KR940000547B1 - 음극선관용 전자총의 직열형 음극 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

음극선관용 전자총의 직열형 음극 및 그 제조방법

제1도는 종래 직열형 음극의 입단면도.

제2도는 본 발명에 따른 음극선관용 전자총의 직열형 음극의 제조방법에 의해 제조된 직열형 음극의 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 음극기체 12 : 히이터

본 발명은 음극선관용 전자총의 음극에 관한 것으로서, 특히 전자총의 직열형 음극 및 그 제조방법에 관한 것이다.

통상적으로 음극선관용 전자총의 음극은 발열형음극과, 직열형 음극으로 대별되는데, 상기 방열형음극은 제1도에 나타내 보인 바와 같이 탄산염인 전자방사물질(2a)이 도포된 베이스메탈(2)과, 상기 베이스메탈(2)을 하부에서 지지하며 히이터(3a)가 내장된 슬리이브(3)와, 상기 슬리이브(3)와 결합되어 이를 지지하는 홀더(4)를 구비하여 구성된다.

이와 같이 구성된 종래의 방열형음극은 히이터(3a)에 전원을 인가함으로써 히이터(3a)가 발열되게 하고 이 열에 의해 상기 베이스메탈(2) 및 전자방사물질(2a)이 가열되게 하여 상기 전자방사물질(2a)로부터 열전자가 방출되게 한 것이다. 그런데, 상기 방열형음극은 열원인 히이터(3a)와 전자방사물질(2a)인 탄산염이 소정간격 유지되도록 설치되어 있으므로 상기 전자방사물질이 서서히 가열되게 되어 전자방사물질이 정상화되기 까지는 소정의 시간(약 10초)이 걸리게 된다. 따라서 이를 채용한 음극선관의 화면출화시간이 길어지게 되는 문제점이 있었다. 특히 상기 탄산염을 사용한 방열형음극은 고전류를 인가하게 되면 자체의 줄(Joule)열이 발생하게 되어 고전류밀도 영역에서 사용해야 되는 HDTV등에서는 사용할 수가 없었다. 그리고 통상적으로 사용되는 직열형 음극은 필라멘트선에 탄산염을 도포한 것으로서, 상기와 같은 문제점을 완전하게 해결할 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 전자방사물질로부터 열전자가 짧은 시간내에 방출되도록 하여 음극선관의 화면 출화시간을 단축할 수 있으며, 고전류밀도 영역에서 사용이 가능하고 하이트 밸런스 특성을 향상시킬 수 있는 음극선관용 전자총의 직열형음극 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명 음극선관용 직열형음극은 음극선관용 전자총에 장착되어 열전자를 방출하는 음극선관용 전자총의 직열형 음극에 있어서, 전자방사물질이 함침된 음극기체와, 상기 음극기체에 히이터를 용접하여 된 것을 특징으로 한다.

상기 음극선관용 직열형 음극을 제조하기에 적합한 본 발명의 방법은 음극선관용 전자총에 장착되어 열전자를 방출하는 음극기체와 상기 음극기체를 가열하는 히이터를 구비하여 된 음극선관용 전자총의 직열형 음극제조방법에 있어서, 이라듐, 텅스텐 및 세륨 분말을 소정의 비율로 혼합하여 소정의 형상으로 성형하고 이를 진공로에서 소결시켜 음극기체를 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 음극선관용 직열형 음극을 제조하기 위한 본 발명의 다른 방법은 음극선관용 전자총에 장착되어 열전자를 방출하는 음극선관용 전자총의 직열형 음극제조방법에 있어서, 다공질의 텅스텐기체에 세륨을 적층한 후 소정온도의 진공분위기에서 상기 세륨을 용융 합침시키는 음극기체를 형성하고, 상기 음극기체에 히이터를 용접하고, 상기 음극기체의 표면에 이리듐의 금속피막측을 형성하고, 상기 금속피막층이 형성된 열처리하여 세륨이 함침된 음극기체와, 상기 이리듐의 금속피막층 사이에 새로운 함금층이 형성되도록 한 것을 그 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

먼저 음극선관용 전자총에 장착되어 열 전자를 방출할 수 있도록 된 본 발명에 따른 전자총의 직열형음극은 세륨(Ce)등의 전자방사물질이 함침된 음극기체(11)와 상기 음극기체(11)에 몰리브덴(Mo)과 래륨(Re)의 합금으로된 히이터(12)가 용접되어 된 것이다. 이때에 상기 음극기체(11)는 그 가로(a), 세로(b)와 두께(T)를 각각 0.1≤a≤5m, 0.1≤b≤5m, 0.1≤T≤3mm로 하여 전자총의 제어전극에 형성된 전자빔통과공의 크기보다 작거나 같게 형성함이 바람직하다.

이와 같이 구성된 직열형음극을 제조하기에 적합한 방법은 이리듐(Ir), 텅스텐(W) 및 세륨(Ce)분말을 대략 1:2:1의 몰(Mol)비로 혼합하고 이를 대략 사각형이나 원통형의 금형에 적치하여 소정의 형상으로 성형하는 단계와, 상기 성형된 성형품을 1200℃정도의 진공로에서 10분간 열처리함으로써 소결시켜 음극기체(11)를 제조하는 단계를 포함하여서된 것이다. 이때에 상기 이리듐(Ir), 텅스텐(W) 및 세륨(Ce)분말을 소정의 형상으로 성형시 히이터(12)를 몰입 성형할 수도 있으며, 음극기체(11)의 소결후 이에 히이터(12)를 용접할 수도 있다.

그리고 상기 직열형음극을 제조하기 위한 다른 방법은 기공율이 20% 정도의 다공질텅스텐기체에 전자방사물질인 세륨(Ce)을 적층하고, 이를 1200℃의 진공분위기에서 약 10분간 유지시켜 상기 세륨(Ce)이 용융되어 다공질의 텅스텐기체에 함침되도록 하여 음극기체(11)를 제조하고, 상기 음극기체(11)에 양측에 몰리브덴(Mo) 및 레륨(Re)의 합금으로된 히이터(12)를 각각 용접하고, 상기 음극기체의 표면에 이리듐(Ir)의 금속피막층을 1000Å의 두께로 형성하며, 상기 금속피막층이 형성된 음극기체를 약 900℃의 진공분위기에서 열처리하여 세륨(Ce)이 함침된 음극기체와 이리듐의 금속피막층 사이에 합금층이 형성되게 하여 직열형 음극을 제조하는 방법이다.

상술한 바와 같은 직열형 음극의 제조방법에 의해 제조된 직열형 음극은 다공질의 텅스텐기체에 전자방사 물질인 세륨(Ce)이 함침되어 된 음극기체(11)에 히이터(12)가 몰입되거나 용접설치되어 있어 화면 출화시간을 대폭 단축할 수 있다. 즉 본 발명에 따른 음극은 종래의 방열형음극과는 달리 음극기체(11)에 히이터(12)가 몰입 또는 용접되어 있어 히이터(12)로부터 발생되는 열이 음극기체에 직접 전달되게 됨에 따라 히이터(12)로부터 발생되어 음극기체(11)에 전달되는 열효율을 향상시킬 수 있게 되어 나아가서는 음극선관의 화면출화시간을 단축할 수 있게 되는 것이다. 그리고 본 발명에 따른 직열형 음극은 다공질의 텅스텐 기체에 전자방사물질인 세륨을 함침시켜 된 것으로 고전류밀도의 전자방출특성을 얻을 수 있으며 종래 방열형 음극에서 필요로 하는 음극의 활성화 과정이 불필요하기 때문에 음극의 제조공정을 단순화할 수 있다. 또한 본 발명에 따른 직열형 음극은 그 작동온도가 높아 동작중에 전자총의 제어전극을 열변형시킬 것으로 예상되나 음극기체의 세로길이 (a) 및 가로길이(b)와 두께(T)가 각각 0≤a≤5m, 0.1≤b≤5mm, 0.1≤T≤3mm로 통상적으로 제어전극에 형성된 전자빔통과공의 크기에 비해 같거나 작게 형성되어 있으므로 제어전극의 열변형을 최소한으로 줄일 수 있을 뿐만 아니라 종래의 방열형 음극보다 제어전극에 대해 더욱 안정된 특성을 가지고 있다.

이와 같이 본 발명 음극선관용 전자총의 직열형 음극에 의해 제조된 직열형음극은 이를 채용한 음극선관의 화면출화시간을 대폭 줄일 수 있으며 고전류밀도의 전자방출특성을 가지고 있어 HDTV등에 사용할 수 있는 이점이 있다.

Claims (10)

1. 음극선관용 전자총에 장착되어 열전자를 방출하는 음극선관용 전자총의 직열형 음극에 있어서, 전자방사 물질이 그 기공부를 채워져 있는 다공성의 음극기체(基體 ; 11)와, 상기 다공성의 음극기체(11)에 그 몸체가 직접 부착되는 히이터(12)를 구비하여, 다공성 음극 기체(11)가 상기 히이터(12)로부터 발생되는 열에 의해 집적 가열되어 그 기공부에 마련되어 있는 상기 음극 물질로부터 열전자가 방출될 수 있도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 음극선관용 전자총의 직열형 음극.
2. 제1항에 있어서, 상기 전자 방사물질이 세륨(Ce)인 것을 특징으로 하는 음극선관용 전자총의 직열형 음극.
3. 제1항에 있어서, 상기 히이터(12)(12)의 재질이 Mo와 Re의 합금된 것을 특징으로 하는 음극선관용 전자총의 직열형 음극.
4. 제1항에 있어서, 상기 음극 기체(11)의 가로,세로의 폭이 a,b이고 두께가 T일때, 아래의 부등식을 만족하는 것을 특징으로 하는 음극선관용 전자총의 직열형 음극.

   0.1≤a≤5mm, 0.1≤b≤5mm, 0.1≤T≤3mm
5. 음극선관용 전자총에 장착되어 열전자를 방출하는 음극기체(11)와 상기 음극 기체(11)를 가열하는 히이터(12)를 구비하여 된 음극 선관용 전자총의 직열형 음극의 제조방법에 있어서, 이리듐(Ir), 텅스텐(W) 및 세륨(Ce)분말을 소정의 비율로 혼합하여 소정의 형상으로 성형하고, 이를 진공로에서 소결시켜 상기 음극 기체(11)를 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 음극선관용 전자총의 직열형 음극의 제조방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 이리듐(Ir), 텅스텐(W) 및 세륨(Ce)분말을 혼합하여 1:2:1의 몰비로 이루어진 것을 특징으로 하는 음극선관용 전자총의 직렬형 음극의 제조방법.
7. 제5항에 있어서, 상기 이리듐(Ir), 텅스텐(W) 및 세륨(Ce)분말을 혼합하여 소정의 형상으로 성형시 상기 히이터(12)(12)를 몰입하는 단계가 포함된 것을 특징으로 하는 음극선관용 전자총의 직열형 음극의 제조방법.
8. 음극선관용 전자총에 장착되어 열전자를 방출하는 음극선관용 전자총의 직열형 음극의 제조방법에 있어서, 다공질의 텅스텐 기체에 세륨(Ce)을 적층한 후 소정의 온도의 진공분위기에서 상기 세륨을 용융함침시켜 음극기체를 형성하고, 상기 음극 기체에 히이터를 용접하고, 상기 음극 기체의 표면에 이리듐(Ir)의 금속 피막층을 형성하고, 상기 금속 피막층이 형성된 음극 기체를 열처리하여, 세륨이 함침된 상기 음극 기체와, 상기 이리듐(Ir)의 금속 피막층을 사이에 새로운 합금층이 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 음극선관용 전자총의 직열형 음극 제조방법.
9. 제1항에 있어서, 상기 히이터(12)는 상기 다공성의 음극 기체(11)의 외면에 대해 용접에 의하여 부착되는 것을 특징으로 하는 음극선관용.
10. 제1항에 있어서, 상기 히이터(12)는 상기 다공성 음극 기체(11)의 외면에 몰입되는 것에 의해 부착되도록 된 것을 특징으로 하는 음극선관용 전자총의 직열형 음극.