陰極構体
【目的】 優れた高密度電流動作特性を維持しながら、電子放射量の減少を防ぎ、かつ、陰極線管の大形化や高輝度化にも対応可能な陰極構体を提供する。
【構成】 陰極スリーブ２１と、陰極スリーブ２１の一端に嵌合された陰極基体２２と、陰極基体２２の頂面に被着形成された電子放射物質層２３とを備える陰極構体であり、電子放射物質層２３は、陰極基体２２の頂面側にあり、多面体形状のアルカリ土類金属酸化物粒子によって形成された下側層２３1 と、下側層２３1 上にあり、希土類金属酸化物を含んだ針形状のアルカリ土類金属酸化物粒子によって形成された上側層２３2 とからなり、下側層２３1 の厚さは電子放射物質層２３の厚さの５乃至３７％の範囲内にあるように選ばれている。
【構成】 陰極スリーブ２１と、陰極スリーブ２１の一端に嵌合された陰極基体２２と、陰極基体２２の頂面に被着形成された電子放射物質層２３とを備える陰極構体であり、電子放射物質層２３は、陰極基体２２の頂面側にあり、多面体形状のアルカリ土類金属酸化物粒子によって形成された下側層２３1 と、下側層２３1 上にあり、希土類金属酸化物を含んだ針形状のアルカリ土類金属酸化物粒子によって形成された上側層２３2 とからなり、下側層２３1 の厚さは電子放射物質層２３の厚さの５乃至３７％の範囲内にあるように選ばれている。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、陰極構体に係わり、特に、陰極の電子放射物質層を下側層と上側層の２層構造にし、下側層及び上側層を形成する粒子の形状またはそれらの層の厚さを選択することにより、長期間にわたって高密度電流動作特性を維持可能な陰極を得ている陰極線管に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、テレビジョン放送の受信画像を表示するカラー受像管やパソコン等の情報処理機器で得られたデータ画像情報を表示するデータ表示管等の陰極線管においては、表示すべきデータ情報の多様化及び高密度化等に伴って、表示される表示画像についても高精細な画像の表示が要望されるようになっている。このような要望を満たす陰極線管としては、その陰極構体に、高電流密度状態において長時間にわたって安定した電子放射特性を維持できるものを用いる必要があり、このような陰極構体の１つに、特開平５−１２９８３号に開示された陰極構体が知られている。
【０００３】ここで、図６は、前記特開平５−１２９８３号に開示された陰極構体を示す断面図である。
【０００４】図６において、６１は円筒状陰極スリーブ、６２は帽状陰極基体、６３は電子放射物質層、６３1 は電子放射物質層６３の下側層、６３2 は電子放射物質層６３の上側層、６４はヒーターである。
【０００５】そして、円筒状陰極スリーブ６１は、高融点金属、例えばニッケル（Ｎｉ）を主成分とし、その中に少量のシリコン（Ｓｉ）やマグネシウム（Ｍｇ）等の還元性金属を含んだ材料からなる。帽状陰極基体６２は、陰極スリーブ６１と同じ材料からなり、陰極スリーブ６１の一端に嵌合される。電子放射物質層６３は、アルカリ土類金属酸化物からなり、陰極基体６２の頂面に被着形成された下側層６３1 と、希土類金属酸化物、例えばバリウムスカンデート（Ｂａ2 Ｓｃ2 Ｏ5 ）等の複合酸化物を含んだアルカリ土類金属酸化物からなり、下側層６３1 上に被着形成された上側層６３2 とによって２層構造になっている。ヒーター６４は、陰極スリーブ６１内に支持固定され、傍熱型の陰極が構成される。
【０００６】前記構成による電子放射物質層６３を形成する場合、始めに、陰極基体６２の頂面（表面）にアルカリ土類金属炭酸塩からなる下側（第１）層を被着形成し、次に、その下側層上にバリウムスカンデート（Ｂａ2 Ｓｃ2 Ｏ5 ）等の希土類金属酸化物を含有したアルカリ土類金属炭酸塩からなる上側（第２）層を被着形成し、次いで、陰極線管の製造工程における熱処理時に、下側（第１）層及び上側（第２）層の熱分解により、下側（第１）層及び上側（第２）層のアルカリ土類金属炭酸塩をそれぞれアルカリ土類金属酸化物に変化させ、下側層６３1 及び上側層６３2 を形成している。
【０００７】前記構成による陰極構体によれば、電子放射物質層６３の電子放射面側に形成されたバリウムスカンデート（Ｂａ2 Ｓｃ2 Ｏ5 ）等の希土類金属酸化物を含んだアルカリ土類金属酸化物からなる上側層６３2 は、陰極基体６２中のシリコン（Ｓｉ）やマグネシウム（Ｍｇ）等の還元性金属によって生成された遊離バリウム（Ｂａ）を上側層６３2 内に拘束させ、電子放射物質層６３中の遊離バリウム（Ｂａ）が高濃度状態になるように維持させる。その結果、陰極を高電流密度の状態で動作させた場合においても、電子放射物質層６３内のジュール熱の発生が少なくなり、かつ、バリウム（Ｂａ）の蒸発の程度も少なくなる。
【０００８】このように、前記特開平５−１２９８３号に開示の陰極構体は、高密度電流動作状態、例えば２Ａ／ｃｍ2 程度の高電流密度状態で動作させても、電流エミッションの低下を少なくすることができ、長寿命の陰極構体を得ることができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】前記特開平５−１２９８３号に開示の陰極構体は、長時間にわたり高電流密度動作状態で、安定した電子放射特性を得ることができるものであるが、例えば、５１ｃｍの螢光面対角径を有する大型ディスプレーモニターに使用されるカラー陰極線管においては、電子銃の第１グリッド電極（Ｇ１）の電子ビーム通過孔の径が０．４ｍｍで、陰極電流が３００μＡ（陰極負荷時に２．７Ａ／ｃｍ2 相当）である場合、陰極負荷時の陰極電流が大きいため、カラー陰極線管として十分な電子放射特性を得ることができず、比較的短寿命のカラー陰極線管となる場合がある。すなわち、前記特開平５−１２９８３号に開示の陰極構体は、大型ディスプレーモニターに使用されるカラー陰極線管のようなカラー陰極線管の大形化や高輝度化（陰極電流の増大）に対して、何等の考慮が払われていない。
【００１０】一般に、バリウムスカンデート（Ｂａ2 Ｓｃ2 Ｏ5 ）等の希土類金属酸化物は、電子放射物質層６３内に遊離バリウム（Ｂａ）を拘束し、電子放射物質層６３中の遊離バリウム（Ｂａ）を高濃度状態に維持させるものであって、電子放射物質層６３の上側層６３2 に含まれるバリウムスカンデート（Ｂａ2 Ｓｃ2 Ｏ5 ）の分散量を多くすればする程、遊離バリウム（Ｂａ）を高濃度状態に維持させることができる。
【００１１】ところが、バリウムスカンデート（Ｂａ2 Ｓｃ2 Ｏ5 ）等の希土類金属酸化物は、全く電子放射に寄与しないものであるため、高密度電流動作特性を向上させようとして希土類金属酸化物の含有量を増大させると、電子放射物質層６３からの電子放射量が減少するようになる。これに対して、電子放射物質層６３の層厚を厚くし、相対的に希土類金属酸化物の分散量を増すことも可能であるが、このような構成にすると、電子放射物質層６３の熱容量が増加し、エミッション立ち上がり時間（出画時間）が遅くなる等の動作特性の悪化をもたらし、同時に、電子放射物質層６３と陰極基体６２との間の熱膨張係数差に基づく熱ストレスが増大し、陰極基体６２から電子放射物質層６３が剥離してしまうことがある。
【００１２】また、電子放射物質層６３において、下側層６３1 の層厚を薄くし、相対的に上側層６３2 の層厚を厚くすると、下側層６３1 内のアルカリ金属酸化物の平均粒径が下側層６３1 の層厚とほぼ同じ程度となるため、上側層６３2 中のバリウムスカンデート（Ｂａ2 Ｓｃ2 Ｏ5 ）等の希土類金属酸化物が陰極基体６２に接するようになり、電子放射物質層６３の接着力が低下し、陰極基体６２から電子放射物質層６３が剥離してしまうようになる。
【００１３】本発明は、このような技術的背景に鑑みてなされたもので、その目的は、優れた高密度電流動作特性を維持しながら、電子放射量の減少を防ぎ、かつ、陰極線管の大形化や高輝度化にも対応可能な陰極構体を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するために、本発明による陰極構体は、電子放射物質層が、陰極基体の頂面側にあって、多面体形状のアルカリ土類金属酸化物粒子によって形成された下側層と、下側層上にあって、希土類金属酸化物を含んだ針形状のアルカリ土類金属酸化物粒子によって形成された上側層とからなっており、下側層の厚さが電子放射物質層の厚さの５乃至３７％の範囲内にあるように選ばれた第１の手段を具備する。
【００１５】また、前記目的を達成するために、本発明による陰極構体は、電子放射物質層が、陰極基体の頂面側にあって、第１の平均粒径を持つアルカリ土類金属酸化物粒子によって形成された下側層と、下側層上にあって、希土類金属酸化物を含んだ第１の平均粒径よりも大きい第２の平均粒径を持つアルカリ土類金属酸化物粒子によって形成された上側層とからなっており、下側層の厚さが電子放射物質層の厚さの５乃至３７％の範囲内にあるように選ばれた第２の手段を具備する。
【００１６】前記第１の手段及び第２の手段によれば、陰極基体の頂面側に被着形成させる電子放射物質層の下側層を、多面体形状のアルカリ土類金属酸化物粒子または平均粒径の小さいアルカリ土類金属酸化物粒子によって形成しているので、下側層の層厚を薄くしても、電子放射物質層の上側層内の希土類金属酸化物と陰極基体との接触を防止することができるので、上側層の層厚を厚くすることが可能となり、その結果、上側層中に含まれる希土類金属酸化物の分散量を相対的に多くすることができる。そして、希土類金属酸化物の分散量が相対的に多くなると、電子放射物質層内の遊離バリウム（Ｂａ）を高濃度状態に維持されるようになるので、電子放射物質層の電気抵抗が小さく、電子放射物質層内のジュール熱の発生が少なくなり、優れた高電流密度動作特性を発揮できる陰極構体を得ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態において、陰極構体は、陰極スリーブと、陰極スリーブの一端に嵌合された陰極基体と、陰極基体の頂面に被着形成された電子放射物質層とを備えるものであって、電子放射物質層は、陰極基体の頂面側にあり、多面体形状のアルカリ土類金属酸化物粒子によって形成された下側層と、下側層上にあり、希土類金属酸化物を含んだ針形状のアルカリ土類金属酸化物粒子によって形成された上側層とからなり、下側層の厚さは電子放射物質層の厚さの５乃至３７％の範囲内にあるように選ばれているものである。
【００１８】本発明の第２の実施の形態において、陰極構体は、陰極スリーブと、陰極スリーブの一端に嵌合された陰極基体と、陰極基体の頂面に被着形成された電子放射物質層とを備えるものであって、電子放射物質層は、陰極基体の頂面側にあり、第１の平均粒径を持つアルカリ土類金属酸化物粒子によって形成された下側層と、下側層上にあり、希土類金属酸化物を含んだ第１の平均粒径よりも大きい第２の平均粒径を持つアルカリ土類金属酸化物粒子によって形成された上側層とからなり、下側層の厚さは電子放射物質層の厚さの５乃至３７％の範囲内にあるように選ばれているものである。
【００１９】本発明の第２の実施の形態の一具体例において、陰極構体は、第１の平均粒径が第２の平均粒径の１／２以下に選ばれているものである。
【００２０】本発明の第１及び第２の実施の形態の好適例において、陰極構体は、希土類金属酸化物がバリウムスカンデート（Ｂａ2 Ｓｃ2 Ｏ5 ）であり、その含有量が１乃至３重量％であるものである。
【００２１】本発明の第１の実施の形態によれば、陰極から電子放射する電子放射物質層として、陰極基体の頂面側に被着形成した下側層と、下側層上に被着形成した上側層との２層構造とし、下側層を多面体形状のアルカリ土類金属酸化物粒子により、上側層を希土類金属酸化物を含んだ針形状のアルカリ土類金属酸化物粒子によって形成しているもので、下側層におけるアルカリ土類金属酸化物粒子の平均粒径が小さいので、下側層を比較的薄い層厚に形成しても、上側層内の希土類金属酸化物と陰極基体とが接触するのを防ぐことができ、下側層の層厚を薄くできることにより、上側層の層厚をその分だけ厚くすることが可能となり、上側層中に含まれる希土類金属酸化物の分散量を相対的に多くすることができる。
【００２２】そして、電子放射物質層内の希土類金属酸化物の分散量が相対的に多くなると、電子放射物質層内の遊離バリウム（Ｂａ）を高濃度状態に維持できるので、電子放射物質層の電気抵抗が小さく、電子放射物質層内のジュール熱の発生が少なくなり、陰極線管の大型化または高輝度化に対応可能な、優れた高電流密度動作特性を発揮できる陰極構体を得ることができる。
【００２３】本発明の第２の実施の形態によれば、陰極から電子放射する電子放射物質層として、陰極基体の頂面側に被着形成した下側層と、下側層上に被着形成した上側層との２層構造とし、下側層を平均粒径が小さいアルカリ土類金属酸化物粒子により、上側層を希土類金属酸化物を含んだ平均粒径が大きいアルカリ土類金属酸化物粒子によって形成しているもので、下側層を比較的薄い層厚に形成しても、上側層内の希土類金属酸化物と陰極基体とが接触するのを防ぐことができ、また、下側層の層厚を薄くできることにより、上側層の層厚をその分だけ厚くすることが可能となり、上側層中に含まれる希土類金属酸化物の分散量を相対的に多くすることができる。
【００２４】そして、電子放射物質層内の希土類金属酸化物の分散量が相対的に多くなると、電子放射物質層内の遊離バリウム（Ｂａ）を高濃度状態に維持できるので、電子放射物質層の電気抵抗が小さく、電子放射物質層内のジュール熱の発生が少なくなって、陰極線管の大型化または高輝度化に対応可能な、優れた高電流密度動作特性を発揮できる陰極構体を得ることができる。
【００２５】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。
【００２６】図１は、本発明による陰極構体が用いられるカラー陰極線管の概略構成を示す断面図である。
【００２７】図１において、１はパネル部、１Ｆはフェースプレート、２はネック部、３はファンネル部、４は螢光面、５はシャドウマスク、６は磁気シールド、７は偏向ヨーク、８は調整用マグネット組立、９はインライン電子銃、１０は電子ビーム（３本の中の１本だけを示している）である。
【００２８】そして、カラー陰極線管を構成するガラス管体は、ガラス管体の前側に設けられ、大径のフェースプレート１Ｆを有するパネル部１と、ガラス管体の後側に設けられ、内部にインライン電子銃９が収納される細長いネック部２と、パネル部１とネック部２とを連接し、外周に偏向ヨーク７が装着される漏斗形のファンネル部３とからなっている。パネル部１のフェースプレート１Ｆには内面に螢光面４が被着形成され、パネル部１内部に螢光面４に対向配置されるようにシャドウマスク５が固着される。パネル部１とファンネル部３の結合領域の内側には磁気シールド６が配置される。ネック部２の外側にはピュリテイ・コンバーゼンス調整用マグネット組立８が配置される。インライン電子銃９から投射された３本の電子ビーム１０は、偏向ヨーク７が発生する磁界によって所定方向に偏向された後、シャドウマスク５に設けられている多くの電子ビーム通過孔（図示なし）を通して螢光面４にある対応する色の画素に到達するように構成されている。
【００２９】前記構成によるカラー陰極線管における動作、即ち、画像表示動作は、既知のカラー陰極線管における画像表示動作と全く同じであるので、このカラー陰極線管における画像表示動作は、その説明を省略する。
【００３０】次に、図２は、図１に図示されたカラー陰極線管に用いられるインライン電子銃９の構成を示す側面図である。
【００３１】図２において、１１は陰極構体、１２は制御電極（Ｇ１）、１３は加速電極（Ｇ２）、１４は第１集束電極（Ｇ３）、１５（１）、１５（２）は第２集束電極（Ｇ４）、１６は第３集束電極（Ｇ５）、１７は陽極電極、１８は一対のビードガラス、１９はステム、２０はサポート材である。
【００３２】そして、インライン電子銃９は、陰極構体１１の電子放射面側に、制御電極１２、加速電極１３、第１集束電極１４、第２集束電極１５（１）、第２集束電極１５（２）、第３集束電極１６、陽極電極１７がこの順に配置される。制御電極１２、加速電極１３、第１集束電極１４、第２集束電極１５（１）、第２集束電極１５（２）、第３集束電極１６、陽極電極１７のそれぞれには、陰極構体１１から放射される３本の電子ビームを通過させる電子ビーム通過孔（図示なし）が設けられるとともに、一対のビードガラス１８によって保持固定される。一対のビードガラス１８は、ステム１９に立設されたピン（図番なし）に固定され、サポート材２０によって陰極構体１１を保持固定し、同時に、制御電極１２、加速電極１３、第１集束電極１４、第２集束電極１５（１）、第２集束電極１５（２）、第３集束電極１６、陽極電極１７のそれぞれを保持固定する。
【００３３】次いで、図３は、図２に図示されたインライン電子銃９における陰極構体１１の近傍の構成を示す断面図である。
【００３４】図３において、１２Ｈは制御電極１２の電子ビーム通過孔、２１は円筒状陰極スリーブ、２２は帽状陰極基体、２３は電子放射物質層、２４はヒーター、２４Ｌはヒーターリード、２５は漏斗状金属支持体、２６は朝顔状アイレット、２７はヒーターサポートであり、その他、図２に示された構成要素と同じ構成要素については同じ符号を付けている。
【００３５】そして、円筒状陰極スリーブ２１は、一端に帽状陰極基体２２が嵌合され、内部にヒーター２４が収納されて、傍熱型陰極を構成している。帽状陰極基体２２は、頂面に電子放射物質層２３が被着形成される。制御電極１２は、電子放射物質層２３に対向した部分に電子ビーム通過孔１２Ｈが形成される。ヒーター２４は、両端に設けられたヒーターリード２４Ｌの開放端がヒーターサポート２７の一端部に溶接される。漏斗状金属支持体２５は、小径部と大径部とからなり、小径部が陰極スリーブ２１の他端領域外周に嵌合固定される。朝顔状アイレット２６は、小径部と大径部とからなり、小径部が漏斗状金属支持体２５の大径部外周に嵌合固定され、大径部外周面がサポート材２０を介して一対のビードガラス１８に接合される。ヒーターサポート２７は、他端部が一対のビードガラス１８に接合される。
【００３６】このような構成によって、陰極スリーブ２１は、漏斗状金属支持体２５、朝顔状アイレット２６及びサポート材２０によって一対のビードガラス１８に固定され、ヒーター２４は、ヒーターリード２４Ｌ及びヒーターサポート２７によって同じく一対のビードガラス１８に固定される。
【００３７】続いて、図４は、図３に図示された陰極構体１１における主要構成部分を示す断面構成図である。
【００３８】図４において、２３1 は電子放射物質層２３の下側（第１）層、２３2 は電子放射物質層２３の上側（第２）層であり、その他、図３に示された構成要素と同じ構成要素については同じ符号を付けている。
【００３９】そして、円筒状陰極スリーブ２１は、高融点金属、例えば、ニッケル（Ｎｉ）を主成分とし、その中に少量のシリコン（Ｓｉ）やマグネシウム（Ｍｇ）の還元性金属を含んだ金属材料によって構成される。同じように、帽状陰極基体２２は、高融点金属、例えば、ニッケル（Ｎｉ）を主成分とし、その中に少量のシリコン（Ｓｉ）やマグネシウム（Ｍｇ）の還元性金属を含んだ金属材料によって構成される。電子放射物質層２３の下側層２３1 は、多面体形状のアルカリ土類金属酸化物粒子からなり、陰極基体２２の頂面に被着形成される。電子放射物質層２３の上側層２３2 は、希土類金属酸化物を含んだ針形状のアルカリ土類金属酸化物粒子からなり、下側層２３1 の上面に被着形成される。
【００４０】この場合、下側層２３1 に用いられるアルカリ土類金属酸化物は、バリウム・ストロンチウム・カルシウムの炭酸塩［（Ｂａ・Ｓｒ・Ｃａ）ＣＯ3 ］であり、上側層２３2 に用いられる希土類金属酸化物を含んだアルカリ土類金属酸化物は、バリウムスカンデート（Ｂａ2 Ｓｃ2 Ｏ5 ）等を分散したバリウム・ストロンチウム・カルシウムの炭酸塩［（Ｂａ・Ｓｒ・Ｃａ）ＣＯ3 ］である。
【００４１】ここで、電子放射物質層２３の下側層２３1 及び上側層２３2 は、次のような手順によって形成される。
【００４２】下側層２３1 を形成する第１の懸濁液（スラリー）については、５４重量％の硝酸バリウム（ＢａＮＯ3 ）、３９重量％の硝酸ストロンチウム（ＳｒＮＯ3 ）、７重量％の硝酸カルシウム（ＣａＮＯ3 ）の混合溶液に、炭酸ナトリウム（Ｎａ2 ＣＯ3 ）を添加してバリウム・ストロンチウム・カルシウムの炭酸塩［（Ｂａ・Ｓｒ・Ｃａ）ＣＯ3 ］を沈殿させ、粉末状の第１の沈殿物を得ている。この第１の沈殿物であるバリウム・ストロンチウム・カルシウム炭酸塩［Ｂａ・Ｓｒ・Ｃａ）ＣＯ3 ］は、粒子形状としてマイクロトラック粒度分布計を用いて測定したとき平均粒径が２μｍの多面体形状（電子顕微鏡で観察）のものからなっている。得られた第１の沈殿物にニトロセルロースラッカー、酢酸ブチルを加えてローリング混合し、第１の懸濁液（スラリー）が調製される。
【００４３】なお、以下に述べる各粒子形状の測定は、いずれも、マイクロトラック粒度分布計を用いて測定したものである。
【００４４】一方、上側層２３2 を形成する第２の懸濁液（スラリー）については、５３重量％の硝酸バリウム（ＢａＮＯ3 ）、３８重量％の硝酸ストロンチウム（ＳｒＮＯ3 ）、６重量％の硝酸カルシウム（ＣａＮＯ3 ）の混合溶液に、炭酸ナトリウム（Ｎａ2 ＣＯ3 ）を添加してバリウム・ストロンチウム・カルシウムの炭酸塩［（Ｂａ・Ｓｒ・Ｃａ）ＣＯ3 ］を沈殿させ、粉末状の第２の沈殿物を得ている。この第２の沈殿物であるバリウム・ストロンチウム・カルシウム炭酸塩［Ｂａ・Ｓｒ・Ｃａ）ＣＯ3 ］は、粒子形状として平均粒径が１０μｍの針形状のものからなっている。得られた第２の沈殿物に３重量％のバリウムスカンデート（Ｂａ2 Ｓｃ2 Ｏ5 ）を混合し、この混合物にニトロセルロースラッカー、酢酸ブチルを加えてローリング混合し、第２の懸濁液（スラリー）が調製される。
【００４５】次に、ニッケル（Ｎｉ）を主成分とする帽状陰極基体２２の頂面に、スプレー法によって第１の懸濁液を塗布し、約８μｍの厚さの下側層２３1 を形成する。次いで、下側層２３1 の上面に、同様のスプレー法によって第２の懸濁液を塗布し、約６０μｍの厚さの上側層２３2 を形成する。このとき、バリウムスカンデート（Ｂａ2 Ｓｃ2 Ｏ5 ）の粒子形状は、平均粒径が１．２μの多面体形状をしている。
【００４６】続いて、カラー陰極線管の真空排気工程において、電子放射物質層２３の下側層２３1 及び上側層２３2 を、ヒーター２４の通電によって加熱することにより、下側層２３1 及び上側層２３2 内にあるバリウム・ストロンチウム・カルシウムの炭酸塩［（Ｂａ・Ｓｒ・Ｃａ）ＣＯ3 ］を熱分解し、バリウム、ストロンチウム、カルシウムの酸化物［（Ｂａ・Ｓｒ・Ｃａ）Ｏ］を生成させる。このため、電子放射物質層２３は、アルカリ土類金属酸化物粒子からなる下側層２３1 と、希土類金属酸化物を含んだアルカリ土類金属酸化物粒子からなる上側層２３2が形成される。
【００４７】この後、電子放射物質層２３を、温度９００乃至１１００℃の雰囲気中で加熱して活性化させ、陰極構体１１が形成される。
【００４８】前記構成による本実施例の陰極構体１１によれば、バリウムスカンデート（Ｂａ2 Ｓｃ2 Ｏ5 ）を含んだアルカリ土類金属酸化物粒子からなる上側層２３2 を設け、バリウムスカンデート（Ｂａ2 Ｓｃ2 Ｏ5 ）によって遊離バリウム（Ｂａ）を拘束し、電子放射物質層２３における遊離バリウム（Ｂａ）を高濃度状態に維持させることにより、優れた高電流密度動作特性を発揮できる陰極構体を得ることができる。この場合、本実施例の陰極構体１１は、アルカリ土類金属酸化物粒子からなる下側層２３1 の層厚を電子放射物質層２３全体の層厚の約１２％に選んでいるため、電子放射物質層２３の８８％を希土類金属酸化物を分散させた上側層２３2 によって構成することができ、高電流密度動作特性を良好にすることができる。また、下側層２３1 を構成しているアルカリ土類金属酸化物粒子を多面体形状のものとし、その平均粒径が２μｍであって下側層２３1 の層厚の約１／４に該当するので、上側層２３2 に分散されたバリウムスカンデート（Ｂａ2 Ｓｃ2 Ｏ5 ）が陰極基体２２に接触することがなく、電子放射物質層２３と陰極基体２２との間の接着力が低下して陰極基体２２から電子放射物質層２３が剥離することがない。
【００４９】前記実施例においては、電子放射物質層２３における下側層２３1 の層厚を約８μｍにし、上側層２３2 の層厚を約６０μｍにした例を示すものであるが、本発明の陰極構体は下側層２３1 及び上側層２３2 の各層厚が前述の例に限られるものではなく、それぞれ他の層厚になるように選んでもよい。
【００５０】すなわち、その１つの例（以下、この例を他の第１例という）としては、電子放射物質層２３における下側層２３1 の層厚を約５μｍにるように形成し、上側層２３2 の層厚を約７５μｍになるように形成して、下側層２３1 の層厚を電子放射物質層２３全体の層厚の約６％にしたものである。他の第１例における電子放射物質層２３の形成方法は、前記実施例と同じであって、まず、帽状陰極基体２２の頂面に、スプレー法によって前記実施例において調製された第１の懸濁液（スラリー）と同じ懸濁液を塗布し、約５μｍの層厚の下側層２３1 を形成し、次に、下側層２３1 の上面に、同様なスプレー法によって前記実施例において調製された第２の懸濁液（スラリー）と同じ懸濁液を塗布し、約７５μｍの層厚の上側層２３2 を形成しているものである。
【００５１】他の第１例においては、アルカリ土類金属酸化物からなる下側層２３1 の層厚を電子放射物質層２３の約６％にし、バリウムスカンデート（Ｂａ2 Ｓｃ2 Ｏ5）を含んだアルカリ土類金属酸化物からなる上側層２３2 の層厚の占める割合を電子放射物質層２３の層厚の約９４％にしたことにより、前記実施例と同様に、高電流密度動作特性を良好にすることができる。また、他の第１例においても、下側層２３1 を構成するアルカリ土類金属酸化物の平均粒径が２μｍで、下側層２３1 の層厚の約２／５に該当するため、上側層２３2 に分散されたバリウムスカンデート（Ｂａ2 Ｓｃ2 Ｏ5 ）が陰極基体２２に接触することはなく、電子放射物質層２３と陰極基体２２との間の接着力が低下し、電子放射物質層２３が剥離することはない。
【００５２】また、その他の例（以下、この例を他の第２例という）としては、電子放射物質層２３における下側層２３1 の層厚を約２６μｍにるように形成し、上側層２３2 の層厚を約６０μｍになるように形成して、下側層２３1 の層厚を電子放射物質層２３全体の層厚の約３０％にしたものである。他の第２例における電子放射物質層２３の形成方法も、前記実施例と同じであって、まず、帽状陰極基体２２の頂面に、スプレー法によって前記実施例において調製された第１の懸濁液（スラリー）と同じ懸濁液を塗布し、約２６μｍの層厚の下側層２３1 を形成し、次に、下側層２３1 の上面に、同様なスプレー法によって前記実施例において調製された第２の懸濁液（スラリー）と同じ懸濁液を塗布し、約６０μｍの層厚の上側層２３2 を形成しているものである。
【００５３】他の第２例においては、アルカリ土類金属酸化物からなる下側層２３1 の層厚を電子放射物質層２３の約３０％にし、バリウムスカンデート（Ｂａ2 Ｓｃ2 Ｏ5 ）を含んだアルカリ土類金属酸化物からなる上側層２３2 の層厚の占める割合を電子放射物質層２３の層厚の約７０％にしたことにより、前記実施例と同様に、高電流密度動作特性を良好にすることができる。また、他の第２例においても、下側層２３1 を構成するアルカリ土類金属酸化物の平均粒径が２μｍで、下側層２３1 の層厚の約１／１５に該当するため、上側層２３2 に分散されたバリウムスカンデート（Ｂａ2 Ｓｃ2 Ｏ5 ）が陰極基体２２に接触することはなく、電子放射物質層２３と陰極基体２２との間の接着力が低下し、電子放射物質層２３が剥離することはない。
【００５４】ここで、図５は、本発明の陰極構体における電子放射量と動作時間との関係を示す特性図である。
【００５５】図５において、縦軸は％で表した電子放射量、横軸はｋｈ（キロアワー）で表した動作時間であって、曲線ａは下側層２３1 の層厚を８μｍ、上側層２３2 の層厚を６０μｍにしたものの例及び下側層２３1 の層厚を２６μｍ、上側層２３2 の層厚を６０μｍにした例であり、曲線ｂは下側層２３1 の層厚を５μｍ、上側層２３2 の層厚を７５μｍにした例である。また、曲線ｃは比較のために挙げたもので、下側層及び上側層の各層厚を３４μｍにした既知の例である。
【００５６】図５の曲線ａ、ｂに示されるように、本実施例の陰極構体は、既知の陰極構体に比べて、動作時間の経過とともに電子放射量の低下の割合が少なくなっており、その結果として、高電流密度動作を維持しながら寿命を長くすることができる。
【００５７】この場合、下側層２３1 の層厚は、電子放射物質層２３の層厚の５％以下になると、下側層２３1 の層厚とアルカリ土類金属酸化物の平均粒径との関係から上側層２３に分散されたバリウムスカンデート（Ｂａ2 Ｓｃ2 Ｏ5 ）が陰極基体２２に接触することがあるので好ましくなく、一方、電子放射物質層２３の層厚の３７％以上になると、バリウムスカンデート（Ｂａ2 Ｓｃ2 Ｏ5 ）の総量が不足するようになるので同様に好ましくない。その結果、本発明おける下側層２３1の層厚は電子放射物質層２３の層厚の５乃至３７％の範囲内にあるように選択する。
【００５８】また、前記実施例を含む各例においては、バリウムスカンデート（Ｂａ2 Ｓｃ2 Ｏ5 ）の含有量が３重量％である例を挙げて説明したが、本発明における電子放射物質層２３の上側層２３2 に含まれるバリウムスカンデート（Ｂａ2 Ｓｃ2Ｏ5 ）の含有量は３重量％である場合に限られず、他の含有量、具体的には０．０１乃至１５．０重量％の範囲内であれば、任意の含有量を選択することができる。
【００５９】すなわち、バリウムスカンデート（Ｂａ2 Ｓｃ2 Ｏ5 ）の含有量が０．０１重量％以下であれば、バリウムスカンデート（Ｂａ2 Ｓｃ2 Ｏ5 ）の含有させたことの意義が失われ、一方、バリウムスカンデート（Ｂａ2 Ｓｃ2 Ｏ5 ）の含有量が１５．０重量％以上になると、電子放射物質層２３における電子放射機能が低下するので、バリウムスカンデート（Ｂａ2 Ｓｃ2 Ｏ5 ）の含有量は０．０１乃至１５．０重量％の範囲内に選ばれる。
【００６０】さらに、前記実施例を含む各例においては、電子放射物質層２３の上側層２３2 に用いられる希土類金属酸化物としてバリウムスカンデート（Ｂａ2 Ｓｃ2 Ｏ5 ）を用いた例を挙げて説明したが、本発明に用いられる希土類金属酸化物はバリウムスカンデート（Ｂａ2 Ｓｃ2 Ｏ5 ）に限られるものでなく、バリウムスカンデート（Ｂａ2 Ｓｃ2 Ｏ5 ）に類似特性の他の希土類金属酸化物を用いてもよいことは勿論である。
【００６１】
【発明の効果】以上のように、請求項１に記載の発明によれば、陰極から電子放射する電子放射物質層として、陰極基体の頂面側に被着形成した下側層と、下側層上に被着形成した上側層との２層構造とし、下側層を多面体形状のアルカリ土類金属酸化物粒子により、上側層を希土類金属酸化物を含んだ針形状のアルカリ土類金属酸化物粒子によって形成しているもので、下側層におけるアルカリ土類金属酸化物粒子の層厚方向の平均粒径が小さいので、下側層を比較的薄い層厚に形成しても、上側層内の希土類金属酸化物と陰極基体とが接触するのを防ぐことができ、また、下側層の層厚を薄くできることにより、上側層の層厚をその分だけ厚くすることが可能となり、上側層中に含まれる希土類金属酸化物の分散量を相対的に多くすることができる。そして、電子放射物質層内の希土類金属酸化物の分散量が相対的に多くなると、電子放射物質層内の遊離バリウム（Ｂａ）を高濃度状態に維持できるようになるので、電子放射物質層の電気抵抗が小さく、電子放射物質層内のジュール熱の発生が少なくなり、陰極線管の大型化や高輝度化に対応可能な、優れた高電流密度動作特性を発揮できる陰極構体が得られるという効果がある。
【００６２】また、請求項２に記載の発明によれば、陰極から電子放射する電子放射物質層として、陰極基体の頂面側に被着形成した下側層と、下側層上に被着形成した上側層との２層構造とし、下側層を平均粒径が小さいアルカリ土類金属酸化物粒子により、上側層を希土類金属酸化物を含んだ平均粒径が大きいアルカリ土類金属酸化物粒子によって形成しているもので、下側層を比較的薄い層厚に形成しても、上側層内の希土類金属酸化物と陰極基体とが接触するのを防ぐことができ、また、下側層の層厚を薄くできることにより、上側層の層厚をその分だけ厚くすることが可能となり、上側層中に含まれる希土類金属酸化物の分散量を相対的に多くすることができる。そして、電子放射物質層内の希土類金属酸化物の分散量が相対的に多くなると、電子放射物質層内の遊離バリウム（Ｂａ）を高濃度状態に維持できるようになるので、電子放射物質層の電気抵抗が小さく、電子放射物質層内のジュール熱の発生が少なくなり、陰極線管の大型化や高輝度化に対応可能な、優れた高電流密度動作特性を発揮できる陰極構体が得られるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による陰極構体が用いられるカラー陰極線管の概略構成を示す断面図である。
【図２】図１に図示されたカラー陰極線管に用いられるインライン電子銃の構成を示す側面図である。
【図３】図２に図示されたインライン電子銃における陰極構体近傍の構成を示す断面図である。
【図４】図３に図示された陰極構体における主要構成部分を示す断面構成図である。
【図５】本発明によって得られる陰極構体における電子放射量と動作時間との関係を示す特性図である。
【図６】既知の陰極構体の構成の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１ パネル部
１Ｆ フェースプレート
２ ネック部
３ ファンネル部
４ 螢光面
５ シャドウマスク
６ 磁気シールド
７ 偏向ヨーク
８ 調整用マグネット組立
９ インライン電子銃
１０ 電子ビーム
１１ 陰極構体
１２ 制御電極（Ｇ１）
１２Ｈ 電子ビーム通過孔
１３ 加速電極（Ｇ２）
１４ 第１集束電極（Ｇ３）
１５（１）、１５（２） 第２集束電極（Ｇ４）
１６ 第３集束電極（Ｇ５）
１７ 陽極電極
１８ 一対のビードガラス
１９ ステム
２０ サポート材
２１ 円筒状陰極スリーブ
２２ 帽状陰極基体
２３ 電子放射物質層
２３1 下側（第１）層
２３2 上側（第２）層
２４ ヒーター
２４Ｌ ヒーターリード
２５ 金属支持体
２６ アイレット
２７ ヒーターサポート
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、陰極構体に係わり、特に、陰極の電子放射物質層を下側層と上側層の２層構造にし、下側層及び上側層を形成する粒子の形状またはそれらの層の厚さを選択することにより、長期間にわたって高密度電流動作特性を維持可能な陰極を得ている陰極線管に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、テレビジョン放送の受信画像を表示するカラー受像管やパソコン等の情報処理機器で得られたデータ画像情報を表示するデータ表示管等の陰極線管においては、表示すべきデータ情報の多様化及び高密度化等に伴って、表示される表示画像についても高精細な画像の表示が要望されるようになっている。このような要望を満たす陰極線管としては、その陰極構体に、高電流密度状態において長時間にわたって安定した電子放射特性を維持できるものを用いる必要があり、このような陰極構体の１つに、特開平５−１２９８３号に開示された陰極構体が知られている。
【０００３】ここで、図６は、前記特開平５−１２９８３号に開示された陰極構体を示す断面図である。
【０００４】図６において、６１は円筒状陰極スリーブ、６２は帽状陰極基体、６３は電子放射物質層、６３1 は電子放射物質層６３の下側層、６３2 は電子放射物質層６３の上側層、６４はヒーターである。
【０００５】そして、円筒状陰極スリーブ６１は、高融点金属、例えばニッケル（Ｎｉ）を主成分とし、その中に少量のシリコン（Ｓｉ）やマグネシウム（Ｍｇ）等の還元性金属を含んだ材料からなる。帽状陰極基体６２は、陰極スリーブ６１と同じ材料からなり、陰極スリーブ６１の一端に嵌合される。電子放射物質層６３は、アルカリ土類金属酸化物からなり、陰極基体６２の頂面に被着形成された下側層６３1 と、希土類金属酸化物、例えばバリウムスカンデート（Ｂａ2 Ｓｃ2 Ｏ5 ）等の複合酸化物を含んだアルカリ土類金属酸化物からなり、下側層６３1 上に被着形成された上側層６３2 とによって２層構造になっている。ヒーター６４は、陰極スリーブ６１内に支持固定され、傍熱型の陰極が構成される。
【０００６】前記構成による電子放射物質層６３を形成する場合、始めに、陰極基体６２の頂面（表面）にアルカリ土類金属炭酸塩からなる下側（第１）層を被着形成し、次に、その下側層上にバリウムスカンデート（Ｂａ2 Ｓｃ2 Ｏ5 ）等の希土類金属酸化物を含有したアルカリ土類金属炭酸塩からなる上側（第２）層を被着形成し、次いで、陰極線管の製造工程における熱処理時に、下側（第１）層及び上側（第２）層の熱分解により、下側（第１）層及び上側（第２）層のアルカリ土類金属炭酸塩をそれぞれアルカリ土類金属酸化物に変化させ、下側層６３1 及び上側層６３2 を形成している。
【０００７】前記構成による陰極構体によれば、電子放射物質層６３の電子放射面側に形成されたバリウムスカンデート（Ｂａ2 Ｓｃ2 Ｏ5 ）等の希土類金属酸化物を含んだアルカリ土類金属酸化物からなる上側層６３2 は、陰極基体６２中のシリコン（Ｓｉ）やマグネシウム（Ｍｇ）等の還元性金属によって生成された遊離バリウム（Ｂａ）を上側層６３2 内に拘束させ、電子放射物質層６３中の遊離バリウム（Ｂａ）が高濃度状態になるように維持させる。その結果、陰極を高電流密度の状態で動作させた場合においても、電子放射物質層６３内のジュール熱の発生が少なくなり、かつ、バリウム（Ｂａ）の蒸発の程度も少なくなる。
【０００８】このように、前記特開平５−１２９８３号に開示の陰極構体は、高密度電流動作状態、例えば２Ａ／ｃｍ2 程度の高電流密度状態で動作させても、電流エミッションの低下を少なくすることができ、長寿命の陰極構体を得ることができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】前記特開平５−１２９８３号に開示の陰極構体は、長時間にわたり高電流密度動作状態で、安定した電子放射特性を得ることができるものであるが、例えば、５１ｃｍの螢光面対角径を有する大型ディスプレーモニターに使用されるカラー陰極線管においては、電子銃の第１グリッド電極（Ｇ１）の電子ビーム通過孔の径が０．４ｍｍで、陰極電流が３００μＡ（陰極負荷時に２．７Ａ／ｃｍ2 相当）である場合、陰極負荷時の陰極電流が大きいため、カラー陰極線管として十分な電子放射特性を得ることができず、比較的短寿命のカラー陰極線管となる場合がある。すなわち、前記特開平５−１２９８３号に開示の陰極構体は、大型ディスプレーモニターに使用されるカラー陰極線管のようなカラー陰極線管の大形化や高輝度化（陰極電流の増大）に対して、何等の考慮が払われていない。
【００１０】一般に、バリウムスカンデート（Ｂａ2 Ｓｃ2 Ｏ5 ）等の希土類金属酸化物は、電子放射物質層６３内に遊離バリウム（Ｂａ）を拘束し、電子放射物質層６３中の遊離バリウム（Ｂａ）を高濃度状態に維持させるものであって、電子放射物質層６３の上側層６３2 に含まれるバリウムスカンデート（Ｂａ2 Ｓｃ2 Ｏ5 ）の分散量を多くすればする程、遊離バリウム（Ｂａ）を高濃度状態に維持させることができる。
【００１１】ところが、バリウムスカンデート（Ｂａ2 Ｓｃ2 Ｏ5 ）等の希土類金属酸化物は、全く電子放射に寄与しないものであるため、高密度電流動作特性を向上させようとして希土類金属酸化物の含有量を増大させると、電子放射物質層６３からの電子放射量が減少するようになる。これに対して、電子放射物質層６３の層厚を厚くし、相対的に希土類金属酸化物の分散量を増すことも可能であるが、このような構成にすると、電子放射物質層６３の熱容量が増加し、エミッション立ち上がり時間（出画時間）が遅くなる等の動作特性の悪化をもたらし、同時に、電子放射物質層６３と陰極基体６２との間の熱膨張係数差に基づく熱ストレスが増大し、陰極基体６２から電子放射物質層６３が剥離してしまうことがある。
【００１２】また、電子放射物質層６３において、下側層６３1 の層厚を薄くし、相対的に上側層６３2 の層厚を厚くすると、下側層６３1 内のアルカリ金属酸化物の平均粒径が下側層６３1 の層厚とほぼ同じ程度となるため、上側層６３2 中のバリウムスカンデート（Ｂａ2 Ｓｃ2 Ｏ5 ）等の希土類金属酸化物が陰極基体６２に接するようになり、電子放射物質層６３の接着力が低下し、陰極基体６２から電子放射物質層６３が剥離してしまうようになる。
【００１３】本発明は、このような技術的背景に鑑みてなされたもので、その目的は、優れた高密度電流動作特性を維持しながら、電子放射量の減少を防ぎ、かつ、陰極線管の大形化や高輝度化にも対応可能な陰極構体を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するために、本発明による陰極構体は、電子放射物質層が、陰極基体の頂面側にあって、多面体形状のアルカリ土類金属酸化物粒子によって形成された下側層と、下側層上にあって、希土類金属酸化物を含んだ針形状のアルカリ土類金属酸化物粒子によって形成された上側層とからなっており、下側層の厚さが電子放射物質層の厚さの５乃至３７％の範囲内にあるように選ばれた第１の手段を具備する。
【００１５】また、前記目的を達成するために、本発明による陰極構体は、電子放射物質層が、陰極基体の頂面側にあって、第１の平均粒径を持つアルカリ土類金属酸化物粒子によって形成された下側層と、下側層上にあって、希土類金属酸化物を含んだ第１の平均粒径よりも大きい第２の平均粒径を持つアルカリ土類金属酸化物粒子によって形成された上側層とからなっており、下側層の厚さが電子放射物質層の厚さの５乃至３７％の範囲内にあるように選ばれた第２の手段を具備する。
【００１６】前記第１の手段及び第２の手段によれば、陰極基体の頂面側に被着形成させる電子放射物質層の下側層を、多面体形状のアルカリ土類金属酸化物粒子または平均粒径の小さいアルカリ土類金属酸化物粒子によって形成しているので、下側層の層厚を薄くしても、電子放射物質層の上側層内の希土類金属酸化物と陰極基体との接触を防止することができるので、上側層の層厚を厚くすることが可能となり、その結果、上側層中に含まれる希土類金属酸化物の分散量を相対的に多くすることができる。そして、希土類金属酸化物の分散量が相対的に多くなると、電子放射物質層内の遊離バリウム（Ｂａ）を高濃度状態に維持されるようになるので、電子放射物質層の電気抵抗が小さく、電子放射物質層内のジュール熱の発生が少なくなり、優れた高電流密度動作特性を発揮できる陰極構体を得ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態において、陰極構体は、陰極スリーブと、陰極スリーブの一端に嵌合された陰極基体と、陰極基体の頂面に被着形成された電子放射物質層とを備えるものであって、電子放射物質層は、陰極基体の頂面側にあり、多面体形状のアルカリ土類金属酸化物粒子によって形成された下側層と、下側層上にあり、希土類金属酸化物を含んだ針形状のアルカリ土類金属酸化物粒子によって形成された上側層とからなり、下側層の厚さは電子放射物質層の厚さの５乃至３７％の範囲内にあるように選ばれているものである。
【００１８】本発明の第２の実施の形態において、陰極構体は、陰極スリーブと、陰極スリーブの一端に嵌合された陰極基体と、陰極基体の頂面に被着形成された電子放射物質層とを備えるものであって、電子放射物質層は、陰極基体の頂面側にあり、第１の平均粒径を持つアルカリ土類金属酸化物粒子によって形成された下側層と、下側層上にあり、希土類金属酸化物を含んだ第１の平均粒径よりも大きい第２の平均粒径を持つアルカリ土類金属酸化物粒子によって形成された上側層とからなり、下側層の厚さは電子放射物質層の厚さの５乃至３７％の範囲内にあるように選ばれているものである。
【００１９】本発明の第２の実施の形態の一具体例において、陰極構体は、第１の平均粒径が第２の平均粒径の１／２以下に選ばれているものである。
【００２０】本発明の第１及び第２の実施の形態の好適例において、陰極構体は、希土類金属酸化物がバリウムスカンデート（Ｂａ2 Ｓｃ2 Ｏ5 ）であり、その含有量が１乃至３重量％であるものである。
【００２１】本発明の第１の実施の形態によれば、陰極から電子放射する電子放射物質層として、陰極基体の頂面側に被着形成した下側層と、下側層上に被着形成した上側層との２層構造とし、下側層を多面体形状のアルカリ土類金属酸化物粒子により、上側層を希土類金属酸化物を含んだ針形状のアルカリ土類金属酸化物粒子によって形成しているもので、下側層におけるアルカリ土類金属酸化物粒子の平均粒径が小さいので、下側層を比較的薄い層厚に形成しても、上側層内の希土類金属酸化物と陰極基体とが接触するのを防ぐことができ、下側層の層厚を薄くできることにより、上側層の層厚をその分だけ厚くすることが可能となり、上側層中に含まれる希土類金属酸化物の分散量を相対的に多くすることができる。
【００２２】そして、電子放射物質層内の希土類金属酸化物の分散量が相対的に多くなると、電子放射物質層内の遊離バリウム（Ｂａ）を高濃度状態に維持できるので、電子放射物質層の電気抵抗が小さく、電子放射物質層内のジュール熱の発生が少なくなり、陰極線管の大型化または高輝度化に対応可能な、優れた高電流密度動作特性を発揮できる陰極構体を得ることができる。
【００２３】本発明の第２の実施の形態によれば、陰極から電子放射する電子放射物質層として、陰極基体の頂面側に被着形成した下側層と、下側層上に被着形成した上側層との２層構造とし、下側層を平均粒径が小さいアルカリ土類金属酸化物粒子により、上側層を希土類金属酸化物を含んだ平均粒径が大きいアルカリ土類金属酸化物粒子によって形成しているもので、下側層を比較的薄い層厚に形成しても、上側層内の希土類金属酸化物と陰極基体とが接触するのを防ぐことができ、また、下側層の層厚を薄くできることにより、上側層の層厚をその分だけ厚くすることが可能となり、上側層中に含まれる希土類金属酸化物の分散量を相対的に多くすることができる。
【００２４】そして、電子放射物質層内の希土類金属酸化物の分散量が相対的に多くなると、電子放射物質層内の遊離バリウム（Ｂａ）を高濃度状態に維持できるので、電子放射物質層の電気抵抗が小さく、電子放射物質層内のジュール熱の発生が少なくなって、陰極線管の大型化または高輝度化に対応可能な、優れた高電流密度動作特性を発揮できる陰極構体を得ることができる。
【００２５】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。
【００２６】図１は、本発明による陰極構体が用いられるカラー陰極線管の概略構成を示す断面図である。
【００２７】図１において、１はパネル部、１Ｆはフェースプレート、２はネック部、３はファンネル部、４は螢光面、５はシャドウマスク、６は磁気シールド、７は偏向ヨーク、８は調整用マグネット組立、９はインライン電子銃、１０は電子ビーム（３本の中の１本だけを示している）である。
【００２８】そして、カラー陰極線管を構成するガラス管体は、ガラス管体の前側に設けられ、大径のフェースプレート１Ｆを有するパネル部１と、ガラス管体の後側に設けられ、内部にインライン電子銃９が収納される細長いネック部２と、パネル部１とネック部２とを連接し、外周に偏向ヨーク７が装着される漏斗形のファンネル部３とからなっている。パネル部１のフェースプレート１Ｆには内面に螢光面４が被着形成され、パネル部１内部に螢光面４に対向配置されるようにシャドウマスク５が固着される。パネル部１とファンネル部３の結合領域の内側には磁気シールド６が配置される。ネック部２の外側にはピュリテイ・コンバーゼンス調整用マグネット組立８が配置される。インライン電子銃９から投射された３本の電子ビーム１０は、偏向ヨーク７が発生する磁界によって所定方向に偏向された後、シャドウマスク５に設けられている多くの電子ビーム通過孔（図示なし）を通して螢光面４にある対応する色の画素に到達するように構成されている。
【００２９】前記構成によるカラー陰極線管における動作、即ち、画像表示動作は、既知のカラー陰極線管における画像表示動作と全く同じであるので、このカラー陰極線管における画像表示動作は、その説明を省略する。
【００３０】次に、図２は、図１に図示されたカラー陰極線管に用いられるインライン電子銃９の構成を示す側面図である。
【００３１】図２において、１１は陰極構体、１２は制御電極（Ｇ１）、１３は加速電極（Ｇ２）、１４は第１集束電極（Ｇ３）、１５（１）、１５（２）は第２集束電極（Ｇ４）、１６は第３集束電極（Ｇ５）、１７は陽極電極、１８は一対のビードガラス、１９はステム、２０はサポート材である。
【００３２】そして、インライン電子銃９は、陰極構体１１の電子放射面側に、制御電極１２、加速電極１３、第１集束電極１４、第２集束電極１５（１）、第２集束電極１５（２）、第３集束電極１６、陽極電極１７がこの順に配置される。制御電極１２、加速電極１３、第１集束電極１４、第２集束電極１５（１）、第２集束電極１５（２）、第３集束電極１６、陽極電極１７のそれぞれには、陰極構体１１から放射される３本の電子ビームを通過させる電子ビーム通過孔（図示なし）が設けられるとともに、一対のビードガラス１８によって保持固定される。一対のビードガラス１８は、ステム１９に立設されたピン（図番なし）に固定され、サポート材２０によって陰極構体１１を保持固定し、同時に、制御電極１２、加速電極１３、第１集束電極１４、第２集束電極１５（１）、第２集束電極１５（２）、第３集束電極１６、陽極電極１７のそれぞれを保持固定する。
【００３３】次いで、図３は、図２に図示されたインライン電子銃９における陰極構体１１の近傍の構成を示す断面図である。
【００３４】図３において、１２Ｈは制御電極１２の電子ビーム通過孔、２１は円筒状陰極スリーブ、２２は帽状陰極基体、２３は電子放射物質層、２４はヒーター、２４Ｌはヒーターリード、２５は漏斗状金属支持体、２６は朝顔状アイレット、２７はヒーターサポートであり、その他、図２に示された構成要素と同じ構成要素については同じ符号を付けている。
【００３５】そして、円筒状陰極スリーブ２１は、一端に帽状陰極基体２２が嵌合され、内部にヒーター２４が収納されて、傍熱型陰極を構成している。帽状陰極基体２２は、頂面に電子放射物質層２３が被着形成される。制御電極１２は、電子放射物質層２３に対向した部分に電子ビーム通過孔１２Ｈが形成される。ヒーター２４は、両端に設けられたヒーターリード２４Ｌの開放端がヒーターサポート２７の一端部に溶接される。漏斗状金属支持体２５は、小径部と大径部とからなり、小径部が陰極スリーブ２１の他端領域外周に嵌合固定される。朝顔状アイレット２６は、小径部と大径部とからなり、小径部が漏斗状金属支持体２５の大径部外周に嵌合固定され、大径部外周面がサポート材２０を介して一対のビードガラス１８に接合される。ヒーターサポート２７は、他端部が一対のビードガラス１８に接合される。
【００３６】このような構成によって、陰極スリーブ２１は、漏斗状金属支持体２５、朝顔状アイレット２６及びサポート材２０によって一対のビードガラス１８に固定され、ヒーター２４は、ヒーターリード２４Ｌ及びヒーターサポート２７によって同じく一対のビードガラス１８に固定される。
【００３７】続いて、図４は、図３に図示された陰極構体１１における主要構成部分を示す断面構成図である。
【００３８】図４において、２３1 は電子放射物質層２３の下側（第１）層、２３2 は電子放射物質層２３の上側（第２）層であり、その他、図３に示された構成要素と同じ構成要素については同じ符号を付けている。
【００３９】そして、円筒状陰極スリーブ２１は、高融点金属、例えば、ニッケル（Ｎｉ）を主成分とし、その中に少量のシリコン（Ｓｉ）やマグネシウム（Ｍｇ）の還元性金属を含んだ金属材料によって構成される。同じように、帽状陰極基体２２は、高融点金属、例えば、ニッケル（Ｎｉ）を主成分とし、その中に少量のシリコン（Ｓｉ）やマグネシウム（Ｍｇ）の還元性金属を含んだ金属材料によって構成される。電子放射物質層２３の下側層２３1 は、多面体形状のアルカリ土類金属酸化物粒子からなり、陰極基体２２の頂面に被着形成される。電子放射物質層２３の上側層２３2 は、希土類金属酸化物を含んだ針形状のアルカリ土類金属酸化物粒子からなり、下側層２３1 の上面に被着形成される。
【００４０】この場合、下側層２３1 に用いられるアルカリ土類金属酸化物は、バリウム・ストロンチウム・カルシウムの炭酸塩［（Ｂａ・Ｓｒ・Ｃａ）ＣＯ3 ］であり、上側層２３2 に用いられる希土類金属酸化物を含んだアルカリ土類金属酸化物は、バリウムスカンデート（Ｂａ2 Ｓｃ2 Ｏ5 ）等を分散したバリウム・ストロンチウム・カルシウムの炭酸塩［（Ｂａ・Ｓｒ・Ｃａ）ＣＯ3 ］である。
【００４１】ここで、電子放射物質層２３の下側層２３1 及び上側層２３2 は、次のような手順によって形成される。
【００４２】下側層２３1 を形成する第１の懸濁液（スラリー）については、５４重量％の硝酸バリウム（ＢａＮＯ3 ）、３９重量％の硝酸ストロンチウム（ＳｒＮＯ3 ）、７重量％の硝酸カルシウム（ＣａＮＯ3 ）の混合溶液に、炭酸ナトリウム（Ｎａ2 ＣＯ3 ）を添加してバリウム・ストロンチウム・カルシウムの炭酸塩［（Ｂａ・Ｓｒ・Ｃａ）ＣＯ3 ］を沈殿させ、粉末状の第１の沈殿物を得ている。この第１の沈殿物であるバリウム・ストロンチウム・カルシウム炭酸塩［Ｂａ・Ｓｒ・Ｃａ）ＣＯ3 ］は、粒子形状としてマイクロトラック粒度分布計を用いて測定したとき平均粒径が２μｍの多面体形状（電子顕微鏡で観察）のものからなっている。得られた第１の沈殿物にニトロセルロースラッカー、酢酸ブチルを加えてローリング混合し、第１の懸濁液（スラリー）が調製される。
【００４３】なお、以下に述べる各粒子形状の測定は、いずれも、マイクロトラック粒度分布計を用いて測定したものである。
【００４４】一方、上側層２３2 を形成する第２の懸濁液（スラリー）については、５３重量％の硝酸バリウム（ＢａＮＯ3 ）、３８重量％の硝酸ストロンチウム（ＳｒＮＯ3 ）、６重量％の硝酸カルシウム（ＣａＮＯ3 ）の混合溶液に、炭酸ナトリウム（Ｎａ2 ＣＯ3 ）を添加してバリウム・ストロンチウム・カルシウムの炭酸塩［（Ｂａ・Ｓｒ・Ｃａ）ＣＯ3 ］を沈殿させ、粉末状の第２の沈殿物を得ている。この第２の沈殿物であるバリウム・ストロンチウム・カルシウム炭酸塩［Ｂａ・Ｓｒ・Ｃａ）ＣＯ3 ］は、粒子形状として平均粒径が１０μｍの針形状のものからなっている。得られた第２の沈殿物に３重量％のバリウムスカンデート（Ｂａ2 Ｓｃ2 Ｏ5 ）を混合し、この混合物にニトロセルロースラッカー、酢酸ブチルを加えてローリング混合し、第２の懸濁液（スラリー）が調製される。
【００４５】次に、ニッケル（Ｎｉ）を主成分とする帽状陰極基体２２の頂面に、スプレー法によって第１の懸濁液を塗布し、約８μｍの厚さの下側層２３1 を形成する。次いで、下側層２３1 の上面に、同様のスプレー法によって第２の懸濁液を塗布し、約６０μｍの厚さの上側層２３2 を形成する。このとき、バリウムスカンデート（Ｂａ2 Ｓｃ2 Ｏ5 ）の粒子形状は、平均粒径が１．２μの多面体形状をしている。
【００４６】続いて、カラー陰極線管の真空排気工程において、電子放射物質層２３の下側層２３1 及び上側層２３2 を、ヒーター２４の通電によって加熱することにより、下側層２３1 及び上側層２３2 内にあるバリウム・ストロンチウム・カルシウムの炭酸塩［（Ｂａ・Ｓｒ・Ｃａ）ＣＯ3 ］を熱分解し、バリウム、ストロンチウム、カルシウムの酸化物［（Ｂａ・Ｓｒ・Ｃａ）Ｏ］を生成させる。このため、電子放射物質層２３は、アルカリ土類金属酸化物粒子からなる下側層２３1 と、希土類金属酸化物を含んだアルカリ土類金属酸化物粒子からなる上側層２３2が形成される。
【００４７】この後、電子放射物質層２３を、温度９００乃至１１００℃の雰囲気中で加熱して活性化させ、陰極構体１１が形成される。
【００４８】前記構成による本実施例の陰極構体１１によれば、バリウムスカンデート（Ｂａ2 Ｓｃ2 Ｏ5 ）を含んだアルカリ土類金属酸化物粒子からなる上側層２３2 を設け、バリウムスカンデート（Ｂａ2 Ｓｃ2 Ｏ5 ）によって遊離バリウム（Ｂａ）を拘束し、電子放射物質層２３における遊離バリウム（Ｂａ）を高濃度状態に維持させることにより、優れた高電流密度動作特性を発揮できる陰極構体を得ることができる。この場合、本実施例の陰極構体１１は、アルカリ土類金属酸化物粒子からなる下側層２３1 の層厚を電子放射物質層２３全体の層厚の約１２％に選んでいるため、電子放射物質層２３の８８％を希土類金属酸化物を分散させた上側層２３2 によって構成することができ、高電流密度動作特性を良好にすることができる。また、下側層２３1 を構成しているアルカリ土類金属酸化物粒子を多面体形状のものとし、その平均粒径が２μｍであって下側層２３1 の層厚の約１／４に該当するので、上側層２３2 に分散されたバリウムスカンデート（Ｂａ2 Ｓｃ2 Ｏ5 ）が陰極基体２２に接触することがなく、電子放射物質層２３と陰極基体２２との間の接着力が低下して陰極基体２２から電子放射物質層２３が剥離することがない。
【００４９】前記実施例においては、電子放射物質層２３における下側層２３1 の層厚を約８μｍにし、上側層２３2 の層厚を約６０μｍにした例を示すものであるが、本発明の陰極構体は下側層２３1 及び上側層２３2 の各層厚が前述の例に限られるものではなく、それぞれ他の層厚になるように選んでもよい。
【００５０】すなわち、その１つの例（以下、この例を他の第１例という）としては、電子放射物質層２３における下側層２３1 の層厚を約５μｍにるように形成し、上側層２３2 の層厚を約７５μｍになるように形成して、下側層２３1 の層厚を電子放射物質層２３全体の層厚の約６％にしたものである。他の第１例における電子放射物質層２３の形成方法は、前記実施例と同じであって、まず、帽状陰極基体２２の頂面に、スプレー法によって前記実施例において調製された第１の懸濁液（スラリー）と同じ懸濁液を塗布し、約５μｍの層厚の下側層２３1 を形成し、次に、下側層２３1 の上面に、同様なスプレー法によって前記実施例において調製された第２の懸濁液（スラリー）と同じ懸濁液を塗布し、約７５μｍの層厚の上側層２３2 を形成しているものである。
【００５１】他の第１例においては、アルカリ土類金属酸化物からなる下側層２３1 の層厚を電子放射物質層２３の約６％にし、バリウムスカンデート（Ｂａ2 Ｓｃ2 Ｏ5）を含んだアルカリ土類金属酸化物からなる上側層２３2 の層厚の占める割合を電子放射物質層２３の層厚の約９４％にしたことにより、前記実施例と同様に、高電流密度動作特性を良好にすることができる。また、他の第１例においても、下側層２３1 を構成するアルカリ土類金属酸化物の平均粒径が２μｍで、下側層２３1 の層厚の約２／５に該当するため、上側層２３2 に分散されたバリウムスカンデート（Ｂａ2 Ｓｃ2 Ｏ5 ）が陰極基体２２に接触することはなく、電子放射物質層２３と陰極基体２２との間の接着力が低下し、電子放射物質層２３が剥離することはない。
【００５２】また、その他の例（以下、この例を他の第２例という）としては、電子放射物質層２３における下側層２３1 の層厚を約２６μｍにるように形成し、上側層２３2 の層厚を約６０μｍになるように形成して、下側層２３1 の層厚を電子放射物質層２３全体の層厚の約３０％にしたものである。他の第２例における電子放射物質層２３の形成方法も、前記実施例と同じであって、まず、帽状陰極基体２２の頂面に、スプレー法によって前記実施例において調製された第１の懸濁液（スラリー）と同じ懸濁液を塗布し、約２６μｍの層厚の下側層２３1 を形成し、次に、下側層２３1 の上面に、同様なスプレー法によって前記実施例において調製された第２の懸濁液（スラリー）と同じ懸濁液を塗布し、約６０μｍの層厚の上側層２３2 を形成しているものである。
【００５３】他の第２例においては、アルカリ土類金属酸化物からなる下側層２３1 の層厚を電子放射物質層２３の約３０％にし、バリウムスカンデート（Ｂａ2 Ｓｃ2 Ｏ5 ）を含んだアルカリ土類金属酸化物からなる上側層２３2 の層厚の占める割合を電子放射物質層２３の層厚の約７０％にしたことにより、前記実施例と同様に、高電流密度動作特性を良好にすることができる。また、他の第２例においても、下側層２３1 を構成するアルカリ土類金属酸化物の平均粒径が２μｍで、下側層２３1 の層厚の約１／１５に該当するため、上側層２３2 に分散されたバリウムスカンデート（Ｂａ2 Ｓｃ2 Ｏ5 ）が陰極基体２２に接触することはなく、電子放射物質層２３と陰極基体２２との間の接着力が低下し、電子放射物質層２３が剥離することはない。
【００５４】ここで、図５は、本発明の陰極構体における電子放射量と動作時間との関係を示す特性図である。
【００５５】図５において、縦軸は％で表した電子放射量、横軸はｋｈ（キロアワー）で表した動作時間であって、曲線ａは下側層２３1 の層厚を８μｍ、上側層２３2 の層厚を６０μｍにしたものの例及び下側層２３1 の層厚を２６μｍ、上側層２３2 の層厚を６０μｍにした例であり、曲線ｂは下側層２３1 の層厚を５μｍ、上側層２３2 の層厚を７５μｍにした例である。また、曲線ｃは比較のために挙げたもので、下側層及び上側層の各層厚を３４μｍにした既知の例である。
【００５６】図５の曲線ａ、ｂに示されるように、本実施例の陰極構体は、既知の陰極構体に比べて、動作時間の経過とともに電子放射量の低下の割合が少なくなっており、その結果として、高電流密度動作を維持しながら寿命を長くすることができる。
【００５７】この場合、下側層２３1 の層厚は、電子放射物質層２３の層厚の５％以下になると、下側層２３1 の層厚とアルカリ土類金属酸化物の平均粒径との関係から上側層２３に分散されたバリウムスカンデート（Ｂａ2 Ｓｃ2 Ｏ5 ）が陰極基体２２に接触することがあるので好ましくなく、一方、電子放射物質層２３の層厚の３７％以上になると、バリウムスカンデート（Ｂａ2 Ｓｃ2 Ｏ5 ）の総量が不足するようになるので同様に好ましくない。その結果、本発明おける下側層２３1の層厚は電子放射物質層２３の層厚の５乃至３７％の範囲内にあるように選択する。
【００５８】また、前記実施例を含む各例においては、バリウムスカンデート（Ｂａ2 Ｓｃ2 Ｏ5 ）の含有量が３重量％である例を挙げて説明したが、本発明における電子放射物質層２３の上側層２３2 に含まれるバリウムスカンデート（Ｂａ2 Ｓｃ2Ｏ5 ）の含有量は３重量％である場合に限られず、他の含有量、具体的には０．０１乃至１５．０重量％の範囲内であれば、任意の含有量を選択することができる。
【００５９】すなわち、バリウムスカンデート（Ｂａ2 Ｓｃ2 Ｏ5 ）の含有量が０．０１重量％以下であれば、バリウムスカンデート（Ｂａ2 Ｓｃ2 Ｏ5 ）の含有させたことの意義が失われ、一方、バリウムスカンデート（Ｂａ2 Ｓｃ2 Ｏ5 ）の含有量が１５．０重量％以上になると、電子放射物質層２３における電子放射機能が低下するので、バリウムスカンデート（Ｂａ2 Ｓｃ2 Ｏ5 ）の含有量は０．０１乃至１５．０重量％の範囲内に選ばれる。
【００６０】さらに、前記実施例を含む各例においては、電子放射物質層２３の上側層２３2 に用いられる希土類金属酸化物としてバリウムスカンデート（Ｂａ2 Ｓｃ2 Ｏ5 ）を用いた例を挙げて説明したが、本発明に用いられる希土類金属酸化物はバリウムスカンデート（Ｂａ2 Ｓｃ2 Ｏ5 ）に限られるものでなく、バリウムスカンデート（Ｂａ2 Ｓｃ2 Ｏ5 ）に類似特性の他の希土類金属酸化物を用いてもよいことは勿論である。
【００６１】
【発明の効果】以上のように、請求項１に記載の発明によれば、陰極から電子放射する電子放射物質層として、陰極基体の頂面側に被着形成した下側層と、下側層上に被着形成した上側層との２層構造とし、下側層を多面体形状のアルカリ土類金属酸化物粒子により、上側層を希土類金属酸化物を含んだ針形状のアルカリ土類金属酸化物粒子によって形成しているもので、下側層におけるアルカリ土類金属酸化物粒子の層厚方向の平均粒径が小さいので、下側層を比較的薄い層厚に形成しても、上側層内の希土類金属酸化物と陰極基体とが接触するのを防ぐことができ、また、下側層の層厚を薄くできることにより、上側層の層厚をその分だけ厚くすることが可能となり、上側層中に含まれる希土類金属酸化物の分散量を相対的に多くすることができる。そして、電子放射物質層内の希土類金属酸化物の分散量が相対的に多くなると、電子放射物質層内の遊離バリウム（Ｂａ）を高濃度状態に維持できるようになるので、電子放射物質層の電気抵抗が小さく、電子放射物質層内のジュール熱の発生が少なくなり、陰極線管の大型化や高輝度化に対応可能な、優れた高電流密度動作特性を発揮できる陰極構体が得られるという効果がある。
【００６２】また、請求項２に記載の発明によれば、陰極から電子放射する電子放射物質層として、陰極基体の頂面側に被着形成した下側層と、下側層上に被着形成した上側層との２層構造とし、下側層を平均粒径が小さいアルカリ土類金属酸化物粒子により、上側層を希土類金属酸化物を含んだ平均粒径が大きいアルカリ土類金属酸化物粒子によって形成しているもので、下側層を比較的薄い層厚に形成しても、上側層内の希土類金属酸化物と陰極基体とが接触するのを防ぐことができ、また、下側層の層厚を薄くできることにより、上側層の層厚をその分だけ厚くすることが可能となり、上側層中に含まれる希土類金属酸化物の分散量を相対的に多くすることができる。そして、電子放射物質層内の希土類金属酸化物の分散量が相対的に多くなると、電子放射物質層内の遊離バリウム（Ｂａ）を高濃度状態に維持できるようになるので、電子放射物質層の電気抵抗が小さく、電子放射物質層内のジュール熱の発生が少なくなり、陰極線管の大型化や高輝度化に対応可能な、優れた高電流密度動作特性を発揮できる陰極構体が得られるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による陰極構体が用いられるカラー陰極線管の概略構成を示す断面図である。
【図２】図１に図示されたカラー陰極線管に用いられるインライン電子銃の構成を示す側面図である。
【図３】図２に図示されたインライン電子銃における陰極構体近傍の構成を示す断面図である。
【図４】図３に図示された陰極構体における主要構成部分を示す断面構成図である。
【図５】本発明によって得られる陰極構体における電子放射量と動作時間との関係を示す特性図である。
【図６】既知の陰極構体の構成の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１ パネル部
１Ｆ フェースプレート
２ ネック部
３ ファンネル部
４ 螢光面
５ シャドウマスク
６ 磁気シールド
７ 偏向ヨーク
８ 調整用マグネット組立
９ インライン電子銃
１０ 電子ビーム
１１ 陰極構体
１２ 制御電極（Ｇ１）
１２Ｈ 電子ビーム通過孔
１３ 加速電極（Ｇ２）
１４ 第１集束電極（Ｇ３）
１５（１）、１５（２） 第２集束電極（Ｇ４）
１６ 第３集束電極（Ｇ５）
１７ 陽極電極
１８ 一対のビードガラス
１９ ステム
２０ サポート材
２１ 円筒状陰極スリーブ
２２ 帽状陰極基体
２３ 電子放射物質層
２３1 下側（第１）層
２３2 上側（第２）層
２４ ヒーター
２４Ｌ ヒーターリード
２５ 金属支持体
２６ アイレット
２７ ヒーターサポート
【特許請求の範囲】
【請求項１】 陰極スリーブと、前記陰極スリーブの一端に嵌合された陰極基体と、前記陰極基体の頂面に被着形成された電子放射物質層とを備える陰極構体において、前記電子放射物質層は、前記陰極基体の頂面側にあり、多面体形状のアルカリ土類金属酸化物粒子によって形成された下側層と、前記下側層上にあり、希土類金属酸化物を含んだ針形状のアルカリ土類金属酸化物粒子によって形成された上側層とからなり、前記下側層の厚さは前記電子放射物質層の厚さの５乃至３７％の範囲内にあるように選ばれていることを特徴とする陰極構体。
【請求項２】 陰極スリーブと、前記陰極スリーブの一端に嵌合された陰極基体と、前記陰極基体の頂面に被着形成された電子放射物質層とを備える陰極構体において、前記電子放射物質層は、前記陰極基体の頂面側にあり、第１の平均粒径を持つアルカリ土類金属酸化物粒子によって形成された下側層と、前記下側層上にあり、希土類金属酸化物を含んだ前記第１の平均粒径よりも大きい第２の平均粒径を持つアルカリ土類金属酸化物粒子によって形成された上側層とからなり、前記下側層の厚さは前記電子放射物質層の厚さの５乃至３７％の範囲内にあるように選ばれていることを特徴とする陰極構体。
【請求項３】 前記第１の平均粒径は、前記第２の平均粒径の１／２以下に選ばれていることを特徴とする請求項２に記載の陰極構体。
【請求項４】 前記希土類金属酸化物は、バリウムスカンデート（Ｂａ2 Ｓｃ2 Ｏ5 ）であって、その含有量が１乃至３重量％の範囲内にあることを特徴とする請求項１乃至３に記載の陰極線管。
【請求項１】 陰極スリーブと、前記陰極スリーブの一端に嵌合された陰極基体と、前記陰極基体の頂面に被着形成された電子放射物質層とを備える陰極構体において、前記電子放射物質層は、前記陰極基体の頂面側にあり、多面体形状のアルカリ土類金属酸化物粒子によって形成された下側層と、前記下側層上にあり、希土類金属酸化物を含んだ針形状のアルカリ土類金属酸化物粒子によって形成された上側層とからなり、前記下側層の厚さは前記電子放射物質層の厚さの５乃至３７％の範囲内にあるように選ばれていることを特徴とする陰極構体。
【請求項２】 陰極スリーブと、前記陰極スリーブの一端に嵌合された陰極基体と、前記陰極基体の頂面に被着形成された電子放射物質層とを備える陰極構体において、前記電子放射物質層は、前記陰極基体の頂面側にあり、第１の平均粒径を持つアルカリ土類金属酸化物粒子によって形成された下側層と、前記下側層上にあり、希土類金属酸化物を含んだ前記第１の平均粒径よりも大きい第２の平均粒径を持つアルカリ土類金属酸化物粒子によって形成された上側層とからなり、前記下側層の厚さは前記電子放射物質層の厚さの５乃至３７％の範囲内にあるように選ばれていることを特徴とする陰極構体。
【請求項３】 前記第１の平均粒径は、前記第２の平均粒径の１／２以下に選ばれていることを特徴とする請求項２に記載の陰極構体。
【請求項４】 前記希土類金属酸化物は、バリウムスカンデート（Ｂａ2 Ｓｃ2 Ｏ5 ）であって、その含有量が１乃至３重量％の範囲内にあることを特徴とする請求項１乃至３に記載の陰極線管。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０００−２００５４１（Ｐ２０００−２００５４１Ａ）
【公開日】平成１２年７月１８日（２０００．７．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願平１１−１３５５
【出願日】平成１１年１月６日（１９９９．１．６）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１２年７月１８日（２０００．７．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１１年１月６日（１９９９．１．６）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
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