JP2002015657A - Heater, electron gun and display device, as well as their manufacturing method - Google Patents
Heater, electron gun and display device, as well as their manufacturing methodInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ヒータコイル部を
形成する金属線の表面を絶縁膜で被覆してなるヒータに
関し、特に、表示装置用の電子銃に組み込まれるヒータ
に適用して好適な技術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heater in which the surface of a metal wire forming a heater coil portion is covered with an insulating film, and is particularly suitable for application to a heater incorporated in an electron gun for a display device. About technology.
【０００２】[0002]
【従来の技術】テレビジョン受像機やコンピュータ用デ
ィスプレイ等の表示装置においては、電子銃から出射さ
れる電子ビームを偏向ヨークの偏向磁界で上下左右に偏
向することにより、パネル内面の蛍光面上で電子ビーム
のスポットを走査させて画像を表示している。また、電
子ビームの出射源となる電子銃では、電子放射物質を有
する陰極基体を所定の温度（動作温度）に加熱してそこ
から電子（熱電子）を放出させ、この電子の量や移動速
度、ビーム軌道を制御用電極（グリッド電極）で制御す
ることにより、蛍光面に向けて電子ビームを出射してい
る。2. Description of the Related Art In a display device such as a television receiver or a display for a computer, an electron beam emitted from an electron gun is deflected up and down and left and right by a deflection magnetic field of a deflection yoke, so that the electron beam is deflected on a fluorescent screen on the inner surface of the panel. The image is displayed by scanning the spot of the electron beam. In an electron gun serving as an emission source of an electron beam, a cathode substrate having an electron emitting material is heated to a predetermined temperature (operating temperature) to emit electrons (thermoelectrons) therefrom. By controlling the beam trajectory with a control electrode (grid electrode), an electron beam is emitted toward the phosphor screen.
【０００３】このような表示装置用の電子銃は、電子ビ
ームの出射源となる陰極構体を備えている。この陰極構
体は、電子放射物質を有する陰極基体、スリーブ及びヒ
ータを備えて構成されている。このうち、スリーブは略
円筒状をなすもので、その先端部に陰極基体が装着され
ている。ヒータは二重コイル状（コイルドコイル状）に
成形された金属線を有し、この金属線のコイル成形部
（以下、ヒータコイル部という）をスリーブ内に挿入し
たかたちで取り付けられている。[0003] Such an electron gun for a display device has a cathode structure as an emission source of an electron beam. The cathode assembly includes a cathode base having an electron emitting material, a sleeve, and a heater. Among these, the sleeve has a substantially cylindrical shape, and a cathode base is attached to the tip thereof. The heater has a metal wire formed in a double coil shape (coiled coil shape), and is attached in such a manner that a coil forming portion (hereinafter referred to as a heater coil portion) of the metal wire is inserted into a sleeve.
【０００４】ヒータコイル部には、スリーブとの間で電
気的な絶縁状態を保つために絶縁膜が形成されている。
絶縁膜の成膜材料（主成分）には、無機絶縁体であるア
ルミナ（酸化アルミニウム；Ａｌ2Ｏ3）が多用されてい
る。また、ヒータコイル部に絶縁膜を成膜する手法とし
ては電着法が広く知られている。この電着法では、アル
ミナ粉末を分散させた電着液にヒータコイル部を浸漬さ
せ、通電によってヒータコイル部の表面に絶縁膜を付着
させる。[0004] An insulating film is formed on the heater coil portion in order to maintain an electrical insulation state with the sleeve.
Alumina (aluminum oxide; Al 2 O 3 ), which is an inorganic insulator, is frequently used as a material (main component) for forming an insulating film. Electrodeposition is widely known as a technique for forming an insulating film on a heater coil portion. In this electrodeposition method, the heater coil portion is immersed in an electrodeposition solution in which alumina powder is dispersed, and an insulating film is attached to the surface of the heater coil portion by energization.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、ヒータコイ
ル部を被覆する絶縁膜中（アルミナの膜中）に不純物が
存在すると、実際にヒータを動作させて陰極基体から電
子を放出させたときに、絶縁膜中で不純物が移動・拡散
する。その結果、ヒータの絶縁特性に経時変化が生じ
る。By the way, if impurities exist in the insulating film (in the alumina film) covering the heater coil portion, when the heater is actually operated to emit electrons from the cathode base, Impurities move and diffuse in the insulating film. As a result, the insulation characteristics of the heater change over time.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】そこで本発明者は、絶縁
膜の成膜材料となるアルミナ粉末から不純物を除去する
試みを行ってきた。この試みによりヒータの特性向上が
認められた。そして、更なる特性の向上を実現するため
に種々の検討を重ねた結果、アルミナ中に含まれる不純
物成分として、金属塩以外の不純物、具体的には無機酸
化物である酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）が、ヒータの
絶縁特性の経時変化を引き起こす一つの要因になってい
ることを見出した。Accordingly, the present inventor has attempted to remove impurities from alumina powder which is a material for forming an insulating film. Through this attempt, improvement in the characteristics of the heater was recognized. As a result of various studies for realizing further improvement in characteristics, as an impurity component contained in alumina, impurities other than metal salts, specifically, zirconium oxide (ZrO 2 ) which is an inorganic oxide Has been found to be one of the factors that cause the aging of the insulation characteristics of the heater.
【０００７】そこで本発明においては、ヒータコイル部
を形成する金属線を有するとともに、前記ヒータコイル
部を含む金属線の表面を絶縁膜で被覆してなるヒータの
構成として、金属線の表面に被覆される絶縁膜を、酸化
ジルコニウムの含有量が所定値（好ましくは１０ｐｐ
ｍ）以下のアルミナを用いて構成することとした。そし
て、本発明に係る電子銃及び表示装置においては、上記
構成のヒータを用いることとした。Therefore, in the present invention, a heater having a metal wire forming a heater coil portion and a surface of the metal wire including the heater coil portion covered with an insulating film is provided on the surface of the metal wire. The insulating film to be formed has a zirconium oxide content of a predetermined value (preferably 10 pp).
m) It was constituted using the following alumina. In the electron gun and the display device according to the present invention, the heater having the above configuration is used.
【０００８】上記構成からなるヒータにおいては、酸化
ジルコニウムの含有量を所定値以下に減少させたアルミ
ナを用いて絶縁膜を構成することにより、不純物の介在
による特性の劣化を抑制して、ヒータの特性（特に、絶
縁特性）を向上させることが可能となる。また、かかる
ヒータを用いて構成された電子銃及び表示装置において
は、ヒータとスリーブ間における漏洩電流の経時変化を
有効に防止し、表示装置の信頼性を向上させることが可
能となる。In the heater having the above-described structure, the insulating film is formed using alumina in which the content of zirconium oxide has been reduced to a predetermined value or less, so that deterioration of characteristics due to the presence of impurities is suppressed, and the heater is used. Characteristics (especially, insulation characteristics) can be improved. Further, in the electron gun and the display device configured by using such a heater, it is possible to effectively prevent the leakage current between the heater and the sleeve from changing over time, and to improve the reliability of the display device.
【０００９】また本発明においては、ヒータコイル部を
形成する金属線を有するとともに、前記ヒータコイル部
を含む金属線の表面を絶縁膜で被覆してなるヒータの製
造方法として、前記絶縁膜の主成分となるアルミナを前
処理することにより、前記アルミナ中に含まれる酸化ジ
ルコニウムの量を所定値（好ましくは１０ｐｐｍ）以下
に減少させ、その後、前記金属線の表面に前記前処理済
みのアルミナを用いて絶縁膜を形成することとした。そ
して、本発明に係る電子銃及び表示装置の各製造方法に
おいては、上記ヒータの製造方法を用いてヒータを作製
することとした。Further, in the present invention, a method of manufacturing a heater having a metal wire forming a heater coil portion and covering the surface of the metal wire including the heater coil portion with an insulating film is described as a method for manufacturing a heater. By pretreating the alumina as a component, the amount of zirconium oxide contained in the alumina is reduced to a predetermined value (preferably 10 ppm) or less, and then the pretreated alumina is used on the surface of the metal wire. To form an insulating film. In each of the manufacturing methods of the electron gun and the display device according to the present invention, the heater is manufactured using the above-described manufacturing method of the heater.
【００１０】上記製造方法によって作製されるヒータに
おいては、絶縁膜の主成分となるアルミナを前処理する
ことで酸化ジルコニウムの含有量を所定値以下に減少さ
せ、これによって得られた高純度のアルミナを用いて金
属線の表面に絶縁膜を形成することにより、不純物の介
在による特性の劣化を抑制して、ヒータの特性（特に、
絶縁特性）を向上させることが可能となる。また、電子
銃及び表示装置の各製造方法において、上記ヒータの製
造方法を適用することにより、ヒータとスリーブ間にお
ける漏洩電流の経時変化を有効に防止し、表示装置の信
頼性を向上させることが可能となる。In the heater manufactured by the above manufacturing method, the content of zirconium oxide is reduced to a predetermined value or less by pretreating alumina which is a main component of the insulating film, and the high-purity alumina thus obtained is obtained. By forming an insulating film on the surface of the metal wire by using, the deterioration of the characteristics due to the presence of impurities is suppressed, and the characteristics of the heater (particularly,
Insulation characteristics) can be improved. Further, in each of the manufacturing methods of the electron gun and the display device, by applying the above-described manufacturing method of the heater, it is possible to effectively prevent a temporal change of a leakage current between the heater and the sleeve, and improve the reliability of the display device. It becomes possible.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しつつ詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【００１２】図１は本発明に係る陰極線管の一部破断面
を含む斜視図である。図１において、陰極線管バルブ１
は、パネル部２、ファンネル部３及びネック部４により
構成されている。パネル部２の内面には、赤，緑，青の
各色蛍光体をパターン配列してなる蛍光面が形成されて
いる。また、パネル部２とファンネル部３とはフリット
シール部５を介して接合されている。FIG. 1 is a perspective view including a partially broken cross section of a cathode ray tube according to the present invention. In FIG. 1, a cathode ray tube bulb 1
Is composed of a panel section 2, a funnel section 3, and a neck section 4. On the inner surface of the panel section 2, a phosphor screen formed by arranging red, green, and blue phosphors in a pattern is formed. Further, the panel section 2 and the funnel section 3 are joined via a frit seal section 5.
【００１３】ファンネル部３は全体として略漏斗状をな
し、このファンネル部３から一体にネック部４が延出し
ている。ネック部４には、電子ビームの出射源となる電
子銃６が組み込まれている。また、パネル部２の内側に
は、電子銃６からの電子ビームを選択的に通過させて色
選別を行う色選別機構７が取り付けられている。The funnel 3 has a substantially funnel shape as a whole, and a neck 4 extends integrally from the funnel 3. An electron gun 6 serving as an emission source of an electron beam is incorporated in the neck portion 4. Further, a color selection mechanism 7 that selectively passes an electron beam from the electron gun 6 and performs color selection is mounted inside the panel unit 2.
【００１４】上記構成の陰極線管においては、電子銃６
から出射された電子ビームが偏向ヨーク（不図示）の偏
向磁界によって上下左右に偏向される。これにより、パ
ネル部２内面の蛍光面に対して、電子ビームのスポット
が色選別機構７を介してスポット的に照射され、かつそ
のビームスポットが蛍光面上で垂直及び水平走査され
る。その結果、陰極線管の画面上に所望の画像（カラー
画像，白黒画像等）が表示される。かかる陰極線管は、
パネル部２内面の蛍光面に画像を再現（表示）するのに
必要な各種の付属部品とともに図示せぬ筐体に組み込ま
れ、これによってテレビジョン受像機やコンピュータ用
ディスプレイ等の表示装置が構成される。In the above-structured cathode ray tube, the electron gun 6
Is deflected vertically and horizontally by a deflection magnetic field of a deflection yoke (not shown). As a result, the phosphor screen on the inner surface of the panel unit 2 is irradiated with the spot of the electron beam as a spot via the color selection mechanism 7, and the beam spot is vertically and horizontally scanned on the phosphor screen. As a result, a desired image (color image, monochrome image, etc.) is displayed on the screen of the cathode ray tube. Such a cathode ray tube,
Along with various accessories necessary for reproducing (displaying) an image on the fluorescent screen on the inner surface of the panel unit 2, the display unit is incorporated in a casing (not shown) together with a display device such as a television receiver or a computer display. You.
【００１５】図２は本発明に係る電子銃の全体像を示す
概略側面図である。図示した電子銃６は、主として、電
子を放出する陰極構体８と、この陰極構体８から放出さ
れた電子（ビーム）の量や移動速度、軌道等を制御する
制御電極部９と、これらを電気的に絶縁した状態で一体
に保持する一対のビードガラス１０と、外部からの電源
電圧を陰極構体８や制御電極部９に供給するステム部１
１とを有している。FIG. 2 is a schematic side view showing an overall image of the electron gun according to the present invention. The illustrated electron gun 6 mainly includes a cathode structure 8 that emits electrons, a control electrode unit 9 that controls the amount, moving speed, orbit, and the like of electrons (beams) emitted from the cathode structure 8, and electrically connects these components. A pair of bead glasses 10 that are integrally held in an electrically insulated state, and a stem unit 1 that supplies an external power supply voltage to the cathode assembly 8 and the control electrode unit 9.
And 1.
【００１６】このうち、陰極構体８は、図３に示すよう
に、電子放射物質を一体に有する陰極基体１２、金属製
の筒状体であるスリーブ１３及び加熱用のヒータ１４に
よって構成されている。陰極基体１２には、例えば、Ｗ
（タングステン）などの還元性金属を焼結した多孔質金
属基体に、Ｂａ（バリウム）、Ｃａ（カリウム）、Ａｌ
（アルミニウム）などの複合酸化物を電子放射物質とし
て含浸させた含浸型陰極基体が用いられる。この陰極基
体８は、スリーブ１３の先端部に嵌合されるかたちで保
持されている。スリーブ１３は、陰極基体１２の動作温
度に耐え得るよう、例えばＴａ（タンタル）やＭｏ（モ
リブデン）などの高融点金属によって構成される。As shown in FIG. 3, the cathode assembly 8 is composed of a cathode base 12 having an electron emitting material integrally therewith, a sleeve 13 which is a metal cylindrical body, and a heater 14 for heating. . For example, W
Ba (barium), Ca (potassium), and Al on a porous metal substrate obtained by sintering a reducing metal such as (tungsten).
An impregnated cathode substrate impregnated with a complex oxide such as (aluminum) as an electron emitting material is used. The cathode base 8 is held so as to be fitted to the tip of the sleeve 13. The sleeve 13 is made of a high melting point metal such as Ta (tantalum) or Mo (molybdenum) so as to withstand the operating temperature of the cathode base 12.
【００１７】ヒータ１４は、陰極基体１２を所定の動作
温度（例えば９００〜９５０℃）に加熱するためのもの
である。このヒータ１４は、例えばタングステン合金か
らなる金属線１５を二重コイル状に成形することによ
り、ヒータコイル部１６を一体に有するものとなってい
る。ヒータコイル部１６は、スリーブ１３の筒内に挿入
して配置されている。また、ヒータコイル部１６を含む
金属線（ヒータ芯線）１５の表面は、絶縁膜１７によっ
て被覆されている。この絶縁膜１７は、金属線１５とス
リーブ１３の接触によるショート（短絡）を防止するた
めのもので、ヒータコイル部１６の先端から長さＬの範
囲（スリーブ１３に挿入される部分とスリーブ１３から
若干はみ出す部分）にわたって形成されている。The heater 14 is for heating the cathode base 12 to a predetermined operating temperature (for example, 900 to 950 ° C.). The heater 14 has a heater coil portion 16 integrally by forming a metal wire 15 made of, for example, a tungsten alloy into a double coil shape. The heater coil section 16 is arranged to be inserted into the sleeve 13. The surface of the metal wire (heater core wire) 15 including the heater coil section 16 is covered with an insulating film 17. This insulating film 17 is for preventing a short circuit (short circuit) due to contact between the metal wire 15 and the sleeve 13, and is within a range of a length L from the tip of the heater coil portion 16 (the portion inserted into the sleeve 13 and the sleeve 13. From a portion slightly protruding from the upper surface.
【００１８】ここで、本発明に係る表示装置用の電子銃
６の製造過程の中で、特に、陰極構体８の構成部品とな
るヒータ１４の製造方法（作製手法）について説明す
る。Here, in the process of manufacturing the electron gun 6 for a display device according to the present invention, a method of manufacturing (a manufacturing method) the heater 14 which is a component of the cathode structure 8 will be described.
【００１９】先ず、金属線１５を二重コイル状に成形し
てヒータ芯線を作製する一方、絶縁膜１７の主成分とな
る粉末状（微粒子状）のアルミナを用意する。このアル
ミナにはその生成過程で不純物が含まれることから、そ
れらの不純物を図４に示す手順に従って除去する。First, the metal wire 15 is formed into a double coil shape to prepare a heater core wire, and powdery (fine particle) alumina which is a main component of the insulating film 17 is prepared. Since this alumina contains impurities during its production process, these impurities are removed according to the procedure shown in FIG.
【００２０】先ず、弗化水素の水溶液である弗化水素酸
（弗酸）にアルミナ粉末を投入し、必要に応じて攪拌等
を行う。この弗化水素酸処理により、酸やアルカリへの
安定性の高さから除去が困難とされる酸化ジルコニウム
がアルミナ中に含まれていても、アルミナグレインの粒
度分布や形態を殆ど変化させることなく、酸化ジルコニ
ウムを弗化水素酸で溶解させて除去することができる。First, alumina powder is added to hydrofluoric acid (hydrofluoric acid), which is an aqueous solution of hydrogen fluoride, and stirring is performed as necessary. By this hydrofluoric acid treatment, even if zirconium oxide, which is difficult to remove due to its high stability to acids and alkalis, is contained in alumina, the particle size distribution and morphology of alumina grains hardly change Alternatively, zirconium oxide can be removed by dissolving it with hydrofluoric acid.
【００２１】続いて、弗化水素酸処理を終えたアルミナ
を純水に投入して煮沸処理を行う。この純水煮沸処理に
より、アルミナ中に不純物として含まれる金属塩を溶解
させて除去することができる。その後は、純水煮沸処理
を終えたアルミナを乾燥させることにより、不純物を取
り除いた高純度のアルミナが得られる。Subsequently, the alumina which has been subjected to the hydrofluoric acid treatment is poured into pure water to perform a boiling treatment. By the boiling treatment with pure water, metal salts contained as impurities in alumina can be dissolved and removed. Thereafter, the alumina after the pure water boiling treatment is dried to obtain high-purity alumina from which impurities have been removed.
【００２２】こうして絶縁膜１７の主成分となるアルミ
ナの前処理を終えたら、先述のように二重コイル状に成
形した金属線（ヒータ芯線）１５の表面に電着法によっ
て絶縁膜１７を形成する。図５は電着法に用いられる成
膜装置の構成を示す概略図である。図５において、電着
槽２０の中には電着液２１が投入されている。この電着
液２１は、先述のように前処理したアルミナ（不純物除
去済み）、分散媒、電解質等からなるペースト状のもの
である。After the pretreatment of alumina as the main component of the insulating film 17 is completed, the insulating film 17 is formed on the surface of the metal wire (heater core wire) 15 formed into a double coil shape by the electrodeposition method as described above. I do. FIG. 5 is a schematic view showing a configuration of a film forming apparatus used for the electrodeposition method. In FIG. 5, an electrodeposition liquid 21 is charged into an electrodeposition tank 20. The electrodeposition liquid 21 is in the form of a paste composed of alumina (impurities have been removed), a dispersion medium, an electrolyte, etc., which have been pretreated as described above.
【００２３】金属線（ヒータ芯線）１５は、そのコイル
成形部分を下向きにして電極部材２２に吊り下げられて
いる。また、対極となる電極板（例えば、アルミニウム
板）２３は、金属線１５のコイル成形部分とともに電着
液２１に浸漬されている。さらに、電極部材２２は電源
２４の正（＋）端子に、電極板２３は電源２４の負
（−）端子に接続されている。The metal wire (heater core wire) 15 is hung on the electrode member 22 with its coil forming part facing downward. Further, an electrode plate (for example, an aluminum plate) 23 serving as a counter electrode is immersed in the electrodeposition liquid 21 together with the coil-formed portion of the metal wire 15. Further, the electrode member 22 is connected to the positive (+) terminal of the power supply 24, and the electrode plate 23 is connected to the negative (-) terminal of the power supply 24.
【００２４】上記構成からなる成膜装置において、電源
２４により電極部材２２と電極板２３に電圧を印加する
と、金属線１５を陽極、電極板（対極）２３を陰極とし
て両極の間に直流電気が通じ、これに伴う電気泳動によ
って金属線１５の表面（電着液２２に浸漬された部分）
にアルミナの膜、即ち絶縁膜が形成される。In the film forming apparatus having the above configuration, when a voltage is applied to the electrode member 22 and the electrode plate 23 by the power supply 24, a direct current is applied between the two electrodes using the metal wire 15 as an anode and the electrode plate (counter electrode) 23 as a cathode. The surface of the metal wire 15 (portion immersed in the electrodeposition liquid 22)
Then, an alumina film, that is, an insulating film is formed.
【００２５】このように絶縁膜１７の主成分となるアル
ミナを前処理して酸化ジルコニウムの含有量を減少さ
せ、これによって得られた高純度のアルミナで調合した
電着液２２を用いて金属線１５の表面に絶縁膜１７を付
着させることにより、成膜時に絶縁膜１７中に取り込ま
れる酸化ジルコニウムの量を大幅に低減することができ
る。その結果、絶縁特性に優れたヒータ１４を得ること
ができる。As described above, the alumina which is a main component of the insulating film 17 is pretreated to reduce the content of zirconium oxide, and a metal wire is prepared by using the electrodeposition solution 22 prepared with high-purity alumina thus obtained. By attaching the insulating film 17 to the surface of the substrate 15, the amount of zirconium oxide taken into the insulating film 17 during film formation can be significantly reduced. As a result, the heater 14 having excellent insulation properties can be obtained.
【００２６】また、上述のように作製されたヒータ１４
を陰極構体８に組み込み、この陰極構体８を用いて電子
銃６、さらには該電子銃６を用いて表示装置を製造する
ことにより、実際にヒータ１４に通電して陰極基体１２
から電子を放出させた場合に、ヒータ１４の持つ優れた
絶縁特性により、スリーブ１３間での漏洩電流の発生を
有効に防止することができる。さらに、酸化ジルコニウ
ムの含有量を減少させたことにより、絶縁膜（アルミナ
の膜）１７の融点の低下を抑えることができる。その結
果、信頼性に優れた表示装置を提供することが可能とな
る。Further, the heater 14 manufactured as described above is used.
Is assembled in the cathode structure 8, and the electron gun 6 is manufactured using the cathode structure 8, and further, a display device is manufactured using the electron gun 6.
When electrons are emitted from the heater 14, the generation of leakage current between the sleeves 13 can be effectively prevented due to the excellent insulation characteristics of the heater 14. Further, by reducing the content of zirconium oxide, a decrease in the melting point of the insulating film (alumina film) 17 can be suppressed. As a result, a highly reliable display device can be provided.
【００２７】ここで本発明者による技術検討の一項目と
して、絶縁膜の成膜（電着）に用いられるアルミナ中の
酸化ジルコニウムの含有量と、電子銃におけるヒータと
スリーブ間の絶縁破壊電圧の関係を調べたところ、図６
に示すような実験結果が得られた。即ち、アルミナ中の
酸化ジルコニウムの含有量が１０００ｐｐｍのときは絶
縁破壊電圧が約１．４ｋＶ、１００ｐｐｍのときは約
１．６ｋＶ、１０ｐｐｍのときは約２．０ｋＶとなっ
た。Here, as one item of technical studies by the present inventors, the content of zirconium oxide in alumina used for forming (electrodepositing) an insulating film and the breakdown voltage between a heater and a sleeve in an electron gun are described. When the relationship was examined, FIG.
Experimental results as shown in FIG. That is, when the zirconium oxide content in alumina was 1000 ppm, the dielectric breakdown voltage was about 1.4 kV, when it was 100 ppm, it was about 1.6 kV, and when it was 10 ppm, it was about 2.0 kV.
【００２８】上記の実験結果から、酸化ジルコニウムの
含有量が１０００ｐｐｍから１００ｐｐｍに減少する
と、絶縁破壊電圧は０．２ｋＶほど上昇し、さらに酸化
ジルコニウムの含有量が１００ｐｐｍから１０ｐｐｍに
減少すると、絶縁破壊電圧は先ほどの２倍、即ち０．４
ｋＶほど上昇することが判明した。このことから、先述
したアルミナの前処理により酸化ジルコニウムの含有量
を１０ｐｐｍ以下に減少させることにより、絶縁破壊電
圧の大幅な上昇が見込めることから、より好ましいもの
となる。From the above experimental results, it is found that when the content of zirconium oxide decreases from 1000 ppm to 100 ppm, the breakdown voltage increases by about 0.2 kV, and when the content of zirconium oxide decreases from 100 ppm to 10 ppm, the breakdown voltage increases. Is twice the previous value, that is, 0.4
It was found to increase by about kV. From this, it is more preferable that the content of zirconium oxide is reduced to 10 ppm or less by the above-described pretreatment of alumina since a large increase in dielectric breakdown voltage can be expected.
【００２９】なお、上記実施形態においては、アルミナ
の前処理として、弗化水素酸処理により酸化ジルコニウ
ムを除去するようにしたが、本発明はこれに限らず、例
えばアルミナと酸化ジルコニウムの比重の差を利用した
遠心分離法により、酸化ジルコニウムを除去することも
可能である。また、絶縁膜１７の成膜手法として、吹き
付け法、浸漬塗布等など、他の手法を採用することが可
能である。さらに本発明は、表示装置用の電子銃６に組
み込まれるヒータ１４に限らず、金属線にて成形したヒ
ータコイル部を絶縁膜で被覆した構成のものに広く適用
可能である。In the above embodiment, zirconium oxide is removed by hydrofluoric acid treatment as a pretreatment of alumina. However, the present invention is not limited to this. For example, the difference in specific gravity between alumina and zirconium oxide is removed. It is also possible to remove zirconium oxide by a centrifugal separation method utilizing the method. Further, as a method of forming the insulating film 17, other methods such as a spraying method, dip coating, and the like can be adopted. Further, the present invention is not limited to the heater 14 incorporated in the electron gun 6 for a display device, but can be widely applied to a configuration in which a heater coil portion formed of a metal wire is covered with an insulating film.
【００３０】[0030]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ヒ
ータコイル部を含む金属線の表面を絶縁膜で被覆してな
るヒータの構成として、特に、酸化ジルコニウムの含有
量を所定値以下に減少させたアルミナにより絶縁膜を構
成することにより、ヒータの絶縁特性を向上させること
ができる。そして、かかるヒータを用いて電子銃及び表
示装置を構成することにより、ヒータ自身が持つ優れた
絶縁特性によってスリーブ間での漏洩電流の経時変化を
有効に防止し、表示装置の信頼性を向上させることがで
きる。As described above, according to the present invention, as a heater configuration in which the surface of a metal wire including a heater coil portion is covered with an insulating film, the content of zirconium oxide is particularly reduced to a predetermined value or less. By forming the insulating film from the reduced alumina, the insulating characteristics of the heater can be improved. By constructing the electron gun and the display device using such a heater, the excellent insulation characteristics of the heater itself effectively prevent the leakage current between the sleeves from changing over time, thereby improving the reliability of the display device. be able to.
【００３１】また本発明によれば、ヒータコイル部を含
む金属線の表面を絶縁膜で被覆してなるヒータの製造方
法として、絶縁膜の主成分となるアルミナを前処理して
酸化ジルコニウムの含有量を所定値以下に減少させ、こ
のアルミナを用いて絶縁膜を形成することにより、ヒー
タの絶縁特性を向上させることができる。さらに、電子
銃及び表示装置の各製造方法において、上記ヒータの製
造方法を適用することにより、絶縁特性に優れたヒータ
を得ることができるとともに、このヒータ自身が持つ優
れた絶縁特性によってスリーブ間での漏洩電流の経時変
化を有効に防止し、表示装置の信頼性を向上させること
ができる。Further, according to the present invention, as a method for manufacturing a heater in which the surface of a metal wire including a heater coil portion is coated with an insulating film, alumina as a main component of the insulating film is pretreated to contain zirconium oxide. By reducing the amount to a predetermined value or less and forming an insulating film using this alumina, the insulating characteristics of the heater can be improved. Furthermore, in each of the manufacturing methods of the electron gun and the display device, by applying the above-described manufacturing method of the heater, a heater having excellent insulating properties can be obtained, and the excellent insulating properties of the heater itself allow the sleeve to be connected. Of the display device can be effectively prevented from changing over time, and the reliability of the display device can be improved.
【図１】本発明に係る陰極線管の一部破断面を含む斜視
図である。FIG. 1 is a perspective view including a partially broken cross section of a cathode ray tube according to the present invention.
【図２】本発明に係る電子銃の全体像を示す概略側面図
である。FIG. 2 is a schematic side view showing an overall image of an electron gun according to the present invention.
【図３】電子銃におけるヒータの構造及び取付状態を示
す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a structure and a mounting state of a heater in the electron gun.
【図４】アルミナの前処理フローを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a pretreatment flow of alumina.
【図５】電着法に用いられる成膜装置の構成を示す概略
図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing a configuration of a film forming apparatus used for an electrodeposition method.
【図６】酸化ジルコニウム含有量と絶縁破壊電圧の相関
図である。FIG. 6 is a correlation diagram between zirconium oxide content and dielectric breakdown voltage.
１…陰極線管バルブ、６…電子銃、８…陰極構体、１２
…陰極基体、１３…スリーブ、１４…ヒータ、１５…金
属線、１６…ヒータコイル部、１７…絶縁膜DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Cathode ray tube bulb, 6 ... Electron gun, 8 ... Cathode structure, 12
... Cathode base, 13 ... Sleeve, 14 ... Heater, 15 ... Metal wire, 16 ... Heater coil part, 17 ... Insulating film
Claims (12)
るとともに、前記ヒータコイル部を含む金属線の表面を
絶縁膜で被覆してなるヒータであって、 前記絶縁膜を、酸化ジルコニウムの含有量が所定値以下
のアルミナを用いて構成してなることを特徴とするヒー
タ。1. A heater comprising a metal wire forming a heater coil portion and a surface of the metal wire including the heater coil portion covered with an insulating film, wherein the insulating film has a zirconium oxide content. Characterized in that the heater is made of alumina having a predetermined value or less.
徴とする請求項１記載のヒータ。2. The heater according to claim 1, wherein the predetermined value is 10 ppm.
るとともに、前記ヒータコイル部を含む金属線の表面を
絶縁膜で被覆してなるヒータを備える電子銃であって、 前記絶縁膜を、酸化ジルコニウムの含有量が所定値以下
のアルミナを用いて構成してなることを特徴とする電子
銃。3. An electron gun including a heater having a metal wire forming a heater coil portion and a surface of the metal wire including the heater coil portion covered with an insulating film, wherein the insulating film is oxidized. An electron gun comprising an alumina having a zirconium content of a predetermined value or less.
徴とする請求項３記載の電子銃。4. The electron gun according to claim 3, wherein said predetermined value is 10 ppm.
るとともに、前記ヒータコイル部を含む金属線の表面を
絶縁膜で被覆してなるヒータを備える電子銃を用いて構
成された表示装置であって、 前記絶縁膜を、酸化ジルコニウムの含有量が所定値以下
のアルミナを用いて構成してなることを特徴とする表示
装置。5. A display device comprising an electron gun having a metal wire forming a heater coil portion and having a heater in which the surface of the metal wire including the heater coil portion is covered with an insulating film. The display device, wherein the insulating film is made of alumina having a zirconium oxide content of a predetermined value or less.
徴とする請求項５記載の表示装置。6. The display device according to claim 5, wherein the predetermined value is set to 10 ppm.
るとともに、前記ヒータコイル部を含む金属線の表面を
絶縁膜で被覆してなるヒータの製造方法であって、 前記絶縁膜の主成分となるアルミナを前処理することに
より、前記アルミナ中に含まれる酸化ジルコニウムの量
を所定値以下に減少させ、その後、前記金属線の表面に
前記前処理済みのアルミナを用いて絶縁膜を形成するこ
とを特徴とするヒータの製造方法。7. A method for manufacturing a heater, comprising: a metal wire forming a heater coil portion; and covering a surface of the metal wire including the heater coil portion with an insulating film. Pre-treating the alumina to reduce the amount of zirconium oxide contained in the alumina to a predetermined value or less, and then forming an insulating film on the surface of the metal wire using the pre-treated alumina. A method for manufacturing a heater, comprising:
徴とする請求項７記載のヒータの製造方法。8. The method according to claim 7, wherein the predetermined value is set to 10 ppm.
るとともに、前記ヒータコイル部を含む金属線の表面を
絶縁膜で被覆してなるヒータを備える電子銃の製造方法
であって、 前記絶縁膜の主成分となるアルミナを前処理することに
より、前記アルミナ中に含まれる酸化ジルコニウムの量
を所定値以下に減少させ、その後、前記金属線の表面に
前記前処理済みのアルミナを用いて絶縁膜を形成するこ
とにより、前記ヒータを作製することを特徴とする電子
銃の製造方法。9. A method for manufacturing an electron gun comprising: a metal wire forming a heater coil portion; and a heater including a metal wire including the heater coil portion, the surface of which is covered with an insulating film. By pre-treating alumina as a main component of, the amount of zirconium oxide contained in the alumina is reduced to a predetermined value or less, and then the insulating film is formed on the surface of the metal wire using the pre-treated alumina. Forming the heater to form the heater.
特徴とする請求項９記載の電子銃の製造方法。10. The method according to claim 9, wherein the predetermined value is set to 10 ppm.
するとともに、前記ヒータコイル部を含む金属線の表面
を絶縁膜で被覆してなるヒータを備える電子銃を用いて
構成された表示装置の製造方法であって、 前記絶縁膜の主成分となるアルミナを前処理することに
より、前記アルミナ中に含まれる酸化ジルコニウムの量
を所定値以下に減少させ、その後、前記金属線の表面に
前記前処理済みのアルミナを用いて絶縁膜を形成するこ
とにより、前記ヒータを作製することを特徴とする表示
装置の製造方法。11. A manufacturing method of a display device including an electron gun including a heater having a metal wire forming a heater coil portion and a surface of the metal wire including the heater coil portion covered with an insulating film. A method, comprising: pretreating alumina as a main component of the insulating film to reduce the amount of zirconium oxide contained in the alumina to a predetermined value or less, and thereafter, performing the pretreatment on the surface of the metal wire. A method for manufacturing a display device, wherein the heater is manufactured by forming an insulating film using alumina already used.
特徴とする請求項１１記載の表示装置の製造方法。12. The method according to claim 11, wherein the predetermined value is set to 10 ppm.
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| JP2000197907A JP2002015657A (en) | 2000-06-30 | 2000-06-30 | Heater, electron gun and display device, as well as their manufacturing method |
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| JP (1) | JP2002015657A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105931932A (en) * | 2016-04-26 | 2016-09-07 | 北京科技大学 | Preparation method of aluminum nitride insulation layer cathode hot wire |
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2000
- 2000-06-30 JP JP2000197907A patent/JP2002015657A/en active Pending
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