KR20000066871A

KR20000066871A - Electron gun of CRT

Info

Publication number: KR20000066871A
Application number: KR1019990014259A
Authority: KR
Inventors: 양학철
Original assignee: 김순택; 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 1999-04-21
Filing date: 1999-04-21
Publication date: 2000-11-15
Also published as: KR100297696B1

Abstract

PURPOSE: An electron gun is provided to obtain an electron beam having a focus characteristic suitable for a high resolution and to prevent shortening of lifespan of electron gun by reducing cathode load. CONSTITUTION: An electron gun(20) comprises a triode unit(GE), an electronic amplifier(28), and focus electrode and anode electrode(27). The triode unit has a cathode(21), a first electrode(22) and a second electrode(23), and generates and focuses electron beam. The electronic amplifier has a micro channel plate(28) for amplifying electron beam generated from the triode unit. The focus electrode and anode electrode constitute a main lens portion for focusing the electron beam amplified by the electronic amplifier.

Description

Electron gun of cathode ray tube {Electron gun of CRT}

본 발명은 음극선관의 전자총에 관한 것으로서, 더 상세하게는 전자 증폭기를 채용한 음극선관의 전자총에 관한 것이다.The present invention relates to an electron gun of a cathode ray tube, and more particularly to an electron gun of a cathode ray tube employing an electron amplifier.

도 1은 통상적인 음극선관 전자총의 일 예를 개략적으로 도시한 것이다. 도시된 바와 같이, 이 전자총(10)의 캐소드(11)에서 방출된 전자빔(L)이 제1 전극(12)과 제2 전극(13)에 의하여 집속되어 크로스오버가 형성된 다음에, 예비집속전극들(14,15,16)에 의하여 형성된 유니포텐셜형 프리포커스 렌즈에 의하여 예비집속된다. 그리고 이 전자빔(L)은 전극(16)과 애노드 전극(17)에 의하여 형성된 메인렌즈에 의하여 최종집속 및 가속되어서, 새도우마스크(미도시)의 홀을 관통한 뒤 형광면(미도시)의 형광체에 도달하여 이를 발광시키게 된다.1 schematically shows an example of a conventional cathode ray tube electron gun. As shown, the electron beam L emitted from the cathode 11 of the electron gun 10 is focused by the first electrode 12 and the second electrode 13 to form a crossover, and then the preliminary focusing electrode. Preconcentrated by a unipotential prefocus lens formed by the fields 14, 15, and 16; The electron beam L is finally focused and accelerated by the main lens formed by the electrode 16 and the anode electrode 17 to penetrate the holes of the shadow mask (not shown), and then onto the phosphor of the fluorescent surface (not shown). It reaches and emits light.

이 때 형광면에 도달하는 전자빔의 직경 즉 결상점의 크기가 작을수록 전자총의 포커스 특성이 우수하여 화상이 선명해지게 된다. 이와 같은 포커스 특성을 결정하는 요인으로서, 메인렌즈의 구면수차, 공간전하 반발효과 및 삼극관부의 크로스오버경의 크기를 들 수 있다. 특히 상기 크로스오버경의 크기를 작게 하기 위해서는 제1 전극(12)의 전자빔 통과공(12a)의 직경을 작게 하여야 하지만, 제1 전극(12)의 전자빔 통과공(12a)의 크기를 감소시키면 전자빔의 전류량이 감소하게 되므로, 캐소드(11)의 구동전압을 높여야 한다. 그러나 캐소드(11)의 구동전압을 높이는 경우에는, 캐소드의 부하 증가로 인하여 전자총의 수명이 감소하게 된다는 문제점이 발생한다.At this time, the smaller the diameter of the electron beam that reaches the fluorescent surface, that is, the size of the imaging point, the better the focus characteristic of the electron gun and the clearer the image. Factors for determining such focus characteristics include spherical aberration of the main lens, spatial charge repulsion effect, and size of the crossover diameter of the triode. In particular, in order to reduce the size of the crossover diameter, the diameter of the electron beam through hole 12a of the first electrode 12 should be reduced. However, when the size of the electron beam through hole 12a of the first electrode 12 is reduced, Since the amount of current is reduced, the driving voltage of the cathode 11 must be increased. However, when the driving voltage of the cathode 11 is increased, a problem arises in that the lifetime of the electron gun decreases due to an increase in the load of the cathode.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로서, 캐소드의 구동전압을 상승시키지 않고도 충분한 양의 전자빔을 발생시킬 수 있도록 그 구조가 개선된 음극선관의 전자총을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide an electron gun of a cathode ray tube whose structure is improved so that a sufficient amount of electron beams can be generated without increasing the driving voltage of the cathode.

도 1의 종래의 음극선관 전자총의 일 예에 대한 개략적 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view of an example of a conventional cathode ray tube electron gun of FIG.

도 2는 본 발명에 따른 음극선관 전자총의 일 실시예에 대한 개략적 단면도이다.2 is a schematic cross-sectional view of an embodiment of a cathode ray tube electron gun according to the present invention.

도 3은 도 2의 음극선관 전자총의 요부 사시도이다.3 is a perspective view illustrating main parts of the cathode ray tube electron gun of FIG. 2.

도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 마이크로 채널 플레이트의 작동 개념도이다.4A and 4B are operational conceptual diagrams of a micro channel plate according to the present invention.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞<Description of the code | symbol about the principal part of drawing>

21...캐소드 22...제1 전극21 ... cathode 22 ... first electrode

23...제2 전극 24,25,26...예비집속 전극23 Second electrode 24, 25, 26 Preliminary focused electrode

27...애노드 전극 28...마이크로 채널 플레이트27.Anode electrode 28 ... Micro channel plate

29...전자빔 증폭용 전극29.Electrobeam amplification electrode

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 음극선관의 전자총은, 캐소드, 제1 전극 및 제2 전극를 구비하여 전자빔을 발생 및 집속시키는 삼극관부와, 상기 삼극관부에서 발생된 전자빔을 증폭시키는 마이크로 채널 플레이트를 구비하여 이루어지는 전자 증폭기와, 상기 전자 증폭기에서 증폭된 전자빔을 집속시키는 메인렌즈부를 형성하는 포커스 전극 및 애노드 전극을 구비하여 된 것을 그 특징으로 한다.The electron gun of the cathode ray tube of the present invention for achieving the above object, the cathode, the first electrode and the second electrode having a triode tube part for generating and converging an electron beam, and a microchannel for amplifying the electron beam generated in the triode part An electronic amplifier comprising a plate, and a focus electrode and an anode electrode for forming a main lens portion for focusing the electron beam amplified by the electronic amplifier, characterized in that it comprises.

그리고 상기 제2 전극의 하류에는 복수개의 전자빔 통과공이 형성된 전자빔 증폭용 전극이 마련되고, 상기 마이크로 채널 플레이트는 상기 제2 전극과 상기 전자빔 증폭용 전극 사이에 개재되어서, 상기 제2 전극 및 전자빔 증폭용 전극을 통하여 소정의 전압이 인가되는 것이 바람직하다.And an electron beam amplifying electrode having a plurality of electron beam through holes formed downstream of the second electrode, and the micro channel plate is interposed between the second electrode and the electron beam amplifying electrode, thereby the second electrode and the electron beam amplifying electrode. It is preferable that a predetermined voltage is applied through the electrode.

이하에서 첨부된 도면을 참조하면서, 본 발명에 따른 음극선관 전자총의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment of the cathode ray tube electron gun according to the present invention will be described in detail.

도 2는 본 발명의 음극선관 전자총의 일 실시예에 대한 개략적 단면도이고, 도 3은 도 2의 전자총의 삼극관부를 도시한 사시도이다.FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an embodiment of a cathode ray tube electron gun of the present invention, and FIG. 3 is a perspective view illustrating a triode part of the electron gun of FIG. 2.

도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 음극선관의 전자총(20)은, 히터(21a)가 마련된 캐소드(21)와, 3개의 전자빔 통과공(22a)이 인-라인상에 형성된 제1 전극 (22) 및 3개의 전자빔 통과공(23a)이 인-라인상에 형성된 제2 전극(23)으로 구성되는 삼극관부(GE)를 가진다.As illustrated, the electron gun 20 of the cathode ray tube according to the present embodiment includes a cathode 21 provided with a heater 21a and a first electrode 22 having three electron beam through holes 22a formed on an in-line. ) And three electron beam through holes 23a have a triode tube GE composed of a second electrode 23 formed on the in-line.

그리고 이 삼극관부(GE)의 하류에는, 이 삼극관부(GE)에서 발생한 전자빔(L)을 증폭시키는 기능을 수행하는 전자 증폭기(28)가 설치된다. 이 전자 증폭기는, 도 4a에서 상세히 도시된 바와 같이, 그 양단에 소정의 전위(V)가 인가되고 무수히 많은 구멍이 형성된 판상의 구조를 가지는 마이크로 채널 플레이트(MCP: micro channel plate)(28)로 이루어진다. 이와 같은 마이크로 채널 플레이트(28)는, 도시된 것 이외에, 다양한 설치위치 및 다양한 배열구조를 가질 수 있다. 도시된 구조에서는, 상기 마이크로 채널 플레이트(28)가 상기 제2 전극(23)의 하류쪽의 측면에 설치된다. 그리고 이 마이크로 채널 플레이트(28)의 하류쪽의 측면에는 상기 제2 전극(23)와 대략 동일한 형상을 가지는 전자빔 증폭용 전극(29)이 설치된다. 이 전자빔 증폭용 전극(29)에는 상기 제2 전극(23)의 전자빔 통과공(23a)에 대응하는 전자빔통과공(29a)이 형성된다. 이와 같이 상기 마이크로 채널 플레이트(28)는 상기 제2 전극(23)과 전자빔 증폭용 전극(29) 사이에 개재된 상태로 설치됨으로써, 상기 제2 전극(23)과 전자빔 증폭용 전극(29)에 인가되는 전위에 의하여 마이크로 채널 플레이트(28)가 작동되게 된다. 상기 제2 전극(23)과 전자빔 증폭용 전극(29)에는 수백V-1kV 사이의 값을 가지는 전위(V)가 각각 인가되는 것이 바람직하다.Downstream of the triode tube GE, an electronic amplifier 28 is provided which functions to amplify the electron beam L generated by the triode tube GE. This electronic amplifier is a micro channel plate (MCP) 28 having a plate-like structure in which a predetermined potential V is applied at both ends thereof and a myriad of holes are formed, as shown in detail in FIG. 4A. Is done. Such micro channel plate 28 may have various installation positions and various arrangements, in addition to those shown. In the structure shown, the micro channel plate 28 is provided on the side of the downstream side of the second electrode 23. The downstream side of the micro channel plate 28 is provided with an electron beam amplifying electrode 29 having substantially the same shape as the second electrode 23. In the electron beam amplifying electrode 29, an electron beam through hole 29a corresponding to the electron beam through hole 23a of the second electrode 23 is formed. As described above, the micro channel plate 28 is disposed between the second electrode 23 and the electron beam amplifying electrode 29, thereby providing the second channel 23 and the electron beam amplifying electrode 29. The microchannel plate 28 is activated by the applied potential. It is preferable that a potential V having a value between several hundreds V-1 kV is applied to the second electrode 23 and the electron beam amplifying electrode 29, respectively.

그리고 상기 전자 증폭기(23)의 하류에는, 증폭된 전자빔(L)을 예비집속시키는 유니포텐셜형 프리포커스 렌즈를 형성하는 예비집속전극들(24,25,26)이 마련되고, 상기 렌즈(26)의 하류에는 전자빔(L)을 최종 집속시키는 메인렌즈부를 형성하는 애노드 전극(27)이 마련된다.Downstream of the electron amplifier 23, prefocus electrodes 24, 25, 26 are formed to form a unpotential prefocus lens for prefocusing the amplified electron beam L, and the lens 26 is provided. Downstream of is provided an anode electrode 27 which forms a main lens portion for final focusing of the electron beam L.

그리고 상기 전자총(20)의 전극들에 소정의 전위를 공급하는 동력 공급원(100)이 마련되는데, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 제2 전극(23)에 연결되는 공급라인과 전자빔 증폭용 전극(29)에 연결되는 공급라인이 설치되어 있어서, 양 전극(23,29)에는 소정 전위가 각각 인가되도록 한다.In addition, a power supply source 100 for supplying a predetermined potential to the electrodes of the electron gun 20 is provided. As shown in FIG. 2, a supply line connected to the second electrode 23 and an electron beam amplifying electrode ( A supply line is connected to 29 so that a predetermined potential is applied to both electrodes 23 and 29, respectively.

이하에서 상기와 같은 구성을 구비한 본 실시예의 음극선관의 전자총의 작용을 설명한다.Hereinafter, the operation of the electron gun of the cathode ray tube of the present embodiment having the configuration as described above will be described.

상기 캐소드(21)에 소정의 구동전압 및 비디오 신호가 공급되면, 캐소드(21)는 공급된 비디오 신호에 따라 일정한 양의 전자빔(L)을 생성한다. 이 전자빔(L)은 제1 전극(22)의 전자빔 통과공(21a)을 통과하여 이동하고, 제1,2 전극(22,23)에 의하여 형성된 음극렌즈에 의하여 집속되어 소정의 위치에서 크로스 오버된다. 또한 이 전자빔(L)은 제2 전극(23)의 전자빔 통과공(23a)을 통과하여 마이크로 채널 플레이트(28)에 입사한다.When a predetermined driving voltage and a video signal are supplied to the cathode 21, the cathode 21 generates a predetermined amount of the electron beam L according to the supplied video signal. The electron beam L moves through the electron beam through hole 21a of the first electrode 22, is focused by a cathode lens formed by the first and second electrodes 22, 23, and crossovers at a predetermined position. do. In addition, the electron beam L passes through the electron beam through hole 23a of the second electrode 23 and enters the micro channel plate 28.

도 4b에 도시된 바와 같이, 마이크로 채널 플레이트(28)에 입사된 전자빔(L)의 전자(e)는 플레이트에 형성된 구멍의 내측벽면에 도포된 2차 전자발생원에 충돌하여 최초의 전자의 수보다 더 증배된 전자수를 가지는 2차 전자빔을 발생시키고, 상기 2차 전자빔은 다시 내측벽면에 다시 충돌을 하여 더욱 증가된 전자수를 가지는 3차 전자빔을 발생한다. 이와 같은 전자빔(L)이 마이크로 채널 플레이트(28)의 내측벽면상에 충돌을 되풀이함으로써, 마이크로 채널 플레이트(28)의 출구 전자빔은 입사 전자빔의 전류량보다 훨씬 증폭된 전류량을 가지게 된다.As shown in FIG. 4B, the electrons e of the electron beam L incident on the microchannel plate 28 collide with the secondary electron source applied to the inner wall surface of the hole formed in the plate, and thus, the number of the first electrons. A secondary electron beam having a further multiplied number of electrons is generated, and the secondary electron beam again collides with the inner wall surface again to generate a tertiary electron beam having a further increased number of electrons. By repeating the collision of the electron beam L on the inner wall surface of the micro channel plate 28, the exit electron beam of the micro channel plate 28 has a much more amplified current amount than that of the incident electron beam.

그리고 상기 마이크로 채널 플레이트(28)에서 증폭된 전자빔(L)은 전극들(24,25,26)에 의하여 형성된 유니포텐셜형 예비집속 렌즈에 의하여 약간 집속된 다음에, 전극(26)과 전극(27)에 의하여 형성된 메인렌즈에 의하여 최종 집속 및 가속되어서, 새도우마스크(미도시)의 홀을 관통한 뒤 형광면(미도시)의 형광체에 도달하여 이를 발광시키게 된다.The electron beam L amplified by the microchannel plate 28 is slightly focused by a unipotential prefocus lens formed by the electrodes 24, 25, and 26, and then the electrode 26 and the electrode 27. The final lens is focused and accelerated by the main lens formed by the light beam, penetrates through the hole of the shadow mask (not shown), and reaches the phosphor on the fluorescent surface (not shown) to emit light.

본 실시예의 전자총(20)에서는, 제1 전극(22)의 전자빔 통과공(22a)의 직경은 비교적 작으므로, 이에 따라 전자빔(L)의 크로스오버 상의 크기도 감소함으로써 전자총의 포커싱 특성이 향상되는 반면에, 제1 전극(22)을 통과한 전자빔(L)의 전류량도 대응하여 감소하게 된다. 그러나 제1 전극(22)의 하류에 설치된 전자 증폭기(28)에 의하여 전자빔(L)의 전류량이 충분히 증폭되므로, 화면에서 영상신호 재현에 요구되는 충분한 양의 전자빔을 공급할 수 있게 된다.In the electron gun 20 of the present embodiment, since the diameter of the electron beam passing hole 22a of the first electrode 22 is relatively small, the size of the crossover of the electron beam L is also reduced, thereby improving the focusing characteristic of the electron gun. On the other hand, the current amount of the electron beam L passing through the first electrode 22 is also correspondingly reduced. However, since the current amount of the electron beam L is sufficiently amplified by the electron amplifier 28 provided downstream of the first electrode 22, it is possible to supply a sufficient amount of electron beam required for reproducing the image signal on the screen.

이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 음극선관의 전자총은 다음과 같은 이점이 있다.As described above, the electron gun of the cathode ray tube according to the present invention has the following advantages.

첫째, 캐소드 부하가 감소되므로, 고해상도에 적합한 포커스 특성을 가지는 전자빔을 형성할 수 있을 뿐만 아니라, 전자총의 수명이 저하되는 것을 방지할 수 있다.First, since the cathode load is reduced, not only an electron beam having a focus characteristic suitable for high resolution can be formed, but also the life of the electron gun can be prevented from being lowered.

둘째, 캐소드의 연상신호 구동전압이 감소하므로, 고주파 및 고해상도의 음극선관에서 영상신호 회로에 적합한 구동특성을 가질 수 있다.Second, since the associative signal driving voltage of the cathode is reduced, it can have a driving characteristic suitable for an image signal circuit in a high-frequency and high-resolution cathode ray tube.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent embodiments are possible.

따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.Therefore, the true scope of protection of the present invention should be defined only by the appended claims.

Claims

A triode tube having a cathode, a first electrode, and a second electrode to generate and focus an electron beam,

An electronic amplifier comprising a micro channel plate for amplifying the electron beam generated in the triode;

An electron gun of a cathode ray tube, characterized in that it comprises a focus electrode and an anode electrode forming a main lens portion for focusing the electron beam amplified by the electron amplifier.

The method of claim 1,

Downstream of the second electrode is provided an electron beam amplification electrode formed with a plurality of electron beam through holes,

The microchannel plate is interposed between the second electrode and the electron beam amplification electrode, a predetermined voltage is applied through the second electrode and the electron beam amplification electrode.