TW480527B - Cathode for electron tube - Google Patents

Description

480527 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 k 五、發明說明（ [發明所屬技術領域] 本發明係有關-種於陰極射線管等所使用之電子管用 陰極。 [習知之技術] 第3圖為特開平3-257735公:¾ φ齡担- 么報〒所揭不之以往電子管 用陰極者，在圖中，！係以錄為主要成分，並包括微量石夕 (Si)、鎮（Mg)等還原性元素之材料所構成之基體。$係包括 以鋇和锶或/及鈣之鹼土類金屬氧化物n為主要成分，且 包括0.1至20重量％之氧化銃等稀土類金屬氧化物12之 電子放射物質層。2係以鎳鉻合金等所構成之陰極套管 (Sleeve)。3為配設於基體！内之加熱器，藉由加熱使熱電 子從電子放射物質層5放出。 在此，對於如上述所構成之電子管用陰極，就其製造 方法及特性加以說明之。首先，例如將具有如鎢之還原性 金屬’以真空蒸鍵等方法被覆形成於基體上面，俾使達到 膜厚為lum左右。其次，將鋇、鳃、鈣之三級碳酸鹽和規 定量之氧化銳與黏合劑（Binder)及溶劑同時混合且作成懸 浮液。繼而，透過喷射法（Spray)將該懸浮液以約8〇um之 度塗布在基體1上。其後，在陰極射線管之真空排氣工序 中藉由加熱器3將上述懸浮液加熱，使碳酸鹽轉換成氧化 物。之後’在被稱為活化工序之工序中，藉由氣體中微量 的還原劑以及上述金屬層之還原效應還原一部分之鹼土類 金屬氧化物’而形成變為電子放射源之游離鋇。 在該工序中，一部分之鹼土類金屬係如下反應，而生 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 χ 297公釐） ΤΠΤΠ7 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂i -線- -I I I 1 480527 A7 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 社 印 製 Ν 五、發明說明（2 ) 成游離鋇者。也就是基體丨中所含有之矽、鎂等還原劑經 由擴散而向電子放射物質層5和基體}之界面移動，且與 鹼土類金屬氧化物起反應。例如鹼土類金屬氧化物若為氧 化鋇，則將引起如下式丨、2之游離鋇生成反應。 2Ba0+l/2Si=Ba+l/2Ba2Si04 .......••⑴ BaO + Mg=Ba+Mg〇 ⑺ 此外’於金屬層4和電子放射物質層5之界面上 用鎢具有還原效應來還原氧化鋇’而同樣生成游離鋇 2Ba0+l/3W=Ba+l/3Ba306 (3) 於電子放射物質5中添加氧化銃12，係起因於上述之 式⑴至（3)所生成之㈣鋇、氧化鎂及鶴酸料，其目的為 防止中間層之形成。該中間層係形成於電子放射物質層和 基體之界面，以致會引起還原劑之擴散障礙。 再者，於以往之電子瞢用昤榀+ , ^ 电于S用险極中，在基體上形成由鎢 構成之金屬層，係用以進行以上述之式（3)所示之游離鎖的 生成。金屬層之厚度設為2um以下，是因為若金屬層之厚 度為2Um以下就不會妨礙氣體中之還原元素擴散至電子放 射物質中的緣故。 如此，所以第4圖表示使用所獲得之電子管用陰極之 陰極射線管用電子搶之例。於圖中’ 6為控制電極；7為加 速電極；8為會聚電極；9為高壓電極；2〇則為電子管用 陰極。在一般的電視裝置或顯示裝置， 机罝〒，施加於控制電極 /加速電極7、會聚電極8、高屋電極9之電壓為固定， 而從電子管用陰極20所放出之電子番+ 电于量，'亦即陰極電流係藉 利 丨裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ήη· •皭. 48(1527 A7 五、發明說明（3 ) 調變施加於電子管用陰極2〇本身之電麼來控制。例如，以 控制電極6之電壓為基準時，在電子管用陰極2〇施加電壓 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 0伏特至截斷電壓。又，於加速電極7施加正數百伏特的 電壓’藉由將電子管用陰極2〇之電壓接近於控制電極6 之電，，而通過控制電極6之電子通過孔且從加速電極7 ，電~ :透而電子則朝向顯示用板（panel)放出。此外， |會聚電極8及高壓電極9是為了會聚、加速從電子管用陰 極放出之電子而配設者。 又，陰極射線管的特性之一是具有上述之截斷電壓。 在此，雖將截斷電壓定義為[在固定陰極以外之電壓狀態 下，從陰極之電子放射開始產生邊界之陰極電壓]，但一般 決疋於陰極、控制電極及加速電極三要素，而依存於各電 極之間隔、電極厚度及電子通過孔之形狀且隨電子搶之種 類設定成規定之電壓ϋ圍。然、而，在如上述之具有鎢金屬 之電子管用陰極中，動作中鎢和基體之主成分鎳相互擴 散’在合金形成時其體積膨脹伴隨有塑性變形，以及產生 因陰極之反覆加熱冷卻伴隨基體金屬之降伏的塑性變形。 幾濟部'智慧財產局員工消費合作社印製 特別疋在基體全面形成金屬層時，可確認該變形變大。此 外，眾所皆知有關於電子放射物質層本身在長期的動作中 會因瘵發、燒結而產生收縮，因該二者造成陰極和控制電 極間隔之經時變化，也就是引起截斷電壓經時變化的原因 之一 ° 其次’就截斷電壓變動時之影響加以說明。陰極射線 管之党度即明亮度的變化，主要是因為面板玻璃 泰紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐 312102 480527 A7 B7 五、發明說明（4 ) (panelglass)之可見光透過率下降、螢光體之發光效率下降 及來自陰極之電流下降所引起，，特別是考慮來自陰極之電 流下降時，可列舉有下列兩個要因。首先，第一係根據來 自陰極之電子放射能力本身的劣化造成電流值下降。第二 係根據起因於截斷電壓之變動的陰極表面的電場變化所引 起者，任一種皆會發生亮度的變化。 本發明係為了解決上述問題而研創者，以提供一種在 長期間的動作中’即使電子管用陰極之截斷電壓變動，也 能實現亮度變化小之顯示用陰極射線管之電子管用陰極為 目的。 [解決課題之方案] 訂 有關本發明之電子管用陰極’係以是限制基體上形成 之金屬層厚度和空孔率來降低基體金屬之變形，以降低對 於長期間的動作之截斷電壓的變動。 有關本發明之電子管用陰極，其係以鎳為主要成分且 至少含有一種還原劑形成之基體；纟該基體上形成之金屬 層及該金屬^上面包括以鋇之驗土類金屬氧化物為主要成 分之電子放射物質層所形成之電子管用陰極，而金屬層可 作為多孔性金屬層者。 有關本發明之電子管用陰極，其多孔性金屬層係具有 厚度80um以下且空孔率2〇至7〇%者。 有關本發明之電子管用陰極，其多孔性金屬層係將金 屬和空孔劑混合而被覆形成在基底上之後，將該被覆形成 之金屬與空孔劑在真空中或還原性環境中加熱，且藉去除 :紙張尺度適用中關家標準（CNS)A4規格⑵G χ 297公髮） 527

五、發明說明（5 ) 王孔劑而形成者亦可。 即使歲高溫度加熱至 其空孔劑即使由聚丙烯 其多孔性金屬層之厚度 其多孔性金屬層係可以 有關本發明之電子管用陰極 8〇〇至11〇〇度亦無妨。

請 先 閱 讀 背 之 注 ^意 事 項 再 I 填 J f身 尽 . 頁 I 有關本發明之電子管用陰極 酸甲酯（PMMA)構成亦無妨。 有關本發明之電子管用陰極 |係可设為5至50um。 有關本發明之電子管用陰極 鶴、錄、石夕、鎮、錯及鋁中任一種作為主要成厂 [發明之實施型態] 根據圖示說明本發明實施型態之一例。第丨圖中，4 為由在基體上面形成之鎢構成之金屬層，利用網版 印刷法形成金屬層之厚度為3〇um、空孔率為5〇%。而5 係在該金屬4上面形成由包括鋇、鎢或/及鈣之鹼土類金屬 氧化物所構成之放射物質層5。 其次，對該電子管用陰極20之製造方法加以說明。首 先’將含有少量之矽、鎂之鎳基體丨熔接固定於陰極套管 (Sleeve)2上，固疋之後將混合鎮、鎳及聚丙浠酸甲醋（以 下、同PMMA)之膠（Paste)印刷於基體上。之後，將該電子 管用陰極20例如在氫氣環境下，以溫度800至11〇〇度加 熱處理。藉由該加熱處理使PMMA蒸發，而PMMA蒸發 之處則成為空孔。接著在基底上面，將鋇、鱗、約之三級 碳酸鹽和黏合劑、溶劑混合之懸浮液，以喷射法（Spray)塗 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 5 312102 480527 A7

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k tr k 480527 修只. A7 B7 補灭 五、發明說明（8 ) 第4圖為將本發明之電子管用陰極組裝入電子搶之概 略圖 〇 [元件符號說明] 1 基體 2 陰極套管 3 加熱器 4 金屬層 5 電子放射物質層 6 控制電極 7 加速電極 8 會聚電極 9 高壓電極 10 支持構件 11 鹼土類金屬氧化物 12 稀土類金屬氧化物 13 陰極支持構體 20 電子管用陰極 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用令國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 8 312102

Claims (1)

1. 480527 第89126554號專利申請案 申請專利範圍修正本 (90年12月28曰） 一種電子管用陰極，其係由以鎳為主要成分，且至少含 男一種還原劑形成之基體；該基體上面形成之金屬層及 該金屬層上包括以鋇之鹼土類金屬氧化物為主要成分 之電子放射物質層所形成，而上述金屬層係為多孔性金 屬層者。 〇 2·如申請專利範圍第i項之電子管用陰極，其中，多孔性 金屬層係具有厚度80um且空孔率20至70%者。 3·如申請專利範圍第丨項之電子管用陰極，其中，多孔性 金屬層係將金屬和空孔劑混合而被覆形成在上述基體 上之後，將該被覆形成之金屬與空孔劑在真空令或還原 性環境中加熱，且藉去除空孔劑而形成者。 4.如申請專利範圍第2項之電子管用陰極，其中，多孔性 金屬層係將金屬和空孔劑混合而被覆形成在上述基體 上之彳&，將該被覆形成之金屬與空孔劑在真空中或還原 性環境中加熱，且藉去除空孔劑而形成者。 經 濟 5. 如申 請專 利 範圍 第 3 項 之電 子 管用陰極， 其 中 ，上 述 加 部 中 熱係 取南 溫 度為 加 熱 至 800 至 1100°c 者 〇 夬 標 準 6. 如申 請專 利 範圍 第 4 項 之電 子 管用陰極， 其 中 ，上 述 加 局 員 工 熱係 取南 溫 度為 加 埶 至 800 至 1100〇C 者、 福 利 委 7. 如申 請專 利 範圍 第 4 項 之電 子 管用陰極， 其 中， ，上 述 空 員 會 印 孔劑 係由 聚 丙烯 酸 甲 酯 (PMMA)所形成者 〇 製1 8. 如申 請專 利 範圍 第 3 項 之電 子 管用陰極， 其 中1 ，上 述 空 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210 x 297公釐） 312102 480527 _H3_ 孔劑係由聚丙烯酸甲酯（PMMA)所形成者。 9. 如申請專利範圍第1項之電子管用陰極，其中，多孔性 金屬層之厚度係為5至50um者。 10. 如申請專利範圍第1至9項中任一項之電子管用陰極， 其中，多孔性金屬層係以鎢、鎳、矽、鎂、锆及鋁中任 一種為主要成分者。 經濟部中央標準局員工福利委員t印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規袼（210 X 297公釐） 2 312102