KR19990050870A

KR19990050870A - 음극선관용 음극구조체

Info

Publication number: KR19990050870A
Application number: KR1019970070061A
Authority: KR
Inventors: 정혜경; 이경상
Original assignee: 구자홍; 엘지전자 주식회사
Priority date: 1997-12-17
Filing date: 1997-12-17
Publication date: 1999-07-05

Abstract

본 발명은 음극선관용 음극구조체에 있어서, 전자방사물질에 대해 고음극 전류밀도가 가능하도록 하기 위한 것으로, 이에 따른 구성은 음극가열용 히터(4)가 삽입설치된 원통형 슬리이브(2)상단에 니켈(Ni)이 주성분이고 활성화 금속이 미량 함유된 기체금속(1)이 구비되고, 상기 기체금속(1)상면에 적어도 탄산바륨(BaCO₃)이 포함된 질산알카리토류 금속탄산염으로된 전자방사물질층(30)이 형성됨을 특징으로 하는 음극선관용 음극구조체에 관한 기술이다.

Description

음극선관용 음극구조체

본 발명은 음극선관용 음극구조체에 관한 것으로, 특히 고음극 전류밀도가 가능한 전자방사물질층을 갖는 것에 관한 기술이다.

최근 음극선관은 화면의 대형화, 고정세화 그리고 다양한 정보에 따른 멀티미디어화로 고전류 밀도의 음극이 필요하게 되었다.

기존의 음극구조체는 도 1에 도시한 바와 같이, 음극가열용 히터(4)가 삽입설치된 원통형 슬리이브(2) 상단에 니켈(Ni)이 주성분이고 실리콘(Si), 마그네슘(Mg)등과 같은 활성화 금속이 미량함유된 기체금속(1)이 구비되고, 기체금속(1) 상면에 적어도 탄산바륨(BaCO₃)이 함유된 알카리토류 금속탄산염의 전자방사물질층(3)이 형성된 음극구조체로 이루어진다.

상기 구조에 따른 전자생성의 동작구조를 살펴보면, 음극슬리이브(2)내에 삽입설치된 히터(4)의 가열에 의해 전자방사물질층(3)의 주성분인 탄산바륨(BaCO₃)이 분해되어 산화바륨(BaO)이 되고 산화바륨(BaO)은 기체금속(1)내의 활성화금속과의 화학반응에 의해 자유바륨(Ba)이 생성되고, 이로인해 반응물질인 산화바륨실리콘(Ba₂SiO₄)이 생성하게 된다.

예로써 알카리토류 금속탄산염을 탄산바륨(BaCO₃)이라 하고, 기체금속(1)중의 활성화금속을 실리콘(Si)이라할 때 자유바륨(Ba)이 생기는 기구를 화학적인 기호로 화학식을 살펴보면 다음과 같다.

음극전류밀도란 음극선관에 있어서 음극의 최대전류가 약 40-50%에 도달하는 시간을 약 20000시간으로 하여 수명의 종지점이라 정의할 때 최대 가능한 음극전류밀도를 말한다.

종래의 음극선관용 음극구조체의 전류밀도는 약 2A/㎠ 까지 가능하나 음극전류밀도를 그 이상으로 상승시키면 상기의 화학식에서와같이 반응물질인 고저항물질의 산화바륨실리콘(Ba₂SiO₄)이 다량 발생하게 되고 이로 인해 주울열이 발생하게 되어 음극전류를 열화시키게 되므로 고음극 전류밀도 실현이 불가능하다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 기체금속 상면에 형성되는 전자방사물질을 탄산바륨이 포함된 질산알카리토류 금속탄산염으로 함으로써 고음극 전류밀도가 가능한 음극구조체를 얻는데 그 목적이 있다.

도 1은 기존 음극구조체의 단면도

도 2는 본 발명 음극구조체의 단면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

30 : 전자방사물질층

상기 목적 달성을 위한 본 발명은 그 실시예를 나타낸 도 2와 같이, 음극가열용 히터(4)가 삽입설치된 원통형 슬리이브(2)상단에 니켈(Ni)이 주성분이고 활성화 금속이 미량함유된 기체금속(1)이 구비되고, 상기 기체금속(1) 상면에 적어도 탄산바륨(BaCO₃)을 포함한 질산알카리토류 금속탄산염으로된 전자방사물질층(30)이 도포하여서된 음극선관용 음극구조체로 구성된다.

상기 전자방사물질층(30)을 이루는 질산알카리토류 금속탄산염은 질산용액과 적어도 탄산바륨(BaCO₃)이 포함된 알카리토류 금속탄산염 용액을 혼합시켜 제조된 것으로 이를 기체금속(1)상면에 도포하여서된 것이다.

이때 질산성분은 10중량% 이하로 함이 바람직하다.

상기 구조에 따른 전자생성의 동작구조를 살펴보면 음극슬리이브(2)내에 삽입설치된 히터(4)의 가열에 의해 전자방사물질층(30)중에 적어도 질산탄산바륨(BaCO₃+HNO₃)내의 화학반응 및 탄산염으로 부터 시작된 산화바륨(BaO)과 기체금속(1)내의 활성화 금속간에 화학반응이 일어나며 이로 인해 자유바륨(Ba)이 생성하게 되고 자유바륨(Ba)으로부터 전자를 생성하게 된다.

이때 생성된 반응물질인 산화바륨실리콘(Ba₂SiO₄)도 질산에 의해 분해되기도 하여 자유바륨(Ba)을 생성하기도 하므로 고음극 전류밀도가 가능하게 되는 것으로 추정된다.

예로서 질산알카리토류 금속탄산염을 질산탄산바륨(BaCO₃+HNO₃) 이라고 하고, 기체금속(1)중의 활성화 금속을 실리콘(Si)이라할 때 이를 화학적인 기호로 화학식을 살펴보면 다음과 같은 화학반응이 일어날 것으로 추정된다.

상기 화학반응은 음극선관이 동작중 계속적으로 일어나는데 질산(HNO₃)은 탄산바륨(BaCO₃) 및 산화바륨(BaO)과 반응할 뿐만 아니라 반응물질인 산화바륨실리콘(Ba₂SiO₄)을 분해하여 전자생성근원인 자유바륨(Ba)를 다량 생성시키고 있다고 추정되어 진다.

상기 본 발명의 화학반응식에서 발생되는 이산화탄소(CO₂), 이산화질소(NO₂), 수분(H₂O), 산소(O₂) 가스는 음극선관 제조시 배기공정에서 음극선관 외부로 배출되기도 하고 매우 소량으로써 음극선관내 게터(Getter)에 흡착되어 영향을 주지 않지만 다량 발생하게 되면 오히려 효과에 저해하는 요인이 되므로 주의해야 한다.

본 발명은 음극선관용 음극구조체에 있어서 기체금속(1) 상면에 구비된 전자방사물질층(30)으로써 탄산바륨(BaCO₃), 탄산스트론튬(SrCO₃), 탄산칼슘(CaCO₃)의 알카리토류 금속탄산염에 질산을 함유시킨 질산알카리토류 금속탄산염에서 좋은 효과가 나타나며 상기 전자방사물질층(30)중에 미량 질산을 함유하여도 종래의 음극선관용 음극구조체보다 좋은 효과를 얻을 수 있으며 질산성분이 10중량비(wt%)가 넘으면 이산화탄소(CO₂), 이산화질소(NO₂), 수분(H₂O), 산소(O₂) 가스가 다량 발생하여 음극전류를 오히려 열화시킬 우려가 있다.

따라서 질산성분을 10중량% 이하로 함이 바람직하다.

이상에서와 같이 본 발명은 질산용액과 적어도 탄산바륨(BaCO₃)이 포함된 알카리토류 금속탄산염 용액을 혼합시킨 질산알카리토류 금속탄산염으로된 전자방사물질층(30)을 기체금속(1)상면에 형성시킴으로써 전자생성의 근본인 알카리토류 금 속의 자유원자를 다량 공급하여 주므로 종래의 음극선관용 음극구조체의 음극전류 밀도보다 약 2배 이상 가능하게 되는 효과가 있다.

Claims

음극가열용 히터(4)가 삽입설치된 원통형 슬리이브(2)상단에 니켈(Ni)이 주성분이고 활성화 금속이 미량 함유된 기체금속(1)이 구비되고, 상기 기체금속(1)상면에 적어도 탄산바륨(BaCO₃)이 포함된 질산알카리토류 금속탄산염으로된 전자방사물질층(30)이 형성됨을 특징으로 하는 음극선관용 음극구조체.
제 1 항에 있어서,

질산알카리토류 금속탄산염 중에 질산성분이 10중량% 이하 함유됨을 특징으로 하는 음극선관용 음극구조체.
제 1 항에 있어서,

질산알카리토류 금속탄산염은 질산용액과 적어도 탄산바륨이 포함된 알카리토류 금속탄산염 용액을 혼합시켜서된 것임을 특징으로 하는 음극선관용 음극구조체.