KR200185295Y1 - 음극선관용 인라인형 전자총 - Google Patents

Abstract

본 고안은 음극선관용 전자총에 관한 것으로 더욱 구체적으로는 음극이 제 1 전극에 수직으로 배치되도록 하여 전자총의 수명 신뢰성과 포커스 품질을 향상시키도록 한 음극선관용 인라인형 전자총에 관한 것이다.

종래의 전자총에서 음극의 구조와 아일렛의 구조적인 문제로 음극의 산화물이 부착된 면과 제 1 전극의 면이 평행하지 못하거나 제 1 전극의 전자빔 통과공과 음극의 산화물의 면의 중심이 많이 벗어나는 경우 브라운관의 수명이 짧아지고, 화면의 스폿형상이 대칭적이지 못하고 좌, 우측 또는 상, 하측의 비대칭적인 번짐(Halo)를 유발시켜 해상도를 저하시키게 된다.

본 고안은 상기 음극선관용 전자총의 수명 신뢰성과 포커스 품질을 향상하기 위하여 음극(110)이 제 1전극(121)에 수직으로 배치되도록 아일렛(113)의 측면에는 원통형 속으로 절곡되어 들어간 음극지지부를 구비한 것으로 상기 음극지지부는 아일렛(113)의 측면에 원통형 속으로 절곡되어 들어간 3 개이상의 받침대(114)로 구성됨을 특징으로 한다.

Description

음극선관용 인라인형 전자총{Inline type electron gun for cathode-ray tube}

본 고안은 음극선관용 전자총에 관한 것으로 더욱 구체적으로는 음극이 제 1 전극에 수직으로 배치되도록 하여 전자총의 수명 신뢰성과 포커스 품질을 향상시키도록 한 음극선관용 인라인형 전자총에 관한 것이다.

통상적인 음극선관의 구성은 도 4에 도시된 단면도와 같다.

음극선관용 인라인형 전자총의 각 전극들은 음극(3)에서 발생된 전자빔이 일정한 세기의 형태로 제어되어 스크린(17)에 도달될 수 있도록 하기 위해 전자빔(13,14,15)이 통과하는 경로에 대해 수직이 되게 서로 일정한 간격을 두고 위치하고 있다.

도면에 도시된 바와 같이 상호 독립된 3개의 음극(3)과 이 음극에서 일정 거리 떨어져 배치되어 있는 공통격자인 제 1 전극(4)과 제 1 전극에서 일정 간격으로 배치된 제 2 전극(5)과 제 3 전극(6), 제 4 전극(7), 제 5 전극의 첫 번째 전극(8a), 제 5 전극의 두 번째 전극(8b), 그리고 제 6 전극(9)의 순으로 구성되어 있다.

그리고, 제 6 전극(9)의 상부에는 B.S.C(11)가 부착된 쉴드컵(10)의 순서대로 구성된 인라인형 전자총으로 되고, 각 전자총의 컷오프(Cut-Off)전압이 반드시 같게 되기 위한 일정의 전류치를 얻기 위해 이 음극에 각각 다른 전압이 공급되고 있다.

또 이 전자총의 작동은 음극(3)의 내부에 내장된 히터(2)가 스템핀(1)으로부터 전압을 인가 받아 음극(3)에서 전자가 방출되고, 이 전자는 제 1 전극(4)에 의해 전자빔(13,14,15)이 제어되고, 가속전극인 제 2 전극(5)에 의해 전자빔(13,14,15)이 가속되고, 주렌즈 형성 전극인 제 5 전극의 두 번째전극(8b)과 제 6 전극(9)을 통과하여 형광면(18) 내면에 설치된 새도우마스크(16)를 통과하여 형광면(18)에 충돌되어 발광을 시킨다.

그리고, 전자총 외부에서 전자총으로 방출된 전자빔(13,14,15)을 스크린(17) 전체로 편향해 주는 평향요크(12)가 위치되어 있다.

도 5 는 종래의 음극선관용 전자총의 3극부를 구체적으로 나타낸 그림이다.

상기 3극부는 상기 음극(3), 제 1 전극(4) 그리고 제 2 전극(5)으로 구성되어 있다. 본 그림에서 음극(3)은 아일렛(31)에 삽입되어 제 1 전극(4)과 일정한 거리를 두고 용접되어 있으며 아일렛(31)은 비드서포터(32)와 용접되고, 비드서포터(32)는 다시 글라스(19)에 삽입되어 고정되게 된다.

상기 아일렛(31)의 형상은 원통형으로 구성되어 있으며 상기 아일렛(31)의 윗부분에 플랜지가 형성되어 있다.

이와 같은 구성으로 된 종래 기술의 동작을 설명하면 다음과 같다.

브라운관용 전자총에 사용되는 음극(3)은 아일렛 비드서포터(32)에 용접, 고정된 아일렛(31)의 내부에 상기 음극(3)을 삽입하여 제 1 전극(4)과의 거리가 일정하게 유지되도록 아일렛의 플랜지부 반대쪽 끝단과 음극의 산화물이 부착된 부위의 반대쪽 부분의 끝단을 용접, 고정하여 음극(3) 내부에 히터(2)를 삽입한다.

음극(3)은 열전자를 사용하는데 동작 온도는 약 800℃에 이른다. 음극(3)에 삽입되어 있는 히터(2)에 전류가 흐르면 온도가 상승하게 되고, 이 온도는 복사에 의해 음극(3)에 전달되게 된다. 또한 음극(3)에 전달된 열은 전도와 복사를 통해 아일렛(31)과 제 1 전극(4)으로 전달된다. 아일렛(31)과 제 1 전극(4)으로 전달된 열은 다시 비드서포터(32)와 제 2 전극(5)으로 열을 전달하게 된다. 전도와 복사로 전달된 열에 의해 제 1 전극(4), 제 2 전극(5), 제 3 전극(6)과 음극(3), 아일렛(31), 비드서포터(32)는 일정의 온도에 이르게 되는데 이렇게 온도가 상승하면 전자총의 각각의 부분들은 열팽창을 하게 된다.

상기 음극(3)의 열팽창은 순간적으로 발생하며, 방향은 제 1전극(4) 쪽으로 팽창한다. 아일렛의 온도 상승은 서서히 상승하며, 따라서 팽창도 서서히 제 1전극(4)반대 방향으로 팽창한다. 그리고 제 1전극(4)의 팽창방향은 제 2전극(5)쪽으로 팽창하며, 제 2 전극(5)의 팽창방향은 제 1 전극(4)쪽으로 팽창한다.

따라서, 제 1 전극(4)과 제 2 전극(5)의 팽창방향은 상기 제 1 전극(4)과 제 2 전극(5)의 형상에 영향을 많이 받는다.

인라인형 전자총을 사용하는 브라운관은 상기 음극(3)에 전압을 인가하여 원하는 전류를 생성시키는데 이때 음극에 걸리는 전압의 차에 의해서 전자빔의 양이 결정된다. 그리고 전자총의 각각의 전극에 전압이 인가되면 상기 음극(3)에서 전자가 발생되지 않는 음극(3)의 전압을 설정하여 둔다. 이 상태에서 음극(3)의 전압을 인가하면서 전류의 양을 제어하게 된다.

이와 같은 종래 기술에서 브라운관을 켜면 전자총의 각 전극에 일정 전압이 인가되고 음극(3)과 히터(2)에도 일정 전압이 인가된다. 음극(3)에 인가되는 전압은 CUT-OFF 레벨 전압이며 전자총의 종류에 따라 다르며 특히 제 2 전극(5)의 전압에 의해 좌우된다. 히터의 전압은 통상 6.3V를 사용한다.

상기와 같이 전압이 인가되고 동시에 상기 음극(3)으로 신호가 입력되면 상기 음극(3)으로 부터 전자가 방출된다. 이 때 방출되는 전자의 양은 상기 음극(3)과 제 1 전극(4), 제 2 전극(5)의 사이에 걸리는 전위차에 의해서 좌우된다. 또한 이렇게 방출되는 전자의 양에 의해 브라운관의 수명이 결정된다. 음극의 산화물의 안정적이고 균일한 전자의 방출은 브라운관의 수명을 더욱 연장시킨다. 그러나 일반적으로 음극의 구조와 아일렛의 구조적인 문제로 도 6에 도시된 바와 같이 음극의 산화물이 부착된 면과 제 1 전극의 면이 평행하지 못하거나 제 1 전극의 전자빔 통과공과 음극의 산화물의 면의 중심이 많이 벗어나는 경우가 발생하는데 이러한 경우 다음과 같은 몇 가지 문제를 유발시킨다.

첫째; 브라운관의 수명이 짧아진다.

즉, 도 6은 도시된 바와 같이 음극의 산화물 표면과 제 1 전극의 면이 기울어진 경우를 나타낸 것으로 제 2 전극으로부터 침투된 전계가 전자빔 통과공 주위의 근접한 부분에 여기된 음극의 열전자를 집중적으로 방출시키기 때문에 음극의 국부적인 부분이 다른 부분에 비해서 많은 방출에 의한 수명단축이 불가피하게 된다.

둘째; 음극의 기울어진 산화물 표면과 제 1 전극의 전자빔 통과공의 중심이 일치하지 않게 되면 음극산화물 표면에 히터의 가열로 여기된 전자들이 제 2 전극의 침투전계가 제 1 전극의 전자빔 통과공을 통해서 전자를 이끌어 낼 때, 전자빔 다발에 대한 전자의 분포가 불균일하여 전자들 간의 반발력이 불균일하게 작용하게 되고 이러한 불규칙한 반발력은 전자빔이 정상적이 경로를 벗어나게 만든다.

도 7 의 (a)는 상기의 음극 산화물 표면의 반경에 대한 음극 전류량을 나타낸 것이고, (b)는 전자간의 불규칙한 반발력에 의한 화면 스폿의 번짐(Halo) 현상의 한 예이다.

결과적으로 화면의 스폿형상이 대칭적이지 못하고 좌, 우측 또는 상, 하측의 비대칭적인 번짐(Halo)을 유발시켜 해상도를 저하시키게 된다.

이와 같은 문제점을 개선하기 위하여 안출된 본 고안에서는 음극선관용 전자총의 캐소드 아일렛의 측면에 음극 받침대를 구성하여 음극이 제 1 전극에 수직으로 배치되도록 하여 수명 신뢰성 및 포커스 품질을 향상시키도록 한 음극선관용 인라인형 전자총을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 고안이 적용된 음극선관의 구성상태를 보인 단면도.

도 2는 본 고안의 요부인 삼극부 구성 단면도.

도 3은 본 고안에 따른 스판셋 작업상태도.

도 4는 통상의 음극선관 구성상태를 보인 단면도.

도 5는 종래 음극선관용 전자총의 삼극부 구성 단면도.

도 6은 종래의 전자총에서 음극의 산호물 표면과 제 1 전극의 면이 기울어진 상태를 도시한 단면도.

도 7은 종래의 기울어진 상태에서 나타나는 현상으로서,

(a)는 음극산화물 반경에 대한 음극 전류량 그래프.

(b)는 화면 스폿의 번짐현상.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

110: 음극 111: 히터

112: 스템핀 113: 아일렛

114: 받침대 115: 비드서포터

121: 제 1전극 122: 제 2전극

123: 제 3전극 124: 제 4전극

125: 제 5전극의 첫 번째 전극

126: 제 5전극의 두 번째 전극

127: 제 6전극 130: 쉴드컵

140: B.S.C 150,151,152: 전자빔

160: 형광면 170: 새도우마스크

180: 스크린 190: 편향요크

200: 글라스 210: 노즐

220: 음극지지부

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 고안에서는 전자빔을 방사하는 복수개의 음극과; 상기 음극들을 둘러싸고 있는 아일렛과; 상기 아일렛을 둘러싼 형태로 용접되는 금속 성분의 아일렛비드서포터를 가지며, 상기 아일렛비드서포터가 상기 비드글라스에 삽입 고정되는 음극선관용 전자총에 있어서, 상기 음극선관용 전자총의 수명 신뢰성과 포커스 품질을 향상하기 위하여 음극이 제 1전극에 수직으로 배치되도록 아일렛의 측면에는 원통형 속으로 절곡되어 들어간 음극받침대를 구비함을 특징으로 한다.

상기 음극받침대는 아일렛의 측면에 원통형 속으로 절곡되어 들어간 3 개이상의 지지부로 형성됨을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면에 의거하여 본 고안을 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안이 적용된 음극선관용 인라인형 전자총의 단면도를 도시한 것이다.

음극선관용 인라인형 전자총의 각 전극들(121,122,123,124,125,126,127)은 음극(110)에서 발생된 전자빔(150,151,152)이 일정한 세기의 형태로 제어되어 스크린(180)에 도달될 수 있도록 하기 위해 전자빔이 통과하는 경로에 대해 수직이 되게 서로 일정한 간격을 두고 위치하고 있다.

도시된 바와 같이 상호 독립된 3개의 음극(110)과 상기 3개의 음극(110)의 공통격자로서 일정 거리 떨어져 배치되어 있는 제 1전극(121)과 상기 제 1전극(121)에서 일정 간격으로 배치된 제 2전극(122)과 제 3전극(123), 제 4전극(124), 제 5전극의 첫 번째 전극(125), 제 5전극의 두 번째 전극(126), 그리고 제 6전극(127)의 순으로 구성되고, 제 6전극(127)의 상부에는 B.S.C(140)가 부착된 쉴드컵(130)의 순서대로 구성된 인라인형 전자총으로 되고, 각 전자총의 컷오프(Cut-Off)전압이 반드시 같게 되기 위한 일정의 전류치를 얻기 위해 상기 음극(110)에 각각 다른 전압이 공급되고 있다.

또 이 전자총은 음극(110)의 내부에 내장된 히터(111)가 스템핀(112)으로부터 전압을 인가받아 음극(110)에서 전자가 방출되고, 이 전자는 제 1전극(121)에 의해 전자빔(150,151,152)이 제어되고, 가속전극인 제 2전극(122)에 의해 전자빔(150,151,152)이 가속되고, 주렌즈 형성 전극인 제 5전극의 두 번째 전극(126)과 제 6전극(127)을 통과하여 형광면(160)내면에 설치된 새도우마스크(170)를 통과하여 형광면(160)에 충돌되어 발광을 시킨다. 그리고, 전자총 외부에서 전자총에서 방출된 전자빔(150,151,152)을 스크린(180) 전체로 편향해 주는 편향요크(190)가 위치되어 있다.

도 2는 본 고안의 요지로서 삼극부 단면을 개략적으로 나타낸 그림이다.

3극부는 상기 음극(110)은 아일렛(113)에 삽입되어 제 1전극(121)과 일정한 거리를 두고 용접되어 있으며 아일렛(113)은 비드서포터(115)와 용접되며, 상기 비드서포터(115)는 다시 글라스(200)에 삽입되어 고정되게 된다. 특히 아일렛(113)에 상기 아일렛(113)의 원통 안으로 절취되어 밀려들어간 부분인 받침대(114)가 3개 이상 플랜지부분으로 형성되어 있다.

상기에서 아일렛(113)의 내부로 음극(110)을 서서히 밀어넣어 제 1 전극(121)과의 일정거리에서 멈추어 아일렛(113)과 음극(110)의 끝단부를 용접하는 공정을 스판셋(Span-set)이라 한다.

상기와 같이 제 1 전극과 음극의 산화물의 표면이 일정한 거리를 가지도록 상기의 스판셋 장치에 음극과 각종 전극과 아일렛이 일정한 간격으로 배치된 비드마운트(Bead mount)를 장착하여 약1/1000mm단위로 미세하게 조정하여야 한다.

그러나 이러한 미세한 조정작업을 할 때도 아일렛과 음극의 용접 부위를 밀착시키기 위한 다듬이 작업을 하게 되는데 이때의 미세한 진동과 음극의 구조적인 특징으로 인해 스판셋 장치의 거리 측정 부분인 노즐(Nozzle)(210)과의 거리(H)는 조정되지만 음극 산화물 표면이 제 1 전극의 면과의 기울어짐을 확인 또는 조정은 불가능하다.

도 3에 도시된 바와 같이 아일렛(113)의 측면부 원통 내부로 절곡되어 침입된 부분이 여러 개 형성되어 스판셋 작업시 스판셋장치의 음극지지부(220)에 장착된 음극이 비드마운트의 아일렛(113) 내부로 삽입될 때, 즉 음극(110)이 제 1 전극(121)과 일정한 거리를 가지도록 밀어 넣는 조정작업을 할 때 아일렛(113)이 절곡된 음극 받침대(114)가 밀려들어오는 음극(110)을 360도 대칭적으로 지지하여 음극이 아일렛(113)의 중앙에 위치하게 한다.

즉, 아일렛 측면에 원통 내부로 침투된 음극 받침대(114)에 의해 음극(110)이 지지되어 중앙에 위치하도록 한 것이다.

이렇게 아일렛의 중앙에 위치하게 된 음극은 종래의 음극과 제 1 전극 사이에서 발생할 수 있는 음극산화물 표면과 제 1 전극면과의 기울어짐을 방지하여 종래의 문제점인 수명 단축과 불균일한 전자빔 방출에 의한 화면의 포커스 열화를 막을 수 있다.

이상 살펴본 바와 같이 본 발명은 적어도 음극과 음극을 둘러싸고 있는 아일렛과 제 1 전극과 제 2 전극을 가지는 음극선관용 전자총에 있어서 상기 아일렛의 원통형 안쪽으로 절곡되어 밀려들어간 음극 지지부를 구성하여 음극의 균일하고 안정적인 전자방출에 기여하여 브라운관의 수명과 화면의 포커스 품질을 향상시킬 수 있다.

Claims (2)

1. 전자빔을 방사하는 복수개의 음극과; 상기 음극들을 둘러싸고 있는 아일렛과; 상기 아일렛을 둘러싼 형태로 용접되는 금속 성분의 아일렛비드서포터를 가지며, 상기 아일렛비드서포터가 상기 비드글라스에 삽입 고정되는 음극선관용 전자총에 있어서,

   상기 음극선관용 전자총의 수명 신뢰성과 포커스 품질을 향상하기 위하여 음극(110)이 제 1전극(121)에 수직으로 배치되도록 아일렛(113)의 측면에는 원통형 속으로 절곡되어 들어간 음극지지부를 구비함을 특징으로 하는 음극선관용 인라인형 전자총.
2. 상기 1 항에 있어서,

   상기 음극지지부는

   아일렛(113)의 측면에 원통형 속으로 절곡되어 들어간 3 개이상의 받침대(114)로 구성됨을 특징으로 하는 음극선관용 인라인형 전자총.