JPH09320482A - 抵抗素子及び陰極線管 - Google Patents
抵抗素子及び陰極線管Info
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- JPH09320482A JPH09320482A JP8135494A JP13549496A JPH09320482A JP H09320482 A JPH09320482 A JP H09320482A JP 8135494 A JP8135494 A JP 8135494A JP 13549496 A JP13549496 A JP 13549496A JP H09320482 A JPH09320482 A JP H09320482A
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Abstract
給できる安価な抵抗素子及びその抵抗素子を具備する陰
極線管を提供する。 【解決手段】基体2上に抵抗体32が形成され、陰極線
管の電子銃20に高電圧を電圧分割して供給する抵抗素
子において、基体2の一部又は全部を最表面層としての
高抵抗導電性材料層3で被覆する。また、この抵抗素子
を用いて電子銃への抵抗分割として用いる陰極線管とす
る。
Description
られ、陽極電圧を偏向電圧、電極電圧等に電圧分割して
供給する抵抗素子及びそれを有する陰極線管に関する。
(CRT)では、電子ビームを集中(コンバーゼンス)
させるために、静電偏向板に陽極電圧より4〜8%低い
電圧(コンバーゼンス電圧)を印加する。このような偏
向板へのコンバーゼンス電圧の供給方法として、IBR
(Inner Breeder Resistor)と呼ばれる抵抗素子を用い
る方法がある。
極線管のネック部の断面図に示すように、陰極線管10
の外部から陽極電圧がアノードボタン11から内装カー
ボン12を通じて電子銃20、IBRに高圧が供給さ
れ、IBRによってコンバーゼンス電圧が抵抗分割さ
れ、偏向板26に供給される構造になっている。
す。この電子銃20は、ユニポテンシャル型であり、陰
極線管10の後ろ側から管面側に向かって第1グリッド
G1 、第2グリッドG2 、第3グリッドG3 、第4グリ
ッドG4 、第5グリッドG5 、そして偏向板26の順に
同軸で配されている。例えば、第1グリッドG1 には0
ボルト、第2グリッドG2 には300ボルト、第3グリ
ッドG3 には27kV、第4グリッドG4 には8kV、
第5グリッドG5 には27kVがそれぞれ印加される。
偏向板26には第5グリッドG5 から電極Aを介して供
給される高電圧がIBRにより抵抗分割されて電極Cを
介して印加される。
板状で、第5グリッドG5 と第1グリッドG1 間に亘っ
てグリッドG1 〜G5 に近接して配設されている。その
平板状基体31の表面において、電極Aと電極Cの間、
及び電極Cと電極Bの間に抵抗体32が形成されてお
り、電極Aが第5グリッドG5 と接続され、電極Cが偏
向板26と接続され、電極Bは300〜1000ボルト
の外部電源とステム27を介して接続されている。
を同図(b)にそれぞれ示す。IBRは、平板状の96
%アルミナの高絶縁性基体31の上に酸化ルテニウム系
の低抵抗ペーストを用いて電極A、B、Cが形成されて
いる。また、電極Aと電極Cの間、電極Cと電極Bの間
にそれぞれ酸化ルテニウム系ペーストの塗布焼き付けに
より抵抗体32が蛇行状に形成されている。この抵抗体
32を保護するため、高耐圧、高絶縁性のガラスフリッ
ト(オーバーコートという場合がある)(B2O3 −S
iO2 −PbO系)33aと33bとが抵抗体を被覆し
て積層され、また、抵抗体が形成されている面の反対面
にはガラスフリット33cが形成され、それぞれ塗布焼
き付けされて基体31を被覆している。
バーコート層33a、33b、33cは、厚く形成する
ためにシルク印刷により塗布される。オーバーコート層
には、ピンホールPHや泡BBが発生しやすく、これら
による絶縁性不良があると抵抗体32を損傷するので、
絶縁を確保するため抵抗体32上では、第1オーバーコ
ート膜33aと第2オーバーコート膜33bの2層形成
され、その全体の厚さは約0.5mm程度である。抵抗
体32が形成されている反対側の面に形成されているオ
ーバーコート層33cは、基体31からのガスの放出を
防止するためのものであり、例えば20μm程度の厚さ
で形成されている。また、電極A、電極Cの端部側にも
オーバーコート膜33dが形成されている
電極には約27kVの高電圧が印加され、300〜10
00ボルトのB電極との電位差が大きく、高絶縁性のオ
ーバーコート膜33bの表面がチャージアップし、B電
極に向かって徐々に高圧化し、ついにはB電極との間、
あるいは電子銃20の第1グリッドG1 、第2グリッド
G2 、第4グリッドG4 との間、更に抵抗体32との間
で放電する。この放電の状態を図14で説明する。
抵抗体32の蛇行の密度が高くなっている。IBRは図
13(b)に示す電子銃に近接して配置されている。抵
抗体32の蛇行の密度を変えているのは、図13(c)
に示すように、抵抗体の電位をのように抵抗体32の
蛇行の密度が低い部分で電位勾配を緩やかにして、第3
グリッドG3 (アノード電位が印加される)との電位差
を少なくするためである。陰極線管を使用してIBRの
抵抗体32に電流が流れると、その抵抗密度の高い部分
で発熱が大きく、そのため、抵抗密度が低い部分では約
80℃程度の発熱であるが、抵抗密度の高い部分では約
150℃になることが観測されている。
3a,33bは高絶縁性であるため、オーバーコート膜
33b表面が高圧電位にチャージアップする。電子銃を
使用し始めたときは、図13(C)のの線のようにA
電極からB電極に向かってほぼ電位は直線上に低下する
が、時間が経過すると、の線のようにB電極に向かっ
て徐々に高圧化し、ついにはB電極と、あるいは第1グ
リッドG1 、第2グリッドG2 、更には第4グリッドG
4 、更に抵抗体32との間に放電を生じる。放電する
と、チャージアップが解除され、の線に戻るが、再び
経時と共にチャージアップし、同様な放電を繰り返す。
このような放電により、オーバーコート膜33a、33
bの絶縁破壊がおこり抵抗体32が損傷を受けると、C
電極電位が変化し、これによりコンバーゼンス電位が変
化して画面上の色ずれが生じてしまうという問題があ
る。
め、絶縁性を確保するため、抵抗体32上のオーバーコ
ート膜は2層塗布して全体で0.4〜0.5mm程度と
厚く形成すると共に、IBRの完成品は厳密な外観検査
がされている。そのため、生産性を損なう原因となって
いる。
で、チャージアップを生じずに安定に分割電圧を供給で
きる安価な抵抗素子及びその抵抗素子を具備する陰極線
管を提供することを目的とする。
成するため、基体上に抵抗体が形成され、陰極線管の電
子銃に高電圧を電圧分割して供給する抵抗素子におい
て、該基体の一部又は全部を最表面層としての高抵抗導
電性材料層で被覆してなることを特徴とする抵抗素子を
提供する。
め、電子銃と、基体上に抵抗体が形成され、該基体の一
部又は全部が最表面層としての高抵抗導電性材料層で被
覆され、該電子銃に高電圧を電圧分割して供給する抵抗
素子とを有することを特徴とする陰極線管を提供する。
性材料層が形成されていることから、微少リーク電流が
この高抵抗導電性材料を介して流れるため、電位が安定
化し、表面がチャージアップすることがない。また、高
抵抗導電性材料層の電位はリーク経路に比例し、その下
に存する抵抗体の抵抗電位との電位差が圧縮される。
が安定化し、周辺との放電が減少すると共に、抵抗体と
の電位差が少なくなるため、抵抗体との放電も起こり難
くなる。その結果、オーバーコート膜、抵抗体の損傷が
なくなり、抵抗値が長期にわたって安定化し、コンバー
ゼンス電位が安定化するため、色ずれもなくなる。
には、この絶縁膜の泡やピンホール等の存在による抵抗
体への放電も生じ難くなるため、絶縁膜の外観検査も簡
略化することも可能になり、あるいは絶縁膜を薄く形成
でき、場合によっては絶縁膜を省略して抵抗体を高抵抗
導電性材料だけで覆うことも可能であり、これによりコ
ストダウンが可能となる。
て説明するが、本発明は、下記の実施の形態について制
限されるものではない。図1は、本発明の抵抗素子の一
形態の概要を示す断面図である。なお、従来と同様の部
分については同じ符号を付す。この抵抗素子1は、例え
ば平板状の96%アルミナで構成される絶縁性基体2の
上に、例えば酸化ルテニウム系の低抵抗電極A,B,C
が形成されており、それらの電極の間には例えば酸化ル
テニウム系の高抵抗抵抗体32が形成されている。抵抗
体32が形成された基体2の表面には、電極を除きほぼ
全面に高耐圧、高絶縁性のガラスフリット(例えばB2
O 3 −SiO2 −PbO系)絶縁膜33が形成されてお
り、抵抗体32を被覆している。更にこの絶縁膜33の
上の電極Aと電極Bの間の絶縁膜33上には、最表面層
として高抵抗導電性材料層3が絶縁膜33を被覆し、電
極間Aと電極B間に電気的に接続されて配設されてい
る。この抵抗素子1の電極や抵抗体32については、図
11(a)、あるいは図13(a)に示したように、従
来のものと変わりがない。従って、抵抗体の構成や電極
の位置、構成などはいかなるものでもよい。
0℃で106 〜1014Ω・cm程度であることが好まし
い。これより高抵抗であると、微少リーク電流を流すこ
とが困難になる場合があり、一方、低抵抗であるとリー
ク電流が大きくなりすぎて陰極線管の消費電力が大きく
なりすぎる場合がある。このような高抵抗導電性材料
は、例えば鉛ガラスを主成分として、スズ酸化物、アン
チモン酸化物を10〜25%程度配合したガラスを例え
ばスクリーン印刷法で塗布した後、500〜585℃で
焼成することにより形成することができる。その厚さ
は、例えば0.01〜0.05mm程度とすることがで
きるが、消費電力、表面電位の安定化を考慮して選定す
ることが好ましい。なお、導電性を付与する材料として
は、上記スズ酸化物、アンチモン酸化物以外に、酸化
鉄、酸化マンガンなどがあり、特に限定されるものでは
ない。
示したように、陰極線管の電子銃近傍に取り付けられ、
陽極電圧を抵抗分割して偏向電圧あるいは電極電圧を供
給するIBRとして用いることができる。この場合、電
極Aには約27kV程度、電極Cにはこれより数kV低
い電圧、電極Bには300〜1000V程度の電圧が印
加される。そのため、高抵抗導電性材料層3には高電圧
が印加される。
抗の関係をスズ酸化物、アンチモン酸化物の配合量をパ
ラメーターにしてプロットした実測図を示した。の線
は、スズ酸化物とアンチモン酸化物の合計量が15%の
鉛ガラスを520℃で焼成したもの、の線は、スズ酸
化物とアンチモン酸化物の合計量が15%の鉛ガラスを
580℃で焼成したもの、の線は、スズ酸化物とアン
チモン酸化物の合計量が20%の鉛ガラスを580℃で
焼成したもの、の線は、スズ酸化物とアンチモン酸化
物の合計量が25%の鉛ガラスを580℃で焼成したも
ののそれぞれの結果である。スズ酸化物とアンチモン酸
化物の配合量が多くなると抵抗値が低くなることが認め
られる。この中でのものが、アノード電圧の27kv
で抵抗が約1011Ω程度であることから、最も好まし
い。この高抵抗導電性セラミックの温度特性は、例えば
図8に示すように、温度が上昇しても抵抗の変化が少な
く、安定である。
の電圧を印加したときの高抵抗導電性材料層(抵抗率1
011Ω・cm程度)に流れる電流値を測定したところ、
時間の経過に対して電流値にほとんど変化がなく、15
0〜200nAの範囲で安定に微少リーク電流が流れて
いることが確認された。これから、消費電力は、4.5
〜6×10-3Wであり、従来のIBR(抵抗値は約10
9 Ω・cm程度)の消費電力が1Wであるのに比べて極
めて低く、実用上問題にならない。
が存し、この高抵抗導電性材料層には微少リーク電流が
流れるので、本発明の抵抗素子は、表面がチャージアッ
プすることがない。高抵抗導電性材料層の電位勾配は、
図13(c)のに示したようなリーク経路に比例して
直線状になる。例えば、図10の(a)中の第2グリッ
ドG2 (電圧が約300V)の上の高抵抗導電性材料層
33P点の電位は3kV程度で安定する。従来のIBR
では、図13(c)に示したように、27kVから約3
kVまでチャージアップ、放電の繰り返しで変化する。
この表面電位の安定化により、電極Bとの電位差は低く
なり、電極Bとの放電は生じ難い。また、第1グリッド
G1 、第2グリッドG2 、及び第4グリッドG4 との電
位差も少なくなるので、これらのグリッドへの放電も生
じ難くなる。特に、抵抗体32との電位差も極めて少な
くなるので、抵抗体32への放電も生じ難くなる。ま
た、リード線その他にも放電が生じ難くなる。
ことが起き難くなり、抵抗値が長期に亘って安定化する
ため、コンバーゼンス電位が安定化し、長期に亘って色
ずれが生じ難くなる 図1に示した抵抗素子の製造工程について説明すると、
まず基体2上に例えば酸化ルテニウム系の低抵抗ペース
トを用いて電極A、B、Cを印刷した後、更に抵抗体3
2を酸化ルテニウム系の高抵抗ペーストを用いて印刷す
る。その後、例えば850℃で焼成する。次に、抵抗を
測定して、抵抗体32のトリミングを行って抵抗値を所
定の値にする。その後、絶縁膜33を例えばB2 O3 −
SiO2−PbO系のガラスフリットをシルク印刷法な
どで塗布した後、例えば600℃程度で焼成する。そし
て、スズ酸化物とアンチモン酸化物が15%程度配合さ
れた鉛ガラスペーストを用いて絶縁膜上に例えばシルク
印刷法などで塗布した後、例えば580℃で焼成して高
抵抗導電性材料層3を形成することができる。抵抗素子
1が完成した後、目視により絶縁膜33の泡やピンホー
ルなどを検査する。この絶縁膜33の検査においては、
本発明の抵抗素子1は、絶縁膜33の泡やピンホールに
よる抵抗体32への放電が生じ難いので、外観検査を簡
略化でき、コストダウンを図ることができる。
を図2〜図4に示す。それぞれの図において、(a)
は、抵抗体32を形成した面の平面図、(b)は、側面
図、(c)は、抵抗体32を形成した面の裏側の平面図
である。図2は、基体2の抵抗体32を形成した面にの
み高抵抗導電性材料層3を形成した例であり、図3は両
面に形成した例、図4は、両面及び側面に形成した例で
ある。性能的に最もよいのは、図4に示したようなほぼ
基体2前面を覆うように形成した場合であり、基体2の
ほぼ全面に亘ってチャージアップを防止することができ
るが、コストの観点からは不利である。
いて説明する。図5(a)〜(e)にB電極近傍の拡大
図を示す。(a)の抵抗素子1dは、従来の2層オーバ
ーコート膜33a、33bの上に高抵抗導電性材料層3
を積層した例である。即ち、基体2上に電極Aと抵抗体
32が形成され、基板2の末端と電極Bの間には絶縁膜
33dが形成されている。抵抗体32が形成されている
基体2の電極を除くほぼ全面には第1絶縁膜33aが形
成され、その第1絶縁膜33a上に更に第2絶縁膜33
bが積層されている。そして、高抵抗導電性材料層3が
第2絶縁膜33bの上に端部が電極Bと接続されて設け
られている。
じ構成であるが、高抵抗導電性材料層3の端部が電極B
と離間しており、電極Bと高抵抗導電性材料層3とが電
気的に接続されていない点が異なる。このように電極と
高抵抗導電性材料層3とが電気的に接続されていなくて
も、実用上は問題がない。高抵抗導電性材料層3の形成
は、通常シルク印刷法で行い、シルク印刷法では段差凹
部に塗布するのは困難であるため、このような構造とす
る製造上の利点がある。
層で、その上に高抵抗導電性材料3が電極Bと電気的に
接続されて積層されている。高抵抗導電性材料層3の電
極B近傍の電位は低く安定化するので、絶縁膜33の絶
縁耐力は小さくてもよく、そのため絶縁膜33を厚くす
る必要がなくなる。従って、(c)のように絶縁膜33
を従来の2層から1層に簡略化することができる。この
場合、絶縁膜33の厚さは、例えば0.2〜0.3mm
程度とすることができる。絶縁膜33を1層にした場合
も、(d)に示すように、高抵抗導電性材料層3と電極
Bとを電気的に分離しておくことも可能である。更に、
高抵抗導電性材料層3が抵抗体32を損傷させずに、か
つ反応しない場合は、(e)に示すように、絶縁層33
を省略して高抵抗導電性材料層3のみで抵抗体32を被
覆する構造とすることもでき、更にコストダウンを図る
ことができる。 また、図6に示すように、基体2a
を、例えば85%がアルミナで残りの15%がニオブ、
鉄、マンガン等で構成し、150℃での抵抗率が106
〜1014Ω・cmの高抵抗導電性セラミックで構成する
ことができる。このような高抵抗導電性セラミックで基
体2aを構成すると、基体2aに微少リーク電流が流
れ、基体2aがチャージアップすることがなくなり、抵
抗素子1iの電位が更に安定化する。また、抵抗体32
が形成されている面と反対面に高抵抗導電性セラミック
膜を形成することを省略することも可能となり、コスト
ダウンが可能である。
み、排気封止後、定格より高い電圧を印加するコンディ
ショニング又はアーキングと呼ばれる処理を行う。この
処理前後で抵抗体の抵抗の値が変化することは、抵抗体
が損傷されたことを示す。この処理で上記図2〜図4に
示した抵抗素子に高電圧を印加したところ、高抵抗導電
性材料層を形成した面は発光せず、形成していない部分
はピンク色に発光した。何れも抵抗体の抵抗値の変化は
ほとんどなく、全く問題にならなかった。この結果よ
り、高抵抗導電性材料層の形成により、抵抗素子の表面
電位が安定化したのが確認された。
としているが、円柱型、円筒型その他いかなる形状でも
よい。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変
更が可能である。
の抵抗分割素子の放電を少なくして安定に電圧を供給す
ることができる。また、本発明の陰極線管は、このよう
な抵抗素子を電子銃の抵抗分割に用いているので、動作
が長期に亘って安定している。
すもので、(a)は平面図、(b)は側面図、(c)は
底面図である。
を示すもので、(a)は平面図、(b)は側面図、
(c)は底面図である。
態様を示すもので、(a)は平面図、(b)は側面図、
(c)は底面図である。
を形成する態様を示すそれぞれ電極B近傍の拡大断面図
である。
る。
すグラフである。
フである。
ある。
(b)は側面図である。
る。
概略図、(c)は陰極線管のX軸方向における電位を説
明するグラフである。
0…陰極線管、20…電子銃、32…抵抗体、33…絶
縁膜、A…アノード電極、B…アース電極、C…コンバ
ーゼンス電極
Claims (6)
- 【請求項1】基体上に抵抗体が形成され、陰極線管の電
子銃に高電圧を電圧分割して供給する抵抗素子におい
て、 該基体の一部又は全部を最表面層としての高抵抗導電性
材料層で被覆してなることを特徴とする抵抗素子。 - 【請求項2】該基体上の抵抗体を被覆する絶縁膜を介し
て高抵抗導電性材料層が形成されている請求項1記載の
抵抗素子。 - 【請求項3】高抵抗導電性材料の抵抗率が150℃で1
06 〜1014Ω・cmである請求項1記載の抵抗素子。 - 【請求項4】該抵抗体の電極間に接続するように高抵抗
導電性材料層が形成されている請求項1記載の抵抗素
子。 - 【請求項5】上記基体が高抵抗導電性セラミックで構成
されている請求項1記載の抵抗素子。 - 【請求項6】電子銃と、 基体上に抵抗体が形成され、該基体の一部又は全部が最
表面層としての高抵抗導電性材料層で被覆され、該電子
銃に高電圧を電圧分割して供給する抵抗素子とを有する
ことを特徴とする陰極線管。
Priority Applications (4)
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP8135494A Pending JPH09320482A (ja) | 1996-05-29 | 1996-05-29 | 抵抗素子及び陰極線管 |
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