KR19990026605A - 칼라 음극선관용 전자총 - Google Patents

Abstract

본 발명은 칼라 음극선관용 전자총에 관한 것으로 제 3 그리드와 함께 전단 집속렌즈를 형성하는 제 4 그리드의 구조를 개선하여 컨버젼스 조정작업을 용이하게 함과 동시에 모아레현상을 감소시켜 고해상도의 화질을 재현할 수 있도록 한 것이다.

이를 위해, 전자가 방사되는 음극(10)과, 상기 음극에서 방사된 전자빔의 양을 제어 및 가속시키는 제 1,2 그리드(12)(13)와, 상기 제 2 그리드의 일측에 차례로 설치되어 가속된 전자빔을 전단 집속시키는 제 3,4 그리드(14)(15)와, 상기 제 4 그리드의 일측에 차례로 설치되어 전단 집속된 전자빔을 가늘게 집속시키는 다수개의 전극(16)(17)(18)으로 구성된 칼라 음극선관용 전자총에 있어서, 제 4 그리드(15)에 형성된 전자빔 통과공 중 R, G가 통과하는 전자빔 통과공(15a)(15b)을 원형으로 하고, B가 통과하는 전자빔 통과공(15c)은 수평방향을 수직방향보다 크게 형성하여서 된 것이다.

Description

칼라 음극선관용 전자총

본 발명은 칼라 음극선관용 전자총에 관한 것으로써, 좀 더 구체적으로는 제 3 그리드와 함께 전단 집속렌즈를 형성하는 제 4 그리드에 관한 것이다.

도 1은 일반적인 칼라 음극선관을 일부 단면으로 나타낸 측면도로써, 패널(1)의 내면에 적색, 녹색, 청색의 형광체가 도포되어 형광면(2)을 이루고 있고 상기 패널(1)의 후방으로는 네크부(3a)에 전자총(4)이 봉입된 펀넬(3)이 글라스에 의해 융착되어 내부가 10^-7Torr정도의 고진공상태를 유지하고 있다.

상기 패널(1)내면의 형광면(2)으로부터 근접된 부위에는 전자총(4)에서 주사된 전자빔(5)의 색선별역할을 하는 섀도우마스크(6)가 지지프레임(7)에 고정된 상태로 설치되어 있다.

또한, 펀넬(3)과 네크부(3a)의 경계면에는 전자총(4)에서 주사된 전자빔(5)을 형광면의 전체로 편향시켜 주는 편향요크(8)가 설치되어 있고 네크부(3a)의 외주면에는 전자빔(5)이 정확히 소정의 형광체를 타격하도록 그 진행궤도를 수정하여 주는 2, 4, 6극의 마그네트(9)가 설치되어 있다.

따라서 전자총(4)의 삼극부를 구성하는 음극(10)내의 히터에 스템핀(11)으로 부터 전원이 인가되어 히터가 발열되면 음극의 선단부에 도포된 전자 방사물질에서 열전자가 방출된다.

이와 같이 방출된 열전자는 다수개의 전극을 통과하면서 가속 및 집속되어 형광면(2)과 일정 간격유지되게 설치되어 색선별역할을 하는 섀도우 마스크(6)를 통과한 다음 형광면(2)에 충돌하여 형광체를 발광시키므로 화면이 재현된다.

상기한 바와 같이 구성된 음극선관에서 전자빔을 방사하는 전자총은 도 2와 같이 전압이 인가됨에 따라 전자빔을 방사하는 음극(10)과, 상기 음극에 근접되게 설치되어 전자빔의 방사량을 제어하는 제 1 그리드(12)와, 상기 제 1 그리드에 근접되게 설치되어 방사된 전자빔을 가속시키는 제 2 그리드(13)와, 상기 제 2 그리드에 근접되게 설치되어 전단 집속렌즈를 형성하는 제 3, 4 그리드(14)(15)와, 상기 제 4 그리드에 근접되게 설치되어 주정전 집속렌즈를 형성하는 제 5, 6 그리드(16)(17)와, 상기 제 6 그리드에 근접되게 설치된 제 2 집속 및 가속전극(18)과, 상기 제 2 집속 및 가속전극에 고정되어 외부전계 및 자계를 차폐하는 쉴드컵(19)으로 구성되어 있는데, 이들은 비드 그라스(20)에 의해 상호 일정간격을 유지하고 있다.

상기한 각 전극에는 스템(21)에 고정된 스템핀(11)을 통해 각기 다른 전압이 인가되는데, 상기 스템(21)은 네크부(3a)에 실링(sealing)된다.

상기한 바와 같이 구성된 전자총에서 제 3 그리드(14)와 함께 전단 집속렌즈를 형성하는 제 4 그리드(15)는 도 3과 같이 3개의 원형 전자빔 통과공(15a)(15b)(15c)이 동일한 크기 및 간격으로 형성된 판상 전극이었다.

따라서 음극(10)에서 전자가 방사되어 제 1 그리드(12) 및 제 2 그리드(13)에 의해 방사량이 조절되어 형광면(2)측으로 가속되면 제 3, 4 그리드(14)(15)에 인가되는 전위차에 의해 형성된 전단 집속렌즈(22)에 의해 1차적으로 크게 집속된 다음 제 6 그리드(17)와 제 2 집속 및 가속전극(18)에 의해 인가되는 전위차에 의해 형성된 주정전 집속렌즈(23)를 지나면서 가늘게 집속 및 가속되어 화면에 전자빔 스폿을 형성하게 된다.

이때, 제 3 그리드(14), 제 6 그리드(17)에는 동일한 전압인 6,000 ∼ 10,000 V가 인가되고, 제 2 그리드(13)와 제 4 그리드(15)에도 동일한 전압인 300 ∼ 1,000 V가 인가된다.

상기한 바와 같은 동작에 의해 화면을 재현하는 칼라 음극선관에서 형광면(2)에 도포된 R, G, B의 형광체를 전자총의 R, G, B 전자빔이 정확히 타격하여 원하는 색을 재현하기 위해서는 전자총의 각 전자빔이 화면상의 한점에 모아져야만 원하는 색을 재현할 수 있다.

이와 같이 전자총에서 주사된 3개의 전자빔이 화면의 한점에 모이도록 3개의 전자빔의 크기를 마그네트(9)로 조절하는 작업(이하 ITC라 함)을 거쳐 브라운관을 완성하게 된다.

상기한 바와 같이 전자빔의 크기를 조정하는 작업에서 흰색을 정확히 재현하기 위해서는 R, G, B 전자빔량을 각각 530μA, 530μA, 440μA로 설정하여야 색좌표(X = 281, Y = 311)에서 흰색에 가깝게 되지만, 전자빔량과 전자빔 스폿의 크기는 비례하기 때문에 청색(이하 B라 함)을 구현하는 전자빔 스폿이 적색(이하 R이라 함)과 녹색(이하 G라 함)보다 작게 된다.

따라서 전술한 ITC 작업에 의해 전자빔 스폿의 크기가 달라지므로 인해 ITC 작업이 어렵게 되므로 오조정에 따른 화질의 저하를 초래하게 된다.

또한, 도 4와 같이 R, G 전자빔 스폿(24a)(24b)보다 작은 B 전자빔 스폿(24c)은 칼라 음극선관의 화질을 나쁘게 하는 원인 중에 하나인 섀도우 마스크(6)와 주사선의 간섭에 의해 발생되는 물결무늬 모양의 모아레현상(25)을 유발시키기 쉽다는 문제점을 갖는다.

상기한 문제점을 개선하기 위해 도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같은 선행 기술이 일본 특개평 5 - 303,944호에 제안된 바 있다.

상기 선행 기술은 가속전극인 제 2 그리드(13)의 전자빔 통과공(13a) 주변에 형성되는 직사각형의 홈 크기(26a = 26b 〉26c)를 다르게 하거나, 원형의 전자빔 통과공 크기(27a = 27b 〉27c)를 다르게 하여 화면에서의 전자빔 스폿 크기를 일치시켰다.

그러나 이러한 제 2 그리드(13)를 적용한 전자총은 화면에서의 전자빔 스폿은 같아지지만, 전자빔을 방사하는 음극면에서 전계의 세기가 달라지게 되므로 컷 오프(cut off) 및 오버 슈트(over shoot)특성 등 에미션(emission) 특성이 나빠져 칼라 음극선관의 색재현성 구현이 어렵고, 제 2 그리드(13)의 전자빔 통과공 및 직사각형 홈을 조절함에 따라 프리 포커스렌즈가 가변되므로 전술한 문제점을 효과적으로 개선할 수 없게 된다.

본 발명은 종래의 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로써, 제 3 그리드와 함께 전단 집속렌즈를 형성하는 제 4 그리드의 구조를 개선하여 컨버젼스 조정작업을 용이하게 함과 동시에 모아레현상을 감소시켜 고해상도의 화질을 재현할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면, 전자가 방사되는 음극과, 상기 음극에서 방사된 전자빔의 양을 제어 및 가속시키는 제 1,2 그리드와, 상기 제 2 그리드의 일측에 차례로 설치되어 가속된 전자빔을 전단 집속시키는 제 3,4 그리드와, 상기 제 4 그리드의 일측에 차례로 설치되어 전단 집속된 전자빔을 가늘게 집속시키는 다수개의 전극으로 구성된 칼라 음극선관용 전자총에 있어서, 제 4 그리드에 형성된 전자빔 통과공 중 R, G가 통과하는 전자빔 통과공을 원형으로 하고, B가 통과하는 전자빔 통과공은 수평방향을 수직방향보다 크게 형성하여서 된 칼라 음극선관용 전자총이 제공된다.

도 1은 일반적인 칼라 음극선관의 횡단면도

도 2는 전자총을 나타낸 측면도

도 3은 종래 전자총의 제 4 그리드를 나타낸 정면도

도 4는 종래 전자총의 전자빔 스폿 형상을 나타낸 모식도

도 5는 종래의 전자총에 의한 모아레현상을 나타낸 모식도

도 6은 종래 제 2 그리드의 일 실시예를 나타낸 정면도

도 7은 종래 제 2 그리드의 다른 실시예를 나타낸 정면도

도 8a 내지 도 8d는 본 발명이 적용된 제 4 그리드를 나타낸 정면도

도 9는 B전자빔 통과공에 의한 전자빔 스폿의 모식도

도 10은 R,G전자빔 통과공에 의한 전자빔 스폿의 모식도

도 11은 본 발명이 적용된 전자총의 전자빔 스폿 형상을 나타낸 모식도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

15 : 제 4 그리드 15a : R전자빔 통과공

15b : G전자빔 통과공 15c : B전자빔 통과공

이하, 본 발명을 일 실시예로 도시한 도 8a 내지 도 11을 참고로 하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 8a 내지 도 8d는 본 발명의 제 4 그리드를 나타낸 정면도이고 도 9는 B전자빔 통과공에 의한 전자빔 스폿의 모식도이며 도 10은 R,G전자빔 통과공에 의한 전자빔 스폿의 모식도로써, 종래의 전자총 구조와 동일한 부분은 그 설명을 생략하고 동일부호를 부여하기로 한다.

본 발명은 제 4 그리드(15)에 형성된 전자빔 통과공 중 R, G가 통과하는 전자빔 통과공(15a)(15b)이 원형으로 되어 있고, B가 통과하는 전자빔 통과공(15c)은 수평방향의 길이(H)가 수직방향의 길이(V)보다 크게 형성되어 있다.

이때, 상기 제 4 그리드(15)의 두께는 0.7 ∼ 2.0mm이다.

상기 제 4 그리드(15)의 외곽에 형성되어 B가 통과하는 전자빔 통과공(15c)의 형상을 8a와 같이 수평방향으로 긴 타원형으로 형성하거나, 8b와 같이 긴 트랙형상으로 형성하거나, 8c와 같이 트랙형상의 수직방향으로 함몰된 형상으로 하거나, 수평방향으로 긴 직사각형 형상으로 형성할 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, B전자빔 스폿의 크기를 R, G와 동일하게 유지하기 위해 전자빔 통과공(15c)의 형상을 수평(H)이 수직(V)보다 큰 형태로 구성하면 전단 집속렌즈(22)가 도 9에 나타낸 바와 같이 수직방향(28) 정전렌즈의 집속작용을 증대시키고, 수평방향(29) 집속렌즈(30)의 집속작용은 약화시킨다.

상기한 수직, 수평 집속렌즈작용이 다르게 나타나는 것은 전계의 영향특성관계로 보면, B전자빔 통과공(15c)의 수평경(H)이 수직경(V)보다 크기 때문이다.

도 8a 내지 도 8d에 나타낸 B전자빔 통과공(15c)의 형태에 따라 강도의 차이가 있지만, 근본적으로 상기 수평, 수직방향의 집속렌즈작용이 다르게 작용된다.

또한, B전자빔 통과공(15c)의 수직 렌즈작용은 전자빔(31)을 더욱 더 집속시키기 때문에 주렌즈(23)를 통과하기 전에 발산각(α)이 매우 작아져 초점이 스크린의 바깥쪽에 결상되어지므로 화면에서의 전자빔의 스폿경이 K와 같이 커짐을 알 수 있다.

이와는 반대로 도 10은 R, G전자빔 통과공(15a)(15b)에 의한 전자빔 스폿 모식도로써, 전단 집속렌즈(22)가 수직, 수평방향으로 동일하게 작용함을 알 수 있다.

즉, 주정전 집속렌즈(23)로의 입사전에 발산각(α)은 α 〈 α 〈 α'이어서 수평, 수직방향으로 정확하게 포커싱되므로 B전자빔 스폿경과 동일하게 된다.

따라서 상기 R, G, B 전자빔량이 R = G 〉B 가 되기 때문에 B 전자빔량이 작아도 도 11에 나타낸 바와 같이 화면에서 R, G, B 전자빔 스폿경(32a)(32b)(32c)을 동일하게 유지시킬 수 있게 되는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명은 제 4 그리드(15)에 형성되는 B 전자빔 통과공(15c)의 수평길이를 수직길이보다 길게 형성하여 수평, 수직방향의 집속렌즈작용이 다르게 작용하도록 되어 있으므로 미세한 컨버젼스 조정작업(ITC)을 용이하게 실시할 수 있게 됨은 물론 브라운관의 동작시 모아레현상을 감소시키게 되므로 해상도를 높이게 되는 효과를 얻게 된다.

Claims (5)

1. 전자가 방사되는 음극과, 상기 음극에서 방사된 전자빔의 양을 제어 및 가속시키는 제 1,2 그리드와, 상기 제 2 그리드의 일측에 차례로 설치되어 가속된 전자빔을 전단 집속시키는 제 3,4 그리드와, 상기 제 4 그리드의 일측에 차례로 설치되어 전단 집속된 전자빔을 가늘게 집속시키는 다수개의 전극으로 구성된 칼라 음극선관용 전자총에 있어서, 제 4 그리드에 형성된 전자빔 통과공 중 R, G가 통과하는 전자빔 통과공은 원형으로 하고, B가 통과하는 전자빔 통과공은 수평방향을 수직방향보다 크게 형성하여서 된 칼라 음극선관용 전자총.
2. 제 1 항에 있어서,

   B가 통과하는 전자빔 통과공이 수평방향으로 긴 타원형으로 형성된 칼라 음극선관용 전자총.
3. 제 1 항에 있어서,

   B가 통과하는 전자빔 통과공이 수평방향으로 긴 트랙형상으로 형성된 칼라 음극선관용 전자총.
4. 제 3 항에 있어서,

   B가 통과하는 전자빔 통과공이 트랙형상의 수직방향으로 함몰된 형상으로 형성된 칼라 음극선관용 전자총.
5. 제 1 항에 있어서,

   B가 통과하는 전자빔 통과공이 수평방향으로 긴 직사각형 형상으로 형성된 칼라 음극선관용 전자총.