JPH03295129A - 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、ＴＶ用ジブラウン管どに用いられる電子管
用陰極に関し、特に電子放射物質層を改良した電子管用
陰極に関するものである。

〔従来の技術〕

第２図に、特開昭６２−１９３０３１号公報に開示され
ている従来の電子管陰極の一例を示す０図においてｌは
ノリコン（Ｓｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）などの還元性
金属を微量含むニッケルか、らなる有底筒状の基体金属
、２は該基体金属１上に被着形成された電子放射物質層
でありＢａ、Ｓｒ、Ｃａの三元アルカリ土類金属酸化物
と酸化スカンジウム（Ｓ５０．）の混合物からなる。４
は基体ｌ上に形成されたニッケル焼結層、３は上記基体
１内に配設され電子放射物質層を加熱するヒータである
。

上記基体１へのニッケル焼結層４の形成及び電子放射物
質層２の被着形成は次の様にして行なわれる。まず、粒
径３〜５ミクロンのニッケル金属粉末をニトロセルロー
ズラッカ、酢酸ブチル等とポ合して懸濁液を作成し、こ
れを約３０μの厚さにニッケル基体１上にスプレィ塗布
し、水素雰囲気中にて１０００℃、１０分間程度の熱処
理を行ない、上記ニッケル金属粉末の焼結層４を形成す
る。

また、電子放射物質層２は、バリウム（Ｂａ）、ストロ
ンチウム（Ｓｒ）　、カルう・ラム（Ｃａ）の三元炭酸
塩粉末に酸化スカンジウム粉末を５．０重量％添加混合
し、これにニトロセルローズラッカ、酢酸ブチルを加え
てローリング混合し懸濁液を作成し、この懸濁液を上記
焼結層４上にスプレィ法で約８０μの厚さに被着形成す
る。そして、陰極線管を真空排気工程下でヒータ３によ
って加熱し、上記三元炭酸塩を三元酸化物に変化させ、
その後三元酸化物の一部を還元して半導体的性質を有す
るように活性化を行なう。

この活性化工程において、三元酸化物であるアルカリ土
類金属酸化物の一部は次の様に反応している。

即ち、基体１中に含有されたシリコン、マグネシウム等
の還元性金属は拡散によりニッケル焼結層４と電子放射
物質層２の界面に移動し、アルカリ土類金属酸化物と反
応する。例えばアルカリ土類金属酸化物が酸化バリウム
（Ｂａｄ）、還元性金属がシリコンである場合次式の反
応が生ずる。

４　ＢａＯ＋　Ｓｉ　→２　Ｂａ　＋　ＢａｚＳｉＯｎ
　　　　　　　　（１）ここで、ＢａｚＳｉＯａは中間
層と呼ばれ、界面でのシリコン、ネグネシウム等の還元
性金属の電子放射物質層２側への拡散を抑制する。しか
しながら、電子放射物質層２中の５ｃｚＯ，は界面では
次式の如く反応して上記中間層を分解する。

２５Ｃｔ０３　＋　３　Ｓｉ→４　Ｓｃ　＋　３　Ｓｉ
ｎｇ　　　　　　＋２＋３ＢａｚＳｉＯａ＋　８Ｓｃ＝
　６Ｂａ＋３Ｓｉ＋　４Ｓｃ４０３　　（３１そしてさ
らに、上記界面に形成されたニッケル焼結層は、中間層
の形成に伴う導電性低下を防止する。

かかる従来の電子管陰極は、７００〜８００℃。

１〜２Ａ／ａＪの高電流密度動作における寿命特性が向
上し、ＣＲＴの高輝度化に貢献している。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の電子管陰極は、高電流密度動作での寿命特性は比
較的良好ではあるが、例えば上記の２Ａ／ａａを超える
ような高電流密度では寿命特性が著しく低下し、又バリ
ウムの蒸発物がグリッドに付着して発生するストレイエ
ミッションの発生頻度が高いという問題点があった。

この発明はかかる問題点を解消するためになされたもの
で、上述したストレイエミッションの発生が殆んどなく
、２Ａ／ａＪを超え３Ａ／ｃｄにも達する高電流密度動
作に耐える電子管用陰極を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明の電子管用陰極は、ニッケル基体１上にニッケ
ル焼結層４を形成し、更にその上に０．２〜４０重量％
の希土類金属酸化物と、バリウムを含むアルカリ土類金
属酸化物との混合物からなる第１Ｎ、及びバリウムを含
むアルカリ土類金属酸化物からなる第２層の電子放射物
質層をこの順に設けたものである。

〔作　用〕

この発明の電子管用陰極においては、上述の陰極の界面
のニッケル焼結層４が、前述の反応式（１）及び（３）
によるＢａ生成を増加させ、他面、陰極表面の第２１１
の電子放射物を層がＢａの蒸発量を抑制することになり
、その結果上記問題を解消させる作用を有する。

〔実施例〕

以下この発明の一実施例を第１図に基づいて説明する。

先づニッケル基体１上のニッケル焼結層４は上述の従来
例と同様にして形成する。そしてさらに第１の電子放射
物質層１１をその膜厚を約４（ｌｚａにする以外は前記
従来例と同様に被着形成する。

この第１の電子放射物質層１１上に、予め別途に作成し
たバリウム、ストロンチウム、カルシウムのアルカリ土
類金属酸化物とニトロセルローズラッカ、酢酸ブチルと
からなる懸濁液を約４ｏｎの厚さにスプレィ塗布し、第
２の電子放射物質層１２を形成する。そして得られた電
子管陰極を従来と同条件にて排気加熱工程及び活性化工
程を施じて陰極線管を得る。

この電子管陰極を使用した陰極線管のストレイエミッシ
ョンの発生率は０％であり、一方前記の従来例電子管陰
極に関しては３０％であった。又、電流密度２．５Ａ／
−における２０％０％エミッション寿命（最大陰極電流
が２０％低下する動作時間、以下間し）は本発明の実施
別品では１０００時間であるのに対し、従来例は２００
０時間であった。

上記本発明実施例電子管陰極が良好な特性を示した理由
は次の通りと考えられる。

い）　ニッケル焼結層４が上記反応式（３）の促進に寄
与しＢａの生成量が増加する、 （ｉｉ　）　　第１層電子放射物質層１１中の例えばＳ
ｃ、０３が生成りａと吸着層を形成し、表面拡散により
５ｃｚＯｚ近傍の（Ｂ　ａ　＋　Ｓ　ｒ　＋　Ｃａ　）
　０表面のＢａ濃度が増加する。、 （ｉｉｉ　）　　第２層電子放射物質層１２中にはＳｃ
、Ｏ，が存在せず、第２層電子放射物質層である（Ｂａ
。

Ｓｒ、　Ｃａ）０表面のＢａ１度は主にカソード表面か
らのＢａ蒸発、及び第１層電子放射物質層１１からのＢ
ａ表面拡散とのバランスで決定されることになり、上記
第１層電子放射物質層１２中の（Ｂａ。

Ｓｒ、　Ｃａ）０表面のＢａ濃度より小さ（なり、カソ
ード表面からのＢａ蒸発が従来測高に比べ低下する、（
ｉｖ　）　　カソード表面にはエミツシヨンに寄与しな
い５Ｃ２０，が存在しないので、初期エミッション、寿
命特性の向上に付加的な寄与をする。

上記実施例は、基体ｌ上にニッケル焼結層４を形成する
例について説明したが、例えば適宜マスキングを行ない
スパッタ装置で形成した空隙部を有するニッケル薄膜な
どを用いる等の変形が可能である。又放射物質層として
第１層ＩＩと第２層１２とをほぼ同一膜厚の４Ｏｎで実
施したが、望ましくはこれら第１層と第２層との膜厚比
を９：１〜１：４程度、特に５：１〜１：ｌ程度にする
ことが望ましい、更にこれらの第１層１１中の５ｃｚＯ
ｓの含有比は０．２〜４０重量％、特に５〜３０重量％
の範囲において良好な特性を示す。

又これら第１層、第２層の電子放射物質層中に、極少量
の他の金属、酸化物あるいは化合物などを特性を低下さ
せない範囲で添加することは差支えない。

〔発明の効果〕

以上本発明によれば、基体上に空隙部を有するニッケル
金属層を形成し、該金属層上に、希土類金属とアルカリ
土類金属酸化物との第１、及びこの混合層上にアルカリ
土類金属酸化物からなる第２の電子放射物質層を形成し
たので、従来実用が困難であった高電流密度下での好適
な動作が可能になり、更にストレイエミッションも防止
され、高輝度、高画質のＣＲＴが安価に得られる等工業
的利用効果は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の電子管陰極の一実施例の断面図、第２
図は従来の電子管陰極の断面図である。 １・・・基体金属、２・・・電子放射物質層、１１゜１
２・・・第１．第２放射物質層。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少量の還元性金属を含有する主成分がニッケルからなる
   基体上に、空隙部を有するニッケル金属層を形成し、該
   金属層上に、０．２〜４０重量％の希土類金属酸化物と
   残余がバリウムを含むアルカリ土類金属酸化物からなる
   第１の電子放射物質層、及びバリウムを含むアルカリ土
   類金属酸化物からなる第２の電子放射物質層をこの順に
   被着形成したことを特徴とする電子管用陰極。