KR100550834B1 - 음극선관용 음극구조체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 히터발열부가 위치한 슬리브 노출부에만 열복사율이 높은 흑화막을 도포하여 출화시간을 크게 단축시킴과 동시에 상기 흑화막이 도포되지 않은 슬리브 노출부 및 슬리브 접촉부는 열 복사율이 낮은 금속상태를 유지시킴으로써 음극의 열손실을 최소화 할 수 있는 음극선관용 음극구조체 및 그 제조방법에 관한 것으로써, 원통형 슬리브와 상기 원통형 슬리브에 삽입 설치되는 음극 가열용 히터와 상기 원통형 슬리브 상단에 도포되어 상기 음극가열용 히터로부터 전달되는 열에 의해 전자가 방사되도록 하는 전자방사물질을 포함하여 구성되는 음극선관용 음극구조체에 있어서, 상기 원통형 슬리브는 음극지지체와 접촉하는 접촉부와; 상기 접촉부와 연결되며 고열복사율을 갖는 흑화막이 도포되는 노출부로 이루어져, 출화시간을 크게 단축할 수 있으며, 음극의 열손실을 최소화 할 수 있으므로 소비전력이 감소하게 되므로 제품의 신뢰성을 크게 향상시킬 수 있으며, 또한 음극지지체에 상기 슬리브를 고정 부착시 전기저항 용접방식을 사용할 수 있으므로 제조경비가 감소하여, 제품의 경쟁력이 향상될 수 있는 효과가 있다.

흑화막, 히터, 슬리브, 음극, 음극구조체, 전기저항 용접, 음극선관

Description

음극선관용 음극구조체{Cathode structure of cathode ray tube}

도 1 은 종래 기술에 따른 음극선관용 음극구조체의 제 1실시예를 도시한 도,

도 2 는 종래 기술에 따른 음극선관용 음극구조체의 제 2실시예를 도시한 도,

도 3 은 본 발명에 따른 음극선관용 음극구조체의 구성을 도시한 도,

도 4 는 본 발명에 따른 음극선관용 음극구조체의 제조방법을 도시한 도,

도 5 는 본 발명에 따른 음극선관용 음극구조체의 제조방법의 흐름을 도시한 순서도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

10: 슬리브 10a: 슬리브 접촉부

10b: 슬리브 노출부 16: 흑화막

17: 산화방지막

본 발명은 음극선관용 음극구조체 및 그 제조방법에 관한 것으로써, 특히 일부에 흑화막이 구비된 슬리브 노출부를 포함하여 구성되어, 상기 음극의 열손실을 최소하고 출화시간을 크게 단축시킬 수 있도록 하는 음극선관용 음극구조체 및 그 제조방법에 관한 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 종래 기술에 따른 음극선관용 음극구조체의 구성 및 문제점을 설명한다. 도 1은 종래 기술에 따른 음극선관용 음극구조체의 제 1실시예를 도시한 도이며, 도 2는 종래 기술에 따른 음극선관용 음극구조체의 제 2실시예를 도시한 도이다.

일반적으로, 음극선관(CRT, Cathode Ray Tube)은 텔레비전뿐만 아니라 사람의 눈으로 볼 수 있는 형태로 영상을 구현하는 모든 디스플레이 장치에서 이용되는 것으로서, 영상 정보를 내장하는 전기신호를 전자빔의 작용에 의해 영상이나 도형, 문자 등의 광학적인 영상으로 변환하여 표시한다.

이러한 음극선관은 기본적으로 패널(panel), 섀도우마스크(shadow mask), 펀넬(Funnel), 전자총(Electron Gun), 편향요크(Deflection Yoke)를 포함하여 구성되며, 상기 패널은 CRT의 전면 즉 화면에 해당되는 부분으로서, 진공용기의 일부를 구성함과 동시에 영상정보가 최종적인 시각정보로 변환된다.

상기 패널의 내부에는 일반적으로 빛의 3원색인 R(Red),G(Green),B(Blue)의 각 색성분으로 구성된 3원색 형광체 화소가 Dot 혹은 Stripe 형태로 피착된 형광체층을 포함하며, 상기 형광체에 근접하고 색 선택 전극역할을 하는 섀도우마스크가 배치된다.

상기 섀도우마스크는 전자총에서 발사된 3색의 전자빔이 상기 패널 내부의 형광면에 정확하게 도달할 수 있도록 하며, 상기 펀넬은 내부에 도전막이 도포되고, 상기 섀도우마스크 및 삽입되는 전자총의 최종전극에 양극전압을 공급한다.

상기 전자총은 영상정보를 표시하는 전기신호에 따라 전자빔을 발사하는 장치로서, 펀넬에 삽입 및 장착되며, 상기 편향요크는 상기 전자총에서 발사된 전자빔을 상하 좌우로 주사함으로써 2차적 영상이 재생되도록 한다.

즉, 상기 전자빔은 상기 섀도우마스크를 통과하여 형광체막에 도달하고, 상기 형광체막이 상기 전자빔의 에너지에 의해서 발광함으로써 화상이 재현되는 것이다.

한편, 종래 기술에 따른 음극선관용 음극구조체는, 도 1에 도시된 바와 같이, 원통형 슬리브(1)와, 상기 원통형 슬리브(1) 내에 삽입 설치되며 전자를 방사시키기 위해 열을 발산하는 음극 가열용 히터(5)와, 상기 원통형 슬리브(1) 상단에 부착되는 기체금속(2)과, 상기 기체금속(2) 상면에 도포되고, 상기 기체금속(2)을 통해 전달되는 열에 의해 전자를 방사하는 전자방사물질(3)을 포함하여 구성된다.

이때, 상기 슬리브(1)는 음극지지체(4)와 접촉 고정되는 접촉부(1a)와, 상기 음극지지체(4)와 접촉되지 않는 노출부(1b)로 구성된다.

한편, 상기와 같이 구성되는 음극선관에 있어서, 전원을 인가한 때부터 영상 이 스크린에 나타나기까지 걸리는 시간을 출화시간이라고 하는데, 상기 출화시간은 상기 슬리브의 표면에 열복사율이 높은 흑화막을 형성시키면 크게 단축할 수 있다.

그러나, 종래 기술에 따른 음극선관에 있어서, 상기와 같이 흑화막을 형성시키면 출화시간은 단축시킬 수 있으나 열손실이 매우 크게 되는 문제점이 발생하게 된다. 또한, 상기 음극지지체(4)에 상기 슬리브(1)를 삽입 부착시 상기 슬리브 표면에 형성된 고저항물질인 크롬 산화물로 인해 전기저항 용접방식을 사용하는데 큰 어려움이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 상기 슬리브의 노출부(1b)와 접촉부(1a)를 분리하고, 상기 접촉부(1a)를 니켈금속으로 형성하는 방법이 있으나, 상기 방법은 제조단가가 높으며, 상기 음극의 열손실을 감소시키지 못한다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 또다른 방법으로는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 슬리브 접촉부(1a) 표면에 니켈도금의 산화방지막(7)을 구비하여 상기 슬리브 노출부(1b)에만 흑화막(6)을 형성시키는 방법이 있으나, 이 역시 상기 슬리브 노출부(1b)에서 열손실이 크게 발생하게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 히터발열부가 위치한 슬리브 노출부에만 열복사율이 높은 흑화막을 구비하여 출화시간을 크게 단축시킴과 동시에 상기 흑화막이 구비되지 않은 슬리브 노출부 및 슬리브 접촉부는 열 복사율이 낮은 금속상태를 유지시킴으로써 음극의 열손실을 최소 화 할 수 있는 음극선관용 음극구조체 및 그 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 음극선관용 음극구조체는 원통형 슬리브와, 상기 원통형 슬리브에 삽입 설치되는 음극 가열용 히터와, 상기 원통형 슬리브 상단에 도포되어 상기 음극가열용 히터로부터 전달되는 열에 의해 전자가 방사되도록 하는 전자방사물질과, 상기 원통형 슬리브를 지지하도록 구성된 음극지지체를 포함하여 구성되는 음극선관용 음극구조체에 있어서, 상기 원통형 슬리브는 상기 음극지지체와 접촉하는 접촉부와; 상기 음극지지체와 이격되고, 일부에 상기 접촉부보다 높은 열복사율을 갖는 흑화막이 구비되며, 타부에 상기 원통형 슬리브의 산화를 방지하는 산화방지막이 구비되는 노출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 음극선관용 음극구조체의 제조방법은 슬리브가 음극지지체와 접촉되는 접촉부 및 음극지지체와 이격되는 노출부로 구분되어 형성되도록 프레스 공정으로 상기 슬리브를 제작하는 제 1단계와; 상기 슬리브의 구성 성분이 산화되지 않도록 상기 슬리브의 접촉부와 상기 슬리브의 노출부 일부에 산화방지막이 도포되는 제 2단계와; 상기 슬리브의 노출부 중 상단부로부터 하단부를 향하여 흑화막을 형성하는 제 3단계와; 상기 음극지지체 내부에 상기 슬리브를 삽입부착시키는 제 4단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다. 도 3은 본 발명에 따른 음극선관용 음극구조체의 구성을 도시한 도이며, 도 4는 본 발명에 따른 음극선관용 음극구조체의 제조방법을 도시한 도이고, 도 5는 본 발명에 따른 음극선관용 음극구조체의 제조방법의 흐름을 도시한 순서도이다.

본 발명에 따른 음극선관용 음극구조체는, 도 3에 도시된 바와 같이, 음극 지지체(13)와, 상기 음극지지체(13)의 내부에 고정부착되는 접촉부(10a)와 부착되지 않는 노출부(10b)로 구성되는 원통형 슬리브(10)와, 상기 원통형 슬리브(10) 내에 삽입설치되는 음극 가열용 히터(14)와, 상기 원통형 슬리브(10) 상단에 부착되는 기체금속(11)과, 상기 기체금속(11) 상면에 도포되어 상기 음극 가열용 히터(14)로부터 발생되는 열에 의해 전자를 방사하는 전자방사물질(12)을 포함하여 구성된다.

상기 슬리브 노출부(10b)는 상기 슬리브(10)의 상단을 기준으로 일부분에 고열복사율을 갖는 흑화막(16)이 구비되며, 이때 상기 흑화막(16)은 상기 슬리브 내의 크롬을 산화시켜 크롬 산화물로 형성되도록 한다.

상기 흑화막(16)은 상기 슬리브 내에 삽입 설치된 상기 음극 가열용 히터(14)의 히터 발열부(15)와 대향하는 부분을 포함하여 형성되며, 이때 상기 슬리브 노출부(10b)에 도포되는 흑화막(16)은 상기 히터 발열부(15) 길이의 1.5배의 길이 이내로 도포될 때 상기 히터(14)의 열손실을 최소화할 수 있다.

예를 들면, 히터 발열부(15)의 길이가 2.2㎜로 형성되는 히터(14)가 삽입 설치되고, 두께가 0.018㎜, 외경 1.57㎜, 노출부 길이 6.5㎜의 슬리브(10)를 구비한 음극선관 음극구조체에서 흑화막(16)이 3.0㎜의 길이로 형성되면, 상기 흑화막이 전혀 도포되지 않는 음극구조체와 비교하여 출화시간이 종래 8초대에서 약 2초 단 축된 6초대로 크게 단축되며, 또한 상기 음극의 온도에 대해서도 종래 780℃b에서 773℃b로 나타나 상기 히터의 소비전력의 큰 변동이 없는 것을 알 수 있다.

이때, 상기 기체금속(11)은 니켈(Ni)을 주성분으로 하며, 활성화 금속이 미량 함유되도록 형성되며, 상기 전자방사 물질(12)은 산화바륨(BaO)이 포함된 알카리토류 금속산화물로 형성된다.

상기와 같은 구조를 가지는 본 발명에 따른 음극선관용 음극구조체의 제조방법을 도 4 및 도 5를 참조하여 설명하자면 다음과 같다.

우선, 프레스 공정으로 음극지지체와 접촉되는 접촉부(10a)와, 접촉되지 않는 노출부(10b)가 구비되는 슬리브(10)를 만든다. (S1)

상기 슬리브(10) 내의 크롬이 산화되지 않도록 상기 슬리브 접촉부(10a)의 접촉부 전부와 노출부(10b) 일부에 니켈 금속으로써 전기도금 방식을 이용하여 산화방지막(17)을 도포하고(S2), 상기 슬리브 노출부(10b) 상부에 기체금속(11)을 부착한다. (S3)

고온가습수소 상태에서 열처리를 실시하여 상기 노출부(10b) 상단으로부터 상기 산화방지막(17)이 도포되지 않은 부분에 짙은 암록색의 산화크롬으로 열 복사율이 높은 흑화막(16)이 형성되도록 하고(S4), 상기 기체금속(11) 상면에 전자방사물질(12)을 도포부착 시킨다. (S5)

또한, 상기에서 설명한 본 발명에 따른 음극구조체의 제조방법은 상기 슬리브 노출부에 기계금속을 부착시 전기저항 용접방식을 사용하였으나, 보다 세밀한 공정을 요구하는 레이저 용접방식을 사용하게 되면 상기 제조방법의 순서를 바꾸어 상기 슬리브(10)에 먼저 흑화막(16)을 형성시키고 나서 상기 슬리브(10)에 기체금속(11)을 부착시킬 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 의한 음극선관용 음극구조체를 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않고, 기술사상이 보호되는 범위 이내에서 당업자에 의해 용이하게 응용될 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 음극선관용 음극구조체는 음극지지체와 접촉되지 않는 슬리브 노출부의 일부에 열복사율이 높은 흑화막을 형성시킴으로써, 출화시간을 크게 단축할 수 있으며, 음극의 열손실을 최소화 할 수 있으므로 소비전력이 감소하게 되므로 제품의 신뢰성을 크게 향상시킬 수 있다.

또한, 음극지지체에 상기 슬리브를 고정 부착시 전기저항 용접방식을 사용할 수 있으므로 제조경비가 감소하여, 제품의 경쟁력이 향상될 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 원통형 슬리브와, 상기 원통형 슬리브에 삽입 설치되는 음극 가열용 히터와, 상기 원통형 슬리브 상단에 도포되어 상기 음극가열용 히터로부터 전달되는 열에 의해 전자가 방사되도록 하는 전자방사물질과, 상기 원통형 슬리브를 지지하도록 구성된 음극지지체를 포함하여 구성되는 음극선관용 음극구조체에 있어서,

   상기 원통형 슬리브는 상기 음극지지체와 접촉하는 접촉부와;

   상기 음극지지체와 이격되고, 일부에 상기 접촉부보다 높은 열복사율을 갖는 흑화막이 구비되며, 타부에 상기 원통형 슬리브의 산화를 방지하는 산화방지막이 구비되는 노출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 음극선관용 음극구조체.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 흑화막은 상기 슬리브 노출부 상단으로부터 상기 히터발열부 길이의 1.5배 내의 길이로 도포되는 것을 특징으로 하는 음극선관용 음극구조체.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 흑화막은 크롬 산화물인 것을 특징으로 하는 음극선관용 음극구조체.
4. 슬리브가 음극지지체와 접촉되는 접촉부 및 음극지지체와 이격되는 노출부로 구분되어 형성되도록 프레스 공정으로 상기 슬리브를 제작하는 제 1단계와;

   상기 슬리브의 구성 성분이 산화되지 않도록 상기 슬리브의 접촉부와 상기 슬리브의 노출부 일부에 산화방지막이 도포되는 제 2단계와;

   상기 슬리브의 노출부 중 상단부로부터 하단부를 향하여 흑화막을 형성하는 제 3단계와;

   상기 음극지지체 내부에 상기 슬리브를 삽입부착시키는 제 4단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 음극선관용 음극구조체의 제조방법.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 제 1단계에서 상기 슬리브는 크롬을 구성 성분으로 하여 제작되고;

   상기 제 3단계에서 상기 흑화막은 상기 슬리브를 표면을 산화시킴으로써 상기 산화방지막이 도포되지 않은 부분에 형성되는 것을 특징으로 하는 음극선관용 음극구조체의 제조방법.
6. 제 4항 또는 제 5항에 있어서,

   상기 음극선관용 음극구조체의 제조방법은 상기 제 3단계 전에 실행되거나, 상기 제 3단계 후에 레이져 용접방식으로 실행되어, 상기 노출부 상단에 기체금속을 고정하는 기체금속 설치단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음극선관용 음극구조체의 제조방법.

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