KR100201137B1

KR100201137B1 - Cathode of CRT gun

Info

Publication number: KR100201137B1
Application number: KR1019950030841A
Authority: KR
Inventors: 이성률
Original assignee: 김영남; 오리온전기주식회사
Priority date: 1995-09-20
Filing date: 1995-09-20
Publication date: 1999-06-15
Anticipated expiration: 2015-09-20
Also published as: KR970017783A

Abstract

본 발명은 브라운관 전자총에 있어서 신규한 구성의 캐소드를 개시한다.The present invention discloses a cathode of a novel configuration in a CRT electron gun.

캐소드의 음극물질이 부분적으로 산화되어 흑점을 형성하는 문제를 해결하기 위해, 본 발명에서는 수소흡장물질을 음극물질에 포함하도록 하였다. 수소흡장물질은 수소와 염유사형 수소화물이나 유사금속적 수소화물을 형성하는 금속수소화물로 음극물질에 혼합되거나 별도의 층으로 적층되거나, 웰 또는 기재에 수납 또는 혼합된다.In order to solve the problem that the cathode material of the cathode is partially oxidized to form a dark spot, in the present invention, the hydrogen storage material is included in the cathode material. The hydrogen absorbing material is a metal hydride which forms a salt-like hydride or pseudometallic hydride with hydrogen and is mixed with the negative electrode material or laminated in a separate layer, or stored or mixed in a well or a substrate.

이에 따라 캐소드의 작동중 수소가 발생되며 음극물질을 환원시켜 흑정의 형성을 방지함으로써 안정되고 긴 수명의 캐소드를 제공한다.Accordingly, hydrogen is generated during operation of the cathode, and the cathode material is reduced to prevent formation of black crystals, thereby providing a stable and long-life cathode.

Description

Cathode of CRT gun

제1도는 캐소드의 개략적 구성을 보이는 단면도.1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a cathode.

제2도 내지 제5도는 본 발명에 의한 여러가지 캐소드의 구성을 보이는 단면도들이다.2 to 5 are cross-sectional views showing the configuration of various cathodes according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

K : 캐소드(cathode) P : 펠렛(pelet)K: cathode P: pellet

C : 컵(cup) E : 음극물질C: cup E: cathode material

X : 수소흡장(吸藏)물질 W, W1, W2 : 웰(Well)X: hydrogen absorbing substance W, W1, W2: Well

본 발명은 브라운관에 관한 것으로, 특히 그 전자총의 캐소드(cathode)에 관한 것이다.The present invention relates to a cathode ray tube, and more particularly to a cathode of the electron gun.

본 발명의 주된 응용분야가 되는 브라운관은 캐소드에서 발생시킨 열전자(thermion)를 복수의 제어전극들에 의해 집속(集束) 및 가속(加速)시켜 전자빔을 형성하고, 이 전자빔을 편향(deflection)시켜 형광면의 각 부위를 선별적으로 발광시키면 주사(scan)하여 화상을 표시하는 장치이다. 여기서 열전자 방출원(源 )이 되는 캐소드의 한 구성을 제1도에 도시하였는데, 인너슬리이브(inner sleeve; I)의 내부에는 히이터(heater; H)가 수납되고 그 상단에 전자방출을 위한 음극물질의 펠렛(pellet; P)이 수납된 컵(cup; C)이 설치된다(이는 함침형 캐소드의 경우이고 산화물(oxide) 캐소드의 경우에는 음극물질이 도포된 캡(cap)이 설치된다).The cathode ray tube, which is a main application field of the present invention, forms a electron beam by focusing and accelerating thermal electrons generated at the cathode by a plurality of control electrodes, and deflecting the electron beam. By selectively emitting each part of the device, a device is configured to scan and display an image. Here, a configuration of a cathode serving as a hot electron emission source is shown in FIG. 1, in which a heater H is housed inside an inner sleeve I and a cathode for emitting electrons on the top thereof. A cup C containing a pellet of material P is installed (this is the case of an impregnated cathode and an oxide cathode applied cap).

인너슬리이브(I)는 방열(放熱) 및 이에 따른 열손실을 방지하기 위해 스트래(strap; A)에 서포트(support; S)로 지지되는 아우터 슬리이브(outer sleeve; O)에 얇은 금속제 리본(ribon; B)으로 지지된다.The inner sleeve (I) is a thin metal ribbon on an outer sleeve (O) supported by a support (S) on the strap (A) to prevent heat dissipation and consequent heat loss. supported by (ribon; B).

한편 히이터(H)는 일반적으로 이중권선 코일로 구성되어 그 표면에 전착(電着)등에 의해 코팅층(D)이 형성되고, 그 리이드(lead; L)는 히이터탭(heater tab; T)에 접속되어 외부회로에 연결된다.On the other hand, the heater (H) is generally composed of a double winding coil, the coating layer (D) is formed on the surface by electrodeposition, etc., the lead (L) is connected to the heater tab (T) Connected to an external circuit.

이러한 캐소드(K)의 구성에 있어서, 캐소드(K)는 음극물질의 구성에 따라 산화물 캐소드와 함침형 캐소드로 대별된다. 산화물 캐소드는 전술한 바와 같이 Ba, Sr, Ca등의 탄산염 산화물을 캡상에 도포하여 구성되는 것이며, 함침형 캐소드는 Ba등의 음극물질을 다공성 소결체에 함침시켜 펠셀(P)으로 구성한 것으로 산화물 캐소드보다 안정된 특성을 장기간 유지할 수 있다.In the configuration of the cathode K, the cathode K is roughly divided into an oxide cathode and an impregnated cathode according to the structure of the negative electrode material. The oxide cathode is formed by applying carbonate oxides such as Ba, Sr, and Ca on the cap as described above, and the impregnated cathode is composed of Pelcell (P) by impregnating a cathode material such as Ba into a porous sintered body. Stable characteristics can be maintained for a long time.

그런데 이러한 종래의 캐소드(K)의 문제점은 음극물질이나 전자총내에서 발생된 O₂나 CO, CO₂등이 음극물질에 흡착되는 것이다. 캐소드의 전자방출원인 Ba는 전술한 탄산염으로부터 에이징(aging)에 의한 환원반응으로 형성되는 바, 상술한 O₂등은 이 Ba를 다시 산화시켜 음극물질에 전자를 방출하지 못하는 흑점(黑點)을 형성하게 되는 것이다.However, the problem of the conventional cathode (K) is that O ₂ , CO, CO _2, etc. generated in the negative electrode material or the electron gun are adsorbed on the negative electrode material. Ba, the electron emission source of the cathode, is formed from the above-described carbonate by a aging reaction. Thus, O ₂ and the like oxidize Ba again to produce a black spot that cannot emit electrons to the negative electrode material. It will form.

이에 따라 종래에는 Ta등의 환원성분을 음극물질에 포함시켜 그 산화 및 이에 따른 흑점형성을 방지하고자 하였으나 그 효과는 미미한 편이었다.Accordingly, in the related art, a reduction component such as Ta was included in the negative electrode material to prevent oxidation and black spot formation accordingly, but the effect was minimal.

이와같은 종래의 문제점을 감안하여 본 발명은 음극물질의 산화 및 이에 따른 흑점형성을 근본적으로 방지할 수 있는 캐소드를 제공하는 것을 목적으로 한다.In view of such a conventional problem, an object of the present invention is to provide a cathode which can fundamentally prevent oxidation of a negative electrode material and consequently black spot formation.

상술한 목적의 달성을 위해 본 발명에 의한 캐소드는 음극물질에 수소(水素)흡장(吸藏)물질이 포함되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the cathode according to the present invention is characterized in that a hydrogen absorbing material is included in the negative electrode material.

이 수소흡장물질은 음극물질에 혼합되거나 별도의 층을 형성하거나 웰(well)에 수납되어 구성될 수 있다.The hydrogen absorbing material may be mixed with the negative electrode material, form a separate layer, or be housed in a well.

이와같은 본 발명에 의하면 캐소드의 가열에 의해 수소흡장물질로부터 수소가 연속적으로 발생되며 Ba등 전자방출물질을 환원시켜 흑점의 형성을 방지함으로써 안정되고 균일한 캐소드의 작동을 보장하게 된다.According to the present invention as described above, hydrogen is continuously generated from the hydrogen absorbing material by heating of the cathode, and thus, stable and uniform operation of the cathode is ensured by reducing electron emission materials such as Ba to prevent formation of black spots.

이러한 본 발명 특징을 구현하는 수소흡장물질은 액체수소보다 작은 부피로 다량의 수소를 수소화물 형태로 흡장할 수 있는 물질로서 주로 수소화물을 형성하는 금속물질들로서 수소화물의 형성형태에 따라 다음 세그룹으로 구분할 수 있다.Hydrogen storage materials embodying the characteristics of the present invention are materials that can occlude a large amount of hydrogen in the form of hydrides in a volume smaller than liquid hydrogen, and are mainly metal materials forming hydrides. It can be divided into

첫번째 그릅은 수소가 Na, K등의 알칼리 금속이나 Mg, Ca등의 알칼리 토류금속과 1가의 음이온으로 결합하여 염유사형 수소화물을 형성하는 그룹이고, 두번째 그룹은 Ti, Zr, Pd, Ta, La등의 희토류원소와 수소가 금속원소적인 거동으로 결합하여 유사금속적 수소화물을 형성하는 그룹이다. 또한 세번째 그룹은 Al, Fe, Ni, Cu등의 일반적인 금속의 고체금속결정에 수소가 용해되어 고용제(固溶體)를 형성하는 금속상수소화물의 그룹이다.The first group is a group in which hydrogen combines with alkali metals such as Na and K or alkaline earth metals such as Mg and Ca as monovalent anions to form salt-like hydrides. The second group includes Ti, Zr, Pd, Ta, and La. Rare earth elements such as hydrogen and hydrogen combine in a metallic element behavior to form a pseudometal hydride. The third group is a group of metal hydrides in which hydrogen is dissolved in solid metal crystals of general metals such as Al, Fe, Ni, and Cu to form a solid solution.

여기서 금속상 수소화물 그룹은 수소가 발열반응으로 해리되므로 캐소드(K)에 사용되기 곤란하고, 염유사형 수소화물 그룹과 유사금속적 수소화물그룹이 흡열반응으로 해리되므로 가열에 의해 수소를 방출하므로 본 발명 목적 달성에 적절하다. 또한 금속상 수소화물 그룹과 유사금속적 수소화물그룹의 금속의 합금, 예를들어 TiFe나 LaNis등도 고려할 수 있으나 이들은 수소내의 불순물에 영향받기 쉽고 표면 활성화에 어려움이 있어 본 발명 목적에는 부적절한 것으로 판단된다.Here, the metal hydride group is difficult to be used in the cathode (K) because hydrogen dissociates by exothermic reaction, and since the salt-like hydride group and the quasi-metal hydride group dissociate by endothermic reaction, hydrogen is released by heating. It is suitable for achieving the object of the invention. In addition, alloys of metals of the metal hydride group and the quasi-metal hydride group, for example, TiFe or LaNis may be considered, but these are not suitable for the purpose of the present invention because they are susceptible to impurities in hydrogen and have difficulty in surface activation. .

아직 일부물질에 대한 기본적인 물성실험외에는 진행하지 못하였으나, 이와같은 수소흡장물질중 현재 음극물질로 사용되고 있는 Ca와 Ta 또는 Ti등의 수소화물은 별다른 문제없이 캐소드의 구성에 사용될 수 있을 것으로 판단된다.Although it has not yet been carried out except for the basic physical property tests for some materials, it is considered that hydrides such as Ca, Ta or Ti, which are currently used as cathode materials, can be used in the composition of the cathode without any problem.

이러한 수소흡장물질을 음극물질내에 포함시키는 방법은 여러가지 수단이 사용될 수 있다.Various means may be used for including such a hydrogen storage material in the cathode material.

먼저 제2도의 구성은 수소흡장물질을 분말화하여 음극물질에 혼합하여 도포하거나(산화물 캐소드), 이 혼합물을 소결하여 컵(C)내에 수납되는 펠렛(P)을 형성한 구성이다.First, in FIG. 2, the hydrogen absorbing material is powdered and mixed with the negative electrode material (oxide cathode) or the mixture is sintered to form pellets P contained in the cup C.

한편 제3도의 구성은 함침형 캐소드의 제조방식의 하나로서 펠렛(P)의 기재(M)에 레이저 천공등으로 가는 직경의 웰(W)을 형성하고 이 웰(W)에 음극물질(E)을 함침등으로 충전한 구성인데, 이때 기재(M)에 수소흡장물질을 혼합하여 구성할 수 있다.On the other hand, the configuration of FIG. 3 is a manufacturing method of the impregnated cathode, in which a well W having a diameter going to laser drilling or the like is formed in the substrate M of the pellet P, and the cathode material E is formed therein. It is a configuration filled with impregnation, etc. At this time, it can be configured by mixing the hydrogen absorbing material on the substrate (M).

다음 제4도의 구성은 컵(C)내에 수소흡장물질(X)과 음극물질(E)을 순차적으로 적층하여 펠렛(P)을 형성한 구성이다. 이는 함침형 캐소드에 대한 것으로, 산화물 캐소드의 경우에 두 물질(E, X)층을 순차적으로 도포함으로써 이루어진다. 이때 전자방출이 방해되지 않도록 수소흡장물질(X)은 음극물질(E)의 하층에 적층된다.4 is a configuration in which the pellets P are formed by sequentially stacking the hydrogen storage material X and the cathode material E in the cup C. This is for the impregnated cathode, in the case of the oxide cathode by applying two layers of material (E, X) sequentially. At this time, the hydrogen storage material (X) is stacked on the lower layer of the negative electrode material (E) so that electron emission is not disturbed.

또한 제5도에 도시된 구성은 제3도와 같은 웰형의 함침형 캐소드인바, 이 실시예에서는 음극물질(E)이 수납된 웰(W1) 사이에 수소흡장물질(X)이 수납된 웰(W2)이 교호적으로 형성되어 있다. 이러한 구성은 음극물질(E)의 전자방출이 수소흡장물질(X)에 의해 방해되지 않으므로 특히 바람직하다.In addition, the configuration shown in FIG. 5 is a well-type impregnated cathode as shown in FIG. 3, and in this embodiment, the well W2 in which the hydrogen storage material X is accommodated between the wells W1 in which the negative electrode material E is accommodated. ) Are formed alternately. This configuration is particularly preferable because the electron emission of the negative electrode material E is not disturbed by the hydrogen storage material X.

이상과 같이 본 발명에 의하면 캐소드(K)의 작동중 히이터(H)의 가열에 의해 수소흡장물질(X)에서 수소가 계속 해리방출되어 음극물질(E)의 산화를 방지함으로써 흑점의 형성을 근본적으로 차단하여 캐소드(K)의 안정된 작동을 보장하게 된다.As described above, according to the present invention, hydrogen is continuously released from the hydrogen storage material X by heating of the heater H during operation of the cathode K, thereby preventing the oxidation of the cathode material E, thereby fundamentally forming black spots. Blocked to ensure a stable operation of the cathode (K).

이에 따라 본 발명은 전자총의 신뢰성과 장수명을 보장하는 효과가 있다.Accordingly, the present invention has the effect of ensuring the reliability and long life of the electron gun.

Claims

A cathode of a CRT electron gun which emits electrons by heating a cathode material, wherein the cathode material includes a hydrogen storage material that dissociates and releases hydrogen stored by the heating.

The cathode of a CRT gun according to claim 1, wherein the hydrogen storage material is a metal hydride which forms a salt-like hydride or a pseudometal hydride with hydrogen.

3. The cathode of a CRT gun of claim 2, wherein the metal forming the metal hydride is at least one of Ca, Ta or Ti.

The cathode of a CRT electron gun according to claim 1, wherein the hydrogen storage material is mixed with the cathode material.

The cathode of a CRT electron gun according to claim 1, wherein the hydrogen storage material and the cathode material are laminated.

The cathode of a CRT gun according to claim 5, wherein the hydrogen storage material is laminated under the cathode material.

The cathode of a CRT electron gun according to claim 1, wherein the cathode material is contained in a well formed in the substrate.

The cathode of a CRT gun according to any one of claims 1 to 7, wherein the hydrogen storage material is mixed with the substrate.

The cathode of a CRT gun according to any one of claims 1 to 7, wherein the hydrogen storage material is contained in a well formed between the wells in which the negative electrode material is stored.