KR20010092439A - 전자빔간의 거리에 영향을 주는 수단 및 편향 수단을 갖는디스플레이 장치 - Google Patents

Abstract

음극선관은 전자빔들의 경로 또는 형상에 동적으로 영향을 주는 수단(16, 16')을 포함한다. 상기 수단에 대한 공급 전류용 전력은 라인 편향 코일(42)과 병렬로 배치된 변압기(41) 또는 편향 코일(51) 둘레에 감긴 서플라이 코일(52)에 의해 라인 편향 회로로부터 얻어진다.

Description

전자빔간의 거리에 영향을 주는 수단 및 편향 수단을 갖는 디스플레이 장치{Display device with deflection means and means for influencing the distance between electron beams}

이와 같은 장치는 PCT-출원 제 WO99/34392-A1 호에 개시되어 있다. 공지된 장치는 컬러 선택 전극을 가로지르는 전자빔을 편향시키기 위한 편향 유닛을 포함하는 컬러 디스플레이 장치를 포함한다. 공지된 장치는 또한 전자빔들의 궤도들(경로들)에 동적으로 영향을 주고, 편향의 함수로서 편향면 위치에서의 전자빔들 사이의 거리를 감소시키기 위해 서로로부터 약간의 거리를 두고 배치되는 한 쌍의 수단을 포함한다. 이와 같이 함으로써, 전자빔들 사이의 거리는 큰 편향각들에 대해 감소된다. 컬러 선택 전극과 인광 스크린간의 거리는 전자빔들간의 거리와 반비례한다. 따라서, 전자빔들간 거리의 감소는 컬러 선택 전극과 인광 스크린간의 거리가 증가될 수 있도록 한다.

WO99/34392-A1은 편향 코일들과 직렬로 배치되는 전자기 수단의 디자인을 개시하고 있다. 이와 같은 직접 구동은 협동 수단(co-operating means)이 편향 회로로부터 직접 그 전력을 얻고 편향 회로에 직접 연결되도록 하는 단점을 갖는다. 협동 수단에 흐르는 전류들은 온도에 종속되며, 즉, 협동 수단의 온도가 증가함에 따라, 협동 수단에 흐르는 전류가 영향을 받게 되며, 이러한 것은 편향 회로에 영향을 주게 된다. 역으로, 편향 코일들의 온도 상승은 편향 전류에 영향을 미침으로써, 협동 수단에 흐르는 전류에 영향을 미친다. 또한, 협동 수단에 흐르는 전류는 편향 회로에 흐르는 전류보다 클 수 없으며, 협동 수단에 흐르는 이용할 수 있는 전류를 제한하게 된다. 협동 수단에 흐르는 전류가 편향 회로에 흐르는 전류보다 작아지면, 편향 회로의 일부분은 협동 수단을 바이패스(bypass)하게 되어, 전력 손실을 야기시킨다.

본 발명의 목적은 전자기 수단에 대한 개선된 전원을 갖는, 서두에 기술된 것과 같은 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 적어도 하나의 전자빔을 생성하기 위한 인-라인(in-line) 전자총, 디스플레이 윈도우 내부면에 있는 인광 스크린(phosphor screen), 전자빔들을 편향시키기 위한 편향 수단 및 전자빔이 인광 스크린을 때리는(hit) 위치의 함수로서 전자빔들의 경로 또는 형상에 동적으로 영향을 주기 위해 자기장을 발생시키는 전자기 수단을 포함하는 음극선관(cathode ray tube), 및 전자기 수단에 전류를 공급하기 위한 수단을 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 디스플레이 장치의 개략 단면도.

도 2a 및 도 2b는 다수의 4극자(quadrupole) 소자들을 개략적으로 도시하는 도면.

도 3은 공지된 배치를 도시하는 도면.

도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 장치의 개략 회로도 및 결과 전압들을 도시하는 도면.

도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 바람직한 장치의 개략 회로도 및 결과 전압들을 도시하는 도면.

도 6a ,도 6b 및 도 6c는 수평 편향 코일과 직렬로 변압기가 배치된 장치에대한 개략 회로도 및 결과 전압들을 도시하는 도면.

도 7은 편향 코어 둘레에 서플라이 코일이 감긴 장치의 개략 회로도.

도 8은 전자빔들의 경로 또는 형상에 영향을 미치는 전자기 수단이 어떻게 제공되는지를 상세히 도시하는 도면.

이를 위해, 본 발명에 따른 디스플레이 장치는, 전류 공급 수단이 라인 편향 코일과 병렬로 배치된 변압기를 포함하거나, 또는 전류 공급 수단이 편향 코어 둘레에 감긴 서플라이 코일(supply coil)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 장치에 있어서, 전자기 수단을 구동하기 위한 에너지는 편향회로로부터 얻어진다. 따라서, 공급 수단은 바람직하게 편향 유닛에 제공될 수 있다. 이것은 외부 공급 수단의 필요성을 제거하며, 장치의 디자인을 단순화한다. 본 발명에 따른 장치에 있어서, 전자기 수단을 구동하기 위한 전력은 편향 회로로부터 얻어지지만, 실질적으로는 이하 설명될 것과 같이 편향의 영향은 없다.

바람직하게, 공급 수단은 전력이 수평 편향 코일의 플라이-백(fly-back) 전압으로부터 얻어지는 것과 같은 방식으로 배치된다.

이 실시예에서, 전력이 스캔 전압(scan voltage)으로부터 얻어지는 실시예들과 관련하여 편향에 대한 부정적인 효과들이 감소된다.

본 발명의 상기 및 다른 목적들은 이하 설명되는 실시예들과 관련하여 명백해질 것이다.

도면에는 축척이 표시되어 있지 않다. 도면에서, 일반적으로 동일한 참조번호들은 동일한 부분들을 참조한다.

도 1은 디스플레이 윈도우(2), 원추형부(cone portion)(3), 및 넥(neck)(4)을 포함하는 속이 빈 외장(evacuated envelope)(1)을 갖는 컬러 음극선관을 포함하는 컬러 디스플레이 장치를 도시한다. 넥(4)은 이 예에서 평면으로 도시된 인-라인 평면의 한 평면으로 연장되는 3개의 전자빔들(6, 7, 8)을 생성하기 위한 전자총(5)을 수용한다. 본 발명은 단지 하나의 전자빔이 생성되는 디스플레이 장치들에 대해서 사용될 수도 있지만, 이점은 인-라인 형태의 컬러 디스플레이 관들에 대해서 가장 탁월하다는 것이다. 편향되지 않은 상태에서, 중앙 전자빔(7)은 실질적으로 관 축(9)과 일치한다. 내부면(10)은 적색, 녹색 및 청색으로 냉광하는(luminescing) 다수의 인광 소자들을 포함한다. 디스플레이 스크린에 있어서, 전자빔들은 전자기 편향 유닛(51)에 의해 디스플레이 스크린(10)을 가로질러 편향되고, 디스플레이 윈도우(2)의 전면에 배치되고 구멍들(12)을 갖는 박판(thin plate)을 포함하는 컬러 선택 전극(11)을 통과한다. 3개의 전자빔들(6, 7, 8)은 서로에 대해 적은 각도로 컬러 선택 전극의 구멍들(12)을 통과함으로써, 각 전자빔은 한 색의 인광 소자들에만 영향을 미친다. 코일 홀더(coil holder)에 부가하여, 편향 유닛(51)은 상호 수직인 방향들에서 전자빔들을 편향시키기 위한 코일들(14, 14' 및 15, 15')을 더 포함한다. 디스플레이 장치는 동작 동안, 피드스루들(feedthroughs)을 통해 전자총의 소자들에 공급되는 전압들을 발생시키기 위한 수단을 더 포함한다. 편향면(P)은 이 면에서의 외부 전자빔들(6, 8) 사이의 거리(p)뿐만 아니라 컬러 선택 전극과 디스플레이 스크린 사이의 거리(q)도 개략적으로 나타내고 있다.

컬러 디스플레이 장치는 2개의 협동 수단(16, 16')을 포함하며, 제 1 수단은 동작시 동적으로 편향시키기 위해 사용되며(즉, 한 방향으로의 편향 작용으로서), 최외곽 전자빔들은 편향 작용으로 서로 더 가까워지며, 제 2 수단(16')은 편향 기능으로서 반대 방향으로 최외곽 빔들을 동적으로 편향시키는데 사용된다. 도 2a 및 도 2b는 이와 같은 수단의 예들을 도시한다. 이 경우에, 수단(16)(도 2a)은, 여기(excitation)될 때 45°의 4극자 필드가 발생되는 것과 같은 방식으로 4개의 코일들(17, 18, 19, 20)이 감긴 자화할 수 있는 물질의 링 코어를 포함한다. 45°의 4극자 필드는 대안적으로 2개의 감긴 C-코어들 또는 고정자 구조(stator construction)에 의해 발생될 수도 있다. 16'(도 2b)의 구성은 수단(16)과 비교될 수 있다. 그러나, 코일들은, 동작시, 코일들에 흐르는 전류의 방향이 도 2a에 도시된 45°의 4극자 필드와 반대 방향을 갖는 45°의 4극자 필드가 발생되도록 하는 방식으로 감긴다.

3개의 전자빔들은 거리 p만큼 편향면(P)(z-지점이 편향 유닛(11)의 대략 중심에 놓이는 면)에서 서로 분리되어 있다(도 1). 컬러 선택 전극(12)과 디스플레이 스크린(10) 사이의 거리(q)는 거리(p)에 반비례한다.

수단(16)에는 전류가 공급된다. 발명자들은, 협동 수단이 병렬로 구동되면, 구동 전류들에서의 에러들의 영향들은 합산되지만, 협동 수단이 직렬로 구동되면 구동 전류(적어도 제 1 정도의 근사치)에서의 에러들의 영향들은 서로 소거된다는 것을 발견하였다. 또한, 병렬 배치의 구동과 비교해서 직렬 배치의 구동은 구동 수단에서의 분산된 전력을 감소시킨다. 도 3은 WO99/34392-A1의 도 5로부터 알 수 있는 것과 같이, 수단(16, 16')에 전류를 공급하기 위한 배치를 개략적으로 도시한다. 코일들(14, 14')에 흐르는 전류는 정류되어 수단(16, 16')으로 보내진다. 따라서, 수단(16, 16')은 코일들(14, 14')에 직접 연결되고 편향 코일들(14, 14')에 흐르는 전류로부터 직접 전력이 얻어진다. 이것은 상기 언급된 것과 같은 다수의 결점들을 갖는다. 협동 수단에 흐르는 전류는 코일들(14, 14')에 흐르는 전류보다 클 수 없다. 전류가 보다 작아져야 한다면, 일부의 편향 전류는 협동 수단(16, 16')을 바이패스해야하며, 이는 전력의 손실을 야기시킨다. 동작시, 코일들(14, 14')과 수단(16, 16')에는 협동 수단(16, 16')의 두 코일들(14, 14')의 기능에 따라 (및 전자빔들의 편향에 따라) 부정적인 영향을 미칠 수 있는 상당한 온도 변화들이 발생된다.

따라서, 편향 전류로부터의 직접적인 4극자들에 대한 전력 구동(이 예에서는, 2개의 4극자들이 있지만, 더 간단한 예에서는 1개의 4극자일 수도 있다)은 문제점들을 발생시킨다.

4극자들을 구동하기 위한 자체 전원을 갖는 개별적인 구동 유닛을 제공하는 것이 가능하지만, 디자인을 복잡하게 하는 셋 메이커(set maker)에 의해 제공되는 외부 회로를 필요로 한다.

외부 전원을 제거하는 것은 디자인을 단순화한다.

본 발명에 따른 장치에 있어서, (4극자(들) 대신 쌍극자(들)를 생성하는 수단일 수 있는 실시예들에서) 전자기 수단에 대한 전력은 편향 회로로부터 얻는다.

발명자들은 수직 편향 전류가 비교적 낮은 주파수를 갖는다는 것을 발견하였다. 이것은 전력 전달이 큰 변압기들과 감결합(decoupling) 커패시터들을 필요로 한다는 것을 의미한다. 또한, 수직 편향 회로는 적은 전력을 다룬다. 이것은 전자기 수단에 대한 전력을 얻는 것은 구동 회로들에 대한 큰 중대성을 가질 수도 있다는 것을 의미한다.

본 발명에 따른 장치에 있어서, 전력은 수평 편향 전류로부터 얻어진다. 수평 편향은 더 높은 주파수를 가지며, 구동 회로는 더 많은 전력을 다룬다.

수평 편향 코일과 직렬로 변압기를 배치하는 것은 수평 톱니형(sawtooth) 신호(즉, 수평 편향 전류)를 심하게 왜곡하는 것으로 알려져 있다. 이것은 화상 에러들을 발생시킬 것이다. 또한, 감도가 부정적으로 영향을 미친다는 것이 알려져 있다.

도 4a 및 도 4b는 수평 편향 코일(42)과 직렬로 배치되는 변압기(41)의 회로를 개략적으로 도시한 것이다. 변압기와 회로는 지점들(43, 44) 사이에 전압을 제공한다. 4극자들을 나타내는 부하는 1K의 저항(R1)으로 개략적으로 표시되어 있다. 또한, 소위 s-형상(s-shaping) 커패시터(45)로 표시되어 있다.

도 4b는 스캐닝 전압(scanning voltage)(V₄₂), 정류된 구동 전압(V_43-44), 및 커패시터에 걸린 전압(V₄₅)을 나타낸다. 정류된 전압(V_43-44)은 큰 진폭을 나타내며, 스캐닝 전압은 큰 불규칙성을 나타낸다. 따라서, 편향이 부정적으로 영향을 받는 것이 끝날 수 있다. 도 4b는 또한 플라이-백 전압(V_fb)을 나타낸다.

도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 장치에 대한 회로를 개략적으로 도시한다. 변압기(41)는 수평 편향 코일(들)(42)을 가로질러 병렬로 배치된다. 공급 점들(43, 44)을 갖는 회로의 디자인은 V_43-44가 기본적으로 정류된 전압(V₄₅)이 되도록 선택된다. 이와 같은 디자인에서, 전자기 수단(도 5a에서 R1로 개략적으로 표시됨)에 대한 전력은 스캐닝 전압으로부터 얻는다. 결과 전압(V_43-44)은 도 4b의 대응 전압들보다 더 안정적이며(도 5b 참조), 스캐닝 전압들(V₄₂, V₄₅)은 훨씬 적은 불규칙성을 나타낸다. 따라서, 전자기 수단을 구동하기 위해 필요한 전력은 수평 편향 코일을 가로질러 병렬로 배치된 변압기를 사용하는 수평 편향로부터 얻어진다. 결과가 만족스럽더라도, 여전히 더 정밀한 점검에 관한 문제들이 남아있다. 톱니형 전압(V₄₂)은 변압기의 부하에 의존하는 DC 이동(DC shift)을 겪는다. 이것은 원하지 않는 결과이다.

도 6a, 도 6b 및 도 6c는 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한다. 도 5a와 유사하게, 변압기(41)는 수평 코일(42)을 가로질러 병렬로 배치된다. 그러나, 디자인은 플라이백 전압(V_fb)으로부터 전력을 얻도록 선택되어 있다. 결과 전압들은 도 6b(5W의 부하에 대해서) 및 도 6c(10W의 부하에 대해서)에 도시되어 있다. 도 5a 및 도 5b와 비교하면, 다수의 이점들이 있다. 즉, 전압(V_43-44)이 더 높음으로써, 더 높은 전압들이 사용될 수 있도록 하며, 톱니형 전압(V₄₂)은 DC 이동을 겪지 않는다. 따라서, 이것은 바람직한 실시예이다.

도 7은 전류 공급 수단이 편향 코어(51)에 감긴 서플라이 코일(52)을 포함하는 본 발명에 따른 장치에 대한 개략 회로도를 도시한다. 이 디자인은 도 6a에 도시된 디자인과 비교할 수 있지만, 더 적은 소자들을 필요로 한다는 것이 이점이다.

모든 회로 디자인들에 있어서, 수단(16, 16')으로 인한 부하와 비교할 수 있는 부하(R1)는 R₁로 개략적으로 표시되어 있다.

도 8은 R₁로 개략적으로 표시된 전류 공급 수단의 일부분을 상세히 도시한다. 지점들(43, 44)에 걸리는 전압은 회로(80)에 공급된다. 상기 회로(80)는 전자빔들의 수직 및/또는 수평 위치를 나타내는 신호들을 통한 입력들(81, 82)을 포함한다(예를 들어, 수평 및/또는 수직 편향 전류를 나타내는 신호들은 회로(80)에 인가된다). (하나이거나 동일할 수 있는) 구동 전류들(83, 84)은 출력들(83, 84)에서 이용할 수 있으며(이것은 신호 출력일 수 있다), 수단(16, 16')에 공급된다.

많은 변형들이 본 발명의 구조 내에서 가능하다는 것이 명백할 것이다.

요약하면, 본 발명은 다음과 같이 설명될 수 있다.

음극선관은 전자빔들의 경로 또는 형상에 동적으로 영향을 주는 수단(16,16')을 포함한다. 상기 수단에 대한 공급 전류용 전력은 라인 편향 코일(42)과 병렬로 배치된 변압기(41) 또는 편향 코일(51) 둘레에 감긴 서플라이 코일(52)에 의해 라인 편향 회로로부터 얻어진다.

Claims (3)

1. 디스플레이 장치로서, 전자빔(7, 8, 9)을 발생시키기 위한 전자총(5), 디스플레이 윈도우(2) 내부면에 있는 인광 스크린(10), 전자빔을 편향시키기 위한 편향 수단, 및 상기 전자빔이 상기 인광 스크린을 때리는 위치의 함수로서 상기 전자빔의 경로 또는 형상에 동적으로 영향을 주기 위해 자기장을 발생시키는 전자기 수단(16, 16')을 포함하는 음극선관(1), 및 상기 전자기 수단에 전류를 공급하기 위한 수단을 포함하는, 상기 디스플레이 장치에 있어서,

   상기 전류 공급 수단은 라인 편향 코일(42)과 병렬로 배치된 변압기(41)를 포함하거나, 또는 상기 전류 공급 수단은 상기 편향 수단의 편향 코어(51) 둘레에 감긴 서플라이 코일(supply coil)(52)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   동작시, 상기 전류 공급 수단은 플라이-백(fly-back) 전압(V_fb)으로부터 전력을 얻도록 배치되는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   인-라인형(in-line type)의 컬러 음극선관을 포함하는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 장치.