KR100349428B1

KR100349428B1 - 정전 4 중극 렌즈를 갖는 칼라 음극선관

Info

Publication number: KR100349428B1
Application number: KR1019990059542A
Authority: KR
Inventors: 우찌다고; 시라이쇼지; 가또시니찌; 미야가와고이찌
Original assignee: 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼
Priority date: 1998-12-22
Filing date: 1999-12-21
Publication date: 2002-08-22
Also published as: US6472808B1; TW432428B; KR20000048271A; EP1014417A1; CN1258089A; JP2000188068A; CN1149619C

Abstract

칼라 음극선관은 전자 빔 집속부 내에 제3, 제4 및 제5 전극 그리고 양극(anode)을 포함한다. 제5 전극의 제1 부재와 제2 부재 사이에는, 전자 빔의 편향이 감소함에 따라 전자 빔을 수직 방향과 수평 방향중 어느 한 방향으로 집속하고 상기 수직 방향과 수평 방향중 다른 한 방향으로 확산시키는 제1형의 정전 4 중극 렌즈가 형성되고, 제3 전극의 제1 부재와 제2 부재 사이에는, 전자 빔의 편향이 감소함에 따라 전자 빔을 상기 제1형의 정전 4 중극 렌즈가 상기 전자 빔을 확산시킨 방향으로 집속하고 상기 제1형의 정전 4 중극 렌즈가 전자 빔을 집속한 방향으로 확산시키는 제2형의 정전 4 중극 렌즈가 형성되고, 제4 전극과 제4 전극에 인접한 제3 전극의 제2 부재의 제1면에 형성된 제1 개구 사이에는 전자 렌즈가 형성되는데, 상기 제1면은 제4 전극으로부터 반대측의 제3 전극의 제2 부재측에서 전자 빔의 편향이 감소함에 따라 전자 빔을 수평 방향으로 증가시키는 방식으로 확산시키고 수직 방향으로 증가시키는 방식으로 집속한다.

Description

정전 4 중극 렌즈를 갖는 칼라 음극선관{COLOR CATHODE RAY TUBE HAVING ELECTROSTATIC QUADRUPOLE LENSES}

본 발명은 음극선관에 관한 것으로, 특히 복수의 전자 빔을 형광면 상에 집속하기 위한 복수단의 집속 렌즈를 이용하는 전자총을 구비한 칼라 음극선관에 관한 것이다.

TV 수상관이나 정보 단말의 모니터관으로서 쉐도우 마스크 형의 칼라 음극선관이 주류를 이루고 있다. 쉐도우 마스크형의 칼라 음극선관은 진공 엔벨로프의 일단에 복수 (통상 3개)의 전자 빔을 출사하는 전자총을 내장하고, 진공 엔벨로프의 다른 단의 내면에 형광체를 도포하여 형성된 것으로 복수의 칼라 (통상적으로, 3 칼라)의 광을 방출하는 형광면과, 그 형광면에 근접하여 설치된 칼라 선택 전극인 쉐도우 마스크를 내장한다. 전자총으로부터 출사된 전자 빔이 편향되어 상기 진공 엔벨로프의 외부에 설치한 편향 요크에서 발생한 자계에 의해 형광면을 2차원 주사함으로써 형광면 상에 소정의 화상을 표시한다.

도 17은 쉐도우 마스크형 칼라 음극선관의 구성예를 설명하는 단면도인데, 도 17에서, 참조 번호(201)는 뷰잉 화면(viewing screen)을 구성하는 패널부이고, 참조 번호(202)는 전자총을 수납하는 넥크부(neck portion), 참조 번호(203)는 상기 패널부와 넥크부를 연결하는 퍼넬부(funnel portion), 참조 번호(204)는 형광면, 참조 번호(205)는 칼라 선택 전극인 쉐도우 마스크, 참조 번호(206)는 쉐도우 마스크(205)를 지지하는 마스크 프레임, 참조 번호(207)는 접지 자계와 같은 외부 자계를 차폐하는 자기 실드(magnetic shield), 참조 번호(208)는 마스크 현가 장치, 참조 번호(9)는 인-라인형 전자총, 참조 번호(10)는 편향 요크, 참조 번호(11)는 내부 도전 코팅, 참조 번호(12)는 스템 핀, 그리고 참조 번호(13)는 게터(getter)를 나타낸다.

칼라 음극선관의 경우, 진공 엔벨로프는 패널부(201), 넥크부(202) 및 퍼넬부(203)로 구성되고, 넥크부(202) 내부에 수납된 전자총(9)으로부터 발사된 전자 빔 B(1개의 중앙 전자 빔과 2개의 측면 전자 빔)은 편향 요크(10)에서 생성된 수평 및 수직 편향 자계에 의해 형광면(204)을 2차원으로 주사한다.

편향 요크(10)는 핀 쿠션(pin cushion) 모양의 수평 편향 자계와 원통(barrel) 모양의 수직 편향 자계를 제공하여 형광면 전면에 복수의 전자 빔을 집중시키는 셀프-컨버지형(self-converging type)이다.

전자 빔 B는 스템 핀(12)을 통해 공급된 비디오 신호와 같은 변조 신호에 의해 그 양이 변조되고, 형광면(204)의 직전에 설치된 쉐도우 마스크(205)에 의해 칼라가 선택되며, 대응하는 칼라의 형광체에 충돌하여 소정의 화상을 재생한다.

이런 종류의 음극선관에는, 형광면의 전역에 걸쳐서 상당히 작은 전자 빔 스폿을 얻기 위해, 전자총의 집속 렌즈를 다단으로 제공하고 다단 집속 렌즈를 구성하는 전극들중 적어도 하나에 동적으로 변하는 전압을 공급하는 다이나믹 집속 시스템이 널리 채택되고 있다.

도 18은 칼라 음극선관에 사용되고 있는 전자총의 전극 구성의 일예를 도시하는 개략적 단면도로서, 3개의 인-라인 전자 빔의 인-라인 배열 방향과 직각 방향으로 절취한 단면도를 도시한다.

도 18에서, 참조 번호(1)는 히터를 각각 내장한 3개의 음극이고, 전자 빔 발생 수단은 음극(1), 제어 전극인 제1 전극(2) 및 가속 전극인 제2 전극(3)을 포함하고 전자 빔 발생 수단은 3개의 음극(1)에 의해 발생된 전자를 3개의 개별적인 전자 빔으로 형성한다. 전자 빔 집속 수단은 제3 전극(4), 제4 전극(5), 제5 전극(6) 및 양극(7)을 포함하고, 전자 빔 집속 수단은 3개의 전자 빔을 가속화하고 이들을 형광면(204) 상에 집속한다. 참조 번호(8)는 실드 컵(shield cup)이고 Eb는 양극 전압이다.

제3 전극(4), 제4 전극(5) 및 제5 전극(6)의 제1 부재(61)가 제1단의 집속 렌즈를 형성하고, 제5 전극(6)의 제2 부재(62)와 양극(7)이 제2단의 집속 렌즈를 형성한다.

히터에 의해 가열되어 음극(1)으로부터 방사된 전자는, 제2 전극(3)의 가속 전위에 의해 전자 빔 제어 전극인 제1 전극(2)을 향해 가속화되어 3개의 전자 빔이형성된다. 3개의 전자 빔은 제2 전극(3) 및 제3 전극(4)의 전자 빔 개구를 통과한 후에, 제3 전극(4), 제4 전극(5) 및 제5 전극(6)의 제1 부재(61)로 구성된 제1단의 집속 렌즈에 의해 약간씩 집속된다.

전자 빔은, 제1단의 집속 렌즈를 통과한 후에 제5 전극(6)의 제2 부재(62)와 양극(7)으로 형성되고 메인 렌즈 역할을 하는 제2단의 집속 렌즈로 입사한다.

도 7에서, 참조 번호(63)는 제5 전극(6)의 제2 부재(62) 내에 설치된 판형 보정 전극이고, 참조 번호(71)는 양극(7) 내에 설치된 판형 보정 전극이다.

3개의 각각의 전자 빔은 제2단의 집속 렌즈를 통과하면서 각각 집속되고, 쉐도우 마스크(205)에 의해 칼라가 선택되어, 형광면(204)의 목적한 칼라의 형광체 상에 초점이 맞춰짐으로써 전자 빔 스폿을 형성한다.

제3 전극(4)과 제5 전극(6)의 제1 부재(61)에는 제1의 집속 전압으로서 고정 전압(Vf1)을 인가하고, 제5 전극(6)의 제2 부재(62)에는, 고정 전압(Vf2)에, 형광면(204)상을 주사하는 전자 빔의 편향각의 변화에 따라서 변동하는 다이나믹 전압(dVf)을 중첩한 제2의 집속 전압(Vf2+dVf)을 인가한다. 이러한 구성으로, 전자 빔의 편향각에 따라서 메인 렌즈의 강도를 변화시킴으로써 이미지 필드의 굴곡 수차를 보정한다.

상기한 구조에 부가하여, 제5 전극(6)의 제1 부재(61)의 제5 전극의 제2 부재(62)측에 설치한 4개의 수직판(611)과 제5 전극(6)의 제2 부재(62)의 제5 전극의 제1 부재(61)측에 설치한 2개의 수평판(621)에 의해 정전 4 중극 렌즈가 형성된다. 정전 4 중극 렌즈는 전자 빔의 편향각이 증대됨에 따라 전자 빔을 수평 방향으로집속하고 수직 방향으로 확산시키도록 구성됨으로써, 전자 빔의 편향각이 증대됨에 따라 전자 빔을 수평 방향으로 확산시키고 수직 방향으로 집속하는 편향 요크에 의해 유도되는 편향 수차인 비점 수차를 보정한다. 이러한 구성에 의해, 전체 뷰잉 화면에 걸쳐서 우수한 포커스를 얻는다.

그러나, TV 수상관이나 디스플레이 모니터관과 같은 칼라 음극선관에 사용되는 전자총은, 뷰잉 화면 상의 전역에서 우수한 포커스 특성과 고해상도를 제공하기 위해, 전자 빔의 단면 형태를 전자 빔의 편향량에 따라서 적절하게 제어할 필요가 있다.

상기한 전자총에서는, 비점 수차 보정용의 정전 4 중극 렌즈에 의해, 전자 빔의 편향각의 증대에 따라서, 메인 렌즈에 입사하는 전자 빔의 단면 형태가 수직방향으로 연장되기 때문에, 전자 빔의 단면의 수직 직경이, 전자 빔의 단면의 수직 직경을 축소하고 단면의 수평 직경을 증대시켜 단면을 수평 방향으로 연장시키는 편향 수차에 의해 크게 영향을 받아서, 그 결과 전자 빔 스폿이 뷰잉 화면의 주변부에서 수평으로 연장되고 뷰잉 화면 전역에서 우수하고 균일한 포커스를 얻는 것이 어려웠다.

상기한 문제점을 해결하기 위해, 상기 정전 4 중극 렌즈에 부가하여, 제5 전극이나 제3 전극을 재 분할하여 전자 빔 정형 렌즈로서 역할을 하는 또 다른 정전 4 중극 렌즈를 형성하고 이 렌즈를 양극으로부터 상기 정전 4 중극 렌즈보다 더 먼 위치에 배치한다.

추가의 정전 4 중극 렌즈는 양극측 정전 4 중극 렌즈가 전자 빔을 집속하는방향에서는 전자 빔을 확산시키고, 확산시키는 방향에서는 집속시켜. 전자 빔에 대해 양극측 정전 4 중극 렌즈와 반대의 작용을 갖는다.

이러한 구성에 의해, 전자 빔 정형용의 정전 4 중극 렌즈는, 전자 빔의 편향량의 증대에 따라서 전자 빔의 단면 형태를 수평으로 연장하도록 구성될 수 있고 , 비점 수차 보정용의 정전 4중극 렌즈는 전자 빔의 단면 형태를 용이하게 정형할 수 있기 때문에, 뷰잉 화면 전역에서 양호하고 균일한 포커스를 얻는 것이 가능하다.

그러나, 전자 빔 정형용의 정전 4 중극 렌즈를 전자 빔을 최고로 효율적으로 정형하도록 양극으로부터 가장 먼곳에 있는 제3 전극 내에 형성한다고 해도, 정형 작용으로서 전자 빔의 단면을 수평 방향으로 연장하는 작용이 충분한 것은 아니고, 따라서 뷰잉 화면 전역에서 양호하고 균일한 포커스를 얻는 것이 곤란한 문제가 있다.

본 발명의 목적은 종래 기술의 문제점이 제거되고 뷰잉 화면 전역에서 전자 빔 스폿의 형태가 최적화된 고해상도의 칼라 음극선관을 제공하는 것이다.

상기한 목적을 성취하기 위해, 본 발명의 실시예에 따르면, 패널부(panel portion), 넥크부(neck portion) 및 상기 패널부와 상기 넥크부를 접속하는 퍼넬부(funnel portion)를 포함하는 진공 엔벨로프와, 상기 패널부의 내부면에 형성된 형광면과, 상기 넥크부에 수용된 인-라인형 전자총, 및 상기 넥크부 주위에 장착된 전자 빔 편향 요크를 포함하고, 상기 인-라인형 전자총은, 수평면에서 서로 거의 평행하게 배열된 복수의 전자 빔을 상기 형광면을 향해 투사하도록 순서대로배열된 복수의 인-라인 음극(in-line cathode), 전자 빔 제어 전극인 제1 전극 및 가속 전극인 제2 전극을 갖는 전자 빔 발생부와, 상기 복수의 전자 빔을 상기 형광면 상에 집속하도록 순서대로 배열된 제3 전극, 제4 전극, 제5 전극 및 양극(anode)을 포함하는 전자 빔 집속부를 포함하고, 상기 제3 전극은 상기 제3 전극의 제1 그룹의 부재와 제2 그룹의 부재를 포함하고, 상기 제5 전극은 상기 제5 전극의 제1 그룹의 부재와 제2 그룹의 부재를 포함하고, 상기 제3 전극의 상기 제1 그룹의 부재와 상기 제5 전극의 상기 제1 그룹의 부재에는 제1의 집속 전압으로서 일정한 값이 공급되고, 상기 제3 전극의 상기 제2 그룹의 부재와 상기 제5 전극의 상기 제2 그룹의 부재에는 일정 전압과 상기 복수의 전자 빔의 편향에 따라 변동하는 다이나믹 전압으로 이루어진 제2의 집속 전압이 공급되며, 상기 제5 전극의 상기 제1 그룹의 부재와 제2 그룹의 부재 사이에는, 상기 제1의 집속 전압과 상기 제2의 집속 전압간의 집속 전압차가 증대됨에 따라 상기 복수의 전자 빔을 수평 방향과 수직 방향중 어느 한 방향으로 증가시키는 방식으로 집속하고, 상기 수평 방향과 수직 방향중 다른 한 방향으로 복수의 전자 빔을 증가시키는 방식으로 확산시키기 위해 적어도 하나의 제1형 정전 4 중극 렌즈가 형성되고, 상기 제3 전극의 상기 제1 그룹의 부재와 제2 그룹의 부재 사이에는, 상기 적어도 하나의 제1형 정전 4 중극 렌즈중 상기 양극에 가장 가까이에 배치된 렌즈가 상기 집속 전압차의 증대에 따라 상기 복수의 전자 빔을 증가시키는 방식으로 집속하는 상기 수평 방향 및 수직 방향중 상기 어느 한 방향에 대해 직각인 방향으로 상기 집속 전압차의 증대에 따라 상기 복수의 전자 빔을 증가시키는 방식으로 집속하고, 상기 적어도 하나의 제1형 정전 4 중극 렌즈중 상기 양극에 가장 가까이에 배치된 렌즈가 상기 집속 전압차의 증대에 따라 상기 복수의 전자 빔을 증가시키는 방식으로 확산시키는 상기 수평 방향 및 수직 방향중 상기 다른 한 방향에 대하여 직각인 방향으로 상기 집속 전압차의 증대에 따라 상기 복수의 전자 빔을 증가시키는 방식으로 확산시키는 적어도 하나의 제2형 정전 4 중극 렌즈가 형성되고, 상기 제4 전극과 상기 제4 전극에 인접한 상기 제3 전극의 상기 제2 그룹의 한 부재의 제1면에 형성된 제1 개구 사이에는, 상기 제3 전극의 상기 제1 그룹의 한 부재와 조합하여 적어도 하나의 제2형 정전 4 중극 렌즈를 형성하는 전자 렌즈가 형성되며, 상기 제3 전극의 상기 제2 그룹의 상기 한 부재의 상기 제1면은 상기 제4 전극과 반대측에 있는 상기 제3 전극의 상기 제2 그룹의 상기 한 부재측 상에 있고, 상기 전자 렌즈는 상기 제2의 집속 전압과 상기 제4 전극에 인가된 전압 간의 전압차가 증대됨에 따라 상기 복수의 전자 빔을 수평 방향으로 증가시키는 방식으로 확산시키고 상기 제2의 집속 전압과 상기 제4 전극에 인가된 전압 간의 전압차가 증대됨에 따라 상기 복수의 전자 빔을 수직 방향으로 증가시키는 방식으로 집속하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관이 제공된다.

상기한 목적을 성취하기 위해, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 패널부(panel portion), 넥크부(neck portion) 및 상기 패널부와 상기 넥크부를 접속하는 퍼넬부(funnel portion)를 포함하는 진공 엔벨로프와, 상기 패널부의 내부면에 형성된 형광면과, 상기 넥크부에 수용된 인-라인형 전자총, 및 상기 넥크부 주위에 장착된 전자 빔 편향 요크를 포함하고, 상기 인-라인형 전자총은, 수평면에서 서로 거의 평행하게 배열된 3개의 전자 빔을 상기 형광면을 향해 투사하도록 순서대로 배열된 3개의 인-라인 음극, 전자 빔 제어 전극 및 가속 전극을 갖는 전자 빔 발생부와, 상기 3개의 전자 빔을 상기 형광면 상에 집속하도록 순서대로 배열된 제3 전극, 제4 전극, 제5 전극 및 양극을 포함하는 전자 빔 집속부를 포함하고, 상기 제3 전극은 상기 제3 전극의 제1 그룹의 부재와 제2 그룹의 부재를 포함하고, 상기 제5 전극은 상기 제5 전극의 제1 그룹의 부재와 제2 그룹의 부재를 포함하고,상기 제5 전극의 상기 제2 그룹의 부재중 한 부재가 상기 양극에 인접하여 배치되고, 상기 제3 전극의 상기 제1 그룹의 부재와 상기 제5 전극의 상기 제1 그룹의 부재에는 제1의 집속 전압으로서 일정한 값이 공급되고, 상기 제3 전극의 상기 제2 그룹의 부재와 상기 제5 전극의 상기 제2 그룹의 부재에는 일정 전압과 상기 3개의 전자 빔의 편향에 따라 변동하는 다이나믹 전압으로 이루어진 제2의 집속 전압이 공급되며, 상기 제5 전극의 상기 제1 그룹의 부재와 제2 그룹의 부재 사이에는, 상기 제1의 집속 전압과 상기 제2의 집속 전압 간의 집속 전압차가 증대됨에 따라 상기 3개의 전자 빔을 수평 방향과 수직 방향중 어느 한 방향으로 증가시키는 방식으로집속하고, 상기 수평 방향과 수직 방향중 다른 한 방향으로 상기 3개의 전자 빔을 증가시키는 방식으로 확산시키기 위해 적어도 하나의 제1형 정전 4 중극 렌즈가 형성되고, 상기 제3 전극의 상기 제1 그룹의 부재와 제2 그룹의 부재 사이에는, 상기 적어도 하나의 제1형 정전 4 중극 렌즈중 상기 양극에 가장 가까이에 배치된 렌즈가 상기 집속 전압차의 증대에 따라 상기 3개의 전자 빔을 증가시키는 방식으로 집속하는 상기 수평 방향과 수직 방향중 상기 어느 한 방향에 대해 직각인 방향으로 상기 집속 전압차의 증대에 따라 상기 3개의 전자 빔을 증가시키는 방식으로 집속하고, 상기 적어도 하나의 제1형 정전 4 중극 렌즈중 상기 양극에 가장 가까이에 배치된 렌즈가 상기 집속 전압차의 증대에 따라 상기 3개의 전자 빔을 증가시키는 방식으로 확산시키기 위해 상기 수평 방향과 수직 방향중 상기 다른 한 방향에 대하여 직각인 방향으로 상기 집속 전압차의 증대에 따라 상기 3개의 전자 빔을 증가시키는 방식으로 확산시키는 적어도 하나의 제2형 정전 4 중극 렌즈가 형성되고, 상기 제4 전극과 상기 제4 전극에 인접한 상기 제3 전극의 상기 제2 그룹의 한 부재에 형성된 개구 사이에는, 상기 제3 전극의 상기 제1 그룹의 한 부재와 조합하여 상기 적어도 하나의 제2형 정전 4 중극 렌즈를 형성하는 전자 렌즈가 형성되며, 상기 제3 전극의 상기 제2 그룹의 상기 한 부재는 판형 전극이고 상기 개구는 수직으로 연장된 개구이며, 상기 전자 렌즈는 상기 제2의 집속 전압과 상기 제4 전극에 인가된 전압 간의 전압차가 증대됨에 따라 상기 3개의 전자 빔을 수평 방향으로 증가시키는 방식으로 확산시키고 상기 제2의 집속 전압과 상기 제4 전극에 인가된 전압 간의 전압차가 증대됨에 따라 상기 3개의 전자 빔을 수직 방향으로 증가시키는 방식으로 집속하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관이 제공된다. 본 발명은 상술한 구성과 후술하는 실시예의 특정 세부 사항에 제한되지 않는다. 첨부된 특허 청구 범위에 정의되어 있는 본 발명의 사상과 범주로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 상술한 구성 및 후술하는 실시예에 다양한 변화 및 변형이 이루어질 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 칼라 음극선관을 설명하는 전자총의 개략적 단면도.

도 2a 및 도 2b는 도 1의 라인 IIA-IIA 및 IIB-IIB를 따라 각각 절취한 전자총의 단면도.

도 3a 및 도 3b는 도 1의 라인 IIIA-IIIA 및 IIIB-IIIB를 따라 각각 절취한 전자총의 단면도.

도 4는 도 1의 전자총의 일부를 확대한 개략적 단면도.

도 5는 전자 빔 비점 수차와 L/D 비 간의 관계를 도시한 그래프로서, 여기서 D는 도 4에 도시된 바와 같이, 제4 전극의 제2 부재의 제4 전극측의 표면에 있는 전자 빔 개구의 직경이고, L은 제2 부재의 제4 전극측의 표면으로부터 제2 부재의 제1 부재측의 표면에 있는 전자 빔 개구까지 측정된 축 방향 거리를 나타내는 도면.

도 6a는 제3 전극의 제2 부재의 변형의 제1 부재측의 표면의 평면도이고, 도 6b는 제2 부재의 제4 전극측의 표면에 있는 개구를 통해 보여지는 표면의 평면도.

도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 칼라 음극선관을 설명하는 전자총의 개략적 단면도.

도 8a 및 도 8b는 도 7의 라인 VIIIA-VIIIA 및 VIIIB-VIIIB를 따라 각각 절취한 전자총의 단면도이고, 도 8c는 도 7의 제3 전극의 제2 부재의 변형의 평면도.

도 9는 본 발명에 따른 칼라 음극선관의 제3 실시예에 따른 칼라 음극선관을 설명하는 전자총의 개략적 단면도.

도 10은 집속 전압의 파형을 설명하는 도면.

도 11a 내지 도 11c는 정전 4 중극 렌즈의 일 형태를 설명하는 도면으로서, 도 11a는 라인 110A-110A를 따라 절취한 도 11b의 정전 4 중극 렌즈의 단면도이고, 도 11b는 라인 110B-110B를 따라 절취한 도 11a의 정전 4 중극 렌즈그의 단면도이고, 도 11c는 라인 110C-100C를 따라 절취한 도 11a의 정전 4 중극 렌즈의 단면도.

도 12a 내지 도 12c는 정전 4 중극 렌즈의 다른 형태를 설명하는 도면으로서, 도 12a는 라인 120A-120A를 따라 절취한 도 11b의 정전 4 중극의 단면도이고, 도 12b는 라인 120B-120B를 따라 절취한 도 12a의 정전 4 중극 렌즈의 단면도이고, 도 11c는 라인 110C-110C를 따라 절취한 도 12b의 정전 4 중극 렌즈의 단면도.

도 13a 내지 도 13c는 정전 4 중극 렌즈의 또 다른 형태를 설명하는 도면으로서, 도 13a는 라인 130A-130A를 따라 절취한 도 13b의 정전 4 중극 렌즈의 단면도이고, 도 13b는 라인 130B-130B를 따라 절취한 도 13a의 정전 4 중극 렌즈의 단면도이고, 도 13c는 라인 130C-130C를 따라 절취한 도 13b의 정전 4 중극 렌즈의 단면도.

도 14a 내지 도 14c는 또 다른 형태의 정전 4 중극 렌즈를 설명하는 도면으로서, 도 14a는 라인 140A-140A를 따라 절취한 도 14b의 정전 4 중극 렌즈의 단면도이고, 도 14b는 라인 140B-140B를 따라 절취한 도 14a 정전 4 중극 단면도이고, 도 14c는 라인 140C-140C를 따라 절취한 도 14a의 정전 4 중극 렌즈의 단면도.

도 15a 내지 도 15d는 또 다른 형태의 정전 4 중극 렌즈를 설명하는 도면으로서, 도 15a는 라인 150A-150A를 따라 절취한 도 15c의 정전 4 중극 렌즈의 단면도이고, 도 15b는 라인 150B-150B를 따라 절취한 도 15a의 정전 4 중극 렌즈의 단면도이고, 도 15c는 라인 150C-150C를 따라 절취한 도 15a의 정전 4 중극 렌즈의 단면도이고, 도 15d는 라인 150D-150D를 따라 절취한 도 15a의 정전 4 중극 렌즈의 단면도.

도 16a 내지 도 16c는 메인 렌즈의 일 형태를 설명하는 도면으로서, 도 16a는 메인 렌즈의 단면도이고, 도 16b 및 도 16c는 각각 메인 렌즈를 구성하는 전극의 대향부의 평면도.

도 17은 쉐도우 마스크형 칼라 음극선관의 예의 단면도.

도 18은 칼라 음극선관에 사용되는 종래의 전자총의 예의 개략적 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 패널부

2 : 넥크부

3 : 퍼넬부

4 : 형광면

5 : 쉐도우 마스크

6 : 마스크 프레임

7 : 자기 실드

8 : 마스크 현가 장치

9 : 인-라인형 전자총

10 : 편향 요크

11 : 내부 도전 코팅

12 : 스템 핀

13 : 게터

첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예에 대해 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 칼라 음극선관의 제1 실시예를 설명하는 3개의 인-라인 전자 빔의 인-라인 방향과 직각인 방향으로부터 보여지는 전자총의 개략적 단면도이다. 도 1에서, 도 18과 동일한 부호는 동일 기능 부분에 대응한다.

이 실시예에서, 전자 빔 발생 수단은 음극(1), 제어 전극인 제1 전극(2) 및 가속 전극인 제2 전극(3)을 포함하고, 전자 빔 집속 수단은 제3 전극(4)의 제1 부재(41)와 제2 부재(42), 제4 전극(5), 제5 전극(6)의 제1 부재(61)와 제2 부재(62), 양극(7) 및 쉴드 컵(8)을 포함한다.

제2 전극(3)과 제4 전극(5)에는 400 내지 1000V의 일정 전압(Ec2)이 공급되고, 제3 전극(4)의 제1 부재(41)와 제5 전극(6)의 제1 부재(61)에는 제1의 집속 전압으로서 일정 전압(Vf1)이 공급된다.

제3 전극(4)의 제2 부재(42)와 제5 전극(6)의 제2 부재(62)에는 제2의 집속 전압으로서, 일정 전압(Vf2)에, 뷰잉 화면 상을 주사하는 전자 빔의 편향각의 변화에 따라서 변동하는 다이나믹 전압(dVf)을 중첩한 전압(Vf2 +dVf)이 공급된다.

제5 전극의 제1 부재(61)와 제5 전극의 제2 부재(62)의 사이에는, 다이나믹 전압의 증대에 따라서 전자 빔의 단면을 수직 방향으로 연장하는 작용을 하는 비점 수차 보정용의 정전 4중극 렌즈를 설치한다. 이 정전 4 중극 렌즈는 제5 전극의 제1 부재(61)의 제2 부재(62)측의 단부에 부착된 4개의 수직판(611)과, 제5 전극의 제2 부재(62)의 제1 부재(61)측에 부착된 2개의 수평판(621)으로 구성되어 있다.

도 2a 및 도 2b는 각각 제3 전극(4)의 제1 부재(41)와 제2 부재(42)의 평면도인데, 도 2a는 제1 부재(41)의 제2 부재(42)측의 표면에 형성된 전자 빔 개구(41a)의 설명도이고, 도 2b는 제2 부재(42)의 제1 부재(41)측의 표면에 형성된 전자 빔 개구(42a)의 설명도이다.

도 2a에 도시된 바와 같이, 제1 부재(41)의 제2 부재(42)측 표면에는 3개의 수평으로 연장된 전자 빔 개구(41a)가 형성되어 있고, 도 2b에 도시된 바와 같이, 제2 부재(42)의 제1 부재(41)측의 표면에는 3개의 수직으로 연장된 전자 빔 개구(42a)가 형성되어 있다.

전자 빔 개구(41a 및 42a)의 구성에 의해, 제3 전극(4)에서는, 제3 전극(4)의 제1 부재(41)와 제2 부재(42)의 사이에, 다이나믹 전압의 증대에 따라서, 전자 빔 단면을 수평 방향으로 더욱 연장하는, 즉, 전자 빔의 단면을 수직 방향으로 덜 연장시키는 전자 빔 정형 정전 4 중극 렌즈가 형성된다.

도 3a는 도 1의 라인 IIIA-IIIA을 따라 절취한 제3 전극(4)의 제2 부재(42)의 평면도이고, 도 3b는 도 1의 라인 IIIB-IIIB를 따라 절취한 제4 전극(5)의 평면도이다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 제2 부재(42)의 제4 전극(5)측의 표면에 형성된 전자 빔 개구(42b)는 원형이고 제2 부재(42)의 제1 부재(41)측 표면에 형성된 전자 빔 개구(42a)보다 커서, 전자 빔 개구(42a)의 에지가 전자 빔 개구(42b)를 통해 보인다. 도 3b에 도시된 바와 같이, 제4 전극(5) 내의 전자 빔 개구(5a)는 원형이다. 도 4는 도 1의 전자총의 일부를 확대한 도면이다.

제4 전극(5)에 의해 생성된 전계가 그 측면에 있는 제1 부재(41) 상의 제2 부재(42)의 전자 빔 개구(42a)쪽으로 연장되고 비축 대칭 렌즈를 형성한다는 것이도 3a로부터 명백한데. 이는 그 측면에 있는 제4 전극(5) 상의 제2 부재(42)의 표면 내의 전극 빔 개구(42b)가 그 측면에 있는 제1 부재(41) 상의 제2 부재(42)의 표면에 전자 빔 개구(42a)보다 크기 때문이다.

전자 빔 비점 수차는 최적의 수평 집속 전압과 제3 전극(4)의 제2 부재(42)에 인가된 최적의 수직 집속 전압 사이의 차에 대하여 평가되었다. 도 5는 전자 빔 비점 수차와 비율 L/D 사이의 관계를 나타내며, 여기서 D는 도 4에 표시된 바와 같이 그 측면에 있는 제4 전극(5) 상의 제3 전극(4)의 제2 부재(42)의 표면 내의 전자 빔 개구(42b)의 직경이고 L은 그 측면에 있는 제4 전극(5) 상의 제2 부재(42)의 표면으로부터 그 측면에 있는 제1 부재(41) 상의 제2 부재(42)의 표면에 있는 전자 빔 개구까지 측정된 축 거리이다.

전자 빔 비점 수차 전압이 제로인 경우, 어떠한 정전 4중극 렌즈도 존재하지 않기 때문에, L/D＜1의 관계가 만족될 때, 정전 4중극 렌즈는 제4 전극(5)과 그 측면에 있는 제1 부재(41) 상의 제3 부재(4)의 제2 부재(42)의 표면의 수직 연장된 개구(42a) 사이에 형성된다.

제3 전극의 제2 부재(42)에 인가된 전압(Vf2+dVf)과 제4 전극(5)에 인가된 전압 Ec2는 언제나 (Vf2 + dVf)＞Ec2의 관계를 가지기 때문에, 정전 4중극 렌즈는 제3 전극의 제2 부재(42)와 제4 전극(5) 사이에 형성되어 발산 렌즈가 제1 부재(41) 상의 제2 부재(42)의 표면 내의 수직 방향으로 연장된 개구(42a)에 의해 제2 부재(42) 내에 형성되고 전자 빔이 수평 방향으로 점점더 강한 힘으로 확산하게 되도록 한다.

더욱이, 전자 빔들은 다이나믹 전압(dVf)이 증가하고 이들의 단면이 수평 방향으로 증가시키는 방식으로 연장됨으로써 수평 방향으로 상당히 점점더 강한 힘으로 확산되는 데, 이는 제3 전극의 제2 부재(420)과 제4 전극(5) 사이의 전위 차가 다이나믹 전압(dVf)이 증가함에 따라 증가하기 때문이다.

제3 전극의 제2 부재(42)와 제4 전극(5) 사이에 형성된 전극 렌즈는 다이나믹 전압(dVf)이 제1 부재(41)와 제3 전극의 제2 부재(42) 사이에 형성된 정전 4중극 렌즈와 같이 증가함에 따라 수평 방향으로 현저하게 전자 빔의 단면을 연장하고, 전자 빔의 단면의 부가적인 수평 연장은 빔 정형의 양을 증가시키고 전자 빔의 정형의 충분한 양을 제공한다. 따라서, 본 실시예는 전체 뷰잉 화면에 걸쳐서 양호하면서도 균일한 포커스를 제공한다.

변형으로서, 그 측면에 있는 제1 부재(41) 상의 제3 전극(4)의 제2 부재(42)의 표면 내의 전자 빔 개구는 도 6a에 나타난 바와 같이 수직 연장된 키홀 형태로 형성될 수도 있지만, 제4 전극 내의 전자 빔 개구는 환형이다. 도 6b는 도 1의 라인 IIIA-IIIA을 따라 절단된 제2 부재(42)의 변형을 나타낸 평면도이다. 또한, 이 변형에서, 제3 전극의 제2 부재(42)와 제4 전극(5) 사이에 형성된 전자 렌즈는 다이나믹 전압(dVf)이 증가함에 따라 수평 방향으로 증가시키는 방식으로 전자 빔의 단면을 연장시키고 전자 빔의 단면의 부가적인 수평 연장은 빔 정형량을 증가시키고 전자 빔의 충분한 양의 정형을 제공한다. 따라서, 이 변형은 전체 뷰잉 화면에 걸쳐서 양호하면서도 균일한 포커스를 제공한다.

도 7은 본 발명에 따른 칼라 음극선관의 제2 실시예를 설명하기 위한 3개의인-라인 전자 빔의 의 인-라인 방향에 수직한 방향에서 본 전자총의 개략적인 단면도이다. 도 1에 사용된 것과 같은 동일한 참조 번호들은 도 7에서 대응되는 부분을 지칭한다.

본 실시예의 전자총은 제3 전극(4)의 제2 부재(420)가 본 실시예의 판형 전극 형태라는 것을 제외하고는 이전 실시예의 것과 유사하다.

도 8a는 도 7의 ⅧA-ⅧA선에 따른 제3 전극의 제2 부재(420)의 평면도이고, 도 8b는 도 1의 ⅧB-ⅧB선에 따른 제4 전극(5)의 평면도이다. 제3 전극(4)의 제2 부재(420)에서의 전자 빔 개구(420a)는 수직으로 연장되며, 제4 전극(5)에서의 개구(5a)는 원형이다.

제3 전극의 제2 부재(420)에 인가되는 전압 (Vf2+dVf) 및 제4 전극(5)에 인가되는 전압 Ec2는 항상 (Vf2+dVf)＞Ec2의 관계를 가지며, 정전 4 중극 렌즈가 제3 전극과 제4 전극(5) 사이에 형성되어, 전자 빔이 제2 부재(420)에서의 수직 연장된 개구(420a)에 의해 야기된 확산력을 수평 방향으로 더 강하게 받는다.

또한, 제3 전극의 제2 부재(420)와 제4 전극(5) 사이의 전위차가 다이나믹 전압(dVf)이 증가함에 따라 증가하기 때문에, 다이나믹 전압(dVf)이 증가함에 따라 전자 빔이 수평 방향으로 강하게 증가하는 확산력을 받으며, 그들의 단면이 수평 방향으로 더욱 연장된다.

제3 전극의 제2 부재(420)와 제4 전극(5) 사이에 형성된 전자 렌즈는 제3 전극의 제1 부재(41)와 제2 부재(420) 사이에 형성된 정전 4 중극 렌즈와 같이 다이나믹 전압(dVf)이 증가함에 따라 전자 빔의 단면을 수평 방향으로 연장시키며, 전자 빔의 단면의 추가 수평 연장은 빔 정형량을 증가시키며 전자 빔의 충분한 정형량을 제공한다. 따라서, 본 실시예는 뷰잉 화면 전체에 걸쳐 양호하고 균일한 포커스를 제공한다.

제2 실시예에서의 도 7의 전자총의 변형예로서, 제3 전극(4)의 제2 부재(420)에서의 전자 빔 개구(421a)는 도 8c에 도시된 바와 같이 수직 연장된 키홀 형태로 이루어질 수 있다. 도 8c는 도 7의 ⅧA-ⅧA선에 따른 제2 부재(420)의 변형예의 평면도이다. 이 변형예에서도, 제3 전극의 제2 부재(420)와 제4 전극(5) 사이에 형성된 전자 렌즈는 다이나믹 전압 dVf가 증가함에 따라 수평 방향으로 전자 빔의 단면을 연장시키며, 전자 빔의 단면의 이러한 추가 수평 연장은 빔 정형량을 증가시키며 전자 빔의 충분한 정형량을 제공한다. 따라서, 이 변형예도 뷰잉 화면 전체에 걸쳐 양호하고 균일한 포커스를 제공한다.

도 9는 본 발명에 따른 칼라 음극선관의 제3 실시예를 설명하기 위해 3개의 인-라인 전자 빔의 인-라인 방향과 수직인 방향에서 본 전자총의 모식적인 횡단면도이다. 도 1에서 사용한 동일 참조 번호가 도 9에서의 대응 부분을 나타낸다.

본 실시예는, 제5 전극(6)이 제1 부재(61), 제2 부재(62) 및 제3 부재(64)로 분할되고 제1 부재(61) 및 제2 부재(62)에는 다이나믹 전압(dVf)과 중첩되는 고정 전압 Vf2의 제2 집속 전압 (Vf2+dVf)이 공급되고 제3 부재(64)에는 고정 집속 전압 Vf1이 공급되는 점에서 제1 및 제2 실시예와 다르다.

정전 4 중극 렌즈는 제3 부재(611) 측 상의 제1 부재(61)의 단부에 부착된 2개의 수평판(611)과 제1 부재(61) 측 상의 제3 부재(64)의 단부에 부착된 4개의 수직판(641)으로 형성된다. 제3 전극(4)에서의 전자 빔 개구(41a 및 42a)는 각각 도 2a 및 도 2b에서의 제3 전극(4)의 것과 유사하며, 도 9의 Ⅲ-Ⅲ선에 따른 제3 전극(4)의 횡단면도는 도 3a의 것과 유사하다.

제2 전극(3) 및 제4 전극(5)에는 약 400 V 내지 약 1000 V의 고정 전압 Ec2가 공급되며, 제3 전극의 제1 부재(41) 및 제5 전극의 제3 부재(64)에는 제1 집속 전압(Vf1)이 공급되며, 제3 전극의 제2 부재(42) 및 제5 전극의 제2 부재(62)에는 뷰잉 화면을 주사하는 전자 빔의 편향각이 변화하는 다이나믹 전압(dVf)과 중첩되는 고정 전압(Vf2)의 제2 집속 전압 (Vf2+dVf)이 공급된다.

비점 수자 보정용 정전 4 중극 렌즈는 다이나믹 전압(dVf)이 증가함에 따라 수직으로 전자 빔의 단면을 증가시키는 방식으로 연장하기 위해 제5 전극의 제1 부재(61)와 제3 부재(64) 사이에 형성되며, 전자 렌즈는 다이나믹 전압(dVf)이 증가함에 따라 수평 및 수직 방향 양쪽으로 전자 빔을 집속하는 강도를 감소시키기 위해 제5 전극의 제3 부재(64)와 제2 부재(62) 사이에 형성된다.

도 2a에 도시된 바와 같이, 3개의 수평 연장된 전자 빔 개구(41a)는 제3 전극의 제2 부재(42) 측 상의 제3 전극(4)의 제1 부재(41)의 표면에 형성되며, 3개의 수직 연장된 전자 빔 개구(42a)는 제3 전극(4)의 제1 부재(41) 측 상의 제3 전극(4)의 제2 부재(42)의 표면에 형성된다. 전자 빔 정형 정전 4 중극 렌즈는 다이나믹 전압(dVf)의 증가에 따라 전자 빔의 단면을 증가시키는 방식으로 연장하기 위해 제3 전극의 제1 부재(41)와 제2 전극(42) 사이에 형성된다.

전자총의 구조에 의하여, 제5 전극의 제3 부재(64)와 제2 부재(62)간에 형성된 전자 렌즈는 수평 및 수직 방향 양자에서 전자 빔을 집속한다. 다이나믹 전압(dVf)이 증가함에 따라서, 즉, 전자 빔의 편향이 증가함에 따라서, 제5 전극의 제3 및 제2 부재 간에 형성된 전자 빔의 집속 강도는 제3 부재(64) 및 제2 부재(62) 간의 전위차의 감소로 인하여 약해져서 결과적으로 이미지 계(image field)의 곡률이 보정된다.

이 실시예에서는 제1 및 제2 실시예에서와 같이, 이미지 계의 곡률을 보정하기 위해서 제5 전극(6) 및 양극(7) 간에 형성된 전자 렌즈가 추가되고, 또 다른 전자 렌즈가 이미지 계의 곡률을 보정하기 위해서 제5 전극의 제3 부재(64)와 제2 부재(62) 사이에 형성되어 결과적으로 전체의 뷰잉 화면 상에 낮은 다이나믹 전압이 종래의 음극선관보다 양호한 집속을 제공할 수 있다.

또한, 이러한 실시예에서 제3 전극 및 제4 전극(5)의 제2 부재(42) 사이에 형성된 전자 렌즈는 제1 실시예에서와 같이 제3 전극의 제1 부재(41) 와 제2 부재(42) 사이에 형성된 정전 4 중극 렌즈와 같이 다이나믹 전압의 증가에 따라 전자 빔의 단면을 수평적으로 계속해서 신장시키는 작용을 하므로, 전자 빔의 단면이 수평적으로 신장된 빔 정형량은 충분한 빔 정형량을 제공하도록 증가되고 전체 뷰잉 화면 상에서 양호하고 일정한 집속이 얻어진다.

이 실시예가 제2 실시예와 결합될 수 있다는 것은 말할 필요가 없다.

도 10은 제1 내지 제3 실시예에서 사용되는 집속 전압의 파형을 나타내는 도면이다. 일정한 DC 전압(Vf1)은 다음의 식을 만족시키도록 일정한 DC 전압(Vf2) 보다 높게 선택된다.

제1 집속 전압 Vf1 〉제2 집속 전압 (Vf2 + dVf)

다음은 각각의 전극에 있어서 전자 빔의 개구의 형태를 간단히 설명한 것이다.

제1 전극(2)에서의 전자 빔의 개구는 원형, 사각형, 수직 또는 수평으로 신장된 타원 또는 타원, 또는 수직 또는 수평으로 신장된 장방형이다.

제2 전극(3)에서의 전자 빔의 개구는 원형, 사각형 또는 장방형이다. 경우에 따라서, 제2 전극에서의 각 개구는 제1 또는 제3 전극측 상의 제2 전극의 표면에 있는 장방형 슬릿에 중첩된다.

제2 전극(3)측 상의 제3 전극(4)의 제1 부재(41)의 표면에서의 전자 빔 개구는 원형이며, 제2 부재(42)측 상의 제1 부재(41)의 표면에서의 전자 빔의 개구는 수평적으로 신장된 장방형 또는 수평적으로 신장된 키홀이다.

제3 전극(4)의 제2 부재(42)에서의 전자 빔의 개구는 상술하였다.

제4 전극(5)에서의 전자 빔의 개구는 원형이다.

제4 전극(5)측 상의 제5 전극(6)의 표면에서의 전자 빔의 개구는 원형이다.

다음은 제5 전극(6)내에 형성된 비점 수차 보정 정전 4 중극 렌즈의 몇몇의 예이다.

(1) 도 11a 내지 11c에 도시되고 제1 내지 제3 실시예와 관련하여 설명된 바와 같이, 4 중극 렌즈는 대향 전극쌍(200, 300)의 하나의 전극(300)에 부착된 4 개의 수직 판(101), 4개의 수직판(101)을 샌드위치하도록 대향 전극쌍(200, 300)의 다른 하나의 전극(200)에 부착된 2개의 수평판(102)에 의해서 형성된다. 도 11a는도 11b에서 라인 110A-110A를 따라 절취한 단면도이고, 도 11b는 도 11a에서 라인 110B-110B를 따라 절취한 단면도이며, 도 11c는 도 11a에서 라인 110C-110C을 따라 절취한 단면도이다. 도면 참조 번호(200a, 300a)는 원형 개구를 나타낸다.

(2) 도 12a 내지 도 12c에 도시된 바와 같이, 4 중극 렌즈는 대향 전극쌍(400, 500)의 하나의 전극(500)에 형성된 3개의 수직으로 신장된 장방형(500a)과 대향 전극쌍(400, 500)의 또다른 전극(400)에 형성된 3개의 수평으로 신장된 장방형(400a)에 의해서 형성된다. 도 12a는 도 12b에서 라인 120A-120A을 따라 절취한 평면도이며, 도 12b는 도12a에서 라인 120B-120B을 따라 절취한 단면도이며, 도 12c는 도12b에서 라인 120C-120C를 따라 절취한 평면도이다.

(3) 도13a 내지 도 13c에 도시된 바와 같이, 4 중극 렌즈는 대향 전극쌍(600, 700)의 하나의 전극(700)에 형성된 3개의 수직으로 신장된 키홀(700a)과 대향 전극쌍(600, 700)의 또다른 전극(600)에 형성된 3개의 수평으로 신장된 키홀(600a)에 의해서 형성된다. 도 13a는 도 13b에서 라인 130A-130A을 따라 절취한 평면도이며, 도 13b는 도13a에서 라인 130B-130B을 따라 절취한 단면도이며, 도 13c는 도13b에서 라인 130C-130C를 따라 절취한 평면도이다.

(4) 도 14a 내지 도14c에 도시된 바와 같이, 4 중극 렌즈는 한 쌍의 대향 전극(800, 900)의 하나의 전극(900)의 단부에서 전극(900)으로 내측에 배치된 판 전극(901)에 형성된 원형 개구(901a)와, 3 개의 전자 빔 경로를 샌드위치하며 3개의 원형 개구(901a)로부터 공간적으로 밀착 이격되고 대향 전극(800, 900)의 또 다른 전극(800)에 부착된 그들의 에지를 가진 한 쌍의 수평판(801)에 의해서 형성된다.도 14a는 도 14b에서 라인 140A-140A을 따라 절취한 단면도이며, 도 14b는 도14a에서 라인 140B-140B을 따라 절취한 단면도이며, 도 14c는 도14a에서 라인 140C-140C를 따라 절취한 단면도이다. 도면 참조 번호(800a)는 원형 개구를 나타내며, 도면 참조 번호(900a)는 대 직경 단일 개구이다.

(5) 도15a 내지 도15d에 도시된 바와 같이, 4 중극 렌즈는 한 쌍의 대향 전극(1000, 1100)의 하나의 전극(1100)의 단부면에 형성된 3개의 수직으로 신장된 장방형 개구(1100a)와, 각각이 3개의 전자 빔 경로의 각각의 하나를 샌드위칭하고, 3개의 장방형 개구(1100a)의 각각의 하나로 연장되고 대향 전극(1000, 1100)의 다른 하나의 전극(1000)에 부착된 수평판(1001)의 3개의 쌍으로 형성된다. 도 15a는 도 15c에서 라인 150A-150A을 따라 절취한 단면도이며, 도 15b는 도15a에서 라인 150B-150B을 따라 절취한 단면도이며, 도 15c는 도15a에서 라인 150C-150C를 따라 절취한 단면도이다. 도15d는 도 15a에서 라인 150D-150D를 따라 절취한 단면도이다. 도면 참조 번호(1100a)는 원형 개구를 나타낸다.

제5 전극(6)의 제2 부재(62) 및 양극(7)은 메인 렌즈를 형성하며, 이들은 도16a에 도시된 바와 같이 그들의 각각의 대향 단부면에 단일의 개구(62a, 7a)를 가진다. 제2 부재(62) 및 양극(7) 각각에는 도 16b에 도시된 3개의 원형 개구(63a)(71a), 도 16c에 도시된 3개의 타원형 개구(63a)(71a) 또는 3개의 다각형 개구를 가진 판 전극(63)(71)이 제공될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 전자 빔 정형 정전 4 중극 렌즈는 제3전극의 제1 부재(41)와 제2 부재(42) 사이에 형성되고, 전자 렌즈는 제4 전극(5)에 인가된 전압과 제2 부재(42)에 인가된 제2 집속 전압 간의 차이가 증가함에 따라서 수평 방향으로 전자 빔을 증가시키는 방향으로 확산시키고 수직 방향으로 전자 빔을 증가시키는 방식으로 집속하기 위해서 제3 전극의 제1 부재(41) 측 상의 제2 부재(42)의 단부면에서의 전자 빔 개구(42a)와 제2 부재(42)에 인접한 제4 전극(5) 간에 형성된다. 이러한 구성에 의해서 전자 빔의 단면을 수평으로 신장시키는 정형 강도는 냉 음극선관이 전체 뷰잉 화면 상에 양호하고 일정한 집속을 제공하도록 충분한 빔 정형량을 제공하도록 증가될 수 있다.

Claims

패널부(panel portion), 넥크부(neck portion) 및 상기 패널부와 상기 넥크부를 접속하는 퍼넬부(funnel portion)를 포함하는 진공 엔벨로프와, 상기 패널부의 내부면에 형성된 형광면과, 상기 넥크부에 수용된 인-라인형 전자총, 및 상기 넥크부 주위에 장착된 전자 빔 편향 요크를 포함하는 칼라 음극선관에 있어서,

상기 인-라인형 전자총은,

수평면에서 서로 거의 평행하게 배열된 복수의 전자 빔을 상기 형광면을 향해 투사하도록 기록된 순서대로 배열된 복수의 인-라인 음극(in-line cathode), 전자 빔 제어 전극인 제1 전극 및 가속 전극인 제2 전극을 갖는 전자 빔 발생부와,

상기 복수의 전자 빔을 상기 형광면 상에 집속하도록 기록된 순서대로 배열된 제3 전극, 제4 전극, 제5 전극 및 양극(anode)을 포함하는 전자 빔 집속부를 포함하고,

상기 제3 전극은 상기 제3 전극의 제1 그룹의 부재와 제2 그룹의 부재를 포함하고,

상기 제5 전극은 상기 제5 전극의 제1 그룹의 부재와 제2 그룹의 부재를 포함하고,

상기 제3 전극의 상기 제1 그룹의 부재와 상기 제5 전극의 상기 제1 그룹의 부재에는 일정한 값의 제1 집속 전압이 공급되고,

상기 제3 전극의 상기 제2 그룹의 부재와 상기 제5 전극의 상기 제2 그룹의 부재에는 일정 전압과 상기 복수의 전자 빔의 편향에 따라 변동하는 다이나믹 전압으로 이루어진 제2의 집속 전압이 공급되며,

상기 제5 전극의 상기 제1 그룹의 부재와 제2 그룹의 부재 사이에는, 상기 제1의 집속 전압과 상기 제2의 집속 전압간의 집속 전압차가 증대됨에 따라 상기 복수의 전자 빔을 수평 방향과 수직 방향중 어느 한 방향으로 증가시키는 방식으로 집속하고, 상기 수평 방향과 수직 방향중 다른 한 방향으로 복수의 전자 빔을 증가시키는 방식으로 확산시키기 위해 적어도 하나의 제1형 정전 4 중극 렌즈가 형성되고,

상기 제3 전극의 상기 제1 그룹의 부재와 제2 그룹의 부재 사이에는, 상기 적어도 하나의 제1형 정전 4 중극 렌즈중 상기 양극에 가장 가까이에 배치된 렌즈가 상기 집속 전압차의 증대에 따라 상기 복수의 전자 빔을 증가시키는 방식으로 집속하는 상기 수평 방향 및 수직 방향중 상기 어느 한 방향에 대해 직각인 방향으로 상기 집속 전압차의 증대에 따라 상기 복수의 전자 빔을 증가시키는 방식으로 집속하고, 상기 적어도 하나의 제1형 정전 4 중극 렌즈중 상기 양극에 가장 가까이에 배치된 상기 렌즈가 상기 집속 전압차의 증대에 따라 상기 복수의 전자 빔을 증가시키는 방식으로 확산시키는 상기 수평 방향 및 수직 방향중 상기 다른 한 방향에 대하여 직각인 방향으로 상기 집속 전압차의 증대에 따라 상기 복수의 전자 빔을 증가시키는 방식으로 확산시키기 위해 적어도 하나의 제2형 정전 4 중극 렌즈가 형성되고,

상기 제4 전극과 상기 제4 전극에 인접한 상기 제3 전극의 상기 제2 그룹의 한 부재의 제1면에 형성된 제1 개구 사이에는, 상기 제3 전극의 상기 제1 그룹의 한 부재와 조합하여 적어도 하나의 제2형 정전 4 중극 렌즈를 형성하는 전자 렌즈가 형성되며, 상기 제3 전극의 상기 제2 그룹의 상기 한 부재의 상기 제1면은 상기 제4 전극과 반대측에 있는 상기 제3 전극의 상기 제2 그룹의 상기 한 부재측 상에 있고,

상기 전자 렌즈는 상기 제2의 집속 전압과 상기 제4 전극에 인가된 전압 간의 전압차가 증대됨에 따라 상기 복수의 전자 빔을 수평 방향으로 증가시키는 방식으로 확산시키고 상기 제2의 집속 전압과 상기 제4 전극에 인가된 전압 간의 전압차가 증대됨에 따라 상기 복수의 전자 빔을 수직 방향으로 증가시키는 방식으로 집속하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
패널부(panel portion), 넥크부(neck portion) 및 상기 패널부와 상기 넥크부를 접속하는 퍼넬부(funnel portion)를 포함하는 진공 엔벨로프와, 상기 패널부의 내부면에 형성된 형광면과, 상기 넥크부에 수용된 인-라인형 전자총, 및 상기 넥크부 주위에 장착된 전자 빔 편향 요크를 포함하는 칼라 음극선관에 있어서,

상기 인-라인형 전자총은,

수평면에서 서로 거의 평행하게 배열된 3개의 전자 빔을 상기 형광면을 향해 투사하도록 기록된 순서대로 배열된 3개의 인-라인 음극, 전자 빔 제어 전극 및 가속 전극을 갖는 전자 빔 발생부와,

상기 3개의 전자 빔을 상기 형광면 상에 집속하도록 기록된 순서대로 배열된 제3 전극, 제4 전극, 제5 전극 및 양극을 포함하는 전자 빔 집속부를 포함하고,

상기 제3 전극은 상기 제3 전극의 제1 그룹의 부재와 제2 그룹의 부재를 포함하고,

상기 제5 전극은 상기 제5 전극의 제1 그룹의 부재와 제2 그룹의 부재를 포함하고,

상기 제5 전극의 상기 제2 그룹의 부재중 한 부재는 상기 양극에 인접하여 배치되고,

상기 제3 전극의 상기 제1 그룹의 부재와 상기 제5 전극의 상기 제1 그룹의 부재에는 일정한 값의 제1 집속 전압이 공급되고,

상기 제3 전극의 상기 제2 그룹의 부재와 상기 제5 전극의 상기 제2 그룹의 부재에는 일정 전압과 상기 3개의 전자 빔의 편향에 따라 변동하는 다이나믹 전압으로 이루어진 제2의 집속 전압이 공급되며,

상기 제5 전극의 상기 제1 그룹의 부재와 제2 그룹의 부재 사이에는, 상기 제1의 집속 전압과 상기 제2의 집속 전압 간의 집속 전압차가 증대됨에 따라 상기 3개의 전자 빔을 수평 방향과 수직 방향중 어느 한 방향으로 증가시키는 방식으로집속하고, 상기 수평 방향과 수직 방향중 다른 한 방향으로 상기 3개의 전자 빔을 증가시키는 방식으로 확산시키기 위해 적어도 하나의 제1형 정전 4 중극 렌즈가 형성되고,

상기 제3 전극의 상기 제1 그룹의 부재와 제2 그룹의 부재 사이에는, 상기 적어도 하나의 제1형 정전 4 중극 렌즈중 상기 양극에 가장 가까이에 배치된 렌즈가 상기 집속 전압차의 증대에 따라 상기 3개의 전자 빔을 증가시키는 방식으로 집속하는 상기 수평 방향과 수직 방향중 상기 어느 한 방향에 대해 직각인 방향으로 상기 집속 전압차의 증대에 따라 상기 3개의 전자 빔을 증가시키는 방식으로 집속하고, 상기 적어도 하나의 제1형 정전 4 중극 렌즈중 상기 양극에 가장 가까이에 배치된 상기 렌즈가 상기 집속 전압차의 증대에 따라 상기 3개의 전자 빔을 증가시키는 방식으로 확산시키는 상기 수평 방향과 수직 방향중 상기 다른 한 방향에 대하여 직각인 방향으로 상기 집속 전압차의 증대에 따라 상기 3개의 전자 빔을 증가시키는 방식으로 확산시키기 위해 적어도 하나의 제2형 정전 4 중극 렌즈가 형성되고,

상기 제4 전극과 상기 제4 전극에 인접한 상기 제3 전극의 상기 제2 그룹의 한 부재에 형성된 개구 사이에는, 상기 제3 전극의 상기 제1 그룹의 한 부재와 조합하여 상기 적어도 하나의 제2형 정전 4 중극 렌즈를 형성하는 전자 렌즈가 형성되며, 상기 제3 전극의 상기 제2 그룹의 상기 한 부재는 판형 전극이고 상기 개구는 수직으로 가늘고 긴 개구이며,

상기 전자 렌즈는 상기 제2의 집속 전압과 상기 제4 전극에 인가된 전압 간의 전압차가 증대됨에 따라 상기 3개의 전자 빔을 수평 방향으로 증가시키는 방식으로 확산시키고 상기 제2의 집속 전압과 상기 제4 전극에 인가된 전압 간의 전압차가 증대됨에 따라 상기 3개의 전자 빔을 수직 방향으로 증가시키는 방식으로 집속하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
제1항에 있어서, 상기 제5 전극의 제1 그룹의 부재와 제2 그룹의 부재 사이에 형성되어 상기 집속 전압차의 증대에 따라 상기 복수의 전자 빔을 수평 및 수직 방향 모두로 증가시키는 방식으로 집속하는 적어도 하나의 전자 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
제2항에 있어서, 상기 제5 전극의 상기 제1 그룹의 부재와 제2 그룹의 부재 사이에 형성되어 상기 집속 전압차의 증대에 따라 상기 복수의 전자 빔을 수평 및 수직 방향 모두로 증가시키는 방식으로 집속하는 적어도 하나의 전자 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
제1항에 있어서, 상기 제4 전극에 인접한 상기 제3 전극의 상기 제2 그룹의 상기 한 부재는 L/D <1 (여기서, L은 상기 제1 개구와 상기 제3 전극의 상기 제2 그룹의 상기 한 부재의 제4 전극측의 제2 표면간의 축 방향 거리이고, D는 상기 제2 표면에 형성된 제2 개구의 직경임)을 만족시키는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제1형 정전 4 중극 렌즈중 상기 양극에 가장 가까이에 배치된 상기 렌즈는 상기 집속 전압차의 증대에 따라 상기 복수의 전자 빔을 수직 방향으로 증가시키는 방식으로 집속하고 수평 방향으로 증가시키는 방식으로 확산시키는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
제5항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제1형 정전 4 중극 렌즈중 상기 양극에 가장 가까이에 배치된 상기 렌즈는 상기 집속 전압차의 증대에 따라 상기 복수의 전자 빔을 수직 방향으로 증가시키는 방식으로 집속하고 수평 방향으로 증가시키는 방식으로 확산시키는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
제3항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제1형 정전 4 중극 렌즈중 상기 양극에 가장 가까이에 배치된 상기 렌즈는 상기 집속 전압차의 증대에 따라 상기 복수의 전자 빔을 수직 방향으로 증가시키는 방식으로 집속하고 수평 방향으로 증가시키는 방식으로 확산시키는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
제2항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제1형 정전 4 중극 렌즈중 상기 양극에 가장 가까이에 배치된 상기 렌즈는 상기 집속 전압차의 증대에 따라 상기 복수의 전자 빔을 수직 방향으로 증가시키는 방식으로 집속하고 수평 방향으로 증가시키는 방식으로 확산시키는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
제4항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제1형 정전 4 중극 렌즈중 상기 양극에 가장 가까이에 배치된 상기 렌즈는 상기 집속 전압차의 증대에 따라 상기 복수의 전자 빔을 수직 방향으로 증가시키는 방식으로 집속하고 수평 방향으로 증가시키는 방식으로 확산시키는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
제5항에 있어서, 상기 제5 전극의 상기 제1 그룹의 부재와 제2 그룹의 부재 사이에 형성되어 상기 집속 전압차의 증대에 따라 상기 복수의 전자 빔을 수평 및수직 방향 모두로 증가시키는 방식으로 집속하는 적어도 하나의 전자 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
제7항에 있어서, 상기 제1의 집속 전압과 상기 제2의 집속 전압 간의 집속 전압차는 상기 복수의 전자 빔의 편향이 증대됨에 따라 감소하는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
제11항에 있어서, 상기 제1의 집속 전압과 상기 제2의 집속 전압 간의 집속 전압차는 상기 복수의 전자 빔의 편향이 증대됨에 따라 감소하는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
제1항에 있어서, 상기 제1의 집속 전압과 상기 제2의 집속 전압 간의 집속 전압차는 상기 복수의 전자 빔의 편향이 증대됨에 따라 감소하는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
제3항에 있어서, 상기 제1의 집속 전압과 상기 제2의 집속 전압 간의 집속 전압차는 상기 복수의 전자 빔의 편향이 증대됨에 따라 감소하는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
제4항에 있어서, 상기 제1의 집속 전압과 상기 제2의 집속 전압 간의 집속 전압차는 상기 복수의 전자 빔의 편향이 증대됨에 따라 감소하는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
제9항에 있어서, 상기 제1의 집속 전압과 상기 제2의 집속 전압 간의 집속 전압차는 상기 복수의 전자 빔의 편향이 증대됨에 따라 감소하는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
제1항에 있어서, 상기 제2의 집속 전압은 상기 제4 전극에 인가된 전압보다 높은 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
제3항에 있어서, 상기 제2의 집속 전압은 상기 제4 전극에 인가된 전압보다 높은 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
제2항에 있어서, 상기 제2의 집속 전압은 상기 제4 전극에 인가된 전압보다 높은 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.