KR19980060031U - 칼라수상관용 전자총 - Google Patents

Abstract

본 고안은 칼라수상관용 전자총에 관한 것으로, 특히 대형TV 또는 고정세도 산업용 모니터에 사용되는 전자총의 제어전극 공경이 줄어들면 줄어들수록 수명특성이 저하되는 것을 방지하기 위하여 캐소드전극의 구조를 변경한 것이다.

이를 실현하기 위한 본 고안의 구조는 캡전극 두께의 1/2 이하이며, 제어전극 전자빔 통과공경의 1.2배인 함몰부를 캡전극의 제어전극 대향면에 형성시켜 구성한 것이다.

Description

칼라수상관용 전자총

본 고안은 칼라수상관에 관한 것으로서, 특히 집속 및 가속전극에 의해 형광체를 타격하는 전자빔을 구현하도록 전자를 방사시키는 칼라수상관용 전자총의 음극구조에 관한 것이다.

일반적으로 칼라수상관은 도 1 에 도시한 바와 같이 내측면에 형광면(3a)이 도포된 판넬(3)과, 상기 판넬(3)내측면에 결합되어 색선별 기능을 갖는 새도우 마스크(4)와, 상기 판넬(3)의 후단에 결합되는 펀넬(1)과, 상기 펀넬(1)의 네크부(5a)에 장착되는 전자총(6)과, 상기 전자총(6)에서 발사된 전자빔(9)을 편향시키는 편향요크(7)로 구성된다.

그리고 도 2 에 나타낸 상기 전자총(6)의 내부구성은 삼극부와 주렌즈로 구성되는데, 삼극부는 히터(10)가 내장되어 전자를 방사하는 음극(11)과, 상기 음극(11)에서 방사되는 열전자를 제어 및 가속시키는 제어전극(12) 및 가속전극(13)으로 구성되고, 주렌즈부는 삼극부에서 생성된 전자빔(9)을 집속 및 최종 가속시키는 집속전극(14)과 양극(15)으로 구성된다.

여기서 제어전극(12)에는 접지되고, 가속전극(13)에는 500∼1000V, 양극(15)에는 25∼35KV의 고전압이 인가되고, 집속전극(14)에는 양극전압의 20∼30%의 중간전압이 인가된다.

이와같이 구성된 종래의 칼라수상관용 전자총은 각 전극에 소정의 전위가 인가됨에 따라 특히 집속전극(14)과 양극(15)의 전압차에 의해 정전렌즈가 형성되게 되어 삼극부에서 생성된 전자빔(9)이 형광면의 중앙에 집속되게 된다. 이때 형광면의 중앙에 집속된 전자빔을 화면 전영역으로 편향시키기 위해서는 펀넬(5)에 부착된 편향요크가 작용하게 된다. 통상 인라인형 전자총을 이용한 칼라 수상관에서는 적색, 녹색, 청색의 3개의 전자빔이 수평으로 나란하게 배열되게 때문에 3전자빔을 형광면의 한곳에 수렴시키기 위하여 편향요크(7)는 비균일자계를 이용한 자기집중형(Self-Convergence)을 적용하고 있다.

종래의 음극구조는 도 3 의 (가)에서 보는 것 처럼 음극캡(111)과 슬리브(112) 그리고 홀더(113)으로 구성되어 있고, 상기 캡(111) 상단면에 옥사이드(114) 물질이 도포되어 있으며, 이 옥사이드(114) 물질은 히터(10)에서 열이 발생하면 이온화 현상이 발생하여 전자(-)가 여기되고 이 전자가 전자빔이 되어 화면에 방사된다.

최근들어 고해상도를 달성하기 위하여 제어전극(12)의 전자빔 통과공의 크기를 점점 줄이는 상황이다. 전자빔 통과공을 줄일 경우 화면의 화소의 크기가 작아지기 때문에 고해상도를 달성할 수 있기 때문이다.

그러나 종래의 전자총은 제어전극(12)의 전자빔 통과공이 줄어듦으로 수명문제가 심각하게 발생되고 있다. 수명은 통상 Mib잔존율로 표현되는데, 이는 전자총이 생성할 수 있는 최대 양극전류를 의미한다. 이 최대 양극전류가 시간에 따라 전류의 남아있는 량으로 판단할 수 있다. 종래의 전자총의 경우 도 6 의 (가)에서 보는 것 처럼 제어전극(10)의 전자빔 통과공의 크기가 줄어들면 줄어 들수록 Mib잔존율이 점점 줄어드는 현상이 발생한다. 이는 장수명이 요구되는 TV 또는 모니터의 신뢰성을 저하시키는 문제점을 발생시키게 된다.

본 고안은 이러한 점을 해결하기 위하여 음극의 캡전극에 제어전극의 대향면인 외측으로 캡전극 두께의 1/2 이하이고 지름이 제어전극의 전자빔 통과공의 1.2배 이하인 함몰부를 형성하고, 상기 캡전극의 내측을 평면으로 구성함으로서, 칼라수상관용 전자총의 수명문제를 개선하도록 하는데 목적이 있다.

도 1 은 일반적인 칼라수상관의 단면도.

도 2 는 일반적인 전자총의 전극 구조도.

도 3 은 종래 및 본 고안의 음극을 나타낸 것으로서,

(가)는 종래 구조도.

(나)는 본 고안의 구조도.

도 4 는 도 3 의 A부를 확대하여 도시한 것으로서,

(가)는 평면도.

(나)는 제 1 실시예의 단면도.

(다)는 제 2 실시예의 단면도.

도 5 의 (가)(나)는 각각 본 고안 실시예에 의한 함몰부 상세도.

도 6 의 (가)는 Mib잔존율의 시간에 따른 변화를 나타낸 도표.

(나)는 함몰부깊이에 따른 Mib잔존율을 나타낸 도표.

(다)는 함몰부의 공경에 따른 Mib잔존율을 나타낸 도표.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1110.1111 : 음극캡112 : 슬리브

113 : 홀더1140,1141 : 옥사이드

1100 : 함몰부110 : 돌출부

본 고안을 첨부도면을 참조하여 이하에서 상세히 설명한다.

먼저 구성을 살펴보면 도 3 의 (나)와 도 4 의 (가)에 나타낸바와 같이 캡전극(1110)의 중앙에 미세한 함몰부(1100)를 형성하였으며, 이 함몰부는 음극캡(1110) 중앙에 제어전극(12)의 전자빔 통과공의 크기로 형성하였다. 그리고 캡전극(1110)의 두께를 일정하게 유지하도록 캡전극 하단의 함몰부의 위치에 돌출부(110)를 형성하였다.

도 5 의 (가)는 함몰부를 확대하여 도시한 것으로서 캡(1110)의 두께는 일정하게 유지한 상태에서 즉, 캡의 두께(T1)와 함몰부의 두께(T2)를 동일하게 유지한 상태에서 캡(1110) 중앙부에 제어전극의 전자빔 통과공 크기로 함몰시킴으로 함몰부의 옥사이드(1140) 물질이 더 두껍게 증착되도록 구성하였다. 일반적으로 옥사이드(1140) 물질이 두껍게 증착되면 초기 최대 양극 전류는 많이 나오지 않으나 장수명이 될 수 있고 옥사이드 물질이 낮게 증착되어 있으면, 초기 양극전류는 양호하나 수명이 떨어지게 되는데, 본 발명은 장수명과 초기 특성을 동시에 만족할 수 있게된다.

도 6 의 (나)는 함몰부 깊이에 대한 초기 최대 양극 전류의 변화를 나타낸 것이다. X 축은 함몰부의 깊이(d)이다. 함몰부의 깊이를 다시 표현하면 함몰부의 깊이 나누기 캡(1110)의 두께(T1)로 할 수 있다. Y 축은 최대 양극 전류를 표현한 것이고 Mib는 종래 전자총의 최대 양극전류를 100으로 보았을 때 본발명의 전류 변화율이다. 이 실험을 통해 알수 있는 것은 함몰부의 깊이(d)가 증가되면 될 수록 초기 최대양극전류에 나쁜 영향을 끼치는 것을 볼 수 있다.

그러나 함몰부 깊이가 캡(1110)의 두께의 50% 이하의 영역에서는 종래의 전자총과 동일한 특성을 나타낸다. 또한 도 6 의 (다)에서 함몰부의 지름(D)에 대한 초기 최대 양극전류의 변화를 나타내었다. 이 실험은 함몰부의 깊이(d)를 캡 두께의 50%가 되는 지점에서 함몰부 지름(D)을 넓히면서 검토한 내용이다.

상기의 실험에서 알 수 있는 것은 함몰부의 지름(D)이 제어전극 공경 크기의 1.2배이상이 되면 초기 최대 양극전류가 급격히 떨어짐을 알 수 있었다. 그리고 1.2배 이하에서는 종래의 전자총과 동일한 최대 양극 전류가 나옴을 알수 있었다.

이 실시예를 수명실험을 하였더니 도 6 의 (가)에 나타나 있는 것처럼 목표치인 2000시간까지 최대 양극 전류의 잔존율이 80% 이상이며 제어전극 0.35mm의 전자빔 통과공을 가지며 함몰부의 깊이(d)를 캡두께의 50%가 되도록 구성하고, 함몰부 지름(D)를 제어전극(12)의 전자빔 통과공의 1.2배가 되도록 구성하였을때의 최대 양극 전류의 잔존율이다. 본 발명은 제어전극 전자빔 통과공이 0.45mm인 칼라 수상관용 전자총을 사용할때와 동일한 수명을 가지며, 초기 최대 양극전류는 종래와 동일함을 알수 있다.

그리고 다른 실시예로 도 4 의 (나)와 도 5 의 (나)와 같이 캡(1111)의 하측을 평면으로 구성함으로, 캡(1111)의 두께가 T1과 T3가 다르게 구성되어 있다.

이와같이 구성할 경우 캡(1111)의 두께가 얇아지는 현상이 발생하므로 옥사이드의 활성화를 가져오게 되고 종래 대비 전자빔 방사시간이 빨라져 초기 최대양극 전류가 증가하게 되는 것이다.

이상 설명한 바와같이 본 고안의 음극캡구조는 전자총 전극의 장수명과 초기특성을 동시에 만족할 수 있도록 함으로서 TV 또는 모니터의 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 전자빔을 방사하는 전자방사수단인 음극과 상기 전자빔의 방사량을 조절 및 제어하기 위한 제어전극 및 가속전극이 순차적으로 배열되는 삼극부와, 상기 전자빔을 스크린에 집속시키기 위하여 주정전 집속렌즈를 형성하는 복수개의 집속 및 가속전극으로 구성되고, 상기 음극에는 제어전극 방향에 전자방사물질과 음극캡전극이 있는 칼라수상관용 전자총에 있어서,

   상기 캡전극에는 캡전극 두께의 1/2 이하이고 지름이 제어전극의 전자빔 통과공의 1.2배 이하인 함몰부가 형성되는 것을 특징으로 하는 칼라수상관용 전자총.
2. 전자빔을 방사하는 전자방사수단인 음극과 상기 전자빔의 방사량을 조절 및 제어하기 위한 제어전극 및 가속전극이 순차적으로 배열되는 삼극부와, 상기 전자빔을 스크린에 집속시키기 위하여 주정전 집속렌즈를 형성하는 복수개의 집속 및 가속전극으로 구성되고, 상기 음극에는 제어전극 방향에 전자빙사물질과 음극캡전극이 있는 칼라수상관용 전자총에 있어서,

   상기 캡전극에는 캡전극 두께의 1/2 이하이고 지름이 제어전극의 전자빔 통과공의 1.2배 이하인 함몰부가 형성되고,

   상기 캡전극의 내측은 평면으로 형성시킨 것을 특징으로 하는 칼라수상관용 전자총.