JPS603831A - 陰極線管用酸化物陰極 - 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 本発明は、とくにコンピュータ端末機器などに組み込ま
れて主として低電流域動作をするディヌプレイ用陰極線
管に適した酸化物陰極に関する。

従来例の構成とその問題点 一般に、コンピュータ端末機器、ワードプロセッサ、Ｃ
ＡＤまたはＣＡＭ等における画像表示に用いられる陰極
線管に対しては高い解像度が要求されるが、諧調につい
ての要求は、テレビジョン受像機用陰極線管に対する要
求はどきびしくはない。したがって、かかるディスプレ
イ用陰極線管は低電流域動作用に設計されることが望ま
しいのであるが、低電流域動作ではカットオフ電圧の変
動や、これによるビーム電流変化が大きく、しかも、酸
化物陰極の実質的電子放出面積が小さくなることから、
電子放出面の平滑度が大きく影響し、電子放出面の凹凸
によって電子放出方向に乱れを生じ、解像度に低下をき
たすことがある。

一方、酸化物陰極は通常、ＢａＣＯ３，ＣａＣＯ３およ
びＳｒＣＯ３等から選ばれた２種まだは３種の炭酸塩お
よび有機溶剤を含むサヌペンションを、ニッケルを主成
分とするカップ状陰極基体の端面にヌプレー塗布するこ
とにより得られるが、前記ヌブレー塗布においてヌプレ
ーガンのノズルと陰極基体端面との間隔が大きいと、飛
散サグペンション中の有機溶剤の蒸発量が大となること
がら、粗な膜となり、前記間隔が小さいと緻密な膜とな
る。

なお、前記炭酸塩は陰極がバルブ内に組み込まれたのち
真空中で加熱されることにより熱分解し、ＢａＯ，Ｃａ
Ｏ、ＳｒＯ等の酸化物に変わり、酸化物層となる。

ところで、従来の陰極線管における酸化物陰極の酸化物
層は比較的大きい凹凸を有し、谷と山との落差で１５〜
２０μｍ程度の凹凸を有しているものが多い。前記酸化
物層は陰極線管作動時に約８００℃となるが、電子が放
出されると酸化物層を電流が流れるため、ここにジュー
ル熱を生じる。

一方、電子密度は電子放出面の中央部で高く周辺部で低
いが、これは電子放出面近傍の電位傾度によって決まる
。そして酸化物層に凹凸があるとその突起に電界が集中
し、ここの電位傾度が高くなって電子密度が局部的に高
くなる。したがって前記突起によるジュール熱が大とな
り、ここでの酸化物蒸発が促進されるのであって、この
現象はと面 くに電子放出面の中央部に突起が存在する場合に顕著と
なる。

陰極線管のカットオフ電圧は、陰極の電子放出面と制御
電極面との間隔に逆比例するから、電子放出面の中央部
付近に存在していた突起が蒸発により消失すると、カッ
トオフ電圧が浅くなってしまう。前記間隔は通常、１０
０μｍ程度であるから、１０μｍの突起が蒸発により消
失すると、カットオフ電圧は１０％程度浅くなる。しか
し現実には陰極基体端面が温度上昇により移動したり制
御電極が熱変形を起すこと等によっても前記間隔が変化
するので、前記突起の消失だけがカットオフ電圧変動の
要因でないが、大部分の酸化物陰極は使用中にカットオ
フ電圧を浅くする。

発明の目的 したがって本発明の目的とするところは、カットオフ電
圧に変動を生じることのない低電流域動作に適した酸化
物陰極を提供することにある。

発明の構成 本発明の酸化物陰極によると、陰極基体上に付設された
酸化物層の表面部分が、前記陰極基体側の酸化物層部分
に比して緻密に形成され、前記表面部分における凹凸の
谷と山の落差が約３〜５μｍに設定されるのであり、こ
れを以下図面に示した実施例とともに詳しく説明する。

実違例の説明 第１図において、複数本のリボン状金属片１によって支
持用金属環２の一端面上に吊り下けられている陰極基体
３は、ニッケルを主成分とするカップ状のもので、ヒー
タ４を内装している。そして、かかるカップ状陰極基体
３の端面上にスプレー法により付設された酸化物層６は
、第２図に示すように比較的緻密な表面部分５ａを有し
ており、表面部分５ａにおける凹凸の谷と山との落差ｈ
は約３〜５μｍである。また、陰極基体３側の酸化物層
部分５ｂは表面部分５ａに比して粗に形成されている。

Ｇ１は制御電極、Ｇ２は加速電極を示す。

落差ｈが約２０μｍである酸化物陰極を組み込んだ陰極
線管では、第３図に破線ａで示すように２０００時間作
動後におけるカットオフ電圧が、初期値よりも約４Ｖ浅
くなるのに対し、前記落差を約５μｍ以下に設定した酸
化物陰極を組み込んだ陰極線管では、第３図に実線すで
示すように２０００時間作動後におけるカットオフ電圧
がほとんど不変であった。

酸化物層表面の平滑度が高いと電子放出量に低下をきた
すというのが定説であるが、落差りが２μｍである酸化
物陰極の初期電子放出量は良好であった。しかし、ライ
フ特性については、落差りが２μｍのものでは第４図に
破線ａで示すように２０００時間作動後の電子放出量が
７７％に低下することが判明した。また、落差ｈが３〜
２０μｍのものでは、第４図に実線ｂで示すように、２
０００時間作動後の電子放出量が９４％に低下すること
が判明した。実用的には、２０００時間作動後における
重子放出量を初期値の９０％程度に確保しないと耐用年
数が問題となるので、落差ｈとしては３μｍ以上が必要
となる。

落差ｈの値が相異なる酸化物陰極を製造し、これらを組
み込んだ多数の陰極線管を作動させてそれぞれの螢光体
スクリーン面上に現われる輝点の光分布を測定したとこ
ろ、第５図に示すように落差ｈが約５μｍのもの（実線
ａ）と、約１５μｍのもの（破線ｂ）とでは、半値幅φ
５０において全く変りがないものの、ピーク値の２％に
相当する輝点幅φ０２は、前者の方が小さかった。

酸化物陰極の酸化物層を緻密に形成すると、この層の密
度が高くなって陰極基体３から酸化物層が離脱しやすく
なる。そこで、酸化物層を少なくとも２層となし、陰極
基体側の酸化物層部分５ｂを従来と同様の条件下で粗に
形成し、次いでヌプレーガンのノズルと陰極基体との間
隔を縮めて薄い表面側の酸化物層部分５ａを形成する。

このようにすると、表面側酸化物層部分５ａを緻密に形
成でき、しかも前記離脱の危険を回避することができる
。なお、陰極基体は傍熱形カップ状に限定されず、直熱
形平板状のものであってもよい。

発明の効果 本発明は前述のように構成されるので、カットオフ電圧
に変動を与えたり、電子放出方向に乱れを生じたり、あ
るいは酸化物層に離脱を生じたりすることのない、低電
流域動作に適した酸化物陰極を経費安価に得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施した酸化物陰極の装着状態を示す
側断面図、第２図は同酸化物陰極の要部とグリッド電極
との関係を拡大して示す側断面図、第３図は作動時間と
カットオフ電圧との関係を示す特性図、第４図は作動時
間と電子放出量との関係を示す特性図、第５図は輝点の
光分面図である。 ３・・・・・・陰極基体、５・・・・・・酸化物層。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　はが１名第１
図　第２図 第３図 イア＝′＃Ｊ　許　月ｊ　（ＩＩＵ 第４図 作動Ｔ１８閣（睦）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 陰極基本上に付設された酸化物層の表面部分が、前記陰
   極基体側の酸化物層部分に比して緻密に形成され、かつ
   前記表面部分における凹凸の谷と山との落差が約３〜５
   μｍであることを特徴とする陰極線管用酸化物陰極。