KR920008786B1 - 산화물 음극 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

산화물 음극

제1도는 종래 산화물 음극을 보인 일부 절제단면도.

제2도는 본 발명에 따른 산화물 음극을 보인 절제단면도.

제3도는 종래 산화물 음극과 본 발명에 따른 산화물 음극과의 시간경과에 따른 전류밀도의 변화를 나타낸 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 전자방출 물질층 2 : 베이스메탈

3 : 슬리이브 4 : 히이터

5 : 금속피복층

본 발명은 음극선관에 사용되는 산화물 음극에 관한 것이다.

일반적으로 산화물 음극은 여러 형태로의 가공이 쉽고 제조단가가 저렴하며, 동작온도가 비교적 낮은 등의 장점이 있어 음극선관의 전자방출원으로서 널리 사용되고 있다.

이와 같은 산화물 음극의 종래 구조가 제1도에 도시되어 있는바, 이는 전자방출 물질층(1)과, 이 전자방출 물질층(1)이 표면에 형성되는 베이스메탈(2)과, 이를 하부에서 지지하며 히이터(4)가 내장되는 슬리이브(3)로 구성되어 있다.

이와 같이 구성된 종래의 산화물 음극은 고전류 밀도를 얻기 위하여 동작온도를 높일 경우 주울(Joule)열발생으로 인한 전자방출 물질의 산화가 가속화되어 그 전류 특성이 급격히 저하되며 고주파(high frequency)에 대응할 경우 전자방출 물질층의 열전자가 원활히 방출되지 못하고 그 표면에 잔류되는 현상(charge-up)이 발생되어 음극선관의 특성 및 수명을 저하시키는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기의 문제점을 감안하여 안출된 것으로서 고전류 방출시 주울(Joule)열로 인한 전자방출 물질의 산화를 방지할 수 있으며 고주파(high frequency )에 대응할 경우에도 전자방출 물질의 표면에 열전자가 잔류하는 현상(charge-up)을 방지할 수 있는 산화물 음극을 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 베이스메탈에 전자방출 물질을 도포하여 전자방출 물질층을 형성한 산화물 음극에 있어서, 상기 전자방출 물질층의 표면에 금속피복층이 형성된 점에 그 특징이 있다.

이하 첨부된 도면을 통하여 본 발명에 따른 산화물 음극의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

제2도에 도시된 바와 같이 히이터(4)가 내장되는 슬리이브(3)의 상단부에 Ni 기체금속으로 된 베이스메탈(2)이 지지고정되며, 이 베이스메탈(2)의 상부에는 전자방출 물질층(1)이 형성되고 그 상부에는 금속피복층(5)이 형성되어 있다. 여기서 상기 금속피복층(5)은 텅스텐(W), 이리듐(Ir), 오스뮴(Os), 레늄(Re), 루테늄(Ru)중 적어도 하나 또는 이들의 합금으로 형성되는 것이 바람직하며 이 금속피복층(5)의 두께는 100 0∼20000Å인 것이 바람직하다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 산화물 음극의 제조방법을 W-Ir을 일예로 하여 기술한다.

먼저 (Ba, Sr, Ca)CO₃를 현탁액으로 만들어 미량의 환원제가 함유된 Ni 기체금속인 베이스메탈(2) 위에 Spray등의 방법으로 전자방출 물질층(1)을 형성하고 그 위에 W와 Ir을 그 중량%가 90∼60 : 10∼40인 합금을 만들어 피복시킨 후 진공 또는 수소분위기에서 1100℃∼1250℃의 온도에서 5∼360분간을 유지시켜 W과 Ir의 충분한 합금화가 이루어지게 하여 금속피복층(5)을 형성한다. 또한 상기 전자방출 물질층(1)에 W과 Ir을 각각 연속된 층으로 피복, 즉 W을 먼저 피복한 후 그 위에 Ir을 또는 Ir을 먼저 피복한 후 그 위에 W을 피복하여 금속피복층(5)을 형성하는 방법도 있다. 이렇게 형성된 W과 Ir의 합금으로 된 금속피복층(5) 및 W과 Ir이 연속된 층으로 형성된 금속피복층 (5)은 전자방출 물질층(1)과 베이스메탈(2)을 완전히 감싸고 있어 금속피복층(5)과 베이스메탈(2)이 전기적으로 접속된 상태로 전자방출면을 구성하고 있기 때문에 제3도에 도시된 바와 같이 동작온도 850℃인 상태에서 종래의 산화물 음극은 약 100시간에서부터 전류밀도가 급격히 저하되는 현상을 보이지만 본 발명에 따른 산화물 음극은 약 5000 시간에서 초기의 80% 이상의 전류밀도를 유지하게 된다.

이와 같이 본 발명에 따른 산화물 음극은 금속피복층과 베이스메탈이 전기적으로 접속된 상태로 전자방출면을 형성함으로써 고주파에 의해 열전자가 전자방출 물질층의 표면에 잔류하는 현상(charge-up)이 방지되며, 고전류밀도를 얻기 위해 동작온도를 높일 경우에도 전자방출 물질의 급격한 산화가 발생하지 않으므로 고전류 밀도 및 장수명을 갖는 산화물 음극을 얻을 수 있게 된다.

Claims (4)

1. 베이스메탈에 전자방출 물질을 도포하여 전자방출 물질층을 형성한 산화물 음극에 있어서, 상기 전자방출 물질층(1)의 표면에 W,Ir,Os,Re,Ru중 적어도 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 금속피복층(5)이 상기 베이스메탈(2)을 감싼 상태로 형성된 것을 특징으로 하는 산화물 음극.
2. 제1항에 있어서, 상기 금속피복층(5)이 W과 Ir의 합금체로 이루어지며 그 중량비%가 90∼60 : 10∼40인 것을 특징으로 하는 산화물 음극.
3. 제1항에 있어서, 상기 금속피복층(5)이 전자방출 물질층(1)에 W을 피복한 후 그 위에 Ir을 피복하거나 또는 이의 역순으로 형성되는 것을 특징으로 하는 산화물 음극.
4. 제1항, 제3항, 제4항중 어느 한항에 있어서, 상기 금속피복층(5)의 두께가 100 0∼20000Å인 것을 특징으로 하는 산화물 음극.

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