KR100254727B1 - 음극선관용 음극 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음극선관용 음극에 관한 것으로서, 특히 음극의 구조를 변경하여 음극의 열 손실을 최소화하는 데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 삽입된 히터로부터 열을 전달받는 슬리이브와, 상기 슬리이브로부터 열을 전달받아 열전자를 방사하도록 전자방사물질이 도포된 캡과, 상기 슬리이브와 캡을 지지하는 홀더로 구성된 음극선관용 음극에 있어서, 상기 음극의 외측면에는 음극의 재질 보다 열전도도가 낮은 물질이 도포되는 것이다.

Description

음극선관용 음극

본 발명은 음극선관의 음극에 관한 것으로서, 특히 음극의 구조를 변경하여 음극의 열 손실을 최소화하도록 한 음극선관용 음극에 관한 것이다.

일반적인 음극선관은 도 1 에 도시된 바와 같이, 내측면에 적, 녹, 청의 형광막(1)이 도포되어 있는 판넬(2)과, 상기 판넬(2)의 후단에 융착되어진 펀넬(3)과, 상기 펀넬(3)의 네크부(4)에 장착되어 전자빔(5)을 방사하는 전자총(6)과, 상기 전자총(6)으로부터 방사된 전자빔(5)을 편향시키는 편향요크(7)와, 상기 편향요크(7)에 의해 편향된 전자빔(5)이 선택적으로 통과하여 색선별이 이루어지는 섀도우마스크(8)로 구성하였다.

상기 전자총(6)은 전원이 인가되면 발열하는 히터(9)와, 상기 히터(9)가 삽입되어 히터(9)로부터 열을 전달받아 열전자를 방사하는 음극(10)과, 상기 음극(10)으로부터 방사된 열전자가 섀도우마스크(8)의 개공을 통과하여 형광막(1)을 원활하게 타격하도록 열전자를 집속 및 가속시키는 제 1 ∼ 6전극(11 ∼ 16)으로 구성하였다.

상기 음극(10)의 구성은 도 2 에 도시된 바와 같이, 전원이 인가되면 발열하는 히터(9)가 삽입되어 히터(9)의 열을 상부로 전달하는 슬리이브(17)와, 상기 슬리이브(17)로부터 열을 전달받아 열전자를 방사하도록 전자방사물질(18)이 도포된 캡(19)과, 상기 슬리이브(17) 및 캡(19)을 지지하는 홀더(20)로 구성하였다.

그리고, 상기 음극(10)의 취부구조는 도 3 에 도시된 바와 같이, 음극가열용 히터(9)가 삽입된 음극(10)과, 상기 음극(10)을 고정하기 위한 아일렛(Eyelet)(21)과, 전자총 마운트를 고정하는 동시에 전자총(6)의 전극간 간격을 일정하게 유지하기 위한 비드 글라스(Bead Glass)(22)와, 상기 비드 글라스(22)와 아일렛(21)을 지지하는 비드 서포터(Bead Supporter)(23)와, 상기 음극(10)으로부터 방사된 열전자를 집속시키는 제 1 전극(11)과, 상기 제 1 전극(11)을 통과한 열전자를 가속시키는 제 2 전극(12)을 구비하였다.

또한, 도 4 는 음극선관에 사용하는 다양한 음극의 실시예를 나타낸 것으로서, 도 4 의 (가)는 슬리이브와 홀더 일체형 음극(30)이고, 도 4 의 (나)는 캡, 슬리이브, 홀더 일체형 음극(40)이고, 도 4 의 (다)는 슬리이브와 홀더 사이의 공간을 세 개의 가는 금속리본으로 연결한 리본형 음극(50)을 나타낸 것이다.

이와 같이 구성된 종래 음극선관용 음극의 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 히터(9)에 일정한 전압을 인가하면 히터(9)가 발열하게 되고, 이러한 열이 음극(10)의 슬리이브(17)를 통해 슬리이브(17)의 상부에 씌워진 캡(19)에 전달되면 전자방사물질(18)로부터 열전자가 방사된다.

상기 전자방사물질(18)로부터 방사된 열전자는 제 1 전극(11)에 의해 집속되고, 제 2 ∼ 6전극(12 ∼ 16)을 통과하면서 가속된 후 편향요크(7)에 의해 편향되고, 섀도우마스크(8)를 지나면서 색선별이 이루어진 상태에서 형광막(1)을 타격하게 되어 화상이 재현된다.

이와 같이, 상기 히터(9)로부터 발열된 열이 전자방사물질(18)로 잘 전달되느냐가 전자총(6)의 특성에 중요한 영향을 미치게 되는 것이다.

그러나 이러한 종래 음극은 히터로부터 발열된 열이 음극의 캡 또는 전자방사물질에 전달될 뿐만 아니라 음극의 슬리이브와 홀더에도 전달되고, 상기 슬리이브와 홀더에 전달된 열은 아일렛에 전달되며, 점차적으로 비드 써포터에도 열이 전달되어 비드 글라스가 열적으로 변형되고, 비드 글라스에 고정된 제 1 전극 및 제 2 전극 또한 열 변형이 일어나게 되며, 이로 인해 제 1 전극 및 제 2 전극의 구멍 크기도 변하여 원 설계치와 다른 값을 갖게 된다.

이것은 다음과 같은 E_kco식에서 보듯이 E_kco의 변화를 초래한다.

여기서, 상기 E_kco는 휘점소거전압이고, k는 비례상수, D는 제 1 전극 공경, d₁은 음극과 제 1 전극간의 간격, d₂는 제 1 전극과 제 2 전극간의 간격, t는 제 1 전극 두께, E_c2는 제 1 전극에 인가하는 전압을 나타낸다.

따라서, 열변형에 의해 제 1 전극과 제 2 전극의 구조적인 치수의 변형으로 인해 E_kco가 변하여 포커스(Focus)가 나빠지는 결과를 초래하게 되고, 또한 이런 열손실을 충당하기 위해 히터에 더 큰 전압을 인가해야 되므로 전력손실이 증가하고, 히터의 수명이 짧아 지는 문제점이 있었다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 음극의 외측면에 열전도도(Thermal Conductivity)가 음극의 열전도도 보다 낮은 물질, 즉 열전도도가 1.0 × 10^-4/c 이하인 물질을 피복시켜 슬리이브를 통해 타부품으로 전달되는 열의 양을 최소화시키는 데 그 목적이 있다.

도 1 은 일반적인 음극선관의 종단면도.

도 2 는 종래 음극선관용 음극의 구성도.

도 3 는 일반적인 음극선관용 음극의 취부구조도.

도 4 는 종래 음극선관에 사용되는 음극들의 구성도로서,

(가)는 슬리이브 홀더 일체형 음극.

(나)는 캡, 슬리이브, 홀더 일체형 음극.

(다)는 리본형 음극.

도 5 는 본 발명 음극선관용 음극의 구성도.

도 6 은 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 구성도로서,

(가)는 슬리이브 홀더 일체형 음극.

(나)는 캡, 슬리이브, 홀더 일체형 음극.

(다)는 리본형 음극.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

101, 201, 301, 401 : 슬리이브102 : 전자방사물질

103, 204, 304 : 캡104, 203, 303, 403 : 홀더

105, 202, 302, 402 : 피복물404 : 금속리본

이하, 본 발명을 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 5 는 본 발명에 의한 음극선관용 음극의 구성도를 나타낸 것으로서, 삽입된 히터(도면상에 미도시)가 삽입되어 히터의 열을 상부로 전달하는 슬리이브(101)와, 상기 슬리이브(101)로부터 열을 전달받아 열전자를 방사하도록 전자방사물질(102)이 도포된 캡(103)과, 상기 슬리이브(101)와 캡(103)을 지지하는 홀더(104)로 구성된다.

또한, 상기 슬리이브(101)를 통해 타부품으로 전달되는 열의 양을 최소화하도록 슬리이브(101)의 외측면에 음극의 열전도도 보다 낮은 물질(이하 피복물)(105)을 피복시키게 되는데, 슬리이브(101)와 캡(103)을 지지하는 홀더(104)의 상당한 윗부분에도 피복물(105)을 피복시켜도 될뿐 아니라, 캡(103)에도 피복물(105)을 피복시켜도 된다.

상기 홀더(104)의 외측면에 피복을 실시할 경우 주의할 점은 홀더(104)의 아일렛(도면상에 미도시) 용접부에는 용접을 용이하게 하도록 피복을 피해야 한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 히터에 일정한 전압을 인가하면 히터가 발열하게 되고, 이러한 열이 음극의 슬리이브(101)를 통해 슬리이브(101)의 상부에 씌워진 캡(103)에 전달되면 캡(103) 상부에 도포된 전자방사물질(102)로부터 열전자가 방사된다.

상기 전자방사물질(102)로부터 방사된 열전자는 다수개의 전극을 지나면서 집속 및 가속된 후 편향요크에 의해 편향되고, 섀도우마스크를 지나면서 색선별이 이루어진 상태에서 형광막을 타격하게 되어 화상이 재현된다.

이때, 상기 히터에 발생한 열은 음극의 캡(103) 또는 전자방사물질(102) 뿐만 아니라 음극의 슬리이브(101)에 전달되고, 상기 슬리이브(101)에 전달된 열이 아일렛과 비드 써포터에 전달되어 이 열로 인해 비드 글라스와 전극에 열변형이 일어나는 문제점이 발생하게 된다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 슬리이브(101)의 외측면에 피복물(105)을 피복하여 히터의 음극 열전달 과정에서 발생하게 되는 열손실을 최소화하게 된다.

이는 슬리이브(101)와 아일렛, 아일렛과 비드 써포터가 서로 접촉하고 있으므로 히터의 음극 열전달 과정에서 슬리이브(101)에 전달된 열이 자연스럽게 접촉 부품으로 전달되지만 슬리이브(101)의 외측면에 도포되는 피복물(105)이 슬리이브(101)의 아일렛 또는 비드 써포터 열전달량을 최소한으로 감소시키게 된다.

이에 따라, 열에 의한 E_kco의 변화가 감소할 뿐만 아니라 화이트 발란스도 종래 보다 좋아지는 결과를 갖게 되는 것이다.

여기서, 상기 피복물(105)은 반드시 슬리이브(101)에만 피복시킬 필요는 없고, 슬리이브(101)를 포함한 홀더(104)의 상부 또는 캡(103) 부분에도 피복물(105)을 피복하여 병행 사용하면 더욱 좋은 효과를 얻을 수 있는 것이다.

단, 홀더(104)에 피복시킬 경우 주의할 점은 용접을 용이하게 하도록 홀더(104)의 아일렛 용접부에는 피복을 피해야 한다.

본 발명의 다른 실시예를 도 6 을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 6 의 (가)는 슬리이브 홀더 일체형 음극이고, (나)는 슬리이브 홀더 캡 일체형 음극으로서, 슬리이브(201)(301)의 외측면에 피복물(202)(302)을 피복시킨 예를 보여주고 있는데, 슬리이브(201)(301) 이외에도 홀더(203)(303)의 상부 또는 캡(204)(304)에도 피복을 실시하여 병행 사용하면 더욱 좋은 효과를 나타낼 수 있다. 이 경우에도 홀더(203)(303)의 아일렛 용접부에는 피복을 피해야 한다.

도 6 의 (다)는 슬리이브(401)와 홀더(403)가 가는 금속리본(404)에 의해 연결된 리본형 음극으로서, 이경우에는 슬리이브(401)의 외측면에 가는 금속리본(404)이 용접될 부분을 남겨놓고 피복물(402)을 피복하게 되는데, 금속리본(404) 자체의 한쪽 면을 피복시키거나, 홀더(403)의 밑부분을 남겨놓고 피복하여 병행 사용하면 더욱 좋은 효과를 나타낼 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 슬리이브의 외측면과, 홀더 또는 캡의 외측면에 음극의 재질 보다 열전도도가 낮은 물질을 피복시켜 발열된 히터의 음극 열전달과정에서 발생하게 되는 열손실을 최소화하고, 아울러 이로 인한 열변형을 방지하는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 삽입된 히터로부터 열을 전달받는 슬리이브와, 상기 슬리이브로부터 열을 전달받아 열전자를 방사하도록 전자방사물질이 도포된 캡과, 상기 슬리이브와 캡을 지지하는 홀더로 구성된 음극선관용 음극에 있어서,

   상기 음극의 외측면에는 음극의 재질 보다 열전도도가 낮은 물질이 도포되는 것을 특징으로 하는 음극선관용 음극.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 음극의 재질 보다 열전도도가 낮은 물질은 슬리이브의 외측면이나, 슬리이브를 포함한 홀더, 캡의 외측면에 도포되는 것을 특징으로 하는 음극선관용 음극.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 음극의 외측면에 도포된 물질의 열전도도는 1.0 × 10^-4/c 이하인 것을 특징으로 하는 음극선관용 음극.

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