KR20020092738A

KR20020092738A - 음극선관

Info

Publication number: KR20020092738A
Application number: KR1020010031532A
Authority: KR
Inventors: 탁창; 지성훈
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2001-06-05
Filing date: 2001-06-05
Publication date: 2002-12-12
Also published as: KR100778395B1

Abstract

화면 주변부에서 일어나는 불균형 HCR 미스 컨버어젼스 현상을 보상하여 이에 대한 화질 특성을 향상시킬 수 있도록 하기 위하여, 내면에 R,G,B 형광체를 포함하는 스크린이 형성되는 패널과; 이 패널에 연결 설치되고, 양단에 개구를 형성한 중공상의 코일 지지체와; 이 코일 지지체의 내,외에 설치되어 전자빔을 편향시키기 위한 자계를 형성하는 수평 및 수직 코일과; 상기 코일 지지체의 외주 상에 설치되는 코아를 포함하는 편향 유닛이 외주 상에 설치되는 펀넬; 및 이 펀넬에 연결 설치되고, 전자 방출 물질을 갖는 복수의 캐소드와; 이 캐소드로부터 방출된 전자를 빔으로 형성하는 복수의 전극과; 이 전극 중 상기 펀넬 외부로터 공급된 고전압이 인가되는 전극에 연결되는 실드컵과; 이 실드컵 내에 설치되어 상기 전자빔의 컨버어젼스를 조정하기 위한 필드 컨트롤러를 포함하여 상기 형광 스크린을 향해 복수의 전자빔을 인라인 상으로 주사하는 전자총이 내부에 장착되는 넥크를 포함하고, 상기 코일 지지체가 일측 개구 주위로 플레이트를 연장 형성하여 분리 결합이 가능하게 형성된 한 쌍의 절연물로 구성되고, 상기 개구 주위의 상기 플레이트에 설치되어 상기 전자빔 중, 중심에 배치되는 전자빔의 컨버어젼스를 보정하는 상자성체의 보정구를 포함한다.

Description

음극선관{CATHODE RAY TUBE}

본 발명은 음극선관에 관한 것으로서, 보다 상세하게 말하자면 화상 구현을 위해 스크린으로 주사되는 전자빔의 배열을 인라인(in-line) 상으로 이루고, 상기 전자빔에 대한 미세 컨버어젼스를 보정하기 위해 전자총에 필드 컨트롤러(field controller)를 설치하고 있는 음극선관에 관한 것이다.

잘 알려진 바와 같이, 음극선관에서 R,G,B 전자빔의 배열을 인라인형으로 이루어 칼라 화상을 구현할 때에는, 칼라 구현을 위해 채용하고 있는 새도우 마스크의 곡률과 상기 전자빔이 상기 새도우 마스크의 구멍부로 수렴하는 수렴곡률의 차이로 인해, 이른바 주변 미스 컨버어젼스 현상이 일어나게 되는 바, 종래에는 이를 해소하기 위해 전자빔의 편향을 위해 채용하고 있는 편향 유닛을 셀프 컨버어젼스(self-convergence) 방식으로 이루고 있다.

상기 셀프 컨버어젼스 방식의 편향 유닛은, 전자빔을 수평 방향으로 편향시키기 위한 자계를 핀쿠션(pin-cushion)형으로 이루고, 전자빔을 수직 방향으로 편향시키기 위한 자계는 바렐(barrel)형으로 이루도록 구성된 것으로서, 이에 의해 형성되는 비균일 자계는 화면 주변부를 향하여 주사되는 전자빔의 집속 거리를 길게 하여 상기한 주변 미스 컨버어젼스 현상을 줄이도록 하게 된다.

그러나, 종래의 음극선관에서 비록 상기 셀프 컨버어젼스 방식의 편향 유닛에 의해 주변 미스 컨버어젼스 현상이 크게 줄어들었다고는 하나, 상기 방식의 편향 유닛이 상기 R,G,B 전자빔에 미치는 자속 밀도의 부분에 있어서는 자속 밀도가 사이드 빔인 R,B 전자빔에 비해서 이 R,B 전자빔 사이에 배치되는 G 전자빔에 상대적으로 작게 미치게 되어, 이에 상기 전자빔들이 상기 편향 유닛에 의해 수평 방향으로 편향될 때에는 G 전자빔이 R,B 전자빔에 비해 작게 편향됨에 따라 이른바 에이치씨알(HCR; Horizontal Center Raster, 이하 편의상 HCR이라 칭한다.) 미스 컨버어젼스를 일으키게 된다.

상기 HCR 미스 컨버어젼스는, 상기 R,B 전자빔이 상기한 자속 밀도의 영향에 의해 도 6에 도시한 바와 같이 상기 G 전자빔 보다 바깥쪽으로 더욱 편향되어 컨버어젼스되는 것을 말하는 것으로서, 종래에는 상기한 HCR 미스 컨버어젼스를 줄이기 위해 전자총의 실드컵 내에 필드 컨트롤러라 불리우는 자성체를 장착시키고 있다.

즉, 상기 필드 컨트롤러는, R,G,B 전자빔 중 사이드 빔인 R,B 전자빔 통과공 주위에 설치되어 실질적인 음극선관의 작용시, 편향 유닛에서 발생된 누설 자계가 상기 R,G 전자빔 통과공 내로 통과하지 못하도록, 다시 말해 R,B 전자빔이 G 전자빔 보다 적게 편향되도록 하여 화면상에 R,G,B 전자빔이 중심 일치되도록 하는 역할을 한다.

그러나, 종래에 상기 필드 컨트롤러를 갖는 음극선관에서는, 상기 실드컵에 내에 형성되는 역기전압에 의해 상기한 HCR 미스 컨버어젼스가 계속해서 발생되고 있는 문제점이 있다.

즉, 상기 전자빔이 편향 유닛의 수평 자계에 의해 화면의 수평(좌,우)방향으로 편향될 때, 가령 수평방향으로 한번 편향되어 라스터를 그리고 처음 자리로 귀선하여 다시 라스터를 그릴 때, 상기 실드컵 내에는 전자기 유도에 의한 역기전압이 발생된다.

이러한 역기전압이 상기 실드컵 내에 형성되면, 통상 원형의 컵상을 이루는 상기 실드컵 내에는 상기 역기전압에 대한 반발력이 생기게 되는 바, 이 때 상기 반발력은 상기 전자빔 중, 센터 빔인 G 전자빔에 대해서 가장 크게 일어나게 된다.

이에 따라, 상기 G 전자빔은 상기 필드 컨트롤러에 의해 HCR 미스 컨버어젼스를 보상받게 되더라도, 상기한 반발력이 상기 필드 컨트롤러에 의한 보상력보다 크기 때문에 도 7에 도시된 바와 같이, 도면 기준으로 볼 때, G 전자빔이 R,B 보다우측으로 더욱 시프트되어 화면상에 랜딩된다.

이에 상기 필드 컨트롤러는 갖는 종래의 음극선관은, 상기와 같이 화면상의 좌,우 측면부에서 G 전자빔이 R,B 전자빔과의 컨버어젼스 상태에 차이를 보이는 이른바 불균형(unbalance) HCR 미스 컨버어젼스로 인해 화면의 주변에 대한 화질을 저하시킬 문제점을 안고 있는 실정이다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, G 전자빔에 대한 컨버어젼스를 보정하기 위해 전자총의 실드컵 내에 필드 컨트롤러를 채용하고 있는 음극선관에서 발생되는 불균형 HCR 미스 컨버어젼스를 미연에 방지하여 양질의 화질을 공급할 수 있도록 한 음극선관을 제공함에 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 음극선관을 도시한 측단면도이고,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 편향 유닛을 도시한 정면도이고,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 편향 유닛을 도시한 배면도이고,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전자총의 실드컵을 도시한 정면도이고,

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전자빔 컨버어젼스 보정구의 작용 설명을 위해 도시한 개략도이고,

도 6 및 도 7은 종래의 음극선관에서 발생하고 있는 전자빔의 미스 컨버어젼스 상태를 설명하기 위해 도시한 도면이다.

이에 본 발명은 상기 목적을 실현하기 위하여,

내면에 R,G,B 형광체를 포함하는 스크린이 형성되는 패널과;

이 패널에 연결 설치되고, 양단에 개구를 형성한 중공상의 코일 지지체와; 이 코일 지지체의 내,외에 설치되어 전자빔을 편향시키기 위한 자계를 형성하는 수평 및 수직 코일과; 상기 코일 지지체의 외주 상에 설치되는 코아를 포함하는 편향 유닛이 외주 상에 설치되는 펀넬; 및

이 펀넬에 연결 설치되고, 전자 방출 물질을 갖는 복수의 캐소드와; 이 캐소드로부터 방출된 전자를 빔으로 형성하는 복수의 전극과; 이 전극 중 상기 펀넬 외부로터 공급된 고전압이 인가되는 전극에 연결되는 실드컵과; 이 실드컵 내에 설치되어 상기 전자빔의 컨버어젼스를 조정하기 위한 필드 컨트롤러를 포함하여 상기 형광 스크린을 향해 복수의 전자빔을 인라인 상으로 주사하는 전자총이 내부에 장착되는 넥크를 포함하고,

상기 코일 지지체가 일측 개구 주위로 플레이트를 연장 형성하여 분리 결합이 가능하게 형성된 한 쌍의 절연물로 구성되고, 상기 개구 주위의 상기 플레이트에 설치되어 상기 전자빔 중, 중심에 배치되는 전자빔의 컨버어젼스를 보정하는 상자성체의 보정구를 포함하는 음극선관을 제공한다.

상기에서 보정구는 상기 중심에 배치되는 전자빔을 중심에 두고 대향 배치되는 한 쌍의 수평 자성편과, 이 수평 자성편의 일측단 사이에 배치되어 상기 수평 자성편에 연결되는 수직 자성편을 포함하여 이루어진다.

이하, 본 발명을 명확히 하기 위한 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 음극선관을 도시한 측단면도이다. 도시된 바와 같이, 상기 음극선관은 글라스체로 이루어진 진공 튜브로 외관을 형성하고 있는 바, 이는 주지된 것처럼 전면 유리인 패널(20)과, 이 패널(20)에 이어져 상기 튜브의 몸통 부위를 형성하는 펀넬(22) 및 이 펀넬(22)의 후미로 이어져 꼬리 부분을 형성하는 넥크(24)로 이루어진다.

상기에서 패널(20) 내면에는 R,G,B 형광체를 포함하는 스크린(26)이 형성되며, 상기 펀넬(22) 외주에는 전자빔을 상기 패널(20)의 수평 및 수직 방향으로 편향시키기 위한 편향 유닛(28)이 장착되고, 상기 넥크(24) 내부에는 상기 편향 유닛(28)에 의해 편향될 전자빔을 상기 스크린(26)으로 주사하는 전자총(30)이 설치된다.

상기 구성에서 편향 유닛(28)은, 크로스 암(cross arm) 타입으로 이루어지며, 상기 전자총(30)은 인라인 타입의 전자총 구성을 갖는다.

상기 편향 유닛(28)과 전자총(30)의 구성을 좀더 구체적으로 알아보면 우선, 상기 편향 유닛(28)은, 도 2,3을 통해 알 수 있듯이, 양단에 대개구(28a)와 소개구(28b)를 형성한 중공 상의 코일 지지체(28c)로 몸통을 이루며, 이 코일 지지체(28c)의 내,외 측에는 각기 전자빔의 수평 및 수직 편향을 위한 자계를 형성하는 수평 코일(28d) 및 수직 코일(28e)을 장착하고 있다. 여기서 수직 코일(28e)은 상기 코일 지지체(28c)의 외주 상에 설치되는 코아(28f)에 권선되며, 상기 대개구(28a) 부위로 상기 코일 지지체(28c)에는 규소 강판 등의 자성체로 구비된 크로스 암(28g)이 설치된다. 아울러, 상기 코일 지지체(28c)는 분리 결합이 가능한 한 쌍의 절연물로 구성되며, 상기 소개구(28b) 주위로는 플레이트(28h)를 일체로 연장 형성하고 있다.

또한, 상기 전자총(30)은, 전자 방출 물질을 가지고 R,G,B 전자빔에 대응하여 복수로 구비되는 캐소드(30a)와, 이 캐소드(30a)로부터 방출된 전자를 빔으로 형성하는 복수의 전극(30b)과, 이 복수의 전극(30b) 중, 상기 음극선관의 외부로부터 공급된 고전압이 인가되는 전극에 연결 설치되는 실드컵(30c) 내에는 도 4에 도시된 바와 같이, 인라인 상으로 배열된 R,G,B 전자빔 통과공(300c,302c,304c) 중,사이드 빔인 R,B 전자빔 통과공(300c,304c) 주위에는 대략 'ㄷ' 자 형상의 자계제어소자인 필드 컨트롤러(30d)가 부착되어 있다.

이와 같은 구성에서 상기 크로스 암(28g)과 필드 컨트롤러(30d)의 구체적인 구성 및 작용은 이미 알려진 기술이므로 본 실시예에서는 그 자세한 설명은 생략하도록 한다.

한편, 상기 편향 유닛(28)의 코일 지지체(28c)에는, 종래에 상기 필드 컨트롤러(30d)를 전자총에 장착한 음극선관에서 일어나고 있는 전자빔의 불균형 HCR 미스 컨버어젼스를 보정하기 위해 마련된 수단이 구비되는 바, 이 수단은 상기 코일 지지체(28c)의 소개구(28b)측 주위인 상기 플레이트(28h)의 일측에 설치된다. 즉, 상기 수단은 상자성체로 구비된 'ㄷ' 자 형상의 보정구(32)로 이루어져, 상기 편향 유닛(28)을 상기 넥크(24) 측에서 상기 패널(20) 측으로 보았을 때, 우측에 배치되는 코일 지지체의 플레이트(28h) 상에 설치된다.(도 3 참조)

이를 위해 상기 플레이트(28h)에는 상기 보정구(32)를 고정시키기 위한 복수의 고정구(34)가 일체로 형성되어 있다.

상기한 보정구(32)는 그 재질의 주성분을 철(Fe)로 하며 철 이외에 실리콘(Si), 망간(Mn), 알루미늄(Al), 주석(Sn) 등을 소량 포함한다. 또한, 그 형상은 위에 기재한 바와 같이, 상기 소개구(28b)의 중심 다시 말해, 인라인으로 배치되는 R,G,B 전자빔(B_R, B_G, B_B) 중, 센터 전자빔이 G 전자빔(B_G)을 중심에 두고 상하로(도면 기준) 대향 배치되는 한 쌍의 수평 자성편(32a)과 이들 수평자성편(32a)의 일측단 사이에 배치되어 이에 연결되는 수직 자성편(32)을 포함한 'ㄷ' 자 모양을 이루게 되나, 이는 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 상기 G 전자빔(B_G)의 상,하에서 이 G 전자빔에 자계를 미칠 수 있는 형상이면 족하게 되는 것이다.

본 발명에서 이처럼 상기 편향 유닛(28)의 코일 지지체(28c) 상에 상기한 보정구(32)를 설치하게 되는 것은, 상기 보정구(32)에 의해 형성되는 자계 분포에 따라 상기한 음극선관에서 일어날 수 있는 불균형 HCR 미스 컨버어젼스 현상이 줄어들도록 하기 위함이다.

이와 같은 상기 보정구(32)의 자성 분포는, 상기 전자빔(B_R, B_G, B_B)이 상기 전자총(30)의 작용에 따라 상기 필드 컨트롤러(30d)의 작용에 의해 HCR 미스 컨버어젼스를 보상받으면서 상기 실드컵(30c)로부터 출사될 때에, 센터빔인 G 전자빔(B_G)이 상기 실드컵(30c) 내에 발생되는 역기전압에 의한 반발력으로 불균형 HCR 미스 컨버어젼스를 불러 일으키는 것을 보상하게 된다.

즉, 상기 G 전자빔(B_G)은 상기 보정구(32)가 형성하는 자계에 의해 상기 스크린(26)에 최종적으로 도달하였을 때 일으키는 불균형 HCR 미스 컨버어젼스량을 감안하여 이동되며, 그 이동량은 상기 보정구(32)가 상기 코일 지지체(28c) 상에서 고정되는 위치를 조정(도 3을 기준을 봤을 때, 상기 보정구를 좌,우로 이동시키는 것)하여 이루게 된다.

이와 같이 하여, 상기 G 전자빔(B_G)이 상기 편향 유닛(28)을 본격적으로 통과하기 전, 상기 보정구(32)에 의해 그 이동 경로를 보정받게 되면, 상기 편향 유닛(28)에서 발생된 편향 자계에 의해 편향되어 상기 스크린(26)의 좌,우 측면부로 주사될 때에 사이드 빔인 R,B 전자빔(B_R, B_B)과 일치할 수 있게 되는 바, 이에 상기한 음극선관에서는 G 전자빔(B_G)으로 인한 불균형 HCR 미스 컨버어젼스를 줄일 수 있게 된다.

아래 표 1은 본 실시예에서 실질적으로 상기 편향 유닛(28)에 상기 보정구(32)를 적용하고 전자빔에 대한 불균형 HCR 미스 컨버어젼스 정도를 측정한 데이터로서, 이 표를 통해 알 수 있듯이, 종래에 상기 보정구가 적용되지 않은 경우에 비해 상기 보정구(32)가 적용된 본 발명의 음극선관에서 상기 불균형 미스 HCR 미스 컨버어젼스를 줄이게 됨을 알 수 있다.

본 발명	종래
No	XH	좌-HCR	우-HCR	HCR-UNB	No	XH	좌-HCR	우-HCR	HCR-UNB
1	0.82	-0.40	0.21	0.61	1	1.28	-0.47	0.51	0.98
2	0.76	-0.54	0.59	1.13	2	1.46	-0.48	0.72	1.19
3	0.57	-0.49	0.13	0.62	3	1.03	-0.71	0.59	1.3
4	0.99	-0.24	0.48	0.69	4	1.58	-0.44	0.72	1.16
5	0.35	-0.51	0.08	0.58	5	0.75	-0.60	0.38	0.97
6	0.50	-0.70	0.19	0.89	6	0.80	-0.75	0.90	1.05
7	0.37	-0.55	0.25	0.79	7	1.11	-0.62	0.32	0.94
평균	0.62	-0.49	0.29	0.77	평균	1.14	-0.58	0.51	1.08

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

이와 같이 본 발명에 의한 음극선관은, 전자빔의 불균형 HCR 미스 컨버어젼스 현상을 저감시킬 수 있도록 하는 상자성체의 보정구를 편향 유닛에 구비함으로써, 스크린 주변부의 화질을 개선하여 전체적인 품위를 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.

Claims

내면에 R,G,B 형광체를 포함하는 스크린이 형성되는 패널과;

이 패널에 연결 설치되고, 양단에 개구를 형성한 중공상의 코일 지지체와; 이 코일 지지체의 내,외에 설치되어 전자빔을 편향시키기 위한 자계를 형성하는 수평 및 수직 코일과; 상기 코일 지지체의 외주 상에 설치되는 코아를 포함하는 편향 유닛이 외주 상에 설치되는 펀넬; 및

이 펀넬에 연결 설치되고, 전자 방출 물질을 갖는 복수의 캐소드와; 이 캐소드로부터 방출된 전자를 빔으로 형성하는 복수의 전극과; 이 전극 중 상기 펀넬 외부로터 공급된 고전압이 인가되는 전극에 연결되는 실드컵과; 이 실드컵 내에 설치되어 상기 전자빔의 컨버어젼스를 조정하기 위한 필드 컨트롤러를 포함하여 상기 형광 스크린을 향해 복수의 전자빔을 인라인 상으로 주사하는 전자총이 내부에 장착되는 넥크

를 포함하고,

상기 코일 지지체가 일측 개구 주위로 플레이트를 연장 형성하여 분리 결합이 가능하게 형성된 한 쌍의 절연물로 구성되고, 상기 개구 주위의 상기 플레이트에 설치되어 상기 전자빔 중, 중심에 배치되는 전자빔의 컨버어젼스를 보정하는 상자성체의 보정구

를 포함하는 음극선관.
제 1 항에 있어서,

상기 보정구가 상기 중심에 배치되는 전자빔을 중심에 두고 대향 배치되는 한 쌍의 수평 자성편과, 이 수평 자성편의 일측단 사이에 배치되어 상기 수평 자성편에 연결되는 수직 자성편을 포함하여 이루어지는 음극선관.
제 1 항에 있어서,

상기 보정구가 철을 주성분으로 하여 이루어진 음극선관.