KR20010100644A - Cathode for CRT - Google Patents

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KR20010100644A
KR20010100644A KR1020000024041A KR20000024041A KR20010100644A KR 20010100644 A KR20010100644 A KR 20010100644A KR 1020000024041 A KR1020000024041 A KR 1020000024041A KR 20000024041 A KR20000024041 A KR 20000024041A KR 20010100644 A KR20010100644 A KR 20010100644A
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원병묵
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구자홍
엘지전자주식회사
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Abstract

본 발명은 칼라음극선관용 음극 슬리브에 대해 열수축을 방지할 수 있는 구조로 함으로써, 이를 통해 휘점소거 전압 감소를 방지하여 장시간의 동작 동안 안정적인 고전류밀도의 열전자방출이 가능한 음극선관용 함침형 음극구조에 관한 것이다 . 이에 따른 구성은 탄탈륨(Ta)을 주성분으로 하는 슬리브와 텅스텐(W)과 알루미나(Al2O3)가 주성분인 흑화층 내면을 구비하는 음극선관용 음극에 있어서, 상기 슬리브 내면과 흑화층 사이에 실리사이트층이 형성됨을 특징으로 하는 음극선관용 음극으로 이루어진 기술이다.The present invention relates to an anode-impregnated cathode structure for cathode ray tubes, which has a structure capable of preventing heat shrinkage, and thus prevents reduction of the ignition point voltage, thereby enabling stable high current density hot electron emission during a long time operation. . According to the constitution, a cathode for a cathode ray tube having a sleeve mainly composed of tantalum (Ta) and an inner surface of a blackening layer including tungsten (W) and alumina (Al 2 O 3 ) is disposed between the inner surface of the sleeve and the blackening layer. It is a technology consisting of a cathode for a cathode ray tube, characterized in that the site layer is formed.

Description

음극선관용 음극{Cathode for CRT}Cathode for cathode ray tube {Cathode for CRT}

본 발명은 칼라음극선관용 음극에 관한 것으로, 특히 음극 슬리브에 대해 열수축을 방지할 수 있는 구조로 함으로써, 이를 통해 휘점소거 전압 감소를 방지하여 장시간의 동작 동안 안정적인 고전류밀도의 열전자방출이 가능한 음극선관용 함침형 음극구조에 관한 것이다.The present invention relates to a cathode for a color cathode ray tube, and in particular to a structure capable of preventing heat shrinkage on the cathode sleeve, thereby preventing the reduction of the ignition point voltage through the cathode ray tube capable of stable high current density hot electron emission during long time operation It relates to a needle-shaped cathode structure.

칼라음극선관은 도 1과 같이 내측면에 형광막이 형성된 패널(1)과 내측면에 전도성을 갖는 흑연이 도포된 펀넬(2)이 글라스로 융착되어 지며, 펀넬(2)의 네크 부(3)에는 전자빔을 발생시키는 전자총(4)이 장착되어 있고, 전자총내에는 열전자를 방출하는 음극(Cathode)(5)이 내장되어 있으며 음극은 열과 음극에 인접한 다수의 전극(6)에 인가되는 전압에 의해 음극으로 부터 열전자가 방출된다.In the color cathode ray tube, as shown in FIG. 1, a panel 1 having a fluorescent film formed on an inner surface thereof and a funnel 2 coated with conductive graphite on an inner surface thereof are fused with glass, and a neck portion 3 of the funnel 2 is formed. It is equipped with an electron gun 4 for generating an electron beam, and a cathode 5 which emits hot electrons is built in the electron gun, and the cathode is formed by a voltage applied to a plurality of electrodes 6 adjacent to the heat and the cathode. Hot electrons are emitted from the cathode.

그리고 패널(1)의 내측에는 색선별 전극인 새도우마스크(7)가 프레임에 의하여 지지되어 있으며, 펀넬의 외주면에는 전자빔을 좌우로 편향시켜 주는 편향요크 (8)가 장착되어 있다.Inside the panel 1, a shadow mask 7, which is a color-selective electrode, is supported by a frame, and a deflection yoke 8 for deflecting the electron beam from side to side is mounted on the outer circumferential surface of the funnel.

이렇게 구성된 음극선관은 전자총에 영상신호를 입력하면 전자총의 캐소드로 부터 열전자가 방출되며 방출된 전자는 전자총의 각 전극에서 인가된 전압에 의해 패널쪽으로 가속 및 집속과정을 거치면서 진행하며, 이때 전자는 펀넬의 네크부에 장착된 마그네트의 자계에 의해 전자빔의 진행경로가 조정되며 조정된 전자빔은 편향요크(9)에 의해 패널의 내면에 주사되는데, 편향된 전자빔은 패널의 내측면 프레임에 결합된 새도우마스크(7)의 가는 구멍(slot)을 통과하면서 색선별이 이루어지고, 선별된 전자빔은 패널 내면 각각의 형광막에 충돌하여 발광시킴으로써 영상신호를 재현한다.In the cathode ray tube configured as described above, when the image signal is input to the electron gun, hot electrons are emitted from the cathode of the electron gun, and the emitted electrons are accelerated and focused toward the panel by the voltage applied from each electrode of the electron gun. The propagation path of the electron beam is adjusted by the magnetic field of the magnet mounted on the neck of the funnel, and the adjusted electron beam is scanned on the inner surface of the panel by the deflection yoke 9, and the deflected electron beam is shadow mask coupled to the inner frame of the panel. Color selection is performed while passing through the thin slot (7), and the selected electron beams collide with each fluorescent film on the inner surface of the panel to emit light to reproduce an image signal.

상기한 구조에서 함침형 음극(5)은 도 2와 같이, 텅스텐(W) 또는 몰리브덴 (Mo) 등과 같은 내열성 금속 분말을 압축, 소결하여 20∼25%의 기공을 갖는 펠렛에BaO, CaO, Al2O3등과 같은 전자방사 물질을 수소분위기에서 용융 함침시킨 기체금속 (9)을 만들고, 상기 기체금속(9)을 몰리브덴(Mo) 또는 탄탈륨(Ta)등으로 된 음극컵 (10)의 내부에 삽입시키고 측면을 레이져 용접한다.In the above structure, the impregnated cathode 5 is compressed into a heat-resistant metal powder such as tungsten (W) or molybdenum (Mo) as shown in FIG. 2 and then sintered into a pellet having a pore of 20 to 25% by BaO, CaO, Al. A gaseous metal (9) obtained by melting and impregnating an electron-spinning material such as 2 O 3 in a hydrogen atmosphere is formed, and the gaseous metal (9) is formed inside a cathode cup (10) made of molybdenum (Mo) or tantalum (Ta). Insert and laser weld the sides.

그리고 음극컵(10)의 외측면에 내열금속(Mo 또는Ta)으로 된 원통형 음극슬리브(11)를 부착 고정하며, 이 음극슬리브(11)는 히터(12)로 부터의 열복사 효율을 높이기 위해 내면(11a)은 흑화층으로 형성되고 외면(11b)은 흑화가 않된 이중막으로 형성된다. 그리고 슬리브(11)의 하단부와 홀더(14)는 리본(13)으로 연결된다.In addition, a cylindrical cathode sleeve 11 made of heat-resistant metal (Mo or Ta) is attached and fixed to an outer surface of the cathode cup 10, and the cathode sleeve 11 has an inner surface for enhancing heat radiation efficiency from the heater 12. 11a is formed of a blackening layer, and the outer surface 11b is formed of a double film not blackened. The lower end of the sleeve 11 and the holder 14 are connected to the ribbon 13.

상기한 함침형 음극의 동작을 위해서는 먼저 히터(12)로 부터 열이 펠렛으로 전달되어야 하며 이렇게 전달된 열을 이용하여 함침된 BaO 등의 산화물이 텅스텐 (W)등의 금속과 환원반응이 일어나 바륨(Ba)원자가 생성되어 전자 생성원을 형성한다.In order to operate the impregnated cathode, heat must first be transferred from the heater 12 to the pellets, and an oxide of BaO or the like impregnated using the transferred heat reacts with a metal such as tungsten (W) to reduce the barium. (Ba) An atom is generated to form an electron generating source.

또한 바륨(Ba)원자는 이 열을 흡수하여 전자를 방출하게 된다. 이를 반응식으로 나타내면 다음과 같이 나타낼 수 있다.In addition, barium (Ba) atoms absorb this heat to emit electrons. This can be expressed as follows.

6(Ba0)3 Al2O3+ W = 6(BaO)2Al2O3+ Ba3WO6+ 3Ba6 (Ba0)3 Al2O3+ W = 6 (BaO)2Al2O3+ Ba3WO6+ 3Ba

Ba + 열 = Ba2++ 2eBa + heat = Ba 2+ + 2e

이때, 히터(12)로 부터의 열은 두가지 경로를 통해 기체금속(9)에 전달된다. 먼저 히터(12)로 부터 복사열이 컵(10)의 밑면에 전달되고 열전도 메카니즘에 의해 컵(10)을 지나 기체금속(9)과 컵(10)의 접촉면에 열이 전달된다. 다른 한가지는 히터(12)로 부터 복사열이 슬리브(11)로 전달되고 이 열의 일부는 슬리브(11) 외면으로의 복사열 손실이 일어나고 다른 일부는 열전도 메카니즘을 통해 컵(10)과 슬리브(11)를 지나 컵(10)과 기체금속(9)의 접촉면으로 열이 전달된다.At this time, heat from the heater 12 is transferred to the base metal 9 through two paths. First, radiant heat is transmitted from the heater 12 to the bottom of the cup 10, and heat is transferred to the contact surface of the base metal 9 and the cup 10 through the cup 10 by a heat conduction mechanism. The other is that radiant heat is transferred from the heater 12 to the sleeve 11, a part of which causes radiant heat loss to the outer surface of the sleeve 11 and the other part of the cup 10 and the sleeve 11 through the heat conduction mechanism. Gina is the heat transfer to the contact surface of the cup 10 and the base metal (9).

즉, 열의 경로는 히터(12)-컵(10)-기체금속(9)순서의 열전달과 히터(12)-슬리브(11)-컵(10)-기체금속(9) 순서의 열 전달 두가지이다. 상기 두가지 경로를 통해 컵(10)이나 슬리브(11)와 같은 열 저항층을 경유하여 히터(12)의 열이 기체금속 (9)에 전달됨을 알 수 있다. 슬리브(11)의 상태가 열전도성이 뛰어난 물질을 쓰거나 복사효율을 높이기 위해 내면(11a)에만 흑화층을 생성하는 등의 최적의 열전달 조건을 갖추도록 설계하여야 하는데, 이와 같은 조건을 갖추기 위한 종래의 함침형 음극은 탄탈륨(Ta) 슬리브의 내면을 흑화하는 방법으로, 열전자 방출 음극의 일부를 구성하는 슬리브 내면에 열복사 피막을 형성하는 것에 있어서, 열복사 피막 물질로 텅스텐(W), 알루미나(Al2O3)가 약 50:50으로 조성된 재료를 몰리브덴(Mo)금속선의 표면에 피착한 후 상기 피착된 금속선을 원통 형상의 슬리브 개구부에 관통시키고, 상기 금속선을 통전에 의해 가열하여 금속선에 피착된 재료가 상기 슬리브의 내면에 증착되게 한다.That is, there are two paths of heat: heat transfer in the order of heater 12-cup 10-gas 9 and heat transfer in the order of heater 12-sleeve 11-cup 10-gas 9. . It can be seen that the heat of the heater 12 is transferred to the base metal 9 via the heat resistant layer such as the cup 10 or the sleeve 11 through the two paths. The state of the sleeve 11 should be designed to have an optimal heat transfer condition such as using a material having excellent thermal conductivity or generating a blackening layer only on the inner surface 11a in order to increase radiation efficiency. The impregnated cathode is a method of blackening the inner surface of a tantalum (Ta) sleeve, and in forming a thermal radiation coating on the inner surface of the sleeve constituting a part of the hot electron emission cathode, tungsten (W) and alumina (Al 2 O) as the thermal radiation coating material. 3 ) depositing a material having a composition of about 50:50 on the surface of the molybdenum (Mo) metal wire, and then penetrating the deposited metal wire through the cylindrical sleeve opening, and heating the metal wire by energization to deposit the metal wire. Is deposited on the inner surface of the sleeve.

그러나 상기와 같은 열복사 피막물질로 텅스텐-알루미나를 사용하는 흑화에 있어서, 함침형 음극의 슬리브가 장시간 동작하는 동안에 열수축되는 문제가 있다. 이와 같은 열수축의 원인은 알루미나의 산소가 탄탈륨안으로 확산 이동하면서 반응하여 융점이 약 2990℃인 탄탈륨을 융점이 약 1800℃인 산화탄탈륨(TaO5)으로 변환시킨다. 이와 같이 슬리브 재질이 융점이 낮은 물질로 변환되면, 음극 동작온도 약 1000℃에서 결정성장이 일어나 결정이 조대화된다.However, in the blackening using tungsten-alumina as the heat radiation coating material, there is a problem that the sleeve of the impregnated cathode is thermally contracted during long time operation. The cause of such heat shrinkage is that the oxygen of the alumina reacts with the diffusion movement into the tantalum to convert tantalum having a melting point of about 2990 ° C. into tantalum oxide (TaO 5 ) having a melting point of about 1800 ° C. As such, when the sleeve material is converted into a material having a low melting point, crystal growth occurs at a cathode operating temperature of about 1000 ° C. to coarsen the crystal.

이와 같은 결정 조대화는 부피 수축을 수반하며 이것이 열수축의 원인이 된다. 열수축의 결과로 음극과 제어전극 사이의 간격이 증가되며 휘점소거 전압을 감소시킨다. 휘점소거 전압은 음극과 제어, 가속전극의 기하학적 특성을 고려한 전압 관계를 정량화 한 인자로서 음극과 제어전극 사이의 간격이 증가되면 휘점소거 전압은 감소한다.This coarsening of crystals entails volume shrinkage, which causes thermal contraction. As a result of the heat shrinkage, the distance between the cathode and the control electrode is increased and the brightening voltage is reduced. The bright spot voltage is a factor that quantifies the voltage relationship taking into account the geometrical characteristics of the negative electrode and the control and acceleration electrodes, and the bright spot voltage decreases as the distance between the negative electrode and the control electrode increases.

또한 휘점소거 전압이 감소하면 음극에 인가되는 전압이 감소하여 장시간 음극동작 동안 열전자 전류밀도가 감소하게 된다.In addition, when the bright spot voltage decreases, the voltage applied to the cathode decreases, thereby reducing the hot electron current density during the cathode operation for a long time.

상기와 같은 현상으로 부터 장시간 전류밀도가 안정한 대화면의 고해상도, 고선명도의 음극을 제작할 수 없으므로 개선되어야 한다.From the above phenomena, a high resolution, high definition cathode of a large screen with stable current density for a long time cannot be manufactured and should be improved.

그리고 탄탈륨 슬리브의 내면 흑화와 관련된 공지 기술로는 다음과 같은 것이 있다.And known techniques related to the internal blackening of the tantalum sleeve is as follows.

일본공개특허 평3-105826(도시바, 1989,9)에서는 탄탈륨재 슬리브의 내면을 산화시켜 Ta0X(X=1∼2)의 흑화층을 형성한다. 이는 슬리브의 외부를 아르곤(Ar)분위기로 유지하고 슬리브 내로 공기를 흘려보내면서 외부로 부터 열을 가함으로써 이루어진다.In Japanese Patent Laid-Open No. 3-105826 (Toshiba, 1989, 9), the inner surface of the tantalum material sleeve is oxidized to form a blackening layer of Ta0 X (X = 1 to 2). This is accomplished by holding the outside of the sleeve in an argon (Ar) atmosphere and applying heat from the outside while flowing air into the sleeve.

또한 일본공개특허 평5-299008(도시바, 1002,4)에서는 슬리브의 내면에 고융점 금속의 질화물 분말(TaN) 및 무기질 결합재를 함유한 흑화막을 형성한다.In addition, Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 5-299008 (Toshiba, 1002,4) forms a blackening film containing a high melting point metal nitride (TaN) and an inorganic binder on the inner surface of the sleeve.

이는 고융점 금속의 흑색계 질화물 분말과 무기질 결합재를 함유한 슬러리를 도포하고, 건조 후 환원 분위기에서 소성하여 흑화막을 형성한다.It applies a slurry containing black nitride powder of a high melting point metal and an inorganic binder, and after baking, it is baked in a reducing atmosphere to form a blackening film.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결함과 함께 상기한 일본 공개특허와 다른 것으로, 음극 슬리브에 열복사 피막 물질을 이루는 흑화층 내면과 슬리브 내면 사이에 산소 확산 방지층을 형성시킴으로서, 흑화층을 이루는 텅스텐 - 알루미나 조성에서 흑화 열수축 원인인 알루미나(Al2O3)의 산소가 탄탈륨(Ta)안으로 확산 이동하면서 반응하여 융점이 낮은 산화탄탈륨(Ta05)으로 변화되는 것을 방지하고자 하는데 그 목적이 있다.The present invention solves the above-mentioned problems and differs from the above-described Japanese Patent Application. The present invention provides a tungsten forming blackening layer by forming an oxygen diffusion preventing layer between the inner surface of the blackening layer and the inner surface of the sleeve, which constitute a heat radiation coating material. -The purpose of this study is to prevent the oxygen of alumina (Al 2 O 3 ), which is the cause of blackening heat shrinkage, in the alumina composition from being diffused into tantalum (Ta) and reacting to change the melting point to low tantalum oxide (Ta0 5 )

도 1은 음극선관의 구조도1 is a structural diagram of a cathode ray tube

도 2는 종래의 함침형 음극 구조도2 is a conventional impregnated cathode structure diagram

도 3은 본 발명의 음극 구조도3 is a cathode structure diagram of the present invention

도 4는 음극 슬리브 내면에 열복사 피막재료를 증착시키는 상태도4 is a state diagram for depositing a heat radiation coating material on the inner surface of the cathode sleeve

도 5a는 종래 음극 슬리브 내면 재질의 입경 상태를 나타낸 현미경 사진Figure 5a is a micrograph showing the particle size of the conventional inner sleeve sleeve material

도 5b는 본 발명 음극 슬리브 내면 재질의 입경 상태를 나타낸 현미경 사진Figure 5b is a micrograph showing the particle size of the inner material of the negative electrode sleeve of the present invention

도 6은 수명에 따른 휘점소거 전압 변화를 나타낸 그래프6 is a graph showing the change in the bright spot voltage according to the lifetime

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings

15 : 음극 슬리브 15a : 흑화 내면 15b : 슬리브 내면15: cathode sleeve 15a: blackening inner surface 15b: inner sleeve

15c : 산화 확산 방지층15c: oxidative diffusion barrier layer

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 탄탈륨(Ta)을 주성분으로 하는 슬리브와 텅스텐(W)과 알루미나(Al2O3)가 주성분인 흑화층 내면을 구비하는 음극선관용 음극에 있어서, 상기 슬리브 내면과 흑화층 사이에 실리사이트층이 형성 됨을 특징으로 하는 음극선관용 음극으로 이루어진다.The present invention for achieving the above object is a cathode for a cathode-ray tube having a sleeve having a main component of tantalum (Ta) and a blackening layer inner surface of tungsten (W) and alumina (Al 2 O 3 ), the inner surface of the sleeve And a silicide site layer formed between the blackening layer and the cathode for cathode ray tubes.

상기 실리사이드층은 몰리브덴 실리사이드(MoSi2)와 탄탈륨 실리사이드 (TaSi2)중에서 적어도 하나 이상을 함유한 실리사이드층으로 구성된다.The silicide layer is composed of a silicide layer containing at least one of molybdenum silicide (MoSi 2 ) and tantalum silicide (TaSi 2 ).

도 3은 본 발명의 음극구조를 나타낸 단면도로서, 슬리브 구조를 제외하고는 도 1을 나타낸 종래 구조와 동일함으로 이에 대한 구체적인 구조 설명을 생략하고슬리브 구조에 대해서만 설명한다.Figure 3 is a cross-sectional view showing a cathode structure of the present invention, except for the sleeve structure is the same as the conventional structure shown in FIG.

본 발명은 함침형 음극 슬리브(15)의 일부를 이루고 있는 탄탈륨(Ta) 슬리브의 내면(15b)에 산소 확산 방지층(15c)이 형성되고, 그 위에 산화물이 함유된 흑화층 내면(15a)을 이루는 구조로 구성된다.According to the present invention, an oxygen diffusion preventing layer 15c is formed on an inner surface 15b of a tantalum (Ta) sleeve forming a part of the impregnated cathode sleeve 15, and an oxide-containing blackening layer inner surface 15a is formed thereon. It is composed of a structure.

상기한 형성 방법을 구체적으로 설명하면, 먼저, 산소 확산 방지 물질로 몰리브덴 실리사이드(MoSi2) 또는 탄탈륨 실리사이드 (TaSi2) 중에서 적어도 하나 이상을 몰리브덴(Mo)금속선의 표면에 형성시킨 후 이를 원통상의 슬리브(15) 개구부에 관통시키고, 상기 금속선을 통전 가열하여 금속선에 형성된 산소 확산 방지 물질이 상기 슬리브의 내면(15b)에 증착되어 산소 확산 방지층(15c)을 구성한다. 그런 후 상기 산소 확산 방지층(15c)위에 열 복사 피막 물질로써 텅스텐-알루미나로 조성된 재료를 피착시키고 상기 금속선을 통전 가열하여 흑화층 내면(15a)을 구성한다.In detail, the formation method described above may be performed by first forming at least one of molybdenum silicide (MoSi 2 ) or tantalum silicide (TaSi 2 ) as an oxygen diffusion preventing material on the surface of the molybdenum (Mo) metal wire, and then An oxygen diffusion preventing material formed in the metal wire by penetrating through the opening of the sleeve 15 and energizing the metal wire is deposited on the inner surface 15b of the sleeve to form the oxygen diffusion preventing layer 15c. Thereafter, a material composed of tungsten-alumina is deposited on the oxygen diffusion preventing layer 15c as a heat radiation coating material, and the metal wire is energized and heated to form an inner surface 15a of the blackening layer.

상기 산소 확산 방지 물질로 사용된 몰리브덴 실리사이드(MoSi2)는 융점이 2052℃이며, 일단 탄탈륨(Ta)을 주성분으로 하는 슬리브 내면(15b)에 증착되면 몰리브덴 실리사이드(MoSi2)내의 실리콘(Si)성분이 이동하여 융점이 2197℃인 탄탈륨 실리사이드(TaSi2)를 형성하여 몰리브덴-탄탈륨 복합 실리사이드를 형성한다.The molybdenum silicide (MoSi 2 ) used as the oxygen diffusion preventing material has a melting point of 2052 ° C. and, once deposited on the inner surface of the sleeve 15b mainly composed of tantalum (Ta), the silicon (Si) component in the molybdenum silicide (MoSi 2 ) This transfer forms tantalum silicide (TaSi 2 ) having a melting point of 2197 ° C. to form molybdenum-tantalum composite silicide.

이러한 복합 실리사이드는 알루미나(Al2O3)의 산소가 탄탈륨(Ta)안으로 확산 이동하는 것을 방지하고, 고온의 화학적 안정성이 매우 뛰어나고 종래의 알루미나의 산소가 탄탈륨안으로 확산 이동하면서 반응하여 형성된 산화탄탈륨(TaO5)보다 열전도성이 뛰어나며 탄탈륨 슬리브의 내면(15b)에 대한 접착력이 매우 우수하다.This composite silicide prevents oxygen from alumina (Al 2 O 3 ) from diffusing into tantalum (Ta), has excellent chemical stability at high temperature, and tantalum oxide formed by reacting with diffusion of oxygen from alumina into tantalum. The thermal conductivity is higher than that of TaO 5 ), and the adhesion to the inner surface 15b of the tantalum sleeve is excellent.

도 4는 본 발명에 따른 음극 슬리브 제작의 예를 나타낸 것으로, 몰리브덴 (Mo)금속선(16) 표면에 실리콘(Si)분말을 접촉시켜 놓고 금속선(16)을 통전 가열하면 쉽게 몰리브덴 실리사이드(MoSi2)를 형성시킬 수 있다. 몰리브덴과 실리콘의 반응온도는 융점의 약 30% 수준인 500℃ 정도에서 약 1시간 동안 행해진다. 상기와 같이 산소확산 방지물질로서 몰리브덴 실리사이드(MoSi2)(17)를 몰리브덴 금속선의 표면에 형성시킨 것을 진공중에서 원통상의 슬리브(15) 개구부에 삽입 관통시키고, 금속선을 통전 가열하여 산소확산 방지층(15c)을 슬리브의 내면(15b)에 증착시킨다.4 shows an example of fabricating a cathode sleeve according to the present invention. Molybdenum silicide (MoSi 2 ) is easily formed by contacting silicon (Si) powder on the surface of molybdenum (Mo) metal wire 16 and conducting and heating the metal wire 16. Can be formed. The reaction temperature of molybdenum and silicon is carried out for about 1 hour at about 500 ° C., about 30% of the melting point. As described above, the molybdenum silicide (MoSi 2 ) 17 formed on the surface of the molybdenum metal wire as an oxygen diffusion preventing material is inserted into the opening of the cylindrical sleeve 15 in vacuum, and the metal wire is energized and heated to prevent the oxygen diffusion prevention layer ( 15c) is deposited on the inner surface 15b of the sleeve.

그리고 열복사 피막 물질(18)로 텅스텐-알루미나가 약 50:50으로 조성된 재료를 상기 산화 확산 방지층(15c)이 형성된 상면에 피착하고, 상기 금속선을 통전 가열하여 흑화층 내면(15a)을 구성한다.Then, a material composed of tungsten-alumina having a thickness of about 50:50 using the heat radiation coating material 18 is deposited on the upper surface on which the oxide diffusion preventing layer 15c is formed, and the metal wire is electrically heated to form an inner surface 15a of the blackening layer. .

도 5a와 도 5b는 각각 종래와 본 발명의 실시 결과를 나타낸 입경의 비교를 사진으로써, 종래(5a)의 흑화 내면(11a) 근처의 슬리브 내면(11b) 재질의 평균 입경이 약 10㎛이지만, 본 발명(도 5b)의 경우는 슬리브 내면(15b)재질의 평균 입경이 약 2.5㎛으로 감소된다.5A and 5B show a comparison of particle diameters showing the results of the conventional practice and the present invention, respectively, in which the average particle diameter of the material of the sleeve inner surface 11b near the blackening inner surface 11a of the conventional 5a is about 10 μm, In the case of the present invention (FIG. 5B), the average particle diameter of the sleeve inner surface 15b material is reduced to about 2.5 mu m.

또한 성분 분석을 하면, 종래의 슬리브 내면(11b) 재질은 산화탄탈륨(TaO5)이 다량 검출되나 본 발명의 경우 슬리브 내면(15b) 재질은 산화탄탈륨이 검출되지않는다. 이와 같이 슬리브 재질이 융점이 낮은 물질로 변화되지 않도록 하여 음극 온도 약 1000℃에서 결정성장이 일어나 결정이 조대화되는 것을 방지하는 효과가 있다.In addition, if the component analysis, the conventional sleeve inner surface (11b) material is detected a large amount of tantalum oxide (TaO 5 ), but in the case of the present invention, the material of the sleeve inner surface (15b) is not detected tantalum oxide. As such, the sleeve material is prevented from being changed into a material having a low melting point, thereby preventing crystal coarsening due to crystal growth at a cathode temperature of about 1000 ° C.

또한 이와 같은 결정 조대화 방지는 부피 수축을 방지하여 열수축을 감소시킨다. 열수축의 감소는 음극과 제어전극 사이의 간격에 안정화를 가져옴으로 휘점소거 전압의 변화를 감소시키는 효과가 있다.In addition, such crystal coarsening prevents volume shrinkage and reduces heat shrinkage. The reduction in thermal contraction brings about stabilization in the gap between the cathode and the control electrode, thereby reducing the change in the bright spot voltage.

도 6은 본 발명의 실시 결과 수명에 따른 휘점소거 전압 변화 그래프를 나타낸 것으로, 종래의 흑화/환원 열처리된 음극슬리브는 장시간 동작 동안 약 8㎛의 열수축이 발생하여 이와 같은 열수축의 결과로 휘점소거 전압이 약 5∼10% 감소한다. 따라서 전류밀도 잔존율이 약 10∼15% 더 감소한다. 그러나 본 발명의 실시 결과 종래의 음극보다 휘점소거 전압은 약 5% 더 감소하며 전류밀도는 약 10% 적게 감소한다.6 is a graph showing the change in the point of viscous voltage according to the life of the present invention, the conventional blackening / reduction heat treatment of the negative electrode sleeve has a heat shrink of about 8㎛ during a long time operation as a result of the heat shrink voltage This decreases by about 5-10%. Therefore, the current density residual ratio is further reduced by about 10 to 15%. However, as a result of the present invention, the breakdown voltage is reduced by about 5% and the current density is reduced by about 10% less than the conventional cathode.

또한 휘점소거 전압이 감소하면 음극에 인가되는 전압이 안정화되어 장시간 음극에서 방출되는 열전자 전류밀도가 안정적으로 유지된다.상기와 같은 효과로 부터 장시간 전류밀도가 안정한 대화면의 고해상도, 고선명도의 음극을 제작할 수 있다.In addition, when the point voltage is reduced, the voltage applied to the cathode is stabilized, so that the hot electron current density emitted from the cathode is maintained for a long time. As a result, a large-resolution, high-definition cathode with stable current density for a long time can be manufactured. Can be.

이상에서와 같이 본 발명은 음극 슬리브에 열복사 피막 물질을 이루는 흑화층 내면과 슬리브 내면 사이에 산소 확산 방지층을 형성시킴으로서, 흑화층을 이루는 텅스텐 - 알루미나 조성에서 흑화 열수축 원인인 알루미나(Al2O3)의 산소가 탄탈륨(Ta)안으로 확산 이동하면서 반응하여 융점이 낮은 산화탄탈륨(Ta05)으로 변화되는 것을 억제하여 결정 조대화를 방지한다. 이러한 결정 조대화 억제는 부피 수축을 방지하여 열수축을 감소시킨다. 열수축의 감소는 음극과 제어전극 사이의 간격에 안정화를 가져오므로 휘점소거 전압의 변화를 감소시키는 효과가 있다.As described above, the present invention forms an oxygen diffusion barrier layer between the inner surface of the blackening layer and the inner surface of the sleeve, which constitute the thermal radiation coating material, on the cathode sleeve, thereby causing the blackening heat shrinkage in the tungsten-alumina composition forming the blackening layer (Al 2 O 3 ). Oxygen is reacted by diffusion movement into tantalum (Ta) to suppress the change of melting point to low tantalum oxide (Ta0 5 ) to prevent crystal coarsening. This suppression of crystal coarsening prevents volume shrinkage and reduces heat shrinkage. The reduction in thermal shrinkage brings about stabilization in the gap between the cathode and the control electrode, thereby reducing the change in the bright spot voltage.

상기와 같은 효과로 부터 장시간 전류밀도가 안정한 대화면의 고해상도, 고선명도의 음극을 얻게된다.From the above effects, a large-resolution, high-definition cathode having a large current density stable for a long time is obtained.

Claims (2)

탄탈륨(Ta)을 주성분으로 하는 슬리브와 텅스텐(W)과 알루미나(Al2O3)가 주성분인 흑화층 내면을 구비하는 음극선관용 음극에 있어서, 상기 슬리브 내면과 흑화층 사이에 실리사이트층이 형성됨을 특징으로 하는 음극선관용 음극In a cathode for a cathode ray tube having a tantalum (Ta) main component and a blackening layer inner surface of tungsten (W) and alumina (Al 2 O 3 ), a silicide layer is formed between the inner surface of the sleeve and the blackening layer. Cathode for cathode ray tube, characterized in that 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 실리사이드층은 몰리브덴 실리사이드(MoSi2)또는 탄탈륨 실리사이드 (TaSi2)중에서 적어도 하나 이상을 주성분으로 함을 특징으로 하는 음극선관용 음극.The silicide layer is a cathode for a cathode ray tube, characterized in that at least one or more of molybdenum silicide (MoSi 2 ) or tantalum silicide (TaSi 2 ) as a main component.
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