KR100887896B1 - 전자총을 포함하는 음극선관 - Google Patents

Abstract

본 발명의 음극선관은 패널, 상기 패널의 후단에 융착된 펀넬, 상기 펀넬의 네크부에 삽입되며, 음극에서 방출된 전자빔을 제어하는 제어 전극, 상기 전자빔를 가속하는 가속 전극, 상기 전자빔를 집속시키는 집속 전극, 및 상기 집속 전극과 함께 전자 렌즈를 형성하는 애노드 전극을 포함하는 전자총 및 상기 패널의 내측에 일정한 간격을 두고 장착되어 상기 전자빔이 통과하도록 다수의 구멍이 형성된 새도우 마스크를 포함하며, 상기 집속 전극의 내부 또는 표면에 상기 정렬된 전자빔들의 외곽 전자빔을 둘러싸는 필드 콘트롤러가 설치되는 것을 특징으로 한다.

전자총, 필드 콘트롤러, 수직 컨버젼스, CY 코일

Description

전자총을 포함하는 음극선관{Cathode Ray Tube Including Electron Gun}

본 발명은 음극선관에 관한 것으로, 특히 전자총을 포함하는 음극선관에 관한 것이다.

도 1은 수직 편향 자계로 인해 영향을 받는 전자빔을 나타낸 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이 일반적인 음극선관은 수직 편향 자계를 발생시켜 전자빔의 경로를 제어한다. 하지만 수직 편향 자계는 바렐(barrel) 형태를 띠므로 음극선관 표시면의 중앙에서 멀어질수록 Green 전자빔과 Blue 전자빔 또는 Red 전자빔의 수직 컨버젼스(Vertical Convergence) 특성이 악화된다. 즉, 수직 컨버젼스 편차(VCR)가 커지므로 화질이 떨어지게 된다.

도 2는 수직 컨버젼스 특성을 향상시키기 위한 CY 코일을 나타낸 것이다. 이상에서 설명된 바와 같이 바렐 형태의 수직 편향 자계로 인한 수직 컨버젼스 특성을 향상시키기 위하여 CY 코일이 추가된다. CY 코일은 도 2에 도시된 바와 같이, 바렐 형태의 수직 편향 자계를 보상하는 보상 자계를 생성함으로써 수직 컨버젼스 편차를 줄인다. 하지만 CY 코일은 음극선관의 제조 비용을 증가시킨다.

본 발명은 제조 비용의 증가없이 수직 컨버젼스 특성을 향상시킬 뿐만 아니라 슬림화 및 대형화 경향에 대응할 수 있는 음극선관을 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 음극선관은 패널, 상기 패널의 후단에 융착된 펀넬, 상기 펀넬의 네크부에 삽입되며, 음극에서 방출된 전자빔을 제어하는 제어 전극, 상기 전자빔를 가속하는 가속 전극, 상기 전자빔를 집속시키는 집속 전극, 및 상기 집속 전극과 함께 렌즈를 형성하는 애노드 전극을 포함하는 전자총 및 상기 패널의 내측에 일정한 간격을 두고 장착되어 상기 전자빔이 통과하도록 다수의 구멍이 형성된 새도우 마스크를 포함하며, 상기 집속 전극의 내부 또는 표면에 상기 정렬된 전자빔들의 외곽 전자빔을 둘러싸는 필드 콘트롤러가 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 음극선관은 전자총의 구조를 변경하여 CY 코일없이 수직 컨버젼스 특성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 음극선관은 전자총의 구조를 변경하여 CY 코일을 없애므로 음극선 관의 제조 비용을 줄일 수 있다.

본 발명의 음극선관은 슬림화에 따라 전자총이 DY 내부로 전진하여 전장을 축소하면서 CY 코일 대신 전자총의 구조를 변경하여 컨버젼스 특성을 향상시킬 경우 발생하는 포커스 특성 열화를 개선할 수 있다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 음극선관을 나타낸 것이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 음극선관은 내외곽에 R, G, B의 형광면(1)이 도포되고 전면부에 방폭 수단이 고정되어 있는 패널(2), 패널(2)의 후단에 융착된 펀넬(3), 펀넬(3)의 네크부에 삽입되어 전자빔을 방출하는 전자총(4), 전자총(4)의 전자빔을 편향시키는 편향 요크(DY), 패널(2)의 내측에 일정한 간격을 두고 장착되어 전자빔이 통과하도록 다수의 구멍이 형성된 새도우 마스크(5)를 포함한다.

전자총(4)은 음극(41) 내부에 내장된 히터가 스템핀(SP)으로부터 전원을 공급받아 전자를 방출시키고, 방출된 전자는 새도우 마스크(5)를 통과하여 형광면(1)을 타격한다. 이에 따라 형광면(1)에서 빛이 발생하여 화상이 표시된다.

음극(41)에서 방출된 전자는 제어 전극(42)에 의해 제어되고, 가속 전극 (43)에 의해 전자빔(19)이 가속된다. 그리고, 제3전극(44a)과 제4전극(44b), 그리고 제1 집속 전극(45)에 의하여 전자빔이 일부 집속 및 가속된다. 제2 집속 전 극(46)과 애노드 전극(47)에 의해 주렌즈가 형성됨으로써 전자빔은 본격적으로 집속 및 가속된다. 제1 집속 전극(45) 및 제2 집속 전극(46) 대신에 하나의 집속 전극으로도 가능하다.

도 4 및 도 5는 도 3의 음극선관에 포함된 전자총의 제1 실시예를 나타낸 것이다. 도 4는 제1 실시예의 전자총의 외곽을 나타낸 것이고, 도 5는 제1 실시예의 전자총의 필드 콘트롤러(FC) 부착 부분의 정면도를 나타낸 것이다. 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 실시예의 전자총은 제2 집속 전극(46)과 인접한 제1 집속 전극(45)의 표면에 부착된 필드 콘트롤러(FC)를 포함한다. 이 때 제2 집속 전극(46)은 제1 집속 전극(45)과 애노드 전극(47) 사이에 위치한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 필드 콘트롤러(FC)는 자성체로 이루어져 있으며, 정렬된 전자빔들(BB, GB, RB) 중 외곽에 위치한 전자빔(BB, RB)을 둘러싸고, 중앙에 위치한 전자빔(GB)은 둘러싸지 않는다. BB, GB 및 RB는 각각 Blue 전자빔, Green 전자빔, 및 Red 전자빔을 나타낸다. 전자빔의 순서는 다르게 배치가능하다.

이와 같이 필드 콘트롤러(FC)가 외곽에 위치한 전자빔(BB, RB)만을 둘러싸므로 보상 자계는 필드 콘트롤러(FC)를 따라 형성되다가 필드 콘트롤러(FC)가 둘러싸지 않는 중앙의 전자빔(GB) 부근에서 중앙의 전자빔(GB) 방향으로 향하도록 형성된다. 중앙의 전자빔(GB) 방향으로 향하는 보상 자계와 외곽 전자빔(BB, RB)에 대한 자계 차폐로 도 1에 도시된 배럴형 수직 편향 자계를 보상하므로 수직 컨버젼스 특성이 개선된다.

도 6은 도 3의 음극선관에 포함된 전자총의 제2 실시예를 나타낸 것이다. 제 2 실시예의 전자총은 제1 집속 전극(45)과 인접한 제2 집속 전극(46)의 표면에 부착된 필드 콘트롤러(FC)를 포함한다. 도 6의 필드 콘트롤러(FC) 또한 자성체로 이루어진다. 도 6의 필드 콘트롤러(FC)의 형상 및 기능은 도 5에 도시된 필드 콘트롤러(FC)의 형상과 동일하므로 상세한 설명은 생략된다.

도 7은 도 3의 음극선관에 포함된 전자총의 제3 실시예를 나타낸 것이다. 제3 실시예의 전자총은 제1 또는 제2 실시예의 제1 집속 전극(45) 및 제2 집속 전극(46)이 결합된 집속 전극(45')을 포함한다. 도 7에 도시된 바와 같이 제3 실시예의 전자총은 집속 전극(45')의 내부에 설치된 필드 콘트롤러(FC)를 포함한다. 도 7의 필드 콘트롤러(FC)의 형상 및 기능은 도 5에 도시된 필드 콘트롤러(FC)의 형상과 동일하므로 상세한 설명은 생략된다.

도 8에 도시된 바와 같이, 필드 콘트롤러가 쉴드 컵에 부착되어 편향 요크(DY)의 수직 편향 자계용 코일(VC)의 끝단과 필드 콘트롤러 간의 거리가 너무 작을 경우, 중앙 전자빔(GB)과 외곽 전자빔(RB, BB) 간의 자계 차이가 너무 커져 도 9에서 볼 수 있듯이 화면 Red 전자빔 및 B 전자빔의 10시 및 2시 위치에서 스팟(spot) 특성이 종래의 CY 코일이 포함된 음극선관의 Red 전자빔 및 B 전자빔의 10시 및 2시 방향의 스팟(spot) 특성보다 악화되어 화면 주변부에서 포커스가 열화되는 현상을 나타낸다.

도 10은 본 발명의 제1 내지 제4 실시예의 전자총과 같이 필드 콘트롤러가 집속전극에 부착될 경우 수직 컨버젼스 특성을 나타낸 것이다. 본 발명의 전자총과 같이 필드 콘트롤러가 집속 전극에 부착될 경우, 필드 콘트롤러와 편향 요크(DY) 간의 거리가 떨어져 Red 전자빔 및 B 전자빔의 10시 및 2시 방향의 수직 컨버젼스 특성이 CY 코일이 포함된 음극선관의 Red 전자빔 및 B 전자빔의 10시 및 2시 방향의 수직 컨버젼스 특성과 거의 유사함을 알 수 있다.

그리고, 편향 요크(DY)의 수직 편향 자계용 코일(VC) 끝 부분에서 전자총의 필드 콘트롤러 간의 거리(D)는 30 mm 이상 45 mm 이하일 수 있다. 30 mm 이하일 경우 도 9에 도시된 바와 같이 스팟 특성이 악화되고 45 mm 이상일 경우 수직 편향 자계에 대한 외곽 전자빔의 자계 차폐 효과가 떨어져 컨버젼스 문제를 일으키기 때문이다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

도 1은 수직 편향 자계로 인해 영향을 받는 전자빔을 나타낸 것이다.

도 2는 수직 컨버젼스 특성을 향상시키기 위한 CY 코일을 나타낸 것이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 음극선관을 나타낸 것이다.

도 4 및 도 5는 도 3의 음극선관에 포함된 전자총의 제1 실시예를 나타낸 것이다.

도 6은 도 3의 음극선관에 포함된 전자총의 제2 실시예를 나타낸 것이다.

도 7은 도 3의 음극선관에 포함된 전자총의 제3 실시예를 나타낸 것이다.

도 8는 편향 요크의 수직 편향 자계용 코일의 끝 부분에서 필드 콘트롤러 간의 거리를 나타낸 것이다.

도 9는 필드 콘트롤러가 쉴드 컵에 부착될 경우 화면 상에서의 스팟특성을 나타낸 것이다.

도 10은 본 발명의 제1 내지 제4 실시예의 전자총과 같이 필드 콘트롤러가 쉴드 컵에 부착될 경우 화면 상에서의 스팟 특성을 나타낸 것이다.

Claims (10)

1. 패널;

   상기 패널의 후단에 융착된 펀넬;

   상기 펀넬의 네크부에 삽입되며, 음극에서 방출된 전자빔을 제어하는 제어 전극, 상기 전자빔를 가속하는 가속 전극, 상기 전자빔를 집속시키는 집속 전극, 및 상기 집속 전극과 함께 렌즈를 형성하는 애노드 전극을 포함하는 전자총; 및

   상기 패널의 내측에 일정한 간격을 두고 장착되어 상기 전자빔이 통과하도록 다수의 구멍이 형성된 새도우 마스크를 포함하며,

   상기 집속 전극의 내부 또는 표면에 상기 정렬된 전자빔들의 외곽 전자빔을 둘러싸는 필드 콘트롤러가 설치되는 것을 특징으로 하는 음극선관.
2. 제1항에 있어서,

   상기 필드 콘트롤러는 자성체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 음극선관.
3. 제1항에 있어서,

   상기 집속 전극은 상기 가속 전극에 근접한 제1 집속 전극 및 상기 애노드 전극에 근접한 제2 집속 전극으로 분할되고,

   상기 필드 콘트롤러는 상기 제1 집속 전극의 표면 중 상기 제2 집속 전극에 가까운 표면에 부착되는 것을 특징으로 하는 음극선관.
4. 제1항에 있어서,

   상기 집속 전극은 상기 가속 전극에 근접한 제1 집속 전극 및 상기 애노드 전극에 근접한 제2 집속 전극으로 분할되고,

   상기 필드 콘트롤러는 상기 제2 집속 전극의 표면 중 상기 제1 집속 전극에 가까운 표면에 부착되는 것을 특징으로 하는 음극선관.
5. 제1항에 있어서,

   상기 외곽 전자빔은 Blue 전자빔 및 Red 전자빔인 것을 특징으로 하는 음극선관.
6. 음극에서 방출된 전자빔을 제어하는 제어 전극;

   상기 전자빔를 가속하는 가속 전극;

   상기 전자빔를 집속시키며, 내부 또는 표면에 상기 정렬된 전자빔들의 외곽 전자빔을 둘러싸는 필드 콘트롤러가 설치되는 집속 전극; 및

   상기 집속 전극과 함께 전자 렌즈를 형성하는 애노드 전극을 포함하는 전자총.
7. 제6항에 있어서,

   상기 필드 콘트롤러는 자성체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자총.
8. 제6항에 있어서,

   상기 집속 전극은 상기 가속 전극에 근접한 제1 집속 전극 및 상기 애노드 전극에 근접한 제2 집속 전극으로 분할되고,

   상기 필드 콘트롤러는 상기 제1 집속 전극의 표면 중 상기 제2 집속 전극에 가까운 표면에 부착되는 것을 특징으로 하는 전자총.
9. 제6항에 있어서,

   상기 집속 전극은 상기 가속 전극에 근접한 제1 집속 전극 및 상기 애노드 전극에 근접한 제2 집속 전극으로 분할되고,

   상기 필드 콘트롤러는 상기 제2 집속 전극의 표면 중 상기 제1 집속 전극에 가까운 표면에 부착되는 것을 특징으로 하는 전자총.
10. 제6항에 있어서,

    상기 외곽 전자빔은 Blue 전자빔 및 Red 전자빔인 것을 특징으로 하는 전자총.

Images