CN1159746C - 旁热式阴极和使用该阴极的阴极射线管 - Google Patents

Abstract

提供可实现稳定生产，在阴极射线管的实际工作时不产生氧化铝电绝缘层裂纹和灯丝变形，提高灯丝寿命的旁热式阴极和使用它的阴极射线管。旁热式阴极(8)包括在金属线(14)的表面上通过涂覆烧结氧化铝粒子形成氧化铝电绝缘层的加热灯丝(13)，和接受加热灯丝(13)的热量发射热电子的阴极(9)，氧化铝电绝缘层的氧化铝纯度在99.7wt%以上，形成所述氧化铝电绝缘层用的Na含量在20ppm以下，或形成所述氧化铝电绝缘层的氧化铝粒子的Si含量在100ppm以下。

Description

旁热式阴极和使用该阴极的阴极射线管

本发明涉及用于电视机、计算机显示器等中的阴极射线管的旁热式阴极和使用该阴极的阴极射线管，特别涉及在电子枪中使用的旁热式阴极灯丝的氧化铝电绝缘层。

如图10所示，用于以往的一般旁热式阴极的加热灯丝13，是在钨或钨铼合金构成的绕成线圈状的金属线圈14的表面上，在用电泳法、喷涂法等覆盖氧化铝粒子后，通过烧制形成氧化铝电绝缘层11。在加热灯丝13的外侧，设有用于保持阴极9的金属帽17和套筒10。为了从阴极9发射热电子，加热灯丝13将足够的热量供给金属帽17和套筒10。此外，金属线圈14表面上的氧化铝电绝缘层11保持套筒10和金属线圈14之间的电绝缘性。再有，在该氧化铝电绝缘层11上通过设有钨粒子和氧化铝粒子的混合物构成的黑色层12，提高从加热灯丝13向套筒10的热传递效率。

但是，配有具有这种氧化铝电绝缘层的加热灯丝的旁热式阴极，在烧结时和实际使用工作时，在氧化铝电绝缘层的不均匀部分会集中热应力，容易产生裂缝16和灯丝变形。其结果，引起传向阴极部分的热传递量减少、灯丝温度上升、灯丝和阴极之间的电绝缘不良和灯丝断线等，以及出现阴极部分的工作温度下降、电子发射减少，对阴极射线管特性产生影响的问题。

为了解决这样的问题，提出各种各样的方法。例如，建议通过把纤维状或晶须状高熔点无机绝缘物混合成无机绝缘物，提高氧化铝电绝缘层的强度防止所述裂纹(特公昭44-1775号公报)，或者相反地，建议通过提高氧化铝电绝缘层内的气孔率防止裂纹扩大(特开昭60-221925号公报)。

但是，在上述以往的结构中，材料昂贵，或在提高气孔率的情况下，不易获得均匀的氧化铝电绝缘层，会对灯丝的制造不良率和阴极组装时的损伤产生重大影响。此外，无论哪种结构，尽管对于在比较低的温度(约1100℃以下)工作的灯丝有效果，但对在浸渍型阴极那样的高温(约1100℃以上)工作的灯丝存在寿命缩短的问题。

为了解决所述以往的问题，本发明的目的在于提供实现稳定生产，并且在阴极射线管的实际工作时不产生氧化铝电绝缘层的裂纹和灯丝变形，能够提高灯丝寿命的旁热式阴极和使用它的阴极射线管。

为了实现所述目的，本发明的旁热式阴极包括在金属线表面上通过覆盖和烧制氧化铝粒子形成氧化铝电绝缘层的加热灯丝，和接受来自所述加热灯丝的热并发射热电子的电子发射部分，其特征在于，所述氧化铝电绝缘层的氧化铝纯度在99.7wt％以上，并且在用于形成所述氧化铝电绝缘层的氧化铝粒子中，粒径2μm以下的Na含量在20ppm以下，或形成所述氧化铝电绝缘层的氧化铝粒子的Si含量在100ppm以下。

此外，本发明的阴极射线管包括在内表面带有荧光面的面板部分，与所述面板部分的后方封接的锥体部分，形成在所述锥体部分的后方装有发射电子束的电子枪的管颈部分，其特征在于，所述电子枪的旁热式阴极包括在金属线表面上通过涂覆和烧制氧化铝粒子形成氧化铝电绝缘层的加热灯丝，和接受来自所述加热灯丝的热发射热电子的电子发射部分，所述氧化铝电绝缘层的氧化铝纯度在99.7wt％以上，并且在用于形成所述氧化铝电绝缘层的氧化铝粒子中，粒径2μm以下的Na含量在20ppm以下，或形成所述氧化铝电绝缘层的氧化铝粒子的Si含量在100ppm以下。

在所述本发明的旁热式阴极和阴极射线管中，在形成所述电绝缘层的氧化铝粒子中，粒径2μm以下的粒子占全部所述氧化铝粒子的比例最好为10～50wt％。通过规定氧化铝粒子的粒径和Na的含量，可以进一步提高灯丝的寿命。

此外，在所述本发明的旁热式阴极和阴极射线管中，所述电子发射部分最好由氧化物阴极材料构成。如果使用氧化物阴极材料，那么可适合较低温度下工作的旁热式阴极。再有，所述氧化物阴极材料在粒径2μm以下的粒子占全部所述氧化铝粒子的比例为10～50wt％范围的情况下特别有效。

此外，在所述本发明的旁热式阴极和阴极射线管中，在形成所述氧化铝电绝缘层的氧化铝粒子中，粒径2μm以下的粒子占全部所述氧化铝粒子的比例为10～40wt％，粒径5～20μm的粒子占全部所述氧化铝粒子的比例为40～70wt％，并且粒径20μm以上的粒子占全部所述氧化铝粒子的比例为10wt％以下较好。

此外，在所述本发明的旁热式阴极和阴极射线管中，电子发射部分最好由浸渍型阴极材料构成。再有，所述浸渍型阴极材料在氧化铝粒子内粒径2μm以下的粒子占全部所述氧化铝粒子的比例为10～40wt％，粒径5～20μm的粒子占全部所述氧化铝粒子的比例为40～70wt％，并且粒径20μm以上的粒子占全部所述氧化铝粒子的比例为10wt％以下的情况下特别有效。

此外，在所述本发明的旁热式阴极和阴极射线管中，形成所述电绝缘层的所有氧化铝粒子中的Na含量最好在20ppm以下。

此外，在所述本发明的旁热式阴极和阴极射线管中，在电绝缘层上，形成由钨-氧化铝粒子和氧化铝粒子的混合物构成的黑色层较好。

此外，在所述本发明的旁热式阴极和阴极射线管中，金属线为钨铼合金较好。

此外，在所述本发明的旁热式阴极和阴极射线管中，氧化铝电绝缘层的厚度在40～150μm的范围较好。

此外，在所述本发明的旁热式阴极和阴极射线管中，黑色层的厚度在0.5～5μm的范围较好。

图1是表示本发明一实施例的旁热式阴极的局部剖面图。

图2是表示图1的X部分的放大图。

图3是表示装入了本发明一实施例的旁热式阴极的阴极射线管的剖面图。

图4是表示在本发明一实施例的氧化物阴极中粒径2μm以下的氧化铝粒子比例与制造不良率的关系曲线图。

图5表示在本发明一实施例的氧化物阴极中粒径2μm以下的氧化铝粒子比例与灯丝变形量的关系曲线图。

图6是表示在本发明一实施例的浸渍型阴极中粒径2μm以下的氧化铝粒子比例与制造不良率的关系曲线图。

图7是表示在本发明一实施例的粒径2μm以下的氧化铝粒子比例与灯丝变形量的关系曲线图。

图8是表示在本发明实施例2的粒径2μm以下的氧化铝粒子比例与制造不良率的关系曲线图。

图9是表示在本发明实施例2的粒径2μm以下的氧化铝粒子比例与灯丝变形量的关系曲线图。

图10是表示以往的旁热式阴极的局部剖面图。

按照发明者进行的实验，对氧化铝电绝缘层的寿命产生最大影响的主要因素第一为氧化铝粒子的Na含有率，第二为氧化铝粒子的粒度分布。其理由如以下说明。

Na在烧结时有某种程度的蒸发，但此时在氧化铝粒子表面上因Na介入使烧结性恶化，会产生弹力小的脆烧结部分。这种情况随着Na的含有率越高变得越显著。另一方面，2μm以下的微小氧化铝粒子因与粗的氧化铝粒子相比表面积大，在成形膜中有较多的接点，所以如果增加微小氧化铝粒子可使膜强度明显提高。但是，如果该微小氧化铝粒子的Na含有率高，那么该部分会出现许多所述脆的烧结部分。由于因反复工作中的热应力从脆的部分产生裂纹，所以在这种情况下使容易发生裂纹的烧结部分变多，可以认为在初期容易发生裂纹和变形。因此，尽可能降低氧化铝粒子的Na含有率的方法好。

其次，对于粒子分布来说，通常分别大致按粒子大小或大中小有峰值的分布。其中，如果微小氧化铝粒子的量过多，那么即使降低Na的含量，也不能提高烧结后的密度，由于不能吸收作为基金属的金属线圈的热膨胀，所以可认为容易发生裂纹。因此，必须限制粒径小的氧化铝粒子的比例。

由此可知，本发明首先将氧化铝粒子的Na含有率限定在特定范围内，其次将氧化铝粒子的粒度分布限定在特定范围。

下面，参照附图说明本发明的实施例。

如图1所示，旁热式阴极8配有在一端部发射电子的丸状的由电子发射性发射体形成的阴极9(电子发射部分)，在套筒10的内部金属线圈14(金属基金属)上有氧化铝电绝缘层11和在其上层有黑色层12的线圈状的加热灯丝13(灯丝部分)。图2表示图1的X部分的放大图。

形成氧化铝电绝缘层11的氧化铝粒子有各个粒子为99.7wt％以上的纯度，或作为粒子全体有99.7wt％以上的纯度。其中对于粒径2μm以下的氧化铝粒子，各个粒子的Na含有率或作为粒子全体的Na含有率为20ppm以下。而且，粒径2μm以下的氧化铝粒子占全体氧化铝粒子的10～40wt％。

再有，最好粒径5～20μm的氧化铝粒子的比例为40～70wt％，并且粒径20μm以上的氧化铝粒子的比例为10wt％以下。还有，氧化铝粒子最好是各个粒子的Na含有率或作为粒子全体的Na含有率在20ppm以下。

下面，说明将氧化铝粒子的组成限定在上述数值范围内的理由。

一般地，装配在旁热式阴极8上的加热灯丝13如果反复进行加热工作，那么如图10所示，因灯丝的膨胀和热应力在氧化铝电绝缘层的最弱部分会产生裂纹16，同时加热灯丝13会变形，与反复进行加热工作前的状态(图1)相比，仅缩短灯丝变形量15的部分。其结果，导致电绝缘不良、灯丝电流变动产生的灯丝温度变动、以及因其影响引起的阴极温度变动产生的电子发射不足造成的阴极射线管亮度下降等。

本发明者们根据以下实验，发现这种现象的主要原因是增加氧化铝电绝缘层的粒度分布，有不是氧化铝粒子的一般纯度的Na含有率。

首先，说明在以较低温度工作的氧化物阴极(额定值时灯丝温度：约1050℃)中，粒度分布与Na含有率对灯丝变形量产生的影响的调查结果。

再有，所谓氧化物阴极是在以Ni等为主要成分添加少量还原性元素的基金属(金属基板)上，通过涂敷或喷涂等粘接形成由BaO、SrO、CaO等构成电子发射物(发射体)的氧化物阴极。

在实验中使用的氧化铝粒子是在粒径2μm以下的微小氧化铝粒子的纯度为99.7wt％，Na的含有率为20ppm，或纯度为99.9wt％，Na的含有率为100ppm的氧化铝粒子。此外，作为粒径比2μm大的氧化铝粒子，使用中心粒径约6μm(主要分布在2～15μm的范围内)，纯度为99.9wt％，Na的含有率为100ppm的氧化铝粒子，或使用中心粒径约6μm(主要分布在2～15μm的范围内)，纯度为99.7wt％，Na的含有率为20ppm的氧化铝粒子。此外，全体的Si含有率为50ppm。

图3表示在本发明实施例中使用的阴极射线管，该阴极射线管1配有内表面带有荧光面2的面板部分3，与面板部分3的后方封接的锥体部分4，和形成在锥体部分4的后方且内装发射电子束5的电子枪6的管颈部分7。在电子枪6的一端部设有旁热式阴极8。

下面，说明本发明灯丝的具体制造方法。

按要求的比例混合氧化铝粒子，在该混合氧化铝粒子为1kg和甲醇为3000ml的混合液中，添加作为粘合剂的10wt％的聚醋酸乙烯酯(PVAc)溶液500ml，作为表面活性剂的10wt％的松香溶液100ml，和适量添加作为电解质的9wt％的硝酸铜水溶液，制成电镀悬浮液。

接着，使绕制成线圈状的钨铼丝的金属线圈为负电极，浸入带有白金制正电极和装满所述电镀悬浮液的镀敷槽中，在两电极之间施加70～120V电压，使金属线圈上的氧化铝电绝缘层电镀至40～150μm的厚度。

随后，在该氧化铝电绝缘层上，涂敷由钨粒子和氧化铝粒子的混合物构成的黑色层。然后，在氢气气氛中约1600℃下进行烧结后，溶解作为金属线圈芯使用的钼线，得到加热灯丝。烧结后的氧化铝电绝缘层厚度在40～150μm范围内，黑色层的厚度在0.5～5μm范围内。

制造带有氧化铝电绝缘的灯丝其粒径2μm以下的氧化铝粒子符合如下所示的各条件，把使用该灯丝的旁热式阴极装入阴极射线管，在灯丝上反复施加约8V的电压(约为额定值的1.3倍)，进行强制灯丝周期实验。

图4表示粒径2μm以下的氧化铝粒子比例与制造不良率的关系。图4中，●标记(曲线a)表示粒径2μm以下的氧化铝粒子的Na含有率为100ppm，粒径大于2μm的氧化铝粒子的Na含有率为100ppm的情况，▲标记(曲线b)表示粒径2μm以下的氧化铝粒子的Na含有率为100ppm，粒径大于2μm的氧化铝粒子的Na含有率为20ppm的情况。此外，○标记(曲线c)表示粒径2μm以下的氧化铝粒子的Na含有率为20ppm，粒径大于2μm的氧化铝粒子的Na含有率为100ppm的情况，△标记(曲线d)表示粒径2μm以下的氧化铝粒子的Na含有率为20ppm，粒径大于2μm的氧化铝粒子的Na含有率为20ppm的情况。此外，直线i表示制造不良率达到5％的边界线，如果在该线以下，表示处于制造允许范围内。

如图4所示，无论哪种情况，如果氧化铝电绝缘层中的粒径2μm以下的微小氧化铝粒子的含有率下降至10wt％以下，那么因氧化铝电绝缘层的成形性变坏，使制造不良率变得相当高。因此，从生产率的观点看，粒径2μm以下的氧化铝粒子比例在10wt％以上较好。

图5表示粒径2μm以下的氧化铝粒子比例与灯丝变形量(图10中灯丝变形量15)的关系。●标记(曲线e)、▲标记(曲线f)、○标记(曲线g)、△标记(曲线h)分别表示与图3中各标记相同条件下的实验结果。此外，直线j表示灯丝变形量为200μm的边界线，如果灯丝变形量比此大，那么表示为‘不良’。

由图5所示的曲线e～h可知，灯丝变形量在粒径2μm以下的氧化铝粒子的Na含有率为20ppm情况下达到小的良好结果，但与粒径大于2μm的氧化铝粒子的Na含有率没有关系。但是，如果粒径2μm以下的氧化铝粒子比例超过50wt％，就变成不良水平(对阴极射线管的特性产生影响的水平)。因此，从降低灯丝变形量的观点看，粒径2μm以下的氧化铝粒子的Na含有率在20ppm以下，并且粒径2μm以下的氧化铝粒子比例在50wt％较好。此外，不管粒径如何，当所有氧化铝粒子的Na含有率达到20ppm时，也可以获得最好的结果。

根据以上实验结果可知，在氧化物阴极的氧化铝电绝缘层中，粒径2μm以下的氧化铝粒子的Na含有率在20ppm以下，并且粒径2μm以下的氧化铝粒子比例在10～50wt％较好，所有氧化铝粒子的Na含有率在20ppm以下更好。

下面，说明在以较高温度工作的浸渍型阴极(额定值时的灯丝温度：约1150℃)中进行与上述氧化物阴极相同实验的结果。

再有，浸渍型阴极是在W和Mo等多孔高熔点基体的空孔部分中熔融浸渍BaO、CaO、Al₂O₃等电子发射物(发射体)，在基体表面上覆盖Os-Ru、Ir等高熔点金属薄膜的阴极。

在浸渍型阴极的情况下，作为粒径大于2μm的氧化铝粒子，使用与上述氧化物阴极相同粒径的氧化铝粒子，作为粒径2μm以下的氧化铝粒子使用Na含量为20ppm的氧化铝粒子的情况下，按生产性的观点看较好，但不能获得灯丝变形量充分令人满意的结果。此外，如果粒径2μm以上的氧化铝粒子比例变高，那么会极大地损害氧化铝电绝缘层的成形性。

因此，在粒径2μm以下的氧化铝粒子中，使用与上述氧化物阴极中所用的相同氧化铝粒子，同时在粒径超过2μm的氧化铝粒子中，使用中心粒径约10μm(主要分布在5～20μm的范围内)，纯度99.9wt％，Na含有率为100ppm的氧化铝粒子，或使用中心粒径约10μm(主要分布在5～20μm的范围内)，纯度99.7wt％，Na含有率为20ppm的氧化铝粒子。此外，全体的Si含有率为50ppm。

图6表示粒径2μm以下的氧化铝粒子比例与制造不良率的关系，●标记(曲线A)、▲标记(曲线B)、○标记(曲线C)、△标记(曲线D)分别表示在与图3中各标记相同条件下的实验结果。此外，直线i表示制造不良率达到5％的边界线。

如图6所示可知，相对于生产率，与氧化物阴极的情况相同，如果氧化铝电绝缘层中粒径2μm以下的氧化铝粒子比例下降至10wt％以下，那么因氧化铝电绝缘层的成形性下降使制造不良率极大地变高。因此，从生产性的观点看，粒径2μm以下的氧化铝粒子比例在10wt％以上较好。

图7表示粒径2μm以下的氧化铝粒子比例与灯丝变形量的关系。●标记(曲线E)、▲标记(曲线F)、○标记(曲线G)、△标记(曲线H)分别表示在与图3中各标记相同条件下的实验结果。此外，直线j表示灯丝变形量为200μm的边界线。

如图7所示可知，就灯丝变形量而言，与氧化物阴极的情况相同，灯丝变形量在粒径2μm以下的氧化铝粒子的Na含有率为20ppm情况下达到小的良好结果，但与粒径大于2μm的氧化铝粒子的Na含有率没有关系。但是，如果粒径2μm以下的氧化铝粒子比例超过40wt％，那么就变成不良水平(对阴极射线管的特性产生影响的水平)。因此，从降低灯丝变形量的观点看，粒径2μm以下的氧化铝粒子的Na含有率在20ppm以下，并且粒径2μm以下的氧化铝粒子比例在40wt％以下较好。此外，不管粒径如何，当所有氧化铝粒子的Na含有率达到20ppm时，都可以获得最好的结果。

再有，调查灯丝变形量为良品水平，并且制造不良率在5％以内(制造允许范围内)情况下的氧化铝粒子组成时，在氧化铝电绝缘层中包含的粒径5～20μm的氧化铝粒子比例为40～70wt％，并且粒径20μm以上的氧化铝粒子的比例为10wt％以下。

根据以上实验结果可知，在浸渍型阴极的氧化铝电绝缘层中，粒径2μm以下的氧化铝粒子的Na含有率为20ppm，粒径2μm以下的氧化铝粒子比例为10～40wt％以下，粒径5～20μm的氧化铝粒子比例为40～70wt％，并且粒径20μm以上的氧化铝粒子比例为10wt％以下较好，所有氧化铝粒子的Na含有率在20ppm以下更好。

此外，本发明者们将对氧化铝电绝缘层寿命产生重大影响的原因，着眼于氧化铝粒子的Si含有率。其理由说明如下。

Si具有在烧结时基本不蒸发的与Na不同的性质，但在氧化铝粒子表面上因Si介入，使烧结性恶化，会产生弹性低的脆的烧结部分，特别是从Si的含有率越高这种现象越显著的观点看，与Na同样，成为对氧化铝电绝缘层的寿命产生影响的原因。

因此，对于氧化铝粒子的Si含有率，也期望尽可能降低规定。再有，在规定Na含有率的情况下虽着眼于2μm以下的粒子，但在规定Si含有率的情况下就不限于2μm以下的粒子，而着眼于所有氧化铝粒子进行限制的方法具有效果。

由此可知，本发明将氧化铝粒子全体的Si含有率限定在特定范围内。

下面，说明本发明的第二实施例。

本实施例的旁热式阴极其形成氧化铝电绝缘层的氧化铝粒子，各个粒子有99.7wt％以上的纯度，此外全部粒子有99.7wt％以上的纯度，各个粒子的Si含有率或粒子全体的Si含有率在100ppm以下。而且，粒径2μm以下粒子占所有氧化铝粒子的10～40wt％。

再有，粒径5～20μm的氧化铝粒子占40～70wt％，并且粒径20μm以上的氧化铝粒子比例在10wt％以上较好。

本发明者们根据以下实验发现必须将氧化铝电绝缘层的粒度分布、氧化铝粒子的Si含有率限定在上述数值内。

下面，说明在具有浸渍型阴极材料构成的电子发射部分的旁热式阴极中，粒度分布与Si含有率对灯丝变形量产生影响的调查结果。

实验中使用的氧化铝粒子纯度为99.7wt％，Si含有率为50ppm，或者，使用纯度为99.7wt％，Si含有率为100ppm的氧化铝粒子，或使用纯度为99.9wt％，Si含有率为200ppm的氧化铝粒子，或使用纯度为99.9wt％，Si含有率为300ppm的氧化铝粒子。此外，全体的Na含有率分别为20ppm。

上述粒子的粒度分布采用按一定比例混合的粒子，在粒径2μm以下的粒子的体积分布中中心粒径约为0.5μm(主要分布在0.1～1μm的范围)，和在粒径大于2μm粒子的体积分布中中心粒径约10μm(主要分布在5～20μm的范围)。

制造带有氧化铝粒子的Si含有率为如下所示各条件的氧化铝电绝缘层的灯丝，把使用该灯丝的旁热式阴极装入阴极射线管，在灯丝上反复施加约8V的电压(约为额定值的1.3倍)，进行强制灯丝周期实验。

图8表示粒径2μm以下的氧化铝粒子比例与制造不良率的关系。

图8中，●标记(曲线a’)表示氧化铝粒子的Si含有率为300ppm的情况，▲标记(曲线b’)表示氧化铝粒子的Si含有率为200ppm的情况。此外，○标记(曲线c’)表示氧化铝粒子的Si含有率为100ppm的情况，△标记(曲线d’)表示氧化铝粒子的Si含有率为50ppm的情况。此外，直线i′表示制造不良率达到5％的边界线，如果在该线以下，表示处于制造允许范围内。

如图8所示，无论哪种情况，如果氧化铝电绝缘层中的粒径2μm以下的微小氧化铝粒子的含有率下降至10wt％以下，那么因氧化铝电绝缘层的成形性变坏，使制造不良率变高。因此可知，粒径2μm以下的氧化铝粒子比例在10wt％以上较好。

图9表示粒径2μm以下的氧化铝粒子比例与灯丝变形量(图9中灯丝变形量15)的关系。●标记(曲线e’)、▲标记(曲线f’)、○标记(曲线g’)、△标记(曲线h’)分别表示与图7中各标记相同条件下的实验结果。此外，直线j’表示灯丝变形量为200μm的边界线，如果灯丝变形量比此大，那么表示为‘不良’。

如图9所示的曲线e’～h’可知，灯丝变形量在氧化铝粒子的Si含有率为100ppm以下的情况下达到小的良好结果。此外即使氧化铝粒子的纯度达到99.7％以上，效果大致不变化，可以说依赖于Si含有率会有不同的大效果。但是，如果粒径2μm以下的氧化铝粒子比例超过40wt％，那么就变成不良水平(对阴极射线管的特性产生影响的水平)。因此，从降低灯丝变形量的观点看，氧化铝粒子的Si含有率在100ppm以下，并且氧化铝粒子比例在40wt％以下较好。

再有，作为参考，在用上述实验获得的最好结果条件的氧化铝粒子中，用表1表示典型的纯度和杂质。详细地说，作为其构成，除Na和Si外，还包含少量的Mg、Ca和Fe等。对于Mg、Ca和Fe的含量，并不限于表1的值，但最好在几ppm～几十ppm。

【表1】

氧化铝粒子的典型纯度和杂质

氧化铝纯度	99.7％
		全体的Na含有率	20ppm
全体的Si含有率	50ppm
		全体的Mg含有率	8ppm
全体的Ca含有率	10ppm
		全体的Fe含有率	10ppm

根据以上实验结果可知，在浸渍型阴极的氧化铝电绝缘层中，氧化铝粒子中的Si含有率在100ppm以下，并且粒径2μm以下的氧化铝粒子的比例为10～40wt％较好。

再有，调查灯丝变形量为良品水平，并且制造不良率在5％以内(制造允许范围)的情况下氧化铝粒子的组成时，粒径5～20μm的氧化铝粒子占全部所述氧化铝粒子的比例为40～70wt％，并且粒径20μm以上的氧化铝粒子占全部所述氧化铝粒子的比例为10wt％以下。

根据以上实验结果可知，在浸渍型阴极的氧化铝电绝缘层中，所有氧化铝粒子中的Si含有率在100ppm以下，粒径2μm以下的氧化铝粒子的比例为10～40wt％，粒径5～20μm的氧化铝粒子占全部所述氧化铝粒子的比例为40～70wt％，并且粒径20μm以上的氧化铝粒子占全部所述氧化铝粒子的比例为10wt％以下较好。

再有，在本实施例中，作为电子发射部分使用了浸渍型阴极材料，但作为电子发射部分即使使用氧化物阴极材料也可获得同样的结果，特别是在这种情况下，最好使粒径2μm以下的氧化铝粒子比例为10～50wt％。

如以上说明，本发明能够提供可实现稳定生产，并且即使在阴极射线管实际工作时也不会产生氧化铝电绝缘层裂纹和灯丝变形，可提高灯丝寿命的旁热式阴极和使用它的阴极射线管。

Claims (24)

1.一种旁热式阴极，包括在金属线表面上通过涂覆和烧制氧化铝粒子形成氧化铝电绝缘层的加热灯丝，和接受来自所述加热灯丝的热量发射热电子的电子发射部分，其特征在于，所述氧化铝电绝缘层的氧化铝纯度在99.7wt％以上，并且在用于形成所述氧化铝电绝缘层的氧化铝粒子中，粒径2μm以下的氧化铝粒子的Na含量在20ppm以下；

上述氧化铝粒子中，粒径2μm以下的粒子占全部所述氧化铝粒子的比例为10～50wt％。

2.如权利要求1所述的旁热式阴极，其特征在于，所述电子发射部分由氧化物阴极材料构成。

3.如权利要求1所述的旁热式阴极，其特征在于，在形成所述电绝缘层的氧化铝粒子中，粒径2μm以下的粒子占全部所述氧化铝粒子的比例为10～40wt％，粒径5～20μm的粒子占全部所述氧化铝粒子的比例为40～70wt％，并且粒径20μm以上的粒子占全部所述氧化铝粒子的比例为10wt％以下。

4.如权利要求1所述的旁热式阴极，其特征在于，所述电子发射部分由浸渍型阴极材料构成。

5.如权利要求1所述的旁热式阴极，其特征在于，所述电绝缘层全体氧化铝粒子的Na含量在20ppm以下。

6.如权利要求1所述的旁热式阴极，其特征在于所述电绝缘层全体的氧化铝粒子的Si含有量在100ppm以下。

7.一种阴极射线管，包括在内表面带有荧光面的面板部分，与所述面板部分的后方封接的锥体部分，形成在所述锥体部分的后方且装有发射电子束的电子枪的管颈部分，其特征在于，备有旁热式阴极，所述旁热式阴极包括：在所述电子枪的一端作为电子放出源、在金属线的表面上涂覆烧成氧化铝粒子，形成氧化铝电绝缘层的加热灯丝；接受来自上述加热灯丝的热以发射热电子的电子发射部分；所述氧化铝电绝缘层的氧化铝的纯度在99.7wt％以上，而且在用以形成氧化铝电绝缘层的氧化铝粒子中，粒径2μm以下的粒子的Na含量在20ppm以下；

在所述氧化铝粒子中，粒径2μm以下的粒子占全部所述氧化铝粒子的比例为10～50wt％。

8.如权利要求7所述的阴极射线管，其特征在于，所述电子发射部分由氧化物阴极材料构成。

9.如权利要求7所述的阴极射线管，其特征在于，在所述电绝缘层全体的氧化铝粒子中，粒径2μm以下的粒子占全部所述氧化铝粒子的比例为10～40wt％，粒径5～20μm的粒子占全部所述氧化铝粒子的比例为40～70wt％，并且粒径20μm以上的粒子占全部所述氧化铝粒子的比例为10wt％以下。

10.如权利要求7所述的阴极射线管，其特征在于，所述电子发射部分由浸渍型阴极材料构成。

11.如权利要求7所述的阴极射线管，其特征在于，所述电绝缘层全体的氧化铝粒子的Na含量在20ppm以下。

12.如权利要求7所述的阴极射线管，其特征在于上述电绝缘层全体的氧化铝粒子的Si含量在100ppm以下。

13.一种旁热式阴极包括：在金属线表面上涂复烧结氧化铝粒子形成氧化铝电绝缘层的加热灯丝，和接受来自加热灯丝的热并发射电子的电子发射部分，其特征在于，上述氧化铝电绝缘层全体的氧化铝的纯度在99.7wt％以上，而且形成上述氧化铝电绝缘层的氧化铝粒子的Si含量在100ppm以下；

上述电绝缘层全体的氧化铝粒子中，粒径2μm以下的粒子占上述全体氧化铝粒子的比例为10～50wt％。

14.如权利要求13所述的旁热式阴极，其特征在于，上述电子发射部由氧化物阴极材料构成。

15.如权利要求13所述的旁热式阴极，其特征在于，上述电绝缘层全体的氧化铝粒子中，粒径2μm的粒子占上述全部氧化铝粒子的比例是10～40wt％，粒径5～20μm的粒子占上述全部氧化铝粒子的比例是10wt％以下。

16.如权利要求13所述的旁热式阴极，其特征在于，上述电子发射部分由浸渍型阴极材料构成。

17.如权利要求13所述的旁热式阴极，其特征在于，上述电绝缘层全体的氧化铝粒子的Na含量在20ppm以下。

18.如权利要求17所述的旁热式阴极，其特征在于，上述电绝缘层全体氧化铝粒子中，粒径2μm以下的粒子的Na含量在20ppm以下。

19.一种阴极射线管，包括在内表面具有荧光面的面板部、与上述面板部的后方封接的锥体部、和形成在上述锥体部后方并具有发射电子束的电子枪的管颈部，其特征在于，在上述电子枪的一端作为电子放出源，备有旁热式阴极，所说旁热式阴极包括在金属线表面上涂复烧结氧化铝粒子形成氧化铝电绝缘层的加热灯丝，和接受来自上述加热阴极的热并发射热电子的电子发射部分，上述氧化铝电绝缘层的氧化铝的纯度在99.7wt％以上，而且形成上述氧化铝电绝缘层的氧化铝粒子的Si含量在100ppm以下；

上述电绝缘层全体的氧化铝粒子中粒径2μm以下的粒子占上述全部氧化铝粒子的比例是10～50wt％。

20.如权利要求19所述的阴极射线管，其特征在于，上述电子发射部分由氧化物阴极材料构成。

21.如权利要求19所述的阴极射线管，其特征在于，上述电绝缘层全体的氧化铝粒子中粒径2μm以下的粒子占上述全部氧化铝粒子的比例为10～40wt％，粒径5～20μm的粒子占上述全部氧化铝粒子的比例为40～70wt％，而且粒径20μm以上的粒子占上述全部氧化铝粒子的比例在10wt％以下。

22.如权利要求19所述的阴极射线管，其特征在于，上述电子发射部由浸渍型阴极材料构成。

23.如权利要求19所述的阴极射线管，其特征在于，上述电绝缘层全体的氧化铝粒子的Na含量在20ppm以下。

24.如权利要求23所述的阴极射线管，其特征在于，上述电绝缘层全体的氧化铝粒子中粒径2μm以下的粒子的Na含量在20ppm以下。

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