CN1327251A - 电子管阴极 - Google Patents
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Abstract
本发明可抑制在电子管阴极中因大电流密度化引起的截止电压的变动,抑制辉度的变化。电子管阴极在以镍作为主成分并且包含至少一种还原剂的基体上,形成以钨为主成分且厚度为80μm以下和孔隙率为20－70%的多孔性金属层,并且在其上配置以至少包含钡的碱土类金属氧化物作为主成分的电子发射材料层。
Description
本发明涉及用于布老恩管等的电子管阴极。
图3表示在日本特开平3-257735号公报中披露的以往的电子管阴极，图中，1是由主成分为镍且包含微量的硅(Si)、镁(Mg)等还原性元素的材料构成的基体。5是以包含钡、锶或/和钙的碱土类金属氧化物11作为主成分，包含0.1-20wt％的氧化钪等稀土类金属氧化物12的电子发射材料层。2是镍等构成的阴极套筒。3是设置于基体1内的热丝，通过加热从电子发射材料层5发射热电子。
下面，对所述结构的电子管阴极的制造方法及其特性进行说明。首先，用真空蒸镀等方法在基体上面覆盖形成膜厚1μm左右的例如钨等有还原性的金属。接着，将钡、锶、钙三元碳酸盐和预定量的氧化钪与粘合剂及溶剂共同混合，制成悬浊液。然后，用喷射法按约80μm的厚度将该悬浊液涂敷在基体1上。之后，在布老恩管真空排气工艺中通过热丝3对其进行加热，碳酸盐变为氧化物。然后，在称为激活工艺的工艺中，通过气体中的微量还原剂及所述金属层的还原作用，形成还原碱土类金属氧化物一部分来作为电子发射源的自由钡。
在该工艺中，认为碱土类金属氧化物的一部分如下那样发生反应，生成自由钡。即，在基体1中包含的硅、镁等还原剂通过扩散移动到电子发射材料层5与基体1的界面，与碱土类金属氧化物反应。例如，碱土类金属氧化物是氧化钡(BaO)，那么发生下面的式1、2那样的生成自由钡的反应。
此外，在金属层4与电子发射材料层5的界面上，通过钨具有的还原作用使氧化钡还原，同样地生成自由钡。
在电子发射材料层5中添加氧化锶12，其目的在于可防止起因于所述式(1)-(3)中生成的硅酸钡(2Ba2SiO4)、氧化镁(MgO)、钨酸钡(Ba3O6)等的中间层的形成。该中间层形成于电子发射材料层与基体的界面上，引起还原剂的扩散障碍。
此外，在以往的电子管阴极中，在基体上形成由钨等构成的金属层是为了如所述式(3)所示那样来生成自由钡。金属层的厚度在2μm以下是由于如果金属层的厚度为2μm以下的厚度，那么将会妨碍气体中的还原元素向电子发射材料中的扩散。
图4表示采用这样获得的电子管阴极的布老恩管电子枪的一例。图中，6是控制电极、7是加速电极、8是聚焦电极、9是高压电极、20是电子管阴极。在通常的电视机或显示器中，施加于控制电极6、加速电极7、聚焦电极8、高压电极9上的电压被固定，从电子管阴极20发射的电子量即阴极电流通过调制施加于电子管阴极20自身上的电压来进行控制。例如，在以控制电极6的电压为基准的情况下，在电子管阴极20上施加从0V至截止电压的电压。此外，在加速电极7上施加正的几百伏的电压，使电子管阴极20的电压接近控制电极6的电压，通过控制电极6的电子通孔，从加速电极7浸透电场，于是电子射向显示屏盘。此外，设置聚焦电极8和高压电极9，用于对从电子管阴极20射出的电子进行聚焦和加速。
那么，布老恩管的特性之一是所述的截止电压。其中截止电压被定义为“在固定阴极以外的电压的状态下，开始从阴极产生电子发射时的阴极电压”，但一般来说，由阴极、控制电极、加速电极这三要素来决定，依照各电极的间隔、电极厚度、电子通孔的形状，根据电子枪的种类将其设定在预定的电压范围。但是，在有所述钨金属的电子管阴极中，工作中钨与作为基体主成分的镍相互扩散，伴随形成合金时的体积膨胀而塑性变形，以及伴随阴极反复加热冷却的基体金属的屈服而发生塑性变形。特别是，在基体整个面上形成金属层的情况下，确认这种变形变大。此外，已知即使是电子发射材料层本身，因长时间工作中的蒸发、烧结等也会产生收缩，由这两个方面导致阴极和控制电极之间的间隔随时间变化，即成为截止电压随时间变化的一个原因。
下面说明截止电压变动时的影响。布老恩管的辉度即亮度的变化主要是因屏盘玻璃的可视光透射率降低，荧光体的发光效率降低，来自阴极的电流减少引起的，但特别考虑来自阴极的电流减少的情况，可举出下面两个要因。首先，第1个原因是因阴极的电子发射能力本身劣化引起的电流值减小。第2个原因是归因于截止电压变动的阴极表面电场的变化引起的，都发生辉度变化。
为了解决上述那样的问题，本发明的目的在于提供即使在长时间工作中电子管阴极的截止电压变动，也可实现辉度变化小的用于显示器的布老恩管的电子管阴极。
按照本发明的电子管阴极，通过限定基体上形成的金属层的厚度和孔隙率，降低基体金属的变形，可减少对于长时间工作来说的截止电压的变动。
按照本发明的电子管阴极，具有：以镍作为主成分并且包含至少一种还原剂的基体；形成在该基体上的金属层；形成在该金属层上以包含钡的碱土类金属氧化物作为主成分的电子发射材料层，该金属层是多孔性金属层。
按照本发明的电子管阴极，多孔性金属层构成为其厚度为80μm以下，并且具有20-70％的孔隙率。
按照本发明的电子管阴极，该多孔性金属层是通过混合金属和孔隙剂并覆盖形成在所述基体上之后，在真空中或还原性气氛中加热该被覆的金属和孔隙剂，除去孔隙剂形成的。
按照本发明的电子管阴极，加热可以是最高温度为800-1100℃的加热。
按照本发明的电子管阴极，孔隙剂可由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)构成。
按照本发明的电子管阴极，多孔性金属层的厚度可为5-50μm。
按照本发明的电子管阴极，多孔性金属层可以以钨、镍、硅、镁、锆和铝中任一个为主成分。
图1是本发明电子管阴极的示意图。
图2表示本发明电子管阴极的截止电压随时间的变化图。
图3表示以往电子管阴极的剖面图。
图4是装有本发明电子管阴极的电子枪的示意图。
实施例1
根据附图说明本发明的一实施例。图1中的4是形成于基体1上面的由钨构成的金属层，采用丝网印刷法，形成厚度为30μm、孔隙率为50％的金属层。5是形成于该金属层4上的由包含钡、锶或/和钙的碱土类金属氧化物构成的电子发射材料层。
下面，说明该电子管阴极20的制造方法。首先，将包含少量的硅、镁的镍基体1熔接固定于阴极套筒2上之后，在基体上印刷混合有钨、镍、聚甲基丙烯酸甲脂(以下也记为PMMA)的浆料。之后，例如，在氢气氛下，在800-1100℃加热处理该电子管阴极20。通过该加热处理，蒸发PMMA，在PMMA蒸发的地方便形成孔隙。然后，在该阴极基体上，通过喷射混合有钡、锶、钙三元碳酸盐和粘合剂以及溶剂的悬浊液进行涂敷，形成厚度约为100μm的电子发射材料层。
然后，将该电子管阴极20装入图4所示用于显示器的电子枪中，此时，按电子管阴极20的表面与控制电极6的间隔的规定值，将电子管阴极20与阴极支撑部件13固定为一体。该图中，7是加速电极、8是聚焦电极、9是高压电极、支撑件10具有电绝缘性，其目的是使各电极保持预定的间隔。此外，布老恩管的制造方法与以往的方法相同。
下面说明按照本发明电子管阴极的长时间工作中的截止电压随时间的变化。图3表示本发明的阴极与基体整个表面上形成金属层的以往阴极的截止电压随时间的变化。横轴表示工作时间，纵轴表示截止电压的初期值比。由该图可知，与以往的电子管阴极相比，截止电压的变化更小。
其中，在金属层的孔隙率小的情况下，工作中金属层中的钨和作为基体金属主成分的镍的相互扩散量增加，因钨镍合金形成量增加，形成金属层侧的基体表面附近的体积膨胀变大。此外，由于作为基体主成分的镍的膨胀率与基体表面附近形成的钨镍合金的热膨胀之差大，因而引起电子管阴极反复加热冷却时基体中的屈服现象，产生基体整体变形。这种变形量，因孔隙率越小，其变形量就越大。此外，采用在构成金属层的金属中混有钨与镍的情况下，与基体的热膨胀之差变小，其变形量也变小。
另一方面，在孔隙率大的情况下，基体的变形量少，在工作中未形成钨镍合金的区域增加，在该区域中，形成作为绝缘物的Ba2SiO4等中间层，妨碍了还原剂的扩散。其结果，对寿命特性产生不利影响。
此外，在金属层的厚度薄的情况下，由于例如钨的还原效果变弱，对寿命特性有不利影响，在厚度厚的情况下，由于作为基体中还原剂的Si、Mg的扩散到基体表面的量变少，因而同样对寿命特性产生不利影响。
按照本发明的电子管阴极，不仅适用于电视用布老恩管，也适用于截止电压容易变动的显示器用布老恩管，可以在大电流密度下高辉度地工作，同时通过降低截止变动，还可使辉度变化更少。
以上，按照本发明，提供一种电子管阴极，其中在主成分为镍，至少包含一种还原剂的基体上，形成以钨为主成分的金属层，并且，在其上配置以包含钡的碱土类金属氧化物为主成分的电子发射材料层，将金属层形成为多孔性金属层，通过限定金属层的厚度和孔隙率，可控制工作中基体的变形，可用于截止电压容易变动的显示器用的布老恩管中。
Claims (7)
1.一种电子管阴极，包括以镍作为主成分并且包含至少一种还原剂的基体；形成在该基体上的金属层；形成在该金属层上且以包含钡的碱土类金属氧化物作为主成分的电子发射材料层，所述金属层是多孔性金属层。
2.如权利要求1所述的电子管阴极，所述多孔性金属层是厚度为80μm以下，并且具有20-70％的孔隙率的金属层。
3.如权利要求1或2所述的电子管阴极，所述多孔性金属层是通过混合金属和孔隙剂并被覆形成在所述基体上之后，在真空中或还原性气氛中加热该被覆形成的金属和孔隙剂，除去所述孔隙剂形成的。
4.如权利要求3所述的电子管阴极，所述加热是最高温度为800-1100℃的加热。
5.如权利要求3或4所述的电子管阴极，所述孔隙剂由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)构成。
6.如权利要求1-5中任一项所述的电子管阴极，所述多孔性金属层的厚度为5-50μm。
7.如权利要求1-6中任一项所述的电子管阴极，所述多孔性金属层以钨、镍、硅、镁、锆和铝中任一个为主成分。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Families Citing this family (2)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100397546C (zh) * | 2003-04-11 | 2008-06-25 | 中国科学院电子学研究所 | 基于钨纤维的浸渍钡钨阴极及制备方法 |
| CN107507748A (zh) * | 2017-08-17 | 2017-12-22 | 太仓劲松智能化电子科技有限公司 | 控温精度高的电子管 |
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