JP2713290B2 - Picture tube - Google Patents
Picture tubeInfo
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- JP2713290B2 JP2713290B2 JP8170882A JP17088296A JP2713290B2 JP 2713290 B2 JP2713290 B2 JP 2713290B2 JP 8170882 A JP8170882 A JP 8170882A JP 17088296 A JP17088296 A JP 17088296A JP 2713290 B2 JP2713290 B2 JP 2713290B2
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は高電流密度カソード
として注目されている含浸形カソードを用いた高精細用
の受像管に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の受像管用の含浸形カソードは、特
開昭６１−１３５２６号公報（特願昭５９−１３３１４
９号）に記載のように、耐熱性多孔質基体の電子放出面
に高融点金属とＳｃ又はＳｃの酸化物もしくはその両者
とからなる薄膜を設けていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のカソードで
は、薄膜構成元素特にＷの酸化状態は考慮されておら
ず、薄膜形成時の真空雰囲気等に対応してＷの酸化の程
度が変化していた。
【０００４】本発明の目的は、このＷの酸化状態を人為
的に制御することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的は、予め酸化し
たＷ粉または板をスパッタ蒸着時のターゲットとして用
いることによって達成される。
【０００６】
【作用】含浸形カソードの電子放出特性は、カソード表
面の仕事関数によって支配される。仕事関数はカソード
最表面の原子群の配置によって決定される。
【０００７】ＷとＳｃ2Ｏ3の混合薄膜を被覆したカソー
ドの最表面は理想的にはＢａ，Ｓｃ及びＯからなる単分
子層が混在する。この単分子層の構成元素であるＳｃ及
びＯは被覆混合薄膜より、またＢａは下地の通常の含浸
形カソードより補給され、カソード動作時はこれらの元
素の供給と蒸発が平衡して定常状態になる。
【０００８】このうちＯは薄膜中のＷの酸化物（Ｗ
Ｏ3）やＳｃ2Ｏ3の分解によって補給される。特に初期
の単分子層形成時には多量のＯが要求される為、Ｗ酸化
物の存在が不可欠となる。
【０００９】薄膜形成後、カソードを一旦大気にさらす
ことによりＷ酸化物は容易に表面に形成されるが、この
酸化物層の厚さは極めて薄く、十分なＯの補給源となり
得ない。本発明は、このＷ酸化物を制御して人為的に形
成せしめるものである。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１により説明す
る。図１は本発明による含浸形カソードを模式図的に示
した断面図である。図において、１はカソード材料のペ
レット（１.４φ）であり、空孔率２０〜２５％の多孔
質のＷ基体２と空孔３とから形成されている。なお多孔
質基体として、Ｍｏ，Ｉｒ，Ｐｔ，Ｒｅ等及びこれらの
合金を用いても良い。
【００１１】空孔３中には電子放出材料としてＢａＣＯ
3，ＣａＣＯ3，Ａｌ2Ｏ3をモル比で４：１：１の割合に
配合したものを含浸した。なお異なったモル比の材料
や、異る材料を添加した電子放出材料を用いても良い。
このペレット１をＴａカップ４に装着し、その後Ｔａカ
ップ４はＴａスリーブ５にレーザ溶接される、レーザ溶
接の代りにロー材を用いても良い。カソードの加熱に
は、Ｗ芯線６をアルミナ被覆したヒータ７を用いて行
う。以上がＢａ補給源となる。Ｂａの補給量は、加熱温
度に依存するが、電子放出材料のモル比を変えたり、ま
た基体材料中にＺｒ，Ｈｆ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｓｉ，
Ａｌ等の活性剤を含有せしめる事によっても調整でき
る。上記Ｂａ以外の単分子層の構成元素であるＳｃとＯ
の補給源として厚さ１０ｎｍ〜１μｍのＷとＳｃ2Ｏ3か
らなる薄膜８をスパッタ蒸着法により付着せしめた。こ
のときスパッタターゲットとしては、従来のＷとＳｃ 2
Ｏ 3 に加え、ＷＯ 2 の粉末をプレスし板状にしたものを用
いた。
【００１２】このように本実施例では、薄膜８中のＷ酸
化物の人為的制御の方法として、スパッタ蒸着時のター
ゲットにＷの酸化物を用いている。
【００１３】本実施例では、Ｗ酸化物ターゲットとして
板状に成形したものを用いたが、Ｗ酸化物の粉末をその
まま用いても良い。また、Ｗ酸化物としては、ＷＯ 2 に
限らず、ＷＯ 3 等の他の酸化度のものを用いても良い。
【００１４】このようなカソードを用い、カソード・ア
ノード２極管方式でアノードに幅５μＳ、くり返し１０
０Ｈｚの高圧パルスを印加して飽和電流密度を測定し
た。その結果を図２に示す。
【００１５】図中９が本発明によるＷとＳｃ2Ｏ3からな
る薄膜の被覆を行ったカソードの特性である。
【００１６】図中１０は、薄膜の酸化処理の無いカソー
ドの特性である。なお図中１１は、薄膜被覆を施してな
いカソードの特性を示す。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、カソード最表面にＢ
ａ，Ｓｃ及びＯからなる単分子層が安定に供給できるた
めに、電子放出特性の良いカソードを再現性良く得ら
れ、高精細な受像管を実現できる。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-definition picture tube using an impregnated cathode which has attracted attention as a high current density cathode. 2. Description of the Related Art A conventional impregnated cathode for a picture tube is disclosed in JP-A-61-13526 (Japanese Patent Application No. 59-13314).
As described in No. 9), a thin film composed of a high melting point metal and Sc or an oxide of Sc or both is provided on the electron emission surface of the heat-resistant porous substrate. [0003] In the above-mentioned conventional cathode, the oxidation state of the constituent elements of the thin film, particularly W, is not taken into consideration, and the degree of oxidation of W is reduced according to the vacuum atmosphere or the like at the time of forming the thin film. Was changing. An object of the present invention is to artificially control the oxidation state of W. [0005] The above object SUMMARY OF THE INVENTION is made reach by the using the W powder or plates oxidized pre Me as a target during sputter deposition. The electron emission characteristics of the impregnated cathode are governed by the work function of the cathode surface. The work function is determined by the arrangement of atoms on the outermost surface of the cathode. On the outermost surface of the cathode coated with a mixed thin film of W and Sc 2 O 3 , a monomolecular layer composed of Ba, Sc and O is ideally mixed. The constituent elements of this monolayer, Sc and O, are replenished from the coating mixed thin film, and Ba is replenished from the usual underlying impregnated cathode. During cathode operation, the supply and evaporation of these elements equilibrate and become a steady state. Become. Of these, O is an oxide of W in the thin film (W
O 3 ) and Sc 2 O 3 are supplied by decomposition. In particular, a large amount of O is required at the time of initial monolayer formation, and therefore the presence of W oxide is indispensable. After forming the thin film, the W oxide is easily formed on the surface by once exposing the cathode to the atmosphere. However, the thickness of this oxide layer is extremely thin and cannot be a sufficient supply source of O. In the present invention, the W oxide is controlled and artificially formed. An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an impregnated cathode according to the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes a pellet (1.4φ) of a cathode material, which is formed of a porous W base 2 having a porosity of 20 to 25% and pores 3. As the porous substrate, Mo, Ir, Pt, Re, or an alloy thereof may be used. In the holes 3, BaCO is used as an electron-emitting material.
3 , a mixture of CaCO 3 and Al 2 O 3 in a molar ratio of 4: 1: 1 was impregnated. Note that materials having different molar ratios or electron-emitting materials to which different materials are added may be used.
The pellet 1 is mounted on a Ta cup 4, and then the Ta cup 4 is laser-welded to a Ta sleeve 5. Alternatively, a brazing material may be used instead of laser welding. The cathode is heated using a heater 7 in which the W core wire 6 is coated with alumina. The above is the Ba supply source. The replenishment amount of Ba depends on the heating temperature, but changes the molar ratio of the electron-emitting material, and changes Zr, Hf, Ti, Cr, Mn, Si,
It can also be adjusted by incorporating an activator such as Al. Sc and O, which are the constituent elements of the monolayer other than Ba,
It was allowed deposited by the thick 10nm~1μm as supply source W and a thin film 8 made of Sc 2 O 3 spatter deposition method. This
At this time, conventional W and Sc 2
In addition to O 3 , WO 2 powder is pressed into a plate and used
Was. As described above, in this embodiment, the W acid in the thin film 8 is
As a method of artificial control of the compound,
An oxide of W is used for the get. In this embodiment, the W oxide target is
A plate-shaped product was used.
It may be used as it is. In addition, as the W oxide, the WO 2
The present invention is not limited to this, and one having another oxidation degree such as WO 3 may be used. Using such a cathode, a cathode-anode diode system has a width of 5 μS on the anode and a repetition rate of 10 μS.
A high-current pulse of 0 Hz was applied to measure the saturation current density. The result is shown in FIG. FIG. 9 shows the characteristics of a cathode coated with a thin film composed of W and Sc 2 O 3 according to the present invention. In the figure, reference numeral 10 denotes the characteristics of the cathode without the oxidation treatment of the thin film. In the figure, reference numeral 11 denotes the characteristics of the cathode not coated with a thin film. According to the present invention, according to the present invention, B
Since a monolayer composed of a, Sc, and O can be stably supplied, a cathode having good electron emission characteristics can be obtained with good reproducibility, and a high-definition picture tube can be realized.
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による含浸形カソードの一実施例の模式
図的断面図である。
【図２】本発明による含浸形カソードと従来の含浸形カ
ソードの電子放出特性を比較した図である。
【符号の説明】
１…カソードペレット、２…Ｗ基体、３…空孔、４…Ｔ
ａカップ、５…Ｔａスリーブ、６…Ｗ芯線、７…アルミ
ナ被覆、８…薄膜、９…本発明による含浸形カソードの
電子放出特性、１０…薄膜に酸化処理を行っていない従
来型の含浸形カソードの電子放出特性、１１…薄膜被覆
の無い含浸形カソードの電子放出特性。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic sectional view of one embodiment of an impregnated cathode according to the present invention. FIG. 2 is a diagram comparing electron emission characteristics of an impregnated cathode according to the present invention and a conventional impregnated cathode. [Explanation of Symbols] 1 ... Cathode pellet, 2 ... W base, 3 ... Vacancy, 4 ... T
a cup, 5 ... Ta sleeve, 6 ... W core wire, 7 ... alumina coating, 8 ... thin film, 9 ... electron emission characteristics of the impregnated cathode according to the present invention, 10 ... conventional impregnated type where the thin film is not oxidized Electron emission characteristics of cathode, 11: electron emission characteristics of impregnated cathode without thin film coating.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 進 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (56)参考文献 特開 昭59−203343（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−79934（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−13526（ＪＰ，Ａ) 特公 平７−56776（ＪＰ，Ｂ２) ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Susumu Sasaki 1-280 Higashi Koikebo, Kokubunji-shi, Tokyo Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (56) References JP-A-59-203343 (JP, A) JP-A-59-79934 (JP, A) JP-A-61-13526 (JP, A) Tokiko Hei 7-56776 (JP, B2)
Claims (1)
質体基体を準備する工程と、上記耐熱多孔質体基体表面
にスカンジウムおよびスカンジウムの酸化物からなる群
から選ばれた少なくとも１種、タングステンおよびタン
グステンの酸化物からなる薄膜を形成する工程を有する
製造方法により作製された含浸形カソードを用い、か
つ、上記タングステンの酸化物は、予め酸化したタング
ステン粉またはタングステン板をターゲットに用いたス
パッタ蒸着により得られたものであることを特徴とする
受像管。２． 上記薄膜の厚さは１０ｎｍ〜１μｍであることを特
徴とする請求項１記載の受像管。(57) [Claims] Preparing a heat-resistant porous substrate impregnated with an electron-emitting substance containing barium; Using an impregnated cathode manufactured by a manufacturing method having a step of forming a thin film made of an oxide ,
One of the above-mentioned tungsten oxides is a previously oxidized tongue.
A stainless steel powder or tungsten plate
A picture tube obtained by putter deposition . 2. Picture tube according to claim 1, wherein the thickness of the thin film is 10 nm to 1 m.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8170882A JP2713290B2 (en) | 1996-07-01 | 1996-07-01 | Picture tube |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8170882A JP2713290B2 (en) | 1996-07-01 | 1996-07-01 | Picture tube |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12100586A Division JPH0756776B2 (en) | 1986-05-28 | 1986-05-28 | Impregnated type cathode |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08315727A JPH08315727A (en) | 1996-11-29 |
| JP2713290B2 true JP2713290B2 (en) | 1998-02-16 |
Family
ID=15913070
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8170882A Expired - Fee Related JP2713290B2 (en) | 1996-07-01 | 1996-07-01 | Picture tube |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2713290B2 (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0756776A (en) * | 1993-08-12 | 1995-03-03 | Toshiba Corp | Input/output system selection and monitoring device |
-
1996
- 1996-07-01 JP JP8170882A patent/JP2713290B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08315727A (en) | 1996-11-29 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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