KR20010047893A - 써멀 드리프트 제거형 캐소드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 써멀 드리프트(Thermal drift) 제거형 캐소드를 제공한다.

그 써멀 드리프트(Thermal drift) 제거형 캐소드는, 캐소드(20)와, 제어 그리드(G1)를 구비하는 전자총에 있어서: 제어그리드(G1)의 관통구멍(10)을 벗어난 위치에서 전자를 방출하는 캐소드(20)를 수직한 방향으로 배열함으로써, 그 제어그리드(G1)에 열복사 되는 부분을 최소화하여 제어그리드간격(11)의 변형을 방지하는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 복사열에 의한 제어그리드의 변형을 방지함에 따라 제어그리드간격이 변화되지 않으며, 제어그리드에 흡착된 이온에 의한 캐소드의 표면 손상을 방지하며, 히터를 직가열형으로 형성함에 따라 전자총의 초기 동작을 빠른 시간에 안정적으로 동작시킬 수 있는 등의 효과가 있다.

Description

써멀 드리프트 제거형 캐소드{thermal drift-removed cathode in a CRT}

본 발명은 써멀 드리프트(Thermal drift) 제거형 캐소드에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전자를 방출하는 캐소드 및 제어그리드의 배열 구조를 개선하여 제어그리드의 열변형을 방지함으로써, 전자총이 안정적으로 동작되도록 한 써멀 드리프트(Thermal drift) 제거형 캐소드에 관한 것이다.

일반적으로 CRT(Cathode ray tube)의 전자총은 전자원인 캐소드와, 전자의 방출을 제어하고 집속하는 렌즈(Lens)들로 구성되어 있다.

즉, 일반적인 전자총의 구성은 도 1에 도시된 바와 같이, 수평으로 독립되게 구성된 3개의 캐소드(1), 제어그리드(G1), 제1가속그리드(G2), 제2가속그리드(G3), 집속그리드(G4) 및 애노드전극(G5)으로 구성되며, 상기 전자총의 동작과정은 다음과 같다.

먼저, 히터의 가열로 캐소드(1)가 열전자를 방출하면, 제어그리드(G1)에 의해서 그 열전자양이 제어된 후, 제1가속그리드(G2)에 인가되는 (+)전압에 이끌려 제어그리드(G1)의 작은 구멍을 통해 축방향으로 가속된다. 상기 제어그리드(G1)는 캐소드(1) 보다 낮은 마이너스 전압이 걸려 있으므로, 이 전압에 의해 전자의 흐름을 콘트롤해서 화면의 밝기는 상기 제어그리드(G1)에 의해 제어된다. 또한, 상기 제1가속그리드(G2)를 통과한 전자류의 흐름은 제2가속그리드(G3) 및 애노드전극(G5)에 의해 가속되며, 그 애노드전극(G5)을 통과한 후에는 일정한 속도로 형광면에 투사된다. 이때 전자류의 흐름은 상기 가속그리드(G4,G5)가 구성하는 정전렌즈의 작용에 의해 빔의 형태로 집속되어 형광면에 도달하게 된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 캐소드와 제어그리드의 배열 구성은, 3개의 관통구멍(2)이 형성된 제어그리드(G1), 그 제어그리드(G1)의 관통구멍(2)의 수직축에서 수평하게 배열된 3개의 R,G,B 캐소드(1), 상기 제어그리드(G1)와 R,G,B 캐소드(1)사이 거리인 제어그리드간격(3)등으로 구성된다.

그와 같이 구성된 캐소드(1)에서 전자를 방출시키기 위해서는, 히터(도시하지 않음)를 가열하고, 가열된 히터에서 전달되는 열이 캐소드(1)를 가열함에 따라 상기 캐소드(1)에서는 열전자를 방출하게 된다.

이때, 그 캐소드(1)에서 방출되는 전자량은 제어그리드(G1)에 의해서 그 전자량이 제어되며, 이후의 동작과정은 도 1에 도시된 바와 같은 제1가속그리드(G2), 제2가속그리드(G3), 집속그리드(G4) 및 애노드전극(G5)등에 의해서 도 1에서 도시한 전자총과 동일하게 동작한다.

한편, 가열된 히터(Heater)로부터 열을 전달받은 캐소드(1)에서는 가장 인접한 제어그리드(G1)에 전달받은 열을 복사시키며, 상기 제어그리드(G1)에서는 그 캐소드(1)에서 직접적으로 가해지는 다량의 복사열에 의해 열변형을 일으키게 된다.

또한, 열변형 된 상기 제어그리드(G1)는 상부 또는 하부로 열변형이 일어나게 되고, 이에 따라 캐소드(1)와 제어그리드(G1) 사이의 거리를 나타내는 제어그리드간격(3)이 변화하게 된다.

또한, 상기 제어그리드간격(3)이 변화되면, 전자총의 초기 동작시의 전자방출이 영향을 받게 되고, 써멀 드리프트가 크게 발생하게 되며, 이로 인한 CRT의 동작안정 시간이 지연되어 동작하게 된다.

따라서, 상기와 같이 캐소드(1)를 수평으로 배열하게 되는 경우, 그 캐소드(1)에서 가해지는 복사열에 의한 제어그리드(G1)의 변형이 발생되어 전자총의 초기 전자방출 특성에 문제가 발생하게 된다.

그러나, 그러한 종래의 캐소드의 수평 배열방식의 구성과 작용에 의하면, 제어그리드가 열 변형되어 제어그리드와 캐소드 사이의 거리가 변화되며, 그에 따라 전자총의 초기 동작시 전자방출이 영향을 받아 써멀 드리프트(Thermal drift)가 크게 됨으로써, CRT의 동작안정 시간이 지연되며, 또한 제품특성이 저하되는 등의 문제가 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로, 복사열에 의한 제어그리드의 변형이 방지되어 제어그리드간격이 변화되지 않으며, 제어그리드에 흡착된 이온에 의한 캐소드의 표면 손상을 방지하며, 히터를 직가열형으로 형성가능하며, 또한, 전자총의 초기 동작시 전자방출에 영향을 받지 않아 써멀 드리프트(Thermal drift)가 작게 되며, 그로 인해 CRT가 안정적으로 동작됨과 동시에 제품특성이 향상되는 써멀 드리프트(Thermal drift) 제거형 캐소드를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 전자총의 구성을 도시한 단면도,

도 2는 종래의 캐소드와 제어그리드의 배열 구성을 개략적으로 도시한 구성도,

도 3은 본 발명에 따른 캐소드와 제어그리드의 배열 구성을 개략적으로 도시한 구성도 이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 관통구멍 11 : 제어그리드간격(G1 Gap)

12 : 세라믹 재질 20 : 캐소드(Cathode)

21 : R캐소드 22 : G캐소드

23 : B캐소드 24 : 이미션물질층

G1 : 제어그리드

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 써멀 드리프트(Thermal drift) 제거형 캐소드는, 제어그리드의 관통구멍을 벗어난 위치에서 전자를 방출하는 캐소드를 수직한 방향으로 배열함으로써, 그 제어그리드에 열복사 되는 부분을 최소화하여 제어그리드간격의 변형을 방지하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어그리드의 대부분은 열변형에 강한 세라믹 재질로 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 캐소드는 3개의 R,G,B캐소드로 구성되며, 그 3개의 R,G,B캐소드가 각각 2개로 분리되어 한 쌍으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기의 R,G,B캐소드는, 상기 제어그리드의 3개의 관통구멍을 사이에 두고 한쌍으로 이루어진 각각의 R,G,B캐소드가 수직한 방향으로 서로 대향하여 마주하도록 형성 가능하다.

또한, 상기 한쌍의 R,G,B캐소드가 대향하여 마주하는 면에는 전자를 방출시키기 위한 이미션물질층이 수직한 방향으로 형성될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면, 다음과 같다.

도 3은 본 발명 써멀 드리프트(Thermal drift) 제거형 캐소드에 따른 캐소드를 제어그리드에 대하여 수직한 방향으로 배열한 구성도가 도시된다.

먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명 써멀 드리프트(Thermal drift) 제거형 캐소드는, 3개의 관통구멍(10)이 형성된 제어그리드(G1), 그 제어그리드(G1)의 관통구멍(10)을 벗어난 위치에서 수직한 방향으로 배열되는 캐소드(20) 및 제어그리드간격(11)으로 구성된다. 또한, 그 캐소드(20)는 제어그리드(G1)의 내주연에서 장착, 배열되며, 상기 제어그리드간격(11)은 제어그리드(G1)와 캐소드(20) 사이의 거리를 나타낸다.

상기 제어그리드(G1)의 대부분은 열변형에 강한 세라믹 재질(12)로 구성되어, 상기 캐소드(20)로부터 전달되는 복사열에 대한 열변형이 쉽게 일어나지 않는다.

상기 캐소드(20)는 3개의 R,G,B캐소드(21,22,23)로 구성되며, 그 각각의 R,G,B캐소드(21,22,23)는 2개로 분리된 한 쌍으로 이루어지며, 상기 제어그리드(G1)의 3개의 관통구멍(10) 사이에서 한 쌍으로 이루어진 각 R,G,B캐소드(21,22,23)가 수직한 방향으로 서로 대향하여 마주하도록 형성된다.

즉, 상기와 같이 배열되는 R,G,B캐소드(21,22,23)중 하나의 R캐소드(21)를 예로 들어 도 3을 참조하여 상세히 설명하면, 제어그리드(G1)의 내주연에서 수직한 방향으로 배열되는 R캐소드(21)는 제어그리드(G1)의 관통구멍(10)을 벗어난 위치에서 일정한 간격을 유지하며, 서로 대향하여 마주하도록 형성되며, 또한 나머지 G,B캐소드(22,23)도 상기 R캐소드(21)와 같이 제어그리드(G1)의 관통구멍(10)을 벗어난 사이에서 서로 대향하여 마주하도록 형성된다.

상기 한 쌍으로 이루어진 R,G,B캐소드(21,22,23)의 대향하여 마주하는 면에는 전자를 방출시키기 위한 이미션물질층(24)이 형성되며, 그 이미션물질층(24)은 상기 R,G,B캐소드(21,22,23)와 같이 수직한 방향으로 형성된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 써멀 드리프트(Thermal drift) 제거형 캐소드의 상세한 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 제어그리드(G1)의 내주연에 수평하게 배열되지 않고 수직한 방향으로 배열된 캐소드(20)에서는 가열된 히터(도시하지 않음)로부터 열을 전달받는다.

또한, 상기 히터로부터 전달된 열에 의해 가열된 캐소드(20)에서는 이미션물질층(24)을 통해 전자를 방출함과 동시에 수직한 방향으로 배열된 R,G,B캐소드(21,22,23)의 표면을 통해 열복사가 이루어진다. 이때 상기 캐소드(20)에서 방출된 전자는 제어그리드(G1)에 의해 전자량이 제어된 후 도 1에 도시된 전자총의 구성에서와 같이 동작된다.

또한, 상기 R,G,B캐소드(21,22,23)는 수직한 방향으로 배열됨에 따라 그 R,G,B캐소드(21,22,23)의 표면에서 열복사 되는 부분이 최소화되며, 이에 따라 제어그리드(G1)에는 미소한 양의 복사열만이 전달되게 된다.

또한, 상기 제어그리드(G1)는 대부분이 열변형에 강한 세라믹 재질로 이루어짐에 따라 열변형이 발생하지 않게 되고, 이에 따라 캐소드(20)와 제어그리드(G1)사이 거리인 제어그리드간격(11)이 변화하지 않게 된다.

따라서, 상기와 같이 수직한 방향으로 배열된 한 쌍의 R,G,B캐소드(21,22,23)에 의해 열복사 하는 표면이 최소화되고, 제어그리드(G1)의 열변형을 방지함에 따라 전자총의 초기 동작에 따른 전자방출이 안정적으로 이루어지게 된다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예에 따른 써멀 드리프트(Thermal drift) 제거형 캐소드의 구성과 작용에 의하면, 복사열에 의한 제어그리드의 변형을 방지함에 따라 제어그리드간격이 변화되지 않으며, 제어그리드에 흡착된 이온에 의한 캐소드의 표면 손상을 방지하며, 히터를 직가열형으로 형성함에 따라 전자총의 초기 동작을 빠른 시간에 안정적으로 동작시킬 수 있는 등의 효과가 있다.

이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 일 실시예에 의해 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 이에 의해 제한되는 것은 아니고, 당업자의 통상적인 지식의 범위내에서 그 변형이나 개량 내지 응용이 가능하다.

Claims (5)

1. 캐소드(20)와, 제어 그리드(G1)를 구비하는 전자총에 있어서:

   제어그리드(G1)의 관통구멍(10)을 벗어난 위치에서 전자를 방출하는 캐소드(20)를 수직한 방향으로 배열함으로써, 그 제어그리드(G1)에 열복사 되는 부분을 최소화하여 제어그리드간격(11)의 변형을 방지하는 것을 특징으로 하는 써멀 드리프트(Thermal drift) 제거형 캐소드.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제어그리드(G1)의 대부분이 열변형에 강한 세라믹 재질(12)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 써멀 드리프트(Thermal drift) 제거형 캐소드.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 캐소드(20)는 3개의 R,G,B캐소드(21,22,23)로 구성되며, 그 3개의 R,G,B캐소드(21,22,23)가 각각 2개로 분리되어 한 쌍으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 써멀 드리프트(Thermal drift) 제거형 캐소드.
4. 제 3 항에 있어서, 상기의 R,G,B캐소드(21,22,23)는, 상기 제어그리드(G1)의 3개의 관통구멍(10)을 사이에 두고 한쌍으로 이루어진 각각의 R,G,B캐소드(21,22,23)가 수직한 방향으로 서로 대향하여 마주하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 써멀 드리프트(Thermal drift) 제거형 캐소드.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 한쌍의 R,G,B캐소드(21,22,23)가 대향하여 마주하는 면에는 전자를 방출시키기 위한 이미션물질층(24)이 수직한 방향으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 써멀 드리프트(Thermal drift) 제거형 캐소드.