KR100303833B1 - 음극선관 - Google Patents

Abstract

음극선관(CRT; Cathode Ray Tube)이 개시된다. 개시된 음극선관은, 내면에 형광막이 형성된 패널과, 상기 패널과 봉착되는 펀넬과, 상기 펀넬의 네크부에 설치되고 다수의 전극을 구비하며 상기 전극중 최종 가속 전극의 전방에 설치되는 쉴드 컵을 포함하여 된 전자총과, 상기 펀넬의 콘부에 설치되어 상기 전자총으로부터 방출되는 전자빔을 편향시키는 편향요크를 구비하는 음극선관에 있어서, 상기 전자빔이 출사되는 전자총 출구측과 상기 편향요크의 편향중심 사이에 상기 편향요크의 누설자속을 유도하는 유도수단이 구비되는 것을 그 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 편향효율 및 소비전력을 감소시킬 수 있는 이점이 있다.

Description

음극선관{CRT}

본 발명은 음극선관(CRT; Cathode Ray Tube)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 음극선관의 편향효율을 향상시키고, 소비전력을 감소시키기 위하여 그 구조가 개선된 음극선관에 관한 것이다.

통상적으로 음극선관은 새도우마스크(shadow mask)와 인너실드(inner shield) 등의 색선택 및 자기차폐 구조물들을 내장하고 스크린(screen)을 형성하는 패널(panel)과, 아노드(anode) 단자 및 이와 전기적인 연결관계를 이루는 내부도전막을 포함하는 깔떼기 모양의 펀넬(funnel)을 포함하여 이루어진다. 이러한 패널과 펀넬을 분리 형성된 후, 형광 스크린의 형성과 필요한 구조물들을 거쳐 완성된 패널과 펀넬을 상호 봉착시켜 음극선관을 완성한다.

상기 펀넬은 상기 패널의 스크린에 형성된 형광막에 전자빔을 주사하는 전자총이 설치되는 네크부와, 상기 전자빔을 편향시켜 해당되는 형광막에 충돌되도록 편향시키는 편향요크(DY)가 설치되는 콘부가 형성되어 이루어진다.

이와 같은 구성을 갖는 음극선관에 있어서, 전자총으로부터 주사되는 전자빔은 새도우마스크에 형성된 빔통과공을 통해 형광 스크린을 향해 주행하여 이 형광스크린에 충돌한다. 한편 상기 형광 스크린을 향하여 전자총에서 발사된 전자빔은 편향요크에 의해 음극선관 내부에서 발생된 전자장을 통과한다. 전자장을 통하여 전자빔이 통과하는 동안 전자빔은 유효 전자장의 편향중심에서 편향되고, 새도우마스크의 빔통과공을 통과한 후 형광 스크린의 형광막 소정 부위에 충돌하여 그 부분에서 발광하게 된다.

상기 편향요크는 페라이트(ferrite) 같은 강자성체로 만든 관형코어, 수평 편향코일, 수직 편향코일을 포함하여 이루어진다. 상기 수평 편향코일은 관형코어를 감고, 이 관형코어의 세로축에 대하여 서로 대칭으로 배열된 한쌍의 안장형의 코일로 구성되며, 수평방향으로 전자빔을 편향시키는데 필요한 전자장을 발생하는데 사용된다. 마찬가지로 수직 편향코일도 환형으로 관형코어를 감고 관형코어의 세로축에 대하여 서로 대칭으로 배열된 한쌍의 코일로 구성되며, 수직 방향으로 전자빔을 편향시키는데 필요한 전자장을 발생하는데 사용된다.

이와 같이 구성된 음극선관에 채용된 편향요크의 편향효율은 상술한 수평 및 수직 편향코일에 흐르는 전류와 상기 관형코어에 의해 결정된다. 그렇지만, 현재 편향효율을 향상시킬 수 있는 특별한 다른 방법이 없을 뿐만 아니라, 상술한 편향요크의 구성으로는 음극선관의 소비전력중 편향요크가 차지하는 소비전력이 약 90% 정도이다. 따라서 편향요크에 의해 소비되는 소비전력이 현재로서는 높다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 편향효율을 향상시킬 수 있고, 소비전력을 감소시킬 수 있는 음극선관을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 음극선관의 구성을 개략적으로 나타낸 보인 개략도.

도 2는 도 1의 전자총의 전자빔 출구쪽을 보다 상세히 나타내 보인 부분 상세도.

도 3 내지 도 5는 도 1의 음극선관에 채용된 편향요크의 작동을 설명하기 위해 나타낸 설명도.

도 6 내지 도 8은 도 1의 음극선관에 설치된 고투자율의 물질의 형태를 나타낸 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

30. 패널 31. 형광막

32. 새도우마스크 조립체 40. 패널

41. 내부도전막 42. 네크부

43. 콘부 50. 전자총

51. 최종 가속 전극 52. 쉴드 컵

60. 편향요크 61. 환상코어

62. 수평코일 63. 수직코일

64. 수평자속 65. 수직자속

66, 67. 자극 68. 누설자속

70, 70a, 70b, 70c. 고투자율의 물질

71. 연결부재

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 음극선관은, 내면에 형광막이 형성된 패널과, 상기 패널과 봉착되는 펀넬과, 상기 펀넬의 네크부에 설치되고 다수의 전극을 구비하며 상기 전극중 최종 가속 전극의 전방에 설치되는 쉴드 컵을 포함하여 된 전자총과, 상기 펀넬의 콘부에 설치되어 상기 전자총으로부터 방출되는 전자빔을 편향시키는 편향요크를 구비하는 음극선관에 있어서, 상기 전자빔이 출사되는 전자총 출구측과 상기 편향요크의 편향중심 사이에 상기 편향요크의 누설자속을 유도하는 유도수단이 구비되는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 유도수단은 고투자율의 물질로 이루어지며 상기 전자빔을 감싸는 고투자율부재를 포함하여 되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 고투자율의 물질은, 페라이트 재료 또는 금속 페라이트 혼합물중 어느 하나로 이루어지고, 상기 고투자율부재는, 중공부를 갖는 관 또는 링으로 이루어지며, 상기 중공부가 원형, 사각형, 또는 적어도 한변이 직선인 형태중 어느 하나로 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 고투자율부재가 상기 쉴드 컵에 설치되고, 상기 고투자율부재가 소정의 연결부재에 의해 상기 쉴드 컵에 고정되는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 유도수단이 상기 전자총과 상기 편향요크의 편향 중심 사이의 상기 펀넬 내주면에 코투자율의 물질이 코팅되어 이루어지는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1에는 본 발명에 따른 음극선관의 구성을 나타내 보인 개략도가 도시되어 있고, 도 2에는 도 1의 전자총으로부터 방출되는 전자빔의 출구측 상세도가 도시되어 있다.

도면을 각각 참조하면, 본 발명에 따른 음극선관은, 내면에 형광막(31)이 형성된 패널(30)과, 상기 패널(30)의 내부에서 형광막(31)과 소정 간격으로 이격되게 고정 설치된 새도우마스크 조립체(32)와, 상기 패널(30)과 봉착되는 것으로 네크부(42)와 콘부(43)가 형성되고 내면에 통상 흑연으로 된 내부도전막(41)이 형성된 펀넬(40)과, 상기 펀넬(40)의 네크부(42) 내면에 봉입되는 전자총(50)과, 상기 펀넬(40)의 콘부(43)에 설치되는 편향요크(60)를 포함하여 이루어진다.

상기 전자총(50)은 전술한 바와 같이 펀넬(40)의 네크부(42)에 설치되어 전자빔을 방출하고 다수의 전극을 구비하여 상기 형광막(31)에 충돌하여 패널(30)에 스크린이 형성되도록 하며, 그리고 상기 전극중 최종 가속 전극(51)의 전방에 설치되는 쉴드 컵(52)이 구비된다.

도 3 내지 도 5에는 상기 편향요크(60)를 설명하기 위한 배면도가 개략적으로 도시되어 있다.

도면을 각각 참조하면, 상기 편향요크(60)는 실질적인 원통형을 한 자심으로서의 환상코어(61)와, 이 환상코어(61)의 내주면을 따라서 거의 수평 방향으로 쌍을 이루고 배치된 수평코일(62)과, 상기 환상코어(61)에 소정의 권선기를 이용하여 소위 토로이달(toroidal) 감기에 의해서 도선을 직접 감은 수직코일(63)을 구비하여 이루어진다.

이와 같이 구성된 편향요크(60)는 우선, 상기 수평코일(62)에 의해서 도 3에 도시된 바와 같이 수평자속(64)이 발생하고, 상기 수직코일(63)에 의해서 도 4에 도시된 바와 같은 수직자속(65)이 발생하여, 이 두 방향의 자속을 가진 자계가 환상코어(61)를 중심으로 형성된다. 상기 수평 및 수직자속(64, 65)은 수평 및 수직코일(62, 63)에 흐르는 전류량에 따라서 자계의 강도가 변화하는 동시에 흐르는 전류의 방향에 따라 자속의 방향이 실선화살표(64, 65)에서 점선 화살표(64', 65')와 같이 각각 반전한다. 이 자계에 의해서 전자빔의 방향이 편향되어서 패널(30)의 형광막(31)을 때려 발광하게 된다.

그리고 상기 수평자속(64)은 도 5에 도시된 바와 같이 환상코어(61)의 내부를 지나서 각각 반원 형상으로 이루어진 자속을 일으키기 위해서 환상코어(61)의 상측부분과 하측부분으로 각각 상반되는 자극(66, 67)이 생기고, 이 자극은 서로 교대로 양극과 음극으로 반전해서 환상코어(61)를 중심으로 교번자계가 형성되어 있다. 이러한 자극(66, 67) 사이에는 편향요크(60)의 외부에 발산되는 누설자속(68)이 발생한다.

그리고 도 1을 보다 상세하게 도시한 도 2와 도 1을 다시 참조하면, 상기 쉴드 컵(52)의 전방에는 즉 전자총(50)으로부터 방출되는 전자빔의 출구측의 상기 편향요크(60)의 편향중심 사이에 전술한 바 있는 편향요크(60)의 누설자속(68)을 편향요크(60)의 편향중심쪽으로 유도하는 유도수단으로서 고투자율의 물질로 이루어진 고투자율부재(70)가 설치된다. 상기 고투자율의 물질은 페라이트 재료 또는 금속 페라이트 혼합물중 어느 하나로 이루어진다.

상기 페라이트 재료 또는 금속 페라이트 혼합물로 이루어진 고투자율부재(70)는 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이 중공부를 갖는 링 또는 관으로 이루어지며, 중공부의 형태가 원형(70a), 사각형(70b), 또는 적어도 한변이 직선인 형태(70c)중 어느 하나를 선택하여 설치할 수 있다. 즉 상기 고투자율부재(70)는 페라이트 코어 형태로 이루어지는 것이 바람직하나, 어떤 특정한 형상으로 제한되는 것은 아니다. 단지, 전자빔이 상기 고투자율 부재(70)의 내측에 폐쇄된 형태로 감싸여져서 근접되면서 지날 수 있으면 된다.

또한 상기 고투자율부재(70)는 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 쉴드 컵(52)에 설치되고, 이 쉴드 컵(52)에 설치되기 위해서 쉴드 컵(52)과 상기 고투자율부재(70) 사이에는 상기 쉴드 컵(52)과 고투자율부재(70)를 연결되도록 하는 연결부재(71)가 설치되어 고투자율부재(70)가 쉴드 컵(52)에 고정된다.

한편 상기 편향요크(60)의 편향 중심 사이로 누설자속(68)을 유도하기 위해 전자총(50)과 상기 편향요크(60)의 편향 중심 사이의 펀넬(40) 내주면에 코투자율의 물질이 코팅될 수도 있다. 즉, 상기에 설명된 예에서 링 또는 관 형태의 고투자율 부재(70)가 이용될 수 있을뿐만 아니라, 펀넬(40)의 내주면에 고투자율 물질을 코팅하는 것에 의해서도 동일한 작용 효과를 달성할 수 있는 고투자율 부재가 형성될 수 있는 것이다. 코팅된 고투자율 부재도 그 안에 전자빔을 폐쇄된 형태로 감쌀 수 있도록 펀넬(40)의 내주면에서 소정 부위에 고리를 이루어 형성된다. 마찬가지로, 상기 고투자율의 물질은 페라이트 재료 또는 금속 페라이트 혼합물중 어느 하나로 이루어지는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 음극선관에 채용된 고투자율부재(70) 또는 펀넬(40)의 내주면에 코팅된 고투자율 부재는 상술한 편향요크(60)의 외부로 발산되고 전자빔에 영향을 주지 못하는 누설자속(68)을 전자빔쪽으로 유도하게 하는 유도수단의 역할을 한다. 이렇게 유도된 누설자속(68)은 편향효율을 증가시키게 되며 소비전력이 감소시킨다. 예컨대 상기 고투자율부재(70)를 상기 쉴드 컵(52)의 전방에 설치함으로서 누설자속(68)을 전자빔쪽으로 끌어 들여 약 10%의 편향효율을 상승시킬 수 있었으며, 종래와 동일한 편향요크(60)의 구조로써 소비전력이 약 10%감소시켰다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 음극선관은 다음과 같은 효과를 갖는다.

편향요크의 외부로 발산되는 누설자속을 전자빔쪽으로 유도할 수 있는 고투자율의 물질로 이루어진 고투자율부재를 쉴드 컵의 전방에 설치함으로써 편향효율을 증가시킬 뿐만 아니라 소비전력을 감소시키는 효과를 갖는다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (5)

1. 내면에 형광막이 형성된 패널과, 상기 패널과 봉착되는 펀넬과, 상기 펀넬의 네크부에 설치되고 다수의 전극을 구비하며 상기 전극중 최종 가속 전극의 전방에 설치되는 쉴드 컵을 포함하여 된 전자총과, 상기 펀넬의 콘부에 설치되어 상기 전자총으로부터 방출되는 전자빔을 편향시키는 편향요크를 구비하는 음극선관에 있어서,

   상기 전자빔이 출사되는 전자총 출구측과 상기 편향요크의 편향중심 사이에 상기 편향요크의 누설자속을 유도하도록, 페라이트 재료 또는 금속 페라이트 혼합물중 어느 하나를 포함하여 이루어져서 상기 전자빔을 그 안에 폐쇄된 형태로 감싸는 고투자율 부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 음극선관.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 고투자율부재는, 중공부를 갖는 관 또는 링으로 이루어지며, 상기 중공부가 원형, 사각형, 또는 적어도 한변이 직선인 형태중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 음극선관.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 고투자율부재가 상기 쉴드 컵에 설치되는 것을 특징으로 하는 음극선관.
4. 제 4항에 있어서,

   상기 고투자율부재가 소정의 연결부재에 의해 상기 쉴드 컵에 고정된 것을 특징으로 하는 음극선관.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 고투자율 부재는 상기 전자총과 상기 편향요크의 편향 중심 사이에 해당하는 상기 펀넬 내주면의 부위에 고투자율 물질을 코팅함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 음극선관.