KR20040024319A - 음극선관용 전자총 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음극선관용 전자총에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 도전체와 같은 재질의 지지체를 별도 부착하여 봉지를 위해 네크 글라스를 삽입할 때 별도로 부착된 지지체의 작용으로 전자총의 편심이 자동적으로 보정되도록 하는 음극선관용 전자총에 관한 것이다.

본 발명에 따른 음극선관용 전자총은 전자빔을 방사하는 복수개의 음극과, 전자빔의 방사량을 조절을 위한 제어전극과, 가속전극으로 구성된 삼극부와, 다수의 집속전극과, 고압을 인가하는 양극전극 및 실드컵을 포함하고,

상기, 실드컵의 외주면에 네크 글라스의 내측 표면에 형성된 도전성 피막층에 접촉되어 고압을 인가함과 동시에 전자총의 얼라인먼트를 위한 도전체가 용접되며, 상기 도전체 하부에 전자총의 하부 얼라인먼트를 위한 별도의 지지체가 형성되도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 실드탭 또는 와이어가 위치한 전극측면에 네크 글라스 내경에 접하는 도전체와 같은 어느 정도의 탄성계수를 가지는 지지체를 별도 부착하여, 전자총의 봉지 시 별도로 부착된 지지체의 탄성작용으로 전자총의 편심이 자동적으로 보정되는 효과를 갖게 된다.

Description

음극선관용 전자총{Electron gun for Cathode Ray Tube}

본 발명은 음극선관용 전자총에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 도전체와 같은 재질의 지지체를 별도 부착하여 봉지를 위해 네크 글라스를 삽입할 때 별도로 부착된 지지체의 작용으로 전자총의 편심이 자동적으로 보정되도록 하는 음극선관용 전자총에 관한 것이다.

일반적으로 음극선관(Cathode Ray Tube: 브라운관)이란 전기신호를 전자빔(beam)화 하여 형광면에 주사시켜 광학상으로 변환하여 표시하는 장치를 말한다.

상기와 같은 음극선관은 가장 널리 사용되고 있는 표시장치로서 표시품질과 가격성능비가 우수하다는 장점을 가지고 있어 일반용 화상표시장치로 널리 사용되고 있다. 상기와 같은 음극선관(CRT)의 대략적인 원리를 설명하면 다음과 같다.

음극선관은 진공의 유리관속에서 전자총으로부터 발사된 전자빔이 전자렌즈를 통해 집속되고, 상기 집속된 전자빔은 유리관의 목 부분에 부착된 편향 요크의 자계에 의해 형광면의 소정의 위치로 향하도록 굴절되며, 상기 굴절되어진 전자빔이 형광면의 형광체에 부딪혀 빛을 발하게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 일반적인 칼라 음극선관의 구성에 대해 살펴보면 다음과 같다. 도 1은 일반적인 칼라 음극선관의 구조를 보인 단면도이다.

동 도면에서 보여지는 바와 같이 일반적인 음극선관은 크게는 전면 몸체인 대략 직사각형 형상의 패널(Pannel)부(50)와, 후면 몸체인 대략 통형인 네크(Neck)부(70)와, 상기 패널부(50)와 상기 네크부(70)를 연결하는 대략 깔대기형의 진공 케이싱인 펀넬(Funnel)부(60)를 포함하고 있으며, 상기 패널(50)부의 페이스 플레이트의 내면에 적색, 녹색, 청색(R,G,B)으로 발광되는 형광면(15)이 도포 되어 있고, 상기 형광면(15)과 소정 간격을 유지하며 색 선별 전극인 다 공의 박판 금속소재인 섀도우 마스크(14)가 내장되어 설치된다.

또, 상기 네크부(70)에는 적색, 녹색, 청색(R,G,B) 세개의 전자빔(13)을 발생시키는 전자총(80)이 설치되어 이 전자빔(13)을 동일 평면상의 집중 경로를 따라 상기 섀도우 마스크(14)를 통하여 형광면(15)에 도달하게 한다.

또한, 상기 펀넬부(60)는 음극선관 전면 몸체인 상기 패널부(50)와 후면 몸체인 상기 네크부(70)를 연결하며, 내부에는 설치되어 음극선관이 동작중 외부 지자계의 영향을 적게 받도록 차폐 역할을 해주는 인너쉴드(20)와, 상기 인너쉴드(20)와 상기 섀도우 마스크(14)를 고정 스프링(19)에 의해 지지하는 프레임(18)과, 상기 프레임(18) 어셈블리를 상기 패널부(50)에 결합되도록 해주는 스프링(17)과 안전성 확보를 위한 펀넬(60) 외부를 감싸는 보강밴드(도시되지 않음)를 포함하고 있다.

상기 전자총(80)은 화면신호를 제어하는 전자빔(13)을 발사하며, 상기 전자빔(13)은 상기 네크부(70)와 상기 펀넬부(60)의 연결부 둘레에 있는 편향 요크(12)가 발생하는 편향자계의 영향으로 상, 하, 좌, 우로 편향되면서 섀도우 마스크(14)에 형성되어 있는 빔 통과용 홀을 통과한 후 형광면(15) 내의 각각의 해당 형광체들을 순차적으로 주사하며 분리 랜딩되어 정확한 색상으로 소정의 화상을 구현하게 된다.

그리고, 상기 인라인형 전자총(80)의 각 전극들은 음극(83)에서 발생된 전자빔(13)이 일정한 세기의 형태로 제어되어서 스크린에 도달 할 수 있도록 하기 위해 전자빔(13)이 통과하는 경로에 대해 수직이 되게 서로 일정한 간격을 두고 위치하고 있다.

이하, 첨부되어진 도면을 참조하여 인라인형 전자총(80)의 구조에 대해 자세히 설명하면 다음과 같다. 도 2는 종래의 인라인형 전자총(80)의 구조를 보인 개략도 이다.

동 도면에서 보여지는 바와 같이, 상호 독립된 3개의 음극(83)과, 상기 음극(83)에서 일정거리 떨어져 3개의 음극(83)의 공통 격자인 G1전극(84;제어전극)과, G1전극(84;제어전극)에서 일정간격으로 배치된 G2전극(85;가속전극)과, G3전극(86), G4전극(87), G5전극(88;집속전극), G6전극(89;양극전극)의 순으로 구성되고, 상기 G6전극(89;양극전극) 상부에는 전자총(80)과 튜브를 전기적으로 연결해 주면서 전자총(80)을 튜브의 네크부(70) 부위에 고정시키는 역할을 하기 위한 도전체(91)가 부착된 실드컵(90)이 순서대로 구성된다.

상기와 같은 구성으로 이루어지는 전자총(80)의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.

우선, 상기 전자총(80)은 음극(83) 내부에 내장된 히터(82)가 스템 핀(81)을 통해 전원과 연결되어 음극(83)표면으로부터 전자가 방출된다.

그리고, 상기 전자는 제어전극인 G1전극(84)에 의해 전자빔(13)이 제어되고, 가속전극인 G2전극(85)에 의해 전자빔(13)이 가속되고, G2전극(85), G3전극(86), G4전극(87), G5전극(88) 사이에 형성되는 전단 집속렌즈에 의해 전자빔(13)이 일부 집속/가속되고, 주렌즈 형성전극인 집속전극 이라고도 불리는 G5전극(88)과, 양극전극이라고도 불리는 G6전극(89)에 의해서 주로 집속/가속을 하게 되어, 스크린 내면에 설치된 섀도우 마스크(14)를 통과하여 형광면(15)에 충돌되어 발광을 일으킨다.

그리고, 상기 전자총(80)에서 방출된 전자빔(13)을 스크린 전체로 편향해주는 편향 요크(12)가 위치되어 있어 전자빔(13)을 형광면 전체로 편향시켜 준다.

상기, G2전극(85;가속전극)에 인가되는 전압(Vg2)은 400~1,000V정도이고, G5전극(88;집속전극)에 인가되는 전압(Vg3)은 6,000~10,000V정도이며, G6전극(89;양극전극)에 인가되는 전압(Vf)은 20,000~35,000V정도이다.

상기와 같은 전자총(80)은 펀넬의 네크 글라스(70)에 봉지 되어지는데, 상기 봉지 과정에 대해 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 3은 종래의 전자총 봉지 상태를 보인 개략도이다.

동 도면에서 보여지는 바와 같이 전자총(80)을 펀넬부(60)의 네크 글라스(70)에 봉지 시키기 위해서 우선, 별도의 봉지 홀더(미도시)에 전자총(80)이 삽입되도록 한다.

그리고, 상기 봉지 홀더를 이용하여 전자총(80)을 네크 글라스(70) 내부로 삽입되도록 하고 난 후, 전자총(80)의 중앙 부근에 좌우 관통되도록 형성한 봉지확인용 홀(95)을 레이저가 관통되도록 투사시켜 면적이 최대가 되는 지점을 찾아 최적의 봉지각도를 찾은 뒤 위로 일정거리를 상승하여 전자총(80)의 도전체(91)가 네크 글라스(70)에 내장흑연으로 피막 형성된 피막층(71) 위에 위치되도록 한다.

그리고, 네크 글라스(70)의 끝단부에 열을 가하면, 끝단부가 오므라들면서 스템(82)과 융착되어 진다.

그리고, 상기 도전체(91)는 튜브의 외부에서 인가되는 고압이 전자총(80)으로의 인가되도록 하는 통로 역할을 수행하게 되는 것으로서, 상기 도전체의 성질을 갖는 도전체(91)는 실드컵(90)의 외주면에 120도 간격으로 3개의 도전체(91)가 용접되어 네크 글라스(70) 내면에 장착되어 일정한 탄성력을 유지하게 된다.

상기, 봉지 및 배기공정을 마치고 나면 금속물질인 실드탭(93;shield tab)을 고주파 가열하여 금속표면의 전자를 2차 방출시켜 네크 글라스(70) 표면 위에 스퍼터링막(73;sputtering)막을 형성시키게 된다.

이때, 상기 스퍼터링막(73)은 진공 중에서 금속을 고주파 가열시켜 증발된 입자들을 네크 글라스(70) 표면에 응축시켜 박막을 형성하게 되는 것으로서, 시간이 지남에 따라 네크 글라스(70)가 도전성을 띠게 되어 하부의 저 전위 전극으로의 흐름이 일어나는 것을 차단하여 내전압 특성을 향상시키는 역할을 한다.

도 4는 종래의 전자총 봉지 과정에서의 편심 상태를 보인 개략도이다.

동 도면에서 보여지는 바와 같이 스템(82) 외경이 네크 글라스(70) 내경보다 작게 형성된다. 따라서, 봉지 홀더와 네크 글라스(70) 내경의 편심이 있는 경우나, 스템(82)과 전자총(80)의 편심이 있는 상태에서 봉지를 실시하게 되면, 전자총(80)이 위로 상승하면서 실드컵(90)부위는 도전체(91)의 탄성에 의해 중심이 잡히지만 스템(82)부는 네크 글라스(70) 내경과의 편심이 있는 그대로 융착되어지는 문제가 발생하게 된다.

또한, 상기 스템(82)과 네크 글라스(70) 내경의 중심이 일치되더라도, 봉지 홀더와 전자총(80)의 중심이 틀어지게 되면, 이 경우에도 상기와 같이 실드컵(90) 부위는 도전체(91)의 탄성에 의해 중심이 잡히지만 스템(82)부는 네크 글라스(70) 내경과의 편심이 있는 상태로 융착되는 것이다.

결국, 상기와 같이 편심이 발생한 튜브는 Color TV 및 Monitor의 마지막 공정인 ITC공정에서 얼라인먼트(Alignment)특성이 좋지 않아 STC 조정성이 불리하고,퓨리티 시프트(purity shift)량의 과다로 인해 2극 마그네트의 조정량이 커지게 되어 포커스 특성을 열화 시키는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 전자총의 고압이 인가되지 않는 전극측면에 네크 내경에 접하는 도전체와 같은 재질로 이루어지는 별도의 지지체를 부착하여 네크 글라스 내부에 봉지 할 때, 상기 지지체의 작용으로 전자총의 편심이 자동적으로 보정되도록 하는 구조의 음극선관용 전자총을 제공하도록 하는데 있다.

도 1은 일반적인 칼라 음극선관의 구조를 보인 단면도.

도 2는 종래의 칼라음극선관의 전자총 구조를 보인 개략도.

도 3은 종래의 전자총 봉지 상태를 보인 개략도.

도 4는 종래의 전자총 봉지 과정에서의 편심 상태를 보인 개략도.

도 5는 본 발명에 따른 전자총 봉지 상태를 보인 개략도.

도 6은 본 발명에 따른 지지체를 전위가 가장 낮은 부위에 부착하는 경우의 실시 예를 보인 개략도.

도 7은 본 발명에 따른 지지체를 비드 글라스에 고정하는 경우의 실시 예를 보인 개략도.

도 8은 본 발명에 따른 지지체를 네크 글라스 내경에 고정하는 경우의 실시 예를 보인 개략도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

12: 편향요크 13: 전자빔

14: 섀도우 마스크 15: 형광면

17: 스프링 18: 프레임

19: 고정 스프링 20: 인너쉴드

50: 패널부 60: 펀넬부

70: 네크부 71: 피막층

73: 스퍼터링막 80: 전자총

81: 스템핀 82: 히터

83: 음극 84: G1전극(제어전극)

85: G2전극(가속전극) 86: G3전극

87: G4전극 88: G5전극(집속전극)

89: G6전극(양극전극) 90: 실드컵

91: 도전체 93: 실드탭

95: 봉지확인용 홀 97: 비드 글라스

99: 지지체

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 음극선관용 전자총은 전자빔을 방사하는 복수개의 음극과, 전자빔의 방사량을 조절을 위한 제어전극과, 가속전극으로 구성된 삼극부와, 다수의 집속전극과, 고압을 인가하는 양극전극 및 실드컵을 포함하고,

상기, 실드컵의 외주면에 네크 글라스의 내측 표면에 형성된 도전성 피막층에 접촉되어 고압을 인가함과 동시에 전자총의 얼라인먼트를 위한 도전체가 용접되며, 상기 도전체 하부에 전자총의 하부 얼라인먼트를 위한 별도의 지지체가 형성되도록 하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다. 이에 앞서 종래와 동일한 부분에 대한 부호를 일치하도록 한다.

도 5는 본 발명에 따른 전자총 봉지 상태를 보인 개략도이다.

동 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 음극선관용 전자총은 전자빔(13)을 방사하는 복수개의 음극(83)과, 전자빔(13)의 방사량을 조절을 위한 제어전극(84)과, 가속전극(85)으로 구성된 삼극부와, 다수의 집속전극(88)과, 고압을 인가하는 양극전극(89) 및 실드컵(90)으로 구성된다.

그리고, 상기 실드컵(90) 외주면에 네크 글라스(70)의 내측 표면에 형성된 도전성 피막층(71)에 접촉되어 고압을 인가함과 동시에 전자총(80)의 얼라인먼트를 위한 도전체(91)가 용접되며, 상기 도전체(91) 하부에 전자총(80)의 하부 얼라인먼트를 위한 별도의 지지체(99)가 형성되도록 한다.

상기와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명에 따른 음극선관용 전자총(80)은 금속물질인 실드탭(shield tab)(93) 또는 와이어(wire)를 고주파 가열하여 금속표면의 전자를 2차 방출시켜 네크 글라스(70) 표면 위에 스퍼터링(73;sputtering)을 형성하여 내전압 향상 및 STC Drift를 억제하도록 한다.

그리고, 상기 실드탭(93) 또는 와이어가 위치한 전극측면에 네크 글라스(70) 내경에 접하는 도전체(91)와 같은 어느 정도의 탄성계수를 가지는 지지체(99)를 별도 부착한다.

그리고, 상기 전자총(80)의 봉지를 위하여 네크 글라스(70)를 삽입할 때, 별도로 부착된 도전체(91)와 같은 지지체(99)의 탄성작용으로 전자총(80)의 편심이 자동적으로 보정된다.

이는 만약, 스템(82)과 네크 글라스(70) 내경의 중심이 편심되거나,전자총(80)의 중심과 스템(82)의 중심간에 편심이 발생하게 되더라도 전혀 영향을 받지 않고 전극측면에 부착된 별도의 지지체(99)의 탄성력으로 전자총(80)의 중심과 네크 글라스(70)의 중심이 항상 일치하도록 하여 얼라인먼트 특성이 양호해진다.

또한, 상기 지지체(99)를 실드탭(93) 또는 와이어가 있는 전극에 부착하여 시간에 따른 네크 차지(neck charge)로 인한 네크 글라스(70)부 표면의 정전기로 인한 하부의 저 전위 전극으로의 전압 유기에 대해 염려하지 않아도 된다.

이는, 스퍼터링(73)이 실시된 전극주위의 전극표면 및 네크 글라스(70) 내면은 등 전위를 형성하고 있으므로 별도 부착된 도전체(91)와 같은 탄성계수를 가지는 지지체(99)를 도전물질을 사용하여도 항상 동일한 전위를 형성하게 되어 신뢰성의 문제는 전혀 없다.

또한, 상기 지지체(99)를 절연물질로 사용하여도 지지의 역할은 충분히 수행하므로, 상기 지지체(99)의 재질은 구애받지 않게 된다.

도 6 내지 도 8은 본 발명에 따른 다른 실시 예를 보인 것으로서, 동 도면에서 보여 지는 바와 같이 우선, 상기 지지체(99)가 실드탭(93) 또는 와이어가 부착된 전극에 설치되어 네크 글라스(70) 내경에 접촉되도록 구성할 수 있다.

또한, 상기 지지체(99)가 전자총(80)의 전극을 일정한 간격으로 유지할 수 있도록 하는 비드 글라스(97)에 설치되어 네크 글라스(70) 내경에 접촉되도록 구성할 수 있으며, 상기 지지체(99)가 네크 글라스(70) 내측벽에 설치되어 전자총(80) 표면에 접촉되도록 구성할 수 도 있다.

이때, 상기 비드 글라스(97)에 고정되도록 한 지지체(99)의 고정위치가 고압이 인가되지 않는 전자총(80) 영역에 형성되도록 하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기, 네크 글라스(70)에 설치되는 지지체(99)가 고압이 인가되지 않는 전자총(80) 영역에 형성되도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명은 실드탭 또는 와이어가 위치한 전극측면에 네크 글라스 내경에 접하는 도전체와 같은 어느 정도의 탄성계수를 가지는 지지체를 별도 부착하여, 전자총의 봉지 시 별도로 부착된 지지체의 탄성작용으로 전자총의 편심이 자동적으로 보정되는 효과를 갖게 된다.

이는 만약, 스템과 네크 글라스 내경의 중심이 편심되거나, 전자총의 중심과 스템의 중심간에 편심이 발생하게 되더라도 전혀 영향을 받지 않고 항상 전자총의 편심이 보정되도록 하여 얼라인먼트 특성 및 STC조정성 개선과 포커스 특성을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.

Claims (4)

1. 전자빔을 방사하는 복수개의 음극과, 전자빔의 방사량을 조절을 위한 제어전극과, 가속전극으로 구성된 삼극부와, 다수의 집속전극과, 고압을 인가하는 양극전극 및 실드컵을 포함하고,

   상기, 실드컵의 외주면에 네크 글라스의 내측 표면에 형성된 도전성 피막층에 접촉되어 고압을 인가함과 동시에 전자총의 얼라인먼트를 위한 도전체가 용접되며, 상기 도전체 하부에 전자총의 하부 얼라인먼트를 위한 별도의 지지체가 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 음극선관용 전자총.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 지지체가 실드탭 또는 와이어가 부착된 전극에 설치되어 네크 글라스 내경에 접촉되도록 하는 것을 특징으로 하는 음극선관용 전자총.
3. 제 1항에 있어서,

   상기, 지지체가 전자총의 전극을 일정한 간격으로 유지할 수 있도록 하는 비드글라스에 설치되어 네크 글라스 내경에 접촉되도록 하는 것을 특징으로 하는 음극선관용 전자총.
4. 제 3항에 있어서,

   상기, 비드 글라스에 고정되도록 한 지지체의 고정위치가 고압이 인가되지 않는 전자총 영역에 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 음극선관용 전자총.