KR100392574B1 - 컬러 음극선관 - Google Patents

Abstract

컬러 음극선관의 넥(neck)부에는 전자총이 구비되어 있다. 전자총은 2개의 지지대에 의해 소정의 축상으로 이격된 관계로 고정된 복수의 집속 전극과 양극을 포함한다. 전자총은 또한 상기 양극에 인가된 전압을 분압함으로써 제1 집속 전극에 인가되는 전압을 생성하는 분압 저항기, 및 저항기를 둘러싸고 제1 집속 전극의 업스트림측의 제2 집속 전극에 고정되는 금속 도전체를 포함한다. 저항기는 지지대 중 하나의 지지대의 주위에 배치되고, 넥부를 향하여 절연막으로부터 기재된 순서대로 배치되는 절연막, 저항체 패턴, 및 기판으로 형성된다. 저항체 패턴은, 금속 도전체와, 금속 도전체에 대향되는 저항체 패턴의 부분간의 전위차가 4kV 이하가 되도록 되어 있다.

Description

컬러 음극선관{COLOR CATHODE RAY TUBE HAVING AN INTERNAL VOLTAGE-DIVIDING RESISTOR}

본 발명은 컬러 음극선관에 관한 것으로, 특히 그 넥(neck)부에 수용되는 전자총을 구성하는 복수의 전극에 다른 전압을 인가하기 위한 내장 분압 저항기를 구비하고, 이 내장 분압 저항기와 상기 넥부 내벽면과의 공간에 내전압 향상용 도전체를 더 구비한 컬러 음극선관에 관한 것이다.

텔레비전 수상기나 정보 단말의 모니터에 이용되고 있는 컬러 음극선관은, 진공 엔벨로프의 일부를 구성하는 넥관 내에 복수의 전자빔을 방출하는 전자총을 수용하고, 패널부의 내면에 복수 색의 형광체 막을 도포한 형광면(스크린 화면)을 가지고 있다. 그리고, 진공 엔벨로프의 외부에 전자총으로부터의 전자빔을 형광면 상으로 이차원 주사하여 원하는 화상을 표시하는 편향 요크를 구비하고 있다.

또한, 많은 컬러 음극선관에서는, 형광면에 근접시켜 설치한 색 선택 전극인 섀도우 마스크를 구비하여, 전자총으로부터 방출되는 복수의 전자빔을 각각의 형광체막에 충돌시켜 컬러 화상을 형성하도록 되어 있다.

형광면에 형성되는 컬러 화상을, 스크린 화면 전체에 걸쳐 양호하게 하기 위해, 양극 전압과는 다른 고전압을 전자빔을 집속하는 복수의 전극에 인가하는 방식의 전자총을 구비한 컬러 음극선관이 알려져 있다.

도 7은 내장 분압 저항기를 구비한 전자총을 수용한 컬러 음극선관의 주요부 일부 측단면도이고, 도 8은 도 7의 화살표 A 방향에서 본 주요부 일부 측단면도이다.

3개의 전자빔을 인라인으로 방출하는 전자총은 컬러 음극선관의 진공 엔벨로프(10)의 넥부(32)내에 수용되어 있다.

이 전자총은 최고 전압(양극 전압, 예를 들면 27kV)이 인가되는 양극(제6 그리드 전극, 1)과, 양극 전압을 내장 분압 저항기로 분압한 전압(예를 들면, 15kV)이 공급되는 중간 그리드 전극(2)과, 전자빔을 방출하는 음극 K(영상 전압 인가)와, 음극 K로부터 방출된 전자빔을 집속하기 위한 렌즈를 구성하는 복수 전극으로 이루어지는 제5 그리드 전극군(3, 인가 전압은 예를 들면 7.7kV 정도)과, 제4 그리드 전극(4, 인가 전압은 예를 들면 700V)과, 제3 그리드 전극(5, 인가 전압은 예를 들면 7.7kV)과, 제2 그리드 전극(6, 인가 전압은 예를 들면 700V)과, 제1 그리드 전극(7, 인가 전압은 예를 들면 접지 전위) 등을 구비하고 있다.

각 전극(1 내지 7)은 그들 외연의 일부를 한 쌍의 절연 지지대(9)에 매설하여 소정 순서와 소정 간격으로 고정되어 있다.

또한, 제6 그리드 전극(1)에는 실드 컵(8)이 설치되고, 이 실드 컵(8)의 전방 측면에 도통 스프링(11)의 한 단이 용접되어 있다. 진공 엔벨로프(10)의 내벽에는 퍼넬부(funnel portion)로부터 넥부측으로 연장되는 흑연 등의 내장 도전막(10a)이 도포되고, 이 내장 도전막(10a)에 도통 스프링(11)의 다른 단을 탄성 접합시켜, 퍼넬부에 밀봉 접착된 고전압 단자를 통해 제6 그리드 전극(1)에 양극 전압을 공급하고 있다.

상기 전자총의 절연 지지대(9)의 한쪽에는, 후술하는 바와 같은 구성의 내장 분압 저항기(12)가 절연 지지대(9)의 외측, 즉 넥부 내벽면(32a) 측에 중첩하여 설치되어 있다. 이 내장 분압 저항기(12)는 양 단부 및 중간부에 각각 접속용 단자(13, 14, 15)를 구비하고, 한 단측의 단자(13)는 양극 전압이 인가되는 제6 그리드 전극(1)에 접속되고, 중간부의 단자(14)는 중간 그리드 전극(2)에 접속되며, 또 다른 단 측의 단자(15)는 접지에 접속된다.

즉, 단부의 단자(13)에는 전자총의 중심축과 직각인 방향으로 돌출한 접속탭(13a)이 설치되고, 이 접속 탭(13a)을 제6 그리드 전극(1)에 접속한다. 또한, 중간부의 단자(14)로부터는 접속 탭(14a)이 돌출되고, 이 접속 탭(14a)을 중간 그리드 전극(2)에 접속하여, 양극 전압을 저항비로 분압한 고전압이 중간 전극(2)에 공급된다. 그리고, 단부의 단자(15)로부터는, 접속 탭(15a)을 연장하든지 또는 다른 부재를 통해 스템 핀(stem pin;45)의 어디엔가 접속되고, 이 스템 핀(45)을 통해 음극선관의 외부에서 접지 등의 전위(이하, 접지 전위라고 함)에 접속된다.

한편, 금속선으로 이루어지는 도전체(16)는 그 한 단을 제5 그리드 전극군(3)에 용접 고정하고, 다른 단을 넥부 내벽면(32a)과 내장 분압 저항기(12) 간의 공간을 통하여, 중첩되어 있는 절연 지지대(9) 및 내장 분압 저항기(12)를 둘러싸서 상기 한 단의 접속 개소와는 절연 지지대(9)를 개재한 반대측에서 제5 그리드 전극군(3)에 접속하고 있다.

이 도전체(16)로는, 예를 들면 폭 1mm의 니켈 또는 스테인레스가 이용되고, 완성된 전자총 조립체를 넥부(32)내에 봉입 후, 관 외부로부터 고주파 가열하여 도전체(16)에 함유되는 금속의 일부를 증발시켜, 넥부 내벽면(32a), 절연 지지대(9) 및 내장 분압 저항기(12) 등에 금속 박막(16a)을 형성하며, 음극선관 동작시에 안정된 전위를 넥부 내벽에 형성하는 역할을 담당하고 있다.

또한, 이 도전체(16)는 관 내부에서 동일한 전위 전극을 상호 접속하는 금속선을 연장하여 이용되는 구성도 알려져 있고, 또는 한 단만이 고정되고 다른 단은 개방된 구성도 이용되고 있다. 참조 번호 17은 스파크 방지용 도전막으로, 내장 분압 저항기(12)의 넥관 벽과 대향하는 측의 면에 예를 들면 Au-Pd 또는 Cr의 스퍼터막으로 형성되고, 후술하는 녹킹(knocking) 공정에서의 상기 도전체(16)와 전극간의 스파크를 방지하여 녹킹 효과를 높이는 역할을 담당하고 있다.

도 9a, 9b 및 9c는 전술한 내장 분압 저항기(12)를 설명하는 평면도, 측면도 및 배면도로서, 도 9a는 저항체 패턴측으로부터 본 평면도이고, 도 9b는 측면도이며, 도 9c는 배면도이다.

이 내장 분압 저항기(12)는 세라믹이 최적의 재료인 절연판(18)의 한쪽 면의 표면 상에 소정의 저항 특성을 갖는 저항 재료(산화 루테늄 등을 포함한 금속 산화물)를 패턴 인쇄하고, 건조, 소성하여 소정 저항 특성을 갖는 저항체 층(19)이 형성된다.

그리고, 이 저항체층(19)의 패턴(이하, 저항체 패턴이라고도 지칭함)은 복수개소에 분산 배치되고 관 축(도시되지 않음)에 대해 사행하는 사행부(19a)와, 트리밍부(19b) 및 관 축에 대해 거의 평행하게 연장되는 직선부(19c)를 주체로 하여 구성되고, 양 단부에서 단자(13, 15)와, 중간부에서 단자(14)와 각각 접속되어 있다.

이와 같은 구성으로 이루어지는 저항체 패턴을 절연판(18) 상에 형성한 후, 이 저항체 패턴(19)을 덮도록, 유리, 예를 들면 붕규산 납계 유리로 이루어지는 제1 절연 피막층(20a)을 형성하고 있다. 또한, 절연판(18)의 배면(다른 면)측에도 동일한 제2 절연 피막층(20b)을 단자부를 제외한 거의 전면에 형성하고 있고, 또한 그 위의 소정 위치에 스파크 방지용 도전막(17)을 피착하고 있다.

이 스파크 방지용 도전막(17)은 상기 내장 분압 저항기(12)의 도전체(16)와 대향하는 위치로부터 약간 고압 단자(13)측에 배치되어 있다.

이 스파크 방지용 도전막(17)의 형성 방법은, 이용되는 Au-Pd 또는 Cr로 이루어지는 타깃에 이온을 충돌시키고, 소정 형상의 개구를 갖는 스테인레스제의 마스크를 입힌 제2 절연 피막층(20b) 상에 스퍼터링 시킴으로써 형성된다.

또한, 상기 내장 분압 저항기(12)의 한 단에 형성된 단자(13)는 이 단자(13)로부터 돌출된 접속 탭(13a)에 의해 제6 그리드 전극(1)과 접속되고, 다른 단에 형성된 돌출한 단자(15)는 이 단자(15)로부터 돌출된 접속 탭(15a)에 의해 접지 전위에 있는 전극편과 접속되어, 중간에 형성된 단자(14)는 이 단자(14)로부터 돌출된 접속 탭(14a)에 의해 중간 전극(2)과 접속된다.

상기 접속 탭(13a, 14a, 15a)은, 저항체층(19)에 접속된 도전막 층(접속 리드, 13b, 14b, 15b)에 각각 고정 부재 등으로 고정되어 있다. 또한, 이들 도전막층(접속 리드, 13b, 14b, 15b)은 상기한 저항체층(19)을 피복하는 절연 피막층(20a)으로 피복되지 않고 노출되어 있다.

또한, 이러한 종류의 내장 분압 저항기를 구비한 컬러 음극선 관을 개시한 것으로서는, 예를 들면 일본 실개소 55-38484호 공보(1980.3.12 공개) 및 특개평7-94117호 공보(1995.4.7 공개) 등이 있고, 또한, 「전자정보통신학회 기술연구보고」EID99-98∼123[전자 디스플레이] 2000년 1월 28일의 문헌에도 내장 분압 저항기를 이용한 전자총의 개발에 관하여 개시되어 있다.

본 발명의 목적 중 하나는 정밀도가 높은 화상 표시와 우수한 내전압 특성을 갖는 내장 분압 저항기를 갖는 전자총을 구비한 컬러 음극선관을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시예에 따르면, 형광 스크린이 내부 표면에 형성된 패널부, 넥부, 및 패널부와 넥부를 접속시키는 퍼넬부를 구비하는 진공 엔벨로프와, 넥부에 실장된 전자총을 포함하는 컬러 음극선관으로서, 전자총은 전자빔 생성부와; 복수의 집속 전극과; 양극 - 전자빔 생성부, 복수의 집속 전극 및 양극은 기재된 순서대로 배열되고, 한쌍의 절연 지지대에 의해 소정의 축상으로 이격된 관계로 고정되어 전자빔 생성부로부터 방출된 3개의 전자빔을 형광 스크린 상으로 집속시킴 -과; 양극에 인가된 전압을 분압함으로써 양극에 인접한 복수의 집속 전극 중 제1 집속 전극에 인가되는 중간 전압을 생성하고, 넥부의 내부 벽면에 대향되는 측 상의 한 쌍의 절연 지지대 중 하나의 표면 주위에 배치되며, 절연막, 저항체 패턴, 및 절연 기판을 포함하고, 절연막, 저항체 패턴 및 절연 기판은 절연막으로부터 기재된 순서대로 넥부의 내벽면을 향하여 배치되는 분압 저항기와; 분압 저항기 및 한 쌍의 절연 지지대 중 하나의 절연 지지대를 둘러싸고, 복수의 집속 전극 중 제2 집속 전극 - 복수의 집속 전극 중 제2 집속 전극은 3개의 전자빔의 경로에서 복수의 집속 전극 중 제1 집속 전극의 업스트림측에 배치됨 -에 고정되는 금속 도전체를 포함하고, 저항체 패턴은, 금속 도전체와 금속 도전체에 대향되는 저항체 패턴의 부분 사이의 전위차가 4kV 이하가 되도록 구성된 컬러 음극선관이 제공된다.

또한, 본 발명은 상기 구성에 한정되지 않고, 본 발명의 기술 사상을 벗어나지 않고서도 각종 변경이 가능하다.

도 1a 및 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러 음극선관의 전자총에 채용되는 내장 분압 저항기를 도시한 도면이고, 도 1a는 내장 분압 저항기의 평면도이며, 도 1b는 도 1a의 내장 분압 저항기의 배면도.

도 2a는 도 1a의 ⅡA-ⅡA 선을 따라 취해진 도 1a의 내장 분압 저항기의 주요부의 모식 단면도이고, 도 2b는 도 1a의 ⅡB-ⅡB 선을 따라 취해진 도 1a의 내장 분압 저항기의 주요부의 모식 단면도.

도 3은 관 축에 수직인 면을 따라 취해진 본 발명의 실시예에 따른 컬러 음극선관의 넥부의 수직 단면도.

도 4는 도 3의 "D"로 표시된 넥부의 일부에 대한 확대 단면도.

도 5는 스파크의 발생 빈도 및, 금속 도전체와 컬러 음극선관에서 금속 도전체에 대향되는 내장 분압 저항기의 저항체 패턴 부분 사이의 전위차의 관계를 도시한 그래프.

도 6은 예시적인 전체 구성을 설명하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 컬러 음극선관의 모식 단면도.

도 7은 내장 분압 저항기를 구비한 전자총을 수용하는 컬러 음극선관의 주요부의 일부 측단면도.

도 8은 도 7의 화살표 A 방향으로 봤을 때의, 도 7의 컬러 음극선관의 주요부에 대한 일부 측단면도.

도 9a 내지 9c는 전자총에 채용된 내장 분압 저항기를 도시한 도면이고, 도 9a는 내장 분압 저항기의 평면도이며, 도 9b는 그 측면도이고, 도 9c는 그 배면도.

도 10은 스폿 녹킹(spot knocking)시의 전기적 접속을 설명하기 위한 전기 회로도.

<도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명>

13, 14, 15 : 단자

18 : 절연판

20a : 제1 절연 피막층

22 : 내장 분압 저항기

29a : 사행부

29b : 중간부

이하의 첨부된 도면에서, 유사한 참조 부호는 유사한 구성 요소를 나타낸다.

컬러 음극선관의 제조 공정 중에는 밀봉, 배기 공정을 완료한 후, 녹킹(고압 안정화)이라 불리는 처리가 시행된다.

이것은, 컬러 음극선관의 동작시의 양극 전압은 통상 25-30kV의 고전압이지만, 이 사용 전압의 약 2배의 고전압을 양극에 인가하여 전자총 조립체의 각 전극 사이, 전극과 넥관 내벽 사이에 강제적으로 스파크를 발생시켜, 전극 부품의 돌기나 관 내부의 이물질을 제거함으로써, 완성된 컬러 음극선관의 사용 중 관내 스파크의 발생을 방지하는 녹킹(고압 안정화) 처리가 시행된다.

도 10은 노킹 시의 전극 접속의 일례를 도시한 접속도이고, 제5 그리드 전극군(3)보다 전단의 전극은 점선으로 표시한 바와 같이 전부 접지 전위가 되고, 양극 전극인 제6 그리드 전극(1)에 전술한 고전압이, 또한 중간 그리드 전극(2)에 내장 분압 저항기(12)로 분압된 고전압의 녹킹 전압이 인가된다.

이 녹킹 공정에서는, 상기 도전체(16)가 접지 전위가 되고, 이 도전체(16)는 절연 지지대(9)에 적층된 내장 저항기(12)를 둘러싸도록 배치되어 넥관 내벽과 근접하므로, 양극 전극(1)과 도전체(16) 사이에서 강한 스파크가 발생한다.

한편, 내장 분압 저항기(12)는 저항체 패턴(19) 및 제1 절연 피막층(20a)이 형성된 표면측을 절연 지지대(9)측을 향하여 배치하고, 제2 절연 피막층(20b)이 형성된 이면측을 도전체(16) 및 넥부 내벽면(32a)과 대향 배치하고 있다.

그런데, 이 녹킹 공정에서는 상기 내장 분압 저항기(12)의 저항체 패턴(19)에도 25-30kV 정도의 고전압이 인가되므로, 상기 도전체(16)와 대향하는 부분에서,절연판(18) 및 제2 절연 피막층(20b)을 관통하여 통상 접지 전위인 도전체(16)와의 사이에서 스파크가 발생한다.

스파크가 발생하면, 제1, 제2 절연 피막층(20a, 20b)에 균열이 발생하고, 이 균열된 유리 파편이 관 내에 비산되는 현상이 발생하는 문제가 있었다. 이러한 비산된 유리 파편 중, 일부는 섀도우 마스크의 전자빔 통과 구멍을 막아 막힘 불량의 원인이 됨으로써 화상의 고정밀화에 장애가 되고, 또 다른 일부는 전자총의 전극 사이에 개재되어 전자총의 내전압 특성을 열화시키는 문제를 발생시키며, 절연 피막층을 형성하는 유리의 비산에 기인하는 각종 문제를 발생시킨다.

또한, 스파크가 발생하면, 컬러 음극선관을 실장하는 모니터 등의 셋트 자체의 회로를 손상한다고 하는 치명적인 문제가 있다.

스파크의 발생은 상기 녹킹 공정만으로 한정되지 않고, 통상 동작시에도 또한 문제가 된다. 즉, 통상 동작 조건에서는 도전체(16)와 이것에 대향하는 상기 저항체 패턴(19) 부분의 전위차는 5-7kV 정도로 녹킹시에 비하면 작은 값이지만, 장시간에 걸쳐 연속하여 동일 상태가 지속되는 것과, 셋트의 캐비넷 내에서 컬러 음극선관 전체의 온도 상승이 발생하는 것의 상승 작용에 의해, 양자간 및 그 주위까지 포함하여 스파크가 발생하고, 전술한 유리 균열에 의한 컬러 음극선관 자체의 문제 뿐만 아니라, 셋트 자체의 회로 손상이라고 하는 치명적인 문제가 있다.

상기 문제를 해결하기 위한 수단으로서, 일본 특개평 7-94117호에는, 내부적으로 서로 접속되고 내장 분압 저항기에 의해 분압된 전압을 공급받는 2개의 전극들 중 하나에 금속 링(상기 기술한 도전체(6)에 대응함)을 접속하고, 금속 링에 대향되고 단자의 연장 전위와 금속 링의 전위를 동일하게 하기 위해 분압된 전압을 2개의 전극 중 다른 하나에 인가하기 위한 내장 분압 저항기의 단자를 연장하여, 알카라인 이온의 이동 발생을 억제함으로써, 내장 분압 저항기가 파손되는 것을 방지하는 기술이 개시되어 있다.

이 기술은 금속 링이 내장 분압 저항기에 의해 분압된 전압을 공급받는 전극에 접속되는 경우에 유효하지만, 일반적으로 도전체(금속 링)는 전자총의 제1 그리드 전극에 인접한 비교적 낮은 전압을 공급받는 전극에 부착되어, 내전압 특성을 개선하므로, 이러한 종래 기술은 상기 문제를 완벽하게 해결할 수 없다.

이하, 본 발명의 실시 형태를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 발명의 실시예는, 내장 분압 저항기 및 관련 부분의 구성을 제외하고는 도 7 및 도 8에 도시된 컬러 음극선관과 거의 동일하다.

도 1a 및 1b는 본 발명의 컬러 음극선관의 일 실시예를 설명하는 전자총에 내장하는 내장 분압 저항기의 평면도 및 배면도이고, 도 2a 및 2b는 도 1a 및 도 1b의 주요부 단면도로서, 도 2a는 도 1a의 ⅡA-ⅡA 방향으로부터, 또한 도 2b는 도 1a의 ⅡB-ⅡB 방향으로부터 본 각각의 주요부 단면 구조를 설명하는 모식도이며, 도 9a 내지 9c와 동일한 부분은 동일한 참조 부호를 붙인다.

도 1a, 1b, 2a, 및 2b에 있어서, 전자총에 설치되기 이전의 내장 분압 저항기(22)는, 도 9a 내지 9c에서 설명한 종래 내장 분압 저항기와 마찬가지로, 세라믹이 최적의 재료인 절연판(18)의 한쪽 면의 표면상에 소정 저항 특성을 갖는 저항 재료(산화 루테늄 등을 포함한 금속 산화물)를 예를 들면 스크린 인쇄 방법에 의해패턴 인쇄하고, 건조, 소성하여 소정 저항 특성을 갖는 저항체 패턴(29)이 형성되어 있다.

그리고, 이 저항체 패턴(29)은 복수 개소에 분산 배치되고 관 축(도시되지 않음)에 대해 사행하는 사행부(29a)와, 종래의 트리밍부를 배제한 중간부(29b), 및 관 축에 대해 거의 평행하게 연장되는 직선부(29c)를 주체로 하여 구성되고, 저항체 패턴(29)은 그 양 단부에서 단자(13, 15)와, 또 그 중간부에서 단자(14)와 각각 접속되어 있다.

이 저항체 패턴(29)은 직선부(29c)의 위치에서 전술한 도전체(16)와 대향하는 패턴 배치로 함과 함께, 대향하는 부분에서는 도전체(16)와 저항체 패턴(29)과의 전위차가, 후술하는 허용 레벨 내로 들어가도록 하는 저항치 배분이 되는 패턴 구성으로 되어 있다.

본 실시예에서는, 저항체 패턴(29)의 평면 형상을 도 1a에 도시한 바와 같이 형성하고, 또한 저항체 패턴(29)의 직선부(29c)의 단면 형상을 도 2a에 도시한 바와 같이 그 폭 W1을 도 2b에 도시한 중간부(29b)의 패턴 폭 W2, W3에 비해 폭 넓게 형성하고, 본 예에서는 2배로 설정하고 있다. 또한, 막 두께 t1은 중간부(29b)의 막 두께 t2, t3와 동일한 두께로 하고, 저항치를 조정하여 도전체(16)와 이것에 대향하는 저항체 패턴(29) 부분과의 전위차를 종래(예를 들면, 13.1kV)에 비해 2/3(예를 들면 8.7kV)까지 저감시키고 있다.

내장 분압 저항기(29)로부터 돌출하는, 고압 전극, 중간 전극 및 접지 전위 각각으로의 전기적 접속을 위한 접속 탭(13b, 14b, 15b)은 아이렛-리벳팅(eyelet-revetting)에 의해 내장 분압 저항기(29)에 클램핑(clamping)된다.

또한, 상기 저항체 층(29)을 덮어 제1 절연 피막층(20a)이 T1의 두께로 형성되고, 내장 분압 저항기(22)가 컬러 음극선관에 실장된 때는 이 제1 절연 피막층(20a)이 절연 지지대와 대향 배치된다.

한편, 상기 절연판(18)의 배면(이면)측에는 동일하게 제1 절연 피막층(20b)이 T2의 막 두께로 형성되고, 이 제2 절연 피막층(20b)이 넥부 내벽면(32a)과 대향 배치된다.

본 실시예에서는, 도전체(16)와 대향하는 부분의 저항체 패턴(29)의 단면을 다른 부분에 비교하여 크게 함으로써, 해당 부분의 저항치가 작게 되어 주울열의 발생을 방지할 수 있어 온도 상승을 낮게 억제하는 것이 가능하게 되어 스파크의 발생을 경감할 수 있다.

또한, 대향하는 부분의 패턴이 단순한 직선 형상이므로, 대향하는 면적이 작아, 스파크의 발생을 더욱 경감할 수 있다.

또한, 그 외 구성은 상기 종래 기술에서 설명한 것과 동일하므로, 반복 설명은 생략한다.

다음으로, 내장 분압 저항기(22)의 제조 방법의 일례를 설명한다.

우선, 두께 T가 0.635mm이고 폭이 5mm이며 길이 L1이 58mm인 알루미나 기판(Al:96% 이상)으로 이루어지는 절연판(18)을 이용한다. 계속해서, 후술하는 저항체 패턴 형성 재료와 거의 동일한 재료로 미리 형성된 단자(13 내지 15)를 갖는 절연판(18)의 표면에, 산화 루테늄을 주성분으로 하는 재료에 의해 저항체패턴(29)이 되는 저항체 패턴을 스크린 인쇄에 의해 형성한다.

다음으로, 건조 후 850℃에서 소성하여 저항체 패턴(29)을 형성한다. 계속해서, 이 저항체 패턴(29)을 덮도록 표면에 다음 조성예(1)의 붕규산 납계 유리 페이스트를 소성 후에서의 막 두께가 0.15nm가 되도록 단부의 일부를 제거하여 소정 두께로 도포한다.

붕규산 납계 유리 조성예(1),

산화납: 55 중량%, 산화 규소: 29 중량%, 산화 붕소: 8 중량%, 산화알루미늄: 4중량%, 기타: 나머지

또한, 절연 기판(18)의 배면에도 상기 조성예(1)의 페이스트를 소성 후의 막 두께가 0.25mm가 되도록 단부의 일부를 제외하고 소정 두께로 도포한다.

도포 후, 건조시킨 후, 600℃, 40분간 소성하여 T1:0.15mm의 제1 절연 피막층(20a) 및 T2: 0.25mm의 제2 절연 피막층(20b)을 각각 형성하고, 내장 분압 저항기(22)를 제조했다.

각 치수는 단자(13)와 단자(14) 사이를 14mm, 단자(14)와 단자(15) 사이를 40mm, 배면측의 양단부의 노출부의 길이를 모두 3.5mm로 했다.

여기에서, 통상 내장 분압 저항기의 치수로서는, 전장(L1):50-100mm, 폭:5-10mm, 양측 절연 피막층, 단자 두께를 포함하는 전체 두께:1-2mm 정도이다.

이와 같이 하여 제조된 내장 분압 저항기는, 저항체 패턴(29)을 덮는 제1 및 제2 절연 피막층(20a, 20b)은 붕규산 납계 유리만으로 구성되어 있으므로, 이동(migration)의 발생이 억제되어, 저항체 패턴 상호간 및 단자간의 절연 특성이충분히 확보됨과 함께, 20 중량% 이상의 산화납을 함유하는 붕규산 납계 유리를 이용함으로써 내장 분압 저항기의 휨, 구부러짐을 방지할 수 있고, 또한 절연 피막층의 소성을 동일한 용도의 다른 계인 850℃ 정도의 유리에 비해 낮은 온도에서 행할 수 있으며, 절연 피막층을 형성하기 위한 소성에 의해 저항체 패턴에 손상을 줄 우려도 없다고 하는 특징을 가지고 있다.

또한, 배면측의 제2 절연 피막층(20b)의 붕규산 납계 유리에 산화철과 산화 코발트와 같은 천이 금속 산화물을 함유하면, 2차 전자 방출이 억제되는 다른 효과도 있다.

또한, 표면측의 제1 절연 피막층(20a)의 막 두께를, 제2 절연 피막층(20b)의 막 두께보다 얇게 함으로써, 상기한 휨, 구부러짐의 방지와 함께, 내전압 향상을 한층 도모할 수 있는 특징을 가지고 있다.

여기에서, 본 발명에 이용되는 내장 분압 저항기의 절연 피막층을 구성하는 붕규산 납계 유리의 다른 예로서는 다음과 같은 조성예가 있다.

붕규산 납계 유리 조성예(2),

산화납: 55 중량%, 산화 규소: 27 중량%, 산화 붕소: 10 중량%, 산화알루미늄: 5 중량%, 산화철: 3 중량%.

상기 설명한 바와 같이, 본 발명의 본 실시예는, 내장 분압 저항기 및 관련 부분의 구성을 제외하고는 도 7 및 도 8과 관련하여 설명된 컬러 음극선관과 거의 동일하다.

도 3은 본 발명의 컬러 음극선관의 일 실시예의 넥부(32)의 도전체(16)를 통해, 관축과 직교하는 수직 방향의 단면도이고, 도 4는 도 3의 D부분을 확대하여 도시한 단면도이며, 전술한 각 도면과 동일한 부분에는 동일한 참조 번호를 붙이고 있다.

도 3 및 도 4에서, 내장 분압 저항기(22)는, 한쌍의 절연 지지대(9)의 한쪽 외측, 즉 넥부(32)의 내벽면(32a)측에 배치되고, 중첩된 절연 지지대(9)와 내장 분압 저항기(22)를 둘러싸도록 도전체(16)가, 넥부 내벽면(32a)과 내장 분압 저항기(22)와의 사이 공간에 배치되며, 이 도전체(16)는 양단이 제5 그리드 전극(3)에 용접 고정되어 있다. 또한, 내장 분압 저항기(22)를 갖지 않는 다른 쪽 절연 지지대(9)도 마찬가지로 또 하나의 도전체(16)로 둘러싸여 있다. 참조 부호 16a는 금속 박막으로, 도전체(16)를 가열하여 증착 형성한 것이며, 넥부 내벽면(32a), 내장 분압 저항기(22) 및 도시하지 않았지만 절연 지지대(9) 등에 피착되어 있다.

내장 분압 저항기(22)는 저항체 패턴(29) 및 그것을 덮는 제1 절연 피막층(20a)을 절연 지지대(9)와 대향 배치하고, 배면측의 제2 절연 피막층(20b)을 넥부 내벽면(32a)에 대향 배치시키고 있다.

도 3에서, 도전체(16)와 이것에 대향하는 내장 분압 저항기(22)의 부분 사이의 간극 G는 예를 들면 넥부(32)의 외경 E가 29mm인 경우, 0.1-0.5mm의 범위내이다.

도 5는 도전체(16)와 이것에 대향하는 저항체 패턴(29)의 부분간의 전위차와, 컬러 음극선관 2000시간 동작시 스파크의 발생 횟수와의 관계를 도시한 도면이고, 시험용 컬러 음극선관에는 도 1a 및 1b에 도시한 내장 분압 저항기를 실장하고 있다. 도전체(16)와 이것에 대향하는 저항체 패턴(29) 부분 간의 전위차는, 외부로부터 전자총 전극에 인가되는 전위를 변경함으로써 변경되었다.

금속 도전체(16)에 대향되는 저항체 패턴(29) 부분의 전위는 도전체(16)에 대향되는 저항체 패턴(29)의 부분으로부터 저항체 패턴(29)의 한 단까지 측정된 길이와, 저항체 패턴(29)의 전체 길이 사이의 비에 기초하여 계산된다.

시험 조건은, 40℃ 항온조에 상기 시험용 컬러 음극선관을 설치하고, 양극에 일정 전압 27kV(통상 동작 전압)를 인가하며, 도 5의 각 횡축 전위차가 얻어지도록, 그때마다 제3 그리드 전극(5) 및 제5 전극(3)에 인가되는 전압을 조정했다. 그외의 전극에는 소정 전압을 인가했다. 내장 분압 저항기의 온도는 거의 150℃로 상승했다.

도 5는 도전체(16)와 이것에 대향하는 저항체 패턴(29) 부분 간의 전위차를 일정하게 해 두고, 음극선관을 상기 조건에서 2000시간 동작한 경우에 발생한 스파크의 횟수를 도시하고 있다.

도 5로부터 명백한 바와 같이, 도전체(16)와 이것에 대향하는 저항체 패턴(29) 부분간의 전위차가 4kV를 초과하면, 스파크 발생 횟수가 급격히 증가하고, 셋트의 회로 구성 부품에 손상을 줄 우려가 있다.

또한, 도전체(16)와 이것에 대향하는 저항체 패턴(29)의 부분간의 전위차가 1kV 이하가 되면, 스파크 발생 횟수를 거의 제로로 할 수 있다.

본 발명자는 도전체(16)와 이것에 대향하는 저항체 패턴(29) 부분간의 전위차를 4kV 이하로 억제하면, 그 경우의 스파크 발생 횟수는 컬러 음극선관의 실장 셋트에 문제가 발생하지 않는다는 것을 실험에 의해 확인했다.

도 6은 본 발명의 컬러 음극선관의 실시예의 전체 구성예를 설명하는 모식 단면도이다. 도 6에서, 참조 부호 41은 패널부, 42는 형광체 스크린, 32는 전자총을 수용하는 넥부, 43은 패널부와 넥부를 연결하는 퍼넬부, 44는 섀도우 마스크, 46은 마스크 프레임, 47은 자기 실드, 48은 마스크 현수 기구(mask suspension mechanism), 49는 인라인형 전자총, 50은 편향 요크, 51은 외부 보정 자기 장치, 10a는 내부 도전막, 52는 방폭 밴드, 53은 패널핀, 54는 마스크 조립체, 45는 스템 핀이다.

이 컬러 음극선관은 패널부(41)와 넥부(32) 및 퍼넬부(43)로 진공 엔벨로프(55)를 구성하고, 넥부(32)에 수납된 전자총(49)으로부터 방출된 전자빔 B(센터 빔 및 2개의 사이드 빔)는 편향 요크(50)에서 형성되는 수평 및 수직 편향 자계에 의해 형광체 스크린(42)을 2차원으로 주사한다.

전자빔은 스템 핀(45)으로부터 공급되는 영상 신호 등의 변조 신호로 강도 변조되고, 형광체 스크린(42)의 직전에 설치된 섀도우 마스크(44)에서 색 선택되며, 형광체 스크린(42)을 구성하는 각각의 형광체(적, 녹, 청)에 충돌하여 소정 컬러 화상을 재생한다.

인라인형 전자총(49)은 상기 설명한 구조의 내장 분압 저항기를 구비한 전자총이다.

또한, 본 발명은 상기 구성으로 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않고서도 각종 변경이 가능하며, 복수 전자빔을 방출하는 전자총을 구비한 컬러 음극선관으로 한정되지 않고, 단일 전자빔을 방출하는, 예를 들면 투사형 음극선관, 기타 내장 분압 저항기를 갖는 전자총을 구비한 각종 음극선관에도 동일하게 적용할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 내장 분압 저항기는, 도전체와 이것에 대향하는 저항체 패턴 부분간의 전위차가 4kV 이하가 되는 패턴 형상을 가지도록 구성됨으로써, 내장 분압 저항기의 표면에 형성된 절연 피막층의 균열을 방지할 수 있고, 도전체에 대향하는 저항체 패턴 부분의 주울열에 의한 온도 상승을 방지할 수 있기 때문에, 스파크의 발생을 억제할 수 있고, 정밀도가 높은 화상 표시와 우수한 내 전압 특성을 가지며, 또한 셋트의 회로 손상도 방지할 수 있는 우수한 내장 분압 저항기를 가지는 전자총을 구비한 컬러 음극선관을 제공할 수 있다.

Claims (8)

1. 형광 스크린이 내벽면에 형성된 패널부, 넥부, 및 상기 패널부와 상기 넥부를 접속시키는 퍼넬부를 구비하는 진공 엔벨로프와, 상기 넥부에 실장된 전자총을 포함하는 컬러 음극선관에 있어서,

   상기 전자총은,

   전자빔 생성부와;

   복수의 집속 전극과;

   양극 - 상기 전자빔 생성부, 상기 복수의 집속 전극 및 상기 양극은 기재된 순서대로 배열되고, 한 쌍의 절연 지지대에 의해 소정의 축상으로 이격된 관계로 고정되어, 상기 전자빔 생성부로부터 방출된 3개의 전자빔을 상기 형광 스크린 상으로 집속함 -과;

   상기 양극에 인가된 전압을 분압함으로써 상기 양극에 인접한 상기 복수의 집속 전극 중 제1 집속 전극에 인가되는 중간 전압을 생성하고, 상기 넥부의 내벽면에 대향되는 측면 상의 상기 한 쌍의 절연 지지대 중 하나의 절연 지지대의 표면 주위에 배치되며, 절연막, 저항체 패턴, 및 절연 기판 - 상기 절연막, 상기 저항체 패턴 및 상기 절연 기판은 상기 절연막으로부터 기재된 순서대로 상기 넥부의 상기 내벽면을 향하여 배치됨 -을 포함하는 분압 저항기와;

   상기 분압 저항기 및 상기 한 쌍의 절연 지지대 중 상기 하나의 절연 지지대를 둘러싸고, 상기 복수의 집속 전극 중 제2 집속 전극 - 상기 복수의 집속 전극중 상기 제2 집속 전극은 상기 3개의 전자빔의 경로에서 상기 복수의 집속 전극 중 상기 제1 집속 전극의 업스트림 측에 배치됨 - 에 고정되는 금속 도전체

   를 포함하고,

   상기 저항체 패턴은, 상기 금속 도전체와 상기 금속 도전체에 대향되는 상기 저항체 패턴의 부분 사이의 전위차가 4kV 이하가 되도록 구성된 컬러 음극선관.
2. 제1항에 있어서, 상기 금속 도전체에 대향되는 상기 저항체 패턴의 상기 부분은 상기 컬러 음극선관의 종축과 대략 평행하게 연장되는 선(line) 형태를 갖는 컬러 음극선관.
3. 제1항에 있어서, 상기 금속 도전체에 대향되는 상기 저항체 패턴의 상기 부분의 단면적은 상기 저항체 패턴의 나머지 단면적보다 큰 컬러 음극선관.
4. 제2항에 있어서, 상기 금속 도전체에 대향되는 상기 저항체 패턴의 상기 부분의 단면적은 상기 저항체 패턴의 나머지 단면적보다 큰 컬러 음극선관.
5. 제1항에 있어서, 상기 복수의 집속 전극중 상기 제2 집속 전극에는 상기 복수의 집속 전극 중 상기 제1 집속 전극에 공급되는 전압보다 낮은 전압이 공급되도록 구성된 컬러 음극선관.
6. 제2항에 있어서, 상기 복수의 집속 전극 중 상기 제2 집속 전극에는 상기 복수의 집속 전극 중 상기 제1 집속 전극에 공급되는 전압보다 낮은 전압이 공급되도록 구성된 컬러 음극선관.
7. 제3항에 있어서, 상기 복수의 집속 전극 중 상기 제2 집속 전극에는 상기 복수의 집속 전극 중 상기 제1 집속 전극에 공급되는 전압보다 낮은 전압이 공급되도록 구성된 컬러 음극선관.
8. 제4항에 있어서, 상기 복수의 집속 전극 중 상기 제2 집속 전극에는 상기 복수의 집속 전극 중 상기 제1 집속 전극에 공급되는 전압보다 낮은 전압이 공급되도록 구성된 컬러 음극선관.