JP2000173441A - 電子銃用陰極 - Google Patents
電子銃用陰極Info
- Publication number
- JP2000173441A JP2000173441A JP13182999A JP13182999A JP2000173441A JP 2000173441 A JP2000173441 A JP 2000173441A JP 13182999 A JP13182999 A JP 13182999A JP 13182999 A JP13182999 A JP 13182999A JP 2000173441 A JP2000173441 A JP 2000173441A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cathode
- electron gun
- base metal
- electron
- material layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
- H01J9/02—Manufacture of electrodes or electrode systems
- H01J9/04—Manufacture of electrodes or electrode systems of thermionic cathodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J29/00—Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
- H01J29/46—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the ray or beam, e.g. electron-optical arrangement
- H01J29/48—Electron guns
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J1/00—Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
- H01J1/02—Main electrodes
- H01J1/13—Solid thermionic cathodes
- H01J1/14—Solid thermionic cathodes characterised by the material
- H01J1/142—Solid thermionic cathodes characterised by the material with alkaline-earth metal oxides, or such oxides used in conjunction with reducing agents, as an emissive material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J1/00—Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
- H01J1/02—Main electrodes
- H01J1/13—Solid thermionic cathodes
- H01J1/20—Cathodes heated indirectly by an electric current; Cathodes heated by electron or ion bombardment
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Solid Thermionic Cathode (AREA)
- Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 陰極線管に使用する電子銃用陰極に関するも
ので、とくにベースメタルに含有される還元性元素の拡
散経路を確保し、中間層を分散させて遊離バリウム原子
の生成を円滑にすることにより、高電流密度での長寿命
を実現できる電子銃用陰極を提供する。 【解決手段】 ニッケルを主成分とし、少なくとも一種
の還元性元素を含むベースメタル６０と、そのベースメ
タル６０の上部表面を再結晶化処理して微粒子で形成し
たアッパーメタル層６２と、そのアッパーメタル層６２
の上部に形成され、少なくともバリウムを含むアルカリ
土類金属酸化物を含んでいる電子放出物質層８０とから
なる。
ので、とくにベースメタルに含有される還元性元素の拡
散経路を確保し、中間層を分散させて遊離バリウム原子
の生成を円滑にすることにより、高電流密度での長寿命
を実現できる電子銃用陰極を提供する。 【解決手段】 ニッケルを主成分とし、少なくとも一種
の還元性元素を含むベースメタル６０と、そのベースメ
タル６０の上部表面を再結晶化処理して微粒子で形成し
たアッパーメタル層６２と、そのアッパーメタル層６２
の上部に形成され、少なくともバリウムを含むアルカリ
土類金属酸化物を含んでいる電子放出物質層８０とから
なる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、陰極線管に用いら
れる電子銃用陰極に関するものであり、とくに遊離バリ
ウム原子の生成に寄与する還元性元素の拡散経路を確保
し、さらに遊離バリウム原子の損失を防止することによ
り、高電流密度における長寿命を実現できる電子銃用陰
極に関する。
れる電子銃用陰極に関するものであり、とくに遊離バリ
ウム原子の生成に寄与する還元性元素の拡散経路を確保
し、さらに遊離バリウム原子の損失を防止することによ
り、高電流密度における長寿命を実現できる電子銃用陰
極に関する。
【０００２】
【従来の技術】陰極線管は、電子銃から放出された電子
を高電圧で加速してスクリーンの蛍光体にランディング
(landing)させてその蛍光体の励起発光により画像を具
現する装置である。
を高電圧で加速してスクリーンの蛍光体にランディング
(landing)させてその蛍光体の励起発光により画像を具
現する装置である。
【０００３】このような陰極線管に用いられて電子を放
出する電子銃用陰極の一般的な構造が図５によく示され
ている。図５に示されるように、スリーブ２の内部には
ヒーター４が設けられており、その上部にはニッケル
（Ｎｉ）を主成分としてシリコン（Ｓｉ）またはマグネ
シウム（Ｍｇ）のような還元性元素を微量含んでいるキ
ャップ状のベースメタル６が設けられており、その上に
は少なくともバリウムを含むアルカリ土類金属酸化物を
主成分とする電子放出物質層８が形成されている。
出する電子銃用陰極の一般的な構造が図５によく示され
ている。図５に示されるように、スリーブ２の内部には
ヒーター４が設けられており、その上部にはニッケル
（Ｎｉ）を主成分としてシリコン（Ｓｉ）またはマグネ
シウム（Ｍｇ）のような還元性元素を微量含んでいるキ
ャップ状のベースメタル６が設けられており、その上に
は少なくともバリウムを含むアルカリ土類金属酸化物を
主成分とする電子放出物質層８が形成されている。
【０００４】このように形成された酸化物陰極は、ヒー
ターから発せられた熱をエネルギー源として金属酸化物
と還元性元素が反応し、そこで生成された遊離バリウム
原子を利用して熱電子が放出されるようにするものであ
る。前記電子銃用陰極の電子放出能力は、金属酸化物に
存在する遊離バリウム原子の供給量によって決まる。
ターから発せられた熱をエネルギー源として金属酸化物
と還元性元素が反応し、そこで生成された遊離バリウム
原子を利用して熱電子が放出されるようにするものであ
る。前記電子銃用陰極の電子放出能力は、金属酸化物に
存在する遊離バリウム原子の供給量によって決まる。
【０００５】しかし、最近、陰極線管は高輝度化および
長寿命化される趨勢にあり、したがって、高電流密度に
おいて長期間、遊離バリウム原子を供給できる陰極の開
発が必要になった。
長寿命化される趨勢にあり、したがって、高電流密度に
おいて長期間、遊離バリウム原子を供給できる陰極の開
発が必要になった。
【０００６】韓国特許公開第96-15634号公報には、アル
カリ土類金属酸化物が含まれた電子放出物質層にランタ
ン（Ｌａ）化合物とマグネシウム（Ｍｇ）化合物が同時
に、またはＬａ−Ｍｇ複合化合物が含まれるようにし、
遊離バリウム原子の蒸発消耗を抑制した陰極が開示され
ている。
カリ土類金属酸化物が含まれた電子放出物質層にランタ
ン（Ｌａ）化合物とマグネシウム（Ｍｇ）化合物が同時
に、またはＬａ−Ｍｇ複合化合物が含まれるようにし、
遊離バリウム原子の蒸発消耗を抑制した陰極が開示され
ている。
【０００７】しかし、前記従来の陰極は、図６に詳しく
図示したようにベースメタル６と電子放出物質層８の境
界面に反応生成物の中間層１０が生成され、２〜３Ａ／
ｃｍ 2の高電流密度において寿命の短縮を招くようにな
る。
図示したようにベースメタル６と電子放出物質層８の境
界面に反応生成物の中間層１０が生成され、２〜３Ａ／
ｃｍ 2の高電流密度において寿命の短縮を招くようにな
る。
【０００８】中間層１０は、電子放出に寄与する遊離バ
リウム原子の生成のための金属酸化物である炭酸バリウ
ムから熱分解した酸化バリウムと還元剤であるシリコン
またはマグネシウムの反応によって生成されるものであ
る。
リウム原子の生成のための金属酸化物である炭酸バリウ
ムから熱分解した酸化バリウムと還元剤であるシリコン
またはマグネシウムの反応によって生成されるものであ
る。
【０００９】［反応式１］ ＢａＯ＋Ｍｇ→ ＭｇＯ＋Ｂａ↑ ［反応式２］ ４ＢａＯ＋Ｓｉ→ Ｂa ２ＳｉＯ４＋２Ｂａ↑
【００１０】反応式１と反応式２を通じて生成される遊
離バリウム原子は、電子放出に寄与するようになるが、
それと同時にＭｇＯやＢａ2ＳｉＯ4のような反応物が生
成されてベースメタル６と電子放出物質層８の境界に中
間層１０を形成するようになる。
離バリウム原子は、電子放出に寄与するようになるが、
それと同時にＭｇＯやＢａ2ＳｉＯ4のような反応物が生
成されてベースメタル６と電子放出物質層８の境界に中
間層１０を形成するようになる。
【００１１】このように形成された中間層１０は障壁に
なってベースメタル６に含まれた還元剤の拡散を妨害
し、還元剤を必要とする遊離バリウム原子の生成反応を
困難にして陰極の寿命を短縮させるのである。また、前
記中間層１０は、高抵抗を有するものであるので、電子
放出電流の流れを妨害して放出できる電流密度を制限
し、カットオフドリフト（cutoff drift）を発生させる
問題点も随伴する。
なってベースメタル６に含まれた還元剤の拡散を妨害
し、還元剤を必要とする遊離バリウム原子の生成反応を
困難にして陰極の寿命を短縮させるのである。また、前
記中間層１０は、高抵抗を有するものであるので、電子
放出電流の流れを妨害して放出できる電流密度を制限
し、カットオフドリフト（cutoff drift）を発生させる
問題点も随伴する。
【００１２】一方、特開平3-257735号公報には、ベース
メタルと電子放出物質層とのあいだに、シリコンやマグ
ネシウムと同じかまたは低い還元性をもつタングステン
を主成分とする金属層を形成し、前記電子放出物質層に
稀土類金属酸化物を含み、その稀土類金属酸化物により
反応生成物を分解して、前記金属層の還元性元素が遊離
バリウム原子の生成に寄与するようにした電子銃用陰極
が開示されている。
メタルと電子放出物質層とのあいだに、シリコンやマグ
ネシウムと同じかまたは低い還元性をもつタングステン
を主成分とする金属層を形成し、前記電子放出物質層に
稀土類金属酸化物を含み、その稀土類金属酸化物により
反応生成物を分解して、前記金属層の還元性元素が遊離
バリウム原子の生成に寄与するようにした電子銃用陰極
が開示されている。
【００１３】しかし、前記陰極は、遊離バリウム原子の
生成と同時に附加的な反応生成物をさらに形成し、使用
初期には安定した特性を示すが、時間経過にしたがって
寿命が急激に低下する問題がある。
生成と同時に附加的な反応生成物をさらに形成し、使用
初期には安定した特性を示すが、時間経過にしたがって
寿命が急激に低下する問題がある。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】前述した従来技術の問
題を解決するために、本発明は、ベースメタルに含まれ
た還元剤の持続的な拡散経路を確保し、中間層の形成を
分散させ、遊離バリウム原子の生成を円滑に達成するこ
とにより、高電流密度で長寿命を実現できる電子銃用陰
極を提供することを目的とする。
題を解決するために、本発明は、ベースメタルに含まれ
た還元剤の持続的な拡散経路を確保し、中間層の形成を
分散させ、遊離バリウム原子の生成を円滑に達成するこ
とにより、高電流密度で長寿命を実現できる電子銃用陰
極を提供することを目的とする。
【００１５】
【発明を解決するための手段】前記目的を実現するため
の手段として、本発明の電子銃用陰極は、ニッケルを主
成分とし、少なくとも一種の還元性元素が含まれたベー
スメタルを形成し、そのベースメタルの上部表面を再結
晶化処理して微粒子で形成したアッパーメタル層を形成
し、そのアッパーメタル層の上部に形成され、少なくと
もバリウムを含んだアルカリ土類金属酸化物を含んでい
る電子放出物質層とからなる。
の手段として、本発明の電子銃用陰極は、ニッケルを主
成分とし、少なくとも一種の還元性元素が含まれたベー
スメタルを形成し、そのベースメタルの上部表面を再結
晶化処理して微粒子で形成したアッパーメタル層を形成
し、そのアッパーメタル層の上部に形成され、少なくと
もバリウムを含んだアルカリ土類金属酸化物を含んでい
る電子放出物質層とからなる。
【００１６】前記アッパーメタル層は、ベースメタルの
上部表面に電子放出物質層を構成する金属酸化物のパウ
ダーを加速して衝突させたり、Ｎｉ原子を転移させた
り、またはその表面を研磨したのち、水素雰囲気におい
て熱処理をすることにより得られ、ベースメタルの平均
粒子径より小さい微粒で形成される。
上部表面に電子放出物質層を構成する金属酸化物のパウ
ダーを加速して衝突させたり、Ｎｉ原子を転移させた
り、またはその表面を研磨したのち、水素雰囲気におい
て熱処理をすることにより得られ、ベースメタルの平均
粒子径より小さい微粒で形成される。
【００１７】さらに、本発明は、少なくてもバリウムを
含んだアルカリ土類金属酸化物にランタン化合物とマグ
ネシウム化合物を同時に、またはランタン−マグネシウ
ム複合化合物が含まれた電子放出物質層を形成すること
ができる。
含んだアルカリ土類金属酸化物にランタン化合物とマグ
ネシウム化合物を同時に、またはランタン−マグネシウ
ム複合化合物が含まれた電子放出物質層を形成すること
ができる。
【００１８】このような構成により本発明は、ベースメ
タルの平均粒子径より小さい微粒で形成されたアッパー
メタル層が、反応生成物の中間層を効果的に分散させ、
還元性元素の拡散経路を確保する作用によって、高抵抗
層である中間層の生成を防止する。これにより、還元性
元素を必要とする遊離バリウム原子の生成反応を持続的
に維持して２〜３Ａ／ｃｍ2の高電流密度負荷での長寿
命を実現できる。
タルの平均粒子径より小さい微粒で形成されたアッパー
メタル層が、反応生成物の中間層を効果的に分散させ、
還元性元素の拡散経路を確保する作用によって、高抵抗
層である中間層の生成を防止する。これにより、還元性
元素を必要とする遊離バリウム原子の生成反応を持続的
に維持して２〜３Ａ／ｃｍ2の高電流密度負荷での長寿
命を実現できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実現するための望
ましい実施の形態を添付図面により説明する。参考に本
発明を説明するにあたり、従来技術において説明された
構成と同一部分に対しては、説明の明瞭性のために同一
符号を用いることにする。
ましい実施の形態を添付図面により説明する。参考に本
発明を説明するにあたり、従来技術において説明された
構成と同一部分に対しては、説明の明瞭性のために同一
符号を用いることにする。
【００２０】実施の形態１ 図１の本発明の実施の形態の電子銃用陰極は、内部にヒ
ーター４が設けられたスリーブ２の上側開口部に設けら
れるもので、Ｎｉを主成分としてＳｉ、Ｍｇのような還
元性元素を微量含んでいるキャップ状のベースメタル６
０を含む。
ーター４が設けられたスリーブ２の上側開口部に設けら
れるもので、Ｎｉを主成分としてＳｉ、Ｍｇのような還
元性元素を微量含んでいるキャップ状のベースメタル６
０を含む。
【００２１】さらに本実施の形態の電子銃用陰極は、ア
ッパーメタル層６２とその上部に形成され、少なくとも
バリウムを含むアルカリ土類金属酸化物の三元炭酸塩
（Ｂａ・Ｓｒ・Ｃａ）ＣＯ3または二元炭酸塩（Ｂａ・
Ｓｒ）ＣＯ3からなる電子放出物質層８０を含む構成に
なっている。
ッパーメタル層６２とその上部に形成され、少なくとも
バリウムを含むアルカリ土類金属酸化物の三元炭酸塩
（Ｂａ・Ｓｒ・Ｃａ）ＣＯ3または二元炭酸塩（Ｂａ・
Ｓｒ）ＣＯ3からなる電子放出物質層８０を含む構成に
なっている。
【００２２】とくに、本実施の形態の電子銃用陰極は、
遊離バリウム原子の生成時、ベースメタル６０と電子放
出物質層８０の境界面に蓄積されるＢａＯとＳｉまたは
Ｍｇの反応生成物を分散させ、ベースメタル６０に含有
された還元性元素の拡散のための経路を確保する構造と
して、ベースメタル６０の上部表面に微粒子からなるア
ッパーメタル層６２を形成するものである。
遊離バリウム原子の生成時、ベースメタル６０と電子放
出物質層８０の境界面に蓄積されるＢａＯとＳｉまたは
Ｍｇの反応生成物を分散させ、ベースメタル６０に含有
された還元性元素の拡散のための経路を確保する構造と
して、ベースメタル６０の上部表面に微粒子からなるア
ッパーメタル層６２を形成するものである。
【００２３】このように形成されたアッパーメタル層６
２は、図２に拡大されたようにベースメタル６０の平均
粒子径より小さい粒子径を有するように、ベースメタル
６０の上部表面に形成される。それによってベースメタ
ル６０に含まれた還元性元素の拡散経路自体が分散され
るので、ＢａＯとＳｉまたはＭｇの反応が微粒子の中の
いろんなところで起き、その反応生成物の中間層１０が
分散されて蓄積が抑制されることにより、還元性元素で
あるＳｉ、Ｍｇの拡散が円滑に起こり遊離バリウム原子
の生成に寄与するようにするものである。
２は、図２に拡大されたようにベースメタル６０の平均
粒子径より小さい粒子径を有するように、ベースメタル
６０の上部表面に形成される。それによってベースメタ
ル６０に含まれた還元性元素の拡散経路自体が分散され
るので、ＢａＯとＳｉまたはＭｇの反応が微粒子の中の
いろんなところで起き、その反応生成物の中間層１０が
分散されて蓄積が抑制されることにより、還元性元素で
あるＳｉ、Ｍｇの拡散が円滑に起こり遊離バリウム原子
の生成に寄与するようにするものである。
【００２４】本実施の形態のアッパーメタル層６２は、
ベースメタル６０の上部表面を残留応力が残存する状態
（mechanical damage 状態）に処理したのち、熱処理で
再結晶化して形成する。
ベースメタル６０の上部表面を残留応力が残存する状態
（mechanical damage 状態）に処理したのち、熱処理で
再結晶化して形成する。
【００２５】より具体的な方法として、前記アッパーメ
タル層６２は、ベースメタル６０の上部表面に電子放出
物質層８０を構成する金属酸化物である三元炭酸塩また
は二元炭酸塩のパウダーを加速して衝突させることによ
って、その表面に残留応力および結合が生成されるよう
にし、それを水素雰囲気の中で７００〜１，２００℃の
範囲で熱処理して再結晶による微粒子を形成してでき
る。
タル層６２は、ベースメタル６０の上部表面に電子放出
物質層８０を構成する金属酸化物である三元炭酸塩また
は二元炭酸塩のパウダーを加速して衝突させることによ
って、その表面に残留応力および結合が生成されるよう
にし、それを水素雰囲気の中で７００〜１，２００℃の
範囲で熱処理して再結晶による微粒子を形成してでき
る。
【００２６】一方、アッパーメタル層６２はベースメタ
ル６０の表面層の主成分であるＮｉ原子を転移する方法
で、またはベースメタル６０の上部表面を研磨する方法
で残留応力を生成させられる。
ル６０の表面層の主成分であるＮｉ原子を転移する方法
で、またはベースメタル６０の上部表面を研磨する方法
で残留応力を生成させられる。
【００２７】この場合、表面層、すなわちアッパーメタ
ル層６２の熱処理方法は、お互いに異なった温度で２段
階で進行すると、微粒化効果をさらに高めることができ
る。このとき、１段階の温度を２段階の温度に比べて低
くする。
ル層６２の熱処理方法は、お互いに異なった温度で２段
階で進行すると、微粒化効果をさらに高めることができ
る。このとき、１段階の温度を２段階の温度に比べて低
くする。
【００２８】このように形成されたアッパーメタル層の
上部には、通常のスプレー法により、三元炭酸塩または
二元炭酸塩を２０〜１００μｍの厚さに形成する。この
ような本実施の形態の陰極の全体の厚さは、３００μｍ
をこえないように形成する。
上部には、通常のスプレー法により、三元炭酸塩または
二元炭酸塩を２０〜１００μｍの厚さに形成する。この
ような本実施の形態の陰極の全体の厚さは、３００μｍ
をこえないように形成する。
【００２９】実施の形態２ 本実施の形態では、実施の形態１の電子銃用陰極にＬａ
化合物とＭｇ化合物を含む電子放出物質層を適用した構
成を図１をもとに説明する。
化合物とＭｇ化合物を含む電子放出物質層を適用した構
成を図１をもとに説明する。
【００３０】図１に示されるように本実施の形態の電子
銃用陰極は、内部にヒーター４が設けられたスリーブ２
の上側開口部に設けられるもので、Ｎｉを主成分として
Ｓｉ、Ｍｇのような還元性元素を微量含んでいるキャッ
プ状のベースメタル６０とその表面層を構成するアッパ
ーメタル層６２を含む。さらにその上部に少なくともバ
リウムを含むアルカリ土類金属酸化物の三元炭酸塩(Ｂ
ａ・Ｓｒ・Ｃａ)ＣＯ3または二元炭酸塩（Ｂａ・Ｓｒ）
ＣＯ3にＬａ化合物とＭｇ化合物が同時に、またはＬａ
−Ｍｇ複合化合物を含む電子放出物質層８０を形成す
る。
銃用陰極は、内部にヒーター４が設けられたスリーブ２
の上側開口部に設けられるもので、Ｎｉを主成分として
Ｓｉ、Ｍｇのような還元性元素を微量含んでいるキャッ
プ状のベースメタル６０とその表面層を構成するアッパ
ーメタル層６２を含む。さらにその上部に少なくともバ
リウムを含むアルカリ土類金属酸化物の三元炭酸塩(Ｂ
ａ・Ｓｒ・Ｃａ)ＣＯ3または二元炭酸塩（Ｂａ・Ｓｒ）
ＣＯ3にＬａ化合物とＭｇ化合物が同時に、またはＬａ
−Ｍｇ複合化合物を含む電子放出物質層８０を形成す
る。
【００３１】ここで、Ｌａ化合物とＭｇ化合物、または
Ｌａ−Ｍｇ複合化合物は、遊離バリウム原子の蒸発を抑
制して持続的な供給ができるようにするもので、炭酸塩
重量の０．０１〜１重量％が一番望ましい。その含有量
が０．０１重量％より少ないと、駆動時の遊離バリウム
原子の蒸発抑制効果がわずかであり、１重量％をこえる
と初期駆動時に電子放出特性を低下させることがあるか
らである。
Ｌａ−Ｍｇ複合化合物は、遊離バリウム原子の蒸発を抑
制して持続的な供給ができるようにするもので、炭酸塩
重量の０．０１〜１重量％が一番望ましい。その含有量
が０．０１重量％より少ないと、駆動時の遊離バリウム
原子の蒸発抑制効果がわずかであり、１重量％をこえる
と初期駆動時に電子放出特性を低下させることがあるか
らである。
【００３２】したがって、本実施の形態によると、アッ
パーメタル層６２による中間層１０の効果的な分散作用
とともに、ＢａＯとＳｉまたはＭｇの反応により生成さ
れた遊離バリウム原子の蒸発が、電子放出物質層８０に
よって抑制されるのであり、それにより金属酸化物の焼
結が防止できるのである。
パーメタル層６２による中間層１０の効果的な分散作用
とともに、ＢａＯとＳｉまたはＭｇの反応により生成さ
れた遊離バリウム原子の蒸発が、電子放出物質層８０に
よって抑制されるのであり、それにより金属酸化物の焼
結が防止できるのである。
【００３３】以上説明した本実施の形態１および実施の
形態２による電子銃用陰極を陰極線管に組み立て、その
寿命特性を検査した結果が図３に示されている。図３に
おけるＡはアッパーメタル層６２と炭酸塩にＬａ−Ｍｇ
化合物が０．５重量％含んだ電子放出物質層８０が形成
された実施の形態２の陰極であり、図３におけるＢはア
ッパーメタル層６２と炭酸塩でできている電子放出物質
層８０が形成された実施の形態１の陰極である。そして
図３におけるＣは、炭酸塩でできた電子放出物質層８０
だけを使用した従来の酸化物陰極である。
形態２による電子銃用陰極を陰極線管に組み立て、その
寿命特性を検査した結果が図３に示されている。図３に
おけるＡはアッパーメタル層６２と炭酸塩にＬａ−Ｍｇ
化合物が０．５重量％含んだ電子放出物質層８０が形成
された実施の形態２の陰極であり、図３におけるＢはア
ッパーメタル層６２と炭酸塩でできている電子放出物質
層８０が形成された実施の形態１の陰極である。そして
図３におけるＣは、炭酸塩でできた電子放出物質層８０
だけを使用した従来の酸化物陰極である。
【００３４】寿命検査は、１０，０００時間、継続的に
駆動した状態で電子放出電流の減少量を測定したもの
で、陰極当たり２，０００〜３，０００μＡの電流で実
施したものである。その結果、本発明の実施の形態１お
よび実施の形態２の電子銃用陰極は、従来の酸化物陰極
Ｃに比べて高電流での寿命特性が飛躍的に改善されたの
がわかる。具体的に本発明は、高電流密度の駆動下で１
０，０００時間経過後にも初期電流値の８０〜８５％が
維持されることがわかる。
駆動した状態で電子放出電流の減少量を測定したもの
で、陰極当たり２，０００〜３，０００μＡの電流で実
施したものである。その結果、本発明の実施の形態１お
よび実施の形態２の電子銃用陰極は、従来の酸化物陰極
Ｃに比べて高電流での寿命特性が飛躍的に改善されたの
がわかる。具体的に本発明は、高電流密度の駆動下で１
０，０００時間経過後にも初期電流値の８０〜８５％が
維持されることがわかる。
【００３５】図４は、本発明による電子銃用陰極のカッ
トオフドリフト特性を示している。図４におけるＤは、
アッパーメタル層６２と炭酸塩にＬａ−Ｍｇ化合物が
０．５重量％含んだ電子放出物質層８０が形成された実
施の形態２の陰極であり、図４におけるＥはアッパーメ
タル層６２と炭酸塩でできている電子放出物質層８０が
形成された実施の形態１の陰極であり、図４におけるＣ
は、炭酸塩でできた電子放出物質層８０だけを使用した
従来の酸化物陰極である。
トオフドリフト特性を示している。図４におけるＤは、
アッパーメタル層６２と炭酸塩にＬａ−Ｍｇ化合物が
０．５重量％含んだ電子放出物質層８０が形成された実
施の形態２の陰極であり、図４におけるＥはアッパーメ
タル層６２と炭酸塩でできている電子放出物質層８０が
形成された実施の形態１の陰極であり、図４におけるＣ
は、炭酸塩でできた電子放出物質層８０だけを使用した
従来の酸化物陰極である。
【００３６】特性検査は、１０，０００時間、継続的に
駆動した状態でカットオフドリフトの変化量を測定した
結果、本発明の電子銃用陰極が従来の陰極Ｃに比べて２
０〜２５％が減少したのがわかる。
駆動した状態でカットオフドリフトの変化量を測定した
結果、本発明の電子銃用陰極が従来の陰極Ｃに比べて２
０〜２５％が減少したのがわかる。
【００３７】
【発明の効果】以上の説明した実施の形態を通してわか
るように、本発明による電子銃用陰極は従来技術の問題
点を実質的に解消している。
るように、本発明による電子銃用陰極は従来技術の問題
点を実質的に解消している。
【００３８】すなわち、本発明は、還元性元素を含むベ
ースメタルと炭酸塩からなる電子放出物質層とのあいだ
に微粒子からなるアッパーメタル層を形成することによ
り、遊離バリウム原子の生成時に発生する反応生成物を
分散させ、還元性元素の拡散経路を確保することによ
り、遊離バリウム原子の放出を持続的に実現することが
できる。
ースメタルと炭酸塩からなる電子放出物質層とのあいだ
に微粒子からなるアッパーメタル層を形成することによ
り、遊離バリウム原子の生成時に発生する反応生成物を
分散させ、還元性元素の拡散経路を確保することによ
り、遊離バリウム原子の放出を持続的に実現することが
できる。
【００３９】また、本発明は、電子放出物質層にＬａ化
合物とＭｇ化合物を同時に、またはＬａ−Ｍｇ複合化合
物を含んで形成することにより遊離バリウム原子の蒸発
消耗を抑制できる。
合物とＭｇ化合物を同時に、またはＬａ−Ｍｇ複合化合
物を含んで形成することにより遊離バリウム原子の蒸発
消耗を抑制できる。
【００４０】したがって、本発明によれば、アッパーメ
タル層および電子放出物質層の相互作用により遊離バリ
ウム原子の放出が持続され、蒸発消耗が抑制されるの
で、２〜３Ａ／ｃｍ2の高電流密度でも寿命特性が向上
し、カットオフドリフト率が減少する効果を得ることが
できる。
タル層および電子放出物質層の相互作用により遊離バリ
ウム原子の放出が持続され、蒸発消耗が抑制されるの
で、２〜３Ａ／ｃｍ2の高電流密度でも寿命特性が向上
し、カットオフドリフト率が減少する効果を得ることが
できる。
【００４１】また、本発明の酸化物陰極は、高電流密度
で長寿命を維持するものの、製造方法が難しくて値段が
高価である含侵型陰極に取って代わる実用性も得ること
ができる。
で長寿命を維持するものの、製造方法が難しくて値段が
高価である含侵型陰極に取って代わる実用性も得ること
ができる。
【図１】本発明の電子銃用陰極を図示した断面図であ
る。
る。
【図２】本発明の電子銃用陰極の要部を拡大した断面図
である。
である。
【図３】本発明の電子銃用陰極の寿命特性を示す図であ
る。
る。
【図４】本発明のカットオフドリフトを示す図である。
【図５】従来の電子銃用陰極の一例を示す断面図であ
る。
る。
【図６】従来の電子銃用陰極の要部を拡大した断面図で
ある。
ある。
２ スリーブ ４ ヒーター １０ 中間層 ６０ ベースメタル ６２ アッパーメタル層 ８０ 電子放出物質層
フロントページの続き (72)発明者 朱 圭楠 大韓民国京畿道水原市八達区▲シン▼洞 575番地 Ｆターム(参考） 5C027 CC07 CC14 5C031 DD04 DD09 DD15 DD19
Claims (6)
- 【請求項１】 ニッケルを主成分とし、少なくとも一種
の還元性元素を含むベースメタルと、そのベースメタル
の上部表面を再結晶化処理して微粒子で形成したアッパ
ーメタル層と、そのアッパーメタル層の上部に形成さ
れ、少なくともバリウムを含むアルカリ土類金属酸化物
を含んでいる電子放出物質層とからなる電子銃用陰極。 - 【請求項２】 前記アッパーメタル層が、ベースメタル
の上部表面に電子放出物質層を構成する金属酸化物のパ
ウダーを加速して衝突させ、水素雰囲気において７００
〜１，２００℃の範囲で熱処理して得られる請求項１記
載の電子銃用陰極。 - 【請求項３】 前記アッパーメタル層が、ベースメタル
の上部表面にＮｉ原子を転移させ、水素雰囲気において
７００〜１，２００℃の範囲で熱処理して得られる請求
項１記載の電子銃用陰極。 - 【請求項４】 前記アッパーメタル層が、ベースメタル
の上部表面を研磨したのち、水素雰囲気において７００
〜１，２００℃の範囲で熱処理して得られる請求項１記
載の電子銃用陰極。 - 【請求項５】 前記熱処理はそれぞれ異なった温度およ
び雰囲気下で一回以上実施することを特徴とする請求項
２、３または４記載の電子銃用陰極。 - 【請求項６】 前記電子放出物質層にさらにランタン化
合物とマグネシウム化合物が同時に、またはランタン−
マグネシウム複合化合物が含まれている請求項１記載の
電子銃用陰極。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019980053709A KR20000038644A (ko) | 1998-12-08 | 1998-12-08 | 전자총용 음극 |
| KR1998-53709 | 1998-12-08 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000173441A true JP2000173441A (ja) | 2000-06-23 |
Family
ID=36694283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13182999A Pending JP2000173441A (ja) | 1998-12-08 | 1999-05-12 | 電子銃用陰極 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6390877B2 (ja) |
| JP (1) | JP2000173441A (ja) |
| KR (1) | KR20000038644A (ja) |
| CN (1) | CN1249773C (ja) |
| DE (1) | DE19935774A1 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2810446A1 (fr) * | 2000-06-14 | 2001-12-21 | Thomson Tubes & Displays | Cathodes a oxyde amelioree et son procede de fabrication |
| ATE370515T1 (de) * | 2000-09-19 | 2007-09-15 | Koninkl Philips Electronics Nv | Oxidkathode |
| KR100413499B1 (ko) * | 2002-02-07 | 2004-01-03 | 엘지.필립스디스플레이(주) | 음극선관용 음극 |
| GB0230125D0 (en) * | 2002-12-24 | 2003-01-29 | Lg Philips Displays Netherland | Oxide cathode |
| CN105679624B (zh) * | 2016-03-03 | 2017-08-25 | 宁波凯耀电器制造有限公司 | 一种耐轰击的电子发射材料及其制备方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2876591B2 (ja) * | 1996-11-29 | 1999-03-31 | 三菱電機株式会社 | 電子管用陰極 |
| US6140753A (en) * | 1997-12-30 | 2000-10-31 | Samsung Display Devices Co., Ltd. | Cathode for an electron gun |
| KR100249714B1 (ko) * | 1997-12-30 | 2000-03-15 | 손욱 | 전자총용 음극 |
| KR100297687B1 (ko) * | 1998-09-24 | 2001-08-07 | 김순택 | 전자총용음극 |
-
1998
- 1998-12-08 KR KR1019980053709A patent/KR20000038644A/ko not_active Application Discontinuation
-
1999
- 1999-05-12 JP JP13182999A patent/JP2000173441A/ja active Pending
- 1999-07-26 DE DE19935774A patent/DE19935774A1/de not_active Withdrawn
- 1999-09-23 CN CNB991196643A patent/CN1249773C/zh not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-06-11 US US09/877,054 patent/US6390877B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6390877B2 (en) | 2002-05-21 |
| US20010026117A1 (en) | 2001-10-04 |
| CN1256504A (zh) | 2000-06-14 |
| DE19935774A1 (de) | 2000-06-15 |
| KR20000038644A (ko) | 2000-07-05 |
| CN1249773C (zh) | 2006-04-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR930011964B1 (ko) | 전자관용 음극 | |
| JP2000173441A (ja) | 電子銃用陰極 | |
| US6791251B2 (en) | Metal cathode and indirectly heated cathode assembly having the same | |
| KR100249714B1 (ko) | 전자총용 음극 | |
| JP2000100311A (ja) | 電子銃用陰極 | |
| JP2928155B2 (ja) | 電子管用陰極 | |
| JP2835023B2 (ja) | 電子管用陰極の製造方法 | |
| JP2897938B2 (ja) | 電子管用陰極 | |
| JP2937145B2 (ja) | 電子管用陰極 | |
| JP2936460B2 (ja) | 電子管用陰極 | |
| JPH11204021A (ja) | 電子銃用陰極 | |
| JP2891209B2 (ja) | 電子管用陰極 | |
| JP2882386B2 (ja) | 電子管用陰極の製造方法 | |
| JPH04220924A (ja) | 電子管用陰極 | |
| JP3010155B2 (ja) | 電子管用陰極の製造方法 | |
| KR20000042604A (ko) | 전자총용 음극 및 그 제조방법 | |
| US6641450B2 (en) | Method of making a cathode for an electron tube | |
| JPH1167056A (ja) | 電子管用陰極 | |
| JPS5949131A (ja) | 電子管陰極 | |
| JPH04220925A (ja) | 電子管用陰極 | |
| JPH09185939A (ja) | 電子管用陰極およびその製造方法 | |
| KR20020063396A (ko) | 전자관용 금속 음극 | |
| CN1221966A (zh) | 电子枪用阴极 | |
| JPH04220926A (ja) | 電子管用陰極 | |
| JP2001167689A (ja) | 電子管用陰極 |