KR910009661B1 - 칼라음극선관 및 그 전자총 전극구조의 제조방법 - Google Patents

칼라음극선관 및 그 전자총 전극구조의 제조방법 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

칼라음극선관 및 그 전자총 전극구조의 제조방법
제1도는 본 발명의 칼라음극선관의 단면도.
제2도는 제1도에 도시된 복수비임 전자총 장치의 전면부 단면도.
제3도는 애퍼추어의 작은 개구와 비임정형기중 하나에 대한 부분도가 부여된, 본 발명의 저전위 렌즈 전극의 한 실시예에 대한 상부 투시도.
제4도는 인-라인 평면에 수직인 평면을 따라 절취하고 그리고 중앙 애퍼추어를 2등분한 제3도의 저전위전극의 단면도.
제5도는 비임 정형기가 없는 제2도의 전자총에 관련된 대표적인 비임 스폿형의 도해도.
제6도는 비임 정형기가 있는 제2도의 전자총에 관련된 비임 스폿을 나타낸 도면.
제7도는 본 발명의 전극 구조를 형성하기 위한 전극 가공재의 평면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
19 : 음극발광스크린 23 : 전자총
31 : 저전위전극 45a : 정형기
70 : 가공재 71,72,73 : 홀
본 발명은 최종 집속전극 및 가속전극에 렌징장치가 있는 인-라인(in-line)형 전자총을 가진 칼라음극선관에 관한 것이다.
칼라음극선관의 목부분의 직경을 작게 하면, 비임 편향요우크가 작게 되고, 이에따라 소비전력이 작아지게 됨으로써 텔레비젼 세트의 제작자 및 사용자에게 부과되는 비용이 절감될 수 있다. 그러나, 칼라음극선관의 목부분의 직경을 작게한 상태에서 비임 편향각 및 표시 스크린의 면적이 그대로 유지하거나 또는 증대시키게 되면 전자총의 성능이 크게 제한받게 된다.
종래의 인-라인형 전자총 설계에 있어서 서로 간격을 두고 있는 일련의 애퍼추어 전극 각각에 극한치의 전압을 인가하므로써, 전자광학계가 형성된다. 애퍼추어 전극 각각은 관의 길이방향 또는 “Z”축에 수직방향으로된 최소한 하나의 애퍼추어 평면을 갖는 한편 3개의 횡으로 나란한 인-라인형의 원형 직통 애퍼추어를 포함한다. 서로 인접한 전극의 애퍼추어는 3개의 전자빔(적,청,녹)이 전자총을 통과할 수 있도록 정렬되어 있다. 전자총은 소위말하는 “미니네크(mini-neck)”관에 적합하도록 작게 만들어지므로, 애퍼추어는 역시 작게 만들어지고 애퍼추어의 접속 및 렌즈 편차가 증가하게 되어, 따라서 표시 스크린 상에서의 영상의 질은 떨어지게 된다.
전자총 전극의 애퍼추어의 작용효과를 증대시키기 위해 여러 설계가 시도되어 왔었다. 예로서, 미합중국 특허출원 제 4,275,332호에는 중첩렌즈 구조가 기술되어 있다. 상기 구조는 주 렌즈 전극의 애퍼추어의 작용효과를 증대시켜, 새로운 “미니 네크”전자총에서도 전자총의 성능을 그대로 유지시키거나 또는 향상시키도록 되어 있다.
소위말하는 “원추 전계 포커스(conical Field focus)” 즉, CFF 전극구조에 있어서, 전극 애퍼추어는 절두원추형 또는 반구형으로 되어, 이에 따라서, 상기 각 애퍼추어는 작은 개구 및 비교적 큰 개구를 갖는다. 양호한 실시예에서, 상기 각 애퍼추어의 큰 개구는 서로 중첩되어 위치한다. 상기 중첩으로 말미암아, 인접 애퍼추어 간의 측벽 일부가 제거되어, 상기 애퍼추어 간에 호상의 새들(안장)이 형성된다.
상술한 복잡한 형태와는 관계없이, CFF 전극은 디이프(deep-drawing)기술로 제작될 수 있으므로 다른 복잡한 설계에 비해 현저하게 비용이 절약되는 이점을 가진다. 그러나, 디이프-드로우잉 기술을 이용하여 CFF 전극을 대량 제작하는 경우, 인접 애퍼추어 간의 새들 가장자리가 둥글게 되고, 애퍼추어 간의 측벽 면적이 약간 감소되는 것을 발견할 수 있다. 불행하게도, 상기 전극에 이와같은 변형이 조금이라도 가해지면 렌즈 전계가 크게 왜곡되어, 그 결과 표시 스크린 상의 중앙 전자비임이 둥글지 않을 스폿으로 나타나게 된다.
본 발명의 목적은 서로 중첩된 테이퍼 애퍼추어를 갖는 변형된 전자총 구조를 제공하는 것으로써, 상기 변형된 구조가 둥근 새들에 의해 야기되는 렌즈 전계의 왜곡을 보상하게 된다.
본 발명의 또다른 목적은 전자 비임 정형기가 최종 집속 및 가속 전극 렌즈의 하나 또는 그 이상의 전극 애퍼추어내에 포함되어 있는 전자총 구조를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 전자총 구조에 비임정형기를 형성시키는 바업을 제공하는데 있다.
본 발명에 따르면, 칼라음극선관용 인-라인 전자총의 최종 저전압(접속)전극 및 고전압(가속)렌즈 전극의 렌즈 구조에서는 렌즈 전계의 왜곡을 보정하는 전자비임 스폿성형부분(비임 정형기)이 제공되어 있다. 상기 비임 정형기는 전극 애퍼추어의 측벽의 연장부로 이루어진다.
또한, 본 발명에 따르면 비임 정형기가 설비된 렌즈 전극은, 1) 전극 재료로 성형될 수 있는 가공재내에 인-라인 홀을 형성시키고, 상기 홀이 수축된 중앙부를 갖도록 함과 아울러 장고꼴 형상이 되도록 하며, 2) 가공재를 3차원 전극구조로 하고 그리고 홀을 둘러싸고 있는 전극 재료의 소정 부분을 애퍼추어 측벽으로 하여, 장고꼴 형상의 홀로부터 성형되는 애퍼추어 측벽이 비임 정형기로서 작용하는 연장 부분을 갖도록 하므로써 형성된다.
양호한 실시예에서, 비임정형기들은 집속 전극의 전면부 및 가속전극의 배면부로 형성되어 서로 인접하여 마주보고 있는 바, 이 정형기들 각각은 3개의 테이퍼형 인-라인 애퍼추어, 즉 중앙 애퍼추어 및 좌,우 양측의 애퍼추어를 구획한다. 이들 애퍼추어는 예컨대 절두 원추형 또는 반구형인 3차원 회전면(여기서는 체적 형상임)으로 되어 있으며, 이들의 대칭축은 서로 평행이고 또한 전자비임의 관련 경로에도 평행을 이룬다. 각각의 애퍼추어는 전극의 외부 애퍼추어면에 큰 개구 및 내부 애퍼추어면에 비교적 작은 개구를 갖는 바, 이들 개구는 경사진 측벽에 의해 분리된다. 이 애퍼추어들은 부분적으로 중첩되어 각 애퍼추어의 측벽부가 인접 애퍼추어의 측벽부와 교차되는 바, 이렇게 해서 교차영역을 따라 내부 경사진 호상의 둥근 새들이 형성된다. 결과적인 구조가 기하학적 체적 형상의 부분적 중첩으로부터 생기게 된다.
둥근 새들에 의해 야기되는 렌즈 영역의 왜곡을 보상하기 위해, 상기 구조는 또한 렌즈 전극 중 최소한 하나의 중앙 애퍼추어의 비교적 작은 치수의 개구 영역에서 서로 마주보는 관계로 위치되는 최소한 한쌍의 전자 빔 정형기를 포함하는 바, 이 정형기는 애퍼추어의 측벽의 연장부로 이루어진다.
가장 양호한 실시예에서, 한쌍의 정형기는 애퍼추어 측벽이 둥근 호상 연장부로서 중앙 애퍼추어의 집속 전극내에 위치하며, 전자총의 인-라인 평면과 교차하여 대칭을 이룬다. 정형기는 배면 개구와 동일한 곡률을 가진다.
본 발명에 따르면 측벽 애퍼추어의 각각의 연장부로서 한쌍의 정형기가 또한 있어서, 인-라인 평면의 상하에 위치하여 이 평면과 대칭을 이룬다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기로 한다.
제1도는, 복수 비임 전자총 장치를 사용한 칼라음극선관(CCRT)(11)을 도시한 것이다. 외피 봉합물은 목(13), 깔대기(15) 및 면판(17)부분의 일체로 되어 있다. 면판(17)의 내부면상에는 각각의 칼라 방출 형광소자 어레이로 형성된 줄무늬 음극발광스크린(19)이 배치되어 있다. 새도우 마스크와 같은 다공 구조체(21)가 줄무늬 스크린으로부터 이격된 상태로 면판(17)내에 위치되어 있다.
목 부분(13)내에는 3개의 나란한 전자총 구조가 일체로 되어 이루어진 복수 비임 발생 인라인 전자총 어셈블리(23)가 둘러싸여 있다. 이 전자총으로부터 3개의 개별적인 전자비임 (25),(27) 및 (29)이 방출되어, 마스크를 통해 스크린(19)에 도달한다. 본 발명의 구조체는 상기 전자총 어셈블리(23)의 내부에 관한다.
제2도는 제1도에 도시된 전자총(23)의 전면부를 보인 것으로써, 저전위전극(31), 고전위전극(33) 및 수렴컵(35)를 포함한다. 저전위전극(31)은 전자총 구조의 최종집속 전극이며, 고전위전극(33)은 최종 가속전극이다. 미니네크 칼라음극선관에 전형적으로 사용되는 “단일쌍(Uni-Bi)” 전자총에 있어서, 주 집속 전극 전위는 전형적으로 최종가속 전극전위의 25 내지 35퍼센트이고, 내부 전극 간격은 전형적으로 약 0.040인치이고 애퍼추어의 테이퍼 각도는 관축에 대해 약 60°이며, 애퍼추어 직경(크고 작은 칫수의 개구)은 집속 전극에서는 0.140인치 및 0.220인치이고, 가속전극에서는 0.150인치 및 0.0250인치이다. 애퍼추어 중심간거리는 집속 전극에서는 0.177인치(S1)이며 가속 전극에서는 0.182인치(S2)이다.
상기 두 전극은 전자비임에 대한 최종 렌즈 전계를 형성한다. 이 최종 렌즈 전계는 서로 인접해서 대향하는 애퍼추어 부분 상호간의 전극간 공간을 가로질러 연장하는 렌즈 영역을 형성하기 위한 협동 작용으로 달성된다. 애퍼추어의 테이퍼링된 측벽은 관의 목부분(13)내에 있어서의 유효 공간을 최적으로 이용할 수 있게 하고 있다.
제3도는 제2도에 도시된 바와같은 종류의 집속 전극(100)을 도시한 것으로써, 실제로 전극의 전부 평면내에서는 큰 전면 비임방출 개구(110),(120) 및 (130)을 구비하고 그리고, 전극의 내부에서는 비교적 작은 배면 비임 입사개구(140),(150) 및 (160)를 구비하는 3개의 인-라인 애퍼추어를 갖는 바, 상기 개구들은 비교적 짧은 원통부분(170),(180) 및 (190)에서 종단되는 실질적으로 테이퍼링된 측벽에 의해서 서로 연결된다. 애퍼추어의 기하학적 구조는 원통부분(170),(180) 및 (190)을 무시하면, 절두 원통형이 되어 부분적으로 서로 중첩된다. 상기 중첩부분은 전부 평면에서 파선으로 나타내어져 있는바, 인접 애퍼추어간의 측벽부분을 부분적으로 제거하므로써 내측으로 경사진 호상 모서리(230) 및 (240)가 형성되어 있다. 디이프 드로우잉을 통한 상기 전극 구조체의 제조에 있어서, 모서리는 “새들”을 형성하는 둥근 윤곽을 이루는 경향이 있어, 이 결과 애퍼추어간의 측벽이 감소되고 렌즈 전계의 왜곡이 발생하게 된다.
상기 렌즈 전계의 왜곡 결과로, (전술한 바와같은 전형적인 단일쌍 미니네크 전자총의 경우에) 제5도에 도시한 바와같이 스크린 상에 전자비임 스폿이 나타내게 된다. 즉 중앙 비임 스폿(81)은 수직 방향으로 압축되어 3개 비임의 인-라인 평면 방향으로 연장된다. 여기서, 상기 왜곡에 대한 보상은 비임 정형기에 의해 제공된다. 한쌍의 비임 정형기중 하나(210)가 제3도에 도시되어 있으며, 집속 전극(100)의 중앙부분을 단면도로 나타낸 제4도에 보다 상세히 예시되어 있다. 정형기(45a)는 원통형 측벽(45)의 연장부로써, 그 만곡 정도가 배면개구(150)의 만곡율과 일치한다. 이 정형기는 둥근 원통형상을 갖는다. 유사한 형상의 정형기가 정형기(45a)와 대향하는 관계로 상대측으로부터 연장되어 있다. 나타나는 전계의 왜곡정도 및 요구되는 보상량에 따라, 유사한 비임 정형기 쌍이 좌우 양측의 애퍼추어(140) 및(160) 각각에 또한 제공될 수 있다. 중앙 애퍼추어의 경우 정형기 쌍은 인-라인 평면내에 놓여져, 이 평면과 대칭이 된다. 좌우 양측의 애퍼추어의 경우 정형기 쌍은 인-라인 평면과 마주하며, 이 평면과 대칭이 된다. 중앙 애퍼추어에 관련된 전계의 경우에서 보다는 좌우 양측의 애퍼추어에 관련된 전계의 경우에서 일반적으로 보상량이 적게 필요로 되는 바, 이 경우 작은 디스크 비임 정형기에 의해 간단하게 보상될 수 있다.
제6도는 전술한 정형기를 사용하여 보상이 되고난 후의 비임 스폿을 도시한 것이다.
제7도는 전극재료의 편평한 가공재(70)의 중앙부분을 도시한 것으로, 그 내부에 3개의 인-라인 홀(71),(72) 및 (73)이 형성되어 있다. 중앙 홀(72)은 압축된 중앙부분(장고꼴형상)을 가지며, 여기서 목부분(72a)은 인-라인 평면에 수직으로 배향되어 있다. 가공재(70)가 디이프 드로우잉으로 형성될 때 요망되는 형상을 갖는 다이가 홀을 둘러싸고 있는 전극 재료에 힘을 가하여, 이 전극 재료가 애퍼추어를 구획하는 측벽부분으로 변형되도록 한다. 가공재의 판상부분(70a) 및 (70b)는 이와같은 공정을 통해 중앙 측벽의 연장부분이 되어 요망되는 비임 정형기가 형성되게 된다.

Claims (7)

  1. 최종 집속 및 가속전극에 렌즈장치가 설치된 인-라인 전자총 구조(23)을 구비하는 칼라음극선관에 있어서, 상기 렌즈 장치가 인-라인 평면에 수직인 전부평면과 그리고 인-라인 평면에 놓이는 대칭 축을 갖는 3개의 인-라인 애퍼추어-이들 애퍼추어 각각은 전부 평면에 놓이는 비임 방출 전면개구(110,120,130)와, 비임 입사 배면개구(140,150,160)와 그리고 상기 전부 평면으로부터 후방으로 연장되어 말단의 상기 배면개구를 구획하는 측벽을 구비한다-를 갖는, 상기 집속 전극(31)의 전부에 있는 제1렌즈 구조와; 인-라인 평면에 수직인 후부 평면과 그리고 인-라인 평면에 놓이는 대칭축을 갖는 3개의 인-라인 애퍼추어-이들 애퍼추어 각각은 후부 평면에 놓이는 비임 입사 배면 개구와, 비임 방출 전면개구와 그리고 상기 후부 평면으로부터 전방으로 연장되어 말단의 상기 전면 개구를 구획하는 측벽을 구비한다-를 갖는, 상기 제1렌즈 구조와 인접 대향하는 관계로 상기 최종 가속 전극(33)의 후부에 있는 제2렌즈 구조와; 그리고 상기 제1 및 제2전극구조의 적어도 한쪽의 중앙 애퍼추어의 상기 개구(150)를 구획하는 상기 측벽으로부터 연장됨과 아울러, 대향관계를 가지며 상기 애퍼추어의 대칭축으로부터 등거리에 위치된 적어도 한쌍의 전자비임 정형기(210)을 구비하는 것을 특징으로 하는 칼라음극선관.
  2. 제1항에 있어서, 상기 비임 정형기가 상기 제1렌즈 구조(31)에 놓여 상기 제1렌즈 구조의 좌우 양측 애퍼추어와 인접하고, 인-라인 평면과 교차하여 대칭을 이루는 것을 특징으로 하는 칼라음극선관.
  3. 제2항에 있어서, 상기 한쌍의 비임 정형기가, 좌우 양측의 애퍼추어(140,160)각각의 단말 개구로부터 연장되고, 각각 인-라인 상하에서 대향 관계로 위치되어 대칭을 이루는 것을 특징으로 하는 칼라음극선관.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2렌즈 구조에 애퍼추어는 사실상 평행한 대칭축을 갖는 절두된 체적형상이며, 애퍼추어 측벽이 비교적 작은 단말 개구쪽으로 경사진 것을 특징으로 하는 칼라음극선관.
  5. 제4항에 있어서, 각 애퍼추어의 측벽부분이 인접 애퍼추어의 측벽부와 교차되어, 교차 영역을 따라 내부로 경사진 둥근 호상의 새들을 형성하며, 상기 구조는 체적 형상의 기하학적 구성이 부분적으로 중첩되므로써 생기는 것을 특징으로 하는 칼라음극선관.
  6. 제5항에 있어서, 상기 비임 정형기가 상기 제1렌즈 구조에 놓여 상기 제1렌즈 구조의 좌우 양측 애퍼추어에 인접하고, 인-라인평면과 교차하여 대칭을 이루는 것을 특징으로 하는 칼라음극선관.
  7. 제6항에 있어서, 상기 비임 정형기는 둥근 원통형상인 것을 특징으로 하는 칼라음극선관.
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