KR100223862B1 - 음극선관용 전자총의 히터표면에 코팅되는 텅스텐 파우더의 환원처리방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 브라운관용 발열체인 히터의 코팅 재료 구성에서, 특히 코팅제인 다아크(dark)용액의 부유물 발생 억제로 히터, 음극간의 누설전류 및 오염방지로 히터의 생산을 증대시키는데 적합한 텅스텐 파우더의 환원처리에 관한 것으로, 브라운관 전자총의 음극 구조체의 히터의 가장 외면에 코팅되는 텅스텐 파우더에 있어서, 텅스텐 파우더의 환원 처리시 분위기 가스로 사용하는 수소의 이슬점 온도를 0℃ 이하로 한 다아크(dark)용액임을 특징으로 하는 음극선관용 전자총의 히터표면에 코팅되는 텅스텐 파우더의 환원처리방법에 관한 기술이다.

Description

음극선관용 전자총의 히터표면에 코팅되는 텅스텐 파우더의 환원처리방법

본 발명은 브라운관용 발열체인 히터의 표면에 코팅되는 텅스텐 파우더의 환원처리방법에 관한 것으로, 특히 코팅제인 다아크(dark)용액의 부유물 발생 억제로 히터, 음극간의 누설전류 및 오염방지로 히터의 생산을 증대시키는데 적합한 것에 관한 것이다.

브라운관의 품질, 원가, 생산성을 고려하여 현재 가장 많이 채택하고 있는 간접 가열형 산화물 음극은 가정(민생)용은 물론 계산기용 단말기 칼라 브라운관(color display tube)에서도 많이 적용하고 있으며 그 기능은 히터 발열선의 고저항과 구조상 3-4초만의 순간 고온의 열(800-840℃)을 안정적으로 발휘한다.

이와 같은 음극에 사용되는 발열용 히터는 도1a 및 도1b와 같이 몰리브덴선에 텅스텐선에 싱글 감기하며, 탈난과 몰리브덴선, 텅스텐선에 소성증가를 위한 열처리를 하고, 더블 헬리컬 감기, 자동정형, 정열대에 자동으로 서브히터를 삽입한다.

이어서 자동 전착기로 일정 분포의 입경을 갖는 알루미나로 1차 화이트(white) 절연막(1)을 형성시킨 후 그 위에 복사열을 증대시키기 위하여 미세한 텅스텐 입자와 알루미나 입자를 적당한 비율로 혼합시킨 검정층(2)을 형성시킨다.

그리고 절연막(1)과 검정층(2)을 1630-1650℃의 수소 분위기에서 소결하여 고체화시킨 후 강산에서 몰리브덴선을 용해시켜 제거하고, 중화, 세척, 건조함으로서 히터가 완성된다.

상기한 히터는 일정한 인가전압을 공급받아 순간적으로 고온의 열을 발휘하면서 히터 제조과정에서는 생산성이 높아야 하며 브라운관 제조의 모든 과정에서 기계, 전기, 열적충격에 신뢰성을 갖도록 구성되어야 한다.

절연제와 복사열 증대를 위해 다아크액(dark suspension)에 딥핑(dipping)하는 공정에 대해 설명하면, 전기영동법에 의해 음극(-)에 코팅하고자 하는 절연막(1)이 코팅된 코일히터를 30개/클립(clip)에 물려 놓고 양극(+)에는 순도가 높은 알루미늄판을 절연제인 알루미나 액중에 담근 후 도통시켜 부도체인 알루미나 파우더를 히터의 주위에 코팅시킨 후 열풍과 적외선 건조기에서 습기를 증발시키고, 절연막 두께 대비 1/4에 불과한 미세 파우더인 텅스텐이 주성분이 검정층(2)을 접착력이 강한 바인더가 들어 있는 다크액(dark suspension)에 일정시간 담금으로서 필요 두께만큼 형성시킨다.

이때 사용되는 주원료인 텅스텐 파우더는 환원처리의 목적으로 수소를 사용하는데 안정성을 고려하여 이슬점이 +20℃ 정도의 습기 있는 수소를 사용해서 1200℃±50℃ 구간에서 5분 이상 환원 처리하였다.

그러나 환원처리용 로(盧)에서는 1200℃의 고온에서 냉각수 온도 20℃ 안밖의 냉각구간으로 수소와 물건(부품)을 담았던 보오트가 지나면 출구 안쪽에서 이슬이 맺혀 오히려 산화를 부추기는 결과가 나와서 이론적인 배경없이 수소량과 냉각 수량을 조절하는 정도에 그쳐 환원의 목적을 달성치 못하고, 활성화 된 텅스텐 표면이 다시 산화되어 회흑색의 가벼운 입자가 도2에서와 같이 A 부분에 떠서 작업성과 채도를 저하시키는 결과(W + H2O = WO + H2 ↑)가 나타난다.

뿐만 아니라 도4와 같이 절연막(1)이 발열선(3)과 도체인 검정층(2)간 절연을 위한 최소한의 필요길이(H)를 회혹체인 부유물(A)에 의한 도3의 다아크용액 오염(F)으로 발열선(3)과 검정층(2)간의 절연에 필요한 안전거리(H)를 확보치 못한 짧은 공극(I)으로 히터와 음극간의 누설전류가 규정값 이상으로 흘러 노이즈(Noise)를 발생시키는 등 품질에 문제점을 내포하면서 생산성 저하로 히터제조에서의 손실을 가중시킨다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 텅스텐 파우더의 환원처리 조건 중 분위기 가스로 사용하는 수소의 이슬점(dew point)을 0℃ 이하로 하므로써 텅스텐 파우더 표면의 재산화를 방지하는데 적합한 발열체를 제공하는데 그 목적이 있다.

도1a는 기존의 히터의 구조도

도1b는 도1a에서 A 부분에 대한 확대 절단면도

도2는 기존의 다아크전착액 탱크 구성도

도3은 부유물에 의해 오염된 비정상 히터

도4는 부유물에 오염 안된 정상 히터

도5는 본 발명에 이용되는 분위기 가스의 로점과 부유물과의 상관관계를 나타낸 그래프

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 절연막 2 : 검정층

3 : 발열체

이와 같은 목적 달성을 위한 본 발명은 브라운관 전자총의 음극 구조체의 히터의 가장 외면에 코팅되는 텅스텐 파우더에 있어서, 텅스텐 파우더의 환원처리시 분위기 가스로 사용하는 수소의 이슬점 온도를 0℃ 이하로 하여서 됨을 특징으로 하는 음극선관용 히터표면에 코팅되는 텅스텐 파우더의 환원처리에 관한 것이다.

본 발명의 기본구성은 종래 기술구성과 동일한 패턴(pattern)이나 다아크용액의 재료인 텅스텐 파우더의 환원처리 조건 중 분위기 가스로 사용하는 수소의 이슬점(dew point)을 수분량이 극히 적은 0℃이하(바람직하기로는 -30 - -50℃)로 하여 냉각수 구간의 이슬 맺힘(수증기 발생)을 억제하므로, 환원 처리되어 활성화된 텅스텐 파우더 표면이 재산화되는 것을 방지하게 된다.

도5는 환원처리시 분위기 가스의 로점과 부유물과의 상관관계를 나타낸 그래프로써, 부유물의 량(범례 : △)의 그래프는 다아크(dark) 전착액 탱크(도 2)의 전체 표면적을 100으로 보고 부유물이 차지하는 표면적을 계산한 것이고, 히터 완성품(heater Ass'y)(범례 : ◎)의 불량율은 제조 후 출하 검사시 히터 오염 불량값을 나타낸 것이다.

본 발명에 따라 발열선인 텅스텐선과 도체이면서 복사열을 증대시킨 텅스텐 미립자간 절연거리 확보로 히터, 음극간 누설전류 발생 억제, 절연부에 다아크제의 오염을 없애므로 히터 품위를 향상시킴과 함께 히터 제조시 다아크용액 상태에서 액표면의 부유물 제거로 생산성을 향상시킬 수 있다.

Claims (2)

1. 브라운관 전자총의 음극 구조체의 히터의 가장 외면에 코팅되는 텅스텐 파우더에 대하여 수소분위기에서 환원 처리하는 것에 있어서, 텅스텐 파우더의 환원 처리시 분위기 가스로 사용하는 수소의 이슬점 온도를 0℃이하로 함을 특징으로 하는 음극선관용 전자총의 히터표면에 코팅되는 텅스텐 파우더의 환원처리방법.
2. 제1항에 있어서, 수소의 이슬점 온도가 -30℃ - -50℃임을 특징으로 하는 음극선관용 전자총의 히터표면에 코팅되는 텅스텐 파우더의 환원처리방법.