JP3301881B2 - 電子管用の陰極 - Google Patents

電子管用の陰極

Info

Publication number
JP3301881B2
JP3301881B2 JP2486595A JP2486595A JP3301881B2 JP 3301881 B2 JP3301881 B2 JP 3301881B2 JP 2486595 A JP2486595 A JP 2486595A JP 2486595 A JP2486595 A JP 2486595A JP 3301881 B2 JP3301881 B2 JP 3301881B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cathode
electron
carbonate
oxide
life
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2486595A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH08124476A (ja
Inventor
圭楠 朱
鍾書 崔
根培 金
光敏 李
龜錫 崔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung SDI Co Ltd
Original Assignee
Samsung SDI Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung SDI Co Ltd filed Critical Samsung SDI Co Ltd
Publication of JPH08124476A publication Critical patent/JPH08124476A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3301881B2 publication Critical patent/JP3301881B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J1/00Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
    • H01J1/02Main electrodes
    • H01J1/13Solid thermionic cathodes
    • H01J1/14Solid thermionic cathodes characterised by the material
    • H01J1/142Solid thermionic cathodes characterised by the material with alkaline-earth metal oxides, or such oxides used in conjunction with reducing agents, as an emissive material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J1/00Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
    • H01J1/02Main electrodes
    • H01J1/13Solid thermionic cathodes
    • H01J1/20Cathodes heated indirectly by an electric current; Cathodes heated by electron or ion bombardment
    • H01J1/28Dispenser-type cathodes, e.g. L-cathode

Landscapes

  • Solid Thermionic Cathode (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電子管用の陰極に係り、
さらに詳細にはテレビジョンブラウン管、撮像管などの
電子管に利用される、寿命の向上された電子管用の熱電
子放出陰極に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の電子管用の熱電子放出陰極には、
ニッケルNiを主成分とし、珪素Si,マグネシウムM
gなどを還元剤として微量含めた金属基体上にバリウム
を主成分とするアルカリ土類の金属炭酸塩、望ましくは
(Ba,Sr,Ca)CO 3 で構成された三元炭酸塩、
又はこれらの物質からなる二元炭酸塩の塗布された所謂
“酸化物陰極”が広く用いられている。ここで、“酸化
物陰極”と命名したのは、電子管の製造工程中の排気工
程でこれらの炭酸塩が酸化物形態に変換されるからであ
る。
【0003】そして、前記酸化物陰極は、ニトロセルロ
ーズなどの有機溶剤に炭酸バリウムを主成分とする炭酸
塩の粉末を混合した後、スプレーや電着などの方法で金
属基体上に被着形成させて得られる。このような酸化物
陰極は、電子銃に装着されて電子管内へ組み立てられる
が、電子管内を真空にするための排気工程において陰極
はヒータにより約1000℃で加熱され、この際、炭酸
バリウムは次のような化学反応によって酸化バリウムに
変換される。 BaCO3 →BaO+CO 2 ↑ …(1)
【0004】そして、このように生成された前記酸化バ
リウムBaOは、陰極動作中に金属基体と接触する境界
で金属基体中の還元剤であるSi,Mgと次の式のよう
に還元反応を起こす。 BaO+Mg→MgO+Ba↑ …(2) 4BaO+Si→Ba2 SiO4 +2Ba↑ …(3)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記のように
して生成された遊離Baは、電子放出に寄与するが、こ
の際前記式(2),(3)に示すように、MgO,Ba
2 SiO4 なども電子放出物質層と金属基体との境界で
生成され、この反応生成物が中間層と呼ばれる障壁にな
るため、MgやSiの拡散を妨害し、これにより遊離B
aの生成が困難になるので、この中間層が酸化物陰極の
寿命短縮という望ましくない結果をもたらす、という問
題点がある。
【0006】また、この中間層は高抵抗を有して電子放
出電流の流れを妨げるため、電流密度を制限する、とい
う問題点もある。
【0007】特に、最近のテレビジョンブラウン管など
は、高精細化および大型化の趨勢に応じて高電流密度、
長寿命陰極に対する要求が高まっているが、既存の酸化
物陰極は前述したように、性能と寿命の問題でこのよう
な要求に応えられない欠点を持っている。
【0008】またさらに、高電流密度、長寿命陰極とし
ては含浸型の陰極が知られているが、これは製造方法が
複雑であり、動作温度が炭酸塩の陰極に比べておよそ3
00ないし400℃程度に高い約1100℃以上である
ため、使用される電子銃の電極材質が高融点材質に変換
されなければならず、そのためコスト高になるという欠
点があり、実用上問題点が残る。
【0009】したがって、実用性の優れた既存の酸化物
陰極を長寿命化する研究が活発に行われているが、その
例として三菱社の米国特許第4,797,593号に
は、Sc2 3 ,Y2 3 等の希土類金属Sc及びYの
酸化物質を既存の三元炭酸塩に分散させて陰極寿命を改
善したものが報告されており、また日本国特開昭64−
41137号のフィリップス社の特許にはEu2 3
希土類金属Euの酸化物を既存の電子放出物質に含ませ
て寿命を改善した技術が報告されている。
【0010】しかし、希土類金属は中間層の形成および
遊離Baの蒸発を抑制するため、希土類金属を含ませて
製造した陰極は寿命が増加するが、希土類金属は陰極の
作動温度で酸化物の焼結を促進させるため、このような
陰極は一定の時間が経た後、電子放出量が急に落ちる傾
向がある、という問題がある。
【0011】このため、酸化物が焼けて固くなることに
より、還元剤との反応領域が減り、放出される電子の量
が減少すると共に、また前記のように希土類金属の酸化
物を含ませた陰極は既存の酸化物陰極と100%の工程
互換性がないため、特に電子放出を安定かつ豊かにする
処理工程である陰極活性化工程の変更が必要になる、と
いう問題もある。
【0012】本発明は、このような問題に着目してなさ
れたもので、既存酸化物陰極の問題点である寿命低下を
大幅改善すると同時に、既存陰極の製造工程と100%
互換できる方法で製造可能な電子管用の陰極を提供する
ことを目的とする。
【0013】
【課題を達成するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明では、バリウムを主成分とするアルカリ土類
金属の炭酸塩が熱処理により分解されて得られたアルカ
リ土類の金属酸化物を含む電子放出物質層を、ニッケル
を主成分とする金属基体上に形成した電子管用の陰極に
おいて、前記電子放出物質層には、La−Mg化合物
含まれていることを特徴とする。
【0014】
【作用】針状結晶を持つアルカリ土類の金属酸化物から
なる電子放出物質層に、La−Mg化合物をアルカリ土
類の金属炭酸塩を基準として0.01ないし20重量%
程度さらに添加して製造することにより、既存陰極の製
造工程と100%の互換性があり、且つ従来の酸化物陰
極より寿命において15ないし20%以上向上する。
【0015】
【実施例】以下、添付した図面に基づき本発明を詳細に
説明する。
【0016】図1に、本発明に係る電子管用の陰極の概
略的な断面を示す。
【0017】この図1に示す電子管用陰極は、一般的な
通常の電子管用の陰極の構造と共通しており、円板状の
金属基体2の下方には、当該金属基体2を固定・支持す
ると同時に、陰極の加熱源であるヒータ4を内蔵するス
リーブ3を設けると共に、金属基体2上部にはバリウム
を主成分とした電子放出物質層1を被覆・形成して構成
されている。
【0018】そして金属基体2上の電子放出物質層1
として、例えば(Ba,Sr,Ca)CO 3 である針状
の共沈三元炭酸塩を使用しこの共沈三元炭酸塩に、後
述する実施例1のようにLa化合物とMg化合物とを共
に含ませたり、また後述する実施例2のようにLa−M
g化合物を含ませ
【0019】この共沈三元炭酸塩は、通常、Ba(NO
3 2 ,Sr(NO3 2 ,Ca(NO3 2 などの硝
酸塩を純水に溶解させた後、沈澱剤としてNa2 CO3
または(NH4 2 CO3 などを利用して共沈させて得
られるものである。ここで、この際の硝酸塩の濃度や、
pH、沈澱時の温度、沈澱速度等の条件に応じて得られ
る炭酸塩の結晶粒子の形態が異なるため、本発明の陰極
製造時、前記条件を制御することにより、望ましい構造
として知られた針状結晶の炭酸塩が得られるようにす
る。
【0020】また、本発明においては、電子放出物質層
1として前記(Ba,Sr,Ca)CO 3 である共沈三
元炭酸塩の代わりに、(Ba,Sr)CO 3 である二元
共沈炭酸塩を使用することもできる。
【0021】ところで、硝酸塩はブタノールやニトロセ
ルローズによって良好にクロライド化される性質を有し
ており、炭酸塩内へ均一に分散されるので、共沈三元炭
酸塩や二元共沈炭酸塩の電子放出物質層1に前記La化
合物およびMg化合物を含ませるためにはLa硝酸塩と
Mg硝酸塩を共に含ませたものを使用するのが望まし
く、またLa−Mg化合物を含ませるためにはLa硝酸
塩とMg硝酸塩として予め生成されたLa−Mg硝酸塩
を使用するのが望ましい。
【0022】そして、本発明の陰極製造時、針状結晶を
有するアルカリ土類の金属の共沈炭酸塩に添加される
a−Mg化合物の添加量は、アルカリ土類の金属炭酸塩
の0.01ないし20重量%とするのが望ましい。これ
は0.01重量%未満の時には製造される陰極の寿命向
上効果が少なく、20重量%を超過する時は初期特性が
悪いからである。
【0023】また、La−Mg化合物を含有させる場合
にはLa硝酸塩とMg硝酸塩を良く混ぜて、La−Mg
硝酸塩を得て使用するのが望ましい。
【0024】図2は、電子放出物質層1の拡大模式図で
ある。
【0025】この図より、針状結晶構造を有する前記炭
酸塩の構造が確認できることがわかる。
【0026】以下、本発明の望ましい実施例を比較例と
共に具体的に説明する。ただし、本発明が下記の実施例
のみに限られるものではない。
【0027】<実施例1>Ba(NO3 2 ,Sr(N
3 2 ,Ca(NO3 2 の硝酸塩を純水に溶解させ
た後、Na2 CO3 を利用して炭酸塩の形態に共沈させ
て共沈三元炭酸塩を得て、La(NO3 3 ・6H2
とMg(NO3 2 ・6H2 Oをその三元炭酸塩を基準
としてそれぞれ1.5重量%ずつその三元炭酸塩に添加
した混合物を金属基体2の上部に塗布する。
【0028】そして、前記のように形成された電子管用
の陰極を電子銃に挿入して固定した後、スリーブ3の内
部に陰極加熱用のヒータ4を挿入・固定し、該電子銃を
電子管用のバルブに封止させた後、真空を形成するため
に排気工程を経て、この時に陰極加熱用のヒータ4によ
って電子放出物質層1の炭酸塩を分解して酸化物を形成
陰極を製造した。
【0029】以後、通常の製造工程によって電子管を製
造して初期放出特性を測定した。初期放出特性は‘MI
K’という電流量で測定し、陰極寿命特性は該初期‘M
IK’に対する一定時間での残存率により評価した。
【0030】<実施例2>実施例1と同一に製造された
三元炭酸塩に別の製造工程を経たLa−Mg化合物を添
加した。すなわち、La硝酸塩とMg硝酸塩とを良く混
ぜて、Mg3 La2 (NO3 12・24H2 OのLa−
Mg硝酸塩を得た。そして、その三元炭酸塩を基準とし
て1.4重量%の該La−Mg硝酸塩を前記三元炭酸塩
に添加し、以後通常の製造工程により電子管を製造して
初期放出特性と陰極寿命特性とを測定した。
【0031】<比較例>実施例1と同一の方法で遂行す
るが、前記La(NO3 3 ・6H2 OおよびMg(N
3 2 ・6H2 Oを添加せず従来の陰極を製造して初
期放出特性と陰極寿命特性とを測定した。
【0032】図3に、従来の陰極と本発明の新物質添加
の陰極に対する寿命特性を示す。
【0033】ここで、図3中、折線aは既存の三元炭酸
塩のみからなる電子放出物質層を有する陰極である前記
比較例の寿命特性を示しており、折線bはランタン化合
物とマグネシウム化合物とを既存の三元炭酸塩に追加し
た電子放出物質層を有する陰極である前記実施例1の寿
命特性を示しており、また折線cはランタン−マグネシ
ウム化合物を既存の三元炭酸塩に追加した電子放出物質
層を有する陰極である前記実施例2の寿命特性を示して
いる。
【0034】よって、この図3からも分かるように、実
施例1および本発明に係る実施例2の陰極は、従来の陰
極に比べておよそ15ないし20%以上の寿命向上の効
果がある。
【0035】従って、実施例1および本発明に係る実施
例2では、電子放出物質層1にMgが含まれており、こ
のMgは陰極の動作温度で希土類金属が酸化物の焼結を
促進することを抑える役割を果たしているので、電子放
出物質層1にMgと希土類金属を添加しても、炭酸塩の
焼結が抑えられ、均一の量の電子を長時間放出させるこ
とができると共に、陰極の寿命特性を向上させることが
できる。
【0036】また、実施例1および本発明に係る実施例
の電子放出物質層1は、前記La化合物とMg化合物
を炭酸塩と混合した後、ブタノールやニトロセルローズ
などの溶媒を加え懸濁液を得て、従来のように電着、ス
プレーなどの方法を使用して金属基体2の上部に形成さ
せれば良いため、既存の製造工程と100%互換するこ
とができ、容易に実用化できることになる。
【0037】
【発明の効果】以上説明した前記実施例および比較例か
ら分かるように、本発明の陰極には、電子放出物質層
に、バリウムを主成分とするアルカリ土類金属の炭酸塩
が分解されて得られたアルカリ土類の金属酸化物と、
a−Mg化合物が含まれているため、従来の陰極に比べ
て同一の寿命条件下で寿命が15ないし20%以上向上
するだけでなく、従来の酸化物陰極と100%の工程互
換性を有する新しい酸化物陰極である。
【0038】従って、大型管および高精細の電子管など
での短い寿命の問題が解決できるだけでなく、大量生産
においても工程の変化なく採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る電子管用の陰極の概略的な断面を
示す断面図。
【図2】本発明に係る電子管用の陰極の電子放出物質層
において、針状結晶構造を持つ三元炭酸塩を拡大して示
した模式図。
【図3】本発明に係る電子管用の陰極と従来の電子管用
の陰極との寿命特性を比較して示した比較結果説明図。
【符号の説明】
1 電子放出物質層 2 金属基体 3 スリーブ 4 ヒータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 李 光敏 大韓民国京畿道水原市八達区梅灘洞810 ー3番地 三星アパート5棟1506号 (72)発明者 崔 龜錫 大韓民国ソウル特別市城東区中谷2洞33 ー61番地 (56)参考文献 特開 平1−315926(JP,A) 特開 昭63−257155(JP,A)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ニッケルを主成分とする金属基体上に電
    子放出物質層が形成された電子管用の陰極において、 前記電子放出物質層には、バリウムを主成分とするアル
    カリ土類の金属の炭酸塩が分解されて得られたアルカリ
    土類の金属酸化物およびLa−Mg化合物が含まれてい
    ることを特徴とする電子管用の陰極。
  2. 【請求項2】 前記La−Mg化合物の量は、前記アル
    カリ土類の金属炭酸塩の重量を基準として0.01ない
    し20重量%であることを特徴とする請求項項記載の
    電子管用の陰極。
JP2486595A 1994-10-12 1995-02-14 電子管用の陰極 Expired - Fee Related JP3301881B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019940026115A KR100200661B1 (ko) 1994-10-12 1994-10-12 전자관용 음극
KR1994-26115 1994-10-12

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08124476A JPH08124476A (ja) 1996-05-17
JP3301881B2 true JP3301881B2 (ja) 2002-07-15

Family

ID=19394973

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2486595A Expired - Fee Related JP3301881B2 (ja) 1994-10-12 1995-02-14 電子管用の陰極

Country Status (9)

Country Link
US (1) US5698937A (ja)
JP (1) JP3301881B2 (ja)
KR (1) KR100200661B1 (ja)
CN (1) CN1081386C (ja)
DE (1) DE19508038A1 (ja)
GB (1) GB2294155B (ja)
MY (1) MY130117A (ja)
NL (1) NL194139C (ja)
TW (1) TW319881B (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09147735A (ja) * 1995-09-21 1997-06-06 Matsushita Electron Corp 陰極線管用エミッタ材料及びその製造方法
KR100366073B1 (ko) * 1995-10-30 2003-03-06 삼성에스디아이 주식회사 전자관용음극
KR100269360B1 (ko) * 1997-12-24 2000-10-16 구자홍 음극선관용 음극구조체
KR100249714B1 (ko) * 1997-12-30 2000-03-15 손욱 전자총용 음극
KR100297687B1 (ko) * 1998-09-24 2001-08-07 김순택 전자총용음극
US6882093B2 (en) * 2001-08-01 2005-04-19 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Long-life electron tube device, electron tube cathode, and manufacturing method for the electron tube device
FR2871933A1 (fr) * 2004-06-21 2005-12-23 Thomson Licensing Sa Structure de cathode basse consommation pour tubes a rayons cathodiques
CN102473564B (zh) * 2009-08-11 2015-09-02 东丽株式会社 电子发射源用膏和电子发射源

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB817063A (ja) *
US1794298A (en) * 1926-09-21 1931-02-24 Gen Electric Thermionic cathode
FR901530A (fr) * 1943-03-15 1945-07-30 Telefunken Gmbh Perfectionnements aux cathodes à oxydes pour récipients à décharge électrique
NL273523A (ja) * 1961-01-17
US4073989A (en) * 1964-01-17 1978-02-14 Horizons Incorporated Continuous channel electron beam multiplier
US3436584A (en) * 1966-03-15 1969-04-01 Gen Electric Electron emission source with sharply defined emitting area
CH582951A5 (ja) * 1973-07-09 1976-12-15 Bbc Brown Boveri & Cie
US4017808A (en) * 1975-02-10 1977-04-12 Owens-Illinois, Inc. Gas laser with sputter-resistant cathode
JPS5652835A (en) * 1979-10-01 1981-05-12 Hitachi Ltd Impregnated cathode
JPS5949131A (ja) * 1982-09-13 1984-03-21 Mitsubishi Electric Corp 電子管陰極
CA1270890A (en) * 1985-07-19 1990-06-26 Keiji Watanabe Cathode for electron tube
NL8701739A (nl) * 1987-07-23 1989-02-16 Philips Nv Oxydekathode.
JPS6460938A (en) * 1987-09-01 1989-03-08 Hitachi Ltd Cathode for electron tube
JPH0690907B2 (ja) * 1988-02-02 1994-11-14 三菱電機株式会社 電子管用陰極
KR910009660B1 (ko) * 1988-02-23 1991-11-25 미쓰비시전기 주식회사 전자관용 산화물피복음극
JPH01279537A (ja) * 1988-04-30 1989-11-09 Futaba Corp 傍熱形線状陰極
NL8900806A (nl) * 1989-04-03 1990-11-01 Philips Nv Kathode voor een elektrische ontladingsbuis.
KR920001337B1 (ko) * 1989-09-07 1992-02-10 삼성전관 주식회사 전자관음극 및 그 제조방법
JP2758244B2 (ja) * 1990-03-07 1998-05-28 三菱電機株式会社 電子管用陰極
NL9002291A (nl) * 1990-10-22 1992-05-18 Philips Nv Oxydekathode.
US5348934A (en) * 1991-09-09 1994-09-20 Raytheon Company Secondary emission cathode having supeconductive oxide material
GB2279495A (en) * 1993-06-22 1995-01-04 Thorn Microwave Devices Limite Thermionic cathode
SG44617A1 (en) * 1993-08-20 1997-12-19 Samsung Display Devices Co Ltd Oxide cathode for electron tube
KR100294484B1 (ko) * 1993-08-24 2001-09-17 김순택 전자관용음극

Also Published As

Publication number Publication date
JPH08124476A (ja) 1996-05-17
GB9502967D0 (en) 1995-04-05
DE19508038A1 (de) 1996-04-18
GB2294155B (en) 1999-03-03
NL194139B (nl) 2001-03-01
MY130117A (en) 2007-06-29
KR960015634A (ko) 1996-05-22
CN1081386C (zh) 2002-03-20
CN1120728A (zh) 1996-04-17
NL194139C (nl) 2001-07-03
US5698937A (en) 1997-12-16
TW319881B (ja) 1997-11-11
KR100200661B1 (ko) 1999-06-15
GB2294155A (en) 1996-04-17
NL9500286A (nl) 1996-05-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3301881B2 (ja) 電子管用の陰極
JPH04259725A (ja) 酸化物陰極
JP2928155B2 (ja) 電子管用陰極
US5982083A (en) Cathode for electron tube
JPH0778550A (ja) 酸化物陰極
KR100200664B1 (ko) 전자관용 음극
KR100244175B1 (ko) 전자관용 음극
KR100269360B1 (ko) 음극선관용 음극구조체
KR100625959B1 (ko) 전자관용 음극의 제조방법
KR900003175B1 (ko) 전자관용음극
JPH0765692A (ja) 電子管用酸化物陰極
KR100286936B1 (ko) 전자관용 음극
KR920003186B1 (ko) 산화물 음극의 제조방법
JPH07107824B2 (ja) 電子管用陰極
JPH07122177A (ja) 酸化物陰極
JPH10144202A (ja) 電子管陰極およびその製造方法
KR100573099B1 (ko) 전자관용 음극
CN1323050A (zh) 阴极射线管阴极及其合金
JPS5949131A (ja) 電子管陰極
JP2620580B2 (ja) 電子管用陰極
JPS63310535A (ja) 電子管陰極
JPH10144201A (ja) 電子管陰極およびその製造方法
KR20000073263A (ko) 음극선관용 음극
KR20020051704A (ko) 칼라음극선관의 음극
KR20000014067A (ko) 전자관용 음극

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20020329

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees