KR920004900B1 - 함침형 음극구조체와 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

함침형 음극구조체와 그 제조방법

제 1 도는 종래 함침형 음극구조체의 개략적 단면도.

제 2 도는 본 발명의 한 바람직한 실시예에 따른 함침형 음극구조체의 개략적 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 다공성 기체 20 : 컵

30 : 슬리이브 40 : 히이터

W1, W2 : 용접부위

본 발명은 함침형 음극구조체 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 특히 제조가공성과 열효율이 증진된 함침형 음극구조체와 그 제조방법에 관한 것이다.

대형 투사관, 고선명 텔레비젼(HDTV)용의 초대형 음극선관에 사용되는 함침형 음극은 텅스텐, 몰리브덴등으로 이루어진 고융점 다공성 기체에 바륨, 칼슘, 알루미네이트등과 같은 전자방출물질이 함침된 것으로서, 그 대표적인 예로는 미국특허 4,165,473호와, 4,400,648호에 개시된 형태의 함침형 음극구조체를 들수 있다. 이들 종래 함침형 음극구조체의 일반적인 형태는 제 1 도에 도시된 바와 같은 바, 열전자 방출물질이 함침된 다공성 기체(10)와, 이를 수납저장하는 컵(20)과, 이 컵(20)을 하부에서 지지 고정함과 아울러 히이터(40)를 내장하는 슬리이브(30)를 그 기본적 구성요소로 한다.

이러한 종래 함침형 음극구조체의 부분적 제조순서는 대략 다음과 같다.

가) 다공성 기체 제조단계 ; 텅스텐, 몰리브덴등의 금속분말로써 다공성 기체를 압축 성형한 후 소결처리 한다.

나) 합침단계 ; 상기 다공성 기체에 바륨, 칼슘, 알루미네이트등의 열전자 방출물질을 수소 또는 진공분위기에서 용유함침시킨다.

다) 잔류물 제거단계 ; 함침단계를 통해 다공성 기체에의 표면에 부착된 함침잔류물을(강구(鋼球, shot)를 공작물 표면에 투사하여 공작물의 표면을 처리하는)쇼오트 피이닝법(Shot peening 法)을 통해 제거한다.

라) 부품의 용접고정단계 ; 상기 다공성 기체를, 기제조된 슬리이브의 상단 개구부에 삽입된 컵에 수납한 후 레이져 용접기를 통해 상기 3개의 부품을 일체로 용착 고정시킨다.

이러한 단계를 통해 제조된 종래 합침형 음극구조체는 제 1 도에 도시된 바와 같이 상기 부품용접고정단계를 통해 다공성 기체(10), 컵(20), 슬리이브(30)가 하나의 용접부위(W1)에 의해 동시에 고착되도록 되어 있다. 이들의 용접된 슬리이브(30) 상단 측면으로부터 가해지는 레이져 용접기의 빔 또는 저항용접에 의해 상호용착된다. 이러한 종래의 용접방법에 의하면, 금속 기체가 부분적으로 용융될 때에 이에 함침되어 있는 열전자 방출물질이 증발 손실될 우려가 있는데, 이는 상기 3개의 부품이 용융될 수 있는 정도의 강한 열에너지가 가해지기 때문인 것으로서 경우에 따라서는 슬리이브의 용접부위에 용접구멍이 형성되게 되는 문제까지 야기되기도 한다. 또한 여러가지 요인들에 의해서 용접불량이 야기되어 다공성 기체가 컵으로부터 이탈되게 되는 경우도 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 대폭개선할 수 있도록 개량된 함침형 음극구조체와 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.

한편 상기 잔류물 제거단계에 의하면 쇼오트 피이닝시 피이닝입자(shot)에 의한 다공성 기체의 과다한 마모가 야기되는데 이는 다공성 기체의 전표면에 피이닝 입자가 충돌되기 때문인 것이다. 이러한 전면적인 쇼오트 피이닝가공은 함침단계에서 다공성 기체가 전면적으로 노출된 상태로 이루어지기 때문에 잔류물을 제거하기 위하여 불가피한 것으로서 이에 소요되는 시간도 상당히 긴 문제점을 내포하고 있다.

본 발명은 열효율과 내구성이 증착된 함침형 음극과 그 제조방법을 제공함에 그 다른 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하는 본 발명의 함침형 음극은, 열전자 방출물질이 함침된 가공성 기체와 이를 수납저장하는 컵을 구비하는 것으로서, 상기 다공성 기체가 상기 컵의 바닥면을 통해 용접고정된 점에 그 특징이 있다.

또한 상기한 목적을 달성하는 본 발명의 함침형음극의 제조방법은, 다공성 기체에 대한 열전자 방출물질의 함침공정이, 상기 다공성 기체가 이를 지지하는 컵에 용접고정된 상태에서 이루어지도록 하는 점에 그 특징이 있다.

이하 본 발명의 한 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

제 2 도에는 본 실시예의 개략적 단면도가 도시되어 있는 바, 본 발명의 함침형 음극구조체는 일반적인 함침형 음극구조체와 마찬가지로 열전자 방출물질이 함침된 다공성 기체(10)와, 이를 수납저장하는 컵(20)과, 이를 하부에서 지지 고정함과 아울러 히이터(40)를 내장하는 슬리이브(30)를 갖춘다. 상기 다공성 기체(10)와 컵(20)은 종래와는 달리 서로의 바닥면을 통해 용착되며, 컵(20)과 슬리이브(30)는 종래와 같이 측면 부위를 통해 용착 고정되는 바, 상기 다공성 기체(10)와 컵(20)과의 용접부위(W2)는 히이터(40)에 노출된 저면이 일정한 깊이로 요입된 형태를 갖는다.

이러한 구조를 갖는 본 발명 함침형 음극구조체의 제조방법은 다음과 같다.

우선 각각의 공정을 통해, 다공성 기체(10), 컵(20), 슬리이브(30), 히이터(40)를 제조한다. 그리고 상기 한 컵(20)에 다공성 기체(10)를 삽입한 후 다공성 기체(10)를 컵(20)의 내측 바닥면에 대해 강하게 압착된 상태에서 레이져 용접기로써 상기 컵(20)의 외측 바닥면에 레이져빔을 가하여 상기 컵(20)과 다공성 기체(10)를 용착한다. 이때의 용접점의 숫자는 대략 4~6개 정도가 바람직하며, 가능한 깊은 깊이의 요홈을 갖는 용접부위(W2)가 형성되도록 한다. 이어서 상기한 다공성 기체에 대한 열전자 방출물질의 함침을 통상의 방법을 통해 실시하며, 함침이 완료된 후에는 쇼오트 피이닝법으로 상기 다공성 기체의 표면(열전자 방출면)에 부착된 함침잔류물을 제거한다. 그리고 상기한 다공성 기체-컵의 결합체를 슬리이브(30)의 상단부에 삽입한 후 레이져 용접기 또는 저항용접기로서 슬리이브(30)의 측면을 통해 응접고정한다.

이러한 일련의 제조단계를 포함하는 본 발명의 제조방법은 다음과 같은 장점을 가진다.

첫째로, 다공성 기체가 수납저장된 컵과 슬리이브를 그 측면을 통하여 작은 열원을 통해서도 용접되므로 다공성 기체(10)에 합침된 열전자 방출물질의 증발량이 최대한 으로 억제된다.

둘째로, 함침공정시 다공성 기체(10)가 컵(20)에 고정된 채 함침이 수행되기 때문에 함침잔류물이 다공성 기체(10)의 표면에만 집중적으로 부착되므로 쇼오트 피이닝시간이 짧을 뿐아니라 쇼오트 피이닝에 의한 다공성 기체(10)의 마모가 최소화된다.

세째로, 다공성 기체(10)와 컵(20)을 강하게 압착시킨 상태에서 바닥면을 통해 용접하므로 다공성 기체(10)와 컵(20)간의 밀착성이 극대화되며, 이와 더불어 바닥면에 히이터로부터의 열을 흡수하는 면적이 요입형 용접부에 의해 확장된다.

이러한 방법을 통해서 제조된 본 발명의 함침형 음극구조체는 결과적으로 다음과 같은 특징을 가진다.

첫째로, 열전자 방출물질의 손실이 최대한으로 억제된 상태에서 제조되었으므로 그 수명이 장구하고 열전자 방출량도 일정수준이상으로 유지하며 열전자 방출특성이 장시간 안정된다.

둘째로, 흡열에 기여하는 컵의 저면이 용접부위에 다공성 기체가 바닥면을 매우 기밀하게 접촉된 상태에서 부분적으로 용접되어 있으므로 열효율이 극대화되고 이에 의해 히이터의 전류를 낮출 수 있음과 아울러 속동화된다.

이상에서와 같이 본 발명은 종래의 함침형 음극구조체의 구조적 결점과 제조방법적 결점을 대폭 개선함으로써 현재 대형의 음극선관의 특성과 그 수명을 연장함과 아울러 그 신뢰성을 향상하는 바, 제품의 상품적 가치를 크게 제고하는 장점을 가진다.

Claims (4)

1. 열전자 방출물질이 함침된 다공성 기체와, 이를 수납고정하는 컵과 상기 컵을 그 상단부에 지지고정함과 아울러 그 내부에 히이터가 내장되는 슬리이브를 구비한 함침형 음극구조체에 있어서, 상기 컵에 내장되는 다공성 기체가 상기 컵의 바닥면에 형성되는 하나 이상의 용접부위를 통해 용접고정되며, 상기 히이터와 대면하는 컵의 저면의 용접부위는 소정 깊이 요입형성되어 상기 히이터로부터 방사되는 열을 흡수하기 위한 전체적 열흡수면적이 확장된 것을 특징으로 하는 함침형 음극구조체.
2. 열전자 방출물질이 함침된 다공성 기체와, 이를 그 내측에 수납고정하는 컵과 상기 컵을 그 상단에 고정지지하는 그 내측에 히이터가 내장되는 슬리이브를 구비하는 함침형 음극구조체의 제조방법에 있어서, 상기 다공성 기체를 상기 컵에 삽입한 상태에서 상기 컵의 바닥면으로부터 용접을 실시하여 상기 용접에 의한 용접부에 의해 상기 다공성 기체와 컵을 상호용접고정하는 단계와, 컵에 내장 고정된 상기 다공성 기체에 열전자 방출물질의 용융 함침시키는 단계와, 상기 컵의 주면에 부착된 불필요 열전자 방출물질의 잔류물을 제거하는 단계와, 상기 컵을 상기 슬리이브의 상단부에 고정하는 단계를 순차적으로 가지는 것을 특징으로 하는 함침형 음극구조체의 제조방법.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 다공성 기체를 상기 컵의 바닥면에 강하게 압착시킨 상태에서 용접하되, 컵의 외측 바닥면에 소정 크기의 요흠이 하나 이상 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 함침형 음극구조체의 제조방법.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 다공성 기체와 컵을 레이져빔을 통해 용접하도록 하는 것을 그 특징으로 하는 함침형 음극구조체의 제조방법.

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