KR100418937B1

KR100418937B1 - 칼라 음극선관용 전자총

Info

Publication number: KR100418937B1
Application number: KR10-2002-0007066A
Authority: KR
Inventors: 배준호
Original assignee: 엘지.필립스디스플레이(주)
Priority date: 2002-02-07
Filing date: 2002-02-07
Publication date: 2004-02-14
Also published as: KR20030067187A

Abstract

본 발명은 화면 전역에서 해상도를 향상시킬 수 있는 칼라 음극선관용 전자총에 관한 것이다. 본 발명은 화면 방향으로 순차적으로 배치되는 제1전극, 제2전극, 제3전극, 제4전극 및 제5전극을 포함하는 칼라 음극선관용 전자총에 있어서, 상기 제1전극에는 횡장 사각형의 전자빔 통과공과 종장 사각형의 요홈이 형성되며, 상기 제2전극에는 사각형의 전자빔 통과공과 횡장 사각형의 요홈이 형성되며, 상기 제3전극, 제4전극 및 제5전극에는 원형의 전자빔 통과공이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총을 제공한다.

Description

칼라 음극선관용 전자총{Electron Gun for Color Cathode Ray Tube}

본 발명은 칼라 음극선관에 관한 것으로, 보다 상세하게는 칼라 음극선관용 전자총의 삼극부를 구성하는 전극의 형상에 관한 것이다.

도 1을 참조하여, 일반적인 칼라 음극선관의 대략적인 구조를 설명하면 다음과 같다.

칼라 음극선관은 내측면에 형광막이 도포된 패널(1)과 내측면에 전도성을 갖는 흑연이 도포된 펀넬(3)로 이루어지며, 상기 패널(1)과 펀넬(3)은 융착 글래스에의하여 서로 결합되어, 음극선관의 내부는 10^-7Torr정도의 고진공 상태를 유지하고 있다.

그리고, 펀넬(3)의 끝단에는 전자빔을 발생시키는 전자총(5)이 장착되며, 패널(1)의 내면의 형광막으로 부터 근접된 부위에는 전자총(5)에서 주사된 전자빔의 색선별 역할을 하는 새도우 마스크(2)가 지지 프레임에 고정된 상태로 설치되어 있다

또한, 펀넬(3)의 네크부(3a)에는 전자총에서 주사된 전자빔을 형광면 전체로 편향시켜 주는 편향 요크(7)가 설치되어 있고, 네크부(3a)의 외부면에는 전자빔이 정확히 소정의 형광체를 타격하도록 그 진행 궤도를 수정하여 주는 2,4,6극의 마그네트가 설치되어 있다.

한편, 전자총은 전압이 인가됨에 따라 전자빔을 방사하는 음극과, 상기 음극에서 방사된 열전자를 전자빔으로 형성시키기 위한 전자빔 형성부와, 전자빔을 가늘게 집속시키기 위한 메인 렌즈부를 포함하여 구성된다. 또한, 종류에 따라서는 집속효과를 강화한 다단집속형으로 하기 위하여 전자빔 형성부와 메인 렌즈부의 사이에 프리포커스 렌즈부를 추가로 삽입하여 구성하기도 한다.

도 2를 참조하여, 종래의 칼라 음극선관용 전자총을 설명하면 다음과 같다.

전자빔 형성부는 제1전극(10)과 제2전극(20)으로 구성되는데, 상기 제1전극(10)은 전자빔의 방사량을 제어하며, 상기 제2전극(20)은 방사된 전자빔을 가속시키는 역할을 하게 된다. 프리포커스 렌즈부는 제3전극(30) 및 제4전극(40)으로 구성되며, 메인 렌즈부는 제5전극(50) 및 제6전극(60)으로 구성되며, 상기 제6전극(60)에는 외부 전계 및 자계를 차폐하는 쉴드컵이 고정되게 된다.

전자빔을 방사하는 히터가 내장된 음극(70), 제1전극(10), 제2전극(20), 제3전극(30), 제4전극(40), 제5전극(50) 및 제6전극(60)은 순차적으로 적층되며, 적층된 다수의 전극들은 소정의 간격을 유지한 상태로 비드 글라스로 융착 고정된다. 그리고, 일반적으로 평판 및 통평면의 전극상에는 수평 인라인(IN-LINE)으로 복수개의 전자빔 통과공이 형성된다.

도 1 및 도 2를 참조하여, 칼라 음극선관용 전자총의 작용을 설명하면 다음과 같다.

음극(70)내의 히터에 전원이 인가되어 히터가 발열되면 음극(70)의 선단부에 도포된 전자방사물질에서 열전자가 방출된다. 이때, 상기 각각의 전극들에는 각기 다른 전압이 인가되게 된다. 음극(70)에서 방출된 열전자는 다수개의 전극을 통과하면서 가속 및 집속되어 새도우 마스크(2)를 통과한 다음에 형광막에 충돌하여 형광막을 발광시키므로써 화상이 재현된다.

이때, 화상의 재현을 위해서는 화면의 전영역에 순차적으로 전자빔을 주사해야 하는데 이를 위해 비균일 자계를 이용한 자기집중형(Self Convergence)의 편향요크(7)가 사용된다.

도 3에 도시한 바와 같이, 자기집중형 편향요크(7)에서 생성되는 자계의 분포는 2극 성분과 4극 성분으로 분리하여 설명할 수 있는데, 2극 성분은 전자빔을 수평 및 수직방향으로 편향시키는 역할을 하고, 4극 성분 즉 편향요크 렌즈(DYlens)는 전자빔을 수직 방향으로 집속하고 수평방향으로는 발산시키는 역할을 함으로써 수평 방향의 빔보다 수직 방향의 빔이 더 짧은 거리에서 집속되어 화면상에서 수직 방향이 볼록하게 솟아 오르는 할로(Halo)현상을 야기시켜 화질의 열화를 초래하게 된다.

상술한 문제점을 해결하기 위하여, 일본 특허 소63-232246, 평4-10693에서는 삼극부에서 전자빔의 경로를 수평과 수직을 달리하는 방식으로 미리 횡장화하여 전자빔의 단위 면적당 밀도를 높여 자계의 영향을 적게 받는 방식을 사용한다. 즉, 제2전극(20)에 제3전극 방향으로 원형인 전자빔 통과공 주위에 직사각형의 요홈을 형성시켜 화면의 스포트를 개선하고 있다. 그러나, 이와 같은 방법은 칼라 음극선관이 대형화, 평면화가 되면 충분한 효과를 거둘 수가 없었다.

일본특허 출원공고 소60-51775에서는 다음과 같은 방식을 사용하였다.

일반적인 전자빔 스포트는 빔전류가 증가하면 커지게 되므로 선명한 화상을 얻기 위해서는 빔전류는 될 수 있는 한 작은 범위에 둘 필요가 있다. 그러나, 고전류를 사용하여야 하는 음극선관의 경우 그 전류의 변동 범위가 크므로 고전류시 화면상의 스포트 사이즈의 증대를 감소시키기 위하여 바이 포텐셜 메인 렌즈(Bi potential main lens)구조에서 프리포커스 영역을 개선한 유니-바이(Uni-Bi) 포텐셜형 렌즈 구조를 채용하였다. 그리고, 제3전극(30)을 제2전극(20)에 가깝게 위치시키고 유니 포텐셜 렌즈를 구성되는 전극중 제3전극(30) 및 제4전극(40)을 판상형으로 구성하여 전류 변화에 대한 화면상의 스포트 사이즈의 변화를 감소시켰다.

전자총에서는 고전류가 발생하게 되면 공간전하반발 효과에 의해 크로스오버의 전류밀도는 빔전류치가 증가하는 정도로 증가하지 않으며, 전류밀도 분포도 가우시안 분포를 보이지 않고 평평하게 균일한 분포에 가깝게 됨으로써 크로스오버가 열화하게 된다. 그리고 크로스오버가 열화하게 되면 화면상의 스포트도 열화된 특성을 보이게 된다.

크로스오버의 열화를 개선하기 위하여 크로스오버의 전위를 증가시켜서 공간전하반발 효과를 저감시켜야 한다. 크로스오버의 전압을 증가시키기 위해서는 여러 가지 방법이 있으나, 제3전극(30)을 제2전극(20)측으로 이동시키면 크로스오버의 전위가 증가되며 공간전하반발 효과는 감소하게 된다. 그러나, 그 결과 발산각(α)이 증대하게 되어 메인 렌즈에서의 전자빔 사이즈(Db)가 증가하게 된다.

도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 메인 렌즈에서의 전자빔 사이즈가 증가하게 되면 구면수차도 증가하게 되며, 구면수차의 증가는 화면상의 스포트 사이즈도 증가시키게 된다. 이를 개선하기 위해서는 크로스오버 이후의 발산각을 감소시켜야 하지만, 고전류에서는 크로스오버가 제2전극(20) 이상으로 이동하므로 제2전극(20) 및 제3전극(30)에 의한 발산각의 개선을 이루기 힘들다.

따라서, 크로스오버 이후의 발산각을 감소시키기 위하여 제2전극(20) 및 제3전극(30)에 의한 프리포커스 렌즈와 메인 렌즈 사이에 다른 하나의 프리포커스 렌즈를 추가할 수 있다. 프리포커스 렌즈의 형성은 집속전극을 제3전극(30), 제4전극(40), 제5전극(50) 3개로 분할하고, 제3전극(30)과 제5전극(50)에 동일한 전압을 인가함으로써 유니 포텐셜 렌즈 형태로 이루어진다. 이 프리포커스 렌즈는 메인 렌즈로 입사하는 전자빔의 발산각을 감소시키게 되고, 발산각의 감소는 메인렌즈에서의 전자빔 사이즈를 감소시키게 된다. 메인 렌즈의 전자빔 사이즈가 감소하게 되면 구면수차가 감소되고, 그 결과 화면상의 스포트가 개선되는 결과를 얻게 된다.

그러나 앞에서 설명한 종래의 전자총에서는 다음과 같은 문제점이 있었다.

상술한 바와 같이, 종래의 전자총에서는 음극으로부터 방출되는 전자빔의 발산각(α)을 조정하기 위하여 메인 렌즈 전단의 프리포커스 렌즈에서 제4전극을 판상으로 형성하여 판상 전극인 제3전극 방향으로 근접 설치하고, 제5전극은 제4전극에 근접시켜 설치한다.

그런데, 이러한 프리포커스 렌즈 형성에 있어서 종래의 전자총에서는 제4전극의 전자빔 통과공경은 집속전극인 제5전극의 제4전극측 전자빔 통과공경과 동일한 사이즈를 갖는다. 이렇게 할 경우 발산각을 조정할 수 있는 설계의 요소들이 제3전극, 제4전극, 제5전극의 각각의 두께와 제3전극과 제4전극간의 간격, 제4전극과 제5전극간의 간격, 제3전극의 공경, 동일한 사이즈의 제4전극의 공경과 제5전극의 제4전극측 공경으로 제한된다. 그 결과 발산각의 추가 조정을 위해서는 제2전극, 제3전극, 제4전극간에 보조의 전극을 추가해야 하므로 구조가 복잡해진다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 구조가 간단하면서도 칼라 음극선관의 화면 주변부 및 중앙부의 전자빔 스포트 특성을 양호하게 하여 화면 전체에서 스포트가 균일한 칼라 음극선관용 전자총을 제공하는것이다.

도 1은 일반적인 칼라 음극선관을 개략적으로 도시한 측면도

도 2는 도 1의 전자총을 개략적으로 도시한 개념도

도 3은 편향요크 렌즈의 작용을 도시한 개념도

도 4a는 구면수차가 없는 경우의 화면상의 전류밀도분포를 도시한 그래프

도 4b는 구면수차가 있는 경우의 화면상의 전류밀도분포를 도시한 그래프

도 5a는 구면수차가 없는 경우에 화면상의 스포트의 형상을 도시한 도면

도 5b는 구면수차가 있는 경우에 화면상의 스포트의 형상을 도시한 도면

도 6은 본 발명에 따른 칼라 음극선관용 전자총의 제1전극을 도시한 정면도

도 7은 도 6의 I-I선 단면도

도 8은 도 7의 변형예를 도시한 단면도

도 9는 본 발명에 따른 칼라 음극선관용 전자총의 제2전극을 도시한 정면도

도 10은 본 발명에 따른 칼라 음극선관용 전자총의 제3전극, 제4전극 및 제5전극의 전위분포를 개략적으로 도시한 개념도

도 11은 전자 렌즈의 광학적 모델을 도시한 개념도

도 12는 종래의 칼라 음극선관용 전자총에서 포커스 전압에 대한 스포트 직경을 도시한 그래프

도 13은 본 발명에 따른 칼라 음극선관용 전자총에서 포커스 전압에 대한 스포트 직경을 도시한 그래프

도 14는 종래 및 본 발명에 따른 칼라 음극선관용 전자총에서 전자빔 전류의 변화에 따른 화면에서의 수직 스포트 사이즈를 각각 도시한 그래프

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 패널 3 : 펀넬

5 : 전자총 100 : 제1전극

200 : 제2전극 300 : 제3전극

400 : 제4전극 500 : 제5전극

110, 210 : 전자빔 통과공 120, 220 : 요홈

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 화면 방향으로 순차적으로 배치되는 제1전극, 제2전극, 제3전극, 제4전극 및 제5전극을 포함하는 칼라 음극선관용 전자총에 있어서, 상기 제1전극에는 횡장 사각형의 전자빔 통과공과 종장 사각형의 요홈이 형성되며, 상기 제2전극에는 사각형의 전자빔 통과공과 횡장 사각형의 요홈이 형성되며, 상기 제3전극, 제4전극 및 제5전극에는 원형의 전자빔 통과공이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총을 제공한다.

상기 제1전극의 전자빔 통과공의 수평 치수는 0.5-0.7mm, 수직 치수는 0.4-0.6mm이고, 요홈의 수평 치수는 0.5-0.7mm, 수직 치수는 0.6-1.0mm, 깊이는 0.10-0.14mm인 것이 바람직하다.

상기 제2전극의 전자빔 통과공의 수평 치수는 0.5-0.6mm, 수직 치수는 0.5-0.6mm이고, 요홈의 수평 치수는 0.6-1.0mm, 수직 치수는 0.5-0.65mm, 깊이는 0.19-0.23mm인 것이 바람직하다.

상기 제3전극의 전자빔 통과공의 직경은 0.8-1.0mm인 것이 바람직하며, 상기 제4전극의 전자빔 통과공의 직경은 3.1-3.3mm인 것이 바람직하며, 상기 제5전극의 전자빔 통과공의 직경은 3.5-4.5mm인 것이 바람직하다.

한편, 제1전극과 제2전극 사이의 간격은 0.08-0.18mm이며, 상기 제2전극과 제3전극 사이의 간격은 0.7-1.3mm인 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

본 발명에 따른 전자총의 전극도 종래의 전자총 구성과 유사하게, 전자를 방출하는 음극, 음극에서 방출된 전자빔을 제어하기 위한 제1전극, 전자빔을 가속시키는 제2전극, 전자빔의 발산각을 제어하기 위한 제3전극, 제4전극 및 제5전극의 프리포커스 렌즈부, 제5전극과 메인 렌즈부를 형성하는 제6전극의 애노드전극으로 구성되어 있다.

다만, 본 발명에서는 제1전극에는 횡장 사각형의 전자빔 통과공과 종장 사각형의 요홈이 형성되며, 제2전극에는 사각형의 전자빔 통과공과 종장 사각형의 요홈이 형성된다. 그리고, 프리포커스 렌즈부는 제3전극, 제4전극 및 제5전극을 인접 대향 설치하여 구성되며, 제3전극, 제4전극 및 제5전극의 전자빔 통과공은 각각 상이한 크기의 원형의 전자빔 통과공이 형성된다. 이렇게 할 경우 종래에 비하여 전자빔의 발산각 및 메인 렌즈부에서의 전자빔 사이즈를 용이하게 변경할 수 있다.

즉, 기존 전자빔의 사이즈를 축소하고 메인 렌즈 입사 전의 전자빔 형태를 횡장화로 최적화하여 화면 전역에서 원하는 스포트 사이즈를 구현하고 스포트의 왜곡현상을 방지하여 음극선관의 화면 전역에서 해상도를 높일 수 있게 된다.

도 6 내지 도 10을 참조하여, 본 발명에 따른 칼라 음극선관용 전자총의 전극의 구조를 설명하면 다음과 같다.

제1전극(100)에는 전자빔이 통과하는 횡장 사각형의 통과공(110)이 형성되며, 상기 통과공(110)의 주위에는 종장 사각형의 요홈(120)이 형성된다. 상기 요홈(120)은 제2전극(200) 방향으로 형성된다. 제2전극(200)에는 전자빔이 통과하는 사각형 바람직하게는 정사각형의 통과공(210)이 형성되며, 상기 통과공(210)의 주위에는 횡장 사각형의 요홈(220)이 형성된다. 제3전극(300), 제4전극(400) 및 제5전극(500)에는 각각 다른 크기의 원형의 전자빔 통과공(311, 411, 511)이 형성된다.

그리고, 도 8에 도시한 바와 같이, 제1전극의 요홈(120)에서는 경사(120a)를 주는 것이 바람직하며, 마찬가지로 제2전극(200)의 요홈(220)에도 경사를 주는 것이 바람직하다.

상술한 전극에 대한 구체적인 치수(단위 mm)는 아래의 표 1과 같은 것이 바람직하다.

	제1전극	제2전극	제3전극	제4전극	제5전극
통과공의 수평치수	0.6±0.1	0.55±0.05	0.9±0.1	3.2±0.1	4.0±0.5
통과공의 수직치수	0.5±0.1	0.55±0.05	0.9±0.1	3.2±0.1	4.0±0.5
요홈의 수평치수	0.6±0.1	0.8±0.1	-	-	-
요홈의 수직치수	0.8±0.2	0.50-0.65	-	-	-
요홈의 깊이	0.12±0.2	0.21±0.02	-	-	-

상기 표에서 알 수 있는 바와 같이, 제1전극(100)의 통과공(110)의 수평 치수는 0.5-0.7mm, 수직 치수는 0.4-0.6mm인 것이 바람직하다. 제1전극(100)의 요홈(120)의 수평 치수는 0.5-0.7mm, 수직 치수는 0.6-1.0mm, 깊이는 0.10-0.14mm인 것이 바람직하다.

제2전극(200)의 통과공(210)의 수평 치수는 각각 0.5-0.6mm, 수직 치수는 0.5-0.6mm인 것이 바람직하다. 제2전극(200)의 요홈(220)의 수평 치수는 각각 0.6-1.0mm, 수직 치수는 0.5-0.65mm, 깊이는 0.19-0.23mm인 것이 바람직하다. 상술한바와 같이, 상기 제2전극(200)의 요홈(220)은 기준치수가 0.55mm이고 음의 공차는 -0.05, 양의 공차는 +0.1이 되어, 요홈(220)의 수직치수는 0.5-0.65mm의 범위가 된다.

제3전극(300)의 직경은 0.9-1.0mm이고, 제4전극(400)의 직경은 3.1-3.3mm이고, 제5전극(500)의 직경은 3.5-4.5mm인 것이 바람직하다.

치수 결정시에 요홈(120, 220)의 깊이는 금형 제작성과 전자총의 제작 정도를 고려하여 공차를 주며, 제5전극(500)에서는 제3전극(300)보다 작지 않은 범위 내에서 공차를 준다. 그리고, 제1전극(100)과 제2전극(200) 사이의 간격은 0.13±0.05mm 즉 0.08-0.18mm이고, 제2전극(200)과 제3전극(300) 사이의 간격은 1.0±0.3mm 즉 0.7-1.3mm 인 것이 바람직하다. 상술한 치수들의 공차는 본 발명에서 구현하고자 하는 발산각의 최소/최대범위를 만족한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에서는 전자 방사 물질의 수명이 안정화됨에 따라 음극선관의 수명 문제로 한정되어 왔던 제1전극(100) 및 제2전극(200)의 크기를 축소하고, 동시에 제1전극(100)에 횡장 사각형의 전자빔 통과공을 형성하여 삼극부에서 방출되는 전자빔의 크기를 줄여 최적화하였다. 또한, 전자빔이 메인렌즈에 입사시 전자빔의 형태를 횡장형으로 만들어 편향 영역에서 편향수차를 최소화하여 화면의 주변부 전자빔 스포트에서 있어서 할로 부분을 없애 화면 전영역에 걸쳐서 해상도를 향상시켰다.

한편, 도 10에 도시한 바와 같이, 프리포커스 렌즈의 구성은 각각 상이한 크기의 전자빔 통과공을 갖는 제3전극(300), 제4전극(400) 및 제5전극(500)으로 구성된다.

또한 종래의 전자총에서는 제3전극의 전자빔 통과공의 크기보다 제4전극의 전자빔 통과공의 크기가 크며, 제4전극의 전자빔 통과공의 크기와 제5전극의 전자빔 통과공의 크기는 같다. 이에 반하여, 본 발명에서는 제3전극(300)의 전자빔 통과공(311)의 크기보다 제4전극(400)의 전자빔 통과공(411)의 크기가 크며, 제4전극(400)의 전자빔 통과공(411)의 크기보다 제5전극(500)의 전자빔 통과공(511)의 크기가 크다.

따라서, 도 11에 도시한 바와 같이, 종래의 전자총에 비하여 L2 렌즈의 강도가 더욱 강하게 되어 메인 렌즈로 입사되는 전자빔 발산각 및 메인 렌즈에서의 전자빔 사이즈를 작게 할 수 있다. 전자빔 발산각 및 메인 렌즈에서의 전자빔 사이즈의 축소는 구면수차를 감소시키며 화면상 스포트를 개선시키게 된다.

그리고, 전자빔 발산각 및 메인 렌즈에서의 전자빔 사이즈가 최적치에서 어긋난 경우 제4전극(400)의 전자빔 통과공(411)을 크게 하면 L1, L3 렌즈보다 L2 렌즈가 약하게 되어 전자빔 발산각 및 메인 렌즈에서의 전자빔 사이즈가 크게 되고, 제4전극(400)의 전자빔 통과공(411)을 작게 하면 L1, L3 렌즈보다 L2 렌즈가 강하게 되어 전자빔 발산각 및 메인 렌즈에서의 전자빔 사이즈를 작게 조정할 수 있다.

한편, 아래의 표 2a 및 표 2b는 제1전극(100)의 수직 치수에 따른 발산각의 변화를 나타낸 것으로, 표 2a는 제1전극(100)의 치수가 0.6 * 0.5인 경우의 발산각의 변화이며, 표 2b는 제1전극(100)의 치수가 0.6 * 0.45인 경우의 발산각의 변화이다. 표 2a 및 표 2b에서 제1전극(100)의 수직 치수가 줄어들면 발산각이 줄어드는 것을 알 수 있다.

0.6*0.5	Hor. Just Focus(Vf=8.25KV)	Ver. Just Focus(Vf=7.6KV)
0.6*0.5	Hor.Beam Size	Ver.Beam Size	Hor.Beam Size	Ver.Beam Size
Virtual CO	-3.970	-6.747	-3.678	-5.989
CO size	0.186	0.294	0.184	0.276
Div. Angle	2.005	1.374	2.100	1.472
Ds	1.421	2.945	4.027	2.455

0.6*0.45	Hor. Just Focus(Vf=8.30KV)	Ver. Just Focus(Vf=7.55KV)
0.6*0.45	Hor.Beam Size	Ver.Beam Size	Hor.Beam Size	Ver.Beam Size
Virtual CO	-4.229	-3.486	-3.805	-6.045
CO size	0.201	0.316	0.198	0.274
Div. Angle	1.954	1.342	2.081	1.468
Ds	1.444	3.034	4.487	2.524

한편, 종래의 전자총과 본 발명에 따른 전자총의 포커스 특성 차이를 살펴보면 다음과 같다. 도 12 및 도 13을 참조하면, 종래의 전자총에 비하여 본 발명에 따른 전자총은 화면에서의 수직 스포트 사이즈가 축소되며, 포커스 전압의 변동에 따른 수직 빔 직경의 변화가 둔감함을 알 수 있다.

한편, 시뮬레이션 결과 및 샘플 테스트 결과를 종합하여 보면, 아래의 표 3에 도시한 바와 같이 메인 렌즈(L3) 입사 전의 횡종비(H/V)는 화면 중앙부와 화면 주변부에서 스포트 크기로 표시된다.

메인 렌즈 입사전 횡종비	화면 중앙부 수직 크기	화면 주변부 수직 크기
1	1.02	2.05
1.2	1.09	2.00
1.4	1.16	1.84
1.6	1.27	1.65
1.8	1.42	1.33
2.0	1.77	1.02

상기 표 3을 참조하면, 횡종비가 커지면 화면 중앙부에서 스포트가 커지고, 횡종비가 작아지면 화면 주변부에서의 스포트가 커져 음극선관의 해상도가 열화되는 것을 알 수 있다. 또한, 샘플 테스트 결과 메인 렌즈 입사 전의 횡종비가 1.7 부근에서 중앙부와 주변부의 스포트 크기가 동일한 상태로 됨을 알 수 있다.

한편, 횡종비를 1.7로 만들기 위해서는 상술한 표 1에서 도시한 바와 같은 전극의 치수에서, 그리고 규격화되어 있는 각 전극간의 간격에서 횡종비를 만들 수 있다. 즉, 제1전극(100)과 제2전극(200)과의 간격, 제2전극(200)과 제3전극(300)과의 간격이 가까우면 횡종비 값이 커지나 내전압이 열화되게 됨을 실험을 통해서 알 수 있다. 또한, 제2전극(200)과 제3전극(300)과의 간격도 동일한 효과를 나타낸다.

아래의 표 4는 본 발명에서 각각의 전극의 치수에 따른 횡종비를 나타낸 것이다.

제1전극	제2전극	제3전극	제4전극	횡종비
0.6*0.5	0.55*0.55	0.9	3.2	1.702
0.7*0.6	0.60*0.60	1.0	3.3	1.816
0.5*0.4	0.50*0.50	0.8	3.1	1.758
0.7*0.6	0.55*0.55	0.9	3.2	1.724
0.6*0.5	0.60*0.60	0.9	3.2	1.731
0.6*0.5	0.55*0.55	1.0	3.2	1.729
0.6*0.5	0.55*0.55	0.9	3.3	1.717

제1전극(100)의 치수가 0.4mm 이하일 경우에는 음극으로부터 원하는 전류값을 구현해 낼 수 없다. 또한, 각 전극들은 상호보완 작용하는 효과가 있으나 그 값이 최대치 이상에서는 그 효과가 미미하여 본 발명에서 얻고자 하느 발산각을 구현할 수 없게 된다. 또한 제5전극(500)은 전자총의 조립 공정상 제4전극(400)의 통과공의 크기보다 작지 않은 범위내에서 그 치수를 정한다. 결론적으로 상술한 치수와간격은 횡종비와 내전압(Emission)을 고려하여 설정한 값이다.

횡장화된 전자빔은 핀쿠션(Pin-Cushion) 자계에 의한 전자빔의 왜곡도에서와 같이 수직방향에서의 전자빔의 사이즈가 수평방향보다 작기 때문에 수직방향에서 편향수차가 작아진다. 실제로 핀쿠션 자계는 화면이 주변부에서 강해지기 때문에 화면의 중앙부에서 약간의 종장형의 전자빔 스포트와 주변부에서 할로가 없는 전자빔 스포트를 얻어 칼라 음극선관의 해상도를 높일 수 있다.

상술한 본 발명에 따른 칼라 음극선관용 전자총의 효과를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따르면 칼라 음극선관의 화면의 중앙부는 물론 주변부까지 전자빔의 밀도가 높은 코아(core)부분으로만 된다. 따라서, 전자빔 스포트의 사이즈를 축소하고, 고전류의 변화에도 포커스 특성의 변화가 둔감하기 때문에 중앙부는 물론 주변부까지 고해상도를 얻을 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면 전자빔이 화면 주변부로 편향시 편향수차에 의하여 왜곡되는 것을 방지할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따르면 칼라 음극선관의 주변부 및 화면 중앙부의 전자빔 스포트 특성을 양호하게 하여 화면 전체에서 스포트가 균일해진다는 이점이 있다.

Claims

화면 방향으로 순차적으로 배치되는 제1전극, 제2전극, 제3전극, 제4전극 및 제5전극을 포함하는 칼라 음극선관용 전자총에 있어서,

상기 제1전극에는 횡장 사각형의 전자빔 통과공과 종장 사각형의 요홈이 형성되며, 상기 제2전극에는 사각형의 전자빔 통과공과 횡장 사각형의 요홈이 형성되며, 상기 제3전극, 제4전극 및 제5전극에는 원형의 전자빔 통과공이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총.
제1항에 있어서, 상기 제1전극의 전자빔 통과공의 수평 치수는 0.5-0.7mm, 수직 치수는 0.4-0.6mm이고, 요홈의 수평 치수는 0.5-0.7mm, 수직 치수는 0.6-1.0mm, 깊이는 0.10-0.14mm인 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2전극의 전자빔 통과공의 수평 치수는 0.5-0.6mm, 수직 치수는 0.5-0.6mm이고, 요홈의 수평 치수는 0.6-1.0mm, 수직 치수는 0.5-0.65mm, 깊이는 0.19-0.23mm인 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제3전극의 전자빔 통과공의 직경은 0.8-1.0mm인 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제4전극의 전자빔 통과공의 직경은 3.1-3.3mm인 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제5전극의 전자빔 통과공의 직경은 3.5-4.5mm인 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1전극과 제2전극 사이의 간격은 0.08-0.18mm인 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2전극과 제3전극 사이의 간격은 0.7-1.3mm인 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 전자총.