KR19990038917A - Laser cathode ray tube - Google Patents
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Abstract
레이저 음극선관이 개시된다. 이 레이저 음극선관은 전자총이 설치되는 글래스부와, 이 글래스부의 일측과 결합되는 제1금속링과, 상기 제1금속링과 결합되며 상기 전자총으로부터 방출된 전자빔이 입사될 때 레이저를 발진시켜서 소정 화상을 구현하는 타겟부가 설치되는 제2금속링을 포함하는 것으로, 상기 글래스부는 열팽창계수가 약 40×10-7㎝/㎝℃ 내지 95×10-7㎝/㎝℃ 인 글래스 재질로 이루어지며, 상기 글래스 재질은 SiO2가 60wt%이상 포함되며, 상기 제1금속링은 열팽창계수가 약 30×10-7㎝/㎝℃ 내지 95×10-7㎝/㎝℃ 인 금속 재질로 이루어진 것을 특징으로 한다.A laser cathode ray tube is disclosed. The laser cathode ray tube is configured to generate a predetermined image by oscillating a laser when a glass portion on which an electron gun is installed, a first metal ring coupled to one side of the glass portion, and an electron beam emitted from the electron gun coupled to the first metal ring are incident. It includes a second metal ring is installed to implement a target portion, the glass portion is made of a glass material having a thermal expansion coefficient of about 40 × 10 -7 cm / cm ℃ to 95 × 10 -7 cm / cm ℃, The glass material includes more than 60 wt% of SiO 2 , and the first metal ring is made of a metal material having a thermal expansion coefficient of about 30 × 10 −7 cm / cm ° C. to 95 × 10 −7 cm / cm ° C. .
Description
본 발명은 레이저 음극선관에 관한 것으로서, 저온에서 구동시 온도 변화에 따른 각 구성요소간의 열적변형의 차이로 인한 파손을 방지하여 내구성이 향상된 레이저 음극선관에 관한 것이다.The present invention relates to a laser cathode ray tube, and more particularly, to a laser cathode ray tube having improved durability by preventing breakage due to a difference in thermal deformation between components due to temperature change when driven at a low temperature.
통상적인 음극선관은 전자총에서 발생된 전자빔이 편향되어 형광체가 도포된 형광막에 충돌함으로써 발생하는 적색, 녹색, 청색 빛의 조합을 통하여 소정 화상을 구현하여 투사렌즈를 통하여 스크린면에 확대투사하게 된다. 하지만 이러한 음극선관에서 형광체에서 발생한 빛이 스크린면에 확대 투사되면서 확산되기 때문에 스크린에 투사되는 화질이 떨어진다는 문제점이 있다. 이러한 문제점 등을 개선하여 개발된 것이 레이저 음극선관으로서, 일반적인 빛이 확대 투사되면서 확산되는 것과는 달리 확대 투사될 때 확산되지 않는 레이저의 특성을 이용한 것이다.Conventional cathode ray tubes realize a predetermined image through a combination of red, green, and blue light generated by deflecting an electron beam generated from an electron gun and colliding with a fluorescent film coated with a phosphor, and projecting it to a screen surface through a projection lens. . However, there is a problem in that the image quality projected on the screen is lowered because the light emitted from the phosphor is diffused and projected on the screen surface. The laser cathode ray tube was developed by improving such a problem, and utilizes the characteristics of a laser that does not diffuse when magnified.
도 1은 통상적인 레이저 음극선관의 개략적인 구성을 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a conventional laser cathode ray tube.
도면을 참조하면, 이 레이저 음극선관은 전자빔을 방출하는 전자총(11)이 봉입되는 글래스부(12)와, 이 글래스부(12)의 일측과 결합되는 제1금속링(13)과, 전자총(11)으로부터 방출된 전자빔이 입사될 때 레이저를 발진시켜서 소정 화상을 구현하는 타겟부(14) 및 이 타겟부(14)가 설치되며 제1금속링(13)과 결합되는 제2금속링(15)을 포함한다. 여기서, 타겟부(14)는 전자빔이 입사되면 레이저를 발진시키는 단결정(16)과, 이 단결정(16)의 양측면에 형성된 미러(17a)(17b)로 구성되는 공진기(18)와, 이 공진기(18)의 일측에 결합하는 사파이어 디스크(19)를 포함한다.Referring to the drawings, the laser cathode ray tube includes a glass part 12 in which an electron gun 11 emitting an electron beam is enclosed, a first metal ring 13 coupled to one side of the glass part 12, and an electron gun ( 11, a target portion 14 for generating a predetermined image by oscillating a laser when the electron beam emitted from the light is incident, and a second metal ring 15 provided with the target portion 14 and coupled to the first metal ring 13; ). Here, the target portion 14 includes a single crystal 16 for oscillating a laser when an electron beam is incident, a resonator 18 composed of mirrors 17a and 17b formed on both sides of the single crystal 16, and the resonator ( 18) includes a sapphire disk 19 coupled to one side.
상술한 바와 같은 통상적인 레이저 음극선관의 작용은 다음과 같다.The operation of the conventional laser cathode ray tube as described above is as follows.
전자총(11)에 소정 전압이 인가되면 전자총(11)으로부터 가속된 전자빔이 출사되어 타겟부(14)의 공진기(18)에 충돌한다. 이때, 공진기(18)의 단결정(16)에서는 소정 레이저가 발진되어 미러(17a)(17b)사이에서 공진된 후 출사되어 타겟부(14)를 통하여 소정 화상을 구현하게 된다. 여기서, 통상적으로 레이저 음극선관의 내부는 진공상태로 유지되어 전자총(11)으로부터 출사된 전자빔이 타겟쪽으로 진행할 때 대기중의 불순물과 전기적으로 결합하거나, 이러한 불순물에 의해 진행경로가 왜곡되지 않도록 하고 있다. 그리고, 통상적으로 공진기(18)의 특성상 단결정(16)의 온도가 약 80K 내지 200K 정도로 낮게 유지되어야 레이저 발진이 원활하게 이루어져서 소정 화상을 구현할 수 있기 때문에, 열방출성능이 우수한 사파이어 디스크(19)를 공진기(18)의 일측면에 결합한 후 액체질소 등의 냉각매체를 사파이어 디스크에 공급하여 공진기의 온도를 낮은 상태로 유지하고자 하였다. 따라서, 레이저 음극선관이 구동할 때는 레이저 음극선관을 구성하는 각 구성요소는 매우 낮은 온도 상태에 놓이게 된다. 그러므로, 레이저 음극선관의 각 구성요소는 레이저 음극선관의 구동 유무에 따라 온도가 큰 폭으로 변하게 되어 자체적으로 소정 범위내에서 팽창과 수축을 반복하는 열적변형을 거치게 된다.When a predetermined voltage is applied to the electron gun 11, an electron beam accelerated from the electron gun 11 is emitted and collides with the resonator 18 of the target portion 14. At this time, in the single crystal 16 of the resonator 18, a predetermined laser is oscillated, resonates between the mirrors 17a and 17b, and then emitted, thereby realizing a predetermined image through the target unit 14. In general, the inside of the laser cathode ray tube is maintained in a vacuum state so that the electron beam emitted from the electron gun 11 is electrically coupled with impurities in the air when traveling toward the target, or the propagation path is not distorted by such impurities. . In general, since the temperature of the single crystal 16 should be kept at a low level of about 80K to 200K due to the characteristics of the resonator 18, since laser oscillation can be performed smoothly to realize a predetermined image, the sapphire disk 19 having excellent heat emission performance is required. After coupling to one side of the resonator 18, a cooling medium such as liquid nitrogen was supplied to the sapphire disk to maintain the temperature of the resonator at a low state. Therefore, when the laser cathode ray tube is driven, each component constituting the laser cathode ray tube is placed at a very low temperature state. Therefore, each component of the laser cathode ray tube undergoes a thermal deformation that repeatedly expands and contracts within a predetermined range due to a large temperature change depending on whether the laser cathode ray tube is driven or not.
그리고, 도 2는 도 1의 레이저 음극선관에서 글래스부(12)와 제1금속링(13) 및 타겟부(14)가 설치된 제2금속링(15)이 분리된 상태를 도시한 단면도로서, 도면에 도시된 바와 같이 통상적인 레이저 음극선관은 글래스부(12)와, 제1금속링(13), 제2금속링(15)이 각각 별개로 형성된 후 결합되기 때문에 상술한 각 구성요소(12)(13)(15)의 재질에 따라 열적변형의 정도가 다를 경우 이들의 접합부위에서 변형 및 파손이 발생할 수 있다. 특히, 글래스부(12)는 외부 충격이나 하중에 대하여 파손 되기 쉽기 때문에 재질을 선택하는데 주의가 요구된다. 특히, 통상적인 음극선관에는 납글래스 등이 이용되었으나, 이러한 납글래스는 열팽창계수가 크기 때문에 상온에서 구동하는 통상적인 음극선관에는 적합하나 약 80K 내지 200K에서 구동하는 레이저 음극선관에 적용하기에는 열팽창계수가 너무 커서 크랙 등 파손이 발생하는 문제점이 있다.2 is a cross-sectional view illustrating a state in which the glass part 12, the first metal ring 13, and the second metal ring 15 provided with the target part 14 are separated from each other in the laser cathode ray tube of FIG. 1. As shown in the drawings, the conventional laser cathode ray tube is formed of the glass part 12, the first metal ring 13, and the second metal ring 15, respectively, and are separately coupled to each other. If the degree of thermal deformation varies depending on the material of the (13) (15), deformation and breakage may occur at their joints. In particular, attention is required to select a material because the glass portion 12 is easily damaged by external impact or load. Particularly, although lead glass is used for a conventional cathode ray tube, such a lead glass is suitable for a typical cathode ray tube driven at room temperature because of its large coefficient of thermal expansion, but a thermal expansion coefficient is applicable to a laser cathode ray tube driven at about 80K to 200K. There is a problem that damage occurs such as too large cracks.
따라서, 레이저 음극선관에 이용되는 글래스부(12)는 상온으로부터 약 80K 내지 200K 까지의 온도변화에서도 크랙 등의 파손이 발생하지 않은 상태로 열적변형을 거칠 수 있는 재질로 형성되어야 한다. 그리고, 이 글래스부(12)는 제1금속링(13)과 결합된 상태로 열적변형을 하기 때문에 제1금속링(13)의 열적변형 상태를 고려하여 재질이 선택되어야 한다.Therefore, the glass part 12 used for the laser cathode ray tube should be made of a material that can undergo thermal deformation without breaking such as cracks even at a temperature change from room temperature to about 80K to 200K. In addition, since the glass part 12 is thermally deformed in a state in which it is coupled with the first metal ring 13, a material should be selected in consideration of the thermal deformation state of the first metal ring 13.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창출된 것으로서, 구동시 발생하는 온도변화에서도 글래스부와 제1금속링의 접합부위에서 크랙 등의 파손이 발생하지 않도록 개선된 레이저 음극선관을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above problems, and provides an improved laser cathode ray tube so that cracks, etc., do not occur at the junction between the glass portion and the first metal ring even when a temperature change occurs during driving. have.
도 1은 통상적인 레이저 음극선관의 개략적인 구성을 도시한 단면도,1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a conventional laser cathode ray tube,
그리고, 도 2는 도 1의 레이저 음극선관에서 글래스부와 제1금속링 및 타겟부가 설치된 제2금속링이 분리된 상태를 도시한 단면도이다.2 is a cross-sectional view illustrating a state in which a glass part, a first metal ring, and a second metal ring provided with a target part are separated from the laser cathode ray tube of FIG. 1.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
11.전자총 12.글래스부11.Electronic gun 12.Glass part
13.제1금속링 14.타겟부13. First metal ring 14. Target part
15.제2금속링 16.단결정15.Second metal ring 16.Single crystal
17a,17b.미러 18.공진기17a, 17b.Mirror 18.Resonator
19.사파이어 디스크19.Sapphire Disc
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 전자총이 설치되는 글래스부와, 이 글래스부의 일측과 결합되는 제1금속링과, 상기 제1금속링과 결합되며 상기 전자총으로부터 방출된 전자빔이 입사될 때 레이저를 발진시켜서 소정 화상을 구현하는 타겟부가 설치되는 제2금속링을 포함하는 레이저 음극선관에 있어서, 상기 글래스부는 열팽창계수가 약 40×10-7㎝/㎝℃ 내지 95×10-7㎝/㎝℃ 인 글래스 재질로 이루어진 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a glass unit in which an electron gun is installed, a first metal ring coupled to one side of the glass unit, and an electron beam coupled to the first metal ring and emitted from the electron gun. A laser cathode ray tube comprising a second metal ring having a target portion installed to oscillate a laser to implement a predetermined image, wherein the glass portion has a coefficient of thermal expansion of about 40 × 10 −7 cm / cm ° C. to 95 × 10 −7 cm It is characterized by consisting of a glass material / cm ℃.
그리고 본 발명에 있어서, 상기 글래스 재질은 SiO2가 60wt%이상 포함되며, 상기 제1금속링은 열팽창계수가 약 30×10-7㎝/㎝℃ 내지 95×10-7㎝/㎝℃ 인 금속 재질로 이루어진 것이 바람직하다.And in the present invention, the glass material includes more than 60wt% SiO 2 , the first metal ring is a metal having a thermal expansion coefficient of about 30 × 10 -7 cm / cm ℃ to 95 × 10 -7 cm / cm ℃ It is preferably made of a material.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 레이저 음극선관은 도 1에 도시된 바와 같이, 전자총(11)이 설치되는 글래스부(12)와, 이 글래스부(12)의 일측과 결합되는 제1금속링(13)과, 제1금속링(13)과 결합되며 전자총(11)으로부터 방출된 전자빔이 입사될 때 레이저를 발진시켜서 소정 화상을 구현하는 타겟부(14)가 설치되는 제2금속링(15)을 포함하여 구성된다. 여기서 본 발명의 특징에 따르면, 상기 글래스부(12)는 열팽창계수가 약 40×10-7㎝/㎝℃ 내지 95×10-7㎝/㎝℃ 인 글래스 재질로 이루어지는데, 이 글래스 재질은 SiO2가 약 60wt%이상 포함된 것이 바람직하다. 이러한 글래스 재질로서 예컨대, 붕규산 유리, 석영 등이 이용될 수 있다.As shown in FIG. 1, the laser cathode ray tube according to the present invention includes a glass part 12 in which an electron gun 11 is installed, a first metal ring 13 coupled to one side of the glass part 12, and And a second metal ring 15 coupled to the first metal ring 13 and provided with a target portion 14 for generating a predetermined image by oscillating a laser when an electron beam emitted from the electron gun 11 is incident. do. According to a feature of the invention, the glass portion 12 is made of a glass material having a thermal expansion coefficient of about 40 × 10 -7 cm / cm ℃ to 95 × 10 -7 cm / cm ℃, the glass material is SiO is a divalent containing at least about 60wt% are preferred. As such a glass material, for example, borosilicate glass, quartz, or the like can be used.
그리고, 상기 제1금속링(13)은 열팽창계수가 약 30×10-7㎝/㎝℃ 내지 95×10-7㎝/㎝℃ 인 금속재질로 이루어지는데, 이 금속재질은 예컨대, 니켈(Ni), 코발트(Co), 철(Fe)로 구성된 코바(covar) 등이 이용될 수 있다. 상술한 바와 같이 열팽창계수가 약 40×10-7㎝/㎝℃ 내지 95×10-7㎝/㎝℃ 범위를 가지는 글래스부(12) 및 제1금속링(13)은 열팽창계수가 비교적 작기 때문에 상온으로부터 약 80K 내지 200K까지의 온도 변화에서도 비교적 안정적이다는 특성이 있다. 또한 글래스부(12)와 제1금속링(13)의 재질로서 열팽창계수의 대역이 비슷한 재질을 선택하여 사용함으로써, 글래스부(12)와 제1금속링(13)의 접합부위에서 열적변형의 차이로 인해 글래스부(12)가 파손되는 것을 방지할 수 있다.The first metal ring 13 is formed of a metal material having a thermal expansion coefficient of about 30 × 10 −7 cm / cm ° C. to 95 × 10 −7 cm / cm ° C., for example, nickel (Ni). ), Cobalt (Covar) composed of cobalt (Co), iron (Fe) and the like can be used. As described above, the glass portion 12 and the first metal ring 13 having a thermal expansion coefficient of about 40 × 10 −7 cm / cm ° C. to 95 × 10 −7 cm / cm ° C. have a relatively small thermal expansion coefficient. There is a characteristic that it is relatively stable even in the temperature change from room temperature to about 80K to 200K. In addition, by selecting and using a material having a similar band of thermal expansion coefficient as the material of the glass part 12 and the first metal ring 13, the difference in thermal deformation at the junction of the glass part 12 and the first metal ring 13 is used. This can prevent the glass portion 12 from being damaged.
표 1은 제1금속링(13)과 글래스부(12)를 각각 다른 종류의 재질로 제작하여 접합시킨 후 약 80K 내지 250K에서 구동실험을 한 결과를 나타내고 있다.Table 1 shows the results of driving experiments at about 80K to 250K after the first metal ring 13 and the glass part 12 were made of different kinds of materials and bonded to each other.
표 1을 참조하면, 제1금속링(13)의 재질로서 열팽창계수가 각각 48.6×10-7cm/cm℃, 98×10-7cm/cm℃, 150×10-7cm/cm℃인 코바(Kovar), 듀멧(Dumet), 서스304(SUS 304)를 이용하였으며, 글래스부(12)의 재질로서 열팽창계수가 각각 8×10-7cm/cm℃, 50×10-7cm/cm℃, 95×10-7cm/cm℃인 석영유리(Quartz glass), 붕규산유리(Borosilicate glass), 납유리(Lead glass)를 이용하였다. 그리고, 실험결과에서 알수 있듯이 통상적으로 열팽창계수의 차이가 10×10-7cm/cm℃ 이상이면 접합이 제대로 이루어지지 않는다. 따라서, 제1금속링(13)과 글래스부(12)의 재질로서 코바와 붕규산유리 및 듀멧과 납유리가 이용될 때 접합이 이루어졌다. 하지만, 레이저 음극선관의 통상적인 구동온도인 약 80K 내지 250K에서의 구동실험에서 듀멧과 납유리로 제작된 제1금속링(13)과 글래스부(12)의 접합부위에서 균열이 발생하는 문제점이 있었다. 그리고, 본 발명에 따른 음극선관에서 제1금속링(13)과 글래스부(12)의 열팽창계수 대역에 속하는 코바와 붕규산유리로 제작된 제1금속링(13)과 글래스부(12)는 접합이 안정적이며, 균열등의 문제점이 발생하지 않는다는 것을 확인할 수 있었다.Referring to Table 1, the thermal expansion coefficients of the first metal ring 13 are 48.6 × 10 -7 cm / cm ° C, 98 × 10 -7 cm / cm ° C, and 150 × 10 -7 cm / cm ° C, respectively. Kovar, Dumet, and sus 304 (SUS 304) were used, and the coefficient of thermal expansion was 8 × 10 -7 cm / cm ℃ and 50 × 10 -7 cm / cm, respectively. Quartz glass, borosilicate glass, and lead glass having a temperature of 95 × 10 −7 cm / cm ° C. were used. And, as can be seen from the experimental results, if the difference in thermal expansion coefficient is usually 10 × 10 -7 cm / cm ℃ or more bonding is not made properly. Therefore, when the material of the first metal ring 13 and the glass portion 12, when the bar and the borosilicate glass and dumet and lead glass are used, the bonding was made. However, there was a problem that a crack occurs at the junction of the first metal ring 13 and the glass portion 12 made of dummet and lead glass in the driving experiment at about 80K to 250K, which is a typical driving temperature of the laser cathode ray tube. In the cathode ray tube according to the present invention, the first metal ring 13 and the glass part 12 made of cobar and borosilicate glass belonging to the thermal expansion coefficient band of the first metal ring 13 and the glass part 12 are bonded to each other. It was confirmed that it was stable and that problems such as cracking did not occur.
본 발명에 따른 레이저 음극선관은 글래스부를 열팽창계수가 약 40×10-7㎝/㎝℃ 내지 95×10-7㎝/㎝℃ 인 글래스 재질로 형성하며, 이 글래스부와 접합되는 제1금속링의 열팽창계수는 약 30×10-7㎝/㎝℃ 내지 95×10-7㎝/㎝℃ 인 금속 재질을 사용함으로써, 상온으로부터 약 80K 내지 200K 까지의 온도변화에서도 글래스부와 제2금속링의 접합부위가 안정적으로 유지되어 제품의 신뢰성이 향상된다는 장점이 있다.In the laser cathode ray tube according to the present invention, the glass portion is formed of a glass material having a thermal expansion coefficient of about 40 × 10 −7 cm / cm ° C. to 95 × 10 −7 cm / cm ° C., and the first metal ring joined to the glass part. The coefficient of thermal expansion of the glass part and the second metal ring can be changed even at a temperature change from room temperature to about 80K to 200K by using a metal material of about 30 × 10 -7 cm / cm ° C to 95 × 10 -7 cm / cm ° C. There is an advantage that the joint is kept stable and the reliability of the product is improved.
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1997
- 1997-11-07 KR KR1019970058798A patent/KR100255669B1/en not_active IP Right Cessation
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| KR100522673B1 (en) * | 1998-09-29 | 2006-01-27 | 삼성에스디아이 주식회사 | Lazer CRT |
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| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
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Payment date: 20070125 Year of fee payment: 8 |
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| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |