JPS62246222A - 電子管用陰極 - Google Patents
電子管用陰極Info
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- JPS62246222A JPS62246222A JP61088719A JP8871986A JPS62246222A JP S62246222 A JPS62246222 A JP S62246222A JP 61088719 A JP61088719 A JP 61088719A JP 8871986 A JP8871986 A JP 8871986A JP S62246222 A JPS62246222 A JP S62246222A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明はTV用ブラウン管などに用いられる臂子笛用
陰極に関し、特1ζ電子放射性物質層の改良Cζ関する
ものである。
陰極に関し、特1ζ電子放射性物質層の改良Cζ関する
ものである。
第2図は従来のTV用ブラウン管や撮偲彦に用いられて
いる陰極を示すものであり、図において(1)はシリコ
ン(Si) 、マグネシウム00などの還元性元素を′
IIi瓜含む主成分がニッケルからなる有底S汁の帰休
−(21はこの基体の底部ト面に被着され、少なくとも
バリウム(Ba)を含み、他1ζストロンチウム(S
r)あるいは/及びカルシウム(Ca)を含むアルカリ
土類金属酸化物からなる電子放射物質j1、(3+は上
記基体(1)内夏ζ配設されたヒータ(3)で、加熱に
より上記電子放射物質層(2)から熱電子を放出させる
ためのものである。
いる陰極を示すものであり、図において(1)はシリコ
ン(Si) 、マグネシウム00などの還元性元素を′
IIi瓜含む主成分がニッケルからなる有底S汁の帰休
−(21はこの基体の底部ト面に被着され、少なくとも
バリウム(Ba)を含み、他1ζストロンチウム(S
r)あるいは/及びカルシウム(Ca)を含むアルカリ
土類金属酸化物からなる電子放射物質j1、(3+は上
記基体(1)内夏ζ配設されたヒータ(3)で、加熱に
より上記電子放射物質層(2)から熱電子を放出させる
ためのものである。
この様1ζ構成された電子管用陰極1ζおいて、基体(
1)への電子放射物質層(2)の被着は次の様にして行
なわれるものである。まずアルカリ土類金属(Ba、S
r、Ca)の炭酸塩からなる懸濁液を基体(1)Iζ塗
布し、真空排気工程中にヒータ(30ζよって加熱する
。この時、アルカリ土類金属の炭酸塩はアルカリ土類金
属の酸化物憂ζ変わる。その後、アルカリ土類金属の酸
化物の一部を還元して半導体的性質を有するようlζ活
性化を行なうこと(ζより、基体(1)上曝ζアルカリ
土類金属の酸化物からなる電子放射物質層(2)を被着
せしめているものである。
1)への電子放射物質層(2)の被着は次の様にして行
なわれるものである。まずアルカリ土類金属(Ba、S
r、Ca)の炭酸塩からなる懸濁液を基体(1)Iζ塗
布し、真空排気工程中にヒータ(30ζよって加熱する
。この時、アルカリ土類金属の炭酸塩はアルカリ土類金
属の酸化物憂ζ変わる。その後、アルカリ土類金属の酸
化物の一部を還元して半導体的性質を有するようlζ活
性化を行なうこと(ζより、基体(1)上曝ζアルカリ
土類金属の酸化物からなる電子放射物質層(2)を被着
せしめているものである。
この活性化工程1ζおいて、アルカリ土類金14の酸化
物の一部は次の様1ζ反応しているものである。
物の一部は次の様1ζ反応しているものである。
つまり基体(1)中に含有されたシリコン、マグネシラ
ム等の還元性元素は拡散基ζよりアルカリ土類金属の酸
化物と基体(1)の界面1ζ移勘し、アルカリ土類金属
酸化物と反応する。例えばアルカリ土類酸化物として酸
化バリウム(Bad)であれば次式(1) (2+の様
1ζ反応するものである。
ム等の還元性元素は拡散基ζよりアルカリ土類金属の酸
化物と基体(1)の界面1ζ移勘し、アルカリ土類金属
酸化物と反応する。例えばアルカリ土類酸化物として酸
化バリウム(Bad)であれば次式(1) (2+の様
1ζ反応するものである。
BaO+1/2Si = Ba+ 1/2SiO2・(
1)BaO+Mg = Ba+ MgO−(2+こ
の反応の結果、基体(1)上に被着形成されたアルカリ
土類金属酸化物の一部が還元され、酸素欠乏型の半導体
となり、陰極温度700〜soo’c の動作温度で0
.5〜0.8A/d の電子放射が得られることにな
る。しかるに、この様lζして形成された電子管用陰極
lζあ−ノては電子放射が0.6〜0.8A/d よ
り高い電流密度は取り出せないものである。その理由と
しては次の様なものである。つまり、アルカリ土類金j
^酸化物の一部を還元反応させた場合、上記(11(2
1式からも明らかな如く基体(1)とアルカリ土類金属
酸化物層との界面にSiO2,MgOあるいはBaO,
SiO2なる複合酸化物層(中間層)が形成され、この
中間層が高抵抗層となって電流の流れを妨げること、ま
た上記中間ノーが基体(1)中の還元元素が電子放射物
質層(2)の表面側へ拡散するのを妨げ十分なバリウム
(Ba)が生成されないことが考えられている。
1)BaO+Mg = Ba+ MgO−(2+こ
の反応の結果、基体(1)上に被着形成されたアルカリ
土類金属酸化物の一部が還元され、酸素欠乏型の半導体
となり、陰極温度700〜soo’c の動作温度で0
.5〜0.8A/d の電子放射が得られることにな
る。しかるに、この様lζして形成された電子管用陰極
lζあ−ノては電子放射が0.6〜0.8A/d よ
り高い電流密度は取り出せないものである。その理由と
しては次の様なものである。つまり、アルカリ土類金j
^酸化物の一部を還元反応させた場合、上記(11(2
1式からも明らかな如く基体(1)とアルカリ土類金属
酸化物層との界面にSiO2,MgOあるいはBaO,
SiO2なる複合酸化物層(中間層)が形成され、この
中間層が高抵抗層となって電流の流れを妨げること、ま
た上記中間ノーが基体(1)中の還元元素が電子放射物
質層(2)の表面側へ拡散するのを妨げ十分なバリウム
(Ba)が生成されないことが考えられている。
また、従来の電子管用陰極としては特開昭69−209
41号公報fζ、上記した第2図のものと同喋の構成を
しており、陰極の速動性を得るためtζ基体(1)の板
厚を薄くシ、寿命中の還元剤のNA陶を防止しかつ基体
(1)の強度低下を防止する目的で、基体(1)Iζラ
ンタンがLaNi5及びLag’sの形で分散含有させ
たものが示されている。
41号公報fζ、上記した第2図のものと同喋の構成を
しており、陰極の速動性を得るためtζ基体(1)の板
厚を薄くシ、寿命中の還元剤のNA陶を防止しかつ基体
(1)の強度低下を防止する目的で、基体(1)Iζラ
ンタンがLaNi5及びLag’sの形で分散含有させ
たものが示されている。
この様1ζ欄成された電子管用陰極においては、動作中
lζ基体(1)と電子放射物質、す(21の界面近傍、
特に基体(1)表面近傍のニッケル結晶粒界と上記界面
より10μm程度電子放射物質層(2)内側の位置fζ
前述の中間層が偏析するため、電流の流れ及び電子放射
物質層(21表面側への還元性元素の拡散が妨げられ、
高電流密度下 られないという問題があ−]た。
lζ基体(1)と電子放射物質、す(21の界面近傍、
特に基体(1)表面近傍のニッケル結晶粒界と上記界面
より10μm程度電子放射物質層(2)内側の位置fζ
前述の中間層が偏析するため、電流の流れ及び電子放射
物質層(21表面側への還元性元素の拡散が妨げられ、
高電流密度下 られないという問題があ−]た。
また、後者に示したものにおいては、ニッケルを主成分
とする基体(1)の製作時1ζLaN1a及びLa g
osを含有サセルを二メ、基体(1)内(y)L、aN
i5及びLag’sの含有状態のばらつきなどが生じ易
かった。
とする基体(1)の製作時1ζLaN1a及びLa g
osを含有サセルを二メ、基体(1)内(y)L、aN
i5及びLag’sの含有状態のばらつきなどが生じ易
かった。
この発明は上記した点に鑑みてなされたものであり、高
電流密度下において基体と電子放射物質層との界面近傍
に複合酸化物からなる中間層が集中して形成されること
を防止し、長時間にわたって安定したエミッション特性
を有し、かつ電子放射物質の剥離を生じない信頼性の高
い電子管用陰極を得ることを目的とする。
電流密度下において基体と電子放射物質層との界面近傍
に複合酸化物からなる中間層が集中して形成されること
を防止し、長時間にわたって安定したエミッション特性
を有し、かつ電子放射物質の剥離を生じない信頼性の高
い電子管用陰極を得ることを目的とする。
この発明に係る電子管用陰極は、少なくともバリウムを
含むアルカリ土類金属酸化物とを主成分とし、0.1〜
201i g%で平均粒径4.5μ以下の希土類金属酸
化物を含んだ電子放射物質1−をニッケルを主成分とす
る基体上に1&墳形成させたものである。
含むアルカリ土類金属酸化物とを主成分とし、0.1〜
201i g%で平均粒径4.5μ以下の希土類金属酸
化物を含んだ電子放射物質1−をニッケルを主成分とす
る基体上に1&墳形成させたものである。
この発明においては、電子放射物質層中に含有された0
、1〜20重爪%で平均粒径4.5μ以下の希土類金属
酸化物が、電子放射物質層を基体に被着形成する際の活
性化時1ζ、アルカリ土類金属の炭酸塩が分解する際、
あるいは陰極としての動作中に酸化バリウムが解離反応
を起こすIll’Xtζ基体が酸化する反応を防止する
とともに、上記希土類金属酸化物が解離してNiと希土
類金属の固溶層を基体表面全体に亘って形成するので、
還元性元素fζよる複合酸化物からなる中間層が基体と
電子放射物質層との界面近傍磨ζ集中的lζ形成される
ことが防止され、中間1m 8 m子拡射物質層内に分
散させるものである。さら1ζ、高電流密度1蒼ζおけ
る基体金属からの電子放射物質j1の剥離現象の防止効
果が一段と向上するものである。
、1〜20重爪%で平均粒径4.5μ以下の希土類金属
酸化物が、電子放射物質層を基体に被着形成する際の活
性化時1ζ、アルカリ土類金属の炭酸塩が分解する際、
あるいは陰極としての動作中に酸化バリウムが解離反応
を起こすIll’Xtζ基体が酸化する反応を防止する
とともに、上記希土類金属酸化物が解離してNiと希土
類金属の固溶層を基体表面全体に亘って形成するので、
還元性元素fζよる複合酸化物からなる中間層が基体と
電子放射物質層との界面近傍磨ζ集中的lζ形成される
ことが防止され、中間1m 8 m子拡射物質層内に分
散させるものである。さら1ζ、高電流密度1蒼ζおけ
る基体金属からの電子放射物質j1の剥離現象の防止効
果が一段と向上するものである。
以下lζこの発明の一実施例を第1図1ζ基づいて説明
する。図1ζおいて、(2)は基体(1)の底部上面1
ζ被着され、少なくともバリウムを含み、他にストロン
チウムあるいは/及びカルシウムを含むアルカリ土類金
属酸化物υVを主成分とし、0.1〜20重量%で平均
粒径4.6μ以下の酸化スカンジウム、酸化イツトリウ
ム等の希土類金属酸化物(1りを含んだ電子放射物質層
である。
する。図1ζおいて、(2)は基体(1)の底部上面1
ζ被着され、少なくともバリウムを含み、他にストロン
チウムあるいは/及びカルシウムを含むアルカリ土類金
属酸化物υVを主成分とし、0.1〜20重量%で平均
粒径4.6μ以下の酸化スカンジウム、酸化イツトリウ
ム等の希土類金属酸化物(1りを含んだ電子放射物質層
である。
次fζ、この様Eζ構成された電子管用陰極において、
基体(1)への電子放射物質層(2)の被着方法1ζつ
いて説明すると、まず、バリウム、ストロンチウム、カ
ルシウムの三元炭酸塩1ζ酸化スカンジウム粉末を所望
の重量96(上記三元炭酸塩が全て酸化物1ζなるとし
°゛ての重量%)添加混合し、懸濁液を作成する。この
感1112をニッケルを主成分とする基体(1)上1ζ
スプレィIζより約80ミクロンの厚みで塗布し、その
後従来のものと同様1ζ、炭酸塩から酸化物への分解過
程及び酸化物の一部を還元する活性化過程を経て、電子
放射物質層(21を基体(1)に被着せしめるものであ
る。
基体(1)への電子放射物質層(2)の被着方法1ζつ
いて説明すると、まず、バリウム、ストロンチウム、カ
ルシウムの三元炭酸塩1ζ酸化スカンジウム粉末を所望
の重量96(上記三元炭酸塩が全て酸化物1ζなるとし
°゛ての重量%)添加混合し、懸濁液を作成する。この
感1112をニッケルを主成分とする基体(1)上1ζ
スプレィIζより約80ミクロンの厚みで塗布し、その
後従来のものと同様1ζ、炭酸塩から酸化物への分解過
程及び酸化物の一部を還元する活性化過程を経て、電子
放射物質層(21を基体(1)に被着せしめるものであ
る。
ここで、酸化スカンジウム粉末の粒径の効果を調べるた
め1ζ、まずSc 2Ua粉末購入品(Researc
hChemical Corp−純度99.9%)の粒
径を調整せず、上記の如(5C20B混合懸濁液(SC
2σ10重量%)を作成し電子管用陰極を完成した。こ
の電子管用陰極を種々の電流密度で寿命試験を行い、動
作6000時間後の電子放射物質のNi基体からの剥離
を調べた。その結果を第8図に示す。ここで、横軸は従
来のカラーテレビの動作電流密度0.66 A/r−4
を1とした時の相対電流密度として表わしている。
め1ζ、まずSc 2Ua粉末購入品(Researc
hChemical Corp−純度99.9%)の粒
径を調整せず、上記の如(5C20B混合懸濁液(SC
2σ10重量%)を作成し電子管用陰極を完成した。こ
の電子管用陰極を種々の電流密度で寿命試験を行い、動
作6000時間後の電子放射物質のNi基体からの剥離
を調べた。その結果を第8図に示す。ここで、横軸は従
来のカラーテレビの動作電流密度0.66 A/r−4
を1とした時の相対電流密度として表わしている。
なお、この時の5C208粉末の平均粒径(粒度分布が
60%になる時の粒径)は8.0μであった。相対電流
密度8.1 を越えると、前述の剥離現象の頻度が高く
なる傾向が認めちれる。
60%になる時の粒径)は8.0μであった。相対電流
密度8.1 を越えると、前述の剥離現象の頻度が高く
なる傾向が認めちれる。
次1ζ、上述の5C20B粉末購入品をファインミクロ
ミル粉砕機などの超微粉 砕器により、5C20B粉末
の平均粒径を調整し同様1ζScgOaIO重量%混合
の懸濁液を作成し、相対電流密度4.5で6000時間
動作後の電子放射物質の剥離現象の発生頻度及びエミッ
ション電流の相対値(動作0時間の値を100%とした
)を調べた結果を第4図)ζ示す。
ミル粉砕機などの超微粉 砕器により、5C20B粉末
の平均粒径を調整し同様1ζScgOaIO重量%混合
の懸濁液を作成し、相対電流密度4.5で6000時間
動作後の電子放射物質の剥離現象の発生頻度及びエミッ
ション電流の相対値(動作0時間の値を100%とした
)を調べた結果を第4図)ζ示す。
Sc gos粉末の平均粒径が4.5μ以下で剥離が発
生せず、エミッション電流の維持特性が大巾Iζ向上す
る。特1ζ平均粒径8.θμ以下では極めて良好な特性
を示す。
生せず、エミッション電流の維持特性が大巾Iζ向上す
る。特1ζ平均粒径8.θμ以下では極めて良好な特性
を示す。
このよう■ζ優れた特性の原因は以下の様に考えられる
。電子放射物質中のSc 2011は動作中に解離して
、Ni基体金属表面にNi−5c@溶体もしくは金属間
化合物11を形成し、このN i −8c層がNi基体
金属と電子放射物質界面近傍でのBaS io++ΔM
gO5in2なる中間層の形成を抑制し、十分なエミッ
ション電流の維持と電子放射物質とNi基体金属との被
着性を向上する。ところが、Ni基体金属のNi粒径は
大きいものでlO数μあるが、多くのNi結晶粒は数μ
であるため、5C201粉末の平均粒径が4、δμ以下
iζなるとN i −8cmが大部分のNi結晶粒の表
面で形成され、上記効果が顕著1ζなる。
。電子放射物質中のSc 2011は動作中に解離して
、Ni基体金属表面にNi−5c@溶体もしくは金属間
化合物11を形成し、このN i −8c層がNi基体
金属と電子放射物質界面近傍でのBaS io++ΔM
gO5in2なる中間層の形成を抑制し、十分なエミッ
ション電流の維持と電子放射物質とNi基体金属との被
着性を向上する。ところが、Ni基体金属のNi粒径は
大きいものでlO数μあるが、多くのNi結晶粒は数μ
であるため、5C201粉末の平均粒径が4、δμ以下
iζなるとN i −8cmが大部分のNi結晶粒の表
面で形成され、上記効果が顕著1ζなる。
なお、上記実施例)ζおいては、希土類金属酸化物とし
てSc gosを用いたものを説明したが他の希土類金
属酸化物でも同様の効果は得られたものの、特tζSC
gOs 、YgOs 、Ce20s+cおいてその効果
が顕著であった。
てSc gosを用いたものを説明したが他の希土類金
属酸化物でも同様の効果は得られたものの、特tζSC
gOs 、YgOs 、Ce20s+cおいてその効果
が顕著であった。
この発明は以上のように述べたようiζ基体に被着され
る少なくともバリウムを含むアルカリ土類金属酸化P!
Aを主成分とする電子放射物質層に0.1〜20重瀘%
で平均粒径が4.5μ以下の希土類金属酸化物を含有さ
せたものとしたので、希土類金属酸化物が電子放射物質
atζ含まれていない従来のもの1ζ対して2〜6倍の
高電流密Ii動作下での長寿命を実現し、安価で製造の
制約の少ない信頼性の高い電子管用陰極が得られるとい
う効果を有するものである。
る少なくともバリウムを含むアルカリ土類金属酸化P!
Aを主成分とする電子放射物質層に0.1〜20重瀘%
で平均粒径が4.5μ以下の希土類金属酸化物を含有さ
せたものとしたので、希土類金属酸化物が電子放射物質
atζ含まれていない従来のもの1ζ対して2〜6倍の
高電流密Ii動作下での長寿命を実現し、安価で製造の
制約の少ない信頼性の高い電子管用陰極が得られるとい
う効果を有するものである。
第1図はこの発明の一実施例を示す断面図、第2図は従
来の電子管用陰極を示す断面図、第8図は相対wttf
rt密度と電子放射物質剥離頻度との関係を示す図、第
4図はSagos平均粒径と電子放射物質剥離頻度及び
エミッション電流比との関係を示す図である。 図1ζおいて、(1)は基体、t21は電子放射物質層
である。 なお各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。
来の電子管用陰極を示す断面図、第8図は相対wttf
rt密度と電子放射物質剥離頻度との関係を示す図、第
4図はSagos平均粒径と電子放射物質剥離頻度及び
エミッション電流比との関係を示す図である。 図1ζおいて、(1)は基体、t21は電子放射物質層
である。 なお各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 主成分がニッケルからなる基体に、少なくともバリウム
を含むアルカリ土類金属酸化物を主成分とし、平均粒径
4.5μ以下の希土類金属酸化物を0.1〜20重量%
含んだ電子放射物質層を被着形成したことを特徴とする
電子管用陰極。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8871986A JPH0750586B2 (ja) | 1986-04-17 | 1986-04-17 | 電子管用陰極 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8871986A JPH0750586B2 (ja) | 1986-04-17 | 1986-04-17 | 電子管用陰極 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62246222A true JPS62246222A (ja) | 1987-10-27 |
JPH0750586B2 JPH0750586B2 (ja) | 1995-05-31 |
Family
ID=13950710
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8871986A Expired - Lifetime JPH0750586B2 (ja) | 1986-04-17 | 1986-04-17 | 電子管用陰極 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0750586B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004510292A (ja) * | 2000-09-19 | 2004-04-02 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 複合材料のカソードを具えた陰極線管 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4833677A (ja) * | 1971-09-03 | 1973-05-11 | ||
JPS4912758A (ja) * | 1972-05-12 | 1974-02-04 |
-
1986
- 1986-04-17 JP JP8871986A patent/JPH0750586B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4833677A (ja) * | 1971-09-03 | 1973-05-11 | ||
JPS4912758A (ja) * | 1972-05-12 | 1974-02-04 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004510292A (ja) * | 2000-09-19 | 2004-04-02 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 複合材料のカソードを具えた陰極線管 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0750586B2 (ja) | 1995-05-31 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |