JPH02309531A

JPH02309531A - 酸化物陰極

Info

Publication number: JPH02309531A
Application number: JP1130475A
Authority: JP
Inventors: Michio Hara; 通雄原
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1989-05-24
Filing date: 1989-05-24
Publication date: 1990-12-25

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、受像管、撮像管、高周波発振管等の電子管に
用いられる酸化物陰極に関する。

〔発明の概要〕

本発明は、Ｍｇ、　２ｒ、　Ｗ、　Ａ　ｌ、Ｓｉ、　Ｔ
ｉ、　８ａ、　Ｓｒ、　Ｃａ、　Ｓｃ、　Ｙ。

Ｃｅ、　Ｌａ、　Ｈｆ　等からなる還元剤を含む基体上
に、酸化物層を有する酸化物陰極において、上記酸化物
層中にＢｉを含ませて構成することにより、高電流密度
動作での長寿命化を図るようにしたものである。

〔従来の技術〕

従来の酸化物陰極は、第３図に示すように、基体（１１
）上に例えば炭酸塩＜１２）　（後に加熱されることに
よって酸化物層（１３）に変化）を塗布してなる。

基体（１１）は、例えばニッケル（Ｎ１）を主体とし、
更に還元剤として微量のマグネシウム（Ｍｇ＞、ケイ素
（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｊ２）、ジルコニウム（２
ｒ）、タングステン（Ｗ）　等を含有したＮｉ−Ｍｇ、
　Ｎｉ−５ｉ、　Ｎｉ−＾ＣＮ１−２ｒ、　Ｎ１−Ｗ等
の合金が使用される。また、炭酸塩り１２）は、例えば
バリウム（Ｂａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、カルシウ
ム（Ｃａ）等のアルカリ土類金属炭酸塩（８ａ、　Ｓｒ
、　Ｃａ）ＣＯ＊　が使用される。この炭酸塩（１２）
は、カラーテレビジョン受像機等の電子銃に組込まれた
後、真空中で所定の温度で加熱することにより、アルカ
リ土類金属酸化物（Ｂａ、　Ｓｒ、　Ｃａ）　０に分解
されて酸化物層（１３）となる。上記酸化物のうち、酸
化バリウム（Ｂａｄ）　　が電子放出に最も寄与し、基
体（１１）との界面において、基体〈１１）中に、含有
されているタングステン（Ｗ）、ケイ素（Ｓｉ＞、マグ
ネシウム（ＩＪｇ）等の還元剤と例えば、次式ＢａＯ＋
Ｍｇ　−Ｂａ　＋ＭｇＯのような反応が起こり、生成した遊離バリウム（８ａ）
により電子放出が行なわれる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来の酸化物陰極においては、高電流密
度動作させてエミッションを多く発生させた場合、酸化
物層（１３）の電気抵抗値が大きいこと、熱伝導が悪い
ことから所謂ジュール熱が局部的に発生する。一般に、
バリウム（Ｂａ）は蒸気圧が高いため、局部的に発生し
たジュール熱によって蒸発するバリウム（Ｂ’ａ）、ス
トロンチウム（Ｓｒ）　、カルシウム（Ｃａ）の比が変
わり、即ち酸化物層（１３）内のバリウム＜Ｂａ）又は
酸化バリウム（Ｂａｎ）　　が選択的に蒸発して酸化物
ＦＪ　（１３）の組成が大きく変化するため、酸化物層
（１３）の特性が電子放出上の最適条件から逸脱して劣
化すると共に、酸化物層（１３）の電子放出能力が短時
間で低下するという不都合があった。

本発明は、このような点に鑑み成されたもので、その目
的とするところは、高電流密度動作時においても酸化物
層の長寿命化を図ることができる酸化物陰極を提供する
ことになる。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の酸化物陰極は、Ｍｇ、　Ｚｒ、　Ｗ、八ｌ、Ｓ
　ｉ、　Ｔ　ｉ、　Ｂａ。

Ｓｒ、　Ｃａ、　Ｓｃ、　Ｙ、　Ｃｅ、　Ｌａ、　Ｈｆ
等から成る還元剤を含む基体（１）上に、酸化物層（３
）を有する酸化物陰極において、酸化物層（３）中にビ
スマス（Ｂ１）を含ませて構成する。

上記酸化物層（３）としては（Ｂａ、　５ｒ）Ｏや（Ｂ
ａ、　Ｓｒ、　Ｃａ）　０等のアルカリ土類金属酸化物
を使用するを可とする。

〔作用〕

上述の本発明の構成によれば、酸化物層（３）内にビス
マス（Ｂｉ）を含ませるようにしたので、該ビスマス（
Ｂ１）により、酸化物層（３）の熱伝導性が改善、され
、高電流密度動作時のジュール熱の発生を低減させるこ
とができる。その結果、酸化物層（３）を構成する組成
物の蒸発がほぼ均等に行なわれるようになって酸化物層
（３）における電子放出特性（能力）上の最適条件が長
時間維持されるようになり、高電流密度動作時の長寿命
化を図ることができる。

〔実施例〕

以下、第１図を参照しながら本発明の詳細な説明する。

第１図は、本実施例に係る酸化物陰極を製造工程順に示
した構成図である。

まず、同図へに示すように、タングステン＜Ｗ＞　、ケ
イ素（Ｓｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）等の還元剤を含有
したニッケル（Ｎｉ）金属を主体とする基体（１）を用
意する。

次に、同図已に示すように、（Ｂａ、　Ｓｒ、　Ｃａ）
　ＣＯ３からなるアルカリ土類金属炭酸塩に酸化ビスマ
ス（ｅａｚｏｓ）　　を添加してなる混合物層（２）を
上記基体（１）上に塗布する。

次に、同図Ｃに示すように、電子の電子銃（図示せず）
に組込んだのち、電子管の排気、陰極の加熱分解、エー
ジング等の工程を経ることによって（Ｂａ、　Ｓｒ、　
Ｃａ）　ＣＬ炭酸塩中より二酸化炭素（ＣＯ，）を放出
して（Ｂａ、　Ｓｒ、　Ｃａ）　Ｏ酸化物を主体とする
酸化物層（３）を形成して本例に係る酸化物陰極を得る
。

上記第１図已において、（Ｂａ、　Ｓｒ、　Ｃａ）　Ｃ
Ｏ３炭酸塩に酸化ビスマス（Ｂｉ、Ｄ。）を添加する方
法としては、湿式法と共沈法が用いられる。即ち、湿式
法は、例えば水溶液中に粉末の（Ｂａ、　Ｓｒ、　Ｃａ
）　ＣＬ　炭酸塩と粉末の酸化ビスマス（８＋、Ｄ、）
　　を入れたのち、かきまぜることによって（Ｂａ、　
Ｓｒ、　Ｃａ）　ＣＯｓ炭酸塩と酸化ビスマス（８１２
０３）　　の混合物を得る方法であり、このとき（Ｂａ
、　Ｓｒ、　Ｃａ）　ＣＬ炭酸塩と酸化ビスマス（Ｂ１
２０３＞の混合比は、（Ｂａ、　Ｓｒ、　Ｃａ）　ＣＯ
３炭酸塩１００に対して酸化ビスマス（ＢｉｚＯｚ）　
　は０．１〜１０重量％である。

一方、共沈法は、例えばＢａイオン、Ｓｒイオン、Ｃａ
イオン及びＢｉイオンを共存させたｌｌＮ０．水溶液に
例えば（ＮＨ４）　２ＣＯ３溶液又はＮａ２ＣＬ溶液を
入れ、コノときに発生する共沈作用を利用して（Ｂａ、
、　Ｓｒ、　Ｃａ）、ＣＬ炭酸塩とビスマス（Ｂｉ）化
合物の混合物を得る方法であり、その混合比は上記湿式
法の場合と同じである。

次に、（Ｂａ、　Ｓｒ、　Ｃａ）　ＣＯａ　炭酸塩に酸
化ビスマス（ＢＩｚＯ＊）　を添加しないで形成した酸
化物陰極と酸化ビスマス（８１２０３）　　を添加して
形成した酸化物陰極の相対エミッション量の比較を第２
図の特性図に基づいて説明する。

この第２図において、曲線■は、（Ｂａ、　Ｓｒ、　Ｃ
ａ）　ＣＯｓ炭酸塩に酸化ビスマス（Ｂｉ２０Ｊ　　を
添加しなかったものを示し、曲線■〜■は、＜Ｂａ、　
Ｓｒ、　Ｃａ）　ＣＤ、炭酸塩に酸化ビスマス（Ｂｉ２
’ｓ＞　　をそれぞれ０．１．１．３゜５、　ｔｏ、　
２０重量％添加したものを示す。尚、（Ｂａ。

Ｓｒ、　Ｃａ）　ＣＯ３炭酸塩中のバリウム（Ｂａ）、
ストロンチウム（Ｓ「）及びカルシウム（Ｃａ）の各モ
ル％比は５０：４３；７とした。また、実験は、通常動
作電流密度′　　の２倍の電流密度で行なった。

実験の結果、第２図に示すように、（Ｂａ、　Ｓｒ、　
Ｃａ）ＣＯｉ炭酸塩に酸化ビスマス（Ｂｉ２０．）　　
を添加しなかったちのく曲線工で示す）よりも酸化ビス
マス（ｅ＋２ｏｚ）　　を０．１〜ｌＯ重童％の範囲で
添加したちの（曲線■〜■で示す）の方が全体的に相対
エミッション量が増加していることがわかるく添加量が
２０重量％のもの（曲線■で示す）については逆に低下
した）。特に、酸化ビスマス（Ｂｉ２０．）　　の添加
量が、（Ｂａ、　Ｓｒ、　Ｃａ）　ＣＤｓ炭酸塩１００
に対して３及び５重量％のものは、添加していないもの
く曲線■で示す）の約２倍のエミッション量となりその
効果が著しい。このことから、酸化ビスマス（Ｂｉａｓ
ｓ）の添加量を主体に述べると、（Ｂａ、　Ｓｒ、　Ｃ
ａ）　ＣＯ３炭酸塩１００に対し添加量２〜５重景％が
最も効果の著しい範囲であると推定できる。

上述の如く本例によれば、基体（１）上に、（Ｂａ、　
Ｓｒ。

Ｃａ）ＣＯ＊炭酸塩内に酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｌ）　を
添加してなる混合物層（２）を塗布したのち、真空加熱
により、（Ｂａ、　Ｓｒ、　Ｃａ）　ＣＤ３　炭酸塩を
主体とする混合物層（２）を（Ｂａ、　Ｓｒ、　Ｃａ）
　Ｏ酸化物を主体とする酸化物層（３）にして酸化物陰
極を構成するようにしたので、酸化物層（３）の熱伝導
性が改善されて、高電流密度動作時のジュール熱の発生
が低減されるため、酸化物層（３）を構成する組成物、
特にバリウム（Ｂａ）又は酸化バリウム（ｆｉａｔ）　
　の蒸発が全体にわたってほぼ均等に行なわれるように
なる。その結果、酸化物層（３）における電子放出特性
（能力）上の最適条件が長時間維持できるようになり、
高電流密度動作時での酸化的陰極の長寿命化を図ること
ができる。

尚、上記実施例は、（Ｂａ、　Ｓｒ、　Ｃａ）　ＣＤ、
炭酸塩に酸化ビスマス（Ｂ＋２０＝）　　を添加するよ
うにしたが、その池水酸化ビスマス（Ｂ　１（０）１）
　３）　　を添加するようにしてもよい。・また、炭酸塩として（Ｂａ、　Ｓｒ、　Ｃａ）　Ｃ［＋
３　を使用したが、（Ｂａ、　Ｓｒ）　ＣＯ８を使用し
ても同様の効果が得られる。

〔発明の効果〕

本発明に係る酸化物陰極は、Ｍｇ、　Ｓｉ、　Ｉｆ等か
らなる還元剤を含む基体上に、酸化物層を有する酸化物
陰極において、上記酸化物層中に８１を含ませて構成す
るようにしたので、高電流密度動作での長寿命化を図る
ことができる。

図面の簡単な説明第１図は本実施例に係る酸化物陰極を示す構成図、第２
図は相対エミッション量の比較を示す特性図、第３図は
従来例に係る酸化物陰極を示す構成図である。

（１）は基体、（２）は混合物層、（３）は酸化物層で
ある。

代　　理　　人　　　　　松　　隈　　秀　　盛第１図時間（Ｈｒｓ）相対エミ、シ、ンｔ／）比較友ネオ什ノ匝口第２図

Claims

【特許請求の範囲】Ｍｇ、Ｚｒ、Ｗ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ
、Ｓｃ、Ｙ、Ｃｅ、Ｌａ、Ｈｆ等からなる還元剤を含む
基体上に、酸化物層を有する酸化物陰極において、上記酸化物層中にＢｉを含むことを特徴とする酸化物陰
極。