JPH0355736A - 線状熱陰極 - 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、真空管、ＣＲＴ、蛍光表示管等に使用する
線状熱陰極に関するものである．〔従来の技術〕 線状熱陰極を利用する機器は従来種々提案されており、
例えば平板型表示装置として特開昭６０一８４７４４号
に開示されている如きものがある．第２図はかかる従来
の平板型表示装置を示す模式的断面図であり、この表示
装置には、絶縁性基板１上に一定の間隔で設けた複数の
金属製係止部２上にかけ渡して、所定の間隔で電子放射
物質を保持させ陰極４を形威した陰極ワイヤー３が設け
られている．各陰極４と対応させ、上記絶縁性基仮ｌ上
に制御電極５を配設すると共に、陰極ワイヤー３の上方
には各陰極４と対応した位置に貫通孔６ａを備えたグリ
ッド電極６、及びこのグリノド電極６の上方に上記各陰
極４に対応した位置に蛍光体７を塗布したアノード８が
夫々上，下方向に所要の間隔を隔てて配設されている。

前記陰極ワイヤー３はタングステン製であり、また陰極
４は、陰極ワイヤー３の表面に電着法、或いは塗布法な
どによりバリウム、ストロンチウム、カルシウムの三元
炭酸塩（　（Ｂａ．Ｓｒ，Ｃａ）　Ｃｏｗ）を付着させ
、表示装置容器内を真空に排気する過程でこれを加熱分
解し、上記炭酸塩を酸化物（　（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）　
０　）に変換してある．なお、この際、上記陰極ワイヤ
ー３のタングステンが、以下のような反応で電子放射物
質中のＢａＯを還元して過剰８ａを住成する。この８ａ
は拡散時に陰極表面へ移動し、ＢａＯ中でドナーを形成
し工砧７ションに寄与する。

６　ＢａＯ　＋　Ｗ　−＋　ＢａＪＯ，，　＋　３　８
ａ次に動作について説明する。陰極ワイヤー３をその両
端に給電して約７００’Ｃに加熱すると陰極４表面から
電子が放射される。このときグリソド電極６及びアノー
ド８に正の電極を印加すれば電子ビームは貫通孔６ａを
通して蛍光体７に導かれ、蛍光体７を励起せしめる。一
方制ｉｎ　ＴＦｉ極５に負の電圧を印加すると陰極４周
辺の電界が陰極４ｂに対して負となり、陰極４からの電
子放射を停止せしめ得るから、例えば制御電極５に正の
パルス電圧を印加することにより電子ビームの放射を制
御できることになる。

ところでかかる線状熱陰極は、上記炭酸塩を酸化物に替
える過程、或いは表示装置の初期動作時に蛍光体７．係
止部２等から放出される不純ガスの影響により、初朋工
珈ソション電流が低くなり、表示装置の輝度が低くなっ
たり、表示装置の製造排気工程に長時間を要するなどの
問題点があった．先に発明者等は上記のような問題を解
決するものとして、０．２〜２０重量％の希土類金属酸
化物と、酸化バリウムを含んだアルカリ土類金属酸化物
とを含む混合物であって、希土類金属酸化物に対する酸
化バリウムの重量比を０．４〜６０とした電子放射物質
を線状の耐熱性金属表面に保持した線状熱陰極を提案し
多大の或果を収めた（特願昭６２　−　１２２０５３号
）。

〔発明が解決しようとする課題〕

そして継続してかかる線状熱陰極に関して研究開発を行
っていたところ、上記反応式により生成するＢａｓＷＯ
＊は、経時的に耐熱金属及び電子放射物質の界面に蓄積
されて両者を隔てることにもなり、その結果過剰Ｂａの
生威を妨げる恐れがあり、又一方、上記Ｂａ３ＷＯ．の
生威抑制は他方で上記反応式におけるＴｉ離Ｂａの発生
をも減少させてしまうことになり、いづれにしても寿命
特性を低下させる一つの原因になることが確認された． ここに発明者等はかかる問題に鑑み鋭意検討を重ねた結
果この発明に到達したのである。

〔課題を解決するための手段） この発明の線状熱陰極は、線状のタングステン金属上に
還元剤としてシリコン，マグネシウムを含むニフケル薄
膜を被着形戒し、その上に少なくともバリウムを含むア
ルカリ土類金属酸化物に酸化スカンジウムを混合した電
子放射物質を被着したことを特徴とするものである。

〔作　用］ この発明においては、基体のタングステン金属層上にニ
ノケル薄膜が被着形威され、電子放射物質層との直接接
触を回避しているので両者間の界面における上記Ｂａｌ
ＷＯｉなどの中間層生戒が抑制される．そして上述のＢ
ａ＝ＷＯ，の生戒反応時のＢａ生戊！ｉｔｓ少はニッケ
ル薄膜中の還元性シリコン又はマグネシウムの還元作用
で補うものであり、結局前述した寿命特性の低下を回避
するものと推定される。

〔実施例〕

以下実施例によりこの発明を具体的に説明する。

第１図はこの発明の一実施例による線状熱陰極を用いた
表示装置の要部を示す模式的断面図であり、図中１はガ
ラス板，セラミソク板等で構威した絶縁性基板、２は主
として金属製の突起又はリブ等として形成される係止部
、３はシリコン．マグネシウムを含むニッケル′ｉＲ）
１！９が被着されたタングステン陰極ワイヤー　４は陰
極ワイヤー３にその長手方向に所要の間隔で形威された
陰極、５は制御電極、６はグリソド電極、８はアノード
を夫々示している． 上記絶縁性基板１上に一定間隔で復敗の係止部２を設け
、この各係止部２に渡す態様で陰極ワイヤー３が、これ
に形威した陰極４が相隣する係止部２．２間に位置する
よう張架されている。絶縁性基板１上には前記各陰極４
と対向する位置に制御電極５を配設し、また、陰極ワイ
ヤー３の上方には前記陰極４と対向する位置に貫通孔６
ａを開口したグリッド電極６が、更にその上には前記陰
極４と対向する位置に蛍光体７を付したアノード８が夫
々上下方向に間隔をおいて配設されていろ。

以上のような構或は、実質的には陰極ワイヤー３に上記
ニソケル薄膜９が被着されていることを除き第２図の従
来品と略同一である。

陰極ワイヤーとしてはタングステンが用いられるが、こ
のタングステンワイヤーには、ニンケル薄膜が被着され
る．該ニッケル薄膜としては、般的な蒸着法により蒸着
される。ニンケル中には、還元作用を示すシリコン，又
はマグネシウムあるいは両者を重量比０．０５〜５％含
有させる。

上記シリコン又はマグネシウムのニソケル中の含有量は
、厳格な限定ではないが、その下限以下ではその作用が
乏しくなり又上限を超えるとニッムケル被膜形戒が困難
になりいづれも好ましくない． 次に陰極としては、少なくとも酸化バリウムを含むバリ
ウム、ストロンチウム、カルシウムなどアルカリ土類金
属化合物からなり、酸化スカンジウムを含有させた電子
放射物質による電着液を用いる．具体的には、Ｂａｄ：
　６　４，　ＳｒＯ：　３　２，　ＣａＯ：４各重量％
のものに、酸化スカンジウムを全量に対して０．２〜２
０重量％含有させた．これを従来と同様の電着法により
膜厚８μで陰極ワイヤー３上に保持させ各陰極を形成し
た。

次にこれを表示装置の排気過程において加熱し、炭酸塩
（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）　ＣＯｓ　　Ｓｃｚ（ＣＯｓ）＊
を（８ａＳｒ，　Ｃａ）　Ｏ−ＳＣｚＯｔに変え組或比
の異る陰極を有する表示装置を作成した。

上記のシリコン又はマグネシウムを含むニッケル薄膜が
、タングステンワイヤーと陰極の電子放射物質層間に介
在していることにより、例えば次式 ＢａＯ　＋　Ｓｔ−４Ｂａ　＋　ＳｉＯＢａＯ　＋　Ｍ
ｇ−４Ｈａ　＋　ＭｇＯの如く電子放射物質中のＢａＯ
が還元されてＢａが遊離しＢａを充分に供給し得るので
ある。

そしてタングステンワイヤーと電子放射物質との直接接
触がないので上述の中間層１１ａＪＯ．の生成による問
題が除去されるのである． 実際に、上述の構戒の表示装置において、タングステン
ワイーヤーに対し０．１重量％のシリコン（又はマグネ
シウム）を含むニッケル金属層を蒸着法により１０μ厚
Ｍ着した。そしてこの上に、上記組戒のＢａ＋Ｓｒ，Ｃ
ａ炭酸塩からなる電子放射物質に対し５重量％酸化スカ
ンジウムを配合させたものを電＠塗布したもの（実施例
品》、及び上記ニッケル金属層を省いたもの（比較例品
）について、それら表示装置の高輝度特性維持時間を測
定した．その結果、本発明実施例品は約１００００時間
であったのに対し、比較例品は７０００時間であった。

即ちこの発明による寿命特性の向上は従来品に対し約４
割にも達した． 〔発明の効果〕 以上説明したようにこの発明の陰極は、表示装置の高輝
度化及び電子管装置などの高性能化を長期に維持する等
長寿命化に優れた効果を奏するものである．

【図面の簡単な説明】

第ｌ図は本発明品を用いた表示装置の模式的断面図、第
２図は従来の表示装置を示す模式的断面図である． １・・・絶縁性基仮、２・・・係止部、３・・・陰極タ
ングステンワイヤー　４・・・陰極、５・・・制御ｉｉ
８ｉ、６・・・グリッド電極・７・・・蛍光体、８・・
・アノード、９・・・シリコン．マグネシウム含有ニッ
ケルｆｊｌｌｌＷ。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す．

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　線状のタングステン金属上に還元剤としてシリコン、
   マグネシウムを含むニッケル薄膜を被着形成し、その上
   に少なくともバリウムを含むアルカリ土類金属酸化物に
   酸化スカンジウムを混合した電子放射物質を被着したこ
   とを特徴とする線状熱陰極。