KR100330146B1 - 음극선관 - Google Patents

Abstract

칼라 텔레비젼이나 컴퓨터 모니터 등으로 활용될 수 있는 음극선관으로서, 충분한 내기압 강도를 가지면서 편향전력은 효과적으로 감소시키도록 하기 위해, 편향 요크가 장착되는 펀넬의 외형을 넥크부측에서 패널측으로 갈수록 점차 원형에서 상기 패널의 장축 및 단축 이외의 방향으로 최대지름을 갖는 비원형으로 형성하고, 또한, rh는 패널의 장축방향 반경을 rv는 패널의 단축방향 반경을 표시할 때, 편향 요크의 패널측 개구부가 위치하는 펀넬의 외형 부위를

Description

음극선관

본 발명은 음극선관에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 편향전력의 저감화를 실현하도록 한 음극선관에 관한 것이다.

음극선관은 잘 알려진 바와 같이, 전자총에서 방출된 전자빔을 스크린에 대해 수평 및 수직 방향으로 편향시켜 이 전자빔이 스크린의 형광체에 랜딩되도록 함으로써 화상을 구현한다. 여기서 전자빔의 편향은, 음극선관의 펀넬 외주 부위에 장착되어 수평 및 수직 자계를 형성하는 편향요크에 의해 이루어지게 된다.

이러한 음극선관은, 주로 칼라 텔레비젼이나 컴퓨터 모니터 등으로 장치화되어 사용되고 있으며, 근래에는 고품위 텔레비젼(HDTV)과 같이 고급화된 제품으로도 적용되고 있는 실정이다.

여기서 음극선관이 상기한 고품위 텔레비젼이나 기타 사무 자동화(OA) 기기로 적용되거나 또는 스크린의 휘도를 향상시키는 등, 그 품위 향상을 위해서는 편향 요크의 편향주파수를 높여주는 기술을 적용받게 되는데, 이 때에는 편향전력의 증대로 인한 누설자계 및 소비전력의 상승 등의 문제가 야기된다.

즉, 음극선관의 품위 향상에 있어서는 편향전력의 증대로 인한 문제가 중요한 해결과제인 것이다.

이에 따라 종래에는, 음극선관의 넥크부 지름과 펀넬의 넥크부측 외경을 작게함으로써, 전자빔에 대한 편향 요크의 효율이 증진되도록 하는 기술을 음극선관에 도입하고 있으나, 이 때에는 스크린의 코너부위에 도달될 전자빔이 펀넬의 넥크부측 내벽에 충돌하게 되어 양호한 화상 구현을 어렵게 하는 문제가 발생된다.

따라서, 근래에는 이러한 문제점을 해소하기 위해, 편향요크가 장착되는 펀넬의 외주 형상을 넥크부측에서 패널측으로 갈수록 원형에서 타원형상으로 변하도록 하여 음극선관을 구성하는 기술이 제안되고 있다. 즉, 이 기술에서는 펀넬의 넥크부측 외형이 장방형으로 이루어지도록 하여 종래에 비해 이 부위의 크기가 작아지도록 함으로써, 결과적으로 편향전력에 저감화를 가져 오도록 하면서도 전자빔이 펀넬의 내면에 충돌되지 않도록 하고 있다.

그러나, 이 때에 상기한 펀넬의 넥크부측 외형을 장방형화함에 있어, 전자빔의 괘도를 충분히 고려하지 않고 단순히 장방형화만을 시키게 되면, 이 부위에 대한 내기압 강도가 저하되어 음극선관의 안정성에 문제를 일으킬 소지가 있게 된다.

다시 말해, 상기한 기술이 적용되고 있는 음극선관은, 편향전력이나 누설자계의 저감화면만을 볼 때에는 효과적인 면이 있으나, 실용화를 위해서는 다시 장방형화된 펀넬의 넥크부측에 어느 정도의 곡률을 가져야 하므로, 결과적으로 편향전력을 충분히 저감시키지 못하는 문제를 안고 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 편향전력을 효과적으로 저감시킬 수 있도록 편향 요크가 장착되는 펀넬의 외형을 최적화하게 설계한 음극선관을 제공함에 있다.

이에 본 발명은 상기 목적을 실현하기 위하여,

내면에 스크린이 형성되는 패널과;

이 패널에 연결설치되면서 외주상에 편향 요크가 설치되는 펀넬과;

이 펀넬에 연결설치되고 내부에 전자총이 삽입 설치되는 넥크부를 포함하는음극선관에 있어서,

상기 편향 요크가 설치되는 부위의 상기 펀넬의 외형을 상기 넥크부측에서 상기 패널측으로 갈수록 점차 원형에서 상기 패널의 장축 및 단축 이외의 방향으로 최대지름을 갖는 비원형으로 형성하고,

또한, 상기 편향 요크의 패널측 개구부가 위치하는 상기 펀넬의 외형 부위를 다음의 식을 만족하여 이루어지도록 하였다.

여기서,

rh는 상기 패널의 장축방향 반경,

rv는 상기 패널의 단축방향 반경.

또한, 상기에서 편향 요크의 패널측 개구부가 위치하는 상기 펀넬의 외형 부위는, 음극선관의 관축상에서 편향 중심이 되는 위치를 편향기준위치로 할 때, 이 편향기준위치를 중심으로 상기 넥크부측으로 갈수록 상기값을 1에 가깝게 하고, 상기 패널측으로 갈수록 상기값을 1보다 증가시키도록 하여 이루었다.

또한, 상기에서 음극선관의 관축상에서 편향 중심이 되는 위치를 편향기준위치로 할 때, 이 편향기준위치에 해당하는 상기 펀넬의 외형 부위를 다음의 식을 만족하여 이루었다.

여기서,

rh는 상기 패널의 장축방향 반경,

rv는 상기 패널의 단축방향 반경.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 음극선관을 도시한 사시도이고,

도 2는 도 1에 도시된 음극선관 패널의 대각방향을 기준으로 절개하여 도시한 개략 단면도이고,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 음극선관의 펀넬과 넥크부와의 결합부위 외형을 설명하기 위해 도시한 도면이고,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 음극선관에서 편향 요크가 장착되는 펀넬 부위의 외형을 설명하기 위해 도시한 도면이고,

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 음극선관에서 편향 요크가 장착되는 펀넬 부위의 외형이 비원형화되는 비율을 설명하기 위해 도시한 도면이고,

도 6는 본 발명의 실시예에 따른 음극선관의 펀넬과 편향전력과의 관계를 나타내는 그래프이고,

도 7는 본 발명의 실시예에 따른 음극선관의 펀넬과 누설자계의 관계를 나타내는 그래프이다.

이하, 본 발명을 명확히 하기 위한 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 음극선관을 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 음극선관의 패널의 대각방향을 기준으로 절개한 개략 단면도이다.

도시된 바와 같이 상기 음극선관은, 대략 장방형의 꼴로 형성되어 그 내면에 형광체 스크린(1)을 형성하고 있는 패널(3)과, 이 패널(3)에 연결설치되고 그 외주 부위에 편향 요크(5)를 장착하고 있는 깔대기 형상의 펀넬(7)과, 이 펀넬(7)의 후미로 연결설치되어 그 내부에 전자총(9)이 삽입 설치되는 넥크부(11)를 포함하는 튜브로 형성되고 있다.

이러한 음극선관은 주지된 바와 같이, 상기 전자총(9)에서 출사된 전자빔을 상기 편향 요크(5)로 편향시켜 상기 패널(3)의 내측에 설치되는 새도우 마스크(13)의 전자빔 통과공을 통과하도록 하여 상기 스크린(1)에 랜딩되도록 함으로써, 화상을 구현하게 된다.

상기 음극선관은 상기와 같은 작용을 이루면서 편향 전력을 효과적으로 저감시킬 수 있도록 하기 위해 다음과 같은 수단을 강구하고 있다.

먼저, 상기 음극선관은 상기 편향 요크(5)가 장착되는 상기 펀넬(7)의 외주형상이 상기 넥크부(11)측으로 갈수록 원형으로 이루어지도록 하고, 또한 상기 패널(3)측으로 갈수록은 이 패널(3)의 장축 및 단축 방향의 이외의 방향으로 최대지름을 갖는 비원형 가령, 장방형으로 이루어지도록 하고 있다.

더욱이, 상기 음극선관은 상기 편향 요크(5)의 패널측 개구부가 위치하는 부위의 상기 펀넬(7)의 외주 형상은 다음의 식을 만족하도록 하고 있다.

여기서, rh는 상기 패널의 장축방향 반경을 또한, rv는 상기 패널의 단축방향 반경을 표시한다.

특히, 상기 음극선관에서는 그 관축상에 설정되는 편향기준위치(R/L; Reference Line)를 중심으로 상기값이 상기 넥크부(11)측으로 갈수록은 1에 가깝게 하고, 또한, 상기 패널(3)측으로 갈수록은 상기을 1에서 증가시키도록 하여 상기 펀넬(7)의 외형을 형성하고 있다.

이를 도면을 통해 더욱 살펴보면, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 음극선관은, 상기 넥크부(9)와 연결되는 부위의 상기 펀넬(7) 외형은, 관축(Z)으로부터 상기 패널(3)의 장축방항(h) 반경(rh), 단축방향(v) 반경(rd), 대각측(d) 반경(rd)이 동일한 원형으로 이루고 있다.

이에 반면, 상기 패널측(3)으로 갈수록 상기 펀넬(7)의 외형은 도 4에 도시된 바와 같이 상기 대각측(d) 반경(rd)에 대해서 상기한 장축방향 반경(rh)과 단축방향 반경(rv)이 점차 작아지는 장방형꼴의 비원형으로 이루게 된다.

상기한 음극선관은 상기 편향 요크(5)가 장착되는 부위의 펀넬(7) 외형을 상기한 형상을 전제로 하면서, 특히 상기 편향 요크(5)의 패널측 개구부가 위치되는 펀넬(7)의 외형은 상기한 수학식 1에 맞추어 형성하게 된다.

본 발명에서 이처럼 상기 펀넬(7)의 외형을 형성하게 됨은, 여러 시험을 통해 편향전력이 종전에 비해 감소화되고 아울러, 내기압 강도 특성 및 전자빔의 비에스엔(BSN; Beam Strike Neck) 특성이 향상되는 결과에 근거한 것이다.

또한, 상기 음극선관에서 상기 편향기준위치(R/L)에 해당되는 상기 펀넬(7)의 외형은 다음의 수학식 2를 만족하여 형성되는 것이 바람직하다.

여기서, rh는 상기 패널의 장축방향 반경을, 또한, rv는 상기 패널의 단축방향 반경을 표시한다.

참고로 상기에 언급된 편향기준위치(R/L)는, 상기 스크린(1)의 대각양단에서 상기 음극선관의 관축(Z)의 일점으로 직선을 연결하였을 때, 이 두 직선이 형성하는 각도가 음극선관에 규정되는 최대편향각(θ)이 되도록 하는 관축상에서 편향의 중심이 되는 위치를 말하게 되나, 이는 반드시 이와 같은 정의로 한정되는 것은 아니다.

이에 본 실시예에서는 도 5에 도시한 바와 같이 편향 요크의 패널측 개구부가 위치하는 펀넬(7)의 외형을 상기한 조건에 맞추어 형성하고, 이에 대한 상기 음극선관의 편향 효율을 실험한 결과, 도 6에 도시한 그래프의 값과 같은 결과를 얻게 되었다. 이 때, 상기한 편향기준위치(R/L)에 대한 상기 펀넬(7)의 외형은 상기한값을 1.14에 맞추어 형성되었다.

즉, 도 6을 통해 알 수 있는 바와 같이 상기 펀넬(7)이 상기한값을 1에서 1.3 사이의 값으로 조정하여 형성되면, 이에 따른 음극선관의 편향전력이 점차적으로 감소하게 됨을 알 수 있었다.

이 뿐만 아니라 누설 자계의 크기에 있어서도, 상기 펀넬(7)이 상기한 조건을 충족하여 형성되면, 도 7에 도시한 바와 같이 직선으로 나타낸 허용 기준치 이하로 누설 자계를 가질 수 있게 되는 결과도 알 수 있었다.

이의 결과를 통해 알 수 있듯이, 상기 음극선관은 상기한 조건에 따라 펀넬(7)의 외형을 형성함으로써 편향전력의 저감화를 충분히 실현할 수 있게 됨을 알 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 음극선관은 편향각이 90도 및 100도인 음극선관으로 적용시 바람직한 효과를 발휘할 수 있게 되는데, 특히 편향각이 90도인 음극선관으로 적용될 때에는 상기한값을 1.0≤≤1.30으로 유지하고, 또한 편항각이 100도 음극선관으로 적용시에는 상기한값을 1.0≤≤1.25으로 유지하는것이 바람직하다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고 특허 청구의 범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하는 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

이와 같이 본 발명에 의한 음극선관은, 편향요크가 장착되는 펀넬 외주 형상을 변경하여 충분한 내기압 강도를 가지면서 편향전력은 효과적으로 저감되도록 함으로써, 이로 인해 누설자계 및 소비전력 등이 감소된 품질 좋은 음극선관으로서 사용자에게 제공될 수 있는 효과를 갖게 된다.

Claims (2)

1. 내면에 스크린이 형성되는 패널과;

   이 패널에 연결설치되면서 외주상에 편향 요크가 설치되는 펀넬과;

   이 펀넬에 연결설치되고 내부에 전자총이 삽입 설치되는 넥크부를 포함하는 음극선관에 있어서,

   상기 편향 요크가 설치되는 부위의 상기 펀넬의 외형이, 상기 넥크부측에서 상기 패널측으로 갈수록 점차 원형에서 상기 패널의 장축 및 단축 이외의 방향으로 최대지름을 갖는 비원형으로 형성되고,

   상기 편향 요크의 패널측 개구부가 위치하는 상기 펀넬의 외형 부위가 다음의 식을 만족하며,

   여기서, rh는 상기 패널의 장축방향 반경, rv는 상기 패널의 단축방향 반경이고,

   상기 편향 요크의 패널측 개구부가 위치하는 상기 펀넬의 외형 부위는, 음극 선관의 관축상에서 편향 중심이 되는 위치를 편향기준위치로 할 때, 이 편향기준위치를 중심으로 상기 넥크부측으로 갈수록 상기값을 1에 가깝게 하고, 상기 패널측으로 갈수록 상기값을 1보다 증가시키도록 하여 이루어지게 됨을 특징으로 하는 음극선관.
2. 제 1 항에 있어서, 음극선관의 관축상에서 편향 중심이 되는 위치를 편향기준위치로 할 때, 이 편향기준위치에 해당하는 상기 펀넬의 외형 부위가 다음의 식을 만족하여 이루어짐을 특징으로 하는 음극선과.

   여기서,

   rh는 상기 패널의 장축방향 반경, rv는 상기 패널의 단축방향 반경.