JPH09190761A - Cathode for electron tube - Google Patents
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- JPH09190761A JPH09190761A JP164296A JP164296A JPH09190761A JP H09190761 A JPH09190761 A JP H09190761A JP 164296 A JP164296 A JP 164296A JP 164296 A JP164296 A JP 164296A JP H09190761 A JPH09190761 A JP H09190761A
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Abstract
Description
【０００１】[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に関し、特に、長期間のブラウン
管動作中におけるカットオフ電圧の変動を抑制するため
の技術に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cathode for an electron tube used for a cathode ray tube or the like, and more particularly to a technique for suppressing a change in cutoff voltage during a long-term operation of the cathode ray tube.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図１１は、例えば、特開平３−２５７７
３５号公報に開示されているようなテレビ用ブラウン管
や撮像管等に使用されている従来の電子管用陰極を示す
ものである。図において、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
がニッケルからなっている円盤状の基体、２はニクロム
等で構成された陰極スリーブ、３は陰極スリーブ２内に
配設されたヒータ、４は基体１と同程度の直径を有し、
基体１のヒータ３とは反対側の面上の全面にわたって円
形状に形成された金属層であって、基体１に含有される
還元性元素の少なくとも一種と還元性が同等または小さ
く、かつニッケルより還元性の大きい還元性元素（例え
ば、タングステン（Ｗ）など）を主成分としている。ま
た、５は金属層４の上に被着して形成された電子放射物
質層であって、少なくともバリウム（Ｂａ）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を主成分とし、
０．１〜２０重量％の酸化スカンジウム（Ｓｃ2Ｏ3）等
の希土類金属酸化物を含んでいる。電子放射物質層５
は、陰極スリーブ２内に配設されたヒータ３の加熱によ
り熱電子を放出する。2. Description of the Related Art FIG. 11 shows, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-2577.
35 shows a conventional cathode for an electron tube used in a television Braun tube, an image pickup tube or the like as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 35-35. In the figure, 1 is a disk-shaped substrate containing a trace amount of a reducing element such as silicon (Si) or magnesium (Mg), and the main component is nickel, 2 is a cathode sleeve made of nichrome, and 3 is a cathode. The heaters 4 arranged in the sleeve 2 have the same diameter as the base body 1,
A metal layer formed in a circular shape over the entire surface of the substrate 1 on the side opposite to the heater 3 and having the same or smaller reducibility as at least one of the reducing elements contained in the substrate 1 and less than nickel. The main component is a reducing element having a high reducing property (for example, tungsten (W)). Reference numeral 5 denotes an electron-emitting substance layer formed by depositing on the metal layer 4, which contains at least barium (Ba) and also contains strontium (Sr) and / or calcium (Ca). Mainly composed of metal oxides,
It contains a rare earth metal oxide such as scandium oxide (Sc 2 O 3 ) in an amount of 0.1 to 20% by weight. Electron emitting material layer 5
Emits thermoelectrons by heating the heater 3 arranged in the cathode sleeve 2.
【０００３】このように構成された電子管用陰極におい
て、基体１への金属層４の形成及び金属層４の表面への
電子放射物質層５の被着方法について説明する。まず、
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の制御電
極との対向面側（即ち、ヒータ３とは反対側）の全面に
被着形成し、非酸化性雰囲気中で熱処理により金属層４
の焼結、再結晶、基体中への拡散を行わせる。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および溶剤と共に
混合した懸濁液をスプレー法等により金属層４の上に約
１００μｍ程度の厚さで塗布し、電子放射物質層５を形
成する。A method of forming the metal layer 4 on the substrate 1 and depositing the electron-emitting substance layer 5 on the surface of the metal layer 4 in the cathode for an electron tube thus constructed will be described. First,
A reducing metal such as tungsten is deposited on the entire surface of the base 1 facing the control electrode (that is, the side opposite to the heater 3) so as to have a film thickness of about 1 μm by a method such as vacuum deposition. Metal layer 4 formed and heat treated in a non-oxidizing atmosphere
Is sintered, recrystallized, and diffused into the substrate. Next, a suspension prepared by mixing a ternary carbonate of barium, strontium, and calcium and a predetermined amount of scandium oxide with a binder and a solvent is applied on the metal layer 4 by a spray method or the like to a thickness of about 100 μm, The electron emitting material layer 5 is formed.
【０００４】次に、この電子管用陰極がブラウン管に組
み入れられ、電子放射が可能となるまでの工程を説明す
る。まず、電子管用陰極は、陰極加熱のためのヒータ３
とともに電子銃に組み込まれ、更に、ブラウン管に取り
付けられた後、真空排気工程中のヒータ３による加熱に
より、三元アルカリ土類金属炭酸塩をその酸化物に分解
させる。その後、活性化工程中に電子放射物質層５中の
アルカリ土類金属酸化物は、基体１中の還元剤によって
一部が還元され、酸素欠乏型の半導体となって熱電子の
放射可能な状態となる。Next, steps required until the cathode for an electron tube is incorporated into a cathode ray tube and electron emission becomes possible will be described. First, the cathode for the electron tube is the heater 3 for heating the cathode.
Then, the ternary alkaline earth metal carbonate is decomposed into its oxide by being heated by the heater 3 during the evacuation process after being incorporated into the electron gun and further attached to the cathode ray tube. After that, during the activation step, the alkaline earth metal oxide in the electron-emitting substance layer 5 is partially reduced by the reducing agent in the substrate 1 to become an oxygen-deficient semiconductor, in which a thermoelectron can be emitted. Becomes
【０００５】このような電子管用陰極を使用したブラウ
ン管は、電子放射物質層５に酸化スカンジウムを含んで
いない電子管陰極、あるいは金属層４を形成していない
電子管用陰極に比べて高電流密度動作が可能であり、平
均で３．０Ａ／cm2 を長期間にわたって取り出すことが
できる。ちなみに、電子放射物質層５に酸化スカンジウ
ムを含まず、かつ金属層４の形成されていない電子管用
陰極では０．５Ａ／cm2 、電子放射物質層５に酸化スカ
ンジウムは有するが金属層４の形成されていない電子管
用陰極では２．０Ａ／cm2 の電流密度動作であった。A cathode ray tube using such an electron tube cathode has a higher current density operation than an electron tube cathode in which the electron emitting material layer 5 does not contain scandium oxide or an electron tube cathode in which the metal layer 4 is not formed. It is possible, and 3.0 A / cm 2 can be taken out on average for a long period of time. By the way, the electron emitting material layer 5 does not contain scandium oxide and the cathode for an electron tube in which the metal layer 4 is not formed has 0.5 A / cm 2 , and the electron emitting material layer 5 has scandium oxide but the metal layer 4 is formed. The cathode for an electron tube which was not manufactured operated at a current density of 2.0 A / cm 2 .
【０００６】次に、一般的なブラウン管の電子銃につい
て説明する。図１２は、一般的なブラウン管の電子銃の
概略構成を示す概念図である。図において、６は制御電
極、７は加速電極、８は集束電極、９は、赤、緑、青を
発色する蛍光体が塗布された表示用パネルと一体になっ
ている高圧電極、１０は、基体１、陰極スリーブ２、ヒ
ータ３、金属層４、電子放射物質層５などで構成された
図１１に示したような電子管用の陰極である。また、各
電極には電子ビーム通過孔が赤、緑、青に対応して設け
られており、このような電子銃が組み込まれたブラウン
管を用いた通常のテレビジョン装置においては、制御電
極６、加速電極７、集束電極８、高圧電極９に印加され
る電圧は固定され、陰極１０から流れ出る電流は陰極自
身に印加される電圧を変調することによって制御され
る。Next, a general cathode ray tube electron gun will be described. FIG. 12 is a conceptual diagram showing a schematic configuration of a general CRT electron gun. In the figure, 6 is a control electrode, 7 is an accelerating electrode, 8 is a focusing electrode, 9 is a high voltage electrode which is integrated with a display panel coated with phosphors which emit red, green and blue, and 10 is a It is a cathode for an electron tube as shown in FIG. 11, which is composed of a substrate 1, a cathode sleeve 2, a heater 3, a metal layer 4, an electron emitting material layer 5, and the like. In addition, each electrode is provided with electron beam passage holes corresponding to red, green, and blue. In a normal television apparatus using a cathode ray tube incorporating such an electron gun, the control electrode 6, The voltage applied to the acceleration electrode 7, the focusing electrode 8 and the high voltage electrode 9 is fixed, and the current flowing out from the cathode 10 is controlled by modulating the voltage applied to the cathode itself.
【０００７】例えば、制御電極６の電圧を基準とした場
合を考えると、陰極１０には０〜カットオフ電圧が、ま
た、加速電極７には＋数百Ｖ（ボルト）の電圧が印加さ
れており、陰極１０の電圧を変調して制御電極６の電圧
に近づけることによって制御電極６の電子ビーム通過孔
を通して加速電極７からの電界が浸透し、電子が放出さ
れる。ここで、カットオフ電圧とは、陰極１０以外の各
電極の印加電圧を一定にした状態で、陰極１０から電子
放射電流（電子ビームとも云う）が流れ始める時の陰極
電圧と定義する。なお、集束電極８および高圧電極９
は、陰極１０から放出された電子放射電流を集束、加速
させるために配設されている。Considering, for example, the case where the voltage of the control electrode 6 is used as a reference, a voltage of 0 to cutoff is applied to the cathode 10 and a voltage of + several hundred V (volt) is applied to the acceleration electrode 7. The electric field from the accelerating electrode 7 permeates through the electron beam passage hole of the control electrode 6 by modulating the voltage of the cathode 10 to bring it closer to the voltage of the control electrode 6, and electrons are emitted. Here, the cutoff voltage is defined as a cathode voltage when an electron emission current (also referred to as an electron beam) starts to flow from the cathode 10 in a state where the voltage applied to each electrode other than the cathode 10 is constant. The focusing electrode 8 and the high voltage electrode 9
Are arranged to focus and accelerate the electron emission current emitted from the cathode 10.
【０００８】ところで、ブラウン管の特性を決める要素
の１つにカットオフ電圧があるが、このカットオフ電圧
は一般的には陰極１０、制御電極６、加速電極７の３要
素で決定され、これらの各電極間の距離、電極厚さ、電
子ビーム通過孔の形状に依存し、電子銃の種類によって
適正なカットオフ電圧範囲に入るように設定されてい
る。しかし、前述した金属層４を形成した電子管用陰極
を用いた場合には、ブラウン管の長期間の動作中に基体
１が徐々に変形し、金属層４の上に形成された電子放射
物質層５と制御電極６あるいは加速電極７との間の距離
が変動するため、初期に設定した適正なカットオフ状態
が維持できなくなる。A cutoff voltage is one of the factors that determine the characteristics of the cathode ray tube, and this cutoff voltage is generally determined by the three elements of the cathode 10, the control electrode 6 and the acceleration electrode 7, and these cutoff voltages are determined. Depending on the distance between the electrodes, the electrode thickness, and the shape of the electron beam passage hole, it is set so as to fall within an appropriate cutoff voltage range depending on the type of electron gun. However, when the cathode for an electron tube having the metal layer 4 described above is used, the substrate 1 is gradually deformed during the long-term operation of the cathode ray tube, and the electron-emitting substance layer 5 formed on the metal layer 4 is gradually deformed. Since the distance between the control electrode 6 and the accelerating electrode 7 fluctuates, the proper cut-off state initially set cannot be maintained.
【０００９】次に基体１が変形する原因について説明す
る。基体１には前述したように金属層４が接合して形成
されているため、長期間の動作中に基体１を構成する金
属と金属層４中の金属の相互拡散が発生し、接合部界面
において合金層が生成される。そして、生成された合金
層は、その熱膨張率が基体１の金属のものとは異なるた
め、応力緩和によって基体１の変形を引き起こすことに
なる。なお、一般的に異種の金属を接合させ、１０００
℃程度の高温で熱処理を施した場合、接している金属同
志が相互拡散をし、接触面を中心に合金層が形成され
る。Next, the cause of deformation of the substrate 1 will be described. As described above, since the metal layer 4 is formed on the base body 1 by bonding, the metal forming the base body 1 and the metal in the metal layer 4 are interdiffused during operation for a long period of time, resulting in an interface at the bonding portion. At, an alloy layer is created. Since the thermal expansion coefficient of the generated alloy layer is different from that of the metal of the base 1, the stress relaxation causes the base 1 to deform. Generally, dissimilar metals are joined together to
When the heat treatment is performed at a high temperature of about ℃, the metals in contact with each other mutually diffuse, and an alloy layer is formed around the contact surface.
【００１０】さらに、通常、生成した合金の体積は元の
金属の結晶形と異なり、膨張もしくは収縮を起こし、タ
ングステンとニッケルの合金では膨張となるため、図１
３に示したように、下地のニッケルとの作用で基体１の
全体が金属層４側に凸状に湾曲する。この現象は、生成
された合金層の形成された面積が大きい程顕著になる。
従って、図１１のように基体１の全面を金属層が覆って
いるとその変形量は大きくなる。このような合金層の膨
張による基体および金属層の変形によって、結果的には
基体１上の金属層４に塗布されている電子放射物質層５
と制御電極６との距離が接近するように変化すると考え
られている。このため、制御電極６の電子ビーム通過孔
を通して浸透した加速電極７からの電界を受けやすくな
り、ブラウン管の動作の初期段階で設定した陰極電圧で
はカットオフ状態にならなくなってしまう。従って、カ
ットオフ状態になるべき時にも、陰極１０より電流が流
れ、蛍光面が発光してしまう場合がある。Further, normally, the volume of the produced alloy is different from the crystal form of the original metal and expands or contracts, and the alloy of tungsten and nickel expands.
As shown in FIG. 3, due to the action with the underlying nickel, the entire substrate 1 is curved in a convex shape toward the metal layer 4 side. This phenomenon becomes more remarkable as the area where the generated alloy layer is formed is larger.
Therefore, when the metal layer covers the entire surface of the base 1 as shown in FIG. 11, the amount of deformation increases. Due to the deformation of the substrate and the metal layer due to the expansion of the alloy layer, as a result, the electron-emitting substance layer 5 coated on the metal layer 4 on the substrate 1 is formed.
It is considered that the distance between the control electrode 6 and the control electrode 6 changes so as to approach. Therefore, the electric field from the accelerating electrode 7 penetrating through the electron beam passage hole of the control electrode 6 is easily received, and the cathode voltage set in the initial stage of the operation of the cathode ray tube does not cause the cutoff state. Therefore, even when the cut-off state should be entered, current may flow from the cathode 10 and the phosphor screen may emit light.
【００１１】[0011]
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の構
成による高密度電流での動作を可能とした電子管用陰極
を用いたブラウン管においては、その長期間の動作中に
基体１が変形を起こし、カットオフ電圧が初期の状態か
ら大きく変化する。このため、赤、緑、青の電子ビーム
に対する所定の適正なカットオフ特性が得られなくな
り、発色のアンバランスまたは輝度の変動が発生し、長
期間にわたって高品位な画像を維持できないという課題
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、高電流密度の動作を可能とする電子
管用陰極において、さらに長期間にわたってカットオフ
特性の変動しない電子管用陰極を提供することを目的と
する。As described above, in the cathode ray tube using the cathode for an electron tube capable of operating at a high density current according to the conventional structure, the substrate 1 is deformed during its long-term operation. , The cutoff voltage changes greatly from the initial state. For this reason, there is a problem in that the predetermined appropriate cutoff characteristics for the red, green, and blue electron beams cannot be obtained, imbalance in color development or fluctuation in brightness occurs, and high-quality images cannot be maintained for a long period of time. It was The present invention has been made to solve such a problem, and provides an electron tube cathode capable of operating at a high current density, the electron tube cathode having a cut-off characteristic that does not fluctuate over a long period of time. To aim.
【００１２】[0012]
【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
成分とし、基体の表面上に形成される金属層と、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
着して形成される電子放射物質層とを備えた電子管用陰
極において、金属層は基体表面の一部を覆うように形成
されるともに、上記電子放射物質層は上記金属層および
基体表面のいずれをも覆うように形成されるようにした
ものである。In the cathode for an electron tube according to the present invention, a main component is made of nickel and contains at least one reducing agent, and at least one of the reducing agents contained in the substrate. A metal layer formed on the surface of the substrate, which is mainly composed of a metal having a reducibility equal to or less than that of a type of reducing agent and higher than nickel, and an alkaline earth metal containing barium on the metal layer. In an electron tube cathode comprising an electron emitting material layer formed by depositing an oxide, the metal layer is formed so as to cover a part of the substrate surface, and the electron emitting material layer is formed by the metal layer and It is formed so as to cover all the surfaces of the substrate.
【００１３】また、この発明に係る電子管用陰極の金属
層は、基体の略中央部に形成したものである。また、こ
の発明に係る電子管用陰極の金属層は、基体上に複数個
分散させて形成したものである。また、この発明に係る
電子管用陰極の金属層は、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し
た粉末状の金属を用いたものである。また、この発明に
係る電子管用陰極の金属層は、基体に形成された後に８
００℃乃至１２００℃の温度範囲で熱処理が施されたも
のである。The metal layer of the cathode for an electron tube according to the present invention is formed substantially at the center of the substrate. The metal layer of the cathode for an electron tube according to the present invention is formed by dispersing a plurality of metal layers on a substrate. Further, the metal layer of the cathode for an electron tube according to the present invention is mainly composed of a metal having a reducing property equal to or smaller than that of at least one reducing agent contained in the substrate and having a reducing property larger than that of nickel. It uses a powder metal. In addition, the metal layer of the cathode for an electron tube according to the present invention has a thickness of 8
It is heat-treated in the temperature range of 00 ° C to 1200 ° C.
【００１４】[0014]
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。尚、図に於いて従来と同一符号は従
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概略の構成
を示す図である。図において、１はシリコン（Ｓｉ）、
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る円盤状の基体、２は略円筒状の
ニクロム等で構成され、その一端に基体１が固定して設
けられた陰極スリーブ、３は陰極スリーブ２内に配設さ
れたヒータである。Embodiment 1 FIG. An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, the same reference numerals as those used in the related art represent the same or corresponding parts as those used in the related art. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an electron tube cathode according to Embodiment 1 of the present invention. In the figure, 1 is silicon (Si),
A cathode sleeve in which a disk-shaped base body containing a trace amount of a reducing element such as magnesium (Mg) and whose main component is nickel, 2 is made of substantially cylindrical nichrome, and the base body 1 is fixedly provided at one end thereof. Reference numeral 3 is a heater arranged in the cathode sleeve 2.
【００１５】また、４０は、円盤状の基体１のヒータ３
とは反対側の面上の中心部において基体１の直径よりも
小さい直径を有して円形状に形成された金属層であっ
て、この金属層４０は基体１に含有される還元性元素の
少なくとも一種と還元性が同等または小さく、かつニッ
ケルより還元性の大きい還元性元素（例えば、タングス
テン（Ｗ）など）を主成分としている。さらに、５０は
金属層４０の表面およびその外周部にある基体１の表面
全体を覆うように被着して形成された電子放射物質層で
あって、少なくともバリウム（Ｂａ）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を主成分とし、０．１〜
２０重量％の酸化スカンジウム（Ｓｃ2Ｏ3）等の希土類
金属酸化物を含んでいる。電子放射物質層５０は、陰極
スリーブ２内に配設されたヒータ３の加熱により熱電子
を放出する。Further, 40 is a heater 3 of the disk-shaped base body 1.
A metal layer formed in a circular shape having a diameter smaller than the diameter of the substrate 1 at the center portion on the surface opposite to the metal layer 40. The main component is a reducing element (for example, tungsten (W)) whose reducibility is equal to or less than that of at least one and which is higher than nickel. Further, 50 is an electron-emitting material layer formed by being deposited so as to cover the surface of the metal layer 40 and the entire surface of the substrate 1 at the outer peripheral portion thereof, which contains at least barium (Ba), and other strontium. (Sr) or / and calcium (Ca)
Containing alkaline earth metal oxides containing
It contains 20% by weight of a rare earth metal oxide such as scandium oxide (Sc 2 O 3 ). The electron emitting material layer 50 emits thermoelectrons by heating the heater 3 arranged in the cathode sleeve 2.
【００１６】次に、このように構成された電子管用陰極
の製造方法の一例について説明する。 まず、円盤状の
金属で構成された基体１をニクロム製の陰極スリーブ２
の一端に溶接により固定した後に洗浄し、更に真空中で
この基体１の金属表面に、基体１と同心で、かつ、基体
１の直径よりも小さい円形状にタングステンなどの還元
性元素を主成分とする金属の蒸着を行い、金属層４０を
形成する。次に、水素雰囲気中において、例えば約１０
００℃の温度で熱処理を行う。尚、一例として、基体１
の直径は１．５ｍｍ、金属層４０の直径は制御電極６の
電子ビーム通過孔と同じ０．５ｍｍとし、金属層４０の
蒸着厚さは１μｍとした。Next, an example of a method of manufacturing the cathode for an electron tube having the above structure will be described. First, a base 1 made of a disc-shaped metal is attached to a cathode sleeve 2 made of nichrome.
After being fixed to one end of the substrate by welding, the substrate is washed, and further, a reducing element such as tungsten is formed on the metal surface of the substrate 1 in a circular shape concentric with the substrate 1 and smaller than the diameter of the substrate 1. The metal layer 40 is formed by performing vapor deposition of the metal. Next, in a hydrogen atmosphere, for example, about 10
Heat treatment is performed at a temperature of 00 ° C. In addition, as an example, the base 1
Has a diameter of 1.5 mm, the metal layer 40 has a diameter of 0.5 mm, which is the same as the electron beam passage hole of the control electrode 6, and the metal layer 40 has a vapor deposition thickness of 1 μm.
【００１７】次に、希土類金属酸化物である酸化スカン
ジウムを、バリウム、ストロンチウム、カルシウムを含
むアルカリ土類金属の炭酸塩に重量比で約３％混合し、
ニトロセルロース及び酢酸ブチルアルコールからなる溶
剤に混ぜた懸濁液を作成し、前述した金属層４０の表面
および金属層４０の外周部周辺の基体１の表面全体を覆
うようにスプレイ法で厚さ約１００μｍ程度に電子放射
物質層５０を形成した。Next, scandium oxide which is a rare earth metal oxide is mixed with about 3% by weight of an alkaline earth metal carbonate containing barium, strontium and calcium,
A suspension prepared by mixing it with a solvent consisting of nitrocellulose and butyl alcohol acetate is prepared by a spray method so as to cover the surface of the metal layer 40 and the entire surface of the substrate 1 around the outer periphery of the metal layer 40. The electron emitting material layer 50 was formed to have a thickness of about 100 μm.
【００１８】次に、電子銃の構成およびその製造方法に
ついて説明する。まず、前述の電子管用陰極の陰極スリ
ーブ２内に加熱用のヒータ３を配設し、制御電極６と加
速電極７と集束電極８と高圧電極９とが絶縁保持材によ
り絶縁性を保って一体的に組み立てられた電子銃を製作
する。ここで制御電極６の電子ビーム通過孔の直径は
０．５ｍｍとした。その後、この電子銃をブラウン管に
封止し、排気工程でヒータ３の加熱により電子放射物質
層５０中のアルカリ土類金属炭酸塩の分解を行い、アル
カリ土類金属酸化物に変える。更に、この活性化工程中
に基体１の金属および金属層４０の還元性元素により、
このアルカリ土類金属酸化物は一部が還元されてアルカ
リ土類金属となり、電子放射源となる。Next, the structure of the electron gun and its manufacturing method will be described. First, the heater 3 for heating is arranged in the cathode sleeve 2 of the cathode for an electron tube described above, and the control electrode 6, the acceleration electrode 7, the focusing electrode 8 and the high voltage electrode 9 are integrated by an insulating holding material while maintaining insulation. To make an electron gun that has been assembled. Here, the diameter of the electron beam passage hole of the control electrode 6 was 0.5 mm. After that, the electron gun is sealed in a cathode ray tube, and the alkaline earth metal carbonate in the electron emitting material layer 50 is decomposed by heating the heater 3 in the exhausting step to be converted into an alkaline earth metal oxide. Further, during the activation process, the metal of the substrate 1 and the reducing element of the metal layer 40 cause
A part of this alkaline earth metal oxide is reduced to alkaline earth metal, which serves as an electron emission source.
【００１９】図２は、本実施の形態１による電子管用陰
極を用いて製造されたブラウン管の寿命試験の結果であ
る。寿命試験の条件は、ヒータ電圧を定格の６．３Ｖと
し、ヒータへの通電は２．５時間通電し、０．５時間は
通電を行わない間欠通電とした。また、陰極からの取り
出し電流密度は２Ａ／cm2 とした。この図２において、
横軸は寿命試験時間、縦軸はカットオフ電圧であり初期
値のカットオフ電圧を１００とした相対値で示してい
る。カットオフ電圧の変動は２０％程度以内（即ち、初
期値を１００とした時、８０以上）であれば実用上支障
はなく、この図から明かなように、本実施の形態１によ
る電子管用陰極を用いたブラウン管によれば、長期間動
作させた時のカットオフ電圧の経時変化は、従来の構成
のものと比較して非常に改善されていることが判る。な
お、従来の陰極は本実施の形態とは基本的には同様の構
成であるが、基体１上に形成した金属層４の直径を基体
１の径と等しい１．５mmとした。FIG. 2 shows the result of a life test of a cathode ray tube manufactured by using the cathode for an electron tube according to the first embodiment. The condition of the life test was that the heater voltage was rated at 6.3 V, the heater was energized for 2.5 hours, and the heater was intermittently energized for 0.5 hours. The current density taken out from the cathode was 2 A / cm 2 . In FIG.
The horizontal axis represents the life test time, and the vertical axis represents the cutoff voltage, which is shown as a relative value with the cutoff voltage of the initial value being 100. If the fluctuation of the cut-off voltage is within about 20% (that is, 80 or more when the initial value is 100), there is no practical problem, and as is clear from this figure, the cathode for an electron tube according to the first embodiment. According to the cathode ray tube using, the change over time of the cutoff voltage when operated for a long period of time is significantly improved as compared with the conventional configuration. The conventional cathode has basically the same structure as that of the present embodiment, but the diameter of the metal layer 4 formed on the base 1 is set to 1.5 mm, which is equal to the diameter of the base 1.
【００２０】次に、このような本実施の形態１による改
善効果の理由について説明する。前述したように、一般
的に異種の金属を接合させ、１０００℃程度の高温で熱
処理を施した場合、接している金属同志が相互拡散を
し、接触面を中心に合金層が形成される。また、通常、
生成した合金の体積は元の金属の結晶形と異なり、膨張
もしくは収縮を起こし、金属層４０の主成分であるタン
グステン等の還元性元素の金属と基体１の主成分である
ニッケルとの合金では膨張を起すため、下地のニッケル
との作用で基体の全体が金属層側に凸状に湾曲する。Next, the reason for the improvement effect of the first embodiment will be described. As described above, generally, when dissimilar metals are joined and heat-treated at a high temperature of about 1000 ° C., the metals in contact with each other undergo mutual diffusion, and an alloy layer is formed around the contact surface. Also, usually
The volume of the produced alloy is different from the crystal form of the original metal and causes expansion or contraction, and in the alloy of the metal of the reducing element such as tungsten which is the main component of the metal layer 40 and the nickel which is the main component of the substrate 1. Due to the expansion, the entire base body is curved in a convex shape toward the metal layer by the action of the underlying nickel.
【００２１】本実施の形態でも従来と同様に、基体１の
金属と金属層４０の界面で合金層が形成されるが、金属
層４０は基体１の中央部の一部に形成しているので、従
来例に比べて合金層の形成される面積が少ないため、図
３に示すように基体１の変形量は従来の場合に比べて少
なくなる。それ故に、金属層４０の上に形成された電子
放射物質層５０と制御電極６との間隔が従来例よりも変
動しにくく、結果としてカットオフ電圧の経時的な変動
の少ない電子管用陰極の実現が可能となる。In this embodiment as well, an alloy layer is formed at the interface between the metal of the substrate 1 and the metal layer 40 as in the conventional case, but since the metal layer 40 is formed in a part of the central portion of the substrate 1. Since the area where the alloy layer is formed is smaller than that in the conventional example, the amount of deformation of the base body 1 is smaller than that in the conventional case as shown in FIG. Therefore, the distance between the electron-emitting substance layer 50 formed on the metal layer 40 and the control electrode 6 is less likely to change than in the conventional example, and as a result, a cathode for an electron tube with less change in cutoff voltage over time is realized. Is possible.
【００２２】実施の形態２．図４は、この発明の実施の
形態２による電子管用陰極の構成を示す図である。基本
的な構成および製造工程は前述した実施の形態１とほぼ
同じである。図４において、１はシリコン（Ｓｉ）、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る円盤状の基体、２は略円筒状のニ
クロム等で構成され、その一端に基体１が固定して設け
られた陰極スリーブ、３は陰極スリーブ２内に配設され
たヒータである。また、４１は、円盤状の基体１のヒー
タ３とは反対側の面上においてメッシュによりマスキン
グをした基体１の表面全体に渡って真空蒸着によって分
散的に形成された複数個の金属層であって、この金属層
４１は基体１に含有される還元性元素の少なくとも一種
と還元性が同等または小さく、かつニッケルより還元性
の大きい還元性元素（例えば、タングステン（Ｗ）な
ど）を主成分としている。ここで、蒸着により形成され
た金属層４１の蒸着厚さは約１μｍ、マスキングのため
のメッシュは１００ｍｅｓｈのものを使用している。Embodiment 2 FIG. FIG. 4 is a diagram showing the structure of the cathode for an electron tube according to the second embodiment of the present invention. The basic structure and manufacturing process are almost the same as those in the first embodiment. In FIG. 4, 1 is a disk-shaped substrate containing a small amount of a reducing element such as silicon (Si) and magnesium (Mg), and the main component is nickel, and 2 is composed of a substantially cylindrical nichrome or the like, and one end thereof is formed. Cathode sleeve 3 provided with base 1 fixedly provided is a heater provided in cathode sleeve 2. Reference numeral 41 denotes a plurality of metal layers dispersedly formed by vacuum evaporation over the entire surface of the substrate 1 masked with a mesh on the surface of the disk-shaped substrate 1 opposite to the heater 3. The metal layer 41 is mainly composed of a reducing element (for example, tungsten (W)) having a reducing property equal to or less than that of at least one reducing element contained in the substrate 1 and having a reducing property higher than that of nickel. There is. Here, the vapor deposition thickness of the metal layer 41 formed by vapor deposition is about 1 μm, and the mesh for masking is 100 mesh.
【００２３】更に、５１は上述した編目状の金属層４１
および金属層４１の形成されていない基体１の表面全体
を覆うように被着して形成された電子放射物質層であっ
て、少なくともバリウム（Ｂａ）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を主成分とし、０．１〜２０
重量％の酸化スカンジウム（Ｓｃ2Ｏ3）等の希土類金属
酸化物を含んでいる。電子放射物質層５１は、陰極スリ
ーブ２内に配設されたヒータ３の加熱により熱電子を放
出する。Further, 51 is the metal layer 41 having the above-mentioned stitch shape.
And an electron-emitting material layer formed so as to cover the entire surface of the base body 1 on which the metal layer 41 is not formed, which contains at least barium (Ba), and further contains strontium (Sr) and / or 0.1 to 20 as a main component of an alkaline earth metal oxide containing calcium (Ca)
It contains a rare earth metal oxide such as scandium oxide (Sc 2 O 3 ) in a weight percentage. The electron emitting material layer 51 emits thermoelectrons by heating the heater 3 arranged in the cathode sleeve 2.
【００２４】図５は、本実施の形態２による電子管用陰
極を用いて製造されたブラウン管の寿命試験の結果であ
る。寿命試験の条件は、ヒータ電圧を定格の６．３Ｖと
し、ヒータへの通電は２．５時間通電し、０．５時間は
通電を行わない間欠通電とした。また、陰極からの取り
出し電流密度は２Ａ／cm2 とした。図２と同様に、この
図５においても、横軸は寿命試験時間、縦軸はカットオ
フ電圧であり初期値のカットオフ電圧を１００とした相
対値で示している。図５から明らかなように、本実施の
形態２による電子管用陰極を用いたブラウン管によって
も、長期間動作させた時のカットオフ電圧の経時変化
は、従来の構成のものと比較して非常に改善されている
ことが判る。なお、従来の陰極は本実施の形態とは基本
的には同様の構成であり、基体１上に形成した金属層４
の直径を基体１の径と等しい１．５ｍｍとした。FIG. 5 shows the result of a life test of a cathode ray tube manufactured using the cathode for an electron tube according to the second embodiment. The condition of the life test was that the heater voltage was rated at 6.3 V, the heater was energized for 2.5 hours, and the heater was intermittently energized for 0.5 hours. The current density taken out from the cathode was 2 A / cm 2 . Similar to FIG. 2, also in FIG. 5, the horizontal axis represents the life test time and the vertical axis represents the cutoff voltage, which is shown as a relative value with the cutoff voltage of the initial value as 100. As is clear from FIG. 5, even with the cathode ray tube using the cathode for an electron tube according to the second embodiment, the change over time in the cutoff voltage when operated for a long time is much higher than that of the conventional configuration. You can see that it has been improved. The conventional cathode basically has the same structure as that of the present embodiment, and the metal layer 4 formed on the base 1 is
The diameter of was equal to the diameter of the substrate 1 and was 1.5 mm.
【００２５】次に、本実施の形態２による電子管用陰極
を用いたブラウン管のカットオフ電圧の経時変動が従来
例に比べて少なくなる理由を説明する。図６は、寿命試
験後の基体１および金属層４１の断面の概略図である
が、従来例のように基体１の全面に金属層を形成するの
ではなく、金属層４１を複数個分散させたため、実施の
形態１の場合と同様に金属層４１の主成分であるタング
ステン等の還元性金属と基体１の主成分であるニッケル
の合金化による合金層の面積が小さくなり、従って合金
化によって引き起こされる基体１の湾曲の度合いが抑制
され、結果としてカットオフ変動が少なくなるものと考
えられる。Next, the reason why the change over time of the cut-off voltage of the cathode ray tube using the cathode for an electron tube according to the second embodiment is smaller than that of the conventional example will be described. FIG. 6 is a schematic view of a cross section of the base 1 and the metal layer 41 after the life test. Instead of forming a metal layer on the entire surface of the base 1 as in the conventional example, a plurality of metal layers 41 are dispersed. Therefore, as in the case of the first embodiment, the area of the alloy layer is reduced due to the alloying of the reducing metal such as tungsten which is the main component of the metal layer 41 and the nickel which is the main component of the substrate 1, and therefore the alloying reduces the area. It is considered that the degree of bending of the substrate 1 caused is suppressed, and as a result, the cutoff fluctuation is reduced.
【００２６】実施の形態３．図７は、この発明の実施の
形態３による電子管用陰極の構成を示す図である。基本
的な構成および製造工程は前述した実施の形態１あるい
は２とほぼ同様である。図７において、１はシリコン
（Ｓｉ）、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る円盤状の基体、２は
略円筒状のニクロム等で構成され、その一端に基体１が
固定して設けられた陰極スリーブ、３は陰極スリーブ２
内に配設されたヒータである。また、４２は、円盤状の
基体１のヒータ３とは反対側の面上の中心部において基
体１の直径よりも小さい直径を有して円形状に形成され
た金属粉末層であって、この金属粉末層４２は基体１に
含有される還元性元素の少なくとも一種と還元性が同等
または小さく、かつニッケルより還元性の大きい還元性
元素（例えば、タングステン（Ｗ）など）を主成分とし
ている。なお、この金属粉末層４２に用いられる金属粉
末は、例えば平均粒径約１μｍのタングステンである。Embodiment 3 FIG. FIG. 7 is a diagram showing a structure of an electron tube cathode according to a third embodiment of the present invention. The basic structure and manufacturing process are almost the same as those of the first or second embodiment. In FIG. 7, 1 is a disk-shaped substrate containing a small amount of a reducing element such as silicon (Si) or magnesium (Mg), and the main component is nickel, and 2 is composed of substantially cylindrical nichrome or the like. Cathode sleeve 3 provided with base 1 fixedly provided, cathode sleeve 2
It is a heater arranged inside. Reference numeral 42 denotes a metal powder layer formed in a circular shape having a diameter smaller than the diameter of the base body 1 in the central portion on the surface of the disk-shaped base body 1 on the side opposite to the heater 3. The metal powder layer 42 contains a reducing element (for example, tungsten (W)) whose reducibility is equal to or less than that of at least one of the reducing elements contained in the substrate 1 and which is higher than nickel as a main component. The metal powder used for the metal powder layer 42 is, for example, tungsten having an average particle size of about 1 μm.
【００２７】また、金属粉末層４２は、その厚さを約２
μｍとし、基体１上の中心部に直径約０．５ｍｍの円形
状にスプレイ法により塗布されている。本実施の形態３
は、前述した実施の形態１における金属層４０の部位を
金属粉末層４２に置き換えたことを特徴とする。更に、
５２は上述した金属粉末層４２および基体１の表面全体
を覆うように被着して形成された電子放射物質層であっ
て、少なくともバリウム（Ｂａ）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を主成分とし、０．１〜２０
重量％の酸化スカンジウム（Ｓｃ2Ｏ3）等の希土類金属
酸化物を含んでいる。電子放射物質層５２は、陰極スリ
ーブ２内に配設されたヒータ３の加熱により熱電子を放
出する。The metal powder layer 42 has a thickness of about 2
The diameter is about 0.5 μm, and it is applied to the central portion of the base body 1 by a spray method in a circular shape having a diameter of about 0.5 mm. Embodiment 3
Is characterized in that the portion of the metal layer 40 in the first embodiment described above is replaced with the metal powder layer 42. Furthermore,
Reference numeral 52 denotes an electron-emitting material layer formed by being deposited so as to cover the entire surface of the metal powder layer 42 and the substrate 1 described above, which contains at least barium (Ba) and contains strontium (Sr) or / and 0.1 to 20 as a main component of an alkaline earth metal oxide containing calcium (Ca)
It contains a rare earth metal oxide such as scandium oxide (Sc 2 O 3 ) in a weight percentage. The electron emitting material layer 52 emits thermoelectrons by heating the heater 3 arranged in the cathode sleeve 2.
【００２８】図８は、本実施の形態３による電子管用陰
極を用いて製造されたブラウン管の寿命試験の結果であ
る。寿命試験の条件は、ヒータ電圧を定格の６．３Ｖと
し、ヒータへの通電は２．５時間通電し、０．５時間は
通電を行わない間欠通電とした。また、陰極からの取り
出し電流密度は２Ａ／cm2 とした。図２あるいは図５と
同様に、この図８においても、横軸は寿命試験時間、縦
軸はカットオフ電圧であり初期値を１００とした相対値
で示している。図８から明かなように、本実施の形態３
による電子管用陰極を用いたブラウン管によっても、長
期間動作させた時のカットオフ電圧の経時変化は、従来
の構成のものと比較して非常に改善されていることが判
る。FIG. 8 shows the result of a life test of a cathode ray tube manufactured using the cathode for an electron tube according to the third embodiment. The condition of the life test was that the heater voltage was rated at 6.3 V, the heater was energized for 2.5 hours, and the heater was intermittently energized for 0.5 hours. The current density taken out from the cathode was 2 A / cm 2 . Similar to FIG. 2 or FIG. 5, also in FIG. 8, the horizontal axis represents the life test time, and the vertical axis represents the cutoff voltage, which is shown as a relative value with the initial value being 100. As is clear from FIG. 8, the third embodiment
It can be seen that even with the cathode ray tube using the cathode for an electron tube according to, the change over time of the cutoff voltage when operated for a long period of time is much improved compared to that of the conventional configuration.
【００２９】次に、本実施の形態３による電子管用陰極
を用いたブラウン管のカットオフ電圧の経時変動が従来
例に比べて少なくなる理由を説明する。図９は、寿命試
験後の基体１および金属粉末層４２の断面概略図である
が、従来例のように基体の全面に金属層を形成するので
はなく、金属粉末層４２を基体１中心部の直径０．５ｍ
ｍ程度の範囲としたため、前述したような金属粉末層の
主成分であるタングステンと基体１の主成分であるニッ
ケルとの合金化によって引き起こされる基体１の湾曲の
面積が小さくなり、従って合金化によって引き起こされ
る基体１の湾曲の度合いが抑制され、結果としてブラウ
ン管の長期間動作におけるカットオフ電圧の変動が少な
くなるものと考えられる。Next, the reason why the change over time of the cutoff voltage of the cathode ray tube using the cathode for an electron tube according to the third embodiment is smaller than that of the conventional example will be described. FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of the base body 1 and the metal powder layer 42 after the life test. Instead of forming the metal layer on the entire surface of the base body as in the conventional example, the metal powder layer 42 is placed at the center of the base body 1. Diameter of 0.5m
Since the range is about m, the area of curvature of the base 1 caused by the alloying of the main component of the metal powder layer with tungsten and the main component of nickel as described above is reduced, and therefore the alloying causes It is considered that the degree of the bending of the substrate 1 caused is suppressed, and as a result, the fluctuation of the cutoff voltage in the long-term operation of the cathode ray tube is reduced.
【００３０】実施の形態４．図１０は、金属層を基体の
上に形成後に行う熱処理の温度を変えてブラウン管の寿
命試験後（６０００Ｈｒ経過後）におけるカットオフ電
圧の変動の度合を初期値を１００として示したものであ
る。ここで陰極の構成、工程および試験条件は、実施の
形態１と同様であるが、熱処理温度を水素雰囲気中にて
それぞれ６００℃から１３００℃とした。図１０に示し
た試験結果より、カットオフ電圧の変動は熱処理温度が
８００℃から１２００℃の範囲では実用上問題ない程度
に小さく、１０００℃から１２００℃の範囲では更に変
動が小さいことが判った。また、実施の形態２および３
においても同様の効果のあることが確認できた。Fourth Embodiment FIG. 10 shows the degree of variation in the cutoff voltage after the life test of the cathode ray tube (after 6000 hours have passed) by changing the temperature of the heat treatment performed after forming the metal layer on the substrate, with the initial value being 100. Here, the configuration, process and test conditions of the cathode are the same as those in the first embodiment, but the heat treatment temperature was set to 600 to 1300 ° C. in a hydrogen atmosphere. From the test results shown in FIG. 10, it was found that the variation of the cutoff voltage was small enough to cause no practical problem in the heat treatment temperature range of 800 ° C. to 1200 ° C., and was smaller in the range of 1000 ° C. to 1200 ° C. . In addition, the second and third embodiments
It was confirmed that the same effect was also obtained in.
【００３１】次に、この理由について説明する。異なる
金属層を接合し、ブラウン管動作時のような熱を当該金
属層に与えた場合、前述したようにその接合面近傍で合
金層を生じ、結晶構造が変わるため、膨張・収縮により
変形を引き起こす。しかしながら、合金層による変形
を、ブラウン管の動作時ではなく、予め電子銃に組み込
む前の陰極の段階で熱処理により発生させ、その後のブ
ラウン管組み込み後の変形が問題とならない程度まで安
定化させたためカットオフ変化が従来よりも小さくなっ
たと考えられる。なお、この安定化は金属層形成後の熱
処理を高温にすることで達成させることができる。ま
た、１２００℃を超える熱処理温度で特性の劣化を引き
起こすのは、基体金属の主成分としてニッケルを使用し
ているため、温度による熱変形が発生したためである。Next, the reason for this will be described. When different metal layers are joined and heat is applied to the metal layers during operation of a cathode ray tube, an alloy layer is formed in the vicinity of the joint surface as described above, and the crystal structure changes, causing deformation due to expansion and contraction. . However, the deformation due to the alloy layer was generated not by the operation of the cathode ray tube but by the heat treatment at the stage of the cathode before being incorporated in the electron gun in advance, and the deformation after incorporating the cathode ray tube was stabilized to the extent that it did not cause a problem, so the cutoff It is considered that the change was smaller than before. This stabilization can be achieved by raising the temperature of the heat treatment after forming the metal layer. Further, the reason why the characteristics are deteriorated at the heat treatment temperature exceeding 1200 ° C. is that nickel is used as the main component of the base metal, so that thermal deformation occurs due to the temperature.
【００３２】[0032]
【発明の効果】以上のように、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
属を主成分とし、基体の表面上に形成される金属層と、
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る電子放射物質層とを備えた電子
管用陰極において、金属層は基体表面の一部を覆うよう
に形成されるともに、電子放射物質層は金属層および基
体表面のいずれをも覆うように形成されるようにしたこ
とにより、基体ならびに基体の上部に形成された電子放
射物質層の経時的な変形に起因するブラウン管等の電子
管のカットオフ特性の変動を抑制できるので、長期間に
わたって発色のアンバランスや輝度の変動の発生しない
高品位な電子管用陰極を提供できるという効果がある。As described above, according to the cathode for an electron tube of the present invention, the main component is made of nickel and the substrate containing at least one reducing agent and the reducing agent contained in the substrate are used. A metal layer formed on the surface of the base body, which has a reducing property equal to or smaller than at least one of the reducing agents, and has a reducing property larger than that of nickel as a main component,
In an electron tube cathode comprising an electron-emitting material layer formed by depositing an alkaline earth metal oxide containing barium on the metal layer, the metal layer is formed so as to cover a part of the substrate surface. At the same time, the electron-emitting substance layer is formed so as to cover both the metal layer and the surface of the substrate, which results from the deformation of the electron-emitting substance layer formed on the substrate and the upper part of the substrate with time. Since variations in cutoff characteristics of electron tubes such as cathode ray tubes can be suppressed, there is an effect that it is possible to provide a high-quality cathode for electron tubes that does not cause color imbalance or luminance variation for a long time.
【００３３】また、この発明に係る電子管用陰極の金属
層は、基体の表面に形成された後に８００℃乃至１２０
０℃の温度範囲で熱処理が施されるので、基体と金属層
の接合部の合金層による変形を、電子管の動作時ではな
く、予め電子銃に組み込む前の陰極製造の段階で熱処理
により発生させているので、その後の電子管の長期間の
動作におけるカットオフ電圧の変化をより安定した状態
に改善できるという効果がある。The metal layer of the cathode for an electron tube according to the present invention is 800 ° C. to 120 ° C. after being formed on the surface of the substrate.
Since the heat treatment is performed in the temperature range of 0 ° C., the deformation due to the alloy layer at the joint between the substrate and the metal layer is caused by the heat treatment not during the operation of the electron tube but at the stage of manufacturing the cathode before being incorporated in the electron gun in advance. Therefore, there is an effect that the change in the cutoff voltage in the subsequent long-term operation of the electron tube can be improved to a more stable state.
【図１】 本発明の実施の形態１による電子管用陰極の
構造を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a structure of a cathode for an electron tube according to a first embodiment of the present invention.
【図２】 本発明の実施の形態１による電子管用陰極の
寿命試験中のカットオフ電圧の変動を示す図FIG. 2 is a diagram showing changes in the cutoff voltage during the life test of the cathode for an electron tube according to the first embodiment of the present invention.
【図３】 本発明の実施の形態１による電子管用陰極の
寿命試験後の陰極の断面を示す図であるFIG. 3 is a view showing a cross section of the cathode for an electron tube after a life test of the cathode according to the first embodiment of the present invention.
【図４】 本発明の実施の形態２による電子管用陰極の
構造を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a structure of a cathode for an electron tube according to a second embodiment of the present invention.
【図５】 本発明の実施の形態２による電子管用陰極の
寿命試験中のカットオフ電圧の変動を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a change in cutoff voltage during a life test of a cathode for an electron tube according to a second embodiment of the present invention.
【図６】 本発明の実施の形態２による電子管用陰極の
寿命試験後の陰極の断面を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a cross section of a cathode after a life test of the cathode for an electron tube according to the second embodiment of the present invention.
【図７】 本発明の実施の形態３による電子管用陰極の
構造を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a structure of a cathode for an electron tube according to a third embodiment of the present invention.
【図８】 本発明の実施の形態３による電子管用陰極の
寿命試験中のカットオフ電圧の変動を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a change in cutoff voltage during a life test of a cathode for an electron tube according to a third embodiment of the present invention.
【図９】 本発明の実施の形態３による電子管用陰極の
寿命試験後の陰極の断面を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a cross section of a cathode after a life test of the cathode for an electron tube according to the third embodiment of the present invention.
【図１０】 本発明の実施の形態４による熱処理温度に
対する寿命試験後のカットオフ変化を示す図FIG. 10 is a diagram showing a cutoff change after a life test with respect to a heat treatment temperature according to a fourth embodiment of the present invention.
【図１１】 従来の電子管用陰極の構造を示す図であ
る。FIG. 11 is a diagram showing a structure of a conventional cathode for an electron tube.
【図１２】 ブラウン管の電子銃を説明するための概念
図である。FIG. 12 is a conceptual diagram for explaining an electron gun of a cathode ray tube.
【図１３】 従来の電子管用陰極の寿命試験後の陰極の
断面を示す図である。FIG. 13 is a view showing a cross section of a conventional cathode after a life test of an electron tube cathode.
１ 基体 ２ 陰極スリーブ ３
ヒータ ４、４０、４１、４２ 金属層 ５、５０、５１、５２ 電子放射物質層 ６ 制御電極 ７ 加速電極 ８
集束電極 ９ 高圧電極 １０
陰極1 Base 2 Cathode Sleeve 3
Heater 4, 40, 41, 42 Metal layer 5, 50, 51, 52 Electron emitting material layer 6 Control electrode 7 Accelerating electrode 8
Focusing electrode 9 High voltage electrode 10
cathode
───────────────────────────────────────────────────── 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 寺本 浩行 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 佐野 金治郎 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 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Takuya Ohira 2-3-3 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Sanryo Electric Co., Ltd. (72) Hiroyuki Teramoto 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo 3-3 Ryodenki Co., Ltd. (72) Inventor Kinjiro Sano 2-3-3 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Sanryo Denki Co., Ltd.
Claims (5)
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し、上記基体の表面上に
形成される金属層と、 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る電子放射物質層とを備えた電子
管用陰極において、 上記金属層は上記基体表面の一部を覆うように形成され
るともに、上記電子放射物質層は上記金属層および上記
基体表面のいずれをも覆うように形成されることを特徴
とする電子管用陰極。1. A substrate having nickel as a main component and containing at least one reducing agent, and at least one reducing agent of the reducing agents contained in the substrate have the same or smaller reducibility, and A metal layer mainly composed of a metal having a reducing property higher than that of nickel and formed on the surface of the substrate, and an electron emission formed by depositing an alkaline earth metal oxide containing barium on the metal layer. In the cathode for an electron tube including a material layer, the metal layer is formed so as to cover a part of the substrate surface, and the electron emitting material layer is formed so as to cover both the metal layer and the substrate surface. A cathode for an electron tube, which is formed.
ことを特徴とする請求項１に記載の電子管用陰極。2. The cathode for an electron tube according to claim 1, wherein the metal layer is formed in a substantially central portion of the base body.
成されることを特徴とする請求項１に記載の電子管用陰
極3. The cathode for an electron tube according to claim 1, wherein a plurality of metal layers are dispersed and formed on the substrate.
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し
た粉末状の金属を用いて形成されることを特徴とする請
求項１または２のいずれかに記載の電子管用陰極。4. The metal layer is made of a powdery metal whose main component is a metal having a reducing property equal to or smaller than that of at least one reducing agent contained in the substrate and having a reducing property larger than nickel. The cathode for an electron tube according to claim 1, which is formed by using the cathode.
℃乃至１２００℃の温度範囲で熱処理が施されることを
特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の電子管用
陰極。5. The metal layer is 800 after being formed on the substrate.
The cathode for an electron tube according to claim 1, wherein the heat treatment is performed in a temperature range of ℃ to 1200 ℃.
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-
1996
- 1996-01-09 JP JP164296A patent/JP2878634B2/en not_active Expired - Fee Related
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| KR19990045119A (en) * | 1997-11-29 | 1999-06-25 | 김영남 | Impregnated cathode structure for cathode ray tube and manufacturing method |
| WO2004001784A1 (en) * | 2002-06-19 | 2003-12-31 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method for reducing fluctuation of cut-off voltage, cathode for electronic tube, and method for manufacturing cathode for electronic tube |
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