KR100839420B1

KR100839420B1 - 음극선관용 전자총

Info

Publication number: KR100839420B1
Application number: KR1020020030328A
Authority: KR
Inventors: 김유선; 손완재
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2002-05-30
Filing date: 2002-05-30
Publication date: 2008-06-19
Also published as: US6713964B2; US20030222585A1; CN1462053A; KR20030092610A; CN1293590C

Abstract

제한된 넥크부 구경 내에서 최대 구경의 메인 포커스 렌즈를 형성하여 높은 포커스 성능과 해상도 특성을 구현하는 음극선관용 전자총에 관한 것으로서,

전자총은 캐소드와 더불어 삼극관부를 구성하는 제 1, 2전극과; 제 2전극 다음에 배치되는 제 3전극과; 제 3전극 다음에 배치되며, 캐소드로부터 가장 멀리 배치된 일단에 출구부를 구비하고, 포커스 전압이 인가되는 제 4전극과; 제 4전극의 외주면과 임의의 간격을 두고 제 4전극의 외주면을 둘러싸도록 배치되며 애노드 전압이 인가되는 제 5전극과; 제 3전극과 제 5전극을 전기적으로 연결하는 커넥터를 포함하며, 상기 제 4전극의 출구부가 제 4전극 중 가장 큰 내, 외경을 가짐과 아울러 캐소드에서 가장 멀리 떨어진 출구부의 일부가 제 5전극에 의해 둘러싸이거나 막히지 않고 개방되어 내장 흑연막에 대향한다.

음극선관, 전자총, 유니포텐셜, 캐소드, 삼극관부, 포커스전극, 애노드전극, 메인포커스렌즈, 내장흑연막

Description

음극선관용 전자총{ELECTRON GUN ASSEMBLY FOR CATHODE RAY TUBE}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 음극선관용 전자총의 정면도.

도 2는 도 1의 I-I선 단면도.

도 3과 도 6은 도 2에 도시한 제 3서브 전극과 제 5전극의 부분 확대도.

도 4는 본 발명의 실시예에 의한 전자총에서 등전위선과 전자빔 궤적을 나타낸 개략도.

도 5는 도 4의 부분 확대도.

도 7은 종래 기술에 의한 음극선관용 전자총 가운데 제 4전극과 제 5전극의 부분 확대 단면도.

도 8은 본 발명의 실시예에 의한 전자총과 비교예의 전자총 각각에서 전자빔 전류 변화에 따른 5% 전자빔 스폿 사이즈를 측정하여 나타낸 그래프.

도 9와 도 10은 제 4전극의 다른 실시예를 설명하기 위한 제 4전극과 제 5전극의 부분 단면도.

도 11은 등가구경과 구면수차의 관계를 설명하기 위한 그래프.

도 12는 구면수차와 전자빔 스폿 사이즈의 관계를 설명하기 위한 그래프.

본 발명은 음극선관용 전자총에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 제한된 넥크부 구경 내에서 메인 포커스 렌즈의 효율을 최대화하여 높은 포커스 성능과 해상도 특성을 만족하는 음극선관용 전자총에 관한 것이다.

일반적으로 음극선관을 이용하는 프로젝션 표시장치는 R(적), G(녹), B(청) 단색의 화면을 구현하는 3개의 모노크롬 음극선관과, 이들 음극선관에서 각기 구현된 단색의 영상들을 프로젝션 스크린으로 확대 투사하여 칼라 영상으로 합성하는 광학 시스템을 주요 구성으로 한다.

이러한 모노크롬 음극선관은 한줄기 전자빔으로 화면을 주사하므로, 전자빔의 포커스 성능이 표시장치의 해상도에 직접적인 영향을 미치며, 각 모노크롬 음극선관의 화면이 대략 10배 정도 확대되어 프로젝션 스크린에 투사되기 때문에, 고전류 밀도의 전자빔을 방출하여 화면의 휘도를 높여야 한다.

따라서 모노크롬 음극선관에 구비되는 전자총은 고전류 영역에서 포커스 성능이 우수한 유니포텐셜 포커스(unipotential focus) 또는 하이-유니포텐셜 포커스(hi-unipotential focus) 방식의 결선 구조를 사용함과 아울러, 메인 포커스 렌즈의 성능을 최대화하기 위한 전극 구조를 채용하고 있다.

상기 유니포텐셜 포커스 및 하이-유니포텐셜 포커스 방식에서, 전자총의 메인 포커스 렌즈는 포커스 전압이 인가되는 제 4전극과 애노드 전압이 인가되는 제 5전극 사이의 전압 차에 의해 제 4, 5전극 사이에 형성되며, 이와 같이 형성된 메인 포커스 렌즈는 캐소드에서 방출된 전자빔을 집속시켜 최종적으로 형광 스크린 상에 전자빔 스폿을 형성시킨다.

이러한 메인 포커스 렌즈의 성능은 잘 알려진 바와 같이 등가구경과 구면수차의 영향을 받는데, 도 11은 등가구경과 구면수차의 관계를 설명하기 위한 그래프이고, 도 12는 구면수차와 전자빔 스폿 사이즈의 관계를 설명하기 위한 그래프로서, 메인 포커스 렌즈의 등가구경이 커질수록 구면수차가 감소하고, 구면수차가 작아질수록 형광 스크린에 도달하는 전자빔 스폿 사이즈가 작아짐을 알 수 있다.

따라서 메인 포커스 렌즈의 구면수차가 작아지도록 삼극관부를 최적화하거나, 메인 포커스 렌즈가 큰 효율을 가지도록 메인 포커스 렌즈의 구경을 확대시키려는 노력이 진행되고 있다. 특히 메인 포커스 렌즈의 구경을 확대시키기 위해서는 기구적으로 제 4전극과 제 5전극의 구경을 확대시켜야 하는데, 이와 관련한 종래 기술로 미국특허 제 4,217,374호가 있다.

그러나 기구적으로 제 4전극과 제 5전극의 구경을 확대시키고자 하는 노력은 현재 상용화 또는 규격화 되어있는 넥크부 구경에 의해 제한되므로, 제한된 넥크부 구경 내에서 최대 구경의 메인 포커스 렌즈를 형성할 수 있는 전자총 구조가 요구된다.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 제한된 넥크부 구경 내에서 메인 포커스 렌즈의 등가구경이 최대화되도록 전극 구조를 개선하여 우수한 포커스 성능과 해상도 특성을 구현하는 음극선관용 전자총을 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

열전자 방출을 위한 단일의 캐소드와, 캐소드와 더불어 삼극관부를 구성하는 제 1, 2전극과, 제 2전극 다음에 배치되는 제 3전극과, 제 3전극 다음에 배치되며, 캐소드로부터 가장 멀리 배치된 일단에 출구부를 구비하고, 포커스 전압이 인가되는 제 4전극과, 제 4전극의 외주면과 임의의 간격을 두고 제 4전극의 외주면을 둘러싸도록 배치되며 애노드 전압이 인가되는 제 5전극과, 제 3전극과 제 5전극을 전기적으로 연결하는 커넥터를 포함하며, 제 4전극의 출구부가 제 4전극 중 가장 큰 내, 외경을 가짐과 아울러 캐소드에서 가장 멀리 떨어진 출구부의 일부가 제 5전극에 의해 둘러싸이거나 막히지 않고 개방되어 내장 흑연막에 대향하는 음극선관용 전자총을 제공한다.

이하, 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 음극선관용 전자총의 정면도이고, 도 2는 도 1의 I-I선 단면도이다.

도시한 바와 같이, 본 실시예에 의한 전자총(2)은 열전자를 방출하는 단일의 캐소드(4)와, 캐소드(4)와 더불어 삼극관부를 구성하며 열전자 방출을 제어하는 제 1, 2전극(6, 8)과, 제 2전극(8) 다음에 배치되는 제 3전극(10)과, 제 3전극(10) 다음에 배치되며 포커스 전압이 인가되는 제 4전극(12)과, 제 4전극(12)과 임의의 간격을 두고 제 4전극(12)의 외주면을 둘러싸도록 배치되며 고압의 애노드 전압이 인 가되는 제 5전극(14)과, 제 3전극(12)과 제 5전극(14)을 전기적으로 연결하는 커넥터(16)를 포함한다.

상기한 전극들은 지지체인 비드 글래스(18)에 고정되어 캐소드(4)로부터 도면의 Z축 방향을 따라 정렬되고, 스템 베이스(20)가 넥크부(22) 끝단에 융착으로 고정되어 상기 전자총(2)이 넥크부(22) 내면과 일정한 간격을 두고 넥크부(22) 내부에 위치하도록 한다.

보다 구체적으로, 상기 제 3전극(10)은 커넥터(16)를 통해 제 5전극(14)과 애노드 전압(대략, 30∼32 kV)의 공유하며, 제 2전극(8)과의 전위 차에 의해 제 2, 3전극(8, 10) 사이에 프리 포커스 렌즈(PL)를 형성하고, 제 4전극(12)과의 전위 차에 의해 제 3, 4전극(10, 12) 사이에 제 1메인 포커스 렌즈(ML1)를 형성한다.

그리고 제 4전극(12)은 해당 스템핀(미도시)을 통해 포커스 전압(대략, 7∼10 kV의 다이나믹 포커스 전압)을 제공받으며, 넥크부(22) 외주상에 벨로시티 모듈레이터(24)가 설치되는 경우, 제 4전극(12)은 다수의 서브 전극, 일례로 제 1, 제 2 및 제 3서브 전극(12A, 12B, 12C)으로 분할되어 각자의 서브 전극 사이에 브이엠 갭(VM GAP)(26)을 형성할 수 있다.

통상적으로 벨로시티 모듈레이터(24)는 2극 자계를 발생하여 전자빔의 편향 속도를 제어하는 역할을 하는데, 벨로시티 모듈레이터(24)가 발생하는 고주파 전류에 의해 제 4전극(12)에 와전류가 발생하는 경우, 벨로시티 모듈레이터(24)의 감도가 저하되므로, 전술한 브이엠 갭(26)을 통해 제 4전극(12)의 와전류 발생을 억제하는 것이다.

이 때, 상기 제 4전극(12)은 도시하지 않은 커넥터가 제 1서브 전극(12A)과 제 2서브 전극(12B), 그리고 제 2서브 전극(12B)과 제 3서브 전극(12C)을 전기적으로 연결하여 이들 서브 전극이 동일한 포커스 전압을 공유하도록 한다.

바람직하게, 상기 제 4전극(12)을 구성하는 3개의 서브 전극은 모두 실린더 형상으로, 자신의 내경이 전자빔 통과공으로 기능하며, 특히 3개의 서브 전극 가운데 캐소드(4)에서 가장 멀리 배치된 제 3서브 전극(12C)이 제 4전극(12) 가운데 가장 큰 내, 외경을 갖는 출구부(28)를 구비한다. 즉, 상기 제 3서브 전극(12C)은 제 2서브 전극(12B)과 동일한 내, 외경을 갖는 입구부(30)와, 입구부(30)보다 큰 내, 외경을 갖는 출구부(28)로 이루어진다.

그리고 상기 제 5전극(14)은 제 4전극(12)보다 큰 내, 외경을 갖는 실린더 형상으로, 제 4전극(12)과 임의의 간격을 두고 제 4전극(12)의 외주면을 둘러싸도록 배치되며, 바람직하게 제 5전극(14)은 비드 글래스(18)에 고정 지지되는 입구부(32)와, 입구부(32)보다 큰 내, 외경을 갖는 출구부(34)로 이루어진다.

상기 제 5전극(14)의 출구부(34) 외주면에는 적어도 두개 이상의 벌브 스페이서(36)가 고정되는데, 이 벌브 스페이서(36)는 넥크부(22) 내면에 도포된 내장 흑연막(38)과 접촉하여 내장 흑연막(38)에 인가된 애노드 전압을 제 5전극(14)에 전달하는 역할을 하며, 제 5전극(14)이 넥크부(22) 내면과 일정한 간격을 유지하도록 하여 전자총(2)의 얼라인먼트(alignment) 특성을 향상시킨다.

여기서, 본 실시예에 의한 전자총(2)은 제 4전극(12) 가운데 가장 큰 내, 외경을 갖는 제 3서브 전극(12C)의 출구부(28) 끝단이 제 5전극(14)에 둘러싸이거나 제 5전극(14)에 의해 막히지 않고 형광 스크린을 향해 개방된 구조로 이루어져 제 3서브 전극(12C)의 출구부(28) 끝단에 형성되는 제 2메인 포커스 렌즈(ML2)를 대구경화한다.

도 3은 도 2에 도시한 제 3서브 전극과 제 5전극의 부분 확대도로서, 제 3서브 전극(12C)의 출구부(28) 끝단은 제 5전극(14)의 출구부(34) 끝단으로부터 형광 스크린을 향해 A의 간격을 두고 이격되며, 제 3서브 전극(12C)의 출구부(28) 일부가 제 5전극(14)에 의해 둘러싸이지 않고 개방되어 출구부(28) 외주면이 내장 흑연막(38)에 대향 배치된다.

이를 위해 도면의 Z축 방향에 따른 제 5전극(14)의 길이(L1)는 제 3서브 전극(12C)의 길이(L2)보다 작게 설정됨과 아울러, 제 5전극(14)의 출구부(34) 끝단이 제 3서브 전극(12C)의 출구부(28) 끝단으로부터 전술한 A의 간격을 두고 캐소드(4) 방향으로 이격되어 제 5전극(14) 전체가 제 3서브 전극(12C)의 외주면을 둘러싸도록 한다.

도 4는 본 실시예에 의한 전자총 구동시 발생하는 등전위선과 전자빔 궤적을 나타낸 개략도이고, 도 5는 도 4의 부분 확대도로서, 제 3서브 전극(12C)의 포커스 전압과 내장 흑연막(38)의 애노드 전압 차에 의해 제 3서브 전극(12C)의 출구부(28) 끝단을 기준으로 대구경의 제 2메인 포커스 렌즈(ML2)가 형성되어 전자빔을 집속시키고 있음을 확인할 수 있다.

이와 같이 본 실시예에 의한 전자총(2)은 제 5전극(14)의 애노드 전압이 아닌, 내장 흑연막(38)에 인가된 애노드 전압을 이용하여 제 4전극(12)과의 전위 차 에 의해 제 2메인 포커스 렌즈(ML2)를 형성하므로, 제한된 넥크부(22) 구경 내에서 제 2메인 포커스 렌즈(ML2)의 구경을 최대화하여 전자빔의 포커스 성능을 향상시킨다.

한편, 포커스 전압이 인가되는 제 4전극(12), 특히 제 3서브 전극(12C)은 고압의 애노드 전압이 인가되는 제 5전극(14) 및 내장 흑연막(38)과의 사이에 전기적인 쇼트가 일어나지 않도록 상기 제 5전극(14) 및 내장 흑연막(38)과 내전압 특성을 고려한 설계가 이루어져야 한다.

따라서 도 6을 참고하여 상기 전극들의 형상을 살펴보면, 제 5전극(14)의 입구부(32) 내경이 제 3서브 전극(12C)의 입구부(30) 외경보다 크게 이루어져 이들 사이에 B의 간격을 형성하고, 제 5전극(14)의 출구부 바닥면(40)이 제 3서브 전극(12C)의 출구부 바닥면(42)으로부터 캐소드(4) 방향으로 이격되어 이들 사이에 C의 간격을 형성한다. 그리고 제 5전극(14)의 출구부(34) 내경이 제 3서브 전극(12C)의 출구부(28) 외경보다 크게 이루어져 이들 사이에 D의 간격을 형성한다.

바람직하게, 상기 제 3서브 전극(12C)과 제 5전극(14)은 다음의 조건을 만족하도록 설정되어 제 3서브 전극(12C)과 제 5전극(14) 사이에 내전압 특성을 유지함과 아울러, 제 3서브 전극(12C)의 출구부(28)가 제한된 넥크부(22) 구경 내에서 최대의 내, 외경을 갖도록 한다.

1.08 ≤D2/D1 ≤2.0, 1.0 ≤D4/D3 ≤1.2

여기서, D1은 제 3서브 전극(12C) 입구부(30)의 외경, D2는 제 5전극(14) 입구부(32)의 외경, D3는 제 3서브 전극(12C) 출구부(28)의 외경, D4는 제 5전극(14) 출구부(34)의 외경을 나타내며, 제 5전극(14)의 두께는 500㎛을 초과하지 않는다.

그리고 제 5전극(14)의 출구부 바닥면(40)과 제 3서브 전극(12C)의 출구부 바닥면(42) 사이의 간격 C는 최소 2mm 이상으로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한 제 3서브 전극(12C)의 출구부(28)는 넥크부(22) 내경과 E의 간격을 가지며, 바람직하게 제 3서브 전극(12C)의 출구부(28)는 넥크부(22) 내경에 대해 다음의 조건을 만족하도록 설정되어 내장 흑연막(38)과의 내전압 특성을 유지하면서 넥크부(22) 내경에 대해 최대의 직경을 갖도록 형성된다.

1.4 ≤D5/D3 ≤1.7

여기서, D3는 제 3서브 전극(12C)의 출구부(28) 외경을 나타내고, D5는 넥크부(22) 내경을 나타낸다.

다음의 표 1은 도 1에 도시한 본 실시예에 의한 전자총과, 종래 기술에 의한 비교예의 전자총(도 7 참고) 각각에서 제 2메인 포커스 렌즈(ML2)의 등가구경을 측정하여 나타낸 것으로서, 비교예의 전자총은 캐소드∼제 4전극의 구성이 본원 발명과 동일하나, 제 5전극(1)이 제 4전극(3)의 출구부(5)를 완전히 둘러싸도록 배치되어 제 5전극(1) 내부에 제 2메인 포커스 렌즈(ML2)를 형성한다.

(하기 표에서 제 4전극의 출구부는 제 3서브 전극의 출구부를 의미한다.)

	넥크부 외경 (mm)	넥크부 내경 (mm)	제 4전극 출구부 외경 (mm)	제 5전극 출구부 외경 (mm)	등가구경 (mm)
비교예	29.1	24.0	16.0	22	15.9
실시예	29.1	24.0	20.0	22	22.4

상기 표에 나타난 바와 같이, 제 4전극(12)의 출구부(28), 즉 제 3서브 전극(12C)의 출구부(28)를 확대시키고 이를 형광 스크린을 향해 개방시킨 본 실시예가 비교예의 전자총과 비교하여 제 2메인 포커스 렌즈(ML2)의 등가구경이 대략 40.8% 확대되었음을 확인할 수 있다.

다음의 표 2와 도 8은 본 실시예에 의한 전자총과 비교예의 전자총 각각에서 전자빔 전류 변화에 따른 5% 전자빔 스폿 사이즈를 측정하여 나타낸 결과로서, 실시예와 비교예 측정에서 각 전극에 인가된 전압 조건을 다음의 표 3에 나타내었다.

전자빔 전류(㎂)		1	2	3	4	5
전자빔 스폿 사이즈(㎛)	비교예	238.26	223.09	216.88	230.91	260.00
전자빔 스폿 사이즈(㎛)	실시예	178.80	170.12	163.24	175.55	190.34
감소율(%)		22.1	19.6	20.6	21.7	26.6

	제 1전극	제 2전극	제 4전극	제 3전극과 제 5전극
비교예	0V	350V	9.8kV	32kV
실시예	0V	350V	7.8kV	32kV

상기 표 2와 도 8에 나타난 바와 같이, 본 실시예에 의한 전자총이 비교예의 전자총과 비교하여 저전류 영역과 고전류 영역 모두에서 전자빔 스폿 사이즈가 20% 이상 개선된 효과를 나타내어 우수한 포커스 특성을 구현함을 알 수 있다.

한편, 본 실시예에 의한 전자총(2)은 전술한 전극 구조 이외에, 제 4전극(12) 또는 제 5전극(14)에 테이퍼 형상을 부가하는 등, 다양한 구조 변경이 가능하며, 도 9와 도 10에 제 4전극의 다른 실시예를 도시하였다.

먼저, 도 9에 도시한 바와 같이 제 4전극(12)의 제 3서브 전극(12C')은 입구부(30)와 출구부(28) 사이에 소정 길이의 테이퍼부(44)를 형성하여 입구부(30)와 출구부(28)를 연결한다. 이 테이퍼부(44)는 입구부(30)에 대향하는 일단이 입구부(30)와 동일한 내, 외경을 가지며, 출구부(28)를 향해 내, 외경이 점진적으로 확대되어 출구부(28)에 대향하는 일단이 출구부(28)와 동일한 내, 외경을 갖는다.

그리고 도 10에 도시한 바와 같이, 제 4전극(12)의 제 3서브 전극(12C")은 출구부(28') 자체가 입구부(30)에 대향하는 일단으로부터 형광 스크린을 향해 내, 외경이 점진적으로 확대되는 테이퍼 형상으로 이루어질 수 있다.

이와 같이 제 4전극(12)의 입구부(30)와 출구부(28) 사이에 테이퍼부(44)를 부가하거나, 출구부(28') 자체를 테이퍼 형상으로 구성하면, 제 4전극(12)에서 각진 부분을 제거하여 아크 방전이 일어날 가능성을 낮추며, 그 결과 전자총(2)의 내전압 특성을 더욱 향상시키는 장점을 갖는다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

이와 같이 본 발명에 따르면, 제한된 넥크부 구경 내에서 메인 포커스 렌즈 의 구경을 최대로 확대시킬 수 있으므로, 형광 스크린에 도달하는 전자빔 스폿 사이즈를 20% 이상 감소시킬 수 있다. 따라서 본 발명에 의한 전자총은 우수한 포커스 성능과 해상도 특성을 구현한다.

Claims

열전자 방출을 위한 단일의 캐소드와;

상기 캐소드와 더불어 삼극관부를 구성하는 제 1, 2전극과;

상기 제 2전극 다음에 배치되는 제 3전극과;

상기 제 3전극 다음에 배치되며, 상기 캐소드로부터 가장 멀리 배치된 일단에 출구부를 구비하고, 포커스 전압이 인가되는 제 4전극과;

상기 제 4전극의 외주면과 임의의 간격을 두고 상기 제 4전극의 외주면을 둘러싸도록 배치되며 애노드 전압이 인가되는 제 5전극과;

상기 제 3전극과 상기 제 5전극을 전기적으로 연결하는 커넥터; 및

상기 제 1 내지 제 5전극들을 일렬로 정렬 및 지지하는 한쌍의 지지체를 포함하며,

상기 제 4전극의 출구부가 상기 제 4전극 중 가장 큰 내, 외경을 가짐과 아울러 상기 캐소드에서 가장 멀리 떨어진 출구부의 일부가 상기 제 5전극에 의해 둘러싸이거나 막히지 않고 개방되어 내장 흑연막에 대향하는 음극선관용 전자총.
제1항에 있어서,

상기 제 4전극이 상기 제 3전극에 대향 배치되는 입구부와, 상기 입구부보다 큰 내, 외경을 갖는 출구부로 이루어지며, 상기 제 5전극이 상기 지지체에 고정되는 입구부와, 상기 입구부보다 큰 내, 외경을 갖는 출구부로 이루어지는 음극선관용 전자총.
제2항에 있어서,

상기 제 4전극과 상기 제 5전극이 다음의 조건을 만족하는 음극선관용 전자총.

1.08 ≤D2/D1 ≤2.0

여기서, D1은 상기 제 4전극의 입구부 외경을 나타내고, D2는 상기 제 5전극의 입구부 외경을 나타내며, 상기 제 5전극의 입구부 두께와 상기 제 5전극의 출구부 두께는 500㎛을 초과하지 않는다.
제2항에 있어서,

상기 제 4전극과 상기 제 5전극이 다음의 조건을 만족하는 음극선관용 전자총.

1.0 ≤D4/D3 ≤1.2

여기서, D3은 상기 제 4전극의 출구부 외경을 나타내고, D4는 상기 제 5전극의 출구부 외경을 나타내며, 상기 제 5전극의 입구부 두께와 상기 제 5전극의 출구부 두께는 500㎛을 초과하지 않는다.
제1항에 있어서,

상기 제 4전극이 다음의 조건을 만족하는 음극선관용 전자총.

1.4 ≤D5/D3 ≤1.7

여기서, D3은 상기 제 4전극의 출구부 외경을 나타내고, D5는 넥크부의 내경을 나타낸다.
제2항에 있어서,

상기 제 4전극이 적어도 하나의 서브 전극으로 분할 형성되어 각자의 서브 전극 사이에 브이엠 갭을 형성하며, 상기 캐소드로부터 가장 멀리 떨어진 마지막 서브 전극에 상기 출구부가 형성되는 음극선관용 전자총.
제2항에 있어서,

상기 제 4전극이 상기 입구부에 대향하는 일단에서 상기 출구부에 대향하는 일단을 향해 내, 외경이 점진적으로 확대되는 테이퍼부를 상기 입구부와 상기 출구부 사이에 형성하는 음극선관용 전자총.
제2항에 있어서,

상기 제 4전극의 출구부는 상기 입구부에 대향하는 일단이 상기 입구부와 동일한 내, 외경을 가지면서 상기 캐소드에서 가장 멀리 떨어진 자신의 단부를 향해 내, 외경이 점진적으로 확대되는 형상으로 이루어지는 음극선관용 전자총.
열전자 방출을 위한 단일의 캐소드와;

상기 캐소드와 더불어 삼극관부를 구성하는 제 1, 2전극과;

상기 제 2전극 다음에 배치되는 제 3전극과;

상기 제 3전극 다음에 배치되며, 상기 캐소드로부터 가장 멀리 배치된 일단에 출구부를 구비하고, 포커스 전압이 인가되는 제 4전극과;

상기 제 4전극의 외주면과 임의의 간격을 두고 상기 제 4전극의 외주면을 둘러싸도록 배치되며 애노드 전압이 인가되는 제 5전극과;

상기 제 3전극과 상기 제 5전극을 전기적으로 연결하는 커넥터; 및

상기 제 1 내지 제 5전극들을 일렬로 정렬 및 지지하는 한쌍의 지지체를 포함하며,

상기 제 4전극의 출구부가 상기 제 4전극 중 가장 큰 내, 외경을 가짐과 아울러 상기 제 4전극의 출구부 끝단이 상기 제 5전극의 끝단으로부터 형광 스크린을 향해 임의의 간격을 두고 이격되어 상기 제 4전극의 출구부가 내장 흑연막에 대향하는 음극선관용 전자총.
제9항에 있어서,

상기 제 4전극이 다음의 조건을 만족하는 음극선관용 전자총.

1.4 ≤D5/D3 ≤1.7

여기서, D3은 상기 제 4전극의 출구부 외경을 나타내고, D5는 넥크부의 내경을 나타낸다.