JPH11345559A - Cathode for electron tube - Google Patents

Cathode for electron tube

Info

Publication number
JPH11345559A
JPH11345559A JP15132998A JP15132998A JPH11345559A JP H11345559 A JPH11345559 A JP H11345559A JP 15132998 A JP15132998 A JP 15132998A JP 15132998 A JP15132998 A JP 15132998A JP H11345559 A JPH11345559 A JP H11345559A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cathode
electron
material layer
emitting material
opening
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
JP15132998A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takuya Ohira
卓也 大平
Shuhei Nakada
修平 中田
Tetsuya Shiraishi
哲也 白石
Hiroyuki Teramoto
浩行 寺本
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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 Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP15132998A priority Critical patent/JPH11345559A/en
Publication of JPH11345559A publication Critical patent/JPH11345559A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Solid Thermionic Cathode (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 収束性能が良く、かつドライブ特性も優れた
電子管用陰極を得る。 【解決手段】 電子管用陰極において、基体1上に被着
形成された電子放射物質層5は、グリッド電極6の開口
部の下部に、上記開口部の開口径より小さい径で、かつ
周辺部より突出した凸部8を有し、この凸部8の高さを
10μm以上とする。
(57) [Problem] To provide an electron tube cathode having excellent convergence performance and excellent drive characteristics. In an electron tube cathode, an electron emitting material layer (5) formed on a substrate (1) has a smaller diameter than the opening diameter of the opening below the opening of the grid electrode (6). It has a protruding projection 8, and the height of the projection 8 is 10 μm or more.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子管用陰極、特
に、CRT、電子顕微鏡、電子ビーム露光装置などに用
いられる陰極線管用の電子銃における陰極に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cathode for an electron tube, and more particularly to a cathode in an electron gun for a cathode ray tube used for a CRT, an electron microscope, an electron beam exposure apparatus and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】図5は、例えば特公昭64−5417号
公報に示されたテレビ用ブラウン管や映像管に用いられ
る電子管用陰極(カソード)を示すものであり、図にお
いて、1はシリコン(Si)、マグネシウム(Mg)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、2はニクロムなどで構成された陰極スリーブ、5
は上記基体1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カルシウムを含むアルカリ
土類金属酸化物4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を含んだ電子
放射物質層、3は上記基体1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5から熱電子を放出させ
るものである。6は上記電子放射物質層5に近接するグ
リッド電極である。このように構成されたカソードの上
記電子放射物質層の表面は、特に意図した凹凸は無く、
平坦である。
2. Description of the Related Art FIG. 5 shows a cathode (cathode) for an electron tube used for a cathode ray tube or a picture tube for a television disclosed in Japanese Patent Publication No. 64-5417, for example. ), A base composed mainly of nickel and containing a trace amount of a reducing element such as magnesium (Mg), and 2 a cathode sleeve made of nichrome or the like.
Is applied to the substrate 1 and contains at least barium;
In addition, the electron-emitting material layer 3 mainly containing an alkaline earth metal oxide 4 containing strontium or calcium and containing a rare earth metal oxide such as scandium oxide in an amount of 0.1 to 20% by weight. With the heater arranged,
Heat electrons are emitted from the electron emitting material layer 5 by heating. Reference numeral 6 denotes a grid electrode adjacent to the electron emitting material layer 5. The surface of the electron emitting material layer of the cathode configured as described above does not have any intended irregularities,
It is flat.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】図6は、従来の構成の
電子放射物質層を持つカソードから放射される電子の電
子軌道を示したカソード近傍の断面側面図である。図に
おいて、G1、G2、G3は各々第1、第2、第3グリ
ッド電極であり、7はカソードから放出された電子の電
子軌道である。この図から、中心軸の近傍から放射され
る電子はカソードから遠いところで交差点を持つが、中
心軸から離れた箇所から放射される電子はカソードから
近距離の位置に交差点を持つことがわかる。従来の構成
のカソードにおいては、中心軸から離れたところから放
射された電子の交差点と、中心軸近傍から放射された電
子の交差点とが一致しないため、蛍光面に電子ビームが
入射する際にハローが生じ、収束性能が良くならないと
言う問題が生じた。
FIG. 6 is a cross-sectional side view near the cathode showing the electron trajectory of electrons emitted from the cathode having the electron emission material layer of the conventional structure. In the figure, G1, G2, and G3 are first, second, and third grid electrodes, respectively, and 7 is an electron orbit of electrons emitted from the cathode. From this figure, it can be seen that electrons emitted from the vicinity of the central axis have an intersection far from the cathode, but electrons emitted from a place away from the central axis have an intersection at a short distance from the cathode. In the conventional cathode, the intersection of the electrons emitted from a position away from the central axis does not coincide with the intersection of the electrons emitted from the vicinity of the central axis. This causes a problem that the convergence performance is not improved.

【0004】本発明は上記のような問題点を解消するた
めになされたものであり、収束性能が良く、かつドライ
ブ特性も優れた電子管用陰極を提供することを目的とす
る。
The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to provide a cathode for an electron tube having good convergence performance and excellent drive characteristics.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の構成によ
る電子管用陰極は、基体上に被着形成された電子放射物
質層が、グリッド電極の開口部の下部に、上記開口部の
開口径より小さい径で、かつ周辺部より突出した凸部を
有するものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a cathode for an electron tube, wherein an electron emitting material layer formed on a substrate is provided under the opening of the grid electrode. It has a diameter smaller than the diameter and has a convex portion protruding from the peripheral portion.

【0006】また、本発明の第2の構成による電子管用
陰極は、上記第1の構成において、凸部の高さを10μ
m以上としたものである。
The electron tube cathode according to the second configuration of the present invention is the same as the first configuration, except that the height of the projection is 10 μm.
m or more.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】実施の形態1.以下、図1により
この発明の実施の形態1を説明する。図において、1は
シリコン(Si)、マグネシウム(Mg)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、2は
ニクロムなどで構成された陰極スリーブ、3は上記基体
1内に配設されたヒータ、5は基体1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
カルシウムを含むアルカリ土類金属酸化物4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酸化物を含む電子放射物質層で
ある。8は電子放射物質層5の電子放出部に相当する一
部に設けられた凸部であり、グリッド電極6の開口部の
下部に、上記開口部の開口径より小さい径で、かつ周辺
部より突出した凸部である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 Hereinafter, Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIG. In the figure, reference numeral 1 denotes a base composed mainly of nickel and containing a trace amount of a reducing element such as silicon (Si) and magnesium (Mg); The heater 5 is provided on the base 1 and contains at least barium, and further contains, as a main component, an alkaline earth metal oxide 4 containing strontium or calcium, and 0.01 to 25% by weight of scandium oxide. An electron emitting material layer containing a rare earth oxide such as yttrium oxide. Numeral 8 denotes a projection provided on a part of the electron emitting material layer 5 corresponding to the electron emission portion. The projection 8 has a diameter smaller than the opening diameter of the opening below the opening of the grid electrode 6, and It is a protruding projection.

【0008】図2は上記構成の電子管用陰極を通常のテ
レビジョンに装着し、通常の排気行程を経て完成したC
RTの収束性能を、従来例と比較して示したものであ
る。ここで、実施の形態1に係わる電子放射物質層5全
体の厚さは100μmであり、電子放射物質層5の凸部
8の高さは20μm、凸部8の表面径は200μmのカ
ソードを装着した。電子放射物質層5としては、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を
用い、凸部8は、電子放出部となる凸部以外を加圧する
ことにより形成した。また、用いた蛍光体は、全面緑色
の蛍光体であり、一つのカソードから出るビームをアパ
ーチャを通して走査させた。アパーチャの間隔はおよそ
0.25mm間隔であり、アパーチャ開口部の径は0.
05mm程度である。一つのカソードのビームは開口部
に沿って1ラインを走査した後、2ライン飛び越して、
次のアパーチャのラインを走査する。従って、蛍光体に
現れる光のラインは0.75mm間隔になるはずであ
る。図2にその様子を模式的に示すが、従来のカソード
を用いた場合(図2(b))には、どのように走査して
も上記のようにならず、0.25mm間隔の発光ライン
がみえる。このことはビーム径が0.5mm以上である
ことを示している。一方、本実施の形態のカソードを用
いた場合(図2(a))、発光ラインが0.75mm間
隔でみられた。このことは本実施の形態のビーム径が
0.45mm以下であることを示している。よって、本
実施の形態のものは従来例のものに比べ収束性能が向上
しているといえる。
FIG. 2 shows a conventional television having the above-configured cathode for an electron tube mounted on a normal television set and completed through a normal exhaust process.
9 shows convergence performance of an RT in comparison with a conventional example. Here, the thickness of the entire electron emitting material layer 5 according to the first embodiment is 100 μm, the height of the projection 8 of the electron emitting material layer 5 is 20 μm, and the surface diameter of the projection 8 is 200 μm. did. As the electron emitting material layer 5, an alkaline earth metal oxide containing scandium oxide of 7% by weight was used, and the projections 8 were formed by pressurizing portions other than the projections serving as electron emission portions. The phosphor used was a green phosphor entirely, and a beam emitted from one cathode was scanned through an aperture. The distance between the apertures is approximately 0.25 mm, and the diameter of the aperture opening is 0.1 mm.
It is about 05 mm. One cathode beam scans one line along the opening, then jumps two lines,
Scan the next aperture line. Therefore, the lines of light appearing on the phosphor should be at 0.75 mm intervals. FIG. 2 schematically shows the state. In the case where a conventional cathode is used (FIG. 2B), the above-mentioned situation is not observed even if the scanning is performed in any way, and the emission lines at 0.25 mm intervals are not obtained. Can be seen. This indicates that the beam diameter is 0.5 mm or more. On the other hand, when the cathode of the present embodiment was used (FIG. 2A), light emitting lines were observed at 0.75 mm intervals. This indicates that the beam diameter of the present embodiment is 0.45 mm or less. Therefore, it can be said that the convergence performance of the embodiment is improved as compared with that of the conventional example.

【0009】このような本実施の形態による電子管用陰
極の優れた特性の原因の一つは以下のように考えられ
る。即ち、収束性能を悪くする要因である、電子放出の
中心部から離れたところから放出される電子は、凸部8
を設けることで減少、または、放出されなくなるため収
束性能が向上すると考えられる。
One of the causes of such excellent characteristics of the electron tube cathode according to the present embodiment is considered as follows. That is, the electrons emitted from a place away from the center of the electron emission, which is a factor of deteriorating the convergence performance, are projected to the projections 8.
It is considered that the convergence performance is improved by reducing or no longer being emitted by providing.

【0010】なお、本実施の形態においては、酸化物カ
ソードを用いたが、タングステンを基体上に蒸着したW
蒸着型カソードや、含浸型カソードにおいても同様の効
果が得られる。また、本実施の形態においては、加圧に
よって凸部8を形成したが、レーザにより凸部の周囲を
取り去るようにしてもよいし、電子放射物質層を形成す
る際にマスキングを行い凸部を形成するようにしてもよ
い。
In the present embodiment, an oxide cathode is used, but W is formed by depositing tungsten on a substrate.
A similar effect can be obtained with a vapor deposition type cathode or an impregnated type cathode. Further, in the present embodiment, the convex portion 8 is formed by pressurizing. However, the periphery of the convex portion may be removed by laser, or masking may be performed by forming a mask when forming the electron emitting material layer. It may be formed.

【0011】実施の形態2.図3は、図1の構成の電子
管用陰極における凸部8の高さと凸部以外の領域のエミ
ッション放出量の関係を表すシミュレーション結果であ
る。凸部の高さを10μmとすると、電子の量は凸部表
面の量より50%減少し、40μm以上では放出されな
くなる。収束性能は、凸部が10μm以上で効果が現
れ、40μm以上で効果が顕著になる。40μm以上で
は、効果が変わらない。従って、電子放射物質層の凸部
の高さは10μm以上、望ましくは40μmが適当であ
る。
Embodiment 2 FIG. 3 is a simulation result showing the relationship between the height of the projection 8 and the amount of emission emission in a region other than the projection in the electron tube cathode having the configuration of FIG. Assuming that the height of the projection is 10 μm, the amount of electrons is reduced by 50% from the amount of the surface of the projection. Regarding the convergence performance, the effect appears when the protrusion is 10 μm or more, and the effect becomes remarkable when the protrusion is 40 μm or more. If it is 40 μm or more, the effect does not change. Therefore, the height of the projections of the electron emitting material layer is suitably 10 μm or more, preferably 40 μm.

【0012】なお、上記実施の形態1、2では、基体上
の全面に電子放射物質層5が被着形成され、グリッド電
極の開口部の下部に凸部8が突出した形状のものを示し
たが、基体上のグリッド電極の開口部の下部のみに、上
記開口部の開口径より小さい径で、かつ周辺の基体より
突出した凸部のみの電子放射物質層としてもよい。この
場合にも凸部の高さは10μm以上、望ましくは40μ
mが適当である。
In the first and second embodiments, the electron emitting material layer 5 is formed on the entire surface of the substrate, and the projection 8 protrudes below the opening of the grid electrode. However, the electron emission material layer may be formed only in the lower part of the opening of the grid electrode on the base body and only in the convex part having a diameter smaller than the opening diameter of the opening and protruding from the surrounding base body. Also in this case, the height of the projection is 10 μm or more, preferably 40 μm.
m is appropriate.

【0013】実施の形態3.図4は、凸部の高さが40
μmの時のドライブ電圧と放出電流の関係を表すシミュ
レーション結果である。通常の放出電流は300μA以
下であるが、この範囲では、同等の放出電流を得るため
のドライブ電圧は従来例よりも低くなっている。これ
は、凸部を設けたことで、カットオフ電圧(カソードか
ら電子が放出しはじめる電圧)が下がるためと考えられ
る。
Embodiment 3 FIG. 4 shows that the height of the convex portion is 40.
9 is a simulation result showing a relationship between a drive voltage and an emission current at μm. The normal emission current is 300 μA or less, but in this range, the drive voltage for obtaining the same emission current is lower than in the conventional example. This is probably because the cut-off voltage (the voltage at which electrons start to be emitted from the cathode) decreases due to the provision of the protrusions.

【0014】[0014]

【発明の効果】以上のように、本発明の第1の構成によ
れば、基体上に被着形成された電子放射物質層が、グリ
ッド電極の開口部の下部に、上記開口部の開口径より小
さい径で、かつ周辺部より突出した凸部を有するので、
周辺部から放射される電子が少なくなり、収束特性が向
上する。さらに、この凸部を設けることにより、カット
オフ電圧が下がるため、ドライブ特性の良いものが得ら
れる効果がある。
As described above, according to the first structure of the present invention, the electron emitting material layer formed on the substrate is provided below the opening of the grid electrode with the opening diameter of the opening. Because it has a smaller diameter and has a protruding part that protrudes from the peripheral part,
The number of electrons emitted from the peripheral portion is reduced, and the convergence characteristics are improved. Further, the provision of the convex portion lowers the cut-off voltage, and thus has an effect of obtaining a device having good drive characteristics.

【0015】また、本発明の第2の構成によれば、上記
第1の構成において、凸部の高さを10μm以上とした
ので、収束性能の良いものが得られる効果がある。
Further, according to the second configuration of the present invention, since the height of the projections is set to 10 μm or more in the first configuration, there is an effect that good convergence performance can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の実施の形態1による電子銃のカソー
ド近傍を拡大して示す断面図である。
FIG. 1 is an enlarged sectional view showing the vicinity of a cathode of an electron gun according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の実施の形態1による電子管用陰極の
収束性能を従来のものと比較して示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing the convergence performance of the cathode for an electron tube according to the first embodiment of the present invention in comparison with a conventional one.

【図3】 本発明の実施の形態2に係わる凸部高さとそ
の周辺部の放出電流の関係を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a height of a convex portion and an emission current in a peripheral portion according to the second embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の実施の形態3に係わるドライブ電圧
と放出電流の関係を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between drive voltage and emission current according to a third embodiment of the present invention.

【図5】 従来の電子銃のカソード近傍を拡大して示す
断面図である。
FIG. 5 is an enlarged sectional view showing the vicinity of a cathode of a conventional electron gun.

【図6】 従来のカソードから放射される電子の電子軌
道を示したカソード近傍の断面側面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional side view near the cathode, showing an electron trajectory of electrons emitted from the conventional cathode.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基体、2 陰極スリーブ、3 ヒータ、4 アルカ
リ土類金属酸化物、5電子放射物質層、6 グリッド電
極、7 電子軌道、8 凸部。
Reference Signs List 1 base, 2 cathode sleeve, 3 heater, 4 alkaline earth metal oxide, 5 electron emitting material layer, 6 grid electrode, 7 electron orbit, 8 convex portion.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 寺本 浩行 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Hiroyuki Teramoto 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Mitsubishi Electric Corporation

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基体上に、電子放射物質層を被着形成し
た電子管用陰極において、上記電子放射物質層は、上記
電子放射物質層に近接するグリッド電極の開口部の下部
に、上記開口部の開口径より小さい径で、かつ周辺部よ
り突出した凸部を有することを特徴とする電子管用陰
極。
1. An electron tube cathode having an electron emitting material layer formed on a substrate, wherein the electron emitting material layer is provided below the opening of the grid electrode close to the electron emitting material layer. A cathode having a diameter smaller than the opening diameter of the above, and having a projection protruding from a peripheral portion.
【請求項2】 凸部の高さを10μm以上としたことを
特徴とする請求項1記載の電子管用陰極。
2. The cathode for an electron tube according to claim 1, wherein the height of the projection is 10 μm or more.
JP15132998A 1998-06-01 1998-06-01 Cathode for electron tube Pending JPH11345559A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15132998A JPH11345559A (en) 1998-06-01 1998-06-01 Cathode for electron tube

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15132998A JPH11345559A (en) 1998-06-01 1998-06-01 Cathode for electron tube

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11345559A true JPH11345559A (en) 1999-12-14

Family

ID=15516225

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15132998A Pending JPH11345559A (en) 1998-06-01 1998-06-01 Cathode for electron tube

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11345559A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2001266735A (en) Field emission type cold cathode structure and electron gun equipped with the cathode
CN1106665C (en) Cathode structural element and CRT electronic gun using same
EP0139760B1 (en) Cathode-ray tube
JPH11345559A (en) Cathode for electron tube
JP2737616B2 (en) Field emission cathodes for cathode ray tubes and cathode ray tubes
JP3772065B2 (en) Electron gun and cathode ray tube using this electron gun
JPH08203446A (en) In-line type cathode ray tube
US6943491B2 (en) Picture tube device having lead electrode with a curved shape
US6294872B1 (en) Cathode ray tube
GB2097576A (en) Electron gun with improved beam forming region and cathode-ray tube and television receiver including same
JP2001345041A (en) Cathode for electron tube
US7005801B2 (en) Projection type cathode ray tube having improved focus characteristics
JP2645067B2 (en) Mesh post-acceleration cathode ray tube
KR100274239B1 (en) Cathode Ray Tube
JP2003529890A (en) CRT tube neck
GB2309822A (en) Electron gun for color CRT
KR19980060031U (en) Color gun
JPH05325822A (en) Cathode ray tube
JPH0696662A (en) Electronic tube cathode
JPH05198250A (en) Cathode structure for cathode ray tube
JP2000223046A (en) Electron gun for color cathode ray tube
JP2000040461A (en) Cathode for electron tube
JPH07114887A (en) Cathode-ray tube
JP2001110298A (en) Oxide cathode and cathode ray tube using the same
JP2002216663A (en) Electron gun structure and cathode ray tube

Legal Events

Date Code Title Description
RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20040628

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20041224

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080507

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20080909