JPH09129118A - 電子管用陰極 - Google Patents

電子管用陰極

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JPH09129118A
JPH09129118A JP7211496A JP7211496A JPH09129118A JP H09129118 A JPH09129118 A JP H09129118A JP 7211496 A JP7211496 A JP 7211496A JP 7211496 A JP7211496 A JP 7211496A JP H09129118 A JPH09129118 A JP H09129118A
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龜錫 崔
Geun-Bae Kim
根培 金
Sang-Won Lee
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 既存の酸化物陰極の問題点である寿命短縮と
カットオフドリフト特性を大幅に改善すると共に既存の
陰極の製造工程と100%の交換性のある方法で製造で
きる電子管用陰極を提供する。 【解決手段】 ニッケルを主成分とする金属基材2上に
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1が形成されている電子管用
陰極において、前記電子放出物質層1がLa,Mg及び
Mn酸化物をさらに含むことを特徴とする電子管用陰極
である。本発明によれば、寿命特性とカットオフドリフ
ト特性を改善すると共に既存の陰極の製造工程と100
%の交換性のある電子管用陰極を製造することができ
る。

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、詳細には陰極線管、撮像管などの電子管に用いられ
る寿命特性及びカットオフドリフト特性を改善した電子
管用陰極に関する。
【0002】
【従来の技術】図1は通常の電子管用陰極の概略断面図
であり、ここには円板状の金属基材2、該金属基材2の
下方でこれを固定支持すると共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と示される三元金属酸化物より
なるものが一般である。
【0004】このような電子放出物質層は次のような方
法で形成される。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ニトロセルロ
ーズなどの有機溶剤に入れて溶液を製造した後、得られ
た溶液をスプレイ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。その後、塗布層の形成さ
れた電子銃を電子管内に装着した後、電子管内を真空と
するための排気工程で前記塗布層がヒーターにより約1
000℃で加熱される。この際、炭酸塩は酸化物に変わ
るが、例えば、炭酸バリウムは次のように酸化バリウム
に変換される。このような陰極が“酸化物陰極”と呼ば
れるのは、電子管の製造工程のうち排気工程で炭酸塩が
高温加熱により酸化物の形態に変わるからである。
【0005】
【式1】BaCO3 →BaO+CO2
【0006】生成された前記酸化バリウムは陰極の動作
中、金属基材と電子放出層が接触される境界で次の反応
式に示したように金属基材中の還元剤であるSi,Mg
と還元反応を起こし、遊離バリウムを生成させる。
【0007】
【式2】BaO+Mg→MgO+Ba↑
【0008】
【式3】 4BaO+Si→Ba2 SiO4 +2Ba↑
【0009】前記のように形成された遊離バリウムが電
気放出に寄与する。この際、前記式2,3に示したよう
に、MgO,Ba2 SiO4 などが電子放出層と金属基
材との境界で生成される。障壁層(中間層)の役割を果
たす反応生成物はマグネシウムやケイ素の拡散を妨げ、
これにより電子放出に寄与するバリウムの生成が困難に
なる。したがって、この中間層は酸化物陰極の寿命短縮
という望ましくない結果をもたらす。かつ、前記中間層
の高抵抗は電子放出電流の流れを妨げるので、電流密度
を制限するという問題もある。
【0010】最近、CRTを使用するTV及びその他の
装置は高精細化及び大型化の趨勢により高電流密度、長
寿命の陰極を求めるが、既存の酸化物陰極は既に述べた
ように性能と寿命の問題により前記要求に応じないとい
う問題を有している。
【0011】高電流密度、長寿命の陰極として含浸型の
陰極が広く知られているが、製造方法が複雑であり、作
動温度が炭酸塩陰極に比して約300乃至400℃程度
高い約1000℃以上である。したがって、使用される
電子銃の電極材質としては高融点の材質のものが要求さ
れ、高コスト化を招くという問題があり、実用化しにく
い。
【0012】したがって、実用性にすぐれる既存の酸化
物陰極を長寿命化する研究が活発に行われているが、例
えば、アメリカ特許第4,797,593号には稀土類
金属酸化物のSc2 3 、Y2 3 などの物質を既存の
三元炭酸塩に分散させて陰極の寿命を改善したものが報
告されており、日本国特開昭64−41137号には稀
土類金属酸化物のEu2 3 を既存の電子放出物質に含
有させて寿命を改善した技術が記載されている。ここ
で、稀土類金属が中間層の形成及び遊離バリウムの蒸発
を抑制するので、稀土類金属を含ませて製造した陰極は
寿命が伸びる。
【0013】しかしながら、前記陰極は一定の時間が経
過した後に電子放出量が急激に減る傾向があるが、これ
は稀土類金属が陰極の作動温度で酸化物の焼結を促進さ
せるからである。したがって、酸化物が焼結されて硬く
なるが、これは還元剤との反応領域を縮めて放出電子量
を減少させる。また、前記述べた陰極はカットオフドリ
フト特性が不良であり、既存の酸化物陰極との工程交換
性が全然ないが、特に電子を安定して多量に放出させる
処理工程である陰極活性化工程の変更が必要である。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記のごと
き従来の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、
既存の酸化物陰極の問題点である寿命短縮とカットオフ
ドリフト特性を大幅に改善すると共に既存の陰極の製造
工程と100%の交換性のある方法で製造できる電子管
用陰極を提供することにある。
【0015】
【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の発明は、ニッケルを主成分とする金属基
材上に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が形成されている電子
管用陰極において、前記電子放出物質層がLa,Mg及
びMn酸化物をさらに含むことを特徴とする。
【0016】請求項2の発明は、請求項1に記載の発明
であって、前記La,Mg及びMn酸化物がそれぞれの
個別的な酸化物の形態であることを特徴とする。
【0017】請求項3の発明は、請求項1に記載の発明
であって、前記La,Mg及びMn酸化物がLa−Mg
複合酸化物とMn単独酸化物の形態であることを特徴と
する。
【0018】請求項4の発明は、請求項1に記載の発明
であって、前記La,Mg及びMn酸化物がLa−Mg
−Mn複合酸化物の形態であることを特徴とする。
【0019】請求項5の発明は、請求項1に記載の発明
であって、前記La,Mg及びMnの含量がアルカリ土
類金属を基にして0.001乃至20重量%であること
を特徴とする。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づき本発
明に係る電子管用陰極の実施形態を詳細に説明する。
【0021】本発明により、電子放出物質層に含有され
たMgとMnは陰極の作動温度で稀土類金属が酸化物の
焼結を促進することを抑制する役割を果たす。したがっ
て、電子放出物質層に稀土類金属のLa、Mg及びMn
を加えると、酸化物の焼結が抑制されて均一な量の電子
を長時間にかけて放出させて、電子管用陰極の寿命特性
とカットオフドリフト特性を向上させる。
【0022】また、前記La,Mg及びMn化合物を
(Ba,Sr,Ca)CO3 と混合した後、ブタノール
やニトロセルローズなどの溶媒を加えて懸濁液を得て従
来のように電着、スプレイ方法を用いて基材の上部に簡
単に形成させ得るので、既存の製造工程と100%の交
換性があり容易に実用化することができる。
【0023】図1は前述した通常の電子管用陰極の断面
図であり、本発明による陰極は金属基材2上に電子放出
物質層1、例えば、(Ba,Sr,Ca)Oである針状
の共沈酸化物にLa,Mg及びMn酸化物を含有した形
態を有する。
【0024】本発明において、(Ba,Sr,Ca)O
である三元共沈酸化物の代わりに(Ba,Sr)Oであ
る二元共沈酸化物を含有させることもできる。
【0025】さらに、(Ba,Sr,Ca)Oである三
元共沈酸化物に前記La,Mg及びMnを含有させるた
めにLa硝酸塩、Mg硝酸塩及びMn硝酸塩を、La−
Mg複合酸化物及びMn酸化物を含有させるためにLa
硝酸塩及びMg硝酸塩として予め生成されたLa−Mg
硝酸塩及びMn硝酸塩を使用すれば良く、かつ、La−
Mg−Mn複合酸化物を含有させるためにLa硝酸塩、
Mg硝酸塩及びMn硝酸塩として予め生成されたLa−
Mg−Mn硝酸塩を使用することが望ましい。
【0026】共沈三元炭酸塩は通常Ba(NO3 2
Sr(NO3 2 、Ca(NO3 2 などの硝酸塩を純
水に熔解させた後、沈澱剤としてNa2 CO3 又は(N
42 CO3 などを用いて共沈させて得られるが、こ
の際、硝酸塩の濃度やpH、沈澱時の温度、沈澱速度に
より得られる炭酸塩の結晶粒子の形態が変わる。すなわ
ち、本発明の陰極の製造時、前記条件の制御により望ま
しい構造と知られている針状構造が得られる。
【0027】図2は電子放出物質層1の拡大模式図であ
り、針状の結晶構造を有するアルカリ土類金属の共沈酸
化物に加えられるLa,Mg及びMnの含量はアルカリ
土類金属を基にして0.001乃至20重量%とするこ
とが望ましい。これは0.001重量%未満のときは製
造される陰極の寿命向上効果とカットオフドリフト減少
効果が少なく、20重量%超過のときは初期特性が悪い
からである。
【0028】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のでな
い。
【0029】
【実施例1】Ba(NO3 2 ,Sr(NO3 )2 ,C
a(NO3 2 の硝酸塩を純水に熔解させた後、Na2
CO3 を用いて炭酸塩の形態に共沈させて共沈三元炭酸
塩を得た。ここに、La(NO3 3 ・6H2 OとMg
(NO3 2 ・6H2 O及びMn(NO3 2 ・6H2
Oを前記三元炭酸塩を基にしてそれぞれ1.5重量%ず
つ三元塩に加えた混合物を基材の上部に塗布した。前記
のように形成された電子管用陰極を電子銃に挿入して固
定した。この電子銃を電子管用バルブ(bulb)に封
止させた後、真空を形成するために排気工程を行い、こ
の際、陰極加熱用ヒーターにより電子放出層の炭酸塩が
酸化物に転換されることにより、本発明による陰極が製
造された。その後、通常の製造方法により電子管を製造
して初期の放出特性とカットオフドリフト特性を測定し
た。
【0030】初期放出特性は“MIK”という電流量で
測定され、陰極寿命特性は該初期のMIKに対する一定
の時間における残存率により評価される(図3参照)。
そして、カットオフドリフト特性は初期のMIK値の測
定時のカットオフ電圧が時間の経過に応じてドリフトさ
れる量により評価される(図4参照)。この際、一般に
カットオフドリフトされる値が大きくなるほど、画質は
悪くなる。
【0031】
【実施例2】実施例1と同一に製造された三元塩に別途
の製造工程を行ったLa−Mg硝酸塩とMn硝酸塩を加
えた。この際、La−Mg硝酸塩はLa硝酸塩とMg硝
酸塩を混ぜてMg3 La2 (NO3 12・24H2 Oを
得た。前述した三元炭酸塩に基づいて1.5重量%のL
a−Mg硝酸塩とMn硝酸塩を前記三元塩に加え、以後
の工程は実施例1と同様にして本発明による陰極を製造
した。以後の通常製造工程により電子管を製造して初期
の放出特性とカットオフドリフト特性を測定した。
【0032】
【実施例3】実施例1と同一に製造された三元塩に別途
の製造工程を行ったLa−Mg−Mn硝酸塩を加えた。
この際、La−Mg−Mn硝酸塩はLa硝酸塩、Mg硝
酸塩及びMn硝酸塩を充分に混合して得た。前述した三
元炭酸塩を基にして1.5重量%のLa−Mg−Mn硝
酸塩を前記三元塩に加え、以後の工程は実施例1と同様
にして本発明による陰極を製造した。以後の通常の製造
工程により電子管を製造して初期の放出特性とカットオ
フドリフト特性を測定した。
【0033】
【比較例】実施例と同一な方法で施すが、La(N
3 3 ・6H2 OとMg(NO3 2 ・6H2 O及び
Mn(NO3 2 ・6H2 Oを加えず、従来の陰極を製
造して初期の放出特性とカットオフドリフト特性を測定
した。
【0034】図3には従来の陰極と本発明の新物質添加
陰極に対する寿命特性を、そして、図4にはカットオフ
ドリフト特性を示した。ここで、aは既存の三元酸化物
のみで製造された電子放出物質層、bは既存の三元酸化
物にランタン酸化物、マグネシウム酸化物及びマンガン
酸化物を追加して製造された電子放出物質層、cは既存
の三元酸化物にランタン−マグネシウム酸化物及びマン
ガン酸化物を追加して製造された電子放出物質層、dは
既存の三元酸化塩にランタン−マグネシウム−マンガン
酸化物を追加して製造された電子放出物質層を有する陰
極に対するものである。
【0035】図示したように、本発明の陰極は従来の陰
極に比して約15乃至20%以上の寿命向上効果と約1
0乃至25%のカットオフドリフト減少効果があった。
特に、La酸化物、Mg酸化物及びMn酸化物をそれぞ
れ含有する場合よりはLa−Mg複合酸化物及びMn単
独酸化物を含有する場合が、そして、この場合よりはL
a−Mg−Mn複合酸化物を含有する場合がさらにすぐ
れた寿命向上効果とカットオフドリフト減少効果がある
ということがわかった。
【0036】
【発明の効果】前記実施例及び比較例からわかるよう
に、本発明の陰極は従来の陰極に比して同一な寿命実験
条件で寿命の向上及びカットオフドリフト特性の改善だ
けでなく、従来の酸化物陰極と100%の工程交換性を
有する新たな酸化物陰極である。したがって、大型管及
び高精細電子管などにおいて短寿命と不良な画質の問題
を解消できるだけでなく、量産性においても工程の変化
なしに採用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】通常の電子管用陰極の概略断面図である。
【図2】通常の電子管用陰極の電子放出物質層におい
て、針状結晶構造を有する三元酸化物を拡大して示した
模式図である。
【図3】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である。
【図4】本発明による電子管用陰極と従来の電子管用陰
極とのカットオフドリフト特性を比較して示したグラフ
である。
【符号の説明】
1 電子放出物質層 2 金属基材 3 スリーブ 4 ヒーター
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 崔 龜錫 大韓民国京畿道水原市八達区▲しん▼洞 575番地 三星電管株式會社内 (72)発明者 金 根培 大韓民国京畿道水原市八達区▲しん▼洞 575番地 三星電管株式會社内 (72)発明者 李 相▲うおん▼ 大韓民国京畿道水原市八達区▲しん▼洞 575番地 三星電管株式會社内

Claims (5)

    【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上にバ
    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が形成されている電子管用陰極
    において、 前記電子放出物質層がLa,Mg及びMn酸化物をさら
    に含むことを特徴とする電子管用陰極。
  2. 【請求項2】 前記La,Mg及びMn酸化物がそれぞ
    れの個別的な酸化物の形態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La,Mg及びMn酸化物がLa−
    Mg複合酸化物とMn単独酸化物の形態であることを特
    徴とする請求項1に記載の電子管用陰極。
  4. 【請求項4】 前記La,Mg及びMn酸化物がLa−
    Mg−Mn複合酸化物の形態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。
  5. 【請求項5】 前記La,Mg及びMnの含量がアルカ
    リ土類金属を基にして0.001乃至20重量%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。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100774159B1 (ko) * 2000-02-16 2007-11-07 엘지전자 주식회사 브라운관용 전자총
DE10045406A1 (de) * 2000-09-14 2002-03-28 Philips Corp Intellectual Pty Kathodenstrahlröhre mit dotierter Oxidkathode
EP1385190A1 (en) * 2002-07-24 2004-01-28 Thomson Licensing S.A. Oxide cathode for electron gun with a differentially doped metallic substrate
DE10254697A1 (de) * 2002-11-23 2004-06-03 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh Vakuumelektronenröhre mit Oxidkathode
CN107507747A (zh) * 2017-08-17 2017-12-22 太仓劲松智能化电子科技有限公司 真空电子管制备方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1794298A (en) * 1926-09-21 1931-02-24 Gen Electric Thermionic cathode
JPS5949131A (ja) * 1982-09-13 1984-03-21 Mitsubishi Electric Corp 電子管陰極
CA1270890A (en) * 1985-07-19 1990-06-26 Keiji Watanabe Cathode for electron tube
US4885211A (en) * 1987-02-11 1989-12-05 Eastman Kodak Company Electroluminescent device with improved cathode
NL8701739A (nl) * 1987-07-23 1989-02-16 Philips Nv Oxydekathode.
KR100294484B1 (ko) * 1993-08-24 2001-09-17 김순택 전자관용음극
KR100200661B1 (ko) * 1994-10-12 1999-06-15 손욱 전자관용 음극

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GB2306764A (en) 1997-05-07
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KR100366073B1 (ko) 2003-03-06
NL1003086A1 (nl) 1997-05-02
CN1149753A (zh) 1997-05-14
NL1003086C2 (nl) 1998-05-14
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CN1087482C (zh) 2002-07-10
DE19618929A1 (de) 1997-05-07
TW342514B (en) 1998-10-11
GB9609257D0 (en) 1996-07-03
MY112505A (en) 2001-06-30
JP2928155B2 (ja) 1999-08-03

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