KR20030071371A - 칼라음극선관용 전자총 - Google Patents

Abstract

본 발명은 칼라음극선관의 전자총에 관한 것이다.

본 발명의 구성은, 형광체 스크린을 향해 전자빔을 방출하는 음극, 상기 음극으로부터 일정간격을 가지며 순차적으로 배치된 제1전극, 제2전극, 제3전극 및 제4전극등 다수의 전극 및 상기 전극들을 지지해주는 비드글라스를 포함하는 음극선관용 전자총에 있어서, 상기 비드글라스에 매입되는 상기 제3전극의 매입부가 일정한 경사를 갖는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명에 의하면, 스크린의 양호한 백색화상을 재현하는 음극선관의 백그라운드 휘도 특성을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Description

칼라음극선관용 전자총{Electron gun for CRT}

본 발명은 칼라음극선관에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 초기 빔전류량의 피크 값을 조절하고 일정시간 후 더 이상의 전극의 열팽창 변화를 억제하여 안정시간을 짧게하므로써, 음극선관의 백그라운드 휘도 특성을 향상시킬 수 있는 칼라음극선관의 전자총에 관한 것이다.

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

도면을 참조하여 상세히 설명하면, 도 2에서와 같이 상호 독립된 3개의 음극(3)과 상기 음극에서 일정거리 떨어져 배치되어 있는 세 개의 음극(3)의 공통격자인 제1전극과 상기 제1전극에서 일정간격으로 배치된 제2전극(5), 제3전극(6), 제4전극(7), 세 개의 전극으로 분리된 제5전극(8) 및 제6전극(9)의 순으로 구성되고, 상기 제6전극 상부에는 B.S.C(11)가 부착된 실드컵(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 전자총은 음극(3) 내부에 내장된 히터(2)가 스템핀(1)으로부터 전자가 방출되고, 상기 전자는 제어전극인 제1전극(4)에 의해 전자빔(13)이 제어되고, 가속전극인 제2전극(5)에 의해 전자빔(13)이 가속되고, 제3전극(6),제4전극(7),제5전극의 세 번째 전극사이에 형성된 UPF렌즈에 의해 전자빔이 일부 집속되고, 주렌즈 형성전극인 제5전극의 첫 번째전극과 제6전극(9)을 통과하여 형광면(15) 내면에 설치된 새도우마스크(14)를 통과하여 형광면(15)에 충돌되어 발광을 시킨다.

그리고, 전자총 외부에서 전자총에서 방출된 전자빔(13)을 스크린(15)전체로 편향해 주는 편향요크(12)가 위치되어 있다.

도 3은 음극선관내에 내장되는 인라인형 전자총의 삼극부 구조를 나타낸 것으로써, 제1전극(4)과 제2전극(5) 및 제3전극(6)이 일정한 간격을 가지며 순차적으로 배치되어 있고, 상기 제1전극(4)의 하단부에는 열전자를 방출하는 음극(3)이 각각의 전자빔 통과공과 일직선으로 3개 설치되어 구성되어 있다.

도 3에서, 종래 기술에 따른 전극을 지지하는 비드글라스(16)에 매입되는 전자총의 전극매입 형상을 보면, 상기 제1전극(4)과 제2전극(5) 및 제3전극(6)의 매입부(4-1,5-1,6-1)는 각 전극의 전자빔 통과공의 수직방향으로 위치한 양측의 비드글라스(16)에 매입되어 배치되어 있고, 상기 제2전극(5)의 상하부에 비드글라스(16)매입정도가 상이하도록(a≠b)구성되어 있다.

도 4는 일반적인 음극선관의 백그라운드 휘도특성을 나타낸 그래프이며, 도5는 음극선관의 최초 구동 시 음극과 제1전극, 제2전극의 열팽창 특성을 나타낸 것으로서 각 모델별로 미세한 차이가 있음을 보여주고 있다.

상기와 같이 구성된 음극선관의 전자총의 동작은 다음과 같다.

도 2에서, 음극선관에 전압을 인가하면 전자총은 음극내부에 설치된 히터(2)에서 열이 발생되며, 상기 열에 의해 음극(3)으로부터 전자가 방출되고, 상기 방출된 전자는 제어전극인 제1전극(4)과 제2전극(5)의 전자빔 통과홀를 통과하게 된다.

상기와 같이 음극(3)으로부터 발생된 열은 금속재로 이루어진 상기 제1전극(4)과 제2전극(5) 각각에 영향을 미쳐 열적변형을 발생시키는데, 도 5에서와 같이, 최초음극의 팽창 후 상기 제1전극은 음극방향으로 열적변형을 이루고 상기 제2전극은 제3전극이 위치한 방향으로 열적변형을 이루게 되어, 일정기간 경과 후에는 변형된 상태로 일정한 간격을 유지하게 된다.

음극선관이 초기화면을 동작 시 3개의 전자빔이 동일한 양의 빔 전류를 발생시키고 상기 3개의 전자빔이 짧은 시간 내에 동일한 양을 유지할 때 양호한 백색화상을 재현할 수 있으나, 상기와 같은 제1전극과 제2전극의 열팽창정도에 따라 도 4에서의 빔 전류의 피크치 및 빔 전류 일치시간(이하 안정시간)이 길어지므로 양호한 백색화상의 특성을 얻기가 힘들어 진다.

또한, 상기 제1전극과 제2전극의 열적변형은 초기 및 시간이 지남에 따라 3개의 빔 전류량을 크게 하고, 초기 생산중에 설정된 특성의 시간이 지남에 따라 빔 전류량은 변하게 되어 스크린의 해상도 특성이 나쁘게 나타나고 화면의 색재현성이 나빠지게 되어 음극선관의 신뢰도를 저하시키는 영향을 주게된다.

상기와 같은 문제를 감안하여 많은 시간을 두고 열적평형이 이루어지도록 조정하여 작업을 완료하게 되면, 제작시간이 많이 소요됨으로 인해 생산성이 떨어질 뿐만 아니라 이를 위한 설비투자도 발생하는등의 영향을 미치게 되어 음극선관의 신뢰도 저하, 생산성 저하 및 설비투자의 증가와 같은 문제를 발생시킨다.

따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 종래에는 제1전극이나 제2전극의 재질을 상호 다르게 구성하거나, 제1전극에 코팅처리를 하여 열팽창을 억제하거나, 도 6에서와 같이 비드글라스에 매입되는 제1전극의 매입부(4-1)에 일정각도를 형성하거나, 도 7과 같이 비드글라스에 매입되는 제2전극의 매입부(5-1)에 단차를 주어 상기의 문제를 해결하고자 하였다.

그러나, 제1전극 및 제2전극들의 재질변경이나 코팅은 원가상승의 영향을 가져다 주고, 상기 제1전극 및 제2전극의 매입부의 각도부여는 부품의 두께가 얇기 때문에 부품관리가 어려움으로 전극의 생산성을 떨어뜨리는 악영향을 가져다 주는 문제점이 발생하였다.

따라서, 본 발명의 목적은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 초기 빔전류량의 피크 값을 조절하고, 일정시간 후 더 이상의 전극의 열팽창 변화를 억제하여 안정시간을 짧게 갖는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 음극선관의 개략도.

도 2는 종래기술에 따른 전자총의 종단면도.

도 3은 종래기술에 따른 전자총의 부분 종단면도.

도 4는 음극선관의 백그라운드 휘도 특성을 나타낸 그래프.

도 5는 제1전극 및 제2전극의 열팽창을 나타낸 그래프.

도 6은 종래기술에 따른 제1전극의 구조를 나타낸 도면

도 7은 종래기술에 따른 제2전극의 구조를 나타낸 도면.

도 8은 본 발명에 따른 제3전극의 구조를 나타낸 도면.

도 9는 본 발명에 따른 전자총의 부분 종단면도.

도 10은 종래기술에 따른 음극선관과 본 발명에 따른 음극선관의 초기 빔전류치와 안정시간을 나타낸 그래프.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

2:히터 3:음극

4:제1전극 4-1:제1전극의 매입부

5:제2전극 5-1:제2전극의 매입부

6:제3전극 6-1:제3전극의 매입부

7:제4전극 17:비드글라스

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 형광체 스크린을 향해 전자빔을 방출하는 음극, 상기 음극으로부터 일정간격을 가지며 순차적으로 배치된 제1전극, 제2전극, 제3전극 및 제4전극등 다수의 전극 및 상기 전극들을 지지해주는 비드글라스를 포함하는 음극선관용 전자총에 있어서, 상기 비드글라스에 매입되는 상기 제3전극의 매입부가 일정한 경사를 갖는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 상기의 목적을 달성하는 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 8은 본 발명에 따른 제3전극의 구조를 나타내고 있다.

도 8에서와 같이, 본 발명에 따라 전자총의 전극들 중 두께가 두꺼우며 비드글라스(16) 매입되는 제3전극(6)의 매입부(6-1)에 제2전극(5)측을 향하거나(B) 또는 제4전극(7)측을 향하는(A) 일정한 경사가 형성된다.

상기와 같이 형성된 제3전극(6)은 상기 비드글라스(16)가 제2전극(5)의 상하부를 매입하는 면적이 동일하거나 상이하도록, 상기 제2전극(5)을 덮는 비드글라스(16)의 제2전극(5)의 상부를 매입하는 면적(a)과 상기 제2전극(5)을 덮는 비드글라스(16)의 제2전극(5)의 하부를 매입하는 면적(b)을 조절하는 것이다.

도 8에서, 본 발명에 따른 제3전극의 매입부(6-1)의 일정 경사는 45^o이하의 경사값을 가진다.

상기와 같이 형성된 제3전극(6)을 음극선관의 전자총에 구성하면 초기 빔전류량의 피크 값을 조절하고, 일정시간 후 더 이상의 전극의 열팽창 변화를 억제하여 안정시간을 짧게 가질 수 있다.

도 9는 본 발명에 따른 제3전극으로 구성된 전자총을 나타내고 있다.

도 9에서, 음극선관의 초기 빔전류 피크값이 크고(도 3에서의 전류량이 100uA가 넘는 경우) 빔 전류의 안정시간이 길 때는, 제3전극(6)의 매입부(6-1)의 일정 경사를 제4전극(7)측으로 향하게 하여 제2전극(5)을 덮는 비드글라스(16)의 제2전극(5)의 상부를 매입하는 면적(a)이 제2전극(5)을 덮는 비드글라스(16)의 제2전극(5)의 하부를 매입하는 면적(b)보다 작도록 구성한다.

반대로, 초기 빔 전류 피크치가 작고(도 3에서의 전류량이 100uA가 넘지 않는 경우) 빔 전류의 안정시간이 길 때는, 상기 제3전극의 매입부(6-1)의 일정경사가 제2전극(5)측으로 향하게 하여 제2전극(5)을 덮는 비드글라스(16)의 제2전극(5)의 상부를 매입하는 면적(a)이 제2전극(5)을 덮는 비드글라스(16)의 제2전극(5)의 하부를 매입하는 면적(b)보다 크도록 구성한다.

이로 인해 음극으로부터 발생된 열이 제1전극(4)과 제2전극(5)에 영향을 미칠 때, 상기 제2전극(5)의 열팽창량을 억제하거나 더주어 초기 빔전류 피크값을 조절할 수 있으며, 일정기간 후 더 이상의 전극변화를 억제하여 빔전류의 안정시간을 짧게 함으로서, 스크린의 양호한 백색화상을 재현하는 음극선관의 백그라운드 휘도 특성이 향상된 전자총을 제공하도록 하여 음극선관의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

도 10은 종래기술에 따른 음극선관과 본 발명에 따른 음극선관의 초기 빔전류치와 안정시간을 그래프로 나타내고 있다.

도 10에서와 같이, 본 발명에 따른 제3전극의 매입부가 12°의 일정 경사를가지면서 비드글라스에 매입되었을 때 초기 빔전류치는 150%이상 수준이고 빔 전류의 안정시간은 12분으로, 초기 빔전류치가 75%수준이고 빔 전류의 안정시간이 30분인 종래기술에 따른 음극선관보다 더 효과적임을 알 수 있다.

따라서, 본 발명에 의하면, 전자총의 제3전극의 매입부가 일정각도를 가짐으로써, 전자총 제작 시 초기의 설계치로의 특성을 완벽하게 재현할 수 있고, 음극선관의 전기적 특성인 백색화상 재현을 위해 전극에 별도의 코팅이나 재질변경 및 구조적 변형이 없이 비드글라스의 매입부 면적을 조절하여 생산성 향상 및 음극선관의 신뢰도 향상을 동시에 만족시킬 수 가 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 형광체 스크린을 향해 전자빔을 방출하는 음극, 상기 음극으로부터 일정간격을 가지며 순차적으로 배치된 제1전극, 제2전극, 제3전극 및 제4전극등 다수의 전극 및 상기 전극들을 지지해주는 비드글라스를 포함하는 음극선관용 전자총에 있어서,

   상기 비드글라스에 매입되는 상기 제3전극의 매입부가 일정한 경사를 갖는 것을 특징으로 하는 칼라음극선관.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제3전극의 매입부의 경사가 상기 제2전극측으로 향하는 것을 특징으로 하는 칼라음극선관.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 제3전극의 매입부의 경사가 상기 제4전극측으로 향하는 것을 특징으로 하는 칼라음극선관.
4. 제 2항 및 제3항에 있어서,

   상기 제3전극의 매입부의 경사각이 45^o이하인 것을 특징으로 하는 칼라음극선관.