KR100294504B1 - 음극선관 - Google Patents

Abstract

형광막이 형성된 스크린면과 네크부를 가진 벌브와, 상기 네크부에 봉입되는 것으로 전치 삼극부를 이루는 캐소오드, 제어전극 및 스크린전극과, 상기 스크린전극으로부터 순차적으로 설치되며 집속렌즈를 형성하는 복수개의 집속전극을 포함하는 전자총과, 상기 삼극부의 주위에 설치되어 상기 캐소오드로부터 방출된 전자들을 집속하여 크로스 오버 빔경을 조정하는 전자궤적 보정수단을 포함하여 된 것을 특징으로 하면, 전자빔의 크로스 오버 빔경을 작게 형성할 수 있다.

Description

음극선관{Cathode ray tube}

본 발명은 음극선관에 관한 것으로, 더 상세하게는 형광막을 여기시키기 위한 전자빔을 방출하는 전자총이 개량된 음극선관에 관한 것이다.

일반적인 음극선관은 도 1에 도시된 바와 같이 형광막(2)이 형성된 스크린면(3)을 가진 벌브(1)와, 상기 벌브(1)의 네크부(4)에 봉착되는 전자총(5)과, 상기 벌브(1)의 콘부에 설치되어 전자총(5)으로부터 방출된 전자빔을 편향시키는 편향요오크(6)을 포함한다.

상술한 바와 같이 구성된 음극선관은 전자총(5)으로부터 방출된 전자빔이 편향요오크(6)에 의해 선택적으로 편향되어 형광막의 화소를 이루를 형광체를 여기시켜 화상을 형성하게 된다. 따라서 선명한 화상을 형성하기 위해서는 전자총(5)으로부터 방출된 전자빔의 스폿 사이즈가 가능한한 작고 전류밀도가 높아야 한다. 상기와 같이 전자빔 스폿의 사이즈를 줄이기 위해서는 전자총(5)의 삼극부에서 형성되는 크로스오버 점 즉, 전자빔의 물점에 해당되는 크로스 오버 빔경(cross over beam size)이 작아야 한다.

일반적인 전자총은 전자방출부를 가진 캐소오드와, 상기 캐소오드로부터 순차적으로 설치되며 캐소오드과 더블어 삼극부를 형성하는 제어전극 및 스크린전극과 집속렌즈를 형성하는 복수개의 집속전극를 포함한다.

상기와 같이 구성된 전자총은 캐소오드의 히이터와 각 전극에 소정의 전압이 인가됨에 따라 캐소오드의 전자방출부의 중앙부와 주변부로부터 방출되는 전자들의 크로스 오버점의 위치가 다르게 된다.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이 전자방출부의 중앙부위로부터 방출되어 음극렌즈를 통과하는 전자들의 궤적(실선A)은 전자빔통 과공(12H)(13H)들의 중심축에 대하여 작은 각도로 교차된다. 그리고 전자방출부(11a)의 주변부를 통과한 전자들의 궤적(점선B)은 전자방출부로부터 방출된 전자가 제어전극(12)의 전자빔 통과공을 통과하기 위해서 중앙의 전자들보다 큰 각으로 전자빔 통과공(12H)에 입사된다. 따라서 전자방출부의 주변부로부터 방출된 전자들은 상기 중앙부로부터 방출된 전전자들의 크로스 점보다 전자방출부와 근접된 측에서 교차된다. 이러한 현상은 제어전극(12)의 전자빔 통과공(12H)와 스크린 전극(13)의 전자빔 통과공(13H)에 의해 형성되는 음극렌즈의 전위분포(electric field distribution) 즉, 등전위선의 분포가 전자방출부의 중심으로부터 멀어질 수록 전자방출부에 대한 곡율이 커지게 됨으로서 심화된다.

상술한 바와 같이 전자방출부(11a)의 중앙부와 주변부로부터 방출되는 전자들의 크로스 점이 거긋나게 되면, 전자빔의 물점에 해당하는 크로스 오버 빔경이 커지게 된다. 이러한 크로스 오버 빔경이 커지게 되면 집속렌즈들에 의해 형성되는 전자렌즈(electrostatic lens)와 편향요오크에 의해 형성되는 마그네트 필드(magnetic lens)들의 수차가 작거나 배율이 작더라도 형광막에 랜딩되는 전자빔의 스폿 직경을 작게하는데 한계가 있다.

상기와 같이 전자빔의 스폿 직경이 커지면 원하지 않은 타색의 형광체를 발광시키게 되므로 화상의 해상도를 향상시킬 수 없는 문제점을 가지고 있다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전자총의 캐소오드로부터 방출되는 전자빔의 크로스 오버 빔경을 작게 형성하여 화상의 해상도를 향상시킬 수 있는 음극선관을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 음극선관을 도시한 단면도,

도 2는 종래 전자총을로부터 방출되는 전자빔의 궤적을 나타내 보인 도면,

도 3은 본 발명에 따른 음극선관의 단면도,

도 4는 본 발명에 다른 전자총의 측면도,

도 5는 본 발명에 따른 전자총의 다른 실시예를 도시한 단면도.

도 6는 캐소오드로부터 방출되는 전자빔의 궤적을 가시화 시켜 나타내 보인 도면.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 음극선관은 형광막이 형성된 벌브와 상기 벌브의 네크부에 봉입되는 것으로 전치 삼극부를 이루는 캐소오드, 제어전극 및 스크린전극과, 상기 스크린전극으로부터 순차적으로 설치되며 집속렌즈를 형성하는 복수개의 집속전극을 포함하는 전자총과, 상기 삼극부의 주위에 설치되어 상기 캐소오드로부터 방출된 전자들을 집속하여 크로스 오버 빔경을 조정하는 전자궤적 보정수단을 포함하여 된 것을 그 특징을 한다.

본 발명에 있어서,상기 전자궤적 보정수단은 삼극부와 대응되는 네크부의 외주면에 설치되는 마그네트를 포함한다.

상기 목적을 달성하기 위한 음극선관의 다른 특징은 형광막이 형성된 벌브와 상기 벌브의 네크부에 봉입되는 것으로 전치 삼극부를 이루는 캐소오드, 제어전극 및 스크린전극과, 상기 스크린전극으로부터 순차적으로 설치되며 집속렌즈를 형성하는 복수개의 집속전극을 포함하는 전자총과, 상기 삼극부의 캐소오드에 설치되어 상기 캐소오드로부터 방출된 전자들을 집속하여 크로스 오버 빔경을 조정하는 전자궤적 보정수단을 포함하여 된 것을 그 특징을 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 한 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3 및 도 4에는 본 발명에 따른 음극선관의 일 실시예들를 나타내 보였다.

도시된 바와 같이 형광막(21a)이 형성된 스크린면(21)과 네크부(22)를 가지는 벌브(20)와 상기 벌브(20)의 네크부(22)에 장착되는 전자총(30)과, 벌브(20)의 콘부에 설치되어 전자총(30)으로부터 방출된 전자빔을 형광막(21a)의 각 부위로 주사되도록 하는 편향요오크(23)를 포함한다.

상기 전자총(30)은 도 4에 도시된 바와 같이 삼극부를 이루는 캐소오드(31), 제어전극(32) 및 스크린전극(33)과, 상기 스크린 전극(33)으로부터 순차적으로 설치되어 보조렌즈 및 주렌즈를 형성하는 복수개의 집속전극(34)(35)들을 포함한다. 상기 집속전극은 보조렌즈의 형성상태에 따라 다수개로 이루어질 수 있다. 그리고 상기 각 전극에는 전자렌즈를 형성하기 위한 전자빔 통과공들이 형성된다. 상기전자빔 통과공의 형상은 형성하고자하는 전자렌즈에 따라 다양한 형상으로 형성될 수 있다.

상기 전자총(30)의 삼극부와 대응되는 네크부의 내주면 또는 외주면에는 캐소오드의 전전자방출부(31a)의 중앙부와 주변부에서 방출된 전자빔을 한 점에서 크로스 되도록 하여 크로스 오버 빔경을 줄이는 전자궤적 보정부(40)가 마련된다. 상기 전자궤적 보정부(40)는 자화된 영구자석(41) 또는 전자석을 포함하는데, 이들의 자석은 캐소오드를 감싸는 링형의 형상으로 이루어진다.

상기 영구자석(41)은 소정의 폭을 가지는 링의 형상으로 이루어지며 캐소오드(31)측에 N극이 위치되고 형광막측 즉, 전자총의 출구측에 S극이 위치되도록 함이 바람직하다. 상기 영구자석(41)이 네크부의 내주면에 설치되는 경우에는 전자총을 구성하는 전극들과의 간섭이 발생되지 않도록 그 두께가 매우 얇아야 한다.

그리고 본 발명의 다른 실시예로서 상기 전자궤적 보정부는 전자총의 삼극부를 이루는 캐소오드에 설치될 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이 전자총의 캐소오드는 전자방출물질이 도포되어 형성된 전자방출부(31a)를 가진 베이스 메탈(31b)과, 이 베이스 메탈을 지지하는 슬리이브(31c)와 상기 슬리이브(31c)의 기부를 지지하며 상부가 확개된 홀더(31d)와, 상기 홀더(31d)에 고정되며 도면에는 도시되어 있지 않으나 비드글라스에 장착되는 지지체포함한다. 상기와 같이 구성된 캐소오드(31)에 있어서, 전자궤적 보정부(50)는 상기 슬리이브(31c)를 지지하는 홀더(31d)가 자화되어 이루어진다. 상기 전자궤적 보정부(50)의 다른 실시예로서는 상기 홀더(31d)부의 외주면에 자화층(51)이 형성되어 이루어질 수 있다. 상기 홀더(31d)의 자화막의 착자 상태는 형광막측에 S극이 위치되도록 함이 바람직하다. 상기 전자궤적 보정부는 상술한 실시예를 들어 설명하였으나 이에 한정되지 않고 캐소오드의 전자방출부의 주변부로부터 방출되는 전자빔의 출사각도를 전자총의 중심축에 대해 작게하여 크로스 오버빔경을 작게할 수 있는 구조이면 어느것이나 가능하다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 음극선관용 전자총의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 음극선관은 전자총에 구동전압이 인가됨에 따라 전자총으로부터 방출된 전자빔이 편향요오크(23)에 의해 편향되어 형광막에 주사됨으로써 형광막을 이루는 형광체를 여기시킴으로써 화상을 형성하게 된다.

이 과정에서 상기 전자총으로부터 방출된 전자빔은 전자궤적 보정부(40)에 의해 크로스 오버 빔경이 작아지게 되므로 형광막(21a)에 랜딩되는 전저빔 스폿의 직경이 작아지게 된다.

이를 더욱 상세하게 설명하면, 도 6에 도시된 바와 같이 캐소오드의 전자방출부(31a)의 주변부로부터 방출된 전자의 종래 궤적은 점선(A)로 가시화 시켜 나타내 보인 바와 같이 전자총의 중심축(C)에 대해 큰 각을 이루게 된다. 그런데, 상기 네크부의 내주면 또는 외주면에는 전자궤적 보정부(40)인 마그네트(41)가 설치되어있으므로 캐소오드의 전자방출부(31a)측에는 마그네트 필드(41a)가 형성된다. 따라서 전자방출부(31a)의 주변부로부터 방출된 전자빔은 플레밍의 왼손법칙에 의해 전자총의 중심에 대해 외측방향으로 외력을 받게되어 상기 중심축(c)에 대한 전자의 방출각이 작아지게 됨으로써 전자의 크로스 위치가 전자의 궤적을 가시화 시켜 나타내 보인 실선 B와 같이 전자방출부(31a)로부터 멀어지게 된다.

그러므로 전자방출부(31a)의 중앙부와 중앙부와 주변부로부터 방출된 전자들의 크로스 오저점은 커소오드로부터 멀어진 측 즉, 전자방출부의 중앙부로부터 방출된 전자들의 크로스 점과 일치되게 된다.

상기와 같은 전자방출부의 중앙부와 주변부로부터 방출된 전자들의 크로스 오버 점의 일치로 크로스 오버 빔경이 작아지게 된다. 이 크로스 오버 빔경의 축소는 집속전극들에 의해 형성되는 보조 및 주렌즈로의 입사각을 작게할 수 있어 수차성분을 줄일 수 있으므로 형광막에 랜딩되는 전자빔의 스폿 직경을 줄일 수 있다.

그리고 홀더가 자화되어 착자된 실시예에 있어서는 상기 홀더에 의해 형성되는 마그네트 필드에 의해 상술한 실시예에서와 같은 동일한 작용효과를 얻을 수 잇다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 음극선관은 전자총으로부터 방출된 전자들의 크로스 오버 점을 마그네트 필드를 이용하여 일치시킴으로써 크로스 오버 빔경을 작게형성하여 형광막의 여기시 타색의 발광에 따른 색번짐 현상을 줄일 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예들을 참고로 설명되었으나. 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면, 이로부터 다양한 변형 및 실시예들이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.

Claims (7)

1. 형광막이 형성된 스크린면과 네크부를 가진 벌브와, 상기 네크부에 봉입되는 것으로 전치 삼극부를 이루는 캐소오드, 제어전극 및 스크린전극과, 상기 스크린전극으로부터 순차적으로 설치되며 집속렌즈를 형성하는 복수개의 집속전극을 포함하는 전자총과, 상기 삼극부의 주위에 설치되어 상기 캐소오드로부터 방출된 전자들을 집속하여 크로스 오버 빔경을 조정하는 전자궤적 보정수단을 포함하여 된 것을 특징으로 하는 음극선관.
2. 제1항에 이어서, 상기 전자궤적 보정수단은 네크부의 내주면 또는 외주면에 설치되는 마그네트인 것을 특징으로 하는 음극선관.
3. 제2항에 있어서, 상기 마그네트는 캐소오드 측에 N극이 위치되고, 형광막측에 S극이 위치된 것을 특징으로 하는 음극선관.
4. 제1항에 있어서, 상기 마그네트는 전자총의 삼극부와 대응되는 네크부의 내면 또는 외주면에 설치된 것을 특징으로 하는 음극선관.
5. 제1항에 있어서, 상기 전자궤적 보정수단은 전자석으로 이루어진 특징으로 하는 음극선관.
6. 형광막이 형성된 스크린면과 네크부를 가진 벌브와, 상기 네크부에 봉입되는 것으로 전치 삼극부를 이루는 캐소오드, 제어전극 및 스크린전극과, 상기 스크린전극으로부터 순차적으로 설치되며 집속렌즈를 형성하는 복수개의 집속전극을 포함하는 전자총과, 상기 삼극부의 캐소오드에 설치되어 상기 캐소오드로부터 방출된 전자들을 집속하여 크로스 오버 빔경을 조정하는 전자궤적 보정수단을 포함하여 된 것을 특징으로 하는 음극선관.
7. 제6항에 있어서, 상기 전자궤적 보정수단은 전자방출부를 지지하는 슬리이브를 지지하는 홀더가 착자되어 이루어진 것을 특징으로 하는 음극선관.