JPH03201345A - 積層状陰極装置 - Google Patents

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〕 この発明は、インライン型カラーブラウン管に用いられ
る電子放射特性を向上したＭ　ｊｌ状陰極装置に関する
ものである。

（従来の技術〕 第８図〜第５図は従来のこの種陰極装置の拡大図で、図
において、１は０．１〜Ｑ、４ｆｊｌ程度の厚さのサフ
ァイア等から構成された耐熱性絶縁基板・２は耐熱性Ｍ
ｋ基板ｌの一面にタングステンがスパッタリング等の方
法で被着形成され直線状に配置された基体金属、３は基
体金属２と同様の方法で一体的に耐熱性絶縁基板１の上
に被着形成され先端に陰極端子３１が形成されたリード
線、４は８個の基体金属２上にスプレー等の方法で被着
形成された（Ｂａ、８ｒ、Ｏａ）　Ｏ等のアルカリ土類
金属酸化物からなる電子放射物質、５１は耐熱性絶縁基
板１の他面の基体色Ｍ２に対向する部位にスパッタリン
グでタングステンの薄膜を被着して後写真製版によって
蛇行形状にした発熱体、認はＳ＠の発熱体５１と一体的
に被着成形され発熱体５１を直列に接続する導線、詔は
発熱体５１および導４１５２と共にヒータ５を構成する
ヒータ端子、６はステアタイト製の陰極容器、７は陰極
容′ａ６に植立された陰極ビン、８は陰極容器６に植立
されたヒータビン、９は陰極端子３１と陰極ビン７およ
びヒータ端子部とヒータビン８とを接続する導線である
。

この従来のものでは、ヒータビン８の両端に電圧を印加
すると、発熱体５１に電流が流れ、ジュール熱が下式に
示すように電流の２乗と発熱体５１の電気抵抗と時間と
の櫂で決まる量で発生する。

Ｑ　”　Ｉ’ｘＲＸｔ ここでＱは熱量、ｌは電流、Ｒは抵抗、ｔは時間を表す
。

この発生熱が熱伝導および熱輻射によって耐熱性絶縁基
板１を通して３個の基体金属２を加熱する。基体金Ｐｓ
２が約８０００の動作温度まで加熱されると、電子放射
物質４の成分であるＢａＯが基体金属２であるＷと還元
反応を起こして遊離Ｂａが生じる。この遊離Ｄａがドナ
ーとなって電子放射物質４から電子ビームが発射され、
カラーブラウン管の８色の螢光面を光らせる。

この積層状陰極装置においては、基体金属２σ〕動作温
度を８００℃、電子放射物質４の層からの収り出し電流
密度を０．５＾／ｃｒｄとして寿命試験を行った結果、
寿命時間は僅か４，０００時間であった。なお寿命時間
の定義としては初期値の値０）５０％の値迄に劣化する
時間とした。この短寿命の原因としてはＢａＯの還元反
応生成物であるバリウムタングステイトが基体金属２上
に生成されて電子放射物質４と基体金属２とσ〕還元反
応が起こりにくくなることも一因ではあるが、王に基体
金属２が薄膜でできているため非常に薄く、還元反応に
より早期に消耗してしまうためである。この改善のため
には、基体金属２であるＷを長時間のスパッタリングで
厚く被着形成する手段もあるが、遺産上あるいは製造コ
スト上の制約があり実用上での問題があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の積層状陰極装置は以上のように構成されているた
め、電子放射特性が早期に劣化し始め実用上問題があっ
た。

この発明はこのような問題点を解消するためになされた
ものであり、電子放射特性の向上を目的とする改良され
た積層状陰極装置を提供しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

こσ〕発明に係る積層状陰極装置は、耐熱性絶縁基板の
一面に被着形成された基体金属上に金網粉末焼結を被着
形成し、この金属粉末焼結層上に電子放射物質層を形成
すると共に、耐熱性絶縁基板の他面にヒータを形成した
ものである。

〔作用〕

この発明においては、電子放射物質の下に金属粉末の焼
結層を設けたため、厚膜の焼結金属層が比較的簡単に形
成でき、その結果、電子放射特性が長期間にわたって維
持可能となる積層状陰極装置を得ることが可能となる。

〔実施例〕

以下この発明の一実施例を第１図および第２図にもとづ
いて説明する。

即ちｙｇ１図において・】Ｏは耐熱性絶縁基体１上にス
パッタリングによって８ミクロンの厚さに被着後写真製
版によって所定の形状にエツチング加工して直径２ｆｉ
に形成されたニッケルからなる金属基体、１１は平均粒
径が１０ミクロンのニッケル粉末を生成分とし、機微の
シリコン、マグネシウムを含有する金属粉末をスクリー
ン印刷あるいはスプレーの方法によって約１００ミクロ
ンの厚さに基体金＠　１０上に被着し、水素中あるいは
真空算−気中で１００００で１０分間熱処理を施してニ
ッケル粉末相互およびニッケル粉末と基体金属ｉｏであ
るニッケル薄膜とが焼結して形成された付着力および機
械的細度の大きい金属粉末焼結層である。

なおその他の構成は、第８図〜第５図に示す従来のもの
と同様であるので説明を省略する。

ここで電子放射物質４はスプレーあるいは筆塗の方法に
より金属粉末焼結層１１上に６０〜１００ミクロンの厚
さにコーティングされる。また発熱体５１は膜厚が８ミ
クロン、巾が０．２ｆｌに形成される。

このように構成されたものでは、発熱体５１に電圧が印
加されると、発熱体５１は従来のものと同様に、ジュー
ル熱によって発熱する０このジュール熱による輻射熱お
よび伝導熱により基体金属１０および金属粉末焼結層１
１が加熱される。

金属粉末焼結層１１が約８０００の高温にＤＯ熱される
と、電子放射物質４層の成分である酸化ノ＜リウムと金
属粉末焼結＃１１中に微量含有されている、例えばシリ
コンと次のような反応を起こす。

４　ＢａＯ＋　８１　＝　２Ｂａ　十Ｂ＆１８１０ｍ２
　ＢａＯ−１−８１＝　ｚＢａ　＋８　土ＯＩこれらの
反応で生じたＢａがドナーとなって電子放射が行なわれ
る。基体金属１０上に厚＠構造の金属粉末焼結層１１が
設けられているので、還元反応による金属粉末焼結層１
１の消耗も無く寿命特性を大幅に同上できた。

第２図は寿命試験特性を示すもので、寿命試験条件は陰
極温度が８０００、取り出し電流０　、５　Ａ／ｃｒｄ
とした。その結果、従来のものは、初期値の５０％の値
まで電子放射特性が劣化する時間が４，０００時間であ
ったが、この実施例のもので（ユ、１２，０００時間と
長寿命であった。さらにこの実施例のものは、スクリー
ン印刷手法により簡単に厚膜の金属粉末焼結）ｉｄ　１
１を得ることが可能なため祉産性に富んでいる。

なお、ここでは基体金親１０としてニンケル薄膜のもの
について説明したが、チタン等の他の金属であってもよ
い。

〔発明の効果〕

上記のようにこの発明による積層状陰極製造は、Ａｌｉ
　Ｋ金民上に金属粉末焼結層を介して電子放射物質を配
置したため、電子放射特性が同上すると共に１産性に優
れている。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、この発明の一実施例を示す図で
、第１図は要部拡大断面図、第２図は寿命特性図、第８
図〜第５図は従来のこの種檀層状陰極装置を示す図で、
第８図は平面図、第４図は要部平面図、第５図は断面図
である０ 図中・１は耐熱性絶縁基板、４は電子放射物質、５１は
発熱体、ｌＯは基体金属、１１は金属粉末焼結層である
。 なお図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 耐熱性絶縁基板の一面に被着形成された基体金属、この
   基体金属上に被着形成された金属粉末焼結層、この金属
   粉末焼結層上に被着された電子放射物質、上記耐熱性絶
   縁基板の他面に被着形成されたヒータを備えた積層状陰
   極装置。