KR950013862B1 - 방열형 음극과 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

방열형 음극과 그 제조방법

제 1 도는 종래 방열형 음극 구조체의 종단면도이고,

제 2 도 a는 본 발명에 따른 음극 슬러브의 입체도이며,

b는 본 발명에 따른 음극 슬러브의 종단면도이고,

c는 "가"부분의 확대도이며,

제 3 도 a는 본 발명에 따른 음극 구조체의 전자 방출 특성도이고,

b는 본 발명에 따른 음극 구조체의 수명 특성도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 음극 슬리브 2 : 음극기판

3 : 전자 방사물질 4 : 히터

5 : 지지체 6 : 내측층

7 : 외측층 8 : 산화피막층

본 발명은 전자관, 특히 전자 방출 속도의 단축과 수명개선을 위한 고효율 음극선관에 적합한 방열형 음극과 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 음극 니켈-크롬의 합금으로 제조되고, 제 1 도에 도시되어 있는 바와 같이, 전기한 음극 슬리브(1)에 음극기판(2)과 지지체(5)를 용접한 다음 약 950℃의 H2O를 포함한 수소(H2) 분위기에서 열처리를 하여 음극 구조체를 제조한다.

상기 제조과정에서 슬리브(1)의 크롬이 H2O와 반응하여 흑화처리가 되기 때문에 슬리브의 내.외면에 산화 피막이 형성되는 바, 이 음극구조체에 다시 전자 방사물질(3)을 도포하여 진공중에서 산화물 상태가 되면 히타(4)에 의해 음극이 가열될 때 전자가 방출되어서 스크린의 형광체를 발광시킨다.

이와 같이 제조된 음극 구조체는 전자 방출속도를 단축시키는 효과를 기대할 수 있으나 크롬성분의 산화된 불순물이 음극기판(2)에 영향을 미쳐 브라운관의 수명을 단축시키는 결점이 있다.

그리고, 상기 슬리브(1)를 별도로 산회 처리하면 음극기판(2) 및 지지체(5)의 용접시에는 산화 피막으로 용접이 불가능하고, H2O를 포함하지 않은 수소(H2) 분위기에서 음극부품을 모두 조립하여 열처리하면 산화피막은 형성되지 않아 수명에는 영향을 미치지 않지만 전자 방출 속도가 대단히 느리게 되는 결점이 발생된다.

따라서, 본 발명은 니켈-크롬의 합금 또는 크롬의 내측층과, 니켈 금속 성분의 외측층으로 형성된 이중층의 슬리브를 구성하고, 이 슬리브는 H2O가 포함된 수소분위기의 로(furnace) 내에서 서서히 가열하여 슬리브 내측면의 크롬성분이 흑화되게 하여 형성된 음극 구조체와 이의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

다음은 제 2 도 내지 제 3 도를 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.

제 2 도 a와 b는 본 발명에 따른 음극 슬리브의 입체도와 종단면도를 도시하였고, 제 2 도 c는 "가" 부분을 확대한 도면이며, 참조번호 6은 슬리브의 내측층이고, 참조번호 7은 슬리브의 외측층이며, 참조번호 8은 산화 피막층이다.

제 3 도 a와 b는 본 발명에 따른 음극 구조체의 전자 방출 특성도와 수명 특성도를 나타낸다.

본 발명에 따른 방열형 음극을 제조방법은 이중층의 구조를 갖는 음극 슬리브(1)를 형성하는 공정과, 이중구조의 금속슬리브를 H2O를 함유한 수소 분위기에서 열처리하여 내측면이 흑화되게 하는 공정과, 열처리된 음극 슬리브에 음극기판과 지지체를 용접하는 공정으로 음극 구조체를 제작한다.

상기의 음극 슬리브의 형성 공정에서, 슬리브의 내측층(6)을 니켈-크롬의 합금 또는 크롬의 금속성분으로 형성시키고, 슬리브 외부층(7)을 니켈만으로 형성시켜 2중구조를 갖는 원통형의 슬리브가 20-30τmm 두께로 제조된다.

상기 이중 구조의 슬리브는 H2O를 함유한 수소분위기에서 약 900℃ 온도로 열처리를 하게될 때, 음극 슬리브의 내측면에는 내측층의 크롬성분이 H2O와 반응하여 수 τmm 두께의 산화피막층(8)이 형성되어 흑화 처리된다.

여기에서, 전자 방출 속도는

로 정의되는데(t : 시간, C : 음극열용량, P : 히타의 공급전력), 전자 방출속도를 빠르게 하려면 C(음극열 용량)을 작게(히타의 공급전력은 고정되어 있기 때문임) 해야 한다.

즉, 음극 슬리브(1)를 작게하거나 열복사 효율을 높히는 흑화 처리를 하므로써 전자 방출 속도를 빠르게 할 수 있다.

음극 슬리브(1)의 외측층(7)에는 크롬 성분이 없기 때문에 흑화되지 않아 금속 광택이 유지될 수 있고, 아울러 음극기판(2)과의 용접이 용이하게 된다.

상기 외측층의 금속광택에 의해 모든 열은 반사되어 음극기판(2)으로 공급되기 때문에 열효율이 우수한 특성을 갖는 음극 제조가 가능하고 또한 저 전력용의 음극 설계가 가능하다.

한편, 음극기판(2) 상에는 전자 방사물질(3)인 탄산염을 도포하는데, 이는 배기과정에서 산화물 형태로 남게된다. 즉 (Ba, Ca, Sr) CO3(Ba, Ca, Sr)O+CO2가 되며, 전자방사물질(3)이 음극기판(2)의 마그네슘, 실리콘과 반응하여 유리된 전자를 방출한다.

상기 화학 방정식의 바륨(Ba)의 동작형태는 BaO+Mg MgO+Ba로서 산화물과 음극기판(2) 사이에 중간 저항층을 형성시켜 브라운관 수명을 단축시키는 요인으로 작용된다.

상기 중간 저항층이 생성되기 이전에 음극 슬리브(1)에서의 흑화과정중 불순물이 음극기판(2)에 도포되면 더욱 불안정하고, 아울러 중간 저항층을 더욱 두껍게 형성하여 결과적으로 더욱 수명이 단축시키게 된다.

이러한 연유로 하여 본 발명에 따라 제조된 방열형 음극은, 제 3 도 a와 b에 도시되어 있는 바와 같이, 종래의 음극보다 전자 방출시간이 단축되고(제 3 도 a의 10), 종래의 음극보다 수명이 개선되어(제 3 도의 b의 12) 효율이 우수하고 저전력이 가능한 속통형 브라운관을 만들 수 있다.

Claims (2)

1. 니켈-크롬의 합금 또는 크롬의 내측층(6)과, 니켈 금속 성분의 외측층(7)의 이중층으로 형성된 음극 슬리브(1)를 구비하고, 상기의 내측층(6)이 산화 처리하여 흑화된 표면을 갖도록 한 것을 특징으로 하는 방열형 음극.
2. 음극 슬리브, 음극기판, 전자방사물질, 히터 및 지지체로 구성되는 음극 구조체를 제조하는 방법에 있어서, 크롬을 포함한 합금의 내측층과 만일 금속성분으로 된 외측층의 이중 구조로 된 음극 슬리브(1)를 형성하는 공정과, 이중구조의 음극 슬리브를 H2O를 함유한 수소분위기에서 열처리하여 내측면이 흑화되게 하는 공정과, 흑화된 음극 슬리브에 음극기판과 지지체를 용접하는 공정으로 음극 구조체를 제조하는 것을 특징으로 하는 음극 제조방법.

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