JPH09185939A - 電子管用陰極およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ブラウン管動作初期におけるガス放出により
一時的に真空度が低下すると電子放射特性が劣化する。 【解決手段】 主成分がニッケルからなり、少なくとも
一種の還元剤および希土類金属を含有してなる基体１０
と、この基体１０に含有された還元剤のうちの少なくと
も一種の還元剤と還元性が同等または小さく、かつニッ
ケルより還元性が大きい金属を主成分とする金属層４０
と、上記金属層４０の上にバリウムを含むアルカリ土類
金属酸化物を被着して形成された電子放射物質層５とを
備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はブラウン管などに使
用される電子管用陰極およびその製造方法に関し、特
に、ブラウン管動作初期での一時的な真空度の低下に起
因する電子放射特性の劣化防止のための技術に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】図９は、例えば特公昭６４−５４１７号
公報に開示されているようなテレビ用ブラウン管や撮像
管に用いられている電子管用陰極を示すものである。図
において、１は基体、２は陰極スリーブ、３はヒータ、
５は電子放射物質層である。基体１は、シリコン（Ｓ
ｉ）やマグネシウム（Ｍｇ）などの還元性元素を微量含
み、主成分がニッケルからなっている。また、電子放射
物質層５は、少なくともバリウムを含み、他にストロン
チウム（Ｓｒ）あるいは／及びカルシウム（Ｃａ）を含
むアルカリ土類金属酸化物１１を主成分とし、０．１〜
２０重量％の酸化スカンジウム等の希土類金属酸化物１
２を含んでいる。陰極スリーブ２はニクロム等で構成さ
れ、また、陰極スリーブ２内に配設されたヒータ３を加
熱することにより電子放射物質層５から熱電子を放出さ
せる。

【０００３】更に、図１０は、例えば特開平３−２５７
７３５号公報に開示されているようなものと同様の用途
を持つ電子管用陰極を示すものであり、前述の図９に示
した電子管用陰極の電子放射特性を改善するものであ
る。図において、４は還元性を有する金属層であって、
基体１と電子放射物質層５の間に配設されている。次
に、このように構成された電子管用陰極において、基体
１の上面への金属層４の形成及び電子放射物質層５の被
着方法について説明する。

【０００４】まず、図１０に示すような金属層４が有る
場合には、例えばタングステンのような還元性を有する
金属を真空蒸着等の方法で膜厚が１μｍ程度になるよう
に基体１上に被着形成する。次に、バリウム、ストロン
チウム、カルシウムの三元炭酸塩と所定量の酸化スカン
ジウムをバインダー及び溶剤とともに混合して、懸濁液
を作成し、この懸濁液を金属層４上にスプレー法により
約８０μｍの厚みで塗布する。また、図９に示すような
金属層４が無い場合には、前記の懸濁液を直接、基体１
上に塗布する。その後、ブラウン管の真空排気工程中に
ヒータ３によって加熱する。この時アルカリ土類金属の
炭酸塩はアルカリ土類金属酸化物に変わる。その後、ア
ルカリ土類金属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うことにより、基体１上または
金属層４上にアルカリ土類金属酸化物１１と希土類金属
酸化物１２との混合物からなる電子放射物質層５を被着
せしめている。

【０００５】この活性化工程において、アルカリ土類金
属酸化物１１の一部は次のように反応しているものであ
る。つまり、金属層４が無い場合には、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元素は拡散に
より電子放射物質層５と基体１の界面に移動して、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
金属酸化物として酸化バリウム（ＢａＯ）であれば次の
式（１）、式（２）の様に反応する。 ２ＢａＯ＋１／２Ｓｉ＝Ｂａ＋１／２Ｂａ₂ＳｉＯ₄ …（１） ＢａＯ＋Ｍｇ＝Ｂａ＋ＭｇＯ …（２） また、金属層４を有する場合には、金属層４と電子放射
物質層５の界面で同様の反応が進行するとともに、金属
層４自身も還元性を有するため、例えばタングステンの
場合には式（３）の様に反応し、Ｂａの生成の手助けと
なる。 ２ＢａＯ＋１／３Ｗ＝Ｂａ＋１／３Ｂａ₃ＷＯ₆ …（３） これらの反応の結果、金属層４上に被着形成されたアル
カリ土類金属酸化物１１の一部が還元されて、酸素欠乏
型の半導体となり、電子放射が容易になる。

【０００６】一般に酸化物陰極の電子放射能力は酸化物
中の過剰バリウム（Ｂａ）の存在量に依存するので、希
土類金属酸化物が含まれない場合には、金属層４の有無
に係わらず高電流密度動作に必要な十分な過剰Ｂａの供
給が得られないため、動作可能な電流密度が小さい。即
ち、上述した反応時に生成される副生成物であって中間
層と呼ばれている酸化マグネシウム（ＭｇＯ）や珪酸バ
リウム（Ｂａ₂ＳｉＯ₄）が基体１のニッケル結晶粒界や
基体１と電子放射物質層５との界面、または金属層４と
電子放射物質層５との界面に集中的に形成されるため、
上述した式（１）及び式（２）の反応がこれら中間層中
のマグネシウム及びシリコンの拡散速度に律速され、過
剰Ｂａの供給が不足するためである。

【０００７】電子放射物質層５中に希土類金属酸化物が
含まれる場合は、酸化スカンジウム（Ｓｃ₂ Ｏ₃ ）を例
にとって説明すると、陰極動作時の基体１と電子放射物
質層５との界面または金属層４と電子放射物質層５との
界面では、基体１中から拡散してきた還元剤の一部と酸
化スカンジウム（Ｓｃ₂Ｏ₃）が式（４）の様に反応して
少量の金属スカンジウムを生成し、この金属スカンジウ
ムの一部は基体１のニッケル中に固溶し、一部は上記界
面に存在する。 １／２Ｓｃ₂Ｏ₃ ＋３／２Ｍｇ＝Ｓｃ＋３／２ＭｇＯ …（４）

【０００８】式（４）のように反応して形成された金属
スカンジウムは、基体１のニッケル粒界及び前記界面に
形成された中間層を式（５）のように分解する作用を有
するので、過剰バリウム（Ｂａ）の供給が改善され、希
土類金属酸化物が含まれない場合よりも高電流密度動作
が可能になると考えられている。 １／２Ｂａ₂ＳｉＯ₄ ＋４／３Ｓｃ ＝Ｂａ＋１／２Ｓｉ＋２／３Ｓｃ₂Ｏ₃ …（５） なお、希土類金属酸化物の結晶粒子は、生成した過剰の
遊離バリウムをその結晶粒子周囲に捕獲し、蒸発による
消耗を抑えるという効果も有していることが過去の分析
から確認されている。

【０００９】次に、金属層４を配設する効果について説
明する。まず、基体１上に形成される金属層４は１μｍ
程度の薄膜であり、ニッケル（Ｎｉ）の結晶粒上にのみ
分布しているため、基体１中の還元剤はこの金属層４の
影響を受けずに前述の反応式（１）、（２）に基づき過
剰Ｂａを供給する。さらに、金属層４はニッケル（Ｎ
ｉ）よりも強い還元性を持つ元素であるため、タングス
テン（Ｗ）を例にとって説明すると、次の式（６）のよ
うに、電子放射物質層５の還元による過剰Ｂａの供給に
も寄与する。 ２ＢａＯ＋１／３Ｗ＝Ｂａ＋１／３Ｂａ₃ＷＯ₆ …（６）

【００１０】また、金属層４の構成元素はニッケル（Ｎ
ｉ）よりも強い還元剤であり、電子放射物質層５中の希
土類金属酸化物と直接接しているため、中間層分解の効
果を有するＳｃの生成にも寄与する。なお、金属層４の
膜厚は基体１中の還元剤の拡散の障害とならないよう
に、通常２μｍ以下とされている。

【００１１】次に前述の特性について説明すると、陰極
の動作温度を７００〜８００℃とした場合では、希土類
金属酸化物を含まない時では０．５Ａ／ｃｍ² 、希土類
金属酸化物を混合した場合は２．０Ａ／ｃｍ² 、更に還
元性の金属層４を配設した場合には３．０Ａ／ｃｍ² の
電流密度動作が可能となる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】このように構成された
電子管用陰極においては、電子放射物質層中に希土類金
属酸化物を有する場合には、無い場合に比べ高電流密度
動作となり、更に、基体上に還元性金属層を形成させた
ものは３．０Ａ／ｃｍ² の電流密度動作が可能となった
ものの、例えば蛍光体が電子ビームにより加熱したとき
に起こる動作初期のガス放出のように、ブラウン管内の
真空度が一時的に低下すると、電子放射の劣化を引き起
こすことがしばしば起こった。

【００１３】これは電子放射物質層中に混合し被着形成
した希土類金属酸化物に起因するものである。つまり、
従来の電子管用陰極においては、希土類金属酸化物は前
述のように過剰バリウムの生成には効果があるものの、
希土類金属酸化物の結晶近傍に捕獲された遊離バリウム
は、ブラウン管内の残留ガスによる被毒、即ち電子放射
能力の低下を受け易いという課題があった。この発明
は、このような課題を解決するためになされたもので、
ブラウン管の動作初期の一時的な真空度の低下に起因す
る電子放射特性の劣化を防止できる高品質な電子管用陰
極およびその製造方法を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この発明に係る電子管用
陰極は、主成分がニッケルからなり、少なくとも一種の
還元剤を含有してなる基体と、この基体に含有された還
元剤のうちの少なくとも一種の還元剤と還元性が同等ま
たは小さく、かつニッケルより還元性が大きい金属を主
成分とする金属と少なくとも一種以上の希土類金属とか
らなり、上記基体上に形成された金属層と、この金属層
の上にバリウムを含むアルカリ土類金属酸化物を被着し
て形成された電子放射物質層とを備えたものである。

【００１５】更に、この発明に係る電子管用陰極は、金
属層中の希土類金属の割合を０．０１〜０．５重量％と
したものである。

【００１６】また、この発明に係る電子管用陰極は、主
成分がニッケルからなり、少なくとも一種の還元剤およ
び希土類金属を含有してなる基体と、基体に含有された
還元剤のうちの少なくとも一種の還元剤と還元性が同等
または小さく、かつニッケルより還元性が大きい金属を
主成分とする金属層と、金属層の上にバリウムを含むア
ルカリ土類金属酸化物を被着して形成された電子放射物
質層とを備えたものである。

【００１７】更に、この発明に係る電子管用陰極は、基
体中の希土類金属の割合を０．０１〜０．５重量％とし
たものである。

【００１８】また、この発明に係る電子管用陰極の製造
方法は、主成分がニッケルからなり、少なくとも一種の
還元剤を含有してなる基体上に、この還元剤の少なくと
も一種より還元性が同等または小さく、かつニッケルよ
り還元性が大きい金属を主成分とする金属と少なくとも
一種以上の希土類金属とからなる金属層を形成し、更に
この金属層の上にバリウムを含むアルカリ土類金属酸化
物を被着形成するものである。

【００１９】更に、この発明に係る電子管用陰極の製造
方法は、金属層中の希土類金属の割合を０．０１〜０．
５重量％としたものである。

【００２０】また、この発明に係る電子管用陰極の製造
方法は、主成分がニッケルからなり、少なくとも一種の
還元剤および希土類金属を含有してなる基体上に、この
還元剤の少なくとも一種の還元剤と還元性が同等または
小さく、かつニッケルより還元性が大きい金属を主成分
とする金属層を形成し、更に上記金属層の上にバリウム
を含むアルカリ土類金属酸化物を被着して形成するもの
である。

【００２１】更に、この発明に係る電子管用陰極の製造
方法は、基体中の希土類金属の割合を０．０１〜０．５
重量％としたものである。

【００２２】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．以下にこの発明の一実施の形態を図面に
基づいて説明する。図において同一符合は従来のものと
同一または相当のものを表わす。図１は、この発明の実
施の形態１による電子管用陰極の構造を示す断面図であ
る。図において、１は基体（Ｎｉ基体とも称す）、２は
陰極スリーブ、３はヒータ、４は金属層、５は電子放射
物質層である。基体１は、シリコン（Ｓｉ）やマグネシ
ウム（Ｍｇ）などの還元性元素を微量含み、主成分がニ
ッケル（Ｎｉ）からなっている。陰極スリーブ２はニク
ロム等で構成され、また、陰極スリーブ２内に配設され
たヒータ３を加熱することにより電子放射物質層５から
熱電子を放出させる。金属層４は、基体１の上面に形成
された例えばＷ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｓｉなどの少なく
とも一種の金属と０．０１〜０．５重量％の希土類金属
とを合金化したものであり、電子放射物質層５はこの金
属層４上に被着され、少なくともバリウムを含み、他に
ストロンチウムあるいは／及びカルシウムを含むアルカ
リ土類金属酸化物からなっている。

【００２３】次に、このように構成された電子管用陰極
において、Ｎｉ基体１への金属層４の形成方法について
説明する。まず、少量のＳｉ、Ｍｇを含有するＮｉ基体
１を陰極スリーブ２に溶接した後、この陰極基体を例え
ば電子ビーム蒸着装置内に配設し、１０^-6〜１０^-7ｔｏ
ｒｒ程度の真空雰囲気中でＷ及びＳｃを電子ビームで加
熱蒸着する。その後、この陰極基体部を例えば水素雰囲
気中で８００〜１１００℃で加熱処理をするが、これは
上記金属層４の内部あるいは表面に残存する酸素などの
不純物を除去し、また、この金属層４を焼結あるいは再
結晶化あるいは基体１中への拡散をさせるためである。
このような方法で金属層４が形成された陰極基体部上
に、バリウム、ストロンチウム、カルシウムの三元炭酸
塩とバインダー、溶剤からなる懸濁液をスプレー法によ
り塗布し、電子放射物質層５を形成する。なお、電子放
射物質層の塗布厚さは８０μｍとした。

【００２４】図２は、このような方法で製造した実施の
形態１による電子管用陰極を通常のテレビジョン用のブ
ラウン管に装着し、通常の排気工程を経て完成したブラ
ウン管を電流密度３Ａ／ｃｍ² の条件で動作させたとき
の動作時間１０００時間までの電子放射特性を従来例と
比較して示したものである。ここで、金属層４として
は、Ｗ中に０．１重量％のＳｃを含有した膜を、膜厚
１．０μｍで形成し、水素雰囲気中で１０００℃で加熱
処理を施した。なお、比較のための従来例は金属層４中
には希土類金属を含まず、電子放射物質層５中に希土類
金属酸化物を含有した電子管用陰極の電子放射特性であ
り、希土類金属酸化物の含有率は５．０重量％とした場
合である。

【００２５】この図２からも明らかなように、本実施の
形態１によるものは従来例のものに比べ動作中の電子放
射の一時的な劣化が著しく少ないものであった。なお、
比較を１０００時間以内で行った理由は前記の一時的な
真空度の劣化は動作後１０００時間程度までの動作初期
の段階で発生し易いためである。このように、この発明
の実施の形態１による電子管用陰極の優れた特性の原因
は以下のように考えられる。即ち、本実施の形態１にお
いては、Ｂａ₂ＳｉＯ₄のような中間層の分解に効果のあ
る希土類金属は従来のように電子放射物質層５中に分散
させた希土類金属酸化物から供給させるのではなく、予
め金属層４中に合金化して存在させたことにより同様の
効果を維持しつつ、また、電子放射物質層５中には希土
類金属酸化物を含まないため、従来のようなブラウン管
内の残留ガスによる被毒を受け難いことによるものであ
る。

【００２６】ところで、図３はブラウン管が６０００時
間動作後の、金属層４中の希土類金属の含有率と電子放
射特性の関係を示した図であるが、０．０１重量％未満
及び０．５重量％を超える領域で電子放射の低下を引き
起こしている。これは、０．０１重量％未満では前述の
ような希土類金属の中間層分解効果が低下し、また、
０．５重量％を超える場合には、中間層が存在しないこ
とにより電子放射物質層５と金属層４の接合強度が低下
し、還元剤の拡散速度が低下するとともに、電子放射物
質層５の剥離が生じ易くなることによると考えられる。

【００２７】また、図４は本実施の形態１による電子管
用陰極の高電流密度（３Ａ／ｃｍ²）動作での長期にわ
たる寿命特性を示したものであるが、３Ａ／ｃｍ² の電
流密度では従来例とほぼ同等の電子放射特性を示してい
ることが判る。

【００２８】なお、上記実施の形態１においては、希土
類金属としてＳｃを用いたものを説明したが、他の希土
類金属でも同様な効果が得られた。また、特にＳｃの他
にＹ、Ｃｅではその効果が顕著であった。

【００２９】一方、還元性を有する金属層４として上記
実施例では、Ｗについて説明したが、金属層の主成分金
属は基体中の還元剤の少なくとも一種と還元性が同等か
または小さく、Ｎｉよりも還元性が大きいことが望まし
い。その理由は、金属層４の還元性がＮｉよりも小さい
と過剰Ｂａの供給効果が少なく、基体中の還元剤の還元
性よりも大きいと過剰Ｂａの主たる供給反応は金属層４
と電子放射物質層５との界面で起こり、基体中の還元剤
の過剰Ｂａ供給効果が小さくなり、前記のＳｃの中間層
分解効果の特性への寄与が小さくなるからである。この
ような還元性金属としてＭｏ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｓｉ等があ
り、同様の効果が得られている。

【００３０】実施の形態２．図５は、この発明の実施の
形態２による電子管用陰極の構造を示す断面図である。
図において、１０は基体（Ｎｉ基体とも称す）、２は陰
極スリーブ、３はヒータ、４０は金属層、５は電子放射
物質層である。基体１０は、ニッケル（Ｎｉ）を主成分
とし、他に還元性金属（例えば、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｗ等）お
よび希土類金属(例えば、Ｓｃ、Ｙ、Ｃｅ）を微量含み
合金化されたものである。陰極スリーブ２はニクロム等
で構成され、また、陰極スリーブ２内に配設されたヒー
タ３を加熱することにより電子放射物質層５から熱電子
を放出させる。金属層４０は、基体１０の上に還元性金
属（例えば、Ｗ）を被着して形成した金属層、５はこの
金属層４０上に被着され、少なくともバリウムを含み、
他にストロンチウムあるいは／及びカルシウムを含むア
ルカリ土類金属酸化物からなる電子放射物質層である。

【００３１】次に、このように構成された電子管用陰極
において、Ｎｉ基体１０への金属層４０の形成方法につ
いて説明する。まず、少量のＭｇとＳｃを含有するＮｉ
基体１０を陰極スリ−ブ２溶接した後、この陰極基体を
例えば電子ビ−ム蒸着装置内に配設し、１０^-6〜１０^-7
ｔｏｒｒ程度の真空雰囲気中でＷを電子ビ−ムで加熱蒸
着する。その後、この陰極基体部を例えば水素雰囲気中
で８００〜１１００℃で加熱処理をするが、これは上記
金属層４０の内部あるいは表面に残存する酸素などの不
純物を除去し、また、この金属層４０を焼結あるいは再
結晶化あるいは基体１０中への拡散をさせるためであ
る。このような方法で金属層４０が形成された陰極基体
部上に、バリウム、ストロンチウム、カルシウムの三元
炭酸塩とバインダ−、溶剤からなる懸濁液をスプレ−法
により塗布し、電子放射物質層５を形成するものであ
る。なお、電子放射物質層の塗布厚さは８０μｍとし
た。

【００３２】図６は、このような方法で作成した本実施
の形態２の電子管用陰極を通常のテレビジョン用のブラ
ウン管に装着し、通常の排気工程を経て完成したブラウ
ン管を電流密度３Ａ／ｃｍ² の条件で動作させたときの
動作時間１０００時間までの電子放射特性を従来例と比
較して示したものである。ここで基体１０のＭｇの含有
率は０．０５重量％、Ｓｃの含有率は０．１重量％と
し、金属層４０の膜厚は１．０μｍとした。また、加熱
処理は水素雰囲気中、１０００゜Ｃで実施した。なお、
比較のための従来例は基体中には希土類金属を含まず、
電子放射物質層５中に希土類金属酸化物を含有した電子
管用陰極の電子放射特性であり、希土類金属酸化物の含
有率は５．０重量％とした場合である。

【００３３】この図６からも明らかなように、本実施の
形態２によるものは従来例のものに比べ動作中の電子放
射の一時的な劣化が著しく少ないものであった。なお、
比較を１０００時間以内で行った理由は前記の一時的な
真空度の劣化は動作初期で発生し易いためである。この
ように、この発明の実施の形態２による電子管用陰極の
優れた特性の原因は以下のように考えられる。即ち、本
実施の形態２においては、Ｂａ₂ＳｉＯ₄のような中間層
の分解に効果のある希土類金属は従来のように電子放射
物質層５中に分散させた希土類金属酸化物から供給させ
るのではなく、予め基体１０中に合金化して存在させた
ことにより同様の効果を維持しつつ、また、電子放射物
質層５中には希土類金属酸化物を含まないため、従来の
ようなブラウン管内の残留ガスによる被毒を受け難いこ
とによる。

【００３４】ところで、図７は、ブラウン管が６０００
時間動作後の、基体１０中の希土類金属の含有率と電子
放射特性の関係を示した図であるが、希土類金属の含有
率が０．０１重量％未満及び０．５重量％を超える領域
で電子放射の低下を引き起こしている。これは、実施の
形態１の場合と同様に、０．０１重量％未満では前述の
ような希土類金属の中間層分解効果が低下し、また、
０．５重量％を超える場合には中間層が存在しないこと
により電子放射物質層５と金属層４０の接合強度が低下
し、還元剤の拡散速度が低下するとともに、電子放射物
質層５の剥離が生じ易くなることによると考えられる。

【００３５】また、図８は本実施の形態２による電子管
用陰極の高電流密度（３Ａ／ｃｍ²）動作での長期間に
わたる寿命特性を示したものであるが、３Ａ／ｃｍ²の
電流密度では従来例とほぼ同等の電子放射特性を示して
いることが判る。

【００３６】なお、上記実施の形態２においては、希土
類金属としてＳｃを用いたものを説明したが、他の希土
類金属でも同様な効果が得られた。なお、特にＳｃの他
にＹ，Ｃｅではその効果が顕著であった。また、本実施
の形態２では基体中の還元性金属としてマグネシウム
（Ｍｇ）の場合について説明したが、他の還元性金属で
も同様な効果が得られた。なお、特に基体中の還元性金
属としては、Ｍｇの他にＳｉ、Ｗ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、
Ｔａまたはこれらの２種以上を含有した場合に於いてそ
の効果が顕著であった。

【００３７】一方、還元性を有する金属層４０として本
実施の形態２では、タングステン（Ｗ）の場合について
説明したが、金属層４０の主成分金属は基体１０中の還
元剤の少なくとも一種と還元性が同等かまたは小さく、
Ｎｉよりも還元性が大きいことが望ましい。その理由
は、金属層４０の還元性がＮｉよりも小さいと過剰バリ
ウム（Ｂａ）の供給効果が少なく、基体１０中の還元剤
の還元性よりも大きいと過剰バリウム（Ｂａ）の主たる
供給反応は金属層４０と電子放射物質層５との界面で起
こり、基体１０中の還元剤の過剰バリウム（Ｂａ）供給
効果が小さくなり、前記の希土類金属であるスカンジウ
ム（Ｓｃ）の中間層分解効果の特性への寄与が小さくな
るからである。

【００３８】

【発明の効果】この発明に係る電子管用陰極によれば、
主成分がニッケルからなり、少なくとも一種の還元剤を
含有してなる基体と、この基体に含有された還元剤のう
ちの少なくとも一種の還元剤と還元性が同等または小さ
く、かつニッケルより還元性が大きい金属を主成分とす
る金属と少なくとも一種以上の希土類金属とからなり、
基体上に形成された金属層と、この金属層の上にバリウ
ムを含むアルカリ土類金属酸化物を被着して形成された
電子放射物質層とを備えたので、Ｂａ₂ＳｉＯ₄のような
中間層の分解に効果のある希土類金属は従来のように電
子放射物質層中に分散させた希土類金属酸化物から供給
させるのではなく予め金属層中に存在させたことにより
高電流密度を可能とし、また、電子放射物質層中には希
土類金属酸化物を含まないためブラウン管内の残留ガス
による被毒を受け難くなり、ブラウン管の動作初期にお
ける電子放射電流の変動を抑制することも可能な電子管
用陰極を実現できるという効果がある。

【００３９】更に、この発明によれば、金属層中の希土
類金属の割合を０．０１〜０．５重量％としたので、長
期間にわたり電子放射特性のよい高品質な電子管用陰極
を実現できるという効果がある。

【００４０】また、この発明に係る電子管用陰極は、主
成分がニッケルからなり、少なくとも一種の還元剤およ
び希土類金属を含有してなる基体と、基体に含有された
還元剤のうちの少なくとも一種の還元剤と還元性が同等
または小さく、かつニッケルより還元性が大きい金属を
主成分とする金属層と、金属層の上にバリウムを含むア
ルカリ土類金属酸化物を被着して形成された電子放射物
質層とを備えたので、Ｂａ₂ＳｉＯ₄のような中間層の分
解に効果のある希土類金属は従来のように電子放射物質
層中に分散させた希土類金属酸化物から供給させるので
はなく予め基体中に存在させたことにより高電流密度を
可能とし、また、電子放射物質層中には希土類金属酸化
物を含まないためブラウン管内の残留ガスによる被毒を
受け難くなり、ブラウン管の動作初期における電子放射
電流の変動を抑制することも可能な電子管用陰極を実現
できるという効果がある。

【００４１】更に、この発明によれば、基体中の希土類
金属の割合を０．０１〜０．５重量％としたので、長期
間にわたり電子放射特性のよい高品質な電子管用陰極を
実現できるという効果がある。

【００４２】また、この発明に係る電子管用陰極の製造
方法によれば、主成分がニッケルからなり、少なくとも
一種の還元剤を含有してなる基体上に、この還元剤の少
なくとも一種より還元性が同等または小さく、かつニッ
ケルより還元性が大きい金属を主成分とする金属と少な
くとも一種以上の希土類金属とからなる金属層を形成
し、更に上記金属層の上に少なくともバリウムを含むア
ルカリ土類金属酸化物を被着形成することにより、Ｂａ
₂ＳｉＯ₄のような中間層の分解に効果のある希土類金属
は従来のように電子放射物質層中に分散させた希土類金
属酸化物から供給させるのではなく、予め金属層中に存
在させたことにより高電流密度を可能とし、 また、電
子放射物質層中には希土類金属酸化物を含まないためブ
ラウン管内の残留ガスによる被毒を受け難くなり、ブラ
ウン管の動作初期における電子放射電流の変動を抑制す
ることも可能な電子管用陰極の製造方法を提供できると
いう効果がある。

【００４３】更に、この発明によれば、金属層中の希土
類金属の割合を０．０１〜０．５重量％としたことによ
り、長期間にわたり電子放射特性のよい高品質な電子管
用陰極の製造方法を提供できるという効果がある。

【００４４】また、この発明に係る電子管用陰極の製造
方法によれば、主成分がニッケルからなり、少なくとも
一種の還元剤および希土類金属を含有してなる基体上
に、この還元剤の少なくとも一種の還元剤と還元性が同
等または小さく、かつニッケルより還元性が大きい金属
を主成分とする金属層を形成し、更に上記金属層の上に
バリウムを含むアルカリ土類金属酸化物を被着して形成
することにより、Ｂａ₂ＳｉＯ₄ のような中間層の分解
に効果のある希土類金属は従来のように電子放射物質層
中に分散させた希土類金属酸化物から供給させるのでは
なく予め基体中に存在させたことにより高電流密度を可
能とし、また、電子放射物質層中には希土類金属酸化物
を含まないためブラウン管内の残留ガスによる被毒を受
け難くなり、ブラウン管の動作初期における電子放射電
流の変動を抑制することも可能な電子管用陰極の製造方
法を提供できるという効果がある。

【００４５】更に、この発明によれば、基体中の希土類
金属の割合を０．０１〜０．５重量％としたことによ
り、長期間にわたり電子放射特性のよい高品質な電子管
用陰極の製造方法を提供できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１による電子管用陰極の
構造を示す断面図である。

【図２】 本発明の実施の形態１による電子管用陰極を
用いたブラウン管の１０００時間までのエミッション電
流変化を示す特性図である。

【図３】 本発明の実施の形態１における金属層中の希
土類金属含有率とエミッション特性の関係を示す図であ
る。

【図４】 本発明の実施の形態１による電子管用陰極を
用いたブラウン管のエミッション寿命特性を示す図であ
る。

【図５】 本発明の実施の形態２による電子管用陰極の
構造を示す断面図である。

【図６】 本発明の実施の形態２による電子管用陰極を
用いたブラウン管の１０００時間までのエミッション電
流変化を示す特性図である。

【図７】 本発明の実施の形態２における基体中の希土
類金属含有率とエミッション特性の関係を示す図であ
る。

【図８】 本発明の実施の形態２による電子管用陰極を
用いたブラウン管のエミッション寿命特性を示す図であ
る。

【図９】 従来の電子管用陰極の構造を示す断面図であ
る。

【図１０】 従来の他の電子管用陰極の構造を示す断面
図である。

【符号の説明】

１、１０：基体 ２：陰極スリーブ
３：ヒータ ４、４０：金属層 ５：電子放射物質
層 １１：アルカリ土類金属酸化物 １２：希土類金属酸
化物

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大平 卓也 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 山口 一博 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 近藤 利一 富山市晴海台８番５号 菱北電子株式会社 内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主成分がニッケルからなり、少なくとも
   一種の還元剤を含有してなる基体と、 上記基体に含有された還元剤のうちの少なくとも一種の
   還元剤と還元性が同等または小さく、かつニッケルより
   還元性が大きい金属を主成分とする金属と少なくとも一
   種以上の希土類金属とからなり、上記基体上に形成され
   た金属層と、 上記金属層の上にバリウムを含むアルカリ土類金属酸化
   物を被着して形成された電子放射物質層とを備えたこと
   を特徴とする電子管用陰極。
2. 【請求項２】 金属層中の希土類金属の割合を０．０１
   〜０．５重量％としたことを特徴とする請求項１記載の
   電子管用陰極。
3. 【請求項３】 主成分がニッケルからなり、少なくとも
   一種の還元剤および希土類金属を含有してなる基体と、 上記基体に含有された還元剤のうちの少なくとも一種の
   還元剤と還元性が同等または小さく、かつニッケルより
   還元性が大きい金属を主成分とする金属層と、 上記金属層の上にバリウムを含むアルカリ土類金属酸化
   物を被着して形成された電子放射物質層とを備えたこと
   を特徴とする電子管用陰極。
4. 【請求項４】 基体中の希土類金属の割合を０．０１〜
   ０．５重量％としたことを特徴とする請求項３記載の電
   子管用陰極。
5. 【請求項５】 主成分がニッケルからなり、少なくとも
   一種の還元剤を含有してなる基体上に、この還元剤の少
   なくとも一種より還元性が同等または小さく、かつニッ
   ケルより還元性が大きい金属を主成分とする金属と少な
   くとも一種以上の希土類金属とからなる金属層を形成
   し、 更に上記金属層の上にバリウムを含むアルカリ土類金属
   酸化物を被着形成することを特徴とする電子管用陰極の
   製造方法。
6. 【請求項６】 金属層中の希土類金属の割合を０．０１
   〜０．５重量％としたことを特徴とする請求項５記載の
   電子管用陰極の製造方法。
7. 【請求項７】 主成分がニッケルからなり、少なくとも
   一種の還元剤および希土類金属を含有してなる基体上
   に、この還元剤の少なくとも一種の還元剤と還元性が同
   等または小さく、かつニッケルより還元性が大きい金属
   を主成分とする金属層を形成し、 更に上記金属層の上にバリウムを含むアルカリ土類金属
   酸化物を被着して形成することを特徴とする電子管用陰
   極の製造方法。
8. 【請求項８】 基体中の希土類金属の割合を０．０１〜
   ０．５重量％としたことを特徴とする請求項７記載の電
   子管用陰極の製造方法。