JPH02267839A - 電子管内蔵用分圧抵抗素子及び電子管 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、カラーブラウン管等の電子管内に組み込まれ
た電子管内蔵用分圧抵抗素子及びこれを用いた電子管に
関する。

（従来の技術） 従来、電子管例えばカラーテレビジョン受像機に用いら
れるカラーブラウン管において、陽極電圧以外にコンバ
ージェンス電極やフォーカス電極等に供給される高電圧
が必要とされるものがある。

この様な場合、カラーブラウン管のステム部より高電圧
を供給すると、耐電圧の面から問題を生じるので、カラ
ーブラウン管内に電子銃と共に分圧用の抵抗器を電子管
内蔵用分圧抵抗素子として組み込み、これによって陽極
電圧を分圧してそれぞれの電極に高電圧を供給しようと
する方式が提案されている。

この様な分圧抵抗素子が組み込まれたカラーブラウン管
の一例を第２図に示す。図中、１は真空容器であり、こ
の真空容器１のネック部ＩＡ内に電子銃構体２が配置さ
れており、この電子銃構体２には３個のカソードＫに対
し、共通に第１グリツド電極Ｇ１、第２グリツド電極Ｇ
２、第３グリツドＧ１、第４グリツド電極Ｇい第５グリ
ツドＧ５、第６グリツドＧい第７グリツド電極Ｇ７、第
８グリッドＧ、が順次同軸上に配置され、第８グリツド
電極Ｇ８の後段には、コンバージェンス電極３が配置さ
れている。各グリッド電極Ｇ、、Ｇ２、Ｇ１、Ｇ４、Ｇ
５、Ｇ、、Ｇ、、およびＧ、は、相互に所定の位置関係
を維持して、ビードガラス４によって機械的に保持され
ている。

また、第３グリツド電極Ｇ３と第５グリツド電極Ｇ。

とは、導線５により電気的に接続されており、さらにコ
ンバージェンス電極３は、第８グリツド電極Ｇ６と溶接
により電気的に接続されている。

この様な電子銃構体２に対して９分圧抵抗素子６が取り
付けられており、この分圧抵抗素子６に設けられた高圧
の引き出し電極７ａ、７ｂ、７ｃが、第７グリツド電極
Ｇ７、第６グリツド電極Ｇい第５グリツドＧ５と接続さ
れている。また、コンバージェンス電極３への引き出し
電極８がコンバージェンス電極３と接続され、更にアー
ス側の引き出し電極９が、ステム１１に埋設されたアー
ス電極ピン１２に接続されている。

一方、真空容器１のファンネル部１ｂの内壁には、ネッ
ク部１ａの内壁まで伸びるグラファイト導電膜１３が被
着されており、ファンネル部１ｂに設けられた高電圧供
給ボタン（陽極ボタンで図中では示していない）を通じ
て陽極電圧が供給される。そして、コンバージェンス電
極３には、導電スプリング１４が設けられており、この
導電スプリング１４がグラファイト導電膜１３と接触す
ることにより、コンバージェンス電極３、第８グリツド
電極Ｇ６及び分圧抵抗素子６のコンバージェンス引出し
電極９に陽極電圧が供給され、高圧の引き出し電極７ａ
、７ｂ、７ｃに発生する分圧電圧が第７グリツト電極Ｇ
７第６グリツド電極Ｇ６、及び第５グリツド電極Ｇ５に
供給される。

この様なカラーブラウン管内に内蔵される分圧抵抗素子
６は、例えば第３図（ａ）、　（ｂ）に示すように構成
され、（ａ）は外表部を形成する絶縁被膜層上から透視
した状態の分圧抵抗素子６を示し、（ｂ）はＡ−Ａ線に
従う断面図である。

すなわち、酸化アルミニウム等のセラミック製の絶縁基
板２１上には、例えば酸化ルテニウム（ＲｕＯｚ）を含
む金属酸化物と硼硅酸鉛系のガラスよりなる電極材料を
印刷、乾燥、焼成した電極層２２ａと引出し電極２２ｂ
からなる端子部２２が形成されると共に、各端子部２２
間には、所定の抵抗値を有するＲｕＯ□と硼硅酸鉛系の
ガラスよりなる抵抗材料をジグザグパターンに印刷、乾
燥、焼成した抵抗体層２３が形成されている。更に、こ
の抵抗体層２３を覆うように硼硅酸鉛系のガラスや耐熱
樹脂層からなる絶縁被覆管２４が形成されている。この
例の場合、引出し電極２２ｂは、端子部２２で絶縁基板
２１を貫通しているスルーホール２２ｃの上下からかし
められている。

この様な分圧抵抗素子６に要求される条件としては、 ■　カラーブラウン管製造工程中の加熱工程や耐圧処理
工程で安定であること、 ■　動作中に発生するジュール熱による抵抗値変化やガ
ス放出が少ないこと、 ■　散乱電子が当たったとき、二次電子放出源にならな
いこと、 ■　電子銃の電界分布を乱し、放電したり、電子の軌道
をずらしたりしないこと、 等があげられる。

ところで通常ＨＩＣ等に使用されている。ＡＱ２０３セ
ラミック製絶縁基板中のＮａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ等のアルカリ
金属酸化濃度は０．１重量％〜０．２重量Ｘ程度であり
、ＨＩＣではこのアルカリ金属酸化物濃度でも何ら問題
は生じないが、本電子管内蔵用分圧抵抗素子のように数
１０ｋＶの高電圧下及び１００〜２５０℃程度の比較的
高温下の使用ではＡＱ２０３絶縁基板中のアルカリ金属
酸化物がイオン化し抵抗層周辺に集まってくる、いわゆ
るイオン析出を起こし易い。その結果抵抗値に変化が生
ずるという問題があった。

この問題はセラミック製絶縁基板中のアルカリ金属成分
量を減らせば解決できるが、それではセラミック製絶縁
基板のコストアップにつながる為、安価な解決方法が望
まれていた。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、抵抗値変化の原因である、セラミッり製絶縁
基板からのアルカリ金属イオンのイオン析出を防止し、
寿命特性や信頼性に優れた電子管内蔵用分圧抵抗素子及
び電子管を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は、酸化アルミニウムを主成分とするセラミック
ス製の絶縁基板上に、酸化ルテニウムを含む金属酸化物
と硼硅酸鉛系のガラスからなる抵抗体層が形成され、こ
の抵抗層上に絶縁被覆層を形成した電子管内蔵用分圧抵
抗素子において、上記絶縁基板と上記抵抗体層の間に有
機金属化合物の加水分解により形成された金属酸化物層
を介在させたことを特徴とする電子管内蔵用分圧抵抗素
子である。

さらに本発明は、真空容器内に、複数の電極が配置され
、これら電極に沿って上記本発明の電子管内蔵用分圧抵
抗素子が固定され、この抵抗素子の端子が電極に電気的
に接続されたことを特徴とする電子管である。

本発明に使用する有機金属化合物としては、例えば金属
アルコキシドが挙げられる。この金属アルコキシドは、 一般式：Ｍ（ＯＲ）ｘ （式中、Ｍは金属を表わし、Ｒは１価の炭化水素基を表
わし、ＸはＭの価数を表わす。）で示されるものであり
、Ｍとしては、Ｓｉ、　Ｔａ、　Ｔｉ、ＡＱ、　Ｓｎ等
が例示されるが、特に、ＭがＳｉ、　ＡＱの場合イオン
バリアーとして効果が大きい。

このような金属アルコキシドとしては、例えばトリエト
キシアルミニウム、トリイソプロポキシアルミニウム、
テトラエトキシケイ素等やこれらの重合体またはこれら
の混合物が挙げられる。

（作　　用） この発明によれば、　　ＡＱ、０３セラミツク製絶縁基
板と、抵抗体層との間に金属アルコキシドの加水分解で
得られた金属酸化物層からなるアルカリ金属イオンのマ
イグレーションに対するイオンバリアー層が形成されて
いるので、高電圧及び高温下の使用でも、抵抗体周辺へ
のアルカリ金属イオンのイオン析出がなく、イオン析出
に基づく抵抗値変動を防止できるので、信頼性の高い電
子管内蔵用分圧抵抗素子及び電子管が得られる。

（実　施　例） 以下、図面を参照して、この発明の一実施例を説明する
。

この発明の分圧抵抗体素子は、第１図（ａ）、　（ｂ）
及び第２図に示すように構成される。尚、従来例と同一
箇所は同一符号を付すことにする。また、第２図は第１
図（ａ）、　（ｂ）の一部を拡大して示したものである
。

第１図において２１は、セラミック製絶縁基板であり、
この絶縁基板２１は９６％程度の酸化アルミニウムを主
成分に、他に酸化硅素、酸化マグネシウム、酸化カルシ
ウム等と酸化ナトリウム、酸化カリウムを不純物として
含有したセラミックからなっている。

この絶縁基板２１上には、金属アルコキシドの加水分解
により得られた５ｉｎ２やＡｌ２２ｏ３からなる酸化物
層２６が形成されている。この酸化物層２−６上には、
酸化ルテニウム、酸化鉛、酸化硅素を主成分とするが、
酸化ルテニウム／ガラス成分比が抵抗体層（後述）より
も大きな低抵抗の電極層２２ａとはとめ端子２２ｂが構
成されている。　またこれらの間には酸化ルテニウム、
酸化鉛、酸化硅素を主成分とし、これに加え酸化チタン
、酸化バリウム、酸化カルシウム等を含有し、酸化ルテ
ニウム／ガラス成分比を電極層２２ａよりも小として高
抵抗の抵抗体層２３が形成されている。更に、この抵抗
体２３上には絶縁被覆管２５が形成されている。この絶
縁被覆層２５は、硼硅酸鉛系あるいは硼硅酸亜鉛系のガ
ラスもしくはポリイミド等の耐熱性樹脂からなる。

次にこの電子管内蔵用分圧抵抗素子の製造方法について
述べる。

まずこのセラミック製絶縁基板２１上に以下のように金
属アルコキシドの加水分解により得られる酸化物層より
なるバリアー層２６を形成する。例えば金属アルコキシ
ドとしてＡρ（０−１ｓｏｃｉ　Ｈｔ　）３またはＳｉ
　（ＱＣ，Ｈ５）４を含有する溶液（この金属アルコキ
シド溶液はモノマーだけでなく重合度の異なるポリマー
を含有していてもよい。）に、このセラミックス製基板
２１を浸漬し、一定速度で引き上げ、大気中で１００〜
６００℃、例えば１５０℃×１０分＋４００℃×３０分
間で焼成し、　堅固なＡＲ，Ｏ，または５ｉｎ２からな
る金属酸化物層２６を形成する。

この際の金属酸化物層形成の反応は次のように考えられ
る。

金属アルコキシドを含有するコーティング溶液中に基板
を浸漬し、引き上げる際に雰囲気中のＨ，Ｏにより下記
の（１）式で示されるような加水分解反応および（ＩＩ
）式に示されるような重合反応とが複合して絡み合って
進行し、引き上げ終了時には一０１１基を有する被膜が
基体表面に形成され、同時にアルコールが生成される。

これを１００〜６００°Ｃに加熱することにより生成し
たアルコールおよび−０）１基を分解揮散させ１強固な
金属酸化物層が形成される。

（以下仝白） なお、形成する金属酸化物の厚さは、金属アルコキシド
溶液の粘度、モノマーとポリマーの混合比、添加剤の有
無、引き上げ速度等を調整することによりコントロール
することが可能である。

次いでこのバリアー層上に酸化ルテニウム、酸化鉛、酸
化硅素を主成分とし、これに酸化チタン、酸化アルミニ
ウム、酸化ビスマス等を含有する無機混合物とセルロー
ス系のバインダーと有機溶剤を混練して成る低抵抗の抵
抗ペーストをスクリーン印刷機を使って印刷し電極部を
形成する。

その後１００〜１５０℃の温度で３０分〜１時間程度乾
燥し、有機溶剤を除去する。次いで上記抵抗ペースト成
分中の酸化ルテニウム量を減らした高抵抗の抵抗ペース
トをスクリーン印刷機を使って所定の全抵抗値および抵
抗分割比になるように印刷所定のパターンを形成する。

その後１００〜１５０℃で３０分〜１時間乾燥し、有機
溶剤を除去し、更に８００〜９５０°Ｃの温度で焼成し
、バインダーの分解とガラス化を行い抵抗体層２３を形
成する。

次いで硼珪酸鉛ガラスを主成分に抵抗体との反応を防止
するために鉄、ニッケル、コバルト、亜鉛、Ｓ、ジルコ
ニウム、カドミウムの中から選らばれた少なくとも１つ
の例えば遷移金属酸化物を所定量含むガラスペーストを
スクリーン印刷機を使って印刷する。その後、１００〜
１５０℃の温度で３０分〜１時間程度乾燥し、有機溶剤
を除去し、更に５８０〜６７０’Ｃの温度で焼成し、バ
インダーの分解とガラス化を行い絶縁被覆層２５を形成
する。

次いで電極部２２の中心に位置する絶縁基板のスルーホ
ール２２ｃに金属性の引き出し端子２２ｂをがしめ、電
極層２２ａと金属端子２２ｂの導通を図る。

の真空中でコンバージェンス電極端子３とアース電極端
子１０の間に５０ｋＶの直流の電圧を印加しｌＯ時間動
作させたときの全抵抗値および抵抗分割比を調べた。そ
の結果、従来の分圧抵抗素子では、変化開始時間が不規
則でかつそこから急激に抵抗値が変化しているのに対し
、本発明の分圧抵抗素子ではほとんど変化は見られなか
った。試験終了後。

分圧抵抗素子を樹脂に埋め込み、研磨断面を作製して抵
抗体層周辺の元素分布をＥＰＭＡを用いて調査したが、
従来の分圧抵抗素子では抵抗体層近傍にＮａが集まって
いたのに対し、本発明の分圧抵抗素子では抵抗層周辺部
へのアルカリ金属のイオン析出は全く認められなかった
。

尚、この発明は、ブラウン管のほか、例えば撮像管やイ
メージ管、ｘａ管、マイクロ波管、その地異なる電位を
与える電極を備える電子管に広く適用できる。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明によれば、アルカリ金属イ
オンのイオン析出による抵抗値変化が無いため、抵抗値
変化が少く寿命特性に優れた電子管内蔵用分圧抵抗素子
を得ることができる。よって、信頼性の高い電子管を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、　（ｂ）はこの発明の電子管内蔵用分圧
抵抗素子の一実施例を示しくａ）は正面図（ｂ）は（ａ
）のＡ−Ａ視断面図、第２図は第１図の要部拡大断面図
、第３図はカラーブラウン管の電子銃付近を示す断面図
、第４図（ａ）、　（ｂ）は従来の電子管内蔵１・・真
空容器　　　　　６　・分圧抵抗素子２１・・・絶縁基
板　　　　　２３・・抵抗体層２６・・金属酸化物層 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　　　竹　花　喜久男 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）酸化アルミニウムを主成分とするセラミックス製
   の絶縁基板上に、酸化ルテニウムを含む金属酸化物と硼
   硅酸鉛系のガラスからなる抵抗体層が形成され、この抵
   抗層上に絶縁被覆層を形成した電子管内蔵用分圧抵抗素
   子において、上記絶縁基板と上記抵抗体層の間に有機金
   属化合物の加水分解により形成された金属酸化物層を介
   在させたことを特徴とする電子管内蔵用分圧抵抗素子。
2. （２）真空容器内に、複数の電極が配置され、これら電
   極に沿って請求項１記載の電子管内蔵用分圧抵抗素子が
   固定され、この抵抗素子の端子が電極に電気的に接続さ
   れたことを特徴とする電子管。