KR100397098B1 - 음극선관 - Google Patents

Abstract

양극이 형광체 스크린 측의 대경 원통부와 음극측의 소경 원통부가 결합된 것으로 이루어지며, 포커스 전극이 양극의 소경 원통부보다 큰 직경을 갖는 대경 원통부와 양극의 소경 원통부보다 작은 직경을 갖는 소경 원통부가 결합된 것으로 이루어지며, 포커스 전극의 대경 원통부는 양극의 대경 원통부 내에 동축으로 배치되고, 포커스 전극의 음극측에 대향 배치되는 제1 전극이 양극과 관 내에서 전기적으로 접속되어 있는 음극선관에 있어서, 포커스 전극의 관축 방향 길이를 LG4(㎜), 포커스 전극의 형광체 스크린측 단부면으로부터 형광체 스크린 중앙까지의 거리를 LP(㎜)라 한 경우, LG4와 LP의 관계를 -LP ＋ 184.9 ≥ LG4 ≥ 0.0004 LP³- 0.1571 LP²＋ 21.006 LP - 922.41, LP ≥ 131.7로 한다.

Description

음극선관{Cathod Ray Tube}

본 발명은 음극선관에 관한 것으로, 특히 투사형 TV용 음극선관 등의 단일 전자총형 음극선관에 있어서, 그 전자총을 최적화함으로써 그 포커스 특성을 해치지 않고 음극선관의 전체 길이를 단축하는 것을 가능하게 한 음극선관에 관한 것이다.

투사형 TV 수상기는 일반적으로 적색, 녹색 및 청색의 원색 화상 재생에 각각 전용의 3개의 음극선관을 사용하고, 이들 3개의 음극선관에 의해 얻어진 3개의 원색 화상(형광체 스크린 대각 직경의 일예로서는 5.5 인치)을 광학 렌즈 또는 거울을 사용하여 스크린(스크린 대각 직경의 일예로서는 40 인치) 상에 확대 투사하고, 3개의 원색 화상을 스크린 상에서 중합하여 칼라 화상을 형성하고 있다.

투사형 TV용 음극선관의 전자총으로서는 일본 특허 공고 소58-31696호 공보에 기재된 음극선관용 전자총이 있다. 이 전자총에 대하여 도5를 이용하여 설명한다. 도5에 있어서, 음극(101)을 절연 지지하고 있는 제어 격자 전극(102), 보조 집속 전극(103), 가속 전극(104), 제1 양극(110) 및 제2 양극(111)은 이들 공통의 절연봉(112)에 의해서 절연 지지되어 있고, 이들은 밸브 네크부(107) 내에 수용되어 있다.

제2 양극(111)은 제1 양극(110)측의 단부 엣지에 직경이 작은 지지 단부(113)를 갖고, 직경이 작은 지지 단부(113)에 근접한 절연봉(112)에 지지되어 있다. 또, 제2 양극(111)의 선단부에 부착된 도전성 설형(舌狀) 부재(114)는 밸브 네크부(107)의 내면에 피착 형성된 도전막(115)을 통해서 부여되는 고전압을 제2 양극(111)에 급전한다.

제1 양극(110)은 제2 양극(111)의 직경이 작은 지지 단부(113)에 접촉하지 않고 관통하는 네크부(116)와, 제2 양극(111)의 직경이 큰 통 형상부 내에 위치하고 직경이 작은 지지 단부(113)의 내경보다도 큰 외경을 갖는 직경이 큰 선단부(117)를 갖고 있다. 이 직경이 큰 선단부(117)와 제2 양극(111)의 직경이 큰 통 형상부 사이에 있어서 주 렌즈가 형성된다.

이러한 전극 구조에 의하면, 제2 양극(111)의 진원도, 및 제1 양극(110)과 제2 양극(111) 사이의 동축성을 모두 양호하게 할 수 있을 뿐만 아니라, 제2 양극(111)의 내경을 밸브 네크부(107)의 내경에 근사시킬 수 있다. 따라서, 구면 수차가 적은 대구경 주 렌즈가 밸브 네크부 직경을 크게 하지 않고 얻어지며, 비임 스폿 직경을 매우 작게 할 수 있다.

또, 도5에 있어서 도면 부호 118은 페이스 플레이트이고, 119는 페이스 플레이트(118)의 내면에 형성된 형광체 스크린이다.

3개의 음극선관 및 투사용 광학계를 필요로 하는 투사형 TV 수상기는 일반적으로 외형 치수가 커져 버리는 폐해가 있었다. 그래서, 포커스 특성을 해치지 않고 음극선관의 소형화, 특히 음극선관의 전체 길이 단축에 대한 강한 요망이 있었다.

그러나, 상기 일본 특허 공고 소58-31696호 공보에 기재된 음극선관용 전자총에서는 음극선관의 전체 길이 단축에 대해 고려되어 있지 않았다.

음극선관의 전체 길이 단축을 위해서 전자총의 축방향 길이를 단축하면, 일반적으로 포커스 특성의 열화를 회피하지 못하는 문제가 있었다.

본 발명의 목적은 전자총을 최적화함으로써, 그 포커스 특성을 해치지 않고 음극선관의 전체 길이를 단축하는 것을 가능하게 한 음극선관을 제공하는 데 있다.

도1은 일부를 단면도로 도시한 본 발명의 실시 형태에 따른 음극선관의 측면도.

도2는 포커스 전극(G4)의 형광체 스크린측 단부면으로부터 형광체 스크린의 중심까지의 거리(LP) 및 포커스 전극의 길이(LG4)를 매개 변수로 하여 컴퓨터 시뮬레이션에 의해 얻어진 5 % 비임 스폿 직경을 도시한 표.

도3은 포커스 전극(G4)의 음극측 단부면으로부터 형광체 스크린의 중심까지의 거리(LP) 및 포커스 전극의 길이(LG4)를 매개 변수로 하여 컴퓨터 시뮬레이션에 의해 얻어진 5 % 비임 스폿 직경의 결과를 플롯한 그래프.

도4는 본 발명에 있어서의 형광면 거리(LP)와 포커스 전극 길이(LG4)의 관계의 허용 범위를 도시한 도면.

도5는 종래의 전자총을 실제 장착한 음극선관의 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 네크부

2 : 깔때기부

3 : 패널부

4 : 스템

5 : 전자총

7 : 편향 요오크

11 : 비임 제어 전극

14 : 포커스 전극

16 : 형광체 스크린

21 : 전극 지지 부재

본 발명의 칼라 음극선관은 이하의 대표적인 구성에 의해 상기 목적을 달성한다.

즉, 본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 패널부, 네크부, 상기 패널부에 큰 직경의 개구 단부가 결합되고, 상기 네크부에 작은 직경의 개구 단부가 결합된 깔때기부, 도전성 핀이 매립되고, 상기 깔때기부와 반대측의, 상기 네크부의 개구 단부를 폐색하는 스템으로 이루어지는 진공 외부 기기와, 상기 패널부의 내면에 형성된 형광체 스크린과, 상기 네크부에 수용된 전자총과, 상기 네크부와 상기 깔때기부의 천이 영역 근방에 외부 장착된 편향 요오크를 구비한 음극선관에 있어서, 상기 전자총은 음극, 비임 제어 전극, 가속 전극, 제1 전극, 포커스 전극 및 양극을 소정의 간격을 거쳐서 이 순서로 배열하여 이루어지고, 상기 양극은 상기 형광체 스크린측의 큰 직경의 원통부와, 상기 음극측의 작은 직경의 원통부가 축방향으로 결합된 것으로 이루어지고, 상기 포커스 전극은 상기 양극의 상기 작은 직경의 원통부보다 큰 직경을 갖는, 상기 형광체 스크린측의 큰 직경의 원통부와, 상기 양극의 상기 작은 직경의 원통부보다 작은 직경을 갖는, 상기 음극측의 작은 직경의 원통부가 축방향으로 결합된 것으로 이루어지고, 상기 포커스 전극의 큰 직경의 원통부는 상기 양극의 상기 큰 직경의 원통부 내에 이것과 동축으로 배치되어 이루어지고, 상기 양극과 상기 제1 전극은 관 내에서 전기적으로 접속되어 있고, 상기 포커스 전극의 관축 방향 길이를 LG4(mm), 상기 포커스 전극의 상기 형광체 스크린측 단부면으로부터 상기 형광체 스크린 중앙까지의 거리를 LP(mm)로 한 경우, LG4와 LP의 관계가,

-LP + 184.9 ≥ LG4 ≥ 0.0004 LP³- 0.1571 LP²＋ 21.006 LP - 922.41,

LP ≥ 131.7

인 것을 특징으로 하는 음극선관이다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 도시한 실시예를 참조하여 상세하게 설명한다.

발명자는 투사형 TV용 음극선관의 전체 길이의 단축을 도1에 개략적으로 구성을 도시한 전자총(5)을 이용한 음극선관에 의해서 실현하는 것을 검토했다.

도1은 일부를 단면도로 도시한 본 발명의 실시 형태에 따른 음극선관의 측면도이다.

네크부(1)의 일단부에는 깔때기부(2)가 접속되고, 이 깔때기부(2)의 큰 직경의 개구 단부에는 패널부(3)가 접속되며, 네크부(1)의 타단부에는 스템(4)이 접속되어 진공 외부 기기를 형성하고 있다.

외경이 29.1 mm인 네크부(1) 내에는 단일 비임형의 전자총(5)이 수용되어 있다. 이 전자총(5)은 방열형(傍熱型) 음극(10), 비임 제어 전극(G1)(11), 가속 전극(G2)(12), 제3 전극(G3)(13), 포커스 전극(G4)(14) 및 양극(G5)(15)을 소정의 간극을 거쳐서 배열하고, 이들을 각 전극의 측벽에 설치된 전극 지지 부재(21)를 한 쌍의 비드 유리(22)에 매설함으로써 고정하여 형성되어 있다.

각 전극에는 스템(4)에 매립된 스템 핀(9)을 거쳐서 소정의 전압이 인가된다. 하나의 전형적인 동작 조건에서는 음극(10)에 평균 약 190V, 제어 전극(G1)(11)에 접지 전위, 가속 전극(G2)(12)에 550 내지 600 V, 제3 전극(G3)(13) 및 양극(G5)(15)에 최고 전압인 30 kV, 포커스 전극(G4)(14)에는 포커스 전압(예를 들어 약 7.7kV)이 인가된다.

패널부(3)는 두께를 화면 중앙에서 두껍게 하고, 주변에서 얇게 하는 구조를 채용함으로써 렌즈 작용을 갖추고 있다. 패널부(3)의 내면에는 대각 직경이 약 5.5인치(139.7 mm)인 형광체 스크린(16)이 형성되어 있다. 그리고, 형광체 스크린(16)의 전자총측 표면에는 알루미늄의 증착막(17)이 형성되어 있다.

깔때기부(2)에는 양극 전압 인가용 양극 버튼(18)이 매립되고, 양극 버튼(18)에 인가된 양극 전압이 깔때기부(2)의 내면에 도포된 내장 흑연막(19) 및 양극(G5)(15)에 고정된 밸브 스페이서 콘택트(20)를 거쳐서 제3 전극(G3)(13) 및 양극(G5)(15)에 인가된다. 또, 이 양극 전압은 알루미늄 증착막(17)에도 인가되는 구성으로 되어 있다.

전자총(5)으로부터 출사된 전자 비임(도시 생략)은 편향 요오크(7)에 의해서 편향되어 형광체 스크린(16)을 주사한다. 본 실시예에서는 화면 대각 방향의 편향각은 90도이다. 또, 본 실시예에서는 화상 대비 향상용으로 속도 변조용 코일(8)을 구비하고 있다.

발명자는 상기 음극선관의 전체 길이를 단축할 목적으로, 전자총(5)의 관축 방향의 길이를 단축해도 포커스 특성을 해치지 않는 포커스 전극(G4)(14)의 축방향 길이(LG4)의 최적치를 알아내기 위해, 이하에 기술하는 컴퓨터에 의한 시뮬레이션 실험을 행하였다.

실험 조건은 하기와 같이 설정했다.

비임 제어 전극(G1)(11)의 비임 구경 = 0.6 mm

비임 제어 전극(G1)(11)의 비임 구경부의 판두께 = 0.08 mm

가속 전극(G2)(12)의 비임 구경 = 0.6 mm

가속 전극(G2)(12)의 비임 구경부의 판두께 = 0.39 mm

제3 전극(G3)(13)의 음극(10)측 비임 구경 = 2.2 mm

제3 전극(G3)(13)의 양극(G5)(15)측 개구 직경 = 9.9 mm

제3 전극(G3)(13)의 축방향 길이(LG3) = 20.5 mm

포커스 전극(G4)(14)의 음극(10)측 개구 직경(DFS) = 9.9 mm

포커스 전극(G4)(14)의 양극(G5)(15)측 개구 직경(DFL) = 15.8 mm

양극(G5)(15)의 형광체 스크린(16)측 개구 직경(DA) = 21.95 mm

음극(10)과 비임 제어 전극(G1)(11) 사이의 간격 = 0.11 mm

비임 제어 전극(G1)(11)과 가속 전극(G2)(12) 사이의 간격 = 0.27 mm

가속 전극(G2)(12)과 제3 전극(G3)(13) 사이의 간격(S23) = 1.73 mm

제3 전극(G3)(13)과 포커스 전극(G4)(14) 사이의 간격(S34) = 2.0 mm

음극(10) 전위 = 시뮬레이션 조건마다 그 비임 전류가 얻어지도록 조정

비임 제어 전극(G1)(11) = 접지 전위

가속 전극(G2)(12) 전위 = 600 V

제3 전극(G3)(13) 전위 = 30 kV

포커스 전극(G4)(14) 전위 = 시뮬레이션 조건마다 최적 포커스가 얻어지도록 조정

양극(G5)(15) 전위 = 30 kV

시뮬레이션의 매개 변수로서는,

(1) 포커스 전극(G4)(14)의 형광체 스크린(16)측 단부면으로부터 형광체 스크린(16)의 중심까지의 거리(LP)[이것을 이후 형광면 거리(LP)라고 함]

(2) 포커스 전극(G4)(14)의 축방향 길이(LG4)[이것을 이후 포커스 전극 길이(LG4)라고 함]의 두 가지를 설정하고, 이 두 가지의 매개 변수의 각 조합을 음극 전류 0.5 mA, 2.0 mA, 6.0 mA에 대한 5 % 비임 스폿 직경으로 평가했다. 5 % 비임 스폿 직경은 형광체 스크린 상에서의 비임 강도 분포에 있어서, 그 피크값의 5 %가 되는 점 사이의 거리를 비임 스폿 직경으로 하는 것이다.

또, 상기 음극 전류치는 디스플레이 모니터 용도의 낮은 전류 영역으로부터 TV 용도의 높은 전류 영역까지의 다목적 대응을 고려한 평가 조건이다.

도2에 형광면 거리(LP)로서 142.4 mm, 137.4 mm, 132.4 mm의 세 가지 경우, 포커스 전극 길이(LG4)로서 48.7 mm, 38.7 mm, 28.7 mm의 세 가지 경우를 채택하여 컴퓨터에 의한 시뮬레이션을 행한 결과를 도시한다. 도2의 시뮬레이션 결과를 플롯한 것을 도3에 도시한다.

도3에는 또한 투사형 TV 수상기측으로부터 투사형 TV용 음극선관에 요구되는 음극 전류 0.5 mA, 2.0 mA 및 6.0 mA의 각각에 대한 5 % 비임 스폿 직경 허용 상한치 0.193 mm, 0.182 mm 및 0.343 mm가 플롯되어 있다.

또, 이들 5 % 비임 스폿 직경 허용 상한치는 스크린의 대각 방향 크기가 50 인치 이상인 대형 투사형 TV 수상기(Projection TV)에 탑재되는 투사형 음극선관(Projection CRT)용 대구경 렌즈 전자총과 동일한 포커스 성능을 소형 투사형 TV 수상기에 있어서도 유지하기 위한 값이다.

상기 대형 투사형 TV 수상기에 사용되고 있는 대구경 렌즈 전자총을 실제 장착한 투사형 음극선관의 전체 길이는 270 ㎜로 길어져 버려 스크린의 대각 방향 크기가 40 인치급(37 내지 49 인치)의 콤팩트한 소형 투사형 TV 수상기용의 투사형 음극선관에는 상기 대구경 렌즈 전자총은 채용하기 어렵다.

본 발명은 상기 대형 투사형 TV 수상기 대응 투사형 음극선관이 갖고 있는 포커스 성능을 유지하면서 투사형 음극선관의 전체 길이를 단축함으로써, 최대 스크린 크기가 36 인치인 직시형 TV 수상기와 최소 스크린 크기가 50 인치인 대형 투사형 TV 수상기 사이를 벌충하는 제품으로서의 스크린 크기가 40 인치급의 소형 투사형 TV 수상기에 사용되는 음극선관에 관계되는 것이다.

상기 대형 투사형 TV 수상기 대응의 투사형 음극선관의 전자총의 사양 및 포커스 특성은 형성면 거리(LP)가 142.4 ㎜, 포커스 전극 길이(LG4)가 48.7 ㎜로서 도2 및 도3에 도시되어 있다.

그리고, 이 도2 및 도3에 도시된, 형광면 거리 LP = 142.4 ㎜, 포커스 전극 길이 LG4 = 48.7 ㎜의 전자총에 있어서의 음극 전류 0.5 ㎃, 2.0 ㎃, 6.0 ㎃의 각각에 대한 비임 스폿 직경은 0.168 ㎜, 0.158 ㎜, 0.298 ㎜이다.

본 발명에 의한 소형 투사형 TV 수상기용 음극선관의 5 % 비임 스폿 직경 허용 상한치를 상기 대형 투사형 TV 수상기용 투사형 음극선관의 5 % 비임 스폿 직경 허용 상한치의 15 % 증가한 0.193 ㎜, 0.182 ㎜, 0.343 ㎜로 했다.

이 15 % 증가의 근거는 투사형 음극선관의 형광체 스크린 상에서의 포커스 성능이 ±15 % 변동해도, 투사형 TV 수상기의 스크린 상에 있어서의 포커스 특성이 대략 유지되기 때문이다. 즉, 투사형 음극선관의 형광체 스크린 상에 있어서의 비임 스폿 직경의 변동이 ±15 %의 범위이면, 투사형 TV 수상기 스크린 상에서의 화상의 선명함에 그만큼 영향을 끼치지 않는다. 이는 투사형 음극선관 형광체 스크린으로부터 투사형 TV 수상기의 스크린까지의 사이에 투사 렌즈, 반사용 미러, 투사형 TV 수상기 스크린용 렌즈가 개재되어 있기 때문이다.

도3에서, 음극 전류 0.5 ㎃, 2.0 ㎃ 및 6.0 ㎃의 전체에 대해, 각각 상기 5 % 비임 스폿 직경 허용 상한치를 충족시키기 위해서는 형광면 거리(LP)의 값을 142.4 ㎜, 137.4 ㎜, 132.4 ㎜로 한 경우, 포커스 전극 길이(LG4)가 아래의 표를 충족시키도록 설정하면 되는 것을 알 수 있다.

형광면 거리 LP(㎜) 포커스 전극 길이 LG4(㎜)

132.4 33.2 이상

137.4 35.5 이상

142.4 38.2 이상

즉, 상기 5 % 비임 스폿 직경 허용 상한치 이하로 하기 위해서는 형광면 거리(LP)의 각각에 대해 상기 표의 포커스 전극 길이 LG4 하한치 이상으로 설정하면 되는 것을 알 수 있다.

한편, 투사형 음극선관의 전체 길이를 고정해 두고 포커스 전극 길이(LG4)를 증대하면, 포커스 전극(G4)(14)의 형광체 스크린(16)측 개구와 함께 주 렌즈를 형성하고 있는 양극(G5)(15)도 형광체 스크린(16) 측으로 연장할 필요가 있다. 그러나, 도1에서 명백한 바와 같이 양극(G5)(15)의 선단부가 편향 요오크(7)에 과도하게 근접하면, 편향 요오크(7)로부터의 편향 자계에 의해 양극(G5)(15)의 전극에 과전류가 과도하게 발생하여 열 발생의 문제가 발생한다.

특히, 최근 종래의 수평 편향 주파수 15.75 kHz의 2배 혹은 3배의 수평 편향 주파수로 투사형 TV 수상기를 동작시키는 일이 많아지고 있으므로, 이 문제는 무시할 수 없게 되어 있다.

또한, 투사형 음극선관의 전체 길이를 고정하고, 포커스 전극 길이(LG4)를 지나치게 증대하면, 형광면 거리(LP)가 꽤 작아진다. 그리고, 주 렌즈 중심이 편향 요오크(7)에 지나치게 가까워져 편향 자계에 의해 주 렌즈 자계가 왜곡되어 포커스 특성이 열화할 우려가 있다.

따라서, 본 발명자는 과전류에 의한 과도한 열 발생 또는 포커스 특성의 열화를 회피할 수 있는 형광면 거리(LP)의 하한치를 실험에 의해 구한 결과와, 상기 표에 정리한 포커스 전극 길이(LG4)의 하한치와, 음극선관의 전체 길이 단축에 기여하는 포커스 전극 길이(LG4)의 상한치에 의해 형광면 거리(LP)와 포커스 전극 길이(LG4)의 허용 범위를 도4에 사선 영역으로 나타냈다.

선 a는 포커스 전극 길이 LG4(㎜)의 하한치를 나타내고, 본 발명에 의한 실시예에서는 다음의 부등 근사식으로 나타낸다.

[수학식 1]

LG4 ≥ 0.0004 LP³- 0.1571 LP²＋ 21.006 LP - 922.41

이 수학식 1을 충족시킴으로써, 5 % 비임 스폿 직경이 허용 하한치 이하가 되어, 포커스 특성이 향상된다.

선 b는 형광면 거리 LP(㎜)의 하한치를 나타내고, 본 발명에 의한 실시예에서는 다음의 부등식으로 나타낸다.

[수학식 2]

LP ≥ 131.7

이 수학식 2를 충족시킴으로써, 편향 자계에 의한 영향을 경감할 수 있다.

선 c는 포커스 전극 길이 LG4(㎜)의 상한치를 나타내고, 본 발명에 의한 실시예에서는 다음의 부등식으로 나타낸다.

[수학식 3]

LG4 ≤ -LP ＋ 184.9

이 수학식 3을 충족시킴으로써, 대형 투사형 TV 수상기용 투사형 음극선관보다도 전체 길이를 단축하여, 높이 및 안길이를 억제한 테이블 톱 대응의 투사형 TV 수상기를 실현할 수 있다.

선 d는 포커스 전극 길이 LG4(㎜)의 적합한 상한치를 나타내고, 본 발명에 의한 다른 실시예에서는 다음의 부등식으로 나타낸다.

[수학식 4]

LG4 ≤ -LP ＋ 176.1

이 수학식 4를 충족시킴으로써, 투사형 음극선관의 전체 길이를 255 ㎜ 이하로 단축하여, 더욱 콤팩트한 소형 투사형 TV 수상기에 대응할 수 있다.

형광면 거리(LP)와 포커스 전극 길이(LG4)의 관계가 도4의 선 a, 선 b 및 선 c로 둘러싸여진 사선 영역 내에 있으면, 투사형 TV 수상기 측으로부터 투사형 TV용 음극선관에 요구되는 포커스 특성을 충족시키고, 또한 배속(2 × 15.75 kHz) 혹은 3배속(3 × 15.75 kHz) 주사 동작이라도 과전류에 의한 열 발생의 문제를 회피할 수 있고, 또한 투사형 TV 수상기의 소형화도 실현할 수 있다.

또한, 형광면 거리(LP)와 포커스 전극 길이(LG4)의 관계가 도4의 선 a, 선 b, 선 d로 둘러싸여진 사선 영역 내에 있으면, 투사형 TV용 음극선관의 패널부 외부면으로부터 스템 외면까지의 거리를 255 ㎜ 이하로 하는 것을 가능하게 한다.

이상 서술한 모의 실험 및 검토 결과에 더하여, 발명자는 다양한 모의 실험 및 실험 음극선관 시험 제작을 행하여 하기의 점을 확인했다.

본 발명은 투사형 TV용 음극선관의 네크부의 외경을 29.1 ㎜ 이하로 한 경우의 전자총의 전체 길이 단축시에, 포커스 특성의 열화 방지에 현저한 효과를 초래한다.

본 발명은 형광체 스크린의 유효 대각 직경이 약 139.7 ㎜인 때, 포커스 특성 확보에 현저한 효과를 초래하고, 투사형 TV 수상기의 소형화에 큰 공헌을 한다.

또한, 본 발명에 있어서 양극의 대경 원통부의 내경을 약 22 ㎜, 포커스 전극의 대경 원통부의 내경을 약 15.8 ㎜, 포커스 전극의 소경 원통부의 내경을 약 9.9 ㎜로 한 경우, 네크부의 외경을 29.1 ㎜ 이하로 할 수 있어 저전력 소비로 소형의 투사형 TV 수상기의 실현을 가능하게 한다.

그리고, 본 발명에 있어서 포커스 전극에 인가되는 전압을 양극에 인가되는 전압의 25 % 내지 28 %의 범위 내로 설정함으로써, 전자총의 전체 길이를 단축해도 포커스 특성의 열화를 충분히 회피할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 양극에 인가되는 전압을 약 30 kV로 설정함으로써, 전자총의 전체 길이를 단축해도 포커스 특성의 열화를 충분히 회피할 수 있다.

그리고, 본 발명에 따르면 포커스 전극의 음극측에 대향 배치되어 양극 전압이 인가되는「제1 전극」의 관축 방향의 길이를 20.5 ㎜ 이하로 할 수 있어, 이것도 음극선관의 전체 길이 단축에 큰 기여를 한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 대표적인 구성에 있어서는 음극선관의 전체 길이를 단축할 목적으로, 형광면 거리를 단축할 때 포커스 특성의 열화를 회피할 수 있고, 또한 고속 주사 동작시에도 과전류에 의한 과도한 열 발생을 회피할 수 있는 포커스 전극 길이를 최적화하고 있어, 본 발명의 음극선관을 사용한 투사형 TV 수상기는 소형화를 실현할 수 있으면서 또한 고화질의 화상 표시를 가능하게 한다.

Claims (9)

1. 패널부, 네크부, 상기 패널부에 대경 개구 단부가 결합되고 상기 네크부에 소경 개구 단부가 결합된 깔대기부, 도전성 핀이 매립되고 상기 깔대기부와 반대측인 상기 네크부의 개구 단부를 폐쇄하는 스템으로 이루어지는 진공 케이싱과,

   상기 패널부의 내면에 형성된 형광체 스크린과,

   상기 네크부에 수용된 전자총과,

   상기 네크부와 상기 깔대기부의 천이 영역 근방에 외장된 편향 요오크를 구비한 음극선관이며,

   상기 전자총은 음극, 비임 제어 전극, 가속 전극, 제1 전극, 포커스 전극 및 양극을 소정의 간격을 거쳐서 이 순서로 배열하여 이루어지며,

   상기 양극은 상기 형광체 스크린 측의 대경 원통부와 상기 음극측의 소경 원통부가 관축 방향으로 결합된 것으로 이루어지며,

   상기 포커스 전극은 상기 양극의 상기 소경 원통부보다 큰 직경을 갖는 상기 형광체 스크린 측의 대경 원통부와, 상기 양극의 상기 소경 원통부보다 작은 직경을 갖는 상기 음극측의 소경 원통부가 관축 방향으로 결합된 것으로 이루어지며, 상기 포커스 전극의 대경 원통부는 상기 양극의 상기 대경 원통부 내에, 이와 동축으로 배치되어 이루어지며,

   상기 양극과 상기 제1 전극은 관 내에서 전기적으로 접속되어 있으며,

   상기 포커스 전극의 관축 방향 길이를 LG4(㎜), 상기 포커스 전극의 상기 형광체 스크린측 단부면으로부터 상기 형광체 스크린 중앙까지의 거리를 LP(㎜)라 한 경우, LG4와 LP의 관계가

   -LP ＋ 184.9 ≥ LG4 ≥ 0.0004 LP³- 0.1571 LP²＋ 21.006 LP - 922.41, LP ≥ 131.7

   인 것을 특징으로 하는 음극선관.
2. 제1항에 있어서, 상기 LG4와 상기 LP가 -LP ＋ 176.1 ≥ LG4를 충족시키는 것을 특징으로 하는 음극선관.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 네크부의 외경이 29.1 ㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 음극선관.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 패널부 외면으로부터 상기 스템 외면까지의 거리가 255 ㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 음극선관.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 형광체 스크린의 유효 대각 직경이 약 139.7 ㎜인 것을 특징으로 하는 음극선관.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 양극의 상기 대경 원통부의 내경이 약 22 ㎜, 상기 포커스 전극의 상기 대경 원통부의 내경이 약 15.8 ㎜, 상기 포커스 전극의 상기 소경 원통부의 내경이 약 9.9 ㎜인 것을 특징으로 하는 음극선관.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 포커스 전극에 인가되는 전압이 상기 양극에 인가되는 전압의 25 % 내지 28 %의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 음극선관.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 양극에 인가되는 전압이 약 30 kV인 것을 특징으로 하는 음극선관.
9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 전극의 관축 방향의 길이가 20.5 ㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 음극선관.