KR20020015658A - 음극선관용 전자총 - Google Patents

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KR20020015658A
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미즈키마사히코
아마노야스노부
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이데이 노부유끼
소니 가부시끼 가이샤
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Abstract

본 발명에 따른 전자총은 작은 직경의 빔구멍을 가지는 전극을 구비한다. 또한, 본 발명의 전자총은 그 제2 전극이 각각 빔구멍을 가지는 다수의 전극판으로이루어진다. 본 발명의 전자총에서는 전자총을 포함하는 소정의 전극이 각각 빔구멍을 가지는 전극판으로 이루어져 있다. 다수의 전극판 중 적어도 하나의 전극판은 전체 의사 판두께의 80% 이하인 직경의 빔구멍을 가진다. 금속 판재를 지닌 전극을 포함하는 경우와 비교해 볼 때, 작은 직경의 빔구멍을 제공할 수 있다.

Description

음극선관용 전자총 {ELECTRON GUN IN CATHODE-RAY TUBE}
본 발명은 음극선관(cathode-ray tube, CRT)에 사용하는 전자총에 관한 것이다.
도 1은 전자총의 전극 배열의 한 예를 나타낸다. 이 전자총(1)은 인라인(inline) 방식으로 배열된 3개의 캐소드(cathode)(K)(KR, KG, KB) 및, 각 캐소드(KR, KG, KB)에 대하여 공통되도록 배열된 다수의 그리드 전극으로 이루어진다. 3개의 캐소드(K)(KR, KG, KB)는 각각 적색, 녹색, 청색을 표시하기 위하여 사용한다. 이러한 그리드 전극은 제1 전극(G1), 제2 전극(G2), 제3A 전극(G3A), 제3B 전극(G3B), 제4 전극(G4), 제5A 전극(G5A), 제5B 전극(G5B), 중간 전극(GM), 제6 전극(G6)을 포함한다. 제6 전극(G6)의 후단에는 일체로 실드컵(shield cup)(G7)이 설치된다.
제1 전극(G1)에는 리드선(3)을 접속한다. 제2 전극(G2)과 제4 전극(G4)은 리드선(4)으로 접속된다. 즉, 제2 전극(G2)과 제4 전극(G4)은 전기적으로 상호 접속된다. 제3A 전극(G3A)과 제5B 전극(G5B)은 리드선(6)으로 접속된다. 즉, 제3A 전극(G3A)과 제5B 전극(G5B)은 전기적으로 상호 접속된다. 또한, 제3B 전극(G3B)과 제5A 전극(G5A)은 리드선(5)으로 접속된다. 즉, 제3B 전극(G3B)과 제5A 전극(G5A)은 전기적으로 상호 접속된다.
각 리드선을 통해서, 전극(G1, G2, G3, G4, G5)에 소정의 전압이 각각 공급된다. 즉, 제1 전극(G1)에는 소정의 저전압이 공급된다. 또한, 제2 전극(G2) 및 제4 전극(G4)에는 소정의 저전압이 공급된다. 제3B 전극(G3B) 및 제5A 전극(G5A)에는 소정의 포커스 전압(FC)이 공급된다. 제3A 전극(G3A) 및 제5B 전극(G5B)에는 동적 포커스 전압(FV)이 공급된다. 제6 전극(G6) 및 실드컵(G7)에는 애노드(anode) 전압(VH)이 공급된다. 또한, 전압(VM)이 중간 전극(GM)에 공급된다. 전압(VM)은 애노드 전압(VH)과 포커스 전압(FV)의 중간 전압이다. 도 1에서, 내장 저항판(7)을 통하여 애노드 전압(VH)을 분할함으로써 전압(VM)을 얻는다.
실드컵(G7)을 원통형으로 형성한다. 3개의 캐소드(K)(KR, KG, KB) 각각에 대응하는 3개의 빔 구멍을 제1 전극(G1), 제2 전극(G2), 제3A 전극(G3A), 제3B 전극(G3B), 제4 전극(G4), 제5A 전극(G5A), 제5B 전극(G5B) 및 제6 전극(G6) 각각에 형성한다.
전자총(1)의 3극 구조부(8)는 캐소드(K)(KR, KG, KB), 캐소드(K)로부터 전자빔을 인출하는 제2 전극(G2), 및 캐소드(K)와 제2 전극(G2)사이에 있는 제1 전극(G1)으로 형성되어, 이들간의 전기장으로 전자빔을 제한한다.
통상적으로 전자총을 이루는 전극 조립체에 사용되는 소재는 금속이다. 전극 조립체를 프레스 가공 기술로 제조한다. 예를 들면, 빔구멍을 펀치 가공으로 금속 판재에 형성하므로, 양호한 정밀도로 형성할 수 있다.
그러나 최근에는 예를 들면, 디스플레이용으로 사용하는 컬러 음극선관의 고정밀도에 따라, 형광면에서의 전자빔 스폿(spot) 직경을 보다 작게 하려는 요구가 높아진다. 따라서 전자총의 3극 구조부에서 전극의 빔구멍의 직경을 보다 축소할 것이 요구되어 왔다. 구체적으로는 제1 전극(G1) 및 제2 전극(G2)의 빔구멍을 작게 형성할 필요성이 증대되었다. 이것은 금속 판재용으로 두꺼운 판을 사용하지 않고, 보다 작은 직경의 빔구멍을 형성할 필요가 있도록 한다.
그러나 종래의 빔구멍 직경에서는 금속 판재 두께의 약 80%인 빔구멍의 직경이 한계였다. 이는 펀치 금형의 내구성을 유지할 필요가 있기 때문이다.
즉, 도 2에 나타낸 바와 같이, 원형 또는 타원형의 펀치 금형(12, 13)을 사용하여 빔구멍(14)을 금속 판재(11)에 형성한다. 여기서, 빔구멍부의 판두께(T1)와 빔구멍(14)의 직경(φD)은 전자총의 기본 특성을 결정하는 데 있어서 결정적인 요소이며, 대단히 중요한 치수이다. 그러나 현재의 펀치 가공 기술에서 금속 판재 두께(T1)의 80% 이하인 구멍의 직경은 펀치 금형(12, 13)의 내구성면에서 현실적이지 않았다.
이 때문에, 전자총의 전극에 형성하는 종래의 빔구멍은, 빔구멍의 직경(φD)을 판두께(T1)에 대하여 φD ≥0.8T1로 할 수밖에 없으므로 설계를 자유롭게 할 수 없었다.
판두께(T1)를 얇게 하면, 이에 비례하여 구멍의 직경을 작게 할 수 있지만, 전기장이 특히 제1 전극(G1) 및 제3 전극(G3)으로부터 제2 전극(G2)에 침투한다. 이러한 이유 때문에, 제2 전극(G2)의 빔구멍의 판두께(T1)는 특성상 요구에 따라 소정 두께가 필요하다. 따라서 판두께를 얇게 하는 데도 한계가 있었다.
또한, 도 3에 나타낸 바와 같이, 제2 전극(G2)의 적색, 녹색, 청색에 대응하는 빔구멍에 코이닝(coining)(15)을 형성하는 경우도 있다. 도 3에서 두께(T0)는 코이닝부의 판두께이다. 코이닝(15)은 비점(astigmatic) 전기장 렌즈 등을 형성하기 위하여 제2 전극 (G2)에 적용한다. 전극의 설계를 보다 자유롭게 하기 위하여, 빔구멍부(14) 및 코이닝부(15)에 별도의 전압을 인가하는 것이 바람직하다. 그러나 도 3에 나타낸 구조에서, 빔구멍부(14)와 코이닝부(15)에 별도의 전압을 인가하는 것은 불가능하다.
도 1은 각 전극의 배치 및 전기 접속을 설명하고, 종래의 전자총 구조의 한 예를 나타내는 도이다.
도 2는 빔구멍을 형성하는 방법으로서 펀치 구멍을 사용하여 금속 판재에 구멍을 만드는 방법을 나타내는 도이다.
도 3은 하나의 금속 판재로 이루어진 제2 전극의 빔구멍 부근 구조의 예 및 이 부근을 코이닝 처리한 구조를 설명하는 도이다.
도 4는 본 발명에 따른 전자총의 한 실시예와, 제2 전극이 다수의 전극판으로 이루어지는 경우 전극의 배치와 전기 접속을 설명하는 도이다.
도 5는 본 발명에 따른 제2 전극의 한 실시예로서 빔구멍 부근의 필수 부분의 단면도와, 각 전극에 2개의 전극판과 빔구멍으로 이루어진 제2 전극이 놓인 상태를 나타낸 도이다.
도 6은 본 발명에 따른 제2 전극의 또다른 실시예로서 빔구멍 부근의 필수 부분의 단면도와, 제2 전극이 2개의 전극판과 서로 다른 직경의 빔구멍으로 이루어진 상태를 나타낸 도이다.
도 7a는 본 발명에 따른 제2 전극에서 사용하는 빔구멍의 형상의 또다른 예를 추가로 나타내며, 전극판(G2B)의 전극 구멍은 수평으로, 즉 도 4의 좌우 방향으로 길게 만들어지고, 전극판(G2A)의 구멍은 작은 원 모양을 이룬다.
도 7b는 본 발명에 따른 제2 전극에서 사용하는 빔구멍의 형상의 또다른 예를 추가로 나타내며, 전극판(G2B)의 전극 구멍은 수직으로, 즉 도 4의 종이면에 대해 수직인 방향인 종방향으로 길게 만들어지고, 전극판(G2A)의 구멍은 작은 원 모양을 이룬다.
도 7c는 본 발명에 따른 제2 전극에서 사용하는 빔구멍의 형상의 또다른 예를 추가로 나타내며, 전극판(G2B)의 빔구멍은 큰 원모양으로 만들어지고, 전극판(G2A)의 구멍은 원 모양을 이룬다.
도 7d는 본 발명에 따른 제2 전극에서 사용하는 빔구멍의 형상의 또다른 예를 추가로 나타내며, 전극판(G2B)의 빔구멍은 정사각형 모양으로 만들어지고, 전극판(G2A)의 구멍은 작은 원 모양을 이룬다.
도 8은 본 발명에 따른 제2 전극의 또다른 실시예로서 빔구멍 부근에 필수 부분의 단면을 나타내며, 제2 전극은 3개의 전극판으로 이루어지고, 전극판에는 각각 빔구멍을 구비한다.
도 9는 본 발명과 비교하기 위하여 종래의 제2 전극의 빔구멍 부근의 필수 부분의 단면도를 나타낸 도이다.
도 10은 제1 실시예에서 설명한 제2 전극 부근에 필수 부분의 단면을 나타낸도이다.
도 11은 제2 실시예에서 설명한 제2 전극 부근에 필수 부분의 단면을 나타낸 도이다.
본 발명은 다수의 전극으로 이루어진 음극선관용 전자총에 관한 것이며, 여기서 소정의 전극은 각각 빔구멍을 가지는 다수의 전극판으로 이루어진다. 다수의 전극판 중 적어도 하나의 전극판은, 다수의 전극판으로 형성한 의사 판두께의 80% 이하인 직경의 빔구멍을 가진다.
본 발명에 따른 전자총에서는, 전자총을 이루는 소정의 전극을 다수의 전극판으로 형성한다. 따라서 각 전극판의 두께를 얇게 할 수 있으므로, 작은 직경의 빔구멍을 형성할 수 있을 뿐만 아니라, 그 전극의 판두께를 특성상, 필요한 의사 판두께로 할 수 있다. 작은 직경의 빔구멍을 형성할 수 있기 때문에, 각 캐소드에 대응하는 다수의 빔구멍을 형성할 수 있으므로 전자총을 보다 자유롭게 설계할 수 있다. 또한, 소정의 전극이 다수의 전극판으로 이루어지기 때문에, 전극내에서 전위차를 갖게 할 수 있고, 전극판에 동적 전위를 인가하여 전극판에서 빔구멍의 형상을 변경할 수 있다. 즉, 비점 전기장 렌즈를 형성하고, 전자빔 등의 궤도를 제어할 수 있어서 전자총을 보다 자유롭게 설계할 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 전자총을 구비함으로써, 고성능의 음극선관을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 전자총은 그 제2 전극이 다수의 전극판으로 이루어진다.
본 발명의 전자총의 제2 전극이 다수의 전극판으로 이루어지므로, 각 전극의 두께를 얇게 할 수 있어서 작은 직경의 빔구멍을 형성할 수 있다.
전자총의 특성면에서 볼 때, 제2 전극은 소정 두께를 가지는 것이 필요하다. 본 발명에 따르면, 제2 전극의 두께는 다수의 전극판으로 형성한 전체 의사 판두께가 된다. 따라서 전자총의 특성에 필요한 소정의 판두께를 확보할 수 있다. 제2 전극에서는 전체 의사 판두께에 대하여 프레스 가공 한계보다 작은 직경의 빔구멍, 예를 들면 소정 두께의 80% 이하로 형성할 수 있다. 따라서 전자총에 있어서 불가능했었던 작은 직경의 빔구멍을 가지는 3극 부분을 구현할 수 있다.
본 발명에 따르면, 제2 전극에 작은 직경의 빔구멍을 형성할 수 있으므로, 각 캐소드에 대응하는 다수의 빔구멍을 쉽게 형성할 수 있어서, 전자총을 보다 자유롭게 설계할 수 있다.
또, 소정의 전극이 다수의 전극판으로 이루어지기 때문에, 전극 내에서 전위차를 가지게 하고, 전극판에서 빔구멍의 형상을 변경할 수 있도록 전극판에 동적 전위를 인가시킬 수 있다. 즉, 비점 전기장 렌즈를 형성하고, 전자빔 등의 궤도를 제어할 수 있으므로 전자총을 자유롭게 설계할 수 있다.
따라서 본 발명의 전자총을 제공함으로써 고성능의 음극선관을 제공할 수 있다.
본 발명은 예를 들면 판두께의 제한으로 인하여 종래에 실현할 수 없었던 극소의 빔구멍을 가지는 3극 부분을 실현할 수 있는 제2 전극에 적용하는 데 적합하다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.
도 4는 본 발명의 전자총의 한 실시예를 나타낸다. 전자총은 전술한 바와 같이 인라인 방식의 전자총에 적용한 전자총을 나타낸다. 전자총(21)은 인라인 방식으로 배열된 3개의 캐소드(K)(KR, KG, KB)와, 각 캐소드(KR, KG, KB)와 공통으로 배열된 다수의 그리드 전극으로 이루어진다. 3개의 캐소드(K)(KR, KG, KB)는 각각 적색, 녹색, 청색을 표시하도록 사용한다. 이러한 다수의 전극은 예를 들면, 제1 전극(G1), 후술하는 제2 전극(G2), 제3A 전극(G3A), 제3B 전극(G3B), 제4 전극(G4), 제5A 전극(G5A), 제5B 전극(G5B), 중간 전극(GM) 및 제6 전극(G6)이다. 원통형 실드컵(G7)을 제6 전극(G6)의 후단에 일체로 구비한다.
3개의 캐소드(K)(KR, KG, KB)에 대응하는 3개의 빔구멍을 제1 전극(G1), 제2 전극(G2), 제3A 전극(G3A), 제3B 전극(G3B), 제4 전극(G4), 제5A 전극(G5A), 제5B 전극(G5B), 중간 전극(GM), 및 제6 전극(G6) 각각에 형성한다. 이러한 전극들(G1내지 G6) 각각 및 실드컵(G7)을 소정 거리로 유지하여, 한 쌍의 비드 글래스(bead glass)로 고정한다.
제1 전극(G1)을 리드선(23)으로 접속한다. 제2 전극(G2) 및 제4 전극(G4)의 접속에 관해서는 후술한다. 제3B 전극(G3B)과 제5A 전극(G5A)은 리드선(27)으로 접속한다. 즉, 제3B 전극(G3B)과 제5A 전극(G5A)을 상호 접속한다. 제3A 전극(G3A)과 제5B 전극(G5B)은 리드선(28)으로 접속한다. 즉, 제3A 전극(G3A)과 제5B 전극(G5B)을 상호 접속한다.
각 리드선을 통하여 각각의 전극(G1, G2, G3, G3A, G3B, G4, G5A, G5B)에 소정의 전압을 공급한다. 즉, 제1 전극(G1)에는 소정의 저전압을 공급한다. 제2 전극(G2)에는 후술하는 바와 같이 소정의 저전압을 공급한다. 또한, 제4 전극(G4)에는 후술하는 바와 같이 소정의 저전압을 공급한다. 제3B 전극(G3B) 및 제5A 전극(G5A)에는 소정의 포커스 전압(FC)을 공급한다. 제3A 전극(G3A) 및 제5B 전극(G5B)에는 동적 포커스 전압(Fv)을 공급한다. 제6 전극(G6) 및 실드컵(G7)에는 애노드 전압(VH)을 공급한다. 중간 전극(GM)에는 전압(VM)을 공급한다. 전압(VM)은 애노드 전압(VH)과 포커스 전압(Fv) 사이의 중간 전압을 가진다. 중간 전극(GM)에는 내장 저항 분할판(29)을 통하여 전압(VM)을 공급한다.
특히 본 실시예에서 제2 전극(G2)은 다수의 전극판으로 이루어진다. 본 실시예에서, 제2 전극(G2)은 2개의 전극판(G2A, G2B)으로 이루어진다. 2개의 전극판(G2A, G2B)을 전자빔이 진행하는 방향으로 이어서 배열한다.
제2 전극(G2)을 이루는 2개의 전극판(G2A, G2B)에 대한 리드선 접속 및 전위 공급은 전자총의 설계에 따라 다양한 방법으로 할 수 있다. 도 4의 실시예에서, 전극판(G2A) 및 전극판(G2B)에 각각 따로 리드선(24) 및 리드선(25)을 접속한다. 이러한 2개의 전극판(G2A, G2B)중에서 적어도 전극판(G2A)에 소정의 저전압을 인가한다. 후술하는 바와 같이 전극판(G2B)에 인가하는 다양한 종류의 전압을 설정할 수 있다. 예를 들면, 전극판(G2A)과 동일하게 전극판(G2B)에 정적 전압을 인가하는 경우, 전극판(G2A)과 다르게 전극판(G2B)에 정적 전압을 인가하는 경우, 동적으로 변화하는 전압(동적 전압)을 전극판(G2B)에 인가하는 경우에서처럼, 후술하는 바와 같이 다양한 설정을 할 수 있다. 또한, 제4 전극(G4)에 인가하는 다양한 종류의 전압을 설정할 수 있다. 예를 들면, 제4 전극(G4)에 인가한 전압이 독립된 리드선을 통한 소정의 전압인 경우, 또는 도 4의 일점 쇄선으로 나타낸 바와 같이, 제4 전극(G4)과 전극판(G2A)을 공통 접속하고 전극판(G2A)과 같은 전압을 인가하는 경우, 다양한 설정을 할 수 있다.
예를 들면, 도 5에 나타낸 바와 같이 제2 전극(G2)을 이루는 2개의 전극판(G2A, G2B)은 소정 두께를 가지는 2개의 금속 판재(17, 18)가 적당한 형상이 되도록 코이닝 가공하여 만들어진다. 도 5에 나타낸 실시예에서, 양 금속 판재(17, 18)의 코이닝부(17a, 18a)의 판두께(Ta, Tb)가 원하는 빔구멍의 직경(φD)보다 얇게, 예를 들면 빔구멍 직경의 80% 이하가 되도록 가공한 다음에 펀치 가공으로 빔구멍(19)을 동시에 또는 따로 형성한다. 제2 전극(G2)으로, 2개의전극판(G2A, G2B)을 결합한 전체 의사 판두께(T2)[즉, 제1 전극(G1)쪽 빔구멍단과 제3A 전극(G3A)쪽 빔구멍단 사이의 두께]가 제2 전극(G2)용 유효 판두께를 형성한다. 그 결과, 전체 의사 판두께에 비해 프레스 가공 한계보다 작은 직경(φD)의 구멍을 지니는 제2 전극(G2)을 형성한다. 예를 들면, 의사 판두께(T2)의 80% 이하이다.
2개의 전극판(G2A, G2B)은 전자총을 조립하기 전에 용접하여 일체화할 수도 있다. 또한 2개의 전극판(G2A, G2B)은 비드 글래스로 독립적으로 고정시키거나 기타 구조물에 전기적으로 절연하여 고정할 수도 있다. 종래의 제2 전극(G2)과 같은 방법으로 2개의 전극판(G2A, G2B)에 정적 전위도 인가할 수도 있다. 제1 전극(G1)은 컷오프(cut-off)용 전극이다. 제3A 전극(G3A)은 비점 전기장 렌즈 등의 전기장을 형성하기 위한 전극이다. 서로 다른 정적 전위를 제1 전극(G1)쪽의 전극판(G2A)에 인가할 수도 있고, 제3A 전극(G3A)쪽의 전극판(G2B)에 인가할 수도 있다. 즉, 전극판(G2A,G2B)간에 전위차가 생기도록 서로 다른 정적 전위를 인가할 수 있다. 또한, 적어도 제1 전극(G1)쪽의 전극판(G2A)에 정적 전위를 인가할 수 있고, 제3 전극(G3A)쪽의 전극판(G2B)에 전위뿐만 아니라, 동적 전위도 인가할 수도 있다. 또한, 양 전극판(G2A, G2B)간에 전위차가 생기도록 양 전극판(G2A, G2B)에 동적 전위를 인가할 수도 있다.
도 6은 2개의 전극판(G2A, G2B)으로 이루어진 제2 전극(G2)의 다른 실시예를 나타낸다. 전극판(G2A, G2B)을 적색, 녹색, 청색에 대응하는 각 빔구멍에 대해 각각의 빔구멍 직경을 서로 다르게 하여 형성한다. 즉, 제1 전극(G1)쪽 전극판(G2A)에는 직경(φda)의 빔구멍(20A)을 형성하고, 제3A 전극(G3A)쪽 전극판(G2B)에는 직경(φda)보다 큰 직경(φdb)의 빔구멍(20B)을 형성한다. 기타 구조는 도 5와 동일하다. 전극판(G2A)의 구멍(20B)이 원형일 필요는 없다.
도 7a 내지 도 7d는 빔구멍(20A, 20B) 형상의 예를 나타낸다. 도 7a는 전극판(G2A)의 빔구멍을 원형으로 형성하고, 전극판(G2B)의 빔구멍을 수평으로 긴 직사각형 형상으로 형성한 경우를 나타낸다. 도 7b는 전극판(G2A)의 빔구멍을 원형으로 형성하고, 전극판(G2B)의 빔구멍을 수직으로 긴 직사각형 형상으로 형성한 경우를 나타낸다. 도 7c는 전극판(G2A)의 빔구멍을 원형으로 하고, 전극판(G2B)의 빔구멍을 원형으로 형성한 경우이다. 도 7d는 전극판(G2A)의 빔구멍을 원형으로 하고, 전극판(G2B)의 빔구멍을 정사각형으로 형성한 경우이다.
본 실시예에서는 2개의 전극판(G2A, G2B) 중, 제3A 전극(G3A)쪽의 전극(G2A)의 빔구멍(20A) 및 전극(G2B)의 빔구멍(20B)의 직경 또는 형상을, 예를 들면 도 7a 내지 도 7d에 나타낸 바와 같이 다르게 하여, 비점 전기장 렌즈를 형성한다. 그 결과, 전자빔의 형상을 변경할 수 있다. 전극(G2A)의 빔구멍(20A)의 형상에 대하여, 전극(G2B)의 빔구멍(20B)의 형상의 중심을 벗어나게 하여 빔궤도를 제어할 수 있다. 또한, 2개의 전극판(G2A, G2B) 중, 비점 전기장 등의 개별적인 전기장을 형성하여 빔형상을 변경하도록 제3A 전극(G3A)쪽 전극(G2B)에 동적 전압을 인가하므로 빔궤도를 제어할 수 있다. 또한, 전극판(G2A)의 빔구멍을 원형에 한정하지 않고, 예를 들면 정사각형으로 할 수도 있다. 각 캐소드에 대하여 전극판(G2A)에 다수의 구멍을 설치할 수도 있다. 이 경우, 다수의 구멍의 방위는 특정 방향으로 한정하지 않는다. 예를 들면, 다수의 구멍을 수평 방향, 즉 하나의 캐소드에 대한 3개의 캐소드의 방위 방향으로 이어서 배치할 수도 있다. 다수의 빔구멍을 하나의 캐소드에 대하여 수직 방향으로 배치할 수도 있고, 수평 및 수직 방향으로 배치할 수도 있다. 또한, 하나의 캐소드에 대하여 방사상으로 배치할 수도 있다.
도 8은 본 실시예에 관한 제2 전극(G2)의 다른 실시예를 나타낸다. 이 제2 전극(G2)은 3개의 전극판(G2A, G2B, G2C)으로 이루어진다. 이러한 각 전극판(G2A, G2B, G2C)에 형성한 빔구멍(31, 32, 33)의 직경 및 형상을 동일하거나 다르게 형성할 수 있다. 도시한 예에서, 제1 전극(G1)쪽의 2개의 전극판(G2A, G2B)에 직경(φdc)이 동일한 빔구멍(31, 32)을 형성한다. 제3A 전극(G3A)쪽 전극판(G2C)에 빔구멍(31, 32)보다 큰 직경(φdd)을 가진 빔구멍(33)을 형성한다. 빔구멍(31, 32)의 형상과 빔구멍(33)의 형상은, 예를 들면 도 7a 내지 도 7d에 도시한 바와 같은 관계를 가질 수 있다. 도시한 예에서, 빔구멍(31, 32)의 직경은 2개의 전극판(G2A, G2B)으로 형성한 의사 판두께(TC)의 80% 이하로 형성할 수 있다. 두께(T3)는 3개 전극(G2A, G2B, G2C)의 전체 의사 두께이다.
인가하는 전위에 있어서, 3개의 전극판(G2A, G2B, G2C)에 동일한 정적 전위를 인가할 수 있다. 3개의 전극판(G2A, G2B, G2C)중에 임의의 2개간에 전위차가 생기도록, 서로 다른 정적 전위 또는 동적 전위를 전극판에 인가할 수도 있다. 제1 전극(G1)쪽의 전극판(G2A)에 정적 전위를 인가한 후, 나머지 전극판 중 하나에 동적 전위를 인가할 수 있다. 또한, 전극판(G2A)에 정적 전위를 인가하고, 전극판(G2B, G2C)에 동적 전위를 인가할 수 있다.
3개의 전극판(G2A, G2B, G2C)의 빔구멍 형상, 또는 동적 전위를 인가하는 전극판을 선택함으로써, 전술한 실시예와 같은 방법으로 비점 전기장 또는 빔궤도를 제어할 수 있다.
본 실시예에서 전술한 전자총을 구비함으로써, 예를 들면 컬러 화면 등의 표시 장치에 사용하는 컬러 음극선관을 형성할 수 있다.
전술한 실시예에 따르면, 제2 전극(G2)을 다수의 전극판으로 형성함으로써,제2 전극(G2)을 하나의 금속 판재로 형성하는 경우에 비해 직경이 작은 빔구멍을 가지는 제2 전극(G2)을 얻을 수 있다. 제2 전극(G2)의 유효 두께, 이른바 의사 두께에 비해 프레스 가공 한계보다 작은, 예를 들면 의사 두께의 80% 이하인 빔구멍의 직경을 형성할 수 있다. 따라서, 종래에 판두께의 제한으로 구현할 수 없었던 극소 빔구멍을 가지는 3극 구조부를 실현할 수 있다. 또한, 이러한 특성 때문에, 극소 빔구멍을 가지는 제2 전극(G2)을 소정의 충분한, 즉 최적 판두께를 사용하여 형성할 수 있다. 그리고 다수의 빔구멍을 각 캐소드에 설치할 수 있다.
제2 전극(G2)은 다수의 전극판, 예를 들면 2, 3 또는 그 이상의 전극판으로 이루어지므로, 단일의 전위를 이러한 전극판에 인가할 수 있을 뿐만 아니라 개별적전위 또는 정적 전위를 각 전극판에 인가할 수도 있다. 따라서 고효율의 음극선관을 본 실시예의 전자총의 사용을 통하여 제공할 수 있다. 또한, 전극판(G2A, G2B)의 빔구멍은 원형에 한정하지 않을 뿐만 아니라 예를 들면 정사각형으로 할 수도 있다. 더욱이, 동일축에 배열한 전극판(G2A, G2B, G2C)의 빔구멍에 대하여 설명하였지만, 그 배열을 동일축에 한정하는 것은 아니다. 예를 들면, 이들 빔구멍이 편심되도록 배열할 수 있다. 빔구멍을 편심이 되도록 배열함으로써 전기장이 비대칭으로 된다. 따라서 전자빔의 궤도를 빔구멍의 편심 정도에 대응하여 굴곡시킬 수 있다. 또한, 전극판(G2A, G2B)에 다수의 구멍을 설치할 수도 있다. 이 경우, 다수의 구멍의 방위를 특정 방향에 한정하지 않다. 예를 들면, 다수의 구멍이 수평 방향, 즉3개의 캐소드가 배열된 방향으로 수평 배치할 수도 있다. 또한, 이들을 수직 방향 또는 수평 방향으로 배치할 수도 있다. 더욱이, 방사상으로 배치할 수도 있다.
전술한 바와 같이 다수의 전극을 사용하는 것을 제2 전극(G2)에 한정하지 않고, 전자총을 포함하는 다른 전극에도 적용할 수 있다. 동일 전위, 다른 전위 또는 동적 전압을 이러한 전극에 인가할 수 있다. 또한, 본 발명을 도 4에 나타낸 전자총에 한정하지 않고, 기타 방식을 이용하는 전자총에 적용할 수도 있다.
본 발명에 따르면, 각 캐소드에 다수의 빔구멍을 설치할 수 있다. 따라서 본 발명을 다수의 전자빔, 즉 멀티빔 방식의 음극선관을 사용하여 단색 영상을 표시하는 음극선관에 적절하게 적용한다. 또한, 제2 전극(G2)을 포함하는 다수의 전극판에 대하여 빔구멍을 각각 편심시킴으로써, 전자빔의 궤도의 곡률을 조정할 수 있다. 따라서 각 색마다 다수의 전자빔을 형광면 상에서 집속시키는 데 필요한 멀티빔 방식의 음극선관용 전자총에 사용하여도 적합하다.
실시예
제1 실시예
도 9는 본 발명과 비교하기 위하여 종래의 제2 전극(G2)의 구조를 나타낸다. 이러한 제2 전극(G2)에 있어서, 판두께(TO)가 0.4mm인 금속 판재(41)는 코이닝부의 판두께(T1)가 0.2mm로 되도록 코이닝 가공을 한다. 다음으로 직경(φD)이 0.16mm인 빔구멍(42)을 코이닝부(41a)에 형성한다. 이러한 구멍 직경은 펀치 가공 한계, 즉판두께의 80%이다.
도 10은 본 발명에 관한 제2 전극(G2)의 실시예를 나타낸다. 본 실시예의 제2 전극(G2)에서, 판두께(TO)가 0.4mm인 금속 판재(44)를 코이닝 가공하여 코이닝부의 판두께(t2)를 0.05mm로 한다. 다음으로, 전극판의 코이닝부(44a)에서 직경(φD)이 0.04mm인 빔구멍(45)을 형성한다. 이러한 빔구멍의 직경은 펀치 가공 한계 즉, 판두께의 80%이다. 본 실시예의 제2 전극(G2)은 2개의 전극판(G2A, G2B)을 0.1mm의 간격(d1)으로 배열하는 전술한 처리로 이루어진다. 0.04mm인 빔구멍의 직경(φD)은 0.2mm인 코이닝부 의사 판두께(T2)의 20%이다. 본 실시예에 따르면, 유효 판두께(T2)가 종래의 판두께(T1)와 동일하고(t2+ t2+ d1= T1), 판두께에 비해 80% 이하인 직경의 극소 빔구멍(45)을 가지는 제2 전극(G2)을 얻을 수 있다.
제2 실시예
도 11은 본 발명에 따른 제2 전극(G2)의 또다른 실시예를 나타낸다. 본 실시예에 따른 전극판(G2)은 판두께(TO)가 0.4mm인 금속 판재(44)를 코이닝 가공하여 코이닝부의 판두께(t2)를 0.05mm로 한다. 다음으로, 직경(φD)이 0.04mm인 빔구멍(45)을 코이닝부에 형성한다. 이러한 구멍 직경은 펀치 가공 한계, 즉 판두께의 80%이다. 전극(G2)은 0.05mm의 간격으로 배열되도록 앞서 처리한 2개의 전극판(G2A, G2B)으로 이루어진다. 0.04mm의 빔구멍 직경은 0.5mm인 코이닝부 의사 판두께(T3)의 8%이다. 본 실시예의 제2 전극(G2)에 따르면, 극소 빔구멍을 가지는 의사 판두께(T3)를 또한 크게 만들 수 있다.
본 발명에 따르면, 전자총을 이루는 소정의 전극을 다수개의 전극판으로 형성함으로써, 하나의 금속 판재로 형성한 전극에 비해, 직경이 작은 빔구멍을 가지는 전극을 얻는다. 빔구멍에서는, 전극의 유효 판두께, 소위 전체 의사 판두께에 대하여 프레스 가공 한계보다 작은 직경, 예를 들면 의사 판두께의 80% 이하의 직경을 형성할 수 있다. 또한, 최적의 판두께 및 극소 빔구멍을 가지는 소정의 전극을 형성할 수 있다. 따라서, 전자총의 설계를 보다 자유롭게 할 수 있다.
소정의 전극을 다수개의 전극판으로 형성하기 때문에, 단일 전위로 할 수 있을 뿐만 아니라, 다른 전위를 인가하거나, 동적 전압을 인가할 수 있으므로, 전자총을 자유롭게 설계할 수 있어서 새로운 사용 방법이 가능하게 된다. 따라서, 본 발명에 따른 전자총을 구비함으로써, 음극선관으로서의 특성 추구에 대응할 수 있고, 보다 고성능인 음극선관을 제공할 수 있다.
본 발명은, 예를 들면 제2 전극에 적용하기에 바람직하며, 종래에는 판두께의 제한으로 실현할 수 없던 작은 빔구멍을 가지는 3극 구조부를 실현할 수 있다.
첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 전술한 바람직한 실시예를 기재하였으며, 본 발명을 전술한 실시예에 한정하지 않고, 첨부한 청구항에서 정의한 것처럼 본발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 당업자가 다양한 변형 및 수정을 할 수 있다는 것이 이해되어야 할 것이다.

Claims (13)

  1. 다수의 전극으로 이루어진 전자총에 있어서,
    상기 전극 중 소정의 전극을 빔구멍(beam aperture)을 가진 다수의 전극판으로 형성하고, 상기 다수의 전극판 중 적어도 한 전극판은 상기 다수의 전극판으로 형성한 전체 의사 판두께에 비해 80% 이하의 구멍 직경을 가진 전자총.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 전극판에 동일한 정적 전위를 인가하는 전자총.
  3. 제1항에 있어서,
    임의의 전극판 사이에서 전위차가 발생하도록 상기 다수의 전극판에 서로 다른 정적 전위를 인가하는 전자총.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전극의 상기 다수의 전극판에 정적 전위 및 동적 전위를 선택적으로 인가하는 전자총.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 전극판에 동적 전위를 인가하는 전자총.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 전극판에 형성한 빔구멍들이 동일한 형상 또는 서로 다른 형상을 가지는 전자총.
  7. 다수의 전극으로 이루어진 음극선관용 전자총에 있어서,
    제2 전극을, 각각 빔구멍을 가지는 다수의 전극판으로 형성한 음극선관용 전자총.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 다수의 전극판 중 적어도 한 전극판은 상기 다수의 전극판으로 형성한 전체 의사 판두께에 비해 프레스 가공 한계의 80% 이하의 구멍 직경을 가진 음극선관용 전자총.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제2 전극의 다수의 전극판에 동일한 정적 전위를 인가한 음극선관용 전자총.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제2 전극의 다수의 전극판에, 임의의 전극판간에 전위차가 발생하도록서로 다른 정적 전위를 인가하는 음극선관용 전자총.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 제2 전극의 상기 다수의 전극판 중, 제1 전극쪽의 전극판에 정적 전위를 인가하고, 나머지 전극판 중 어느 하나에 동적 전위를 인가하는 음극선관용 전자총.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 제2 전극의 상기 다수의 전극판에 동적 전위를 인가하는 음극선관용 전자총.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 제2 전극의 상기 다수의 전극판에 형성한 빔구멍이 동일한 형상 또는 서로 다른 형상을 가지는 음극선관용 전자총.
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