KR100356602B1 - 인라인형 컬러수상관 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 인라인형 컬러수상관에 관한 것으로서, 제작이 용이하고, 포커스성능이 뛰어나고, 또한 성능불균일이 적은 전자총을 얻는 것을 과제로 한 것이며, 이를 해결하기 위한 수단으로서, 인라인형 컬러수상관에 있어서, 전자총의 주렌즈는 포커스전압이 인가되는 포커스전극(4)과, 양극전압과 포커스전압의 중간의 전압이 인가되는 중간전극(9)과, 양극전압이 인가되는 양극전극(6)으로 이루어지고, 포커스전극(4)과 양극전극(6)은 통형상이고, 그 내벽에 판형상내부전극(5),(7)이 각각 장착되고, 중간전극(9)은 2개의 통형상전극(91),(92)에, 판형상중간전극(10)이 샌드위치된 구성으로 한 것을 특징으로 한 것이다.

Description

인라인형 컬러수상관{in-line type color image receiving tube}

본원 발명은, 컬러수상관에 관한 것으로서, 특히 인라인형 컬러수상관에 관한 것이다. 컴퓨터단말, 개인컴퓨터 등에 사용되는 컬러수상관은 포커스특성이 좋은 것을 필요로 하게 된다. 즉, 형광면에 충돌하는 전자빔의 스폿직경이 작은 것이 필요하다. 이 포커스특성에 대해서 큰 영향을 가진 것은 주렌즈의 구면(球面)수차이다. 구면수차를 작게 하려면 주렌즈의 실효적인 구경을 크게 하면 된다. 주렌즈의 실효구경을 크게 하기 위하여, 종래부터 여러가지의 방법이 제안되고 있다.

도 1은 종래의 대구경전자총의 예이며, 포커스전극(4)과 양극전극(6)의 사이에 주렌즈가 형성된다. 포커스전극(4)의 내부에는 판형상전극(5)이, 양극전극(6)의 내부에는 판형상전극(7)이 형성되어 있다. 내부판형상전극(5),(7)에 의해서, 포커스전극(4) 및 양극전극(6)내에, 3개의 전자빔을 개별적으로 통과시키는 구멍이 형성된다. 포커스전극(4)에 형성된 구멍(4') 및 양극전극(6)에 형성된 구멍(6')은 3개의 전자총을 공통으로 통과시키는 구멍이다. 이 전자총의 예로서, U.S.P. 5146133, U.S.P.4599534, U.S.P.4581560이 있다.

또 렌즈구경을 크게 하는 방법으로서 양극전극(6)과 포커스전극(4)에 중간전극(9)을 배치하고, 주렌즈에 있어서의 전위구배를 작게 해서 실효적인 렌즈구경을 확대하는 방법이 있다. 도 2에 이 예를 표시한다. 이 전자총의 예로서 일본국 특개평 9-180648, 동 특개평 9-320485가 있다.

이와 같은 중간전극을 사용하는 방법은 렌즈구경의 확대에는 유효하나, 부품점수가 증가하기 때문에, 부품의 조립시의 불균일, 전자총조립시의 불균일에 의해서, 전자렌즈에 비점수차가 발생하고, 포커스, 콘버전스특성이 불균일해지는 등의 문제가 있었다.

본원 발명의 목적은, 비점수차가 적고, 포커스, 콘버전스 특성의 불균일이 작은 대구경전자총을 얻는 일이다. 이 때문에 본원 발명은, 내부에 판형상전극을 가진 포커스전극과, 내부에 판형상전극을 가진 양극전극과, 포커스전극과 양극전극의 사이에 중간전극을 배치한 구성으로 한다. 포커스전극과 양극전극은 통형상전극이고, 판형상전극은 통형상전극의 내벽에 장착된다. 상기 중간전극은 2개의 통형상전극과 판형상중간전극으로 이루어지고, 판형상중간전극은 2개의 통형상전극에 의해서 샌드위치되어 있다. 이에 의해서, 조립 및 부품정밀도의 영향이 작은, 특성의 불균일이 작은 대구경전자총을 얻을 수 있다.

본원 발명의 다른 목적은, 중간전극의 인라인방향과 직각의 방향의 치수와, 전자총축방향의 길이의 비를 규정함으로써, 더욱 더 수차를 감소시키는 일이다.

본원 발명의 또 다른 목적은, 중간전극의 전위를 양극전위의 52%-58%로 함으로써, 포커스특성의 불균일이 적은 대구경전자총을 얻는 일이다.

도 1은 종래의 대구경전자총의 일예를 표시한 도면.

도 2는 중간전극을 가진 종래의 전자총을 표시한 도면.

도 3은 본원 발명의 전자총을 표시한 도면.

도 4는 포커스전극내에 설치된 판형상내부전극을 표시한 도면.

도 5는 양극전극내에 설치된 판형상내부전극의 예를 표시한 도면.

도 6은 본원 발명에 관한 판형상중간전극의 평면도.

도 7은 비대칭의 중간전극의 통형상전극부품의 예를 표시한 도면.

도 8은 비대칭의 중간전극의 통형상전극부품을 서로 보상하도록 중간전극을 조립한 예를 표시한 도면.

도 9는 포커스전극부근의 전계의 상태를 표시한 도면.

도 10은 중간전극의 형상과 렌즈수차와의 관계를 표시한 도면.

도 11은 중간전극의 평면도, 측면도.

도 12는 중간전극전위의 양극전압비와 포커스전압의 불균일에의 영향을 표시한 도면.

도 13은 본원 발명의 전자총이 사용되는 컬러수상관을 표시한 도면.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1: 캐소드 1': 히터

2: 제어전극 3: 가속전극

4: 포커스전극 5: 판형상내부전극

6: 양극전극 7: 판형상내부전극

8: 실드캡 9: 중간전극

10: 판형상중간전극 21: 유리패널

22: 퍼넬 23: 넥

24: 형광면 25: 섀도마스크

26: 서포트프레임 27: 이너실드

28: 스프링 29: 전자총

291: 비드유리 30: 편향요크

31: 마그넷조립 32: 내장흑연

33: 보강밴드 34: 스템베이스

35: 게터 91, 92: 통형상전극

93, 94: 림 911: 플랜지

101: 판형상중간전극의 돌기부

상기 목적을 달성하는 본원 발명은, 형광면을 가진 패널과, 전자총을 수납하는 넥부와, 패널부와 넥부를 연결하는 퍼넬부에 의해 진공외위기를 구성하고, 상기 전자총은 인라인방향으로 배열한 3개 전자빔을 발생시키는 캐소드, 제어전극, 가속전극과, 형광면을 향해서 상기 전자빔을 포커스시키는 주렌즈를 가지고, 상기 주렌즈는, 포커스전압이 인가되는 포커스전극, 포커스전압과 양극전압의 중간전압이 인가되는 중간전극, 양극전압이 인가되는 양극전극으로 이루어지고,

상기 포커스전극은 통형상이고 형광면쪽의 개구부는 상기 3개의 전자빔을 공통으로 둘러싸는 단일개구이고, 또한, 그 내벽에는 판형상내부전극이 장착되고, 상기 판형상내부전극의 판두께방향은 전자총의 축방향이고, 또한, 상기 판형상내부전극에 의해서 3개의 전자빔의 각각의 통로가 형성되고,

상기 중간전극은 포커스전극쪽 통형상전극, 판형상중간전극, 양극전극쪽 통형상전극으로 이루어지고, 판형상중간전극은 포커스전극쪽 통형상전극과 양극전극쪽 통형상전극에 의해서, 샌드위치되는 적층구조를 이루고, 상기 판형상중간전극에 의해서, 상기 3개의 전자빔 각각의 통로가 형성되고, 상기 포커스전극쪽 통형상전극과, 상기 양극전극쪽 통형상전극은 상기 3개의 전자빔에 공통의 단일개구를 가지고,

상기 양극전극은 통형상이고 캐소드쪽 개구부는 3개의 전자빔을 공통으로 둘러싸는 단일개구이고, 또한 그 내벽에는 판형상내부전극이 장착되고, 상기 판형상내부전극의 판두께 방향은 전자총의 축방향이고, 또한, 상기 판형상내부전극에 의해서 3개의 전자빔의 각각의 통로가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 인라인형 컬러수상관이다.

이하, 본원 발명의 실시예를 도면을 참조하면서 더욱 상세히 설명한다.

도 3은, 본원 발명에 의한 전자총이다. 이 전자총은 인라인방향으로 3개의 전자빔을 발생시키나, 도 3은 인라인방향과 직각방향의 단면이다. 캐소드(1)는 히터(1')에 의해서 가열되어, 전자빔을 발생한다. 전자빔은 제어전극(2), 가속전극(3), 포커스전극(4), 중간전극(9), 양극(6), 실드캡(8)을 거쳐서 형광면으로 향한다. 주렌즈는 포커스전극(4), 중간전극(9), 양극전극(6)에 의해서 형성된다. 포커스전극(4)에는 포커스전압이, 양극전극(6)에는 최대전압인 양극전압이, 중간전극에는 포커스전압과 양극전압의 중간전압이 인가된다. 전형적인 전압은 예를 들면, 양극전압은 26㎸, 중간전압은 14.4㎸, 포커스전압은 7.4㎸이다.

포커스전압(4)의 내벽에는 판형상내부전극(5)이 장착되며, 이 판형상내부전극(5)의 평면도를 도 4에 표시한다. 판형상내부전극(5)은 전자빔이 통과하기 위한 3개의 구멍을 가지고 있다. 양극전극(6)의 내벽에는 판형상내부전극(7)이 장착되며, 이 판형상내부전극(7)의 평면도를 도 5에 표시한다. 판형상내부전극(7)에는 중앙전자빔을 통과시키기 위한 구멍이 형성되어 있으며, 양사이드는 양극전극(6)의 내벽과 함께 사이드빔을 통과시키는 구멍이 형성된다. 중간전극(9)은 통형상전극(91), 판형상중간전극(10), 및 통형상전극(92)의 적층구조로 되어 있다. 판형상중간전극(10)의 평면도를 도 6에 표시한다. 본 실시예에서는 판형상내부전극(5),(7), 판형상중간전극(10)의 형상은 다르게 되어 있으나, 필요에 따라서 동일한 부품을 사용해도 되고, 각 판형상전극을 상호교환한 형상이라도 된다.

포커스전극(4)내의 판형상전극(5)의 위치D5 및 양극전극(6)내의 판형상전극(7)의 위치D6의 불균일은 포커스의 불균일에 큰 영향을 준다. 이것은 주로 중심의 렌즈와 사이드의 렌즈의 비점수차의 차가 되어서 나타나며, 예를 들면, 도 3에 표시한 D5 또는 D6이 0.01㎜변동하면, 수직방향과 수평방향의 포커스전압차, 약 30V가 되어서 나타난다. 0.01㎜이하와 같은 높은 조립정밀도를 유지하기 위해서는 캡전극내벽에 내부판형상전극을 용접하는 구성으로 할 필요가 있다.

한편, 중간전극(9)의 판형상중간전극의 위치D1 또는 D2는 포커스전극, 양극전극내의 내부전극의 경우만큼, 포커스특성의 불균일에의 영향은 크지 않으며, 상기와 동일 조건에서의 전압변동은 약 18V이다. 따라서, 이 경우는, 통형상전극(91),(92)과 판형상중간전극을 적층하는 일이 가능하다. 또한, 판형상중간전극을 중간전극의 거의, 중앙에 설치하면, 통형상전극(91),(92)에 동일한 부품을 사용할 수 있다. 이 경우, 양통형상전극의 길이의 변동을 서로 맞보상하도록 조립하는 일이 가능하다.

이와 같은 조립방법의 예를 과장해서 기재한 것이 도 7 및 도 8이다. 도 7은 중간전극용 통형상전극(91)이다. 이 경우, 통형상전극은 판형상전극과 맞추는 쪽에 플랜지(911)를 가지고 있다. 이 통형상전극(91)이 좌우치수가 D3, D4와 같이 다르게 형성되었을 경우, 도 8과 같이 좌우뒤집어서 조립하면, 부품치수의 불균일을 흡수할 수 있다. 이와 같이하면, 통형상전극부품의 길이가 0.01㎜변동해도 상기 전압변동은 1.4V로 억제할 수 있다. 전자총의 각 전극은 소위 비드유리를 사용해서 서로 전기적 절연을 유지하도록 조립된다. 이 비드유리에 매립되는 전극의 부분을 비드서포트라 부른다. 도 6의 판형상중간전극(10)의 돌기부(101)는 비드서포트로서 비드유리에 매립된다.

도 9는 주렌즈부근에서의 전계의 상태를 표시한다. 도면에 있어서, A는 본원 발명에 의한 전계의 상태, B는 중간전극을 가지고 있지 않는 경우의 전계의 상태이다. 도 9에 있어서, 관축(管軸)의 Z=0의 점은 포커스전극의 개구부와 이에 대향하는 양극전극의 개구부의 중간점이다. 도 9의 플러스쪽(위쪽)은 집속전계이고, 마이너스쪽(아래쪽)이 발산전계이다. 본원 발명은 종래예에 비해서, 전계의 변화는 훨씬 온화하다. 또, 판형상내부전극(5),(7) 또는 판형상중간전극(10)의 형상, 구멍형상을 적절히 선택함으로써, 각 전자빔의 단면에 대해서 균일한 포커스작용을 미치게할 수 있다.

주렌즈수치의 빔스폿직경에의 영향은 중간전극(9)의 단일개구의 인라인방향과 직각방향의 직경H와 중간전극(9)의 축방향의 길이L의 비L/H에 의해서도 변동한다. 도 10은 L/H의 주렌즈수차에의 영향을 표시한다. 도 10에 의하면 L/H의 값은 40%-75%의 경우와 좋고, 이상적으로 50-65%가 좋다. 도 11은 중간전극의 통형상전극의 포커스전극쪽 또는, 양극전극쪽에 림(93),(94)이 형성되어 있는 경우의 정면도, 측면도, 평면도를 표시하며, 이 경우의 H는 도 9와 같이 림의 개구의 세로직경을 취하면 된다. 또한, 단일개구의 인라인과 직각방향의 직경이 다른 경우, 중앙전자빔부근의 직경을 사용하면 된다. 또, 중간전극의 단일개구가, 포커스전극쪽과 양극전극쪽에서 다른 경우, 포커스전극쪽의 단일개구의 직경을 사용한다.

중간전극의 전위는 브라운관에 내장된 저항에 의해서, 양극전압을 분압함으로써 주어진다. 이 내장저항의 분압비는 여러가지의 조건에 의해서 변화하나, 이에 의해서 포커스특성이 변화한다. 종래는 이 포커스특성의 변동이 큰 문제였다. 도 12에 본 발명에 의해서 포커스특성의 변동을 억제하는 방법을 표시한다. 즉, 일정한 저항분압비의 변동을 허용해도 포커스특성에의 영향은, 중간전극전위 Em의 양극전위 Eb와의 비를 어떤값이내로 함으로써, 작게 억제할 수 있다. 도 10에서, Em/Eb는 52%∼58%가 좋고, 또 53%∼56%가 최적이다. 또, 포커스전압을 Ef로 했을때 Eb/Em≒Em/Ef이 되도록 Ef를 선정하면, 좋은 결과를 얻을 수 있다.

도 13은 본원 발명이 적용되는 컬러수상관이다. 유리패널(21), 퍼넬(22), 넥(23)에 의해 진공외위기를 형성한다. 패널내면에는 형광면(24)이 형성되고, 형광면에 대향해서 섀도마스크(25)가 배치되어 있다. 새도마스크(25)는 서포트프레임(26)에 의해서 지지되고, 서포트프레임(26)은 스프링(28)을 개재해서 패널(21)에 장착되어 있다. 외부자계의 전자빔에의 영향을 작게 하기 위하여, 이너실드(27)가 서포트프레임(26)에 장착되어 있다. 전자총(29)의 각 전극은 비드유리(291)을 개재해서 조립된다. 전자총(29)으로부터 출사된 전자빔은 편향요크(30)에 의해서 편향된다. 넥부에 장착된 마그넷조립(31)은, 퓨리티, 콘버전스를 조정하기 위한 것이다. 내장흑연(32)이 퍼넬(22)의 내벽에 도포되어, 퍼넬내부를 일정전압으로 유지한다. 보강밴드(33)는 브라운관의 폭축을 방지하는 것이다. 스템베이스(34)는 전자총의 각 전극에 전압을 공급하는 핀을 보호하는 것이다. 게터(35)는 브라운관내부를 고진공으로 유지하기 위하여 배기후 플래시된다. 넥(23)의 외경은 ø29.1㎜의 것이 일반적이나, 편향전력저감을 위하여, ø25.3㎜이하의 브라운관을 사용할 필요도 있다. 주렌즈의 렌즈구경의 제한은 넥(23)의 외경이 작은 경우에 특히 심각하다. 본원 발명은, 이와 같은, 넥직경이 ø25.3㎜이하의 브라운관에 대해서 특히 효과가 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 비점수차가 적고, 포커스, 콘버전스특성의 불균일이 작고, 또한 제작이 용이한 대구경전자총과 이를 사용한 인라인형 컬러수상관을 얻을 수 있다.

Claims (12)

1. 형광면을 가진 패널과, 전자총을 수납하는 넥부와, 패널부와 넥부를 연결하는 퍼넬부에 의해 진공외위기를 구성하고, 상기 전자총은 인라인방향으로 배열한 3개 전자빔을 발생시키는 캐소드, 제어전극, 가속전극과, 형광면을 향해서 상기 전자빔을 포커스시키는 주렌즈를 가지고, 상기 주렌즈는, 포커스전압이 인가되는 포커스전극, 포커스전압과 양극전압의 중간전압이 인가되는 중간전극, 양극전압이 인가되는 양극전극으로 이루어지고,

   상기 포커스전극은 통형상이고 형광면쪽의 개구부는 상기 3개의 전자빔을 공통으로 둘러싸는 단일개구이고, 또한, 그 내벽에는 판형상내부전극이 장착되고, 상기 판형상내부전극의 판두께방향은 전자총의 축방향이고, 또한, 상기 판형상내부전극에 의해서 3개의 전자빔의 각각의 통로가 형성되고,

   상기 중간전극은 포커스전극쪽 통형상전극, 판형상중간전극, 양극전극쪽 통형상전극으로 이루어지고, 판형상중간전극은 포커스전극쪽 통형상전극과 양극전극쪽 통형상전극에 의해서, 샌드위치되는 적층구조를 이루고, 상기 판형상중간전극에 의해서, 상기 3개의 전자빔 각각의 통로가 형성되고, 상기 포커스전극쪽 통형상전극과, 상기 양극전극쪽 통형상전극은 상기 3개의 전자빔에 공통의 단일개구를 가지고,

   상기 양극전극은 통형상이고 캐소드쪽 개구부는 3개의 전자빔을 공통으로 둘러싸는 단일개구이고, 또한 그 내벽에는 판형상내부전극이 장착되고, 상기 판형상내부전극의 판두께 방향은 전자총의 축방향이고, 또한, 상기 판형상내부전극에 의해서 3개의 전자빔의 각각의 통로가 형성되는 것을 특징으로 하는 인라인형 컬러수상관.
2. 제 1항에 있어서, 상기 포커스전극내의 판형상내부전극, 상기 양극전극내의 판형상내부전극, 및 상기 중간전극의 판형상중간전극은, 중앙전자빔을 통과시키는 중앙구멍을 가지고, 상기 중앙구멍은 상기 인라인방향의 직경이, 상기 인라인과 직각방향의 직경보다 작은 것을 특징으로 하는 인라인형 컬러수상관.
3. 제 1항에 있어서, 상기 판형상중간전극은, 상기 중간전극의 거의 중앙에 위치하는 것을 특징으로 하는 인라인형 컬러수상관.
4. 제 3항에 있어서, 상기 중간전극의 포커스쪽 통형상전극과 양극전극쪽 통형상전극은 동일부품을 사용하는 것을 특징으로 하는 인라인형 컬러수상관.
5. 제 4항에 있어서, 상기 포커스전극쪽 통형상전극과 상기 양극쪽 통형상전극은 부품제조오차를 보상하도록 상기 중간전극에 조립되는 것을 특징으로 하는 인라인형 컬러수상관.
6. 제 1항에 있어서, 상기 중간전극의 전자총축방향의 길이 L과, 상기 포커스전극쪽의 단일개구의 인라인방향과 직각방향의 직경H와의 비는,

   0.45 ≤ L/H ≤ 0.7

   인 것을 특징으로 하는 인라인형 컬러수상관.
7. 제 6항에 있어서, 상기 중간전극의 전자총축방향의 길이 L과, 상기 포커스전극쪽의 단일개구의 인라인방향과 직각방향의 직경 H와의 비는,

   0.50 ≤ L/H ≤ 0.60

   인 것을 특징으로 하는 인라인형 컬러수상관.
8. 제 1항에 있어서, 상기 중간전극에 인가되는 전압을 Em, 상기 양극전극에 인가되는 전압을 Eb로 했을 때,

   0.52 ≤ Em/Eb ≤ 0.58

   인 것을 특징으로 하는 인라인형 컬러수상관.
9. 제 8항에 있어서, 상기 중간전극에 인가되는 전압 Em과 상기 양극전극에 인가되는 전압 Eb의 관계는,

   0.53 ≤ Em/Eb ≤ 0.56

   인 것을 특징으로 하는 인라인형 컬러수상관.
10. 제 1항에 있어서, 상기 중간전극에 인가되는 전압을 Em, 상기 양극전극에 인가되는 전압을 Eb로 하고, 포커스전극에 인가되는 전압을 Ef로 했을 때,

    Eb/Em ≒ Em/Ef

    의 관계를 가진 것을 특징으로 하는 인라인형 컬러수상관.
11. 제 1항에 있어서, 상기 판형상중간전극의 판두께방향은 전자총의 축방향인 것을 특징으로 하는 인라인형 컬러수상관.
12. 제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 넥직경의 외경은 25.3mm이하인 것을 특징으로 하는 인라인형 컬러수상관.