KR100383468B1 - 컬러표시관 및 소자장치를 포함한 컬러표시장치 - Google Patents

Abstract

새도우 마스크, 강자성 재료의 차폐기 및 한 세트의 소자 코일을 갖는 소자 장치를 가진 컬러 표시관이 제공된다. 소자 장치에는 서로에 대해 시간적으로 시프트되는 두 단계로 소자 코일을 에너자이징하는 수단이 제공되어 있고, 상기 소자 코일의 턴의 위치는, 한 코일만을 통한 전류의 통과시에 상기 코일에 의해 발생한 자계가, 다른 코일만을 통한 전류의 통과시에 자회되지 않는 컬러 선택 전극 및 스크린의 부분을 자화할 수 있도록 그리고 그 역이 성립하도록, 되어 있다.

Description

컬러 표시관 및 소자 장치를 포함한 컬러 표시 장치

본 발명은 형광 소자들을 가진 표시 스크린과 복수의 전자빔을 발생하는 장치를 수용하는 원통형 넥(neck)을 가진 뒷부분과 가장 넓은 부분이 앞쪽에 존재하는 원뿔대(truncated cone)를 가진 앞부분과 강자성 재료로 제조된 애퍼처 컬러 선택 전극(이하, 새도우 마스크 또는 마스크라고 함)을 구비한 컬러 표시관을 포함하는 컬러 표시 장치에 관한 것이고, 상기 표시 장치는 상기 원뿔대의 표면에 실질적으로 평행하게 뻗어있는 강자성 재료의 스크린과, 상기 원뿔대의 외주를 따라 뻗어있는 제 1 및 제 2 소자(demagnetizing) 코일을 가진 소자 장치가 더 제공된다.

이러한 유형의 컬러 표시 장치는 일반에 공개된 네덜란드 특허출원 제 6905722호에 공지되어 있다. 그러나, 특히 큰 스크린 크기(예컨대 66cm의 대각선)과 큰 편향각(예컨대 110°)을 가진 표시관을 위한 그와 같은 구조는 만족스럽지 못한 것으로 나타나며, 9:16의 스크린 종횡비를 가진 와이드 스크린 표시관의 경우에는 특히 그러하다.

강자성 재료의 스크린(차폐기)이 표시관 내에 배치되며, 상기 차폐기는 또 한 강자성인 마스크 부분과 함께 화상 표시에 대한 지자계의 영향을 감소시킨다. 텔레비전 수신기가 스위치 온 될 때 이 성분들은 표시관 벽 상에 배열된 코일 쌍에 의해 감소하는 진폭을 가지는 교류 전류에 의해 소자(消磁)된다. 이 처리로 인해, 차폐기와 미스크 부분의 재료의 자화는 지자계의 우세한 방향으로 적응된다. 본 발명은 단일 코일을 사용할 때뿐만 아니라 두 개의 코일을 사용할 때도 인가된 자계가 자성 재료에 평행하지 않기 때문에 자화되지 않는 차폐기의 일부가 항상 존재한다는 인식을 기초로 한다. 결과적으로 차폐 동작은 최적으로 되지 않으며, 따라서 전자 빔들이 종전보다 더 큰 랜딩(landing) 에러들을 나타낸다.

본 발명의 목적은 전자빔의 개선된 랜딩을 갖는 서두에 설명한 유형의 표시장치를 제공하는 것이다. 이를 위하여, 본 발명에 따른 장치는 제 1 단계에서는 제 1 소자 코일을, 제 2 단계에서는 제 2 소자 코일을 에너지이징하는 수단이 상기 소자 장치에 제공되어 있고, 상기 제 1 및 제 2 스텝은 서로에 대해 시간적으로 시프트되며, 상기 소자 코일들의 턴들(turns)의 위치는, 한 코일만을 통한 전류의 통과시에 상기 코일에 의해 발생된 상기 자계가, 다른 코일만을 통한 전류의 통과시에 자화되지 않은 컬러선택 전극 및 스크린의 부분들을 자화할 수 있도록 그리고 그 역도 성립하도록, 되어 있다.

본 발명은 특히 두 코일을 이용한 종래의 소자 장치에서 두 코일이 직렬로 배열되거나 병렬로 배열되는 것에 관계없이 동시에 동작한다는 인식을 기초로 하고 있다. 결과적으로 스크린과 마스크의 각각의 부분은 항상 두 코일의 전체 자계 내에 존재한다. 결과적으로 인가된 자계의 방향은 소자 동안 바뀌지 않으며, 일반적으로 스크린과 마스크의 모든 부분의 완전한 소자는 불가능하다. 이 두 자계를 정확히 동시에는 아니게 발생시킴으로서 위에 설명한 상황은 향상될 수 있다. 본 발명은 또한 코일의 위치가 이러한 측면에서 중요한 역할을 한다는 인식을 더 기초로 하고 있다. 코일의 위치는 발생되는 자계의 성분이 소자될 금속 표면들에 항상 평행하도록 하는 것이 바람직하다. 제 1도에서와 같은 코일(서로 중첩하지 않는 코일)의 위치의 경우에는, 이것은 후술되는 바와 같이 불가능하다. 따라서, 바람직한 실시예는 넥-콘(neck-cone) 경계 영역에서 코일들이 서로 중첩하는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 이들 또는 다른 관점들은 이하에서 기술될 실시예들을 참조하여 명백해질 것이다.

제 1 도는 소자 장치가 제공된 종래의 컬러 텔레비전 표시관의 배면도.

제 2 도는 제 1 도에 도시된 표시관의 길이 방향 단면도.

제 3 도는 소자 코일들을 위한 전원 회로도.

제 4 도는 B의 포화값으로 나누어진 값 B(자기 인덕턴스)의 평균값의 변동, 즉 암페어 턴(Aw) 수의 함수로서의 Bav/Bsat를 나타낸 그래프.

제 5 도는 본 발명에 따른 소자 장치를 위한 전원을 나타낸 도면.

제 6 도 및 제 7 도는 본 발명에 따른 소자 코일 배열의 다른 실시예를 나타낸 도면.

제 8 도는 제 2 도에 도시된 유형의 표시관에 사용된 새도우 마스크, 프레임, 차폐기 조합을 나타낸 입면 투시도.

제 9 도는 차폐기 및 상기 차폐기와 관련된 본 발명에 따른 소자 코일 시스템의 위치를 나타낸 입면도.

제 1 도 및 제 2 도는, 각각 배면도 및 길이 방향 단면도로, 서두에 설명한 유형의 컬러 텔레비전 표시관이 도시되어 있고, 이 표시관에는 소자 장치가 제공되어 있다. 명료성을 위해 본 발명을 이해하는 데 중요하지 않은 설명은 생략했다.

상기 표시관은 원통형 넥(1)과 가장 넓은 부분이 상기 관의 앞쪽에 있는 원뿔대와, 컬러 선택 전극(5)과, 표시 스크린(도시되지 않음)을 포함한다.

컬러 선택 전극(5)은 (예컨대 길거나 원형인) 애퍼처(apeture)들의 패턴을 가지고 있다. 표시 스크린은 형광 소자들의 패턴을 가지고 있고, 상기 형광 소자는 전자에 의해 부딪힐 때 적색, 녹색, 또는 청색 중 하나를 발광한다. 상기 넥(1)의 후면부는 3개의 전자 총(7)(도식적으로 도시됨)을 수용하고 있다. 넥(1)과 콘(3) 사이의 전이 영역에서, 도식적으로 도시된 편향 유닛(9)이 표시관 상에 제공되고, 상기 유닛은 특히 수평 방향으로 전자빔을 편향시키기 위한 2개의 제어 편향 코일들(11)을 포함한다. 제 1 도에 도시된 바와 같이, 제어 편향 코일들(11)은 예컨대 동작 상태에서 대략 15kHz 주파수의 톱니파 전류가 흐르는 새들(saddle) 형상의 코일들일 수 있다.

상기 컬러 선택 전극(5)은 도시되지 않은 수단으로 상기 관에 고정된 프레임(13)에 매달려 있다. 자성 차폐기(15)가 또한 이 프레임에 고정되어 있고, 상기 차폐기는 콘(3)의 내부 표면의 큰 부분을 따라 뻗어 있다. 차폐기(15)와 프레임(13)과 컬러 선택 전극을 모두 높은 자성 투자율을 가진 재료로 제조되어 있어서, 전자빔을 통과시키기 위하여 상기 차폐기(15)에 제공되어 있는 애퍼처(17)를 제외하고 함께 상기 콘(3) 내의 자기 회로를 구성한다.

2개의 소자 코일(19, 20)이 상기 콘(3)의 외측에 배열되어 있다. 소자 코일(19, 20)은 합성 재료의 후크(hook)(21)에 의해 콘(3)의 앞부분을 둘러싸는 금속 조임 스트랩(23)에 고정되고 서로간에 고정된다. 소자 코일들은 콘(3)의 표면의 정면 경계만큼 앞으로 뻗어 있고, 뒤로는 편향 유닛(9)이 허락하는 만큼 뻗어 있음으로써, 콘 표면의 매우 큰 부분을 포함할 수 있다. 소자 코일들(19)은 접속 와이어들(25, 26)을 통해 적절한 전원에 연결될 수 있다.

전원 회로는 제 3 도에 도식적으로 도시되어 있다. 텔레비전 수신기(27)는 메인 스위치(29)를 통해 AC 전원(31), 예컨대 메인(mains)에 연결된다. 소자 코일(19)은 접속 와이어들(25)과 더블 서미스터(33)를 통해 스위치(29)에 연결된다. 더블 서미스터(33)는 양의 높은 온도 계수를 갖는 두 개의 열적으로 연결된 저항기들(35, 37)을 포함한다. 스위치(29)가 닫힌 후, 큰 전류가 초기에 소자 코일(19)을 통해 흐르며, 상기 전류는 저항기들(35, 37)이 가열될 때 점점 매우 낮은 값까지 감소하며, 이에 따라 상기 소자 코일(19)은 메인 주파수와 교번하는 감소 자계를 발생하며, 이는 콘(3) 내의 공간의 소자를 위해 필요하다. 전류가 감소된 후 저항기들(35, 37)이 다시 냉각되는 것을 막기 위해, 도전 저항기(39)가 제공되어 어떤 상당한 전류가 소자 코일(19)을 통해 흐르지 않고 더블 서미스터(33)를 그 온도로 유지하기 위해 충분한 전류가 저항기들(35, 39)을 통해 지속적으로 흐른다. 여기서 공지된 장치에 있어서, 두 소자 코일을 이용하여 상기 코일(20)은 항상 코일(19)과 직렬로 배열된다.

이 공지된 구조와 소자 코일 배열을 사용할 때 예상된 것보다 더 큰 에러가 전자 빔들의 랜딩시에 발생하는 것이 발견되었다.

코일들이 직렬로 배열되어 있을 때, 이들 코일들은 특별한 조치가 취해지지않으면 동시에 동작된다. 따라서 각각의 스크린 및 마스크 부분이 소자 동안에 자체 코일의 자계 및 다른 코일의 자계 둘 모두내에 존재하게 된다. 공동 자계(joint field)는 모든곳에서, 소자될 구성요소의 금속 표면에 평행한 성분들을 가지고 있는 것은 아니다. 따라서, 모든 부분의 완전한 소자는 일반적으로 불가능하다. 암페어 턴(Aw) 수를 종래의 수 400(예컨대, 50턴, 8A)보다 훨씬 높은 수로 증가시킴으로써 소자 자계 세기가 증가하더라도, 제 1 도, 제 2 도, 제 3 도에 따라 배열되어 동작되는 소자 코일을 가진 21인치 표시관을 나타내는 제 4 도에서와 같이 완전한 소자가 얻어지는 것으로 보이지 않는다.

본 발명은 코일들(19, 20)을 동시에 동작시키는 대신에 서로에 대해 시간적으로 시프트되는 방식으로 상기 코일들(19, 20)을 동작하는 장치를 제공한다. 이와 같은 장치는 예컨대 두 개의 개별적인 전원 회로들을 포함할 수 있으며, 이것은 각각의 코일에 대해 하나씩이고, 그 중 하나는 "시간 스위치"에 의해 다른 하나보다 나중의 순간에 온으로 스위칭 될 수 있다. 예컨대, 전원들 중 하나는 다른 전원 회로의 PTC보다 나중의 순간에 "온"되는 PTC를 포함할 수 있다. 한가지 대안은 한 전원회로가 PTC를 포함하고 다른 하나가 직렬로 배열된 NTC를 가진 PTC를 포함하는 것이다. 또한 바이메탈 소자를 가진 "열 스위치"를 이용하는 것도 가능하다. 한 코일의 디가우싱(degaussing) 자계가 대략 10%로 줄어들면 다른 코일은 온으로 스위칭될 수 있다. 반 주기(half period) 당 13%의 디가우싱 전류 감소로 이것은 17반 주기, 즉 전류의 최대값에 도달한 후에 0.17sec가 걸리게 된다. 제 3 도를 참조하여 설명한 전원회로 대신에 다른 공지의 전원 회로가 대안적으로 사용될 수 있다.

한 코일은 마스크 및 차폐기의 부분들을 독립하여 자화할 수 있고 상기 부분들은 다른 코일에 의해 자회될 수 없으며, 그 역도 성립하도록 되어 있는, 코일배열이 제 6 도 및 제 7 도에 도시되어 있다(각각 중첩 코일들(15, 16) 및 (11, 12)).

제 8 도는 소자될 새도우 마스크(5), 프레임(13) 및 차폐기(15)의 조합을 나타내는 입면 투시도이다.

필요하다면, 차폐기(15)는 콘(3)의 외부에 배열될 수도 있다.

제 9 도는 제 8 도의 차폐기(15)와 같은 차폐기, 및 상기 차폐기(15)에 대한 두 디가우싱 코일들(90, 91)의 위치들을 나타낸 입면도이다. 상기 코일들(90, 91)은 상기 차폐기(15)(새도우 마스크(5)에 평행함, 제 8 도를 참조)의 정면과 대략 보각을 둘러싸고, 관의 넥 영역에서 서로 중첩한다. 이러한 "경사지게" 배열된 디가우싱 코일들 및 연속적 에너자이징(successive energization)으로, 랜딩 에러들은 제 7 도에 도시된 구성에 대해 대략 50%만큼 감소되는 것이 발견된다. (이들 코일들은 소자될 재료에서 상기 재료의 보자계(coercive field)보다 큰 자계를 야기하도록 배열되어 있음).

Claims (4)

1. 형광 소자들을 가진 표시 스크린과 복수의 전자빔들을 발생하는 장치를 수용한 원통형 넥(neck)을 가진 뒷부분과 가장 넓은 부분이 앞쪽에 존재하는 원뿔대(truncated cone)를 가진 앞부분과 강자성 재료로 제조된 애퍼처 컬러 선택 전극을 구비한 컬러 표시관을 포함하는, 컬러 표시 장치로서, 상기 원뿔대의 표면에 실질적으로 평행하게 뻗어 있는 강자성 재료의 스크린과, 상기 원뿔대 표면의 외주(outer circumference)를 따라 뻗어 있는 제 1 및 제 2 소자 코일을 가진 소자 장치가 더 제공되어 있는 상기 컬러 표시 장치에 있어서,

   상기 소자 장치는 제 1 단계에서 상기 제 1 소자 코일을, 제 2 단계에서 상기 제 2 소자 코일을 에너자이징하는 수단이 제공되어 있고, 상기 제 1 단계와 제 2 단계는 서로에 대해 시간적으로 시프트되어 있고, 상기 소자 코일들의 턴(turns)의 위치는, 한 코일만을 통한 전류의 통과시에, 상기 코일에 의해 발생된 상기 자계가 다른 코일만을 통한 전류의 통과시에는 자화되지 않는 컬러 선택 전극 및 스크린의 부분들을 자화할 수 있고, 그 역도 성립하도록, 되어 있는 것을 특징으로 하는, 컬러 표시 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 소자 코일들은 상기 넥에 인접한 영역에서 서로 중첩(overlap)하는 것을 특징으로 하는, 컬러 표시 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 한 소자 코일은 상기 다른 소자 코일을 통해 흐르는 전류가 대략 10%로 감소한 후에 에너자이징되는 것을 특징으로 하는, 컬러 표시 장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 표시 스크린은 대략 9:16의 종횡비를 가진 것을 특징으로 하는, 컬러 표시 장치.