KR100207336B1 - 음극선관의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

전자빔을 발생시키는 음극선관의 전계 방출형 냉 음극(field emission type cold cathod)(10)을, 노 온도 설정 히터(21)와 진공 펌프(23)를 포함하는 배기로 (20)의 내부 온도 분포가 균일하지 않을 때에도 전계 방출형 냉 음극의 필요한 전자 방출 특성을 얻을 수 있는 충분히 높은 온도로 가열시키기 위해, 음극선관의 진공관(2)의 넥부분(2a)에 제공되는 음극선관의 전자총(3)의 전계 방출형 냉 음극(10)은 진공관(2)이 배기되는 동안 넥부분(2a)의 외부 주변 표면상에 분리할 수 있게 설치된 넥히터(22)에 의해 부분적으로 가열된다.

Description

음극선관의 제조 방법

본 발명은 전자빔 발생원으로 전계-방출형 냉 음극을 가진 음극선관을 제조하는 방법에 관한 것이며, 특히, 진공관의 넥 부분에 배치된 전계 방출형 냉 음극을 가열하는 동안 음극선관의 진공관이 배기하는, 음극선관을 제조하는 방법에 관한 것이다.

제1도는 전자빔 발생원인 전계-방출형 냉 음극의 구조를 도시한 투시도이다. 제1도에 도시된 바와 같이, 전계 방출형 냉 음극(10)은 유리와 같은 절연기판(11)과, 절연기판(11)위에 형성된 알루미늄 등으로 이루어진 제1전극(12)과, 제1전극(12)상에 형성된 얇은 실리콘막 형태의 레지스터층(13)과, 0.5에서 1의 두께를 가지고 레지스터층(13) 상에 형성된 실리콘 산화물(SiO₂)의 절연층(16) 및, 텅스텐, 니오븀 또는 몰리브덴 등과 같은 고용융 금속 또는 약 0.2의 두께를 가지고 제2전극으로서 절연층(16)상에 형성된 고용융점 금속 화합물의 게이트전극(17)으로 이루어져 있다.

각각 약 1.2의 직경을 갖는 구멍(15)이 절연층(16)과 게이트전극(17)을 통과하여 형성되고, 각각의 구멍(15)내에, 텅스텐 또는 몰리브덴 등의 고용융점 금속으로 이루어진 날카로운 원뿔형의 음극(14)이 0.5에서 1의 높이를 가지고 레지스터층(13)상에 형성되어 작은 개구 넓이(W)를 가진 구멍(15)은 레지스터층(13)상의 절연층(16)내의 원뿔형의 음극(14) 둘레에 형성된다. 그러므로, 음극(14)은 구멍(15)을 통해서 게이트전극(17)과 맞대고 있으며, 이 경우, 게이트전극(17)과 음극(14) 사이에 수십에서 약 100볼트까지 전압을 인가함으로서, 열을 가하지 않고 음극(14)으로부터 전자를 방출시키는 것이 가능하다.

부수적으로, 제1전극 및 상기 언급된 전계 방출형 냉 음극(10)의 레지스터층을 사용하지 않고 전기 전도판상에 직접 음극이 형성된 구조를 갖는 또다른 전계 방출형 냉 음극이 있다.

전계 방출형 냉 음극(10)에서는, 음극(14)으로부터 방출된 전자가 안정하다는 것은 매우 중요하다. 음극(14)으로부터 방출된 전자를 안정되게 유지하기 위해, 전계 방출형 냉 음극(10)의 제조 방법은 소정의 시간 내에 필요한 양의 전자를 방출시키는 단계인 소위 에이징 단계(aging step)를 포함한다.

제2도는 전자 광원으로서 전계 방출형 냉 음극(10)을 가진 음극선관(1)의 구조를 개략적으로 도시한다.

제2도에 도시된 바와 같이, 음극선관(1)은 전계 방출형 냉 음극(10)을 가진 전자총(3)이 배치되는 넥 부분(2a)을 가진 진공관(2), 칼라 음극선관 등의 경우에 섀도우 마스크 및 형광성 화면을 포함한다.

전계 방출형 냉 음극(10)을 제외한 구성 부재는 잘 알려져 있기 때문에, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 간략히, 전자총(3)은 애노드 단자(4a)에 연결된 애노드(4)와, 포커싱 전극(5)과, 제어 전극(6) 및 전계 방출형 냉 음극(10)으로 이루어져 있다.

상세히 설명하지는 않겠지만, 음극선관(1)의 제조 과정은 진공관을 차폐시키는 단계와, 진공관을 밀폐시키는 단계 및, 진공관이 배기하는 단계로 순서적으로 진행된다. 제3도는 음극선관(1)이 배기하기 위한 설비를 개략적으로 도시한다.

제3도에 도시된 바와 같이, 히터(21)는 배기로(20)의 내부 벽상에 맞대어 배치되어 노(20)의 내부가 소정 온도로 유지되게 한다. 밀폐 단계후에, 음극선관(1)은 이동하는 헹어(hanger)에 의해 전달되어 노(20)를 통과한다. 음극선관(1)이 노(20) 내에 있을 때, 음극선관(1)의 진공관(2)의 배기관(7)은 진공 펌프(23)에 연결된 다른 종단을 가진 관(24)의 한쪽 종단에 연결되고 진공관(2)은 이에 의해 배기한다.

에미터의 표면상에 형성된 불필요한 산화물이 분리되고 에미터의 일함수가 감소되기 때문에 전계 배기형 냉 음극(10)이 400이상의 온도로 과열 처리될 때, 방사체 특성이 향상된다는 것은 일반적으로 알려져 있다.

상기 언급된 바와 같이, 진공관(1)이 노(20)내에서 배기되고 열처리되면 음극선관(1)의 전자총(3)의 음금으로 사용되는 전계 방출형 냉 음극(10)은 개선된 방출 특성을 가지는 것은 틀림없다. 그러나, 음극선관(1)의 설명된 제조 방법에서, 노(20)내의 온도 분포가 균일하지 않으므로 전자빔을 발생시키는 전계 방출형 냉 음극(10)은 충분히 가열되지 않는다. 즉, 전계 방출형 냉 음극(10)은 양호한 방출 특성을 얻기에 충분한 높은 온도로 가열될 수 없다.

본 발명의 목적은 개선된 방출 특성을 가진 음극선관을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

제1도는 종래의 전계 방출형 냉 음극을 도시한 투시도.

제2도는 종래의 전계 방출형 냉 음극을 가진 음극선관의 개략도.

제3도는 종래의 음극선관을 배기하기 위해 사용되는 장치의 주요 부분의 개략도.

제4도는 본 발명에 의한 음극선관이 배기하기 위해 사용되는 장치의 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 음극선관 2 : 진공관

2a : 넥 부분 3 : 전자총

10 : 전계 방출형 냉 음극 20 : 배기로

21 : 히터 22 : 넥 히터

23 : 진공 펌프

상기의 목적은 충분한 전자를 만들 수 있도록 전계 방출형 냉 음극을 충분히 가열하기 위한 수단을 제공하는 본 발명에 의해 성취될 수 있다.

본 발명에 의한 음극선관을 제조하는 방법은 노의 내부 온도를 소망 온도로 설정하기 위한 히터와 진공 펌프를 가진 배기로와 진공관의 넥 부분에 배치된 전계 배기형 냉 음극을 가열하기 위한 수단을 사용하는 것이 특징이다.

전계 방출형 냉 음극을 가열하기 위한 수단은 진공관의 넥 부분의 외부 주변상에 분리가능하게 설치된 넥 히터를 포함한다.

본 발명에 의한 방법에서, 진공관의 넥 부분의 내부에 배치된 전계 방출형 냉 음극이 넥 히터에 의해 가열되는 동안 진공관은 배기한다.

본 발명의 다른 목적들, 특징들 및 이점은 첨부한 도면을 참조로 하여, 바람직한 실시예에 대한 하기의 상세한 설명으로부터 더 명백해질 것이다.

본 발명의 실시예는 본 발명에 의한 음극선관의 진공관이 배기하기 위한 배기 과정에서 사용되는 장치를 개략적으로 도시한 제4도를 참조로 설명된다.

제4도에서, 부호(1)은 음극선관을 나타내고, 부호(2)는 진공관을 나타내며, 부호(2a)는 진공관(2)의 넥 부분을 나타내고, 부호(3)은 전자총을 나타내며, 부호(10)은 전자빔을 발생시키기 위한 전자총(3)의 전계 방출형 냉 음극을 나타낸다. 부호(20)은 배기로를 나타내고, 부호(21)은 배기로 내부의 온도를 설정하기 위한 히터, 부호(22)는 분리가능한 넥 히터 및, 부호(23)은 진공 펌프를 나타낸다. 분리가능한 넥 히터(22)는, 진공관(2)의 넥 부분(2a) 상에 조립될 때 고리 모양의 히터가 되는 한쌍의 절반을 포함한다.

음극선관(1)은 전계 방출형 냉 음극(10)을 전자총(3)의 음극으로서 사용한다. 음극선관(1)이 칼라 음극선관일 때, 3개의 전계 방출형 냉 음극(10)이 사용된다.

종래 기술에서처럼, 음극선관(1)은 차폐 단계와, 밀폐 단계 및, 배기 단계를 거쳐서 제조된다. 제4도는 배기 단계의 음극선관(1)을 도시한다.

제4도에 도시된 바와 같이, 본 발명의 특징은, 배기 단계에서, 전자총(3)의 전계 배기형 냉 음극(10)이 진공관(2)의 넥 부분(2a)의 외부 표면상에 제공된 넥 히터(22)에 의해 충분히 가열된다는 것이다. 분리가능한 넥 히터(22)는 음극선관(1)의 진공관(2)의 넥 부분(2a)상에 설치되어, 배기 단계에 앞선 밀폐 단계가 수행되는 위치로부터 이동하는 행어에 의해 전달된다. 그 후에, 진공관(2)의 넥 부분(2a)으로부터 뻗어 있는 배기관(7)은 관(24)에 연결되고 진공관(2)은 또한 내부 온도가 히터(21)에 의해 제어되는 배기로(20)에 전달된다. 노(20)에서, 진공관(2)은 진공펌프(23)에 의해 배기한다.

이런 방식으로, 음극선관(1)은 2.5에서 3.5시간동안 400℃~500℃로 내부 온도가 유지되는 배기로(20)를 통과한다. 음극선관(1)이 노(20)를 통과하여 지나가는 동안, 음극선관(1)의 전자총(3), 즉, 전계 방출형 냉 음극(10)은 제1도에 도시된 음극(14)을 감소된 압력하에서 크리닝할만큼 충분히 높은 온도인 400℃ 이상으로 가열된다.

상기 설명된 바와 같이, 본 발명에 의해, 음극선관의 제조 방법은 종래 단계에 부가하여, 넥 부분의 외부 주변 표면상에 넥 히터를 설치함으로서 진공관(2)의 넥 부분을 가열하는 단계를 포함한다. 그러므로, 히터(21)만에 의해 얻어진 배기로내의 온도 분포가 균일하지 않은 경우라도, 전자총의 전계 방출형 냉 음극은 음극을 크리닝하기에 충분할 정도의 높은 온도로 가열될 수 있으므로 양호한 전자 방출 특성이 얻어질 수 있다. 즉, 소망 전자 방출 특성을 가진 전계 방출형 냉 음극을 전자빔 발생원으로서 가진 음극선관이 제공될 수 있다.

Claims (3)

1. 전계 방출형 냉 음극을 전자빔 발생원으로서 포함하는 음극선관을 제조하는 방법에 있어서, 상기 음극선관을 전체적으로 가열하는 단계와 상기 음극선관의 진공관의 넥 부분에 제공된 상기 전계 방출형 냉 음극을 부분적으로 가열하는 단계를 갖는 것을 특징으로 하는 음극선관 제조 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 부분적으로 가열하는 단계는 상기 진공관의 상기 넥 부분의 외부 주변 표면상에 분리가능하게 설치된 넥 히터에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 음극선관 제조 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 음극선관의 상기 진공관은 상기 부분적으로 가열하는 단계동안 배기하는 것을 특징으로 하는 음극선관 제조 방법.