KR20000065943A - 음극선관용 편향요크 코아 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음극선관용 편향요크 코아에 관한 것으로, 전자빔의 작용공간에 자속 밀도를 집속시켜 편향효율을 극대화 하는데 사용되는 코아의 설계시 기구적 치수를 정밀하게 가공 할 수 있도록 하기 위한 편향요크 코아를 제공하는데 목적이 있다.

이를 실현하기 위한 본 발명의 코아는, 연자성체 물질; 및 결합재 물질로 성형성이 우수한 고무재가 포함되며,

이로 인해, 코아의 제조시 성형성이 향상되어 편향요크 제조상의 가공산포를 개선할 수 있는 이점이 있다.

Description

음극선관용 편향요크 코아{Deflection yoke core of cathode-ray tube}

본 발명은 음극선관용 편향요크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 편향요크에 장착되어 편향코일에 의해 발생된 자기력을 보완해 주는 역할을 수행하는 코아의 설계시 기구적 치수를 정밀하게 가공할 수 있도록 해주어 편향요크 제조상의 가공산포를 개선시키기 위한 편향요크 코아에 관한 것이다.

일반적인 음극선관은 도 1에 도시된 바와 같이, 거의 직사각형 형상의 유리제 패널(1), 이 패널(1)에 결합된 깔대기 형상의 유리제 펀넬(2), 이 펀넬(2)의 직경이 작은 단부에 연이어 설치된 원통 형상의 유리제 네크(3)에 의해 형성되어 캐비넷(4)의 내부에 고정.설치된다.

네크(3)내에는 동일한 수평면상에 일렬로 배치되어 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 전자빔(5)을 주사하는 전자총(6)이 봉입되며, 펀넬(2)의 네크(3)측 근방에는 전자빔(5)을 형광체 스크린(7)의 전면에 편향시키기 위해 주로 비균일 자계를 이용한 자기집중형(self-convergence)의 편향요크(8)가 장착된다.

그러면, 편향요크(8)는 핀쿠션(pincushion)형의 수평편향 자계 및 배럴(barrel)형의 수직편향 자계를 발생하며, 이것에 의해 전자총(6)에서 방출된 3개의 전자빔(5)은 광각으로 편향되어 색선별전극인 섀도우마스크(9)를 통해 형광체 스크린(7)에 랜딩되어 컬러 화상이 표시된다.

한편, 도 2를 참조하여 편향요크(8)의 구조를 보다 상세히 살펴보면 다음과 같다.

편향요크(8)는 기본적으로, 전자빔(5)을 수직방향으로 편향시켜 주기 위한 수직편향 코일(10)과, 전자빔(5)을 수평방향으로 편향시켜 주기 위한 수평편향 코일(11)과, 수직편향 코일(10)에서 발생되는 수직편향 자계의 자기력 손실을 줄여주어 자기효율을 높이기 위해 사용되는 페라이트 재질의 코아(12)와, 수직/수평편향 코일(10)(11)과 코아(12)를 정해진 위치에 고정시켜 주며 수직편향 코일(10)과 수평편향 코일(11) 사이를 절연하는 홀더(13)로 구성된다.

이와 같이 구성된 편향요크(8)는, 수평편향 코일(11)에 15.75kHz 또는 그 이상의 주파수를 가지는 전류가 도통되면 핀쿠션형의 수평편향 자계를 발생하여 전자빔(5)을 수평방향으로 편향시켜 주며, 수직편향 코일(10)에 보통 60Hz의 주파수를 가지는 전류가 도통되면 배럴형의 수직편향 자계를 발생하여 전자빔(5)을 수직방향으로 편향시켜 준다.

그리고, 씨와이(Convergence Yoke) 코일(14)이 홀더(13)의 네크(3)측에 설치되어 수직 배럴형 자계에 의해 발생하는 코마 수차를 개선하며, 홀더(13)의 네크(3)측 끝단에 설치된 링밴드(15)에 의해 펀넬(2)에 기구적으로 결합된다.

또한, 홀더(13)의 상.하측 원주면, 즉 편향요크(8)의 개구부 상.하 위치에는 마그네트(16)가 설치되어 화면상의 라스터 디스토션을 보정한다.

이와 같이 구성되는 종래 편향요크(8)중, 특히 코아(12)는 페라이트 재질을 사용하게 되는데, 이러한 페라이트 코아(12)는 설계시 기본 재료로 사용하고 있는 산화제2철(Fe₂O₃)과 자기적인 특성을 강화 시켜주는 전이금속류인 마그네슘-구리-아연(Mg-Cu-Zn), 마그네슘-망간-아연(Mg-Mn-Zn), 니켈-구리-아연(Ni-Cu-Zn), 망간-아연(Mn-Zn)등의 재료를 혼합하고 예비성형을 한 다음 가 소성과정을 거친다. 그리고 이를 다시 마이크로 그라인딩을 해준 다음 성형을 해주고 1000℃이상의 고온조건에서 소성을 하고 가공을 해 주는등의 복잡한 공정을 거쳐야 한다. 이들 과정을 통해서 소성 전의 코아(12) 크기는 약 120% 수준이면서 소성 후 100%수준의 크기를 가지게 되는데 통상 2%수준의 치수 산포를 가지게 된다.

즉, 종래의 방식으로 음극선관용 편향요크(8)를 설계해 주는 경우, 페라이트재질의 코아(12)는 수축율이 20%에 달하는 제조 공정상의 한계로 인해서 가공공차가 ±2%수준에 이르게 되는데, 고정세용의 편향요크를 만드는데 사용하는 코아(12)의 경우 내면의 치수를 정확하게 해 주기 위해서 별도의 연마가공을 해주고 있으며, 이에 따른 단가 상승은 통상 30%의 수준에 이르게 된다.

관리해 주는 미스컨버젼스의 절대량이 모니터용 음극선관에 사용된 편향요크의 미스컨버젼스량에 비해서 월등히 낮은 수준인 텔레비젼용 음극선관에서의 편향요크의 경우, 사용하는 코아의 내면 및 전체적인 치수산포를 인정해 주는 상태에서 사용하고 있는데, 이로 인한 편향요크 제조공정상의 산포, 즉 코아의 조립산포에 의한 특성의 산포 범위가 매우 크게 되어 음극선관의 제조후 편향요크를 부착해 주는 공정에서는 전기한 내용의 편향요크의 조립에 의한 산포로 인해서 특성을 마무리 하는데 많은 시간을 소비하게 되는 문제점을 가지고 있다.

또한, 최근에는 편향요크의 감도를 향상시켜 주기 위해서 내면의 형상을 사각형으로 만들어 주는 기술이 개발되어 적용되고 있는데, 이때의 편향요크에 장착되는 코아(22)형상을 도 5에 나타내었다.

그러나, 종래 페라이트재질 코아에 있어서 내면의 형상이 사각형이 되는 경우 제조 공정상에서 연마 가공을 해주기가 매우 어려워서 정밀한 치수의 관리를 해 주기가 어려운 실정이며, 이에 따른 생산수율이 기존 원형내면 코아대비 50%수준에 이르고 있고, 이에 따른 단가상승은 기존 코아 대비 200%수준에 이르는 단점을 가지게 된다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 코아를 성형성이 우수한 재질로 제조하여 기구적 치수를 정밀하게 가공 할 수 있도록 해주고 편향요크 제조상의 가공산포를 개선시킬 수 있도록 하는데 목적이 있다.

도 1은 일반적인 음극선관의 단면도.

도 2는 음극선관용 편향요크로서,

(가)는 정면도.

(나)는 측면도.

도 3은 상기 편향요크에 장착되는 코아 사시도.

도 4는 상기 코아에서의 자계 흐름도.

도 5은 본 발명의 일실시예에 따른 코아 사시도.

도 6는 본 발명의 다른 실시예에 따른 코아 개략도.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

1 : 패널 , 2 : 펀넬 , 3 : 네크 , 4 : 캐비넷 , 5 : 전자빔 , 6 : 전자총

7 : 형광체스크린 , 8 : 편향요크 , 10 : 수직편향코일 , 11 : 수평편향코일

12, 22 : 코아 , 13 : 홀더 , 14 : 씨와이코일 , 15 : 링밴드

20 : 플래스틱 지지물

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은, 한 쌍의 수평/수직편향 코일, 상기 편향 코일에 의해 만들어진 자계를 집속시키기 위한 코아, 상기 각 부품들을 기구적으로 고정시키는 홀더를 포함하는 음극선관용 편향요크에 있어서:

상기 코아는,

(1) 연자성 물질(Soft Magnetic Material); 및

(2) 결합재 물질로 성형성이 우수한 고무재가 포함된 것임을 특징으로 한다.

한편, 상기 코아는 형상 보완을 위해 플래스틱 지지물에 의해 외부가 지지됨이 바람직 하다.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 코어는, 고무 및 연자성체 물질로 이루어지게 되어 제품의 경량화를 이룰 수 있고, 사용된 고무의 우수한 성형특성에 따라 기구적 치수의 산포가 크게 줄어들게 되어 생산성 향상 및 제조단가의 저감을 이룰 수 있게된다.

그 결과, 음극선관용 편향요크에의 장착시 편향요크의 감도를 향상시킬 수 있는 형상으로의 변경 설계가 용이하게 됨을 알 수 있다.

상기 기술 내용에 따르는 본 발명의 실시예로는 다수개가 존재할 수 있으며, 이하에서는 가장 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

이 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 목적, 특징 및 효과들을 보다 잘 이해할 수 있게된다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 의한 편향요크용 코아의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

또한, 설명에 사용되는 도면에 있어서, 종래기술과 같은 구성성분에 관해서는 동일한 도면부호를 부여하여 표시하고 그 중복되는 설명을 생략하는 것도 있다.

도 3 및 도 5는 본 실시예가 적용 가능한 코아의 사시도이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 코아의 개략구조를 도시한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 편향요크 코아는, 제조시 재료간의 결합을 위한 바인더(Binder)로 고무재를 사용하고, 전자기적 특성 저하를 방지하기 위하여 퀴리온도(자성이 사라지는 온도)가 100℃ 이상인 페라이트재를 상기 바인더에 섞게되면 페라이트 입자가 바인더와 결합되면서 자성분이 균일하게 분포된다.

상기 페라이트와 같은 연자성 물질을 사용하는 이유는 편향요크의 열 발생시 보통 80℃까지 온도가 상승되므로, 퀴리온도가 이보다 낮을 경우 코아 자체가 자성을 상실하게 되기 때문이다.

한편, 일반적으로 편향요크 코아는 전자기적으로 다음과 같은 특성을 만족시켜 주어야 한다.

첫째, 퀴리온도가 높아야 한다. 둘째, 최대 자속밀도가 높아야 한다. 셋째, 고주파수 영역에서 전류의 와류손이 낮아야 한다. 넷째, 자속밀도와 자계간의 B-H선도(히스테리시스곡선)의 온도 의존성이 좋아야 한다. 다섯째 기구적 산포가 적어야 한다.

상기 특성중 셋째는 전기적 저항이 높을것을 요구하고 있으며, 넷째는 온도전도도, 열용량 혹은 온도에 의한 자기적특성이 우수할 것을 요구하고 있고, 다섯째는 제조된 후의 코아 각 부분에서 밀도가 균일하면서 기구적인 치수의 산포가 적을것을 요구하고 있다.

상기 실시예에 따른 성분으로 제조된 본 발명의 코아는 상기 특성들을 모두 만족하면서 특히 전기적 저항을 매우 높게 할 수 있어서 도 3 또는 도 5의 형상으로 적용이 가능하며, 동작시 코아손실이 매우 낮게 되고 성형성이 매우 우수하여 특성의 산포를 크게 개선할 수 있게되는 것이다.

특히, 도 5에 도시된 바와 같이 개구측으로 갈수록 사각형상을 갖는 편향요크용 코아로 사용되는 경우 편향감도를 향상시키는 것과 동시에 종래의 제조공정상 발생할 수 있는 성형상의 단점을 완벽하게 보완할 수 있게 되어 제품의 제조단가 및 생산성을 향상시킬 수 있게된다.

그리고, 본 발명의 다른 실시예로 결합재 물질로 사용되는 고무로 인한 코어외관의 기구적 형상을 보완해주기 위하여 도 6에 도시된 바와 같이 플래스틱 지지물(20)을 결합시킬 수 있게 된다.

한편, 비교예로서 즉 종래의 기술에 의하면 코아의 설계시 연자성체인 페라이트단일 재질을 사용함으로 정확한 연마가공이 어렵고 이로 인해 제품의 생산성 저하 및 제조단가 상승의 원인이 되었던 것과는 달리, 본 발명에 의해 제공되는 코아는 연자성체와 함께 결합재로 고무재를 첨가시킴으로 정밀한 가공이 용이하며 이와 동시에 편향요크의 감도를 향상시키기 위해 요구되는 형상으로의 성형을 이룰 수 있게되어 제품의 가공산포가 크게 개선됨을 알 수 있다.

그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.

이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 편향요크 코아는,

첫째, 편향요크의 경량화를 이루어 음극선관 장착시 기구적인 위치변화를 감소시킬 수 있고,

둘째, 우수한 성형성에 의한 기구적 치수산포를 줄여주며,

셋째, 편향감도 향상을 위한 편향요크 형상에 유동적으로 적용이 가능하게 되는등의 효과를 나타내게 된다.

Claims (2)

1. 한 쌍의 수평/수직편향 코일, 상기 편향 코일에 의해 만들어진 자계를 집속시키기 위한 코아, 상기 각 부품들을 기구적으로 고정시키는 홀더를 포함하는 음극선관용 편향요크에 있어서:

   상기 코아는,

   (1) 연자성체 물질; 및

   (2) 결합재 물질로 성형성이 우수한 고무재가 포함된 것임을 특징으로 하는 음극선관용 편향요크 코아.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 코아는, 플래스틱 지지물에 의해 외부가 지지됨을 특징으로 하는 음극선관용 편향요크 코아.