JPH02247934A - 電子管用陰極 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、テレビジョン受像管、端末デイスプレィ装
置等に用いられるブラウン管のような電子管に用いられ
、かつ高い電流密度で長期間安定した電子放射特性を示
す電子管用陰極に係わる。

【従来の技術〕

テレビジョン受像管、端末デイスプレィ装置等に用いら
れるブラウン管では高精細度化が進むにつれて、その陰
極には、高電流密度で長期間安定した電子放出特性を有
することが強く要望されるようになった。

これらの要望に応えるために１例えば、特開昭６１−２
７１７３２号公報には、アルカリ土類金属酸化物層に声
化スカンジウムの粉末を分散させたものが提案されてい
る。しかし、この構造では電子放出特性の点で問題があ
った１、これは、酸化スカンジウムＳｃ、Ｏ，の分解が
高い温度で長時間を要するからであると思われる。また
、特開昭６２−８８２３９号公報には、厚さ１０μ以下
の希土類金属酸化物層を形成し、該希土類金属酸化物層
上に、バリウムを含むアルカリ土類金属酸化物を主成分
とする電子放射物質層を被着形成することが提案されて
いる。これも、上述の特開昭６１−２７１７３２号公報
の例と同じで電子放出特性の点で問題があった。また、
特開昭６２−９０８２０号公報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し、０．１〜
２０重量％の希土類金属酸化物とアルカリ土類金属酸化
物との複合酸化物を含んだ電子放射物質層を被着形成し
た陰極が提案されている。しかし、この構造では電子放
射物質層を活性化するために加熱エージングを行うと電
子放射物質層の厚みが減少する方向で変化するという問
題があった。これは、希土類金属酸化物とアルカリ土類
金属酸化物との複合酸化物とアルカリ土類金属酸化物を
主成分とする電子放射物質層との反応によって起こる現
象であるように思われる。もしこのような現象が発生す
ると、電子放射が安定であっても陰極を電子管に組み込
んだときに、陰極とその他の電極との距離が変化するた
めに陰極から取り出す電流は減少する方向で変化してし
まうという問題があった。

【発明が解決しようとする課題〕

この発明は上述した従来の電子管用陰極の問題点を改良
した高電流密度で長期間安定した電子放出特性を有する
電子管用陰極を提供するものである。

【ｊＩＩ題を解決するための手段〕

この発明は微量のマグネシウム、シリコン等の活性剤を
含んだニッケル基体金属面上に、希土類金属酸化物とア
ルカリ土類金属酸化物との複合化合物を被着し、その上
にバリウムを含むアルカリ土類金属酸化物の電子放射物
質層を被着形成させる。

〔作用〕

従来から、所謂、酸化物陰極を実際に製造する際には、
大気中でも安定なアルカリ土類金属の炭酸塩を使用して
おり、これにニトロセルローズラッカー、酢酸ブチルを
加えて懸濁液を作り、それをニッケル基体金属面上にス
プレィ法で約９０４の厚さに塗布して、真空排気中にヒ
ータで加熱し炭酸塩を酸化物に分解、更に、９００〜１
１００℃に加熱してニッケル基体中に含まれるマグネシ
ウム、シリコン等の所謂、活性剤をバリウムを含むアル
カリ土類金属酸化物の電子放射物質層に拡散させ、安定
した電子放射特性が得られるようにする。

これらの物質の反応は１次のようなものである。

分解：　　ＢａＣＯ３→ＢａＯ＋ＣＯ。

活性化：　　ＢａＯ＋Ｍｇ−＋Ｂａ＋ＭｇＯしかしなが
ら、９００〜１１００℃に加熱してニッケル基体中に含
まれるマグネシウム、シリコン等の所謂、活性剤をバリ
ウムを含むアルカリ土類金属酸化物の電子放射物質層に
拡散させ、安定した電子放射特性が得られるようにする
活性化工程、あるいは、その後の、約８００℃の通常の
動作状態において、ニッケル、マグネシウム及びシリコ
ン等の酸化物等の層、所謂、中間層が出来るためにマグ
ネシウム及びシリコン等の活性剤の拡散が妨げられたり
中間層抵抗のために電子放出特性が悪くなると言われて
いる。

ス・カンジウム等の希土類金属がこの中間層を減らす働
きが有るのではないかということは例えば、特開昭６２
−２２３４７号公報にも記載されているが、どういう形
でスカンジウム等の希土類金属を加えるかが問題であっ
て、上述のように、アルカリ土類金属酸化物層に酸化ス
カンジウムの粉末を分散させたものは電子放出特性の点
で問題がある。これは、酸化スカンジウムＳｃ、Ｏａの
分解が高い温度で長時間を要するからであると思われる
。

また、希土類金属酸化物層を形成し、該希土類金属酸化
物層上に、バリウムを含むアルカリ土類金属酸化物を主
成分とする電子放射物質層を被着形成するものも、上述
の例と同じで電子放出特性の点で問題がある。また、０
．１〜２０重量％の希土類金属酸化物とアルカリ土類金
属酸化物との複合酸化物を含んだ電子放射物質層を被着
形成した陰極を電子放射物質層を活性化するために加熱
エージングしていると電子放射物質層の厚みが減少する
方向で変化してしまう、これは、希土類金属酸化物とア
ルカリ土類金属酸化物との複合酸化物をアルカリ土類金
属酸化物を主成分とする電子放射物質層の中に分散させ
るために、希土類金属酸化物とアルカリ土類金属酸化物
との複合酸化物とアルカリ土類金属酸化物を主成分とす
る電子放射物質層との反応が電子放射物質層の全体にわ
たって急速に起こるからであるように思われる。しかし
、酸化スカンジウム粉末の分散に比べて希土類金属酸化
物とアルカリ土類金属酸化物との複合酸化物、例えば、
バリウムスカンデートＢａ、Ｓｃ、０５の粉末を分散さ
せたものの電子放射特性は、比較的、容易に安定し、高
電流密度で長期間安定した電子放出特性を得ることが出
来る。

〔実施例〕

図面を参照して、この発明の１実施例を説明する。

第１図は、この発明による陰極の断面図で、図中、１は
陰極スリーブ、２はニッケル基体、３はバリウム、スト
ロンチウム及びカルシウムの三元酸化物から成る電子放
射物質層、４は加熱用ヒータ、５は希土類金属酸化物と
アルカリ土類金属酸化物との複合化物の層で、この例で
はバリウムスカンデートＢａ、Ｓｃ、Ｏｓを含んでいる
。

次に、製造方法について説明する。まず、酸化スカンジ
ウムと炭酸バリウムの粉末をモル比で１：２に混合し、
大気中で９５０℃で約３０時間の熱処理を行うと、Ｂａ
、Ｓｃ、Ｏ，が生成される。このバリウムスカンデート
にニトロセルローズラッカー、酢酸ブチルを加えてロー
リング混合し、ｌＶＩ濁液を調整する。この懸濁液をニ
ッケル基体金属２上にスプレィ法で約５７７１１１の厚
さに塗布する。つぎに、バリウム、ストロンチウム及び
カルシウムの三元炭酸塩粉末にニトロセルローズラッカ
ー、酢酸ブチルを加えてローリング混合し、懸濁液を調
整する。この懸濁液を上述の塗布層上にスプレィ法で約
８５ＩＩｍの厚さに塗布し１合計で約９０μ−の厚さの
塗布層を形成する。この塗布層を電子管の製造工程中の
真空′排気工程でヒータ４により加熱し、炭酸塩を酸化
物に分解し、更に、９００〜１１００℃に加熱してニッ
ケル基体２中に含まれる、マグネシウム、シリコン等の
所謂、活性剤をバリウムを含むアルカリ土類金属酸化物
の電子放射物質層３に拡散させ、安定した電子放射特性
が得られるようにする活性化を行う、このとき、バリウ
ムスカンデートＢａ、Ｓｃ、Ｏ，を含む層中のスカンジ
ウムが遊離し中間層の生成を抑制するものと思われる。

第２図は、上記のようにして製作した陰極を電子管に実
装し、ヒータ電圧を定格の１１０％にして動作させたと
きの、電子放出量の経時的変化を示すもので、線ａは本
発明のものを示す、比較のため、層５を塗布しない従来
の構造の場合の電子放出量の経時的変化を線すで示す。

尚、上記実施例では、バリウムスカンデートとしてＢａ
２Ｓｃ、０．を用いた場合を説明したがＢａＳｃ、Ｏ，
、Ｂａ、５ｃ４０＝或はそれらの混合物を用いても同様
な効果が得られる。

〔発明の効果〕

上述したように、この発明によれば、容易に電子放出特
性の良い、且つ、長時間にわたって、安定した、電子放
出特性を持った陰極が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による電子管用陰極の一実施例の断面
図、第２図はこの発明によるバリウムスカンデートの層
を持った陰極と従来の陰極の電子放出量の経時変化を比
較して示す図である。 １：陰極スリーブ、２：ニッケル基体、３：電子放出物
質、４：ヒーター　５：層。 ２・・・ニッケル基体 ３・・・電子放出物質層 ４・・・ヒーター ５・・・層 初イ丁吟ＦＪＩ　（享ば、平時間）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、微量のマグネシウム、シリコン等の活性剤を含んだ
   ニッケル基体金属面上に、希土類金属酸化物とアルカリ
   土類金属酸化物との複合化合物を被着し、その上にバリ
   ウムを含むアルカリ土類金属酸化物の電子放射物質層を
   被着形成したことを特徴とする電子管用陰極。 ２、希土類金属酸化物とアルカリ土類金属酸化物との複
   合化合物の主体がＢａ＿２Ｓｃ＿２Ｏ＿５である請求項
   １記載の電子管用陰極。