JPH06267400A - 陰極構体 - Google Patents
陰極構体Info
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- JPH06267400A JPH06267400A JP5575393A JP5575393A JPH06267400A JP H06267400 A JPH06267400 A JP H06267400A JP 5575393 A JP5575393 A JP 5575393A JP 5575393 A JP5575393 A JP 5575393A JP H06267400 A JPH06267400 A JP H06267400A
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- electron emission
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 長時間にわたって安定した高い電子放出特性
が得られることはもちろんのこと、品質が良好でかつ特
性上ばらつきのないものを得る。 【構成】 Ｎｉを主成分とし、Ｓｉ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｗ等
の微量の還元性金属元素を含有する陰極基体と、この陰
極基体上に設けられたＢａを含むアルカリ時類金属酸化
物の電子放出物質と、この電子放出物質の表面に設けら
れた少なくとも一種以上の希土類元素を含む薄膜酸化物
層とからなる。
が得られることはもちろんのこと、品質が良好でかつ特
性上ばらつきのないものを得る。 【構成】 Ｎｉを主成分とし、Ｓｉ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｗ等
の微量の還元性金属元素を含有する陰極基体と、この陰
極基体上に設けられたＢａを含むアルカリ時類金属酸化
物の電子放出物質と、この電子放出物質の表面に設けら
れた少なくとも一種以上の希土類元素を含む薄膜酸化物
層とからなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、陰極構体に係り、たと
えば受像管あるいは撮像管等の各種電子管の陰極として
用いられる陰極構体に関する。
えば受像管あるいは撮像管等の各種電子管の陰極として
用いられる陰極構体に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の陰極構体は、たとえば図４に示
すように、ヒータ４０を内蔵するスリーブ４１があり、
このスリーブ４１の一開口端を閉塞するように陰極基体
４２が配置されている。
すように、ヒータ４０を内蔵するスリーブ４１があり、
このスリーブ４１の一開口端を閉塞するように陰極基体
４２が配置されている。
【０００３】この陰極基体４２は、Ｎｉを主成分として
Ｓｉ、Ｍｇ、Ｚｒ等の微量の還元性金属元素が含有され
て構成されている。
Ｓｉ、Ｍｇ、Ｚｒ等の微量の還元性金属元素が含有され
て構成されている。
【０００４】また、この陰極基体４２の表面には電子放
出物質層４３が形成され、この電子放出物質層４３はＢ
ａを含むアルカリ土類金属酸化物から構成されている
（特開昭５８−１５４１３０号公報参照）。
出物質層４３が形成され、この電子放出物質層４３はＢ
ａを含むアルカリ土類金属酸化物から構成されている
（特開昭５８−１５４１３０号公報参照）。
【０００５】そして、近年では、このような陰極構体に
おいて、高電流密度で長時間安定した電子放出特性を有
するものが要望されるに到った。けだし、受像管あるい
は撮像感の高精細化が進んできたからである。
おいて、高電流密度で長時間安定した電子放出特性を有
するものが要望されるに到った。けだし、受像管あるい
は撮像感の高精細化が進んできたからである。
【０００６】それ故、図４に示す陰極構体の電子放出物
質層４３中に、酸化スカンジウムの粉末を分散させ、こ
れにより、アルカリ土類金属酸化物層中の遊離Ｂａ、Ｂ
ａＯの濃度が高く保持されるようにしたものが知られる
に到った（特開昭６１−２７１７３２号公報、特開昭６
２−２２３４７号公報参照）。
質層４３中に、酸化スカンジウムの粉末を分散させ、こ
れにより、アルカリ土類金属酸化物層中の遊離Ｂａ、Ｂ
ａＯの濃度が高く保持されるようにしたものが知られる
に到った（特開昭６１−２７１７３２号公報、特開昭６
２−２２３４７号公報参照）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような構
成からなる陰極構体は、電子放出物質層４３内に酸化ス
カンジウム粉末を分散させて含有させた際、その電子放
出特性を安定化させるために行う活性化に極めて長時間
を要するという問題が残され、量産性の向上の妨げにな
っていた。
成からなる陰極構体は、電子放出物質層４３内に酸化ス
カンジウム粉末を分散させて含有させた際、その電子放
出特性を安定化させるために行う活性化に極めて長時間
を要するという問題が残され、量産性の向上の妨げにな
っていた。
【０００８】しかも、電子放出物質層４３内に酸化スカ
ンジウム粉末を分散させて含有させる場合、それらの密
度の違いあるいは形状の違いなどのため、所定の比率で
一様に分散させることが困難であり、各陰極構体ごとに
電子放出特性が変動してしまうという問題も残されてい
た。
ンジウム粉末を分散させて含有させる場合、それらの密
度の違いあるいは形状の違いなどのため、所定の比率で
一様に分散させることが困難であり、各陰極構体ごとに
電子放出特性が変動してしまうという問題も残されてい
た。
【０００９】さらに、動作中において、酸化スカンジウ
ムが分散された電子放出物質層４３の陰極基体４２に対
する結合力が低下し、往々にして剥離が生じてしまうと
いう問題も残されていた。この現象は、分散させように
とする酸化スカンジウムの量が多くなればそれだけ顕著
になることが判明している。
ムが分散された電子放出物質層４３の陰極基体４２に対
する結合力が低下し、往々にして剥離が生じてしまうと
いう問題も残されていた。この現象は、分散させように
とする酸化スカンジウムの量が多くなればそれだけ顕著
になることが判明している。
【００１０】それ故、本発明はこのような事情に基づい
てなされたものであり、その目的とするところのもの
は、長時間にわたって安定した高い電子放出特性を得る
ことのできることはもちろんのこと、品質が良好でかつ
特性上ばらつきのない陰極構体を提供するにある。
てなされたものであり、その目的とするところのもの
は、長時間にわたって安定した高い電子放出特性を得る
ことのできることはもちろんのこと、品質が良好でかつ
特性上ばらつきのない陰極構体を提供するにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明は、基本的には、Ｎｉを主成分とし、
Ｓｉ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｗ等の微量の還元性金属元素を含有
する陰極基体と、この陰極基体上に設けられたＢａを含
むアルカリ土類金属酸化物の電子放出物質層と、この電
子放出物質の表面に設けられた少なくとも一種以上の希
土類元素を含む薄膜酸化物層とからなることを特徴とす
るものである。
るために、本発明は、基本的には、Ｎｉを主成分とし、
Ｓｉ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｗ等の微量の還元性金属元素を含有
する陰極基体と、この陰極基体上に設けられたＢａを含
むアルカリ土類金属酸化物の電子放出物質層と、この電
子放出物質の表面に設けられた少なくとも一種以上の希
土類元素を含む薄膜酸化物層とからなることを特徴とす
るものである。
【００１２】
【作用】このように構成された陰極構体は、その電子放
出物質層の表面に、少なくとも一種以上の希土類元素を
含む薄膜酸化物層が形成されていることから、該電子放
出物質層内のＢａ、ＢａＯの濃度が高く保持されるよう
になる。
出物質層の表面に、少なくとも一種以上の希土類元素を
含む薄膜酸化物層が形成されていることから、該電子放
出物質層内のＢａ、ＢａＯの濃度が高く保持されるよう
になる。
【００１３】これは、電子放出物質層上に形成された薄
膜酸化物層中の希土類元素が、陰極基体と電子放出物質
層との界面で生成されたＢａと結合する性質を有するた
め、生成された該Ｂａの陰極構体外への蒸発が抑制され
るからである。
膜酸化物層中の希土類元素が、陰極基体と電子放出物質
層との界面で生成されたＢａと結合する性質を有するた
め、生成された該Ｂａの陰極構体外への蒸発が抑制され
るからである。
【００１４】したがって、このように電子放出物質層中
のＢａ、ＢａＯの濃度が高く保持されれば、高い電流密
度で長時間安定した電子放出特性を得ることができるよ
うになる。
のＢａ、ＢａＯの濃度が高く保持されれば、高い電流密
度で長時間安定した電子放出特性を得ることができるよ
うになる。
【００１５】そして、希土類元素を含む薄膜酸化物層
は、電子放出物質層上に均一な膜厚で形成することが容
易であることから、品質が良好でかつ特性上ばらつきの
ないものを得ることができる。
は、電子放出物質層上に均一な膜厚で形成することが容
易であることから、品質が良好でかつ特性上ばらつきの
ないものを得ることができる。
【００１６】
【実施例】図１は、本発明による陰極構体の一実施例を
示す断面図である。
示す断面図である。
【００１７】同図において、加熱用ヒータ１０を内蔵す
る円筒形状のスリープ１１があり、このスリーブ１１の
一開口端には、この開口端を閉塞するようにして陰極基
体１２が配置されている。
る円筒形状のスリープ１１があり、このスリーブ１１の
一開口端には、この開口端を閉塞するようにして陰極基
体１２が配置されている。
【００１８】そして、この陰極基体の表面には電子放出
物質層１３が形成され、さらに、この電子放出物質層１
３の表面には薄膜酸化物層１４が形成されている。
物質層１３が形成され、さらに、この電子放出物質層１
３の表面には薄膜酸化物層１４が形成されている。
【００１９】ここで、前記陰極基体１２は、Ｎｉを主成
分として微量還元性金属元素としてのＳｉ、Ｍｇ、Ｗ等
を含有する基体からなっている。このような微量還元性
金属元素は、前記電子放出物質層１３中のＢａＯを還元
してＢａを生成するために添加されるものである。
分として微量還元性金属元素としてのＳｉ、Ｍｇ、Ｗ等
を含有する基体からなっている。このような微量還元性
金属元素は、前記電子放出物質層１３中のＢａＯを還元
してＢａを生成するために添加されるものである。
【００２０】また、前記電子放出物質層１３は、Ｂａを
含むアルカリ土類金属酸化物からなる層となっている。
たとえば、Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａを含む３元の炭酸塩（（Ｂ
ａ、Ｓｒ、Ｃａ）ＣＯ3）で構成されている。
含むアルカリ土類金属酸化物からなる層となっている。
たとえば、Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａを含む３元の炭酸塩（（Ｂ
ａ、Ｓｒ、Ｃａ）ＣＯ3）で構成されている。
【００２１】このような電子放出物質層１３は、たとえ
ばスプレーガン等で約８０μｍの厚さに塗布されて形成
されるようになっている。
ばスプレーガン等で約８０μｍの厚さに塗布されて形成
されるようになっている。
【００２２】さらに、前記薄膜酸化物層１４は、Ｅｕ酸
化物（Ｅｕ2Ｏ3）からなる層である。この薄膜酸化物層
１４は、前記電子放出物質層１３の表面に、Ｅｕ2Ｏ3を
ターゲットとしたスパッタ蒸着によって厚さ０.５〜６
０００ｎｍで形成されるようになっている。
化物（Ｅｕ2Ｏ3）からなる層である。この薄膜酸化物層
１４は、前記電子放出物質層１３の表面に、Ｅｕ2Ｏ3を
ターゲットとしたスパッタ蒸着によって厚さ０.５〜６
０００ｎｍで形成されるようになっている。
【００２３】なお、この薄膜酸化物層１４の形成は、必
ずしもスパッタ蒸着に限定されず、たとえば真空蒸着、
イオンプレーテング、あるいはＣＶＤ等を用いて形成し
てもよい。
ずしもスパッタ蒸着に限定されず、たとえば真空蒸着、
イオンプレーテング、あるいはＣＶＤ等を用いて形成し
てもよい。
【００２４】要は、膜厚を均一に形成できれば足り、物
理的あるいは化学的気相成長法等で行ってもよいことは
いうまでもない。
理的あるいは化学的気相成長法等で行ってもよいことは
いうまでもない。
【００２５】図２は、このように構成した陰極構体にお
ける電子放出能の経時変化を従来の陰極構体と比較して
示したグラフである。ここでは、それらの陰極構体で２
極真空管を製作して実験したものである。なお、２極真
空管の製作過程において、（Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ）ＣＯ3
は、酸化物の分解および陰極基体１２に含有されている
還元性金属による還元からなる活性化過程を経て電子放
出物質層１３になるものである。
ける電子放出能の経時変化を従来の陰極構体と比較して
示したグラフである。ここでは、それらの陰極構体で２
極真空管を製作して実験したものである。なお、２極真
空管の製作過程において、（Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ）ＣＯ3
は、酸化物の分解および陰極基体１２に含有されている
還元性金属による還元からなる活性化過程を経て電子放
出物質層１３になるものである。
【００２６】同図に示すグラフは、その縦軸において、
各陰極の初期の電子放出能を１００とした場合の電子放
出能の相対値を示し、横軸において、該陰極を電流密度
２Ａ／ｃｍ2で動作させたときの動作時間の経過を１０
００時間単位で示したものである。
各陰極の初期の電子放出能を１００とした場合の電子放
出能の相対値を示し、横軸において、該陰極を電流密度
２Ａ／ｃｍ2で動作させたときの動作時間の経過を１０
００時間単位で示したものである。
【００２７】図中、特性Ａは本実施例の陰極構体による
もので、特性Ｂは従来の陰極構体によるものである。
もので、特性Ｂは従来の陰極構体によるものである。
【００２８】このグラフから明らかなように、本実施例
による陰極構体は、従来の陰極構体と比較して、その寿
命特性が格段に優れていることが判明する。
による陰極構体は、従来の陰極構体と比較して、その寿
命特性が格段に優れていることが判明する。
【００２９】また、図３は、実施例による陰極構体の表
面におけるＢａ濃度の変化を、従来による陰極構体のそ
れと比較して示したグラフである。各陰極構体をオージ
ェ分析装置に入れて活性化を行った後に、定格動作温度
よりも２０％高い温度で加熱しながら陰極表面のＢａ濃
度の経時的変化を示したものである。
面におけるＢａ濃度の変化を、従来による陰極構体のそ
れと比較して示したグラフである。各陰極構体をオージ
ェ分析装置に入れて活性化を行った後に、定格動作温度
よりも２０％高い温度で加熱しながら陰極表面のＢａ濃
度の経時的変化を示したものである。
【００３０】このグラフにおいて、その縦軸はＢａのオ
ージェ強度を、横軸は加熱時間の経過を表している。
ージェ強度を、横軸は加熱時間の経過を表している。
【００３１】実施例による陰極構体の特性Ａから明らか
なように、加熱によってもＢａ濃度の減少はほとんど見
られないのに対して、従来の陰極構体は加熱とともに急
激に減少することが判る（特性Ｂ）。
なように、加熱によってもＢａ濃度の減少はほとんど見
られないのに対して、従来の陰極構体は加熱とともに急
激に減少することが判る（特性Ｂ）。
【００３２】このことから、実施例における陰極構体の
電子放出物質層１３中のＢａ濃度が常時高く保持される
ことになることから、図２に示したように良好な電子放
出特性を維持することができるようになる。
電子放出物質層１３中のＢａ濃度が常時高く保持される
ことになることから、図２に示したように良好な電子放
出特性を維持することができるようになる。
【００３３】以上説明したことから明らかなように、本
実施例による陰極構体によれば、その電子放出物質層１
３の表面に、少なくとも一種以上の希土類元素を含む薄
膜酸化物層１４が形成されていることから、該電子放出
物質層１３内のＢａ、ＢａＯの濃度が高く保持されるよ
うになる。
実施例による陰極構体によれば、その電子放出物質層１
３の表面に、少なくとも一種以上の希土類元素を含む薄
膜酸化物層１４が形成されていることから、該電子放出
物質層１３内のＢａ、ＢａＯの濃度が高く保持されるよ
うになる。
【００３４】これは、電子放出物質層１３上に形成され
た薄膜酸化物層１４中の希土類元素が、陰極基体１２と
電子放出物質層１３との界面で生成されたＢａと結合す
る性質を有するため、生成された該Ｂａの陰極構体外へ
の蒸発が抑制されるからである。
た薄膜酸化物層１４中の希土類元素が、陰極基体１２と
電子放出物質層１３との界面で生成されたＢａと結合す
る性質を有するため、生成された該Ｂａの陰極構体外へ
の蒸発が抑制されるからである。
【００３５】したがって、このように電子放出物質層１
３中のＢａ、ＢａＯの濃度が高く保持されれば、高い電
流密度で長時間安定した電子放出特性を得ることができ
るようになる。
３中のＢａ、ＢａＯの濃度が高く保持されれば、高い電
流密度で長時間安定した電子放出特性を得ることができ
るようになる。
【００３６】そして、希土類元素を含む薄膜酸化物層１
４は、電子放出物質層１３上に均一な膜厚で形成するこ
とが容易であることから、品質が良好でかつ特性上ばら
つきのないものを得ることができる。
４は、電子放出物質層１３上に均一な膜厚で形成するこ
とが容易であることから、品質が良好でかつ特性上ばら
つきのないものを得ることができる。
【００３７】上述した実施例では、陰極基体１２中の還
元性金属をＳｉとし、また、薄膜酸化物層１４をＥｕ酸
化物としたものである。しかし、これに限定されること
なく、陰極基体１２中の還元性金属をＭｇ、Ｚｒ、Ｗ、
あるいはこれらの混合物であってもよく、また、薄膜酸
化物層１４をＥｕ以外の希土類元素を含んだ酸化物ある
いは複数以上の希土類元素を含んだ複合酸化物であって
もよいことはいうまでもない。
元性金属をＳｉとし、また、薄膜酸化物層１４をＥｕ酸
化物としたものである。しかし、これに限定されること
なく、陰極基体１２中の還元性金属をＭｇ、Ｚｒ、Ｗ、
あるいはこれらの混合物であってもよく、また、薄膜酸
化物層１４をＥｕ以外の希土類元素を含んだ酸化物ある
いは複数以上の希土類元素を含んだ複合酸化物であって
もよいことはいうまでもない。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明による陰極構体によれば、長時間にわたって安定
した高い電子放出特性が得られることはもちろんのこ
と、品質が良好でかつ特性上ばらつきのないものを得る
ことができる。
本発明による陰極構体によれば、長時間にわたって安定
した高い電子放出特性が得られることはもちろんのこ
と、品質が良好でかつ特性上ばらつきのないものを得る
ことができる。
【図１】本発明による陰極構体の一実施例を示す断面構
成図である。
成図である。
【図２】本発明による陰極構体の効果を説明するための
グラフである。
グラフである。
【図３】本発明による陰極構体の効果を説明するための
グラフである。
グラフである。
【図４】従来の陰極構体の一例を示す断面構成図であ
る。
る。
１０ 加熱用ヒータ １１ スリーブ １２ 陰極基体 １３ 電子放出物質層 １４ 薄膜酸化物層
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｎｉを主成分とし、Ｓｉ、Ｍｇ、Ｚｒ、
Ｗ等の微量の還元性金属元素を含有する陰極基体と、こ
の陰極基体上に設けられたＢａを含むアルカリ土類金属
酸化物の電子放出物質層と、この電子放出物質層の表面
に設けられた少なくとも一種以上の希土類元素を含む薄
膜酸化物層とからなることを特徴とする陰極構体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5575393A JPH06267400A (ja) | 1993-03-16 | 1993-03-16 | 陰極構体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5575393A JPH06267400A (ja) | 1993-03-16 | 1993-03-16 | 陰極構体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06267400A true JPH06267400A (ja) | 1994-09-22 |
Family
ID=13007610
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5575393A Pending JPH06267400A (ja) | 1993-03-16 | 1993-03-16 | 陰極構体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06267400A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001035435A1 (en) * | 1999-11-12 | 2001-05-17 | Orion Electric Co., Ltd. | Electron tube cathode and method for manufacturing the same |
| KR100339747B1 (ko) * | 1999-06-14 | 2002-06-05 | 가나이 쓰도무 | 개량된 음극을 갖는 음극선관 |
| US6737794B2 (en) * | 2002-09-04 | 2004-05-18 | Lg Philips Displays Korea Co., Ltd. | Cathode ray tube |
-
1993
- 1993-03-16 JP JP5575393A patent/JPH06267400A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100339747B1 (ko) * | 1999-06-14 | 2002-06-05 | 가나이 쓰도무 | 개량된 음극을 갖는 음극선관 |
| WO2001035435A1 (en) * | 1999-11-12 | 2001-05-17 | Orion Electric Co., Ltd. | Electron tube cathode and method for manufacturing the same |
| US6737794B2 (en) * | 2002-09-04 | 2004-05-18 | Lg Philips Displays Korea Co., Ltd. | Cathode ray tube |
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