KR20000046692A - Cathode electrode for cathode ray tube - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 음극선관용 음극에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 초기 셋팅시 음극과 제어전극 사이의 간격을 확보하여 불량을 줄이기 위한 음극의 홀더에 관한 것이다.The present invention relates to a cathode for a cathode ray tube, and more particularly, to a holder of a cathode for reducing defects by securing a gap between a cathode and a control electrode during initial setting.
일반적으로, 음극선관은 텔레비젼 수상기를 비롯하여 오실로스코우프나 레이다의 관측용 등으로 가장 널리 사용되는 표시장치이다.In general, cathode ray tubes are the most widely used display devices for observation of oscilloscopes and radars as well as television receivers.
상기 음극선관은 전자총에서 방사된 전자빔이 스크린 내측의 형광막을 타격하여 화상이 표시되므로 안정적인 전자빔의 컨버젼스를 이룰 수 있는 전자총이 요구된다.The cathode ray tube requires an electron gun capable of achieving a stable electron beam convergence because an electron beam radiated from the electron gun strikes the fluorescent film inside the screen to display an image.
이를 위해 열전자를 방사하는 음극과, 이 열전자를 가는 전자빔으로 만들어 빠른 속도로 가속함과 아울러 스크린 내측의 형광막에 집속하기 위한 여러개의 전극이 전자빔의 진행방향을 따라 일렬로 배열된 인라인(In-line)형 전자총이 주로 적용된다.For this purpose, a cathode in which hot electrons are radiated, and a plurality of electrodes for accelerating at high speed by making the hot electrons into thin electron beams and focusing on the fluorescent film inside the screen are arranged in line along the direction of the electron beam. Line electron guns are mainly applied.
이와 같은 인라인형 전자총을 내장한 음극선관으로 도 1과 같은 장치가 있다.There is a device as shown in FIG. 1 as a cathode ray tube incorporating such an inline electron gun.
도 1에 제시된 장치를 종래 기술에 따른 음극선관의 한 예로서 설명한다.The apparatus shown in FIG. 1 is described as an example of a cathode ray tube according to the prior art.
이 음극선관은 패널(1)과, 패널(1)의 후단에 융착된 깔때기 형상의 펀넬(2)로 진공 외관용기를 이루게 되며, 펀넬(2)의 직경이 작은 단부, 즉 네크부(3)에는 전자빔(4)을 방사하는 전자총(5)이 봉입된다.The cathode ray tube forms a vacuum external container with a panel 1 and a funnel-shaped funnel 2 fused to the rear end of the panel 1, and has a small diameter end portion of the funnel 2, that is, a neck portion 3. The electron gun 5 which radiates the electron beam 4 is enclosed with the inside.
패널(1)의 내측면에는 화소를 이루는 형광막(6)이 형성되며, 이 형광막(6)으로부터 소정거리 이격되어 색선별 기능을 하는 섀도우마스크(7)가 설치되고, 펀넬(2)의 네크부(3)측 근방의 외측에는 핀쿠션형 수평 편향자계와 베럴형 수직 편향자계를 발생하는 편향요크(8)가 장착된다.On the inner side of the panel 1, a fluorescent film 6 constituting a pixel is formed, and a shadow mask 7 is formed to be separated from the fluorescent film 6 by a predetermined distance to perform color discrimination function. A deflection yoke 8 for generating a pincushion type horizontal deflection magnetic field and a barrel type vertical deflection magnetic field is mounted on the outer side near the neck portion 3 side.
이와 같은 상태에서 전자총(5)으로부터 방사된 전자빔(4)이 편향요크(8)의 수직 및 수평 편향자계에 의해 화면의 원하는 부분으로 편향되며, 섀도우마스크(7)를 통과하면서 색선별이 이루어진 상태로 형광막(6)을 타격·화상을 구현하는 것이다.In this state, the electron beam 4 emitted from the electron gun 5 is deflected to a desired portion of the screen by the vertical and horizontal deflection magnetic fields of the deflection yoke 8, and the color discrimination is performed while passing through the shadow mask 7. In this way, the fluorescent film 6 is blown and an image is realized.
이때, 펀넬(2)의 네크부(3)에 봉입되는 전자총(5)은 전자를 가는 전자빔(4)으로 만들어 빠른 속도로 가속함과 아울러 형광막(6)에 정확히 집속하기 위한 것으로, 도 2와 같이 소정의 온도 범위에서 열전자를 방사하는 음극(9)과, 음극(9)으로부터 방사된 열전자를 제어·가속·집속하여 형광막(6)에 랜딩될 정도의 속도 및 집속력을 가진 전자빔(4)으로 만들기 위한 제어전극(10), 가속전극(11), 집속전극(12), 양극(13)으로 구성되며, 음극(9) 및 각 전극(10, 11, 12, 13)들은 전기 절연체인 비드글라스(14)에 의하여 소정 거리 이격된 상태로 일렬로 순차·배치된다.In this case, the electron gun 5 encapsulated in the neck portion 3 of the funnel 2 is used to accelerate electrons into a thin electron beam 4 and to accelerate at a high speed and to accurately focus on the fluorescent film 6, FIG. 2. An electron beam having a speed and a focusing power such that the cathode 9 emits hot electrons in a predetermined temperature range and the electrons emitted from the cathode 9 are controlled, accelerated and focused to land on the fluorescent film 6. 4) is composed of a control electrode 10, an acceleration electrode 11, a focusing electrode 12, an anode 13 to be made, the cathode 9 and each electrode (10, 11, 12, 13) is an electrical insulator The bead glass 14 is arranged and arranged in a row in a state spaced apart by a predetermined distance.
이 중 음극(9)은 전자빔의 최초 발원지로서, 전자빔(4)의 방사 특성에 있어 매우 중요한 비중을 차지하는 장치이다.Among these, the cathode 9 is the first source of the electron beam, and is a device that occupies a very important weight in the radiation characteristics of the electron beam 4.
이러한 음극으로서, 도 3에 도시된 리본형 음극을 예로 하여 설명한다.As such a cathode, the ribbon-shaped cathode shown in FIG. 3 will be described as an example.
이 음극은 열원인 히터(15)가 삽입되는 일방이 개구된 원통형의 슬리이브(16)와, 슬리이브(16)의 선단에 형성되며 니켈(Ni)이 주성분이고 마그네슘(Mg), 실리콘(Si) 등의 활성화 금속이 미량 함유된 기체금속(17)과, 기체금속(17)의 상면에 도포되며 적어도 산화바륨(BaO)이 포함된 알카리토류금속복합산화물의 전자방사물질(18)과, 슬리이브(16)의 외측에 설치되어 슬리이브(16)를 지지하는 홀더(19)와, 슬리이브(16)를 홀더(19)에 지지하기 위해 홀더(19)의 상단부와 슬리이브(16)의 하단부를 연결하는 3개의 금속리본(20)으로 구성된다.This cathode is formed at the tip of the cylindrical sleeve 16 having one opening, into which the heater 15 as the heat source is inserted, and at the tip of the sleeve 16. Nickel (Ni) is the main component and magnesium (Mg) and silicon (Si). A base metal 17 containing a trace amount of an activating metal, and the like, and an electron-emitting material 18 of an alkaline earth metal complex oxide containing at least barium oxide (BaO), which is applied to the upper surface of the base metal 17, and The holder 19 which is provided on the outside of the sleeve 16 to support the sleeve 16 and the upper end of the holder 19 and the sleeve 16 to support the sleeve 16 to the holder 19. It consists of three metal ribbons 20 connecting the lower end.
또한, 음극을 지지하기 위한 아일렛(Eyelet)(21)은 홀더의 주위에 용접되어 위치하며, 비드서포터(22)는 아일렛(21)과 용접되어져 그 단부가 비드글라스(14)에 지지·고정된다.In addition, an eyelet 21 for supporting the cathode is positioned welded around the holder, and the bead supporter 22 is welded with the eyelet 21 so that its end is supported and fixed to the bead glass 14. .
여기서, 홀더(19)는 KV-2재(Fe-Ni-Co) 또는 Ni재(Ni-Fe)로 구성되며, 이때 열팽창 계수는 6.0 ∼ 12.8×10-6Torr(20℃) 정도가 된다.Here, the holder 19 is composed of KV-2 material (Fe-Ni-Co) or Ni material (Ni-Fe), and the thermal expansion coefficient is about 6.0 to 12.8 x 10 -6 Torr (20 ° C).
이와 같이 구성된 종래의 기술에 따른 음극은 먼저, 도면상에 도시되지 않은 스템핀으로부터 히터(15)에 전원이 인가되어 발열하면 이 열에 의해 음극의 기체금속(17)이 가열되어 전자방사물질(18)로부터 열전자가 방사된다.In the cathode according to the related art, first, power is applied to the heater 15 from a stem pin, which is not shown in the drawing, and when the heat is generated, the base metal 17 of the cathode is heated by this heat to generate an electron-emitting material 18. Hot electrons are radiated from
이 열전자가 전자총(5)의 각 전극(10, 11, 12, 13)을 통과하면서 제어·가속·집속되어 형광막(6)을 타격할 수 있을 정도의 속도 및 집속력을 가진 전자빔(4)이 되는 것이다.An electron beam 4 having a speed and focusing force such that the hot electrons are controlled, accelerated and focused while passing through the electrodes 10, 11, 12, and 13 of the electron gun 5, and can strike the fluorescent film 6 It will be.
여기서, 전자방사물질(18)로부터 열전자가 원활히 방사되기 위해서는 음극이 소정의 진공도를 갖도록 배기해야 되며, 이후 전자방사물질(18)을 활성화해야 된다.Here, in order for the hot electrons to be smoothly radiated from the electron emitting material 18, the cathode should be exhausted to have a predetermined degree of vacuum, and then the electron emitting material 18 should be activated.
이러한 전자방사물질(18)은 먼저, 알카리토류금속탄산염 현탁액을 기체금속(17)상에 도포하고, 배기 공정 중 히터(15)에 의해 가열하면 알카리토류금속탄산염은 알카리토류금속산화물로 변하게 된다.The electrospinning material 18 first applies an alkali earth metal carbonate suspension onto the base metal 17, and when heated by the heater 15 during the exhaust process, the alkaline earth metal carbonate is converted into an alkaline earth metal oxide.
이후, 알카리토류금속산화물의 일부를 고온에서 환원시켜 반도체 성질을 갖도록 활성화하게 된다.Thereafter, a portion of the alkaline earth metal oxide is reduced at high temperature to activate the semiconductor property.
이와 같이 하면, 기체금속(17) 중에 포함된 실리콘(Si) 또는 마그네슘(Mg)과 같은 환원성 원소가 확산에 의하여 알카리토류금속산화물과 기체금속(17)간의 계면으로 이동하여 알카리토류금속산화물과 화학반응을 하게 된다.In this way, a reducing element such as silicon (Si) or magnesium (Mg) contained in the base metal 17 moves to the interface between the alkaline earth metal oxide and the base metal 17 by diffusion, so that the alkali earth metal oxide and the chemical Will react.
이로 인해 전자방사물질(18)은 알카리토류금속산화물의 일부가 환원된 산소결핍형의 반도체가 되며, 700∼800℃의 정상 조건하에서 방출 전류를 얻게 된다.As a result, the electron-emitting material 18 becomes an oxygen-deficient semiconductor in which a part of the alkaline earth metal oxide is reduced, and the emission current is obtained under normal conditions of 700 to 800 ° C.
이러한 과정을 전자방사물질(18)의 대표물질인 BaCO3를 예로 하여 설명하면 아래의 (1) 내지 (4)와 같다.This process is described with reference to BaCO 3 which is a representative material of the electron-emitting material 18 as shown in (1) to (4) below.
(1) BaCO3→ BaO + CO2(게터에 의해서 흡수)(1) BaCO 3 → BaO + CO 2 (absorbed by getter)
(2) 4BaO + Si → 2Ba + Ba2SiO4 (2) 4BaO + Si → 2Ba + Ba 2 SiO 4
(3) BaO + Mg → Ba + MgO(3) BaO + Mg → Ba + MgO
(4) Ba → Ba2++ 2e(전자생성)(4) Ba → Ba 2+ + 2e (electron generation)
상기한 바와 같이 전자방사물질(18)인 알카리토류금속산화물은 기체금속(17)내의 활성화금속, 예컨대 마그네슘(Mg) 또는 실리콘(Si)과 화학반응하여 자유바륨(Ba)이 주성분인 알카리토류금속 자유원자로 생성되고, 알카리토류금속 자유원자로부터 열전자가 생성됨을 알 수 있다.As described above, the alkaline earth metal oxide of the electron-emitting material 18 is chemically reacted with an active metal in the gas metal 17, such as magnesium (Mg) or silicon (Si). It can be seen that the free electrons are generated and the hot electrons are generated from the alkaline earth metal free atoms.
한편, 음극의 컷오프전압(Ekco)은 수상관의 동작점 기준이 되는 중요한 특성으로, 전자총(5)이 열적으로 안정된 상태에서 열전자가 방출되지 않는 음극의 인가 전압을 음극의 컷오프전압으로 설정하게 된다. 즉, 음극의 컷오프전압은 제어전극(10)과 가속전극(11)의 전압을 고정하여 놓고 화면이 사라지는 시점의 음극 전압을 의미하며, 음극의 컷오프전압에서 음극에 전압을 인가해 가속전극(11)과의 전위차를 조절하면 전자총(5)에서 방출되는 전자빔(4)의 양을 조절할 수 있다.On the other hand, the cutoff voltage (Ekco) of the negative electrode is an important characteristic that is the reference point of the operating point of the water tube, and sets the applied voltage of the negative electrode to which the hot electrons are not emitted while the electron gun 5 is thermally stable to the cutoff voltage of the negative electrode. . That is, the cutoff voltage of the negative electrode refers to the negative electrode voltage when the voltage of the control electrode 10 and the acceleration electrode 11 is fixed and the screen disappears, and the acceleration electrode 11 is applied to the negative electrode at the negative electrode cutoff voltage. By adjusting the potential difference with), the amount of electron beam 4 emitted from the electron gun 5 can be adjusted.
또한, 음극의 컷오프전압은 음극의 전자방사물질(18)과 제어전극(10)의 간격(d1), 제어전극(10)과 가속전극(11)의 간격(d2), 제어전극(10)의 공경(D), 제어전극(10)의 두께(t), 및 가속전극(11)에 인가되는 전압(Ec2)에 의해 결정되어 진다.In addition, the cutoff voltage of the cathode may include the distance d1 between the electron-emitting material 18 of the cathode and the control electrode 10, the distance d2 between the control electrode 10 and the acceleration electrode 11, and the control electrode 10. It is determined by the pore diameter D, the thickness t of the control electrode 10, and the voltage Ec2 applied to the acceleration electrode 11.
이러한 음극의 컷오프전압은 음극의 안정적인 방사 특성을 구현하기 위해 항상 일정하게 유지해야 하며, 만일 음극의 컷오프전압이 규격(일정한 범위)을 벗어나 불량이 될 경우 초기 화면 동작시 화면의 화이트 발란스가 어긋나는 현상이 발생됨은 물론 음극의 방사 특성에 악영향을 주게 된다.The cutoff voltage of the negative electrode should be kept constant to realize stable radiation characteristics of the negative electrode. If the negative cutoff voltage is out of the standard (a certain range), the white balance of the screen may be out of operation during the initial screen operation. This will of course adversely affect the radiation characteristics of the cathode.
음극의 컷오프전압(Ekco)을 수식으로 나타내면 아래와 같다.The cutoff voltage (Ekco) of the negative electrode is represented by the following formula.
여기서, 음극은 동작초기 히터(15)에 의해 가장 먼저 슬리이브(16) 및 홀더(19)가 급격히 열팽창되며, 이후 제어전극(10) 및 가속전극(11)의 팽창이 순차적으로 진행되므로 음극의 컷오프전압에 가장 많은 영향을 주는 인자는 음극의 전자방사물질(18)과 제어전극(10) 사이의 간격이라 할 수 있다.Here, the cathode is thermally thermally expanded the sleeve 16 and the holder 19 first by the operation initial heater 15, after which the expansion of the control electrode 10 and the acceleration electrode 11 proceeds sequentially The factor that most affects the cutoff voltage may be the distance between the electron-emitting material 18 and the control electrode 10 of the cathode.
따라서, 음극의 전자방사물질(18)과 제어전극(10)의 간격이 항상 일정하게 유지되도록 해야 하며, 이와 같이 음극의 전자방사물질(18)과 제어전극(10)의 간격을 일정하게 유지하면서 아일렛(21)과 음극을 용접하여 고정시켜주는 작업을 스팬셋(Spanset)이라 한다.Therefore, the distance between the electron-emitting material 18 and the control electrode 10 of the negative electrode should be kept constant at all times, while keeping the distance between the electron-emitting material 18 and the control electrode 10 of the negative electrode constant. The work of fixing the eyelet 21 and the cathode by fixing is called a spanset.
일반적인 스팬셋 작업은 도 4와 같이 에어 노즐(air nozzle) 방식으로서, 노즐(23)을 제어전극(10)의 공경에 끼운 상태로 그 끝단과 음극의 전자방사물질(18)의 간격을 일정하게 유지한 상태로 음극을 아일렛(21)에 용접하게 되며, 이때 음극의 전자방사물질(18)과 제어전극(10)의 거리가 45∼95㎛ 정도로 매우 가깝기 때문에 스팬셋 작업시 주의가 요구된다.In general, the spanset operation is an air nozzle method as shown in FIG. 4, in which the gap between the tip and the electron emitting material 18 of the cathode is constant while the nozzle 23 is inserted into the pore of the control electrode 10. The cathode is welded to the eyelet 21 in a maintained state. At this time, since the distance between the electron-emitting material 18 of the cathode and the control electrode 10 is very close to about 45 to 95 μm, care must be taken when spanning.
그러나 이러한 종래의 음극에서 스팬셋 작업시 음극과 제어전극 사이의 간격이 너무 가깝기 때문에 그 간격을 일정하게 유지하기 어려우며, 이로 인해 스팬셋 작업 후 음극과 제어전극이 너무 가깝거나 멀어져 음극의 컷오프전압이 일정하게 유지되지 못하고 변동된다.However, in the conventional cathode, since the gap between the cathode and the control electrode is too close during spanset operation, it is difficult to keep the gap constant. As a result, the cathode and the control electrode are too close or far away after the spanset operation. It is not constant and fluctuates.
또한, 심할 경우 작업자의 부주의로 인해 에어 노즐이 음극의 전자방사물질면에 부딪혀 음극에 손상을 입힐 우려가 있으며, 특히 음극의 홀더로서 열팽창 계수가 작은 재질을 사용할 경우에는 음극과 제어전극의 간격을 더욱 가깝게 하여 작업해야하므로 작업성이 저하되고 음극의 컷오프전압 불량을 유발하게 된다.In addition, the air nozzle may hit the surface of the electron-radiating material of the cathode due to the carelessness of the operator, and may cause damage to the cathode. Because work must be made closer, workability is degraded and the cutoff voltage of the cathode is poor.
따라서, 본 발명은 이러한 점을 감안하여 제안된 것으로, 음극과 제어전극 사이의 간격을 넓게 확보한 음극선관용 음극을 제공하는 데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been proposed in view of this point, and an object thereof is to provide a cathode for a cathode ray tube having a wide gap between a cathode and a control electrode.
도 1은 일반적인 음극선관의 구성도이고,1 is a configuration diagram of a typical cathode ray tube,
도 2는 일반적인 음극선관용 전자총의 구성도이고,2 is a configuration diagram of a typical cathode ray tube electron gun,
도 3은 종래 음극의 종단면도이고,3 is a longitudinal sectional view of a conventional cathode,
도 4는 일반적인 음극의 스팬셋 작업 설명도.Figure 4 is a spanset operation explanatory diagram of a typical negative electrode.
도 5는 본 발명에 따른 음극의 종단면도이고,5 is a longitudinal sectional view of the negative electrode according to the present invention;
도 6은 홀더의 열팽창 계수에 대한 컷오프전압의 변화를 나타낸 그래프이다.6 is a graph showing the change of the cutoff voltage with respect to the thermal expansion coefficient of the holder.
*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for main parts of drawing ***
10 : 제어전극 18 : 전자방사물질10: control electrode 18: electron-emitting material
101 : 홀더 d1' : 전자방사물질과 제어전극의 간격101: holder d1 ': distance between the electron-emitting material and the control electrode
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 음극선관용 음극은, 히터가 삽입되도록 일방이 개구된 슬리이브, 상기 슬리이브를 지지하는 홀더를 포함한 음극선관용 음극에 있어서:In the cathode for a cathode ray tube according to the present invention for achieving the above object, in the cathode for cathode ray tube including a sleeve that is open to the heater is inserted, the holder for supporting the sleeve:
상기 홀더는,The holder,
열팽창 계수가 13.0∼19.0×10-6Torr(20℃)의 범위내에 있는 재질로 구성된 것을 특징으로 한다.The coefficient of thermal expansion is characterized by consisting of a material in the range of 13.0 ~ 19.0 × 10 -6 Torr (20 ℃).
선택적으로, 상기 홀더는 Fe-Cr-Si(Incoloy Alloy DS), Fe-Cr-Mo(Incoloy Alloy 825), Fe-Ni-Mn(High Alloy Steel), Fe-Cr-Ti(Incoloy Alloy 804) 중 어느 하나로 구성된 것을 특징으로 한다.Optionally, the holder is selected from Incoloy Alloy DS (Fe-Cr-Si), Incoloy Alloy 825 (Fe-Cr-Mo), High Alloy Steel (Fe-Ni-Mn), and Incoloy Alloy 804 (Fe-Cr-Ti). It is characterized by consisting of any one.
이와 같이 하면, 음극의 전자방사물질면과 제어전극 사이의 간격이 넓어져 스팬셋 작업의 여유도를 높일 수 있다.In this way, the distance between the surface of the electron-emitting material of the cathode and the control electrode can be widened to increase the margin of spanning work.
그 결과, 작업성 및 생산성이 향상되며, 정밀한 작업을 수행할 수 있어 음극의 컷오프전압을 일정하게 유지할 수 있는 이점이 있다.As a result, workability and productivity are improved, and precise work can be performed, thereby maintaining a constant cutoff voltage of the negative electrode.
그리고, 본 발명의 실시 예로는 다수개가 존재할 수 있으며, 이하에서는 가장 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.And, there may be a plurality of embodiments of the present invention, hereinafter will be described in detail with respect to the most preferred embodiment.
이 바람직한 실시 예를 통해 본 발명의 목적, 특징 및 이점들을 보다 잘 이해할 수 있게 된다.This preferred embodiment allows for a better understanding of the objects, features and advantages of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 음극선관용 음극의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the cathode for cathode ray tube according to the present invention.
또한, 본 발명의 기술은 텔레비젼 수상기를 비롯하여 오실로스코우프나 레이다의 관측용 등 음극선관을 사용하는 여러 가지 제품에 적용할 수 있다.In addition, the technique of the present invention can be applied to various products using a cathode ray tube such as a television receiver, an oscilloscope or a radar observation.
따라서, 설명에 사용되는 도면은 특정한 칼라음극선관용 음극이 아니고 섀도우마스크형 칼라음극선관과 트리니트론 칼라음극선관 등과 같이 전자총을 사용하는 여러가지의 음극선관용 음극에 착안한 도면이다.Therefore, the drawing used for description is drawing which focuses on the cathode for various cathode ray tubes using an electron gun, such as a shadow mask type cathode ray tube and a trinitron color cathode ray tube rather than a specific cathode for color cathode ray tubes.
또한, 설명에 사용되는 도면에 있어서, 도 3과 같은 구성성분에 관해서는 동일한 번호를 부여하여 표시하고 그 중복되는 설명을 생략하는 것도 있다.In addition, in drawing used for description, about the component same as FIG. 3, the same code | symbol is attached | subjected, and the overlapping description may be abbreviate | omitted.
또한, 이하에서는 설명의 이해를 돕기 위해 섀도우마스크형 칼라음극선관에 사용한 예를 고려한다.In addition, in the following, an example used for a shadow mask type color cathode ray tube will be considered to help understand the description.
도 5는 본 발명에 따른 음극선관용 음극의 설명에 제공되는 실시예를 나타낸 도이고, 도 6은 본 발명에 따른 홀더의 열팽창 계수에 대한 컷오프전압의 변화를 나타낸 그래프이다.5 is a view showing an embodiment provided in the description of the cathode for cathode ray tube according to the present invention, Figure 6 is a graph showing the change in the cutoff voltage with respect to the thermal expansion coefficient of the holder according to the present invention.
본 실시 예에 따른 음극선관용 음극은 도 5와 같이 구성면에서는 종래의 구조와 동일하지만 음극의 전자방사물질(18)과 제어전극(10) 사이의 간격(d1')이 종래 구조에 비해 넓어진 것을 알 수 있다.The cathode for the cathode ray tube according to the present embodiment is the same as the conventional structure in the configuration as shown in Figure 5, but the distance (d1 ') between the electron-emitting material 18 and the control electrode 10 of the cathode is wider than the conventional structure Can be.
이는 음극의 홀더(101)를 열팽창 계수가 13.0∼19.0×10-6Torr(20℃)의 범위내에 있는 재질로 구성하였기 때문이며, 이러한 재질로는 Fe-Cr-Si(Incoloy Alloy DS), Fe-Cr-Mo(Incoloy Alloy 825), Fe-Ni-Mn(High Alloy Steel), Fe-Cr-Ti(Incoloy Alloy 804) 등이 있다.This is because the cathode 101 is made of a material having a coefficient of thermal expansion in the range of 13.0 to 19.0 × 10 −6 Torr (20 ° C.). Such materials include Fe-Cr-Si (Incoloy Alloy DS) and Fe-. Cr-Mo (Incoloy Alloy 825), Fe-Ni-Mn (High Alloy Steel), Fe-Cr-Ti (Incoloy Alloy 804), and the like.
이와 같이 이루어진 본 발명에 따른 음극선관용 음극의 동작 및 작용을 이하에 설명한다.The operation and action of the cathode for a cathode ray tube according to the present invention thus made will be described below.
먼저, 기본적으로 음극의 전자방사물질(18)로부터 열전자를 방사시키기 위해서는 700∼800℃의 열이 필요하며, 이러한 열에 따른 현상으로 대부분의 음극에서는 오버슛 현상이 발생된다.First, in order to radiate hot electrons from the electron-emitting material 18 of the cathode, heat of 700 to 800 ° C. is required, and the overshooting phenomenon occurs in most cathodes due to the heat.
즉, 음극의 작동초기 히터(15)로부터 열을 전달받아 이 열이 슬리이브(16), 리본(20)을 통해 홀더(101)로 전도되어 상부 방향으로 열팽창되며, 이에 따라 음극의 전자방사물질(18)과 제어전극(10)이 급격히 가까워져 이로부터 전자가 과다하게 방출되는 과도현상이 발생되는 것이다.That is, the heat is received from the initial operation heater 15 of the cathode and the heat is conducted to the holder 101 through the sleeve 16, the ribbon 20 and thermally expands upwards, thereby the electron-emitting material of the cathode 18 and the control electrode 10 are drastically close to each other, resulting in a transient phenomenon in which excessive electrons are emitted.
또한, 초기 동작시 음극의 전류가 순간적으로 올라갔다가 내려와 안정되는 현상이 일반적으로 바람직한 특성이다.In addition, a phenomenon in which the current of the cathode rises and falls momentarily during initial operation is generally desirable.
이러한 오버슛 현상은 대부분의 음극에서 작동 초기에 발생되며, 안정적인 오버슛 현상은 음극의 안정적인 방사 특성과 밀접히 관련된다.This overshoot phenomenon occurs early in operation at most cathodes, and the stable overshoot phenomenon is closely related to the stable radiation characteristics of the cathode.
따라서, 음극의 전자방사물질(18)과 제어전극(10)의 간격이 항상 일정하게 유지되도록 해야 하며, 이와 같이 음극의 전자방사물질(18)과 제어전극(10)의 간격을 일정하게 유지하면서 아일렛(21)과 음극을 용접하여 고정시켜주는 작업을 스팬셋(Spanset)이라 함은 전술한 바 있다.Therefore, the distance between the electron-emitting material 18 and the control electrode 10 of the negative electrode should be kept constant at all times, while keeping the distance between the electron-emitting material 18 and the control electrode 10 of the negative electrode constant. The work of fixing the eyelet 21 and the cathode by fixing has been described as a spanset.
일반적인 스팬셋 작업은 에어 노즐(air nozzle) 방식으로 수행되므로 원활한 스팬셋 작업을 위해서는 음극의 전자방사물질(18)과 제어전극(10) 사이의 간격을 넓게 확보함이 바람직하다.Since the general spanset operation is performed by an air nozzle method, it is preferable to secure a wide distance between the electron-emitting material 18 and the control electrode 10 of the cathode for smooth spanset operation.
본 발명은 상기한 바와 같이 음극의 전자방사물질(18)과 제어전극(10) 사이의 간격을 확보하기 위하여 음극의 홀더(101)를 열팽창 계수가 큰 재질로 구성한 것이다.As described above, the holder 101 of the cathode is formed of a material having a high coefficient of thermal expansion in order to secure a gap between the electron-emitting material 18 and the control electrode 10 of the cathode.
종래에는 홀더(19)로서 열팽창 계수가 6.0×10-6Torr(20℃)인 KV-2재(Fe-Ni-Co)나 12.8×10-6Torr(20℃)인 Ni재(Ni-Fe)로 구성하였으며, 음극의 컷오프전압은 홀더(19)를 KV-2재로 구성한 경우 50V 정도이고, Ni재로 구성한 경우 55V 정도가 된다.Conventionally, as the holder 19, a KV-2 material (Fe-Ni-Co) having a coefficient of thermal expansion of 6.0 x 10 -6 Torr (20 占 폚) or a Ni material (Ni-Fe having 12.8 x 10 -6 Torr (20 占 폚) ), And the cutoff voltage of the cathode is about 50V when the holder 19 is made of KV-2 material and about 55V when it is made of Ni material.
이에 대해, 열팽창 계수가 14.4×10-6Torr(20℃)인 Fe-Cr-Ti(Incoloy Alloy 804)를 홀더(101)에 적용하였을 때에는 음극의 컷오프전압은 57V 정도로 열팽창 계수가 증가할수록 음극의 컷오프 전압도 증가됨을 알 수 있다.On the other hand, when Fe-Cr-Ti (Incoloy Alloy 804) having a coefficient of thermal expansion of 14.4 × 10 −6 Torr (20 ° C.) was applied to the holder 101, the cutoff voltage of the cathode was increased to about 57V, so It can be seen that the cutoff voltage is also increased.
도 6은 이를 그래프로 나타낸 것이다.6 shows this graphically.
여기서, 음극선관내에서 음극의 컷오프전압은 항상 일정하기 때문에 이를 일정하게 맞추기 위해서는 음극의 전자방사물질(18)과 제어전극(10)의 사이 간격이 넓어져야 됨을 알 수 있다(음극의 컷오프전압 수식 참조).In this case, since the cutoff voltage of the cathode is always constant in the cathode ray tube, it may be seen that the distance between the electron-emitting material 18 of the cathode and the control electrode 10 should be widened to keep it constant (see the formula of the cutoff voltage of the cathode). ).
따라서, 홀더(101)로서 열팽창 계수가 높은 재질을 사용할 경우 음극의 전자방사물질(18)과 제어전극(10)의 사이가 넓어지게 되며, 이는 스팬셋 작업의 용이성과 연결된다.Therefore, when a material having a high thermal expansion coefficient is used as the holder 101, the distance between the electron-emitting material 18 of the cathode and the control electrode 10 is widened, which is connected with the ease of spanset operation.
즉, 음극의 전자방사물질(18)과 제어전극(10) 사이의 간격이 확보되면 스팬셋 작업시 작업의 여유도가 높아져 작업성이 향상되며, 음극의 컷오프전압 불량을 최소한으로 줄일 수 있는 것이다.In other words, if the gap between the electron-emitting material 18 and the control electrode 10 of the cathode is secured, the work margin is increased during spanset operation, thereby improving workability and reducing the cutoff voltage defect of the cathode to a minimum. .
이때, 홀더(101)로 사용되는 재질의 열팽창 계수는 13.0∼19.0×10-6Torr(20℃) 정도가 적당하며, 만일 홀더(101) 재질의 열팽창 계수가 13.0×10-6Torr(20℃) 이하일 경우에는 종래 구조와 동일하고, 19.0×10-6Torr(20℃) 이상일 경우에는 오버슛 특성에 영향을 주게 된다.At this time, the thermal expansion coefficient of the material used as the holder 101 is about 13.0 ~ 19.0 × 10 -6 Torr (20 ℃), and if the thermal expansion coefficient of the holder 101 material is 13.0 × 10 -6 Torr (20 ℃) ) Or less, it is the same as the conventional structure, and when it is 19.0 × 10 −6 Torr (20 ° C.) or more, the overshoot characteristic is affected.
한편, 비교 예로서 종래의 기술, 즉 다시 말해서 음극의 홀더로 열팽창 계수가 작은 재질을 사용함에 따라 음극의 전자방사물질과 제어전극의 사이 간격이 너무 좁아 스팬셋 작업시 불량을 초래하는 것과 달리, 본 발명은 음극의 홀더로 열팽창 계수가 큰 재질을 사용하여 음극의 전자방사물질과 제어전극 사이의 간격이 확보됨을 알 수 있다.On the other hand, as a comparative example, as a conventional technique, that is, a material having a small coefficient of thermal expansion as the holder of the cathode, the gap between the electron-radiating material of the cathode and the control electrode is too narrow, resulting in a defect during spanset operation. The present invention can be seen that the gap between the electron-emitting material of the cathode and the control electrode is secured by using a material having a large coefficient of thermal expansion as a holder of the cathode.
이 결과에서, 본 발명에 의하면 스팬셋 작업시 음극의 전자방사물질과 제어전극 사이의 간격을 넓게 한 상태에서 작업하는 것이 가능하여 작업성이 향상되고, 음극의 컷오프전압 불량이 최소화되어 음극의 안정적인 방사특성을 구현할 수 있는 이점이 있다.As a result, according to the present invention, it is possible to work in a state where the gap between the electron-radiating material of the cathode and the control electrode is widened during the spanset operation, thereby improving workability, and minimizing the cutoff voltage of the cathode to minimize the stability of the cathode. There is an advantage that can implement the radiation characteristics.
그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.In addition, although specific embodiments of the present invention have been described and illustrated above, it is obvious that the present invention may be variously modified and implemented by those skilled in the art.
이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.Such modified embodiments should not be individually understood from the technical spirit or the prospect of the present invention, and such modified embodiments should fall within the appended claims of the present invention.
상술한 설명으로부터 분명한 것은, 본 발명에 의하면 음극과 제어전극의 사이 간격이 확보되어 스팬셋 작업시 작업성이 향상되며, 음극의 컷오프전압 불량을 최소화할 수 있는 효과가 있다는 것이다.It is clear from the above description that according to the present invention, the gap between the cathode and the control electrode is secured, thereby improving workability during spanning and minimizing the cutoff voltage defect of the cathode.
Claims (2)
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| KR1019980063406A KR20000046692A (en) | 1998-12-31 | 1998-12-31 | Cathode electrode for cathode ray tube |
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR920003372U (en) * | 1990-07-23 | 1992-02-25 | 삼성전관 주식회사 | Cathode structure for cathode ray tube |
| JPH05144384A (en) * | 1991-09-25 | 1993-06-11 | Toshiba Corp | Material for shadow mask |
| JPH0714498A (en) * | 1991-07-15 | 1995-01-17 | Gold Star Co Ltd | Cathode structure of electron gun for cathode-ray tube |
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1998
- 1998-12-31 KR KR1019980063406A patent/KR20000046692A/en not_active Application Discontinuation
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