JPH09115425A - Cathode for electron tube - Google Patents
Cathode for electron tubeInfo
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- JPH09115425A JPH09115425A JP8283878A JP28387896A JPH09115425A JP H09115425 A JPH09115425 A JP H09115425A JP 8283878 A JP8283878 A JP 8283878A JP 28387896 A JP28387896 A JP 28387896A JP H09115425 A JPH09115425 A JP H09115425A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明はテレビ用ブラウン
管などに用いられる電子管用陰極の改良に関するもので
ある。本願は、特願平２−５６８５５号（出願日平成２
年３月７日）を原出願とする分割出願である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in a cathode for an electron tube used in a cathode ray tube for a television. The present application is directed to Japanese Patent Application No. 2-56855 (filing date: Heisei 2
This is a divisional application whose original application is March 7, 2013).
【０００２】[0002]
【従来の技術】図３は、例えば特公昭６４−５４１７号
公報に開示されているような、テレビ用ブラウン管や撮
像管に用いられている電子管用陰極を示すものであり、
図において１１はシリコン（Ｓｉ）、マグネシウム（Ｍ
ｇ）などの還元性元素を微量含む、主成分がニッケルか
らなる基体、１２はニクロムなどで構成された陰極スリ
ーブ、１５はこの基体１１の上面に被着され、少なくと
もバリウムを含み、他にストロンチウムあるいは／及び
カルシウムを含むアルカリ土類金属酸化物２１を主成分
とし、０．１〜２０重量％の酸化スカンジウムなどの希
土類金属酸化物２２を含んだ電子放射物質層、１３は上
記基体１１内に配設されたヒータで、加熱により上記電
子放射物質層１５から熱電子を放出させるものである。2. Description of the Related Art FIG. 3 shows a cathode for an electron tube used in a cathode ray tube for a television or an image pickup tube as disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 64-5417.
In the figure, 11 is silicon (Si), magnesium (M
g) a substrate containing nickel as a main component and containing a trace amount of a reducing element, 12 a cathode sleeve made of nichrome, 15 deposited on the upper surface of the substrate 11, containing at least barium, and strontium. Alternatively, and / or an electron-emitting material layer containing, as a main component, an alkaline earth metal oxide 21 containing calcium and containing 0.1 to 20% by weight of a rare earth metal oxide 22 such as scandium oxide, 13 is provided in the substrate 11. The heater provided causes thermionic electrons to be emitted from the electron emitting material layer 15 by heating.
【０００３】次に、このように構成された電子管用陰極
において、基体１１への電子放射物質層１５の被着方法
について説明すると、まずバリウム、ストロンチウム、
カルシウムの三元炭素塩と所定量の酸化スカンジウムを
バインダー及び溶剤とともに混合して、懸濁液を作成す
る。この懸濁液を基体１１上にスプレイ法により約８０
０μｍの厚みで塗布し、その後、ブラウン管の真空排気
工程中にヒータ１３によって加熱する。この時、アルカ
リ土類金属の炭酸塩はアルカリ土類金属酸化物に変わ
る。その後、アルカリ土類金属酸化物の一部を還元して
半導体的性質を有するように活性化を行なうことによ
り、基体１１上にアルカリ土類金属酸化物２１と希土類
金属酸化物２２との混合物からなる電子放射物質層１５
を被着せしめているものである。Next, in the electron tube cathode thus constructed, a method of depositing the electron emitting material layer 15 on the substrate 11 will be described. First, barium, strontium, and
A ternary carbon salt of calcium and a predetermined amount of scandium oxide are mixed with a binder and a solvent to form a suspension. About 80% of this suspension is sprayed onto the substrate 11.
It is applied to a thickness of 0 μm and then heated by the heater 13 during the vacuum evacuation process of the cathode ray tube. At this time, the alkaline earth metal carbonate is converted to alkaline earth metal oxide. After that, a part of the alkaline earth metal oxide is reduced and activated so as to have a semiconductor property, so that a mixture of the alkaline earth metal oxide 21 and the rare earth metal oxide 22 is formed on the substrate 11. Electron emission material layer 15
Is attached.
【０００４】この活性化工程において、アルカリ土類金
属酸化物の一部は次の様に反応しているものである。つ
まり基体１１中に含有されたシリコン、マグネシウム等
の還元性元素は拡散によりアルカリ土類金属酸化物２１
と基体１１の界面に移動して、アルカリ土類金属酸化物
と反応する。例えば、アルカリ土類金属化合物として酸
化バリウム（ＢａＯ）であれば次式（１）、（２）の様
に反応するものである。 ２ＢａＯ＋１／２Ｓｉ = Ｂａ＋１／２Ｂａ2ＳｉＯ4 ・・・・（１） ＢａＯ＋Ｍｇ = Ｂａ＋ＭｇＯ ・・・・（２） これらの反応の結果、基体１１上に被着形成されたアル
カリ土類金属酸化物２１の一部が還元されて、酸素欠乏
型の半導体となり、電子放射が容易になる。電子放射物
質層に希土類金属酸化物が含まれない場合で、陰極温度
７００〜８００℃の動作温度で０．５〜０．８Ａ／ｃｍ
2の電流密度動作が可能であり、電子放射物質層中に希
土類酸化物が含まれた場合で、１．３２〜２．６４Ａ／
ｃｍ2の電流密度動作が可能になる。In this activation step, a part of the alkaline earth metal oxide reacts as follows. That is, the reducing elements such as silicon and magnesium contained in the base 11 are diffused to form the alkaline earth metal oxide 21.
And moves to the interface of the substrate 11 and reacts with the alkaline earth metal oxide. For example, if barium oxide (BaO) is used as the alkaline earth metal compound, it reacts as in the following formulas (1) and (2). 2BaO + 1 / 2Si = Ba + 1 / 2Ba 2 SiO 4 ···· (1) BaO + Mg = Ba + MgO ···· (2) of these reactions results, the alkaline earth is deposited and formed on the substrate 11 of metal oxide 21 A part is reduced to an oxygen-deficient semiconductor, which facilitates electron emission. When the rare earth metal oxide is not contained in the electron emitting material layer, the cathode temperature is 0.5 to 0.8 A / cm at an operating temperature of 700 to 800 ° C.
2 can operate at a current density of 1.32 to 2.64 A / in the case where a rare earth oxide is contained in the electron emitting material layer.
cm 2 current density operation is possible.
【０００５】一般に酸化物陰極の電子放射能力は酸化物
中の過剰Ｂａの存在量に依存するので、希土類金属酸化
物が含まれない場合には高電流動作に必要な十分の過剰
Ｂａの供給が得られず、動作可能な電流密度が小さい。
すなわち、上記した反応時に生成される副生成物であっ
て中間層と呼ばれている酸化マグネシウム（ＭｇＯ）や
バリウムシリケイト（Ｂａ2ＳｉＯ4）が基体１１のニッ
ケルの結晶粒界や基体１１と電子放射物質層１５との界
面に集中的に形成されるため、上式（１）および（２）
の反応がこれら中間層中のマグネシウムおよびシリコン
の拡散速度に律速され、過剰Ｂａの供給が不足するため
である。電子放射物質層中に希土類金属酸化物が含まれ
る場合は、酸化スカンジウム（Ｓｃ2Ｏ3）を例にとり説
明すると、陰極動作時の基体１１と電子放射物質層１５
との界面では基体１１中を拡散移動してきた還元剤の一
部と酸化スカンジウム（Ｓｃ2Ｏ3）が次の（３）式の様
に反応して少量の金属状のスカンジウムが生成され、金
属状のスカンジウムの一部は基体１１のニッケル中に固
溶し、一部は上記界面に存在する。 １／２Ｓｃ2Ｏ3 ＋３／２Ｍｇ = Ｓｃ＋３／２ＭｇＯ ・・・・（３） （３）式の様に反応して形成された金属状のスカンジウ
ムは基体１１上あるいは基体１１のニッケルの粒界に形
成された上記中間層を次の（４）式の様に分解する作用
を有するので、過剰Ｂａの供給が改善され、希土類金属
化合物が含まれない場合よりも高電流密度動作が可能に
なると考えられている。 １／２Ｂａ2ＳｉＯ4 ＋４／３Ｓｃ = Ｂａ＋１／２Ｓｉ＋２／３Ｓｃ2Ｏ3 ・・・・（４）In general, the electron emission ability of an oxide cathode depends on the amount of excess Ba in the oxide. Therefore, when a rare earth metal oxide is not contained, it is necessary to supply a sufficient excess of Ba necessary for high current operation. It cannot be obtained and the operable current density is small.
That is, magnesium oxide (MgO) or barium silicate (Ba 2 SiO 4 ) which is a by-product produced during the above-mentioned reaction and is called an intermediate layer is a nickel crystal grain boundary of the substrate 11 or the substrate 11 and electrons. Since it is intensively formed at the interface with the radiation layer 15, the above formulas (1) and (2)
This is because the reaction of (1) is limited by the diffusion rate of magnesium and silicon in these intermediate layers and the supply of excess Ba is insufficient. In the case where the electron emitting material layer contains a rare earth metal oxide, scandium oxide (Sc 2 O 3 ) will be described as an example, and the substrate 11 and the electron emitting material layer 15 during cathode operation will be described.
At the interface with and, a part of the reducing agent that has diffused and moved in the substrate 11 and scandium oxide (Sc 2 O 3 ) react as in the following formula (3) to generate a small amount of metallic scandium, A part of the scandium in the form of solid solution is dissolved in nickel of the substrate 11, and a part of the scandium exists at the interface. 1 / 2Sc 2 O 3 + 3 / 2Mg = Sc + 3 / 2MgO ... (3) The metallic scandium formed by the reaction as in the formula (3) is formed on the base 11 or on the nickel grain boundary of the base 11. Since it has a function of decomposing the formed intermediate layer as in the following formula (4), it is considered that the supply of excess Ba is improved and a higher current density operation is possible as compared with the case where the rare earth metal compound is not contained. Has been. 1 / 2Ba 2 SiO 4 + 4 / 3Sc = Ba + 1 / 2Si + 2 / 3Sc 2 O 3 (4)
【０００６】また、特開昭５２−９１３５８号公報には
機械的強度を増大するＷ、Ｍｏなどの高融点金属とＭ
ｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｚｒなどの還元剤とを含有するＮｉ合
金からなる基体上で、電子放射物質層が被着される面に
Ｎｉ−Ｗ、Ｎｉ−Ｍｏなどの合金層をコーティングする
直熱型の陰極技術が開示されている。Japanese Patent Application Laid-Open No. 52-91358 discloses a high melting point metal such as W or Mo, which increases mechanical strength, and M.
g, a surface of a Ni alloy containing a reducing agent such as Al, Si, Zr, etc., on which a surface on which an electron emitting material layer is to be deposited is coated with an alloy layer of Ni-W, Ni-Mo, etc. A type of cathode technology is disclosed.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】上記の製造方法により
形成された電子管用陰極においては、希土類金属酸化物
が過剰Ｂａの供給を改善するものの、過剰Ｂａの供給速
度は基体のニッケル中の還元剤の拡散速度に律速され、
２Ａ／ｃｍ2以上の高電流密度動作での寿命特性は著し
く低くなるという課題を有していた。In the electron tube cathode formed by the above-described manufacturing method, although the rare earth metal oxide improves the supply of excess Ba, the supply rate of excess Ba is reduced by the reducing agent in the nickel of the substrate. Is limited by the diffusion rate of
There is a problem that the life characteristics in a high current density operation of 2 A / cm 2 or more are significantly reduced.
【０００８】また、後者に示したものにおいては、基体
自身に電流を流しその発熱を利用して電子放射物質層か
ら熱電子を放射させる直熱型陰極固有の問題点である基
体の熱変形を、Ｎｉ−Ｗ，Ｎｉ−Ｍｏなどの合金層を基
体上にコーティングすることにより、改善するものであ
り、高電流密度動作を可能にすることができなかった。[0008] In the latter case, a current is caused to flow through the substrate itself, and the heat generated is used to emit thermoelectrons from the electron emitting material layer. , Ni-W, Ni-Mo, etc. are improved by coating them on the substrate, and high current density operation cannot be realized.
【０００９】この発明は、上記の問題を解決するために
なされたもので、基体上に金属層を形成し、この金属層
を基体中に拡散させることにより、基体中の還元剤に加
え、基体中に拡散された金属層が過剰Ｂａの供給に寄与
するとともに、界面でこの金属層が安定して中間層の分
解効果を有する希土類金属の生成にも寄与するように作
用させ、特に２Ａ／ｃｍ2以上の高電流密度動作での寿
命特性を向上させることを目的とする。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and a metal layer is formed on a substrate, and the metal layer is diffused into the substrate to add the reducing agent in the substrate to the substrate. The metal layer diffused therein contributes to the supply of excess Ba, and at the interface, the metal layer stably acts to contribute to the generation of the rare earth metal having the decomposing effect of the intermediate layer. The purpose is to improve the life characteristics in high current density operation of 2 or more.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】この発明に係る電子管用
陰極は、主成分がニッケルからなり、少なくとも還元剤
としてシリコンおよびマグネシウムの少なくとも一方、
または双方を含有してなる基体と、該基体上に配設さ
れ、タングステン、モリブデン、タンタルのうち少なく
とも一種類以上の金属を主成分とする金属層と、該金属
層上に被着形成され、少なくともバリウムを含むアルカ
リ土類金属の酸化物と０．０１〜２５重量％の希土類金
属酸化物とを含有してなる電子放射物質層とを備えたも
のである。A cathode for an electron tube according to the present invention comprises nickel as a main component, and at least one of silicon and magnesium as a reducing agent,
Alternatively, a substrate containing both, a metal layer disposed on the substrate, containing at least one metal selected from the group consisting of tungsten, molybdenum, and tantalum as a main component, and depositing the metal layer on the metal layer, The electron-emitting material layer is provided with an alkaline earth metal oxide containing at least barium and 0.01 to 25% by weight of a rare earth metal oxide.
【００１１】また、この発明に係る別の電子管用陰極
は、主成分がニッケルからなり、少なくとも還元剤とし
てシリコンおよびマグネシウムの少なくとも一方、また
は双方を含有してなる基体と、該基体上に配設され、タ
ングステン、モリブデン、タンタル、クロム、シリコン
およびマグネシウムの群から選ばれた少なくとも一種類
以上の金属とニッケルからなる金属層と、該金属層上に
被着形成され、少なくともバリウムを含むアルカリ土類
金属の酸化物と０．０１〜２５重量％の希土類金属酸化
物とを含有してなる電子放射物質層とを備えたものであ
る。Another cathode for an electron tube according to the present invention has a main component made of nickel and at least one or both of silicon and magnesium as a reducing agent, and a base disposed on the base. A metal layer made of nickel and at least one metal selected from the group consisting of tungsten, molybdenum, tantalum, chromium, silicon, and magnesium; and an alkaline earth metal containing at least barium deposited on the metal layer. It is provided with an electron emitting material layer containing a metal oxide and 0.01 to 25% by weight of a rare earth metal oxide.
【００１２】さらに、金属層を０．８μｍ以下の厚みに
規定したものである。Further, the metal layer is defined to have a thickness of 0.8 μm or less.
【００１３】[0013]
実施の形態１．以下に、この発明の一実施の形態を図１
に基づいて説明する。図において、４は基体１の上面に
構成された例えばＷ、Ｍｏ、Ｔａなどの少なくとも一種
の金属層、５はこの金属層４上に被着され、少なくとも
バリウムを含み、他にストロンチウムあるいは／及びカ
ルシウムを含むアルカリ土類金属酸化物６を主成分と
し、０．０１〜２５重量％の酸化スカンジウム、酸化イ
ットリウムなどの希土類金属酸化物７を含む電子放射物
質層である。Embodiment 1 FIG. FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.
It will be described based on. In the figure, 4 is at least one metal layer of W, Mo, Ta or the like formed on the upper surface of the substrate 1, 5 is deposited on this metal layer 4, contains at least barium, and contains strontium and / or The electron emitting material layer is mainly composed of an alkaline earth metal oxide 6 containing calcium and contains 0.01 to 25% by weight of a rare earth metal oxide 7 such as scandium oxide or yttrium oxide.
【００１４】次に、この様に構成された電子管用陰極に
おいて、基体１への金属層４の形成方法について説明す
ると、まず少量のＳｉ、Ｍｇを含有するＮｉ基体１を陰
極スリーブ２に溶接した後、この陰極基体部を例えば電
子ビーム蒸着装置内に配設し、１０ー5〜１０ー8Ｔｏｒｒ
程度の真空雰囲気でＷを電子ビームで加熱蒸着するもの
である。その後、この陰極基体部を例えば水素雰囲気中
で８００〜１１００℃で加熱処理をするが、これは上記
金属層４内部あるいは表面に残存する酸素などの不純物
を除去し、またこの金属層４を焼結あるいは再結晶化あ
るいは基体１中への拡散をさせるためである。この様な
方法で金属層４が形成された陰極基体部上に従来と同様
に電子放射物質層５を被着形成するものである。Next, in the electron tube cathode thus constructed, a method of forming the metal layer 4 on the substrate 1 will be described. First, the Ni substrate 1 containing a small amount of Si and Mg is welded to the cathode sleeve 2. After that, this cathode substrate portion is arranged in, for example, an electron beam vapor deposition apparatus, and is placed at 10 −5 to 10 −8 Torr
The W is heated and vapor-deposited by an electron beam in a vacuum atmosphere. Thereafter, this cathode substrate portion is subjected to heat treatment at 800 to 1100 ° C. in a hydrogen atmosphere, for example, to remove impurities such as oxygen remaining inside or on the surface of the metal layer 4 and to burn the metal layer 4. This is for the purpose of binding, recrystallization, or diffusion into the substrate 1. The electron-emitting material layer 5 is deposited on the cathode substrate portion on which the metal layer 4 is formed by the above-described method, as in the conventional case.
【００１５】図２はこの様な方法で作成した本発明を実
施してなる電子管用陰極を通常のテレビジョン装置用ブ
ラウン管に装着し、通常の排気工程をへて完成したブラ
ウン管を電流密度２Ａ／ｃｍ2の条件で動作させた時の
寿命特性を、従来例と比較して示したものである。ここ
で、金属層４としては膜厚０．２μｍのＷ膜を形成し、
水素雰囲気中で１０００℃で加熱処理を施した。なお、
電子放射物質層５としては、比較のため実施例および従
来例ともに、７重量％の酸化スカンジウムを含むアルカ
リ土類金属酸化物６を用いた。この図２から明らかなよ
うに、本実施の形態のものは従来例のものに比べ寿命中
のエミッション劣化が著しく少ないことがわかる。FIG. 2 shows a cathode ray tube for an electron tube manufactured by the above method according to the present invention, which is mounted on a cathode ray tube for an ordinary television apparatus, and a cathode ray tube completed by an ordinary exhaust process has a current density of 2 A / A. The life characteristics when operated under the condition of cm 2 are shown in comparison with the conventional example. Here, a W film having a thickness of 0.2 μm is formed as the metal layer 4,
Heat treatment was performed at 1000 ° C. in a hydrogen atmosphere. In addition,
As the electron emitting material layer 5, for comparison, an alkaline earth metal oxide 6 containing 7% by weight of scandium oxide was used in both the example and the conventional example. As is clear from FIG. 2, the deterioration of the emission during the life of the present embodiment is significantly less than that of the conventional example.
【００１６】この様に、この発明を実施してなる電子管
用陰極の優れた特性の原因は以下の様に考えられる。即
ち、この発明の金属層４は膜厚の薄い層として形成され
ているので、動作時において金属層４は基体１のＮｉの
結晶粒上または結晶粒内に分布し、このＮｉの結晶粒界
は基体１上面で電子放射物質層５側に露出しているの
で、基体１中の還元剤は金属層４の影響を受けず前述の
反応式（１）、（２）に基づき過剰Ｂａを供給する。そ
れに加えて、金属層４であるＷは次式（５）の様に、電
子放射物質層５の還元による過剰Ｂａの供給にも寄与す
る。 ２ＢａＯ＋１／３Ｗ = Ｂａ＋１／３Ｂａ2ＷＯ3 ・・・・（５） さらに、Ｗは基体１の還元剤であるＳｉ、Ｍｇよりも還
元性が小さいが、基体１のＮｉ粒子上または粒子内に分
布しているので、電子放射物質層５内の酸化スカンジウ
ムとの反応が比較的容易に起こり、中間層分解の効果を
有するＳｃの生成にも寄与する。The cause of the excellent characteristics of the cathode for an electron tube according to the present invention is considered as follows. That is, since the metal layer 4 of the present invention is formed as a thin layer, the metal layer 4 is distributed on or in the Ni crystal grains of the substrate 1 during operation, and the Ni crystal grain boundaries are distributed. Is exposed to the electron emitting material layer 5 side on the upper surface of the substrate 1, the reducing agent in the substrate 1 is not affected by the metal layer 4, and excess Ba is supplied based on the above reaction formulas (1) and (2). To do. In addition, W which is the metal layer 4 also contributes to the supply of excess Ba by the reduction of the electron emitting material layer 5, as shown in the following formula (5). 2BaO + ／ W = Ba + ／ Ba 2 WO 3 (5) Further, W is smaller than Si and Mg, which are the reducing agents of the base 1, but is distributed on or in the Ni particles of the base 1. Therefore, the reaction with scandium oxide in the electron-emitting material layer 5 occurs relatively easily, which also contributes to the generation of Sc having the effect of decomposing the intermediate layer.
【００１７】上記実施の形態においては、金属層４がＷ
である場合を例にとり説明したが、金属層４は基体１中
の還元剤の少なくとも一つの還元剤よりも還元性が同等
または小さく、Ｎｉより還元性が大きいことが望まし
い。その理由は、金属層４の還元性がＮｉよりも小さい
と過剰Ｂａの供給効果が少なく、基体１中の還元剤の還
元性より大きいと過剰Ｂａの主たる供給反応は金属層４
と電子放射物質層５との界面で起こり、基体１中の還元
剤の過剰Ｂａ供給効果が小さくなり、上述した酸化スカ
ンジウムの中間層分解効果の特性への寄与が小さくなる
からである。In the above embodiment, the metal layer 4 is made of W.
However, it is desirable that the metal layer 4 has a reducibility equal to or smaller than that of at least one of the reducing agents in the substrate 1 and larger than Ni. The reason is that if the reducing property of the metal layer 4 is smaller than Ni, the effect of supplying excess Ba is small, and if the reducing property of the reducing agent in the substrate 1 is higher, the main supply reaction of excess Ba is the metal layer 4.
This is because the effect of supplying excess Ba of the reducing agent in the substrate 1 becomes small at the interface between the electron emission material layer 5 and the electron emitting material layer 5, and the contribution of scandium oxide to the characteristics of the intermediate layer decomposition effect described above becomes small.
【００１８】上記金属層４としては基体１中の還元剤の
構成に依存するが、Ｗ、Ｍｏ、Ｔａなどの少なくとも一
種の金属を選択すれば良い。また、上記金属層４は基体
１中の還元剤の少なくとも一つの還元剤よりも還元性が
同等または小さくＮｉより還元性が大きい金属、例えば
Ｗ、Ｍｏ、Ｔａに、Ｎｉの還元性以下の金属、例えばＮ
ｉを加えた合金層で構成しても良い。Although the metal layer 4 depends on the composition of the reducing agent in the substrate 1, at least one metal such as W, Mo or Ta may be selected. In addition, the metal layer 4 is a metal having a reducibility equal to or smaller than that of at least one reducing agent in the substrate 1 and a reducibility larger than Ni, for example, a metal having a reducibility of Ni or less to W, Mo or Ta. , For example N
It may be composed of an alloy layer added with i.
【００１９】また、上記金属層４の厚みが２．０μｍ以
下であることが望ましく、特に０．８μｍ以下であると
高電流密度動作での寿命特性向上が著しい。これは、金
属層４の厚みが２．０μｍ以上では基体１中の還元元素
の電子放射物質層５への拡散がこの金属層４によって律
速され、還元元素によるＢａ供給が不足するためであ
る。Further, it is desirable that the thickness of the metal layer 4 is 2.0 μm or less, and particularly, if it is 0.8 μm or less, the life characteristics are remarkably improved in high current density operation. This is because when the thickness of the metal layer 4 is 2.0 μm or more, the diffusion of the reducing element in the substrate 1 into the electron emitting material layer 5 is rate-determined by the metal layer 4, and the supply of Ba by the reducing element is insufficient.
【００２０】金属層４の形成された基体１は真空中また
は還元雰囲気中で最高温度が８００〜１１００℃で加熱
処理を施すが、この加熱処理により、金属層４を主に基
体１のＮｉ粒子上または粒子内に分布するように制御す
ることが可能になり、基体１中の還元元素の電子放射物
質層５への拡散が適正に維持できる。The substrate 1 on which the metal layer 4 is formed is subjected to a heat treatment in vacuum or in a reducing atmosphere at a maximum temperature of 800 to 1100 ° C. By this heat treatment, the metal layer 4 is mainly composed of Ni particles of the substrate 1. It becomes possible to control so as to be distributed on or in the particles, so that the diffusion of the reducing element in the substrate 1 to the electron emitting material layer 5 can be appropriately maintained.
【００２１】この発明を実施してなる電子管用陰極はテ
レビ用ブラウン管や撮像管に適用可能であるが、投射型
テレビあるいは大型テレビなどのブラウン管に適用して
高電流で動作することにより、高輝度化が実現できる。
特にハイビジョンテレビ用ブラウン管の高輝度化に有効
である。また、ディスプレイモニタ用ブラウン管に高電
流密度で適用すること、即ち電流取出し面積を従来より
小さくして適用することにより、従来よりも高精細のブ
ラウン管が実現できる。The cathode for an electron tube according to the present invention can be applied to a cathode ray tube for a television or an image pickup tube, but it can be applied to a cathode ray tube for a projection type television or a large-sized television to operate at a high current to obtain a high brightness. Can be realized.
In particular, it is effective for increasing the brightness of a CRT for a high-definition television. Further, by applying the present invention to a display monitor cathode ray tube at a high current density, that is, by applying a current extraction area smaller than that of the conventional art, it is possible to realize a cathode ray tube with higher definition than the conventional art.
【００２２】[0022]
【発明の効果】この発明は以上述べた様に、電子管用陰
極において、主成分がニッケルからなり、少なくとも還
元剤としてシリコンおよびマグネシウムの少なくとも一
方、または双方を含有してなる基体と、該基体上に配設
され、タングステン、モリブデン、タンタルのうち少な
くとも一種類以上の金属を主成分とする金属層と、該金
属層上に被着形成され、少なくともバリウムを含むアル
カリ土類金属の酸化物と０．０１〜２５重量％の希土類
金属酸化物とを含有してなる電子放射物質層とを備え、
また、主成分がニッケルからなり、少なくとも還元剤と
してシリコンおよびマグネシウムの少なくとも一方、ま
たは双方を含有してなる基体と、該基体上に配設され、
タングステン、モリブデン、タンタル、クロム、シリコ
ンおよびマグネシウムの群から選ばれた少なくとも一種
類以上の金属とニッケルからなる金属層と、該金属層上
に被着形成され、少なくともバリウムを含むアルカリ土
類金属の酸化物と０．０１〜２５重量％の希土類金属酸
化物とを含有してなる電子放射物質層とを備えた、さら
に金属層を２．０μｍ以下としたので、基体中の還元剤
に加え、基体中に拡散された金属層が過剰Ｂａの供給に
寄与するとともに、界面でこの金属層が安定して中間層
の分解効果を有する希土類金属の生成にも寄与するよう
に作用する。これにより、従来の酸化物陰極では適用困
難であった２Ａ／ｃｍ2以上の高電流密度動作が可能な
電子管用陰極を提供できるようになり、従来では困難で
あった高輝度、高精細のブラウン管を実現するという効
果を有する。As described above, according to the present invention, in the cathode for an electron tube, the main component is made of nickel and at least one or both of silicon and magnesium as a reducing agent, and a substrate on the base are provided. A metal layer containing at least one metal selected from the group consisting of tungsten, molybdenum, and tantalum as a main component, and an oxide of an alkaline earth metal containing at least barium and deposited on the metal layer. An electron emitting material layer containing 0.01 to 25% by weight of a rare earth metal oxide,
Further, a main component is made of nickel, at least one of silicon and magnesium as a reducing agent, or a substrate containing both, and disposed on the substrate,
A metal layer made of nickel and at least one metal selected from the group consisting of tungsten, molybdenum, tantalum, chromium, silicon and magnesium, and an alkaline earth metal containing at least barium deposited on the metal layer. An electron emitting material layer containing an oxide and 0.01 to 25% by weight of a rare earth metal oxide, and the metal layer is 2.0 μm or less. Therefore, in addition to the reducing agent in the substrate, The metal layer diffused in the substrate contributes to the supply of excess Ba, and at the interface, the metal layer stably acts to contribute to the generation of the rare earth metal having the decomposition effect of the intermediate layer. As a result, it becomes possible to provide a cathode for an electron tube capable of operating at a high current density of 2 A / cm 2 or more, which was difficult to apply to a conventional oxide cathode, and a high-luminance, high-definition cathode ray tube which was difficult in the past. Has the effect of realizing.
【図１】 この発明の一実施の形態による電子管用陰極
の断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a cathode for an electron tube according to an embodiment of the present invention.
【図２】 この発明を実施してなる電子管用陰極を装着
したブラウン管の寿命試験時間とエミッション電流比を
示す特性図である。FIG. 2 is a characteristic diagram showing a life test time and an emission current ratio of a cathode ray tube equipped with an electron tube cathode embodying the present invention.
【図３】 従来の電子管用陰極の構造を示す断面図であ
る。FIG. 3 is a sectional view showing a structure of a conventional cathode for an electron tube.
１ 基体、 ２ 陰極スリーブ、 ３ ヒータ、 ４
金属層、５ 電子放射物質層、 ６ アルカリ土類金
属酸化物、７ 希土類金属酸化物1 base, 2 cathode sleeve, 3 heater, 4
Metal layer, 5 Electron emitting material layer, 6 Alkaline earth metal oxide, 7 Rare earth metal oxide
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大平 卓也 神奈川県鎌倉市大船２丁目14番40号 三菱 電機株式会社生活システム研究所内 (72)発明者 渡部 勁二 神奈川県鎌倉市大船２丁目14番40号 三菱 電機株式会社生活システム研究所内 (72)発明者 中西 寿夫 京都府長岡京市馬場図所１番地 三菱電機 株式会社京都製作所内 (72)発明者 佐野 金治郎 京都府長岡京市馬場図所１番地 三菱電機 株式会社京都製作所内 (72)発明者 鎌田 豊一 京都府長岡京市馬場図所１番地 三菱電機 株式会社京都製作所内 (72)発明者 新庄 孝 京都府長岡京市馬場図所１番地 三菱電機 株式会社京都製作所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Takuya Ohira 2-14-40 Ofuna, Kamakura-shi, Kanagawa Mitsubishi Electric Corporation Living Systems Laboratory (72) Inventor Keiji Watanabe 2-14 Ofuna, Kamakura-shi, Kanagawa No. 40 Mitsubishi Electric Corporation Living Systems Research Institute (72) Inventor Toshio Nakanishi No. 1 Baba Institute, Nagaokakyo, Kyoto Prefecture Mitsubishi Electric Co., Ltd. Within Kyoto Works (72) Kinjiro Sano No. 1 Baba Institute, Nagaokakyo Kyoto Prefecture Mitsubishi Electric Machinery Co., Ltd.Kyoto Manufacturing Co., Ltd. (72) Inventor, Toyokazu Kamata, Nagaokakyo City, Baba, 1st place, Kyoto Prefecture Mitsubishi Electric Corporation, Kyoto Factory (72) Inventor, Takashi Shinjo, Nagaokakyo City, Baba, Kyoto Prefecture, 1st place Mitsubishi Electric Corporation Kyoto Works
Claims (3)
還元剤としてシリコンおよびマグネシウムの少なくとも
一方、または双方を含有してなる基体と、該基体上に配
設され、タングステン、モリブデン、タンタルのうち少
なくとも一種類以上の金属を主成分とする金属層と、該
金属層上に被着形成され、少なくともバリウムを含むア
ルカリ土類金属の酸化物と０．０１〜２５重量％の希土
類金属酸化物とを含有してなる電子放射物質層とを備え
たことを特徴とする電子管用陰極。1. A substrate comprising nickel as a main component and containing at least one or both of silicon and magnesium as a reducing agent, and a substrate disposed on the substrate and containing at least one of tungsten, molybdenum and tantalum. A metal layer containing at least one kind of metal as a main component, an oxide of an alkaline earth metal deposited on the metal layer and containing at least barium, and 0.01 to 25% by weight of a rare earth metal oxide. A cathode for an electron tube, comprising:
還元剤としてシリコンおよびマグネシウムの少なくとも
一方、または双方を含有してなる基体と、該基体上に配
設され、タングステン、モリブデン、タンタル、クロ
ム、シリコンおよびマグネシウムの群から選ばれた少な
くとも一種類以上の金属とニッケルからなる金属層と、
該金属層上に被着形成され、少なくともバリウムを含む
アルカリ土類金属の酸化物と０．０１〜２５重量％の希
土類金属酸化物とを含有してなる電子放射物質層とを備
えたことを特徴とする電子管用陰極。2. A substrate whose main component is nickel and at least one or both of silicon and magnesium as a reducing agent, and a tungsten, molybdenum, tantalum, chromium, silicon which is disposed on the substrate. And a metal layer composed of at least one metal selected from the group of magnesium and nickel, and
An electron emitting material layer deposited on the metal layer and containing an oxide of an alkaline earth metal containing at least barium and 0.01 to 25% by weight of a rare earth metal oxide. Characteristic electron tube cathode.
徴とする請求項１または２に記載の電子管用陰極。3. The cathode for an electron tube according to claim 1, wherein the metal layer has a thickness of 0.8 μm or less.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28387896A JP2937145B2 (en) | 1996-10-25 | 1996-10-25 | Cathode for electron tube |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP28387896A JP2937145B2 (en) | 1996-10-25 | 1996-10-25 | Cathode for electron tube |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5685590A Division JP2758244B2 (en) | 1990-03-07 | 1990-03-07 | Cathode for electron tube |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09115425A true JPH09115425A (en) | 1997-05-02 |
| JP2937145B2 JP2937145B2 (en) | 1999-08-23 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100744896B1 (en) * | 1999-06-23 | 2007-08-01 | 루센트 테크놀러지스 인크 | Cathode with improved work function and method for making the same |
-
1996
- 1996-10-25 JP JP28387896A patent/JP2937145B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100744896B1 (en) * | 1999-06-23 | 2007-08-01 | 루센트 테크놀러지스 인크 | Cathode with improved work function and method for making the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2937145B2 (en) | 1999-08-23 |
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