JP2951939B2 - 電子管用陰極 - Google Patents

電子管用陰極

Info

Publication number
JP2951939B2
JP2951939B2 JP11255198A JP11255198A JP2951939B2 JP 2951939 B2 JP2951939 B2 JP 2951939B2 JP 11255198 A JP11255198 A JP 11255198A JP 11255198 A JP11255198 A JP 11255198A JP 2951939 B2 JP2951939 B2 JP 2951939B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cathode
electron
metal
electron tube
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP11255198A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH1167056A (ja
Inventor
圭楠 朱
鍾書 崔
秀燦 李
得一 朴
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of JPH1167056A publication Critical patent/JPH1167056A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2951939B2 publication Critical patent/JP2951939B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J1/00Details 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
    • H01J1/02Main electrodes
    • H01J1/13Solid thermionic cathodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J1/00Details 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
    • H01J1/02Main electrodes
    • H01J1/13Solid thermionic cathodes
    • H01J1/14Solid thermionic cathodes characterised by the material
    • H01J1/144Solid thermionic cathodes characterised by the material with other metal oxides as an emissive material

Landscapes

  • Solid Thermionic Cathode (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電子管用陰極に係
り、特に高電流密度領域で長時間多量の電子を放出しう
るように寿命の延びた電子管用陰極に関する。
【0002】
【従来の技術】図3は通常の電子管用陰極を概略的に示
した断面図であって、円板状の金属基材2と、この下方
からこれを固定支持すると同時に、陰極の加熱源である
ヒーター4を内蔵するシリンダー状のスリーブ3及び金
属基材2の上部に被覆形成された電子放出物質層1が示
されている。
【0003】このうち、電子放出物質層1はバリウム酸
化物を主成分とするアルカリ土類金属酸化物、望ましく
は(Ba、Sr、Ca)Oに示される三元金属酸化物よ
りなるのが一般的である。
【0004】このような電子放出物質層は次のような方
法により形成される。
【0005】まず、炭酸バリウム、炭酸ストロンチウム
及び炭酸カルシウムなどの混合粉末を有機溶剤に入れて
溶液を製造した後、得られた溶液をスプレーや電着など
の方法で金属基材上に塗布して炭酸塩塗布層を形成す
る。
【0006】以降、前記電子管用陰極を固定させた電子
銃を電子管内に装着した後、電子管内を真空にするため
の排気工程で前記塗布層がヒーターにより約1000℃
に加熱される。この際、炭酸塩は酸化物に変換され、例
えば下記反応式1に示されたように炭酸バリウムは酸化
バリウムに変換される。なお、このような陰極が「酸化
物陰極」と名づけられたのは電子管の製造工程中の排気
工程で炭酸塩が高温加熱により酸化物の形に変わるから
である。
【0007】
【化1】
【0008】生成された前記酸化バリウムは陰極動作中
に金属基材と電子放出物質層との接触される境界で、下
記反応式2に示されたように、金属基材中の還元剤であ
るSi、Mgとの反応により、遊離バリウムに還元され
る。
【0009】
【化2】
【0010】前記のように形成された遊離バリウムは電
子放出に寄与する。この際、前記反応式2に示されたよ
うにMgO、Ba2 SiO4 などが生成され、これら物
質は電子放出物質層と金属基材との境界に中間層を形成
することになる。この中間層は障壁として作用し、マグ
ネシウムやケイ素の拡散を妨害することになるので、電
子放出に寄与する遊離バリウムを生成しにくい。
【0011】従って、この中間層のため、酸化物陰極の
寿命短縮という望ましくない結果を招く。それだけでな
く、中間層は高抵抗を有し、電子放出電流の流れを妨害
するので電流密度を制限するという問題点もある。
【0012】最近、CRTを使用するテレビ及びその他
の装置は高精細化及び大型化の傾向に応じて高電流密
度、長寿命陰極に対する要求が高まっているが、既存の
酸化物陰極は前述したような性能と寿命の問題からこの
ような要求に応じ得ないという短所を有している。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は高電
流密度の領域で長時間電子を放出しうる電子管用陰極を
提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項1に記載の発明は、ニッケルを主成分とする
金属基材及び前記金属基材上に形成されており、バリウ
ム酸化物を主成分とするアルカリ土類金属酸化物を含有
する電子放出物質層を含む電子管用陰極において、前記
金属基材と前記電子放出物質層との間にはジルコニウム
を主成分とする金属層が形成されていることを特徴とす
る。
【0015】また、請求項2に記載の発明は、請求項1
に記載の発明において、前記金属層の厚さは400乃至
20000オングストロームであることを特徴とする。
【0016】また、請求項3に記載の発明は、請求項1
に記載の発明において、前記金属層はタングステン、ニ
ッケル、アルミニウム及びモリブデンよりなる群から選
択される少なくとも一つの金属をさらに含むことを特徴
とする。
【0017】また、請求項4に記載の発明は、請求項3
に記載の発明において、前記タングステン及びニッケル
を含む群から選択される少なくとも一つの金属とジルコ
ニウムとの重量比は3:7乃至7:3であることを特徴
とする。
【0018】また、請求項5に記載の発明は、請求項1
に記載の発明において、前記電子放出物質層にはLa化
合物とMg化合物とが含まれていることを特徴とする。
【0019】また、請求項6に記載の発明は、請求項5
に記載の発明において、前記La及びMgの総含量は前
記アルカリ土類金属酸化物を基準として0.01乃至2
0重量%であることを特徴とする。
【0020】また、請求項7に記載の発明は、請求項5
に記載の発明において、前記LaとMgとのモル比は
1:3.5乃至1:4.5であることを特徴とする。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、添付された図面に基づき本
発明を詳しく説明する。
【0022】図1を参照すれば、部材番号11、12、
13及び14は各々図3の1、2、3及び4に対応し、
15は本発明による金属層である。金属層15を形成す
るジルコニウムは還元性元素の一種であって、遊離Ba
を形成する役割をする。ジルコニウムは還元性に優れ、
初期電子放出特性を改善する役割をするだけでなく、長
時間多量の電子を放出させる役割をする。
【0023】初期放出特性は”MIK”(Maximum Cath
ode Current)という電流量で測定され、陰極寿命特性は
初期MIKに対する一定時間における残存率で評価され
る。
【0024】金属層15はスパッタリング法を用いて形
成することが望ましい。即ち、金属基材12の上部表面
を洗浄した後、スパッタリング法でジルコニウムを被覆
してジルコニウム層を形成する。被覆の後、基材金属と
ジルコニウム層との間の拡散または合金化のために不活
性雰囲気または真空雰囲気で熱処理することが望まし
い。本発明により形成される金属層は、基材金属と電子
放出物質層との間に形成される中間層を分散させ、還元
剤の供給が長時間円滑に行われるようにする。熱処理の
温度は700乃至1200℃が望ましい。
【0025】本発明の望ましい実施形態によれば、金属
層15にタングステン、ニッケル、モリブデンまたはア
ルミニウムをさらに含有させうる。この場合、ジルコニ
ウムと他の素材とのターゲットを用いると、ジルコニウ
ム以外に他の金属をさらに含有する金属層を形成しう
る。例えば、タングステンターゲットとジルコニウムタ
ーゲットとを用いるとジルコニウムとタングステンとを
含有する金属層を形成しうる。
【0026】スパッタリングの後には熱処理工程が必要
である。スパッタリングの結果、基材の上部には2つの
金属が同時に存在することになり、熱処理により2つの
金属の合金化及び拡散が必要となるからである。熱処理
の温度は700乃至1200℃が望ましい。また、タン
グステンとニッケルとのうち少なくとも1つとジルコニ
ウムの重量比は3:7乃至7:3が望ましい。
【0027】金属層15が形成されると、その上に炭酸
塩塗布層を形成してアルカリ土類金属酸化物を含有する
電子放出物質層11を形成する。電子放出物質層11に
は(Ba、Sr、Ca)Oの三元共沈酸化物のようなア
ルカリ土類金属酸化物だけでなく、La化合物とMg化
合物とが含有されうる。特に、前記La化合物とMg化
合物とがLa−Mg複合化合物の形であることが望まし
い。また、(Ba、Sr、Ca)Oの三元共沈酸化物は
(Ba、Sr)Oの二元共沈酸化物に代えても良い。
【0028】電子放出物質層に含有されているLa及び
Mgの総含量はアルカリ土類金属酸化物に対して0.0
1乃至20重量%が望ましい。0.01重量%未満の時
は製造される陰極の寿命向上の効果が微小であり、20
重量%を超える時は初期特性が悪いからである。また、
LaとMgとのモル比は1:3.5乃至1:4.5が望
ましい。
【0029】以下、本発明の望ましい実施例を具体的に
説明するが、本発明が下記の実施例に限定されるわけで
はない。
【0030】
【実施例1】Niとこれを基準として0.05重量%の
Si及び0.05重量%のMgよりなる合金を用いて金
属基材を製造した。製造された金属基材の一側面をスリ
ーブ上に接着させた。
【0031】ジルコニウムターゲットとタングステンタ
ーゲットとを用いるスパッタリング法により、ジルコニ
ウムとタングステンとを7:3の重量比で金属基材上に
塗布した。結果物を950℃で10分間熱処理して20
00オングストロームの厚さの金属層を形成した。
【0032】Ba(NO32 、Sr(NO32 、C
a(NO32 を純水に溶解させた後、Na2 CO3
用いて炭酸塩の形に共沈させて共沈三元炭酸塩を製造し
た。得られた共沈三元炭酸塩がラッカー液に分散されて
いる塗布液を金属層上に塗布及び乾燥させた。
【0033】スリーブを電子銃に挿着させた後、スリー
ブ内部に陰極加熱用ヒーターを挿着させた。この電子銃
を電子管用バルブに封止させた後、真空を形成するため
に排気工程を経た。
【0034】以降、通常の製造工程により電子管を製造
して寿命特性と初期放出特性とを測って図2に示した
(曲線a)。測定は約6000時間行われ、陰極当り2
000乃至3000μAの高電流を保った。
【0035】
【実施例2】金属層をジルコニウムのみで形成すること
を除いては、実施例1と同一な方法で陰極を製造した
後、寿命特性と初期放出特性とを測定して図2に示した
(曲線b)。
【0036】
【比較例】金属層を形成しないことを除いては、実施例
1と同一な方法で陰極を製造した後、寿命特性と初期放
出特性とを測定して図2に示した(曲線c)。
【0037】図2から分かるように、本発明により金属
基材と電子放出物質層との間に金属層が形成されている
酸化物陰極は、一般の陰極に比べて初期電子放出特性に
優れ、かつ長時間の使用による電子放出量の減少の程度
が微少である。
【0038】
【発明の効果】前述したように、本発明の電子管用陰極
は初期放出特性に優れ、かつ長時間多量の電子を放出し
うるので、大型及び高精細陰極線管に採用するのに好適
である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明により製造される電子管用陰極の概略的
な断面図。
【図2】本発明による電子管用陰極と従来の電子管用陰
極との寿命特性を比較して示したグラフ。
【図3】従来の電子管用陰極の概略的な断面図。
【符号の説明】
11 電子放出物質層 12 金属基材 13 スリーブ 14 ヒーター 15 金属層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 朴 得一 大韓民國京畿道水原市八達區牛滿洞300 番地 住公4次アパート402棟906號 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01J 1/14 H01J 1/20

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ニッケルを主成分とする金属基材及び前
    記金属基材上に形成されており、バリウム酸化物を主成
    分とするアルカリ土類金属酸化物を含有する電子放出物
    質層を含む電子管用陰極において、 前記金属基材と前記電子放出物質層との間にはジルコニ
    ウムを主成分とする金属層が形成されていることを特徴
    とする電子管用陰極。
  2. 【請求項2】 前記金属層の厚さは400乃至2000
    0オングストロームであることを特徴とする請求項1に
    記載の電子管用陰極。
  3. 【請求項3】 前記金属層はタングステン、ニッケル、
    アルミニウム及びモリブデンよりなる群から選択される
    少なくとも一つの金属をさらに含むことを特徴とする請
    求項1に記載の電子管用陰極。
  4. 【請求項4】 前記タングステン及びニッケルを含む群
    から選択される少なくとも一つの金属とジルコニウムと
    の重量比は3:7乃至7:3であることを特徴とする請
    求項3に記載の電子管用陰極。
  5. 【請求項5】 前記電子放出物質層にはLa化合物とM
    g化合物とが含まれていることを特徴とする請求項1に
    記載の電子管用陰極。
  6. 【請求項6】 前記La及びMgの総含量は前記アルカ
    リ土類金属酸化物を基準として0.01乃至20重量%
    であることを特徴とする請求項5に記載の電子管用陰
    極。
  7. 【請求項7】 前記LaとMgとのモル比は1:3.5
    乃至1:4.5であることを特徴とする請求項5に記載
    の電子管用陰極。
JP11255198A 1997-08-07 1998-04-22 電子管用陰極 Expired - Fee Related JP2951939B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970037800A KR100247820B1 (ko) 1997-08-07 1997-08-07 전자관용 음극
KR1997-37800 1997-08-07

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH1167056A JPH1167056A (ja) 1999-03-09
JP2951939B2 true JP2951939B2 (ja) 1999-09-20

Family

ID=19517081

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11255198A Expired - Fee Related JP2951939B2 (ja) 1997-08-07 1998-04-22 電子管用陰極

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5977699A (ja)
JP (1) JP2951939B2 (ja)
KR (1) KR100247820B1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6238122B1 (en) * 1999-03-01 2001-05-29 Exhaust Etiquette Display device and method therefor
KR100315123B1 (ko) 2000-01-10 2001-11-29 김순택 전자빔 장치용 음극 물질
FR2810446A1 (fr) * 2000-06-14 2001-12-21 Thomson Tubes & Displays Cathodes a oxyde amelioree et son procede de fabrication

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100291903B1 (ko) * 1993-08-23 2001-09-17 김순택 전자관용산화물음극

Also Published As

Publication number Publication date
JPH1167056A (ja) 1999-03-09
US5977699A (en) 1999-11-02
KR19990015604A (ko) 1999-03-05
KR100247820B1 (ko) 2000-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6124666A (en) Electron tube cathode
JP2951939B2 (ja) 電子管用陰極
JPH0765693A (ja) 酸化物陰極
JPH08124476A (ja) 電子管用の陰極
JP2928155B2 (ja) 電子管用陰極
US20090273269A1 (en) Scandate dispenser cathode
JP2897938B2 (ja) 電子管用陰極
JP2937145B2 (ja) 電子管用陰極
JPH0765695A (ja) 酸化物陰極
JP2936460B2 (ja) 電子管用陰極
JPS5949131A (ja) 電子管陰極
JPH0765692A (ja) 電子管用酸化物陰極
JP2891209B2 (ja) 電子管用陰極
JPS61271732A (ja) 電子管陰極
JP3225523B2 (ja) 含浸型陰極
JP2882386B2 (ja) 電子管用陰極の製造方法
JPH07107824B2 (ja) 電子管用陰極
US6641450B2 (en) Method of making a cathode for an electron tube
JP2730260B2 (ja) 電子管用陰極
JPH09185939A (ja) 電子管用陰極およびその製造方法
JPH03230445A (ja) 電子管用陰極
CN1323050A (zh) 阴极射线管阴极及其合金
Yamamoto Recent development of cathodes used for cathode ray tubes
JPH08138536A (ja) 含浸形陰極とその製造方法並びにこれを用いた陰極線管
JPH0113187B2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19990614

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees