KR20020009797A - 음극선관용 전자총 - Google Patents

Abstract

본 발명은 캐소드로부터 방출된 열전자를 집속하는 전극에 제공된 전자빔 통과공의 직경을 최적화 할 수 있는 음극선관용 전자총에 관한 것으로, 전자 방출 물질을 갖는 캐소드와; 캐소드에서 방출된 전자가 통과하는 전자빔 통과공을 구비하며, 상기 캐소드의 일측에 순차적으로 배열되는 복수의 그리드 전극과; 상기 그리드 전극 중에서 최종 그리드 전극에 연결 설치되고, 상기 캐소드와 동일한 개수의 전자빔 통과공을 구비하는 시일드 컵;을 포함하며, 상기 캐소드는, 원통형상의 슬리이브와; 동일한 곡률을 갖는 전자 방출 물질 도포면을 구비하며, 상기 슬리이브에 의해 지지되는 베이스 메탈과; 상기 슬리이브의 내부에 설치되며, 상기 베이스 메탈을 가열하는 히터;를 포함한다. 이로써, 제1 그리드 전극의 전자빔 통과공의 직경을 감소시키더라도 전류 밀도를 증가시킴이 없이 종래와 동일하거나 그 이상의 양에 해당하는 전자를 방출할 수 있으므로, 수명 저하를 방지하면서도 포커스를 향상시키는 것이 가능하고, 이에 따라 음극선관의 해상도를 향상시킬 수 있다.

Description

음극선관용 전자총{ELECTRON GUN FOR CATHODE RAY TUBE}

본 발명은 음극선관용 전자총에 관한 것으로, 보다 상세하게는 캐소드로부터 방출된 열전자를 집속하는 전극에 제공된 전자빔 통과공의 직경을 최적화 할 수 있는 음극선관용 전자총에 관한 것이다.

도 1은 칼라 음극선관에 구비되는 전자총을 도시한 것으로, 열전자를 방출하는 3개의 캐소드(2)와, 한쌍의 비이드 글래스(4)에 의해 일렬로 고정 장착되며 캐소드(2)와 마주하는 부분에 전자빔 통과공을 구비하는 다수개의 그리드 전극들(6,8,10,12)을 포함하고, 상기 캐소드는 도 2에 도시한 바와 같이, 홀더(미도시)에 의해 지지되는 원통형상의 슬리이브(14)와, 상기 슬리이브(14)에 의해 지지되고 윗면에 전자 방출 물질(16)이 도포된 베이스 메탈(18)과, 상기슬리이브(14) 내부에 설치되는 히터(20)를 포함한다.

이에 따라, 히터(20)에 의해 베이스 메탈(18)이 가열되면, 열전자는 집속 작용을 하는 제1 그리드 전극(6)에 의해 도2에 점선으로 도시한 바와 같이 집속된 후 발산 작용을 하는 제2 그리드 전극(8)에 의해 발산되면서 제2 및 제3 그리드 전극(8,10) 사이에 형성된 예비 포커스 렌즈에 의해 예비 집속된다.

그리고, 집속 전극인 제3 그리드 전극(10)과 가속 전극인 제4 그리드 전극(12) 사이에 형성된 메인 포커스 렌즈에 의해 집속 및 가속되어 전자빔으로 형성된 다음, 제4 그리드 전극(12)과 패널 내부에 인가된 고전압에 이끌려 형광체에 충돌하게 된다.

상기한 구조의 전자총에 있어서, 음극선관의 해상도를 높이기 위해서는 전자빔의 포커스(focus)를 향상시켜야 하는바, 상기 포커스를 향상시키기 위해서는 제1 그리드 전극의 전자빔 통과공의 직경을 최적화(일정 수준 이하로 감소시키는 것을 의미한다) 하여야 한다.

그런데, 종래의 캐소드 구조에 의하면 제1 그리드 전극에 구비된 전자빔 통과공의 직경을 최적화 하는 데에는 한계가 있었는데, 그 이유는 다음과 같다.

일반적으로, 동일한 휘도를 얻기 위해서는 전자빔 통과공을 통과하는 전자의 양을 종래와 동일하게 설정해야 한다.

그런데, 상기와 같이 베이스 메탈이 평평하게 형성되어 있는 종래의 캐소드에서는 전자빔 통과공의 직경을 감소시키면 전자빔 통과공을 통과하면서 집속되는전자량이 감소되므로, 결과적으로는 전자 방출 면적이 감소되는 역효과를 초래하게 되며, 이를 방지하기 위해서는 전류 밀도를 증가시켜야 하지만, 전류 밀도를 증가시키는 것은 캐소드의 수명이 저하되는 문제점이 뒤따르게 된다.

이에, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 캐소드로부터 방출된 열전자를 집속하는 전극에 제공된 전자빔 통과공의 직경을 최적화 할 수 있는 음극선관용 전자총을 제공함을 목적으로 한다.

도 1은 일반적인 음극선관용 전자총을 나타내는 단면도.

도 2는 종래 기술에 따른 음극선관용 전자총의 캐소드를 나타내기 위한 도면.

도 3은 본 발명에 따른 음극선관용 전자총의 캐소드를 나타내기 위한 도면.

상기와 같은 본 발명의 목적은,

전자 방출 물질을 갖는 캐소드와;

캐소드에서 방출된 전자가 통과하는 전자빔 통과공을 각각 구비하며, 상기 캐소드의 일측에 순차적으로 배열되는 복수의 그리드 전극과;

상기 그리드 전극 중에서 최종 그리드 전극에 연결 설치되고, 상기 캐소드와 동일한 개수의 전자빔 통과공을 구비하는 시일드 컵;을 포함하며,

상기 캐소드는,

원통형상의 슬리이브와;

상기 캐소드와 가장 인접한 그리드 전극의 내표면 중심점으로부터 동일한 곡률 반경을 갖도록 형성되는 전자 방출 물질 도포면을 구비하며, 상기 슬리이브에 의해 지지되는 베이스 메탈과;

상기 슬리이브의 내부에 설치되며, 상기 베이스 메탈을 가열하는 히터;

를 포함한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 전자총에 의하면, 베이스 메탈의 전자 방출 물질 도포면이 집속 전극인 제1 그리드 전극의 내표면 중심점으로부터 동일한 곡률로 오목하게 형성되므로, 제1 전극의 전자 집속 작용이 향상된다.

따라서, 제1 그리드 전극에 제공된 전자빔 통과공의 직경을 감소시키더라도 전류 밀도를 증가시킴이 없이 종래의 전자량 이상으로 전자를 통과시킬 수 있다.

이하, 첨부도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 음극선관용 전자총을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시예에 있어서, 전자총이, 열전자를 방출하는 3개의 캐소드와, 한쌍의 비이드 글래스에 의해 일렬로 고정 장착되며 캐소드와 마주하는 부분에 전자빔 통과공을 구비하는 다수개의 그리드 전극들을 포함하는 것은 종래와 동일하다.

그러나, 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 그리드 전극(6')은 종래(점선으로 도시함)에 비해 직경이 일정량(2A)만큼 감소된 전자빔 통과공을 구비하고, 상기 캐소드는 홀더(미도시)에 의해 지지되는 원통형상의 슬리이브(14')와, 상기 슬리이브(14')에 의해 지지되며 윗면에 전자 방출 물질(16')이 도포된 베이스 메탈(18')과, 상기 슬리이브(14') 내부에 설치되는 히터(20')를 포함하며, 베이스 메탈(18')은 윗면이 오목하게 형성된다.

여기에서, 상기 오목하게 형성된 부분은 전자 방출 물질(16')이 도포되는 전자 방출 물질 도포면으로 작용하는바, 전자 방출 물질 도포면은 제1 그리드 전극(6')의 내표면 중심(O)으로부터 동일한 곡률 반경(1/R)으로 형성되며, 바람직하게는 상기 곡률 반경(1/R)이 110∼125㎛이다.

이에 따라, 본 발명의 전자총에서는 제1 그리드 전극에 의해 집속되는 전자를 방출하는 부분의 면적이 종래의 면적(B)에 비해 증가된 면적(B')을 갖는다.

이하, 상기와 같이 구성된 전자총의 작용을 도 1 및 도 3을 참조로 설명한다.

히터(20')에 의해 베이스 메탈(18')이 가열되면, 열전자가 전자 방출 물질 도포면에서 점선으로 도시한 바와 같이 방출되어 제1 그리드 전극(6')에 의해 집속되며, 집속된 열전자는 제2 그리드 전극(8)에 의해 발산되면서 제2 및 제3 그리드 전극(8,10) 사이에 형성된 예비 포커스 렌즈에 의해 예비 집속된다.

그리고, 집속 전극인 제3 그리드 전극(10)과 가속 전극인 제4 그리드 전극(12) 사이에 형성된 메인 포커스 렌즈에 의해 집속 및 가속되어 전자빔으로 형성된 다음, 제4 그리드 전극(12)과 패널 내부에 인가된 고전압에 이끌려 형광체에 충돌하게 된다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 음극선관용 전자총에 의하면, 제1 그리드 전극의 전자빔 통과공의 직경을 감소시키더라도 전류 밀도를 증가시킴이 없이종래와 동일하거나 그 이상의 양에 해당하는 전자를 집속할 수 있으므로, 수명 저하를 방지하면서도 포커스를 향상시키는 것이 가능하고, 이에 따라 음극선관의 해상도를 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 전자총에 의하면, 제1 그리드 전극의 전자빔 통과공 직경을 종래와 동일하게 설정한 경우에는 종래와 동일한 전류에 의해서도 집속 전자량이 증가되므로, 휘도 향상이 가능해지는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 전자 방출 물질을 갖는 캐소드와;

   캐소드에서 방출된 전자가 통과하는 전자빔 통과공을 각각 구비하며, 상기 캐소드의 일측에 순차적으로 배열되는 복수의 그리드 전극과;

   상기 그리드 전극 중에서 최종 그리드 전극에 연결 설치되고, 상기 캐소드와 동일한 개수의 전자빔 통과공을 구비하는 시일드 컵;

   을 포함하며, 상기 캐소드는,

   원통형상의 슬리이브와;

   상기 캐소드와 가장 인접한 그리드 전극의 내표면 중심점으로부터 동일한 곡률 반경을 갖도록 형성되는 전자 방출 물질 도포면을 구비하며, 상기 슬리이브에 의해 지지되는 베이스 메탈과;

   상기 슬리이브의 내부에 설치되며, 상기 베이스 메탈을 가열하는 히터;

   를 포함하는 음극선관용 전자총.
2. 제 1항에 있어서, 상기 곡률 반경이 110∼125㎛인 음극선관용 전자총.