KR100347408B1 - 상이한 종류의 전자총을 사용하는 컬러 수상관의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복수 개의 상이한 종류의 전자총(26)을 사용하는 동일 크기의 복수 개의 컬러 수상관(10, A, B)을 제조함에 있어 개선된 방법을 제공한다. 전자총은 3개의 전자빔를 통과시키는 개구부를 갖는 복수 개의 전극(34∼44)을 각각 포함한다. 본 발명의 개선된 점은 복수 개의 상이한 종류의 전자총간에 집속 전압 감도(FRAT-X R/B)가 최소가 되는 상이한 종류의 전자총의 각 전극의 재료를 선택하는 것에 있다.

Description

상이한 종류의 전자총을 사용하는 컬러 수상관의 제조 방법{METHOD FOR MAKING COLOUR TELEVISION TUBES WITH A COMBINATION OF ELECTRON GUNS}

최근의 대부분의 컬러 수상관에는 인라인(inline) 전자총이 사용된다. 인라인 전자총은 바람직하게는 공통 평면에 3개의 전자빔을 발생하여, 그것을 집중 경로를 따라서 수상관 스크린 근방의 집중점 또는 작은 집중 영역에 투사(投射)하도록 설계된 것이다. 인라인 전자총은 빔 형성 영역과 주 집속 렌즈를 가지지만, 전단 집속(prefocus) 렌즈를 가지기도 한다. 빔 형성 영역은 통상적으로 3개의 캐소드와 3개의 연속하여 배치되는 전극으로 구성된다. 전단 집속 렌즈는 2개 또는 3개의 전극으로 구성된다. 통상적으로, 주 집속 렌즈는 이격된 2개의 전극으로 형성된다.

대부분의 수상관의 인라인 전자총에서는, 외측의 2개의 전자빔은 통상 적색 및 청색 발광 형광체와 관련되며, 집속 전압의 변화에 따라 수평 이동하는 것이 특징이다. 이 수상관의 집속 전압과 관련된 감도 특성은 이 기술 분야에서는 일반적으로 "차분 수평(differential horizontal) FRAT" 또는 "FRAT-X R/B"라 칭해진다. 통상적으로, FRAT-X R/B는 2kV의 집속 전압 변화에 대해 수상관 스크린상에 도달하는 빔의 이동(밀리미터 단위)으로 정의된다. FRAT-X R/B의 크기는 전자총 전극의 크기 및 간격에 의존하며, 통상 제로가 아니며, 전자총마다 상이하다. 이와 같은 FRAT-X R/B의 크기 변화는 몇 가지의 문제를 야기한다. 첫째로, 개개의 수상기의 섀시(chassis)에 사용되는 집속 전압이 요크가 처음에 수상관에 부착되었을 때에 사용되는 집속 전압과 상이하다는 점에서, 임의 크기의 FRAT-X R/B는 스크린 영역 상에 정적 집중 에러를 야기하게 된다. 둘째로, 수상관에 따라 FRAT-X R/B가 상이한 것은 그 수상관 전자총의 주 렌즈에서 빔 상호간의 간격이 상이하다는 것을 나타내며, 이것에 의해 수상관에서 그루핑(grouping)이 상이하게 된다. 이 모두는 일반적으로 FRAT-X R/B의 크기를 작게 하고 제어된 값으로 유지하고자 하는 수상관의 제조업자에게 있어 잠재적인 문제가 된다.

설계 상에서, 통상 개구부의 오프셋 및/또는 전극의 두께 변화와 같은 공지 기술을 이용함으로써 FRAT-X R/B의 값을 허용 범위내의 작은 값으로 하는 것이 가능하다. 하지만, 많은 공통 전극을 사용하는 동계열의 전자총에서도, 일부 전극이 공통이 아니기 때문에 FRAT-X R/B가 약간 상이하며, 동일 수상관에 사용하여도 그루핑이 상이하게 된다. 통상적으로 1mm/2 kV보다 작은 FRAT-X R/B 차에 의해 야기되는 상기의 그루핑의 상이함은 잘 알려진 스크린 및 라이트하우스(lighthouse) 조정 수단(즉, 일반적으로 "Q" 및 "X" 조정으로 알려짐)에 의해 개개의 수상관에서 보정될 수 있다.

비교적 새로운 문제가 발생된다. 즉, 수상관의 크기는 동일하지만 전자총의 종류가 상이한 수상관을 제조하는 경우, 수상관 제조업자는 각 전자총의 종류에 따라 포토스크린용 라이트하우스(photoscreening lighthouse)를 조정할 수가 없으며, 그루핑 에러의 점에서 모든 전자총의 종류에 대하여 타협해야 한다. 이 경우, 수상관 사이에서 FRAT-X R/B의 1mm 차는 허용될 수 없다.

본 발명은 컬러 수상관의 제조 방법에 관한 것으로, 상세하게는 적어도 2개의 상이한 종류의 전자총을 사용하는 동일 크기의 복수 개의 컬러 수상관을 제조하는 방법에 관한 것이다.

도 1은 일부 관축에 따른 단면을 도시하는 측면도이다.

도 2는 도 1의 수상관의 전자총의 평면도이다.

도 3은 2개의 컬러 수상관에 있어서 2개의 상이한 종류의 전자총의 다양한 전극의 재료를 변화시킨 결과를 나타내는 2개의 표이다.

본 발명은 복수 개의 상이한 종류의 전자총을 사용하는 거의 동일 크기의 복수 개의 컬러 수상관을 제조함에 있어 개선 방법을 제공한다. 그 전자총은 각각 복수 개의 전극을 구비하며, 그 각 전극에는 3개의 전자빔을 통과시키는 개구부(opening)가 형성된다. 본 발명의 개선된 점은 적어도 2개의 상이한 종류의 전자총 사이에서 집속 전압 감도의 차가 최소가 되는 재료를 그 적어도 2개의 상이한 종류의 전자총의 각 전극의 재료로서 선택하는 것을 포함하는 것에 있다.

도 1은 장방형 컬러 수상관(10)을 도시하고 있으며, 이 장방형 컬러 수상관(10)은 장방형 면판 패널(12), 관형 네크(14), 및 이것을 연결하는 장방형 퍼넬(15)로 이루어진 유리 벌브 또는 유리 엔벌로프(11)를 가진다. 퍼넬(15)에는 애노드 버튼(16)에서 관형 네크(14)까지 걸쳐있는 내측 도전성 피막(coating)(도시되지 않음)이 형성되어 있다. 면판 패널(12)은 투명한 장방형 뷰잉 면판(faceplate)(18) 및 그 외부 플랜지, 즉 측벽(20)으로 이루어져 있으며, 이 측벽(20)은 유리 프릿(17)에 의해 퍼넬(15)에 봉착되는 봉착면(seal land)을 갖는다. 뷰잉 면판(18)의 내측 표면에는 3색 형광 스크린(22)이 형성되어 있다. 이 스크린(22)은 형광체 라인이 세 개 한조(triad)로 배열되며, 이 각 조에는 3색 각각의 형광체 라인이 포함되는 라인형 스크린인 것이 바람직하다. 또한, 스크린(22)은 도트 스크린일 수 있으며, 광흡수 매트릭스를 포함하거나 포함하지 않을 수도 있다. 다수의 개구부를 갖는 컬러 선택 전극인 새도우 마스크(24)는 스크린(22)에 대하여 소정의 간격을 두고 착탈 가능하게 장착된다. 도 1에 파선으로 개략 도시된 전자총(26)은 관형 네크(14)의 중앙에 장착되며, 3개의 전자빔을 발생하여 이것을 집중 경로를 따라 마스크(24)를 통해 스크린(22)에 투사한다.전자총(26)의 상세한 부분은 도 2에 도시되어 있다. 전자총(26)에는 3개의 상호 이격된 인라인 캐소드(32)(K)(각 캐소드는 1개의 빔을 발생하며, 도 2에서는 1개만이 도시됨), 제어 그리드 전극(34)(G1), 스크린 그리드 전극(36)(G2), 가속 전극(38)(G3), 전단 집속 렌즈 전극(40)(G4), 제1의 주 집속 렌즈 전극(42)(G5) 및 제2의 주 집속 렌즈 전극(44)(G6) 순으로 상호 이격되어 형성되어 있다. G1 내지 G6 전극의 각 전극의 양 단면에는 3개의 전자빔을 통과시키는 인라인형의 3개의 개구부가 형성된다. 전자총(26)의 정전 주 집속 렌즈는 G5 전극(42)과 G6 전극(44)의 상호 대향 부분에 의해 형성된다. 전자총(26)의 모든 전극은 태브(tab)나 클로우(claw)를 통해 직접 또는 간접적으로 2개의 절연성 지지 막대(48, 50)에 연결된다. 이 2개의 절연성 지지 막대(48, 50)는 통상 유리제로 일반적으로 비드(bead)로 칭해진다.

G1 및 G2 전극(34, 36)은 유공(有孔) 평판(flat plate)으로서, 그 내부에 보강 리브(rib)가 형성될 수도 있고 형성되지 않을 수도 있다. G3 전극(38)은 개구단이 서로 고착된 2개의 얕은(shallow) 컵 모양의 소자(G3b, G3t)로 형성된다. G4 전극(40)은 유공 평판이다. G5 전극(42)은 개구단이 서로 고착된 2개의 깊게 파인(deep-drawn) 컵 모양의 소자(G5b, G5t)로 형성된다. G6 전극(44)은 컵 모양으로 형성되며, 그 개구단은 차폐 컵(46)에 접속되어 있다.

전술한 바와 같이, 전자총에서 집속 전압의 변화에 대한 전자빔 이동의 감도, 즉 FRAT-X R/B는 각 전극의 설계와 각 전극의 R/B(적색 대 청색) 개구부 상호간의 간격에 의해 측정된다. 본 발명에 관련되는 FRAT-X R/B는 전자총과 수상관이 안정화 온도에 도달했을 때에 발생하기 때문에, 각 전극의 재료를 선택하여 각 전극의 개구부 상호 간격을 그 각 재료의 상이한 열 팽창률에 따라 조정하도록 하여, 전자총의 설계에 의해 야기되는 초기의 FRAT-X R/B의 차를 오프셋한다.

도 3은 수상관 A와 B로 나타낸 2개의 상이한 수상관에 대한 2개의 표를 도시하고 있다. 이 2개의 수상관은 상이한 종류의 전자총을 구비하고 있다는 점을 제외하고는 모든 점에서 동일하다. 이 2개의 전자총의 각 전극은 G1∼G6로서 각 도표의 제1 컬럼에 도시된다. 제2 컬럼은 개구부 상호간의 간격에 대한 각 전극의 FRAT-X R/B의 감도 계수, 즉 간단하게 말하면 FRAT-X R/B 감도 계수를 나타내고 있다. 이 감도 계수는 전극내의 외측 개구부 상호 간격의 변화(즉, 미크론 단위의 R/B 개구부 상호 간격)에 대한 전자총의 FRAT-X R/B의 변화(즉, 2kV에 대한 미크론 단위의 FRAT-X R/B)로 정의된다. 제3 컬럼은 원래의 변경되지 않은 전자총의 각 전극을 형성하는 표준 재료를 나타내고 있다. 제4 컬럼은 각 전극의 온도 범위에서의 제3 컬럼의 각 재료에 대한 열팽창 계수를 나타내고 있다. 제5 컬럼은 안정화 온도에서 미크론 단위로 측정되는 각 전극의 한쪽의 외측 개구부에서 다른 쪽의 외측 개구부까지의 외측 개구부 상호간의 팽창(outer aperture-to-outer aperture expansion)을 나타내고 있다. 제6 내지 제13 컬럼은 각 전극의 재료를 변화시킨 경우, 안정화 온도에서 미크론 단위로 측정되는 각 전극의 외측 개구부 상호간의 팽창을 나타내고 있다. 예를 들면, 2개의 수상관에 대한 제7 컬럼에서는, 수상관 A의 G1 전극의 430 스테인레스 강철과 수상관 B의 G1 전극의 인바르(Invar) 대신에 305 스테인레스 강철이 사용된다. 그 결과, 수상관 A의 G1 전극의 팽창은 40미크론에서 69미크론으로 변하고, 수상관 B의 G1 전극의 팽창은 12미크론에서 69미크론으로 변한다. 각 도표의 아래에는, 제5 내지 제12 컬럼에 나타나는 재료의 경우에 있어서의 전자총의 FRAT-X R/B에 대한 측정 결과 또는 계산 결과를 나타내고 있다.

본 발명에 따르면, 각 전극 재료의 다양한 조합에 대하여 2개의 수상관의 FRAT-X R/B 감도, 즉 집속 전압 감도가 비교되고, 2개의 수상관에 대하여 상호 가장 근접한 감도가 선택된다. 도 3의 수상관 A와 B의 예에서는, 가장 근접한 최적의 값은 수상관 A의 전자총 전극 모두 본래의 표준 재료인 경우에 -700 미크론의 FRAT-X R/B이고, 수상관 B의 전자총의 G2전극의 재료에 대하여 본래의 표준 재료인 FN42 강철을 305 강철로 대체한 경우에 -716 미크론의 FRAT-X R/B이다. 이러한 기술을 이용함으로써, 적어도 2개의 상이한 종류의 전자총의 각 전극의 재료를 선택하여 이 적어도 2개의 수상관 사이에서 FRAT-X R/B의 차를 최소로 하는 것이 가능하다.

본 발명에서는, 전극 재료를 적절하게 선택함으로써 수종의 상이한 종류의 전자총에 대하여 FRAT-X R/B 평균치를 공통의 값 쪽으로 조정하여, 그 상이한 종류의 전자총을 사용하는 각각의 수상관을 "미세 조정" 할 수 있다. 전자총의 설계 구조를 변화시키기 않고 그리드 전극의 재료를 대체함으로써, 전자총의 조립 기술 및 그 조립에 필요한 설비를 변경시킬 필요가 없게 된다. 이러한 간소화는 수상관 제조업자에게 큰 이점이 된다.

Claims (4)

1. 복수 개의 상이한 종류의 인라인 전자총 중에서 선택된 전자총 - 상기 각 전자총은 복수 개의 전극을 포함하고, 그 각 전극은 3개의 전자빔을 통과시키는 개구부를 포함함 - 을 사용하는 동일 크기의 복수 개의 컬러 수상관을 제조하는 방법에 있어서,

   2개의 상이한 종류의 전자총에 대한 집속 전압에서 FRAT-X R/B 감도가 양자간에 근사한 값이 되도록 상기 상이한 종류의 전자총의 각 전극의 재료를 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 수상관의 제조 방법.
2. 복수 개의 상이한 종류의 인라인 전자총 중에서 선택된 전자총 - 상기 각 전자총은 복수 개의 전극을 포함하고, 그 각 전극은 3개의 전자빔을 통과시키는 개구부를 포함함 -을 사용하는 동일 크기의 복수 개의 컬러 수상관을 제조하는 방법에 있어서,

   상기 전자총들의 각 전극에 대한 FRAT-X R/B 감도 계수를 측정하는 단계와;

   상기 각 전극의 안정화 동작 온도에서 상기 전자총들의 각 전극의 외측 개구부 상호간의 팽창을 측정하는 단계와;

   상기 전자총들의 일부 전극의 본래 재료를 상이한 재료로 대체한 후에, 그 일부 전극의 외측 개구부 상호간의 팽창을 측정하는 단계와;

   상기 각 전자총내에 있는 각 전극의 FRAT-X R/B 감도 계수와 외측 개구부 상호간의 팽창과의 적(積)을 가산함으로써 각 수상관의 FRAT-X R/B를 측정하는 단계와;

   수상관들에 대해 가장 근사한 FRAT-X R/B의 측정값이 얻어지는 전자총의 전극 재료를 선택하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 컬러 수상관의 제조 방법.
3. 복수 개의 상이한 종류의 인라인 전자총 중에서 선택된 전자총을 사용하는 동일 크기의 복수 개의 컬러 수상관을 제조하는 방법에 있어서,

   상기 전자총들 중 일부 종류의 전자총의 전극 중 일부의 FRAT-X R/B 감도를 측정하는 단계와;

   상기 측정된 FRAT-X R/B 감도를 이용하여, 상이한 종류의 전자총을 사용하는 상기 복수 개의 수상관 중 일부 세트의 집속 전압과 관련된 감도를 측정하는 단계와;

   상기 전자총내에 있는 전극의 재료를 다른 상이한 재료로 대체한 후에, 상이한 종류의 전자총을 포함하는 상기 복수 개의 수상관 중 상기 일부 세트의 집속 전압과 관련된 감도의 측정을 반복하는 단계와;

   상기 집속 전압에 관련된 가장 근사한 감도를 갖는 상이한 종류의 전자총을 사용하는 수상관을 선택하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 컬러 수상관의 제조 방법.
4. 복수 개의 상이한 종류의 인라인 전자총 중에서 선택된 전자총 - 상기 각 전자총은 복수 개의 전극을 포함하고, 그 각 전극은 3개의 전자빔을 통과시키는 개구부를 포함함 - 을 사용하는 동일 크기의 복수 개의 컬러 수상관을 제조하는 방법에 있어서,

   일련의 수상관내의 각 전자총 전극의 재료를 비롯하여, 상이한 재료의 열 팽창 계수를 측정하는 단계와;

   상기 전자총들의 각 전극의 FRAT-X R/B 감도 계수를 측정하는 단계와;

   상기 일련의 수상관내의 전자총의 상기 각 전극의 안정화 동작 온도를 측정하는 단계와;

   상기 각 전극의 안정화 동작 온도에서 상기 전자총들의 상기 각 전극의 외측 개구부 상호간의 팽창을 측정하는 단계와;

   상기 일부 전자총들 중 일부 전극의 본래 재료를 상이한 재료로 대체한 후에, 그 일부 전극의 외측 개구부 상호간의 팽창을 측정하는 단계와;

   상기 각 전자총내에 있는 각 전극의 FRAT-X R/B 감도 계수와 외측 개구부 상호간의 팽창과의 적(積)을 가산함으로써 각 수상관의 FRAT-X R/B를 측정하는 단계와;

   수상관들에 대하여 가장 근사한 FRAT-X R/B의 측정값이 얻어지는 전자총의 전극 재료를 선택하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 컬러 수상관의 제조 방법.