KR20040076277A - 전자총구체용 저항기, 이것을 구비한 전자총구체 및음극선관장치 - Google Patents

전자총구체용 저항기, 이것을 구비한 전자총구체 및음극선관장치 Download PDF

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KR20040076277A
KR20040076277A KR10-2004-7010579A KR20047010579A KR20040076277A KR 20040076277 A KR20040076277 A KR 20040076277A KR 20047010579 A KR20047010579 A KR 20047010579A KR 20040076277 A KR20040076277 A KR 20040076277A
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가부시끼가이샤 도시바
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Abstract

전자총구체용 저항기(4)는 절연성 기판(52)과, 절연성 기판(52) 상에 설치된 복수의 전극소자(53)와, 절연성 기판(52) 상에 설치되고 전극소자(53) 간에서 소정의 저항값을 얻기 위한 패턴을 갖는 저항소자(54)와, 저항소자(54)를 피복하는 절연피복층(55)과, 각 전극소자(53)에 각각 대응하여 접속된 복수의 금속단자(56)와, 적어도 하나의 전극소자(53)로부터 인출되고 저항소자(54)에 전기적으로 접속된 인출배선(60)을 구비하고, 인출배선(60)을 저항소자(54) 상의 소망하는 위치까지 끌어당겨 돌려 접속하는 것으로, 각종 변경에 대응가능하게 되고, 또 확실하게 소망하는 저항분할비를 얻을 수 있다.

Description

전자총구체용 저항기, 이것을 구비한 전자총구체 및 음극선관장치{RESISTOR FOR ELECTRON GUN STRUCTURE, ELECTRON GUN STRUCTURE COMPRISING IT, AND CATHODE RAY TUBE}
일반적으로 컬러 텔레비전 수상기 등에 사용되는 음극선관은 패널을 향해 전자빔을 방출하는 전자총구체를 구비하고 있다. 이 전자총구체는 복수의 그리드 전극을 구비하고 있고, 양극 전압이 인가되는 양극 이외에 비교적 고전압이 인가되는 각종 그리드 전극을 구비하고 있다.
이와 같은 구성의 음극선관에서는 음극선관의 스템부(stem section)로부터 각 그리드 전극에 대해 고전압을 인가하면, 내전압(耐電壓)상의 문제가 생긴다. 이 때문에, 음극선관 내에 전자총구체와 함께 전압 분압용의 저항기가 전자총구체용 저항기(이하, 단지 저항기라 한다)로서 조립되어 있다. 이 저항기는 양극 전압을 소정의 저항분할비로 분압하여 각각의 그리드 전극에 대해 소망하는 고전압을인가한다.
이와 같은 저항기는 절연성 기판 상에 저저항 재료에 의해 형성된 전극소자와, 전극소자와 동재료계의 고저항 재료에 의해 형성된 저항소자를 구비하고 있다. 전극소자의 일부 및 저항소자는 절연피복층에 의해 피복된다. 금속단자로 이루어진 단자부는 전극소자와 전기적으로 접속되고, 절연성 기판에 설치한 스루홀(through-hole)에 코킹(caulking)되어 고정되어 있다.(예를 들면 일본 특개평 6-68811호 공보 참조).
상기한 바와 같은 저항기를 구비한 전자총구체에 있어서, 포커스 특성의 개선에 수반된 그리드 전극의 배치변경이나 저항분할비의 변경은 저항기의 단자위치의 변경도 수반한다. 이 때문에, 전자총구체의 기종에 따라 스루홀의 위치가 다른 절연성 기판을 준비하거나, 다른 패턴을 갖는 스크린을 준비하거나 할 필요가 있다. 따라서, 이것은 제조수율을 저하시킬 우려가 있다.
또, 그리드 전극에 대해 소정의 저항분할비로 분압한 전압을 인가하도록, 저항기의 절연성 기판의 표면에 형성된 저항소자의 저항값을 조정하는 경우가 있다. 그러나, 절연성 기판의 공간적인 제약상, 그리드 전극으로의 출력단자 근방에서 소정의 저항분할비를 얻을 수 없는 경우가 있다. 이 때문에, 전자총구체에서 소망하는 성능을 얻을 수 없고, 신뢰성을 저하시킬 우려가 있다.
본 발명은 음극선관장치에 탑재되는 전자총구체용 저항기에 관련된 것으로서, 특히 전자총구체에 구비된 그리드 전극에 소정의 저항분할비로 분압한 전압을 인가하기 위한 전자총구체용 저항기, 이것을 구비한 전자총구체 및 음극선관장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 한 실시형태에 관련된 컬러음극선관장치의 구조를 개략적으로 나타낸 도면,
도 2는 도 1에 나타낸 컬러음극선관장치에 적용된 전자총구체의 구조를 개략적으로 나타낸 도면,
도 3은 도 2에 나타낸 전자총구체에 적용가능한 전자총구체용 저항기를 외표부(外表部)를 형성하는 절연피복층 상에서 투시한 상태를 나타낸 도면,
도 4는 도 3에 나타낸 전자총용 저항기에서 단자부(B) 근방의 구조를 확대하여 나타낸 도면,
도 5는 도 4에 나타낸 단자부(B) 근방의 단면구조를 나타낸 도면,
도 6은 도 2에 나타낸 전자총구체에 적용가능한 다른 전자총구체용 저항기를 외표부를 형성하는 절연피복층 상에서 투시한 상태를 나타낸 도면,
도 7은 도 6에 나타낸 전자총용 저항기에서 단자부(B) 근방의 구조를 확대하여 나타낸 도면, 및
도 8은 본 발명의 효과를 설명하기 위한 도면으로, 전자총구체용 저항기의 내전압 처리 후의 문제발생의 확인결과를 나타낸 도면이다.
본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 제조수율을 향상시킬 수 있는 동시에, 신뢰성이 높은 전자총구체용 저항기, 이것을 구비한 전자총구체 및 음극선관장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 제 1 양태에 의한 전자총구체용 저항기는
전자총구체에 구비된 전극에 소정의 저항분할비로 분압된 전압을 인가하기 위한 전자총구체용 저항기에 있어서,
절연성 기판과,
상기 절연성 기판 상에 설치된 복수의 전극소자와,
상기 전극소자간에서 소정의 저항값을 얻기 위한 패턴을 갖는 저항소자와,
상기 저항소자를 피복하는 절연피복층과,
상기 각 전극소자에 각각 대응하여 접속된 복수의 금속단자와,
적어도 하나의 상기 전극소자로부터 인출되고, 상기 저항소자에 전기적으로 접속된 인출배선을 구비한 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명의 제 2 양태에 의한 전자총구체는,
전자빔을 포커스 또는 발산하는 전자렌즈부를 구성하기 위한 복수의 전극과,
상기 복수의 전극을 일체로 고정하는 절연지지체와,
상기 절연지지체를 따라 배치되고, 적어도 하나의 전극에 소정의 저항분할비로 분압된 전압을 인가하기 위한 전자총구체용 저항기를 구비한 전자총구체에 있어서,
상기 전자총구체용 저항기는,
절연성 기판과,
상기 절연성 기판 상에 설치된 복수의 전극소자와,
상기 전극소자간에서 소정의 저항값을 얻기 위한 패턴을 갖는 저항소자와,
상기 저항소자를 피복하는 절연피복층과,
상기 각 전극소자에 각각 대응하여 접속된 복수의 금속단자와,
적어도 하나의 상기 전극소자로부터 인출되고, 상기 저항소자에 전기적으로 접속된 인출배선을 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 3 양태에 의한 음극선관장치는,
전자빔을 포커스 또는 발산하는 전자렌즈부를 구성하기 위한 복수의 전극과, 적어도 하나의 전극에 소정 저항분할비로 분압된 전압을 인가하기 위한 전자총구체용 저항기를 구비한 전자총구체와,
상기 전자총구체에서 방출된 전자빔을 편향하기 위한 편향자계를 발생하는 편향요크를 구비한 음극선관장치에 있어서,
상기 전자총구체용 저항기는,
절연성 기판과,
상기 절연성 기판 상에 설치된 복수의 전극소자와,
상기 전극소자간에서 소정의 저항값을 얻기 위한 패턴을 갖는 저항소자와,
상기 저항소자를 피복하는 절연피복층과,
상기 각 전극소자에 각각 대응하여 접속된 복수의 금속단자와,
적어도 하나의 상기 전극소자로부터 인출되고, 상기 저항소자에 전기적으로 접속된 인출배선을 구비한 것을 특징으로 한다.
상기한 전자총구체용 저항기에 의하면, 절연성 기판 상의 소정 위치에 설치된 전극소자와, 절연성 기판 상에 소정의 패턴을 갖고 설치된 저항소자는 전극소자에 접속된 금속단자로부터 소정의 저항분할비로 분압된 전압을 출력가능하게 하기 위해, 전극소자로부터 인출된 인출배선에 의해 접속되어 있다.
이것에 의해, 전자총구체에 있어서, 그리드 전극의 배치변경이나 저항분할비의 변경이 이루어진 경우에도 다른 절연성 기판을 준비하거나, 전극소자 및 저항소자 패턴의 대폭적인 설계변경을 실행하거나 할 필요가 없어진다. 즉, 전극소자로부터 인출된 인출배선을 저항소자 상의 소망하는 위치까지 끌어당겨 돌려 접속하여 상기한 바와 같은 각종 변경에 대응가능하다. 따라서, 제조수율을 개선하는 것이 가능해진다.
또, 상기한 바와 같은 인출배선을 저항소자 상의 소망하는 위치까지 끌어당겨 돌린 구성으로 함으로써, 확실하게 소망하는 저항분할비를 얻을 수 있다. 이 때문에, 전자총구체에서 소망하는 성능을 얻을 수 있고, 또 이 전자총구체를 구비한 음극선관장치에서도 소망하는 성능을 얻을 수 있다.
이하, 본 발명의 한 실시형태에 관련된 전자총구체용 저항기(이하, 단지 저항기라 한다), 이것을 구비한 전자총구체 및 음극선관장치에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 음극선관장치의 일례로서의 컬러음극선관장치는 진공외관용기(30)를 구비하고 있다. 이 진공외관용기(30)는 페이스 패널(20) 및 이 페이스 패널(20)에 일체로 접합된 퍼넬(21)을 갖고 있다. 이 페이스 패널(20)은 대략 장방형상으로 형성되고, 그 내면에 형광체 스크린(22)을 구비하고 있다. 형광체 스크린(22)은 청, 녹, 적으로 각각 발광하는 스트라이프 형상 또는 도트 형상의 3색 형광체층을 갖고 있다. 섀도우마스크(23)는 형광체 스크린(22)에 대향하여 배치되고, 그 내측에 형성된 다수의 전자빔 통과구멍(aperture)을 갖고 있다.
인라인형 전자총구체(26)는 퍼넬(21)의 지름이 작은 부분에 상당하는 원통형상의 네크(24) 내에 배치되어 있다. 이 전자총구체(26)는 관축방향 즉 Z축 방향을 따라 형광체 스크린(22)을 향해 3 전자빔(25B, 25G, 25R)을 방출한다. 이들 3 전자빔은 동일 평면상의 수평방향 즉 H축 방향에 일렬로 배열된 센터빔(25G) 및 한 쌍의 사이드빔(25B, 25R)으로 이루어진다.
고전압을 공급하기 위한 양극 단자(27)는 퍼넬(21)에 설치되어 있다. 양극 단자(27)에 접속된 흑연(graphite)제의 내부 도전막(28)은 퍼넬(21)의 내면에 형성되어 있다. 편향요크(29)는 퍼넬(21)의 외측에 설치되어 있다. 이 편향요크(29)는 전자총구체(26)로부터 방출된 3 전자빔(25B, 25G, 25R)을 편향하기 위한 불균일한 편향자계를 발생한다. 이 편향요크(29)는 핀 쿠션형의 수평편향자계를 발생하는 수평편향코일 및 배럴형의 수직편향자계를 발생하는 수직편향코일을 구비하고 있다.
이와 같은 구성의 컬러음극선관장치에서는 전자총구체(26)로부터 방출된 3 전자빔(25B, 25G, 25R)은 컨버전스하면서 형광체 스크린(22)이 대응하는 형광체층 상에 포커스된다. 또, 이들 3 전자빔(25B, 25G, 25R)은 편향요크(29)가 발생하는 불균일 자계에 의해 형광체 스크린(22) 상을 편향하고, 형광체 스크린(22) 상을 수평방향(H) 및 수직방향(V)으로 주사한다. 이것에 의해 형광체 스크린(22) 상에 컬러화상이 표시된다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 전자총구체(26)는 수평방향(H)으로 일렬로 배치된 3 개의 음극(K(B, G, R))(도면중에서는 1개만을 도시하고 있다) 및 관축방향(Z)을따라 동일한 축 상에 배치된 복수의 전극을 구비하고 있다. 복수의 전극, 즉 제 1 그리드 전극(G1), 제 2 그리드 전극(G2), 제 3 그리드 전극(G3), 제 4 그리드 전극(G4), 제 5 그리드 전극(포커스 전극)(G5), 제 6 그리드 전극(제 1 중간전극)(G6), 제 7 그리드 전극(제 2 중간전극)(G7), 제 8 그리드 전극(최종가속전극)(G8) 및 컨버전스 전극(CG)은 음극(K)으로부터 형광체 스크린(22)을 향해 순차 배치되어 있다.
이들 3 개의 음극(K) 및 제 1 내지 제 8 그리드 전극(G1 내지 G8)은 상호 소정의 위치관계를 유지하고, 한 쌍의 절연지지체 즉 비드 글래스(2)에 의해 수직방향(V)에서 사이에 끼워짐으로써 일체적으로 유지되고 있다. 컨버전스 전극(CG)은 제 8 그리드 전극(G8)에 용접되고, 전기적으로 접속되어 있다.
제 1 그리드 전극(G1) 및 제 2 그리드 전극(G2)은 각각 비교적 판 두께가 얇은 판 형상 전극에 의해 형성되어 있다. 또, 제 3 그리드 전극(G3), 제 4 그리드 전극(G4), 제 5 그리드 전극(G5) 및 제 8 그리드 전극(G8)은 각각 복수의 컵형상 전극을 한데 붙여서 구성된 일체 구조의 통형상 전극에 의해 형성되어 있다. 제 6 그리드 전극(G6) 및 제 7 그리드 전극(G7)은 비교적 판 두께가 두꺼운 판 형상 전극에 의해 형성되어 있다. 이들 각 그리드 전극은 3 개의 음극(K)에 대응하여 3 전자빔을 각각 통과하기 위한 3 개의 전자빔 통과구멍을 갖고 있다.
저항기(4)는 전자총구체(26)의 근방에 병설(倂設)하여 배치되어 있다. 즉, 저항기(4)는 전자총구체(26)의 측면에서 비드 글래스(2)의 길이방향을 따라 배치되어 있다. 이 저항기(4)는 고전압을 소정의 저항분할비로 분압하고, 분압된 전압을각 그리드 전극에 공급한다. 이 저항기(4)의 일단부(고압측)는 인출단자(6)를 통해 제 8 그리드 전극(G8)에 접속되어 있다. 또, 저항기(4)의 타단부(저압측)는 인출단자(7)를 통해 스템 핀(8A)에 접속되어 있다. 스템 핀(8A 및 8B)은 관내를 기밀하게 유지한 상태이고, 네크(neck)(24)의 단부를 밀봉한 스템부(ST)를 관통한다. 이 스템 핀(8A)은 직접 접지 또는 관외에서 가변저항기를 통해 접지되어 있다. 또, 이 저항기(4)는 그 중간부에서, 일단부측에서 차례로 3 개의 인출단자(5A, 5B, 5C)를 구비하고 있다. 각 인출단자(5A, 5B, 5C)는 각각 제 7 그리드 전극(G7), 제 6 그리드 전극(G6), 제 5 그리드 전극(G5)과 접속되어 있다.
이 전자총구체(26)의 음극(K) 및 각 그리드 전극에는 스템 핀(8B)을 통해 소정의 전압이 공급된다. 즉, 음극(K)에는 예를 들면 약 190V의 직류전압에 화상신호가 중첩된 전압이 인가된다. 또, 제 1 그리드 전극(G1)은 접지되어 있다. 제 2 그리드 전극(G2)에는 약 800V의 직류전압이 인가된다. 제 3 그리드 전극(G3) 및 제 5 그리드 전극(G5)은 도선(3)을 통해 관내에서 전기적으로 접속되어 있다. 제 4 그리드 전극(G4)에는 약 8 내지 9kV의 직류전압에 전자빔의 편향에 동기하여 파라볼라 형상으로 변화하는 교류성분전압을 중첩한 다이나믹 포커스 전압이 인가된다.
제 8 그리드 전극(G8)에는 약 30kV의 양극 전압이 인가된다. 즉, 제 8 그리드 전극(G8)에 용접된 컨버전스 전극(CG)은 내부 도전막(28)에 압접된 복수개의 도전 스프링(10)을 구비하고 있다. 양극 전압은 퍼넬(21)에 설치된 양극 단자(27), 내부 도전막(28) 및 도전 스프링(10)을 통해 컨버전스 전극(CG) 및 제 8 그리드 전극(G8)에 공급된다.
또, 이 양극 전압은 컨버전스 전극(CG)에 전기적으로 접속된 인출단자(6)를 통해 저항기(4)에 공급된다. 제 7 그리드 전극(G7), 제 6 그리드 전극(G6) 및 제 5 그리드 전극(G5)에는 저항기(4)의 각 인출단자(5A, 5B, 5C)를 통해 소정의 저항분할비로 분압된 소정의 전압이 인가된다. 예를 들면 제 6 그리드 전극(G6)에 인가된 전압은 25~35KV 정도의 양극 전압의 약 35~45% 정도에 상당한다. 또, 제 7 그리드 전극(G7)에 인가된 전압은 양극 전압의 50~70% 정도에 상당한다.
또, 이 전자총구체(26)에는 전자총구체(26)가 배치되어 있는 네크(24) 내벽의 대전전위를 안정시킬 목적으로, 네크(24) 내벽의 소정부분에 도전막(12)을 형성하기 위한 서프레서 링(11)이 설치되어 있다. 이 서프레서 링(11)은 전자총구체(26)를 구성하는 소정의 그리드 전극이 고정된 위치에서 비드 글래스(2) 및 저항기(4)를 둘러싸도록 배치되어 있다. 도 2에 나타낸 실시형태에서는 서프레서 링(11)은 예를 들면 제 5 그리드 전극(G5)에 부착되어 비드 글래스(2) 및 저항기(4)를 둘러싸고 있다.
이와 같은 전자총구체(26)의 각 그리드 전극에 상기한 바와 같은 전압을 각각 인가함으로써, 음극(K), 제 1 그리드 전극(G1) 및 제 2 그리드 전극(G2)은 전자빔을 발생하는 전자빔 발생부를 구성한다. 또, 제 2 그리드 전극(G2) 및 제 3 그리드 전극(G3)은 전자빔 발생부로부터 발생된 전자빔을 프리포커스하는 프리포커스 렌즈를 구성한다.
제 3 그리드 전극(G3), 제 4 그리드 전극(G4) 및 제 5 그리드 전극(G5)은 프리포커스 렌즈에 의해 프리포커스된 전자빔을 또 포커스하는 서브렌즈를 구성한다. 제 5 그리드 전극(G5), 제 6 그리드 전극(G6), 제 7 그리드 전극(G7) 및 제 8 그리드 전극(G8)은 서브렌즈에 의해 포커스된 전자빔을 최종적으로 형광체 스크린(22) 상에 포커스하는 주렌즈를 구성한다.
다음에 저항기(4)의 구조에 대해 보다 상세하게 설명한다.
즉, 도 3 내지 도 5에 나타낸 바와 같이, 저항기(4)는 절연성 기판(52)과, 절연성 기판(52) 상에 설치된 복수의 전극용 저항소자 즉 전극소자(53)와, 절연성 기판(52) 상에 설치되고 전극소자간에 소정의 저항값을 얻기 위한 패턴을 갖는 저항용 저항소자 즉 저항소자(54)와, 저항소자(54)를 피복하는 절연피복층(55)과, 각 전극소자(53)에 각각 대응하여 접속된 복수의 금속단자(56)를 구비하여 구성되어 있다.
절연성 기판(52)은 예를 들면 산화 알루미늄 등을 주성분으로 하는 세라믹계 재료에 의해 형성되어 있다. 이 절연성 기판(52)은 예를 들면 장방형의 판 형상으로 형성되어 있다. 절연성 기판(52)은 소정 위치에서 표면측으로부터 이면측으로 관통하는 미리 형성된 복수의 스루홀(51)을 갖고 있다. 이들 스루홀(51)은 단자부(A 내지 D)에 대응하는 위치에 형성되어 있다.
전극소자(53)는 예를 들면 산화 루테늄 등의 금속산화물이나 붕규산연 유리 등의 유리재료를 포함하는 상대적으로 저저항인 재료(예를 들면 10㏀/□의 시트 저항값을 갖는 저저항 페이스트 재료)에 의해 형성되어 있다. 이 전극소자(53)는 절연성 기판(52)의 표면상에서의 소정 위치에 배치되어 있다. 즉, 각 전극소자(53)는 절연성 기판(52)에서의 단자부(A 내지 D)에서 절연성 기판(52)에 설치된 스루홀(51)에 대응하도록 섬 형상으로 배치되어 있다. 이 때, 스루홀(51)은 전극소자(53)의 대략 중앙부에 위치한다.
저항소자(54)는 예를 들면 산화 루테늄 등의 금속산화물이나 붕규산연 유리 등의 유리재료를 포함하고, 전극소자(53)보다 상대적으로 고저항인 재료(예를 들면 5㏁/□의 시트 저항값을 갖는 고저항 페이스트 재료)에 의해 형성되어 있다. 이 저항소자(54)는 절연성 기판(52)의 표면상에서 소정의 패턴, 예를 들면 물결형상의 패턴을 갖고 배치되고, 각 전극소자(53)에 전기적으로 접속되어 있다. 이 저항소자(54)의 길이나, 폭, 두께 등은 전극소자(53)간에서 소정의 저항값을 얻을 수 있도록 설정되어 있다.
절연피복층(55)은 예를 들면 천이금속산화물 및 붕규산연 유리를 주성분으로 하는 상대적으로 고저항인 재료에 의해 형성되어 있다. 이 절연피복층(55)은 전극소자(53)의 일부를 피하여 절연성 기판(52)의 표면을 저항소자(54)를 포함하여 덮는 동시에 이면 전체도 덮도록 배치되어 있다. 이것에 의해 저항기(4)의 내전압 특성을 향상하고 있다.
또, 전극소자(53)와 절연피복층(55)과의 간격은 섬 형상의 전극소자(53)의 외주(外周) 전체 영역에서 등간격이 되도록 설정해도 좋고, 방전의 확률이 낮은 저전압측 부분을 좁게, 또는 "0"이 되도록 언밸런스하게 설정하는 것도 가능하다.
금속단자(56)는 스텐레스강재나 크롬산화막이 붙은 금속강재 등으로 형성되어 있다. 이 금속단자(56)는 편향요크(29)가 발생하는 편향자계나 전자총구체(26)에서 전자렌즈를 형성하는 전계에 영향을 주지 않는 비자성 합금에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들면 금속단자(56)는 Fe-Ni-Cr합금으로 이루어진 비자성 스텐레스강재 등의 비투자율(比透磁率)이 1.01 이하, 바람직하게는 1.005 이하의 재료로 형성된다.
금속단자(56)는 그 일단에 설치된 플랜지부(56F), 플랜지부(56F)에서 뻗어나온 돌출부 형상의 단자부(56T), 플랜지부(56F)에 연접하는 통형상부(56C) 등을 갖고 있다. 금속단자(56)는 절연성 기판(52)의 표면측에서 스루홀(51)에 통형상부(56C)를 삽입한 후, 절연성 기판(52)의 이면측에 돌출한 통형상부(56C)의 선단부(56X)를 코킹함으로써 부착되어 있다. 이것에 의해, 각 금속단자(56)는 플랜지부(54F)에 의해 절연성 기판(52) 사이에서 대응하는 전극소자(53)를 끼워 넣어 전극소자(53)에 전기적으로 접속된다. 이와 같이 하여, 각각 단자부(A 내지 D)를 형성하고 있다.
단자부(A)는 금속단자(56)를 통해 인출단자(6)에 접속되고, 가장 높은 전압 즉 양극 전압이 인가되는 고전압 공급단자로서 기능한다. 단자부(D)는 금속단자(56)를 통해 인출단자(7)에 접속되고, 가장 낮은 전압이 인가되는 저전압 공급단자로서 기능한다(여기에서는 단자부(D)는 접지되어 있다). 단자부(B)는 금속단자(56)를 통해 예를 들면 인출단자(5A)에 접속되고, 단자부(A)에 이어서 높은 전압이 인가된다. 단자부(C)는 금속단자(56)를 통해 예를 들면 인출단자(5B)에 접속되고, 단자부(B)에 이어서 높은 전압이 인가된다. 단자부(B, C)는 소정의 그리드 전극에 대해 소정의 저항분할비로 분압한 전압을 인가하기 위한 출력단자로서 기능한다.또, 도 3에 나타낸 예에서는 설명을 간략화하기 위해 인출단자(5C)에 접속되는 단자부를 도시하고 있지 않지만, 단자부(C)와 단자부(D) 사이에 대응하는 단자부를 설치하는 것은 가능하다.
그런데, 음극선관장치에서 화질을 양호하게 하기 위해서는 형광체 스크린(22) 상에서의 포커스 특성을 양호하게 하는 것이 필요하고, 이에 대응하기 위해 내장되는 전자총구체(26)의 사양을 조정하는 일이 있다. 이 사양조정에서는 주로 전자총구체(26)를 구성하는 그리드 전극의 형상이나 배치의 변경, 공급전압의 적성화 등이 실행된다.
여기에서 전자총구체(26)의 그리드 전극에 고전압을 공급하기 위해 이용되는 저항기(4)는 단자부(A 내지 D)로부터 대응하는 각 인출단자까지의 접속배선의 내전압적인 문제를 고려하여 각 단자부는 전압을 공급하는 그리드 전극의 근방에 배치되어 있다. 이 때문에, 포커스 특성 개선에 수반되는 그리드 전극의 배치변경은 저항기(4)에서의 단자부의 배치변경을 수반하게 된다. 저항기(4)에 의한 저항분할비는 절연성 기판(52)의 표면에 형성된 저항을 조정하는 것으로 실행하고 있다. 그러나, 절연성 기판(52)의 공간적인 제약상, 단자부의 배치위치에 따라서는 소정의 저항분할비를 얻을 수 없는 경우가 있다.
그래서, 복수의 전극소자(53) 중, 적어도 하나는 인출배선(60)을 통해 저항소자(54)와 전기적으로 접속되어 있다. 즉, 전극소자(53)는 전압을 공급하는 그리드 전극의 근방에 배치된 단자부에 대응하여 배치된다. 소정 위치의 단자부에 있어서, 전극소자(53)를 저항소자(54)에 직접 접속한 경우에 소망하는 저항분할비를얻을 수 없는 단자부에서는, 전극소자(53)는 인출배선(60)을 통해 저항소자(54)가 소망하는 위치에 접속된다.
즉, 인출배선(60)은 전극소자(53)로부터 인출되고 있다. 즉, 인출배선(60)은 저저항재료에 의해 전극소자(53)와 일체적으로 형성된다. 이 인출배선(60)은 전극소자(53)에 접속된 금속단자(56)로부터 소정의 저항분할비로 분압된 전압을 출력가능하게 하도록 저항소자(54)의 소정 위치에 접촉하여 접속되어 있다.
이것에 의해 전자총구체(26)에서 그리드 전극의 배치변경이나 저항분할비의 변경이 이루어진 경우에도 다른 절연성 기판을 준비하거나, 전극소자(53) 및 저항소자(54) 패턴의 대폭적인 설계변경을 실행하거나 할 필요가 없어진다. 즉, 전극소자(53)로부터 인출된 인출배선(60)을 저항소자(54) 상의 소망하는 위치까지 끌어당겨 돌려서 접속함으로써, 상기한 바와 같은 각종 변경에 대응가능하다. 따라서, 제조수율을 개선하는 것이 가능하게 된다.
다음에 상기한 저항기(4)의 제조방법에 대해 설명한다.
즉, 우선 미리 소정 위치에 배치된 스루홀(51)을 갖는 절연성 기판(52)을 준비한다. 그리고, 이 절연성 기판(52) 상에 저저항 페이스트 재료를 스크린 인쇄법에 의해 인쇄도포한다. 이 때 적용하는 스크린은 각 스루홀(51)에 대응하여 도너츠 형상의 전극소자(53) 및 이 전극소자(53)로부터 인출된 인출배선(60)을 형성하는 패턴을 갖고 있다. 이 후, 도포한 저저항 페이스트 재료를 건조한 후에 소성한다. 이것에 의해 복수의 섬 형상의 전극소자(53) 및 이것과 일체의 인출배선(60)이 형성된다.
이어서, 절연성 기판(52) 상에 고저항 페이스트 재료를 스크린 인쇄법에 의해 인쇄도포한다. 이 때 적용하는 스크린은 전극소자(53)간에 소정의 저항값을 얻을 수 있도록 조정된 패턴을 갖고 있다. 이 후, 도포한 고저항 페이스트 재료를 건조한 후 소성한다. 이것에 의해 저항기(4) 전체에서 소정의 저항값, 예를 들면 0.1×109내지 2.0×109Ω의 저항값을 갖는 저항소자(54)가 형성된다. 이 저항소자(54)는 섬 형상의 전극소자(53)에 직접 접속되거나, 인출배선(60)에 접속된다.
이어서, 전극소자(53)의 주변을 제외하고 저항소자(54)를 덮도록 절연성 기판(52)의 전체에 절연피복층(55)을 스크린 인쇄법에 의해 인쇄도포한 후에 건조하고 소성한다. 이 때 적용하는 스크린은 전극소자(53)를 덮도록 배치되는 금속단자(56)의 플랜지부(56F)의 외형분만큼 피하는 패턴을 갖고 있다.
이어서, 금속단자(56)의 통형상부(56C)를 절연성 기판(52)의 표면측에서 스루홀(51)에 삽입하고, 이면측에 돌출한 선단부(56X)를 코킹한다. 이것에 의해 플랜지부(56F)가 대응하는 전극소자(53)에 전기적으로 접속된다.
이상과 같은 공정에 의해 저항기(4)가 형성된다. 이번 제작의 저항기(4)에 대해서는 단자부(B)에 상술한 구조를 채용했지만, 다른 단자부에 대해서도 상기한 바와 같은 구조를 채용해도 좋다.
상기한 바와 같은 인출배선(60)을 저항소자(54) 상의 소망하는 위치까지 끌어당겨 돌리는 구성으로 함으로써, 확실하게 소망하는 저항분할비를 얻을 수 있다. 이 때문에, 전자총구체(26)에서 소망하는 성능을 얻을 수 있고, 또 이 전자총구체(26)를 구비한 음극선관장치에서도 소망하는 성능을 얻을 수 있다. 따라서, 신뢰성을 향상할 수 있다.
상기한 바와 같은 고전압이 인가된 음극선관장치에서는 내전압특성을 양호하게 하기 위해 그 제조공정에서 내전압 처리가 실시되고 있다. 이 내전압 처리는 통상 동작전압의 2~3배 정도의 피크전압을 가진 고전압이 인가된다. 이것에 의해 강제방전을 일으킴으로써, 각종 그리드 전극에서 내전압 특성의 저하의 원인이 되는 버(burr)나 부착물 등을 제거한다.
이와 같은 내전압 처리시에 서프레서 링(suppressor ring)(11)이 부착된 제 5 그리드 전극(G5)은 저전압측에 접속되어 있기 때문에, 이 서프레서 링(11)과 저항기(4)의 고전압 공급단자(A) 사이에서 큰 전위차가 생긴다. 이 때문에, 내전압 처리시에 저항기 표면의 절연피복층(55) 상에서 서프레서 링(11)과 저항기(4)의 고전압 공급단자(A) 사이에서 절연파괴가 생겨 버려 연면(沿面) 방전이 발생되어 버린다.
한편, 고진공중에 배치된 저항기(4)는 저항소자(54)나 전극소자(53)가 절연피복층(55)에 의해 피복되어 있기 때문에, 트리플 정션을 형성한다. 이 때문에, 상기한 바와 같은 음극선관장치에서 고전압이 인가되면, 트리플 정션에 마이크로(micro)적으로 전계가 집중되기 쉽다. 또, 전극소자(53)는 도전물질을 많이 포함하는 저저항재료로 구성되어 있기 때문에, 그 층 중에 에지가 있는 보이드를 형성하기 쉽다.
앞에 설명한 연면방전은 고전계 집중부를 따른 형태로 진전된다. 이 때문에, 내전압 처리를 실시했을 때에 저항기(4)의 절연피복층(55) 표면에 발생한 연면방전은 트리플 정션이 가져온 전계 집중부에 끌어당겨진다. 이 연면방전은 절연피복층(55) 하부에 있는 저항소자(54)에 펄스전류를 흐르게 하면서 진전한다. 이 때문에, 그 에너지에 의한 발열이나 전극소자(53) 중에서 일어나는 보이드 방전 등에 의해 전극소자(53) 및 저항소자(54)의 박리나 이들 바로 위에 위치하는 절연피복층(55)의 박리를 일으킨다. 이와 같이 하여 박리탈락한 부재는 음극선관 내를 부유하고, 섀도우마스크의 구멍막힘의 원인이 된다. 또, 경우에 따라서는 저항소자(54) 자체의 완전한 박리에 의한 단선이 일어날 가능성도 있다.
한편, 상기한 저항기(4)에서 직선패턴의 조합에 의해 형성된 형상의 인출배선(60)은 직선 패턴이 교차하는 위치에 코너부가 형성된다. 예를 들면, 도 3 내지 도 5에 나타낸 바와 같은 저항기(4)는 인출배선(60)은 2개의 직선패턴을 조합한 형상을 갖고 있다. 이들 직선패턴은 대략 직교하고 있고, 코너부(60C)를 형성하고 있다.
이와 같은 인출배선(60) 상의 코너부(60C)에서는 상기한 전계집중현상이 대규모(macro)로도 일어나기 쉬워진다. 결과로서, 전극소자(53) 및 저항소자(54)의 박리나 이 바로 위에 위치하는 절연피복층(55)의 박리를 조장시키게 된다. 이와 같은 현상은 특히 서프레서 링(11)의 배치위치(57)와 저항기(4)에서의 고전압 공급단자(A) 사이에서 내전압 처리시에 발생하기 쉽다.
이 때문에, 서프레서 링(11)의 배치위치(57)와 고전압 공급단자(A) 사이에 위치하는 단자부, 즉 단자부(B)에서 인출배선(60)에 의한 접속이 필요하게 되는 경우에는 상기한 바와 같은 현상을 고려할 필요가 있다.
즉, 도 6 및 도 7에 나타낸 저항기(4)에서는 인출배선(60)은 곡선형상으로 형성되어 있다. 이것에 의해, 인출배선(60) 상에 전계집중현상이 일어나기 쉬운 코너부가 형성되는 일이 없다. 따라서, 이 전계집중현상에 의한 전극소자(53), 저항소자(54), 인출배선(60) 및 절연피복층(55)의 박리를 방지할 수 있다. 특히 서프레서 링(11)의 배치위치(57)와 고전압 공급단자(A) 사이에 위치하는 단자부(B)에서 인출배선(60)을 필요로 하는 경우에는 유효하다.
또, 인출배선(60)을 곡선형상으로 형성한 경우에도 원호형상의 패턴에서의 원호의 곡률반경이 매우 작은 곡선 패턴에서는 도 4에 나타낸 코너부(60C)와 같이 전계집중현상이 일어나기 쉽다.
그래서, 상기한 제조방법으로 제조한 저항기(4)를 음극선관 장치 내에 조립하여 내전압 처리를 실행하고, 인출배선(60)을 구성하는 원호형상 패턴의 곡률반경(R)이 내전압 처리 후의 절연피복층(55)의 박리에 부여하는 영향을 확인했다. 또, 여기에서는 곡률반경(R)은 인출배선(60)의 내연(內緣)(60X)의 형상에서 규정하는 것으로 한다. 도 8에 그 확인결과를 나타낸다.
도 8에 나타낸 바와 같이, 도 4에 나타낸 바와 같은 직선 패턴의 조합에 의해 인출배선(60)을 구성한 경우에는 시험한 제품 중 18%에 상당하는 개수의 저항기(4)에서 인출배선(60)이나 저항소자(54) 등의 박리에 기인한 절연피복층(55)의 박리가 확인되었다.
이에 대해 원호 패턴에 의해 인출배선(60)을 구성한 경우에는 인출배선(60)및 절연피복층(55)의 박리가 확인된 저항기(4)의 개수를 대폭 저감할 수 있었다. 곡률반경(R)이 작을수록, 도 4에 나타낸 예와 같은 코너부가 형성되기 때문에, 10% 이상의 저항기(4)에서 박리가 확인되었다. 이에 대해 곡률반경(R)을 0.5mm 이상으로 함으로써, 저항기(4)에서의 박리를 전혀 볼 수 없었다. 이 때문에, 인출배선(60)을 원호형상의 패턴으로 형성한 경우에는 곡률반경(R)은 0.5mm 이상으로 하는 것이 바람직하다.
또, 본 실시형태에서는 곡률반경(R)을 15.0mm까지 실험했는데, 곡률반경(R)이 10.0mm를 넘는 근처에서, 메시(mesh)방식의 인쇄에 사용하고 있는 인쇄용 스크린의 메시각도와, 인출배선(60)의 패턴이 간섭되어 버려, 패턴에 번짐이 나오는 것이 확인되었다. 따라서, 패턴을 겹쳐 인쇄할 때의 패턴 어긋남 대책이나, 인쇄에 사용하는 스크린 메시에 기인하는 번짐 방지 등의 관점에서 인출배선(60)의 곡률반경(R)의 상한은 10.0mm 이하로 하는 것이 바람직하다.
상기한 바와 같이, 저항기(4)의 저항소자(54)와 전극소자(53)를 전극소자(53)로부터 인출된 인출배선(60)에 의해 접속하여 사용되는 음극선관장치에서는 전자총구체(26)의 소정 전극에 부착되는 서프레서 링(11)과 저항기(4)의 고전압 공급단자(A) 사이에 배치되는 인출배선(60)은 곡선형상으로 형성되고, 또 그 중의 원호형상 패턴에서의 원호의 곡률반경이 0.5mm 이상 10.0mm 이하가 되도록 형성되고 있다.
이것에 의해, 인출배선(60) 상에 코너부가 형성되지 않고, 내전압 처리시에서의 전계 집중부를 삭감할 수 있다. 또, 음극선관장치의 제조공정에서 받는 내전압 처리에서 서프레서 링과 고전압 공급단자(A) 사이에서의 연면방전시에 저항소자(54), 전극소자(53), 인출배선(60) 및 절연피복층(55)의 박리를 효율적으로 방지하는 것이 가능하게 된다. 또, 박리한 부재에 의한 섀도우마스크의 구멍막힘의 발생도 해소할 수 있다.
또, 인출배선(60)의 곡률반경(R)을 크게 함으로써, 인출배선(60)의 배선길이를 단축할 수 있고, 인출배선(60)과 일체의 전극소자(53)의 저항값을 저감할 수 있다. 이 때문에, 저항소자(54)를 설계하는데 저항값의 예측을 세우기 쉬워진다. 또, 전극소자(53)의 저항값에 기인한 저항값의 판독오차도 줄어 저항기(4)로서의 품질을 안정화할 수 있다. 이것에 의해 이 저항기(4)를 이용한 전자총구체 및 음극선관의 품질도 안정시킬 수 있어 신뢰성을 향상하는 것이 가능해진다.
또, 상기한 실시형태에서는 곡선형상으로 형성한 인출배선(60)을 단자부(B)의 1부분에 대해서만 채용하고 있지만, 복수부분에 채용해도 상관없는 것은 물론이다.
또, 상기한 실시형태에서는 전자총구체용 저항기를 컬러음극선관장치에 적용한 경우에 대해 설명했는데, 이것에 한정하지 않고 분압저항기를 필요로 하는 기타 전자관에 대해서도 상기한 구조의 전자총구체용 저항기를 적용가능한 것은 물론이다.
또, 본 발명은 상기 각 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 그 실시단계에서는 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변형·변경이 가능하다. 또, 각 실시형태는 가능한 한 적절히 조합하여 실시되어도 좋고, 그 경우 조합에 의한 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에 의하면, 제조수율을 향상할 수 있는 동시에, 신뢰성이 높은 전자총구체용 저항기, 이것을 구비한 전자총구체 및 음극선관장치를 제공할 수 있다.

Claims (6)

  1. 전자총구체에 구비된 전극에 소정의 저항분할비로 분압된 전압을 인가하기 위한 전자총구체용 저항기에 있어서,
    절연성 기판과,
    상기 절연성 기판 상에 설치된 복수의 전극소자와,
    상기 전극소자간에서 소정의 저항값을 얻기 위한 패턴을 갖는 저항소자와,
    상기 저항소자를 피복하는 절연피복층과,
    상기 각 전극소자에 각각 대응하여 접속된 복수의 금속단자와,
    적어도 하나의 상기 전극소자로부터 인출되고, 상기 저항소자에 전기적으로 접속된 인출배선을 구비한 것을 특징으로 하는 전자총구체용 저항기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 인출배선은 곡선형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 전자총구체용 저항기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 인출배선은 원호형상의 패턴을 구비하고, 원호의 곡률반경이 0.5mm 이상 10.0mm 이하인 것을 특징으로 하는 전자총구체용 저항기.
  4. 전자빔을 포커스 또는 발산하는 전자렌즈부를 구성하기 위한 복수의 전극과,
    상기 복수의 전극을 일체로 고정하는 절연지지체와, 상기 절연지지체를 따라 배치되고, 적어도 하나의 전극에 소정의 저항분할비로 분압된 전압을 인가하기 위한 전자총구체용 저항기를 구비한 전자총구체에 있어서,
    상기 전자총구체용 저항기는
    절연성 기판과,
    상기 절연성 기판 상에 설치된 복수의 전극소자와,
    상기 전극소자간에서 소정의 저항값을 얻기 위한 패턴을 갖는 저항소자와,
    상기 저항소자를 피복하는 절연피복층과,
    상기 각 전극소자에 각각 대응하여 접속된 복수의 금속단자와,
    적어도 하나의 상기 전극소자로부터 인출되고, 상기 저항소자에 전기적으로 접속된 인출배선을 구비한 것을 특징으로 하는 전자총구체.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 전자총구체는 소정의 전극이 고정된 위치에서 상기 절연지지체 및 상기 전자총구체용 저항기를 둘러싼 서프레서 링을 구비하고,
    상기 금속단자는 가장 높은 전압이 공급되는 고전압 공급단자와, 상기 전자총구체의 전극에 대해 소정의 저항분할비로 분압된 전압을 인가하기 위한 출력단자에 대응하여 설치되고,
    상기 인출배선은 상기 서프레서 링이 구비된 위치와 상기 고전압 공급단자와의 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 전자총구체.
  6. 전자빔을 포커스 또는 발산하는 전자렌즈부를 구성하기 위한 복수의 전극과, 적어도 하나의 전극에 소정 저항분할비로 분압된 전압을 인가하기 위한 전자총구체용 저항기를 구비한 전자총구체와, 상기 전자총구체에서 방출된 전자빔을 편향하기 위한 편향자계를 발생하는 편향요크를 구비한 음극선관장치에 있어서,
    상기 전자총구체용 저항기는
    절연성 기판과,
    상기 절연성 기판 상에 설치된 복수의 전극소자와,
    상기 전극소자간에서 소정의 저항값을 얻기 위한 패턴을 갖는 저항소자와,
    상기 저항소자를 피복하는 절연피복층과,
    상기 각 전극소자에 각각 대응하여 접속된 복수의 금속단자와,
    적어도 하나의 상기 전극소자로부터 인출되고, 상기 저항소자에 전기적으로 접속된 인출배선을 구비한 것을 특징으로 하는 음극선관장치.
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