KR20040072887A - Cathode for electron tube - Google Patents

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KR20040072887A
KR20040072887A KR1020030008545A KR20030008545A KR20040072887A KR 20040072887 A KR20040072887 A KR 20040072887A KR 1020030008545 A KR1020030008545 A KR 1020030008545A KR 20030008545 A KR20030008545 A KR 20030008545A KR 20040072887 A KR20040072887 A KR 20040072887A
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이경상
박영호
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엘지.필립스디스플레이(주)
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Abstract

PURPOSE: A cathode for an electron tube is provided to improve the property of electron radiation by preventing oxidation of a gas metal. CONSTITUTION: A cathode for electronic tube comprises a gas metal(16) constituted by nickel as a main component, an adhesion, an adhesion solvent for smelting the adhesion, and an electron radiating material layer(11). An alkali-earth metal oxide suspension is deposited on the electron radiating material layer. A metal compound is constituted by the same chemical group as the chemical group of the adhesion solvent in order to be smelted to the adhesion solvent.

Description

전자관용 음극 {CATHODE FOR ELECTRON TUBE}Electrode Tube Cathode {CATHODE FOR ELECTRON TUBE}

본 발명은 전자관용 음극에 관한 것으로, 특히 음극의 전자 방사 특성을 향상시킬 수 있는 전자관용 음극에 관한 것이다.The present invention relates to a cathode for an electron tube, and more particularly to an anode for an electron tube that can improve electron emission characteristics of the cathode.

일반적으로 전자관은 밀폐용기속에서 전자가 운동함으로써 전기 전도가 이루어지는 것을 이용한 전자장치이며, 정류, 증폭, 발진, 변조, 복조(검파) 등의 작용을 할 수 있는 전자회로의 능동소자이다. 상기 전자관은 상기 밀폐용기 속에 전자를 방출하는 음극, 여기서 방출되는 전자류를 제어하는 제어 전극 및 전자를 다시모으는 전극, 즉 양극을 가지고 있으며 이들 전극에 각각 적당한 양(陽) 또는 음 (陰)의 전압을 인가하여 전자류의 크기 및 방향을 제어한다.In general, an electron tube is an electronic device using electric conduction by electrons moving in a sealed container, and is an active element of an electronic circuit capable of rectifying, amplifying, oscillating, modulating, and demodulating (detecting). The electron tube has a cathode that emits electrons in the hermetic container, a control electrode that controls the flow of electrons emitted therein, and an electrode that collects electrons, that is, an anode, each having a positive or negative amount appropriate for the electrodes. A voltage is applied to control the magnitude and direction of the electron stream.

상기 전자관중 음극선관은 전자류를 좁은 단면적을 갖도록 죄어서 빔상태로 만들어 이용하는 것이다. 상기 전자관은 다른 여러 가지 전자부품과 함께 사용하여, 텔레비전, 스테레오 등의 음향기기, 라디오수신기, 통신기 등의 각종 전자기기와 시스템을 구성한다.The cathode ray tube of the electron tube is used to tighten the electron flow to have a narrow cross-sectional area to make a beam state. The electron tube is used together with various other electronic components to form various electronic devices such as televisions, stereos, and other electronic devices, radio receivers, and communication devices.

도 1 은 종래 기술에 따른 전자관용 음극이 도시된 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a cathode for an electron tube according to the prior art.

종래 기술에 따른 전자관용 음극은 그 내측에 가열용 히터(2)가 삽입 설치된 원통형 슬리브(6)와, 상기 슬리브(6) 상단에 주 성분이 니켈(Ni)로 이루어지고, 그 외에 실리콘(Si), 마그네슘(Mg) 등의 환원제를 미량 함유하는 기체금속(5)과, 상기 기체금속(5)의 상부에 바륨(Ba)을 주성분으로 하고, 그 외에 스트론튬(Sr), 칼슘 (Ca) 등의 알카리토류금속산화물로 구성된 전자 방사 물질층(1)으로 구성된다.The cathode for an electron tube according to the prior art has a cylindrical sleeve (6) provided with a heating heater (2) inserted therein, and a main component of nickel (Ni) on the upper end of the sleeve (6). ), A base metal 5 containing a trace amount of a reducing agent such as magnesium (Mg), and barium (Ba) on the upper portion of the base metal (5), as well as strontium (Sr), calcium (Ca) and the like. It consists of an electron-emitting material layer (1) composed of alkaline earth metal oxides.

상기 전자방사물질층(1)은 알카리토류금속산화물 현탁액이 상기 기체금속(5)상에 도포됨으로써 형성되며, 상기 알카리토류금속산화물 현탁액은 바륨을 포함하는 알카리토류금속산화물과 상기 알카리토류금속산화물을 상기 기체금속의 상부에 접착시키기 위한 접착제 및 상기 접착제를 용해하는 접착제 용매가 혼합된다.The electron-emitting material layer (1) is formed by applying an alkaline earth metal oxide suspension on the base metal (5), wherein the alkaline earth metal oxide suspension is an alkaline earth metal oxide containing barium and the alkaline earth metal oxide An adhesive for adhering on top of the base metal and an adhesive solvent for dissolving the adhesive are mixed.

상기 접착제는 니트로셀룰로즈가 주성분이고, 상기 접착제 용매는 일반적으로 아세테이트(acetate), 카보네이트(carbonate), 옥살레이트(oxalate)의 화학기를 포함하고 있다.The adhesive is mainly composed of nitrocellulose, and the adhesive solvent generally includes chemical groups of acetate, carbonate, and oxalate.

이와 같은 전자관용 음극은 하기와 같은 공정에 의하여 제조된다.Such an electron tube cathode is manufactured by the following process.

먼저, 바륨을 포함하는 알카리토류금속탄산염 현탁액을 상기 베이스 금속상에 도포하고, 전자관의 진공 배기 공정 중에서 상기 히터(2)에 의해 가열되며, 이와 같은 공정을 통하여 알카리토류금속탄산염은 알카리토류금속산화물로 변한다.First, an alkali earth metal carbonate suspension containing barium is applied onto the base metal and heated by the heater 2 in the vacuum evacuation process of the electron tube. Through this process, the alkaline earth metal carbonate is an alkaline earth metal oxide. Changes to.

여기에서, 상기 알카리토류금속산화물은 상가와 같은 공정을 통과하기 전에는 알카리토류금속탄산염 상태이지만, 이하, 종래 발명과의 용어 통일을 위해 알카리토류금속산화물이라 총칭하여 설명한다.Here, the alkaline earth metal oxide is an alkaline earth metal carbonate state before passing through a process such as a shopping mall, but for the sake of unification with the related art, the alkaline earth metal oxide will be described collectively.

그리고, 900℃ ~ 1000℃의 고온 활성화 공정에서 상기 기체금속(5)중에 포함되는 실리콘 또는 마그네슘과 같은 활성화 원소는 확산에 의하여 상기 전자방사물질층(1)과 상기 기체금속(5)간의 경계면으로 이동하여 상기 전자방사물질층(1)에 포함된 알카리토류금속산화물과 화학반응을 하며, 상기 알카리토류금속산화물의 일부는 상기 기체금속중의 활성화 금속에 의해 환원되어 반도체 성질을 갖게 된다.In addition, in the high temperature activation process of 900 ° C. to 1000 ° C., an activation element such as silicon or magnesium included in the base metal 5 is diffused to an interface between the electron-emitting material layer 1 and the base metal 5 by diffusion. It moves and chemically reacts with the alkaline earth metal oxide contained in the electron-emitting material layer 1, and part of the alkaline earth metal oxide is reduced by the activating metal in the base metal to have semiconductor properties.

이로 인해 상기 전자방사물질층(1)은 상기 알카리토류금속산화물의 일부가 결핍된 산소 결핍형 반도체가 되며, 정상 온도 조건하에서 0.5 ~ 0.8 A/㎠의 전자방사특성을 갖게 된다.As a result, the electron-emitting material layer 1 becomes an oxygen deficient semiconductor lacking a part of the alkaline earth metal oxide, and has an electron emission characteristic of 0.5 to 0.8 A / cm 2 under normal temperature conditions.

그러나, 상기와 같이 구성되는 종래의 전자관용 음극에서는 상기 기체금속(5)의 결정입계 또는 그에 인접한 부근의 전자방사물질층(1)중의 알카리토류금속산화물과 상기 기체금속(5)중의 활성화 금속과의 반응과정 중 고저항층 산화물질로 이루어진 반응물이 형성되므로 음극전류가 상기 반응물에 의하여 제한되며, 상기 반응물의 주울열 발생으로 전자방사물질의 결정화가 촉진되어 진다.However, in the conventional electron tube cathode configured as described above, the alkali earth metal oxide in the electron-emitting material layer 1 in the grain boundary of or adjacent to the base metal 5 and the activated metal in the base metal 5 During the reaction process, the reactant is formed of a high-resistance layer oxide, so that the cathode current is limited by the reactant, and the crystallization of the electron-emitting material is promoted by the generation of joule heat of the reactant.

또한, 상기 반응물은 상기 기체금속중의 활성화 원소가 전자방사물질층으로의 확산하는 것을 방해함으로써 바륨의 충분한 생성을 제한한다. 이 때문에 전자관에 있어서 높은 전류를 사용시 음극 전류가 빠르게 열화되어 수명이 단축되며, 이를 화학식으로 나타내면 다음과 같다.In addition, the reactants limit the production of barium by preventing the activating element in the gaseous metal from diffusing into the electron-emitting material layer. For this reason, when a high current is used in the electron tube, the cathode current deteriorates rapidly and the life is shortened.

BaCO₃(전자방사물질) = BaO (전자방사물질 산화물) + CO₂ (1)BaCO₃ (electron-emitting material) = BaO (electron-emitting material oxide) + CO₂ (1)

BaO (전자방사물질 산화물) + Mg (기체금속) = Ba + MgO (반응물) (2)BaO (electro-radioactive oxide) + Mg (gas metal) = Ba + MgO (reactant) (2)

2BaO (전자방사물질 산화물) + Si (기체금속) = 2Ba + SiO₂(반응물) (3)2BaO (electro-radioactive oxide) + Si (gas metal) = 2Ba + SiO₂ (reactant) (3)

4BaO (전자방사물질 산화물) + Si (기체금속) = 2Ba + Ba₂SiO₄(반응물) (4)4BaO (electro-radioactive oxide) + Si (gas metal) = 2Ba + Ba₂SiO₄ (reactant) (4)

상기와 같은 반응물의 악영향을 개선하기 위한 방법으로 한국공개특허 공개번호10-1987-0001629호(출원번호10-1986-0005652호)에 개재된 전자관용 음극은 니켈(Ni)를 주성분으로 하는 기체금속과, 이 기체금속상에 적어도 바륨을 포함하는 알카리토류금속산화물을 주성분으로 하고 0.1 ~ 20 중량퍼센트(%)의 희토류금속산화물 또는 0.05 ~ 15 중량퍼센트의 희토류금속이 함유된 전자방사물질층으로 구성하고 있으며, 또한 다른 실시예로 상기 음극은 니켈(Ni)을 주성분으로 하는 기체금속과 그 기체금속상에 두께가 10㎛ 이하인 희토류금속 산화물 또는 두께가 6㎛ 이하인 희토류금속으로 구성된 피복층과 그 피복층상에 적어도 바륨을 포함한 알카리토류금속산화물로 구성된 전자방사물질층으로 구비하고 있다.As a method for improving the adverse effects of the reactants as described above, the cathode for an electron tube disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-1987-0001629 (Application No. 10-1986-0005652) is a base metal containing nickel (Ni) as a main component. And an electron-emitting material layer containing 0.1 to 20% by weight of rare earth metal oxides or 0.05 to 15% by weight of rare earth metals based on alkaline earth metal oxides containing at least barium on the base metal. In another embodiment, the cathode includes a coating layer composed of a base metal containing nickel (Ni) and a rare earth metal oxide having a thickness of 10 μm or less or a rare earth metal having a thickness of 6 μm or less and a coating layer thereof. Is provided with an electron-emitting material layer composed of an alkaline earth metal oxide containing at least barium.

또한, 상기 한국공개특허 공개번호10-1987-0001629호의 또 다른 실시 예로, 상기 음극은 니켈(Ni)을 주원소로하고 0.01 ~ 0.5 중량퍼센트(%)의 희로튜금속을 함유하는 기체금속과 바륨을 포함한 알카리토류금속산화물로 구성된 전자방사 물질층으로 구비하고 있다.In addition, as another embodiment of the Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-1987-0001629, the cathode is a gas metal and barium containing nickel (Ni) as a main element and containing a rare-tube metal of 0.01 to 0.5% by weight (%) It is provided with an electron-emitting material layer composed of an alkaline earth metal oxide.

여기에서, 상기 희토류금속산화물은 상기 알카리토류금속산화물과의 혼합전에 800℃이상의 환원성분위기에서 고온열처리를 수행하고 있다.Here, the rare earth metal oxide is subjected to high temperature heat treatment in a reducing atmosphere of 800 ° C. or more before mixing with the alkaline earth metal oxide.

또한, 상기 한국공개특허 공개번호 10-1987-0001629 호와 관련된 일본공개특허 특개평5-266783호(출원번호 특원평2-408884) 및 특개평7-211222호(출원번호 특원평7-29409)에 개재된 전자관용 음극은 장시간 안정된 전자방사특성을 갖기 위하여 개선한 것으로 니켈(Ni)을 주성분으로 하는 기체금속과 이 기체금속상에 바륨을 포함하는 알카리토류금속산화물을 주성분으로 하고 0.1 ~ 20 중량퍼센트의 희토류금속산화물의 전자방사물질층으로 구성된 것으로 1.32 A/㎠ ~ 2.64 A/㎠ 의 고전류밀도하에서 동작시키는 텔레비젼용 음극에 이용하고 있다.In addition, Japanese Patent Laid-Open Nos. 5-266783 (Application No. 2-408884) and Japanese Patent Laid-Open No. 7-211222 (Application No. 7-29409) related to the Korean Laid-Open Patent Publication No. 10-1987-0001629. The cathode for an electron tube interposed therein has been improved in order to have stable electrospinning characteristics for a long time, and is composed of a base metal containing nickel (Ni) as the main component and an alkaline earth metal oxide containing barium on the base metal. Consists of a layer of rare-earth metal oxide electron-emitting material, it is used for television cathodes operating under high current densities of 1.32 A / cm 2 to 2.64 A / cm 2.

또한, 일본공개특허 특개평59-020941호에 개재된 음극은 음극의 속동성을 얻기 위하여 금속 기체두께를 얇게 하고, 음극의 수명 중 활성화 금속의 고갈을 방지하며 기체 금속의 강도저하를 방지할 목적으로 기체금속에 란탄(La)이 LaNi5및 La2O3의 형태로 함유되어 있다.In addition, the negative electrode disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 59-020941 has the purpose of reducing the thickness of the metal gas to prevent the movement of the negative electrode, preventing the depletion of the active metal during the lifetime of the negative electrode, and preventing the decrease of the strength of the base metal. Lanthanum (La) is contained in the form of LaNi 5 and La 2 O 3 in the base metal.

또한, 미국 Application of Surface Science 2 (1979) 173-186쪽에는 A.van Oostrom 등에 의하여 텅스텐(W) 및 Ba3Sc4O9의 혼합 분말을 가압하여 형성한 음극을 나타내고 있다.Further, US Application of Surface Science 2 (1979) page 173-186 shows a cathode formed by pressurizing a mixed powder of tungsten (W) and Ba 3 Sc 4 O 9 by A.van Oostrom et al.

또한, 독일공개특허 제 2626700 호에서는 BaO와 산화텅스텐 혹은 몰리브덴 (Mo) 및 희토류 금속산화물의 혼합물과 같은 알카리토류금속산화물로 된 고압방전램프용 전자방사물질을 나타내고 있다.In addition, German Patent Publication No. 2626700 discloses an electron-emitting material for a high-pressure discharge lamp made of alkaline earth metal oxides such as BaO and tungsten oxide or a mixture of molybdenum (Mo) and rare earth metal oxides.

또한, 영국특허 제 1592520은 BeO 및 Y2O3에 Ba2-XSrXCaWOν(X =0-0.5)이 첨가된 방전램프용 전자방사물질층을 나타내고 있다.In addition, British Patent No. 1592520 shows an electron-emitting material layer for a discharge lamp in which Ba 2-X Sr X CaWO v (X = 0-0.5) is added to BeO and Y 2 O 3 .

여기에서, 상기 한국공개특허 공개번호 10-1987-0001629 호와, 그와 관련되는 일본공개특허 특개평5-266783호 및 특개평7-211222호에 개시한 음극에 의하면 전자방사물질층내의 희토류금속 산화물이 알카리토류금속산화물, 예를 들면 Sc2O3이 BaCO3, BaO 와 반응하여 기체금속의 산화반응을 방지하므로 활성화금속으로 있는 마그네슘(Mg), 실리콘(Si)등이 기체금속 결정입계 또는 그 근방에서 반응물인 고저항 산화물층을 형성하지 않고 전자 방사 물질층으로 쉽게 확산한다고 기술하고 있으며, 이를 다음과 같은 화학식으로 나타내었다.Here, according to the cathode disclosed in Korean Unexamined Patent Publication No. 10-1987-0001629 and related Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 5-266783 and 7-211222, the rare earth metal in the electron-emitting material layer Since the oxide reacts with alkaline earth metal oxides such as Sc 2 O 3 and BaCO 3 and BaO to prevent oxidation of the gas metal, magnesium (Mg), silicon (Si), etc., which are active metals have It is described that it easily diffuses into the electron emitting material layer without forming a high-resistance oxide layer as a reactant in the vicinity thereof, which is represented by the following chemical formula.

BaCO3= BaO + CO2(5)BaCO 3 = BaO + CO 2 (5)

2Ni + CO2= 2NiO + C (니켈표면) (6)2Ni + CO 2 = 2NiO + C (nickel surface) (6)

Sc2O3+ 3CO2= Sc2(CO3)3(전자방사물질) (7)Sc 2 O 3 + 3 CO 2 = Sc 2 (CO 3 ) 3 (electroradioactive material) (7)

BaO = Ba + O (8)BaO = Ba + O (8)

Ni + O = NiO (니켈표면) (9)Ni + O = NiO (nickel surface) (9)

3Ba + 3O + 2Sc2O3= Ba3Sc4O9(전자방사물질) (10)3Ba + 3O + 2Sc 2 O 3 = Ba 3 Sc 4 O 9 (electroradioactive material) (10)

그러나, 상기와 같이 인용된 문헌에 개재된 음극은 희토류금속산화물을 알카리토류금속산화물과의 혼합전에 800℃ 이상의 환원성 분위기에서 고온열처리를 하여야 하고, 상기 희토류금속산화물은 알카리토류금속산화물 현탁액에 충분히 용해되지 않아 희토류금속산화물이 전자방사물질층에 많은 양이 포함되어야 하며, 또한 이로 인해 상기 희토류금속산화물이 불균일하게 전자방사물질층내에 분산되므로 전자방사 특성이 균일하지 않게 되는 등의 개선해야 할 점이 많이 남아 있다.However, the negative electrode disclosed in the above cited documents should be subjected to high temperature heat treatment in a reducing atmosphere of 800 ° C. or higher before mixing the rare earth metal oxide with the alkaline earth metal oxide, and the rare earth metal oxide is sufficiently dissolved in the alkaline earth metal oxide suspension. Since the rare earth metal oxide should be included in the electron emitting material layer in a large amount, and because of this, the rare earth metal oxide is unevenly dispersed in the electron emitting material layer, so that the electron radiation characteristics are not uniform. Remains.

한편, 한국공개특허 공개번호 10-1999-0039660호(출원번호10-1997-0059829호)에 개재된 전자관용 음극은 니켈을 주성분으로 하는 기체금속과 그 기체금속상에 바륨을 포함하는 알카리토류금속산화물을 주성분으로 하고 0.0005 ~ 15 중량퍼센트의 악티노이드계금속 또는 0.001 ~ 20 중량퍼센트의 악티노이드계금속화합물 중 적어도 하나 함유한 전자방사물질층을 구비하고 있으며, 한국공개특허 공개번호 10-1999-0009036호 (출원번호 10-1997-0031298호)에서는 알카리토류금속산화물 현탁액 중에 용해가 잘되는 질산악티노이드계 금속화합물을 사용해 전자방사특성의 효과를 더욱 높이고 있다.Meanwhile, the cathode for an electron tube disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-1999-0039660 (Application No. 10-1997-0059829) has a base metal containing nickel as a main component and an alkaline earth metal containing barium on the base metal. An electron-radiating material layer containing at least one of 0.0005 to 15% by weight of actinoid-based metal or 0.001 to 20% by weight of actinoid-based metal compound as the main component, and is disclosed in Korea Patent Publication No. 10-1999- 0009036 (Application No. 10-1997-0031298) uses an nitrate-based nitrate-based metal compound which is well soluble in an alkaline earth metal oxide suspension to further enhance the effect of electron radiation characteristics.

또한, 상기 한국공개특허 공개번호 공개번호 10-1999-0039660호에 개재된 음극은 장시간 동작 중 고온, 잔류가스에 의한 전자방사물질의 조대화등을 억제함으로써 3.75 A/㎠의 고전류밀도하에서 동작시키는 전자관용 음극에 있어서도 장시간 안정된 전자방사특성을 나타내고 있음을 확인하였다.In addition, the cathode disclosed in Korean Laid-Open Patent Publication No. 10-1999-0039660 is operated under a high current density of 3.75 A / cm 2 by suppressing coarsening of electron-emitting materials by high temperature and residual gas during long time operation. Also in the cathode for an electron tube, it confirmed that it showed the stable electron emission characteristic for a long time.

그러나, 상기에 제시한 음극에 포함된 질산악티노이드계 금속화합물중의 질산화학기는 알카리토류금속산화물 현탁액중에 포함되어 있는 접착제의 주성분인 니트로셀룰로즈 접착제 용매와 화학기가 다를 경우 완전히 용해되지 않는 등의 문제점이 있다.However, the nitrate chemical group in the actinic nitrate-based metal compound included in the above-described negative electrode is not completely dissolved when the chemical group is different from the solvent of the nitrocellulose adhesive, which is the main component of the adhesive contained in the alkaline earth metal oxide suspension. There is a problem.

본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위한 것으로 본 발명의 목적은 기체금속의 산화반응을 방지하여 음극의 전자방사특성을 개선하는 역할을 하는 금속화합물을 알카리토류금속산화물 현탁액에 충분히 용해시킬 수 있도록 접착제를 용해하는 접착제 용매의 화학기와 상기 금속화합물의 화학기를 동일하게 형성시킴과 아울러 전자방사물질층내에 전자방사물질의 전도성을 향상시킬 수 있도록 전도성 금속을 더 포함시킴으로써, 전자방사특성을 현저하게 개선시킬 수 있는 전자관용 음극을 제공하는 데 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to prevent the oxidation of gaseous metals to improve dissolution of the metal compound, which serves to improve the electron-spinning characteristics of the cathode. By forming the same chemical group of the adhesive solvent and the chemical compound of the metal compound to dissolve the same, and further comprising a conductive metal to improve the conductivity of the electron-emitting material in the electron-emitting material layer, it is possible to significantly improve the electron radiation characteristics The present invention provides a cathode for an electron tube.

도 1 은 종래 기술에 따른 전자관용 음극이 도시된 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a cathode for an electron tube according to the prior art.

도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 전자관용 음극이 도시된 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing a cathode for an electron tube according to an embodiment of the present invention.

도 3 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자관용 음극이 도시된 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing a cathode for an electron tube according to another embodiment of the present invention.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for the main parts of the drawing ***

11 : 전자방사 물질층 12 : 히터11: electrospinning material layer 12: heater

15 : 기체금속 16 : 슬리브15: base metal 16: sleeve

111 : 피복층111: coating layer

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전자관용 음극은 니켈을 주성분으로 하는 기체금속과,상기 기체금속상에 접착시키는 접착제와 상기 접착제를 용해하는 접착제 용매와 상기 접착제 용매에 용해될 수 있도록 상기 접착제 용매의 화학기와 동일한 화학기로 이루어지는 금속화합물로 혼합되는 알카리토류금속산화물 현탁액을 도포 부착시킨 전자방사물질층을 포함되는 것을 특징으로 한다.Electron tube cathode of the present invention for achieving the above object is a base metal containing nickel as a main component, an adhesive to adhere on the base metal, an adhesive solvent for dissolving the adhesive and the adhesive so as to be dissolved in the adhesive solvent And an electron-emitting material layer coated with an alkaline earth metal oxide suspension mixed with a metal compound composed of the same chemical group as the chemical group of the solvent.

또한, 상기 알카리토류금속산화물 현탁액에는 상기 전자방사물질의 전도성을 향상시킬 수 있도록 전도성 금속이 더 포함되는 것을 특징으로 한다.In addition, the alkaline earth metal oxide suspension is characterized in that it further comprises a conductive metal to improve the conductivity of the electron-emitting material.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전자관용 음극은 니켈을 주성분으로 하는 기체금속과, 상기 기체금속과 상기 전자방사물질층의 사이에 위치되고 바륨을 포함하는 알카리토류금속산화물로 이루어지는 피복층과 상기 피복층상에 접착시키는 접착제와 상기 접착제를 용해하는 접착제 용매와, 상기 접착제 용매에 용해될 수 있도록 상기 접착제 용매의 화학기와 동일한 화학기로 이루어지는 금속화합물로 혼합된 알카리토류금속산화물 현탁액을 도포 부착시킨 전자방사물질층을 포함되는 것을 특징으로 한다.In addition, the cathode for an electron tube of the present invention for achieving the above object is a coating layer made of a base metal containing nickel as a main component, and an alkali earth metal oxide located between the base metal and the electron emitting material layer and containing barium. And an alkali earth metal oxide suspension mixed with an adhesive for adhering on the coating layer, an adhesive solvent for dissolving the adhesive, and a metal compound composed of the same chemical group as the chemical group of the adhesive solvent to dissolve in the adhesive solvent. It characterized in that it comprises an electron emitting material layer.

또한, 상기 피복층 및 상기 알카리토류금속산화물 현탁액에는 상기 전자방사물질의 전도성을 향상시킬 수 있도록 전도성 금속이 더 포함되는 것을 특징으로 한다.In addition, the coating layer and the alkaline earth metal oxide suspension is characterized in that it further comprises a conductive metal to improve the conductivity of the electron-emitting material.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전자관용 음극을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a cathode for an electron tube according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 전자관용 음극은 그 내측에 가열용 히터(12)가 삽입 설치된 원통형 슬리브(16)와, 상기 슬리브(16) 상단에 주성분이 니켈(Ni)로 이루어지고, 그 외에 실리콘(Si), 마그네슘(Mg) 등의 환원제를 미량 함유하는 기체금속(15)과, 상기 기체금속(15)의 상부에 바륨(Ba)을 주성분으로 하고, 그 외에 스트론튬(Sr), 칼슘(Ca) 등의 알카리토류금속산화물로 이루어지는 전자방사물질로 구성되는 전자 방사 물질층(11)으로 구성된다.As shown in FIG. 2, the cathode for an electron tube according to the exemplary embodiment of the present invention has a cylindrical sleeve 16 in which a heating heater 12 is inserted therein, and a main component of nickel is formed on top of the sleeve 16. Ni), as well as a base metal 15 containing a trace amount of a reducing agent such as silicon (Si), magnesium (Mg), and barium (Ba) as a main component on the base metal 15, In addition, it is composed of an electron emitting material layer 11 composed of an electron emitting material made of alkaline earth metal oxides such as strontium (Sr) and calcium (Ca).

상기 전자방사물질층(11)은 알카리토류금속산화물 현탁액이 상기 기체금속 (15)상에 도포됨으로써 만들어지며, 상기 알카리토류금속산화물 현탁액은 바륨을 포함하는 알카리토류금속산화물과, 상기 전자방사물질층(11)을 상기 기체금속(15)상에 접착시키기 위한 접착제와, 상기 접착제를 용해하는 접착제 용매와, 상기 접착제 용매에 용해될 수 있도록 상기 접착제 용매와 동일한 화학기를 갖는 금속화합물이 포함되어 이루어진다.The electron emitting material layer 11 is made by applying an alkaline earth metal oxide suspension on the base metal 15, and the alkaline earth metal oxide suspension is an alkali earth metal oxide containing barium and the electron emitting material layer. An adhesive for adhering (11) onto the base metal 15, an adhesive solvent for dissolving the adhesive, and a metal compound having the same chemical group as the adhesive solvent to dissolve in the adhesive solvent are included.

또한, 상기 알카리토류금속산화물 현탁액에는 전자방사물질의 전도성을 향상시킬 수 있도록 전도성 금속이 더 포함된다.In addition, the alkaline earth metal oxide suspension further includes a conductive metal to improve conductivity of the electron-emitting material.

상기 접착제는 니트로셀룰로즈를 주성분으로하고, 상기 접착제 용매는 아세테이드(acetate), 옥살레이트(oxalate), 카보네이트(carbonate)의 화학기가 적어도 하나 이상 포함되며, 상기 접착제 용매의 예로써, 부틸아세테이트(butyl acetate),디에칠 옥살레이트(diethyl oxalate), 디에칠 카보네이트(diethyl carbonate)가 적어도 하나가 포함된다.The adhesive is mainly composed of nitrocellulose, and the adhesive solvent includes at least one chemical group of acetate, oxalate, and carbonate. Examples of the adhesive solvent include butyl acetate ( butyl acetate, diethyl oxalate, and at least one of dimethyl carbonate.

상기 금속화합물은 상기 기체금속(15)의 산화반응을 방지하여 음극의 전자방사특성을 보다 개선하는 역할을 하는 것으로 상기 금속화합물중 금속은 희토류금속 및 악티노이드계금속중 적어도 하나가 포함되며, 상기 접착제 용매와 동일한 화학기를 갖도록 아세테이트, 옥살레이트, 카보네이트의 화학기가 적어도 하나 포함되어 이루어진다.The metal compound serves to improve the electron emission characteristics of the cathode by preventing the oxidation reaction of the base metal 15, the metal of the metal compound includes at least one of the rare earth metal and actinoid-based metal, At least one chemical group of acetate, oxalate, and carbonate is included to have the same chemical group as the adhesive solvent.

상기 전도성 금속은 니켈(Ni), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 탄탈륨(Ta), 레늄 (Re)중 적어도 하나 포함하며, 직경과 길이가 다른 바늘형상을 갖는다.The conductive metal includes at least one of nickel (Ni), tungsten (W), molybdenum (Mo), tantalum (Ta) and rhenium (Re), and has a needle shape different in diameter and length.

상기 전도성 금속이 바늘형상을 갖는 것은 상기 전자방사물질층(11)내에서 중첩의 확률을 높이기 위한 것으로 직경은 5미크론(㎛)이하, 길이는 50미크론(㎛) 이하이도록 형성시키는 것이 바람직하다. 이는 상기 전도성 금속의 직경을 5미크론(㎛)이상으로 크게하면 상기 전자방사물질층(11)내의 전도성 금속의 중량이 증가하게되고, 상기 전도성 금속의 중량이 커지게 되면 이로 인해 상기 전자방사물질층(1)의 활성화 시간이 그만큼 길어지게 되는 등의 단점이 발생하기 때문이며, 상기 전도성 금속의 길이가 50 미크론(㎛)을 넘게 되면 알카리토류금속산화물 현탁액을 스프레이 건을 이용하여 상기 기체금속(15)상면에 도포 부착시키시는 공정에서 상기 스프레이 건의 노즐을 통과하지 못하거나 상기 전자방사물질층(11) 외부로 돌출하는 경우가 발생하는 단점이 발생하기 때문이다.The conductive metal has a needle shape to increase the probability of overlap in the electron-emitting material layer 11, and the diameter is preferably 5 microns (µm) or less and 50 microns (µm) or less in length. This is because when the diameter of the conductive metal is increased to 5 microns (μm) or more, the weight of the conductive metal in the electron-emitting material layer 11 is increased, and when the weight of the conductive metal is increased, the electron-emitting material layer is thereby caused. This is because the activation time of (1) becomes longer, and the disadvantage is that when the length of the conductive metal exceeds 50 microns (μm), an alkaline earth metal oxide suspension is sprayed using a spray gun to the base metal 15. This is because, in the process of coating and attaching to the upper surface, it may fail to pass through the nozzle of the spray gun or protrude outside the electron-emitting material layer 11.

또한, 상기 전도성 금속은 상기 전자방사물질층(11)내에 0.3 중량% 이상 그리고 30 중량% 이하로 형성시키는 것이 바람직하다. 이는 상기 전도성 금속의 함량이 0.3 중량% 보다 적으면 상기 전도성 금속의 중첩의 확률이 떨어져 효과가 적고, 또한 상기 전도성 금속의 함량이 30 중량% 보다 많게 되면 이로 인해 전자방사물질층(11)의 활성화 시간이 길어지는 등 단점이 발생하게 된다.In addition, the conductive metal is preferably formed in the electron-emitting material layer 11 to 0.3 wt% or more and 30 wt% or less. This is because when the content of the conductive metal is less than 0.3% by weight, the probability of overlapping the conductive metal is less effective, and when the content of the conductive metal is more than 30% by weight, the activation of the electron-emitting material layer 11 is caused. There are disadvantages such as longer time.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예에 따른 전자관용 음극은 다음과 같은 공정에 의해 제조된다.The cathode for an electron tube according to an embodiment of the present invention configured as described above is manufactured by the following process.

먼저, 상기 기체금속(15)상에 상기 알카리토류금속산화물 현탁액이 도포되는 데, 상기 알카리토류금속산화물 현탁액은 바륨(Ba)을 포함하는 알카리토류금속산화물, 즉 바륨(Ba)과 스트론튬(Sr) 및 칼슘(Ca)의 2원 또는 3원 산화물과, 상기 전자방사물질층(11)을 상기 기체금속(15)상에 접착시키기 위한 접착제, 그 예로 니트로셀룰로즈 부틸 아세테이트 (nitrocellulose butyl acetate)용액등과, 상기 접착제 용매에 용해되는 금속화합물, 그 예로 스칸듐 아세테이트(scandium acetate)등이 소량의 중량퍼센트로 첨가 혼합되어 만들어 진다.First, the alkaline earth metal oxide suspension is applied onto the base metal 15, and the alkaline earth metal oxide suspension is an alkaline earth metal oxide including barium (Ba), that is, barium (Ba) and strontium (Sr). And a binary or ternary oxide of calcium (Ca), an adhesive for bonding the electron-emitting material layer 11 on the base metal 15, for example, a nitrocellulose butyl acetate solution, and the like. In addition, the metal compound dissolved in the adhesive solvent, for example scandium acetate (scandium acetate) is made by adding and mixing in a small amount by weight.

그리고, 상기와 같이 만들어진 알카리토류금속산화물 현탁액은 상기 기체금속(15)상에 스프레이등의 방법에 의해 약 60 - 100 ㎛의 두께로 도포된다.The alkaline earth metal oxide suspension prepared as described above is applied on the base metal 15 to a thickness of about 60-100 μm by spraying or the like.

그 후의 공정은 종래 기술과 같이 전자관의 진공배기공정중에서 상기히터(14)에 의해 가열되며 알카리토류금속탄산염은 알카리토류금속산화물로 변하고 산화물 일부는 환원되어 활성화된다.The subsequent process is heated by the heater 14 in the vacuum exhaust process of the electron tube as in the prior art, and the alkaline earth metal carbonate is converted into alkaline earth metal oxide and a part of the oxide is reduced and activated.

이와 같은 본 발명의 일실시예에 따른 전자관용 음극에 있어서, 상기 접착제의 용매에 용해되는 금속화합물은 알카리토류금속산화물을 상기 기체금속(15)상에 접착시키기 위한 접착제의 용매와 동일한 화학기를 적어도 하나 구비하게 되며, 이와 같은 금속화합물이 상기 접착제의 용매와 동일한 화학기를 가지고 있음으로써, 상기 금속화합물이 알카리토류금속산화물 현탁액에 충분히 용해되어 알카리토류금속산화물내에서 금속화합물중의 금속의 역할이 충분히 발휘되고 이로 인해 음극의 전자방사특성을 보다 개선할 수 있다. 이와 같은 상태를 화학식으로 나타내면 다음과 같다In such a cathode for an electron tube according to an embodiment of the present invention, the metal compound dissolved in the solvent of the adhesive is at least the same chemical group as the solvent of the adhesive for bonding the alkaline earth metal oxide on the base metal 15 Since the metal compound has the same chemical group as the solvent of the adhesive, the metal compound is sufficiently dissolved in the alkaline earth metal oxide suspension, so that the role of the metal in the metal compound in the alkaline earth metal oxide is sufficient. It is possible to further improve the electron emission characteristics of the cathode. Such a state is represented by the formula:

CH3COOC4H9+ (CH3COO)3Sc = 4CH3COO-+ C4H9 ++ Sc+(11) CH 3 COOC 4 H 9 + ( CH 3 COO) 3 Sc = 4CH 3 COO - + C 4 H 9 + + Sc + (11)

상기 (11)식은 상기 접착제 용매, 즉, 부틸아세테이트와 동일한 화학기를 갖는 금속화합물, 즉, 스칸듐아세테이트의 용해반응식으로, 상기 금속화합물중의 스칸듐(Sc)과 같은 금속은 종래 음극에서와 같이 희토류금속 및 악티노이드계금속중 적어도 하나 포함된 것이 좋으며, 상기 희토류금속 중 스칸듐(scandium, Sc), 이트륨듐(yttrium, Y), 란타늄(lantanium, La), 세륨(cerium, Ce)중 적어도 하나 포함하고, 상기 악티노이드계금속 중 악티늄(actinium, Ac), 토륨(thorium, Th), 프로트악티늄(protactinium, Pa)중 적어도 하나 포함하면 효과가 극대화 되어진다.Equation (11) is a dissolution reaction of a metal compound having the same chemical group as that of the adhesive solvent, that is, butyl acetate, that is, scandium acetate, and a metal such as scandium (Sc) in the metal compound is rare earth metal as in the conventional negative electrode. And at least one of actinoid-based metals, and at least one of scandium (Sc), yttrium (Y), lantanium (La), and cerium (Ce) among the rare earth metals. In addition, at least one of actinium (actinium, Ac), thorium (thorium, Th), and protactinium (Pa) among the actinoid-based metals may maximize the effect.

이는 희토류금속화합물의 경우 상기 전자방사물질층(11)내에 충분히 분해 용해된 희토류금속이 알카리토류금속산화물, 예를 들면 스칸듐(Sc)이 BaCO₃, BaO와 반응하여 상기 기체금속(15)의 산화반응을 방지하므로 활성화금속으로 있는 마그네슘, 실리콘등이 상기 기체금속(15) 결정입계 또는 그 근방에서 고저항 산화물층을 형성하지 않고 상기 전자방사물질층(11)으로 쉽게 확산시킬 수 있기 때문이며, 이를 화학식으로 나타내면 다음과 같다In the rare earth metal compound, the rare earth metal sufficiently dissolved and dissolved in the electron-emitting material layer 11 reacts with alkaline earth metal oxides such as scandium (Sc) with BaCO 3 and BaO to oxidize the gas metal 15. This is because magnesium, silicon, and the like, which are activated metals, can easily diffuse into the electron-emitting material layer 11 without forming a high-resistance oxide layer at or near the grain boundary of the base metal 15. If expressed as:

BaCO₃ = BaO + CO₂ (12)BaCO₃ = BaO + CO₂ (12)

BaO = Ba + O (13)BaO = Ba + O (13)

2Ni + CO₂= 2NiO + C , Ni + O = NiO (니켈표면) (14)2Ni + CO₂ = 2NiO + C, Ni + O = NiO (nickel surface) (14)

4Sc + 3CO₂+ 6O = Sc2(CO₃)₃+ Sc₂O₃ (전자방사물질) (15)4Sc + 3CO₂ + 6O = Sc2 (CO₃) ₃ + Sc₂O₃ (electro-radioactive material) (15)

2Sc + 3O = Sc₂O₃(전자방사물질) (16)2Sc + 3O = Sc₂O₃

3Ba + 3O + 2 Sc₂O₃ = Ba₃Sc₄O9(전자방사물질) (17)3Ba + 3O + 2 Sc₂O₃ = Ba₃Sc₄O 9 (electroradioactive material) (17)

또한, 악티노이드계화합물의 경우도 희토류금속화합물과 같이 상기 전자방사물질층(11)내에 충분히 분해 용해된 알카리토류금속이 알카리토류금속산화물, 예로써 토륨(Th)이 BaCO₃, BaO와 반응하여 상기 기체금속(15)의 산화반응을 방지하므로 활성화금속으로 있는 마그네슘, 실리콘등이 상기 기체금속(15) 결정입계 또는 그 근방에서 고저항 산화물층을 형성하지 않고 상기 전자방사물질층(11)으로 쉽게 확산될 수 있게 함으로써, 음극의 전자방사특성을 향상시킨다.In the case of the actinoid compound, like the rare earth metal compound, the alkaline earth metal sufficiently dissolved and dissolved in the electron emitting material layer 11 reacts with the alkaline earth metal oxide, for example, thorium (Th) with BaCO 3 and BaO. Since the oxidation reaction of the base metal 15 is prevented, magnesium, silicon, and the like, which are active metals, are easily formed into the electron-emitting material layer 11 without forming a high-resistance oxide layer at or near the grain boundary of the base metal 15. By allowing it to be diffused, the electron emission characteristics of the cathode are improved.

특히, 악티노이드계화합물를 함유하면 음극의 장시간 동작중 고온, 잔류가스에 의한 전자방사물질의 조대화등을 억제함으로써 보다 높은 고전류밀도하에서 동작시키는 전자관용 음극에 있어서 장시간 안정된 전자방사특성을 나타낸다.Particularly, when the actinoid compound is contained, it exhibits stable electron emission characteristics for a long time in an electron tube cathode operated at a higher current density by suppressing high temperature during the long time operation of the cathode and coarsening of the electron emitting material due to residual gas.

여기에서, 상기 접착제의 용매에 용해되는 희토류금속화합물 또는 악티노이드계화합물등의 금속화합물은 상기 전자방사물질층(11)내에서 0.0003 중량% 이상, 15중량% 이하의 양이 포함되었을 때 효과가 좋은 특성을 나타내며, 15중량 %이상 함유되면 상기 전자방사물질층(11)의 활성화시간이 길어지는등 문제점이 있다.Here, metal compounds such as rare earth metal compounds or actinoid compounds dissolved in the solvent of the adhesive have an effect when an amount of 0.0003% by weight or more and 15% by weight or less is contained in the electron-emitting material layer 11. It exhibits good properties, and if it contains more than 15% by weight, there is a problem such that the activation time of the electron-emitting material layer 11 is long.

이와 같이 극소량의 금속화합물 함유에도 전자방사특성 개선효과가 나타나는 것은 상기 금속화합물이 알카리토류금속산화물을 기체금속(15)상에 접착시키기 위한 접착제의 용매와 동일한 화학기를 적어도 하나 구비하고 있으므로 금속화합물이 알카리토류금속산화물 현탁액에 충분히 용해되기 때문이다.The effect of improving the electron radiation characteristics even when containing a very small amount of the metal compound is that the metal compound has at least one chemical group as the solvent of the adhesive for bonding the alkaline earth metal oxide on the base metal 15. This is because it is sufficiently dissolved in the alkaline earth metal oxide suspension.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자관용 음극을 도 3 을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 이하, 본 발명의 일실시예의 전자관용 음극과 동일한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여한다.Meanwhile, a cathode for an electron tube according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3. Hereinafter, the same reference numerals are given to the same parts as the cathode for an electron tube according to the embodiment of the present invention.

본 발명의 일실시예 따른 전자관용 음극에서 전자방사물질층(11)내의 금속화합물중의 금속, 그 예로서 스칸듐(Sc)등이 너무 과도하게 작용하면 음극 동작중 기체금속(15) 결정입계 또는 그 근방에서 전자방사물질층(11)과 상기 기체금속(15)중의 활성화금속과의 반응물이 거의 형성되지 않아 상기 기체금속(15)과 상기 전자방사물질층(11)간의 접착력이 오히려 현저하게 저하되는 역효과가 발생하게 되며, 이와 같은 접착력의 저하로 인해 기체금속(15)으로부터 전자방사물질층(11)이 탈락될 소지가 있게 된다.In the cathode for an electron tube according to an embodiment of the present invention, if the metal in the metal compound in the electron-emitting material layer 11, for example, scandium (Sc) or the like is excessively excessive, the grain boundary of the base metal 15 during the cathode operation or In the vicinity, the reactant between the electron-emitting material layer 11 and the activating metal in the base metal 15 is hardly formed, so that the adhesion between the base metal 15 and the electron-emitting material layer 11 decreases significantly. This adverse effect is generated, and the lowering of the adhesive force may cause the electron-emitting material layer 11 to fall off from the base metal 15.

따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자관용 음극은 본 발명의 일실시예의 음극에서의 전자방사물질층(11)과 기체금속(15)과의 접착성을 보완하기 위한 것으로써, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자관용 음극은, 니켈을 주성분으로 하는 기체금속(15)과, 상기 기체금속(15)상에 도포되고 바륨을 포함하는 알카리토류금속산화물로 이루어지는 피복층(111)과, 상기 피복층(111)상에 바륨(Ba)을 포함하는 알카리토류금속산화물과 상기 알카리토류금속산화물을 상기 기체금속(15)상에 접착시키기 위한 접착제 및 접착제 용매와 상기 접착제 용매에 용해되는 금속화합물로 혼합된 알카리토류금속산화물 현탁액을 도포 부착시킨 전자방사물질층(11)으로 구성된다.Therefore, the cathode for an electron tube according to another embodiment of the present invention is to compensate for the adhesion between the electron-emitting material layer 11 and the base metal 15 in the anode of the embodiment of the present invention. An anode for an electron tube according to another embodiment includes a base metal 15 containing nickel as a main component, a coating layer 111 formed on the base metal 15 and an alkali earth metal oxide containing barium, and the coating layer. An alkaline earth metal oxide containing barium (Ba) on the 111 and an alkali earth metal oxide are mixed with an adhesive and an adhesive solvent for bonding the alkaline earth metal oxide on the base metal 15 and a metal compound dissolved in the adhesive solvent. It consists of the electrospinning material layer 11 which apply | coated and attached the alkaline-earth metal oxide suspension.

이와 같은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자관용 음극은, 상기 기체금속 (15)과 상기 피복층(11)사이에는 음극의 동작중 상기 기체금속(15) 결정입계 또는 그 근방에서 상기 전자방사물질층(11)의 알카리토류금속산화물과 상기 기체금속 (15)중의 활성화금속과의 반응물이 발생하게 되는 바, 상기 반응물을 이용하여 상기 기체금속(15)과 전자방사물질층(11)간의 접착력을 보완시키고 있다.The cathode for an electron tube according to another embodiment of the present invention, between the base metal 15 and the coating layer 11, the electron emitting material layer at or near the grain boundary of the base metal 15 during operation of the cathode. The reactant between the alkaline earth metal oxide of (11) and the activated metal in the base metal (15) is generated, and thus the adhesion between the base metal (15) and the electron-emitting material layer (11) is compensated for by using the reactant. I'm making it.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자관용 음극은 상기 피복층(111)내에 전자방사물질의 전도성을 향상시키기 위한 전도성 금속이 더 포함되며, 상기 피복층(111)내의 전도성 금속은 상기 전자방사물질층(11)내의 전도성 금속과 동일한 니켈(Ni), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 탄탈륨(Ta), 레늄(Re)중 적어도 하나 포함하고, 그 직경이 5미크론(㎛) 이하 그리고 그 길이가 50미크론(㎛) 이하의 바늘형상을 갖게 되고, 상기 전도성 금속은 상기 피복층(11)내에서 0.3 중량% 이상, 30중량 %이하의 양이 포함되면 효과가 크다.In addition, the cathode for the electron tube according to another embodiment of the present invention further includes a conductive metal for improving the conductivity of the electron emitting material in the coating layer 111, the conductive metal in the coating layer 111 is the electron emitting material layer. (11) at least one of nickel (Ni), tungsten (W), molybdenum (Mo), tantalum (Ta), and rhenium (Re), which are the same as the conductive metal in (11), the diameter of which is 5 microns (μm) or less and the length thereof Has a needle shape of 50 microns (μm) or less, and the conductive metal is effective when an amount of 0.3 wt% or more and 30 wt% or less is included in the coating layer 11.

이와 같은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자관용 음극의 제작 공정을 설명하면 다음과 같다.Referring to the manufacturing process of the cathode for an electron tube according to another embodiment of the present invention as follows.

먼저, 상기 기체금속(11)과, 상기 기체금속(11)상에 적어도 바륨을 포함하는 알카리토류금속산화물의 피복층(111)을 도포 부착하고, 그 피복층(111)상에, 본 발명의 일실시예와 동일하게 구성되는 전자방사물질층(11)을 도포 부착시킨다.First, the base metal 11 and a coating layer 111 of an alkaline earth metal oxide containing at least barium on the base metal 11 are applied and applied, and on the coating layer 111, one embodiment of the present invention is applied. The electron emitting material layer 11 which is comprised similarly to the example is apply | coated and attached.

그 후의 공정은 본 발명의 일 실시예와 같이 전자관의 진공배기 공정중에서 히터(14)에 의해 가열되며 알카리토류금속탄산염은 알카리토류금속산화물로 변하고 산화물 일부는 환원되어 활성화된다.The subsequent process is heated by the heater 14 during the vacuum exhaust process of the electron tube as in one embodiment of the present invention, and the alkaline earth metal carbonate is converted to alkaline earth metal oxide and the oxide part is reduced to be activated.

상기한 바와 같이 본 발명에 따른 전자관용 음극은 음극의 동작중 기체금속 결정입계 또는 그 근방에서 전자방사물질층에 포함되는 알카리토류금속산화물과 기체금속에 포함되는 활성화 원소와의 반응물질인 고저항층 산화물질이 형성되어 이로 인해 상기 기체금속중의 활성화 원소가 전자방사물질층으로의 확산하는 것이 방해받는 것과, 반응중 발생하는 잔류 가스에 의하여 전자방사물질이 조대화되는 것을 억제함으로써 고전류밀도하에서 동작시키는 TV 또는 모니터에 사용되는 전자관에 적용되어 장시간동안 안정된 전자방사특성을 나타낼 수 있는 효과가 있다.As described above, the cathode for an electron tube according to the present invention has a high resistance that is a reactant between an alkali earth metal oxide included in an electron radiating material layer and an activation element included in a gas metal at or near the gas metal grain boundary during operation of the cathode. A layer oxide is formed, which prevents the diffusion of the active element in the gas metal into the electron emitting material layer and suppresses coarsening of the electron emitting material by residual gas generated during the reaction. It is applied to an electron tube used for operating a TV or a monitor, which has an effect of exhibiting stable electrospinning characteristics for a long time.

이상과 같이 본 발명에 따른 음극은 기체금속의 산화반응을 방지하여 음극의 전자방사특성을 개선하는 역할을 하는 금속화합물을 알카리토류금속산화물 현탁액에 충분히 용해시킬 수 있도록 접착제를 용해하는 접착제 용매의 화학기와 상기 금속화합물의 화학기를 동일하게 형성시킴과 아울러 전자방사물질층내에 전자방사물질의 전도성을 향상시킬 수 있도록 전도성 금속을 더 포함시킴으로써, 전자방사특성을 현저히 개선하는 효과가 있으며 본 발명에 따른 음극은 음극선관, 촬영관, 송신관, 방전관등에 적용할 수 있다.As described above, the negative electrode according to the present invention prevents the oxidation reaction of the gas metal and improves the electron emission characteristics of the negative electrode, so that the chemical compound of the adhesive solvent dissolving the adhesive can be sufficiently dissolved in the alkaline earth metal oxide suspension. By forming a group and a chemical group of the metal compound in the same manner, and by further including a conductive metal to improve the conductivity of the electron-emitting material in the electron-emitting material layer, there is an effect of remarkably improving the electron emission characteristics and the negative electrode according to the present invention Is applicable to cathode ray tube, photographing tube, transmitting tube, discharge tube and so on.

Claims (23)

니켈을 주성분으로 하는 기체금속과;A base metal containing nickel as a main component; 상기 기체금속상에 접착시키는 접착제와, 상기 접착제를 용해하는 접착제 용매와, 상기 접착제 용매에 용해될 수 있도록 상기 접착제 용매의 화학기와 동일한 화학기로 이루어지는 금속화합물이 혼합되는 알카리토류금속산화물 현탁액을 도포 부착시킨 전자방사물질층을 포함되는 것을 특징으로 하는 전자관용 음극.Applying and applying an alkali earth metal oxide suspension in which an adhesive adhering on the base metal, an adhesive solvent for dissolving the adhesive, and a metal compound composed of the same chemical group as the chemical group of the adhesive solvent are dissolved so as to dissolve in the adhesive solvent. Electron tube cathode, characterized in that it comprises a layer of electron emitting material. 제 1 항에 있어서, 상기 알카리토류금속산화물 현탁액에는 상기 전자방사물질의 전도성을 향상시킬 수 있도록 전도성 금속이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 전자관용 음극.The cathode of claim 1, wherein the alkaline earth metal oxide suspension further comprises a conductive metal to improve conductivity of the electron-emitting material. 제 2 항에 있어서, 상기 전도성 금속은 니켈(Ni), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 탄탈륨(Ta), 레늄(Re)중 적어도 하나 포함되는 것을 특징으로 하는 전자관용 음극.The cathode of claim 2, wherein the conductive metal comprises at least one of nickel (Ni), tungsten (W), molybdenum (Mo), tantalum (Ta), and rhenium (Re). 제 2 항에 있어서, 상기 전도성 금속의 직경은 5 미크론(㎛) 이하인 것을 특징으로 하는 전자관용 음극.The cathode for an electron tube according to claim 2, wherein the conductive metal has a diameter of 5 microns or less. 제 2 항에 있어서, 상기 전도성 금속의 길이는 50 미크론(㎛) 이하인 것을 특징으로 하는 전자관용 음극.The cathode for an electron tube according to claim 2, wherein the conductive metal has a length of 50 microns or less. 제 2 항에 있어서, 상기 전도성 금속은 상기 전자방사물질층내에 0.3 ~ 30 중량퍼센트가 포함되는 것을 특징으로 하는 전자관용 음극.3. The cathode for an electron tube according to claim 2, wherein the conductive metal is contained in an amount of 0.3 to 30% by weight in the electron emitting material layer. 제 1 항에 있어서, 상기 알카리토류금속은 스트론튬(Sr) 및 칼슘(Ca)중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자관용 음극.The cathode of claim 1, wherein the alkaline earth metal comprises at least one of strontium (Sr) and calcium (Ca). 제 1 항에 있어서, 상기 접착제는 니트로셀룰로즈를 주성분으로 하는 것을 특징으로 하는 전자관용 음극.The cathode for an electron tube according to claim 1, wherein the adhesive contains nitrocellulose as a main component. 제 1 항에 있어서, 상기 접착제 용매는 아세테이트(acetate), 옥살레이트 (oxalate), 카보네이트(carbonate)의 화학기가 적어도 하나 포함되는 것을 특징으로 하는 전자관용 음극.The cathode for an electron tube according to claim 1, wherein the adhesive solvent includes at least one chemical group of acetate, oxalate, and carbonate. 제 1 항에 있어서, 상기 접착제 용매는 부틸아세테이트(buthyl acetate), 디에칠 옥살레이트(diethyl oxalate), 디에칠 카보네이트(diethyl carbonate) 중 적어도 하나 포함되는 것을 특징으로 하는 전자관용 음극.The negative electrode for an electron tube according to claim 1, wherein the adhesive solvent comprises at least one of butyl acetate, dimethyl oxalate, and dimethyl carbonate. 제 9 항에 있어서, 상기 금속화합물은 아세테이트(acetate), 옥살레이트 (oxalate), 카보네이트(carbonate)의 화학기가 적어도 하나 포함되는 것을 특징으로 하는 전자관용 음극.The cathode for an electron tube according to claim 9, wherein the metal compound includes at least one chemical group of acetate, oxalate, and carbonate. 제 1 항에 있어서, 상기 금속화합물의 금속은 희토류금속 및 악티노이드계금속중 적어도 하나가 포함되는 것을 특징으로 하는 전자관용 음극.The cathode for an electron tube according to claim 1, wherein the metal of the metal compound contains at least one of a rare earth metal and an actinoid metal. 제 12 항에 있어서, 상기 금속화합물중의 희토류금속은 스칸듐(Sc), 이트륨(Y), 란타늄(La), 세륨(Ce)이 적어도 하나 포함되는 것을 특징으로 하는 전자관용 음극.The cathode of claim 12, wherein the rare earth metal in the metal compound includes at least one of scandium (Sc), yttrium (Y), lanthanum (La), and cerium (Ce). 제 12 항에 있어서, 상기 금속화합물중의 악티노이드계금속은 악티늄(Ac), 토륨(Th), 플로트악티늄(Pa)이 적어도 하나 포함되는 것을 특징으로 하는 전자관용 음극.The cathode for an electron tube according to claim 12, wherein the actinoid-based metal in the metal compound includes at least one of actinium (Ac), thorium (Th), and float actinium (Pa). 제 13 항 및 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 금속화합물의 금속은 상기 전자방사물질층내에 0.0003 ~ 15 중량퍼센트가 포함되는 것을 특징으로 하는 전자관용 음극.The cathode for an electron tube according to any one of claims 13 to 14, wherein the metal of the metal compound contains 0.0003 to 15% by weight in the electron emitting material layer. 니켈을 주성분으로 하는 기체금속과;A base metal containing nickel as a main component; 상기 기체금속과 상기 전자방사물질층의 사이에 위치되고 바륨을 포함하는 알카리토류금속산화물로 이루어지는 피복층과;A coating layer formed between the base metal and the electron-emitting material layer and composed of an alkali earth metal oxide containing barium; 상기 피복층상에 접착시키는 접착제와, 상기 접착제를 용해하는 접착제 용매와, 상기 접착제 용매에 용해될 수 있도록 상기 접착제 용매의 화학기와 동일한 화학기로 이루어지는 금속화합물로 혼합된 알카리토류금속산화물 현탁액을 도포 부착시킨 전자방사물질층을 포함되는 것을 특징으로 하는 전자관용 음극.Applying an adhesive to the coating layer, an adhesive solvent for dissolving the adhesive, and an alkali earth metal oxide suspension mixed with a metal compound composed of the same chemical group as the chemical group of the adhesive solvent to dissolve in the adhesive solvent. Cathode for an electron tube, characterized in that it comprises an electron emitting material layer. 제 16 항에 있어서, 상기 피복층 및 상기 알카리토류금속산화물 현탁액에는 상기 전자방사물질의 전도성을 향상시킬 수 있도록 전도성 금속이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 전자관용 음극.The cathode of claim 16, wherein the coating layer and the alkaline earth metal oxide suspension further include a conductive metal to improve conductivity of the electron emitting material. 제 17 항에 있어서, 상기 전도성 금속의 직경은 5 미크론(㎛) 이하인 것을 특징으로 하는 전자관용 음극.18. The cathode for an electron tube according to claim 17, wherein the conductive metal has a diameter of 5 microns or less. 제 17 항에 있어서, 상기 전도성 금속의 길이는 50 미크론(㎛) 보다 작은 것을 특징으로 하는 전자관용 음극.18. The cathode of claim 17, wherein the length of the conductive metal is less than 50 microns. 제 16 항에 있어서, 상기 접착제는 니트로셀룰로즈를 주성분으로 하는 것을 특징으로 하는 전자관용 음극.The cathode for an electron tube according to claim 16, wherein said adhesive is based on nitrocellulose. 제 16 항에 있어서, 상기 접착제 용매는 아세테이트(acetate), 옥살레이트 (oxalate), 카보네이트(carbonate)의 화학기가 적어도 하나 포함되는 것을 특징으로 하는 전자관용 음극.The negative electrode of claim 16, wherein the adhesive solvent includes at least one chemical group of acetate, oxalate, and carbonate. 제 21 항에 있어서, 상기 접착제 용매는 부틸아세테이트(buthyl acetate), 디에칠 옥살레이트(diethyl oxalate), 디에칠 카보네이트(diethyl carbonate) 중 적어도 하나 포함되는 것을 특징으로 하는 전자관용 음극.22. The negative electrode of claim 21, wherein the adhesive solvent comprises at least one of butyl acetate, diethyl oxalate, and diethyl carbonate. 제 16 항에 있어서, 상기 금속화합물은 아세테이트(acetate), 옥살레이트 (oxalate), 카보네이트(carbonate)의 화학기가 적어도 하나 포함되는 것을 특징으로 하는 전자관용 음극.The cathode for an electron tube according to claim 16, wherein the metal compound includes at least one chemical group of acetate, oxalate, and carbonate.
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