CN1106655C

CN1106655C - 电子管阴极

Info

Publication number: CN1106655C
Application number: CN97191053A
Authority: CN
Inventors: 大平卓也; 斋藤正人; 寺本浩行
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1996-06-20
Filing date: 1997-06-10
Publication date: 2003-04-23
Anticipated expiration: 2017-06-10
Also published as: WO1997049108A1; TW338169B; US6054802A; CN1198836A; EP0869527A4; EP0869527A1; JP3110052B2; KR19990036381A

Abstract

常规的电子管阴极，如果长时间工作，存在因构成基体的金属的热变形，使截止电压波动较大的问题。本发明的目的是为了解决这个问题，提供一种可减小基体热变形并使截止电压波动较小的电子管阴极。通过使在构成基体的金属中含有与基体上的金属层相同的金属，使热膨胀率均匀，并通过防止金属层中的金属向基体扩散，可抑制基体的变形。

Description

电子管阴极

技术领域

本发明涉及用于电视机的显像管等电子管的阴极的性能、特别是涉及在工作中截止电压漂移的抑制。

背景技术

例如，图6示出特开平3-257735号公报所披露的在电视机的显像管和摄像管等中使用的现有电子管的阴极。

图中，1是以镍(Ni)为主要成分、包含微量的硅(Si)、镁(Mg)等还原性元素的基体；2是用镍铬合金等构成的阴极套筒；13是在基体1上面形成的以例如钨、钼、钽、铬、硅、镁中的至少一种以上为其主要成分的金属层；5是在该金属层13上面涂敷的电子发射物层，它以至少含有钡、此外还包含锶和/或钙的碱土金属氧化物11为主要成分，并包含0.1～20wt％的氧化钪等稀土类金属氧化物12；3是在基体内配置的灯丝，通过加热，从电子发射物5发射热电子。

由于现有的电子管阴极按上述那样构成，所以在基体上形成钨金属层的情况下，因CRT制造工序中的热老化、发射老化或工作中的加热，金属层的钨就会在以镍为主要成分的基体中扩散。这种扩散层一般在工作10000小时后形成数十μm的Ni-W层，而在阴极的寿命初期阶段，由于在基体的电子发射物层和灯丝侧的层中分离形成热膨胀率不同的层或晶格常数不同的层，所以基体根据钨金属层的厚度有凸型或凹型的热变形。由于这种变形，使第1栅极(电极)与阴极表面的间距变动，产生所谓的截止电压漂移变大的问题。由于这种截止电压的漂移，有画面亮度的变化较大的问题，或在彩色显像管的情况下，还有长时间工作下色调变化变大的问题。

本发明的目的在于获得能够解决上述问题的、减少基体的热变形使截止电压漂移较小的电子管阴极。

发明的公开

按照本发明第1方案的电子管阴极，在以镍为主要成分并至少含有一种还原剂的基体上，形成以与所述还原剂不同的钨、钼、钽、铬、硅、镁的其中至少一种以上为主要成分的金属层，在该金属层上形成以至少含钡的碱土金属氧化物为主要成分的电子发射物层，所述基体含有与构成所述金属层的主要成分的金属相同的金属。

由此，由于基体含有与构成金属层的金属相同的金属，所以使因基体与金属的热膨胀不同而产生的热变形显著地变小，由于可抑制截止电压波动，所以能够获得可用于高亮度、高清晰度的显像管的效果。

按照本发明第2方案的电子管阴极，在以镍为主要成分并至少含有一种还原剂的基体上，形成以与所述还原剂不同的钨、钼、钽、铬、硅、镁的其中至少一种以上为主要成分的金属层，在该金属层上形成以至少含钡的碱土金属氧化物为主要成分的电子发射物层，其特征在于，所述基体含有与构成所述金属层的主要成分的金属相同的金属，金属层的厚度为0.01～1.5μm，同时，在基体中包含的与所述金属层相同的金属为0.001～0.5wt％。

由此，由于金属层的厚度为0.01～1.5μm，同时，在基体中包含的与所述金属层相同的金属为0.001～0.5wt％，所以基体的热变形显著地变小，由于可抑制截止电压波动，所以能够获得可用于高亮度、高清晰度的显像管的效果。

按照本发明第3方案的电子管阴极，在以镍为主要成分并至少含有一种还原剂的基体上，形成以与所述还原剂不同的钨、钼、钽、铬、硅、镁的其中至少一种以上为主要成分的金属层，在该金属层上形成以至少含钡的碱土金属氧化物为主要成分的电子发射物层，其特征在于，所述基体含有与构成所述金属层的金属相同的金属，在基体中包含的与金属层相同的金属的重量和所述金属层重量的重量比为0.04～100。

由此，由于在基体中包含的与金属层相同的金属的重量和所述金属层重量的重量比为0.04～100，所以基体的热变形显著地变小，由于可抑制截止电压变动，并且得到稳定的发射电流，所以能够获得可用于高亮度、高清晰度的显像管的效果。

图面的简单说明

图1是表示本发明实施例1的电子管阴极的放大剖视图；

图2是表示本发明实施例1的电子管阴极的特性图；

图3是表示本发明实施例1的电子管阴极的特性图；

图4是表示本发明实施例2的电子管阴极的特性图；

图5是表示本发明实施例2的电子管阴极的特性图；

图6是表示现有电子管阴极的放大剖视图。

实施发明的最佳实施例

实施例1

下面，依据附图说明本发明的实施例。图1是表示本发明实施例1的电子管阴极的剖视图。图中，13是在基体1的上面形成的钨金属层；5是被涂敷在该金属层13上的电子发射物层，它至少以包含钡、此外还包含锶和/或钙的碱土金属氧化物11为主要成分，并包含0.01～25wt％的氧化钪、氧化铱等稀土金属氧化物。14是在基体中包含的钨。

图2是表示把本发明的电子管阴极装在常规的电视机中、经过通常的排气工序制成的CRT的截止电压漂移，与装有现有电子管阴极的CRT的截止电压漂移进行比较的图。

其中，形成膜厚为1.5μm的钨膜作为金属层13，并在氢气气氛中进行1000℃的热处理。采用包含7wt％的氧化钪的碱土金属氧化物作为电子发射物5。使用钨作为金属14，在基体中的含量为0.5wt％。如图2所示，本实施例的电子管阴极与现有技术的电子管阴极相比，显然截止电压的漂移显著地变小。

图3是表示把本发明的电子管阴极装在通常的电视机中、经过通常的排气工艺制成的CRT在工作4000小时后截止电压变化率与基体中金属的重量百分比(wt％)的关系。

其中，形成膜厚1.5μm的钨作为金属层13，并在氢气气氛中进行1000℃的热处理。采用包含7％的氧化钪的碱土金属氧化物作为电子发射物5。使用钨作为金属14，在基体中的含量为0至0.5wt％。如图3所示，金属14为0.001～0.5wt％的电子管阴极与金属14不足0.001 wt％的电子管阴极相比，显然截止电压变化率显著地变小。

下面，把本实施例的电子管阴极与现有技术例比较，说明截止电压漂移显著减小的原因。现有技术例如上所述，由于金属层的钨扩散进以镍为主要成分的基体中，分离形成热膨胀率不同的层或晶格常数不同的层，所以基体根据钨金属层的厚度出现凸型或凹型的热变形。另一方面，在本发明中，由于在基体中含有与金属层同一成分的金属，所以能够防止钨金属层向镍的急剧扩散，同时，还使基体与金属层的热膨胀率十分接近，可防止在基体表面上产生急剧的应力，因此可获得在阴极寿命期间截止电压漂移很小的特性。

但是，当基体中含有的钨不足0.001wt％时，基体与金属层的热膨胀率的差就会变大，因此在阴极寿命中的截止电压漂移就会变大。此外，钨含量大于0.5wt％时，由于基体金属的制造合格率降低而不予采用。

实施例2

图4表示把本发明的电子管阴极装在通常的电视机中，经过通常的排气工序制成的CRT在工作4000小时后截止电压变化率与基体中的金属和基体上的金属层的重量比的关系。

其中，形成膜厚为0.01μm的钨膜作为金属层13，并在氢气气氛中进行1000℃的热处理。采用包含7％的氧化钪的碱土金属氧化物作为电子发射物5。最好依据与金属层13的重量比决定基体1中的金属14的含量，使用钨作为金属14，在基体中的金属14与金属层13的重量之比为0～150。如图4所示，可以看出，重量比为0.04～100的电子管阴极与重量比不足0.04的电子管阴极相比，截止电压变化率显著地变小。其中，重量比不足0.04的电子管阴极，基体与金属层的热膨胀率的差就会变大，因此在阴极寿命期间截止电压的漂移就会变大。

图5表示把本发明的电子管阴极装在通常的电视机中，经过通常的排气工序制成的CRT在工作4000小时后发射电流下降率与相对金属层的基体中金属的重量比的关系。

其中，形成膜厚为0.01μm的钨膜作为金属层13，并在氢气气氛中进行1000℃的热处理。采用包含7％的氧化钪的碱土金属氧化物作为电子发射物5。最好依据与金属层13的重量比决定基体1中的金属14含量，使用钨作为金属14，在基体中金属14与金属层13的重量比为0～150。如图5所示，可以看出，重量比为0.04～100的电子管阴极与重量比大于100的电子管阴极相比，发射电流下降率很小。

再有，在上述实施例1和实施例2中，金属层13的厚度都在0.01～1.5μm的范围内，同时，在基体中含有的金属14如果在0.001～0.5wt％的范围内，那么就会具有与所述实施例1相同的效果。但是，由于金属含量大于0.5wt％会使基体金属的生产合格率降低，所以在实际中不予采用，而金属含量不足0.001wt％就不能抑制基体的热变形。但是，在上述实施例2的情况下，基体中含有的金属14远比0.001wt％小。此外，在上述实施例2中，金属14与金属层13的重量比如果在0.04～100的范围，那么也具有相同的效果。但是，重量比大于100发射下降率较大，而重量比不足0.04就不能抑制基体的热变形。

再有，在上述实施例1和实施例2中的制造方法是，在以镍为主要成分的基体中添加还原剂和钨并进行一体化，然后在其上形成钨层的方法，例如也可在以镍为主要成分的基体原料中添加还原剂和钨的状态下用压延等机械加工法制造基体，再在其上用溅射、真空蒸镀等方法制作钨膜。

此外，也可采用在添加了还原剂、以镍为主要成分的基体上形成钨层后，进行热处理，使该钨层扩散进基体中后，再次形成钨层的方法。

再有，在上述实施例1和实施例2中，以钨作为金属层为例进行了说明，但在基体中如果添加与还原剂不同的物质，那么最好从钨、钼、钽、铬、硅、镁中至少选择一种作为金属层的主要成分。

工业应用性

本发明的电子管阴极适用于电视机等显示用的显像管和各种摄像管、发射管、放电管等。

Claims

1.一种电子管阴极，在以镍为主要成分、至少含有一种还原剂的基体上，形成以与所述还原剂不同的钨、钼、钽、铬、镁中的至少一种为主要成分的金属层，在该金属层上形成以至少包含钡的碱土金属氧化物为主要成分的电子发射物层，所述基体包含与构成所述金属层的主要成分的金属相同的金属，其特征在于，所述金属层的厚度为0.01～1.5μm，同时，在基体中包含的与所述金属层相同的金属之含量为0.001～0.5wt％。

2.如权利要求1所述的电子管阴极，其特征在于，基体中包含的与金属层相同的金属的重量与所述金属层的重量的重量比为0.04～100。