KR100300413B1

KR100300413B1 - 칼라음극선관용전자총의전극

Info

Publication number: KR100300413B1
Application number: KR1019980052519A
Authority: KR
Inventors: 김정남
Original assignee: 김순택; 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 1998-12-02
Filing date: 1998-12-02
Publication date: 2001-09-06
Also published as: CN1255725A; KR20000037772A; US6236153B1; JP2000173493A; CN1192415C

Abstract

세 전자빔이 공히 통과하는 대구경 전자빔 통과공이 형성된 외부림전극과, 상기 외부림적극의 단부로부터 내측으로 소정간격 이격된 부위에 설치되어 상기 외부림전극의 내부에 인라인으로 배열된 세 개의 독립 소구경 전자빔 통과공을 형성하는 제1,2 내부전극편을 구비하며, 상기 세 전자빔 통과공중 중앙에 위치한 독립 소구경 전자빔 통과공을 형성하는 제1,2내부전극편의 내측곡율은 대구경 전자빔 통과공의 수직 직경보다 큰 타원의 곡율을 갖는 것을 특징으로 한다.

Description

칼라 음극선관용 전자총의 전극{Cleetrode of electron gun for color cathode ray tube}

본 발명은 음극선관용 전자총에 관한 것으로서, 더 상세하게는 대구경 전자렌즈를 이루는 칼라 음극선관용 전자총의 전극에 관한 것이다.

일반적으로 음극선관용 전자총에 있어서, 구면수차 및 포커스 특성은 주렌즈의 영향을 크게 받게 되므로 양호한 포커스 특성을 얻기 위하여 주렌즈의 구경을 가능한한 크게 형성하여야 한다.

그러나 인라인형 전자총에 있어서는 전자렌즈를 형성하는 적어도 두 개의 전극에는 각각 세 개의 전자빔 통과공이 인라인상으로 형성되어 있고, 전자총이 장착되는 펀넬의 네크부 직경이 한정되어 있으므로 인접하는 두개의 전자빔통과공의 이심거리보다 전자빔통과공 직경을 크게 하는 것은 불가능하다.

따라서 종래 주렌즈에서의 구면수차를 개선하기 위하여 미국특허공보 제4,370,592호에 개시되고 도 1에 나타내 보인 바와 같이 포커스전극(5)의 출사측면(5a)과 최종가속전극(6)의 입사측면(6a)에는 각각 그 가장자리부(이하, 버링부(5b)(6b)라 칭함)를 제외한 부분이 소정깊이 몰입되어 R, G, B전자빔이 공히 통과하는 대구경 전자빔통과공(5H)(6H)이 형성되고 상기 버링부(5b)(6b)로부터 소정 깊이 인입된 위치에 R, G, B독립소구경 전자빔통과공 (5H')(6H')이 형성된다.

상기와 같은 포커스전극(5)과 최종가속전극(6)에 의해 형성된 주렌즈를 형성된 전자빔을 통과한 주렌즈를 통과한 전자빔은 상기 대구경 전자빔통과공(5H)(6H)이 비대칭형이기 때문에 중앙의 독립소구경 전자빔통과공을 통과한 전자빔과 양 사이드의 독립소구경 전자빔통과공을 통과한 전자빔의 수직과 수평의 집속성분이 각각 상이하여 형광면에 랜딩되는 전자빔스포트를 균일하게 형성할 수가 없었다. 즉, 도 2에 나타내 보인 바와 같이 상기 포커스전극(5) 또는 최종가속전극(6)의 대구경 전자빔통과공을 통과한 양 사이드 전자빔(RB)(BB)은 수평 방향으로 저전압 또는 고전압이 분포된 버링부(5b)(6b)와 가깝고, 중앙의 전자빔통과공은 상기 버링부(5b)(6b)로부터 멀게 위치하게 되므로 수평방향으로 상기 양 사이드의 전자빔(RB)(BB)은 비교적 강하게 집속되고 중앙의 전자빔(GB), 비교적 약하게 집속된다. 그리고 양 사이드 전자빔(RB)(BB)은 수직방향으로 상기 버링부(5b)(6b)로부터의 거리가 수평방향으로의 거리와 대략동일하므로 수직방향으로 상기 수평방향 으로의 집속작용과 대략 동일한 집속력을 받게 되고 중앙의 전자빔(GB)은 버링부(5b)(6b)와 수직방향의 거리가 수평방향의 거리보다 가깝기 때문에 수직방향으로 많은 전계의 영향을 받게 되어 강한 집속력을 받게 된다. 또한 대구경 전자빔 통과공에 있어서 대각 방향으로의 거리차이에 의해 중앙의 전자빔이 대각 방향으로 발산력을 받게 된다. 따라서 상기 주렌즈를 통과한 양 사이드의 전자빔 (RB)(BB)과 중앙의 전자빔(GB)은 각각 대략 삼각형의 빔단면과 방사상으로 돌출된 빔단면을 갖게 되어 전형광면 상에서 균일한 전자빔 단면을 얻을 수 없게 된다.

특히 버링부로부터 소정깊이 인입된 독립소구경 전자빔 통과공의 형성은 상술한 바와 같이 네크부 직경에 영향을 받게 되므로 독립 소구경 전자빔 통과공 사이의 이심거리를 크게 하는데 한계가 있다. 상기 네크부 직경에 따른 영향은 최근편향전력을 감소시키기 위해 네크부의 직경을 줄이고 있으므로 전자빔 통과공 사이의 간격도 좁아져 구면수차와 포커스 특성이 저하되는 문제점을 가지고 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 전자총의 전극이 미국특허 5,414,323호에 개시되어 있다. 이 전자총의 전극은 도 3에 도시된 바와 같이 대구경 전자빔 통과공이 형성된 외부전극(11)에 중앙에 종장형의 소구경 전자빔통과공(13)이 형성되고 양측에 외부전극(11)의 내부면과 양측 전자빔 통과공(14)(15)을 형성할 수 있도록 타원형으로 인입된 단일의 전극편(16)이 설치된 것이다.

이러한 전자총의 전극은 대구경에서 발생되는 구면수차를 중앙의 독립 소구경 전자빔 통과공을 종장형으로 형성함으로써 비점수차를 상쇄시킨 것이다. 그러나 상기 전극은 중앙에 위치한 전자빔 통과공에서의 8폴과 양측 전자빔 통과공에서의 6폴(pole; 콤마수차)의 보정이 용이하지 않은 문제점을 가지고 있다.

그리고 종래 대구경 전극의 다른 예가 미국특허 4,626,738호에 개시되어 있다. 이 전극은 도 4에 도시된 바와 같이 대구경 전자빔 통과공이 형성된 외부전극(21)과, 상기 외부전극(21)의 내부에 설치되며 다각형의 소구경 전자빔 통과공(22R)(22G)(22B)이 형성된 내부전극(22)를 포함한다.

상기 전자총의 전극은 상기 다각형의 전자빔 통과공을 이용하여 대구경 전자빔 통과공에 의해 발생되는 수차들을 보정할 수 있으나 이러한 전극은 소구경 전자빔 통과공이 다각형으로 형성되어 있으므로 제작 및 조립이 어려운 문제점을 가가지고 있다.

그리고 비첨수차와 콘버어젼스 특성을 향상시키기 컬러 수상관용 전자총이한국 특허공고번호 82-1555호에 개시되어 있다.

이 전자총은 집속전극과 최종가속전극의 상호 대향되는 면에 세 개의 원형개구의 인접단부끼리 중첩시킨 땅콩형의 개구를 형성하고, 이 개구는 두 개의 좁혀진 부분을 칸막이하는 칸막이 전극에 의해 실질적으로 3개로 분리되며, 칸막이 전극은 중앙부에서 가장깊고 양측으로 감에 따라 점차 얇아지는 요결부를 가진것이입니다.

상술한 바와 같은 종래의 전자총은 세 개의 원형개구로 이루어진 땅콩형의 전자빔 통과공의 형성이 어렵고, 대구경화에 따른 전자빔 통과공의 단면왜곡에 따른 보정이 용이하지 않다.

본 발명은 상기와 같은 상기 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 대구경 전자빔 통과공에 의해 발생되는 수차의 보정이 용이하며, 구면수차를 줄일 수 있고 포커스 특성을 향상시킬 수 있는 칼라 음극선관용 전자총의 전극을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 음극선관용 전자총의 전극을 도시한 단면도,

도 2는 종래 전자총 전극을 도시한 정면도,

도 3 및 도 4는 종래 전자총 전극의 다른 예를 도시한 정면도,

도 5는 본 발명에 따른 전극이 채용된 전자총을 도시한 단면도,

도 6은 본 발명에 따른 칼라 음극선관용 전자총의 전극을 도시한 일부절제 사시도,

도 7은 도 6에 도시된 전자총의 전극을 도시한 정면도,

도 8은 본 발명에 따른 전자총의 전극의 다른 실시예를 도시한 일부절제 사시도,

도 9는 도 8에 도시된 전자총의 전극을 도시한 정면도,

도 10은 본 발명에 따른 전자총의 전극의 다른 실시예를 도시한 일부절제 사시도,

도 11는 도 10에 도시된 전자총의 전극을 도시한 정면도.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 세 전자빔이 공히 통과하는 대구경 전자빔 통과공이 형성된 외부림전극과, 상기 외부림전극의 단부로부터 내측으로 소정간격 이격된 부위에 설치되어 상기 외부림전극의 내부에 인라인으로 배열된 세 개의 독립 소구경 전자빔 통과공을 형성하는 제1,2 내부전극편을 구비하며, 상기 세 전자빔 통과공중 중앙에 위치한 독립 소구경 전자빔 통과공을 형성하는 제1,2내부전극편의 내측곡율은 대구경 전자빔 통과공의 수직 측보다 큰 타원의 곡율을 갖는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징은, 세 전자빔이 공히 통과하는 대구경 전자빔 통과공이 형성된 외부림전극과, 상기 외부림전극의 단부로부터 내측으로 소정간격 이격된 부위에 설치되어 상기 외부림전극의 내주면과 중앙의 전자빔 통과공을 형성하며 각각 독립 소구경 전자빔 통과공이 형성된 제1,2내부전극편을 구비하여 된 것을 그 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 외부림전극과 결합되어 중앙에 위치한 독립 소구경 전자빔 통과공을 형성하는 제1,2내부전극편의 내측곡율은 대구경 전자빔 통과공의 수직 직경보다 큰 타원의 곡율을 갖는다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 한 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 5에는 본 발명에 따른 전극을 채용한 칼라 음극선관용 전지총이 도시되어 있다.

도시된 바와 같이 칼라 음극선관용 전자총은 캐소오드(51), 제어전극(52) 및 스크린전극(53)으로 삼극부를 형성하고 있으며, 이 삼극부는 주렌즈 형성용 전극인 집속전극(30) 및 최종가속전극(30')에 의해 바이포텐셜형 주렌즈을 형성하고 있다.

이러한 전자총에 있어서, 주렌즈를 이루는 집속전극 또는 최종가속전극은 다양한 형태의 것이 있는데, 도 5 및 도 6에는 주렌즈를 이루는 전극의 일 실시예를나타내 보였다.

도시된 바와 같이 주렌즈를 이루는 전극은 내부에 대구경 전자빔 통과공(31)이 형성된 외부림전극(32)과, 상기 외부림전극(32)의 단부로부터 내측으로 소정간격 이격된 부위에 설치되어 상기 외부림전극(32)의 내부에 인라인으로 배열되는 세 개의 독립 소구경 전자빔 통과공(SR)(SG)(SB)을 형성하는 제1,2 내부전극편(33)(34)를 구비한다.

상기 외부림전극(32)에 형성되는 대구경 전자빔 통과공(31)은 외부림전극(32)의 단부 가장자리를 따라 내측으로 소정길이 연장되는 플랜지(35)에 의해 그 형상이 한정된다.

상기 외부림전극(32)의 내부에 설치되는 제1,2내부전극편(33)(34)은 실폐형의 형상으로 형성된 것으로, 외부림전극(32)의 내부면과 중앙의 독립 소구경 전자빔 통과공(SG)를 형성하는 제1,2내부전극편(33)(34)의 대향되는 내주면(33a)(34a)의 곡율은 대구경 전자빔 통과공(31)의 수직폭 보다 종방향으로 긴 타원형의 곡율과 동일한 곡율을 가진다. 즉, 상기 제1,2 내부전극편(33)(34)의 내주면(33a)(34a)은 타원형의 곡율을 가지는데, 이들을 연장하는 경우 대구경 전자빔 통과공의 수직 폭보다 종방향으로 긴 타원을 형성하게 된다. 여기에서 상기 제1,2내부전극편(33)(34)의 대향되는 내측면의 상하부측부(33b(34b)의 곡율은 대구경렌즈의 수차정도에 따라 임으로 곡율을 가변시킬 수 있음은 당연하다. 즉, 대구경전자빔 통과공의 대구경 방향으로 작용하는 전계로 인한 집발산력의 차이를 보정하기 위하여 중앙전자빔 통과공을 이루는 대각 방향의 제1,2내부전극편(33)(34)의내주면의 곡율을 다르게 형성할 수 있다.

그리고 상기 대구경 전자빔 통과공(31)의 양측 내주면(31a)(31b)의 곡율과 상기 제1,2내부전극편(33)(34)의 외주면 곡율은 빔 모양의 왜곡(coma 수차)을 상쇄시키는 방향으로 형성되는데, 대구경 양측 내주면(31a)(31b)의 곡율은 도 7에 도시된 바와 같이 대구경 전자빔 통과공의 방향으로 형성된 타원의 일부의 곡율을 이루도록 함이 바람직하다.

그리고 본 발명에 따른 주렌즈를 이루는 전극의 다른 실시예를 도 8에 나타내 보였다.

도시된 바와 같이 대구경 전자빔 통과공(41)이 형성된 외부전극부재(42)와, 상기 외부전극부재(42)의 내주면의 양측에 각각 설치되어 이격된 공간에 의해 중앙의 전자빔 통과공(43G)이 형성되는 제1,2내부전극편(44)(45)을 구비한다. 상기 제1,2내부전극편(44)(45)에는 전자빔 통과공(43B)(43R)이 각각 형성되는데, 이 전자빔 통과공은 원형 또는 도 10에 도시된 바와 같이 비원형으로 이루어진다. 제1,2내부전극편(44)(45)에 형성된 전자빔 통과공이 비원형으로 형성된 경우에는 전자빔 통과공(43B)(43R)의 외측 내주면이 전자빔 통과공의 중심을 기준으로 하여 예각의 범위내에서 대칭이 되는 대칭이 되는 변(43a)(43b)를 갖도록 함이 바람직하다.

그리고 상기 대구경 전자빔 통과공(41)의 형상은 외부전극부재(42)의 단부 가장자리로부터 내측으로 연장되는 플랜지(42a)에 의해 한정되는데, 양측 내주면(41a)(41b)의 곡율은 대구경 전자빔 통과공의 방향으로 형성된 타원의 일부의 곡율을 이루도록 함이 바람직하다. 즉, 대구경 대구경 전자빔 통과공(41)의 수평중심축을 기준으로 하여 양측의 내주면(41c)(41d),(41e)(41f)은 소정의 각도를 이루며 제1,2내부전극편(44)(45)에 형성된 전자빔 통과공의 대응되는 내주면 곡율보다 작게 형성된다. 상기 대구경 전자빔 통과공(41)의 내주면(41c)(41d),(41e)(41f) 곡율은 양측 전자빔 통과공을 통과하는 전자빔의 왜곡정도에 따라 조정가능함은 물론이다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 전자총 전극의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 칼라 음극선관용 전자총의 전극을 이용하여 전자렌즈를 형성하기 위해서는 도 5에 도시된 바와 같이 전극들을 상호 대향되도록 한 상태에서 각 전극에 소정의 전압을 인가한다.

이와 같이 하면 이들사이의 전기력선의 법선방향으로 등전위선이 형성됨으로써 전자렌즈를 이루게 된다. 상기와 같이 형성된 전자렌즈를 통과한 전자빔은 상기 대구경 전자빔통과공(31)이 비대칭형이기 때문에 중앙의 독립구경 전자빔통과공을 통과한 전자빔과 양 사이드의 독립소구경 전자빔통과공을 통과한 전자빔의 수직과 수평의 집속성분이 각각 상이하여 집속 및 발산력을 받게 된다. 즉, 대구경 전자빔통과공(31)을 통과한 중앙의 전자빔은 수평방향 및 대각 방향으로 저전압 및 고전압이 분포된 플랜지(35)와 상대적으로 멀게 위치하게 되므로 대각방향 및 수평방향으로 전자빔이 발산력을 받게 된다. 그런데, 상기 제1,2내부전극편(33)(34)의 내주면은 대구경 전자빔 통과공(31)의 수직 폭보다 종방향으로 큰타원의 궤적의 일부를 이루는 곡율을 가지고 있으므로 제1,2내부전극편에 의해 형성된 중앙의 독립 소구경 전자빔 통과공(SG)의 수직 축에 대해 중앙의 수평방향의 폭(W1) 보다 중앙의 독립 소구경 전자빔 통과공(SG)의 상하방향의 폭(W2)가 좁아지게 되고, 내주면은 대각 중앙의 독립 소구경 전자빔 통과공(SG) 중심의 대각방향으로 향하게 되며 W1 보다 대구경의 수직 폭이 크게 형성되어 이를 통과한 전자빔은 수직 방향으로 발산력을 받게되고 수평방향과 대각 방향으로는 집속력을 받게 되어 전자빔의 단면을 원형에 가깝게 형성할 수 있게 된다. 즉, 중앙의 전자빔의 4폴 및 8폴에 의해 전자빔의 왜곡을 보정할 수 있게 된다.

그리고 대구경 전자빔 통과공(31)의 양측을 통과한 전자빔은 양 사이드 전자빔(SR)(SB)은 수평 및 수직 방향으로 저전압 또는 고전압이 분포된 플랜지(35)로부터의 거리가 대략동일하는 중앙의 전자빔 측으로 플랜지부와 멀리 위치하게 되므로 이에 의한 집발산력의 차이로 전자빔의 단면에 삼각형의 형상을 이루게 된다.

그러나 상기 대구경 전자빔 통과공(31)을 이루는 플랜지(35)의 양측 내주면이 타원형으로 형성되어 있고, 상기 양측의 독립 소구경 전자빔(SR)(SB)을 형성하는 제1,2내부전극편(33)(34)의 곡율이 타원곡율로 형성되어 있어 대구경화에 따른사이드에 형성된 빔 모양을 나타내 보인 도 7의 A,A1,A2 부분을 1,2내부전극편의 외주면의 곡율을 변화시켜 보정하고, B,B1,B2 부분은 대구경 전자빔 통과공(31)을 이루는 플랜지(35)의 내주면의 타원곡률을 변화시켜 보정하여 양측 전자빔(BR)(BB)의 단면을 원형에 가깝게 형성할 수 있게 된다.

따라서 상기 전자렌즈를 통과한 양 사이드의 전자빔 (SR)(SB)과 중앙의 전자빔(GB)은 각각 대략 원형의 빔단면을 형성하게 되어 전형광면 상에서 균일한 전자빔 단면을 얻을 수 있게 된다. 본원 발명에 따른 전자총은 전극의 제1,2내부전극편이 실패형상을 가지며 각각 독립적으로 형성되어 있으므로 이들의 간격을 조정하여 전자빔 통과공의 중앙 또는 양측 독립 소구경 전자빔 통과공의 크기를 임으로 조정할 수 있다.

그리고 도 8과 도 10에 도시된 바와 같이 독립 소구경 전자빔 통과공이 형성된 제1,2내부전극편을 외부전극에 삽입하고 대구경 전자빔 통과공의 양측 곡율을 다르게 한 경우에도 상술한 바와 같은 작용에 의한 효과를 얻을 수 있다.

상기와 같이 본 발명에 따른 칼라 음극선관용 전자총의 전극은 대구경 전자빔 통과공에 의해 전자빔의 수차를 줄일 수 있으며, 전자빔의 단면형상을 임의로 조정할 수 있는 이점을 가진다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims

세 전자빔이 공히 통과하는 대구경 전자빔 통과공이 형성된 외부림전극과,

상기 외부림전극의 단부로부터 내측으로 소정간격 이격된 부위에 설치되어 상기 외부림전극의 내부에 인라인으로 배열된 세 개의 독립 소구경 전자빔 통과공을 형성하는 제1,2 내부전극편을 구비하며,

상기 세 전자빔 통과공중 중앙에 위치한 독립 소구경 전자빔 통과공을 형성하는 제1,2내부전극편의 내측곡율은 대구경 전자빔 통과공의 수직 직경보다 큰 타원의 곡율을 갖는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총의 전극.
제1항에 있어서,

상기 외부림전극의 단부을 내측으로 연장되는 플랜지가 형성된 것을 특징으로 하는 칼라 음극선과용 전자총의 전극,
제 1항에 있어서, 상기 대구경 전자빔 통과공의 양측의 곡율이 대구경 자빔 통과공의 횡방향으로 형성된 타원의 일부를 이루는 것을 특징으로 하는 칼라 음극 선관용 전자총의 전극
세 전자빔이 공히 통과하는 대구경 전자빔 통과공이 형성된 외부림전극과,

상기 외부림적극의 단부로부터 내측으로 소정간격 이격된 부위에 설치되어 상기 외부림전극의 내주면과 대구경 전자빔 통과공의 수직 직경보다 큰 타원의 곡율을 갖는 대향된 내측면에 의해 중앙의 전자빔 통과공을 형성하며 각각 독립 소구경 전자빔 통과공이 형성된 제1,2내부전극편을 구비하여 된 것을 특징으로 하는칼라 음극선관용 전자총의 전극.
제4항에 있어서,

상기 제1,2내부전극편에 형성된 전자빔 통과공이 원형 또는 비원형으로 형성된 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총의 전극.
제 4항에 있어서, 상기 대구경 전자빔 통과공의 양측의 곡율이 대구경 자빔 통과공의 횡방향으로 형성된 타원의 일부를 이루는 것을 특징으로 하는 칼라 음극 선관용 전자총의 전극.