KR19990068238A - 왜곡이 적은 정전 4극렌즈를 가지는 컬러음극선관 - Google Patents

Abstract

컬러음극선관은 형광스크린, 3개의 인라인 전자빔을 발생시키는 전자빔 발생부, 집속전극 및 양극을 포함한다. 집속전극은 제 1집속서브전극과 제 2집속서브전극을 음극구조체로부터 이 순서로 포함한다. 제 1집속서브전극은 빔배열방향으로 제 2집속서브전극과 대면하는 단부에서 각 빔의 통과구멍을 샌드위치하도록 배열된 복수의 수직평행 평판형 전극을 가지고, 제 2집속서브전극은 빔배열에 수직인 방향으로 제 1집속서브전극과 대면하는 단부에서 빔의 통과구멍을 샌드위치하도록 배열된 복수의 수평평행 평판형전극을 가져서, 제 1 및 제 2집속서브전극중 하나는 빔편향에 동기하여 가변하는 전압이 공급되기에 적합하다. 수직평행 평판형전극은 수평평행 평판형전극에 의해 형성된 공간내로 연장되어 수직평행 평판형전극의 에지와 수평평행 평판형전극 사이의 갭 L과, 평행 평판형전극간의 수직적 간격V가 0.38≤L/(V/2)≤0.58을 만족한다.

Description

왜곡이 적은 정전 4극렌즈를 가지는 컬러음극선관{COLOR CATHODE RAY TUBE HAVING A LOW-DISTORTION ELECTROSTATIC QUADRUPOLE LENS}

본 발명은 형광스크린을 향해 3개의 전자빔을 투영하도록 형성된 전자총을 가지는 컬러음극선관에 관한 것이다.

TV수신기세트 또는 모니터에서 사용하는 컬러음극선관에서, 스크린상의 전자빔의 점형상은, 형광스크린(또한 단순히 스크린 또는 화상영역으로 칭함)의 전체에 걸쳐서 양호한 포커스와 고해상도를 제공하기 위해, 빔편향의 증가에 따라 적절히 제어되어야 한다.

도 5는 본 발명이 적용된 컬러음극선관의 전체구조를 설명하는 이것의 세로단면도이다. (31)은 스크린을 수용하는 패널부를 나타내고, (32)는 전자총을 수납하는 넥부이며, (33)은 패널부(31)와 넥부(32)를 연결하는 퍼넬부이고, (34)는 패널부(31)의 내부면상에 코팅된 형광스크린이고, (35)는 컬러선택전극으로서 기능하는 섀도우마스크이고, (36)은 섀도우마스크(35)를 지지하는 마스크프레임이고, (37)은 외부의 자계를 차폐하는 자기시일드이고, (38)은 섀도우마스크(35)를 매다는 스프링이고, (39)는 인라인으로 배열된 3개의 전자빔을 투영하는 전자총이고, (40)은 편향요크이고, (41)은 빔을 센터링하고 색순도와 빔의 컨버젼스를 조정하는 자석조립뭉치이고, B는 인라인으로 배열된 3개의 전자빔(두개의 사이드빔SB와 하나의 센터빔 CB)을 나타낸다.

이 컬러음극선관의 진공덮개는 패널부(31), 넥부(32) 및 주위에 편향요크(40)가 실장되는 퍼넬부(33)로 형성된다. 넥부(32)내에 장착된 전자총(39)은 형광스크린(34)을 향해 3개의 인라인빔을 투영한다. 퍼넬부(33)와 넥부(32)사이의 천이영역주위에 실장된 편향요크(40)는 전자총(39)으로부터의 3개의 전자빔 B을 두개의 수평 및 수직편향으로 편향시키는 자계를 발생시킨다. 섀도우마스크(35)는 마스크프레임(36)에 용접되고, 마스크프레임(36)은 패널부(31)의 내부면에 끼워진 패널핀에 의해 패널부의 주변부에 고정된 패널부의 매달기스프링(38)을 사용함으로써, 섀도우마스크가 형광스크린(34)으로부터 소정의 거리에 놓이도록, 패널부(31)내에 매달린다.

도 6A는 본 발명과 종래예의 차원적 관계를 설명하기 위한 컬러음극선관내의 3개의 인라인빔 전자총의 수직단면도이고, 도 6B는 도 6A의 선(ⅥB-ⅥB)을 따라 취한 단면도이다. (1)은 음극구조체를 나타내고, (2)는 빔제어전극이고, (3)은 가속전극이고 (4)는 집속전극이고, (5)는 양극이고, (6)은 시일드컵이다. 집속전극(4)은 제 1집속서브전극(4-1)과 제 2집속서브전극(4-2)으로 나누어진다. 음극구조체(1), 빔제어전극(2) 및 가속전극(3)은 전자빔 발생부를 구성한다.

방열형 음극구조체(1)로부터 방출된 열전자는 가속전극(3)의 전위에 의해 빔제어전극(2)을 향해 가속되어 3개의 전자빔을 형성한다. 3개의 전자빔은 빔제어전극(2)내의 통과구멍을 통과한 다음 가속전극(3)내의 통과구멍을 통과하고, 가속전극(3)과 제 1집속서브전극(4-1) 사이에 형성된 집속렌즈에 의해 약간 집속된 다음, 가속되어 제 2집속서브전극(4-2)과 양극(5) 사이에 형성된 메인렌즈(7)에 입사한다. 전자빔은 메인렌즈(7)에 의해 집속된 후, 섀도우마스크(35)내의 통과구멍을 통과하고 형광스크린(34)상에 집속되어 형광스크린(34)상에 3개의 빔스폿을 형성한다.

4개의 수직평행 평판형전극(411),(412),(413),(414)((413)만 도시됨)과 2개의 수평평행 평판형전극(421),(422)은 각각 제 1집속서브전극(4-1)과 제 2집속서브전극(4-2)에 부착되어 이들 간에 정전 4극렌즈(8)를 형성한다.

정전 4극렌즈(8)는, 제 2집속서브전극(4-2)에 대면하는 제 1집속서브전극(4-1)의 단부에서 인라인빔의 배열방향으로 각 빔의 통과구멍을 샌드위치하도록 배치되고 제 1집속서브전극(4-1)에 전기적으로 접속된 4개의 수직평행 평판형전극(411),(412),(413),(414)((413)만 도시됨)과, 또한 제 1집속서브전극(4-1)에 대면하는 제 2집속서브전극(4-2)의 단부에서 인라인빔 배열방향에 수직인 방향으로 3개의 빔의 통과구멍(4-2a),(4-2b),(4-2c)을 샌드위치하도록 배치되고 제 2집속서브전극(4-2)에 전기적으로 접속된 1쌍의 수평평행 평판형전극(421),(422)에 의해 형성된다.

도 7에 도시된 바와 같이, 고정전압Vf1은 제 1집속서브전극(4-1)에 인가되고, 형광스크린(34)상에 주사된 전자빔의 편향에 동기하여 가변하는 다이나믹전압 (Vf2+dVf)은 제 2집속서브전극(4-2)에 인가된다. 양극(5)은 최대전압 Eb(양극전압)가 공급된다.

이러한 구조에 의해, 메인렌즈(7)의 강도는 이미지필드의 곡률을 수정하도록 전자빔의 편향에 따라 가변되고, 형광스크린(34) 전체에 걸쳐서 양호한 포커스를 제공하기 위해 전자빔의 집속강도와 형광스크린상의 빔의 형상이 제어되도록, 전자빔의 편향에 따라 제 1 및 제 2집속서브전극(4-1),(4-2)으로 형성된 정전 4극렌즈(8)에 의해 비점 수차는 수정된다.

정전 4극렌즈(8)는, 2개의 수평평행 평판형전극(421),(422)과 4개의 수직평행 평판형전극(411),(412),(413),(414)이 서로 겹쳐지는 공간에 4극렌즈가 형성되도록 구성된다. 4극렌즈의 강도는 평판형전극의 겹쳐진 길이의 증가에 따라 증가한다.

전자총내의 집속렌즈(4)중 제 1 및 제 2서브전극(4-1),(4-2)에 의해 형성된 상기 설명한 정전 4극은, 예를 들면, 일본공개특허공보 소 61-250934호에 개시되어 있다.

종래예의 정전 4극렌즈는 평판형전극의 조합에 의해 형성되어, 수평평행 평판형전극과 수직평행 평판형전극이 서로 비교적 먼 거리로 떨어져 있는 공간 내에는 균일한 4극렌즈가 형성되나, 수평평행 평판형전극과 수직평행 평판형전극이 비교적 짧은 거리로 떨어져 있는 공간내에는 크게 왜곡된 4극렌즈가 형성된다.

전자빔 B의 궤적이 전자총 또는 컬러음극선관의 제조불균일에 기인하여 전자총 내에서 굴곡되면, 그 결과 전자빔 B는 도 6B에 도시된 바와 같이 정전 4극렌즈의 축을 이탈하여 코너로 통과하고, 또한 왜곡된 4극렌즈의 동작에 의해 영향을 받아 도 6C에 도시된 바와 같이 형광스크린상에 코어 C와 할로우 H를 포함하는 매우 왜곡된 빔스폿형상을 생성하고, 집속특성을 떨어뜨려 해상도를 저하시키는 문제가 발생한다.

본 발명의 목적은 종래예가 가지는 상기 언급한 문제를 극복하고, 전자총이나 컬러음극선관의 제조불균일에도 불구하고 집속특성과 해상도의 저하를 방지할 수 있는 전자총을 가지는 컬러음극선관을 제공하는 데 있다.

도 1A 및 도 1B는 본 발명의 컬러음극선관의 전자총내에 사용되는 정전 4극렌즈의 제 1실시예를 도시하는 도면으로서, 도 1A는 제 1실시예의 사시도, 도 1B는 도 1A의 선(IB-IB)을 따라 취한 제 1실시예의 단면도

도 2는 수평평행 평판형전극간의 수직적 간격V의 1/2에 대한 수직평행 평판형전극의 상부 및 하부에지와 수평평행 평판형전극 사이의 갭 L의 비율과 집속마진 사이의 관계를 도시하는 그래프

도 3은 4극렌즈의 감도와, 수평평행 평판형전극간의 수직적 간격V의 1/2에 대한 수직평행 평판형전극의 상부 및 하부에지와 수평평행 평판형전극 사이의 갭 L의 비율 사이의 실험적으로 얻어진 관계를 도시하는 그래프

도 4는 본 발명의 컬러음극선관의 전자총의 제 3실시예를 3개의 인라인빔의 배열방향에 대해 직각으로 취한 세로단면도

도 5는 본 발명이 일체화된 컬러음극선관의 전체 구조의 세로단면도

도 6A는 본 발명과 종래예의 차원적 관계를 설명하기 위한 컬러음극선관내의 3개의 인라인빔 전자총의 수직단면도, 도 6B는 도 6A의 선(ⅥB-ⅥB)을 따라 취한 단면도, 도 6C는 도 6B에서의 전자빔에 의해 생성된 형광스크린상의 전자의 형상을 도시하는 도면

도 7은 집속서브전극에 인가되는 파형을 도시하는 도면

도 8은 본 발명의 컬러음극선관의 전자총의 제 2실시예를 3개의 인라인빔의 배열방향에 대해 직각으로 취한 세로단면도

도 9는 본 발명의 컬러음극선관의 전자총의 제 4실시예를 3개의 인라인빔의 배열방향에 대해 직각으로 취한 세로단면도

도 10은 본 발명의 컬러음극선관의 전자총내에 사용되는 정전 4극렌즈의 제 5실시예를 3개의 인라인빔의 배열방향으로 취한 세로단면도

도 11A 및 도 11B는 도 10의 정전 4극렌즈(8)를 도시하는 도면으로서, 도 11A는 정전 4극렌즈의 사시도, 도 11B는 도 11A의 선(ⅨB-ⅨB)을 따라 취한 정전 4극렌즈의 단면도

<도면의 주요부분에 대한 설명>

1: 음극구조체2: 빔제어전극

3: 가속전극4: 집속전극

4-1, 41': 제 1집속서브전극4-2, 42': 제 2집속서브전극

5: 양극6: 시일드컵

7: 메인렌즈8: 정전 4극렌즈

31: 패널부32: 넥부

33: 퍼넬부34: 형광스크린

35: 새도우마스크36: 마스크프레임

37: 자기시일드38: 스프링

39: 전자총40: 편향요크

41: 자석조립뭉치43': 제 3집속서브전극

44': 제 4집속서브전극B: 전자빔

CB: 센터전자빔SB: 사이드전자빔

4-1a∼4-1c, 4-2a∼4-2c, 42a∼42c, 43a∼43c: 빔의 통과구멍

411∼414, 411a∼414a, 431∼434: 수직평행 평판형전극

421, 422, 421a∼421c, 422a∼422c: 수평평행 평판형전극

본 발명의 일실시예에 의하면, 형광스크린, 3개의 인라인 전자빔을 발생시키는 전자빔 발생부, 집속전극 및 양극을 구비한 컬러음극선관으로서, 집속전극은 컬러음극선관의 음극구조체로부터 명명된 순서로 적어도 제 1집속서브전극과 제 2집속서브전극을 포함하고, 제 1집속서브전극은 제 2집속서브전극에 대면하는 단부에서 3개의 인라인 전자빔 배열방향으로 각 빔의 통과구멍을 샌드위치하도록 배열된 복수의 수직평행 평판형전극을 가지고, 제 2집속서브전극은 제 1집속서브전극에 대면하는 단부에서 3개의 인라인 전자빔 배열에 수직인 방향으로 각 빔의 통과구멍을 샌드위치하도록 배열된 복수의 수평평행 평판형전극을 가지고, 제 1집속서브전극 및 제 2집속서브전극중 어느 하나는 전자빔의 편향에 동기하여 가변하는 전압이 공급되기에 적합하고, 수직평행 평판형전극은 수평평행 평판형전극에 의해 형성된 공간내로 연장되고, 평행 평판형전극간의 수직적 간격 V와, 수직평행 평판형전극의 상부에지와 수평평행 평판형전극 사이의 갭 L 및 수직평행 평판형전극의 하부에지와 수평평행 평판형전극 사이의 갭 L이 이하의 관계식:

0.38≤L(V/2)≤0.58

을 만족하는 컬러음극선관이 제공된다.

본 발명의 또다른 실시예에 의하면, 형광스크린, 3개의 인라인 전자빔을 발생시키는 전자빔 발생부, 집속전극 및 양극을 구비한 컬러음극선관으로서, 집속전극은 컬러음극선관의 음극구조체로부터 명명된 순서로 적어도 제 1집속서브전극과 제 2집속서브전극을 포함하고, 제 1집속서브전극은 제 2집속서브전극에 대면하는 단부에서 3개의 인라인 전자빔 배열에 수직인 방향으로 각 빔의 통과구멍을 샌드위치하도록 배열된 복수의 수평평행 평판형전극을 가지고, 제 2집속서브전극은 제 1집속서브전극에 대면하는 단부에서 3개의 인라인 전자빔 배열방향으로 각 빔의 통과구멍을 샌드위치하도록 배열된 복수의 수직평행 평판형전극을 가지고, 제 1집속서브전극 및 제 2집속서브전극 중 어느 하나는 전자빔의 편향에 동기하여 가변하는 전압이 공급되기에 적합하고, 수직평행 평판형전극은 수평평행 평판형전극에 의해 형성된 공간내로 연장되고, 평행 평판형 전극간의 수직적 간격 V와, 수직평행 평판형전극의 상부에지와 수평평행 평판형전극 사이의 갭 L 및 수직평행 평판형전극의 하부에지와 수평평행 평판형전극 사이의 갭 L이 이하의 관계식:

0.38≤L/(V/2)≤0.58

을 만족하는 컬러음극선관이 제공된다.

본 발명의 또다른 실시예에 의하면, 형광스크린, 3개의 인라인 전자빔을 발생시키는 전자빔 발생부, 집속전극 및 양극을 구비한 컬러음극선관으로서, 집속전극은 컬러음극선관의 음극구조체로부터 명명된 순서로 적어도 제 1집속서브전극과 제 2집속서브전극을 포함하고, 제 1집속서브전극은 제 2집속서브전극에 대면하는 단부에서 3개의 인라인 전자빔 배열방향으로 각 빔의 통과구멍을 샌드위치하도록 배열된 복수의 평행 평판형전극을 가지고, 제 2집속서브전극은 제 1집속서브전극에 대면하는 단부에서 3개의 인라인 전자빔 배열에 수직인 방향으로 각 빔의 통과구멍을 샌드위치하도록 배열된 복수의 수평평행 평판형전극을 가지고, 제 1집속서브전극 및 제 2집속서브전극중 어느 하나는 전자빔의 편향에 동기하여 가변하는 전압이공급되기에 적합하고, 각각의 수평평행 평판형전극은 수직평행 평판형전극의 2개의 인접하는 전극에 의해 규정된 공간내로 연장되고, 수직평행 평판형전극중 2개의 인접하는 전극간의 수평적 간격 H와, 수평평행 평판형전극 및 수직평행 평판형전극 사이의 수평적 간격 M이 이하의 관계식:

0.38≤M/(H/2)≤0.58

을 만족하는 컬러음극선관이 제공된다.

본 발명의 또다른 실시예에 의하면, 형광스크린, 3개의 인라인 전자빔을 발생시키는 전자빔 발생부, 집속전극 및 양극을 구비한 컬러음극선관으로서, 집속전극은 컬러음극선관의 음극구조체로부터 명명된 순서로 적어도 제 1집속서브전극과 제 2집속서브전극을 포함하고, 제 1집속서브전극은 제 2집속서브전극에 대면하는 단부에서 3개의 인라인 전자빔 배열에 대해 평행 및 수직의 두 방향중 한 방향으로 빔의 통과구멍을 샌드위치하도록 배열된 제 1의 복수의 평행 평판형전극을 가지고, 제 2집속서브전극은 제 1집속서브전극에 대면하는 단부에서 두 방향 중 나머지 방향으로 빔의 통과구멍을 샌드위치하도록 배열된 제 2의 복수의 평행 평판형전극을 가지고, 제 1집속서브전극 및 제 2집속서브전극중 하나는 전자빔의 편향에 동기하여 가변하는 전압이 공급되기에 적합하고, 제 1 및 제 2의 복수의 평행 평판형전극중 어느 하나의 복수의 평행 평판형전극은 제 1 및 제 2의 복수의 수평평행평판형전극중 다른 복수의 평행 평판형전극에 의해 형성된 공간내에 연장되고, 제 1 및 제 2의 복수의 평행 평판형전극 중 다른 복수의 평행평판형전극의 2개의 인접한 전극사이의 간격 S와, 제 1 및 제 2의 복수의 평행 평판형전극중 어느 하나의 복수의 전극중의 1개의 전극과 제 1 및 제 2의 복수의 평행 평판형전극중 다른 복수의 전극중의 1개의 전극사이의 갭 G는 이하의 관계식:

0.38≤G/(S/2)≤0.58

을 만족하는 컬러음극선관이 제공된다.

상기 실시예 중 하나에서, 수평평행 평판형전극간의 수직적 간격 V에 대한 수평행 평판형전극과 수직평행 평판형전극 사이의 갭 L의 비를 증가시킴으로써, 또한 이에 의해 수평평행 평판형전극과 수직평형 평판형전극이 서로 인접하는 공간에서 렌즈강도를 감소시킴으로써, 상기 공간에서 초래되는 4극렌즈의 왜곡은 감소되고, 해상도의 저하가 방지되어 고화질의 디스플레이 이미지를 제공한다.

본 발명의 실시예에 대해 이하 첨부도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

도 1A 및 도 1B는 본 발명의 컬러음극선관의 전자총에서 사용되는 정전 4극렌즈의 제 1실시예를 도시한 것으로, 도 1A는 제 1실시예의 사시도이고, 도 1B는 도 1A의 선(IB-IB)을 따라 취한 제 1실시예의 단면도이다. 본 발명의 전자총의 전체적인 구조는 본 발명의 구조를 제외하고는 도 6의 구조와 유사하므로, 이것의 도시는 생략한다.

도 1A에 도시된 바와 같이, 정전 4극렌즈는, 제 2집속서브전극(4-2)에 대면하는 제 1집속서브전극(4-1)의 단부에서 인라인빔 배열방향으로 빔의 통과구멍(4-1a),(4-1b),(4-1c)을 샌드위치하도록 배치되고 또한 제 1집속서브전극(4-1)에 전기적으로 접속된 4개의 수직평행 평판형전극(411),(412),(413),(414)과, 제 1집속서브전극(4-1)에 대면하는 제 2집속서브전극(4-2)의 단부에서 인라인빔 배열에 수직인 방향으로 3개의 빔의 통과구멍(4-2a),(4-2b),(4-2c)을 샌드위치하도록 배치되고 또한 제 2집속서브전극 (4-2)에 전극적으로 접속된 1쌍의 수평평행 평판형전극에 의해 형성된다.

도 1B에서, 수직평행 평판형전극(411),(412),(413),(414)의 상부 및 하부에지가 수평평행 평판형전극(421),(422)에 인접하는 공간에서 렌즈강도를 감소시키기 위해, 수평평행 평판형전극(421),(422)간의 수직적 간격 V에 대한, 수직평행 평판형전극(411),(412),(413),(414)의 상부에지와 수평평행 평판형전극(421) 사이의 갭 L과, 수직평행 평판형전극(411),(412),(413),(414)의 하부에지와 수평평행 평판형전극(422) 사이의 갭 L의 비를 증가시킴으로써, 상기 공간에서 야기되는 4극렌즈의 왜곡이 감소된다.

컬러음극선관에서, 전자총의 기울어짐 또는 패널부와 퍼넬부 사이의 기계적 오정렬 등의 제조불균일에 대해 보상하기 위해, 전자빔스폿은 예를 들면, 빔조정 영구자석에 의해 형광스크린상에서 ±3㎜의 범위내의 거리를 이동해야 한다.

결과적으로, 전자빔스폿은 빔집속에 심각한 저하를 초래함이 없이 형광스크린상에서 ±3㎜의 범위내의 거리를 이동해야 한다. 본 명세서에서, 빔집속에 심각한 저하를 초래함이 없이 전자빔이 형광스크린상을 이동할 수 있는 총거리는 집속마진(㎜)으로 칭한다. 상기 설명한 ±3㎜범위내의 거리는 6㎜의 집속마진에 대응한다. 컬러음극선관은 적어도 6㎜의 집속마진을 필요로 한다.

도 2는, 수평평행 평판형전극간의 수직적 간격의 1/2에 대한 수직평행 평판형전극의 상부 및 하부에지와 수평평행 평판형전극 사이의 갭 L의 비와, 집속마진간의 관계를 도시한다.

도 2는, 적어도 6㎜의 집속마진을 얻기 위해, 이하의 식

0.38≤L(V/2) ①

을 만족해야 함을 나타낸다.

그러나, 도 1B에서 4극렌즈의 전체감도는, 수평평행 평판형전극(421),(422)간의 수직적 간격 V에 대한, 수직평행 평판형전극(411),(412),(413),(414)의 상부에지와 수평평행 평판형전극(421) 사이의 갭 L과 수직평행 평판형전극(411),(412), (413),(414)의 하부에지와 수평평행 평판형전극(422) 사이의 갭 L의 비의 증가에 따라 감소한다.

도 3은, 수평평행 평판형전극간의 수직적 간격 V의 1/2에 대한 수직평행 평판형전극의 상부 및 하부에지와 수평평행 평판형전극 사이의 갭 L의 비와, 4극렌즈의 감도 사이의 실험적으로 얻어진 관계를 도시한다. 도 3에서, 4극렌즈의 감도는 최소 수평 빔스폿직경에 대해 조정된 양극전압과 최소수직빔스폿직경에 대해 조정된 양극전압 사이의 전압차로 표시된다. 음극선관내에 4극렌즈가 존재하지 않으면 이 전압차는 0이다.

도 3은, L/(V/2)가 0.2보다 작으면, 양극전압의 점에서 4극렌즈의 감도는 약 9250V임을 나타낸다. 4극렌즈의 감도의 감소를 10%이내로 유지하기 위해, 즉 양극전압의 점에서 감도를 8350V보다 크게 유지하기 위해, 이하의 식을 만족해야 한다.

L/(V/2)≤0.58 ②

부등식 ①과 ②의 조합으로 이하의 식을 얻는다.

0.38≤L/(V/2)≤0.58 ③

이 식은 전자총 또는 컬러음극선관의 제조불균일에도 불구하고 빔집속과 해상도의 저하를 방지한다.

이하의 표는 도 1A와 도 1B에 관한 발명자의 이전의 제안과 본 발명의 특정예 사이의 비교를 나타낸다.

치수 발명자의본 발명의

이전의 제안 특정예

L(㎜) 0.5 1.1

V(㎜) 4.2 4.2

P1(㎜) 2.5 2.5

P2(㎜) 2.5 2.5

T1(㎜) 0.5 0.5

T2(㎜) 0.5 0.5

H1(㎜) 2.7 2.7

H2(㎜) 2.5 2.5

H3(㎜)18.018.0

D(㎜) 4.0 4.0

L/(V/2) 0.24 0.52

도 8은 본 발명의 컬러음극선관의 전자총에서 사용되는 정전 4극렌즈의 제 2실시예의, 3개의 인라인빔 배열방향에 대해 직각으로 취한 세로단면도이다. 본 실시예에서 전자총은, 음극구조체(1)로 이루어진 전자빔 발생부와, 빔제어전극(2) 및 가속전극(3)과, 2개의 집속서브전극으로 이루어진 집속전극(4)과, 양극(5)과, 시일드컵(6)을 구비한다.

본 실시예에서 평판형전극의 배열은 제 1실시예의 배열의 반대이다. 정전 4극렌즈의 제 1집속서브전극(4-1)에 대면하는 제 2집속서브전극(4-2)의 단부에서 인라인빔 배열방향으로 빔의 통과구멍(4-2a),(4-2b),(4-2c)(통과구멍(4-2b)만 도시됨)을 샌드위치하도록 배치되고 또한 제 2집속서브전극(4-2)에 전기적으로 접속된 4개의 수직평행 평판형전극(411),(412),(413),(414)(전극(413)만 도시됨)과, 제 2집속서브전극 (4-2)에 대면하는 제 1집속서브전극(4-1)의 단부에서 인라인빔 배열에 수직인 방향으로 3개의 빔의 통과구멍(4-1a),(4-1b),(4-1c)(통과구멍(4-1b)만 도시됨)을 샌드위치하도록 배치되고 또한 제 1집속서브전극(4-1)에 전기적으로 접속된 1쌍의 수평평행 평판형전극으로 형성된다.

본 실시예는 또한 부등식③을 만족할 때 제 1실시예와 유사한 이점을 제공한다.

도 4는 본 발명의 컬러음극선관의 전자총에서 사용되는 정전 4극렌즈의 제 2실시예의, 3개의 인라인빔 배열방향에 대해 직각으로 취한 세로단면도이다. 본 실시예에서 전자총은, 음극구조체(1)로 이루어진 전자빔 발생부와, 빔제어전극(2) 및 가속전극(3)과, 4개의 집속서브전극으로 이루어진 집속전극(4)과, 양극(5)과, 시일드컵(6)을 구비한다.

집속전극(4)은 제 1집속서브전극(41), 제 2집속서브전극(42), 제 3집속서브전극(43) 및 제 4집속서브전극(44)으로 구성된다. 정전 4극렌즈(8)는 제 2집속서브전극(42)의 대향하는 단부와 제 3집속서브전극(43) 사이에 형성되고 메인렌즈(7)는 제 4집속서브전극(44)의 대향하는 단부와 양극(5) 사이에 형성된다.

1쌍의 수평평행 평판형전극(421),(422)은 제 3집속서브전극(43)에 대면하는 제 2집속서브전극(42)의 단부에서 빔의 통과구멍(42a),(42b),(42c)(빔의 통과구멍(42b)만 도시됨) 위 및 아래에 배치되어 있고, 4개의 수직평행 평판형전극(431),(432),(433), (434)은 제 2집속서브전극(42)에 대면하는 제 3집속서브전극(43)의 단부에서 3개의 인라인빔 배열방향으로 제 3집속서브전극(43)의 빔의 통과구멍(43a),(43b),(43c)(빔의 통과구멍(43b)만 도시됨)을 샌드위치하도록 접착되어 있다. 도 4에서, 도 4는 3개의 인라인빔 전자총의 축의 단면도이므로, 수직평행 평판형전극(433)만이 도시된다.

정전 4극렌즈(8)는 2개의 수평평행 평판형전극(421),(422)과 4개의 수직평행 평판형전극(431),(432),(433),(434)에 의해 형성된다.

제 1, 제 3집속서브전극(41),(43)은 고정된 전압 Vf1이 인가되고, 제 2, 제 4집속서브전극(42),(44)은 형광스크린상에서 주사되는 전자빔의 편향에 동기하여 가변하는 동적인 전압(Vf2+dVf)이 인가된다. 양극(5)은 음극선관내에서 가장 높은 양극전압 Eb가 인가된다.

이 구조에 의해, 메인렌즈(7)의 강도는 이미지필드의 곡률을 보정하기 위해 전자빔의 편향에 따라 가변하여, 형광스크린의 전체상에서 양호한 집속을 제공하기 위해 전자빔의 집속강도와 형광스크린상의 전자빔의 형상이 제어되도록, 비점 수차는 제 2 및 제 3집속서브전극(42),(43) 사이에 형성된 정전 4극렌즈(8)에 의해 전자빔의 편향에 따라 보정된다.

정전 4극렌즈(8)는, 2개의 수평편향 평판형전극(421),(422)과 4개의 수직평행 평판형전극(431),(432),(433),(434)이 서로 겹치는 공간내에 4극렌즈가 형성되도록, 구성된다. 4극렌즈의 강도는 평판형전극의 겹쳐진 길이의 증가에 따라 증가한다.

제 1실시예의 경우와 같이, 도 4에서 수평평행 평판형전극(421),(422)간의 수직적 간격 V의 1/2에 대한 수직평행 평판형전극(431),(432),(433),(434)의 상부 및 하부에지와 수평평행 평판형전극(421),(422) 사이의 갭 L의 비 L/(V/2)가 이하의 식

0.38≤L/(V/2)≤0.58

을 만족하는 경우, 전자총은, 소망의 집속마진과 소망의 4극렌즈의 감도를 확보하고, 전자총 또는 컬러음극선관의 제조불균일에도 불구하고 빔집속 및 해상도의 저하를 방지한다.

도 9는 본 발명의 컬러음극선관의 전자총에서 사용되는 정전 4극렌즈의 제 4실시예의, 3개의 인라인빔 배열에 직각인 방향으로 취한 세로단면도이다. 본 실시예에서 전자총은 음극구조체(1)로 이루어진 전자빔 발생부와, 빔제어전극(2) 및 가속전극(3)과, 4개의 집속서브전극으로 이루어진 집속전극(4)과, 양극(5)과, 시일드컵(6)을 구비한다.

본 실시예의 평판형전극의 배열은 제 3실시예의 배열의 반대이다. 정전 4극렌즈(8)는, 제 3집속서브전극(43)에 대면하는 제 2집속서브전극(42)의 단부에서 인라인빔 배열방향으로 빔의 통과구멍(42a),(42b),(42c)(통과구멍(42b)만 도시됨)을 샌드위치하도록 배치되고 또한 제 2집속서브전극(42)에 전기적으로 접속된 4개의 수직평행 평판형전극(431),(432),(433),(434)과, 제 2집속서브전극에 대면하는 제 3집속서브전극(43)의 단부에서 인라인빔 배열에 수직인 방향으로 3개의 빔의 통과구멍(43a),(43b),(43c)(통과구멍(43b)만 도시됨)을 샌드위치하도록 배치되고 또한 제 3집속서브전극(43)에 전기적으로 접속된 1쌍의 수평평행 평판형전극(421),(422)에 의해 형성된다.

본 실시예는 또한 부등식③이 만족되는 경우 제 3실시예와 유사한 이점을 제공한다.

도 10은 본 발명의 컬러음극선관의 전자총에서 사용되는 정전 4극렌즈의 제 5실시예의, 3개의 인라인빔 배열방향으로 취한 세로단면도이다. 본 실시예에서 전자총은 음극구조체(1)로 이루어진 전자빔 발생부와, 빔제어전극(2) 및 가속전극(3)과, 2개의 집속서브전극(4-1),(4-2)으로 이루어진 집속전극(4)과, 양극(5)과, 시일드컵(6)을 구비한다. 도 11A 및 도 11B는 도 10의 정전 4극렌즈를 도시하는 것으로, 도 11A는 이것의 사시도이고, 도 11B는 도 11A의 선(XIB-XIB)을 따라 취한 이것의 단면도이다.

정전 4극렌즈(8)는, 제 2집속서브전극(4-2)에 대면하는 제 1집속서브전극(4-1)의 단부에서 인라인빔 배열방향으로 빔의 통과구멍(4-1a),(4-1b),(4-1c)을 샌드위치하도록 배치되고 또한 제 1집속서브전극(4-1)에 전기적으로 접속된 4개의 수직평행 평판형전극(411a),(412a),(413a),(414a)과, 제 1집속서브전극(4-1)에 대면하는 제 2집속서브전극(4-2)의 단부에서 인라인빔 배열에 수직인 방향으로 3개의 빔의 통과구멍(4-2a),(4-2b),(4-2c)을 샌드위치하도록 배치되고 또한 제 2집속서브전극(4-2)에 전기적으로 접속된 3쌍의 수평평행 평판형전극(421a,422a);(421b,422b); (421c,422c)에 의해 형성된다.

앞의 실시예와 달리, 본 실시예에서, 4개의 수직평행 평판형전극(411a),(412 a),(413a),(414a)은 도 11B에 도시된 바와 같이, 각 쌍의 수평평행 평판형전극(421a,422a),(421b,422b),(421c,422c) 사이의 수직적 간격 V보다 수직방향으로 길게 연장되어 있다.

제 1실시예와 조합하여 설명한 4극렌즈(8)의 왜곡을 감소시키기 위해, 제 1실시예의 경우에 대한 분석에서, 도 11B의 수직평행 평판형전극(411a), (412a), (413a)중에서 2개의 인접한 전극간의 수평적 간격 H의 1/2에 대한 수평평행 평판형전극(421a),(421b),(421c),(422a),(422b),(422c)과 수직평행 평판형전극(411a), (412a),(413a) 사이의 갭 M의 비 M/(H/2)가 이하의 식

0.38≤M/(H/2)≤0.58

을 만족하는 경우, 전자총은, 소망의 집속마진과 소망의 4극렌즈의 감도를 확보하고, 전자총 또는 컬러음극선관의 제조불균일에도 불구하고 빔집속과 해상도의 저하를 방지한다.

본 발명에의한 복수의 정전 4극렌즈는 음극선관의 세로축을 따라서 복수의 상이한 위치에 배치될 수 있다.

상기 설명한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 의하면, 3개의 인라인빔 배열에 수직인 방향으로 3개의 빔의 통과구멍을 샌드위치하도록 배치된 1쌍의 수평평행 평판형전극과, 인라인빔 배열방향으로 각 빔의 통과구멍을 샌드위치하도록 배치되어 1쌍의 수평평행 평판형전극간의 공간내로 연장된 4개의 수직평행 평판형전극에 의해 형성된 정전 4극렌즈를 가지는 음극선관으로서, 전자총 또는 컬러음극선관의 제조불균일에도 불구하고, 빔집속의 저하에 기인한 해상도의 저하를 방지함으로써, 고화질의 이미지를 표시할 수 있는 음극선관이 제공된다.

Claims (4)

1. 형광스크린과, 음극구조체를 가지는 전자빔 발생부와, 수평방향으로 배열된 3개의 전자빔을 발생하고 제어하는 빔제어전극 및 가속전극과, 상기 형광스크린상에 상기 3개의 전자빔을 집속하기 위해 집속전극과 양극 사이에 메인렌즈를 구성하는 집속전극 및 양극을 구비한 컬러음극선관으로서,

   상기 집속전극은 상기 음극구조체로부터 명명된 순서로 제 1집속서브전극 및 제 2집속서브전극을 적어도 포함하고,

   상기 제 1집속서브전극은 상기 제 2집속서브전극에 대면하는 단부에서 상기 3개의 전자빔의 배열방향으로 각 빔의 통과구멍을 샌드위치하도록 배열되고 또한 상기 제 1집속서브전극에 전기적으로 접속된 복수의 수직평행 평판형전극을 가지고,

   상기 제 2집속서브전극은 상기 제 1집속서브전극에 대면하는 단부에서 상기 3개의 전자빔의 상기 배열에 수직인 방향으로 빔의 통과구멍을 샌드위치하도록 배열되고 또한 상기 제 2집속서브전극에 전기적으로 접속된 복수의 수평평행 평판형전극을 가지고,

   상기 제 1집속서브전극 및 상기 제 2집속서브전극 중 어느 하나는 상기 3개의 전자빔의 편향에 동기하여 가변하는 전압이 공급되기에 적합하고,

   상기 복수의 수직평행 평판형전극은 상기 복수의 수평평행 평판형전극에 의해 형성된 공간내로 연장되고, 상기 복수의 평행 평판형전극간의 수직적 간격V와, 상기 복수의 수직평행 평판형전극의 상부에지와 상기 복수의 수평평행 평판형전극 사이의 갭 L 및 상기 복수의 수직평행 평판형전극의 하부에지와 상기 복수의 수평평행 평판형전극 사이의 갭 L은 이하의 관계식

   0.38≤L/(V/2)≤0.58

   을 만족하는 것을 특징으로 하는 컬러음극선관.
2. 형광스크린과, 음극구조체를 가지는 전자빔 발생부와, 수평으로 배열된 3개의 전자빔을 발생하고 제어하는 빔제어전극 및 가속전극과, 상기 형광스크린상에 상기 3개의 전자빔을 집속하기 위해 집속전극과 양극 사이에 메인렌즈를 구성하는 집속전극 및 양극을 구비한 컬러음극선관에 있어서,

   상기 집속전극은 상기 음극구조체로부터 명명된 순서로 제 1집속서브전극 및 제 2집속서브전극을 적어도 포함하고,

   상기 제 1집속서브전극은 상기 제 2집속서브전극에 대면하는 단부에서 상기 3개의 전자빔 배열에 수직인 방향으로 각 빔의 통과구멍을 샌드위치하도록 배열되고 또한 상기 제 1집속서브전극에 전기적으로 접속된 복수의 수평평행 평판형전극을 가지고,

   상기 제 2집속서브전극은 상기 제 1집속서브전극에 대면하는 단부에서 상기 3개의 전자빔의 상기 배열방향으로 빔의 통과구멍을 샌드위치하도록 배열되고 또한 상기 제 2집속서브전극에 전기적으로 접속된 복수의 수직평행 평판형전극을 가지고,

   상기 제 1집속서브전극 및 상기 제 2집속서브전극중 어느 하나는 상기 3개의 전자빔의 편향에 동기하여 가변하는 전압이 공급되기에 적합하고,

   상기 복수의 수직평행 평판형전극은 상기 복수의 수평평행 평판형전극에 의해 형성된 공간내로 연장되고, 상기 복수의 수평평행 평판형전극간의 수직적 간격 V와, 상기 복수의 수직평행 평판형전극의 상부에지와 상기 복수의 수평평행 평판형전극 사이의 갭 L 및 상기 복수의 수직평행 평판형전극의 하부에지와 상기 복수의 수평평행 평판형전극 사이의 갭 L은 이하의 관계식

   0.38≤L/(V/2)≤0.58

   을 만족하는 것을 특징으로 하는 컬러음극선관.
3. 형광스크린과, 음극구조체를 가지는 전자빔 발생부와, 수평으로 배열된 3개의 전자빔을 발생하고 제어하는 빔제어전극 및 가속전극과, 상기 형광스크린상에 상기 3개의 전자빔을 집속하기 위해 집속전극과 양극 사이에 메인렌즈를 구성하는 집속전극 및 양극을 구비한 컬러음극선관으로서,

   상기 집속전극은 상기 음극구조체로부터 명명된 순서로 제 1집속서브전극 및 제 2집속서브전극을 적어도 포함하고,

   상기 제 1집속서브전극은 상기 제 2집속서브전극에 대면하는 단부에서 상기 3개의 전자빔의 배열방향으로 각 빔의 통과구멍을 샌드위치하도록 배열되고 또한 상기 제 1집속서브전극에 전기적으로 접속된 복수의 수직평행 평판형전극을 가지고,

   상기 제 2집속서브전극은 상기 제 1집속서브전극에 대면하는 단부에서 상기 3개의 전자빔의 상기 배열에 수직인 방향으로 각 빔의 통과구멍을 샌드위치하도록 배열되고 또한 상기 제 2집속서브전극에 전기적으로 접속된 복수의 수평평행 평판형전극을 가지고,

   상기 제 1집속서브전극 및 상기 제 2집속서브전극중 어느 하나는 상기 3개의 전자빔의 편향에 동기하여 가변하는 전압이 공급되기에 적합하고,

   각각의 상기 복수의 수평평행 평판형전극은 상기 복수의 수직평행 평판형전극 중 인접한 2개의 전극에 의해 형성된 공간내로 연장되고,

   상기 복수의 평행 평판형전극중 인접한 2개의 전극 사이의 수평적 간격 H와, 상기 복수의 수평평행 평판형전극과 상기 복수의 수직평행 평판형전극 사이의 수평적 갭 M은 이하의 관계식

   0.38≤M/(H/2)≤0.58

   을 만족하는 것을 특징으로 하는 컬러음극선관.
4. 형광스크린과, 음극구조체를 가지는 전자빔 발생부와, 수평으로 배열된 3개의 전자빔을 발생하고 제어하는 빔제어전극 및 가속전극과, 상기 형광스크린상에 상기 3개의 전자빔을 집속하기 위해 집속전극과 양극 사이에 메인렌즈를 구성하는 집속전극 및 양극을 구비한 컬러음극선관으로서,

   상기 집속전극은 상기 음극구조체로부터 명명된 순서로 제 1집속서브전극 및 제 2집속서브전극을 적어도 포함하고,

   상기 제 1집속서브전극은 상기 제 2집속서브전극에 대면하는 단부에서 상기 3개의 전자빔의 배열에 평행 및 수직인 2개의 방향중 어느 한 방향으로 빔의 통과구멍을 샌드위치하도록 배열되고 또한 상기 제 1집속서브전극에 전기적으로 접속된 제 1의 복수의 평행 평판형전극을 가지고,

   상기 제 2집속서브전극은 상기 제 1집속서브전극에 대면하는 단부에서 상기 2개의 방향중 다른 한 방향으로 빔의 통과구멍을 샌드위치하도록 배열되고 또한 상기 제 2집속서브전극에 전기적으로 접속된 제 2의 복수의 평행평판형 전극을 가지고,

   상기 제 1집속서브전극 및 상기 제 2집속서브전극 중 어느 하나는 상기 3개의 전자빔의 편향에 동기하여 가변하는 전압이 공급되기에 적합하고,

   상기 제 1 및 제 2의 복수의 평행 평판형전극중 어느 한쪽의 복수의 평행 평판형전극은, 상기 제 1 및 제 2의 복수의 평행 평판형전극중 다른쪽의 복수의 평판형전극에 의해 형성된 공간내로 연장되고,

   상기 제 1 및 제 2의 복수의 평행 평판형전극중 다른쪽의 복수의 평행 평판형전극의 인접한 2개의 전극간의 간격 S와, 상기 제 1 및 제 2의 복수의 평행 평판형전극중 상기 어느 한쪽의 복수의 전극중 1개의 전극과 상기 제 1 및 제 2의 복수의 평행 평판형전극중 다른쪽의 복수의 전극중 1개의 전극 사이의 갭 G는 이하의 관계식

   0.38≤G/(S/2)≤0.58

   을 만족하는 것을 특징으로 하는 컬러음극선관.