陰極體、熒光管、以及陰極體的制造方法技術

本發明專利技術提供一種陰極體，其具有：作為基體的圓筒形杯（30）；設置在圓筒形杯（30）的表面的具有SiC的阻擋層（303）；以及形成在阻擋層（303）的表面的具有稀土元素的硼化物的膜，該陰極體能夠防止基體的成分元素與硼化物的相互擴散。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及陰極體、使用了陰極體的熒光管、以及陰極體的制造方法，特別是涉及具有含稀土元素的硼化物膜的陰極體、使用了具有含稀土元素的硼化物膜的陰極體的熒光管、以及具有含稀土元素的硼化物膜的陰極體的制造方法。
技術介紹
通常LaB6等含稀土元素的硼化物膜被用在含陰極體的冷陰極熒光管等中。含陰極體的冷陰極熒光管被用作顯示器、液晶電視等中的液晶顯示裝置的背光燈用光源等。另外，冷陰極突光管具備:由玻璃管形成的且內壁涂布有突光體的突光管體；以及發射電子的一對冷電極體，熒光管體中封入有Hg-Ar等混合氣體。專利文獻I提出了具備擁有圓筒杯形狀的冷陰極體的冷陰極熒光管。具體地說明時，電子發射用圓筒杯形狀的冷陰極體具有:由鎳形成的圓筒形杯；以及在該圓筒形杯的內壁面和外壁面的、以稀土元素的硼化物為主體的發射極層。此外，作為稀土元素的硼化物，專利文獻I例示了 YB6、GdB6, LaB6, CeB6，這些稀土元素的硼化物通過下述方式來形成:調整為微粉末漿料狀，澆涂在圓筒形杯的內壁面和外壁面，進行干燥、燒結。如上所述，專利文獻I通過在Ni (鎳)制圓筒形杯上涂布以稀土元素為主體的漿料并進行干燥、燒結來形成發射極層。具體而言，專利文獻I所示的發射極層在圓筒形杯的開口端側薄而在外部引出的電極側厚。通常，由于圓筒形杯具有0.6 1.0mm左右的內徑、2 3mm左右的長度，因而采用涂布漿料并進行干燥和燒結的方法來形成發射極層時，難以涂布成期望的厚度。此外，通過涂布、干燥、燒結而得到的發射極層在與Ni的密合性方面不理想，并且難以完全去除粘結劑中含的有機物質、水分、氧。其結果，采用專利文獻I難以得到高亮度且長壽命的冷陰極體。另一方面，專利文獻2公開了通過將選自La203、ThO2, Y2O3的材料與導熱率高的材料(例如鎢)混合來形成圓筒杯形狀的冷陰極體。專利文獻2所示的圓筒杯形狀的冷陰極體例如通過將含La2O3的鶴合金粉末注射成型(即MIM (Metal Injection Molding))來形成。此情況下，專利文獻2公開了通過將含La2O3的鎢合金粉末與苯乙烯等樹脂混合得到的顆粒在模具中注射成型來形成圓筒杯形狀的冷陰極體。如專利文獻2所示，通過使用鎢這樣的導熱率高的材料，雖然能夠改善冷陰極體中的導熱從而可實現冷陰極體的長壽命化，但在電子發射特性方面并不理想。因此采用專利文獻2難以得到高亮度且高效率的冷陰極體。此外，專利文獻3公開了等離子體顯示面板所使用的放電陰極裝置。該放電陰極裝置具有:形成在玻璃基板上的作為基底電極的鋁層；以及形成在鋁層上的LaB6層。另外，鋁層是在保持為規定溫度的玻璃基板上采用濺射法、真空蒸鍍法或離子鍍法而形成的，而LaB6層是在鋁層上采用濺射法等而形成的。如此，專利文獻3公開了采用濺射法在玻璃基板上形成包含LaB6層和鋁的放電陰極圖案。然而，該方法以采用濺射在平坦的玻璃基板上形成鋁層和LaB6層作為前提，沒有公開任何有關對有凹凸的圓筒杯形狀的冷陰極體進行濺射的方法。另外，專利文獻3沒有公開不介由鋁在玻璃基板以外的材料上密合性良好地形成LaB6層的方案。此外，專利文獻3也未指出有關使圓筒杯形狀的冷陰極體的電子發射效率提升的事情。另一方面，專利文獻4公開了對圓筒杯形狀的冷陰極體進行濺射的方法。具體而言，專利文獻4提出了使用旋轉磁體式磁控濺射裝置通過濺射來形成稀土元素的硼化物的膜。專利文獻4中使用的旋轉磁體式磁控濺射裝置通過使靶上的環狀等離子體區域隨著時間而移動，能夠防止靶局部的磨損并且使等離子體密度上升、使成膜速度提高。該旋轉磁體式磁控濺射裝置具備下述結構:面對被處理基板地配置靶，并且在靶的與被處理基板的相反側設置磁體構件。上述旋轉磁體式磁控濺射裝置的磁體構件具有:在轉軸表面螺旋狀粘貼多個板磁體而成的旋轉磁體組，位于旋轉磁體組的周邊的、與靶面平行且相對于靶垂直地被磁化的固定外周板磁體。采用該結構，通過使旋轉磁體組旋轉，從而使在靶上由旋轉磁體組和固定外周板磁體形成的磁場圖案(magnetic field pattern)沿轉軸方向連續移動，由此可以使靶上的等離子體區域隨時間一同沿轉軸方向連續移動?，F有技術文獻專利文獻專利文獻1:日本特開平10-144255公報專利文獻2:國際公開第2004/075242號專利文獻3:日本特開平5-250994號公報專利文獻4:國際公開第2009/035074號
技術實現思路
專利技術要解決的問題專利文獻4所記載的旋轉磁體式磁控濺射裝置在下述方面是非常優秀的技術:可以持續長期間地、均一地使用靶，能夠提高成膜速度；能夠制造電子發射特性優異、長壽命的冷陰極體，并且陰極體是圓筒杯形狀且可容易成膜。使用專利文獻4那樣的旋轉磁體式磁控濺射裝置形成的陰極體(即被LaB6層覆蓋的W或以W為主體的陰極體)依用途發現仍有不理想的方面。例如，陰極體的使用中超過規定溫度時，在LaB6層與W基體之間出現成分元素的相互擴散，無法維持LaB6層的組成，其結果存在無法發揮作為LaB6層的功能、特性的情況，如果能夠改善該問題，則可以得到更理想的陰極體。因此，本專利技術的技術課題在于提供能夠防止與基體的成分元素的相互擴散、具有稀土元素的硼化物的膜的陰極體。用于解決問題的方案即根據本專利技術的一種方式可得到陰極體，其特征在于具有:基體；設置在前述基體的表面的具有SiC的阻擋層；形成在前述阻擋層的表面的具有稀土元素的硼化物的膜。前述基體可以是鎢，鑰，硅，含有選自由La203、ThO2和Y2O3組成的組中的至少一種的鎢或鑰。尤其可以是含有以體積比計為4飛％的La2O3的鎢或鑰。另外，前述稀土元素的硼化物可以是選自由LaB4、LaB6, YbB6, GaB6, CeB6組成的組中的至少一種硼化物。另外，根據本專利技術可得到陰極體的制造方法，其特征在于具有:工序(a)，在基體表面形成具有SiC的阻擋層；以及工序(b)，在前述阻擋層上形成具有稀土元素的硼化物的膜。前述基體可以是鎢、鑰、硅、含4飛重量％的氧化鑭的鎢或鑰。專利技術的效果采用本專利技術可以提供能夠防止與基體的成分元素的相互擴散、具有稀土元素的硼化物的膜的陰極體。附圖說明圖1是顯示制造本專利技術的陰極體時使用的磁控濺射裝置的一個例子的簡要圖。圖2是放大顯示本專利技術的陰極體的一部分的截面圖。`圖3是顯示實施例f 3的試樣的深度方向的組成的圖。圖4是實施例f 3的試樣的截面的電子顯微鏡照片。圖5是顯示實施例4飛的試樣的深度方向的組成的圖。圖6是實施例4飛的試樣的截面的電子顯微鏡照片。圖7是顯示實施例的試樣的深度方向的組成的圖。圖8是顯示實施例1(Γ12的試樣的深度方向的組成的圖。圖9是顯示實施例13 15的試樣的深度方向的組成的圖。圖10是顯示實施例16 18的試樣的深度方向的組成的圖。圖11是顯示比較例廣2的試樣的深度方向的組成的圖。圖12是顯示比較例3 4的試樣的深度方向的組成的圖。圖13是比較例f 2的試樣的截面的電子顯微鏡照片。圖14是比較例3 4的試樣的截面的電子顯微鏡照片。具體實施例方式以下參照附圖對本專利技術中優選的實施方式進行詳細地說明。圖1是顯示本專利技術所使用的旋轉磁體式磁控濺射裝置的一個例子的圖，圖2是用來說明本專利技術的陰極體以及在其制造中使用的陰極體制造用夾具19的圖。圖1所示的旋轉本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.09.01 JP 2010-1958781.一種陰極體，其特征在于，其具有: 基體； 設置在所述基體的表面的具有SiC的阻擋層； 形成在所述阻擋層的表面的具有稀土元素的硼化物的膜。2.根據權利要求1所述的陰極體，其特征在于，所述基體是鎢、鑰、硅，或者是含有選自由La203、ThO2和Y2O3組成的組中的至少一種的鎢或鑰。3.根據權利要求1或2所述的陰極體，其特征在于，所述稀土元素的硼化物包含選自由LaB4, LaB6, YbB6, GaB6, CeB6組成的組中的至少一種硼化物。4.根據權利要求3所述的陰極體，其特征在于，所選擇的至少一種所述稀土元素的硼化物是LaB6。5.根據權利要求4所述的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：大見忠弘，后藤哲也，石井秀和，
申請(專利權)人：國立大學法人東北大學，
類型：
國別省市：