阴极体、荧光管、以及阴极体的制造方法技术

本发明专利技术提供一种阴极体，其具有：作为基体的圆筒形杯（30）；设置在圆筒形杯（30）的表面的具有SiC的阻挡层（303）；以及形成在阻挡层（303）的表面的具有稀土元素的硼化物的膜，该阴极体能够防止基体的成分元素与硼化物的相互扩散。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及阴极体、使用了阴极体的荧光管、以及阴极体的制造方法，特别是涉及具有含稀土元素的硼化物膜的阴极体、使用了具有含稀土元素的硼化物膜的阴极体的荧光管、以及具有含稀土元素的硼化物膜的阴极体的制造方法。
技术介绍
通常LaB6等含稀土元素的硼化物膜被用在含阴极体的冷阴极荧光管等中。含阴极体的冷阴极荧光管被用作显示器、液晶电视等中的液晶显示装置的背光灯用光源等。另外，冷阴极突光管具备:由玻璃管形成的且内壁涂布有突光体的突光管体；以及发射电子的一对冷电极体，荧光管体中封入有Hg-Ar等混合气体。专利文献I提出了具备拥有圆筒杯形状的冷阴极体的冷阴极荧光管。具体地说明时，电子发射用圆筒杯形状的冷阴极体具有:由镍形成的圆筒形杯；以及在该圆筒形杯的内壁面和外壁面的、以稀土元素的硼化物为主体的发射极层。此外，作为稀土元素的硼化物，专利文献I例示了 YB6、GdB6, LaB6, CeB6，这些稀土元素的硼化物通过下述方式来形成:调整为微粉末浆料状，浇涂在圆筒形杯的内壁面和外壁面，进行干燥、烧结。如上所述，专利文献I通过在Ni (镍)制圆筒形杯上涂布以稀土元素为主体的浆料并进行干燥、烧结来形成发射极层。具体而言，专利文献I所示的发射极层在圆筒形杯的开口端侧薄而在外部引出的电极侧厚。通常，由于圆筒形杯具有0.6 1.0mm左右的内径、2 3mm左右的长度，因而采用涂布浆料并进行干燥和烧结的方法来形成发射极层时，难以涂布成期望的厚度。此外，通过涂布、干燥、烧结而得到的发射极层在与Ni的密合性方面不理想，并且难以完全去除粘结剂中含的有机物质、水分、氧。其结果，采用专利文献I难以得到高亮度且长寿命的冷阴极体。另一方面，专利文献2公开了通过将选自La203、ThO2, Y2O3的材料与导热率高的材料(例如钨)混合来形成圆筒杯形状的冷阴极体。专利文献2所示的圆筒杯形状的冷阴极体例如通过将含La2O3的鹤合金粉末注射成型(即MIM (Metal Injection Molding))来形成。此情况下，专利文献2公开了通过将含La2O3的钨合金粉末与苯乙烯等树脂混合得到的颗粒在模具中注射成型来形成圆筒杯形状的冷阴极体。如专利文献2所示，通过使用钨这样的导热率高的材料，虽然能够改善冷阴极体中的导热从而可实现冷阴极体的长寿命化，但在电子发射特性方面并不理想。因此采用专利文献2难以得到高亮度且高效率的冷阴极体。此外，专利文献3公开了等离子体显示面板所使用的放电阴极装置。该放电阴极装置具有:形成在玻璃基板上的作为基底电极的铝层；以及形成在铝层上的LaB6层。另外，铝层是在保持为规定温度的玻璃基板上采用溅射法、真空蒸镀法或离子镀法而形成的，而LaB6层是在铝层上采用溅射法等而形成的。如此，专利文献3公开了采用溅射法在玻璃基板上形成包含LaB6层和铝的放电阴极图案。然而，该方法以采用溅射在平坦的玻璃基板上形成铝层和LaB6层作为前提，没有公开任何有关对有凹凸的圆筒杯形状的冷阴极体进行溅射的方法。另外，专利文献3没有公开不介由铝在玻璃基板以外的材料上密合性良好地形成LaB6层的方案。此外，专利文献3也未指出有关使圆筒杯形状的冷阴极体的电子发射效率提升的事情。另一方面，专利文献4公开了对圆筒杯形状的冷阴极体进行溅射的方法。具体而言，专利文献4提出了使用旋转磁体式磁控溅射装置通过溅射来形成稀土元素的硼化物的膜。专利文献4中使用的旋转磁体式磁控溅射装置通过使靶上的环状等离子体区域随着时间而移动，能够防止靶局部的磨损并且使等离子体密度上升、使成膜速度提高。该旋转磁体式磁控溅射装置具备下述结构:面对被处理基板地配置靶，并且在靶的与被处理基板的相反侧设置磁体构件。上述旋转磁体式磁控溅射装置的磁体构件具有:在转轴表面螺旋状粘贴多个板磁体而成的旋转磁体组，位于旋转磁体组的周边的、与靶面平行且相对于靶垂直地被磁化的固定外周板磁体。采用该结构，通过使旋转磁体组旋转，从而使在靶上由旋转磁体组和固定外周板磁体形成的磁场图案(magnetic field pattern)沿转轴方向连续移动，由此可以使靶上的等离子体区域随时间一同沿转轴方向连续移动。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开平10-144255公报专利文献2:国际公开第2004/075242号专利文献3:日本特开平5-250994号公报专利文献4:国际公开第2009/035074号
技术实现思路
专利技术要解决的问题专利文献4所记载的旋转磁体式磁控溅射装置在下述方面是非常优秀的技术:可以持续长期间地、均一地使用靶，能够提高成膜速度；能够制造电子发射特性优异、长寿命的冷阴极体，并且阴极体是圆筒杯形状且可容易成膜。使用专利文献4那样的旋转磁体式磁控溅射装置形成的阴极体(即被LaB6层覆盖的W或以W为主体的阴极体)依用途发现仍有不理想的方面。例如，阴极体的使用中超过规定温度时，在LaB6层与W基体之间出现成分元素的相互扩散，无法维持LaB6层的组成，其结果存在无法发挥作为LaB6层的功能、特性的情况，如果能够改善该问题，则可以得到更理想的阴极体。因此，本专利技术的技术课题在于提供能够防止与基体的成分元素的相互扩散、具有稀土元素的硼化物的膜的阴极体。用于解决问题的方案即根据本专利技术的一种方式可得到阴极体，其特征在于具有:基体；设置在前述基体的表面的具有SiC的阻挡层；形成在前述阻挡层的表面的具有稀土元素的硼化物的膜。前述基体可以是钨，钥，硅，含有选自由La203、ThO2和Y2O3组成的组中的至少一种的钨或钥。尤其可以是含有以体积比计为4飞％的La2O3的钨或钥。另外，前述稀土元素的硼化物可以是选自由LaB4、LaB6, YbB6, GaB6, CeB6组成的组中的至少一种硼化物。另外，根据本专利技术可得到阴极体的制造方法，其特征在于具有:工序(a)，在基体表面形成具有SiC的阻挡层；以及工序(b)，在前述阻挡层上形成具有稀土元素的硼化物的膜。前述基体可以是钨、钥、硅、含4飞重量％的氧化镧的钨或钥。专利技术的效果采用本专利技术可以提供能够防止与基体的成分元素的相互扩散、具有稀土元素的硼化物的膜的阴极体。附图说明图1是显示制造本专利技术的阴极体时使用的磁控溅射装置的一个例子的简要图。图2是放大显示本专利技术的阴极体的一部分的截面图。`图3是显示实施例f 3的试样的深度方向的组成的图。图4是实施例f 3的试样的截面的电子显微镜照片。图5是显示实施例4飞的试样的深度方向的组成的图。图6是实施例4飞的试样的截面的电子显微镜照片。图7是显示实施例的试样的深度方向的组成的图。图8是显示实施例1(Γ12的试样的深度方向的组成的图。图9是显示实施例13 15的试样的深度方向的组成的图。图10是显示实施例16 18的试样的深度方向的组成的图。图11是显示比较例广2的试样的深度方向的组成的图。图12是显示比较例3 4的试样的深度方向的组成的图。图13是比较例f 2的试样的截面的电子显微镜照片。图14是比较例3 4的试样的截面的电子显微镜照片。具体实施例方式以下参照附图对本专利技术中优选的实施方式进行详细地说明。图1是显示本专利技术所使用的旋转磁体式磁控溅射装置的一个例子的图，图2是用来说明本专利技术的阴极体以及在其制造中使用的阴极体制造用夹具19的图。图1所示的旋转本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.01 JP 2010-1958781.一种阴极体，其特征在于，其具有: 基体； 设置在所述基体的表面的具有SiC的阻挡层； 形成在所述阻挡层的表面的具有稀土元素的硼化物的膜。2.根据权利要求1所述的阴极体，其特征在于，所述基体是钨、钥、硅，或者是含有选自由La203、ThO2和Y2O3组成的组中的至少一种的钨或钥。3.根据权利要求1或2所述的阴极体，其特征在于，所述稀土元素的硼化物包含选自由LaB4, LaB6, YbB6, GaB6, CeB6组成的组中的至少一种硼化物。4.根据权利要求3所述的阴极体，其特征在于，所选择的至少一种所述稀土元素的硼化物是LaB6。5.根据权利要求4所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：大见忠弘，后藤哲也，石井秀和，
申请(专利权)人：国立大学法人东北大学，
类型：
国别省市：