KR19990076887A - 디스플레이 시스템용 음극선관 - Google Patents

Abstract

스캔 주사 변조 (SVM) 코일은 전자총에 인접한 음극선관(CRT)의 목의 외부면상에 직접 형성되어 목부분에 부착된 분리기판 또는 고정체상에 설치된 종래 코일 보다 효율이 향상되며 비용이 절감된다. 그리고 시스템 제조자를 위한 튜브 형태의 선택에 있어 유연성을 제공한다.

Description

디스플레이 시스템용 음극선관

디스플레이 향상을 위한 그와같은 코일이 공지 되었다.예를들어 바스번에 허여된 미국특허 제5,291,102호는 음극선관 디스플레이의 동적 칼러 분리를 향상시키기 위한 그와같은 코일에 관한 것이다.

전자빔의 주사 속도를 변조하기 위한 그와같은 코일의 사용 또한 공지 되었다.

그와같은 주사 속도 변조(SVM)는 투명 해상도 및 직접 가시(view) 및 투영 음극선관 시스템의 스파클(sparkle)을 증가 시키기 위해 매우 유효하고 바람직한 방식인 것으로 나타났다.조작시에 디스플레이 신호와 관련된 주사 속도 변조 코일을 통한 전류의 변화로 인해 빔이 디스플레이의 명암(dark and light)간의 경계를 이동할 때 감소하게 된다.이는 형광 스크린상의 전자빔의 지체 시간을 증가시킨다. 형광 스크린은 경계,특히 수직 방향에서의 경계의 명확성으로서 시청자에 의해 인식된다.

그러나 주사 속도 변조는 음극선관에 그와 같은 부품의 부가로 인한 고 비용으로 인해 이 목적을 위해 통상 이용되지 않는다. 대부분의 비용은 변환기와 음극선관의 목 부분 상에 배치된 소형의 헬륨홀쯔 코일로 인한 것이다.

일반적인 원리 뿐만 아니라 다양한 특정 설계의 주사 속도 변조 회로 및 변환기 코일이 공지 되었다.예를들어 미국특허 제5,093,728호(SVM 구동 회로 및 과열을 방지하기 위한 시스템);제5,179,320호(CRT의 목 주위에 둘러싸인 PCB 가요성 회로 설계에 근거한 코일);제5,223,769호(CRT의 목상에 설치된 통상의 프레임 및 와이어)와 유럽특허 출원 제0 592 038 A1호(CRT의 목상에 설치된 합성 수지 슬리브에 의해 지지된 코일)를 보라.

현재 상업적 사용을 위한 설계는 CRT의 목 부분 주위에 둘러싸인 PCB설계에 근거한 가요성 코일 이다.코일은 연기 및 가연성을 위한 UL 안전 규칙에 직면하는 필요성 때문에 특히 비경제 적이다.

또한 가요성에도 불구하고 전자총의 출구 구멍의 바로 전방의 이상적인 위치에 PCB 코일을 장착하는 것이 곤란하다. 그와같은 위치는 CRT 봉지체의 목과 깔때기(funnel)간의 급격하게 만곡진 전이 영역에 대응하기 때문이다.

일본 특허 출원 제63-128530호의 초록에는 전자총의 전극을 지지하는 유리비드쌍의 하나의 표면상에 SVM 코일의 각 절반을 인쇄하는 것이 개시되어 있다.상기 설계는 현재 사용의 가요성 기판을 제거하고 전자총에 근접한 코일을 이동하고 코일을 위한 요구 동력을 감축하지만 다수의 중대한 결점이 있다.

첫째,공지된 대로 유리비드 또는 다양한 형상위의 코일의 배치로 전자총내에 자기장이 발생하게 된다.이는 금속총 부분의 고유 자기 차폐 효과를 극복하기 위해 충분한 동력을 필요로 하며,총 특히 널리 사용된 직렬형 총의 초점 성능을 방해하는 위험이 있다.

둘째,다양한 형태의 상대적으로 길고 협소한 형상은 SVM 코일 절반부에도 길고 협소 하도록 강제되며 코일 성능의 효율을 희생 시킨다.

셋째,다양한 형상의 외부면은 CRT 설계에 중요하지 않기 때문에 현재 나쁘게 제어된다.그러므로 균일한 표면 특성으로 다양한 형태를 생성하는데 추가의 비용이 들지 않는다면 튜브 에서 튜브로 표면 평활도 같은 표면 특성의 상당한 변화가 있다.그와 같은 균일성 없이는 소정 특성을 가지는 SVM 코일을 생성하기가 곤란하다.

넷째,동력을 코일에 공급하기 위하여,튜브의 기부에 두 개의 여분의 핀이 필요하므로 튜브 제조가 복잡하며 비용이 증가한다.

다섯째,튜브 내부의 코일의 배치는 튜브 제조자가 코일을 제공하여야 한다는 의미로서 시스템(예를들어 텔레비젼 세트)제조자가 단일의 경제적인 튜브 형태를 구입하는 것을 방지하며 투영 텔레비젼 세트 같은 비경제적인 고도목적(high end)의 텔레비젼 세트를 위해 충당된 그 튜브에만 SVM 코일이 부가된다.

여섯째,코일이 튜브의 진공 밀봉된 봉지체 내부에 형성되기 때문에 코일을 형성하는데 사용된 물질 및 처리는 튜브 설계 및 처리의 요구 조건과 조화 되어야 하며 그렇지 않으면 튜브의 성능 및 수명에 영향을 줄수 있다.그러므로 코일이 튜브 봉지체의 외측에 배치 된다면 물질의 선택및 처리가 이용 될수 있다.

본 발명은 디스플레이 시스템용 음극선관(CRTs),특히 디스플레이 향상을 위해 전자빔 주사를 수정하기 위한 보조 자기장 생성 코일 을 가지는 그와같은 음극선관에 관한 것이다.

본 발명은 도면을 참조로 하여 적합한 실시예에 의해 설명될 것이다.

도1은 직렬형의 공지된 칼러 음극선관(CRT)의 단면도.

도2는 도1의 CRT로 사용하기에 적합한 자기장 발생 코일 설계의 평면도.

도3 및 도4는 CRT 봉지체의 목 부분상의 도2의 코일 설계의 두 다른 방향을 나타내는 도1의 선IV를 따른 단면도.

도5는 봉지체의 전이 영역상의 목 부분으로 부터 연장되는 자기장 발생 코일을 나타내는 선IV를 따라 절단한 도1의 CRT 봉지체의 일부의 사시도.

도6은 스크린 인쇄에 의해 패턴을 적용하기 위한 음극선관 및 장치의 전이 영역의 단면도.

따라서 본발명의 목적은 상술한 단점을 회피하는 SVM 코일같은 저 비용의 자기장 생성 코일을 가지는 CRT 를 제공하는 것이다.

본 발명에 따라서 그와같은 코일이 CRT 봉지체 상에 직접 형성되는 CRT가 제공된다.

본 발명에 따라서 그와같은 코일은 적합하게는 튜브의 유리 봉지체의 외측면상에, 가장 적합하게는 봉지체의 목과 깔때기 부분간의 전이영역에 형성된다.

그와같은 코일은 예를들어 포토리쏘그라피,실크 인쇄,프린팅과 같은 대량 생산에 적합한 다수 공정에 의해 형성된다.스크린과 콘(cone)간의 전이 영역에 패턴을 인쇄하기 위해서는 통상의 스크린 인쇄법으로 수행되지 않는다.본 발명에 따른 스크린 인쇄법은 특정의 스크린 및 블레이드로 수행된다.패턴을 구비하는 스크린은 표면과 밀접 접촉하는 전이영영에 결합하도록 원통형으로 대칭 형성된다.블레이드는 전이 영역의 만곡부에 결합하는 그와같은 형상이다.인쇄공정 동안에 블레이드는 모터의 작동에 의해 스크린 위를 지나간다.

전형적으로 그와같은 코일은 두 절반부를 가지는 헬륨홀쯔 코일이며, 각 절반부는 3개 내지 7개의 권선수와 450 밀리 암페어의 전류 운반 용량을 가진다.해상도와 전류 운반 용량은 그 형성법의 용량 이내이다.예를들어 그와같은 포토리쏘그라피 기술에 의해 생성된 폭 0.051㎝ (0.02 인치) 구리 스트립 으로 부터 형성된 코일은 온도 상승없이 1암에어의 전류를 운반할수 있는 인쇄 회로 기판(PCBs)의 제조에 사용된다.

스캔 속도 변조 코일이 전자총의 출구 단부에 인접한 음극선관의 봉지체의 표면상에 직접 형성될 때 효율이 향상되며 목에 부착된 분리기판 또는 정착물 상에 설치된 종래코일 보다 비용이 절감된다.또한 코일이 형성된 봉지체 표면의 균일성 으로 인해 코일 특성의 균일성이 얻어진다.

튜브 봉지체의 외부면 상에 코일이 형성될 때 코일이 봉지체의 내측상에 형설될 때 보다 물질 및 처리의 커다란 선택이 이용 가능하다.게다가 그와같은 코일은 시스템 제조자에 의해 선택적인 음극선관에 제공되어 음극선관 제조자에게 고 체적 및 저비용으로 제한된 튜브 형태의 수를 자유로이 생성하게 한다.

도1은 직렬형의 공지된 칼러 음극선 디스플레이 튜브의 단면도 이다.각각 전자빔(8,9,10)을 발생하는 3개의 전자총(5,6,7)은 디스플레이 윈도우(2),깔때기형 부분(3) 및 목부분(4) 으로 구성된 유리 봉지체(1)의 목 부분(4)에 수용된다.전자총(5,6,7)의 축선은 도면의 평면 방향으로 하나의 직렬형 평면에 배치된다.중심 전자총(6)의 축선은 튜브 축선(11)과 일치한다.3개의 전자총은 목부분(4)에 동축으로 위치한 슬리브(16)에 배치된다.디스플레이 윈도우(2)는 그 내부면상에 다수의 형광체 라인의 3개 한조를 가진다.각각의 3개 한조는 녹색 형광체 발광선,청색 형광체 발광선 및 적색 형광체 발광선을 구비한다.모든 3개 한조는 함께 디스플레이 스크린(12)을 구성한다.형광체 선은 도면의 평면에 수직이다.전자빔(8,9,10)이 통과하는 매우 많은 수의 신장 구멍(14)이 제공된 형광체 선은 디스플레이 스크린(12)의 전방에 배치된다.전자빔(8,9,10)은 깔때기(3)와 목부분(4)사이의 전이 영역(17)에서 봉지체의 외측을 둘러싸는 편향 코일의 시스템(15)에 의해 도면의 평면에서 수평방향으로 그리고 그 직각에서 수직 방향으로 편향된다.3개의 전자총(5,6,7)은 그 축선이 서로에 대해 작은각을 둘러싸도록 조립된다.그 결과 발생된 전자빔(8,9,10)은 상기각,소위 칼러 선택각에서 각 구멍(14)을 통과하며 각각은 한 칼러의 형광체 선에만 충돌한다.

도2는 도1의 CRT로 사용하기에 적합한 자기장 발생 코일 설계의 평면도 이다.코일(20)은 두 개의 접속된 절반부(22,24)로 구성되며 각각은 3개의 권선수,즉 길이(l)와 폭(d)을 가지는 외부 권선수와 접속 패드(26,28)에서 종결되는 각 절반부의 마지막 권선수를 가진다.

코일의 전체 길이(L)와 코일 절반부 간의 갭(g1)은 코일(20)이 목 부분(4)상에 형성될 때 갭(g1)이 도3 및 도4에 도시된 바와같이 코일의 말단부간의 갭(g2)과 동일하도록 선택되어야 하며,코일의 폭(d)은 D 에서 2D 범위 이어야 한다. 여기서 D는 전자빔의 근처에서 두 코일 절반부 간의 균일한 자기장의 발생을 촉진하기 위하여 도5에 도시된 바와같이 CRT의 목부분(4)의 외경이다.

도3 및 도4는 목부분(4)상의 도2의 코일의 두 다른 방향을 나타낸다.도3에 도시된 제1방향에서 코일 절반부(22,24) 사이의 갭(g1,g2)은 직렬 평면(I)에 배치된다.이는 와쉬번에 허여된 미국특허 5,291,102호에 개시된 바와같이 디스플레이 해상도를 향상시키고 디스플레이의 동적 칼러 분리를 향상시키기 위해 SVM 작동을 위한 선택 방향이다. 도4에 도시된 제2 방향에서 갭( g1,g2)은 직렬 평면(I) 상하에 배치된다.이는 1995년 12월 5일자 미국 특허 출원 08/567,254 (대리인 사건 번호 PHA 23,057)에 기재되어 있으며 본원의 양수인에게 양도된 바와같이 독립 영역의 동적 청색의 초점 이탈을 성취 하기 위한 선택 방향이다.

도5를 참조하면,도1의 CRT의 목 부분 및 전이영역의 사시도는 코일(20)의 전체 형상 및 배치를 나타내며,두 절반부(22,24)간의 갭(g1,g2)이 직렬 평면(I)에 위치된다.도시된 바와같이 코일(20)은 전이 영역(17)위의 목 부분(4)으로 부터 연장되며 코일이 목 부분에 전체적으로 제한된다면 원통형상 대신에 복합 절두체 형상으로 된다.도면에 도시하지 않은 편향 코일(15)을 하부에 배치하는 것은 코일(20)을 전자총 위에 배치하는 것보다 전자빔 상의 코일(20)을 더 효과적으로 작동 시키며,또한 그와같은 배치는 코일(20)의 전기 접촉부(26,28)와의 접촉을 위해 전기 접속 부재를 편향 코일(15)을 위한 설치 구조체로 통합하는 기회를 제공한다.

대안적으로 그와같은 전기 접속 부재는 도시하지 않은 정적 수렴 조립체의 설치 구조로 통합되며,그 정적 수렴 조립체는 많은 CRT 형태상의 동일 근처에 설치된다.

코일을 위해 사용된 물질은 선택된 형성법 및 코일의 전도성 요구조건에 적합한 전도성 물질이다.

실크 인쇄의 경우에, 은, 구리 또는 카본 페이스트가 사용된다. 공지된 바와같이 실크 인쇄를 통하여 목부분 유리에 페이스트가 가해지고 그후 페이스트는 금속 전도 패턴을 남겨둔채 캐리어를 제거하도록 가열된다.

인쇄 회로 기판의 제조에 사용된 것과 유사한 포토 에칭법이 또한 사용된다. 이경우에 구리층이 코팅 스프레이 진공 증착 또는 도금에 의해 코일이 형성되는 곳에 형성된다.이 구리층은 양(positive) 또는 부(negative)의 포토레지스트 같은 감광층으로 피복된다.감광층은 양 또는 부의 패턴을 통하여 활성 방사선에 노출되어 소정 코일 패턴에 대응하는 영역에서 층이 경화된다.노출된 층은 노출된 구리층의 영역을 남겨둔채 경화되지 않은 부분을 선택적으로 제거하도록 용매로 처리함으로서 현상(developed)된다.노출된 영역은 그후 소정 코일 패턴을 남겨두도록 적합한 산 또는 염화 제2철 부식액으로 에칭에 의해 제거된다. 마지막으로 경화된 감광 영역이 제거된다.

다른 적합한 기술은 소위 스탠실 에칭이다.이 기술의 경우에 포토리쏘그라피 기술을 사용하여 구리층상에 패턴 마스크를 형성하는 대신에, 마스크는 예를들어 구리층 상에 패턴화된 에니멜 층을 실크 스크린 하고, 이어서 코일 패턴을 형성하도록 구리층의 노출 부분을 에칭하고, 그리고 에나멜 층을 제거하는 인쇄법에 의해 형성된다.

스크린과 콘간의 전이 영역에 패턴을 인쇄하는 것은 통상의 스크린 인쇄법으로는 수행되지 않는다.본 발명에 따른 스크린 인쇄법은 도6에 도시된 바와같이 특정 스크린(30) 및 블레이드(31)로 수행된다.패턴을 구비하는 스크린(30)은 표면과의 밀접 접촉으로 튜브의 전이 영역(32)에 결합 하도록 원통형으로 대칭 형상이다.블레이드(31)는 전이 영역(32)의 곡률에 결합하는 그와같은 형상이다.적합하게 블레이드(31) 또는 블레이드의 에지는 가요성 물질로 구성된다.작동중에 견고한 프레임(33)에 의해 지지된다.블레이드(31)는 이동될수 있도록 모터(34)에 연결된다.

작동에 있어서, 스크린(30)은 튜브의 전이 영역위에 배치되며 스크린 인쇄될 정확한 물질의 양이 스크린(30)에 분산된다.블레이드(31)를 가압함으로서 스크린(30)은 튜브에 대해 강제된다.접촉이 한 라인에서 발생된다.모터(34)의 축(35)이 360°회전되어 튜브의 축선(36)주위의 블레이드(31)를 완전히 소사(sweep)하고 스크린(30)을 거쳐 튜브의 표면에 인쇄될 물질을 강제한다.블레이드(31),스크린(30) 및 프레임(33)은 인쇄패턴을 뒤에 남겨둔채 튜브로 부터 제거된다.

코일은 전도성 잉크를 사용하여 보정된 잉크젯 방법에 의해 튜브 봉지체상에 직접 인쇄된다.이는 상술한 증착 및 패턴법 보다 경제적인 방법 이지만 전도성 잉크의 저 전도성 및 주파수 반응은 HDTV 시스템 같은 가장 요구되는 적용분야에 적합하지 않다.

필요시 스크래치 또는 스커프(scuff)저항 코팅(예를들어 수지 코팅)은 코일의 상부에 적용된다.그와같은 코팅은 공지된 방식으로 편향 요크 또는 튜브의 목부분 상에 정적 수렴 조립체의 설치시에 코일을 마모로 부터 보호하는 것이 바람직 하다.

본 발명은 제한된 수의 실시예에 의하여 설명 되었다.다른 실시예 및 실시예의 변경은 통상의 지식을 가지자에 의해 명백하게 될 것이며 첨부된 청구범위에 포함되는 것으로 의도되었다.

Claims (10)

1. 표면 부분,깔때기 부분,목부분,깔때기와 목부분 사이의 전이 영역,목부분에 위치한 전자총,표면 부분의 내부상의 형광체 디스플레이 스크린을 가지는 진공 밀봉된 봉지체를 구비하는 디스플레이 시스템용 음극선관에 있어서,음극선관의 봉지체의 표면상에 직접 자기장 생성 코일이 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템용 음극선관.
2. 제1항에 있어서,상기 코일은 목 부분의 외부면상에 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템용 음극선관.
3. 제2항에 있어서,상기 코일은 두 개의 절반부를 구비하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템용 음극선관.
4. 제2항에 있어서,상기 코일은 주사 속도 변조(SVM) 코일인 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템용 음극선관.
5. 제4항에 있어서,상기 코일의 폭은 상기 음극선관의 목의 외경과 동일한 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템용 음극선관.
6. 제1항에 있어서,상기 코일은 포토리쏘그라피,실크 인쇄 및 프린팅 으로 구성된 그룹으로 선택된 기술중의 하나로 형성된 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템용 음극선관.
7. 제3항에 있어서,상기 각각의 코일 절반부는 3내지7의 권선수를 구비하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템용 음극선관.
8. 제7항에 있어서,상기 각각의 권선수는 전기 접촉부에서 종결되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템용 음극선관.
9. 제2항에 있어서,상기 목 부분 물질은 유리이고, 목 부분 두께는 0.254 ㎝(0.1인치)까지인 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템용 음극선관.
10. 제2항에 있어서,상기 코일 물질은 구리,은,카본,인듐 및 그 합금으로 구성되는 그룹으로 부터 선택되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템용 음극선관.