KR0141663B1 - 수상관 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 음극구성체에 관한 것으로서, 포커스 특성에 영향을 주는 일 없이 내전압특성을 개선하기 위하여, 전자빔투과구멍의 주변의 전계상태를 균일하게 한 전자총구성체를 구비한 수상관을 제공하는 것을 목적으로 한 것이며, 그 구성에 있어서, 면판부의 내벽에 형성한 형광면과, 전자빔을 방출하는 캐소드와 이 전자빔의 방출방향으로 순차배열된 복수의 그리드전극을 넥부에 형성한 전자총구성체를 구비해서 이루어진 수상관에 있어서, 상기 그리드전극중 적어도 1개는 전자빔투과구멍(41A)의 형상이 비원형이고, 또한 이 전자빔투과구멍(41A)의 주변전역에 테이퍼(42A)가 형성되고, 또한 이 테이퍼(42A)는 그 바깥가장자리부의 형상이 대략 직사각형이며, 상기 테이퍼 바깥가장자리부의 코너부의 곡률반경 R을 0.05mm이상으로 한 것을 특징으로 한 것이다.

Description

수상관

제 1도(a), (b)는, 본 발명에 의한 컬러 수상관의 제 2 그리드전극의 일실시예의 전자빔투과구멍부근을 표시한 요부상세구성도로서, (a)는 평면도, (b)는 (a)의 Ib­Ib선에 있어서의 단면도

제 2도(a), (b)는, 본 발명에 의한 컬러수상관의 제 2그리드 전극의 일실시예를 표시한 구성도로서, (a)는 평면도, (b)는(a)의 IIb­IIb선에 있어서의 단면도

제 3도(a), (b)는, 본 발명에 의한 컬러수상관의 제 2그리드전극의 다른 실시예의 전자빔투과구멍부근을 표시한 요부상세구성도로서, (a)는 평면도, (b)는 (a)의 IIIb­IIIb선에 있어서의 단면도

제 4도(a), (b)는, 본 발명에 의한 컬러수상관의 제 2리드전극의 또다른 실시예의 전자빔투과구멍부근을 표시한 요부상세구성도로서, (a)는 평면도, (b)는 (a)의 IVb­IVb선에 있어서의 단면도

제 5도(a), (b)는, 본 발명에 의한 컬러수상관의 제 1그리드전극의 일실시예의 전자빔투과구멍 부근을 표시한 요부상세구성도로서, (a)는 평면도, (b)는 (a)의 Vb­Vb선에 있어서의 단면도

제 6도는 본 발명에 의한 컬러수상관의 일실시예를 표시한 개략구성도

*도면에 대한 간단한 부호설명*

(9)… 제 1그리드전극

(10)… 제2그리드전극

(40)… 판재

(41A), (41B), (41C) … 전자빔투과구멍

(42A), (42B), (42C) … 테이퍼

(46A), (46B), (46C) … 전자빔투과구멍가장자리부

(47A), (47B), (47C) … 테이퍼바깥가장자리부

R … 테이퍼바깥가장자리부의 코너부의 곡률반경

Ra … 전자빔투과구멍의 코너부의 곡률반경

본 발명은 수상관에 관한 것으로, 특히 그 전자총구성체인 그리드전극의 개량에 관한 것이다.

예를 들면, 컬러수상관에 구비되어 있는 전자총구성체는, 중심축 위에 캐소드(음극), 제 1그리드전극, 제 2그리드전극, --- 이 순차적으로 배열되고, 이 캐소드로부터 발생한 전자빔을 제 1그리드전극, 제2그리드전극, --- 쪽으로 유도, 포커스전극 등을 개재해서 형관면에 조사하도록 되어 있다.

그리고, 그리드전극에는 전자빔투과구명이 형성되고, 이 투과구멍은 통상 원형상으로 되어있었으나, 최근에는, 특히 직사각형형상으로 된 것이 알려지고 있다.

이것은, 원형의 직경과 같은 길이의 1변을 가진 직사각형형상으로 하므로서, 면판(面板)상의 빔스폿형상을 직사각형형상에 가깝게 할 수 있고, 또, 직사각형형상의 전자빔을 주사하므로써 수상관의 화면전체에서의 포커스 특성을 향상시킬 수 있기 때문이다.

또한, 인접하는 다른 전극과의 사이의 내압(耐壓)을 향상시키기 위해, 이 투과구멍의 주변전역에 테이퍼를 형성하는 것도 알려지게 되었다. 이와 같이 하므로서, 투과구멍의 가장자리부에 있어서의 전계집중을 이 테이퍼의 형성에 의해서 완화시킬 수 있다.

또한, 이와 같은 기술로서는, 예를 들면, 일본국 특개평 3­176930호 공보, 동 3­179644호 공보 등에 상세히 기재되어 있다.

전자빔투과구멍이 직사각형형상으로 되어있는 경우, 이 전자빔투과구멍의 주변에, 단지 테이퍼를 형성하면, 전자빔투과구멍의 모난 부분에 있어서의 테이퍼의 형상상태가 다른 변부분에 있어서의 테이퍼의 형상상태와 달라져버리게 된다.

이 때문에, 전계가 모난 부분과 다른 변부분에 있어서 불균일하게 되어, 포커스 특성에 악영향을 미친다. 그 때문에, 본 발명은 포커스특성에 영향을 미치는 일 없이 내전압(耐電壓) 특성을 개선하기 위해, 전자빔투과구멍의 주변의 전계상태를 균일하게 한 전자총구성체를 구비한 수상관을 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 기본적으로는 면판부의 내벽에 형성한 형광면과, 전자빔을 방출하는 캐소드와 이 전자빔의 방출방향으로 순차배열된 복수의 그리드전극을 넥부에 형성한 전자총구성체를 구비해서 이루어진 수상관에 있어서, 상기 그리드전극중 적어도 1개는 전자빔투과구멍의 형상이 비원형이고, 또한 이 전자빔투과구멍의 주변에 테이퍼가 형성되고, 또한 이 테이퍼는 그 바깥 가장자리부의 형상이 대략 직사각형이고, 상기 테이퍼 바깥가장자리부의 코너부의 곡률반경이 0.05mm이상으로 되어있는 것을 특징으로 하는 것이다.

이와 같이 하므로서, 전자빔투과구멍의 주변근처에 있어서의 전계상태는 이 전자빔투과구멍의 모난부의 근처에 있어서도 균일화를 도모하게 된다.

따라서, 전자빔투과구멍의 주변의 전계상태를 균일하게 할 수 있고, 포커스 특성을 저하시키는 일없이 내전압특성을 개선할 수 있다.

제 6도는, 본 발명에 의한 전자총구성체가 적용되는 컬러수상관의 일실시예를 표시한 구성도이다.

동 도면에 있어서, 유리외위기(1)가 있고, 그 면판부(2)의 내벽에 형광면(3)이 형성되어 있다.

상기 형광면(3)은 3색(적색, 녹색, 청색)의 형광체가 교호로 띠형상으로 도포되어 있다. 그리고, 유리외위기(1)의 넥부(20)내에는, 상기 형광면(3)에 대향해서 전자총구성체(30)가 배치되어 있다.

상기 전자총구성체(30)는, 적색용, 녹색용, 청색용의 각각의 전자총으로 구성되어 있다.

이들 중에서 중앙의 전자총은, 캐소드(7), 제 1그리드전극(9), 제 2그리드전극(10), 주집속렌즈를 구성하는 집속그리드전극(11) 및 양극전극(12), 차폐컵(13)이 각각 중심축(16)을 일치시켜서 순차배치되어 구성되어 있다.

다른 양쪽의 전자총에 있어서도 마찬가지의 구성이 취해지고, 상기한 각 전극등은 다른 전자총의 동일기능의 전극과 일체적으로 구성되어 있다.

이와 같이 일체적으로 구성된 각 전극 및 캐소드(6), (7), (8)은, 스템핀을 개재해서 전압이 인가되도록 되어 있고, 이와 같은 전압인가에 의해서 각 캐소드 (6), (7), (8)로부터 방사되는 전자빔은 상기 형광면(3)에 소정의 빔직경에 의해 조사되도록 되어 있다.

또한, 상기 형광면(3)의 전자총구성체(30)쪽에는 섀도마스크(4)가 배치되어 있어 각 전자총으로부터의 전자빔은 이 섀도마스크(4)면에서 결상되는 동시에 서로 포개지도록 되어 있다.

즉, 각 전자빔은 이 섀도마스크(4)에 의해서 색선별을 받도록 되어 있고, 각각의 전자빔에 대응하는 색의 형광체를 여기 발광시키는 성분만이 이 섀도마스크(4)의 개구부를 통과해서 형광면(3)에 이르도록 되어 있다.

또, 이와 같은 전자빔을 형광면(3)위에서 주사하기 위해, 유리외위기(1)의 일부의 외부면에는 외부자기편향요크(14)가 형성되어 있다.

제 2도는, 상기 제 2그리드전극(10)의 일실시예를 표시한 상세한 구성도로, (a)는 평면도, (b)는 (a)의 IIb­IIb선에 있어서의 단면도이다.

동 도면에 있어서, 예를 들면 Fe­Ni 합금으로 구성되는 판재(40)가 있고, 이 판재(40)의 대략 중앙부에는, 3개의 전자빔투과구멍(41A), (41B), (41C)가 형성되어, 이들 전자빔투과구멍(41A), (41B), (41C)는 각각 동일형태 및 동일크기의 대략 직사각형형상을 이루고, 인접해서 순차적으로 병설되어 있다.

또한, 이들 전자빔투과구멍의 가장자리부(46A), (46B), (46C)의 코너부는 직각으로 하지 않고 약간 곡률반경을 형성한 쪽이 프레스가공에서의 생산성이 양호하게 되어, 구멍의 변형이 발생되는 일이 없다.

각각의 전자빔투과구멍(41A), (41B), (41C)는 각각 캐소드(6), (7), (8)로부터의 적색용, 녹색용, 청색용의 전자빔이 통과되는 구멍이며, 그들 구멍의 주변부의 전역에는 테이퍼(42A), (42B), (42C)가 형성되어 있다.

이 테이퍼(42A), (42B), (42C)에 대해서는, 제 1도를 사용해서 다음에 설명한다

각 전자빔투과구멍(41A), (41B), (41C)의 병설방향과 평행하게 되어 있는 판재(40)의 주변으로부터는, 이 병설방향에 대해서 직각방향으로 지지부(43)가 연재해서 형성되고, 이 지지부(43)의 선단은 제 6도에서는 도시되지 않은 비이드유리(44)에 파묻히도록 되어 있다. 비이드유리(44)는, 이 제 2그리드전극(10)과 같이, 제 6도에 표시한 전자총구성체(30)의 각 구성부재를 위치결정하고, 고정하기 위한 부재이며, 조립시에 있어서 용융되어, 뒤에 제거되는 막대재를 전자빔투과구멍에 삽입시키므로서 각각 중심축이 일치된 이 각 구성부재의 양쪽으로부터 밀어붙여져서 고착되는 것으로 되어 있다.

제 1도는, 상기 전자빔투과구멍의 일실시예를 표시한 상세한 구성도로, (a)는 평면도, (b)는 (a)의 Ib­Ib선에 있어서의 단면도이다.

동 도면(b)에 있어서, 예를 들면 전자빔투과구멍(41A)의 주변에 형성되어 있는 테이퍼(42A)는, 판재(40)의 표면에서부터 판재(40)의 내부로 가는데 따라 그 직경이 순차적으로 작아지는 형상을 이루고, 그 깊이는 0.05mm에서 전자빔투과구멍(41A)의 본래의 직경이 되도록 형성되어 있다.

또, 테이퍼(42A)의 전자빔진행방향의 단면형상이 대략 직선형상으로 되어있다.

또한, 이 테이퍼단면은 만곡된 형상이라도 된다.

또, 제 1도(b)의 테이퍼단면에 있어서 그 양끝부분 즉 전자빔투과구멍가장자리부(46A) 및 테이퍼바깥가장자리부(47A)를 약간 만곡시키면, 이들 가장자리부에 있어서의 전계집중을 완화할 수가 있어서 전극간의 내전압특성이 향상된다.

제 1도(a)는 직사각형형상의 전자빔투과구멍(41A)의 주변에 직사각형형상의 테이퍼(42A)를 형성한 전자빔투과구멍이다.

그리고, 제 1도(a)에 표시한 바와 같이, 테이퍼바깥가장자리(47A)의 코너부를 직각으로 하지 않고 적당한 곡률반경 R을 취하므로서, 직사각형형상의 전자빔투과구멍의 주변에 형성한 테이퍼폭 L을 변(邊 )부와 코너부에서 대략 균일하게 하는 것이 가능하다.

또 제 1도(a)에 도시한 바와 같이, 테이퍼바깥가장자리(47A)의 코너부를 직각으로 하지 않고 곡률반경 R을 취하므로써 코너부에서의 균열을 방지할 수 있으며, 프레스가공에서의 생산성이 양호하게 된다.

그래서, 예를 들면 수상관의 넥부가 0.29mm의 전자총구성체의 경우, 대략 직사각형형상의 전자빔투과구멍의 1변의 길이를 0.6mm, 전자빔투과구멍의 코너부의 곡률반경 Ra를 0.1mm, 이들 각 전자빔투과구멍의 피치를 5.5mm, 테이퍼의 폭 L을 0.05mm, 테이퍼 바깥 가장 자리부의 코너부의 곡률반경 R을 0.05mm이상으로 하므로서, 테이퍼바깥가장자리부(47A)의 코너부의 균열을 방지할 수 있다. 바람직하게는 테이퍼바깥가장자리부의 코너부의 곡률반경 R을 0.10mm이상으로 하면 좋다.

더욱 바람직하게는 테이퍼바깥가장자리부의 코너부의 곡률반경 R을 0.15 mm로 한 경우, 아주 효과적으로 된다는 것이 판명되었다.

또, 테이퍼바깥가장자리부의 코너부에 적당한 곡률반경 R을 취하므로써 테이퍼의 폭이 전자빔투과구멍의 전체 둘레에 걸쳐서 대략 동일한 폭으로 되도록 할 수 있다. 이에 의해 전자빔투과구멍(41A), (41B), (41C)의 주변근처에 있어서의 전계상태가, 이 각 전자빔투과구멍(41A), (41B), (41C)의 모난부의 근처에 있어서도 대략 균일화되고, 수상관의 포커스 특성에 악영향을 미치지 않는다.

상기한 실시예에 의하면, 특히, 테이퍼바깥가장자리부의 코너부의 곡률반경 R을 0.05mm이상으로 하므로서, 그리드전극(10)의 전자빔투과구멍(41A), (41B), (41C)의 주변에 각각 형성되어 있는 테이퍼(42A), (42B), (42C)의 바깥가장자리부 (47A), (47B), (47C)의 각 코너부에 있어서 균열의 발생을 방지할 수 있다.

또 테이퍼바깥가장자리부의 코너부의 곡률반경 R을 전자빔투과구멍의 코너부의 곡률반경 Ra보다도 크게 하므로써, 이 각 투과구멍(41A), (41B), (41C)의 가장자리부(46A), (46B), (46C)로부터 방사방향으로의 폭 L이 전체둘레에 걸쳐서 대략 동일하게 되도록 형성할 수 있는 구성으로 되어 있다.

따라서, 전자빔투과구멍(41A), (41B), (41C)의 주변의 전계상태를 균일하게 할 수 있고, 포커스 특성을 저하시키는 일 없이 내전압특성의 개선을 도모할 수 있다.

제 3도는 본 발명의 다른 실시예이며 전자빔투과구멍의 주변에 형성된 테이퍼와 그 형광면쪽에 오목부(슬릿)(45A), (45B), (45C)가 형성되어 있다.

동 도면(a)은 제 2그리드전극(10')을 형광면쪽에서 본 도면으로, (b)는 (a)의 IIIb­IIIb선에 이어서의 단면도로 형광면쪽에 슬릿(45A), (45B), (45C)를 형성하고 있다.

이에 의해서 비점수차를 형성시켜, 편향요크(14)에 의한 편향 수차를 보정할 수 있다.

제 4도는 본 발명의 또다른 실시예이고, 전자빔투과구멍으로부터 캐소드쪽으로 오목부(슬릿)(45A), (45B), (45C)를 형성하고 있다.

동 도면(a)은 제 2그리드전극(10)을 캐소드쪽에서 본 도면으로, (b)는 (a)의 IVb­IVb선에 있어서의 단면도로 캐소드쪽에 슬릿(45A), (45B), (45C)를 형성한 예이며, 이에 의해서 사전포커스의 구면수차를 저감할 수 있다.

제 5도는 본 발명의 또다른 실시예이며, 제 1그리드전극(9)에 전자빔투과구멍의 주변에 테이퍼를 형성하고, 또 그 형광면쪽에 오목부(슬릿)을 형성한 구성을 적용한 예이다.

동 도면(a)은 제 1그리드 전극(9)을 형광면쪽에서 본 도면으로 (b)는 (a)의 Vb­Vb선에 있어서의 단면도로 제 1그리드전극(9)의 형광면쪽에 슬릿(45A), (45B), (45C)를 형성한 예이며, 이에 의해 사전포커스의 구면수차를 저감할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기한 실시예에 반드시 한정되지 않고, 다른 그리드전극에도 적용될 수 있는 것은 말할것도 없다.

또, 상기 실시예에서는 3개의 전자빔을 발생하는 컬러수상관에 적용한 경우에 대해서 설명하였으나, 1개의 전자빔을 발생하는 단일 전자총방식의 수상관에도 적용될 수 있음은 물론이다.

또한, 상기 실시예에서는 테이퍼를 전자빔투과구멍보다 형광면쪽에 형성하는 구성에 대해서 설명하였으나, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니고, 이 테이퍼를 전자빔투과구멍보다 캐소드쪽으로 형성해도 되는 것은 말할것도 없다.

이상 설명한 바에서 명백한 바와 같이, 본 발명에 의한 수상관에 의하면, 포커스특성을 저하시키는 일없이 내전압특성의 개선을 도모할 수 있다.

Claims (15)

1. 면판부의 내벽에 형성한 형광면과, 전자빔을 방출하는 캐소드, 이 전자빔을 제어하는 제 1그리드전극, 이 제어된 전자빔을 가속하는 제2그리드전극 및 이 가속된 전자빔을 집속시키는 주집속렌즈형성용 그리드전극을 이 전자빔의 방출방향으로 순차배열해서 넥부에 형성한 전자총구성체를 구비해서 이루어진 수상관에 있어서, 상기 그리드 전극중 적어도 1개는 전자빔투과구멍의 형상이 비원형이며, 또한 상기 전자빔투과구멍의 주변에는 테이퍼를 가지고, 또한 이 테이퍼는 그 바깥 가장자리부의 형상이 비원형이며, 상기 테이퍼바깥가장자리부에 만곡부를 형성시킨 것을 특징으로 하는 수상관.
2. 면판부의 내벽에 형성한 형광면과, 전자빔을 방출하는 캐소드, 이 전자빔을 제어하는 제 1그리드 전극, 이 제어된 전자빔을 가속하는 제 2그리드전극 및 이 가속된 전자빔을 집속시키는 주집속렌즈형성용 그리드전극을 이 전자빔의 방출 방향으로 순차배열해서 넥부에 형성한 전자총구성체를 구비해서 이루어진 수상관에 있어서, 상기 그리드전극중 적어도 1개는 전자빔투과구멍의 형상이 비원형이고, 또한 상기 전자빔투과구멍의 주변에는 테이퍼를 가지며, 또한 이 테이퍼는 그 바깥가장자리부의 형상이 대략 직사각형이고, 상기 테이퍼바깥가장자리부의 코너부는 유한의 곡률반경을 가진 것을 특징으로 하는 수상관.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 테이퍼바깥가장자리부의 코너부의 곡률반경을 0.05mm이상으로 한 것을 특징으로 하는 수상관.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서

   상기 전자빔투과구멍의 형상이 대략 직사각형이고, 그 코너부는 유한의 곡률반경을 가진 것을 특징으로 하는 수상관.
5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서

   상기 테이퍼는 그 상기 전자빔방출방향의 단면이 만곡된 형상인 것을 특징으로 하는 수상관.
6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서

   상기 테이퍼는 그 상기 전자빔방출방향의 단면이 대략 직선형상인 것을 특징으로 하는 수상관.
7. 제 1항 또는 제 2항에 있어서

   상기 테이퍼는 그 상기 전자빔방출방향의 단면의 끝부분이 만곡되어 있는 것을 특징으로 하는 수상관.
8. 제 1항 또는 제 2항에 있어서

   상기 테이퍼는 상기 제 2그리드전극의 상기 형광면쪽에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 수상관.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 제 2그리드전극에는 판두께를 얇게 하는 단수 또는 복수의 오목부가 형성되어 있고, 상기 투과구멍 및 테이퍼부는 상기 오목부내에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 수상관.
10. 제 9항에 있어서,

    상기 오목부는 형광면쪽에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 수상관.
11. 제 9항에 있어서,

    상기 오목부는 캐소드쪽에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 수상관.
12. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

    상기 테이퍼는 상기 제 1그리드전극의 상기 형광면쪽에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 수상관
13. 제 12항에 있어서,

    상기 제 1그리드전극에는 판두께를 얇게 하는 단수 또는 복수의 오목부가 형성되어 있고, 상기 투과구멍 및 테이퍼부는 상기 오목부내에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 수상관,
14. 면판부의 내벽에 형성한 형광면과, 전자빔을 방출하는 캐소드, 이 전자빔을 제어하는 제 1그리드 전극, 이 제어된 전자빔을 가속하는 제 2그리드전극 및 이 가속된 전자빔을 집속시키는 주집속렌즈형성용 그리드전극을 이 전자빔의 방출 방향으로 순차배열해서 넥부에 형성한 전자총구성체를 구비해서 이루어진 수상관에 있어서, 상기 그리드전극중 적어도 1개는 전자빔투과구멍의 형상이 비원형이며, 또한 상기 전자빔투과구멍의 주변에는 테이퍼를 가지고, 또한 이 테이퍼는 그 바깥가장자리부의 형상이 비원형이며, 또 이 테이퍼의 상기 전자빔방출방향과 직각인 평면위의 폭이 대략 동일한 것을 특징으로 하는 수상관.
15. 면판부의 내벽에 형성한 형광면과, 전자빔을 방출하는 캐소드, 이 전자빔을 제어하는 제 1그리드 전극, 이 제어된 전자빔을 가속하는 제 2그리드전극 및 이 가속된 전자빔을 집속시키는 주집속렌즈형성용 그리드전극을 이 전자빔의 방출 방향으로 순차배열해서 넥부에 형성한 전자총구성체를 구비해서 이루어진 수상관에 있어서, 상기 그리드전극중 적어도 1개는 전자빔투과구멍의 형상이 대략 직사각형이고, 또한 상기 전자빔투과구멍의 주변에는 테이퍼를 가지며, 또한 이 테이퍼는 그 바깥가장자리부의 형상이 코너부에서 유한의 곡률반경을 가진 대략 직사각형이고, 또 이 테이퍼의 상기 전자빔 방출방향과 직각인 평면위의 폭이 상기 전자빔통과구멍의 변부에서 대략 동일한 것을 특징으로 하는 수상관.