   、陰極を活性化した後に陰極線管をエージングする処理
   方法であって、この処理方法は陰極ヒータおよび陰極線
   管の電子銃のグリッド電極Ｇ１に所定の電圧を印加し、
   これにより陰極から電子を放出せしめ、次に電子銃のグ
   リッド電極Ｇ２およびＧ３に陰極電圧およびグリッド電
   極Ｇ１の電圧より大きな所定の電圧を順次に加える陰極
   線管のエージング処理方法において、 グリッド電極Ｇ３の電圧をグリッド電極Ｇ２の電圧より
   も小さくすることを特徴とする陰極線管のエージング処
   理方法。 ２、特許請求の範囲第１項記載の陰極線管のエージング
   処理方法において、前記のグリッド電極Ｇ３の電圧を少
   なくとも１００Ｖにすることを特徴とする陰極線管のエ
   ージング処理方法。 ３、特許請求の範囲第１項または第２項に記載の陰極線
   管のエージング処理方法において、前記のグリッド電極
   Ｇ３の電圧を前記のグリッド電極Ｇ２の電圧より少なく
   とも５０Ｖ低くすることを特徴とする陰極線管のエージ
   ング処理方法。 ４、特許請求の範囲第２項記載の陰極線管のエージング
   処理方法において、前記のグリッド電極Ｇ３の電圧を少
   なくとも１５０Ｖにすることを特徴とする陰極線管のエ
   ージング処理方法。 ５、特許請求の範囲第３項記載の陰極線管のエージング
   処理方法において、前記のグリッド電極Ｇ３の電圧を前
   記のグリッド電極Ｇ２の電圧より少なくとも１００Ｖ低
   くすることを特徴とする陰極線管のエージング処理方法
   。 ６、特許請求の範囲第１項記載の陰極線管のエージング
   処理方法において、前記のヒータ電圧を約５〜１０Ｖの
   範囲内にすることを特徴とする陰極線管のエージング処
   理方法。 ７、特許請求の範囲第１項記載の陰極線管のエージンク
   処理方法において、前記のグリッド電極Ｇ１の電圧を約
   ５〜２０Ｖの範囲内にすることを特徴とする陰極線管の
   エージング処理方法。 ８、特許請求の範囲第１項記載の陰極線管のエージング
   処理方法において、前記のグリッド電極Ｇ２の電圧を約
   ２５０〜４００Ｖの範囲内にすることを特徴とする陰極
   線管のエージング処理方法。