KR20060068933A - 음극선관 - Google Patents

Abstract

소자 자속의 집속도를 높여 소자효율을 향상시키고 지자계에 의한 전자빔의 이동량 특성이 향상되도록, 패널과 펀넬 및 넥크부로 이루어지는 진공용기와, 진공용기의 넥크부에 설치되고 전자빔을 발생시키는 전자총과, 패널에 지지되고 색선별 기능을 하는 마스크조립체와, 펀넬의 넥크부쪽 외주면에 설치되고 전자총에서 발사된 전자빔을 편향시키기 위한 편향자계를 형성하는 편향요크와, 패널 및/또는 펀넬의 외주면에 설치되는 소자 코일과, 소자 코일과 연결되어 상기 펀넬의 외주면에 설치되며 자성체로 형성되는 소자집속판을 포함하는 음극선관을 제공한다.

음극선관, 소자 코일, 집속판, 지자계, 이동량, 전자빔, 자성체

Description

음극선관 {Cathode Ray Tube}

도 1은 본 발명에 따른 음극선관의 일실시예를 나타내는 부분단면 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 음극선관의 일실시예를 나타내는 배면 사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 음극선관의 일실시예에 있어서 소자집속판과 소자코일을 나타내는 분해사시도이다.

도 4는 본 발명에 따른 음극선관의 일실시예를 나타내는 평면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 음극선관의 일실시예에 있어서 코일브라켓의 다른 실시예를 나타내는 사시도이다.

본 발명은 음극선관에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소자의 자속 집속도를 향상시킬 수 있도록 소자집속판을 펀넬에 설치하여 소자효율을 향상시키고 지자계에 의한 전자빔의 이동량 특성을 향상시킨 음극선관에 관한 것이다.

일반적으로 음극선관은 전자총으로부터 발사된 전자빔이 편향요크의 편향자계에 의하여 편향되면서 색선별기능을 갖는 새도우 마스크를 통과하여 패널 내면에 형성된 형광막의 녹색, 청색, 적색의 형광체에 충돌하고, 전자빔이 충돌된 형광체가 여기 발광하는 것에 의하여 소정의 화상을 구현하도록 이루어진다.

상기에서 새도우 마스크는 프레임을 통하여 패널에 지지되고, 프레임에는 지자계의 영향을 최소화하기 위한 인너실드가 설치된다.

상기 새도우 마스크, 프레임, 인너실드 등은 금속으로 형성되어 설치되며, 지자계에 의해 자화되어 그 주변으로 자장을 형성한다. 이와 같이 형성된 자장에 의해 음극선관의 내부를 진행하는 전자빔의 진행 경로가 변화되어 전자빔이 해당되는 형광체에 도달하지 못하게 되는 미스랜딩(mis-landing)이 발생하고, 이로 인하여 화질이 저하되는 문제가 있다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 음극선관의 패널 및 펀넬 외주면에 소자 코일을 설치하고, 전원 인가시 등에 상기 소자 코일에 전류를 공급하여 상기 새도우 마스크, 프레임, 인너실드 등의 자화 상태를 제거하는 소자(degaussing)를 행한다.

그러나 소자 코일만 설치하는 것에 의해서는 충분한 소자효율이 얻어지지 않으며, 지자계(Bh 및 Bv)에 의하여 새도우 마스크, 프레임, 인너실드 등이 자화된 상태가 일부 잔류하여 전자빔의 이동이 어느 정도 발생하게 된다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 소자 자속의 집속도를 높일 수 있도록 자성체로 제작되는 소자집속판을 펀넬에 설치하므로 소자효율을 향상시키고 지자계에 의한 전자빔의 이동량 특성이 향상되는 음극선관 을 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 제안하는 음극선관은 패널과 펀넬 및 넥크부로 이루어지는 진공용기와, 상기 진공용기의 넥크부에 설치되고 전자빔을 발생시키는 전자총과, 상기 패널에 지지되고 색선별 기능을 하는 마스크조립체와, 상기 펀넬의 넥크부쪽 외주면에 설치되고 상기 전자총에서 발사된 전자빔을 편향시키기 위한 편향자계를 형성하는 편향요크와, 상기 패널 및/또는 펀넬의 외주면에 설치되는 소자 코일과, 상기 소자 코일과 연결되어 상기 펀넬의 외주면에 설치되며 자성체로 형성되는 소자집속판을 포함하여 이루어진다.

상기 소자집속판은 상기 넥크부쪽에서 보아서 상기 펀넬 외주면의 상부 및 하부에 각각 설치되고, 각각 상기 펀넬의 장변부 길이에 대하여 50∼100%의 길이로 형성하여 설치한다.

다음으로 본 발명에 따른 음극선관의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저 본 발명에 따른 음극선관의 일실시예는 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 패널(12)과 펀넬(14) 및 넥크부(16)로 이루어지는 진공용기(10)와, 상기 진공용기(10)의 넥크부(16)에 설치되고 전자빔을 발생시키는 전자총(20)과, 상기 패널(12)에 지지되고 색선별 기능을 하는 마스크조립체(30)와, 상기 펀넬(14)의 넥크부(16)쪽 외주면에 설치되고 상기 전자총(20)에서 발사된 전자빔을 편향시키기 위한 편향자계를 형성하는 편향요크(40)와, 상기 패널(12) 및/또는 펀넬(14)의 외주면에 설치되는 소자 코일(50)과, 상기 소자 코일(50)과 연결되어 상기 펀넬(14)의 외주면에 설치되며 자성체로 형성되는 소자집속판(60)을 포함하여 이루어진다.

상기 패널(12)의 내면에는 도트(dot) 또는 스트라이프(stripe) 형상으로 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 형광체가 블랙매트릭스(BM)를 사이에 두고 소정의 패턴으로 도포되는 형광막(18)이 형성된다.

상기 패널(12)과 펀넬(14)이 접합되는 부위의 외주면에는 방폭밴드(19)가 설치된다.

상기 마스크조립체(30)는 색선별 기능을 하며 다수의 빔통과구멍(33)이 소정의 패턴으로 배열되어 형성되는 새도우 마스크(32)와, 상기 새도우 마스크(32)를 지지하며 상기 패널(12)에 설치되는 프레임(34)을 포함하여 이루어진다.

상기 프레임(34)에는 상기 전자총(20)쪽으로 연장하여 설치되고 지자계를 차폐하는 인너실드(38)가 설치된다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명에 따른 음극선관은 전자총(20)으로부터 발사된 전자빔이 편향요크(40)의 편향자계에 의하여 편향되면서 색선별기능을 갖는 새도우 마스크(32)의 빔통과구멍(33)을 통과하여 패널(12) 내면에 형성된 형광막(18)의 녹색, 청색, 적색의 형광체에 충돌하고, 전자빔이 충돌된 형광체가 여기 발광하는 것에 의하여 소정의 화상을 구현하도록 이루어진다.

상기 소자코일(50)은 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 패널(12) 및 펀넬(14)의 스커트부를 따라 길게 직선부를 형성하여 설치하고, 펀넬(14)의 상부면 및 하부면에 전체적으로 폐곡선을 그리도록 형성하여 설치한다.

상기 소자코일(50)은 상기 펀넬(14)의 상부면 및 하부면에 각각 하나씩 대칭되는 형상으로 설치하는 것도 가능하고, 상기 펀넬(14)의 상부면 및 하부면 전체에 걸쳐서 하나의 폐곡선을 그리도록 설치하는 것도 가능하다.

상기 소자집속판(60)은 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 넥크부(16)쪽에서 보아서 상기 펀넬(14) 외주면의 상부 및 하부에 각각 설치한다.

상기 소자집속판(60)은 상기 소자코일(50)의 직선부와 대략 평행하게 설치한다.

상기 소자집속판(60)은 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 대략 직사각형 형상으로 형성하여 설치한다.

상기 소자집속판(60)에는 도 1 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 소자코일(50)을 지지하기 위한 하나이상의 코일브라켓(70)을 설치하는 것도 가능하다.

상기와 같이 코일브라켓(70)을 소자집속판(60)에 설치하는 경우에는 도 3에 나타낸 바와 같이, 코일브라켓(70)을 소자집속판(60)에 소정의 간격으로 형성하는 조립구멍(68)에 결합하여 설치하는 것도 가능하다.

상기 소자집속판(60)은 직사각형 형상으로 형성되는 본체부(62)와, 상기 본체부(62)의 방폭밴드(19)를 향한 모서리쪽으로부터 진공용기(10)의 반대쪽으로 굽혀져 형성되는 수직부(64)와, 상기 수직부(64)로부터 방폭밴드(19)쪽으로 상기 본체부(62) 및 방폭밴드(19)와 평행하게 연장되는 조립부(66)로 이루어진다.

상기 조립부(66)에는 상기 코일브라켓(70)이 결합되는 조립구멍(68)이 소정의 간격으로 형성된다.

상기 코일브라켓(70)은 대략 "ㄷ"형상의 본체부(72)와, 상기 본체부(72)의 "ㄷ"형상 한쪽 모서리로부터 원호형상으로 굽어져 연장되고 상기 소자코일(50)이 삽입되어 지지되는 코일고정부(76)와, 상기 코일고정부(76)의 반대쪽 모서리로부터 수직으로 굽어져 연장되고 상기 소자집속판(60)의 조립구멍(68)에 삽입되어 걸리는 걸림부(74)로 이루어진다.

상기 코일브라켓(70)의 걸림부(74)는 도 5에 나타낸 바와 같이, 대략 "T"형상으로 이루도록 상기 본체부(72)의 모서리로부터 양쪽으로 연장 형성하는 것도 가능하다.

상기와 같이 소자집속판(60)에 코일브라켓(70)을 설치하여 소자코일(50)을 지지하게 되면, 별도로 소자코일(50)을 지지하기 위한 구조를 방폭밴드(19)나 펀넬(14) 외주면 등에 설치할 필요가 없으므로, 조립공정이 간단해지며, 생산성이 향상된다.

상기 소자집속판(60)의 본체부(62)는 상기 펀넬(14)의 외주면에 접하도록 설치된다.

상기 소자집속판(60)은 본체부(62)가 접착제 등에 의하여 상기 펀넬(14)의 외주면에 부착되는 것에 의하여 고정 설치된다.

상기 소자집속판(60)은 대략 0.1∼2mm 정도 두께의 판형상으로 형성한다.

상기에서 소자집속판(60)의 두께가 너무 얇으면 소자코일(50)을 지지하기 위한 강도가 충분하지 못하다는 문제가 있으며, 두께가 너무 두꺼우면 공간을 많이 차지하고 재료비 및 가공비 등에 있어서 불리하다.

다음의 표 1에는 상기 소자집속판(60)의 두께에 따른 전자빔의 지자계(Bh)에 의한 이동량을 측정하여 나타낸다.

소자집속판 두께 (mm)	Bh 이동량 (㎛)
	EW-최대	NS-최대
0.15	31	32
0.30	33	31

그리고 상기 소자집속판(60)은 상기 펀넬(14)의 장변부 길이에 대하여 50∼100%의 길이로 형성하여 설치한다.

즉 도 4에 있어서, 상기 소자집속판(60)의 길이(C)는 상기 펀넬(14)의 장변부 길이(B)에 대하여 0.5B≤C≤1.0B 의 식을 만족하도록 설정한다.

다음의 표 2에는 상기 소자집속판(60)의 길이(C)를 변경하여 설치하고, 전자빔의 지자계(Bh)에 의한 이동량을 측정하여 나타낸다.

치수 (mm)		Bh 이동량 (㎛)
B	C	EW-최대	NS-최대
720	700	36	33
	525	40	32
	350	46	34
	0	59	32

상기 표 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 상기 소자집속판(60)의 길이(C)를 길게 할수록 전자빔의 지자계(Bh)에 의한 이동량이 감소함을 확인할 수 있다. 이는 자성체로 이루어지는 상기 소자집속판(60)을 설치함에 따라 소자코일(50)에 소자 전류를 인가하는 경우 소자 전류의 자속이 소자집속판(60)에 집속되는 현상에 의하여 소자효율이 증가됨에 따른 것으로 해석되며, 소자집속판(60)의 넓이가 넓을 수록 소자 전류의 자속이 집속되는 효과는 증가하기 때문인 것을 해석된다.

따라서 상기 소자집속판(60)의 길이(C)는 전자빔의 지자계(Bh)에 의한 이동량을 충분하게 감소시키기 위해서는 가능하면 길게 형성하는 것이 바람직하고, 가능하면 상기 펀넬(14) 장변부의 길이(B)에 대하여 50% 이상의 길이로 형성하는 것이 바람직하다. 또 상기 소자집속판(60)의 길이(C)는 상기 펀넬(14) 장변부의 길이(B) 이하로 형성하는 것이 상기 펀넬(14)에 설치하는 경우 펀넬(14) 외부로 노출되지 않으므로 바람직하다.

그리고 상기 소자집속판(60)의 폭은 상기 패널(12) 및 펀넬(14)의 스커트부(패널(12)과 펀넬(14)이 접합 연결되어 형성되는 평면부)의 폭에 대하여 대략 10∼100% 정도의 범위에서 설정한다.

즉 도 4에 있어서, 상기 소자집속판(60)의 폭(E)은 상기 패널(12) 및 펀넬(14)의 스커트부 폭(D)에 대하여 0.1D≤E≤1.0D 의 식을 만족하도록 설정한다.

다음의 표 3에는 상기 소자집속판(60)의 폭(E)를 변경하여 설치하고, 전자빔의 지자계(Bh)에 의한 이동량을 측정하여 나타낸다.

치수 (mm)		Bh 이동량 (㎛)
D	E	EW-최대	NS-최대
90	10	42	33
	15	38	32
	30	36	33

상기 표 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 상기 소자집속판(60)의 폭(E)을 크게 할수록 전자빔의 지자계(Bh)에 의한 이동량이 감소함을 확인할 수 있다.

따라서 상기 소자집속판(60)의 폭(E)는 전자빔의 지자계(Bh)에 의한 이동량을 충분하게 감소시키기 위해서는 가능하면 크게 형성하는 것이 바람직하고, 가능하면 상기 패널(12) 및 펀넬(14)의 스커트부 폭(D)에 대하여 10% 이상의 폭으로 형성하는 것이 바람직하다. 상기에서 소자집속판(60)의 폭(E)을 상기 패널(12) 및 펀넬(14)의 스커트부 폭(D)의 10% 미만으로 형성하는 경우에는 충분한 소자 전류 자속의 집속효과가 얻어지지 않는다.

그리고 상기 소자집속판(60)의 폭(E)을 상기 패널(12) 및 펀넬(14)의 스커트부 폭(D)보다 크게 형성하게 되면, 상기 패널(12) 및 펀넬(14)의 스커트부에 상기 소자코일(50)을 설치한 다음 상기 소자집속판(60)을 설치하여야 하므로, 충분한 설치공간이 확보되지 않는다. 또한, 상기 소자집속판(60)이 펀넬(14)의 곡면쪽에 설치되게 되므로, 소자집속판(60)의 형성 및 설치에 어려움이 증가되는 문제가 있다.

그리고 상기 패널(12)의 앞면으로부터 상기 소자집속판(60)의 패널(12)쪽 모서리까지의 거리(A)는 상기 패널(12) 및 펀넬(14)의 스커트부의 폭에 대하여 대략 50∼100% 정도의 범위에서 설정한다.

즉 도 4에 있어서, 상기 패널(12)의 앞면으로부터 상기 소자집속판(60)의 패널(12)쪽 모서리까지의 거리(A)는 상기 패널(12) 및 펀넬(14)의 스커트부 폭(D)에 대하여 0.5D≤A≤1.0D 의 식을 만족하도록 설정한다.

다음의 표 4에는 상기 패널(12)의 앞면으로부터 상기 소자집속판(60)의 패널(12)쪽 모서리까지의 거리(A)를 변경하여 설치하고, 전자빔의 지자계(Bh)에 의한 이동량을 측정하여 나타낸다.

치수 (mm)		Bh 이동량 (㎛)
D	A	EW-최대	NS-최대
90	65	36	33
	70	38	32
	90	38	31

상기 표 4로부터 알 수 있는 바와 같이, 상기 패널(12)의 앞면으로부터 상기 소자집속판(60)의 패널(12)쪽 모서리까지의 거리(A)를 작게 할수록 전자빔의 지자계(Bh)에 의한 이동량이 감소함을 확인할 수 있다.

따라서 상기 패널(12)의 앞면으로부터 상기 소자집속판(60)의 패널(12)쪽 모서리까지의 거리(A)는 전자빔의 지자계(Bh)에 의한 이동량을 충분하게 감소시키기 위해서는 가능하면 작게 설정하는 것이 바람직하고, 가능하면 상기 패널(12) 및 펀넬(14)의 스커트부 폭(D)에 대하여 100% 이하의 거리로 설정하는 것이 바람직하다. 상기에서 패널(12)의 앞면으로부터 상기 소자집속판(60)의 패널(12)쪽 모서리까지의 거리(A)를 상기 패널(12) 및 펀넬(14)의 스커트부 폭(D)보다 크게 설정하는 경우에는 충분한 소자 전류 자속의 집속효과가 얻어지지 않는다.

그리고 상기 패널(12)의 앞면으로부터 상기 소자집속판(60)의 패널(12)쪽 모서리까지의 거리(A)를 상기 패널(12) 및 펀넬(14)의 스커트부 폭(D)의 50% 보다 작게 설정하게 되면, 상기 패널(12) 및 펀넬(14)의 스커트부에 상기 소자코일(50)을 설치한 다음 상기 소자집속판(60)을 설치하여야 하므로, 충분한 설치공간이 확보되지 않는다. 즉 상기 소자코일(50)의 직선부가 상기 마스크조립체(30)의 새도우마스크(32)의 스커트부가 위치하는 부분에 설치되므로, 상기 소자코일(50)이 설치되 기 위한 공간을 충분하게 확보하기 위해서는 상기 패널(12)의 앞면으로부터 상기 소자집속판(60)의 패널(12)쪽 모서리까지의 거리(A)를 상기 패널(12) 및 펀넬(14)의 스커트부 폭(D)의 50% 이상으로 설정하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 본 발명에 따른 음극선관은 슬림(slim)화를 위하여 110°이상으로 편향각의 광각화(종래 음극선관의 경우에는 대략 102∼106°범위의 편향각을 가짐)를 구현하는 경우에 적용하는 것도 가능하다.

상기에서는 본 발명에 따른 음극선관의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명에 따른 음극선관에 의하면, 자성체로 이루어지는 소자집속판을 소자코일과 연결하여 설치하는 것에 의하여 소자코일에 소자 전류를 인가할 때에, 소자 전류 자속의 집속도가 증가하여 소자효율이 향상된다. 따라서 지자계에 의한 전자빔의 이동량을 최소화하는 것이 가능하고 특성의 향상을 도모하는 것이 가능하다.

Claims (7)

1. 패널과 펀넬 및 넥크부로 이루어지는 진공용기와,

   상기 진공용기의 넥크부에 설치되고 전자빔을 발생시키는 전자총과,

   상기 패널에 지지되고 색선별 기능을 하는 마스크조립체와,

   상기 펀넬의 넥크부쪽 외주면에 설치되고 상기 전자총에서 발사된 전자빔을 편향시키기 위한 편향자계를 형성하는 편향요크와,

   상기 패널 또는 펀넬의 외주면에 설치되는 소자 코일과,

   상기 소자 코일과 연결되어 상기 펀넬의 외주면에 설치되며 자성체로 형성되는 소자집속판을 포함하는 음극선관.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 소자집속판은 상기 넥크부쪽에서 보아서 상기 펀넬 외주면의 상부 및 하부에 각각 설치하는 음극선관.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   상기 소자집속판에는 상기 소자코일을 지지하기 위한 하나이상의 코일브라켓을 설치하고,

   상기 소자집속판은 직사각형 형상으로 형성되는 본체부와, 상기 본체부의 방폭밴드를 향한 모서리쪽으로부터 진공용기의 반대쪽으로 굽혀져 형성되는 수직부 와, 상기 수직부로부터 방폭밴드쪽으로 상기 본체부 및 방폭밴드와 평행하게 연장되며 상기 코일브라켓이 결합되는 하나이상의 조립구멍이 소정의 간격으로 형성되는 조립부로 이루어지고,

   상기 코일브라켓은 "ㄷ"형상의 본체부와, 상기 본체부의 "ㄷ"형상 한쪽 모서리로부터 원호형상으로 굽어져 연장되고 상기 소자코일이 삽입되어 지지되는 코일고정부와, 상기 코일고정부의 반대쪽 모서리로부터 수직으로 굽어져 연장되고 상기 소자집속판의 조립구멍에 삽입되어 걸리는 걸림부로 이루어지는 음극선관.
4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   상기 소자집속판은 0.1∼2mm 두께의 판으로 형성하는 음극선관.
5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   상기 소자집속판의 길이(C)는 상기 펀넬의 장변부 길이(B)에 대하여 0.5B≤C≤1.0B 의 식을 만족하도록 설정하는 음극선관.
6. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   상기 소자집속판의 폭(E)은 상기 패널 및 펀넬의 스커트부 폭(D)에 대하여 0.1D≤E≤1.0D 의 식을 만족하도록 설정하는 음극선관.
7. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   상기 패널의 앞면으로부터 상기 소자집속판의 패널쪽 모서리까지의 거리(A)는 상기 패널 및 펀넬의 스커트부 폭(D)에 대하여 0.5D≤A≤1.0D 의 식을 만족하도록 설정하는 음극선관.

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