KR19990027594A - 전자총 캐소드의 펠렛 지지구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자총 캐소드dml 펠렛을 지지하는 신규한 구조를 개시한다.

W 소성체로 구성되는 캐소드의 펠렛은 Ta나 Mo로 구성된 인너슬리이브에 접합되지 않으므로 Mo층을 펠렛에 부착시키고 있는 바, 종래에는 Mo판의 레이저 가열로 Mo층을 형성하였으므로 공정이 어렵고 펠렛이 열영향을 가하는 문제가 있었다.

본 발명에서는 인너슬리이브의 외경에 대응하는 지지슬리이브의 일단에 펠렛을 일체 형성하거나 소경부를 구성하여 인너슬리이브에 씌워지며 펠렛을 지지하도록 하여, 매우 간단하며 자동정합이 가능한 구조로 펠렛을 지지하도록 하는 동시에 열영향을 받지 않도록 하여, 고품질의 캐소드를 높은 생산성으로 제공하도록 하였다.

Description

전자총 캐소드의 펠렛지지구조

본 발명은 브라운관의 전자총에 관한 것으로, 특히 그 캐소드(cathode)에 펠렛(pellet)을 지지하는 구조에 관한 것이다.

브라운관은 전자빔을 형광면에 선택적으로 랜딩(landing)시켜 화상을 표시하는 장치로서, 전자빔은 캐소드에서 발생된 열전자를 집속(集束) 및 가속(加速)시켜 형성된다.

캐소드는 전자발생효율과 제어등을 위해 여러 가지 다양한 방식으로 제조되나 도1에 도시된 것은 최근 주로 사용되고 있는 고효율의 캐소드(K)의 구성이다.

캐소드(K)는 전자방출물질이 도포 또는 함침(含浸)되어 있는 펠렛(pelet;P)이 히이터(heater;T)가 내장된 인너슬리이브(inner sleeve;S)의 디스크(disc;D)상에 부착되어 있고, 이 인너슬리이브(S)는 방열(放熱)을 차단하여 열효율을 증가시키기 위해 아우터슬리이브(outer sleeve)내에 수납구성되는데, 아우터슬리이브는 캐소드(K)를 전자총 어셈블리에 결합지지하는 역할을 하므로 통상 홀더(holder;H)로 호칭된다.

인너슬리이브(S)는 홀더(H)에 대해 열전도의 차단을 위해 얇은 금속판으로된 지지리본(support ribon;R)으로 결합되고 홀더(H)와 인너슬리이브(S)간의 공간은 열효율을 향상시키고 불필요한 제어전극(G1, G2)들의 가열에 의한 문제를 방지하기 위해 열시일드(thermal shield;M)가 설치된다.

이러한 캐소드(K)의 각 구성부품(S,H,R,M)들은 종래 Ni 함량이 큰 스테인리스강등으로 구성되어 왔으나 최근에는 열팽창율이 작고 내열성이 큰 Ta나 Mo등으로 제조되는 것이 일반적이다.

그런데 W 소결체등으로 구성되는 펠렛(P)은 그렇지 않아도 다공체(多孔體)이므로 용접성이 매우 불량한 바, 스테인리스강과는 그래도 접합이 가능하였으나 Mo나 Ta등으로 구성된 인너슬리이브(S)의 디스크(D)에는 접합이 이루어지지 않는다.

이에 따라 도2에 도시된 바와 같은 방법이 제안된 바, 이것은 SID 96DIGEST에 함침형 캐소드의 온도및 컷오프(cut-off) 특성 안정화라는 논문에 개시된 것이다.

이 방법은 도2(A)와 같이 펠렛(P)의 배면에 얇은 Mo판을 접촉시켜, 이를 레이저로 가열함으로써 도2(B)와 같이 펠렛(P) 배면에 Mo층(Mo)을 부착 적층하고, 도2(C)와 같이 이 Mo층(Mo)을 Ta컵(C)에 용접하여 Ta컵(C)을 인너슬리이브(S)에 용접하거나 도2(C')와 같이 Mo층(Mo)을 Mo 또는 Ta로 된 인너슬리이브(S)의 디스크(D)에 용접함으로써 펠렛(P)을 인너슬리이브(S)에 부착하고 있다.

그런데 이러한 방법에 의하면 Mo층(Mo)의 부착에 레이저 가공이 필요하여 고가의 레이저 설비가 필요할 뿐아니라 직경 1,2mm 내외인 펠렛(P)에 그것도 Mo판 상에서 일일히 레이저를 포커싱(focusing)하여야 하므로 작업이 매우 어렵고 생산성도 매우 낮은 문제가 있다.

뿐만아니라 Mo층(Mo)의 형성을 위해서는 Mo판의 용융온도까지 이를 가열해야 하는바, W 분말의 가압성형 및 소성(燒成)된 펠렛(P)이 Mo층(Mo)의 형성과정에서 열영향을 받게 되어 그 공극(空隙)이 감소되는 문제등이 유발된다. 이러한 가열은 Mo층(Mo)의 형성뿐아니라 Ta컵(C)의 부착이나 인너슬리이브(S)와의 용접시 반복적으로 이루어지게 되어 펠렛(P)의 공극률과 이에 따른 전자방출특성 및 수명을 크게 저하시키게 된다.

뿐만아니라 이와 같은 종래의 캐소드(K) 구조는 직경 1,2mm에 불과한 펠렛(P)과 Mo층(Mo), 그리고 Ta컵(C)이나 디스크(D)등 미소부품을 순차적으로 접합하는 과정을 통해 펠렛(P)을 지지하므로 그 공정이 매우 어려워 불량률이 높고 생산성도 낮은 문제가 있었다.

이에 따라 본 발명의 목적은 구조가 매우 간단하고 펠렛의 지지가 용이하며, 펠렛에 열영향을 전혀 미치지 않는 지지구조를 제공하는 것이다.

도1은 캐소드의 일반적 구성을 보이는 전자총의 부분단면도,

도2(A) 내지(C')는 종래의 펠렛 접합과정을 보이는 순차적 단면도들,

도3은 본 발명 지지구조를 보이는 분해사시도,

도4(A) 내지 (C)는 본 발명 구조를 구성하는 한 바람직한 방법을 보이는 순차적 단면도들이다.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

I : 인너슬리이브(inner sleeve)

1 : 펠렛(pellet)

1a : 몸체

1b : 플랜지(flange)

2 : 지지슬리이브

2a : 대경부(大徑部)

2b, 2d : 소경부(小徑部)

2c : 몸체

상술한 목적의 달성을 위한 본 발명의 제1특징에 의하면, 인너슬리이브의 외경(外徑)에 대응하는 내경(內徑)을 가지는 대경부(大徑部)와, 이 대경부보다 작은 내경을 가지는 소경부(小徑部)를 구비하는 지지슬리이브를 구성하고, 이 지지슬리이브의 소경부의 내주(內周)에 대응하는 크기를 가지는 몸체와, 대경부의 내경에 대응하는 소정두께의 플랜지(flange)를 구비하는 펠렛을 구성하여, 지지슬리이브와 인너슬리이브사이에 펠렛을 위치시킨 상태로 지지슬리이브의 대경부를 인너슬리이브상에 씌워 접합하는 것을 특징으로 한다.

그러면 펠렛은 그 플랜지가 지지슬리이브의 소경부의 단부와 인너슬리이브의 단부 사이에 끼워져 지지되므로 간단한 구조와 방법으로 펠렛을 지지할 수 있게 되고 펠렛과 거리가 먼 지지슬리이브와 인너슬리이브간에 접합이 이루어지므로 펠렛에는 전혀 열영향이 미치지 않게 된다.

한편 본 발명의 제2특징에 의하면 지지슬리이브의 일측 단부 내측에 펠렛의 재질분말을 가압성형하여 지지슬리이브와 함께 소성(燒成)하게 된다.

그러면 펠렛은 지지슬리이브와 일체로 결합구성되는 바, 제2특징에 있어서 역시 지지슬리이브는 대경부와 소경부로 구성된다.

이에 따라 본 발명은 매우 간단한 구조로 펠렛을 지지하게 되어 캐소드 제조의 생산성을 크게 향상시키고 그 불량률도 현저히 저감시키게 된다.

(실시예)

이와 같은 본 발명의 구체적 특징과 이점들은 첨부된 도면을 참조한 이하의 바람직한 실시예들의 설명으로 더욱 명확해질 것이다.

도3에서, 본 발명 특징에 따른 지지슬리이브(2)는 인너슬리이브(S)의 외경에 대응하는 내경을 가지는 대경부(2a)와, 이보다 작은 직경을 내경으로 가지는 소경부(2b)로 구성되어 그 사이는 단부(段部;2c)로 연결된다.

한편 이에 의해 지지될 펠렛(1)은 지지슬리이브(2)의 소경부(2b)의 내주의 크기, 즉 소경부(2b)의 내경에 대응하는 외경과 소경부(2b)의 길이에 대응하는 높이를 가지는 몸체(1a)와, 지지슬리이브(2)의 대경부(2a)의 내경에 대응하는 외경을 가지는 플랜지(1b)를 구비하여 구성된다.

이에 따라 펠렛(1)을 사이에 두고 지지슬리이브(2)를 인너슬리이브(S)에 씌우게 되면, 그 대경부(2a)가 인너슬리이브(S)상에 씌워지고 펠렛(1)은 몸체(1a)가 지지슬리이브(2)의 소경부(2b)로 진입한 상태로 지지슬리이브(2)의 단부(2c)와 인너슬리이브(S)의 단부(端部) 사이에서 끼워져 지지된다.

이 상태에서 지지슬리이브(2)의 대경부(2b)와 인너슬리이브(S)간을 접합하면 펠렛(1)이 인너슬리이브(S)에 지지되는 바, 이러한 구조는 Mo층의 형성이나 Ta컵 또는 디스크의 부착등이 전혀 필요없으므로 매우 간단한 지지구조를 형성하며 더구나 두 슬리이브(2, S)간의 삽입만으로 펠렛(1)이 인너슬리이브(S)에 대해 자동적으로 정합되므로 그 지지작업도 극히 용이하게 이루어질 수 있다.

한편 도4에는 본 발명의 제2특징에 의한 실시예가 도시되어 있는 바, 이 특징에 의하면 지지슬리이브(2)의 몸체(2c)의 일단에 펠렛(1)이 일체로 형성된다.

그런데 소성까지의 작업과정에서의 펠렛(1) 성형물의 이탈이나 소성중 또는 소성후의 펠렛(1)의 이탈을 방지하기 위해 지지슬리이브(2)에는 역시 몸체(2c)보다 작은 직경의 소경부(2d)가 구비되는 것이 바람직하다.

즉 도4(B)에서 인너슬리이브(S)의 외경에 대응하는 내경을 가지는 지지슬리이브(2)의 몸체(2c) 하부에는 이보다 작은 직경의 소경부(2d)가 형성되는 것이 바람직한 바, 이러한 지지슬리이브(2)가 성형다이(forming die;10)의 대응캐비티(cavity)에 삽입된다.

다음 도4(B)에서 성형다이(10)상의 지지슬리이브(2) 내부에는 펠렛(1)을 형성할 재질분말(1'), 예를들어 W 분말이 투입된다.

다음 도4(C)에서 프레스(20)로 이 재질분말(1')을 가압하여 도3에 도시된 바와 같이 몸체와 플랜지의 형태를 가지는 펠렛(1) 성형물을 형성하게 되고, 이를 고온분위기에 투입하여 소성하면 지지슬리이브(2)의 일단에 펠렛(1)이 일체로 형성된다.

이러한 펠렛(1)은 도3와 유사하게 지지슬리이브(2)의 몸체(2c)를 인너슬리이브(S)에 씌워 양자를 접합함으로써 펠렛(1)을 인너슬리이브(S)에 결합지지하게 된다.

이와 같이 본 발명에 의하면 매우 간단할 뿐아니라 자동정합이 가능한 구조로 펠렛을 지지하므로 캐소드 제조의 품질과 생산성을 크게 향상시키고 그 불량률도 현저히 저감시키게 된다.

Claims (3)

1. 전자총 캐소드의 펠렛을 인너슬리이브에 지지하는 구조에 있어서, 상기 인너슬리이브의 외경에 대응하는 내경을 가지는 대경부와, 이보다 작은 내경을 가지는 소경부를 구비하는 지지슬리이브를 구성하고, 상기 지지슬리이브의 소경부의 내주에 대응하는 몸체와, 상기 대경부의 내경에 대응하는 소정두께의 플랜지를 구비하는 펠렛을 구성하여, 상기 펠렛을 사이에 둔 상태로 상기 지지슬리이브의 대경부를 상기 인너슬리이브의 외주에 씌워 접합하는 것을 특징으로 하는 전자총 캐소드의 펠렛지지구조.
2. 전자총 캐소드의 펠렛을 인너슬리이브에 지지하는 구조에 있어서, 상기 인너슬리이브의 외경에 대응하는 내경을 가지는 지지슬리이브의 몸체의 일단에 상기 펠렛의 재질분말을 가압성형및 소성하여 상기 인너슬리이브와 일체로 펠렛을 형성하고, 상기 지지슬리이브의 몸체를 상기 인너슬리이브의 외주에 씌워 접합하는 것을 특징으로 하는 전자총 캐소드의 펠렛지지구조.
3. 제2항에 있어서, 상기 지지슬리이브의 몸체의 일단에 이보다 작은 내경을 가지는 소경부를 구비하여, 이 소경부와 몸체의 일부에 걸쳐 상기 펠렛을 일체로 형성하는 것을 특징으로 하는 전자총 캐소드의 펠렛지지구조.