KR100463718B1 - 컬러음극선관 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 컬러음극선관 장치는 전자빔을 수평 방향으로 편향시키는 수평 편향 코일을 포함하는 편향 요크를 구비한다. 상기 수평 편향 코일은 관축 방향을 따라서 위치한 메인 코일부, 상기 메인 코일부의 형광체 스크린 측에 위치한 플랜지부 및 상기 메인 코일부의 넥 측에 위치한 벤드리스 플랜지부를 갖는다. 상기 넥 측의 플랜지부의 최대 코일 두께는 상기 넥 측의 플랜지부 근방의 메인 코일부의 최대 코일 두께보다 크다.

Description

컬러음극선관 장치{COLOR CATHODE RAY TUBE APPARATUS}

일반적으로, 인라인(in-line) 셀프컨버전스형의 컬러음극선관 장치는 인라인 전자총구체 및 편향 요크를 구비한다. 상기 전자총구체는, 일렬로 배열되고 한 쌍의 사이드 빔과 하나의 센터 빔으로 구성되어 동일한 수평면을 통과하는 3개의 전자빔을 방출한다. 상기 편향 요크는 핀쿠션형의 수평 편향 자계 및 배럴형의 수직 편향 자계로 형성되는 비균일 편향 자계를 발생시킨다.

그러나 인라인 셀프컨버전스형 컬러음극선관 장치는 하기와 같은 2가지 문제점을 갖고 있다. 하나는 특히 형광체 스크린의 수평축 말단 부분에서 해상도의 저하를 초래하는 빔 스폿의 일그러짐을 수반하는 문제이고, 다른 하나는 소비전력의 감소의 관점에서 수평 편향 코일로서 벤드리스 코일(bendless coil)을 사용하는 경우의 포커스 특성의 열화의 문제이다.

먼저, 첫 번째 문제가 설명될 것이다.

3개의 전자빔의 입사각이 이 문제의 원인이 된다. 형광체 스크린의 중심부로 향하는 3개의 전자빔은 형광체 스크린에 거의 직각(입사각 ≒ 0)으로 랜딩한다. 그러므로 형광체 스크린의 중심부에 형성되는 빔 스폿은 일그러짐이 없다. 반면, 형광체 스크린의 주변부에 랜딩하는 3개의 전자빔의 입사각은 편향각이 증가함에 따라서 증가된다. 따라서 형광체 스크린의 주변부에 형성되는 빔 스폿은 방사 방향으로 연장되는 형태로 일그러진다. 이 일그러짐은 스크린이 평탄화되거나 편향각이 넓어짐에 따라서 보다 증대된다.

그러나 형광체 스크린의 수직축 말단 부분으로 향하는 전자빔은 상반되는 영향을 받는다, 즉 배럴형 수직 편향 자계의 영향과 형광체 스크린 상으로의 입사각의 영향이 서로 상반되어 전자빔에 작용한다. 따라서 빔 스폿의 일그러짐이 완화된다. 반면, 형광체 스크린의 수평축 말단 방향으로 향하는 전자빔은 상승적인 영향을 받는다, 즉 핀쿠션형 수평 편향 자계의 영향과 형광체 스크린 상으로의 입사각의 영향을 함께 받는다. 따라서 빔 스폿의 일그러짐이 심해진다.

그러므로 상기한 구조를 갖는 컬러음극선관 장치에서는 도 10에 도시한 바와 같이 빔 스폿이 일그러진다. 여기서, 형광체 스크린의 대각축 방향(D)을 포함하는 수평축 방향(H)의 말단에서 빔 스폿이 타원형으로 일그러지는 특별한 문제가 있다. 컬러음극선관 장치의 깊이의 단축 및 스크린의 평탄화가 중시되기 시작함에 따라서 최근에 이 문제의 중요성이 증가되고 있다. 페이스 패널이 단순히 평탄화되는 경우, 형광체 스크린의 H-축 말단 부분에서의 전자빔의 입사각이 증가되어 빔 스폿이 타원형으로 일그러지게 된다.

형광체 스크린의 유효 대각 길이가 46㎝, 편향 각도가 90°, 페이스 패널의 외부 면의 곡률 반경이 1,330㎜, 페이스 패널의 내부 면의 곡률 반경이 1,240㎜인 컬러음극선관 장치에서, 형광체 스크린의 H-축 말단 부분에서의 빔 스폿의 종횡비(aspect ratio)는 0.50(세로 직경/가로 직경)이다. 반면, 페이스 패널의 내부 면과 외부면이 완전히 평탄화되어 있는 컬러음극선관 장치에서는 형광체 스크린의 H-축 말단 부분에서의 빔 스폿의 종횡비가 0.45로 낮아진다.

다음은 두 번째 문제에 대한 설명이다.

컬러음극선관 장치에서, 편향 요구가 큰 전력 소비원이다. 이 전력 소비를 줄이기 위해서는 특히 편향 요크의 수평 편향 코일에 의한 전력 소비를 줄이는 것이 필수적이다. 이 문제를 해결하기 위해서는 도 11에 도시된 바와 같이 벤드리스(bendless) 코일 구조를 갖는 수평 편향 코일(75H)이 사용된다. 이 벤드리스 코일 구조는 벤드-업(bend-up) 코일 구조와 비교해서 넥 측에서의 전자빔의 편향 효율을 높여서 전력 소비를 줄일 수 있다.

전력 소비를 줄이기 위해서는 넥 측의 벤드리스 수평 편향 코일(75H)의 외부 직경을 줄여서 자성체 코어의 내부 직경을 최소화하는 것을 고려할 수 있다. 이것을 달성하기 위해서, 넥 측의 플랜지부(79)의 두께를 줄여서 상기 플랜지부(79)의 관축 방향 길이가 20㎜ 이상이 되도록, 즉 플랜지부(79)의 관축 방향의 폭이 커지도록 구성했다.

상기 플랜지부(79)는 도 11의 A-A'선을 따른 단면인 도 12A에 도시한 단면적(Sf), B-B'선을 따른 단면인 도 12B에 도시한 단면적(Sm), 및 C-C'선을 따른 단면인 도 12C에 도시한 단면 형상을 갖는다. 또한, 당연히 도 12C에 도시한 넥측의 플랜지부(79)의 최대 코일 두께(Tf-max)는 넥측 부근의 도 12B에 도시한 메인 코일부(80)의 최대 코일 두께(Tm-max)와 같다. 마찬가지로, 넥측 플랜지부(79)의 관축(Z) 및 수직축(V)을 포함하는 평면에서의 단면적(Sf)은 플랜지부(79)의 코일의 감은 수가 일정하기 때문에 메인 코일부(80)의 관축(Z)과 직교하는 평면에서의 단면적(Sm)과 동일하다.

도 13은 수평 편향 코일(75H)이 벤드리스 코일로 형성되는 경우 및 벤드-업 코일로 형성되는 경우에 대한 각각의 수평 편향 자계의 관축 상의 핀쿠션-배럴 자계 분포의 분석의 결과로서 얻어진 특성을 나타낸다. 도 13에서, 실선(a)은 벤드리스 코일의 특성을 나타내고, 파선(b)은 벤드-업 코일의 특성을 나타낸다. 이상적인 수평 편향 자계의 관축 상의 핀쿠션-배럴 자계 분포는 도 13에서 파선(b)으로 표시된 특성과 같은 벤드-업 코일의 자계 분포이다. 따라서 자계 분포는 배럴 자계(c) 및 핀쿠션 자계(d)가 각각 넥 측과 형광체 스크린 측에 형성되는 것이 바람직하다.

보다 구체적으로, 넥 측의 배럴 자계(c)는 형광체 스크린의 수평축 말단 부분에 도달하는 센터 빔과 한 쌍의 사이드 빔 사이의 차이(HCR)를 ＋방향(센터 빔이 한 쌍의 사이드 빔 사이의 중심보다도 형광체 스크린의 주변 측에 가깝게 위치되는 방향)으로 보정한다. 또한, 형광체 스크린 측의 핀쿠션 자계(d)는 형광체 스크린의 수평축 말단 부분에 도달하는 한 쌍의 사이드 빔 사이의 차이(XH)를 －방향(언더 컨버전스 방향)으로 보정한다. 따라서 형광체 스크린 상의 3개의 전자빔이 집중될 수 있다.

그러나 벤드리스 코일의 넥 측 부분에서, 도 11에 도시한 바와 같이 수평축(H) 측의 코일 엘리먼트들(81)은 그들의 자계 경로 길이(관축(Z) 방향의 길이)가 넥 측에서 최대값(Lm)을 갖도록 형성된다. 반면, 수직축(V) 측의 코일 엘리먼트들(82), 즉 벤드리스 플랜지부의 상부 말단 부분에 위치한 코일 엘리먼트들(82)은 플랜지 길이(Ls)에 대응하는 분량만큼 코일 엘리먼트들(80)보다 짧은 자계 경로 길이(Lf)를 갖는다. 코일 엘리먼트(80)가 수평축(H)에 가깝게 놓일수록 수평 편향 자계로서 보다 강한 핀쿠션 자계를 발생시킨다. 그러므로 당연히 도 13에 도시한 벤드리스 코일의 관축의 핀쿠션-배럴 자계 분포(a)가 넥 측의 말단 부분 근방의 핀쿠션 자계(e)가 되어, HCR이 이 부분에서 －방향으로 작용하게 된다.

그러므로 이와 같은 벤드리스형의 코일에서는 배럴 자계(f)를 강하게 하여 HCR을 조정해야 한다. 그러나 배럴 자계(f)를 강화하면 XH가 ＋방향으로 변화한다. 따라서 핀쿠션 자계(g)를 강화함으로써 형광체 스크린 상의 XH가 조정되어야 하고, 이에 의해 XH가 -방향으로 작용하도록 힘을 증가시킬 수 있다. 도면에서, 부분(h및i)은 수평 편향 코일로부터 후방의 넥으로 누설되는 누설 자계에 대응하고, 일반적으로 벤드-업 코일 및 벤드리스 코일의 넥 측의 배럴형에 속한다.

따라서 XH 및 HCR 모두를 보정하기 위해서, 사용된 벤드리스 코일의 권선 분포를 조정하면, 벤드-업 코일의 경우보다도 편향 요크의 형광체 스크린 측에서 핀쿠션 자계(g)를 강하게 할 필요가 있다. 핀쿠션 자계(g)가 강화되면, 불가피 하게포커스 특성이 열화된다.

비록 벤드-업 코일의 사용으로 포커스 특성이 개선될 수 있지만, 이와 대조적으로 불가피 하게 편향 요크의 전력 소비가 증가한다. 최근, 퍼넬 상에 편향 요크가 장착되는 편향 요크 장착부, 편향 코일 및 자성체 코어의 각각의 단면 형상을 거의 직사각형으로 형성함으로써 편향 요크의 전력 소비가 낮아지기 시작했다. 그러나 제조에서의 변형 등을 고려하면, 이 경우에 사용된 거의 직사각형 단면을 갖는 자성체 코어는 비분할 형태인 것이 바람직할 수 있다. 그러므로 수평 편향 코일은 당연히 벤드리스 코일로 이루어져야 한다.

종래, 전력 소비를 줄이기 위해 이와 같이 벤드리스 코일을 사용하는 경우, 만족할 만한 포커스 특성을 유지하면서도 빔 스폿의 일그러짐을 완화하는 것이 어려워서 만족할 만한 표시 품질의 화상을 표시할 수 없었다.

본 발명은 고품위 컬러텔레비전 세트 또는 고해상도 표시장치에 사용되는 컬러음극선관 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 스크린의 평탄화 및 그 깊이의 단축화에 관련된 문제를 발생시키는 포커스 특성을 개선한 컬러음극선관 장치에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 인라인형 컬러음극선관 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 외부의 일부를 잘라낸 투시도,

도 2는 도 1에 도시된 컬러음극선관 장치에 적용된 편향 요크의 구성을 개략적으로 나타내는 투시도,

도 3은 도 1에 도시된 편향 요크를 구성하는 벤드리스 수평 편향 코일의 구성을 개략적으로 나타내는 투시도,

도 4A는 도 3의 D-D'선을 따라 취해진 플랜지부의 권선 상태를 나타내는 도면,

도 4B는 도 3의 E-E'선을 따라 취해진 플랜지부의 권선 상태를 나타내는 도면,

도 4C는 도 3의 F-F'선을 따라 취해진 플랜지부의 권선 상태를 나타내는 도면,

도 5는 도 3에 도시된 수평 편향 코일의 자계 분포를 나타내는 도면,

도 6은 도 1에 도시된 인라인형 컬러음극선관 장치에 적용할 수 있는 편향 요크의 또 다른 구성을 개략적으로 나타내는 투시도,

도 7은 형광체 스크린의 중앙부와 주변부에서의 3개의 전자빔의 컨버전스를 설명하기 위한 도면,

도 8은 수평 편향 자계를 설명하기 위한 도면,

도 9는 수직 편향 자계를 설명하기 위한 도면,

도 10은 빔 스폿의 일그러짐을 설명하기 위한 도면,

도 11은 컬러음극선관 장치에 적용된 종래 편향 요크를 구성하는 벤드리스 수평 편향 코일을 나타내는 투시도,

도 12A는 도 11의 A-A'선을 따라 취해진 플랜지부의 권선 상태를 나타내는도면,

도 12B는 도 11의 B-B'선을 따라 취해진 플랜지부의 권선 상태를 나타내는 도면,

도 12C는 도 11의 C-C'선을 따라 취해진 플랜지부의 권선 상태를 나타내는 도면, 및

도 13은 도 11에 도시된 수평 편향 코일의 자계 분포를 나타내는 도면이다.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위해서 발명되었으며, 전력 소비를 줄이면서 만족할 만한 표시 품질 레벨을 갖는 화상을 표시할 수 있는 컬러음극선관 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 제 1 측면에 따르면, 내면에 형광체 스크린을 갖는 거의 직사각형 형상의 페이스 패널, 상기 페이스 패널에 연접된 퍼넬, 상기 형광체 스크린을 향하여 전자빔을 방출하도록 구성된 전자총구체, 및 상기 퍼넬의 외부면에 장착되고 상기 전자총구체로부터 방출된 전자빔을 편향시키기 위한 편향 자계를 발생시키는 편향 요크를 구비한 컬러음극선관 장치에 있어서,

상기 편향 요크는 상기 전자빔을 수평 방향으로 편향시키는 수평 편향 코일을 구비하고, 상기 수평 편향 코일은 관축 방향을 따라 위치한 메인 코일부와, 상기 메인 코일부의 형광체 스크린 측에 위치한 플랜지부와, 상기 메인 코일부의 넥 측에 위치한 벤드리스 플랜지부를 가지며, 상기 넥 측 플랜지부의 최대 코일 두께는 상기 넥 측 플랜지부 근방의 메인 코일부의 최대 코일 두께보다 큰 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 2 측면에 따르면, 내면에 형광체 스크린을 갖는 거의 직사각형 형상의 페이스 패널과, 상기 페이스 패널에 연접된 퍼넬과, 상기 형광체 스크린을 향하여 전자빔을 방출하는 전자총구체와, 상기 퍼넬의 외부 면에 장착되고 상기 전자총구체로부터 방출된 전자빔을 편향시키기 위한 편향 자계를 발생시키는 편향 요크를 구비한 컬러음극선관 장치에 있어서,

상기 편향 요크는 상기 전자빔을 수평 방향으로 편향시키는 수평 편향 코일을 구비하고, 상기 수평 편향 코일은 관축 방향을 따라 위치한 메인 코일부와, 상기 메인 코일부의 형광체 스크린 측에 위치한 플랜지부와, 상기 메인 코일부의 넥 측에 위치한 벤드리스 플랜지부를 가지며, 상기 넥 측 플랜지부의 관축 방향의 길이는 20㎜보다 작은 것을 특징으로 한다.

첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 한 실시예에 따른 컬러음극선관 장치가 상세히 설명될 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 인라인 셀프컨버전스형 컬러음극선관 장치는 편향 요크(12)가 장착된 컬러음극선관(11)을 포함한다. 이 컬러음극선관(11)은 유리제의 진공 외관 용기(10)를 갖는다. 진공 외관 용기(10)는 거의 직사각형 형상의 페이스 패널(13)과, 상기 페이스 패널에 연접된 퍼넬(14)과, 상기 퍼넬(14)의 소직경부 말단에 연결된 원통형의 넥으로 형성된다. 상기 페이스 패널(13)의 외부 면은, 관축을 통과하고 서로 직교하는 수평축(H-축)과 수직축(V-축)을 갖는 평탄 면으로 형성된다. 상기 페이스 패널(13)의 내면에는 청, 녹, 적으로 발광하는 줄무늬 형상의 3색 형광체층을 갖는 형광체 스크린(16)이 설치되어 있다. 상기 형광체 스크린(16)으로부터 일정한 거리에 대향하여 마스크 프레임(19)에 의해 지지되는 색 선별용 섀도우마스크(18)가 위치한다. 섀도우마스크(18)는 상기 형광체 스크린(16)의 대향 면에 소정의 배열 피치로 형성된 다수의 전자빔 통과 구멍을 갖는다.

넥(15) 내에 인라인형 전자총구체(21)가 위치한다. 상기 전자총구체(21)는 동일 평면 상을 통과하는 센터 빔(20G)과 한 쌍의 사이드 빔(20B, 20R)으로 이루어진 일렬 배치된 3개의 전자빔(20B, 20G, 20R)을 방출한다.

상기 넥(15)의 퍼넬 측(14)으로부터 퍼넬(14)의 소직경부에 걸쳐서 위치하는 편향 요크 장착부(22) 상에 편향 요크(12)가 장착된다. 편향 요크(12)는 상기 전자총구체(21)로부터 방출된 3개의 전자빔(20B, 20G, 20R)을 수평과 수직 방향으로 편향시키는 비균일 편향 자계를 발생시킨다. 이 비균일 편향 자계는 핀쿠션형의 수평 편향 자계와 배럴형의 수직 편향 자계로 형성된다. 상기 편향 요크(12)의 후면의 넥(15)의 외부 면에 퓨리티 컨버전스 마그넷(purity convergence magnet, PCM)(23)과 코마 프리 코일(coma-free coil, 24)이 장치된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 편향 요크(12)에는 상, 하 한 쌍의 벤드리스 수평 편향 코일(25)과, 좌, 우 한 쌍의 벤드리스 수직 편향 코일(27)가 제공된다. 상기 수평 편향 코일(25)과 수직 편향 코일(27)은 플라스틱 분리기(separator)(26)에 의해 분리된다. 깔때기 모양의 자성체 코어(28)가 수평 편향 코일(25)과 수직 편향 코일(27)의 외부에 위치한다. 또한, 편향 요크(12)는 상기 분리기(26)의 넥(15) 측의 소직경부의 외부 면에 설치된 상, 하 한 쌍의 코마 프리 코일(29), 상기 분리기(26)의 형광체 스크린(16) 측의 대직경부의 외부 면에 배치된 상, 하 한 쌍의 NS 마그넷(30), 및 도 1에 도시된 PCM(23)으로 구성되어 있다.

상기 PCM(23)은 플레이트를 닮은 한 쌍의 링 모양의 마그넷, 즉 퓨리티 마그넷과 정적 컨버전스 마그넷(static convergence magnet)으로 구성된다. 이PCM(23)에서, 3개의 전자빔(20B, 20G, 20R)에 대한 자기력이 2개의 링 모양의 마그넷의 회전에 의해 변화되어, 3개의 전자빔(20B, 20G, 20R)의 각각의 궤도가 조정된다.

이러한 방법으로 구성된 인라인 셀프컨버전스형 컬러음극선관 장치에서, 3개의 전자빔(20B, 20G, 20R)은 편향 요크(12)가 발생하는 비균일 편향 자계에 의해 편향되어, 형광체 스크린(16)을 수평 방향(H)과 수직 방향(V)으로 주사하는데 사용된다. 이와 같이, 편향 요크(12)와 PCM(23)의 자계 분포를 조정함으로써 다른 특별한 동적인 보정 수단(dynamic correcting means)을 사용하지 않고 3개의 전자빔(20B, 20G, 20R)이 전체 형광체 스크린(16) 상에 집중될 수 있다.

따라서 도 7에 도시된 바와 같이, 형광체 스크린(16)의 주변부에 도달하는 3개의 전자빔(20B, 20G, 20R)의 스트로크 길이(stroke length)가 형광체 스크린(16)의 중심부에 도달하는 3개의 전자빔(20B, 20G, 20R)보다 더 길어진다. 3개의 전자빔(20B, 20G, 20R)이 형광체 스크린의 중심부에 집중되도록 PCM(23)이 조정되는 경우, 한 쌍의 사이드 빔(20B, 20R)은 도면에서 파선으로 표시된 형태로 오버컨버전스된다.

이것을 보정하기 위해서, 도 8에 도시된 바와 같이, 수평 편향 코일(25)은 핀쿠션형의 수평 편향 자계(76)를 발생시킨다. 이와 같이 함으로써, 전자총구체(69)로부터 형광체 스크린(16)으로 향해서 오른쪽으로 편향되는 3개의 전자빔(20B, 20G, 20R)이 수평 편향 자계(76)로부터 받는 힘(FHB, FHG, FHR)은 FHB〉FHG 〉FHR의 관계를 갖는다. 따라서 한 쌍의 전자빔(20B, 20R)은 상대적으로 센터 빔(20G)으로부터 멀어지는 방향으로 변위된다(언더컨버전스 방향으로 작용한다). 또한, 도 9에 도시된 바와 같이, 수직 편향 코일(27)은 배럴형의 수직 편향 자계(78)를 발생시킨다. 도 9에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 사이드 빔(66B, 66R)은 서로로부터 멀어지는 방향(언더컨버전스)으로 수직 편향 자계(78)로부터 힘(FVB, FVR)을 받는다.

핀쿠션형의 수평 편향 자계(76)와 배럴형의 수직 편향 자계(78)의 각각의 강도를 조정함으로써, 3개의 전자빔(20B, 20G, 20R)은 도 7에 실선으로 표시된 바와 같이 형광체 스크린(16)의 주변부에 집중된다.

따라서 컬러 화상이 형광체 스크린(16) 상에 표시된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 편향 요크(12)를 구성하는 각각의 벤드리스 수평 편향 코일(25)은 퍼넬(14) 측의 대직경 플랜지부(31), 넥(15) 측의 소직경 플랜지부(32) 및 메인 코일부(33)를 갖는다. 상기 플랜지부(31)는 벤드-업 형태로 성형된다. 상기 플랜지부(32)는 관축 방향(Z)으로 연장되도록 벤드리스 형태로 성형되고, 프레싱 수단 또는 다른 수단에 의해 도면에서 파선으로 나타낸 종래의 플랜지부의 관축 방향의 길이(Lf)보다도 관축 방향으로 압축된다.

따라서 도 4A에 도시된 바와 같이, 관축(Z)을 따라서 연장하는 D-D'에 의해 절단된 플랜지부(32)의 단면은 관축 방향의 길이(Lf')와 상기 관축 방향에 직교하는 수직 방향(V)의 두께(Sa)를 갖는다. 상기 플랜지부(32)의 관축 방향 길이(Lf')는 도 12A에 도시된 종래의 플랜지부의 길이(Lf)보다 짧다. 또한, 상기 플랜지부(32)의 수직 방향 두께(Sa)는 도 12A에 도시된 종래의 플랜지부의두께(Sb)보다 크다.

또한, 도 4B는 도 3의 E-E'선을 따라 절단한 플랜지부(32)의 단면을 나타낸다. 도 4B에 도시된 바와 같이, 넥 측 근방의 메인 코일부의 최대 코일 두께(Tm-max)와 도 12B에 도시된 종래 것의 최대 코일 두께 사이의 실질적인 차이는 없다.

또한, 도 4C는 도 3의 F-F'선을 따라서 절단한 플랜지부(32)의 단면을 나타낸다. 도 4C에 도시된 바와 같이, 플랜지부(32)의 최대 코일 두께(Tf'-max)는 파선으로 표시된 종래의 것보다 크므로 Tf'-max 〉Tf-max의 관계를 갖는다. 당연히, 도 4C에 도시된 플랜지부(32)의 최대 코일 두께(Tf'-max)는 넥 측의 플랜지부 근방의 4B에 도시된 메인 코일부의 최대 코일 두께(Tm-max)보다 크다.

이러한 형태로 구성된 벤드리스 수평 편향 코일(25)은 도 5에 도시된 바와 같은 관축 방향의 핀쿠션-배럴형 자계 분포를 갖는 수평 편향 자계를 발생시킨다. 이 도면에서, 실선(a)은 수평 편향 코일(25)의 자계 분포를 나타내고, 파선(b)은 벤드-업 코일의 자계 분포를 나타낸다. 따라서 배럴형 자계(f)와 핀쿠션형 자계(g)가 각각 넥 측과 형광체 스크린 측에 형성되도록 수평 편향 코일(25)이 자계 분포를 형성한다. 또한, 수평 편향 코일(25)이 넥 측에 핀쿠션 자계(j)를 형성한다.

상기한 바와 같이, 핀쿠션 자계(j)에 의해 HCR이 －방향으로 작용한다. 그러므로 넥 측에 발생되는 핀쿠션 자계(j)는 가능한 한 작게 만들어지는 것이 바람직하다. 상기한 구성을 갖는 수평 편향 코일(25)에서, 넥 측의 핀쿠션 자계(j)는 도 13에 도시된 종래의 벤드리스 편향 코일에 의해 발생되는 넥 측의 핀쿠션자계(e)보다 작아질 수 있다.

보다 구체적으로, 도 13에 도시된 바와 같이, 종래의 벤드리스 수평 편향 코일의 경우, 넥 측의 핀쿠션 자계(e)는 패널 측의 핀쿠션 자계(g)보다 크고, 도면에서 가장 크다. 반면, 도 5에 도시한 바와 같이 상기한 구성을 갖는 수평 편향 코일(25)의 경우, 페이스 패널 측의 핀쿠션 자계(g)가 넥 측의 핀쿠션 자계(j)보다 크고, 도면에서 가장 크다.

따라서 HCR을 조정하기 위해서 배럴 자계(f)가 강화될 필요가 없고, 배럴 자계(f)의 강화를 상쇄하기 위해서 핀쿠션 자계(g)를 강화할 필요가 없다. 그러므로 포커스 특성을 저하시키는 핀쿠션 자계(g)가 작아지므로, 포커스 특성이 개선될 수 있다.

상기한 바와 같이, 각각의 수평 편향 코일(25)에서, 관축 방향의 플랜지부(32)의 길이가 감소되고 그의 두께가 증가된다. 그러므로 상기 플랜지(32)의 코일 외부 직경이 증가함에 따라서 넥(15) 측의 자성체 코어(28)의 내부 직경이 증가되어야 한다.

일반적으로, 넥(15) 측의 자성체 코어(28)의 내부 직경을 작게 할수록 소비 전력이 감소하는 것으로 알려져 있다. 그러나 시뮬레이션과 실험에 기초한 상세한 검사에 따라서, 넥(15) 측의 코일 직경 및 코어 직경의 확대가 있다해도 확대 이전의 수평 편향 코일(25)의 전력 소비는 형광체 스크린의 주변부로 향하는 3개의 전자빔(20B, 20G, 20R)의 각각의 궤도를 거의 변경시키지 않고 유지될 수 있다는 것이 확인되었다. 이것은 메인 코일부(33) 또는 자성체 코어(28)의 자기 경로 길이를 넥(15) 측으로 향하는 방향으로 연장함으로써 실현될 수 있다.

따라서 벤드리스 코일의 넥 측(15)의 플랜지부(32)의 관축 방향 길이를 단축하는 경우, 종래의 벤드리스 코일과 동일한 전력 소비로 포커스 특성을 개선할 수 있음이 확인되었다.

그러므로 각각의 벤드리스 수평 편향 코일(25)의 넥(15) 측의 플랜지부(32)의 관축 방향 길이를 단축하는 것이 검사되었다. 이 검사 결과에 기초하여, 도 4C에 도시된 바와 같이 넥(15) 측의 플랜지부(32)의 코일 두께(Tf')가 메인 코일부(33)의 넥(15) 측 근방의 코일 두께(Tm)보다 전체적으로 크게 되도록 Tf' 〉Tm의 관계로 수평 편향 코일(25)이 구성된다. 도 4A에 도시된 바와 같이, 이 수평 편향 코일(25)에서 플랜지부(32)의 관축 방향 길이(Lf')는 20㎜(종래의 플랜지부의 관축 방향 길이: 20㎜)보다 작다. 본 실시예에서는 Lf'가 12㎜로 단축된다.

도 5는 이 경우의 수평 편향 코일(25)의 자계 분포를 나타낸다. 보다 구체적으로, 플랜지부(32)에서 발생된 핀쿠션 자계(j)를 종래의 핀쿠션 자계(e)보다 약하게 하고, 형광체 스크린(16) 측에서 발생되는 핀쿠션 자계(g)보다 작게 할 수 있다. 따라서 페이스 패널(13)이 평탄화되는 경우에도 빔 스폿의 종횡비는 평탄화되기 이전에 허용되었던 0.50(세로 직경/가로 직경) 정도까지 개선될 수 있다.

종래, 90° 편향 관이 100° 편향 관으로 변경되었을 때 빔 스폿이 악화되었다. 반면, 본 실시예에 따른 수평 편향 코일(25)이 사용되는 경우 및 플랜지부(32)의 관축 방향 길이가 종래의 값보다 작은 약 7㎜로 설정되는 경우, 90° 편향 관보다도 깊이가 짧은 100° 편향 관을 사용하여도 평탄화 이전에 사용된90° 편향 관의 빔 스폿 모양과 동일한 모양이 형성될 수 있다. 본 실시예에 따른 수평 편향 코일(25)이 90° 편향 관에 적용되는 경우에는 보다 만족스러운 빔 스폿이 얻어질 수 있다.

본 발명이 상기한 구성을 갖는 컬러음극선관 장치에 제한되는 것은 아니며, 다른 응용예 및 변형예가 가능하다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같은 편향 요크(12)가 또한 편향 요크 장착부(22)를 각진 모양으로 구성한 컬러음극선관 장치(11)에 적용될 수 있다. 보다 구체적으로, 이 편향 요크(12)는 자성체 코어(28), 수평 편향 코일(25) 및 수직 편향 코일(27)을 사각형의 구성으로 결합한다. 이와 같이 구성된 컬러음극선관(11)과 편향 요크(12)를 결합한 컬러음극선관 장치에서, 전력 소비가 보다 많이 감소될 수 있다.

또한, 프레싱 등으로 넥(15) 측의 플랜지부(32)를 관축 방향으로 압축함으로써 플랜지부(32)의 관축 방향 길이를 단축시킬 수 있고, 이것에 의해 플랜지부(32)를 구성하고 있는 코일 사이의 갭 부분 또는 코일의 피복 부분을 압축할 수 있다. 달리 말해서, 도 4A와 도 4B에 도시된 바와 같이, 관축 및 수직축을 포함하는 평면에서의 플랜지부(32)의 단면적(Sf)이 상기 관축과 직교하는 평면에서의 메인 코일부(33)의 단면적(Sm)보다 작을 수 있다. 따라서 플랜지부(32)의 관축 방향 길이는 그의 두께를 극도로 증가시키지 않고(종래의 플랜지부의 두께와 거의 같음) 단축될 수 있어서, 자성체 코어(28)의 내부 직경을 증가시킬 필요가 없다. 그 결과, 자성체 코어(28)와 편향 요크(12)의 크기가 작아질 수 있다.

또한, 수직 편향 코일(27)은 자성체 코어(28)에 코일을 감은 환형 코일 또는벤드-업 타입으로서 형성될 수 있다.

상기한 바와 같이, 이 컬러음극선관 장치에 따르면, 수평 편향 코일은 전력 소비를 줄이기 위해 벤드리스 코일로 형성된다. 수평 편향 코일의 넥 측 플랜지부의 최대 코일 두께는 메인 코일부의 넥 측 플랜지부 근방의 최대 코일 두께보다 크다. 또한, 수평 편향 코일의 넥 측 플랜지부는 관축 방향이 짧다. 따라서 만족스러운 형태의 빔 스폿이 형광체 스크린의 수평축 말단 부분에 형성될 수 있다. 또한, 전자빔 포커스 특성이 개선될 수 있다. 또한, 우수한 컨버전스 특성이 얻어질 수 있다. 따라서 만족스러운 표시 품질 레벨의 화상이 표시될 수 있다.

Claims (3)

1. 내면에 형광체 스크린을 갖는 거의 직사각형 형상의 페이스 패널(face panel),

   상기 페이스 패널에 연접된 퍼넬,

   상기 형광체 스크린을 향하여 전자빔을 방출하도록 구성된 전자총구체, 및

   상기 퍼넬의 외면에 장착되고, 상기 전자총구체로부터 방출된 전자빔을 편향시키기 위한 편향 자계를 발생시키는 편향 요크를 포함하는 컬러음극선관 장치로서,

   상기 편향 요크는 상기 전자빔을 수평 방향으로 편향시키는 수평 편향 코일을 포함하고,

   상기 수평 편향 코일은 관축 방향을 따라서 위치한 메인 코일부(main coil portion), 상기 메인 코일부의 형광체 스크린 측에 위치한 플랜지부 및 상기 메인 코일부의 넥 측에 위치한 벤드리스 플랜지부(bendless flange portion)를 구비하며,

   상기 넥 측의 플랜지부의 최대 코일 두께는 상기 넥 측의 플랜지부 근방의 메인 코일부의 최대 코일 두께보다 큰 것을 특징으로 하는 컬러음극선관 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 관축과 수직축을 포함하는 평면에서의 상기 넥 측의 플랜지부의 단면적이 상기 관축과 직교하는 평면에서의 상기 메인 코일부의 단면적보다 작은 것을 특징으로 하는 컬러음극선관 장치.
3. 내면에 형광체 스크린을 갖는 거의 직사각형 형상의 페이스 패널,

   상기 페이스 패널에 연접하는 퍼넬,

   상기 형광체 스크린을 향하여 전자빔을 방출하는 전자총구체, 및

   상기 퍼넬의 외면에 장착되고, 상기 전자총구체로부터 방출된 전자빔을 편향시키기 위한 편향 자계를 발생시키는 편향 요크를 포함하는 컬러음극선관 장치로서,

   상기 편향 요크는 상기 전자빔을 수평 방향으로 편향시키는 수평 편향 코일을 포함하고,

   상기 수평 편향 코일은 관축 방향을 따라서 위치한 메인 코일부, 상기 메인 코일부의 형광체 스크린 측에 위치한 플랜지부 및 상기 메인 코일부의 넥 측에 위치한 벤드리스 플랜지부를 구비하며,

   관축 방향으로 상기 넥 측의 플랜지부의 길이가 20㎜보다 작은 것을 특징으로 하는 컬러음극선관 장치.