KR0135045B1 - 음극선관의 내전압처리방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음극선관의 내전압처리방법에 관한 것으로서, 음극선관(10)의 관외에 전자총의 중간전압전극에 고전압의 펄스를 인가하기 위한 방전갭(50)을 설치하고 이 방전갭에 발생하는 방전에 의해 중간전압전극에 고전압을 인가하고 있으며, 따라서 음극선관의 내전압처리의 부족을 없앨 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

음극선관의 내전압처리방법

제1도는 일반적인 음극선관의 전자총구조를 개략적으로 나타내는 단면도.

제2도는 제1도에 나타내는 바와 같은 음극선관의 전자총에 종래의 내전압 처리방법을 적용할때의 회로도.

제3도는 제1도에 나타내는 바와 같은 음극선관의 전자총에 종래의 다른 내전압처리방법을 적용할때의 회로도.

제4도는 제1도에 나타내는 바와같은 음극선관의 전자총에 종래의 또한 다른 내전압처리방법을 적용할때의 회로도.

제5도는 제3도와 제4도에 나타낸 회로에서 내전압처리에 있어서의 인가파형을 개략적으로 나타내는 도면.

제6도는 본 발명의 한 실시예에 관련되는 내전압처리방법을 설명하기 위한 개략적인 회로도.

제7도는 본 발명의 다른 실시예에 관련되는 내전압처리방법을 설명하기 위한 개략적인 회로도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 넥 2 : 퍼넬

3 : 내부 도전막 4 : 밸브공간

11 : 히터 12 : 음극

13 : 제1그리드(grid)전극 14 : 제2그리드전극

15 : 제3그리드전극 16 : 제4그리드전극

17 : 제5그리드전극 18 : 제6그리드전극

19 : 집중전극 20 : 양극버튼

24, 51 : 전원 30 : 소켓

42 : 파선 53 : 안정저항

60 : 출력전압

본 발명은 음극선관의 조립종료후에 실시되는 음극선관에 내전압처리를 하는 방법에 관한 것이다.

통상 음극선관은 내면에 형광면이 형성된 패널 및 이 패널에 연이어 설치된 퍼넬로 구성된 외관용기를 갖고, 그 퍼넬의 넥내에 집속전극, 최종가속전극 등을 포함하는 복수의 전극에 의해 구성된 전자총이 설치되어 있다.

제1도에는 그와같은 전자총의 구조의 한 예가 나타내어져 있다. 이 전자총은 히터(11), 히터(11)에 의하여 가열되는 음극(12), 제1그리드전극(13), 제2그리드전극(14), 제3그리드전극(15), 제4그리드전극(16), 제5그리드전극(17), 제6그리드전극(18) 및 집중전극(19)을 갖는다. 그 제2그리드전극(14)과 제4그리드전극(16) 및 제3그리드전극(15)과 제5그리드전극(17)은 각각 넥내에서 접속되고 히터(11)에는 히터전압이 인가되고 제1그리드전극(13)은 접지되어 제2그리드전극(14)과 제4그리드전극(16)에는 수백 V정도의 비교적 낮은 저전압이 인가되고, 제6그리드전극(18)에는 퍼넬(2)에 설치된 고전압 입력단자 또는 양극버튼(20), 퍼넬(2)의 내면에 설치된 내부도전막(3), 밸브공간(4) 및 집중(convergence)전극(19)을 통하여 20 내지 30kV의 비교적 높은 고전압이 인가되고 제3그리드전극(15)과 제5그리드전극(17)에는 제6그리드전극(18)에 인가되는 전압의 약 28%의 중간전압이 인가된다.

따라서 이 전자총에서는 제1그리드전극(13), 제2그리드전극(14) 및 제4그리드전극(16)이 저전압측전극, 제3그리드전극(15) 및 제5그리드전극(17)이 중간전압측전극, 제6그리드전극(18)이 최종가속전극으로 고전압축전극을 구성하고 있다.

종래 음극선관은 그 제조공정의 조립종료 후에 그 내전압처리가 실시되고 있다. 이 내전압처리는 전자총의 복수의 전극간에 방전을 발생시켜서 전극의 표면을 처리하는 방법으로 알려져 있다. 이 내전압처리에서는 통상 복수의 전극내, 제5그리드전극(17)에 대해서는 고전압입력단자(20)로부터 고전압이 인가되는 제6그리드전극(18)에 인접하고 있기 때문에 충분한 내전압처리가 가능하다. 그러나 전자총의 내전압처리는 제5그리드전극(17)만이 아니고 제5그리드전극(17)보다도 음극(12)측에 위치하는 제2그리드전극(14)과 제4그리드전극(16)등에도 필요하다. 그를 위해서는 제3그리드전극(15)에도 고전압을 인가할 필요가 있다.

그 때문에 이 음극선관의 내전압처리에 대해서는 종래부터 약간의 방법이 제안되고 있다.

그 제1방법으로서 일본 특공소61-38571호 공보에 나타나 있는 중간전극 플로트법이라 불리우는 방법이 있다. 이 방법은 제2도에 나타내는 바와같이 히터(11), 음극(12), 제1그리드전극(13), 제2그리드전극(14), 제3그리드전극(15), 제4그리드전극(16), 제5그리드전극(17) 및 제6그리드전극(18)을 갖고 그 제6그리드전극(18)이 고전압입력단자(20)로부터 가속고전압이 인가되도록 구성된 전자총을 갖는 음극선관(10)에 대하여, 전원(21)으로부터 고전압입력단자(20)에 고전압을 인가하고, 중간전극으로써 예를들면 제3그리드전극(15) 및 제5그리드전극(17)을 다른 전극으로부터 전기적으로 분리하여 부동상태로 함에 따라 이들 중간전극에 고전압을 인가하고 있다. 또한 22, 23은 전원회로에 삽입된 안정저항, 30은 히터(11), 음극(12), 제1그리드전극(13), 제2그리드전극(14), 제4그리드전극(16)등으로 접속된 소켓이다. 그러나 이 방법에서는 중간전극과 저전압측전극의 위상차가 일정하지 않고 인가전압이 부족하다는 문제가 있다.

제2방법으로써 제3도에 나타낸 바와 같이 중간전극에 고전압을 직접 인가하는 방법이 있다. 제3도에 나타내는 실시예에서는 제3그리드전극(15)과 제5그리드전극(17)에 전원(24)으로부터 고전압을 인가하고 있다. 통상 내전압 처리는 소켓(30)에 연면(沿面)방전이 발생하지 않도록 실시할 필요가 있다. 그 때문에 인가전압으로는 펄스폭이 작은 쪽이 좋다. 이것은 소켓(30)에 연면방전이 발생하는 전압(임계전압)을 넘는 고전압이 인가되고나서 연면방전전류가 흐르기까지 약간 시간이 걸리기 때문이다. 그러나 이 제2방법에서는 전원(24)으로부터의 인가전압이 제5도에 실선(41)으로 나타내는 바와같이 펄스폭이 넓은 파형으로 되기 때문에 임계전압에 의해 인가전압이 제한되고 충분히 높은 전압을 인가할 수 없다는 문제가 있다.

제3방법으로써 제4도에 나타내는 바와같이 중간전압축전극, 즉 제3그리드전극(15) 및 제5그리드전극(17)과 다른 저전압측전극의 사이에 고압저항(28)을 삽입하고 제5그리드전극(17)과 제6그리드전극(18)의 사이의 방전 전류가 고압저항(28)을 흐를때에 발생하는 전압강하를 이용하여 중간전압측 전극에 고전압을 인가하는 방법이 있다.

또한 25는 고전압을 발생하는 전원, 26, 27은 전원회로에 삽입된 안정저항이다. 이 방법에서는 중간 전극에 고전압을 직접 인가하는 제2방법과 비교하여 중간전극(중간전압측전극)으로부터 저전압측전극에 인가되는 전압파형이 제5도에 파선(42)으로 나타낸 바와 같이 첨예한 펄스가 된다. 따라서 소켓(30)에 연면방전이 발생하는 임계전압을 넘는 고전압을 인가해도 연면방전은 일어나지 않는다. 그 때문에 인가전압을 높게하여 효과적인 내전압처리가 가능하게 된다. 그러나 이 방법에서는 고전압측의 제5그리드전극(17)과 제6그리드전극(18)의 사이의 방전에 의해 저전압측에 대한 고전압의 인가가 제한되고 펄스인가의 횟수가 부족한 경우가 발생한다는 문제가 있다.

상기한 바와같이 종래부터 음극선관의 내전압처리방법에는 각종 방법이 있다. 특히 중간전압측전극과 다른 저전압측전극의 사이에 고압저항을 삽입하고 가속고전압이 인가되는 고전압측전극과 이것에 인접하는 중간전압측 전극의 사이의 방전전류가 그 고압저항을 흐를때에 발생하는 전압강하를 이용하여 중간전압측전극에 고전압을 인가하는 방법(제3방법)은 중간전압측전극에 대한 고전압의 인가는 가능하지만 고전압측의 방전이 종료되면 저전압측에 고전압을 인가할 수 없게 되고 펄스인가의 횟수가 부족한 경우가 발생한다는 문제가 있다.

본 발명의 목적은 고전압측의 방전이 종료된 후에도 중간전압전극에 고전압펄스를 인가하여 저전압측의 내전압처리를 충분히 실시할 수 있는 내전압 처리방법을 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 외관용기의 넥내에 설치된 적어도 저전압전극, 중간전압전극 및 고전압전극을 갖는 전자총의 전극간에 방전을 발생시켜서 내전압처리를 실시하는 음극선관의 내전압처리방법에 있어서, 음극선관의 관외에 중간전압전극에 고전압펄스를 인가하기 위한 방전갭을 설치하고 이 방전갭에 발생하는 방전전류에 의해 중간전압전극에 고전압을 인가하도록 하고 있다.

또 이 음극선관의 내전압처리방법에 있어서, 중간전압전극과 저전압전극의 사이에 방전갭에 발생한 방전의 방전전류가 흐르는 고압저항을 설치하고 있다.

또 중간전압전극에 고전압펄스를 인가하기 위한 방전갭을 제1방전갭으로 하고 중간전압전극과 저전압전극의 사이에 제2방전갭을 설치하고 있다.

또한 외관용기의 넥내에 설치된 적어도 저전압전극, 중간전압전극 및 고전압전극을 갖는 전자총의 고전압전극에 고전압펄스를 인가하는 음극선관의 내전압처리방법에 있어서, 고전압전극에 고전압을 인가하기 위해 외관용기에 설치된 고전압입력단자와 중간전압전극의 사이에 방전갭을 설치하고 이 방전갭에 발생하는 방전에 의해 중간전압전극에 고전압을 인가하도록 한다. 또한 이 음극선관의 내전압처리방법에 있어서, 고전압전극과 중간전압전극의 사이의 내전압처리를 완료한 후에 고전압입력단자와 중간전압전극의 사이의 방전갭에 방전이 발생하도록 하고 있다.

또 고전압입력단자에 60kV 이상의 고전압을 인가하도록 하고 있다. 또 방전갭의 방전개시전압을 30~60kV로 설정하고 있다.

상기와 같이 하면 고전압측의 전극간만이 아니라 중간전압전극에 고전압펄스를 인가하여 저전압측에 방전을 발생시킬 수 있고 충분히 내전압처리를 실시하는 것이 가능하게 된다.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 음극선관의 내전압처리방법을 실시예를 기초로하여 설명한다.

제6도는 본 발명의 한 실시예의 내전압처리방법을 설명하기 위한 회로를 나타내고 있다. 음극선관 자체에 대해서는 제1도에 나타낸 음극선관과 똑같은 구조이기 때문에 동일부분에 동일부호를 붙여서 설명을 생략한다.

제6도에 나타낸 음극선관(10)의 전자총은 히터(11), 음극(12), 제1그리드전극(13), 제2그리드전극(14), 제3그리드전극(15), 제4그리드전극(16), 제5그리드전극(17) 및 제6그리드전극(18)을 갖는다. 그 제2그리드전극(14)과 제4그리드전극(16) 및 제3그리드전극(15)과 제5그리드전극(17)은 각각 넥내에서 접속되어 있다. 음극선관(10)의 동작중 히터(11)에는 히터전압이 인가되고, 제1그리드전극(13)은 접지되고, 제2그리드전극(14)과 제4그리드전극(16)에는 저전압이, 제3그리드전극(15)과 제5그리드전극(17)에는 중간 전압이, 제6그리드전극(18)에는 퍼넬에 설치된 고전압입력단자(20), 퍼넬의 내면에 설치된 내부도전막등을 통하여 가속고전압이 인가되어 있다. 즉 이 전자총에서는 제1그리드전극(13), 제2그리드전극(14) 및 제4그리드전극(16)이 저전압측전극, 제3그리드전극(15) 및 제5그리드전극(17)이 중간전압측전극, 제6그리드전극(18)이 최종가속전극으로서 고전압측전극을 구성하고 있다.

본 발명의 음극선관의 내전압처리방법의 한 실시예에서는 전원(51)의 출력단을 안정저항(52)을 통하여 고전압입력단자(20)에 접속하고 타단을 안정저항(53) 및 소켓(30)을 통하여 히터(11), 음극(12), 제1그리드전극(13), 제2그리드전극(14) 및 제4그리드전극(16)에 접속하고 있다. 또 음극선관(10)의 관외에 있어서, 고전압입력단자(20)와 중간전압측전극인 제3그리드전극(15) 및 제5그리드전극(17)의 사이에 방전갭(50)이 설치되어 있다. 이 방전갭(50)은 30내지 60kV 정도의 방전개시전압으로 방전하도록 그 간격이 설정되어 있다. 또한 음극선관(10)의 관외에 있어서, 중간전압측전극인 제3그리드전극(15) 및 제5그리드전극(17)과 저전압측전극인 제1그리드전극(13), 제2그리드전극(14) 및 제4그리드전극(16)의 사이에 고전압저항(54)이 삽입되어 있다.

상기한 바와같은 회로구성에 있어서, 전원(51)의 출력전압을 60내지 80kV로 하면 고전압측전극간에 방전이 발생하고 제6그리드전극(18)과 이것에 인접하는 제5그리드전극(17)간의 내전압처리가 실시된다. 또 이때 제3그리드전극(15) 및 제5그리드전극(17)에는 방전전류가 고압저항(54)을 흐를때에 발생하는 전압강하에 의해 고전압펄스가 인가되고 이 고전압펄스에 의해 중간전압측전극과 저전압측전극간에 방전이 발생하고 이들 전극간의 내전압처리가 실시된다. 즉 고전압측전극간의 방전에 의해 발생하는 방전 전류를 이용하여 저전압측의 내전압처리가 실시된다.

그러나 이 고전압측전극간의 방전에 의해 발생하는 방전전류를 이용한 저전압측의 내전압처리는 고전압측전극간에 방전이 발생하지 않게 되면 중간전압측전극에 고전압이 인가되지 않게 되기 때문에 정지한다. 그러나 이 경우 고전압측전극간에 방전이 발생하지 않게 되어도 방전갭(50)이 방전되어 있기 때문에 그 방전전류가 고압저항(54)을 흘리고 중간전압측전극에 고전압 펄스가 인가된다. 그리고 이 방전갭(50)의 방전전류를 이용하여 중간전압측전극에 계속적으로 고전압펄스를 인가하여 고전압측의 내전압처리가 종료된 후에도 저전압측의 내전압처리를 실시할 수 있다.

또 이 내전압처리방법에서는 전원(51)으로부터 인가되는 전압파형이 제5도에 파선(42)으로 나타낸 바와같이 첨예한 펄스이기 때문에 소켓(30)에 연면방전이 발생하는 임계전압을 넘는 고전압을 인가한 경우에도 방전전류가 흐르기 시작할때의 인가전압은 임계전압보다도 낮아지고 연면방전은 일어나지 않는다. 따라서 인가전압을 높게 하여 효과적인 내전압처리를 실시하는 것이 가능하다. 또한 고전압측전극간에 방전이 발생하지 않게 되어도 저전압측전극에 충분한 횟수의 펄스를 덧붙여서 내전압처리를 실시할 수 있고 내전압처리를 충분히 실시할 수 있다.

다음으로 다른 실시예에 관련되는 음극선관의 내전압처리방법에 대하여 설명한다.

상기의 실시예에서는 고전압측의 내전압측의 내전압처리가 종료된 후의 저전압측의 내전압처리에 필요한 고전압을 음극선관의 관외에 설치한 방전갭에 발생하는 방전의 방전전류가 중간전압측전극과 저전압측전극의 사이에 삽입된 고압저항을 흐를때에 발생하는 전압강하를 이용했지만 제7도에 나타내는 바와같이 고전압입력단자(20)와 중간전압측전극인 제3그리드전극(15) 및 제5그리드전극(17)의 사이의 음극선관의 관외에 설치한 방전갭(50)을 제1방전갭으로 하고 제6도의 고압저항 대신에 제3그리드전극(15) 및 제5그리드전극(17)과 제1그리드전극(13), 제2그리드전극(14) 및 제4그리드전극(16)의 사이에 제2방전갭(55)을 설치해도 좋다.

이 경우 방전갭(55)의 방전개시전압을 20 내지 30kV로 설정함에 따라 상기 실시예와 똑같이 펄스폭이 작은 전압을 저전압측전극에 인가하여 고전압측의 내전압처리가 종료된 후에도 저전압측의 내전압처리를 실시할 수 있다. 또 이와같이 방전갭(55)을 설치하면 이 방전갭(55)의 간격에 의해 중간전압측 전극에 덧붙이는 인가전압을 제어할 수 있다.

또한 상기 각 내전압처리방법에 의해 음극선관을 처리한 결과 종래의 내전압처리방법에서는 내전압처리의 부족이 10%정도 발생했지만 이것을 2% 정도로 감소시킬 수 있으며, 효율 있고 확실하게 내전압처리를 실시할 수 있는 것이 확인되고 있다.

또한 본 발명의 내전압처리에 있어서의 방전갭의 방전개시전압은 상기 실시예에 나타낸 전압에 한정되는 것은 아니고 적절히 설정해도 좋은 것은 말할 것도 없다.

상기한 바와 같이 본 발명의 내전압처리방법에 따르면 고전압측의 내전압 처리만이 아니라 저전압측의 내전압처리도 충분히 실시할 수 있고 종래의 내전압처리방법의 문제점이었던 내전압처리의 부족을 없애고 내전압특성이 양호한 음극선관을 얻을 수 있다.

Claims (9)

1. 넥을 갖는 외관용기와 이 외관용기의 넥내에 설치되어 음극선관의 동작시에 저전압으로 유지되어야 하는 저전압전극, 고전압으로 유지되어야 하는 고전압전극 및 저전압과 고전압의 중간인 중간전압으로 유지되어야 하는 중간전극을 갖는 전자총을 구비하는 음극선관의 내전압처리방법에 있어서, 상기 음극선관의 밖에서 고전압전극과 중간전압전극간을 방전갭을 통하여 접속하는 동시에 중간전극과 저전압전극을 전기적으로 접속하는 단계, 고전압전극과 저전압전극의 사이에 고전압펄스를 인가하여 고전압전극과 저전압전극의 사이에 방전을 발생시킨 후에 방전갭에 방전을 발생시키는 단계 및 이 방전갭에 발생하는 방전에 의해 상기 중간전압전극과 저전압전극의 사이에 상기 고전압펄스를 인가하여 상기 중간전압전극과 저전압전극의 사이에 방전을 발생시키는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 음극선관의 내전압처리방법.
2. 제1항에 있어서 중간전압전극과 저전압전극의 사이에 방전갭에 발생한 방전의 방전 전류가 흐르는 고압저항을 설치하고 있는 것을 특징으로 하는 음극선관의 내전압처리방법.
3. 제1항에 있어서, 음극선관은 고전압전극이 접속된 고전압입력단자를 구비하고, 이 고전압 입력단자를 통하여 고전압펄스가 고전압전극과 저전압전극의 사이에 인가되는 것을 특징으로 하는 음극선관의 내전압처리방법.
4. 제1항에 있어서, 고전압전극과 저전압전극간에 60kV의 범위로 설정되는 것을 특징으로 하는 음극선관의 내전압처리방법.
5. 제1항에 있어서, 방전갭의 방전개시전압이 30~60kV의 범위로 설정되는 것을 특징으로 하는 음극선관의 내전압처리방법.
6. 넥을 갖는 외관용기와, 이 외관용기의 넥내에 설치되어 음극선관의 동작시에 저전압으로 유지되어야 하는 저전압전극, 고전압으로 유지되어야 하는 고전압전극 및 저전압과 고전압의 중간의 중간전압으로 유지되어야 하는 중간전극을 갖는 전자총을 구비하는 음극선관의 내전압처리방법에 있어서, 상기 음극선관의 밖에서 고전압전극과 중간전압전극간을 제1방전갭을 통하여 접속하는 동시에 중간전극과 저전압전극을 제2방전갭을 통하여 접속하는 단계, 고전압전극과 저전압전극의 사이에 고전압펄스를 인가하여 고전압전극과 저전압전극의 사이에 방전을 발생시키고, 그후 제1 및 제2방전갭에 방전을 발생시키는 단계 및 이들의 방전갭에 발생하는 방전에 의해 상기 중간전압전극과 저전압 전극의 사이에 상기 고전압펄스를 인가하여 상기 중간전압전극과 저전압 전극의 사이에 방전을 발생시키는 단계로 구성되는 것을 특징으로하는 음극선관의 내전압처리방법.
7. 제6항에 있어서, 음극선관은 고전압전극이 접속된 고전압입력단자를 구비하고 이 고전압 입력단자를 통하여 고전압펄스가 고전압전극과 저전압전극의 사이에 인가되는 것을 특징으로 하는 음극선관의 내전압처리방법.
8. 제6항에 있어서, 고전압전극과 저전압전극간에 60kV 이상의 고전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 음극선관의 내전압처리방법.
9. 제6항에 있어서, 방전갭의 방전개시전압이 30~60kV의 범위로 설정되는 것을 특징으로 하는 음극선관의 내전압처리방법.