KR100236006B1 - 절전 함침형 음극 구조체 - Google Patents

절전 함침형 음극 구조체 Download PDF

Info

Publication number
KR100236006B1
KR100236006B1 KR1019960064162A KR19960064162A KR100236006B1 KR 100236006 B1 KR100236006 B1 KR 100236006B1 KR 1019960064162 A KR1019960064162 A KR 1019960064162A KR 19960064162 A KR19960064162 A KR 19960064162A KR 100236006 B1 KR100236006 B1 KR 100236006B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cathode
pellet
impregnated
inner sleeve
embedded
Prior art date
Application number
KR1019960064162A
Other languages
English (en)
Other versions
KR19980045917A (ko
Inventor
이종환
Original Assignee
구자홍
엘지전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 구자홍, 엘지전자주식회사 filed Critical 구자홍
Priority to KR1019960064162A priority Critical patent/KR100236006B1/ko
Publication of KR19980045917A publication Critical patent/KR19980045917A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100236006B1 publication Critical patent/KR100236006B1/ko

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J1/00Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
    • H01J1/02Main electrodes
    • H01J1/13Solid thermionic cathodes
    • H01J1/20Cathodes heated indirectly by an electric current; Cathodes heated by electron or ion bombardment
    • H01J1/26Supports for the emissive material
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J1/00Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
    • H01J1/02Main electrodes
    • H01J1/13Solid thermionic cathodes
    • H01J1/20Cathodes heated indirectly by an electric current; Cathodes heated by electron or ion bombardment
    • H01J1/28Dispenser-type cathodes, e.g. L-cathode

Abstract

본 발명은 음극선관에 적용되는 함침형 음극에서 음극주변의 부품변경없이 에미션(Emission) 및 수명특성을 일반함침형 수준으로 유지하면서 음극조립 공정수를 줄이는데 적합한 결전 함침형 음극에 관한 것으로, 전자방사물질이 함침되어 있는 펠렛, 펠렛이 내장되어 있는 내측 슬리브(Inner Sleeve), 탭(Tab)에 의해 외측 슬라이브와 연결되어 있는 외측 슬리브(Outer Sleeve)로 구성되어 있는 함침형 음극에 있어서, 펠렛의 지름을 두께에 대하여 적어도 1.5배 이하로 하고, 펠렛이 내장되는 컵(Cup)과, 컵이 내장되는 내측 슬리브를 일체화(One-Piece Cylinder)하며, 외측 슬리브 하단의 외경을 상단의 외경보다 크게하여 구성됨을 특징으로 하는 절전 함침형 음극구조체에 관한 기술이다.

Description

절전 함침형 음극 구조체

본 발명은 음극선관에 적용되는 절전 함침형 음극에 관한 것으로, 특히 외측 슬리브(Outer Sleeve) 하단 외경을 상단 외경보다 크게 하고, 내측 슬리브(Inner Sleeeve)를 일체형으로 하며, 펠렛의 두께를 일반 함침형 음극보다 두껍게 함으로써 음극주변의 부품(Cathode Support)의 변경없이 에미션(Emission) 및 수명특성을 일반 함침형 수준으로 유지하면서 음극조립 공정수를 줄여 우수한 특성을 갖게하는데 적합한 함침형 음극에 관한 것이다.

음극선관에 사용되는 함침형 음극은 W 및 W-회토류 성분의 다공질 금속 펠렛에 전자방사물질을 함침시키고, 펠렛 상단은 희토류 금속을 스퍼터링(Sputtering)방법으로 피복층을 형성하여, 장시간 동안 고전류빔의 방출을 가능하게 한다.

따라서, 고정세화, 고휘도화를 요구하는 대형 음극을써 고전류 밀도의 함침형 음극이 가장 많이 사용되고 있다.

종래의 함침형 음극구조는 제1도와 같이, 수 ㎛의 W 분말 및 W 분말에 Os, lr, Ru 등의 희토류 금속을 혼합한 금속 분말을 소결해소 공극율 20∼30%를 가지는 다공질 금속을 만들어, 이 공극에 Ba0 : CaO : Al2O3의 몰비가 4 : 1 : 1, 5 : 3 : 2, 3 : 1 : 1 인 전자방사물질을 사용하여 1.600℃에서 5분이상 용해하여 함침시킨 펠렛(1), 이 펠렛이 삽입되어 레이저 용접으로 결합되는 컵(Cup)(2), 컵(2)이 내장되고 탭(Tab)(3)에 의해 지지되는 내측 슬리브(Inner Sellve)(4)로 구성된다.

그리고, 외측 슬리브(Outer Sleeve)(5)는 탭(3)에 연결되고, Outer Sleeve(5)에 이웃하여 음극서포트(Cathode Support)(도면생략)가 위치한다.

그리고 Inner Sleeve 내측에 히터(6)가 삽입된다.

또한, 상기 펠렛(1) 표면에는 lr, Os, Ru, Os-Ru W-lr, W-Os 등을 Ar 가스분위기에서 스퍼터링하여 150㎛두께의 피복층(7)을 형성시켜 950∼1000℃b에서 동작되도록 한다.

상기한 구조에서 함침형 음극의 전자방사능력을 결정해주는 가장 주요한 인자는 전자방사물질이 함침되어 있는 펠렛(1)의 설계이다.

히터전류는 680㎃로하는 일반 함침형 음극에서는 펠렛두께는 0.5㎜, 지름은 1.5㎜정도로 설계하고 있으나, 일반 함침형 음극과 같은 동작 온도에서 동작하게 하면서 히터 전류를 절반수준인 320㎃로 낮추는 절전 함침형 음극을 실현하기 위해서는 음극전체 치수를 줄여야 하는데, 펠렛 지름을 1.0㎜로 작게하고 두께를 0.5㎜로 유지하면서 전체 부피가 그만큼 줄어든다.

이와 같이 펠렛의 전체부피가 감소한다는 것은 전자방사물질이 함침되는 양이 감소한다는 것의 의미한다.

따라서, 펠렛 두께는 음극의 수명특성에 결정적인 영향을 준다.

또한, Inner Assembly는 펠렛(1), 컵(2), Inner Sleeve(4)로 구성되기 때문에 여러 조립공정 및 용접공정이 필요하게 되는데, 생성성을 높이고 우수한 특성을 얻기 위해서는 음극 조립공정을 줄이고, 펠렛(1)과 컵(2)의 용접시 발생하는 펠렛의 손상을 개선하여야 한다.

또한, 종래의 Outer Sleeve(5)와 Cathode Support와의 넓은 접촉 면적은 열전도 손실을 증가시켜 히터 설계를 어렵게한다는 단점이 있다.

한편, 절전 함침형 음극의 Outer Sleeve 외경은 종래의 음극 외경보다 작기 때문에 종래의 음극이 사용되는 Cathode Support에 절전 함침형 음극을 적용하기 위해서는 Cathode Support 내경을 변경하여야 한다.

본 발명은 상기한 기술적 과제를 해결하기 위해 안출한 것으로, 음극의 Outer Sleeve 하단 외경을 상단 외경보다 크게하여 종래의 Cathode Support 변경없이 Cathode Supportso에 삽입되도록하여 Inner Sleeve를 일체형으로하여 음극조립의 공정수를 줄이고, 펠렛의 지름을 두께에 대하여 1.5배 이하로 함으로써, 에미션(Emission) 및 수명특성을 일반 함침형 음극 수준으로 유지하면서 특성이 우수한 절전 함침현 음극을 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

제1도는 종래의 함침형 음극구조.

제2도는 본 발명의 절전 함침형 음극구조.

제3도는 본 발명의 음극 온도에 대한 전류 밀도 특성을 나타낸 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 펠렛 3 : 탭

4 : 내측 슬리이브 5 : 외측 슬리이브

6 : 히터 7 : 피복층

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 전자방사물질이 함침되어 있는 펠렛, 펠렛이 내장되어 있는 Inner Sleeve, 탭에 의해 Inner Sleeve와 연결되어 있는 Outer Sleeve로 구성되어 있는 함침형 음극에 있어서, 펠렛은 지름을 두께에 대하여 적어도 1.5배 이하로 하고, Inner Sleeve는 상단에 펠렛이 내장되어 일체원통상(Oon-Piece Cylinder)의 구조이며, Outer Sleeve는 상단의 외경보다 하단의 외경을 크게하여서 됨을 특징으로 하는 절전 함침형 음극 구조체로 이루어진다.

제2도는 본 발명에 따른 절전 함침형 음극의 구조를 나타낸 것으로, W, Mo,Ta, Os. le 및 이들의 함금중 적어도 1종 이상의 금속분말을 이용하여 성형한 다공체에 전자방사물질(BaO,CaO,Al2O3)을 함침한 펠렛(1)과, 이 펠렛(1)과 이 펠렛(1)이 절곡 요홈부에 내장될 수 있는 일체 몸통형(One-Piece Cylinder)을 갖는 Inner Sleeve(4)와, 탭(3)에 의해 연결되는 하단의 외경이 상단의 외경보다 크게 형성된 Outer Sleeve(5)와, 상기 조립된 음극을 내장시키는 Cqthode Support(8)와, 히터(6), 피복층(7)으로 구성된다.

이와 같은 구조에서, 히터의 소비전력을 줄이기 위해서는 펠렛(1)의 지름을 줄여야 하는데, 이때 펠렛의 두께를 그대로 유지하면 함침되는 전자방사물질이 감소한다.

따라서, 펠렛(1)의 두께를 증가시킴으로써 고밀도 전류의 장수명을 실현할 수 있다.

또한, Outer Sleeve하단의 외경을 상단의 외경보다 크게 함으로써 외부로의 열전도 손실을 줄여 절전용 히터 설계를 가능하게 할 수 있으며, 기존의 Cathode Support의 변경없이 음극을 내장시킬 수 있다.

한편, 축소된 절전 함침현 음극의 각 부품을 조립, 용접하기 위해서는 여러공정이 필요하는등 생산성이 떨어지는 문제점이 있으나, 펠렛이 내장되는 컵과, 컵이 내장된 Inner Sleeve를 일체화 시킴으로써 작업공정수를 줄이고, 안정된 전자방사가 가능하도록 할 수 있다.

다음은 실시예에 따라 설명한다.

Inner Sleeve의 내부에 삽입되는 히터에 대하여, 히터전압 6.3V(음극온도=990℃b)에서 히터전류를 340㎃이하로 설계하였다.

펠렛의 지름을 1.2㎜이하, 펠렛의 두께를 적어도 0.8㎜이상으로 하였고, 상기 펠렛에 Ba0 : CaO : Al2O3의 몰비가 5 : 3 : 2, 4 : 1 : 1, 혹은 3 : 1 : 1 인 전자방사물질을 함침시키며, 팔렛은 W, Mo, Ta, Os, lr 및 이들의 합금중 1종 이상의 금속분말로 제조하였다.

그리고 상기 펠렛 상단 표면에는 lr, Os, Ru, Re, Mo/Os, lr/Ta, W/Re 및 이들의 합금중 1종 이상의 금속을 피복시켰다.

한편, 일체 원통상의 구조로된 Inner Sleeve 상단의 요홈부에 펠렛의 밑면을 레이저로 용접하여 펠렛을 내장시켰다.

Outer Sleeve의 재질을 Ta 혹은 Kovar로 사용하였으며, 이때 Outer Sleeve 상단의 외경을 1.8㎜이상, 하단의 외경을 3.2㎜이하로 하였다.

상기 실시예에 따른 음극온도에 대한 음극전류 밀도를 측정한 결과 제3도와 같이 나타났다.

이에 알 수 있는 바와 같이, 종래의 일반 함침형 음극과 같은 수준의 전자방시능력을 가진 것으로 평가할 수 있다.

제4도는 수명시간 동안에 음극전류의 변화를 측정한 그래프로써, 이에 나타난 바와 같이 10,000 시간까지도 90% 이상의 수준을 유지하고 있는 것으로, 이는 종래의 일반 함침형 음극과 동등한 수준임을 알 수 있었다.

이상에서와 같이, 본 발명은 Outer Sleeve 하단의 외경을 상단의 외경보다 크게 함으로써 외부로의 열전도손실을 줄여 절전용 히터 설계가 가능하며, 기존의 Cathode Support의 변경없이 내장시킬 수 있고, 히터의 소비전력을 줄이기 위해 펠렛의 지름을 줄이고 펠렛의 두께를 증가시킴으로써 고밀도 전류의 장수명이 가능하고, 펠렛이 내장되는 컵과, 컵이 내장되는 Inner Sleeve를 일체화 시킴으로써 작업 공정수를 줄이고, 안정된 전자방사가 가능하도록하여 우수한 특성을 갖는 대형 브라운관/HDT/Wide CDT 등의 절전 함침형 음극에 적용할 수 있다.

Claims (4)

  1. 전자방사물질이 함침되어 있는 펠렛, 펠렛이 내장되어 있는 내측 슬리브(Inner Sleeve), 탭(Tab)에 의해 내측 슬리브와 연결되어 있는 외측 슬리브(Outer Sleeve)로 구성되어 있는 함침형 음극에 있어서, 펠렛의 지름을 두께에 대하여 적어도 1.5배 이하로 하고, 펠렛이 내장되는 컵(Cup)과, 컵이 내장되는 내측 슬리브를 일체화(One-Piece Cylinder)하여 구성됨을 특징으로 하는 절전 함침형 음극 구조체.
  2. 제1항에 있어서, 내측 슬리브의 내부에 삽입되는 히터에 대하여 히터 전압 6.3V에서 히터전류 340mA 이하로 설계하는 것을 특징으로 하는 절전 함침형 음극 구조체.
  3. 제1항에 있어서, 펠렛의 지름을 1.2㎜이하, 펠렛의 두께를 적어도 0.8㎜이상으로 함을 특징으로 하는 절전 함침형 음극 구조체.
  4. 제1항에 있어서, 외측 슬리브 상단의 외경을 적어도 1.8㎜이상, 하단의 외경을 3.2㎜이하로 함을 특징으로 하는 절전 함침형 음극 구조체.
KR1019960064162A 1996-12-11 1996-12-11 절전 함침형 음극 구조체 KR100236006B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019960064162A KR100236006B1 (ko) 1996-12-11 1996-12-11 절전 함침형 음극 구조체

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019960064162A KR100236006B1 (ko) 1996-12-11 1996-12-11 절전 함침형 음극 구조체
US08/987,199 US6016026A (en) 1996-12-11 1997-12-09 Impregnated cathode for low power cathode-ray tube
EP19970309981 EP0848405B1 (en) 1996-12-11 1997-12-11 Low power impregnated cathode of cathode-ray tube
CN 97126441 CN1092837C (zh) 1996-12-11 1997-12-11 阴极射线管的低功率浸渍式阴极
IDP973867A ID18863A (id) 1996-12-11 1997-12-11 Katoda yang mengandung kekuatan rendah dari tabung sinar katoda
JP34173397A JPH10208617A (ja) 1996-12-11 1997-12-11 陰極線管の節電型含浸陰極

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19980045917A KR19980045917A (ko) 1998-09-15
KR100236006B1 true KR100236006B1 (ko) 1999-12-15

Family

ID=19487138

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019960064162A KR100236006B1 (ko) 1996-12-11 1996-12-11 절전 함침형 음극 구조체

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6016026A (ko)
EP (1) EP0848405B1 (ko)
JP (1) JPH10208617A (ko)
KR (1) KR100236006B1 (ko)
CN (1) CN1092837C (ko)
ID (1) ID18863A (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11329210A (ja) * 1998-05-08 1999-11-30 Sony Corp 電子銃
KR100759539B1 (ko) * 2001-03-17 2007-09-18 삼성에스디아이 주식회사 전자총용 음극 조립체
FR2833406A1 (fr) * 2001-12-10 2003-06-13 Thomson Licensing Sa Cathode pour tube a vide a duree de vie amelioree
KR100442300B1 (ko) 2002-01-04 2004-07-30 엘지.필립스디스플레이(주) 음극선관용 음극
JP2004288390A (ja) * 2003-03-19 2004-10-14 Hitachi Displays Ltd 陰極線管
CN101073134A (zh) * 2004-12-09 2007-11-14 皇家飞利浦电子股份有限公司 电子发射阴极
CN108878232A (zh) * 2018-07-04 2018-11-23 中国科学院电子学研究所 用于真空电子器件的热阴极组件

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1002088B (de) * 1955-07-06 1957-02-07 Siemens Ag Mittelbar beheizte Vorratskathode mit einem Vorratsbehaelter und einem diesen und den Heizer umgebenden, gleichzeitig der Halterung der Kathode dienenden Strahlungsschutzmantel
DE1764047A1 (de) * 1968-03-26 1971-04-15 Telefunken Patent Kathodenanordnung fuer ein Elektronstrahlerzeugungssystem einer Kathodenstrahlroehre
US4184100A (en) * 1977-03-29 1980-01-15 Tokyo Shibaura Electric Co., Ltd. Indirectly-heated cathode device for electron tubes
JPS6062034A (en) * 1983-09-14 1985-04-10 Hitachi Ltd Hot-cathode frame body
KR0147542B1 (ko) * 1989-12-31 1998-08-01 김정배 전자관용 함침형 음극 구조체
US5218263A (en) * 1990-09-06 1993-06-08 Ceradyne, Inc. High thermal efficiency dispenser-cathode and method of manufacture therefor
DE69204956T2 (de) * 1991-09-18 1996-05-02 Nec Corp Impregnierte Kathode und Verfahren zu ihrer Herstellung.
TW259878B (ko) * 1993-03-17 1995-10-11 Toshiba Co Ltd

Also Published As

Publication number Publication date
EP0848405B1 (en) 2004-03-10
KR19980045917A (ko) 1998-09-15
JPH10208617A (ja) 1998-08-07
CN1092837C (zh) 2002-10-16
US6016026A (en) 2000-01-18
ID18863A (id) 1998-05-14
CN1185649A (zh) 1998-06-24
EP0848405A3 (en) 1998-08-05
EP0848405A2 (en) 1998-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3019968B2 (ja) 高圧放電灯及びその製造方法
US5592049A (en) High pressure discharge lamp including directly sintered feedthrough
KR100854648B1 (ko) 냉음극 형광램프
EP0570772B1 (de) Hochdruckentladungslampe
CA2103695C (en) Low pressure discharge lamp having sintered "cold cathode" discharge electrodes
US5552670A (en) Method of making a vacuum-tight seal between a ceramic and a metal part, sealed structure, and discharge lamp having the seal
US4625142A (en) Methods of manufacturing a dispenser cathode and dispenser cathode manufactured according to the method
US5841229A (en) Amalgam support arrangement for an electrodeless discharge lamp
US2543728A (en) Incandescible cathode
EP0926703B1 (en) Metal vapour discharge lamp
US2912611A (en) Thermionic cathodes
JP5413798B2 (ja) 高圧放電ランプ
EP0887839A2 (de) Hochdruckentladungslampe mit keramischem Entladungsgefäss
US4400648A (en) Impregnated cathode
DE19749908A1 (de) Elektrodenbauteil für Entladungslampen
JPH0697603B2 (ja) 希ガス放電灯
US20090121634A1 (en) Electrode for a Discharge Lamp and a Method for Producing Such an Electrode
DE19652822A1 (de) Sinterelektrode
US2698913A (en) Cathode structure
JP2005183172A (ja) 放電ランプ
US3558966A (en) Directly heated dispenser cathode
EP0074188A2 (en) High pressure discharge lamps
JP3175592B2 (ja) 放電ランプ用電極
EP0770263B1 (en) Electrode structure
EP1220296A1 (en) Thermally insulating lead wire for ceramic metal halide lamp electrodes

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20030731

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee