KR100710355B1 - 디스플레이 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 슬림형 음극선관의 사용에 따른 편향 요크의 발열 문제를 해결하기 위해 내부에 별도의 냉각팬을 구비하는 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.

이를 위해 본 발명은 외관을 이루는 케이스와, 상기 케이스의 내부에 설치되어 전자빔을 방사하는 전자총과, 상기 전자빔을 수직 또는 수평 방향으로 편향시키는 편향 요크와, 상기 편향 요크의 냉각을 위해 편향 요크의 하측에 경사지게 설치되는 냉각팬을 포함하여 이루어지는 디스플레이 장치를 제공한다.

슬림형 음극선관, 냉각팬

Description

디스플레이 장치{Display Apparatus}

도 1은 일반적인 음극선관의 개략적인 구조를 나타내는 도면이다.

도 2는 본 발명에 따른 디스플레이 장치를 나타내는 측단면도이다.

도 3은 편향 요크 및 냉각 팬에 형성된 자가장에 의한 전자빔의 이동 경로를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 4는 편향 요크의 하측에 경사지게 설치된 냉각팬에 형성되는 자기장을 나타내는 도면이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10: 케이스 11: 공기 유입구

12: 공기 유출구 20: 슬림형 음극선관

21: 패널 21a: 형광면

22: 펀넬 23: 전자총

24: 편향 요크 25: 전자빔

30: 냉각팬 40: 전장 부품

50: 브라켓

본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 두께가 매우 얇은 슬림형 음극선관(Cathode Ray Tube: CRT)의 사용에 따른 편향 요크(Deflection yoke)의 발열 문제를 해결하기 위해 내부 구조가 개선된 디스플레이 장치에 관한 것이다.

도 1은 일반적인 음극선관의 개략적인 구조를 나타내는 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 디스플레이 장치를 구성하는 일반적인 음극선관은 크게 전면에 설치되는 패널(panel)(1)과, 상기 패널(1)의 후부에 설치되는 펀넬(funnel)(2)로 이루어진다.

상기 패널(1)의 내측면에는 적색(R), 녹새(G), 청색(B)의 형광체가 도포된 형광면(1a)이 형성되고, 상기 펀넬(2)의 넥크(neck)부에는 상기 형광면(1a)을 발광시키기 위한 전자빔(7)을 방사하는 전자총(8)이 설치된다.

그리고, 상기 형광면(1a) 내측에는 소정의 형광면(1a)을 발광시키도록 색을 선별해 주는 섀도우 마스크(3)가 설치되며, 상기 펀넬(2)의 넥크부 외측에는 상기 전자총에서 방사된 전자빔(7)을 수평 또는 수직 방향으로 편향시켜주는 편향 요크(4)가 설치된다.

이러한 음극선관은 전자총(8)에서 방사된 전자빔(7)이 패널(1) 내면에 형성되어 있는 형광면(1a)을 타격함으로써 화상을 구현하게 된다. 이 때, 상기 전자빔(7)은 형광면(1a)에 도달하기 전 편향 요크(4)에 형성된 자기장의 영향을 받아 상, 하, 좌, 우로 편향된 후 섀도우 마스크(3)를 거쳐 형광면(1a)에 도달하게 된다.

한편, 최근에는 공간의 효율적 사용을 위해 두께가 대폭 축소된 슬림형 음극선관이 개발되고 있다. 이러한 슬림형 음극선관은 형광면에 도달하는 전자빔의 경로가 짧아 일반적인 음극선관에 비해 전자빔의 편향각이 큰 특징을 가지며, 상기 전자빔의 편향각 증가는 편향 요크에 형성되는 자기장의 세기를 증가시킴으로서 달성된다.

즉, 일반적인 음극선관에 비해 슬림형 음극선관의 전자빔은 보다 큰 각도로 상, 하, 좌, 우로 편향되어 지며, 이를 위해 슬림형 음극선관의 편향 요크에는 강한 자기장을 위한 높은 전류가 인가되어 진다.

하지만, 편향 요크에 높은 전류가 인가되면 편향 요크에 고온의 열이 발생하여 화재의 위험등 안전상의 문제가 발생한다. 특히, 음극선관의 슬림화에 따라 디스플레이 장치 내부 공간 역시 축소되기 때문에 편향 요크의 발열에 의한 회로기판과 같은 각종 전장 부품에 손상이 가해질 위험이 높다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 슬림형 음극선관의 사용에 따른 편향 요크의 발열 문제를 해결하기 위해 내부에 별도의 냉각팬을 구비하는 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 외관을 이루는 케이스와, 상기 케이스의 내부에 설치되어 전자빔을 방사하는 전자총과, 상기 전자빔을 수직 또는 수평 방향으로 편향시키는 편향 요크와, 상기 편향 요크의 냉각을 위해 편향 요크 의 하측에 경사지게 설치되는 냉각팬을 포함하여 이루어지는 디스플레이 장치를 제공한다.

여기서, 상기 냉각팬의 경사 각도는 15°~25°임이 바람직하다.

그리고, 상기 편향 요크의 하측에는 상면이 일정 각도로 경사진 브라켓이 설치되고, 상기 냉각팬은 브라켓의 상면에 장착된다. 이때, 상기 브라켓 상면의 경사 각도는 15°~25°임이 바람직하다.

또한, 상기 브라켓은 냉각팬이 케이스의 바닥면에 설치되는 각종 전장 부품과의 간격을 유지하고, 편향 코일에 보다 근접할 수 있도록 일정 높이를 가지도록 형성된다.

한편, 상기 케이스의 후면에는 냉각 팬의 작동에 따른 외부 공기의 유출입을 위한 공기 유입구 및 공기 유출구가 형성된다.

이하, 상기 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 하기에서 생략된다.

도 2는 본 발명에 따른 디스플레이 장치를 나타내는 측단면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 디스플레이 장치는 케이스(10)와, 상기 케이스(10)의 내부에 설치되는 슬림형 음극선관(20) 및 냉각팬(30)을 포함하여 이루어진다.

상기 케이스(10)는 디스플레이 장치의 외관을 이루는 부분으로 일반적으로 플라스틱 재질로 제작되며, 바닥면에는 회로기판과 같은 각종 전장부품(40)들이 설치된다.

상기 슬림형 음극선관(20)은 크게 상기 케이스(10)의 전면에 결합되며 내면에 형광면(21a)이 형성되는 패널(21)과, 상기 패널(21)과 결합되어 고압의 진공 공간을 형성하는 펀넬(22)로 이루어진다. 그리고, 상기 펀넬(22)에는 전자빔(25)을 방사하는 전자총(23)과, 상기 전자총(23)에서 방사된 전자빔(25)을 수직 또는 수평 방향으로 편향시키는 편향 요크(24)가 설치된다.

이와 같이 구성되는 상기 슬림형 음극선관(20)은 두께가 대폭 감소되어 32인치 디스플레이 장치를 기준으로 종래 음극선관에 비해 약 20cm이상 길이가 짧은 구조를 가지며, 이에 따라 상기 전자빔(25)의 편향각(θ) 역시 종래 110°에서 125°로 증가하게 된다.

상기 냉각팬(30)은 편향 요크(24)의 하측에 설치되어 편향 요크(24)의 냉각을 위한 공기를 송풍시킨다. 즉, 상기 냉각팬(30)은 편향 요크(24)에 인가되는 높은 전류에 의해 발생하는 편향 요크(24)의 열을 강제로 냉각시킨다. 물론, 상기 냉각팬(30)의 작동에 따라 외부 공기가 케이스(10) 내부로 유입됨을 고려하면 편향 요크(24)의 냉각 과정에서 케이스(10)의 바닥면에 설치되는 전장 부품(40)의 냉각 역시 함께 이루어짐은 당연하다고 할 수 있다.

이러한 냉각팬(30)은 편향 요크(24)의 하측에 일정 각도로 경사지게 설치됨이 바람직하다. 여기서, 상기 냉각팬(30)이 편향 요크(24)의 하측에 경사지게 설치되는 이유는 다음과 같다.

먼저, 상기 냉각팬(30)이 경사지게 설치될 경우 냉각팬(30)이 송풍하는 공기는 보다 직접적으로 편향 요크(24)에 전달되어 진다. 이는 상기 편향 요크(24)가 측면이 경사진 일종의 깔대기 형상을 가지기 때문이다.

즉, 도시된 바와 같이 상기 냉각팬(30)이 일정 각도 경사지게 설치되어 편향 요크(24)와 마주보는 상태가 되면 냉각팬(30)이 송풍하는 공기가 직접 편향 요크(24)의 하면에 전달되어 편향 요크(24)의 냉각이 보다 원활이 이루어질 수 있게 된다.

반면, 상기 냉각팬(30)이 편향 요크(24)의 직하방에 수평으로 설치될 경우 냉각팬(30)이 송풍하는 공기는 편향 요크(24)의 하면에 비스듬히 전달되고 이에 따라 냉각팬(30)이 경사지게 설치된 경우에 비해 편향 요크(24)의 냉각 효율이 저하되게 된다.

또한, 상기 냉각팬(30)이 경사지게 설치될 경우 냉각팬(30)에 형성되는 자기장에 의한 전자빔(25)의 수평 방향 편향 오차를 감소시킬 수 있다.

도 3은 편향 요크 및 냉각 팬에 형성된 자가장에 의한 전자빔의 이동 경로를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 4는 편향 요크의 하측에 경사지게 설치된 냉각팬에 형성되는 자기장을 나타내는 도면이다.

도 3을 설명함에 있어, 편향 요크(24)에 형성되는 자기장은 전자빔(25)을 수평 방향으로 편향시키는 수직 방향 자기장(B1) 만이 존재한다고 가정한다. 이는 상기 냉각팬(30)에 형성되는 자기장(B2)이 수직 상방을 향하기 때문에 편향 요크(24)에 형성되는 수평 방향 자기장(미도시)에는 영향을 미치지 않기 때문이다. 특히, 설명의 편의를 위해 상기 편향 요크(24)에 형성된 자기장(B1)의 방향은 상측에서 하측을 향한다고 가정한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 냉각 팬(30)이 동작을 시작하면 냉각팬(30)에도 전류가 인가되어 냉각 팬(30)에 자기장(B2)이 형성되며, 이러한 자기장(B2)은 전자빔(25)을 편향시키기 위해 편향 요크(24)에 형성되는 자기장(B1)에 영향을 미치게 된다.

따라서, 전자총(23)에서 방사된 전자빔(25) 즉, 전자는 편향 요크(24)에 형성된 자기장(B1)에 의한 편향력(F1)과, 상기 냉각팬(30)에 형성된 자기장(B2)에 의한 편향력(F2)을 동시에 받게된다. 여기서, 상기 편향력(F1, F2)은 플레밍의 왼손 법칙에 따라 편향 요크(24) 및 냉각팬(30)에 형성된 자기장(B1, B2)을 통과하는 전자빔(25)이 받는 수평 방향 힘을 나타낸다.

이와 같이 상기 전자총(23)에서 방사된 전자빔은 편향 요크(24)에 형성되는 자기장(B1)뿐만 아니라 냉각팬(30)에 형성되는 자기장(B2)의 영향도 동시에 받기 때문에 수평 방향으로 편향됨에 있어 일정 오차를 가지게 된다.

구체적으로, 전자빔(25)이 편향 요크(24)에 형성된 자기장(B1)에 의한 편향력(F1)을 받아 형광면(21a)에 도달될 위치가 X1이라고 할때, 상기 전자빔(25)은 냉각팬(30)에 형성된 자기장(B2)에 의한 편향력(F2)에 의해 X1에 도달하지 못하고 X2 위치에 도달하게 된다.

특히, 도시된 바와 같이 상기 냉각팬(30)이 편향 요크(24)의 하측에 수평으로 설치될 경우 냉각팬(30)의 상방을 향해 형성되는 자기장(B2)은 편향 요크(24)에 형성된 자기장(B1)에 가장 강한 영향을 미치게 되어 전자빔(25)의 수평 방향 편향 오차는 가장 큰 값을 가지게 된다.

따라서, 상기 편향 요크(24)에 형성된 자기장(B1)이 상기 냉각팬(30)에 형성된 자기장(B2)의 영향을 가능한 받지 않도록 상기 냉각팬(30)은 도 4에 도시된 바와 같이, 편향 요크(24)의 하측에 일정 각도(

) 경사지게 설치됨이 바람직하다.

이 경우 상기 냉각팬(30)에 형성되는 자기장(B2)은 수직 성분 자기장(B21)과 수평 성분 자기장(B22)으로 분해 되며, 이때 상기 편향 요크(24)의 자기장(B1)에 영향을 미치는 수직 성분 자기장(B21)은 냉각팬(30)의 경사 각도(

)가 커질 수록 크기가 감소하게 된다.

결국, 상기 냉각팬(30)의 경사 각도(

)가 커짐에 따라 냉각팬(30)에 형성된 자기장(B2)이 편향 요크(24)에 형성된 자기장(B1)에 미치는 영향은 점차 감소하게 되어 전자빔(25)의 수평 방향 편향 오차는 감소하게 된다.

하지만, 상기 냉각팬(30)의 경사 각도(

)가 일정 이상 커지게 되면 냉각팬(30)이 송풍하는 공기가 편향 요크(24)에 전달되지 않아 편향 요크(24)의 냉각이 적절히 이루어지지 못하는 문제점이 발생한다. 예를 들어, 상기 냉각팬(30)의 경사 각도(

)가 90°가 되면 냉각팬(30)에 형성되는 자기장(B2)은 수평 성분만이 존재하기 때문에 편향 요크(24)에 형성되는 자기장(B1)에는 전혀 영향을 미치지 않게 되지만, 냉각팬(30)이 송풍하는 공기 역시 편향 요크(24)에 전달되지 못하는 문제점이 발생한다.

따라서, 상기 냉각 팬(30)의 경사 각도(

)를 결정함에 있어서는 냉각팬(30)에 의한 편향 요크(24)의 냉각 효율과 함께 냉각팬(30)에 형성된 자기장(B2)이 편향 요크(24)에 형성된 자기장(B1)에 어느 정도 영향을 미치는 지를 동시에 고려하여야 한다.

이러한 점들을 고려하면 상기 냉각 팬(30)의 경사 각도(

)는 15~25°가 됨이 바람직하다. 이러한 냉각팬(30)의 경사 각도(

)는 실험에 의해 결정되는 값으로 상기 각도에서 냉각팬(30)에 의한 편향 요크(24)의 냉각 효율과 전자빔의 수평 방향 편향 오차가 모두 원하는 수치에 근접함이 확인되었다. 특히, 상기 냉각팬(30)의 경사 각도(

)가 20˚일때 냉각 효율 및 수평 방향 편향 오차 모두가 최적의 값을 나타냄이 확인되었다.

한편, 상기 편향 요크(24)의 하측에는 냉각팬(30)이 장착되는 브라켓(50)이 별도로 구비된다.(도 2참조) 상기 브라켓(50)은 상면이 일정 각도로 경사져 있으며, 이때 상기 냉각 팬(30)은 브라켓(50)의 상면에 장착되어진다.

여기서, 상기 브라켓(50)의 상면은 15~25°의 경사 각도를 가지도록 형성됨이 바람직하다. 이는 상술한 바와 같이 냉각팬(30)이 편향 요크(24)의 하측에 경사지게 설치되도록 하기 위함이다.

그리고, 상기 브라켓(50)은 냉각팬(30)이 케이스(10)의 바닥면에 설치되는 각종 전장부품(40)과 간격을 유지할 수 있도록 일정 높이를 가지도록 형성된다. 따라서, 냉각팬(30)에 의해 케이스(10) 내부로 유입되는 외부 공기는 상기 브라켓 (50)과 전장 부품(40) 사이의 공간을 통해 케이스(10) 내부를 보다 원활히 유동할 수 있게 된다.

또한, 상기 브라켓(50)이 일정 높이를 가지게 되면 상기 브라켓(50)의 상면에 장착되는 냉각팬(30)은 편향 코일(24)에 보다 근접한 위치에서 공기를 편향 코일(24)로 송풍할 수 있다. 즉, 상기 냉각팬(30)은 브라켓(50)에 의해 보다 가까운 거리에서 편향 코일(24)에 공기를 송풍하여 편향 코일(24)을 보다 직접적으로 냉각시키게 된다.

그리고, 상기 브라켓(50)은 공간의 효율적인 활용을 가능하게 한다. 좀더 상세히 설명하면, 상기 냉각팬(30)이 케이스(10)의 바닥면에 설치될 경우 케이스(10)의 바닥면에는 냉각팬(30)의 설치를 위한 별도의 공간이 형성되어야 하고 이는 슬림형 디스플레이 장치의 부피가 증가함을 의미한다. 하지만, 상기 냉각팬(30)이 브라켓(50)의 상면에 장착될 경우 냉각팬(30)은 케이스(10) 내부에 존재하는 기존의 여유 공간상에 위치하기 때문에 별도의 설치공간을 필요로 하지 않게 된다.

한편, 상기 케이스(10)의 후면에는 냉각팬(30)의 작동에 따른 외부 공기의 유출입을 위한 공기 유입구(11) 및 공기 유출구(12)가 형성된다. 따라서, 상기 냉각팬(30)이 작동을 시작하면 상기 공기 유입구(11)를 통해 외부 공기가 유입되어 편향 요크(24)를 냉각시킨 후 다시 공기 유출구(12)를 통해 외부로 배출되게 된다. 물론, 상술한 바와 같이 냉각팬(30)에 의해 케이스(10) 내부로 유입된 외부 공기는 편향 요크(24) 뿐만 아니라 케이스(10)의 바닥면에 설치된 전장 부품(40) 역시 함께 냉각시킨 후 공기 유출구(12)를 통해 외부로 배출되어 진다.

이와 같은 본 발명에 따른 디스플레이 장치는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 본 발명은 케이스 내부에 편향 요크의 냉각을 위한 별도의 냉각팬을 구비하여 편향 요크의 발열에 의한 각종 전장부품의 손상 및 화재의 위험을 사전에 방지할 수 있다.

둘째, 본 발명은 냉각팬을 일정 각도 경사지게 설치함으로서 냉각팬에 형성된 자기장이 편향 요크의 자기장에 영향을 미치지 않도록 함과 동시에 냉각팬에 의한 편향 요크의 효율적인 냉각을 가능하게 한다.

셋째, 본 발명은 냉각팬이 브라켓에 의해 기존 여유 공간상에 설치되기 때문에 냉각팬 설치를 위한 별도의 공간을 필요로 하지 않는다. 따라서, 냉각팬 설치에 따른 디스플레이 장치의 부피 증가를 방지할 수 있다.

Claims (6)

1. 외관을 이루는 케이스;

   상기 케이스의 내부에 설치되어 전자빔을 방사하는 전자총;

   상기 전자빔을 수직 또는 수평 방향으로 편향시키는 편향 요크; 그리고

   상기 편향 요크의 냉각을 위해 편향 요크의 하측에 경사지게 설치되는 냉각팬을 포함하여 구성되며,

   상기 편향 요크의 하측에는 상면이 일정 각도로 경사진 브라켓이 설치되고, 상기 냉각 팬은 브라켓의 상면에 장착되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 냉각팬의 경사 각도는 15°~25°인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,

   상기 브라켓 상면의 경사 각도는 15°~25°인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 브라켓은 냉각팬이 케이스의 바닥면에 설치되는 각종 전장 부품들과 간격을 유지하고, 편향 코일에 보다 근접할 수 있도록 일정 높이를 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
6. 삭제

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