KR100250856B1 - 음극선관 - Google Patents

Abstract

음극선관 ON시 인체에 유해한 전장을 발생하는 유도전압을 방지하기 위한 음극선관에 관한 것으로, 유도전압 방지 수단을 제공하는 바, 상기 유도전압 방지 수단은 도전막과, 도전막에 전압을 인가하는 전압 인가선과, 도전막을 절연시키는 절연막으로 이루어지며, 애노드 버튼으로 음극선관 내부로 인가되는 고압의 (+) 전압에 의하여 패널 전면으로 대전되는 유도전압의 전압 곡선과 동일한 곡선을 이루도록 상기 유도전압 방지 수단이 (-) 전압을 음극선관으로 인가하여 결과적으로 패널 전면으로는 음극선관 내부의 (+) 고전압에 의한 (-) 유도전압과 유도전압 방지 수단이 인가하는 (-) 고전압에 의한 (+) 유도전압이 서로 상쇄되므로 패널 전면에 발생하는 유도전압을 신속히 제거할 수 있는 것이다.

Description

음극선관

본 발명은 음극선관에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 음극선관 ON시 패널 전면으로 대전되어 인체에 유해한 전장을 발생시키는 유도전압을 신속하게 제거할 수 있는 음극선관에 관한 것이다.

일반적으로 음극선관은 전면유리인 패널 내면으로 스크린을 형성하고, 후면 몸체인 펀넬과 결합하는 넥크부에 전자총을 삽입 장착하며, 상기 전자총에서 화면신호로 제어되는 전자빔을 출사하여 상기 스크린의 전면으로 주사함으로 화상을 구현하는 것이다.

이러한 음극선관은 통상 전자빔의 전자가 (-) 전하이므로 벌브 내에 (+)의 고전압을 인가하여 상기 전자를 패널면으로 끌어당겨 스크린으로 주사시키며, 또한 전자빔의 이동을 원활하게 하기 위하여 벌브 내를 진공으로 형성하고 있다.

상기 고압 인가는 펀넬에 제공된 애노드 버튼으로 고압 공급선이 제공되어 벌브 내를 25∼33kV의 전압으로 인가하며, 고압 누설을 방지하기 위하여 애노드 버튼 주변으로 실리콘을 도포하고 있다.

상기와 같이 전자빔의 주사를 위하여 벌브 내에 인가되는 고전압은 음극선관 ON시 패널 전면으로 순간적인 유도전압을 발생시키는데, 이 유도전압은 인체에 유해한 전장으로서 사용자 보호를 위하여 감소시켜야 한다.

이를 위하여 패널 전면으로 대전 방지기능을 겸한 여러 가지 코팅을 실시하고 있는 바, 이 가운데 대표적인 것이 NAS(Non-glare and Anti-Static) 코팅으로, 이는 도전물질을 포함한 코팅액을 패널 전면으로 스프레이 도포하여 패널 전면을 요철화 시킴으로써 외광을 난반사하여 눈부심을 억제함과 동시에 패널 표면의 저항을 감소시켜 내부의 고전압에 의해 대전되는 유도전압을 패널 외부로 어스(earth)시킴으로써 대전 방지 기능을 갖게 되는 것이다.

상기와 같이 이루어지는 음극선관은 패널과 펀넬이 결합하는 결합부위 외측 둘레면으로 방폭밴드를 부착하며, 이는 상기 음극선관이 진공용기이며 구조적으로 취약하기 때문에 외력이 가해지거나 손상을 입게 되면 미세한 균열이 발생하고 이 균열이 진행되면 대기압에 의해 유리파편이 내부로 빨려들면서 그 반동으로 비산하는 폭축을 방지하기 위함이다.

그러나 종래의 음극선관은 유도전압 방지를 위하여 대전 방지 기능을 겸한 코팅을 패널 전면으로 실행하는 것 이외에 유도전압 방지를 위한 별도의 수단을 구비하고 있지 않으므로 보다 효과적인 유도전압 차단을 기대하기 어려운 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 음극선관 ON시 패널 전면으로 대전되어 인체에 유해한 전장을 발생시키는 유도전압을 신속하게 제거할 수 있는 음극선관을 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 전면 몸체를 이루며 내면으로 스크린을 형성하는 패널과, 후면 몸체를 이루며 개구부로 상기 패널과 결합하여 벌브를 이루는 펀넬과, 상기 펀넬과 결합하는 넥크부에 삽입 장착되며 화면신호로 제어되는 전자빔을 출사하는 전자총과, 내부가 진공 상태인 상기 벌브의 폭축을 방지하기 위하여 패널과 펀넬의 결합부 외측으로 부착되는 방폭밴드와, 상기 펀넬에 제공되며 고압 공급선을 연결하여 상기 벌브 내측으로 고압을 인가하는 애노드 버튼과, 상기 벌브에 별도의 (-)전압을 인가하여 상기 벌브 내의 고압으로 인하여 패널 전면으로 발생하는 유도전압을 상쇄시키는 유도전압 방지 수단을 포함하는 음극선관을 제공한다.

상기 유도전압 방지 수단은 도전막과, 고압 공급부와 상기 도전막을 연결하여 도전막으로 고압을 전달하는 전압인가선과, 상기 도전막을 감싸도록 배치되어 외부로부터 도전막을 절연시키는 절연막으로 제공하며, 이는 방폭밴드 내측으로 패널 및 펀넬의 결합부를 따라 부착함으로 이루어진다.

이에 따라 상기 유도전압 방지 수단이 (-)의 고전압을 인가하여 패널 내면으로 (+)의 유도전압을 발생시킴에 따라 이 유도전압이 벌브 내의 (+) 고전압에 의한 (-) 유도전압을 상쇄시킴으로써 인체에 유해한 전장을 발생시키는 유도전압을 보다 효과적으로 감소시킬 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 음극선관의 개략적인 단면도.

도 2는 도 1의 A부 상세도.

도 3은 음극선관 내부로 인가되는 전압의 시간에 대한 그래프.

도 4는 도 3에 의하여 패널 전면으로 대전되는 유도전압의 그래프.

도 5는 본 발명에 의한 유도전압 방지 수단이 인가하는 전압의 그래프.

도 6은 도 5에 의하여 패널 전면으로 대전되는 유도전압의 그래프.

도 7은 패널 전면으로 대전되는 유도전압의 합성 그래프.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 음극선관의 개략적인 단면도로서, 전면 몸체를 이루는 패널(2)과, 후면 몸체를 이루며 개구부로 상기 패널(2)과 결합하여 벌브를 구성하는 펀넬(4)과, 펀넬(4) 후면으로 결합하는 넥크부(6)에 삽입 장착되어 전자빔을 출사하는 전자총(8)과, 상기 패널(2)과 펀넬(4)의 결합부 외측 둘레면을 따라 부착되는 방폭밴드(10)와, 고압 공급선을 연결하여 벌브 내측으로 (+) 고전압을 인가하는 애노드 버튼(12)과, 방폭밴드(10) 내측으로 부착되는 유도전압 방지 수단을 포함하는 음극선관을 도시하고 있다.

상기 패널(2)은 그 내면으로 스크린(14)을 형성하고 있으며, 상기 스크린(14)은 전자빔을 주사받아 발광하여 색을 구현하는 녹,청,적 삼색의 형광체가 연속으로 배치되고, 이들 형광체들 사이로 광흡수물질인 흑연선이 도포되어 화면의 콘트라스트를 향상시키는 역할을 한다.

그리고 상기 넥크부(6)에 삽입 장착된 전자총(8)은 화면신호로 제어되는 녹,청,적 세 줄기의 전자빔을 출사하고, 이는 펀넬(4) 외주면에 장착된 편향요크(16)가 발생하는 자계에 의해 스크린(14)상의 모든 화소에 랜딩하도록 편향된다.

상기 편향된 세 줄기의 전자빔은 섀도우 마스크(18)에 형성된 다수개의 빔통과용 구멍 가운데 한 곳의 빔통과용 구멍에서 일치된 후 이를 통과하면서 다시 세 줄기로 분리되어 지정된 형광체에 랜딩함으로써 지정된 화소에 해당하는 형광체를 발광시켜 화상을 구현하는 것이다.

상기와 같은 원리로 구현되는 음극선관은 전자빔의 전자가 (-) 전하를 띄고 있으므로 상기 전자빔을 스크린(14)상으로 주사하기 위하여 벌브 내를 (+) 전압으로 인가하는데, 이 (+) 전압 인가를 위하여 제공하는 것이 애노드 버튼(12)이다.

상기 애노드 버튼(12)은 펀넬(4)에 제공되며, 고압공급부와 연결된 고압 공급선을 연결하여 벌브 내를 25∼33kV의 (+) 고전압으로 인가함으로 이에 따라 전자총(8)에서 출사된 (-) 전하의 전자빔은 (+) 전압으로 인가된 스크린(14) 주변부로 당겨짐으로써 스크린(14)에 도달하여 형광체를 발광시키는 것이다.

이처럼 벌브 내를 (+) 전압으로 인가하기 전, 배기 과정을 거치며 상기 벌브 내를 진공상태로 만들어 전자빔의 자유운동을 활성화하게 된다.

이와 같이 내부가 진공상태인 벌브는 그 둘레면으로 방폭밴드(10)를 부착하며, 상기 방폭밴드(10)는 패널(2)과 펀넬(4)의 결합부 외측 둘레면을 따라 이를 감싸도록 부착하고 있다.

상기 방폭밴드(10)는 진공 상태인 벌브가 외력이나 손상 등에 의하여 미세한 균열이 발생하고, 이 균열이 진행되면 유리파편이 대기압에 의해 내부로 빨려 들어가면서 그 반동으로 벌브가 비산하여 폭축이 일어남을 방지하게 되며, 이는 통상 방폭밴드(10)를 가열, 팽창시켜 패널(2)과 펀넬(4)의 결합부 둘레면을 따라 부착시킨 다음 냉각함으로써 벌브에 항시 소정의 압력을 가하게 하는 방법으로 이루어진다.

그리고 패널(2) 외면으로 코팅막(30)을 형성하며, 상기 코팅막(30)은 투명한 초저 저항의 도전막으로서 패널(2) 외면에 요철을 형성하여 외광을 난반사시키는 기능과 더불어 정전기를 방지하는 대전 기능을 갖고 있다.

상기와 같이 이루어지는 음극선관에 본 발명에 의한 유도전압 방지 수단을 제공하는 바, 본 발명에 의해 새롭게 구현되는 유도전압 방지 수단은 도 2에서 도시하는 바와 같이 도전막(20)과, 고압 공급부(도시하지 않음)와 상기 도전막(20)을 연결하여 도전막(20)으로 고압의 (-) 전압을 인가하는 전압 인가선(22)과, 상기 도전막(20)을 감싸며 배치되는 절연막(24)으로 이루어진다.

상기 도전막(20)은 도전성을 갖는 얇은 금속판으로서, 절연재료로 이루어지는 절연막(24)에 감싸여 외부로부터 절연되며, 상기 도전막(20)에 전압 인가선(22)이 연결되어 음극선관 ON시 순간적인 고전압을 인가받게 된다.

상기 유도전압 방지 수단은 도시하는 바와 같이 방폭밴드(10) 내측으로 패널(2) 및 펀넬(4)의 결합부를 따라 부착되며, 상기 방폭밴드(10)와 접촉하는 제 1 절연막(26)과 패널(2) 및 펀넬(4)의 외주면과 접촉하는 제 2 절연막(28)은 그 표면으로 접착성분이 도포되어 방폭밴드(10)와 유도전압 방지 수단 및 벌브를 공고히 결합시켜 일체를 이루게 된다.

이와 같이 이루어지는 유도전압 방지 수단의 기능을 보다 자세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 음극선관 내부에 인가되는 (+) 고전압을 나타내는 그래프로서, 가로축은 시간(T)을, 세로축은 음극선관 내부에 인가되는 전압(V)을 표시하고 있다.

가로축(T)과 세로축(V)의 교차점인 0점은 음극선관 ON시의 시작점을 나타내며, 음극선관 내부로 25∼33kV의 (+) 고전압을 통상 0.3초 이내동안 인가하여 상기 시간이 경과하면 일정한 전압을 벌브 내부로 유지하도록 함으로써 전자빔을 스크린면으로 끌어 당겨 해당 형광체에 랜딩시키게 된다.

이와 같이 애노드 버튼에 의해 벌브 내부로 인가되는 (+) 고전압에 의하여 패널 전면으로 유도전압이 대전되는 바, 이 유도전압은 도 4에서 도시하는 바와 같이 음극선관 ON시 인가되는 음극선관 내부의 (+) 전압 상승에 의하여 (-) 전압이 대전되는데, 이는 통상 (+) 인가 전압인 25∼33kV의 90%인 23∼30kV로서, 이는 음극선관 내부의 (+) 전압이 일정한 값으로 유지되기 시작하는 통상 0.5초만큼 최대치가 되었다가 음극선관 내부의 (+) 전압이 일정한 값을 유지하는 시간부터 점차 소멸하기 시작하면서 30분이 경과하면 500V 정도에서 0으로 근접하는 모습을 도시하고 있다.

이와 같이 패널 전면으로 대전되는 유도전압은 그 발생시간이 극히 짧은 시간 안에 이루어진다 할지라도 상기 유도전압은 인체에 유해한 전장을 발생시키므로 사용자 보호 측면에서 이를 방지하여야 한다.

이를 위하여 상술한 바와 같이 유도전압 방지 수단을 마련하여 (-) 고압 공급부와 연결된 전압 인가선을 도전막에 연결하여 음극선관으로 (-) 전압을 인가하는 바, 이는 도 5에서 도시하는 바와 같이, 패널 전면으로 대전되는 유도전압 곡선(도 4에서 도시)과 동일한 곡선을 이루도록 23∼30kV의 (-) 전압을 0.3초 이내만큼 인가한 후 점차 소멸시켜 3초가 경과하면 0에 근접하는 그래프를 이루도록 (-) 전압을 조절하여 인가한다.

상기와 같이 유도전압 방지 수단을 제공하여 (-) 전압을 인가하면 도 6에서 도시하는 바와 같이, 유도전압 방지 수단이 제공하는 (-) 전압과 대응하는 23∼30kV의 (+) 전압을 패널 전면으로 유도할 수 있다.

이처럼 유도전압 방지 수단을 제공하여 패널 내면으로 (+) 전압을 유도하면 패널 내면으로는 음극선관 내부 전압에 의한 유도전압, 즉 도 4에서 도시하는 (-)의 유도전압과, 유도전압 방지 수단에 의한 유도전압, 즉 도 6에서 도시하는 (+)의 유도전압이 발생하여 패널 전면은 결과적으로 도 4와 도 6의 전압 그래프가 합성되어 상기 (-)와 (+)의 유도전압은 서로 상쇄되므로 결과적으로 패널 전면으로는 도 7에서 도시하는 바와 같이 최대 500V 정도의 (-) 전압이 발생되다가 점차 소멸하여 3초 후에는 거의 0에 근접하는 그래프를 이루게 된다.

이와 같이 본 발명은 패널 전면으로 유도되는 (-) 전압 곡선과 동일하도록 (-) 전압 파형을 유도전압 방지 수단으로 패널에 인가함으로써 상기 유도전압을 상쇄시켜 이로 인해 발생하는 인체에 유해한 전장과 정전기 등을 감소시킬 수 있는 것이다.

이에 따라 본 발명은 유도전압 방지 수단을 새롭게 구현하여 음극선관 ON시 인체에 유해한 전장과 정전기 등을 발생시키는 유도전압을 신속하게 상쇄시킬 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (6)

1. 전면 몸체를 이루며 내면으로 스크린을 형성하는 패널과; 후면 몸체를 이루며 개구부로 상기 패널과 결합하여 벌브를 이루는 펀넬과; 상기 펀넬과 결합하는 넥크부에 삽입 장착되며 화면신호로 제어되는 전자빔을 출사하는 전자총과; 내부가 진공 상태인 상기 벌브의 폭축을 방지하기 위하여 패널과 펀넬의 결합부 외측으로 부착되는 방폭밴드와; 상기 펀넬에 제공되며 고압 공급선을 연결하여 상기 벌브 내측으로 고압을 인가하는 애노드 버튼과; 상기 벌브에 별도의 (-)전압을 인가하여 상기 벌브 내의 고압으로 인하여 패널 전면으로 발생하는 유도전압을 상쇄시키는 유도전압 방지 수단을 포함하는 음극선관.
2. 제 1항에 있어서, 상기 유도전압 방지 수단은 도전막과; 고압 공급부와 상기 도전막을 연결하여 도전막으로 고압을 전달하는 전압인가선과; 상기 도전막을 감싸도록 배치되어 외부로부터 도전막을 절연시키는 절연막을 포함하는 음극선관.
3. 제 2항에 있어서, 상기 도전막과 절연막은 방폭밴드 내측으로 벌브의 외측 둘레면을 따라 부착되는 음극선관.
4. 제 2항에 있어서, 상기 도전막과 절연막은 소정 길이의 띠 형상으로 형성되어 벌브 외측 둘레면을 따라 부착되는 음극선관.
5. 제 2항에 있어서, 상기 전압인가선은 애노드 버튼으로 음극선관 내부에 인가되는 고전압으로 인하여 패널 전면으로 대전되는 유도전압의 전압 곡선과 동일한 곡선을 이루도록 도전막으로 전압을 인가하는 음극선관.
6. 제 5항에 있어서, 상기 전압인가선은 23∼30kV의 (-) 전압을 0.3초 동안 도전막으로 인가하여 3초 경과 후 0으로 근접시키는 음극선관.

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