JPH09198995A - 酸化物陰極を備えた電子管 - Google Patents
酸化物陰極を備えた電子管Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 長期間にわたって、高い電流密度を維持し、
安定した電子放射動作特性を発揮させることが可能な電
子放射物質層１５を有する酸化物陰極を備えた電子管を
提供する。 【解決手段】 ヒーター１６を内包した円筒状のスリー
ブ１３と、スリーブ１３の一端部を覆い、ニッケル（Ｎ
ｉ）を主成分としてシリコン（Ｓｉ）やマグネシウム
（Ｍｇ）等の微量の還元性金属を含有した組成の陰極基
体１４と、陰極基体１４の表面に被着され、バリウム
（Ｂａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、カルシウム（Ｃ
ａ）の金属酸化物に微量の酸化ランタン（Ｌａ2 Ｏ3 ）
粉末を混合させた組成の電子放射物質層１５とにより酸
化物陰極が構成される。酸化ランタン（Ｌａ2 Ｏ3 ）粉
末は、混合量が０．２乃至５．０重量％の範囲内で、粒
径が０．５乃至２０．０μｍの範囲内であることが好ま
しい。
安定した電子放射動作特性を発揮させることが可能な電
子放射物質層１５を有する酸化物陰極を備えた電子管を
提供する。 【解決手段】 ヒーター１６を内包した円筒状のスリー
ブ１３と、スリーブ１３の一端部を覆い、ニッケル（Ｎ
ｉ）を主成分としてシリコン（Ｓｉ）やマグネシウム
（Ｍｇ）等の微量の還元性金属を含有した組成の陰極基
体１４と、陰極基体１４の表面に被着され、バリウム
（Ｂａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、カルシウム（Ｃ
ａ）の金属酸化物に微量の酸化ランタン（Ｌａ2 Ｏ3 ）
粉末を混合させた組成の電子放射物質層１５とにより酸
化物陰極が構成される。酸化ランタン（Ｌａ2 Ｏ3 ）粉
末は、混合量が０．２乃至５．０重量％の範囲内で、粒
径が０．５乃至２０．０μｍの範囲内であることが好ま
しい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、酸化物陰極を備え
た電子管に係わり、特に、高精細カラー受像管や大型カ
ラー受像管または撮像管等のように、長期間にわたって
安定した高い電子放射動作特性を維持できる酸化物陰極
を備えた電子管に関する。
た電子管に係わり、特に、高精細カラー受像管や大型カ
ラー受像管または撮像管等のように、長期間にわたって
安定した高い電子放射動作特性を維持できる酸化物陰極
を備えた電子管に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、酸化物陰極を備えた電子管、とり
わけ、高精細カラー受像管や大型カラー受像管または撮
像管等の電子管においては、ニッケル（Ｎｉ）を主成分
とし、シリコン（Ｓｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ジル
コニウム（Ｚｒ）、タングステン（Ｗ）等の微量の還元
性金属を含有した組成の陰極金属基体と、陰極金属基体
の表面に被着され、バリウム（Ｂａ）、ストロンチウム
（Ｓｒ）、カルシウム（Ｃａ）の酸化物の微粉末、もし
くは、少なくともバリウム（Ｂａ）の酸化物の微粉末を
含有したアルカリ土類金属酸化物からなる電子放射物質
層とを有する酸化物陰極が用いられている。
わけ、高精細カラー受像管や大型カラー受像管または撮
像管等の電子管においては、ニッケル（Ｎｉ）を主成分
とし、シリコン（Ｓｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ジル
コニウム（Ｚｒ）、タングステン（Ｗ）等の微量の還元
性金属を含有した組成の陰極金属基体と、陰極金属基体
の表面に被着され、バリウム（Ｂａ）、ストロンチウム
（Ｓｒ）、カルシウム（Ｃａ）の酸化物の微粉末、もし
くは、少なくともバリウム（Ｂａ）の酸化物の微粉末を
含有したアルカリ土類金属酸化物からなる電子放射物質
層とを有する酸化物陰極が用いられている。
【０００３】ここで、図４は、前記既知の酸化物陰極の
構成の一例を示す断面図であって、例えば、特開昭５８
−１５４１３０号公報に開示されているものである。
構成の一例を示す断面図であって、例えば、特開昭５８
−１５４１３０号公報に開示されているものである。
【０００４】図４において、４１は円筒状の金属スリー
ブ、４２は帽状の陰極基体、４３は電子放射物質層、４
４はヒーターである。
ブ、４２は帽状の陰極基体、４３は電子放射物質層、４
４はヒーターである。
【０００５】ここで、円筒状の金属スリーブ４１は、高
融点金属であるニッケル−クロム（Ｎｉ−Ｃｒ）合金等
からなり、帽状の陰極基体４２は、ニッケル（Ｎｉ）を
主成分とし、シリコン（Ｓｉ）、マグネシウム（Ｍ
ｇ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、タングステン（Ｗ）等の
微量の還元性金属を含んだ組成のものからなり、電子放
射物質層４３は、少なくともバリウム（Ｂａ）の酸化物
の微粉末を含んだアルカリ土類金属酸化物からなってい
る。そして、帽状の陰極基体４２は、円筒状の金属スリ
ーブ４１の一端に、その開口部を閉鎖するように嵌合溶
接され、ヒーター４４は、円筒状の金属スリーブ４１に
内包されて傍熱型ヒーターを構成している。帽状の陰極
基体４２は、頂部表面に電子放射物質層４３が被着され
る。
融点金属であるニッケル−クロム（Ｎｉ−Ｃｒ）合金等
からなり、帽状の陰極基体４２は、ニッケル（Ｎｉ）を
主成分とし、シリコン（Ｓｉ）、マグネシウム（Ｍ
ｇ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、タングステン（Ｗ）等の
微量の還元性金属を含んだ組成のものからなり、電子放
射物質層４３は、少なくともバリウム（Ｂａ）の酸化物
の微粉末を含んだアルカリ土類金属酸化物からなってい
る。そして、帽状の陰極基体４２は、円筒状の金属スリ
ーブ４１の一端に、その開口部を閉鎖するように嵌合溶
接され、ヒーター４４は、円筒状の金属スリーブ４１に
内包されて傍熱型ヒーターを構成している。帽状の陰極
基体４２は、頂部表面に電子放射物質層４３が被着され
る。
【０００６】このような構成の酸化物陰極は、ヒーター
４４の通電により、帽状の陰極基体４２を介して電子放
射物質層４３を加熱すると、電子放射物質層４３から比
較的大きな電流を導出することができる。
４４の通電により、帽状の陰極基体４２を介して電子放
射物質層４３を加熱すると、電子放射物質層４３から比
較的大きな電流を導出することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前記特開昭５８−１５
４１３０号に開示された酸化物陰極は、動作中に、陰極
基体４２と電子放射物質層４３との接合界面において、
バリウム（Ｂａ）と、陰極基体４２中に含まれている微
量の還元性金属、即ち、シリコン（Ｓｉ）、マグネシウ
ム（Ｍｇ）、ジルコニウム（Ｚｒ）とがそれぞれ反応し
て、バリウムシリケート（Ｂａ2 ＳｉＯ4 ）、マグネシ
ア（ＢａＭｇＯ2 ）、バリウムジルコネート（ＢａＺｒ
Ｏ3 ）等の中間生成物質が形成され、これらの中間生成
物質は酸化物陰極を高い電流密度で動作させたときにそ
の形成が加速される。そして、これらの中間生成物質
は、高抵抗層となり、電流の通流を妨げるようになる。
このとき、かかる電流の通流の妨げに対抗し、電子管内
の他の電極に高電圧を印加して酸化物陰極から大きな電
流を導出させようとすると、高抵抗層の部分に大きなジ
ュール熱が発生し、それにより酸化物陰極の温度が上昇
し、さらにより多くの中間生成物質が形成されるという
悪循環を起こすようになる。
４１３０号に開示された酸化物陰極は、動作中に、陰極
基体４２と電子放射物質層４３との接合界面において、
バリウム（Ｂａ）と、陰極基体４２中に含まれている微
量の還元性金属、即ち、シリコン（Ｓｉ）、マグネシウ
ム（Ｍｇ）、ジルコニウム（Ｚｒ）とがそれぞれ反応し
て、バリウムシリケート（Ｂａ2 ＳｉＯ4 ）、マグネシ
ア（ＢａＭｇＯ2 ）、バリウムジルコネート（ＢａＺｒ
Ｏ3 ）等の中間生成物質が形成され、これらの中間生成
物質は酸化物陰極を高い電流密度で動作させたときにそ
の形成が加速される。そして、これらの中間生成物質
は、高抵抗層となり、電流の通流を妨げるようになる。
このとき、かかる電流の通流の妨げに対抗し、電子管内
の他の電極に高電圧を印加して酸化物陰極から大きな電
流を導出させようとすると、高抵抗層の部分に大きなジ
ュール熱が発生し、それにより酸化物陰極の温度が上昇
し、さらにより多くの中間生成物質が形成されるという
悪循環を起こすようになる。
【０００８】このように、前記特開昭５８−１５４１３
０号に開示された酸化物陰極は、長期間にわたって、高
い電流密度を維持しながら動作させることができないと
いう問題を有している。
０号に開示された酸化物陰極は、長期間にわたって、高
い電流密度を維持しながら動作させることができないと
いう問題を有している。
【０００９】本発明は、かかる問題点を解決するもの
で、その目的は、長期間にわたって、高い電流密度を維
持し、安定した電子放射動作特性を発揮することが可能
な電子放射物質層を有する酸化物陰極を備えた電子管を
提供することにある。
で、その目的は、長期間にわたって、高い電流密度を維
持し、安定した電子放射動作特性を発揮することが可能
な電子放射物質層を有する酸化物陰極を備えた電子管を
提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、ニッケル（Ｎｉ）を主成分とし、シリコ
ン（Ｓｉ）やマグネシウム（Ｍｇ）等の微量の還元性金
属を含有した陰極基体と、前記陰極基体の表面に被着さ
れ、バリウム（Ｂａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、カル
シウム（Ｃａ）の金属酸化物からなる電子放射物質層と
を有する酸化物陰極を備えた電子管において、前記電子
放射物質層に微量の酸化ランタン（Ｌａ2 Ｏ3 ）粉末を
混合させている。
に、本発明は、ニッケル（Ｎｉ）を主成分とし、シリコ
ン（Ｓｉ）やマグネシウム（Ｍｇ）等の微量の還元性金
属を含有した陰極基体と、前記陰極基体の表面に被着さ
れ、バリウム（Ｂａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、カル
シウム（Ｃａ）の金属酸化物からなる電子放射物質層と
を有する酸化物陰極を備えた電子管において、前記電子
放射物質層に微量の酸化ランタン（Ｌａ2 Ｏ3 ）粉末を
混合させている。
【００１１】また、酸化ランタン（Ｌａ2 Ｏ3 ）粉末の
混合量は、好ましくは、０．２乃至５．０重量％の範囲
内に選び、酸化ランタン（Ｌａ2 Ｏ3 ）粉末の粒径は、
０．５乃至２０．０μｍの範囲内に選んでいる。
混合量は、好ましくは、０．２乃至５．０重量％の範囲
内に選び、酸化ランタン（Ｌａ2 Ｏ3 ）粉末の粒径は、
０．５乃至２０．０μｍの範囲内に選んでいる。
【００１２】前記手段を採用すれば、電子放射物質層に
混合した微量の酸化ランタン（Ｌａ 2 Ｏ3 ）粉末は、電
子放射物質層内に自由に移動可能なドナーを形成し、こ
のドナーは、電子放射物質層内に生成されるバリウムシ
リケート（Ｂａ2 ＳｉＯ4 ）、マグネシア（ＢａＭｇＯ
2 ）、バリウムジルコネート（ＢａＺｒＯ3 ）等の中間
生成物質に基づく抵抗層の電気抵抗の増大を抑制するよ
うに働くとともに、バリウム（Ｂａ）の供給を助長する
ので、この抵抗層の部分に大きなジュール熱が発生する
のを抑えて、酸化物陰極の温度が上昇するのを抑え、そ
れにより、長期間にわたって、高い電流密度を維持し、
安定した電子放射動作特性を発揮できる酸化物陰極を備
えた電子管が得られる。
混合した微量の酸化ランタン（Ｌａ 2 Ｏ3 ）粉末は、電
子放射物質層内に自由に移動可能なドナーを形成し、こ
のドナーは、電子放射物質層内に生成されるバリウムシ
リケート（Ｂａ2 ＳｉＯ4 ）、マグネシア（ＢａＭｇＯ
2 ）、バリウムジルコネート（ＢａＺｒＯ3 ）等の中間
生成物質に基づく抵抗層の電気抵抗の増大を抑制するよ
うに働くとともに、バリウム（Ｂａ）の供給を助長する
ので、この抵抗層の部分に大きなジュール熱が発生する
のを抑えて、酸化物陰極の温度が上昇するのを抑え、そ
れにより、長期間にわたって、高い電流密度を維持し、
安定した電子放射動作特性を発揮できる酸化物陰極を備
えた電子管が得られる。
【００１３】また、前記手段において、電子放射物質層
に混合した酸化ランタン（Ｌａ2 Ｏ3 ）粉末は、混合量
が０．２乃至５．０重量％の範囲内に選び、その粒径が
０．５乃至２０．０μｍの範囲内に選べば、良好な電子
放射動作特性を発揮できる酸化物陰極を備えた電子管が
得られることを確認できた。
に混合した酸化ランタン（Ｌａ2 Ｏ3 ）粉末は、混合量
が０．２乃至５．０重量％の範囲内に選び、その粒径が
０．５乃至２０．０μｍの範囲内に選べば、良好な電子
放射動作特性を発揮できる酸化物陰極を備えた電子管が
得られることを確認できた。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明による酸化物陰極を備えた
電子管の実施の形態は次のとおりである。
電子管の実施の形態は次のとおりである。
【００１５】電子管の酸化物陰極は、ヒーターを内包し
た高融点金属からなる円筒状のスリーブと、スリーブの
一端面を覆うように設けられた、ニッケル（Ｎｉ）を主
成分とし、シリコン（Ｓｉ）やマグネシウム（Ｍｇ）等
の微量の還元性金属を含有した帽状の陰極基体と、陰極
基体の頂部表面に被着され、バリウム（Ｂａ）、ストロ
ンチウム（Ｓｒ）、カルシウム（Ｃａ）の金属酸化物と
微量の酸化ランタン（Ｌａ2 Ｏ3 ）粉末からなる電子放
射物質層とからなっている。
た高融点金属からなる円筒状のスリーブと、スリーブの
一端面を覆うように設けられた、ニッケル（Ｎｉ）を主
成分とし、シリコン（Ｓｉ）やマグネシウム（Ｍｇ）等
の微量の還元性金属を含有した帽状の陰極基体と、陰極
基体の頂部表面に被着され、バリウム（Ｂａ）、ストロ
ンチウム（Ｓｒ）、カルシウム（Ｃａ）の金属酸化物と
微量の酸化ランタン（Ｌａ2 Ｏ3 ）粉末からなる電子放
射物質層とからなっている。
【００１６】そして、電子放射物質層内の酸化ランタン
（Ｌａ2 Ｏ3 ）粉末の混合量は、０．２重量％を超える
と、電子放射物質層内に生成されるバリウムシリケート
（Ｂａ2 ＳｉＯ4 ）、マグネシア（ＢａＭｇＯ2 ）、バ
リウムジルコネート（ＢａＺｒＯ3 ）等の中間生成物質
に基づく抵抗層に対し、目立った電気抵抗の増大の抑制
機能を生じさせるとともに、バリウム（Ｂａ）の供給を
助長するようになり、一方、５．０重量％を超えると、
電気抵抗の増大の抑制機能やバリウム（Ｂａ）の供給機
能は発揮されるものの、酸化物陰極の初期エミッション
が低下するようになる。
（Ｌａ2 Ｏ3 ）粉末の混合量は、０．２重量％を超える
と、電子放射物質層内に生成されるバリウムシリケート
（Ｂａ2 ＳｉＯ4 ）、マグネシア（ＢａＭｇＯ2 ）、バ
リウムジルコネート（ＢａＺｒＯ3 ）等の中間生成物質
に基づく抵抗層に対し、目立った電気抵抗の増大の抑制
機能を生じさせるとともに、バリウム（Ｂａ）の供給を
助長するようになり、一方、５．０重量％を超えると、
電気抵抗の増大の抑制機能やバリウム（Ｂａ）の供給機
能は発揮されるものの、酸化物陰極の初期エミッション
が低下するようになる。
【００１７】このように、酸化ランタン（Ｌａ2 Ｏ3 ）
粉末の混合量は、０．２乃至５．０重量％の範囲内が好
ましいが、その範囲内を多少、例えば、１０％程度逸脱
しても、前述の電気抵抗の増大の抑制機能やバリウム
（Ｂａ）の供給機能を発揮させることは可能である。
粉末の混合量は、０．２乃至５．０重量％の範囲内が好
ましいが、その範囲内を多少、例えば、１０％程度逸脱
しても、前述の電気抵抗の増大の抑制機能やバリウム
（Ｂａ）の供給機能を発揮させることは可能である。
【００１８】また、電子放射物質層を構成している各粒
子の平均粒径は、通常、１０μｍ前後であり、電子放射
物質層に混合する粒子の粒径が平均粒径１０μｍ前後よ
りも相当に異なっている場合に、その粒子の働きが鈍く
なることは必然であるから、電子放射物質層内の酸化ラ
ンタン（Ｌａ2 Ｏ3 ）粉末の粒径は、平均粒径１０μｍ
前後に比較的近いまたは若干小さい、０．５乃至２０μ
ｍの範囲内に選んでいる。
子の平均粒径は、通常、１０μｍ前後であり、電子放射
物質層に混合する粒子の粒径が平均粒径１０μｍ前後よ
りも相当に異なっている場合に、その粒子の働きが鈍く
なることは必然であるから、電子放射物質層内の酸化ラ
ンタン（Ｌａ2 Ｏ3 ）粉末の粒径は、平均粒径１０μｍ
前後に比較的近いまたは若干小さい、０．５乃至２０μ
ｍの範囲内に選んでいる。
【００１９】このように、酸化ランタン（Ｌａ2 Ｏ3 ）
粉末の粒径は、０．５乃至２０μｍの範囲内が好ましい
が、その範囲内を多少、例えば、１０％程度逸脱して
も、前述の電気抵抗の増大の抑制機能やバリウム（Ｂ
ａ）の供給機能を発揮させることは可能である。
粉末の粒径は、０．５乃至２０μｍの範囲内が好ましい
が、その範囲内を多少、例えば、１０％程度逸脱して
も、前述の電気抵抗の増大の抑制機能やバリウム（Ｂ
ａ）の供給機能を発揮させることは可能である。
【００２０】（実施例）ここで、本発明による酸化物陰
極を備えた電子管の実施例を図面を用いて説明する。
極を備えた電子管の実施例を図面を用いて説明する。
【００２１】図１は、本発明による酸化物陰極を備えた
電子管の構成の一例を示す断面図であって、電子管がカ
ラー受像管である例を示すものである。
電子管の構成の一例を示す断面図であって、電子管がカ
ラー受像管である例を示すものである。
【００２２】図１において、１はパネル部、２はファン
ネル部、３はネック部、４は螢光膜、５はシャドウマス
ク、６は磁気シールド、７は偏向ヨーク、８はピュリテ
イ調整用マグネット、９はセンタービームスタティック
コンバーゼンス調整用マグネット、１０はサイドビーム
スタティックコンバーゼンス調整用マグネット、１１は
電子銃、１２は電子ビームである。
ネル部、３はネック部、４は螢光膜、５はシャドウマス
ク、６は磁気シールド、７は偏向ヨーク、８はピュリテ
イ調整用マグネット、９はセンタービームスタティック
コンバーゼンス調整用マグネット、１０はサイドビーム
スタティックコンバーゼンス調整用マグネット、１１は
電子銃、１２は電子ビームである。
【００２３】そして、カラー受像管を構成する管体（ガ
ラス製）は、前側に設けられるパネル部１と、電子銃１
１を収納している細長のネック部３と、パネル部１及び
ネック部３を結合するホーン形のファンネル部２とから
なっている。パネル部１は、その内面に螢光膜４が被着
形成され、この螢光膜４に対向するようにシャドウマス
ク５が固定配置される。パネル部１とファンネル部２の
結合部分の内側には磁気シールド６が配置され、ファン
ネル部２とネック部３の結合部分の外側には偏向ヨーク
７が配置される。ネック部３の外側に、ピュリテイ調整
用マグネット８、センタービームスタティックコンバー
ゼンス調整用マグネット９、サイドビームスタティック
コンバーゼンス調整用マグネット１０が並設配置され、
電子銃１１から投射された３本の電子ビーム（１本だけ
が図示されている）１２は、偏向ヨーク７の磁界によっ
て所定方向に偏向された後、シャドウマスク５にある多
くの電子ビーム通過孔（図示なし）を通して螢光膜４に
おける対応する色の画素に到達するように構成されてい
る。
ラス製）は、前側に設けられるパネル部１と、電子銃１
１を収納している細長のネック部３と、パネル部１及び
ネック部３を結合するホーン形のファンネル部２とから
なっている。パネル部１は、その内面に螢光膜４が被着
形成され、この螢光膜４に対向するようにシャドウマス
ク５が固定配置される。パネル部１とファンネル部２の
結合部分の内側には磁気シールド６が配置され、ファン
ネル部２とネック部３の結合部分の外側には偏向ヨーク
７が配置される。ネック部３の外側に、ピュリテイ調整
用マグネット８、センタービームスタティックコンバー
ゼンス調整用マグネット９、サイドビームスタティック
コンバーゼンス調整用マグネット１０が並設配置され、
電子銃１１から投射された３本の電子ビーム（１本だけ
が図示されている）１２は、偏向ヨーク７の磁界によっ
て所定方向に偏向された後、シャドウマスク５にある多
くの電子ビーム通過孔（図示なし）を通して螢光膜４に
おける対応する色の画素に到達するように構成されてい
る。
【００２４】前記構成によるカラー受像管における動
作、即ち、画像表示動作は、既知のカラー受像管におけ
る画像表示動作と全く同じであるので、このカラー受像
管における画像表示動作は、その説明を省略する。
作、即ち、画像表示動作は、既知のカラー受像管におけ
る画像表示動作と全く同じであるので、このカラー受像
管における画像表示動作は、その説明を省略する。
【００２５】続いて、図２は、図１に図示のカラー受像
管の電子銃１１に用いられる酸化物陰極の構成の一例を
示す断面図である。
管の電子銃１１に用いられる酸化物陰極の構成の一例を
示す断面図である。
【００２６】図２において、１３は高融点金属、例え
ば、ニッケル−クロム（Ｎｉ−Ｃｒ）合金等からなる円
筒状の陰極スリーブ、１４はニッケル（Ｎｉ）を主成分
とし、シリコン（Ｓｉ）やマグネシウム（Ｍｇ）等の微
量の還元性金属を含んだ組成の帽状の陰極基体、１５は
バリウム（Ｂａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、カルシウ
ム（Ｃａ）の金属酸化物と微量の酸化ランタン（Ｌａ2
Ｏ3 ）粉末からなる電子放射物質層、１６はヒーターで
ある。
ば、ニッケル−クロム（Ｎｉ−Ｃｒ）合金等からなる円
筒状の陰極スリーブ、１４はニッケル（Ｎｉ）を主成分
とし、シリコン（Ｓｉ）やマグネシウム（Ｍｇ）等の微
量の還元性金属を含んだ組成の帽状の陰極基体、１５は
バリウム（Ｂａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、カルシウ
ム（Ｃａ）の金属酸化物と微量の酸化ランタン（Ｌａ2
Ｏ3 ）粉末からなる電子放射物質層、１６はヒーターで
ある。
【００２７】そして、帽状の陰極基体１４は、円筒状の
陰極スリーブ１３の一端を封止するように嵌合され、円
筒状の陰極スリーブ１３にはヒーター１６が内包されて
傍熱型の酸化物陰極が構成される。電子放射物質層１５
は、帽状の陰極基体１４の頂部表面に被着形成される。
陰極スリーブ１３の一端を封止するように嵌合され、円
筒状の陰極スリーブ１３にはヒーター１６が内包されて
傍熱型の酸化物陰極が構成される。電子放射物質層１５
は、帽状の陰極基体１４の頂部表面に被着形成される。
【００２８】本実施例による酸化物陰極は、概要、次の
ように動作する。
ように動作する。
【００２９】既に知られているように、ヒーター１６の
通電により、帽状の陰極基体１４を介して電子放射物質
層１５が加熱され、電子放射物質層１５内に遊離バリウ
ム（Ｂａ）が形成されるとともに、帽状の陰極基体１４
と電子放射物質層１５との接合界面に、バリウムシリケ
ート（Ｂａ2 ＳｉＯ4 ）、マグネシア（ＢａＭｇ
Ｏ2）、バリウムジルコネート（ＢａＺｒＯ3 ）等の中
間生成物質からなる抵抗層が生成され、抵抗層を流れる
大きな電流に基づくジュール熱の発生により、中間生成
物質からなる抵抗層の生成が促進されるようになる。こ
のとき、電子放射物質層１５に混合された微量の酸化ラ
ンタン（Ｌａ2 Ｏ3 ）粉末は、電子放射物質層１５内を
自由に移動できるドナーを形成し、このドナーが抵抗層
を流れる電流の通流を助けるので、抵抗層のジュール熱
の発生が抑制され、中間生成物質からなる抵抗層の生成
が抑制されるようになる。
通電により、帽状の陰極基体１４を介して電子放射物質
層１５が加熱され、電子放射物質層１５内に遊離バリウ
ム（Ｂａ）が形成されるとともに、帽状の陰極基体１４
と電子放射物質層１５との接合界面に、バリウムシリケ
ート（Ｂａ2 ＳｉＯ4 ）、マグネシア（ＢａＭｇ
Ｏ2）、バリウムジルコネート（ＢａＺｒＯ3 ）等の中
間生成物質からなる抵抗層が生成され、抵抗層を流れる
大きな電流に基づくジュール熱の発生により、中間生成
物質からなる抵抗層の生成が促進されるようになる。こ
のとき、電子放射物質層１５に混合された微量の酸化ラ
ンタン（Ｌａ2 Ｏ3 ）粉末は、電子放射物質層１５内を
自由に移動できるドナーを形成し、このドナーが抵抗層
を流れる電流の通流を助けるので、抵抗層のジュール熱
の発生が抑制され、中間生成物質からなる抵抗層の生成
が抑制されるようになる。
【００３０】このように、本実施例による酸化物陰極
は、電子放射物質層１５に大きな電流を通流させたとし
ても、中間生成物質からなる抵抗層の生成が抑制される
ので、長期間にわたって、高い電流密度を維持し、安定
した電子放射動作特性を発揮させることができるもので
ある。
は、電子放射物質層１５に大きな電流を通流させたとし
ても、中間生成物質からなる抵抗層の生成が抑制される
ので、長期間にわたって、高い電流密度を維持し、安定
した電子放射動作特性を発揮させることができるもので
ある。
【００３１】本実施例による酸化物陰極を備えたカラー
受像管は、概要、次のようにして製造される。
受像管は、概要、次のようにして製造される。
【００３２】始めに、円筒状の陰極スリーブ１３の一端
に、帽状の陰極基体１４の開口部を嵌合し、その後、円
筒状の陰極スリーブ１３と帽状の陰極基体１４の嵌合部
分の少なくとも一部を溶接し、円筒状の陰極スリーブ１
３の一端に帽状の陰極基体１４を嵌合固定する。
に、帽状の陰極基体１４の開口部を嵌合し、その後、円
筒状の陰極スリーブ１３と帽状の陰極基体１４の嵌合部
分の少なくとも一部を溶接し、円筒状の陰極スリーブ１
３の一端に帽状の陰極基体１４を嵌合固定する。
【００３３】次に、炭酸バリウム（ＢａＣＯ3 ）、炭酸
ストロンチウム（ＳｒＣＯ3 ）、炭酸カルシウム（Ｃａ
ＣＯ3 ）の３つの炭酸塩を混合して第１のサスペンショ
ン（懸濁液）を形成し、第１のサスペンション（懸濁
液）内に平均粒径が５．０μｍで、純度９９．９９％の
酸化ランタン（Ｌａ2 Ｏ3 ）粉末を１．０重量％混合し
て第２のサスペンション（懸濁液）を形成し、第２のサ
スペンション（懸濁液）をスプレーガンを用いて帽状の
陰極基体１４の頂部表面に塗布し、厚さが約７０μｍの
塗布膜層を形成させる。この塗布膜層は、その後のカラ
ー受像管の製造過程において、３つの炭酸塩が酸化物に
分解され、陰極基体１４に含まれている還元性金属によ
る活性化が行われて、電子放射物質層１５が形成され
る。
ストロンチウム（ＳｒＣＯ3 ）、炭酸カルシウム（Ｃａ
ＣＯ3 ）の３つの炭酸塩を混合して第１のサスペンショ
ン（懸濁液）を形成し、第１のサスペンション（懸濁
液）内に平均粒径が５．０μｍで、純度９９．９９％の
酸化ランタン（Ｌａ2 Ｏ3 ）粉末を１．０重量％混合し
て第２のサスペンション（懸濁液）を形成し、第２のサ
スペンション（懸濁液）をスプレーガンを用いて帽状の
陰極基体１４の頂部表面に塗布し、厚さが約７０μｍの
塗布膜層を形成させる。この塗布膜層は、その後のカラ
ー受像管の製造過程において、３つの炭酸塩が酸化物に
分解され、陰極基体１４に含まれている還元性金属によ
る活性化が行われて、電子放射物質層１５が形成され
る。
【００３４】次いで、円筒状の陰極スリーブ１３の内部
にヒーター１６が収納され、酸化物陰極が形成される。
にヒーター１６が収納され、酸化物陰極が形成される。
【００３５】こうして形成された酸化物陰極は、他の構
成部品とともに電子銃１１に組込まれ、さらに、この電
子銃１１が管体のネック部３内に挿入され、電子銃１１
のステム部がネック部３の端部に封止されて、カラー受
像管が完成される。
成部品とともに電子銃１１に組込まれ、さらに、この電
子銃１１が管体のネック部３内に挿入され、電子銃１１
のステム部がネック部３の端部に封止されて、カラー受
像管が完成される。
【００３６】図３は、本実施例による酸化物陰極と既知
の酸化物陰極の双方の動作継続時間対電子放射能力の関
係を示す特性図であって、いずれも電流密度２Ａ／ｃｍ
2 で連続動作させた場合の特性を示すものである。
の酸化物陰極の双方の動作継続時間対電子放射能力の関
係を示す特性図であって、いずれも電流密度２Ａ／ｃｍ
2 で連続動作させた場合の特性を示すものである。
【００３７】図３において、縦軸は、初期の電子放射能
力を１００とした場合における各時間毎の電子放射能力
を相対値で表した電子放射能力、横軸は、キロアワー
（Ｋｈ）で表した動作継続時間であって、曲線Ａは本実
施例による酸化物陰極、曲線Ｂは既知の酸化物陰極によ
るものである。
力を１００とした場合における各時間毎の電子放射能力
を相対値で表した電子放射能力、横軸は、キロアワー
（Ｋｈ）で表した動作継続時間であって、曲線Ａは本実
施例による酸化物陰極、曲線Ｂは既知の酸化物陰極によ
るものである。
【００３８】図３の曲線Ａに示されるように、本実施例
による酸化物陰極は、約１７キロアワーの動作継続時間
を経た後でも、７０％を超える電子放射能力を維持して
いるのに対して、既知の酸化物陰極は、約１７キロアワ
ーの動作持続時間を経ると、３０％以下の電子放射能力
に減少するようになり、本実施例による酸化物陰極は、
既知の酸化物陰極に比べ、格段に優れた高い電子放射動
作特性を発揮できるものであることが判る。
による酸化物陰極は、約１７キロアワーの動作継続時間
を経た後でも、７０％を超える電子放射能力を維持して
いるのに対して、既知の酸化物陰極は、約１７キロアワ
ーの動作持続時間を経ると、３０％以下の電子放射能力
に減少するようになり、本実施例による酸化物陰極は、
既知の酸化物陰極に比べ、格段に優れた高い電子放射動
作特性を発揮できるものであることが判る。
【００３９】このように、本実施例による酸化物陰極に
よれば、電子放射物質層１５内の微量の酸化ランタン
（Ｌａ2 Ｏ3 ）粉末を混合させたことにより、電子放射
物質層１５内の遊離バリウム（Ｂａ）の濃度を高い状態
に維持しながら、バリウムシリケート（Ｂａ2 Ｓｉ
Ｏ4 ）、マグネシア（ＢａＭｇＯ2 ）、バリウムジルコ
ネート（ＢａＺｒＯ3 ）等の中間生成物質の生成を抑制
することができ、その結果、長期間にわたって、高い電
流密度を維持し、安定した電子放射動作特性を発揮する
ことができる酸化物陰極を備えた電子管が得られる。
よれば、電子放射物質層１５内の微量の酸化ランタン
（Ｌａ2 Ｏ3 ）粉末を混合させたことにより、電子放射
物質層１５内の遊離バリウム（Ｂａ）の濃度を高い状態
に維持しながら、バリウムシリケート（Ｂａ2 Ｓｉ
Ｏ4 ）、マグネシア（ＢａＭｇＯ2 ）、バリウムジルコ
ネート（ＢａＺｒＯ3 ）等の中間生成物質の生成を抑制
することができ、その結果、長期間にわたって、高い電
流密度を維持し、安定した電子放射動作特性を発揮する
ことができる酸化物陰極を備えた電子管が得られる。
【００４０】なお、前記実施例においては、酸化物陰極
を備えた電子管がカラー受像管である場合を例に挙げて
説明したが、本発明による酸化物陰極を備えた電子管は
カラー受像管に限られるものでなく、他の電子管、例え
ば、大型カラー受像管や撮像管等に同様に適用すること
ができる。
を備えた電子管がカラー受像管である場合を例に挙げて
説明したが、本発明による酸化物陰極を備えた電子管は
カラー受像管に限られるものでなく、他の電子管、例え
ば、大型カラー受像管や撮像管等に同様に適用すること
ができる。
【００４１】
【発明の効果】本発明によれば、電子放射物質層に微量
の酸化ランタン（Ｌａ2 Ｏ3 ）粉末を混合させ、電子放
射物質層内に自由に移動可能なドナーを形成している。
このとき、ドナーは、電子放射物質層内に生成されるバ
リウムシリケート（Ｂａ2 ＳｉＯ4 ）、マグネシア（Ｂ
ａＭｇＯ2 ）、バリウムジルコネート（ＢａＺｒＯ3 ）
等の中間生成物質に基づく抵抗層の電気抵抗の増大を抑
制するように働くとともに、バリウム（Ｂａ）の供給を
助長するので、この抵抗層の部分に大きなジュール熱が
発生するのを抑えて、酸化物陰極の温度が上昇するのを
抑え、それにより、長期間にわたって、高い電流密度を
維持し、安定した電子放射動作特性を発揮することがで
きる酸化物陰極を備えた電子管を得ることができる。
の酸化ランタン（Ｌａ2 Ｏ3 ）粉末を混合させ、電子放
射物質層内に自由に移動可能なドナーを形成している。
このとき、ドナーは、電子放射物質層内に生成されるバ
リウムシリケート（Ｂａ2 ＳｉＯ4 ）、マグネシア（Ｂ
ａＭｇＯ2 ）、バリウムジルコネート（ＢａＺｒＯ3 ）
等の中間生成物質に基づく抵抗層の電気抵抗の増大を抑
制するように働くとともに、バリウム（Ｂａ）の供給を
助長するので、この抵抗層の部分に大きなジュール熱が
発生するのを抑えて、酸化物陰極の温度が上昇するのを
抑え、それにより、長期間にわたって、高い電流密度を
維持し、安定した電子放射動作特性を発揮することがで
きる酸化物陰極を備えた電子管を得ることができる。
【００４２】また、本発明によれば、酸化ランタン（Ｌ
ａ2 Ｏ3 ）粉末の混合量を、０．２乃至５．０重量％の
範囲内に選び、酸化ランタン（Ｌａ2 Ｏ3 ）粉末の粒径
を、０．５乃至２０．０μｍの範囲内に選んでいる。こ
のため、酸化ランタン（Ｌａ2 Ｏ3 ）粉末は、電子放射
物質層内で有効に働き、極めて良好な電子放射動作特性
を発揮することができる酸化物陰極を備えた電子管を得
ることができる。
ａ2 Ｏ3 ）粉末の混合量を、０．２乃至５．０重量％の
範囲内に選び、酸化ランタン（Ｌａ2 Ｏ3 ）粉末の粒径
を、０．５乃至２０．０μｍの範囲内に選んでいる。こ
のため、酸化ランタン（Ｌａ2 Ｏ3 ）粉末は、電子放射
物質層内で有効に働き、極めて良好な電子放射動作特性
を発揮することができる酸化物陰極を備えた電子管を得
ることができる。
【図１】本発明による酸化物陰極を備えた電子管の構成
の一例を示す断面図である。
の一例を示す断面図である。
【図２】図１に図示のカラー受像管の電子銃に用いられ
る酸化物陰極の構成の一例を示す断面図である。
る酸化物陰極の構成の一例を示す断面図である。
【図３】図２に図示の酸化物陰極と既知の酸化物陰極の
双方の動作継続時間対電子放射能力の関係を示す特性図
である。
双方の動作継続時間対電子放射能力の関係を示す特性図
である。
【図４】既知の電子管の電子銃に用いられる酸化物陰極
の構成の一例を示す断面図である。
の構成の一例を示す断面図である。
１ パネル部 ２ ファンネル部 ３ ネック部 ４ 螢光膜 ５ シャドウマスク ６ 磁気シールド ７ 偏向ヨーク ８ ピュリテイ調整用マグネット ９ センタービームスタティックコンバーゼンス調整用
マグネット １０ サイドビームスタティックコンバーゼンス調整用
マグネット １１ 電子銃 １２ 電子ビーム １３ 円筒状の陰極スリーブ １４ 帽状の陰極基体 １５ 電子放射物質層 １６ ヒーター
マグネット １０ サイドビームスタティックコンバーゼンス調整用
マグネット １１ 電子銃 １２ 電子ビーム １３ 円筒状の陰極スリーブ １４ 帽状の陰極基体 １５ 電子放射物質層 １６ ヒーター
Claims (3)
- 【請求項１】 ニッケル（Ｎｉ）を主成分とし、シリコ
ン（Ｓｉ）やマグネシウム（Ｍｇ）等の微量の還元性金
属を含有した陰極基体と、前記陰極基体の表面に被着さ
れ、バリウム（Ｂａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、カル
シウム（Ｃａ）の金属酸化物からなる電子放射物質層と
を有する酸化物陰極を備えた電子管において、前記電子
放射物質層に微量の酸化ランタン（Ｌａ2 Ｏ3 ）粉末が
混合されていることを特徴とする酸化物陰極を備えた電
子管。 - 【請求項２】 前記酸化ランタン（Ｌａ2 Ｏ3 ）粉末の
混合量は、０．２乃至５．０重量％の範囲内であること
を特徴とする請求項１に記載の酸化物陰極を備えた電子
管。 - 【請求項３】 前記酸化ランタン（Ｌａ2 Ｏ3 ）粉末の
粒径は、０．５乃至２０．０μｍの範囲内であることを
特徴とする請求項１または２に記載の酸化物陰極を備え
た電子管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP335396A JPH09198995A (ja) | 1996-01-11 | 1996-01-11 | 酸化物陰極を備えた電子管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP335396A JPH09198995A (ja) | 1996-01-11 | 1996-01-11 | 酸化物陰極を備えた電子管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09198995A true JPH09198995A (ja) | 1997-07-31 |
Family
ID=11554996
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP335396A Pending JPH09198995A (ja) | 1996-01-11 | 1996-01-11 | 酸化物陰極を備えた電子管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09198995A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020063327A (ko) * | 2001-01-27 | 2002-08-03 | 삼성에스디아이 주식회사 | 금속 음극 및 이를 구비한 방열형 음극구조체 |
-
1996
- 1996-01-11 JP JP335396A patent/JPH09198995A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020063327A (ko) * | 2001-01-27 | 2002-08-03 | 삼성에스디아이 주식회사 | 금속 음극 및 이를 구비한 방열형 음극구조체 |
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