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KR100447652B1 - An Electric Gun For The Cathode-ray Tube - Google Patents

An Electric Gun For The Cathode-ray Tube Download PDF

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Publication number
KR100447652B1
KR100447652B1 KR10-2002-0011036A KR20020011036A KR100447652B1 KR 100447652 B1 KR100447652 B1 KR 100447652B1 KR 20020011036 A KR20020011036 A KR 20020011036A KR 100447652 B1 KR100447652 B1 KR 100447652B1
Authority
KR
South Korea
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electrode
electron beam
vertical
ray tube
hole
Prior art date
Application number
KR10-2002-0011036A
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Korean (ko)
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KR20030071369A (en
Inventor
김윤진
Original Assignee
엘지.필립스디스플레이(주)
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Publication date
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Publication of KR20030071369A publication Critical patent/KR20030071369A/en
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Abstract

본 발명은 음극선관용 전자총에 관한 것으로, 형광체 스크린을 향해 전자빔을 방출하는 음극과, 상기 음극으로부터 일정간격을 두고 배치되어 전자빔을 제어하는 제1전극과, 상기 제1전극에서 일정간격으로 배치되어 전자빔을 가속시키는 제2전극으로 구성된 삼극부를 포함하는 음극선관용 전자총에 있어서, 상기 제1전극에 형성된 전자빔 통과공의 수평폭을 H1, 수직폭을 V1, 수평폭과 수직폭의 비를 P1(=H1/V1)라고 할 때 1.1<P1<1.38이고; 상기 제2전극에 형성된 전자빔 통과공 주위의 전극두께가 균일한 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an electron gun for a cathode ray tube, comprising a cathode for emitting an electron beam toward a phosphor screen, a first electrode disposed at a predetermined distance from the cathode to control an electron beam, and an electron beam disposed at a predetermined interval from the first electrode. An electron gun for a cathode ray tube including a three-pole portion composed of a second electrode for accelerating a pressure, the horizontal width of the electron beam through hole formed in the first electrode is H1, the vertical width is V1, and the ratio of the horizontal width to the vertical width is P1 (= H1). / V1), 1.1 < P1 <1.38; The electrode thickness around the electron beam through hole formed in the second electrode is characterized in that uniform.

본 발명은 제1전극 및 제2전극의 전자빔 통과공의 수직, 수평 폭을 조절함으로써 화면에서의 전자빔 스폿의 수직 사이즈를 감소시켜서 해상도를 향상시킬 수 있다.The present invention can improve the resolution by reducing the vertical size of the electron beam spot on the screen by adjusting the vertical and horizontal widths of the electron beam passing holes of the first electrode and the second electrode.

Description

음극선관용 전자총 {An Electric Gun For The Cathode-ray Tube}Electron Gun for Cathode Ray Tube {An Electric Gun For The Cathode-ray Tube}

본 발명은 음극선관용 전자총에 관한 것으로, 특히 제1전극 및 제2전극의 전자빔통과공의 크기를 조절하여 전지빔의 수직스폿사이즈를 줄임으로써 포커스특성 및 해상도를 향상시키는 음극선관용 전자총에 관한 것이다.The present invention relates to an electron gun for cathode ray tube, and more particularly, to an electron gun for cathode ray tube that improves focus characteristics and resolution by reducing the vertical spot size of the battery beam by adjusting the size of electron beam through holes of the first electrode and the second electrode.

종래의 평면 칼라 음극선관의 구조는 도 1에 도시된 바와 같이 패널(1)이라고 하는 전면유리와 펀넬(2)이라고 하는 후면유리가 결합되고, 내부에는 소정의 발광 역할을 하는 형광면과, 상기 형광면을 발광시키는 전자빔(11)을 방출하는 전자총(8)과, 색선별 역할을 하는 새도우마스크(3)와, 상기 새도우마스크를 용접 고정시키는 프레임(4)과 스터드핀(6), 스프링(5)으로 구성된다. 또한 상기 음극선관이 동작 중에 외부 지자기의 영향을 적게 받도록 차폐하는 역할을 해주는 이너쉴드(7)가 상기 프레임(4)에 고정되어 고진공으로 밀폐되어 있다.As shown in FIG. 1, the conventional flat color cathode ray tube structure includes a front glass called panel 1 and a rear glass called funnel 2, and a fluorescent surface having a predetermined light emission therein, and the fluorescent surface. An electron gun 8 emitting an electron beam 11 emitting light, a shadow mask 3 serving as color screening, a frame 4 for welding and fixing the shadow mask, a stud pin 6 and a spring 5; It consists of. In addition, the inner shield 7 which serves to shield the cathode ray tube so as to be less affected by external geomagnetism during operation is fixed to the frame 4 and is sealed with high vacuum.

일반적인 음극선관의 동작원리는 다음과 같다. 펀넬(2)의 네크부에 내장된 전자총(8)에서 전자빔(11)이 음극선관에 인가된 양극전압에 의해서 패널(1) 내면에 형성되어 있는 형광면을 타격하게 되고, 상기 전자빔은 형광면에 도달하기 전에 편향요크(9)에 의해서 상하좌우로 편향되어 화면을 이루게 된다. 그리고 마그네트가 있어서 전자빔이 정확히 형광체를 타격하도록 진행궤도를 수정해주어 색순도 불량을 방지해준다. 또한 상기 음극선관은 고진공으로 되어있기 때문에 외부의 충격에 쉽게 폭축이 일어날 수 있으며 이것을 방지하기 위하여 패널의 스커트부에 보강밴드(10)를 장착함으로써 고진공 상태의 음극선관의 응력을 분산하여 내충격 성능을 확보한다.The general principle of cathode ray tube operation is as follows. In the electron gun 8 embedded in the neck of the funnel 2, the electron beam 11 strikes the fluorescent surface formed on the inner surface of the panel 1 by the anode voltage applied to the cathode ray tube, and the electron beam reaches the fluorescent surface. Before the deflection yoke (9) is deflected up, down, left and right to form a screen. And there is a magnet to correct the trajectory so that the electron beam hits the phosphor accurately, thereby preventing poor color purity. In addition, since the cathode ray tube is made of high vacuum, it may be easily deflated due to external impact. In order to prevent this, the reinforcing band 10 is mounted on the skirt portion of the panel to distribute the stress of the cathode ray tube in a high vacuum state, thereby improving impact resistance. Secure.

상기 전자총의 구성을 도면을 통하여 상세히 설명하면, 도 2와 같이 전자빔을 발생시키는 음극(12), 상기 음극에서 일정거리만큼 떨어져 배치되는 제1전극(13), 상기 제1전극에서 일정간격으로 배치되어 전자빔을 가속시키는 제2전극(14)으로 구성된 삼극부와, 상기 제2전극으로부터 일정간격을 두고 배치되는 제3전극(15), 제4전극(16), 집속전극(17,18) 및 양극(19)과, 상기 양극 끝단에 부착되어 누설자계를 차폐하기 위한 쉴드컵(20)과 전자총을 지지하는 BSC(28)로 구성된다. 상기 각 전극들은 일정간격을 유지하며 비드글라스(23)에 의해 고정되며, 상기 전자총은 펀넬(2)의 네크부를 구성하는 네크글라스(26) 내부에 삽입되고 상기 네크글라스는 외부로부터 전자총으로 전압을 인가하는 스템(25) 부분과 융착되어 음극선관에 장착된다.Referring to the configuration of the electron gun in detail through the drawings, as shown in Fig. 2, the cathode 12 for generating an electron beam, the first electrode 13 is disposed by a predetermined distance from the cathode, arranged at a predetermined interval from the first electrode And a triode consisting of a second electrode 14 for accelerating the electron beam, a third electrode 15, a fourth electrode 16, a focusing electrode 17, 18 disposed at a predetermined distance from the second electrode, and It is composed of a positive electrode 19, a shield cup 20 for attaching to the end of the positive electrode to shield the leakage magnetic field and a BSC 28 for supporting the electron gun. The electrodes are fixed by the bead glass 23 while maintaining a constant interval, the electron gun is inserted into the neck glass 26 constituting the neck portion of the funnel (2) and the neck glass from the outside to the voltage to the electron gun It is fused with a portion of the stem 25 to be applied and mounted on the cathode ray tube.

상기 전자총의 동작을 설명하면, 음극(12) 내부에 내장된 히터(22)는 스템핀(27)으로 인가된 전압을 받아서 전자를 방출하고, 상기 방출된 전자는 제어전극인 제1전극(13)에 의해 전자빔이 제어되고, 가속전극인 제2전극(14)에 의해 전자빔이 가속되고, 제3전극(15), 제4전극(16), 집속전극(17) 사이에 형성된 UPF렌즈에 의해 전자빔이 일부 집속되고, 집속전극(18)과 양극(19)에 의해 전자빔은 주된 접속 및 가속을 하게 되어 형광면 내면에 설치된 새도우마스크(3)를 통과하여 형광면에 충돌되어 발광을 일으킨다. 그리고, 전자총 외부에 장착된 편향요크(9)에 의해 상기 전자총에서 방출된 전자빔(11)이 스크린 전체로 편향되어 화면을 구현할 수 있게 된다.Referring to the operation of the electron gun, the heater 22 embedded in the cathode 12 receives the voltage applied to the stem pin 27 to emit electrons, and the emitted electrons are the first electrode 13 which is a control electrode. The electron beam is controlled by the second electrode 14, which is an acceleration electrode, and the UPF lens is formed between the third electrode 15, the fourth electrode 16, and the focusing electrode 17. The electron beam is partially focused, and the electron beam is mainly connected and accelerated by the focusing electrode 18 and the anode 19, and passes through the shadow mask 3 provided on the inner surface of the fluorescent surface to collide with the fluorescent surface to generate light. In addition, the electron beam 11 emitted from the electron gun is deflected to the entire screen by the deflection yoke 9 mounted to the outside of the electron gun, thereby realizing a screen.

상기 제1전극(13)과 제2전극(14)의 형상 및 치수는 음극선관의 화면을 구성하는 전자빔 스폿의 형상과 크기를 결정하는 중요한 요인이 되고, 특히 상기 제1전극은 프리포커스렌즈를 구성하며 휘점 소거전압과 전류밀도를 결정하므로 초기 전자빔의 형상에 가장 큰 영향을 미친다.The shape and dimensions of the first electrode 13 and the second electrode 14 are important factors in determining the shape and size of the electron beam spot constituting the screen of the cathode ray tube. In particular, the first electrode is a prefocus lens. It determines the bright spot erasing voltage and current density, which has the greatest influence on the shape of the initial electron beam.

일반적으로 제1전극과 제2전극의 전자빔 통과공의 크기가 줄어들면 물점의 크기가 줄어들어서 전자빔이 주렌즈에 입사될 때 발산각은 줄어들지 않으면서 크기는 축소되고, 따라서 화면에서의 전자빔 스폿사이즈가 축소된다. 그러나 상기 제1전극과 제2전극의 전자빔 통과공의 축소는 고휘도를 요구하는 CPT용 전자총에 있어서 전자간의 반발력에 의한 부정적인 효과를 발생시킬 수 있기 때문에 많은 어려움이 있다.In general, when the size of the electron beam through hole of the first electrode and the second electrode is reduced, the size of the object point is reduced, and thus the size is reduced without decreasing the divergence angle when the electron beam is incident on the main lens, and thus the electron beam spot size on the screen. Is reduced. However, the reduction of the electron beam passing holes of the first electrode and the second electrode has a lot of difficulties because it may cause a negative effect due to the repulsive force between electrons in the electron gun for CPT requiring high brightness.

상기 문제점을 극복하기 위해 종래에는 전자빔 통과공의 수평 및 수직방향의 치수는 줄이면서 전자들간의 반발력은 그대로 유지하는 방법으로 원형의 전자빔 통과공을 사각형으로 형성하였다. 즉, 직경이 0.5㎜인 원형통과공의 면적은 0.25×0.25×π≒0.196㎟인데, 수평, 수직 폭이 0.45㎜인 정사각형의 면적은 0.45×0.45≒0.203㎟로 수평, 수직 폭은 축소되었지만 전자간의 반발력을 유발시킬 수있는 면적은 오히려 확대된다. 그러므로 상기와 같이 전자빔 통과공을 사각형으로 형성하면 전자빔 스폿을 축소되어 해상도를 향상시킬 수 있다.In order to overcome the above problem, conventionally, the circular electron beam through-holes are formed in a quadrangle by reducing the horizontal and vertical dimensions of the electron beam through-holes while maintaining the repulsive force between the electrons. That is, the area of the circular through-hole having a diameter of 0.5 mm is 0.25 × 0.25 × π ≒ 0.196mm2. The area of the square having 0.45mm of horizontal and vertical width is 0.45 × 0.45 ≒ 0.203mm2. The area that can trigger the repulsion of the liver is rather enlarged. Therefore, as described above, when the electron beam passing hole is formed in a quadrangle, the electron beam spot can be reduced to improve the resolution.

또한 전자빔 스폿의 축소와 해상도 향상의 다른 방법으로 도 3과 같이 전자총이 설치된 음극선관의 네트부에 속도변조코일(30)을 장착하는데, 이는 전자빔이 영상신호에 의해 방사되고 편향요크에 의해 편향되어 스크린에 화면을 구성할 때 상기 영상신호에 동기화되어 작용하는 속도변조 코일의 자계가 상기 영상신호의 시작과 끝 부분에서 편향속도의 변조를 일으켜서 전자빔 스폿의 수평크기를 15∼30%정도 축소시킨다.Also, as another method of reducing the electron beam spot and improving the resolution, the speed modulating coil 30 is mounted on the net of the cathode ray tube in which the electron gun is installed, which is emitted by the image signal and deflected by the deflection yoke. When the screen is configured on the screen, the magnetic field of the speed modulating coil, which is synchronized with the video signal, modulates the deflection speed at the beginning and the end of the video signal, thereby reducing the horizontal size of the electron beam spot by 15 to 30%.

또한 종래에는 전자빔 스폿의 수직크기를 축소하기 위해 고휘도의 CPT용 전자총을 장착한 음극선관의 화면에서의 전자빔 스폿의 크기에 영향을 미치는 전자간의 반발력을 줄이기 위해 제1전극의 전자빔 통과공 형상을 횡장형 직사각형으로 형성하였다. 즉, 수평 폭이 수직 폭보다 크기 때문에 전자빔의 형상을 결정짓는 삼극부의 수직 및 수평방향의 렌즈를 비대칭적으로 형성할 뿐 아니라 전자빔의 수평 및 수직방향으로의 버추얼 크로스오버(Virtual Cross-over) 차이로 인한 전자들간의 반발력을 상당히 줄일 수 있다. 이때 상기 횡장형 직사각형의 전자빔 통과공에 의해 전자빔 스폿의 수평 방향의 크기가 확대되지만 이것은 상술한 속도변조코일의 장착으로 보상 가능하다.Also, conventionally, to reduce the vertical size of the electron beam spot, the electron beam passing hole of the first electrode is transversely shaped to reduce the repulsive force between electrons that affect the size of the electron beam spot on the screen of the cathode ray tube equipped with a high-brightness CPT electron gun. It was formed into a long rectangle. That is, since the horizontal width is larger than the vertical width, not only the asymmetrical lenses in the vertical and horizontal directions that determine the shape of the electron beam are formed asymmetrically, but also the virtual crossover of the electron beam in the horizontal and vertical directions is different. The repulsive force between the electrons can be significantly reduced. At this time, the size of the horizontal direction of the electron beam spot is enlarged by the transverse rectangular electron beam passing hole, but this can be compensated by the mounting of the speed modulating coil described above.

상술한 전자빔 스폿의 축소 방법은 물리적인 전자빔 통과공의 축소에 의한 것으로서 전자빔사이즈를 줄이고자 하는 의도였으나, 실제 CPT용 전자총의 경우 휘도를 높이기 위해 전류를 증가시키고 이로 인해 전자간 반발력이 강해져서 전자빔의 발산각을 조절하지 못하게 되어 오히려 전자빔의 형상이 변화할 뿐 아니라, 전자빔 통과공이 줄어들면서 휘점 소거전압이 낮아지게 되어 전자빔의 드라이브 특성이 떨어지게 되고, 이에 따라 전류밀도 및 휘도를 증가하는데 문제가 생겨서 포커스 특성은 오히려 저하되는 문제점이 있다. 또한 전자빔 통과공의 감소로 스판셋(span-set) 작업시 작업성이 떨어진다.The above-mentioned method of reducing the electron beam spot was intended to reduce the electron beam size by reducing the physical electron beam passing hole. However, in the case of the actual CPT electron gun, the current is increased to increase the luminance, and thus the repulsive force between the electrons becomes stronger, thereby causing the electron beam. It is not possible to adjust the divergence angle of the electron beam, but rather, the shape of the electron beam is changed, and as the electron beam passing hole is reduced, the bright spot erasing voltage is lowered, which lowers the drive characteristics of the electron beam, thereby causing problems in increasing the current density and luminance. The focus characteristic is rather deteriorated. In addition, workability is poor during span-set work due to the reduction of electron beam through holes.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 특히 제1전극 및 제2전극의 전자빔통과공의 수직 및 수평크기를 적절히 조절하여 전지빔의 수직 스폿 사이즈를 줄임으로써 포커스특성 및 해상도를 향상시키는 음극선관용 전자총을 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention is to solve the above problems, in particular by adjusting the vertical and horizontal size of the electron beam through hole of the first electrode and the second electrode appropriately to reduce the vertical spot size of the battery beam to improve the focus characteristics and resolution An object of the present invention is to provide an electron gun for a cathode ray tube.

도 1은 일반적인 칼라 음극선관의 구조도1 is a structural diagram of a typical color cathode ray tube

도 2는 일반적인 음극선관용 전자총의 구조도2 is a structural diagram of a typical cathode ray tube electron gun

도 3은 네크부에 장착된 마그네트와 속도변조 코일을 나타낸 도3 is a view illustrating a magnet and a speed modulating coil mounted on a neck part;

도 4a 내지 도 4b는 본 발명에 의한 전극의 전자빔 통과공의 형상을 나타낸 도4a to 4b are views showing the shape of the electron beam through hole of the electrode according to the present invention.

도 5a는 제1전극 전자빔 통과공의 수직 폭에 따른 전자빔 스폿의 크기 변화를 나타낸 도5A is a view illustrating a change in the size of an electron beam spot according to the vertical width of the first electrode electron beam through hole;

도 5b는 제1전극 전자빔 통과공의 수평 폭에 따른 전자빔 스폿의 크기를 나타낸 도5B is a view showing the size of the electron beam spot according to the horizontal width of the first electrode electron beam through hole;

도 5c는 제1전극 전자빔 통과공의 면적과 컷오프(Cut-off)전압의 관계를 나타낸 도5C is a diagram illustrating a relationship between an area of a first electrode electron beam through hole and a cut-off voltage.

도 6은 제2전극 전자빔 통과공의 폭에 따른 전자빔 스폿의 크기 변화를 나타낸 도6 is a view showing a change in the size of the electron beam spot according to the width of the second electrode electron beam through hole

도 7은 제2전극 전자빔 통과공 주위의 전극두께에 따른 전자빔 스폿의 크기 변화를 나타낸 도7 is a view showing a change in the size of an electron beam spot according to the electrode thickness around the second electrode electron beam through hole;

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for the main parts of the drawing ***

8 : 전자총 9 : 편향요크8: electron gun 9: deflection yoke

13 : 제1전극 14 : 제2전극13: first electrode 14: second electrode

30 : 속도변조코일30: speed modulating coil

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 수단은 형광체 스크린을 향해 전자빔을 방출하는 음극과, 상기 음극으로부터 일정간격을 두고 배치되어 전자빔을 제어하는 제1전극과, 상기 제1전극에서 일정간격으로 배치되어 전자빔을 가속시키는 제2전극으로 구성된 삼극부를 포함하는 음극선관용 전자총에 있어서, 상기 제1전극에 형성된 전자빔 통과공의 수평폭을 H1, 수직폭을 V1, 수평폭과 수직폭의 비를 P1(=H1/V1)라고 할 때 1.1<P1<1.38이고, 상기 제2전극에 형성된 전자빔 통과공 주위의 전극두께가 균일한 것을 특징으로 한다.The technical means of the present invention for achieving this object is a cathode for emitting an electron beam toward the phosphor screen, a first electrode disposed at a predetermined distance from the cathode to control the electron beam, and arranged at a predetermined interval from the first electrode In the electron gun for a cathode ray tube including a three-pole portion consisting of a second electrode for accelerating the electron beam, the horizontal width of the electron beam through hole formed in the first electrode is H1, the vertical width V1, the ratio of the horizontal width and the vertical width P1 ( = H1 / V1), 1.1 < P1 < 1.38, and the electrode thickness around the electron beam through hole formed in the second electrode is uniform.

또한 상기 제2전극에 형성된 전자빔 통과공의 수평폭을 H2, 수직폭을 V2, 수평폭과 수직폭의 비를 P2(=H2/V2), 상기 전자빔 통과공 주위의 전극두께를 T2라고 할 때 하기 식들을 만족하는 것을 특징으로 한다.When the horizontal width of the electron beam through hole formed in the second electrode is H2, the vertical width is V2, the ratio of the horizontal width to the vertical width is P2 (= H2 / V2), and the electrode thickness around the electron beam through hole is T2. It is characterized by satisfying the following equations.

0.5 ×{(H2+V2)/2}< T2 < 0.85 ×{(H2+V2)/2}0.5 × {(H2 + V2) / 2} <T2 <0.85 × {(H2 + V2) / 2}

0.7<P2<1.30.7 <P2 <1.3

바람직하기로 V1<0.512mm인 것을 특징으로 한다.Preferably, V1 &lt; 0.512 mm.

이하 본 발명의 구성을 첨부한 도면을 통해 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4a 및 도 4b는 각각 본 발명에 의한 제1전극과 제2전극의 전자빔 통과공의 형상을 나타낸 것으로, 상기 제1전극의 전자빔 통과공은 수평 폭이 수직 폭보다 큰 직사각형이다. 상기 전자빔 통과공의 수평 폭(H1)과 수직 폭(V1)의 바람직한 비율을 알아보기 위해 수평 폭과 수직 폭 중 하나를 고정시킨 상태에서 다른 하나를 변화시켜가면서 이에 따라 화면에 나타나는 전자빔 스폿의 크기를 시뮬레이션을 통해 확인하였으며 그 결과를 도 5a, 도 5b에 도시하였다. 이때 제2전극의 전자빔 통과공 형상은 수평 및 수직 폭이 동일하다고 가정하였다.4A and 4B illustrate the shapes of the electron beam through holes of the first electrode and the second electrode according to the present invention, wherein the electron beam through holes of the first electrode have a rectangular shape whose horizontal width is larger than the vertical width. In order to determine a desirable ratio between the horizontal width H1 and the vertical width V1 of the electron beam passing hole, while changing one of the horizontal width and the vertical width, the size of the electron beam spot that appears on the screen is changed. Was confirmed through a simulation, and the results are shown in FIGS. 5A and 5B. At this time, it is assumed that the shape of the electron beam through hole of the second electrode is the same in the horizontal and vertical widths.

상기 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이 상기 제1전극의 전자빔 통과공의 수직 폭에 대한 수평 폭의 비율(P1=H1/V1)이 1.12∼1.14일 때 화면에 나타난 전자빔 스폿의 형상이 원형이 됨을 알 수 있었다. 또한 P1이 상기 범위보다 낮아지면 스폿의 형상이 종장형 즉, 수직 크기가 수평 크기보다 큰 형태가 된다. 이에 반해 P1이 커지면 스폿의 형상이 횡장형 즉, 수평 크기가 수직 크기보다 큰 형태가 된다. 그런데 P1은 1.23이상일 경우에도 앞서 기술한 속도변조코일을 설치함으로써수평방향의 스폿 축소가 가능하다.5A and 5B, when the ratio of the horizontal width to the vertical width of the electron beam through hole of the first electrode (P1 = H1 / V1) is 1.12 to 1.14, the shape of the electron beam spot displayed on the screen is circular. It could be known. In addition, when P1 is lower than the above range, the spot has an elongate shape, that is, a vertical size is larger than a horizontal size. On the other hand, when P1 becomes large, the shape of the spot becomes horizontal, that is, the horizontal size is larger than the vertical size. However, even when P1 is 1.23 or more, horizontal spot reduction can be achieved by installing the above-described speed modulating coil.

또한 P1이 상기 범위를 만족하더라도 전자빔 통과공의 절대적인 치수가 축소된다면 종래 기술의 문제점에서 언급한 것처럼 통과공의 면적 축소로 인해 전자간 반발력이 강해져서 전자빔의 발산각을 조절하지 못하게 될 뿐만 아니라 휘점 소거전압이 낮아지게 되어 전자빔 드라이브 특성이 급격히 저하되는 등의 문제점이 발생한다.In addition, even if P1 satisfies the above range, if the absolute dimension of the electron beam through hole is reduced, the repulsive force between electrons becomes stronger due to the reduction of the area of the through hole as mentioned in the problems of the prior art, and thus it is not possible to control the divergence angle of the electron beam. As the erase voltage is lowered, there is a problem that the characteristics of the electron beam drive are drastically lowered.

그러므로 상기 제1전극의 전자빔 통과공 설계에 있어서 상기 수평 폭과 수직 폭의 비율과 함께 전자빔 통과공의 면적도 고려해야 하며, 상기 전자빔 통과공 면적(B1=H1×V1)과 컷오프(Cut-off)전압과의 관계는 도 5c와 같다. 일반적인 CPT용 전자총의 컷오프 전압은 60∼90V의 값을 가지므로 이를 만족하기 위해 전자빔 통과공의 면적은 0.158~0.25㎟의 범위에 속해야 한다.Therefore, in designing the electron beam through hole of the first electrode, the area of the electron beam through hole should be considered along with the ratio of the horizontal width to the vertical width, and the electron beam through hole area (B1 = H1 × V1) and cut-off. The relationship with the voltage is shown in Fig. 5C. Since the cutoff voltage of a CPT electron gun has a value of 60 to 90 V, the area of the electron beam through hole must be in the range of 0.158 to 0.25 mm 2 to satisfy this.

상기 통과공의 면적이 0.25㎟ 이상이 되면 컷오프 전압이 90V를 넘어가게 되므로 이 경우 음극과 제1전극과의 거리를 늘려야 하고, 이로 인해 음극의 활성화 공정의 조건 설정이 어려워지고 공정의 양산성이 불리해진다.When the area of the through hole is 0.25 mm 2 or more, the cutoff voltage exceeds 90 V. In this case, the distance between the cathode and the first electrode needs to be increased, which makes it difficult to set conditions for the activation process of the cathode, and Disadvantages.

이상에서는 제1전극의 전자빔 통과공에 관해 기술하였다. 그런데 상기 효과들을 가지기 위해서는 제2전극의 형상과 치수도 적절히 조절해야 한다. 앞서 기술한 바와 같이 단순한 제2전극의 크기 축소는 전자들간의 반발 효과를 유발시키게 되므로, 상기 제1전극의 수직, 수평 폭에 따라 제2전극의 수직, 수평 폭 및 전자빔 통과공 주변의 전극 두께를 정의해야 한다.In the above, the electron beam through hole of the first electrode has been described. However, in order to have the above effects, the shape and dimensions of the second electrode must also be appropriately adjusted. As described above, the simple reduction of the size of the second electrode causes a repulsion effect between the electrons, and thus the vertical and horizontal widths of the second electrode and the thickness of the electrode around the electron beam through hole according to the vertical and horizontal widths of the first electrode. Must be defined.

한편 제2전극의 수평 폭 및 수직 폭에 따른 화면에서의 전자빔 통과공의 스폿 크기는 도 6과 같다. 그러므로 전자간 반발효과를 고려할 때 제2전극의 전자빔 통과공의 수평 폭(H2)은 0.45mm 이상으로 하되, 수평 폭(H2)과 수직 폭(V2)의 비율(P2=H2/V2)은 0.9∼1.1의 범위를 만족해야 하며 제1전극의 전자빔 통과공의 수직 폭에 대한 수평폭의 비율(P1)은 1.1∼1.67의 범위에 속하고 수평 폭(H1)은 제2전극 전자빔 통과공의 수평 폭(H2)의 1.4배를 넘지 않도록 하여야 한다.Meanwhile, the spot size of the electron beam through hole in the screen according to the horizontal width and the vertical width of the second electrode is shown in FIG. 6. Therefore, in consideration of the interelectron repulsion effect, the horizontal width H2 of the electron beam through hole of the second electrode is not less than 0.45 mm, and the ratio of the horizontal width H2 and the vertical width V2 (P2 = H2 / V2) is 0.9. The ratio P1 of the horizontal width to the vertical width of the electron beam through hole of the first electrode is in the range of 1.1 to 1.67, and the horizontal width H1 is the horizontal of the second electrode electron beam through hole. It shall not exceed 1.4 times the width (H2).

상기 제1전극의 전자빔 통과공 수평 폭(H1)이 제2전극의 전자빔 통과공 수평 폭(H2)의 1.4배 이상이 되면 전자총의 휘점 소거전압이 높아지게 되며, 휘점소거 전압을 낮출 경우 제1전극과 음극간의 거리가 너무 멀어져서 공정의 양산성이 불리해질 뿐만 아니라 수평 방향으로의 급격한 발산각 증가로 인해 주렌즈로의 입사면적이 넓어져서 오히려 화면에 나타나는 전자빔 스폿이 축소되는 문제가 발생한다.When the horizontal width H1 of the electron beam through hole of the first electrode is equal to or greater than 1.4 times the horizontal width H2 of the electron beam through hole of the second electrode, the bright point erase voltage of the electron gun is increased, and when the bright point erase voltage is lowered, the first electrode Since the distance between the cathode and the cathode is too far, not only the productivity of the process is disadvantageous, but also the incident area to the main lens is widened due to the sudden increase in the divergence angle in the horizontal direction, thereby reducing the electron beam spot appearing on the screen.

한편 제2전극의 전자빔 통과공 주변의 전극 두께는 물점 크기와 밀접한 관계를 가지는데, 특히 제1전극의 전자빔 통과공이 수평 폭이 수직 폭보다 큰 형상을 가지는 전자총에 있어서 상기 제2전극의 전자빔 통과공 주변의 전극 두께를 동일하게 하면 수직 방향으로의 물점 크기가 축소되어 화면에서의 수직방향 스폿 사이즈를 감소시키는 효과가 있다. 앞서 기술한 바와 같이 제1전극의 전자빔 통과공의 수직 폭 축소에 의한 전자빔 스폿의 수직방향 축소는 컷오프(Cut-off)전압을 낮추게 되는데, 이런 경우에 상기와 같이 제2전극의 전자빔 통과공 주변의 전극 두께가 균일한 형상을 적용하게 되면 상기 제1전극과 제2전극 간 거리를 약 10∼20㎛정도 확보할 수 있으므로 상기 컷오프(Cut-off)전압에 의한 한계를 어느 정도 극복할 수 있다.On the other hand, the electrode thickness around the electron beam through hole of the second electrode is closely related to the size of the water point. In particular, in the electron gun in which the electron beam through hole of the first electrode has a shape where the horizontal width is larger than the vertical width, the electron beam passes through the second electrode. The same electrode thickness around the ball reduces the size of the object in the vertical direction, thereby reducing the size of the vertical spot on the screen. As described above, the vertical reduction of the electron beam spot by reducing the vertical width of the electron beam through hole of the first electrode lowers the cut-off voltage. In this case, as described above, the electron beam through hole around the second electrode is reduced. When the electrode thickness is uniformly applied, the distance between the first electrode and the second electrode can be secured by about 10 to 20 μm, thereby overcoming the limitation caused by the cut-off voltage. .

상기 제2전극의 전자빔 통과공 주변의 전극의 두께가 균일할 때, 상기 전극의 두께(t)에 따른 화면에서의 전자빔 스폿의 크기는 도 7과 같다. 즉, 제2전극의 두께는 전자빔 통과공의 직경의 50∼85%일 때 물점의 크기를 효과적으로 축소시켜서 화면에서의 전자빔 스폿의 수직방향 크기가 효과적으로 감소되는 것이다.When the thickness of the electrode around the electron beam through hole of the second electrode is uniform, the size of the electron beam spot on the screen according to the thickness t of the electrode is shown in FIG. 7. In other words, when the thickness of the second electrode is 50 to 85% of the diameter of the electron beam passing hole, the size of the water spot is effectively reduced so that the vertical size of the electron beam spot on the screen is effectively reduced.

상술한 내용들을 종합하여 정리하면, 제1전극의 수평폭을 H1, 수직폭을 V1, 수평폭과 수직폭의 비를 P1(=H1/V1), 면적을 B1(=H1×V1)이라 하고, 제2전극의 수평폭을 H2, 수직폭을 V2, 수평폭과 수직폭의 비를 P2(=H2/V2), 두께를 T2라고 할 때 다음 식들을 만족한다.In summary, the horizontal width of the first electrode is H1, the vertical width is V1, the ratio of the horizontal width to the vertical width is P1 (= H1 / V1), and the area is B1 (= H1 x V1). When the horizontal width of the second electrode is H2, the vertical width is V2, the ratio of the horizontal width to the vertical width is P2 (= H2 / V2), and the thickness is T2, the following equations are satisfied.

1.1 < P1 < 1.381.1 <P1 <1.38

0.7 < P2 < 1.30.7 <P2 <1.3

0.5 ×{(H2+V2)/2}< T2 < 0.85 ×{(H2+V2)/2}0.5 × {(H2 + V2) / 2} <T2 <0.85 × {(H2 + V2) / 2}

상술한 바와 같이 본 발명은 제1전극 및 제2전극의 전자빔 통과공의 수직, 수평 폭을 조절함으로써 화면에서의 전자빔 스폿의 수직 사이즈를 감소시킬 수 있으며, 이로 인해 해상도를 향상시키고 휘점 소거전압을 충분히 확보하여 전자빔 드라이브 특성을 좋게 하고 그에 따라 전류밀도 및 휘도를 증가시켜 포커스 특성을 향상시킬 수 있다.As described above, the present invention can reduce the vertical size of the electron beam spot on the screen by adjusting the vertical and horizontal widths of the electron beam passing holes of the first electrode and the second electrode, thereby improving the resolution and reducing the bright spot erase voltage. It is possible to secure enough electron beam drive characteristics, thereby increasing current density and brightness, thereby improving focus characteristics.

Claims (4)

형광체 스크린을 향해 전자빔을 방출하는 음극과, 상기 음극으로부터 일정간격을 두고 배치되어 전자빔을 제어하는 제1전극과, 상기 제1전극에서 일정간격으로 배치되어 전자빔을 가속시키는 제2전극으로 구성된 삼극부를 포함하는 음극선관용 전자총에 있어서,A triode comprising a cathode for emitting an electron beam toward the phosphor screen, a first electrode disposed at a predetermined distance from the cathode to control the electron beam, and a second electrode disposed at a predetermined interval from the first electrode to accelerate the electron beam In the electron beam for cathode ray tube containing, 상기 제1전극에 형성된 전자빔 통과공의 수평폭을 H1, 수직폭을 V1, 수평폭과 수직폭의 비를 P1(=H1/V1)라고 할 때 1.1<P1<1.38이고;1.1 <P1 <1.38 when the horizontal width of the electron beam through hole formed in the first electrode is H1, the vertical width is V1, and the ratio of the horizontal width to the vertical width is P1 (= H1 / V1); 상기 제2전극에 형성된 전자빔 통과공 주위의 전극두께가 균일한 것을 특징으로 하는 음극선관용 전자총.The electron gun for a cathode ray tube, characterized in that the electrode thickness around the electron beam through hole formed in the second electrode is uniform. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2전극에 형성된 전자빔 통과공의 수평폭을 H2, 수직폭을 V2, 상기 전자빔 통과공 주위의 전극두께를 T2라고 할 때 하기 식을 만족하는 것을 특징으로 하는 음극선관용 전자총.An electron gun for a cathode ray tube, wherein the horizontal width of the electron beam through hole formed in the second electrode is H2, the vertical width is V2, and the electrode thickness around the electron beam through hole is T2. 0.5 ×{(H2+V2)/2}< T2 < 0.85 ×{(H2+V2)/2}0.5 × {(H2 + V2) / 2} <T2 <0.85 × {(H2 + V2) / 2} 제 1항에 있어서,The method of claim 1, V1<0.512mm인 것을 특징으로 하는 음극선관용 전자총.An electron gun for cathode ray tubes, wherein V1 <0.512 mm. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2전극의 전자빔 통과공의 수평폭을 H2, 수직폭을 V2, 수평폭과 수직폭의 비를 P2(=H2/V2)라고 할 때 0.7<P2<1.3인 것을 특징으로 하는 음극선관용 전자총.An electron gun for a cathode ray tube, wherein when the horizontal width of the electron beam through hole of the second electrode is H2, the vertical width is V2, and the ratio of the horizontal width to the vertical width is P2 (= H2 / V2), 0.7 <P2 <1.3. .
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