KR100351802B1 - 컬러 음극선관용 전자총 제어전극의 전자빔 통과공 - Google Patents

Abstract

본 발명은 컬러 음극선관용 전자총의 제어전극에 관한 것으로, 특히 전자빔이 통과하는 제어전극의 전자빔 통과공을 수직 및 수평 방향으로 축소하되 전자빔의 통과량은 오히려 증가시킴으로서 화면에 형성되는 전자빔 스폿의 크기를 작게하여 화면의 고해상도가 실현될 수 있도록 한 컬러 음극선관용 전자총 제어전극의 전자빔 통과공에 관한 것이다.

본 발명, 컬러 음극선관용 전자총의 기본적인 구성은 그대로 유지하고, 제어전극의 전자빔 통과공의 기본적인 형상을 사각형으로 변경하며, 각변에 사각형의 중심(즉, 전자빔 통과공의 중심)을 향하는 사각형의 돌출부를 제공하거나 원호부를 제공하여 줌으로서 달성될 수 있다.

즉, 본 발명의 제어전극의 전자빔 통과공 면적이 종래의 원형의 전자빔 통과공과 면적과 동일하다고 가정할 경우, 본발명의 돌출부 또는 원호부에 의해 전자빔 통과공을 통과하는 전자빔의 수평 및 수직방향의 폭과 길이가 감소되고, 대각선 방향의 길이는 증가되어 수평 및 수직의 길이와 폭을 제한함으로서 감소된 전자빔의 방출량이 보상된다.

Description

컬러 음극선관용 전자총 제어전극의 전자빔 통과공

본 발명은 컬러 음극선관용 전자총의 제어전극에 관한 것으로, 특히 전자빔이 통과하는 제어전극의 전자빔 통과공을 수직 및 수평 방향으로 축소하되 전자빔의 통과량은 오히려 증가시킴으로서 화면에 형성되는 전자빔 스폿의 크기를 작게하여 화면의 고해상도가 실현될 수 있도록 한 컬러 음극선관용 전자총 제어전극의 전자빔 통과공에 관한 것이다.

전자총은 수상관을 이루는 구성장치의 하나로서 음극에서 방출된 3개의 전자빔을 수상관의 전방 내측에 도포된 적,녹,청의 형광면에 접속시켜 형광면이 각각의 전자빔에 반응되도록 함으로서 화소를 형성하고, 이 화소의 조합으로서 수상관의 전면에 화면을 구성하는 전자빔 방출장치이다.

도 1은 일반적으로 사용되는 전자총의 한 종류인 인라인형 바이 포텐셜 전자총의 개략적인 구조를 나타내는 횡단면도로서, 이는 삼극부(10)와 주렌즈부(20)로 대별된다.

삼극부(10)는 내재된 히터(11)의 열원에 따라 열전자를 방출하는 음극(12)과, 음극(12)에서 방출된 열전자를 제어하는 제어전극(13)과, 음극(12)에 있는 열전자를 가속하는 가속전극(14)의 순서로 배치 구성된다.

여기서, 히터(11)는 화면에서 가장 먼 전자총 일단부에 제공된 히터 지지체(15)에 용접 접속되어 전원을 인가받고, 음극(12)은 이 히터 지지체(15)와 음극(12) 사이에 제공된 음극 지지체(16)에 설치된다.

상기 주렌즈부(20)는 상기 삼극부(10)에서 생성된 전자빔을 집속하는 집속전극(21)과 이를 최종 가속시키는 양극(22)으로 구성된다.

전자빔의 집속능력을 향상시킬수 있도록 집속전극(21)은 다수개의 전극(도시되지 않음)으로 분할 구성되기도 한다.

여기서, 제어전극(13)은 접지되고, 가속전극(14)에는 500~1000V의 저전압이 인가되며, 양극(22)에는 25∼35kv의 고전압이 인가되고, 집속전극(21)에는 양극전압의 20∼30 %에 해당하는 중전압이 인가된다.

도 2는 종래 제어전극의 정면도로서, 상기 가속전극(14)을 마주보는 제어전극(13)의 수직부분에는 3개의 전자빔이 수평으로 나란하게 통과할 수 있도록 3개의 전자빔 통과공(131)이 원형으로 형성되어 있다.

또한, 제어전극(13)의 상하에는 비드 글래스 서포터(132)가 형성되어 있어 비드 글래스(30)의 융착 고정이 용이하고, 비드 글래스(30)를 상기 비드 글래스 서포터(132)에 융착 고정하면 상기한 전자총의 부품은 서로에 대해 각각 고정된다.

이와같이 구성되는 컬러 음극선관용 전자총은, 각 전극들(12, 13, 14, 21, 22)에 소정의 전압이 인가되면, 히터(11)에 의해 방출된 열전자가 제어전극(13)을 침투한 가속전극(14)의 전계에 의해 가속된다.

이와 동시에 집속전극(21)과 양극(22) 사이의 전위하에 의하여 등전위면이 형성되고. 이 등전위면의 집합체가 정전렌즈의 역할을 하게 되어 삼극부(10)에서 형성된 전자빔은 주렌즈부(20)에서 가늘게 집속 가속되어 화면에 전자빔 스폿을 형성한다.

전자빔 스폿은 제어전극(13)의 전자빔 통과공을 포함하여 각 전극의 전자빔 통과공(도시되지 않음)이 진원에 가깝게 천공되어 있으므로, 전자총을 떠난 전자빔이 편향을 받지 않을 경우, 화면 중앙에 형성된 전자빔 스폿의 형상은 원형이 된다.

화면에 형성되는 전자빔 스폿은 작게할수록 화면의 해상도가 향상되는데, 동일한 전류량을 인가한다고 가정할 경우, 제어전극(13)의 전자빔 통과공(131)의 크기를 축소하여 전자빔 스폿의 크기를 작게하는 것은 공지의 수단으로 알려져 있다.

제어전극(13)의 전자빔 통과공(131)의 크기와 화면에서의 전자빔 스폿 크기와의 비례관계를 나타내는 그래프는 도 3에 잘 도시되어 있다.

그러나, 제어전극(13)의 전자빔 통과공(131)의 크기를 작게할 경우, 동일 전류량에서 전자빔 스폿의 크기가 작게되어 화면의 해상도가 높아지는 반면, 음극에서의 전자빔 방출 면적은 감소되어 음극의 수명이 단축되는 단점이 발생하게 된다.

본 발명은 상기의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 동일한 전류량으로 화면에 형성되는 전자빔의 스폿의 크기는 작게하여 화면의 고해상도를 실현하고, 음극의 넓은 면적에서 전자 방출을 유도하여 음극의 수명을 연장하는데 본 발명의 목적이 있다.

본 발명의 목적은, 컬러 음극선관용 전자총의 기본적인 구성은 그대로 유지하고, 제어전극의 전자빔 통과공의 기본적인 형상을 사각형으로 변경하며, 각변의 중심을 기준하여 소정의 부분이 사각형의 중심(즉, 전자빔 통과공의 중심)으로 동일량 만큼 향하는 돌출부를 제공하여 줌으로서 달성될 수 있다.

돌출부는 사각형 또는 원호부일 수 있고, 이들에 의해 전자빔 통과공을 통과하는 전자빔의 수평 및 수직방향의 폭과 길이는 감소되고, 대각선 방향의 길이는 증가되어 수평 및 수직의 길이와 폭에 의해 제한되어 감소된 전자빔의 방출량을 보상할 수 있다.

도 1은 전자총의 한예로서 인라인(In-Line)형 바이 포텐셜(Bi-Potential) 전자총을 나타내는 횡단면도이다.

도 2는 종래 제어전극의 정면도이다.

도 3은 제어전극의 전자빔 통과공의 크기와 화면에서의 전자빔 스폿 크기와 의 비례관계를 나타내는 그래프이다.

도 4는 본 발명의 제1실시예로서 전자빔 통과공 형상이 제어전극에 적용된 것을 나타내는 제어전극의 정면도이다.

도 5는 도 4에서의 전자빔 통과공의 형상을 상세히 나타내는 정면도이다.

도 6은 본 발명의 제2실시예에서의 전자빔 통과공의 형상을 상세히 나타내는 정면도이다.

도 7은 고전류 영역(1mA 이상)에서 본 발명의 전자빔 통과공을 적용한 제어전극과 원형의 전자빔 통과공을 갖는 종래의 제어전극을 사용하였을 경우에 있어서, 전자빔 스폿의 크기 변화를 대비한 그래프이다.

이하 본 발명의 제1실시예를 첨부도면 도 4, 5를 참조하여 상세히 설명하면 하기와 같다.

본 발명의 컬러 음극선관용 전자총 제어전극(1)에 형성되는 전자빔 통과공(2)은 종래와 같은 원형이 아닌 사각형이 그 기본적인 형상을 이루며, 각 변은 동일한 량만큼 사각형의 중심, 즉 전자빔 통과공의 중심(21)으로 향하는 원호부(2)로 형성된다.

본 실시예에서 이 사각형 형태의 전자빔 통과공(2)은 종래의 원형공 형태의 전자빔 통과공(3)의 직경(D1, D2)과 비교하여, 수평 및 수직의 변의 길이(D'1, D'2)가 약 10% 정도 작다.

따라서, 제어전극을 통과하는 전자빔의 상하좌우의 길이와 폭은 감소된다. 그러나, 대각선 방향의 길이는 오히려 증가하므로 상하좌우의 길이와 폭을 제한함으로서 감소된 음극에서의 전자빔의 방출량은 보상이 된다.

아래의 표 1은 본 발명의 전자빔 통과공(2)과 종래 원형의 전자빔 통과공(3)의 형상을 제어전극(1)에 각각 적용하였을 경우, 수평의 직경(D1)/폭(D'1)과 및 수직 직경(D2)/길이(D'2)와 그 면적을 각각 비교한 것이다.

위의 표에서 나타난 본 발명 제어전극(1)의 전자빔 통과공(2)의 수평 폭과 수직 길이(D'1, D'2)가 종래 제어전극의 전자빔 통과공의 직경(D1, D2)에 비해 감소되었다는 것은 궁극적으로 전자빔이 화면에 도달하였을 때 전자빔 스폿이 작게 형성된다는 것을 의미하고 또한, 면적이 증가되었다는 것은 동일한 전류랑하에서 음극에서 방출되는 전자빔 방출면적이 넓다는 것을 의미한다.

따라서. 화면에 전자빔 스폿이 작게 형성되므로 화면의 해상도는 향상되고, 음극의 넓은 면적에서 전자가 방출되므로 음극의 수명이 연장된다.

실제적으로 위의 표 1에 나타난 바와 같은 제원을 사용하여 전자총을 각각 제작한 후, 화면에 형성된 수직 및 수평의 전자빔 스폿을 비교한 결과, 도 7의 그래프에서 나타난 바와 같이, 고전류 영역(1mA 이상)에서 본 발명에 의한 제어전극(1)을 사용한 전자빔 스폿이 종래 제어전극(13)에 의한 전자빔 스폿보다 악 15% 정도 작아진 것을 알 수가 있다.

도 6는 본 발명의 제2실시예를 나타내는데 전자빔 통과공의 형상만이 변경되므로 제1실시예에서와 동일한 도면부호를 사용하여 하기와 같이 설명한다.

제2실시예에서는, 제어전극(1)의 전자빔의 통과공(2)을 기본적으로는 사각형으로 형성하고 각변의 중심 부분을 기준으로 소정부분이 사각형의 중심, 즉, 전자빔 통과공의 중심부분으로 동일량 만큼 돌출되는 사각의 돌출부(22)를 형성한 것이다.

상기 돌출부(22)는 전자빔의 수직 및 수평의 폭(D'1)과 길이(D'2)를 감소시키고 대각선 방향으로는 그 면적을 증가시키므로 수직 및 수평의 폭과 길이에 의해 감소된 음극에서의 전자빔 방출량은 보상된다.

또한, 상기의 상세한 설명에서 알수 있는 바와 같이, 제어전극의 전자빔 통과공은 반드시 사각형이 아닌 원형 또는 어떠한 형태의 다각형이라도 돌출부가 전자빔 통과공의 중심부를 향하여 내향하는 구조이면 본 발명의 범위에 속한다는 것을 알 수 있을 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명과 같은 형상을 갖는 제어전극의 전자빔 통과공을 컬러 음극선관용의 전자총에 적용할 경우 전자빔의 스폿을 작게 할 수 있을 뿐만 아니라 음극의 넓은 부분에서 전자를 방출시켜 음극의 수명을 연장시켜줄 수 있는 효과가 있다.

또한, 기존의 전자총에 주요한 구성은 전혀 변경하지 않고 제어전극의 전자빔 통과공의 형상만을 간단히 변경하는 것이므로 생산에 즉시 적용할 수 있는 용이함도 아울러 갖고 있다.

Claims (5)

1. 컬러 음극선관용 전자총 제어전극의 전자빔 통과공을 다각형으로 형성하고,

   각각의 변은 그 중심점을 기준하여 소정의 부분이 전자빔 통과공의 중심을 향하여 동일한 양만큼 돌출되는 돌출부를 갖는 것을 특징으로 하는 컬러 음극선관용 전자총 제어전극의 전자빔 통과공.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 다각형은 사각형인 것을 특징으로 하는 컬러 음극선관용 전자총 제어전극의 전자빔 통과공.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 돌출부는 원호인 것을 특징으로 하는 컬러 음극선관용 전자총 제어전극의 전자빔 통과공.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 원호는 상기 사각형의 각각의 꼭지점을 지나는 것을 특징으로 하는 컬러 음극선관응 전자총 제어전극의 전자빔 통과공.
5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 돌출부는 사각형인 것을 특징으로 하는 컬러 음극선관용 전자총 제어전극의 전자빔 통과공.