KR100355504B1

KR100355504B1 - Ｃｒｔ용 전자총

Info

Publication number: KR100355504B1
Application number: KR1020007014077A
Authority: KR
Inventors: 시로이시데츠야; 나가타슈헤이
Original assignee: 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 1999-04-15
Filing date: 2000-04-14
Publication date: 2002-10-12
Also published as: WO2000063945A1; US20010000942A1; CN1300443A; US6664725B2; TW452813B; KR20010052776A

Abstract

종래의 CRT용 전자총은 구동에 큰 전력이 필요하고, 약 45V 폭을 고속으로 구동하기 위해서 불요 전자파가 크다고 하는 문제가 있었다.

본 발명의 CRT용 전자총은, 상술한 문제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 표시면인 스크린 방향으로 전자를 방출하는 캐소드 및, 이 캐소드보다 높은 전압이 인가되는 G2 전극과, 소정의 전압이 인가되는 Gm 전극과, G2 전극보다 더 높은 전압이 인가되는 G3 전극 중 적어도 이들 3매의 전자 통과 구멍이 마련된 전극이 동일 축상에 상기 캐소드측으로부터 이 순서대로 배치되고, 상기 캐소드의 전위를 변화시킴으로써 인출되는 전자의 량을 변화시키는 CRT용 전자총에 있어서, 상기 Gm 전극이 존재하는 부분의 축상 전위의 가장 낮은 전위와 상기 캐소드의 전위가 변화되는 범위의 최대 전위가 거의 일치하는 구성으로 하여, 상기 캐소드로부터 인출된 전자의 일부가 상기 G2 전극, Gm 전극 중 적어도 어느 한 쪽으로 유입하도록 구성한 것이다.

Description

ＣＲＴ용 전자총{CRT ELECTRON GUN}

이하에, 종래의 CRT용 전자총의 설명을 기재한다. 동작 조건 등은 컴퓨터 등의 표시에 이용되는 디스플레이 모니터 관(菅)이라고 불리는 CRT에 근거하여 설명한다. 도 8은 종래의 CRT용 전자총의 캐소드(cathode) 근방을 나타내는 단면 구성도이다. 도면에 있어서, 참조 부호 (1)은 스크린 방향으로 전자를 인출(引出)하는 캐소드, 참조 부호 (2)는 캐소드로부터 인출된 전자 흐름, 참조 부호 (3)는 G1 전극이고, 참조 부호 (4)는 G2 전극이고, 참조 부호 (5)는 G3 전극이며, 참조 부호 (6)은 캐소드의 표면에 마련된 전자 방사 물질이다. 또, 이밖에 도시하지 않았지만, 종래의 전자총에는 G3 전극(5) 이후의 전극, 예컨대 G4 전극, G5 전극 등이 마련되어 있다. 또한, 전체의 구성, 예컨대 각각의 전극을 지지하는 비드글라스(bead glass) 등도 마련되어 있다.

다음에, 동작에 대해서 설명한다. 종래예에 있어서는, 캐소드(1)로부터 필요한 분만큼 전자를 인출하고, 기본적으로 인출된 전자는 전부 스크린으로 유입된다. 인출하는 전자의 량(방사(emission) 전류량)은 캐소드(1)의 전위에 의해서 결정할 수 있다. 캐소드의 전위를 낮게 하면, 방사 전류는 증가하고, 반대로 캐소드의 전위를 높게 하면, 방사 전류는 감소되어, 임의의 값으로부터 영(zero)이 된다.

도 9는 종래의 CRT용 전자총의 드라이브 전압과 방사 전류의 관계를 나타내는 설명도이다. 도면에 있어서, 횡축(橫軸)은 방사 전류가 바로 영("0")이 되는 캐소드 전위로부터의 변화 전위인 캐소드 변조 전압(V)이고, 종축(縱軸)은 방사 전류(㎂)이다. CRT의 사이즈 등에 따라 상이하지만, 스크린상에서, 임의의 화소를 소망하는 최대 휘도(輝度)(예컨대 100nit)로 발광시키고자 할 때, 예컨대 300㎂의 전자 흐름을 스크린에 유입시킬 필요가 있다. 도 9에 나타내는 바와 같이, 종래의 전자총에서는 방사 전류를 0∼300㎂ 변환하기 위해서는, 예컨대 캐소드의 전압을 약 120V로부터 약 75V까지 약 45V 변화시킬 필요가 있다.

G1 전극, G2 전극의 전자 통과 구멍은 원형으로, 또한, 전자 통과 구멍의 중심축이 동일한 것이 많다. 이 회전 대칭축이라고 간주할 수 있는 중심축을 Z축으로 한다. 도 10은 종래의 CRT용 전자총에 있어서 캐소드 근방의 회전 대칭축상의 전위 분포를 나타내는 설명도로서, 상세하게는, 방사 전류가 300㎂인 때의 캐소드 근방의 Z축상의 전위 분포를 나타내고 있다. 캐소드(1)의 표면을 영으로 하고, 스크린 방향을 플러스로 취하고 있다. 도면에 있어서, 횡축은 스크린 방향으로의 캐소드면으로부터의 Z축상의 위치(㎜)이고, 종축은 Z축상의 전위(V)를 나타내고 있다. 도 10의 그래프의 실선으로부터 계산되도록, 종래의 전자총에서는 300㎂의 방사 전류를 얻기 위해서 10⁵(V/m) 오더(order)의 전계가 캐소드의 전면(前面)에 존재하고 있다.

일반적으로 적당한 동작 조건하에서 전자총을 사용하는 경우는, 캐소드(1)의 표면에는 충분한 전자가 존재하여, 큰 전계가 걸리는 만큼 많은 전류를 얻을 수 있고, 전계가 영 이하로 되면, 방사 전류는 영이 된다. 캐소드의 표면에 걸리는 전계는 캐소드의 전위에 의해서 변환할 수 있지만, 전술한 바와 같이 방사 전류를 0으로부터 300㎂의 사이에서 변화되기 위해서는 캐소드의 전위를 약 45V 변화할 필요가 있다.

이상과 같이, 종래의 CRT용 전자총에 있어서는 최대 휘도, 예를 들면 100nit로 표시하는 때는 75V, 흑색을 표시하는 때는 120V와 같이 약 45V라는 액정 디스플레이 등에 비교하면 큰 전위차를 발생시켜 전자 흐름을 제어할 필요가 있다. 따라서, 종래의 CRT용 전자총은 구동에 큰 전력이 필요하고, 약 45V 폭을 고속으로 구동하기 위해서 불요(不要) 전자파가 크다고 하는 문제가 있었다. 또한, 최근 디스플레이에는 더 고(高)해상도화가 요구되고 있고, 영상(video) 신호의 고(高)주파수화가 필요하지만, 구동 전압 약 45V의 제어를 고주파수화하기 위해서는 고가인 구동 회로가 필요하다고 하는 문제가 있었다.

또한, 최근 디스플레이 모니터 관으로 동화상(動畵象)을 표시할 필요가 높아지고 있지만, 동화상을 쾌적(快適)하게 관찰하기 위해서는 고휘도, 예컨대 300nit가 필요하다. 그러나, 현행의 해상도를 유지하면서, 구동 전압을 증가시키는 것은어려워, 따라서 휘도를 증가하는 것도 어렵다고 하는 문제가 있었다.

본 발명은 이상과 같은 CRT용 전자총의 문제를 해결하기 위해서 이루어진 것이다. 종래 보통의 휘도로 표시할 목적으로 한 경우는 저렴한 구동 회로에 의해 저전압으로 전자 흐름을 제어할 수 있어, 불요 전자파가 적고, 구동의 고주파수화에 적합하며, 종래 보통의 구동 전압으로 표시하는 경우는 종래의 수배의 휘도가 얻어지는 것과 같은 구동 전압에 대해서 고감도로 스크린으로의 전류를 얻을 수 있는 전자총을 얻는 것을 목적으로 하는 것이다.

발명의 개시

본 발명에 따른 제 1 CRT용 전자총은 표시면인 스크린 방향으로 전자 빔을 인출하는 캐소드 및, 이 캐소드보다도 높은 전위가 인가되는 G2 전극과 소정의 전압이 인가되는 Gm 전극과, G2 전극보다 더 높은 전압이 인가되는 G3 전극중 이들의 적어도 3매의 전자 통과 구멍이 마련된 전극이 동일 축상에 상기 캐소드측으로부터 이 순서대로 배치되어, 상기 캐소드의 전위를 변화시킴으로써 인출하는 전자의 량을 변화시키는 CRT용 전자총에 있어서, 상기 Gm 전극이 존재하는 부분의 축(軸)상 전위의 가장 낮은 전위와 상기 캐소드의 전위가 변화되는 범위의 최대 전위와 거의 일치하는 구성으로 하여, 상기 캐소드로부터 인출된 전자의 일부가 상기 G2 전극, Gm 전극의 적어도 어느 한 쪽으로 유입하도록 구성한 것이다.

이에 의하면, 저렴한 구동 회로에 의해 저전압으로 전자 흐름을 제어할 수 있어, 불요 전자파가 적은 전자총을 얻을 수 있다. 또는, 구동 전압을 증가하는일 없이, 큰 휘도가 얻어지는 전자총을 얻을 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 제 2 CRT용 전자총은 상기 캐소드의 표면에 전자를 방출하지 않는 금속판을 부착한 것이다.

이에 의하면, 캐소드로의 부하를 적게 하여, G2 전극으로의 전자 유입을 적게 해서, 캐소드에 데미지(damage)를 부여하는 두려움이 있는 가스 방출을 적게 하고, 또한 소비 전력을 감할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 제 3 CRT용 전자총은, 상기 캐소드와 상기 G2 전극 사이에 전자 통과 구멍이 마련되어, 캐소드보다도 낮은 전압이 인가되는 G1 전극을 구비한 것이다.

이에 의하면, G2 전극으로의 전자 유입을 적게 하고, 캐소드에 데미지를 부여하는 두려움이 있는 가스 방출을 적게 하며, 또한 소비 전력을 감할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 제 4 CRT용 전자총은, 상기 Gm 전극의 전자 통과 구멍의 스크린측에 전자 통과 구멍의 중심축과 동일한 중심축을 갖는 원통 형상에 판 두께가 두꺼운 부분이 있는 것이다.

이에 의하면, 전자의 발산각(發散角)을 작게 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 제 5 CRT용 전자총은, Gm 전극과 G3 전극 사이에 상기 Gm 전극의 전자 통과 구멍 중의 전위 분포의 변화를 막는 Gs 전극을 마련한 것이다.

이에 의하면, 포커스(focus)의 조정을 용이하게 실행할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 제 6 CRT용 전자총은, Gs 전극이 G2 전극과 동일 전위가 인가되는 것이다.

이에 의하면, CRT의 유리 용기 내부로부터 외측으로 인출하는 배선수를 늘리게 되어 Gs 전극에 전압을 인가할 수 있다.

본 발명은 CRT용 전자총에 관한 것으로, 특히 구동 전압에 대해서 고감도로 스크린으로의 전류를 얻을 수 있는 CRT용 전자총에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 CRT용 전자총을 나타내는 단면 구성도,

도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 CRT용 전자총의 전자 흐름의 제어 조건을 나타내는 설명도,

도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 CRT용 전자총의 Z축상의 전위 분포를 나타내는 설명도,

도 4는 본 발명의 실시예 2에 따른 CRT용 전자총을 나타내는 단면 구성도,

도 5는 본 발명의 실시예 3에 따른 CRT용 전자총을 나타내는 단면 구성도,

도 6은 본 발명의 실시예 4에 따른 CRT용 전자총을 나타내는 단면 구성도,

도 7은 본 발명의 실시예 5에 따른 CRT용 전자총을 나타내는 단면 구성도,

도 8은 종래의 CRT용 전자총을 나타내는 단면 구성도,

도 9는 종래의 CRT용 전자총의 드라이브 전압과 방사 전류의 관계를 나타내는 설명도,

도 10은 종래의 CRT용 전자총에 있어서 캐소드 근방의 회전 대칭축상의 전위 분포를 나타내는 설명도이다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

(실시예 1)

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 CRT용 전자총의 단면 구성도로서, 전자총의 캐소드 근방을 확대한 단면 구성을 나타내고 있다. 도 1에 있어서, 참조 부호 (1)는 스크린 방향으로 전자를 인출하는 캐소드, 참조 부호 (4)는 G2 전극, 참조 부호 (5)은 G3전극이며, 각각의 전극은 동일 축상에 배치되고, 각각의 전극의 원형 구멍을 캐소드(1)로부터 인출된 전자 흐름이 지나는 구성으로 되어 있다. 참조 부호 (6)는 캐소드(1)의 표면에 마련된 전자 방사 물질이다. 참조 부호 (41)는 G2 전극(4)과 G3 전극(5) 사이에 마련된 Gm 전극이다. 또, 이밖에 도시하지 않았지만, G3 전극(5) 이후의 전극, 예컨대 G5 전극, G6 전극 등이 마련되어 있다.

다음에, 각 전극의 형상이나 재질에 대해서 설명한다.

우선, 각 전극의 두께는 G2 전극의 t2가 약 0.1㎜, G3 전극의 t3이 약 0.5㎜, Gm 전극의 전자 통과 구멍을 형성하고 있는 부분의 tm1이 약 0.1㎜이며, Gm 전극의 애노드(anode)측에서 전자 통과 구멍보다 큰 지름으로 판 두께가 두껍게 되어 있는 부분의 tm2가 약 0.25㎜이다. 각 전극의 재질은 스테인레스나 철-니켈 합금 등이다. 또한, 각 전극의 간격은 캐소드(1)와 G2 전극(4)의 거리 L2가 약 0.4㎜, G2 전극(4)과 Gm 전극(41)의 거리 L3이 약 0.1㎜, Gm 전극(41)과 G3 전극(5)의 거리 L4가 약 0.9㎜이다. 또한, 각 전극에 있어서의 전자 통과 구멍의 개구부의 직경은 G2 전극(4)의 개구부의 직경이 d1이 약 0.3㎜이고, Gm 전극(41)의 개구부의 지름 d2가 약 0.5㎜이고, Gm 전극(41)의 판 두께가 두껍게 되기 시작하는 부분의직경 d4가 약 0.4㎜이며, G3 전극(5)의 개구부의 직경 d4가 약 1.3㎜이다.

다음에 동작에 대하여 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 CRT 전자총의 전자 흐름의 제어 조건을 나타내는 설명도이다. 도면에 있어서, 횡축은 캐소드(1)의 전위(V)를 나타내고 있고, 종축은 스크린에 유입하는 전류의 전류 강도(㎂)를 나타내고 있다. 도 2에 있어서, 참조 부호 (22)는 본 실시예의 전자총에 있어서 스크린으로 향하는 전류이다. 캐소드(1)로부터는 전류(22) 이상으로 전자가 방출되고 있고, 전류(22)와의 차(差)의 전류는 G2 전극(4) 및 Gm 전극(41)에 흘러 들어온다. 23은 본 실시예에 있어서 캐소드(1)에 의해 스크린에 전류를 0∼300㎂로 취할 때에 제어하는 전위의 범위이다.

본 실시예에 있어서는, G2 전극(4)에는 캐소드(1)보다도 높은 전위, 예컨대 500V를 인가하고, Gm 전극(41)에는 소정의 전위, 예컨대 100V를 인가하며, G3 전극(5)에는, 예컨대 7㎸를 인가한다. 이 때, 캐소드에는 도 2의 23의 범위로 도시하는 바와 같이 100V로부터 80V를 인가함으로써 스크린으로의 전자 흐름 0∼300㎂를 부여한다.

또, 상술한 바와 같이, 캐소드로부터의 방사 전류량은 캐소드의 동작 전압 범위에 있어서, 스크린으로 흐르는 전류 이상이고, 캐소드(1)의 전위가 100V인 때에 있어서도, 스크린에 유입하는 전류량은 영이지만, 캐소드(1)로부터는 전자가 방출되고 있고, Gm 전극(41)의 캐소드측은 전자가 풍부하게 있는 상태로 되어 있다.

도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 CRT용 전자총의 스크린으로 유입하는 전자 흐름이 영일 때, 캐소드 근방의 Z축상의 전위 분포를 나타내는 설명도이다. 도면에 있어서, 횡축은 캐소드면으로부터의 Z축상의 위치(㎜), 종축은 Z축상의 전위를 나타내고 있다. 30은 각각의 위치에서의 전위, 32는 G2 전극(4)이 존재하는 범위, 33은 Gm 전극(41)이 존재하는 범위이며, 34는 전위가 가장 낮은 범위이다. 본 실시예에 있어서는, 캐소드(1)의 표면으로부터 Z축상 0.5㎜부근에 Gm 전극(41)이 마련되고 있고, 도면에 있어서, 이 위치에서의 전위(30)는 약 100V(파선(波線)) 정도로 되어 있다. 캐소드의 전위가 100V보다 작게 되면 전자가 통과하고, 캐소드의 전위가 100V보다 커지면 전자가 통과하지 않게 된다.

도 3에 도시하는 바와 같이, Gm 전극(41)이 존재하는 Z축상의 가장 낮은 전위와, 캐소드 전위가 변화되는 범위의 최대 전위가 거의 일치하도록 하는 구성으로 한다. 여기서, 혹시 Gm 전극(41)이 존재하는 Z축상의 전위가 낮아지면, 전혀 전자는 스크린 방향으로 향할 수 없고, 반대로 Gm 전극(41)이 존재하는 Z축상의 전위가 높아지면, Z축상의 전위는 도 3의 전위(34)와 같은 극소값을 가지지 않고서 단순 증가해 버려, 종래의 전자총과 마찬가지로 모든 전자가 스크린으로 유입되어, 효과적으로 구동 전압을 낮게 할 수 없다.

일반적으로, 전극의 판 두께에 비교하여 전자 통과 구멍의 구멍 직경이 큰 경우, 근방에 존재하는 전극의 위치나 전위에 의해 Gm 전극의 전자 통과 구멍의 전위는 크게 영향을 받기 때문에, 전위를 설계대로 부여하기 위해서는 높은 위치 정밀도로 전자총을 조립할 필요가 있다. 그러나, 본 실시예 1에 있어서는, Gm 전극의 전자 통과 구멍의 직경은 0.15㎜이며, Gm 전극의 판 두께와 동일한 값을 취하고있다. 이러한 구조를 했을 때, Gm 전극의 전자 통과 구멍 중의 전위는 대략 Gm 전극에 인가한 전위와 동일하게 되어, 전위의 격차가 적은 전자총을 구성할 수 있다.

이 구성에 의하면, 도 3에 도시하는 바와 같이 Gm 전극(41)의 캐소드(1)측에는, 캐소드(1)의 동작 범위에 있어서 상시(常時) 전자가 풍부하게 존재한다. 그리고, 도 3에 도시하는 바와 같이, Gm 전극(41)을 통과한 후의 전위 경사도(Z축상의 전위(V)/Z축상의 위치(m))는 1O⁶(V/m) 오더이고, 종래의 캐소드(1)와 G1 전극(2) 사이의 전위 경사도에 비교하여 1자리수 정도 크며, 전자가 Gm 전극(41)의 근방을 통과한 후는 공간 전하 효과의 영향을 받는 일없이, 많은 전자가 스크린 방향으로 향할 수 있다. 따라서, 스크린으로의 전류는 Gm 전극(41)이 존재하는 Z축상의 전위가 가장 낮은 곳을 통과할 수 있는 전자의 량에 의해서 좌우되어, 이 통과 전자를 0∼300㎂의 사이에서 변화시키는 제어는 캐소드의 전위를 종래보다 적은 범위로 구동함으로써 실행할 수 있다.

또한, 종래와 동일한 구동 전압이면, 2배 이상의 큰 전류를 얻을 수 있다.

이 실시예에 의하면, 캐소드의 구동 전압에 대해서 스크린으로의 전류를 고감도로 출력할 수 있는 전자총을 얻을 수 있다.

본 실시예 1에 있어서, Gm 전극의 애노드측에 마련한 판 두께가 두꺼운 부분은 스크린으로 향하는 전자의 발산각을 작게 하기 위해서 마련한 것이다. 고세밀인 화상을 얻기 위해서는, 각 순간에 있어서 전자가 스크린에 해당하는 면적(이하, 스포트 사이즈라고 칭함)이 적을 것이 좋다. 작은 스폿 사이즈를 얻기 위해서는,발산각은 적은 것이 유리하다.

또한, 본 발명은 스크린으로 유입하는 전자의 량을 캐소드(1)의 전압을 바꾸는 것에 의해 제어하는 것이지만, Gm 전극(41)의 전위를 바꾸는 것에 의해서도 제어할 수 있다. 그러나, Gm 전극(41)의 전위를 변조하는 방법은, 예컨대 컬러 CRT에서, R, G, B용에 3개의 캐소드(1)가 있는 경우는 RGB를 독립하여 구동해야 하기 때문에, Gm 전극(41)을 3분할할 필요가 있다. Gm 전극(41)을 3분할한 경우, 전극의 작성, 고정, 배선 등이 어려워, 본 실시예 1과 같이 캐소드(1)의 전압에 의해서 제어를 행하는 전자총 쪽이 작성은 훨씬 용이하다.

또한, 본 실시예는 디스플레이 모니터용 CRT의 전자총의 동작 조건을 기초로 기술되어 있지만, TV용 CRT 등의 전자총에 대해서도 마찬가지의 효과가 있다.

(실시예 2)

도 4는 본 발명의 실시예 2에 따른 전자총의 캐소드 근방을 확대하여 나타내는 단면 구성도이다. 도면에 있어서, 참조 부호 (7)은 캐소드의 표면에 마련된 원형의 전자 통과 구멍을 갖는 금속판이다. 전자 통과 구멍은 G2 전극이나 Gm 전극의 전자 통과 구멍과 동일 축으로 하고 있다. 금속판의 두께는 약 O.1㎜이며, 전자 통과 구멍의 직경은 약 0.2㎜이다. 그 밖의 구성은 실시예 1과 마찬가지이다.

본 실시예와 같이 구성하면, 실시예 1과 마찬가지로 캐소드의 구동 전압에 대해서 스크린으로의 전류를 고감도로 출력할 수 있는 전자총을 얻을 수 있는데 덧붙여 다음 효과를 얻을 수 있다. 우선, 금속판(8)이 캐소드 표면을 덮고 있는 부분으로부터는 전자가 방출되지 않고, 개구부인 전자 통과 구멍에 대응하는 부분으로부터만 전자가 방출되기 때문에, 캐소드로의 부하를 감할 수 있다. 또한, G2 전극으로의 전자 유입이 줄어, 캐소드에 데미지를 부가하는 두려움이 있는 가스 방출을 감할 수 있다. 또한, 소비 전력을 감할 수 있다.

(실시예 3)

도 5는 본 발명의 실시예 3에 따른 전자총의 캐소드 근방을 확대하여 나타내는 단면 구성도이다. 도면에 있어서, 참조 부호 (1)은 스크린 방향으로 전자를 인출하는 캐소드, 참조 부호 (3)은 G1 전극, 참조 부호 (4)는 G2 전극, 참조 부호 (41)은 Gm 전극, 참조 부호 (5)는 G3 전극이며, 각각의 전극은 동일 축상에 배치되고, 각각의 전극의 원형 구멍을 캐소드(1)로부터 인출된 전자 흐름이 지나는 구성으로 되어 있다. 참조 부호 (6)은 캐소드(1)의 표면에 마련된 전자 방사 물질이다.

본 실시예 3에 있어서는, 캐소드(1)와 G2 전극(4) 사이에 G1 전극(3)이 마련되어 있다. G1 전극(3)은 판 두께 t1이 약 0.08㎜, 재질이 스테인레스나 철-니켈 합금 등이다. 또한, 간격은, 캐소드(1)와 G1 전극(3)과의 거리 L1이 약 0.08㎜, G1 전극(3)과 G2 전극(4)의 거리 L2가 약 0.12㎜, 전자 통과 구멍의 개구부의 직경 d1이 약 0.4㎜이다. 그 밖의 부분은 실시예 1과 마찬가지이다. G1 전극(3)에는 캐소드보다 낮은 전위 0V를 인가했다.

본 실시예 3과 같이 구성하면, 실시예 1과 마찬가지로 캐소드의 구동 전압에대해서 스크린으로의 전류를 고감도로 출력할 수 있는 전자총을 얻을 수 있는데 덧붙여 다음 효과를 얻을 수 있다. 우선, 금속판(8)이 캐소드 표면을 덮고 있는 부분으로부터는 전자가 방출되지 않고, 개구부인 전자 통과 구멍에 대응하는 부분으로부터만 전자가 방출되기 때문에, 캐소드로의 부하를 감할 수 있다. 또한, G2 전극으로의 전자 유입이 감소되어, 캐소드에 데미지를 부여할 두려움이 있는 가스 방출을 감할 수 있다. 또한, 소비 전력을 감할 수 있다.

(실시예 4)

도 6은 실시예 4에 따른 전자총의 캐소드 부근을 확대하여 나타내는 단면 구성도이다. 각 전극의 형상중, G1 전극(3)의 두께 t1은 약 0.08㎜이고, G2 전극(4)의 두께 t2는 약 0.1㎜이고, Gm 전극(41)의 두께 tm은 약 0.1㎜이며, G3 전극(5)의 두께 t3은 약 0.5㎜이다. 또한, 각 전극의 간격에 대해서는, 캐소드(1)와 G1 전극(3)의 거리 L1은 약 0.08㎜, G1 전극(3)과 G2 전극(4)의 거리 L2는 약 0.1㎜, G2 전극(4)과 Gm 전극(41)의 거리 L4는 약 0.1㎜, G3 전극(5)과의 거리 L5는 약 1㎜이다. 또한, 전자 통과 구멍의 직경은, G1 전극(3), G2 전극(4), Gm 전극(41)이 d1=0.4㎜, G3 전극(5)이 d2=1.3㎜로 설정되어 있다.

캐소드에는 100V∼80V, G1 전극(3)에는 0V, G2 전극(4)과 Gs 전극(42)에는 700V, Gm 전극(41)에는 -210V, G3 전극에는 약 7㎸가 인가되고 있다.

실시예 1에서 설명한 바와 같이, Z축상의 전위 분포를 Gm 전극이 존재하는 장소에 있어서 극소값을 갖도록 하는 것이 본 발명의 고감도의 전자총을 얻는 데있어서 필요하다. 전술한 바와 같이, 이 극소값보다 캐소드의 전위가 작게 되었을 때, 스크린으로 전자가 흘러 나간다. 그리고, 현실적으로 이 전위는 70V∼130V 정도를 목표로 하여 설계한다. 본 실시예 4에 있어서는, Gm 전극은 700V가 인가된 G2 전극(4)과 7㎸가 인가된 G3 전극(5)에 협지되어 있고, 또한, 전자 통과 구멍의 직경을 0.4㎜과 판 두께의 0.1㎜보다 꽤 크기 때문에, Gm 전극의 전자 통과 구멍의 전위를 상기한 바와 같은 소정의 값으로 하기 위해서는, 본 실시예 4와 같이, Gm 전극에 마이너스의 전위를 인가할 필요가 있다. Gm 전극에 마이너스의 전압을 인가하는 것에 의해, Gm 전극에는 전류가 흘러 들어오지 않는 전자총을 얻을 수 있다. Gm 전극으로 캐소드로부터의 전류가 흘러 들어오지 않는 것에 의해, 전원 설계가 용이하게 되는 경우가 있다. 또한, 캐소드에 데미지를 부여할 가능성이 있는 Gm 전극으로부터의 가스 방출을 없게 할 수 있다.

이와 같이, 본 실시예 4와 같이 구성하면, 실시예 1과 마찬가지로 캐소드의 구동 전압에 대해서 스크린으로의 전류를 고감도로 출력할 수 있는 전자총을 얻을 수 있는데 덧붙여, Gm 전극에 전류가 흘러 들어오지 않는 전자총을 얻을 수 있다.

(실시예 5)

도 7은 본 발명의 실시예 5에 따른 전자총의 캐소드 부근을 확대하여 나타내는 단면 구성도이다. 각 전극의 형상중, G1 전극(3)의 두께 t1은 약 0.08㎜이고, G2 전극(4)의 두께 t2는 약 0.1㎜이고, Gm 전극(41)의 두께 tm은 약 0.1㎜이고, Gs 전극(42)의 두께 ts는 약 0.1㎜이며, G3 전극(5)의 두께 t3은 약 0.5㎜이다. 이밖에 Gm 전극과 G3 전극 사이에 Gs 전극(42)이 마련되어 있다. 또한, 각 전극의 간격에 대해서는, 캐소드(1)와 G1 전극(3)의 거리 L1은 약 0.08㎜, G1 전극(3)과 G2 전극(4)의 거리 L2는 약 0.1㎜, G2 전극(4)과 Gm 전극(41)의 거리 L3은 약 0.1㎜, Gm 전극과 Gs 전극의 거리 L4는 약 0.15㎜, G3 전극(5)과의 거리 L5는 약 1㎜이다. 또한, 전자 통과 구멍의 직경은, G1 전극(3), G2 전극(4), Gm 전극(41), Gs 전극이 d1=0.4㎜, G3 전극(5)이 d2=1.3㎜로 설정되어 있다.

캐소드에는 70V∼85V, G1 전극(3)에는 0V, G2 전극(4)과 Gs 전극(42)에는 700V, Gm 전극(41)에는 -210V, G3 전극에는 약 7㎸가 인가되어 있다.

전술한 실시예 4와 같이 Gm 전극의 판 두께에 비교하여 Gm 전극의 전자 통과 구멍의 직경을 크게 하면, Gm 전극의 전자 통과 구멍의 전위는 근방에 존재하는 전극의 전위의 영향을 받기 쉽게 된다. 스크린상에서 스포트 사이즈를 최적으로 하는 조정(이하, 포커스 조정이라고 칭함)을 G3 전극의 전압을 바꾸는 것에 따라 실행하지만, 실시예 4의 경우, 포커스 조정을 행하기 위해서 G3 전극의 전압을 변화하면, Gm 전극의 전자 통과 구멍 중의 전위가 변해 버리기 때문에, 스크린에 전류가 흐르기 시작하는 캐소드의 전압이나 스크린에 유입되는 전류의 량도 변해 버려 포커스 조정을 행하기 어렵다고 하는 문제가 있었다.

본 실시예 5에 있어서는, Gm 전극과 G3 전극 사이에 Gs 전극을 마련했기 때문에, G3 전극의 전압의 변화가 Gm 전극의 전자 통과 구멍 중의 전위에 부여하는 영향을 적게 할 수 있다. 그 때문에, 포커스의 조정을 용이하게 실행할 수 있다.

이와 같이, 본 실시예 5와 같이 구성하면, 실시예 1과 마찬가지로 캐소드의구동 전압에 대해서 스크린으로의 전류를 고감도로 출력할 수 있는 전자총을 얻을 수 있는데 덧붙여, Gm 전극에 전류가 흘러 들어오지 않고, 또한 포커스 조정이 용이한 전자총을 얻을 수 있다.

또, 상기 실시예에서는, G2 전극(4)과 Gs 전극(42)은 동일 전위로 했지만, Gs 전극(42)의 전위는 반드시 G2 전극(4)과 같을 필요는 없다. 그러나, Gs 전극(42)에 다른 각각의 전극과 다른 전위를 인가하면, 결과로서 배선 수가 1개 증가된다. CRT의 유리 용기 내부로부터 외측으로 인출되는 배선 수는 단자 사이의 내(耐)전압이나 기밀(氣密)의 유지 등의 관계로 될 수 있는 한 적은 쪽이 좋다. 그래서, 본 실시예에서는 Gs 전극(42)의 전위를 G2 전압(4)과 동일하다고 했다.

본 발명에 따른 CRT용 전자총은 고휘도, 고해상도의 디스플레이 모니터 관, TV 등에 이용할 수 있다.

Claims

표시면인 스크린 방향으로 전자를 방출하는 캐소드 및, 이 캐소드보다 높은 전압이 인가되는 G2 전극과, 소정의 전압이 인가되는 Gm 전극과, G2 전극보다 더 높은 전압이 인가되는 G3 전극중 적어도 이들 3장의 전자 통과 구멍이 마련된 전극이 동일 축상에 상기 캐소드측으로부터 이 순서대로 배치되어, 상기 캐소드의 전위를 변화시킴으로써 인출하는 전자의 량을 변화시키는 CRT용 전자총에 있어서,

상기 Gm 전극이 존재하는 부분의 축상 전위중 가장 낮은 전위와 상기 캐소드의 전위가 변화되는 범위의 최대 전위가 거의 일치하는 구성으로 하고, 상기 캐소드로부터 인출된 전자의 일부가 상기 G2 전극, Gm 전극중 적어도 어느 한 쪽으로 유입하는 것을 특징으로 하는

CRT용 전자총.
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제 1 항에 있어서,

상기 캐소드와 상기 G2 전극 사이에 전자 통과 구멍이 마련되고, 캐소드보다도 낮은 전압이 인가되는 G1 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 CRT용 전자총.
제 1 항에 있어서,

상기 Gm 전극의 전자 통과 구멍의 스크린측으로, 전자 통과 구멍의 중심축과 동일한 중심축을 갖는 원통 형상에 판 두께가 두꺼운 부분이 있는 것을 특징으로 하는 CRT용 전자총.
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