KR100487362B1 - 음극선관용전자총 - Google Patents

Abstract

노킹(knocking) 공정시 집속전극 사이에 연결된 저항을 손상시키지 않고 전자총의 내전압 특성을 향상시키는 음극선관용 전자총이 제안된 바, 이것은 저항에 스파크 갭을 병렬로 접속한 후 노킹을 하거나 저항에 가는 전도선을 병렬로 접속해서 노킹한 후 전도선 부분을 레이저 빔으로 절단함으로써 저항에 손상을 주지않고, 전자총 전극의 이물질이나 돌기를 효과적으로 노킹할 수 있기 때문에 음극선관의 내전압 특성을 향상시킬 수 있다.

Description

음극선관용 전자총{electron-gun for the cathod ray tube}

본 발명은 음극선관용 전자총에 관한 것으로써, 특히, 노킹(knocking) 공정시 집속전극 사이에 연결된 저항을 손상시키지 않고 전자총의 내전압 특성을 향상시키는데 적당한 음극선관용 전자총에 관한 것이다.

도 1은 일반적인 칼라수상관의 개략적인 구성을 나타낸 단면도이다. 도 1에 의하면 칼라수상관은 브라운관(1)과 편향요크(7)로 구성되는데, 브라운관(1)은 전방 내면에 적색, 녹색, 청색의 형광체가 도포된 형광면(3a)과 색선별 기능을 갖는 새도우마스크(4)가 연결된 패널(3)과 측면에 결합되어 후방으로 관형상의 네크부(5a)가 형성되어 있는 펀넬(5)로 구성되어 있다. 상기 펀넬(5)의 네크부(5a)의 내부에는 전자총(6)이 내장되어 있고, 외부에는 전자총에서 방사되는 전자빔(9)을 수평방향 또는 수직방향으로 편향시키는 편향요크(7)가 결합되어 있다. 상기의 전자총의 뒷부분 즉 네크부(5a) 끝단에는 스텝(16)이 결합되어 있어서 전자총의 각 전극에 전압을 인가하도록 되어 있다.

도 2는 종래의 일반적인 전자총(6)의 내부 구조도로써 그 구성을 살펴보면, 전자빔들을 방출하기 위한 캐소드(K)와 상기 캐소드(K)의 열전자를 가속하는 가속전극(G2)과, 상기 전자빔들을 포커싱하는 프리-포커스 전극(G3)(G4)과, 상기 포커스된 전자빔들을 일방향으로 집속시키는 제1 및 제2 집속전극(G5-1)(G5-2)과 상기 집속된 전자빔들에 고전압을 인가하는 양극(G6)으로 구성되어 있다. 특히 집속전극(G5)을 제1 집속전극(G5-1)과 제2 집속전극(G5-2)으로 분할하여 구성함으로써 그들 사이에 4극자 전극을 설치하여 4극자 렌즈를 형성시킴으로써 고해상도를 가지는 전자총을 구현하고 있다.

그리고 최근에는 네크부(5a)의 지름을 줄임으로써 편향요크(7)에서 편향감도가 좋아지고 저전류를 인가하더라도 동일한 편향을 할 수 있기 때문에 결국 소비전력이 낮아지는 전자총을 개발하고 있는데 통상 상기와 같은 4극자 렌즈 전자총을 구현하기 위해서는 스템(16)의 스템핀을 한 개 더 추가해야 하지만 네크 구경이 작은 스템구조에서는 핀수가 제한되어 있으므로 이를 실현하기 어렵다.

따라서 이를 해결하기 위해 4극자 렌즈에 해당하는 전극인 제1 집속전극(G5-1)과 제2 집속전극(G5-2) 사이에 저항체(10)를 연결하여 두 전극이 다른 전위가 형성되도록 함으로써 4극자 렌즈를 구현한다.

상기 음극선관에서 고화질을 얻기 위해서는 전자총 및 형광면에 고압을 인가하는 방법이 통상 실시되고 있다.

그러나 전자총 및 형광면에 고압을 인가하는 경우 전자총에 관계하는 방전현상의 증가, 전자총의 전극과 절연부품(비드그라스, 네크부)들과의 사이에서 발생하는 간극 스퍼터(sputter) 및 네크부의 발광을 동반하는 진공 파괴 발생등으로 인해 음극선관의 품질이 저하되는 문제점이 발생된다.

이러한 문제점을 개선하기 위한 수단으로는 미국 특허공보 제 4,214,798 호에 개시되어 있는 풀로우팅 노킹(floating knocking)법, 미국 특허출원 번호 제18,907호에 개시되어 있는 메탈라이지드 비드(metallized bead)법 등의 해결수단이 제안되고 있지만, 상기한 문제점들을 개선하는데 충분치 못하다.

일반적으로 알려진 음극선관의 제조방법은 조립 완료된 전자총을 네크부에 형성된 개구부를 통해 펀넬에 삽입하여 봉지한 다음 배기공정을 실시한 후, 에이징(aging) 공정과 노킹(knocking) 공정을 차례로 실시한다.

상기 공정중 전자총의 각 전극에 고압이 인가될 때 이물질 또는 전극표면의 돌기에서 불요전자 방사(stray emission)가 발생된다.

또한 전극 상호간에서 전자충돌을 일으키게 되므로 스퍼터(sputter) 발생의 원인이 되기 때문에 봉지공정을 완료한 시점에서는 음극선관의 청정도 유지, 특히 이물질 등이 음극선관에 존재하지 않도록 하는 것과, 전자총의 전극표면이 평탄한 것을 필요충분 조건으로 하고 있다.

상기한 현상을 완화하기 위해 음극선관의 제조공정중에 동작전압을 평균동작 전압보다 2∼3배 정도되는 고전압을 단계적으로 인가해서 전극들간에 강제적인 방전이 일어나도록 함으로써 이물질을 제거하거나, 전극표면을 평탄화하는 노킹공정을 실시한다.

또한 전극 표면을 청정화시키기 위한 방법으로 저전압 전극 및 중전압 전극을 접지한 상태에서 애노드 및 고전압 전극들에 통상의 사용전압 보다 수십배되는 직류 전압 및 이에 상응한 펄스전압을 인가하는 방법이 사용된다.

예를들어, 유니 포텐셜(uni-potential)형의 전자총인 경우 제1 그리드전극(G1), 제2 그리드전극(G2) 및 제4 그리드전극(G4)을 접지하고, 제3 그리드전극(G3) 및 제5 그리드전극(G5)에는 통상 사용전압의 2배인 60KV정도의 전압을 인가하여 전극표면을 청정화 한다.

그러나 종래의 4극자 렌즈 전자총의 내전압 특성을 향상시키기 위해 상술한 방법들에 의해 노킹을 하면, 이 노킹공정 동안에 고전압이 인가되는데 이때 고전압에 의해 저항체를 파괴함으로써 전자총의 특성에 악영향을 미친다.

이와같이 전자총을 구성하는 전극이 많거나, 그 길이가 긴 경우에는 각 전극표면에 이물질이 존재하여 불요전자 방사의 원인이 될 수 있는 확율이 높기 때문에 전술한 노킹방법으로는 해결하기 어렵다.

또한 저항이 접속되어 있는 전자총의 전극을 청정화시킬 때 노킹공정중의 순간적인 고압에 의해 저항의 파손이 우려되며, 종래의 노킹방법으로는 원하는 노킹효과도 얻을 수 없다.

따라서 본 발명은 상기한 종래기술에 따른 노킹방법에서 나타난 제반 문제점들을 해결하기 위하여 안출한 것으로써, 본 발명의 목적은 전자총의 전극간에 연결된 저항의 손상을 주지않고 전자총의 내전압 특성을 향상시킬 수 있도록 한 음극선관용 전자총을 제공함에 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은 전자총의 집속전극 사이에 연결된 저항에 스파크 갭(spark gap) 또는 박막 와이어(thin wire)를 병렬로 접속한후 노킹공정을 행함으로써 저항에 손상을 주지않고 음극선관의 내전압 특성을 향상시키는데 적당한 음극선관용 전자총을 제공함에 있다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 음극선관용 전자총은, 전자빔들을 방출하기 위한 캐소드와, 상기 캐소드에서 방출되는 전자빔들을 제어하는 그리드 전극과 상기 캐소드의 열전자를 가속하는 가속전극과, 상기 전자빔들을 포커싱하는 프리-포커스 전극들과, 상기 포커스된 전자빔들을 일방향으로 집속시키는 제1 및 제2 집속전극과 상기 제1 및 제2 집속전극 사이에 접속된 저항과, 상기 집속된 전자빔들에 고전압을 인가하는 양극으로 구성된 전자총에 있어서, 상기 저항의 파손을 방지하는 저항보호수단이 저항에 접속됨을 특징으로 한다

이하, 본 발명에 따른 음극선관용 전자총을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 음극선관용 전자총의 일실시예를 나타낸 구성도이고,

도 4는 본 발명에 따른 음극선관용 전자총의 다른 실시예를 나타낸 구성도이다.

먼저 도 3을 참조하면, 본 발명의 음극선관용 전자총의 구성을 살펴보면, 전자빔들을 방출하기 위한 캐소드(K)와, 상기 캐소드(K)에서 방출되는 전자빔들을 제어하는 그리드 전극(G1)과, 상기 캐소드(K)의 열전자를 가속하는 가속전극(G2)과, 상기 전자빔들을 포커싱하는 프리-포커스 전극(G3)(G4)과, 상기 포커스된 전자빔들을 일방향으로 집속시키는 제1 및 제2 집속전극(G5-1)(G5-2)과 상기 제1 및 제2 집속전극(G5-1)(G5-2) 사이에 병렬 접속된 저항(10)과, 상기 저항(10)의 파손을 방지하는 저항보호수단(11)과, 상기 집속된 전자빔들에 고전압을 인가하는 양극(G6)으로 구성되어 있다.

이와같이 구성된 본 발명의 음극선관의 전자총은 저항(10)에 저항보호수단인 스파크갭(11)이나 박막 와이어(12)를 병렬로 접속시킴으로써 노킹시 고전압이 인가될 때 스파크 갭(11)이나 박막 와이어(12)로 순간적인 방전 현상을 유기하여 저항(10)에 적은 전압이 유기될 수 있도록 함으로써 저항(10)의 파손을 방지할 수 있다.

도 5는 본 발명에 의한 노킹공정 동안에 형성되는 전위 분포를 보인다. 도면에 나타낸 바와 같이 저항(10)이 접속되는 두 전극의 전위 분포가 같기 때문에 고압에 의한 저항(10)의 파손을 막을 수 있으며, 전극간에 전위차가 존재하여 노킹공정이 효과적으로 실시될 수 있다.

본 발명에 의하면, 저항에 스파크 갭을 병렬로 접속한 후 노킹을 하거나 저항에 가는 전도선(박막 와이어)을 병렬로 접속해서 노킹 공정을 실시한 후 상기 전도선 부분을 레이저 빔으로 절단함으로써 저항에 손상을 주지않고, 전자총 전극의 이물질이나 전극 주변에 잔존하는 돌기를 효과적으로 노킹하여 제거할 수 있기 때문에 음극선관의 내전압 특성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

또한 기존의 노킹 방식이나 조건들을 변경하지 않고 적용할 수 있기 때문에 전자총의 생산성을 대폭 향상시킬 수 있다.

도 1은 일반적인 칼라수상관의 개략적인 구성을 나타낸 단면도

도 2는 일반적인 전자총의 내부 구조를 나타낸 도면

도 3은 본 발명에 따른 음극선관용 전자총의 일실시예를 나타낸 구성도

도 4는 본 발명에 따른 음극선관용 전자총의 다른 실시예를 나타낸 구성도

도 5는 도 3의 노킹시 전위분포를 나타낸 그래프

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

G1 : 제어전극 G2 : 가속전극

G3, G4 : 프리포커스전극 G5-1 : 제1 집속전극

G5-2 :제2 집속전극 G6 : 양극

10 : 저항 11 : 스파크 갭

12 : 박막 와이어

Claims (1)

1. 전자빔들을 방출하기 위한 캐소드와, 상기 캐소드에서 방출되는 전자빔들을 제어하는 그리드 전극과, 상기 캐소드의 열전자를 가속하는 가속전극과, 상기 전자빔들을 포커싱하는 프리-포커스 전극들과, 상기 포커스된 전자빔들을 일방향으로 집속시키는 제1 및 제2 집속전극과 상기 제1 및 제2 집속전극 사이에 접속된 저항과, 상기 집속된 전자빔들에 고전압을 인가하는 양극으로 구성된 전자총에 있어서,

   상기 전극들에 고전압 인가시 순간적인 방전 현상을 유기하여 상기 저항에 적은 전압이 유기되도록 하는 박막 와이어(thin wire)가 상기 저항에 접속됨을 특징으로 하는 음극선관용 전자총.

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