KR100549831B1

KR100549831B1 - 음극선관 디스플레이 장치

Info

Publication number: KR100549831B1
Application number: KR1020030062687A
Authority: KR
Inventors: 김태흥
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2003-09-08
Filing date: 2003-09-08
Publication date: 2006-02-06
Also published as: CN1595964A; KR20050025461A; US20050062447A1; US7176642B2

Abstract

본 발명은, 복수의 고압출력단이 마련된 FBT 및 전자빔의 전자량을 제어하는 그리드 전극을 갖는 CRT를 포함하는 음극선관 디스플레이 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 음극선관 디스플레이 장치는, 상기 그리드 전극에 전압을 공급하는 상기 FBT의 고압출력단으로부터 분지되어 상기 복수의 고압출력단에서 출력되는 고전압으로 인한 전계의 적어도 일부분을 상쇄시키기 위한 상쇄전압을 발생시키는 상쇄전압발생부와, 상기 FBT 둘레 영역에 배치되어 상기 상쇄전압인가부로부터 상기 상쇄전압을 인가받는 도전체를 갖는 전계차폐부재를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 간이한 방법으로 FBT에서 방사되는 전계를 차폐시킬 수 있게 된다.

Description

음극선관 디스플레이 장치{Cathode Ray Tube Display Device}

도 1은 본 발명에 따른 전계차폐부재를 갖는 음극선관 디스플레이 장치를 보여주는 개략적 구성도,

도 2는 바람직한 실시예에 따른 전계차폐부재를 갖는 음극선관 디스플레이 장치를 보여주는 구성도,

도 3은 도 2의 FBT 및 전계차폐부재를 보여주는 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : CRT 11 : FBT

13 : 상쇄전압발생부 15 : 전계차폐부재

21 : FBT 25 : 전계차폐부재

25a : 도전체 25b : 절연체

25c : 개구부 26 : 연결와이어

27 : 정류다이오드 28 : 평활커패시터

29 : 저항 32a : V-포커스 와이어

32b : H-포커스 와이어 32c : G2 와이어

34a, 34b : 포커스 볼륨단자 34c : G2 볼륨단자

본 발명은 복수의 고압출력단이 마련된 FBT를 포함하는 음극선관 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 간이한 방법으로 FBT의 전계를 차폐시킬 수 있는 전계차폐부재를 갖는 음극선관 디스플레이 장치에 관한 것이다.

근래에 들어 전자제품에서 발생되는 유해 전자파에 대한 관심이 많아지고 있으며 국제적으로 전자파 제한 규격을 설정하여 이에 적합한 제품을 생산하고 있다.

특히, 음극선관(CRT: Cathode Ray Tube)을 사용하는 디스플레이 장치와 같은 경우에 있어서 전자파의 문제는 인체에 유해한 영향을 끼칠 뿐 아니라, 표현되는 영상의 왜곡으로까지 나타나게 되므로, 장치의 신뢰도에도 많은 영향을 미치게 된다.

예를 들어, 스웨덴에서 제정한 가장 유해한 전자파인 ELF 및 VLF에 대한 규제안인 MPR-II는, 표 1에 나타난 바와 같은 한계값을 가지고 TV나 모니터와 같이 전자계를 발생하는 장치에 적용되어, 전자파를 일정 수치 이하로 규제한다.

구분	주파수밴드	한계값 (50㎝거리)
전계	ELF (5Hz ∼ 2kHz)	25 V/m 이하
전계	VLF (2kHz ∼ 400kHz)	2.5 V/m 이하
자계	ELF (5Hz ∼ 2kHz)	2.50 mG 이하
자계	VLF (2kHz ∼ 400kHz)	0.25 mG 이하

위의 표에서 보는 바와 같이 ELF 영역에서의 한계값은 다소 큰 값을 가지고 있으므로, 일반적인 CRT를 사용함에 있어서 상기 기준을 만족할 수 있다.

그러나 VLF 영역의 경우에는 그 한계값이 상대적으로 작은 값을 요구하고 있으므로 고품위의 CRT를 제외한 일반 CRT는 다소 어려움을 갖고 있는 실정이다.

여기서, 편향코일에 걸리는 전압으로 인해 발생하는 자계는 CRT의 전자총에 부착되는 편향 코일의 보정 및 편향코일에 별도의 캔슬링 코일을 이용하여 용이하게 차폐할 수 있는데 반하여, 애노드에 걸리는 전압을 포함한 FBT에서 출력되는 고전압으로 인해 발생하는 전계는 차폐가 용이하지 못한 특성을 가지고 있기도 하다.

이러한 FBT로 인한 전계를 차폐하기 위해 다양한 방법들이 제안되고 있는데, CRT 전면에 별도의 필터를 부착하거나 또는 CRT 내부를 특수 코팅 처리하는 방법들이 보편적이다.

그러나, 이러한 방법들은 공정의 복잡성 또는 기술적 어려움 등으로 인하여 대량 생산에의 난점 및 원가 상승이라는 문제점을 내포하고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 간이한 방법으로 FBT에서 방사되는 전계를 차폐할 수 있는 음극선관 디스플레이 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 측면이나 장점들은 부분적으로, 이어지는 상세한 설명에 의해 명백해질 것이며, 부분적으로 본 발명의 실제 적용에 의해 알 수도 있을 것이다.

상기 목적은, 복수의 고압출력단이 마련된 FBT 및 전자빔의 전자량을 제어하는 그리드 전극을 갖는 CRT를 포함하는 음극선관 디스플레이 장치에 있어서, 상기 그리드 전극에 전압을 공급하는 상기 FBT의 고압출력단으로부터 분지되어 상기 복수의 고압출력단에서 출력되는 고전압으로 인한 전계의 적어도 일부분을 상쇄시키기 위한 상쇄전압을 발생시키는 상쇄전압발생부와, 상기 FBT 둘레 영역에 배치되어 상기 상쇄전압인가부로부터 상기 상쇄전압을 인가받는 도전체를 갖는 전계차폐부재를 포함하는 것에 의해 달성된다.

여기서, 상기 상쇄전압은 역펄스 파형을 가지는 것이 바람직하다.

삭제

또한, 상기 전계차폐부재는, 상기 도전체를 둘러싸도록 배치된 절연체를 더 포함하는 것이 바람직하다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 전계차폐부재를 갖는 음극선관 디스플레이 장치를 보여주는 개략적 구성도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 음극선관 디스플레이 장치는, 복수의 고압출력단이 마련된 FBT(11)와, 상기 복수의 고압출력단에서 출력되는 고전압으로 인한 전계의 적어도 일부분을 상쇄시키기 위한 상쇄전압을 발생시키는 상쇄전압발생부(13)와, FBT(11) 둘레 영역에 배치되어 상기 발생된 상쇄전압이 인가되어 상기 복수의 고전압으로 인한 전계의 일부분을 상쇄시키는 전계차폐부재(15)를 가진다.

음극선관 디스플레이 장치 중 CRT(1)는 전기신호를 광신호 형태로 바꾸는 디스플레이 부품의 일종으로서, CRT의 음극에 설치된 전자총에서 음극전자가 방출되어 강한 양전기에 이끌려 튜브를 따라 주사되면, 편향 요크에 의해 전자가 상하좌우로 편향되게 되고, 형광체가 코팅된 스크린의 뒷면을 상기 전자가 때려 형광체를 발광시킴으로써 글자나 도형 등의 영상이 화면 상에 2차원적으로 디스플레이되게 한다.

FBT(11)는 음극선관 디스플레이 장치(CRT, 예를 들어, TV 또는 모니터 등)의 수평출력회로의 LC 공진 회로에서 발생되는 펄스전압을 HV 코일을 이용, 정류한 후 수평편향회로(미도시)를 거쳐 CRT의 애노드에 필요한 고전압을 공급하고 또는 CRT 전자총으로부터 발사되는 전자빔을 CRT 상에 주사시키는 데 필요한 고전압을 수평회로(미도시)를 거쳐 공급하는 동시에, 여타 CRT 구성회로, 예를 들어, AFC, AGC, 비디오, 포커스 회로 등에 요구되는 전압을 공급하는 펄스 트랜스를 지칭한다.

즉, FBT(11)는 FBT 1차 코일에서 발생하는 펄스 전압을 이용하여 CRT에 필요한 안정된 직류 고전압, 통상 20 내지 30 kV DC를 CRT 애노드에 공급한다.

또한, FBT(11)의 중단에서 얻어진 중고전압을 포커스 저항들에 의해 분압하여 원하는 전압을 얻어 CRT에 필요한 포커스전압 및 스크린전압을 공급하는데, 포커스전압은 통상 6kV이고, 스크린전압은 통상 500 내지 1500V 정도이다.

나아가, FBT(11)는 전자빔의 전자량을 제어하기 위해 G1단에 필요한 고전압도 제공하는데, 통상 -140V 정도의 역펄스 파형의 전압을 출력하여 정류다이오드 및 평활커패시터를 거친 직류 고전압이 CRT의 G1단에 제공되게 한다.
G1단은 CRT에 일반적으로 마련되어 있는 제어 그리드 전극(Cathode grid)을 의미하며 음극에서 양극으로 흐르는 전자빔을 제어하는 역할을 한다. 그리드는 그 기능에 따라 전자빔을 제어하는 제어 그리드와 제어격자와 양극간의 정전용량을 차폐시키는 차폐 그리드, 양극에 충돌한 전자에 의한 2차 전자방사를 억제하는 억제 그리드 등이 있다. 본 발명에 따른 G1단에는 상술한 바와 같이 -140V 정도의 음전압이 인가되며 스크린 그리드 전극(screen grid)인 G2에는 양전압이 인가된다. G1단에 인가되는 전압이 조절됨으로써 G1단과 G2단 간의 전위차가 달라지고 이를 조절하여 전자빔을 제어한다.

나아가, 각 회로에 필요한 동기 펄스(AFC전압)와, 전원전압(비디오, LowB, 버티컬 등)을 공급하기도 한다.

이와 같이, FBT(11)는 FBT(11)에 마련된 고압출력단을 통해 CRT(1) 상에 영상이 디스플레이되기 위해 필요한 고전압을 제공한다. 필요에 따라 FBT(11)에서 출 력된 고압은 CRT(1)에서 요구되는 전압특성을 만족시키도록 특정 기능을 수행하는 회로를 거친 후 CRT(1)로 입력되게 된다.

상쇄전압발생부(13)는 G1단과 G1단에 전압을 공급하는 FBT(11)의 고압출력단 중 어느 하나 사이로부터 분지되며, FBT(11)에서 출력되는 복수의 고전압으로 인하여 발생하는 전계의 일부분을 상쇄시키기 위한 상쇄전압을 전계차폐부재(15)에 제공해 준다. FBT(11)에서 출력되는 복수의 고전압은 거의 동일한 위상을 가지고 있고, 펄스 형태인 경우 거의 동일한 주파수를 가지는 것이 일반적이다.

이와 같이 복수의 고전압으로 인하여 발생되는 전계는 상기 복수의 고전압과 부호만 다른 전압을 발생시켜 상쇄시킬 수 있는데, FBT(11)에서 출력되는 복수의 고전압과 동일한 주파수를 가지는 (-)전압을 발생시켜 다소의 전계를 상쇄시키는 것이 바람직하다.

한편, 도 2를 참조하면, 상기에서 기술한 바와 같이, 전자빔의 전자량을 제어하기 위해 G1단에 필요한 고전압을 FBT(21)가 제공하는데, 통상 -140V 정도의 역펄스 파형의 전압이 출력되어 정류다이오드(27)를 거쳐 정류된 후 평활커패시터(29)를 거쳐 평활된 고전압이 저항(28)을 통과하여 -140V DC로 CRT(1)의 G1단에 제공되게 한다.

여기서, 상쇄전압발생부(13)는 전자빔의 전자량을 제어하는 G1에 공급되고 있는 -140V 역펄스 전압을 채용하여 구현할 수 있다. 즉, 정류다이오드(27)에 의해 정류되기 전의 전압을 이용하는 것이다. 즉, 상쇄전압발생부(13)는 별도의 회로로 구성되는 것이 아니라, CRT(1)의 G1단에로부터 분지되어 G1에 인가되는 역펄스 전압을 중간에 가로채어 전계차폐부재(15)에 제공한다.

전계차폐부재(15)는 FBT 및 전계차폐부재를 보여주는 사시도인 도 3을 참조하여 설명한다. 도 3을 참조하면, 전계차폐부재(25)는 상기 발생된 상쇄전압이 인 가되는 도전체(25a)를 포함하고 있으며, 연결 와이어(26)에 의해 상쇄전압발생부(13, 도 1 참조)에 접속되어 있다.

예를 들어, PCB 상에서 상쇄전압발생부(13)와 도전체(25a)를 연결 와이어(26)를 이용하여 접속하는 경우에 있어서는, 미리 PCB 기판 내부에 내설되어 상쇄전압발생부(13)에 연결되어 있는 연결 와이어(26)에 접속될 수 있는 커넥터를 전계차폐부재(15) 하단에 더 마련할 수 있다.

도전체(25a)는 금, 은, 백금 등의 도전성이 큰 금속을 사용하는 것이 바람직한데, 비용적인 측면에서 구리를 사용하는 것이 바람직하다.

나아가, 전계차폐부재(25)는 도전체(25a)를 둘러싸도록 배치된 절연체(25b)를 더 포함할 수 있다. 이는 이를 취급하는 사용자의 부주의 또는 과실 등에 의한 안전사고를 미연에 방지하기 위한 것으로서, 140V의 고압이 흐르는 도전체인 금속이 노출되어 있는 것을 차단하기 위해서이다.

전계차폐부재(25)는 FBT(21) 둘레 영역에 배치되는데, 본 도면에서는 FBT(21)의 일면에만 배치되는 것으로 도시하였다. 그러나, 이에만 한정되는 것은 아니고, FBT(21) 둘레 영역 중 어느 면에나 위치할 수 있으며, 또는 둘레 영역 전체에 걸쳐 배치할 수도 있다.

여기서, FBT(21) 상면에는 포커스 전압이 출력되는 V-포커스 와이어(32a) 및 H-포커스 와이어(32b)와, CRT 전자총의 가속전압이 출력되는 G2 와이어(32c)가 개략적으로 도시되어 있다. 또한, 전계차폐부재(25)가 CRT의 포커스를 수동으로 조절할 수 있는 포커스 볼륨단자(34a, 34b) 및 CRT 전자총의 가속전압을 수동으로 조절할 수 있는 G2 볼륨단자(34c)가 마련된 일측에 판면 형태로 배치되는 경우에 있어서, 전계차폐부재(25)에는 상기 단자들(34a, 34b, 34c)을 사용자가 사용할 수 있도록 개구부(25c)를 마련하는 것이 바람직할 것이다.

또한, 본 도면에서는 전계차폐부재(25)가 판면 형태로 도시되어 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, FBT 둘레 영역 전체에 걸쳐 FBT를 둘러싸도록 와이어 형태로 구현할 수도 있다.

절연된 전계차폐부재에 역펄스 파형의 전압, 특히 기존의 G1단에 제공되는 전압을 채용하여 인가하는 이와 같은 구성에 의하여, FBT 자체에서 방사되는 전계의 일부분을 차폐시킬 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 실시에 따른 실험 결과를 표 2에 나타내고 있다. 이는 기존의 방법에 따라 제작된 모니터와 본 발명에 따라 제작된 모니터에서 측정 위치를 변경하면서 그 전계를 측정한 결과이다. 여기서, 0°는모니터 전면, 90°는 모니터 측면 중 전원단 쪽, 270°는 모니터 측면 중 FBT가 위치하는 쪽 그리고 180°는 모니터 후면에서 측정하였음을 의미한다. 측정 거리는 전면, 측면 및 후면에서 50㎝의 거리를 두고 측정한 결과이다.

구분	주파수밴드	한계값(V/m)	각	적용전	적용후
전계	ELF	25	0°	8.7	7.66
	VLF	2.5	0°	1.472	0.998
			90°	1.725	1.330
			180°	2.64	1.546
			270°	2.31	0.396

위의 표를 통해 나타난 바와 같이, 본 발명은 FBT로부터 방사되는 전자파를 차단함으로써 결과적으로 CRT로부터 방사되는 전자파를 차단하게 되고, MPR-II 규제 제한값에 만족하도록 전계를 차단하며, 특히 한계 허용값이 매우 까다로운 VLF 대역의 전계 차단에 만족할 수 있도록 적용함을 알 수 있다.

상기와 같은 구성에 의하여, FBT 자체에서 방사되는 전계의 일부분을 차폐시킬 수 있게 된다.

비록 본 발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 기술분야의 통상의 지식을 가진 사람들이라면 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 절연된 전계차폐부재에 역펄스 파형의 전압, 특히 기존의 G1단에 제공되는 전압을 채용하여 인가함으로써, FBT로부터 방사되는 전자파를 차단함으로써 결과적으로 CRT로부터 방사되는 전자파를 차단하게 되고, MPR-II 규제 제한값에 만족하도록 전계를 차단할 수 있게 된다.

Claims

복수의 고압출력단이 마련된 FBT 및 전자빔의 전자량을 제어하는 그리드 전극을 갖는 CRT를 포함하는 음극선관 디스플레이 장치에 있어서,

상기 그리드 전극에 전압을 공급하는 상기 FBT의 고압출력단으로부터 분지되어 상기 복수의 고압출력단에서 출력되는 고전압으로 인한 전계의 적어도 일부분을 상쇄시키기 위한 상쇄전압을 발생시키는 상쇄전압발생부와, 상기 FBT 둘레 영역에 배치되어 상기 상쇄전압인가부로부터 상기 상쇄전압을 인가받는 도전체를 갖는 전계차폐부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 음극선과 디스플레이장치.
제1항에 있어서,

상기 상쇄전압은 역펄스 파형을 가지는 것을 특징으로 하는 음극선관 디스플레이 장치.
삭제
제1항 및 제2항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 전계차폐부재는, 상기 도전체를 둘러싸도록 배치된 절연체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음극선관 디스플레이 장치.