JPH09180622A - 陰極構造体の構造及び電子放射体塗布方法 - Google Patents
陰極構造体の構造及び電子放射体塗布方法Info
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- JPH09180622A JPH09180622A JP35334596A JP35334596A JPH09180622A JP H09180622 A JPH09180622 A JP H09180622A JP 35334596 A JP35334596 A JP 35334596A JP 35334596 A JP35334596 A JP 35334596A JP H09180622 A JPH09180622 A JP H09180622A
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- H01J1/00—Details 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
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- H01J1/13—Solid thermionic cathodes
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- Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電子放射物質の塗布密度を高め、従来の酸化
物陰極の陰極電流密度限界の約２．５Ａ／cm2 を超え、
かつ電子放射寿命限界の約２０，０００時間を２倍以上
に延ばした陰極構造を提供する。 【解決手段】 基体金属表面に電子放射体形成時に、電
子放射物質と活性化金属を交互に数回塗布する。
物陰極の陰極電流密度限界の約２．５Ａ／cm2 を超え、
かつ電子放射寿命限界の約２０，０００時間を２倍以上
に延ばした陰極構造を提供する。 【解決手段】 基体金属表面に電子放射体形成時に、電
子放射物質と活性化金属を交互に数回塗布する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は陰極線管用の陰極構
造体の構造及び電子放射体塗布方法に関し、特に円筒形
陰極スリーブ先端の基体金属表面に塗布される電子放射
体の構造を変形して陰極電流密度を高めて、電子放射寿
命を延長するようにした陰極構造体に関する。
造体の構造及び電子放射体塗布方法に関し、特に円筒形
陰極スリーブ先端の基体金属表面に塗布される電子放射
体の構造を変形して陰極電流密度を高めて、電子放射寿
命を延長するようにした陰極構造体に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の陰極線管用の陰極構造体は、図１
に示すように、陰極加熱用ヒーター４が挿入設置された
円筒形陰極スリーブ３先端に微量の活性化金属（例えば
Ｍｇ，Ｓｉ）が含有されたニッケル（Ｎｉ）合金の基体
金属２を配置して、上記基体金属２表面には酸化バリウ
ム（ＢａＯ）を主成分として酸化ストロンチウム（Ｓｒ
Ｏ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）が含有された電子放射
物質の電子放射体１が取り付けられている。図面中未説
明符号５は高抵抗中間層を表わす。陰極線管において陰
極はスリーブ３内部に挿入設置された陰極加熱用ヒータ
ー４の発熱によって基体金属２表面に具備された電子放
射体１から電子を生成する役割をする。
に示すように、陰極加熱用ヒーター４が挿入設置された
円筒形陰極スリーブ３先端に微量の活性化金属（例えば
Ｍｇ，Ｓｉ）が含有されたニッケル（Ｎｉ）合金の基体
金属２を配置して、上記基体金属２表面には酸化バリウ
ム（ＢａＯ）を主成分として酸化ストロンチウム（Ｓｒ
Ｏ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）が含有された電子放射
物質の電子放射体１が取り付けられている。図面中未説
明符号５は高抵抗中間層を表わす。陰極線管において陰
極はスリーブ３内部に挿入設置された陰極加熱用ヒータ
ー４の発熱によって基体金属２表面に具備された電子放
射体１から電子を生成する役割をする。
【０００３】陰極電流密度は陰極の電子放射体表面積当
りの陰極電流であって、一般的に電子放射中心における
電流密度のピーク電流密度を意味している。また、電子
放射寿命は、正常動作条件で陰極電流が初期陰極電流に
比べて４０〜５０％に劣化される時間を意味している。
電子放射寿命に関係する要因としては、活性化金属の不
足による自由バリウムの不足、電子放射物質の蒸発によ
る自由バリウムの不足、電子放射体１と基体金属２との
間の高抵抗中間層５生成等がある。従来の陰極線管用陰
極構造体の電子生成機構は次の通りである。
りの陰極電流であって、一般的に電子放射中心における
電流密度のピーク電流密度を意味している。また、電子
放射寿命は、正常動作条件で陰極電流が初期陰極電流に
比べて４０〜５０％に劣化される時間を意味している。
電子放射寿命に関係する要因としては、活性化金属の不
足による自由バリウムの不足、電子放射物質の蒸発によ
る自由バリウムの不足、電子放射体１と基体金属２との
間の高抵抗中間層５生成等がある。従来の陰極線管用陰
極構造体の電子生成機構は次の通りである。
【０００４】従来の陰極線管用の陰極構造体における電
子生成反応は、電子放射体１の電子放射物質と基体金属
２中の活性化金属との間に発生する。これによって電子
放射体１と基体金属２との間に高抵抗の酸化物の中間層
５が形成される。上記の中間層５は陰極から電子を生成
放出時、その高抵抗による熱が発生して電子放射体１を
損傷したり、電子放射体１中の電子放射物質と基体金属
２中の活性化金属間の接触反応を不可能にしたりして急
激な電子放射劣化を招来する。従って電子放射寿命が急
激に短くなる。
子生成反応は、電子放射体１の電子放射物質と基体金属
２中の活性化金属との間に発生する。これによって電子
放射体１と基体金属２との間に高抵抗の酸化物の中間層
５が形成される。上記の中間層５は陰極から電子を生成
放出時、その高抵抗による熱が発生して電子放射体１を
損傷したり、電子放射体１中の電子放射物質と基体金属
２中の活性化金属間の接触反応を不可能にしたりして急
激な電子放射劣化を招来する。従って電子放射寿命が急
激に短くなる。
【０００５】このような電子放射体１を基体金属２表面
に形成させる従来の方法は、清浄空気圧を利用したエア
スプレー塗布方法を利用している。その塗布密度は約
０．８〜１．１ｇ／cm3 である。これは電子放射物質の
蒸発による陰極電流密度と電子放射寿命を向上すること
には限界があることを意味する。また、従来の陰極線管
用の陰極構造体の動作可能なピーク陰極電流密度は約
２．５Ａ／cm2 であって電子放射寿命は約２０，０００
時間である。
に形成させる従来の方法は、清浄空気圧を利用したエア
スプレー塗布方法を利用している。その塗布密度は約
０．８〜１．１ｇ／cm3 である。これは電子放射物質の
蒸発による陰極電流密度と電子放射寿命を向上すること
には限界があることを意味する。また、従来の陰極線管
用の陰極構造体の動作可能なピーク陰極電流密度は約
２．５Ａ／cm2 であって電子放射寿命は約２０，０００
時間である。
【０００６】このような従来の陰極線管は主に酸化物陰
極を使用したが、最近の陰極線管の大形化、高輝度化の
趨勢によって、より高い陰極電流密度を必要となり、そ
のためにディスペンサー陰極を開発使用している。しか
し、ディスペンサー陰極は製造工程が甚だしく複雑で、
価格が酸化物陰極に比べて約２０倍程度に高く、陰極線
管に適用し難しい問題点があった。
極を使用したが、最近の陰極線管の大形化、高輝度化の
趨勢によって、より高い陰極電流密度を必要となり、そ
のためにディスペンサー陰極を開発使用している。しか
し、ディスペンサー陰極は製造工程が甚だしく複雑で、
価格が酸化物陰極に比べて約２０倍程度に高く、陰極線
管に適用し難しい問題点があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、電子放射物
質の塗布密度を高めて、従来の酸化物陰極の陰極電流密
度限界の約２．５Ａ／cm2 を超えることができ、かつ電
子放射寿命限界の約２０，０００時間を約２倍以上に延
ばすことができる陰極構造を得ることを目的とする。
質の塗布密度を高めて、従来の酸化物陰極の陰極電流密
度限界の約２．５Ａ／cm2 を超えることができ、かつ電
子放射寿命限界の約２０，０００時間を約２倍以上に延
ばすことができる陰極構造を得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、基体金属表面に電子放射体形成時に、電
子放射物質と活性化金属を交互に数回塗布する方法を用
いて電子放射体を多段の積層式として構成したものであ
る。
に、本発明は、基体金属表面に電子放射体形成時に、電
子放射物質と活性化金属を交互に数回塗布する方法を用
いて電子放射体を多段の積層式として構成したものであ
る。
【０００９】
【発明の実施の形態】図２は本発明の陰極構造を示した
もので、陰極加熱用ヒーター１０４が挿入設置された円
筒形陰極スリーブ１０３先端にそれを覆うように基体金
属１０２が取り付けられている。その表面に活性化金属
１０５と電子放射物質１０６が交互に多段に塗布された
電子放射体１０７が設けられている。上記電子放射物質
１０６は、酸化バリウム（ＢａＯ）を主成分として酸化
ストロンチウム（ＳｒＯ）、酸化カルシウム（Ｃａ
Ｏ）、酸化スカンジュム（Ｓｃ2Ｏ3）、酸化アルミニウ
ム（Ａｌ2Ｏ3）が少なくとも１種含有された複合酸化物
である。活性化金属１０５は例えば酸化バリウムと反応
して自由バリウムを生成する金属としてマグネシヴム
（Ｍｇ）、シリコン（Ｓｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、
マンガン（Ｍｎ）、タングステン（Ｗ）、トリウム（Ｔ
ｈ）等を少なくとも１種包む。
もので、陰極加熱用ヒーター１０４が挿入設置された円
筒形陰極スリーブ１０３先端にそれを覆うように基体金
属１０２が取り付けられている。その表面に活性化金属
１０５と電子放射物質１０６が交互に多段に塗布された
電子放射体１０７が設けられている。上記電子放射物質
１０６は、酸化バリウム（ＢａＯ）を主成分として酸化
ストロンチウム（ＳｒＯ）、酸化カルシウム（Ｃａ
Ｏ）、酸化スカンジュム（Ｓｃ2Ｏ3）、酸化アルミニウ
ム（Ａｌ2Ｏ3）が少なくとも１種含有された複合酸化物
である。活性化金属１０５は例えば酸化バリウムと反応
して自由バリウムを生成する金属としてマグネシヴム
（Ｍｇ）、シリコン（Ｓｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、
マンガン（Ｍｎ）、タングステン（Ｗ）、トリウム（Ｔ
ｈ）等を少なくとも１種包む。
【００１０】このような電子放射体（１０７）を基体金
属（１０２）の表面に塗布するにあたっては、電子放射
物質１０６と活性化金属１０５を交互に数回塗布する方
法が効果的である。電子放射物質１０６と活性化金属１
０５を混合して塗布した場合は、スプレー等の方法を使
用しても均一分布にはならない。また、電子放射体１０
７の塗布は、基体金属１０２表面にまず電子放射物質１
０６を塗布して、その電子放射物質１０６の表面に活性
化金属１０５を形成させると活性化金属１０５が離脱し
にくく、効果的に電子放射体１０７を構成することがで
きる。電子放射物質１０６を塗布する方法は上記のよう
にスプレー方法も可能であるが、電子放射体１０７の塗
布密度を高めるために一定圧力を加えたプリント方式も
効果的である。１回の塗布厚さが２０μｍ以下になると
活性化金属１０５と電子放射物質１０６間に反応が可能
になる。この時、活性化金属１０５を微細粉末として、
乾燥エアスプレー方法による噴射する方法を利用するこ
とが活性化金属の均一分布を得るのに効果的である。
属（１０２）の表面に塗布するにあたっては、電子放射
物質１０６と活性化金属１０５を交互に数回塗布する方
法が効果的である。電子放射物質１０６と活性化金属１
０５を混合して塗布した場合は、スプレー等の方法を使
用しても均一分布にはならない。また、電子放射体１０
７の塗布は、基体金属１０２表面にまず電子放射物質１
０６を塗布して、その電子放射物質１０６の表面に活性
化金属１０５を形成させると活性化金属１０５が離脱し
にくく、効果的に電子放射体１０７を構成することがで
きる。電子放射物質１０６を塗布する方法は上記のよう
にスプレー方法も可能であるが、電子放射体１０７の塗
布密度を高めるために一定圧力を加えたプリント方式も
効果的である。１回の塗布厚さが２０μｍ以下になると
活性化金属１０５と電子放射物質１０６間に反応が可能
になる。この時、活性化金属１０５を微細粉末として、
乾燥エアスプレー方法による噴射する方法を利用するこ
とが活性化金属の均一分布を得るのに効果的である。
【００１１】本発明の陰極線管用の陰極構造体において
マグネシヴムとシリコンが含有されたニッケル合金の基
体金属１０２の表面に酸化バリウム、酸化アルミニウム
を主成分とする電子放射物質１０６とタングスラテン粉
末の活性化金属１０５とからなる電子放射体１０７が設
けられた場合の電子生成機構は次の通りである。
マグネシヴムとシリコンが含有されたニッケル合金の基
体金属１０２の表面に酸化バリウム、酸化アルミニウム
を主成分とする電子放射物質１０６とタングスラテン粉
末の活性化金属１０５とからなる電子放射体１０７が設
けられた場合の電子生成機構は次の通りである。
【００１２】 電子放射物質１０６と基体金属１０２
間の電子生成機構。 電子放射体１０７内の電子放射物質１０６と活性化
金属１０５間の電子生成機構。 ３Ｂａ3Ａｌ2Ｏ6（電子放射物質）＋Ｗ（活性化金属）
→Ｂａ3ＷＯ6（反応生成物）＋３ＢａＡｌ2Ｏ4（反応生
成物）＋３Ｂａ（自由バリウム） Ｂａ → Ｂａ+ ＋ｅ- Ｂａ+ → Ｂａ++ ＋ｅ-
間の電子生成機構。 電子放射体１０７内の電子放射物質１０６と活性化
金属１０５間の電子生成機構。 ３Ｂａ3Ａｌ2Ｏ6（電子放射物質）＋Ｗ（活性化金属）
→Ｂａ3ＷＯ6（反応生成物）＋３ＢａＡｌ2Ｏ4（反応生
成物）＋３Ｂａ（自由バリウム） Ｂａ → Ｂａ+ ＋ｅ- Ｂａ+ → Ｂａ++ ＋ｅ-
【００１３】本発明の陰極線管用の陰極構造体は、従来
の陰極構造体に比べて大量の自由バリウムが生成され、
電子放射体１０７内の電子放射物質１０６と活性化金属
１０５間の反応生成物は、上記電子放射物質１０６と基
体金属１０２間の反応生成物の中間層の場合とは異な
り、表面積が広い活性化金属１０５の粉末の表面に生成
される。これは電子放射の熱の発生の要因にならない。
また、電子放射物質と基体金属間の中間層も従来のもの
と比べると相対的に少ないので、電子放射劣化の要因に
ならない。したがって、従来の電子放射物質と基体金属
間の中間層による電子放射熱発生を抑制することがで
き、その結果、電子放射の劣化を抑制することができる
とともに、電子放射寿命を向上させることができる。
の陰極構造体に比べて大量の自由バリウムが生成され、
電子放射体１０７内の電子放射物質１０６と活性化金属
１０５間の反応生成物は、上記電子放射物質１０６と基
体金属１０２間の反応生成物の中間層の場合とは異な
り、表面積が広い活性化金属１０５の粉末の表面に生成
される。これは電子放射の熱の発生の要因にならない。
また、電子放射物質と基体金属間の中間層も従来のもの
と比べると相対的に少ないので、電子放射劣化の要因に
ならない。したがって、従来の電子放射物質と基体金属
間の中間層による電子放射熱発生を抑制することがで
き、その結果、電子放射の劣化を抑制することができる
とともに、電子放射寿命を向上させることができる。
【００１４】また、本発明の電子放射体塗布方法は、電
子放射物質１０６を圧力によるプリント方式を利用して
塗布する一方、活性化金属１０５をエアスプレー方式を
利用して塗布することもできるので均一な活性化金属１
０５の電子放射体１０７を得ることができる。また電子
放射物質１０６の塗布密度を１．２ｇ／cm3 以上に高め
ることができ、陰極動作時電子放射物質１０６の蒸発を
抑制することができるので、陰極電流密度を高めること
ができ、かつ電子放射寿命を向させることもできる。以
上、説明したように、本発明によれば、均一な活性化金
属の電子放射体をうることができ、電子放射物質の塗布
密度を１．２ｇ／cm2 以上に高めて陰極動作時電子放射
物質の蒸発の抑制を図り、陰極電流密度と電子放射寿命
の向上を図ることができる。
子放射物質１０６を圧力によるプリント方式を利用して
塗布する一方、活性化金属１０５をエアスプレー方式を
利用して塗布することもできるので均一な活性化金属１
０５の電子放射体１０７を得ることができる。また電子
放射物質１０６の塗布密度を１．２ｇ／cm3 以上に高め
ることができ、陰極動作時電子放射物質１０６の蒸発を
抑制することができるので、陰極電流密度を高めること
ができ、かつ電子放射寿命を向させることもできる。以
上、説明したように、本発明によれば、均一な活性化金
属の電子放射体をうることができ、電子放射物質の塗布
密度を１．２ｇ／cm2 以上に高めて陰極動作時電子放射
物質の蒸発の抑制を図り、陰極電流密度と電子放射寿命
の向上を図ることができる。
【図１】 従来陰極線管用陰極構造体の構成図。
【図２】 本発明陰極線管用陰極構造体の構成図。
１０２ 基体金属、１０３ スリーブ、１０４ ヒー
タ、１０５ 活性化金属、１０６ 電子放射物質、１０
７ 電子放射体
タ、１０５ 活性化金属、１０６ 電子放射物質、１０
７ 電子放射体
Claims (4)
- 【請求項１】 陰極加熱用ヒーターが設置された円筒形
陰極スリーブと、上記陰極スリーブ先端に電子放射体が
塗布された基体金属を備える陰極構造体において、 上記基体金属表面に塗布される電子放射体が、活性化金
属と電子放射物質とが多段に積層されていることを特徴
とする陰極構造体の構造。 - 【請求項２】 上記電子放射体は電子放射物質の間に活
性化金属を形成したことを特徴とする請求項１記載の陰
極構造体の構造。 - 【請求項３】 上記電子放射物質は１回塗布厚さが２０
μｍ以下であることを特徴とする陰極構造体の構造。 - 【請求項４】 陰極加熱用ヒーターが挿入設置された円
筒形陰極スリーブと、上記陰極スリーブ先端に配置さ
れ、電子放射体を形成するための基体金属と、上記基体
金属表面に活性化金属と電子放射物質とから形成される
電子放射体が塗布される陰極構造体の形成方法におい
て、 上記電子放射体は電子放射物質と活性化金属とを交互に
数回塗布することを特徴とする電子放射体塗布方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019950052917A KR100195955B1 (ko) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | 음극구조체의 구조 및 전자방사체 도포방법 |
| KR52917/1995 | 1995-12-20 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09180622A true JPH09180622A (ja) | 1997-07-11 |
Family
ID=19442000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35334596A Pending JPH09180622A (ja) | 1995-12-20 | 1996-12-17 | 陰極構造体の構造及び電子放射体塗布方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09180622A (ja) |
| KR (1) | KR100195955B1 (ja) |
| CN (1) | CN1089478C (ja) |
| BR (1) | BR9606144A (ja) |
| GB (1) | GB2308495B (ja) |
| MY (1) | MY117904A (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| KR20000010147A (ko) * | 1998-07-30 | 2000-02-15 | 구자홍 | 음극선관용 음극 |
| US6290564B1 (en) * | 1999-09-30 | 2001-09-18 | Motorola, Inc. | Method for fabricating an electron-emissive film |
| JP3658346B2 (ja) | 2000-09-01 | 2005-06-08 | キヤノン株式会社 | 電子放出素子、電子源および画像形成装置、並びに電子放出素子の製造方法 |
| JP3639808B2 (ja) | 2000-09-01 | 2005-04-20 | キヤノン株式会社 | 電子放出素子及び電子源及び画像形成装置及び電子放出素子の製造方法 |
| JP3634781B2 (ja) | 2000-09-22 | 2005-03-30 | キヤノン株式会社 | 電子放出装置、電子源、画像形成装置及びテレビジョン放送表示装置 |
| FR2821205A1 (fr) * | 2001-02-19 | 2002-08-23 | Thomson Tubes & Displays | Canon a electrons a emission parasite reduite |
| JP3768908B2 (ja) | 2001-03-27 | 2006-04-19 | キヤノン株式会社 | 電子放出素子、電子源、画像形成装置 |
| JP3703415B2 (ja) | 2001-09-07 | 2005-10-05 | キヤノン株式会社 | 電子放出素子、電子源及び画像形成装置、並びに電子放出素子及び電子源の製造方法 |
| JP3605105B2 (ja) * | 2001-09-10 | 2004-12-22 | キヤノン株式会社 | 電子放出素子、電子源、発光装置、画像形成装置および基板の各製造方法 |
| KR100490170B1 (ko) * | 2003-07-10 | 2005-05-16 | 엘지.필립스 디스플레이 주식회사 | 음극선관용 음극 |
| CN105788996B (zh) * | 2014-12-22 | 2018-02-06 | 中国电子科技集团公司第十二研究所 | 一种亚微米薄膜钪钨阴极及其制备方法 |
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| KR20190082380A (ko) | 2017-12-30 | 2019-07-10 | 이성민 | 가발 |
| CN111739771A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-10-02 | 西安稀有金属材料研究院有限公司 | 一种用于热阴材料的含钪锶活性物质 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3113236A (en) * | 1959-06-23 | 1963-12-03 | Philips Corp | Oxide dispenser type cathode |
| NL113461C (ja) * | 1961-03-08 | |||
| JP2758244B2 (ja) * | 1990-03-07 | 1998-05-28 | 三菱電機株式会社 | 電子管用陰極 |
| JP2897938B2 (ja) * | 1991-01-25 | 1999-05-31 | 三菱電機株式会社 | 電子管用陰極 |
| DE4207220A1 (de) * | 1992-03-07 | 1993-09-09 | Philips Patentverwaltung | Festkoerperelement fuer eine thermionische kathode |
-
1995
- 1995-12-20 KR KR1019950052917A patent/KR100195955B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1996
- 1996-12-10 CN CN96120538A patent/CN1089478C/zh not_active Expired - Fee Related
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- 1996-12-19 GB GB9626424A patent/GB2308495B/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-12-20 BR BR9606144A patent/BR9606144A/pt not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BR9606144A (pt) | 1998-11-03 |
| GB2308495B (en) | 2000-08-30 |
| KR970051633A (ko) | 1997-07-29 |
| CN1173036A (zh) | 1998-02-11 |
| GB2308495A (en) | 1997-06-25 |
| KR100195955B1 (ko) | 1999-06-15 |
| MY117904A (en) | 2004-08-30 |
| GB9626424D0 (en) | 1997-02-05 |
| CN1089478C (zh) | 2002-08-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20001010 |