KR100430242B1 - 음극선관용 이너쉴드 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음극선관에 관한 것으로서, 특히 음극선관 내부에 장착되어 외부자계를 차폐하는 역할을 하는 이너쉴드의 개구부 끝단에 1개 이상의 오목부 또는 볼록부가 형성되도록 하여 화면 상, 하단에서의 디스토션 현상을 방지할 수 있도록 하는 음극선관용 이너쉴드 구조에 관한 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 음극선관용 이너쉴드 구조는 서로 대향되는 한 쌍의 전, 후 경사면과, 서로 대향되는 한 쌍의 좌, 우 경사면이 일체로 형성되어 상협하광의 형상을 이루고, 상부의 좁게 형성된 개구부로 전자빔이 진입하여 반대편으로 확산 진행하는 경로를 유지하도록 외부자계를 차폐하는 역할을 하는 음극선관용 이너쉴드에 있어서, 상기 전, 후 경사면의 개구부측 끝단 양쪽 날개부에 1개 이상의 홈부가 형성되도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 이너쉴드의 전, 후 경사면의 개구부측 끝단, 양쪽 날개부에 1개 이상의 홈부 및 요철부를 형성하여 줌으로써, 화면 상, 하단부에서 발생하는 걸윙 현상을 간단하게 보상할 수 있게되어 종래의 공정을 변화시키지 않고도 제품의 질을 크게 향상시키는 효과가 있고, 그 동안 빈번하게 발생하던 제품에 대한 결함을 대폭 줄이게 되어 제품의 결함을 수리하기 위해 기울이던 노력 등과 같은 제반의 인적, 물적 낭비요소를 절감하게 되는 탁월한 효과를 갖게 된다.

Description

음극선관용 이너쉴드 구조{Structure of Inner Shield for Cathode Ray Tube}

본 발명은 음극선관에 관한 것으로서, 특히 음극선관 내부에 장착되어 외부자계를 차폐하는 역할을 하는 이너쉴드의 개구부 끝단에 1개 이상의 오목부 또는 볼록부가 형성되도록 하여 화면 상, 하단에서의 디스토션 현상을 방지할 수 있도록 하는 음극선관용 이너쉴드 구조에 관한 것이다.

일반적으로 음극선관(Cathode Ray Tube: 음극선관)이란 전기신호를 전자빔(beam)화 하여 형광면에 쏘아 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 편향요크의 자계에 의해 형광면의 소정의 위치로 향하도록 굴절되며, 상기 굴절되어진 전자빔이 형광면의 형광체에 부딪혀 빛을 발하게 된다.

도 1은 종래 음극선관의 구조를 보인 개략도로서, 동 도면에 도시된바와 같이 음극선관은 판상의 패널(3)이 형성되고, 상기 패널(3)의 전면에 음극선관의 방폭 특성을 유지하기 위한 안전유리(2)가 레진 수지에 의해 고정되며, 상기 패널(3)의 배면에 프리트 글라스로 사각틀 형태의 레일(9)이 고정되고, 상기 레일(9)에 인장력이 가해진 상태의 새도우 마스크(8)가 결합되며, 상기 새도우 마스크(8)의 외측 레일(9)에 지자계 차폐 역할을 하는 이너쉴드(10)가 결합된다.

그리고, 상기 패널(3) 배면에 콘 형상의 펀넬(4)이 프리트 글라스로 봉착된다.

상기 펀넬(4)의 네크부(5)에 R,G,B 3개의 전자빔(6)을 방출시키는 전자총(7)이 봉입되고, 상기 전자총(7)으로부터 방출된 전자빔(6)을 편향시키기 위한 편향요크(11)가 상기 네크부(5)의 외주면에 장착되는 구성으로 이루어진다.

상기와 같은 구성으로 이루어지는 음극선관의 작용에 대해 살펴보면 다음과 같다.

우선, 전원이 인가되면 전자총(7)으로부터 전자빔(6)이 방출되고, 상기 전자빔(6)은 가속전극과 집속전극을 차례로 통과하면서 가속 및 집속된다. 그리고, 상기 전자빔(6)은 편향요크(11)에 의해 편향되어진 상태로 새도우 마스크(8)을 통과하여 색 선별과정을 거치게 된다.

그리고, 상기 색 선별과정을 거친 전자빔(6)은 패널(3)의 내면에 도포막을 형성한 형광면(1)에 부딪혀 형광체를 발광시켜 화상을 재현하게 된다.

그러나, 상기 전자빔(6)은 지자계를 비롯한 외부 자계로부터의 영향을 쉽게 받는 것이어서, 외부로부터의 자계를 차폐해주지 못하면, 전자빔은 외부 자계의 영향으로 경로를 이탈하게 되고, 이는 새도우 마스크를 통과하여 R,G,B 각각의 형광체에 제대로 도달하지 못하고 미스랜딩을 유발하게 된다.

이에 음극선관 내부에는 도 1에서와 같이 이너쉴드(10)가 장착되어 외부 자계를 차폐시켜주어 전자빔(6)이 외부 자계로부터 영향을 받게되는 것을 방지하고 있다.

상기와 같은 이너쉴드(10)는 대략 피라미드 형상으로 제작되어지는데, 이를 제조하는 각 제조사마다의 독자적인 기술적 배경에 따라서 여러 가지 형상으로 다양하게 제작되고 있다.

도 2는 종래의 이너쉴드를 나타낸 사시도로서, 동 도면에서 나타나는 바와 같이 종래의 이너쉴드(10)는 서로 대향되는 한 쌍의 전후 경사면(10a,10a')과, 서로 대향되는 한 쌍의 좌우 경사면(10b,10b')으로 이루어지는 피라미드 형상을 취하고 있다.

상기와 같은 이너쉴드(10)는 상부가 좁고, 하부가 넓은 상협하광 형상으로 이루어지는데, 이때 전자빔(6)은 상기 이너쉴드(10)의 상부의 좁게 형성된 개구부(10c)로 진입하여 반대편으로 확산 진행하는 경로를 갖는다.

이와 같이 상기 이너쉴드(10) 내부를 진행하는 전자빔(6)은 외부자계로부터 차폐된다. 또한 상기 이너쉴드(10)의 높이를 높게하면 할수록 외부자계 차폐효과는 증가하게 되는 반면, 일정높이 이상을 초과하게 되면 더 이상의 외부자계 차폐효과는 나타나지 않는다는 문제점이 있고, 이너쉴드(10)의 높이를 높이게 되면 이에 따라 화면 상, 하단부의 디스토션(Distortion)이 커지게 되는 문제점을 갖는다.

상기와 같이 디스토션이 커지게 되면 화면이 직사각형으로 보이지 않고, 화면 상, 하단부가 휘어져 보이므로 시각적 특성이 매우 나빠지게 된다.

그러므로, 종래에는 외부자계에 대한 차폐효과를 높이기 위해 이너쉴드의 높이를 일정 높이까지 높여주고, 이로 인해 발생되는 디스토션은 편향요크를 이용해서 보상해 주는 방법을 사용하였다.

이러한 편향요크를 이용한 디스토션 보상방법에는 두 가지 방법이 사용되는데, 첫 번째 방법으로는 편향요크에 코일을 권선하는 방법을 달리하여 수직편향자계의 분포를 변화시키는 방법으로 화면 상, 하단부 수평선의 디스토션이 보상된다.

하지만, 이러한 방법은 코일을 권선하는 방법을 완전히 다르게 해야 하므로, 이에 따른 컨버젼스 등과 같은 편향요크의 주요특성을 변화시킬 우려가 있고, 새로운 권선 방법에 따른 전체 공정의 변화가 요구되는 것이어서, 개발 초기단계에서 할 수 있는 방법으로, 일반적으로는 잘 이용되지 않고 있다.

그리고, 둘 째 방법은 코일을 권선 하는 방법과 달리 편향요크의 주요 특성을 변화시키지 않고 디스토션만을 변화시킬 수 있는 방법으로 도 1에 도시되어진 바와 같이 마그네트(13)를 편향요크(11)의 확장부(12) 상, 하단에 부착시켜 수직편향자계를 임의의 원하는 자계분포로 만들어 주어 디스토션이 반응되도록 하는 방법이 있다.

도 3의 (a)는 마그네트를 이용한 핀 디스토션 보상상태를 보인 개략도이고, (b)는 마그네트를 이용한 바렐 디스토션 보상상태를 보인 개략도이다.

동 도면에서 보여지는 바와 같이 마그네트를 이용하여 화면 상, 하단부의 내측으로 곡률이 형성되는 핀 디스토션(Pin Distortion)(21)을 직선상태로 보상할 수 있게 되는데, 상기 핀 디스토션(21)과 반대 현상인 바렐 디스토션(BarrelDistortion)(23)의 경우에는 상기 마그네트(13)의 극을 반대로 바꾸어주면 쉽게 보상이 가능하다.

그러나, 상기와 같이 마그네트(13)를 이용한 디스토션 보상방법은 보상해주어야 할 디스토션 양이 클 경우, 도 4에 도시된 바와 같이 화면 중심부근의 디스토션은 보상이 가능하지만, 화면 중심에서 멀어질수록 마그네트(13) 자계의 영향을 적게 받게 되어 디스토션의 보상이 원활하게 이루어지지 않아 화면 상, 하단부 디스토션이 웨이브(Wave)지는 현상이 나타난다. 이러한 현상을 걸윙(Gull Wing)(25)이라 하는데, 화면이 직사각형 상태로 선명하게 보이지 않고, 휘어지게 보이는 등 시각적인 특성이 떨어지는 문제점이 있다.

무엇보다도 상기한 걸윙(25) 현상은 편향요크(11)에서 보상하여 주기가 매우 어렵고, 이러한 문제점이 항상 내재되므로 인해 제품의 질을 저하시키는 원인이 되었던 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 이너쉴드의 서로 대향되는 전, 후 경사면의 개구부 끝단의 형상을 변형시킴으로써, 이를 통과하는 전자빔이 영향을 받도록 하여, 편향요크의 제작공정이나 고유특성을 변화시키지 않고도 걸윙현상을 보상할 수 있도록 하는 음극선관용 이너쉴드 구조를 제공하는데 있다.

도 1은 종래 음극선관의 구조를 보인 개략도이다.

도 2는 종래의 이너쉴드를 나타낸 사시도이다.

도 3의 (a)는 마그네트를 이용한 핀 디스토션 보상상태를 보인 개략도이고, (b)는 마그네트를 이용한 바렐 디스토션 보상상태를 보인 개략도이다.

도 4의 (a)는 핀 디스토션에 의한 걸윙현상을 보인 개략도이고, (b)는 바렐 디스토션에 의한 걸윙현상을 보인 개략도이다.

도 5는 본 발명에 따른 이너쉴드를 나타낸 사시도이다.

도 6은 본 발명에 따른 이너쉴드가 적용된 음극선관의 개략도이다.

도 7은 본 발명에 따른 이너쉴드의 다른 실시 예를 보인 사시도이다.

도 8은 본 발명에 따른 이너쉴드의 또 다른 실시 예를 보인 사시도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

21: 핀 디스토션 23: 바렐 디스토션 25: 걸윙

110: 이너쉴드 111(111'): 전후 경사면 111a: 홈부

111b: 요철부 111c: 돌출부 113(113'): 좌우 경사면

115: 개구부

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 음극선관용 이너쉴드 구조는서로 대향되는 한 쌍의 전, 후 경사면과, 서로 대향되는 한 쌍의 좌, 우 경사면이 일체로 형성되어 상협하광의 형상을 이루고, 상부의 좁게 형성된 개구부로 전자빔이 진입하여 반대편으로 확산 진행하는 경로를 유지하도록 외부자계를 차폐하는 역할을 하는 음극선관용 이너쉴드에 있어서, 상기 전, 후 경사면의 개구부측 끝단 양쪽 날개부에 1개 이상의 홈부가 형성되도록 하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 발명에 따른 이너쉴드를 나타낸 사시도로서, 동 도면에 도시되어진 바와 같이 본 발명에 따른 이너쉴드(110)는 서로 대향되는 한 쌍의 전후 경사면(111,111')과, 서로 대향되는 한 쌍의 좌우 경사면(113,113')으로 이루어지는 피라미드 형상을 취하고 있다.

상기와 같은 이너쉴드(110)는 상부가 좁고, 하부가 넓은 상협하광 형상으로 이루어지는데, 이때 전자빔(6)은 도 6에서와 같이 상기 이너쉴드(110)의 상부의 좁게 형성된 개구부(115)로 진입하여 반대편으로 확산 진행하는 경로를 갖는다.

그리고, 상기 이너쉴드(110)의 개구부(115)측 전, 후 경사면(111,111') 끝단에는 도 4의 (a)에 도시된 걸윙(25) 현상에서 나타나는 홈 형태의 파형(25a)과 동일한 홈부(111a)가 형성된다. 이러한 홈부(111a)의 형상은 삼각형상 또는 다각형상 및 선형으로 이루어질 수 있다.

상기 홈부(111a)의 위치는 도 6에서 보여지는 바와 같이 전자빔(6)의 편향중심으로부터 걸윙(25)이 발생하는 화면(27)의 위치까지의 연장선상에 위치하는 것이바람직하다.

그리고, 상기 걸윙(25)을 보상해주기 위해 형성한 홈부(111a)의 깊이는 비교적 작은 깊이만으로도 충분한데, 홈부(111a)의 깊이를 h라하고, 이너쉴드(110) 전체높이를 H라고 할 때 다음과 같은 식을 만족하는 값이 바람직하다.

상기에서와 같이 홈부(111a)의 깊이 h를 0.05H이하가 되도록 형성해주는 이유는 다음과 같다.

걸윙 발생원인이 핀/바렐 디스토션이 클 경우 마그네트에 의한 보정이 완벽히 이루어지지 않아 발생하게 되므로 이너쉴드의 끝단에 홈부(111a)를 형성하여 편향요크의 자계 영향에 변화를 주어 이를 보상하게 하는데, 이때 홈부(111a)의 깊이 h를 0.05H이하로 형성하였을 때 보정효과가 나타나지만 0.05이상이 되도록 홈부(111a)를 형성하면 반대 형상의 걸윙이 발생하게 된다.

또한, 종래의 이너쉴드(10) 끝단부가 일직선 형상이거나 내측으로 홈을 형성하였던 것에 비해, 본 발명의 다른 실시 예를 따르면 도 7에서 보여지는 바와 같이 요철부(111b)를 돌출 형성하게 된다. 이는 도 4의 (b)와 같은 요철 형태의 파형(25b)과 동일한 형상으로, 요철부(111b)의 위치는 도 6에서 보여지는 바와 같이 전자빔(6)의 편향중심으로부터 걸윙(25)이 발생하는 화면(27)의 위치까지의 연장선상에 위치하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 요철부(111b)의 높이를 h' 라하고, 이너쉴드 전체높이를 H라고 할 때 다음과 같은 식을 만족하는 값이 바람직하다.

상기와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명에 따른 음극선관용 이너쉴드 구조는 다음과 같은 작용 효과를 갖게 된다.

우선, 이너쉴드(110)의 높이(H)를 높게 형성하여 외부자계로부터의 차폐 효율을 높게 한다.

그러면, 상기 이너쉴드(110)의 개구부(115)와 편향요크(11)의 확장부(12) 사이가 가까워지게 되는데 이로 인해 수직 편향자계에 대해 이너쉴드(110)가 영향을 미치게 되어, 이너쉴드(110)의 개구부(115) 부근에 형성되어 있던 수직 편향자계의 일부가 이너쉴드(110) 내로 유입된다.

이에 따라서, 수직 편향자계가 약화되어 화면의 상, 하단 수평선이 핀 디스토션(21) 및 바렐 디스토션(23)화 된다.

그리고, 상기와 같이 핀 디스토션(21) 및 바렐 디스토션(23)이 일어나게 되면, 앞서 언급한 마그네트(13)를 이용하여 보상하게 되는데, 이때 상기 핀 디스토션(21) 및 바렐 디스토션(23) 값이 클 경우에는 도 4에서 보여지는 바와 같이 화면 중심부는 보상이 이루어지지만, 주변으로 갈수록 마그네트(13)의 자력이 약화되어 양쪽 날개부에 홈 및 요철 형태의 파형(25a,25b)이 남게 되는 걸윙(25) 현상이 발생하게 된다.

이때, 상기 도 5내지 도 7에서 보여지는 바와 같이 전자빔(6)의 편향중심으로부터 걸윙(25)이 발생하는 화면(27)의 위치까지의 연장선상에 위치하는 이너쉴드(110)의 개구부(115) 끝단에 걸윙(25) 현상에 의한 홈 및 요철 형태의 파형(25a,25b)과 동일한 형상의 홈부(111a) 및 요철부(111b)를 형성시켜준다.

그러면, 상기 이너쉴드(110)의 홈부(111a) 및 요철부(111b) 부근에 형성되는 편향요크(111)의 수직 편향자계분포가 바뀌게 되고, 이에 비례하여 내부를 통과하는 전자빔(6)의 경로에 영향을 미쳐서 상기한 바와 같은 걸윙(25) 현상이 보상되는 작용을 이루게 된다.

그리고, 도 8은 본 발명에 따른 이너쉴드의 또 다른 실시 예를 보인 사시도로서, 동 도면에 도시된 바와 같이 전, 후 경사면(111,111')의 개구부(115)측 끝단 양쪽 날개부에 바깥쪽으로 꺽이도록 된 돌출부(111c)를 형성한다. 이는 앞서 언급한 도 4의 (a)에서와 같은 양쪽 날개부에 홈 형태의 파형(25a)을 갖는 걸윙(25)을 보상하는 데에 적합하다.

본 발명은 이너쉴드의 전, 후 경사면의 개구부측 끝단, 양쪽 날개부에 1개 이상의 홈부 및 요철부를 형성하여 줌으로써, 화면 상, 하단부에서 발생하는 걸윙 현상을 간단하게 보상할 수 있는 뛰어난 효과를 갖는다. 이로 인해 종래의 공정을 변화시키지 않고도, 원하는 바의 효과를 얻을 수 있게 되어 적은 비용으로 제품의 질을 크게 향상시키는 효과가 있고, 그 동안 빈번하게 발생하던 제품에 대한 결함을 대폭 줄이게 되어 제품의 결함을 수리하기 위해 기울이던 노력 등과 같은 제반의 인적, 물적 낭비요소를 절감하게 되는 탁월한 효과를 갖게 된다.

Claims (7)

1. 서로 대향되는 한 쌍의 전, 후 경사면과, 서로 대향되는 한 쌍의 좌, 우 경사면이 일체로 형성되어 상협하광의 형상을 이루고, 상부의 좁게 형성된 개구부로 전자빔이 진입하여 반대편으로 확산 진행하는 경로를 유지하도록 외부자계를 차폐하는 역할을 하는 음극선관용 이너쉴드에 있어서,

   상기 전, 후 경사면의 개구부측 끝단 양쪽 날개부에 1개 이상의 홈부가 형성되도록 하고 이때, 상기 홈부의 깊이를 h라 하고, 이너쉴드 전체 높이를 H라고 할 때, 다음 식을 만족하는 것을 특징으로 하는 음극선관용 이너쉴드 구조.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 홈부의 형상이 삼각형 및 다각형과 선형적인 호의 조합으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 음극선관용 이너쉴드 구조.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 전, 후 경사면의 개구부측 끝단이 전자빔의 편향중심으로부터 걸윙이 발생하는 화면까지의 연장선상에 위치되고, 상기 걸윙의 형상과 전, 후 경사면의 개구부측 끝단의 형상이 동일하게 형성되는 것을 특징으로 하는 음극선관용 이너쉴드 구조.
4. 서로 대향되는 한 쌍의 전, 후 경사면과, 서로 대향되는 한 쌍의 좌, 우 경사면이 일체로 형성되어 상협하광의 형상을 이루고, 상부의 좁게 형성된 개구부로 전자빔이 진입하여 반대편으로 확산 진행하는 경로를 유지하도록 외부자계를 차폐하는 역할을 하는 음극선관용 이너쉴드에 있어서,

   상기 전, 후 경사면의 개구부측 끝단 양쪽 날개부에 1개 이상의 요철부가 형성되도록 하고 이때, 상기 요철부의 높이를 h'라하고, 이너쉴드 전체 높이를 H라고 할 때, 다음 식을 만족하는 것을 특징으로 하는 음극선관용 이너쉴드 구조.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 요철부의 형상이 삼각형 및 다각형과 선형적인 호의 조합으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 음극선관용 이너쉴드 구조.
6. 서로 대향되는 한 쌍의 전, 후 경사면과, 서로 대향되는 한 쌍의 좌, 우 경사면이 일체로 형성되어 상협하광의 형상을 이루고, 상부의 좁게 형성된 개구부로 전자빔이 진입하여 반대편으로 확산 진행하는 경로를 유지하도록 외부자계를 차폐하는 역할을 하는 음극선관용 이너쉴드에 있어서,

   상기 전, 후 경사면의 개구부측 끝단 양쪽 날개부에 바깥쪽으로 꺽이도록된 돌출부를 1개 이상 형성하고 이때, 상기 돌출부의 높이를 h"라하고, 이너쉴드 전체높이를 H라고 할 때, 다음 식을 만족하는 것을 특징으로 하는 음극선관용 이너쉴드 구조.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 돌출부의 형상이 삼각형 및 다각형과 선형적인 호의 조합으로 이루어지는 꺽임부로 형성되는 것을 특징으로 하는 음극선관용 이너쉴드 구조.