JP3334332B2 - Cathode ray tube - Google Patents
Cathode ray tubeInfo
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- Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、受像管、撮像管、送信
管等の陰極線管に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cathode ray tube such as a picture tube, a picture tube and a transmission tube.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、陰極線管における含浸型陰極基
体を備えた傍熱型陰極の常用動作温度は、1000〜1
100℃と高く、さらに陰極活性化工程では1200℃
を越えることがある。また、含浸型陰極は数万時間の寿
命を保証することが実用上要求される。したがって、含
浸型陰極の陰極支持子の材料は、長時間の安定性を期待
するとき、動作温度の約3倍、少なくとも2.5倍の融
点を持つものがふさわしい。2. Description of the Related Art In general, a normal operating temperature of an indirectly heated cathode provided with an impregnated cathode base in a cathode ray tube is 1000-1.
100 ° C and 1200 ° C in the cathode activation process
May be exceeded. Further, it is practically required that the impregnated cathode guarantees a lifetime of tens of thousands of hours. Therefore, the material of the cathode support of the impregnated cathode should have a melting point of about three times, or at least 2.5 times, the operating temperature when long-term stability is expected.
【0003】このような材料として、従来から、タング
ステン、レニウム、タンタル、モリブデン、それらの合
金等からなる金属細線またはリボン状平板が用いられて
いる。特に、レニウム含有のタングステンは、タンタル
およびモリブデンより熱伝導率が低く、かつヤング率が
高いので、陰極からの熱損失を防ぎ、ヒータの電力をセ
ーブすることができ、かつ剛性強度を向上することがで
きる特長を持っている(特開平3−40331号公
報)。As such a material, a thin metal wire or a ribbon-like flat plate made of tungsten, rhenium, tantalum, molybdenum, an alloy thereof, or the like has been conventionally used. In particular, tungsten containing rhenium has a lower thermal conductivity and a higher Young's modulus than tantalum and molybdenum, so that heat loss from the cathode can be prevented, heater power can be saved, and rigidity can be improved. (Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 3-40331).
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような含
浸型陰極を採用した電子銃を有する陰極線管では、電子
ビームの引き出しを示す特性であるカットオフ電圧が経
時的に変化するという問題点があった。カットオフ電圧
が変化すると、陰極本体の電子放射性能がまったく変化
しなくても、電子銃の電子ビームドライブ特性が変化
し、ビーム電流量が変化する。特に、含浸型陰極では電
子放射性能が寿命終了までほとんど一定で低下しないと
いう利点を生かすことができず、また最近の受像機はカ
ットオフ電圧の調整機構が簡略化され、一般ユーザが自
由に調整できなくなっていることを考えると、カットオ
フ電圧の経時変化を低減することが重要である。However, in a cathode ray tube having an electron gun employing such an impregnated cathode, there is a problem that the cutoff voltage, which is a characteristic of extracting an electron beam, changes with time. there were. When the cutoff voltage changes, the electron beam drive characteristic of the electron gun changes and the beam current changes even if the electron emission performance of the cathode body does not change at all. In particular, the impregnated cathode cannot take advantage of the fact that the electron emission performance is almost constant and does not decrease until the end of its life.In recent receivers, the cut-off voltage adjustment mechanism has been simplified, and general users can freely adjust it. Considering that it is no longer possible, it is important to reduce the change over time of the cutoff voltage.
【0005】従来、かかるカットオフ電圧の経時変化の
原因は、動作中にバリウム等の電子放射物質が陰極から
蒸発し、電子銃の制御電極G1の電子ビーム通過孔周囲
の陰極側に付着堆積することにより、電子ビーム通過孔
と含浸型陰極の電子放出面との間の間隔に変動を及ぼす
ためと考えられていた。Conventionally, the cause of such a change of the cut-off voltage with time is that an electron-emitting substance such as barium evaporates from the cathode during operation and adheres and deposits on the cathode side around the electron beam passage hole of the control electrode G1 of the electron gun. This has been considered to cause a change in the distance between the electron beam passage hole and the electron emission surface of the impregnated cathode.
【0006】しかし、発明者はこのカットオフ電圧変動
の要因が、陰極支持子が動作中に収縮することにあるこ
とを見いだした。すなわち、含浸型陰極においては動作
温度が高く、したがって陰極支持子も高温になり、かつ
1000〜5000時間の長時間動作の間に、陰極支持
子材のレニウム・タングステン合金細線の内部にレニウ
ム金属間化合物が形成される。このとき、動作初期のレ
ニウム・タングステン合金の格子定数よりも、タングス
テンとレニウム金属間化合物に分離したときの平均の格
子定数が小さいことから、レニウム・タングステン合金
細線の体積収縮が起こる。陰極支持子の経時体積収縮に
より、制御電極G1 の電子ビーム通過孔と含浸型エミッ
タの電子放出面との間の間隔が縮小し、カットオフ電圧
が変動するのである。カットオフ電圧が変動すると、動
作中経時輝度変動を招くという問題が発生する。However, the inventor has found that the cause of the fluctuation of the cutoff voltage is that the cathode support contracts during operation. That is, the operating temperature of the impregnated type cathode is high, and therefore the temperature of the cathode support is also high. During the long-term operation of 1000 to 5000 hours, the rhenium-metal alloy wire is formed inside the rhenium-tungsten alloy thin wire of the cathode support material. A compound is formed. At this time, the volume contraction of the rhenium-tungsten alloy thin wire occurs because the average lattice constant when separated into tungsten and a rhenium intermetallic compound is smaller than the lattice constant of the rhenium-tungsten alloy in the initial stage of operation. Due to the time-dependent volume contraction of the cathode support, the distance between the electron beam passage hole of the control electrode G1 and the electron emission surface of the impregnated emitter is reduced, and the cutoff voltage fluctuates. When the cutoff voltage fluctuates, there arises a problem that the luminance fluctuates with time during operation.
【0007】本発明はこのようなカットオフ電圧の変動
を抑制し、動作中の経時輝度変動を抑制することのでき
る陰極線管を提供するものである。An object of the present invention is to provide a cathode ray tube capable of suppressing such a change in cutoff voltage and suppressing a change in luminance over time during operation.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明の陰極線管は、ス
リーブを有する含浸型陰極と陰極ホルダとを支持固定す
る陰極支持子がレニウム・タングステン合金で形成され
た傍熱型陰極を備え、前記陰極支持子は前記スリーブの
上端部から放射状に張り出されており、前記陰極支持子
のタングステン中のレニウム含有率が20重量%以下、
または、80重量%以上である構成を有するものであ
る。In order to achieve the above object, a cathode ray tube of the present invention, the scan
Comprising an indirectly heated cathode which impregnated cathode and a cathode supporting element for a cathode Hol da supporting and fixing is formed by rhenium-tungsten alloy having a sleeve, the cathode Shijiko is of the sleeve
The cathode support has a rhenium content in tungsten of 20% by weight or less,
Alternatively, it has a configuration that is 80% by weight or more.
【0009】[0009]
【作用】このように構成すると、動作初期のレニウム・
タングステン合金の格子定数と1000〜5000時間
動作経過後にレニウム金属間化合物が形成したときの格
子定数の間の差が少なくなり、陰極支持子の経時体積収
縮割合が小さくなることから、制御電極G1の電子ビー
ム通過孔と含浸型エミッタの電子放出面との間隔の経時
変動が少なくなり、カットオフ電圧の経時変動を低減す
ることができる。[Function] With this configuration, rhenium in the initial stage of operation can be obtained.
Since the difference between the lattice constant of the tungsten alloy and the lattice constant when the rhenium intermetallic compound is formed after a lapse of 1000 to 5000 hours of operation is reduced, the temporal shrinkage ratio of the cathode support is reduced. The variation with time of the distance between the electron beam passage hole and the electron emission surface of the impregnated emitter is reduced, and the variation with time of the cutoff voltage can be reduced.
【0010】[0010]
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を用い
て説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0011】図1は本発明の陰極線管に用いる含浸型陰
極構体の断面図である。図1に示すように、ペレット状
の含浸型エミッタ1を収容した金属製たとえばモリブデ
ン製カップ2が、その底板部に溶接された金属製たとえ
ばモリブデン製スリーブ3およびこのスリーブ3内に収
容されたヒータ4とともに含浸型陰極5を構成してい
る。含浸型陰極5から放射状に張り出した陰極支持子6
の外端縁は、陰極ホルダ7の金属製たとえばコバール製
陰極支持台8に溶接されている。陰極ホルダ7は、円筒
状の陰極支持台8を絶縁支持するためのセラミック製絶
縁環9を有するとともに、金属筒体10を有し、金属筒
体10によってカップ状の制御電極G1内に、含浸型エ
ミッタの電子放出面11が制御電極G1の電子ビーム通
過孔に対向するように固定されている。FIG. 1 is a sectional view of an impregnated cathode structure used in the cathode ray tube of the present invention. As shown in FIG. 1, a cup 2 made of metal, such as molybdenum, containing an impregnated emitter 1 in the form of a pellet, a sleeve 3 made of metal, such as molybdenum, welded to its bottom plate, and a heater housed in the sleeve 3 4 together with an impregnated cathode 5. Cathode support 6 radially extending from impregnated cathode 5
Is welded to a cathode support 8 made of metal, for example, Kovar, of the cathode holder 7. The cathode holder 7 has a ceramic insulating ring 9 for insulatingly supporting a cylindrical cathode support 8, has a metal cylinder 10, and impregnates the cup-shaped control electrode G 1 with the metal cylinder 10. The electron emission surface 11 of the mold emitter is fixed so as to face the electron beam passage hole of the control electrode G1.
【0012】陰極支持子6はレニウム・タングステン合
金細線からなる。この細線は、直径0.05mm、長さ
約1.6mmであって、4本で陰極を陰極支持台8に固
定している。また、この細線は、陰極組み立てに供され
る前には、加工性を良好にするために、10%以上の線
伸び率が得られるように、レニウムの含有率に応じた、
1500〜2000℃の加熱処理が施されている。ここ
で、陰極支持子6のレニウム・タングステン合金細線の
レニウム含有率は、20重量%以下好ましくは3〜15
重量%、または、80重量%以上好ましくは85〜97
重量%とするのがよい。The cathode support 6 is made of a rhenium-tungsten alloy thin wire. These thin wires have a diameter of 0.05 mm and a length of about 1.6 mm, and fix the cathode to the cathode support 8 with four wires. In addition, before the thin wire is subjected to the cathode assembly, in order to improve the processability, a linear elongation of 10% or more is obtained in accordance with the content of rhenium.
A heat treatment at 1500 to 2000 ° C. is performed. Here, the rhenium content of the rhenium-tungsten alloy thin wire of the cathode support 6 is 20% by weight or less, preferably 3 to 15%.
% By weight or 80% by weight or more, preferably 85 to 97%
% By weight.
【0013】レニウム含有率をそれぞれ3、15、2
0、30、50、70、80、85、97重量%とし
て、粉末冶金法によりレニウム・タングステン合金細線
を製作し、レニウムを3重量%含有したものには約20
00℃の加熱処理を約5秒間施した。それ以外のレニウ
ム含有率のものは約1700℃の熱処理を約3秒間施し
た。その結果、すべての細線について約11%の線伸び
率を得ることができ、陰極組立を容易にすることができ
た。The rhenium content was 3, 15, 2 respectively.
A rhenium-tungsten alloy thin wire was manufactured by powder metallurgy at 0, 30, 50, 70, 80, 85 and 97% by weight.
A heat treatment at 00 ° C. was performed for about 5 seconds. Others with a rhenium content were subjected to a heat treatment at about 1700 ° C. for about 3 seconds. As a result, a linear elongation of about 11% was obtained for all the fine wires, and the cathode assembly was facilitated.
【0014】このように製作した細線を用いて、通常の
陰極製造工程により、図1に示すような含浸型陰極を製
作した。そして、この含浸型陰極を通常の電子銃マウン
ト工程を経て17インチのカラーディスプレイ管に組み
込み、実用動作ライフ試験を行った。このとき、電子銃
の制御電極G1の電子ビーム通過孔直径は0.35m
m、その電子ビーム通過孔と含浸型エミッタの電子放出
面との間の間隔は約0.07mmである。陰極動作温度
は光高温計で観測しながらヒータの電力を調整すること
により、全供試陰極で980〜1000℃となるように
設定した。陰極動作電流は平均で約300μAである。
陰極スポットカットオフ電圧はライフ初期に120Vと
なるように第2グリッド電圧を設定し、ライフテストの
各評価時間において、初期設定の第2グリッド電圧にお
ける陰極スポットカットオフ電圧を測定し、スポットカ
ットオフ電圧の経時変動率を求めた。An impregnated cathode as shown in FIG. 1 was manufactured by the usual cathode manufacturing process using the thin wire thus manufactured. Then, the impregnated cathode was assembled into a 17-inch color display tube through a normal electron gun mounting process, and a practical operation life test was performed. At this time, the diameter of the electron beam passage hole of the control electrode G1 of the electron gun is 0.35 m.
m, the distance between the electron beam passage hole and the electron emission surface of the impregnated emitter is about 0.07 mm. The operating temperature of the cathode was set to 980 to 1000 ° C. for all the tested cathodes by adjusting the power of the heater while observing with an optical pyrometer. The cathode operating current is on average about 300 μA.
The second grid voltage is set so that the cathode spot cut-off voltage becomes 120 V at the beginning of life. At each evaluation time of the life test, the cathode spot cut-off voltage at the initially set second grid voltage is measured, and the spot cut-off voltage is measured. The voltage variation with time was determined.
【0015】ライフ5000時間経過後のカットオフ電
圧の経時変動率を図2に示す。5000時間以降はカッ
トオフ電圧経時変動は飽和して、変動しなかった。実用
動作上カットオフ電圧経時変動が約4%以下であれば問
題はなく、したがって図2から明らかなように、レニウ
ム含有率が20重量%以下、または、80重量%以上で
あれば良好な特性が得られることがわかる。FIG. 2 shows the time-dependent fluctuation rate of the cut-off voltage after 5000 hours of life. After 5000 hours, the change with time of the cutoff voltage was saturated and did not change. In practical operation, there is no problem if the change over time of the cutoff voltage is about 4% or less. Therefore, as is apparent from FIG. 2, good characteristics are obtained when the rhenium content is 20% by weight or less or 80% by weight or more. Is obtained.
【0016】[0016]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
カットオフ電圧の経時変動を低減することができ、した
がって動作中の陰極電流低下、すなわち画面輝度低下が
ほとんどみられない良好な特性を得、しかも従来の製造
工程を何ら変更することなく実現することのできる陰極
線管を提供することができるものである。As described above, according to the present invention,
It is possible to reduce the variation over time of the cut-off voltage, and therefore obtain a good characteristic in which a reduction in the cathode current during operation, that is, almost no reduction in screen brightness is observed, and realize the same without changing the conventional manufacturing process. It is possible to provide a cathode ray tube capable of performing the following.
【図1】本発明の陰極線管に用いる含浸型陰極構体の断
面図FIG. 1 is a cross-sectional view of an impregnated cathode structure used for a cathode ray tube of the present invention.
【図2】レニウム・タングステン合金細線のレニウム含
有率に対するカットオフ電圧経時変動率を示す図FIG. 2 is a graph showing a change over time of a cutoff voltage with respect to a rhenium content of a rhenium-tungsten alloy thin wire.
5 含浸型陰極 6 陰極支持子 7 陰極ホルダ 5 Impregnated cathode 6 Cathode support 7 Cathode holder
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−37486(JP,A) 特開 平2−121235(JP,A) 特公 昭62−62015(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01J 1/20 H01J 1/28 H01J 29/04 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-7-37486 (JP, A) JP-A-2-121235 (JP, A) JP-B-62-62015 (JP, B1) (58) Field (Int.Cl. 7 , DB name) H01J 1/20 H01J 1/28 H01J 29/04
Claims (1)
ダとを支持固定する陰極支持子がレニウム・タングステ
ン合金で形成された傍熱型陰極を備え、前記陰極支持子
は前記スリーブの上端部から放射状に張り出されてお
り、前記陰極支持子のタングステン中のレニウム含有率
が20重量%以下、または、80重量%以上であること
を特徴とする陰極線管。 An impregnated cathode having a sleeve and a cathode holder.
Comprising an indirectly heated cathode for cathode support element is formed by rhenium-tungsten alloy supporting and fixing the dust, the cathode Shijiko
Extends radially from the upper end of the sleeve.
A cathode ray tube , wherein the rhenium content in tungsten of the cathode support is 20% by weight or less, or 80% by weight or more.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10836694A JP3334332B2 (en) | 1994-05-23 | 1994-05-23 | Cathode ray tube |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10836694A JP3334332B2 (en) | 1994-05-23 | 1994-05-23 | Cathode ray tube |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07320628A JPH07320628A (en) | 1995-12-08 |
JP3334332B2 true JP3334332B2 (en) | 2002-10-15 |
Family
ID=14482944
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10836694A Expired - Fee Related JP3334332B2 (en) | 1994-05-23 | 1994-05-23 | Cathode ray tube |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3334332B2 (en) |
-
1994
- 1994-05-23 JP JP10836694A patent/JP3334332B2/en not_active Expired - Fee Related
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---|---|
JPH07320628A (en) | 1995-12-08 |
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