JPH10125214A - 酸化物陰極 - Google Patents

酸化物陰極

Info

Publication number
JPH10125214A
JPH10125214A JP28224996A JP28224996A JPH10125214A JP H10125214 A JPH10125214 A JP H10125214A JP 28224996 A JP28224996 A JP 28224996A JP 28224996 A JP28224996 A JP 28224996A JP H10125214 A JPH10125214 A JP H10125214A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
oxide
material layer
powder
sleeve
electron
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.)
Pending
Application number
JP28224996A
Other languages
English (en)
Inventor
Yukio Suzuki
行男 鈴木
Shunji Saito
駿次 斎藤
Tadanori Taguchi
貞憲 田口
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi 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 Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP28224996A priority Critical patent/JPH10125214A/ja
Publication of JPH10125214A publication Critical patent/JPH10125214A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)
  • Solid Thermionic Cathode (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 動作時に、高い電流密度の状態で長時間にわ
たって安定した電子放射特性を維持させることを可能に
した酸化物陰極を提供する。 【解決手段】 高融点金属のスリーブ4と、スリーブ4
の一端に嵌合され、ニッケル(Ni)を主成分としてシ
リコン(Si)やマグネシウム(Mg)等の微量の還元
性金属元素を含有する帽状金属基体1と、金属基体1の
表面に被着され、バリウム(Ba)、ストロンチウム
(Sr)、カルシウム(Ca)の金属酸化物からなる電
子放射物質層2と、スリーブ4に内包された加熱ヒータ
5とからなる酸化物陰極において、電子放射物質層2内
に粒径が4.5μmを越える粒子を含む微量の酸化ジス
プロシウム(Dy2 3 )粉末3を混合している。酸化
ジスプロシウム(Dy2 3 )粉末3の混合により、電
子放射物質層2の電気抵抗が低下し、高電流密度の状態
になっても、大きなジュール熱が発生せず、遊離バリウ
ム(Ba)の生成が阻害されない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、酸化物陰極に係わ
り、特に、カラー陰極線管や撮像管等の電子銃に用いら
れ、使用時に長期間にわたって高い電子放射特性を安定
に維持させることを可能にした酸化物陰極に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、カラー陰極線管や撮像管等の電子
銃に用いられる酸化物陰極としては、例えば、特開昭5
8−154130号等に開示のものが知られている。
【0003】この特開昭58−154130号に開示さ
れている酸化物陰極は、モリブデン(Mo)等の高融点
金属からなるスリーブと、スリーブの一端に嵌合され、
ニッケル(Ni)を主成分としてシリコン(Si)、マ
グネシウム(Mg)、ジルコニウム(Zr)等の微量の
還元性金属元素を含有する帽状金属基体と、バリウム
(Ba)、ストロンチウム(Sr)、カルシウム(C
a)の金属酸化物からなり、金属基体の表面に被着され
た電子放射物質層と、スリーブの内部に挿入された加熱
ヒータとからなる構成を有している。
【0004】前記構成による酸化物陰極は、動作時に、
金属基体中に含まれているシリコン(Si)やマグネシ
ウム(Mg)等の微量の還元性金属によって電子放射物
質層内に遊離バリウム(Ba)が生成され、生成された
遊離バリウム(Ba)は電子放射物質層の表面に集中
し、バリウム(Ba)の原子層を形成するので、電子放
射物質層から多くの電子を継続的に放出させることがで
きるようになり、電子放射特性の良好な酸化物陰極が得
られるものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】近年、カラー陰極線管
や撮像管等における画像の高精細化が進むに伴い、カラ
ー陰極線管や撮像管等に用いられる陰極には、動作時
に、高い電流密度で、長時間にわたって安定した電子放
射特性を有するものが特に強く要望されるようになって
きた。
【0006】ところで、前記特開昭58−154130
号等に開示されている既知の酸化物陰極は、動作時に、
高い電流密度の状態にすると、電子放射物質層や金属基
体の電気抵抗分によって大きな電流の流れが阻害され、
そのときにジュール熱が発生して電子放射物質層の温度
を上昇させ、電子放射物質層の溶融や蒸発を生じさせる
ようになる。その結果、電子放射物質層における遊離バ
リウム(Ba)の生成が阻まれ、電子放射物質層の電気
抵抗がより高くなり、電子放射物質層における電流の通
流を妨げるという悪循環が生じるようになる。
【0007】このように、前記特開昭58−15413
0号等に開示されている既知の酸化物陰極は、電子放射
特性が良好であっても、高い電流密度の状態で動作させ
ることができないという問題を有している。
【0008】本発明は、かかる問題点を解決するもの
で、その目的は、動作時に、高い電流密度の状態で長時
間にわたって安定した電子放射特性を維持させることを
可能にした酸化物陰極を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の酸化物陰極は、電子放射物質層内に粒径が
4.5μmを越える粒子を含む微量の酸化ジスプロシウ
ム(Dy2 3 )粉末を混合した手段を具備する。
【0010】前記手段によれば、電子放射物質層内に、
粒径が4.5μmを越える粒子を含む微量の酸化ジスプ
ロシウム(Dy2 3 )粉末を混合したことにより、電
子放射物質層の電気伝導度が向上し、それにより電子放
射物質層の電気抵抗が小さくなるので、酸化物陰極を高
い電流密度の状態で動作させても、ジュール熱の発生が
抑えられ、電子放射物質層の電気抵抗は僅かに増大する
だけで、遊離バリウム(Ba)の生成が妨げられない。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態において、酸
化物陰極は、高融点金属からなるスリーブと、前記スリ
ーブの一端に嵌合され、ニッケル(Ni)を主成分とし
てシリコン(Si)やマグネシウム(Mg)等の微量の
還元性金属元素を含有する帽状金属基体と、前記金属基
体の表面に被着され、バリウム(Ba)、ストロンチウ
ム(Sr)、カルシウム(Ca)の金属酸化物からなる
電子放射物質層と、前記スリーブに内包された加熱ヒー
タとからなる酸化物陰極において、前記電子放射物質層
内に粒径が4.5μmを越える粒子を含む微量の酸化ジ
スプロシウム(Dy2 3 )粉末を混合したものであ
る。
【0012】本発明の実施の1つの形態において、酸化
ジスプロシウム(Dy2 3 )粉末は、その含有量を
0.1乃至7.0重量%の範囲内に選んでいるものであ
る。
【0013】また、本発明の実施の他の形態において、
酸化ジスプロシウム(Dy2 3 )粉末は、その粒径を
4.5μmを越えかつ20.0μmまでの範囲内に選ん
でいるものである。
【0014】かかる本発明の実施の形態によれば、電子
放射物質層内に微量の酸化ジスプロシウム(Dy
2 3 )粉末を混合し、電子放射物質層の電気伝導度を
向上させるようにしたので、電子放射物質層内の電気抵
抗を小さくすることが可能になり、高い電流密度の状態
で動作させても、高い密度の電流に基づくジュール熱の
発生を抑えられる。そして、ジュール熱の発生が少ない
ことにより、電子放射物質層の電気抵抗の増大が僅かに
なり、遊離バリウム(Ba)の生成が大幅に妨げられる
ことがないので、高い電流密度で、長時間にわたって安
定した電子放射特性を維持させることが可能な酸化物陰
極を得ることができる。
【0015】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
【0016】図1は、本発明による酸化物陰極の一実施
例の要部構成を示す断面図である。
【0017】図1において、1はニッケル(Ni)を主
成分としてシリコン(Si)やマグネシウム(Mg)等
の微量の還元性金属元素を含有する帽状金属基体、2は
バリウム(Ba)、ストロンチウム(Sr)、カルシウ
ム(Ca)の金属酸化物からなる電子放射物質層、3は
電子放射物質層2内に混合された酸化ジスプロシウム
(Dy2 3 )粉末、4はモリブデン(Mo)等の高融
点金属からなる円筒状スリーブ、5は加熱ヒータであ
る。
【0018】そして、スリーブ4の一端に帽状金属基体
1が嵌合され、帽状金属基体1の表面に電子放射物質層
2が被着される。スリーブ4は、内部に開口端側から加
熱ヒータ5が挿入固定されている。この場合、スリーブ
4や加熱ヒータ5のリードは、図示されていない保持部
材によって、同じく図示されていない電子銃構体に保持
固定されている。また、電子放射物質層2の中には、平
均粒径が7μmの酸化ジスプロシウム(Dy2 3 )粉
末3が0.5重量%だけ混合されている。
【0019】前記構成による本実施例の酸化物陰極は、
例えば、次のような工程を経て製造される。
【0020】まず、バリウム(Ba)、ストロンチウム
(Sr)、カルシウム(Ca)の炭酸塩{(Ba、S
r、Ca)CO3 }の中に、平均粒径が7μmで、純度
99.9%の酸化ジスプロシウム(Dy2 3 )粉末3
を0.5重量%混合したスラリーを形成する。
【0021】次に、このスラリーをスプレーガンを用い
て、スリーブ4の一端に嵌合した帽状金属基体1の表面
に吹き付け、約70μmの厚さの層を形成する。
【0022】次いで、バリウム(Ba)、ストロンチウ
ム(Sr)、カルシウム(Ca)の炭酸塩{(Ba、S
r、Ca)CO3 }を加熱処理し、バリウム(Ba)、
ストロンチウム(Sr)、カルシウム(Ca)の酸化物
{(Ba、Sr、Ca)O}に変化させる。
【0023】続いて、バリウム(Ba)、ストロンチウ
ム(Sr)、カルシウム(Ca)の酸化物{(Ba、S
r、Ca)O}を帽状金属基体1に含有されているシリ
コン(Si)やマグネシウム(Mg)等の微量の還元性
金属による還元が行われ、活性化された電子放射物質層
2が形成される。
【0024】かかる構成による本実施例の酸化物陰極
は、動作時に、電子放射物質層2内に含有される微量
(0.5重量%)の酸化ジスプロシウム(Dy2 3
粉末3により、電子放射物質層2の電気伝導度が酸化ジ
スプロシウム(Dy2 3 )粉末3を含有していない電
子放射物質層に比べて向上し、電子放射物質層2内の電
気抵抗が小さくなる。このため、本実施例の酸化物陰極
を高い電流密度の状態で動作させたとしても、高い密度
の電流に基づくジュール熱の発生が抑えられ、電子放射
物質層2の電気抵抗の増大が僅かになるので、遊離バリ
ウム(Ba)の生成が大幅に妨げられることがなく、高
い電流密度で、長時間にわたって安定した電子放射特性
を維持できる酸化物陰極が得られるものである。
【0025】この場合、電子放射物質層2内に混合され
る酸化ジスプロシウム(Dy2 3)粉末3は、含有量
が0.1重量%以上になると、酸化ジスプロシウム(D
23 )粉末3を加えたことによる効果が現われ、一
方、含有量が7.0重量%を超えると、酸化ジスプロシ
ウム(Dy2 3 )粉末3を加えたことによる効果があ
るものの、酸化物陰極の初期エミッションが低下するよ
うになる。
【0026】このため、本実施例においては、酸化ジス
プロシウム(Dy2 3 )粉末3の含有量を0.1乃至
7.0重量%の範囲内に選んでいる。
【0027】また、電子放射物質層2内に混合される酸
化ジスプロシウム(Dy2 3 )粉末3は、平均粒径が
0.5μm以下のものを用いると、酸化ジスプロシウム
(Dy2 3 )粉末3を加えたことによる効果が現われ
ず、一方、平均粒径が20μm以上のものを用いると、
酸化ジスプロシウム(Dy2 3 )粉末3がバリウム
(Ba)、ストロンチウム(Sr)、カルシウム(C
a)の炭酸塩{(Ba、Sr、Ca)CO3 }中に均一
に混合されなくなる。
【0028】このため、本実施例においては、酸化ジス
プロシウム(Dy2 3 )粉末3として平均粒径が0.
5乃至20μmの範囲内に選んでいる。
【0029】次に、図2は、酸化物陰極を動作させた際
の電子放射能の径時変化を示す特性図であって、横軸は
キロアワー(KHr)で示す動作経過時間、縦軸は初期
の電子放射能を100とした場合の電子放射能の相対値
である。
【0030】図2において、特性(A)は、本実施例に
よる酸化物陰極を電子銃に組み込んだカラー陰極線管の
特性を示し、特性(B)は、既知の酸化物陰極を電子銃
に組み込んだカラー陰極線管の特性を示す。
【0031】図2の特性(B)に示されるように、既知
の酸化物陰極を用いたカラー陰極線管は、使用開始後、
500時間が経過した時点で電子放射能が約80%程度
に、1000時間が経過した時点で電子放射能が約65
%程度に、1500時間が経過した時点で電子放射能が
約50%程度に低下するのに対し、図2の特性(A)に
示されるように、本実施例による酸化物陰極を用いたカ
ラー陰極線管は、使用開始後、500時間が経過した時
点で電子放射能が約85%強程度に、1000時間が経
過した時点で電子放射能が約80%弱程度に、1500
時間が経過した時点で電子放射能が約70%程度に低下
するに過ぎないものであり、明らかに、本実施例の酸化
物陰極を用いたカラー陰極線管は、既知の酸化物陰極を
用いたカラー陰極線管に比べて、長期にわたって優れた
電子放射特性、即ち、寿命特性を維持させることができ
るものである。
【0032】なお、図2の特性(A)に示すような本実
施例における酸化物陰極の優れた電子放射特性は、酸化
物陰極をカラー陰極線管の電子銃に用いた場合にだけ発
揮されるものではなく、同種の他の管、例えば、撮像管
の電子銃に用いた場合においても同様に発揮させること
ができる。
【0033】
【発明の効果】以上のように、本発明の酸化物陰極によ
れば、電子放射物質層に、粒径が4.5μmを越える粒
子を含む微量の酸化ジスプロシウム(Dy2 3 )粉末
を混合した電子放射物質層を用いることによって、電子
放射物資層の電気伝導度を増大させて電子放射物資層の
電気抵抗を低下させ、高い電流密度の状態で動作する際
のジュール熱の発生を抑制して、電子放射物資層の温度
が過度に上昇するのを防ぎ、遊離バリウム(Ba)の生
成が大幅に阻害されないので、酸化物陰極を高い電流密
度の状態で動作させても、長時間にわたって安定した電
子放射特性を維持させることが可能になるという効果が
ある。
【0034】また、本発明の酸化物陰極によれば、高精
細化を画像を表示させる際に、高い信頼性を備えた安定
な酸化物陰極が得られるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による酸化物陰極の一実施例の要部構成
を示す断面図である。
【図2】酸化物陰極を動作させた際の電子放射能の径時
変化を示す特性図である。
【符号の説明】
1 金属基体 2 電子放射物質層 3 酸化ジスプロシウム(Dy2 3 )粉末 4 スリーブ 5 加熱ヒータ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高融点金属からなるスリーブと、前記ス
    リーブの一端に嵌合され、ニッケル(Ni)を主成分と
    してシリコン(Si)やマグネシウム(Mg)等の微量
    の還元性金属元素を含有する帽状金属基体と、前記金属
    基体の表面に被着され、バリウム(Ba)、ストロンチ
    ウム(Sr)、カルシウム(Ca)の金属酸化物からな
    る電子放射物質層と、前記スリーブに内包された加熱ヒ
    ータとからなる酸化物陰極において、前記電子放射物質
    層内に粒径が4.5μmを超える粒子を含む微量の酸化
    ジスプロシウム(Dy2 3 )粉末を混合したことを特
    徴とする酸化物陰極。
  2. 【請求項2】 前記微量の酸化ジスプロシウム(Dy2
    3 )粉末は、含有量が0.1乃至7.0重量%の範囲
    内にあることを特徴とする請求項1に記載の酸化物陰
    極。
  3. 【請求項3】 前記酸化ジスプロシウム(Dy2 3
    粉末は、粒径が4.5μmを越えかつ20.0μmまで
    の範囲内にあることを特徴とする請求項1に記載の酸化
    物陰極。
JP28224996A 1996-10-24 1996-10-24 酸化物陰極 Pending JPH10125214A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28224996A JPH10125214A (ja) 1996-10-24 1996-10-24 酸化物陰極

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28224996A JPH10125214A (ja) 1996-10-24 1996-10-24 酸化物陰極

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10125214A true JPH10125214A (ja) 1998-05-15

Family

ID=17649997

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP28224996A Pending JPH10125214A (ja) 1996-10-24 1996-10-24 酸化物陰極

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10125214A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100400587B1 (ko) * 1998-10-28 2003-10-08 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 음극선관용 음극 구조체
KR100490170B1 (ko) * 2003-07-10 2005-05-16 엘지.필립스 디스플레이 주식회사 음극선관용 음극

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100400587B1 (ko) * 1998-10-28 2003-10-08 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 음극선관용 음극 구조체
KR100490170B1 (ko) * 2003-07-10 2005-05-16 엘지.필립스 디스플레이 주식회사 음극선관용 음극

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6504293B1 (en) Cathode ray tube having an improved cathode
JPH10125214A (ja) 酸化物陰極
US6833659B2 (en) Cathode ray tube comprising a cathode of a composite material
US5698937A (en) Cathode for electron tube
US5982083A (en) Cathode for electron tube
JP5226921B2 (ja) ドープ酸化物陰極を具えた陰極線管
US5708321A (en) Cathode for electron tube having an electron-emission layer including a lanthanum-magnesium-manganese oxide
JPH10294057A (ja) 酸化物陰極
JPH11273546A (ja) 酸化物陰極
JP2936460B2 (ja) 電子管用陰極
JPH10149759A (ja) 酸化物陰極を備えた電子管
JP2001345041A (ja) 電子管用陰極
JP2897938B2 (ja) 電子管用陰極
JPH0887950A (ja) 酸化物陰極を備えた電子管
JPH08236007A (ja) 酸化物陰極を備えた電子管
JPH10144202A (ja) 電子管陰極およびその製造方法
KR100573099B1 (ko) 전자관용 음극
JP2891209B2 (ja) 電子管用陰極
JP2730260B2 (ja) 電子管用陰極
US6232708B1 (en) Cathode with an electron emitting layer for a cathode ray tube
JPH09198995A (ja) 酸化物陰極を備えた電子管
JPH04220925A (ja) 電子管用陰極
JPH08321250A (ja) 電子放射物質層を有する陰極を備えた電子管
JP2004241249A (ja) 含浸型陰極およびその製造方法
JPH07201271A (ja) 電子管