KR100386182B1 - 음극선관의전자총및음극선관의제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 음극선관의 전자총 및 음극선관의 제조방법에 관한 것으로서, 전자를 방출하는 최소한 하나의 캐소드와, 통체(筒體)와, 통체의 내면의 캐소드측에 형성된 제1 전극막과, 통체의 내면의 패널측에 형성된 제2 전극막과, 제1 전극막과 제2 전극막간에 형성된 제3 전극막으로 이루어지고, 제2 전극과 제3 전극간의 갭 대 제1 전극과 제3 전극과의 사이의 갭의 비가 1 이상이고, 또는 제2 전극과 제3 전극간의 갭 대 제1 전극과 제3 전극간의 갭의 비가 1∼2이고, 통체가 세라믹으로 구성되고, 또한 통체의 내면에 형성된 최소한 하나의 저항막 및 인접하는 전극막의 사이에 형성된 최소한 하나의 도전링으로 이루어진다.

Description

음극선관의 전자총 및 음극선관의 제조방법
본 발명은, 예를 들면 프로젝터관, 컬러수상관, 인덱스관 등에 사용되는 음극선관의 전자총 및 음극선관의 제조방법에 관한 것이다.
종래의 음극선관의 전자총으로는 예를 들면 도 33에 나타낸 바와 같은 것이 알려져 있다.
이 전자총은 유니포텐셜(uni-potential)형이며, 전자를 방출하기 위한 캐소드 K에 대하여, 가속 및 집속전극으로서의 제1∼제5 그리드가 동축(Z축)상에 배치된다. 그리고, 캐소드 K로부터 방출되는 전자빔은 제2 및 제3 그리드 G2, G3에 의하여 형성되는 프리포커스렌즈와, 제3∼제5 그리드 G3∼G5에 의하여 형성되는 주렌즈와의 동작에 의하여 형광면상에 집속된다. 이들 캐소드 K 및 제1∼제5 그리드 G1∼G5는 융착에 의하여 비드유리에 고정되어 일체적으로 조립된다. 또, 제1∼5 그리드 G1∼G5는, 예를 들면 스테인레스스틸 등의 금속으로 구성된다.
그러나, 종래예에 관한 전자총에서는 다음과 같은 문제점이 있었다.
즉, 전술한 구성에 있어서는, 전극 특히 제3∼제5 그리드 G3∼G5간의 동심도(同心度)가 어긋나기 쉬우므로 전자빔의 이축(離軸)이 일어나서 전자빔의 블루밍(blooming)이 발생하기 쉽다.
또, 전극간의 전위구배가 급준하므로, 제3∼제5 그리드 G3∼G5간에 있어서 방전이 일어나기 쉽고, 또 렌즈경의 구면수차(球面收差)가 커져서 빔스폿직경이 커지고 있었다.
또, 제3 그리드 G3와 제4 그리드 G4와의 갭과, 제4 그리드 G4와 제5 그리드 G5와의 갭을 어떤 간격 이상으로 넓히면, 그 간극으로부터 전자빔이 누출되어 네크부나 비드유리 등에 차지업이 발생한다는 과제를 가지고 있다. 이들 갭은 전자총의 성능(특히 구면수차계수)에 관계하고 있으며, 최적의 갭으로 하는 것이 요망되고 있다.
본 발명은 이와 같은 실정을 감안하여 이루어지고, 그 목적으로 하는 바는 네크부나 비드유리 등에 차지업을 발생시키지 않고, 그리드간 갭을 전자총의 성능이 향상되는 최적치로 설계할 수 있는 음극선관의 전자총 및 음극선관의 제조방법을 제공하는 것에 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 관한 음극선관의 전자총의 전체구성을 나타낸 단면도이다.
도 2A는 제1 실시예의 원통홀더의 정면도이다.
도 2B는 도 2A의 a-O-a'선 단면도이다.
도 2C는 도 2A의 b-b'선 단면도이다.
도 2D는 도 2C의 c-c'선 단면도이다.
도 3은 이 실시예의 HV실드의 평면도이다.
도 4는 전극간 갭을 나타낸 개념도이다.
도 5는 갭비 b/a에 대한 구면수차계수의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 6은 갭비 b/a에 대한 구면수차계수×증배율의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 7은 이 실시예에 관한 전자총의 제조공정을 나타낸 플로차트이다.
도 8A∼도 8G는 이 실시예의 제조공정을 나타낸 설명도이다.
도 9는 이 실시예의 G4핀의 부착부분을 나타낸 단면도이다.
도 10은 이 실시예에 있어서의 저항페이스트의 도포방법의 예를 나타낸 설명도이다.
도 11은 이 실시예에 있어서의 저항막의 트리밍방법의 예를 나타낸 설명도이다.
도 12는 이 실시예에 있어서의 나선형 저항막의 형성방법의 예를 나타낸 설명도이다.
도 13은 이 실시예에 있어서의 원통홀더의 부착방법의 다른 예를 나타낸 단면도이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 관한 음극선관의 전자총의 전체구성을 나타낸 단면도이다.
도 15는 본 발명의 제2 실시예에 관한 전자총의 전체구성을 나타낸 단면도이다.
도 16A∼도16D는 도전링의 역할의 설명을 위한 그래프이다.
도 17은 제2 실시예의 효과의 원리를 나타낸 설명도이다.
도 18A는 본 발명의 일실시예에 관한 전자총의 요부를 나타낸 단면도이다.
도 18B는 전위구배를 나타낸 그래프이다.
도 19A는 본 발명의 다른 실시예에 관한 전자총의 요부를 나타낸 단면도이다.
도 19B는 전위구배를 나타낸 그래프이다.
도 19C는 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 전자총의 요부를 나타낸 단면도이다.
도 19D는 전위구배를 나타낸 그래프이다.
도 20A∼도 20D는 이 실시예의 제조공정을 나타낸 설명도이다.
도 21A∼도 21C는 전극막 및 도전링의 형성방법의 제1의 예를 나타낸 설명도이다.
도 22A∼도 22D는 전극막 및 도전링의 형성방법의 제2의 예를 나타낸 설명도이다.
도 23A∼도 23C는 이 예에 따라서 형성되는 전극막 및 도전링의 설명도이다.
도 24는 전극막 및 도전링의 형성방법의 제3예를 나타낸 설명도이다.
도 25A∼도25E는 전극막 및 도전링의 형성방법의 제4예를 나타낸 설명도이다.
도 26A 및 도 26B는 전극막 및 도전링의 형성방법의 제5예를 나타낸 설명도이다.
도 27A∼도 27C는 전극막 및 도전링의 형성방법의 제6예를 나타낸 설명도이다.
도 28A 및 도 28B는 저항통체의 고정방법의 다른 예를 나타낸 설명도이다.
도 29A 및 도 29B는 본 발명의 제3 실시예의 요부를 나타낸 단면도 및 평면도이다.
도 30A 및 도 30B는 본 발명의 제4 실시예를 나타낸 요부단면도이다.
도 31은 제4 실시예의 전체구성도이다.
도 32는 본 발명의 제5 실시예를 나타낸 요부단면도이다.
도 33은 종래예의 개략구성을 나타낸 설명도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1. 네크관 3, 3A. 저항통체
8, 9, 10. 전극막 G1∼G5. 제1∼제5 그리드
11. 저항막 11A. 도전링
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 관한 음극선관의 전자총은 전자렌즈구성부가 저항통체로 구성되고, 이 저항통체의 내부에, 최소한 링형의 제1 전극, 링형의 제3 전극 그리고 링형의 제2 전극이 캐소드측으로부터 축방향에 따라서 이순으로 배치되어 있으며, 제2 전극과 제3 전극과의 사이의 갭 대 제1 전극과 제3 전극과의 사이의 갭의 비가 1 이상, 바람직하게는 1∼3, 더욱 바람직하게는 1∼2이다.
상기 저항통체는 예를 들면 세라믹으로 구성된다.
본 발명자들의 실험에 의하면, 도 5에 나타낸 바와 같이, 제1 전극과 제3 전극과의 사이의 갭 a에 대하여, 제3 전극과 제2 전극과의 사이의 갭 b의 비 b/a를 변화시킨 경우에는 전자총의 렌즈의 구면수차계수 Cs가 크게 변화한다. 그리고 도 5의 X축은 b/a이고, Y축은 구면수차계수 Cs이다. 구면수차계수 Cs는 음극선관의 스폿직경에 크게 영향을 준다. 스폿직경 D는 다음의 식으로 표현된다.
D = dc × M + 1/2 × Cs × M × θ3
단, dc는 물점경(物点徑)이고, M은 증배율이고, θ는 발산각이다.
상기 식으로부터, 스폿직경 D을 작게 하는 데는 구면수차계수 Cs를 작게 하면 되는 것을 알았다. 따라서, 도 5에 나타낸 결과로부터 본 발명에서는, b/a는 1 이상으로 한다. 구면수차계수 Cs만을 고려하면, b/a는 1 이상이면 되지만, 증배율 M까지도 고려하면, 도 6에 나타낸 바와 같이, Cs×M은 b/a에 대하여 극소치를 가지므로, 스폿직경 D을 작게 하는데는 현실적으로는 b/a는 1∼3, 바람직하게는 1∼2이다.
본 발명에서는, 상기 갭비 b/a를 소정의 범위로 함으로써, 구면수차를 최소로 할 수 있고, 이로써 음극선관의 해상도의 향상을 도모할 수 있다.
또한, 전극의 외주는 저항통체로 피복되어 있으므로, 전자빔이 전극의 사이로부터 누출되어 비드유리 등에 차지업하는 일도 없다. 또한, 전자렌즈구성부를 저항통체로 형성하기 때문에 전자렌즈계의 동심도의 어긋남이 거의 생기지 않는다.
다음에, 본 발명에 관한 음극선관의 전자총의 실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
도 1에 제1 실시예의 전체구성을 나타낸다. 본 실시예의 전자총은 유니포텐셜(uni-potential)형의 것이다. 이 도면에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에 있어서는, 음극선관의 네크관(1)의 스템(2)의 근방에, 전자를 방출하기 위한 캐소드 K가 배치되고, 이 캐소드 K에 인접하여 제1 그리드 G1, 제2 그리드 G2및 제3 그리드 G3를 구성하는 컵부재 G3A가 동축상에 배치된다. 그리고 컵부재 G3A에 인접한 위치에 주렌즈를 형성하기 위한 후술하는 저항통체(3)가 배치된다. 또한, 이 저항통체(3)의 상단부에는 HV실드(4) 및 HV스프링(5)이 고정된다. 그리고 스템(2)에는 복수의 스템핀(6)이 매입되어 있다.
제1 그리드 G1에는 빔량을 제어하기 위한 컷오프전압이 인가된다. 한편, 제1 그리드 G1에 인접하는 제2 그리드 G2에는 캐소드 K로부터 플러스로 수백V 정도 높은 전압이 인가된다. 그리고 제1 그리드 G1, 제2 그리드 G2및 제3 그리드 G3를 구성하는 컵부재 G3A는 이들의 양측에 배치된 1쌍의 비드유리(7)에 융착에 의하여 고정되어 트라이오드를 구성한다.
또, 제1 그리드 G1의 리드선(24) 및 제2 그리드 G2의 리드선(25)은 각각 스템핀(6)에 접속되고, 이로써 트라이오드가 고정된다.
저항통체(3)는 1011Ω·cm 이상 정도의 고저항체, 예를 들면 절연성세라믹(Al2O396%) 또는 유리로 구성되고, 진원도(眞圓度)가 높은(예를 들면 50㎛ 이하) 원통형상으로 형성된다. 이 저항통체(3)의 양단부 및 중앙부에는 103Ω·cm 이하 정도의 도전막, 예를 들면 RuO2-유리페이스트로 이루어지는 링형의 전극막(8, 9, 10)이 도포형성되어 있다. 여기서, 전극막(8)은 컵부재 G3A와 함께 제3 그리드 G3를 구성하고, 전극막(9),(10)은 각각 제4 그리드 G4및 제5 그리드 G5의 역할을 한다. 제3 그리드 G3및 제5 그리드 G5에는 30∼32kV 정도의 고전압이 인가되고, 제4 그리드 G4에는 7∼9kV 정도의 중전압이 인가된다.
그리고 양단부의 전극막(8),(10)과 일부 겹치는 동시에, 중앙부의 전극막(9)에는 전부 겹치도록 저항막(11)이 형성되어 있다. 전극막(8),(9) 및 (9),(10) 사이에는 링형의 저항막이 형성된다.
저항통체(3)의 양단부에는 전극막(8),(10)과 전기적으로 접속하기 위한 원통홀더(12)(12a, 12b)가 고정되어 있다. 이 원통홀더(12)는 예를 들면 스테인레스스틸 등의 금속으로 이루어지고, 도 2A∼도 2C에 나타낸 바와 같이, 저항통체(3)와 서로 결합되는 링형의 플랜지부(13)를 가지고 있다. 그리고, 이 플랜지부(13)의 내주에는 대향하는 1쌍의 돌기(14)가 3개소에 배치되고, 이들 돌기(14)중 내측의 것이 저항통체(3)의 내면에 형성한 전극막(8),(10)과 접촉하도록 구성된다. 또, 원통홀더(12a)와 원통홀더(12b)와는 저항통체(3)의 외면에 형성한 도전막(17)을 통하여 전기적으로 접속된다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 저항통체(3)의 대략 중앙부에는 G4핀(15)이 배치된다. 이 G4핀(15)은 저항통체(3)의 팽창계수와 대략 동등한 팽창계수를 가지는 코발트(Co)철 또는 Ti합금으로 형성하는 것이 바람직하다. 그리고, 이 G4핀(15)은 저항통체(3)에 형성한 홀(16)을 통하여 전극막(9)과 접촉하도록 부착된다. 또, G4핀(15)에는 리드선(26)이 접속된다. 이 리드선(26)은 도시하지 않지만 스템핀(6)에 접속고정된다.
도 3에 나타낸 바와 같이, HV실드(4)는 예를 들면 SUS 304 등으로 이루어지는 평판형의 부재이고, 그 중앙부에는 전자빔을 투과시키기 위한 홀(8)이 배치된다. 이 HV실드(4)는 도 1에 나타낸 바와 같이, 용접에 의하여 원통홀더(12a)에 고정된다.
HV스프링(5)은 예를 들면 인코넬(Inconel)로 이루어진다. 도 1에 나타낸 바와 같이, HV스프링(5)은 HV실드(4)의 양단부에 용접에 의하여 고정되고, 그 선단부가 네크관(1)의 내면을 압압하도록 구성된다. 그리고 이 HV스프링(5)은 카본 등으로 이루어지는 도전막을 통하여 도시하지 않은 애노드버튼에 전기적으로 접속된다.
본 실시예에서는 도 4에 나타낸 바와 같이, 제3 그리드 G3(제1 전극)(8)와 제4 그리드 G4(제3 전극)(9)와의 사이의 갭 a에 대하여, 제5 그리드 G5(제2 전극)(10)와 제4 그리드 G4(제3 전극)와의 사이의 갭 b의 비 b/a를 1 이상, 바람직하게는 1∼3, 더욱 바람직하게는 1∼2로 이루어지도록 설계되어 있다.
상기 갭비 b/a를 전술하는 범위로 설정하는 이유를 다음에 설명한다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 갭비 b/a를 변화시킨 경우에는 전자총의 렌즈의 구면수차(球面收差)계수 Cs가 크게 변화한다. 그리고, 도 5의 X축은 b/a이고, Y축은 구면수차계수 Cs이다. 구면수차계수 Cs는 음극선관의 스폿직경에 크게 영향을 준다. 스폿직경 D는 다음의 식으로 나타낼 수 있다.
D = dc ×M + 1/2 × Cs ×M × θ3
단, dc는 물점경(物点徑)이고, M은 증배율이고, θ는 발산각이다.
상기 식으로부터, 스폿직경 D을 작게 하는데는 구면수차계수 Cs를 작게 하면 되는 것을 알았다. 따라서, 도 5에 나타낸 결과로부터, 본 실시예에서는 b/a는 1 이상으로 한다. 구면수차계수 Cs만을 고려하면, b/a는 1 이상이면 되지만, 증배율 M까지도 고려하면, 도 6에 나타낸 바와 같이, Cs×M은 b/a에 대하여 극소치를 가지므로, 스폿직경 D을 작게 하는데는 현실적으로는 b/a는 1∼3, 바람직하게는 1∼2이다.
그리고, 제3 그리드 G3와 제4 그리드 G4와의 갭 a의 구체적 크기는 음극선관의 크기 등에 따라서 상위하다.
본 실시예에서는, 상기 갭비를 소정의 범위로 함으로써, 구면수차를 최소로 할 수 있고, 이로써 음극선관의 해상도의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 그리드 G3, G4, G5의 외주는 저항통체(3)로 피복되어 있으므로, 전자빔이 그리드 사이로부터 누출되어 비드유리 등에 차지업하는 일도 없다.
다음에, 본 실시예에 관한 전자총의 제조방법에 대하여 도 7 및 도 8에 따라서 설명한다.
먼저, 저항통체(3)에 G4핀(15)을 부착하기 위한 홀(16)을 형성하고 [도 7 공정(1) 및 도 8A], 이 저항통체(3)를 세정한다[도 7 공정(2)]. 그리고, 도 9에 나타낸 바와 같이, 이 홀(16)에 G4핀(15)과 프릿유리g를 상기 홀(16)내에 세트한다[도 7 공정(3)].
또한, G4핀(15)을 지그에 의하여 고정하고, 그 상태에서 프릿소성(燒成)을 행한다[도 7 공정(4) 및 도 8B].
이어서, 저항통체(3)의 내면의 양단부 및 중앙부에 전극막(8)∼(10)을 도포 형성한다[도 7 공정(5) 및 도 8C]. 이 경우, 도전페이스트로는 예를 들면 RuO2-유리페이스트(상품명 #9516, 듀폰사제 등)를 사용하여 막두께가 균일하게 되도록 도포한다.
또한, 도 8D에 나타낸 바와 같이, 제3 그리드 G3로서의 전극막(8)과 제5 그리드 G5로서의 전극막(10)을 전기적으로 접속하기 위하여, 저항통체(3)의 G4핀(15)이 배치되지 않은 쪽의 외주에 길이방향으로 상기 도전페이스트를 도포하여 도전막(17)을 형성한다. 그리고 전극막(8)∼(10) 및 도전막(17)을 평탄화하기 위하여 레벨링건조를 행한다[도 7 공정(6)].
그 후, 도 8E에 나타낸 바와 같이, 저항통체(3)의 내면의 대략 전체면에, 즉 저항통체(3)의 양단부의 전극막(8),(10)이 형성된 부분을 다소 남기고 저항막(11)을 도포형성한다[도 7 공정(7)]. 이 경우, 저항페이스트로는 예를 들면 RuO2-유리페이스트(상품명 #9518, 듀폰사제 등)를 사용하여, 후술하는 방법에 의하여 막두께가 균일하게 되도록 도포를 행한다.
도 10은 저항페이스트의 도포방법의 예를 나타낸 것이다. 이 도면에 나타낸 바와 같이, Z축 즉 관축방향을 중심으로 하여 저항통체(3)를 회전시켜서 저항페이스트(18)의 탱크(19)에 연결된 노즐(20)로부터 저항통체(3)의 내면에 일정량의 저항페이스트(18)를 공급한다.
그리고 저항막(11)에 대하여 레벨링건조를 행한[도 7 공정(8)] 후, 도 11에 나타낸 방법에 의하여 저항막의 트리밍 및 세정을 행한다[도 7 공정(9)].
도 11은 트리밍방법의 하나의 예를 나타낸 것이다. 즉, Z축을 중심으로 하여 저항통체(3)를 회전시키면서 이것을 X축 방향으로 이동시키고, 마킹침(21)의 선단을 저항막(11)의 표면에 접촉시킴으로써, 저항막(11)에 나선형으로 마킹한다. 이경우, 전극막(8)∼(10)과 겹쳐 있지 않은 부분만 마킹하도록 한다. 이 공정에 의하여, 전극막(8),(9) 및 전극막(9),(10) 사이에 있어서 저항막(11)이 나선형으로 형성된다(도 8F). 그리고 트리밍에 의하여 발생한 절삭더스트는 에어블로(air blow) 등에 의하여 저항통체로부터 완전히 제거된다(세정). 그리고 마킹침(21)을 이동시키도록 해도 된다.
한편, 이와 같은 방법에 의하지 않아도, 다음의 방법에 의하여 저항막(11)을 나선형으로 형성해도 된다. 즉, 도 7 공정(6)의 레벨링 건조 후, 도 12에 나타낸 바와 같이, 저항통체(3)를 Z축을 중심으로 하여 회전시키면서 이것을 X축 방향으로 이동시켜서, 저항페이스트(18)의 탱크(19)에 연결된 디스펜서(22)(주사침)로부터 저항페이스트(18)를 공급할 수도 있다.
이 경우, 디스펜서(22)와 저항통체(3)와의 거리를 일정하게 유지하는 것이 바람직하다. 또, 디스펜서(22)를 이동시키도록 해도 된다.
전술한 공정에 의하여 나선형의 저항막(11)을 형성한 후, 저항통체(3)를 예를 들면 850℃의 온도에서 10분간 소성한다[도 7 공정(10)]. 이로써, 전극막(8)∼(10) 및 저항막(11)이 용해되어, 저항통체(3)에 고착되어 안정화된다.
그리고, 저항통체(3)를 세정건조[도 7 공정(11)]한 후, 위치결정지그로 저항통체(3)를 센터링 및 수직세트하여 원통홀더(12)를 저항통체(3)에 세트하고[도 7 공정(12)], 도 8G에 나타낸 바와 같이, 원통홀더(12)와 저항통체(3)와의 연결부분에 프릿유리(23)를 배치하고, 소성을 행한다[도 7 공정(13)].
그 후, 한쪽의 원통홀더(12a)에 대하여 위치결정지그를 사용하여 HV실드(4)및 HV스프링(5)을 조립, 용접한다. 또, 다른 쪽의 원통홀더(12b)에 대하여, 미리 공지의 비딩법에 의하여 조립한 트라이오드 (캐소드 K, 제1 그리드 G1, 제2 그리드 G2및 컵부재 G3A)를 위치결정지그를 사용하여 조립하여 용접한다[도 7 공정(14)].
또한, 제1 및 제2 그리드 G1, G2의 리드선(24),(25) 및 G4핀(15)의 리드선(26)을 스템(2)에 매입된 스템핀(6)에 접속함으로써, 도 1에 나타낸 바와 같은 전자총이 완성된다.
이러한 구성을 가지는 본 실시예에 있어서는, 주렌즈를 형성하기 위한 제3∼제5 그리드 G3∼G5에 상당하는 전극막(8)∼(10)이 정밀도 양호하게 일체 형성된 저항통체(3)에 형성되어 있으므로, 이들 전극막(8)∼(10)의 Z축에 대한 축어긋남이 작아진다. 따라서, 본 실시예에 의하면 전자빔의 이축(離軸)을 작게 억제할 수 있다.
또, 본 실시예에 있어서는, 전극막(8)∼(10)의 사이에 나선형의 저항막(11)이 형성되어 있으므로, 전극막(8)∼(10)의 사이의 전위구배(전계강도변화율)가 종래예에 비하여 작아지고, 그 결과, 전극막(8)∼(10) 사이의 방전이 잘 일어나지 않게 된다. 또한, 구면수차가 작아지므로 빔스폿직경을 작게 할 수 있고, 해상도를 향상시키는 것이 가능하게 된다.
그리고 전술한 실시예에 있어서는, 도전막(17) 및 원통홀더(12a),(12b)를 통하여 전극막(8),(10)을 접속하도록 하였으나, 본 발명은 이에 한하지 않고, 예를 들면 원통홀더(12a),(12b)를 리드선에 의하여 접속하도록 해도 된다.
또, 전술한 실시예에 있어서는, 예를 들면 도 8G에 나타낸 바와 같이, 프릿유리(23)를 사용하여 원통홀더(12a),(12b)를 저항통체(3)에 고정하도록 하였으나, 본 발명은 이에 한하는 것은 아니고, 예를 들면 도 13에 나타낸 바와 같이 저항통체(3)의 외면에 요부(凹部)(3a)를 형성하고, 이 요부(3a)와 원통홀더(12)의 돌기(14)를 결합하도록 구성할 수도 있다. 이 경우, HV실드(4)와 원통홀더(12)는 미리 용접하여 두면 된다. 또, HV실드(4)와 HV스프링(5)에 대하여도 용접에 의하지 않고 끼워넣어 고정할 수도 있다. 또한, 본 발명에서는 원통홀더(12)에 배치한 돌기(14)의 수에 대하여도 상기 실시예에 한하는 것은 아니고, 복수이면 임의의 수를 선정할 수 있다.
또, 전술한 실시예에 있어서, 제1 그리드 G1, 제2 그리드 G2및 제3 그리드부재 G3A만 비드유리(7)로 고정하도록 했지만, 본 발명은 이에 한하는 것은 아니고, 예를 들면 비드유리(7)를 연장하여 HV실드(4)를 함께 고정할 수도 있다. 이로써, 보다 한층 강고하게 전자총을 조립할 수 있다. 그리고 이 경우 비드유리에 의한 고정은 전자총의 조립의 최후에 행한다.
그리고 본 발명은 전술한 실시예에 한정되는 것은 아니고, 여러가지로 개변(改變)할 수 있다. 예를 들면, 본 발명에서는, 상기 저항막(11)은 반드시 배치할 필요는 없다. 또, 저항부재로서의 저항통체(3)내에 배치되는 제1 전극, 제3 전극 및 제2 전극은 제3 그리드 G3, 제4 그리드 G4및 제5 그리드 G5에 한정되지 않고, 기타의 그리드라도 된다.
다음에, 본 발명에 관한 음극선관의 전자총에 대하여 도면에 나타낸 실시예에 따라서 상세히 설명한다. 전극막 사이의 갭비에 대하여는 상기 실시예와 동일하다.
도 14에 제1 실시예의 전체구성을 나타낸다. 본 실시예의 전자총은 유니포텐셜형의 것이다. 이 도면에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에 있어서는, 네크관(1)의 스템(2)의 근방에 전자를 방출하기 위한 캐소드 K가 배치되고, 이 캐소드 K에 인접하여 제1 그리드 G1, 제2 그리드 G2및 제3 그리드 G3를 구성하는 컵부재 G3A가 동축상에 배치된다. 그리고, 컵부재 G3A에 인접한 위치에, 주렌즈를 형성하기 위한 후술하는 저항통체(3A)가 배치된다. 또한, 이 저항통체(3A)의 상단부에는 HV실드(4) 및 HV스프링(5)이 고정된다. 그리고, 스템(2)에는 복수의 스템핀(6)이 매입되어 있다.
저항통체(3A)는, 예를 들면 알루미나(Al2O3)중에 Ti, W, Cu 등의 산화물을 혼합하여 소결시켜서 도전성을 갖게 한 물질이나 도전성을 갖게 한 페라이트, 티타니아계 세라믹스 등으로 이루어지고, 고내압성을 가지는 절연물을 주성분으로 한다.
이 저항통체(3A)는 진원도가 높은 (예를 들면 20㎛ 이하) 원통형상으로 형성되고, 그 양단부 및 중앙부 내면에는 예를 들면 RuO2-유리페이스트로 이루어지는 링형의 전극막(8),(9),(10)이 도포형성되어 있다. 여기서, 전극막(8)은 컵부재 G3A와 함께 제3 그리드 G3를 구성하고, 전극막(9),(10)은 각각 제4 그리드 G4및 제5 그리드 G5의 역할을 행한다. 제3 그리드 G3(제1 전극) 및 제5 그리드 G5(제2 전극)에는, 30K∼32KV 정도의 고전압이 인가되고, 제4 그리드 G4(제3 전극)에는 7K∼10KV 정도의 중전압이 인가된다.
한편, 전극막(8),(9),(10)의 사이에는 예를 들면 전극막(8)∼(10)과 동일한 재료로 이루어지는 도전링(11A)이 형성되어 있다. 여기서, 전극막(8)∼(10) 및 도전링(11A)은 모두 저항통체(3A)의 길이방향 즉 관축(Z축)방향과 수직방향으로 형성되어 있다.
저항통체(3A)의 저항치에 대하여는, 저항통체(3A)의 직경과 전극막(8),(9) 및 (9),(10) 사이의 간격을 각각 12mm 정도로 하면, 각 전극막(8),(9) 및 (9),(10) 사이에 있어서 100MΩ(메가옴)∼10TΩ(테라옴)으로 되도록 설정하는 것이 바람직하고, 특히 1GΩ 정도가 바람직하다. 이 값보다 작으면 발열하기 쉽고, 또 이 값 보다 크면 대전(帶電)하기 쉬워진다. 그리고, 이러한 저항치를 1GΩ으로 설정한 경우, 저항통체(3A)의 체적저항율은 108Ω·cm로 된다.
또한, 저항통체(3A)의 한쪽 외면에는 그 길이방향으로 뻗은 도전막(17)이 형성되어 있다.
저항통체(3A)의 양단부에는 전극막(8),(10)을 전기적으로 접속하기 위한 원통홀더(12)(12a,12b)가 고정되어 있다. 이 원통홀더(12)는 예를 들면 스테인레스스틸 등의 금속으로 이루어지고, 도 2A∼도 2D에 나타낸 바와 같이, 저항통체(3)와 결합되는 링형의 플랜지부(13)를 가지고 있다. 그리고 이 플랜지부(13)의 내주에는 대향하는 1쌍의 돌기(14)가 3개소에 배치되고, 이들 돌기(14)중 내측의 것이 저항통체(3)의 내면에 형성한 전극막(10),(12)과 접촉하도록 구성된다. 또, 원통홀더(12a)와 원통홀더(12b)와는 저항통체(3A)의 외면에 형성한 도전막(17)을 통하여 전기적으로 접속된다.
도 14에 나타낸 바와 같이, 저항통체(3A)의 대략 중앙부에는 G4핀(15)이 배치된다. 이 G4핀(15)은 저항통체(3A)의 팽창계수와 대략 동등한 팽창계수를 가지는 코발트(Co)철 또는 Ti합금으로 형성하는 것이 바람직하다. 그리고 이 G4핀(15)은 저항통체(3A)에 형성한 홀(16)을 통하여 전극막(9)과 접촉하도록 부착된다. 또, G4핀(15)에는 리드선(26)이 접속된다. 이 리드선(26)은 도시하지 않으나 스템핀(6)에 접속고정된다.
도 3에 나타낸 바와 같이, HV실드(4)는 예를 들면 SUS304 등으로 이루어지는 평판형의 부재이고, 그 중앙부에는 전자빔을 투과시키기 위한 홀(8)이 배치된다. 이 HV실드(4)는 도 1에 나타낸 바와 같이, 용접에 의하여 원통홀더(12a)에 고정된다.
HV스프링(5)은 예를 들면 인코넬로 이루어진다. 도 1에 나타낸 바와 같이, HV스프링(5)은 HV실드(4)의 양단부에 용접에 의하여 고정되고, 그 선단부가 네크관(1)의 내면을 압압하도록 구성된다. 그리고, 이 HV스프링(5)은 카본 등으로 이루어지는 도전막을 통하여 도시하지 않은 애노드버튼에 전기적으로 접속된다.
본 실시예에서는 도 18A에 나타낸 바와 같이, 제3 그리드 G3(제1 전극)과제4 그리드 G4(제3 전극)와의 사이에 도전링(11A)이 배치되고, 그리드 사이의 전위구배가 도 18B에 나타낸 바와 같이 된다. 전극막(8)과 전극막(9)와의 사이의 갭 x은 본 실시예에서는, 10∼20mm 정도이다. 그리고, 도 14에 나타낸 전극막(9)과 전극막(10)과의 사이의 갭은 특히 한정되지 않지만, 상기 갭 x를 1로 한 경우에는 1 이상, 바람직하게는 1~3, 더욱 바람직하게는 1∼2이다. 이와 같이 설정함으로써, 구면수차계수를 더욱 작게 할 수 있는 것이 확인되어 있다.
또, 본 실시예에서는, 도전링(11A)은 제3 전극을 구성하는 전극막(9)측에 가까이 배치되고, 도전링(11A)의 배치위치관계를 나타내는 비 a:b:c는 1∼2:2∼4:8∼10이 바람직하다.
그리고, 도전링(11A)의 배치위치는 도 14에 나타낸 실시예에 한정되지 않고, 도 19A에 나타낸 바와 같이, 도전링(11A)을 고압전극인 전극막(8)측에 가까이 배치할 수도 있고, 도 19C에 나타낸 바와 같이, 도전링(11B)을 복수로 할 수도 있다. 이와 같이, 도전링(11A),(11B)의 배치위치 및 배치개수를 변화시키는 것으로, 도 19B 및 도 19D에 나타낸 바와 같이 전위구배를 임의로 변화시킬 수도 있다.
또, 도 14에 나타낸 실시예에서는, 제3 전극인 전극막(9)과 고압전극인 전극막(10)과의 사이에도 도전링(11A)이 배치되어 있지만, 이 도전링(11A)의 배치위치 및 배치개수도 특히 한정되지 않는다. 또한, 본 발명에서는, 전극막(8)과 전극막(9)과의 사이의 도전링(11A)과, 전극막(9)과 전극막(10)과의 사이의 도전링(11A)중 어느 한쪽의 도전링(11A)은 반드시 배치하지 않아도 된다.
본 실시예에 관한 음극선관의 전자총에서는, 전극막(8),(9),(10)의 외주는 저항통체(3A)로 피복되어 있으므로, 전자빔이 전극의 사이로부터 누출되어 비드유리 등에 차지업하는 일도 없다. 또한, 전자렌즈구성부를 저항통체(3A)로 형성하였으므로, 전자렌즈계의 동심도(同心度)의 어긋남이 거의 생기지 않는다.
또, 본 발명에서는, 저항통체(3A)의 내주에 형성되는 링형의 전극막(8),(9),(10)은 이들의 갭을 임의로 설정할 수 있다. 또한, 링형의 전극막(8),(9),(10) 사이에 도전링(11A)을 배치함으로써, 이들 전극간의 전위구배를 임의로 변화시킬 수 있고, 증배율 M을 변화시키지 않고, 구면수차계수 Cs만을 작게 할 수 있다.
구면수차계수 Cs는 음극선관의 스폿직경에 크게 영향을 준다. 따라서, 본 실시예에서는, 도 17에 나타낸 바와 같이, 링형의 전극막(8),(9),(10) 사이에 도전링(11A)을 배치함으로써 이들 전극간의 전위구배를 임의로 변화시켜서 구면수차계수 Cs를 작게 할 수 있다. 그 결과, 스폿직경이 작아지고, 해상도가 향상된다.
도 15는 전극막(8)∼(10) 사이에 도전링(11A)을 복수 배치한 예이다.
예를 들면 도 16B에 나타낸 바와 같이, Z=0mm의 장소에 전극막(8)을 배치하는 동시에, Z=100mm의 장소에 도전링(11A)을 배치한 경우, 전극막(8)∼(10) 및 도전링(11A) 사이에 있어서의 상기 저항의 불균일치는 도전링(11A)을 배치한 경우의 쪽이 작아진다 (R1>R2, R4>R5). 그리고, Z=50mm의 장소에도 도전링(11A)을 배치한 경우에는, 도 16C에 나타낸 바와 같이, 더욱 상기 저항의 불균일치가 작아진다(R2>R3, R5>R6=0).
다음에, 도 14에 나타낸 본 실시예에 관한 전자총의 제조방법에 대하여 도 7 및 도 20에 따라서 설명한다.
먼저, 저항통체(3A)에 G4핀(15)을 부착하기 위한 홀(16)을 형성하고[도 7 공정(1) 및 도 20A], 이 저항통체(3A)를 세정하여 건조한다[도 7 공정(2)].
이어서, 저항통체(3A)의 내면에, 다음의 방법에 의하여 전극막(8)∼(10) 및 도전링(11A)을 도포형성한다[도 7 공정(3) 및 도 20B)]. 이 경우, 도전페이스트로는 예를 들면 RuO2-유리페이스트 (상품명 #9516, 듀폰사제 등)를 사용하여 막두께가 균일하게 되도록 도포를 행한다.
도 21은 전극막(8)∼(10) 및 도전링(11A)의 형성방법의 제1예를 나타낸 것이다.
도 21A는 도전페이스트의 도포방법을 나타낸 것이고, 저항통체(3A)의 내부에 높은 저항통체(3A)와 대략 동일한 높이를 가지는 회전가능한 고무롤러(68)를 배치하고, 이 고무롤러(68)를 1쌍의 스프링(69)에 의하여 저항통체(3A)의 내면에 압착하도록 구성한다. 이 경우, 도 21B에 나타낸 바와 같이, 고무롤러(68)의 길이방향으로 일정량의 도전페이스트(70)를 바른 후에 도 21A에 나타낸 바와 같이 세트하고, 저항통체(3A)를 회전축 O1을 중심으로 하여 회전시킨다. 이로써, 고무롤러(68)도 회전축 O2을 중심으로 하여 회전하고, 도전페이스트(70)가 저항통체(3A)의 내면전면(前面)에 넓게 도포된다. 그 후, 고무롤러(68)를 저항통체(3A)로부터 빼내고, 저항통체(3A)를 회전시키면서 예를 들면 온풍으로 가열함으로써 건조시킨다. 이것은 도전페이스트(70)가 박리되는 것을 방지하기 위해서이다.
도 21C는 도전페이스트(70)의 트리밍방법을 나타낸 것이다. 이 도면에 나타낸 바와 같이, 지지봉(71)의 선단에 초경합금으로 이루어지는 마킹원판(72)이 편심되도록 부착되는 한편, 이 지지봉(71)은 스프링(73)에 의하여 길이방향과 직교하는 방향으로 인장되도록 구성된다. 그리고 트리밍공정에 있어서는, 저항통체(3A)를 화살표 a방향으로 회전시켜서 지지봉(71)을 저항통체(3A)내에 배치한다. 그리고 지지봉(71)을 화살표 b방향 또는 c방향으로 이동시켜서 도전페이스트(70)가 불필요한 위치에 왔을 때에, 스프링(73)을 동작시켜서 마킹원판(72)을 도전페이스트(70)에 밀어대어 트리밍을 행한다. 한편, 도전페이스트(70)가 필요한 부분에 대하여는 스프링(73)을 해제함으로써, 도전페이스트(70)가 남도록 한다. 그리고 레이저광을 흡수시킨 열에 의하여 도전페이스트(70)를 증발시켜서 제거하도록 해도 된다.
도 22는 전극막(8)∼(10) 및 도전링(11A)의 형성방법의 제2예를 나타낸 것이다. 이 방법은 네거티브타입의 레지스트재료(예를 들면 PVA-ADC 등)를 사용한 노광법에 의한 것이다.
이 방법의 경우, 먼저 도 22A에 나타낸 바와 같이, 저항통체(3A)를 회전시키면서 그 내면에 레지스트재료(80)를 도포한다. 이어서, 도 22B도에 나타낸 바와 같이, 저항통체(3A)내에 마스크(81)를 삽입하고, 위치맞춤을 행한다. 이 마스크(81)는 저항통체(3A)의 내경과 같은 외경을 가지는 자외선투과성 유리(예를 들면 석영)의 외주에 전극막(8)∼(10) 및 도전링(11A)과 동일한 패턴(82)을 형성한 것이다.
그리고, 도 22C에 나타낸 바와 같이, 마스크(81)의 내측에 자외선조사램프(83)를 배치하여 노광을 행한다. 또한, 저항통체(3A)로부터 마스크(81)를 빼내어 물을 분무함으로써 현상을 행하고, 도 23A에 나타낸 바와 같이 레지스트(84)의 전극패턴을 형성한다.
다음에, 도 22D에 나타낸 바와 같이, 진공펌프(85)내에 이 저항통체(3A)를 배치하고, 예를 들면 Al, Au 등의 금속으로 이루어지는 와이어(86)를 히터(87)에 의하여 가열함으로써, 저항통체(3A)의 내면에 금속막(88)을 증착시킨다 (도 23B). 또한, H2O2에 의한 반전현상 및 베이킹(430℃, 30분)을 행하여, 도 23C에 나타낸 바와 같이, 전극막(8)∼(10) 및 도전링(11A)을 작성한다.
도 24는 전극막(8)∼(10) 및 도전링(11A)의 형성방법의 제3예 (메탈마스크증착법)를 나타낸 것이다. 이 방법의 경우, 저항통체(3A)의 내면에 밀착하도록 금속제의 링형의 마스크(110)를 삽입하고, 진공펌프에 연결한 용기(89)내에 이 저항통체(3A)를 배치한다. 그리고, 용기(89)내를 진공으로 하는 동시에 히터(89a)에 의하여 상기 증착용 금속(90)을 가열하여 저항통체(3A)의 내면에 이것을 증착시킨다.
도 25는 전극막(8)∼(10) 및 도전링(11A)의 형성방법의 제4예를 나타낸 것이다(열전사법).
이 방법의 경우, 먼저 폴리에스테르로 이루어지는 열전사용의 베이스필름(91)을 원통형으로 형성한다(도 25A). 그리고, 이 베이스필름(91)상에,박리층(도시하지 않음), 도전층(92) 및 접착층(도시하지 않음)의 각 층을 차례로 도포형성하여 열전사시트(93)를 완성시킨다 (도 25B). 다음에, 도 25C에 나타낸 바와 같이, 이 열전사시트(93)를 위치세트하여 저항통체(3A)내에 삽입한다. 그리고, 공기압에 의하여 열전사시트(93)를 저항통체(3A)의 내면에 밀착시키고, 내부에 히터를 내장한 실리콘롤러(94)로 다시 가열 및 가압을 행한다 (도 25D). 이로써, 열전사시트(93)상의 도전층(92)이 저항통체(3A)의 내면에 전사되고, 전극막(8)∼(10) 및 도전링(11A)이 형성된다. 그 후, 도 25E에 나타낸 바와 같이 베이스필름(91)을 박리제거한다.
그리고, 도 26A 및 도 26B에 나타낸 바와 같이, 미리 저항통체(3A)의 내벽에 요부(3a),(3b)를 형성하고, 전술한 도 21에 나타낸 고무롤러(68)를 사용하여 전체면에 도전페이스트(70)를 도포함으로써, 소정 패턴의 전극막(8)∼(10) 및 도전링(11A)을 형성할 수도 있다.
도 27은 전극막(8)∼(10) 및 도전링(11A)의 형성방법의 제6예를 나타낸 것이다. 먼저, 도 27A에 나타낸 바와 같이, 소정의 패턴(101)이 형성된 베이스(100)의 끝부에 도전페이스트(102)를 얹고, 롤러(103)를 예를 들면 패턴(101)과 직교하는 방향으로 굴림으로써, 도전페이스트(102)를 패턴(101)의 사이의 요부에 충전한다.
그리고 도 27B에 나타낸 바와 같이, 제1예(도 21A 참조)에서 사용한 것과 동일한 롤러(104)를 롤러(103)와 직교하는 방향으로 굴림으로써, 도 27C에 나타낸 바와 같이 롤러(104)에 도전페이스트(102)를 부착시킨다.
또한, 도 21A에 나타낸 바와 같이, 제1예와 마찬가지로 롤러(104)를 저항통체(3A)의 내면에 압착하고, 저항통체(3A)를 회전시킨다. 이로써, 저항통체(3A)의 내면에 도전페이스트(102)가 부착되어 전극막(8)∼(10) 및 도전링(11A)이 형성된다.
그리고 그 밖에도, 스크린인쇄방식에 의하여 베이스상에 소정의 패턴을 형성하고, 이하 도 27B, 도 27C 및 도 21A에 나타낸 방법과 같이 하여, 저항통체(3A)의 내면에 전극막(8)∼(10) 및 도전링(11A)을 형성할 수도 있다.
또, 전술한 전극막(8)∼(10) 및 도전링(11A)은 도전페이스트를 잉크제트방식에 의하여 저항통체(3A) 내면에 분무함으로써 형성할 수도 있다.
또한, 본 실시예의 전극막(8)∼(10) 및 도전링(11A)은 디스펜서를 사용한 방법에 의하여도 형성할 수 있다.
전술한 방법에 의하여 전극막(8)∼(10) 및 도전링(11A)을 형성한 후, 막두께를 균일하게 유지하기 위하여 레벨링건조를 행하고[도 7 공정(8)], 그 후, 예를 들면 850℃의 온도에서 10분간 공기중에 있어서 소성하고[도 7 공정(10)], 전극막(8)∼(10) 및 도전링(11A)을 세라믹스로 이루어지는 저항통체(3A)의 내면에 고착시킨다. 그리고 전술한 전극막(8)∼(10) 및 도전링(11A)의 형성 방법중, 제3의 방법(메탈마스크증착법)을 이용한 경우에는 이와 같은 소성이 불필요하게 된다.
그 후, 도 20C에 나타낸 바와 같이, 제3 그리드 G3로서의 전극막(8)과 제5 그리드 G5로서의 전극막(10)을 전기적으로 접속하기 위하여, 저항통체(3A)의 G4핀(15)이 배치되지 않은 쪽의 외주의 길이방향으로 상기 도전페이스트(70)를 도포하여 도전막(17)을 형성한다.
그리고 위치결정지그로 저항통체(3A)를 센터링하고, 수직세트하여 원통홀더(12)를 저항통체(3A)에 세트하는 동시에, 홀(16)에 G4핀(15)을 부착하여 지그에 의하여 고정하고, 각각 도 20D에 나타낸 바와 같이, 플릿유리 g를 배치하여 예를 들면 850℃의 온도에서 10분간 소성을 행한다[도 7 공정(12),(13)].
그리고 전극막(8)∼(10) 및 도전링(11A)을 형성한 후, 레벨링건조[공정(8)] 및 소성[공정(10)]을 행하지 않고, 원통홀더(12)와 G4핀(15)을 세트하여 프릿유리 g를 도포하여 한번에 소성[공정(13)]을 행할 수도 있다.
그 후, 도 14에 나타낸 바와 같이, 한쪽의 원통홀더(12a)에 대하여 위치결정지그를 사용하여 HV실드(10) 및 HV스프링(5)을 조립, 용접한다. 또, 다른 쪽의 원통홀더(12b)에 대하여 공지의 비딩법에 의하여 미리 조립한 트라이오드(캐소드 K, 제1 그리드 G1, 제2 그리드 G2, 컵부재 G3A)를 위치결정지그를 사용하여 조립, 용접한다[도 7 공정(14)].
또한, 제1 및 제2 그리드 G1, G2의 리드선(24),(25) 및 G4핀(15)의 리드선(26)을 스템(2)에 매입된 스템핀(6)에 접속함으로써, 도 1에 나타낸 바와 같은 전자총이 완성된다[도 7 공정(15)].
도 29는 본 발명의 제3 실시예의 요부를 나타낸 것이다. 본 실시예에 있어서는 전술한 바와 같은 고저항세라믹스로 이루어지는 링형 부재(54)를 적층하고, 그 사이에 원판형의 금속판(55)을 협지하여 구성된다. 여기서, 금속판(55)에는 전자빔투과용의 홀(56)∼(58)이 형성된다. 또한, 본 예는 3빔의 전자총의 경우이지만, 이러한 구성은 단빔용 전자총에도 적용가능하다.
그런데, 전술한 실시예에 있어서는, 고저항세라믹스로 이루어지는 저항통체(3A)의 전극막(8)∼(10)을 형성할 때에, 도전페이스트(70)를 도포 및 건조한 후, 이것을 소성할 필요가 있으므로, 고가가 될 우려가 있다.
또, RuO2-유리페이스트로 이루어지는 도전페이스트(70)가 스파킹시에 손상을 받음으로써, 렌즈특성이 열화될 우려가 있다.
그 밖에, 또한 렌즈특성의 향상을 도모하기 위하여는 저항분포를 더욱 경사시킬 필요가 있으나, 저항통체(3A)내는 균일한 저항분포로 되어 있으므로 이것에는 한계가 있다.
그래서, 본 발명의 제4 실시예에 있어서는 다음과 같은 구성을 채용하고 있다.
도 30은 본 실시예의 요부구성을 나타낸 것이다. 도 30A에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에 사용하는 저항통체(105)에 있어서는, 일체로 형성된 본체의 양단에 저저항부(106)가 형성되고, 그 사이에 고저항부(107)가 형성되어 있다. 이 경우, 저저항부(106)의 저항치는 그 표면의 저항을 10KΩ/□ 정도로 하는 것이 바람직하다. 한편, 고저항부(107)의 저항치는 상기 실시예와 마찬가지로, 100MΩ∼10TΩ으로 하는 것이 바람직하다. 그리고, 고저항부(107)를 저저항부(106)와의 경계에 있어서 저항이 연속적으로 변화하도록 구성하는 것이 바람직하다. 이로써 전위구배가 더욱 작아진다.
본 실시예의 저항통체(105)는, 예를 들면 공지의 문헌(Jady Chu, 이시바시(石橋), 하야시(林), 다케베(武部), 모리나가(森永) Slip Casting of Continuous Functionally Gradient Material Journal of the Ceramic Society of Japan 101[7] 841∼844, 1993)에 기재되어 있는 방법 등에 의하여 얻어진다. 즉, 이 방법은 도전물질(W, Ni-Cr 등)을 혼합한 슬러리를 사용하고, 입자의 침강속도의 차를 이용하여 관축방향으로 농도차를 부여함으로써 저항통체(105)의 저항에 소정의 구배를 부여할 것이다.
도 30B는 본 실시예에 있어서의 저항통체(108)의 다른 예를 나타낸 것이다. 이 도면에 나타낸 바와 같이, 이 예에 있어서는, 도 30A에 나타낸 저항통체(105)의 주위에 제2 고저항부(109)가 배치된다. 이 제2 고저항부(109)는 저저항부(106)를 보호하는 것 등을 목적으로 하여 배치되는 것이고, 그 재료로서는 내측의 고저항부(107)와 동일한 것 또는 다른 절연체를 사용할 수 있다.
또, 일체의 세라믹스로 이루어지는 저항통체(도시하지 않음)의 표면근방만을 저저항화할 수도 있다. 예를 들면, 통체의 생소(生燒)의 세라믹의 양단부 내면에 도전물질을 도포한 후, 그 세라믹을 본소(本燒)함으로써, 도 30B에 나타낸 것과 같은 저저항부를 형성할 수 있다.
도 31은 본 실시예의 전체구성을 나타낸 것이다. 이 도면에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 경우, 지름이 다른 2개의 상기 저항통체(105A),(105B)를 사용하여, 제4 그리드 G4로 되는 금속부재를 각 저항통체(105A),(105B)에 삽입함으로써 이들을 고정한다. 그리고, 각 저항통체(105A),(105B)에 제3 그리드 G3및 제5 그리드 G5를 부착하여 둔다. 그리고, 각 저항통체(105A),(105B)에는 전술한 도전링(11A)을 배치하여 둔다. 또한, 제3 및 제5 그리드 G3, G5를 리드선l1에 의하여 접속하는 동시에, 제4 그리드 G4와 스템핀(110)을 리드선l2을 사용하여 접속한다. 그리고, 스템핀과 제3 그리드 G3와의 사이에는 캐소드 K, 제1 및 제2 그리드 G1, G2가 배치되어 있다.
이상의 구성을 가지는 본 실시예에 의하면, 저항분포를 더욱 경사시킬 수 있고, 그 결과, 방전이 잘 일어나지 않게 되는 동시에, 더 한층 렌즈수차가 작은 렌즈계를 형성하여 고해상도의 화면을 실현할 수 있다.
또, 본 실시예에 의하면, 도전페이스트를 도포, 건조 및 소성하는 공정이 필요없게 되므로, 공정의 간소화 및 저렴화가 가능하게 된다.
또한, 본 실시예에 의하면, 스파킹이 일어나기 쉬워지므로, 내압(耐壓)을 향상시킬 수 있다. 그리고, 전술한 실시예에 있어서는, 저항통체(105A),(105B)를 2개로 조합하여 제3∼제5 그리드 G3∼G5를 구성하도록 하였으나, 본 발명은 이에 한하는 것은 아니고, 하나의 저항통체에 제3∼제5 그리드 G3∼G5에 대응하는 저저항부를 형성하도록 해도 된다. 또, 저항통체는 원통의 것에 한하지 않고, 예를 들면 단면이 타원 또는 사각형의 통형체를 사용할 수도 있다.
또한, 본 발명은 주렌즈계뿐만 아니고, 프리포커스렌즈계에도 적용할 수 있다. 이 경우, 예를 들면 도 31에 나타낸 바와 같이, 2개의 저항통체(105A),(105B)를 조합하여, 한쪽의 저항통체(105A)에 2개소의 저저항부(105B)를 형성하는 동시에, 도 32에 나타낸 바와 같이 다른 쪽의 저항통체(105B)에 프리포커스렌즈계용의 저저항부(112)를 형성하고, 이 저항통체(105B)의 끝부에 제1 및 제2 그리드 G1, G2를 부착하도록 구성한다. 그리고, (114)는 스페이서이다.
이러한 구성을 가지는 실시예에 의하면, 제1, 제2 그리드 G1, G2근방의 구성을 간소화할 수 있다.
한편, 저항통체(105B)에 프리포커스렌즈계용의 저저항부(112)를 형성하지 않고, 지지체로서만 기능시킬 수도 있다. 그 경우에는, 방전방지가 용이하게 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 있어서는, 전자렌즈구성부를 저항통체로 형성하였으므로, 전자렌즈계의 동심도의 어긋남을 억제하여 전자빔의 축어긋남을 작게 할 수 있고, 고화질의 화상을 실현할 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 제1 전극과 제3 전극과의 갭 a에 대하여 제3 전극과 제2 전극간의 갭 b의 b/a을 소정의 범위로 함으로써, 구면수차를 최소로 할 수 있고, 이로써 음극선관의 해상도의 향상을 도모할 수 있다.
또한, 전극의 외주는 저항통체로 피복되어 있으므로, 전자빔이 전극의 사이로부터 누출되어 비드유리 등에 차지업하는 일도 없다.

Claims (17)

  1. 전자를 방출하는 최소한 하나의 캐소드,
    통체(筒體),
    상기 통체의 내면의 캐소드측에 형성된 제1 전극막,
    상기 통체의 내면의 패널측에 형성된 제2 전극막 그리고
    상기 제1 전극막과 상기 제2 전극막의 사이에 형성된 제3 전극막으로 이루어지고,
    상기 제2 전극막과 상기 제3 전극막간의 갭 대 상기 제1 전극막과 상기 제3 전극막간의 갭의 비가 1 이상인 것을 특징으로 하는 전자총.
  2. 제1항에서,
    상기 제2 전극막과 상기 제3 전극막간의 갭 대 상기 제1 전극막과 상기 제3 전극막간의 갭의 비가 1∼2인 것을 특징으로 하는 전자총.
  3. 제1항에서,
    상기 통체가 세라믹으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전자총.
  4. 제1항에서,
    상기 통체의 내면에 형성된 최소한 하나의 저항막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자총.
  5. 제1항에서,
    인접하는 상기 전극막의 사이에 형성된 최소한 하나의 도전층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자총.
  6. 퍼넬부와 네크부를 포함하는 엔벨로프(envelope),
    형광면을 가지는 패널,
    상기 네크부에 배치되고, 전자를 방출하는 최소한 하나의 캐소드를 가지는 전자총,
    통체,
    상기 통체의 내면의 캐소드측에 형성된 제1 전극막,
    상기 통체의 내면의 패널측에 형성된 제2 전극막,
    상기 제1 전극막과 상기 제2 전극막 사이에 형성된 제3 전극막 그리고
    상기 제1 전극막, 상기 제2 전극막 및 상기 제3 전극막에 전압을 인가하는 수단으로 이루어지고,
    상기 제2 전극막과 상기 제3 전극막간의 갭 대 상기 제1 전극막과 상기 제3 전극막간의 갭의 비가 1 이상인 것을 특징으로 하는 음극선관.
  7. 제6항에서,
    상기 전압인가수단에 의하여 상기 제3 전극막에는 상기 제1 전극막 및 상기 제2 전극막에 인가되는 전압보다 낮은 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 음극선관.
  8. 제6항에서,
    상기 전압인가수단에 의하여 상기 제1 전극막 및 상기 제2 전극막에는 30~32kV의 전압이 인가되고, 상기 제3 전극막에는 7∼10kV의 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 음극선관.
  9. 퍼넬부와 네크부를 포함하는 엔벨로프,
    형광면을 가지는 패널,
    상기 네크부에 배치되고, 전자를 방출하는 최소한 하나의 캐소드를 가지는 전자총,
    세라믹 재료로 형성되고, 인접하는 자신 사이에 최소한 3개의 링형 전극이 배치되는 다수의 링형 부재,
    상기 캐소드측에 배치된 제1 링형 전극,
    상기 패널측에 배치된 제2 링형 전극 그리고
    상기 제1 링형 전극과 상기 제2 링형 전극 사이에 배치된 제3 링형 전극으로 이루어지고,
    상기 제2 링형 전극과 상기 제3 링형 전극간의 갭 대 상기 제1 링형 전극과상기 제3 링형 전극간의 갭의 비가 1 이상인 것을 특징으로 하는 음극선관.
  10. 통체 내면의 캐소드측에 제1 전극막을 형성하는 단계,
    통체 내면의 패널측에 제2 전극막을 형성하는 단계,
    상기 제1 전극막과 상기 제2 전극막 사이에 제3 전극막을 형성하되, 상기 제2 전극막과 상기 제3 전극막간의 갭 대 상기 제1 전극막과 상기 제3 전극막간의 갭의 비를 1 이상으로 하는 단계,
    상기 통체의 양단부를 지지하도록 한쌍의 홀더를 배치하는 단계,
    상기 한쌍의 홀더 중 하나에 전압인가수단을 배치하는 단계,
    상기 한쌍의 홀더 중 다른 하나에 트라이오드부를 형성하는 다수의 전극을 용접하는 단계 그리고
    엔벨로프의 네크부에 통체를 배치하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 음극선관의 제조방법.
  11. 제10항에서,
    상기 통체의 내면에 저항막을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음극선관의 제조방법.
  12. 제10항에서,
    상기 통체의 내면에 도전층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로하는 음극선관의 제조방법.
  13. 제10항에서,
    상기 전극막을 형성하는 단계는,
    롤러와 도전페이스트를 상기 통체에 넣는 단계,
    상기 통체와 상기 롤러를 회전시켜서 상기 통체의 내면에 상기 도전페이스트를 도포하는 단계,
    상기 도전페이스트를 건조시키는 단계 그리고
    상기 도전페이스트를 트리밍하여 상기 전극막을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 음극선관의 제조방법.
  14. 제13항에서,
    상기 전극막 형성 단계 및 상기 도전층 형성 단계는,
    롤러와 도전페이스트를 상기 통체에 넣는 단계,
    상기 통체와 상기 롤러를 회전시켜서 상기 통체의 내면에 도전페이스트를 도포하는 단계,
    상기 도전페이스트를 건조시키는 단계 그리고
    상기 도전페이스트를 트리밍하여 상기 전극막 및 상기 도전층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 음극선관의 제조방법.
  15. 제10항에서,
    상기 전극막 형성 단계는,
    패터닝된 저항막을 형성하는 단계,
    진공상태에서 상기 통체의 내면에 금속을 증착하는 단계 및
    상기 저항막을 제거하여 상기 전극막을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 음극선관의 제조방법.
  16. 제13항에서,
    상기 전극막 형성 단계 및 상기 도전층 형성 단계는,
    패터닝된 저항막을 형성하는 단계,
    진공상태에서 상기 통체의 내면에 금속을 증착하는 단계 및
    상기 저항막을 제거하여 상기 전극막 및 상기 도전층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 음극선관의 제조방법.
  17. 제10항에서,
    상기 전극막 형성 단계는,
    도전페이스트를 공급하여 통형 베이스막의 외면에 전극막을 형성하는 단계,
    상기 통형 베이스막을 상기 통체에 넣는 단계,
    히터를 가진 롤러를 사용하여 상기 통체의 내면을 가압 및 가열하는 단계, 그리고
    상기 통형 베이스막을 제거하여 상기 다수의 전극막을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 음극선관의 제조방법.
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