KR100232404B1 - 인라인형 전자총을 구비한 칼라 음극선관 - Google Patents

Abstract

인라인형 전자총의 네크부 직경을 최소화하면서 고해상도를 실현할 수 있도록 하여 편향요크의 소비전력을 절감하고, 편향요크의 누설자기장도 감소시켜 제조비용을 절감할 수 있도록 한 인라인형 전자총을 구비한 칼라 음극선관에 관한 것으로,

전방으로 배치되는 패널부와, 상기 패널부의 후방에 결합되는 펀넬부와; 상기 펀넬부의 후방으로 이어지며 내측에 인라인형 전자총을 갖는 네크부와; 상기 펀넬부의 외주면에 제공되고 상기한 전자총에서 출사된 전자빔을 패널부의 스크린에 주사하기 위한 편향요크로 이루어지는 인라인형 전자총을 구비한 칼라 음극선관에 있어서,

상기한 네크부의 외경(NO)은 22.5 < NO < 24.0 을 만족하고, 전자총의 전자빔 통과공 중심간의 거리(P)와 네크부의 외경(NO)간에는 4.1 < NO/P < 5.4를 만족하게 형성한다.

Description

인라인형 전자총을 구비한 칼라 음극선관

본 발명은 인라인형 전자총을 구비한 칼라 음극선관에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 인라인형 전자총의 네크부 직경을 최소화하면서 고해상도를 실현하기 위한 한 인라인형 전자총을 구비한 칼라 음극선관에 관한 것이다.

일반적으로 칼라 음극선관의 해상도는 형광면에 랜딩되는 전자빔 스폿경의 크기에 따라 주로 영향을 받게 된다. 따라서 칼라 브라운관이 고해상도를 얻기 위해서는 전자빔 스폿경의 크기를 될수록 작게 하는 것이 바람직한 것이다.

그러나 일반적인 칼라 음극선관은 3색의 형광체를 각각 발광시키기 위한 전자총이 인라인형으로 배열 설치한 인라인형 전자총이 주로 사용되고 있으며, 상기 인라인형 전자총은 공통되는 평면 상에 복수의 전자빔을 발사하는 구조를 가지며, 음극선관의 형광면 상에 상기 복수의 전자빔으로 칼라 화상을 재현한다.

이러한 칼라 음극선관의 네크부 내측에는 인라인형 전자총(이하 "전자총"이라 한다)이 제공되며, 상기한 전자총은 R,G,B 세전자빔이 통과할 수 있는 전자빔 통과공을 각각 갖는 전극들로 구성되어 있고, 펀넬부의 외주면에 상기한 전자총에서 출사된 전자빔을 패널부의 스크린에 주사하기 위한 편향요크가 제공되어 있다.

상기한 각 전극들은 배열된 축에 대하여 수직인면에 세전자빔들이 통과할 수 있도록 세개의 통과공이 인라인으로 구성되거나 한개의 대구경을 갖추어 세전자빔들이 공통으로 통과하도록 구성된다.

이러한 인라인형 전자총의 전자빔 스폿경은 다음식으로 표현되어진다.

D_t= √{(Dx + Dsa)²+ Dsc²}

여기서 Dx : 주렌즈 배율에 의한 성분.

Dsa = 1/2MCSOα₀ ³: 주렌즈 구면수차에 의한 성분.

Dsc : 공간전하 반발수차에 의한 성분.

M : 주렌즈 배율, α₀: 주렌즈 입사각, CSO : 구면수차계수.

따라서 주렌즈의 구면 수차를 작게하면 전자빔 스폿경의 크기를 작게할 수 있으며, 이를 실현하기 위한 방법의 하나로 주렌즈를 구성하는 전극의 전자빔 통과공을 크게 하는 방법이 적용되어 지고 있다.

그러나 종래와 같이 칼라 음극선관의 고해상도를 실현하기 위하여 전자빔 통과공을 크게 하는 방식은 전자빔 통과공을 크게 하기 위해서는 전극이 커지게 되고, 따라서 네크부의 직경도 커지게 되며 이로 인하여 전자총에서 출사된 전자빔을 주사하기 위한 편향요크의 코일에 많은 량의 전류를 필요로 하게 되어 소비전력이 증가하며,

또한 상기 편향요크의 편향시 자기상의 누설자계량도 증가하게 되므로 이를 해결하기 위한 별도의 장치가 필요하게 되어 제조비용이 상승하게 되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 인라인형 전자총의 네크부 직경을 최소화하면서 고해상도를 실현할 수 있도록 하여 편향요크의 소비전력을 절감하고, 편향요크의 누설자기장도 감소시켜 제조비용을 절감할 수 있도록 한 인라인형 전자총을 구비한 칼라 음극선관을 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 전방으로 배치되는 패널부와, 상기 패널부의 후방에 결합되는 펀넬부와; 상기 펀넬부의 후방으로 이어지며 내측에 인라인형 전자총을 갖는 네크부와; 상기 펀넬부의 외주면에 제공되고 상기한 전자총에서 출사된 전자빔을 패널부의 스크린에 주사하기 위한 편향요크로 이루어지는 인라인형 전자총을 구비한 칼라 음극선관에 있어서,

상기한 네크부의 외경(NO)은 22.5 < NO < 24.0 을 만족하고, 전자총의 전자빔 통과공 중심간의 거리(P)와 네크부의 외경(NO)간에는 4.1 < NO/P < 5.4를 만족하게 형성한다.

이에 따라 네크부의 외경과 전자빔 통과공 중심간에 상기의 식을 만족하면, 스크린에서의 전자빔 스폿경의 저하없이 편향요크의 편향 소비전력을 감소시킬 수 있으며, 네크부 내외측에 형성되어지는 챠지에 의한 주렌즈의 경시 변화를 최소화 할 수 있는 것이다.

도 1은 일반적인 인라인형 전자총을 구비한 칼라 음극선관을 개략적으로 도시한 도면.

도 2는 본 발명에 따른 칼라 음극선관을 도시한 일부 단면도.

도 3은 도 2의 A-A선 단면도.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 칼라 음극선관은 그 전방으로 배치되는 패널부(1)와; 상기 패널부(1)의 후방에 결합되는 펀넬부(3)와; 상기 펀넬부(3)의 후방으로 이어지며 내측에 인라인형 전자총(5)을 갖는 네크부(7)와; 상기 펀넬부(3)의 외주면에 제공되고 상기한 전자총(5)에서 출사된 전자빔을 패널부(1)의 스크린에 주사하기 위한 편향요크(9)로 이루어진다.

상기한 패널부(1)의 외측면에는 도전성의 흑연 또는 산화철이 도포되어 있으며 펀넬의 내측면에 도포된 내장 흑연에 의하여 콘덴서 역활을 하게 되는 것이다.

상기한 네크부(7)의 외주연에는 전자총(5)에서 출사된 전자빔을 패널의 한점에 집중할 수 있도록 하기 위한 색순화자석(11)이 제공되며, 상기한 색순화자석(11)은 2극, 4극, 6극의 세쌍으로 이루어진다.

상기한 인라인형 전자총(5)은 열전자를 방출하기 위한 캐소오드부(13)와, 제1전극(15)과, 제2전극(17)으로 이루어지는 삼극관부와; 상기 제1전극, 제2전극과 접속시켜 주면서 다른 전위로 유지되고 서로 이격 설치된 제3전극(19), 제4전극(21) 및 제5전극의 집속전극(23)과; 상기한 패널부(1) 및 펀넬부(3)의 내면과 동전압을 갖고 전자빔을 가속하기 위한 제6전극(25)으로 이루어진다.

상기한 캐소오드부(13)는 적색빔(R), 녹색빔(G), 청색빔(B)의 세전자빔이 열전자가 방출되도록 3개의 유닛으로 구성되고, 상기 각 전극들은 캐소오드부(13)에서 방출된 전자빔들이 통과할 수 있도록 일직선상으로 배열된다.

또한 상기한 네크부(7)는 일정한 크기의 외경과 내경을 가지며, 상기한 전극들은 R,G,B 세전자빔이 통과할 수 있는 일정한 크기의 전자빔 통과공(27R, 27G, 27B)을 형성하고, 상기한 네크부(7)의 내경과 전극(23)의 외경의 사이에는 전계적으로 접촉되지 않도록 일정한 간격을 갖도록 구성된다.

그리고 상기한 전극들의 전자빔 통과공(27R, 27G, 27B)의 중심간에는 일정한 거리를 갖도록 형성하고, 두개의 전자빔 통과공(27R, 27G, 27B)간에는 소정 크기의 거리를 갖도록 형성하며, 두개의 사이드 전자빔 통과공(27R, 27B)과 전극(23)의 외경간에는 소정 크기의 거리를 갖도록 형성한다.

따라서 전자빔 스폿경은 네크부(7)의 내경과 R,B 두 사이드 전자빔 통과공(27R, 27B)까지의 거리와 주렌즈에서의 R,B 두 사이드 전자빔 통과공(27R, 27B)의 중심까지의 거리에 따라 변화된다.

이러한 칼라 음극선관에 있어서, 상기한 네크부(7)의 외경(NO)은 22.5 < NO < 24.0 을 만족하고, 전자총(5)의 전자빔 통과공(27R,27G,27B))의 중심간 거리(P)와 네크부(7)의 외경(NO)간에는 4.1 < NO/P < 5.4를 만족하게 형성한다.

그리고 상기 R,B 두 사이드 전자빔을 G 전자빔과 한점에 일치시키기 위하여 색순화자석(11)을 주렌즈를 중심으로 편향요크(9)의 외측면에 일정한 간격으로 위치하게 한다.

이러한 전자총은 히터로부터 열을 공급받아 전자빔을 방출하기 위한 탄산염이 도포된 캐소오드부(13)에 열을 공급하여 R,G,B, 세전자빔을 방출시킨다.

상기 캐소오드부(13)로부터 방출된 세전자빔은 제1전극(15)과 제2전극(17)을 통과한 후 제3전극(19), 제4전극(21), 제5전극의 복수로 구성된 집속전극(23)의 전자빔 통과공(27R,27G,27B)과, 제6전극(25)에 의해 형성되어 지는 주렌즈를 통과하면서 집속, 가속되고, 패널부(1)의 중앙 한점에 최적의 빔 스폿을 가지며 형광체를 발광시켜 준다.

또한 상기 펀넬부(3)의 외주면에 위치한 편향요크(9)는 상기한 전자총(5)에서 방출된 전자빔이 패널부(1)에 형성된 스크린의 전역에 전자빔이 편향되어 지도록 수직자기장과 수평자기장이 형성되도록 한다.

한편, 상기한 전자빔들을 편향하기 위하여 전류는 하기식에 도시된 바와 같이 전자빔과 자기장간의 거리를 가깝게 할수록 더 작은 전류로 전자빔을 편향시킬 수 있다.

K = LI²/2 여기서 L : 편향요크 인덕턴스{μH}.

I : 전자빔을 편향하기 위해 필요한 편향요크 전류{A}.

K : 편향요크 소비전력{μJ}.

또한 I = KD/R 여기서 D : 일정한 전장의 길이.

R : 전자빔이 편향되어지는 반경.

그리고 이에 따른 편향요크(9)의 소비전력은 전류의 제곱에 비례하여 감소하게 된다. 이와 같이 작은 전류로 전자빔을 편향함에 따라 누설자기장도 작게 되고, 별도의 전자빔 차단수단을 취할 필요 없기 때문에 제조비용이 아주 감소할 수 있게 되는 것이다.

한편 전자빔과 자기장간의 거리를 작게 하기 위해서는 네크부(7) 외경의 거리를 작게 할 필요가 있으며, 이는 전자총의 구면 수차가 커지게 되며 스크린에서 빔 스폿경이 커져 네크부(7) 내경을 줄이는데 한계가 있게 된다.

따라서 본 발명과 같이 네크부(7)의 외경과 전자빔 통과공(27R,27G,27B) 중심간에 상기의 식을 만족하면, 스크린에서의 전자빔 스폿경의 저하없이 편향요크(9)의 편향 소비전력을 감소시킬 수 있으며, 네크부(7) 내외측에 형성되어지는 챠지에 의한 주렌즈의 경시 변화를 최소화 할 수 있는 것이다.

또한, 상기 색순화자석(11)은 전자빔을 방출하기 위한 히터와 편향요크(9) 및 칼라 음극선관을 구동하기 위한 내부열에 의하여 자화 특성이 변화되는데, 색순화자석(11)에 의하여 네크부(7)의 직경이 작아짐에 따른 전도열에 의한 열화 특성을 보상할 수 있다.

이와 같이 본 발명은 인라인형 전자총의 네크부 직경을 최소화하면서 고해상도를 실현할 수 있도록 하여 편향요크의 소비전력을 절감하고, 편향요크의 누설자기장도 감소시켜 제조비용을 절감할 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (2)

1. 전방으로 배치되는 패널부와, 상기 패널부의 후방에 결합되는 펀넬부와; 상기 펀넬부의 후방으로 이어지며 내측에 인라인형 전자총을 갖는 네크부와; 상기 펀넬부의 외주면에 제공되고 상기한 전자총에서 출사된 전자빔을 패널부의 스크린에 주사하기 위한 편향요크로 이루어지는 인라인형 전자총을 구비한 칼라 음극선관에 있어서,

   상기한 네크부의 외경(NO)은 22.5 < NO < 24.0 을 만족하고, 전자총의 전자빔 통과공 중심간의 거리(P)와 네크부의 외경(NO)간에는 4.1 < NO/P < 5.4를 만족하게 형성하는 인라인형 전자총을 구비한 칼라 음극선관.
2. 제 1 항에 있어서, 상기한 편향요크의 외측면에 주렌즈를 중심으로 일정한 간격으로 R,B 두 사이드 전자빔을 G 전자빔과 한점에 일치시키기 위하여 색순화자석을 배치하는 인라인형 전자총을 구비한 칼라 음극선관.

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