KR20040076013A - 편향요크를 갖는 음극선관 - Google Patents

Abstract

편향 요크를 갖는 음극선관에 관한 것으로, 내면에 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 형광체가 도포 된 형광면을 갖는 패널과, 상기 패널의 후면에 결합되어 내부를 진공상태로 유지하도록 설치된 펀넬과, 상기 펀넬의 후방으로 후퇴되어 있는 관형상의 네크의 내부에 장착되어 전자빔을 발사하는 전자총과, 상기 전자빔을 수평 또는 수직방향으로 편향시키도록 설치된 편향 요크를 갖는 음극선관에서, 상기 편향 요크는 상기 전자총으로부터 발사된 전자빔을 수평 또는 수직으로 편향시키는 수평/수직 편향코일과, 상기 수평/수직 편향코일로부터 발생된 자기력의 손실을 줄여 자기효율을 높이기 위한 페라이트 코아와, 상기 수평 편향코일, 수직 편향코일 및 페라이트 코아를 정해진 위치에 고정시키며 상기 수평 편향코일과 상기 수직 편향코일 사이의 절연을 위한 홀더를 포함하며, 상기 수평 또는 수직 편향코일 중 적어도 하나의 형광면측 개구부 단면형상이 사각형상이고, 상기 페라이트 코아의 형광면측 개구부 단면형상은 원형이며, 상기 수평 편향코일은 수평편향코일 총 턴수대비 소정비율로 보조코일이 더 형성됨으로써, 기존의 원형 또는 알에이씨 편향요크에서 발생되었던 CBH- 현상을 개선할 수 있는 효과가 있다.

Description

편향요크를 갖는 음극선관{Cathode ray tube having a deflection yoke}

본 발명은 음극선관에 관한 것으로, 특히 홀더 및 수평/수직 편향코일의 단면형상은 사각형 구조로 하고, 페라이트 코아의 단면형상은 원형으로 하는 알티씨 타입 편향요크를 갖는 음극선관에 관한 것이다.

일반적으로 TV 수상기 또는 모니터의 음극선관(CRT)에 사용되는 편향 요크는 전자총으로부터 주사되는 3색 빔을 음극선관의 스크린면에 도포된 형광막으로 정확히 편향시키도록 하기 위해 편향 요크를 구비하며, 이러한 편향 요크는 음극선관의 자기장치 중 가장 중요한 일 요소로 시간계열(時間系列)로 전송된 전기 신호가 음극선관의 스크린상에 영상으로 재생될 수 있도록 전자총에서 발사된 전자빔을 편향시키는 역할을 한다.

즉, 전자총에서 발사된 전자빔은 고전압에 의해 스크린상으로 직진하게 됨에 따라 단순히 화면의 중앙 형광체만을 발광시키게 되므로, 외부에서 전자빔을 주사순서대로 스크린 상에 도달하도록 편향시키는 것이 편향 요크이며, 이러한 편향 요크는 자계를 형성하여 전자빔이 이 자계를 통과할 때 힘을 받아서 그 진행방향이 변화되는 것을 이용하여 전자빔을 음극선관의 스크린에 도포 된 형광막으로 정확하게 편향되도록 하는 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래 기술에 따른 음극선관 및 편향 요크를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 일반적인 음극선관의 구성을 나타낸 개략도이고, 도 2는 도 1에 도시된 편향 요크를 보다 상세히 나타낸 구성도이다.

일반적인 음극선관은 도 1에 도시된 바와 같이, R, G, B 3개의 전자빔을 방출하는 전자총(3)과, 상기 전자총(3)에서 출력되는 전자빔이 부딪혀서 빛을 재현하는 스크린(2)과, 상기 R, G, B 3개의 전자빔을 구분해 주는 섀도우 마스크(2a)와, 상기 전자빔을 상기 스크린(2)의 정해진 위치로 편향시켜주는 편향 요크(4)로 구성된다.

상기 전자총(3)은 통상 인라인(In-Line)형 전자총을 이용하고 있으며, 상기 인라인형 전자총을 이용하는 음극선관에서는 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 의 전자빔이 수평으로 나란하게 배열되어 있기 때문에 3개의 전자빔을 형광면의 한점에 수렴시키기 위해서 음극선관의 편향요크는 비균일자계를 이용한 자기집중형(Self-Converging)을 적용하고 있다.

특히, 상기 편향 요크(4)는 도 2에 도시된 바와 같이, 음극선관 내부에 있는 상기 전자총(3)으로부터 발사된 전자빔을 수평 방향으로 편향시켜 주기 위한 한쌍의 수평 편향코일(15)과, 상기 전자빔을 수직방향으로 편향시켜 주기 위한 한쌍의 수직 편향코일(16)과, 상기 수평 편향코일(15)과 상기 수직 편향코일(16) 사이의 절연을 시키기 위한 홀더(10)를 포함하여 구성된다.

상기 홀더(10)는 수평 편향코일(15)과 수직 편향코일(16)을 절연시킴과 동시에 이들의 위치를 정도 있게 조립하기 위해 구비되는 것으로서, 음극선관(1)의 스크린(2)측으로 결합되는 스크린부(11a)와, 리어커버(11b) 및 상기 리어커버(11b)의 중심면으로부터 일체로 연장 형성되어 음극선관(1)의 전자총부(3)에 결합되는 네크부(12)로 이루어진다.

이와 같은 홀더(10)의 내/외주면에는 외부로부터 인가되는 전원에 의해 수평편향자계와 수직 편향자계를 형성하기 위한 수평 편향코일(15) 및 수직 편향코일(16)이 각각 마련된다.

그리고, 상기 수직 편향코일(16)을 감싸도록 장착되어 상기 수직 편향코일(16)에서 발생되는 수직 편향자계를 강화시킬 수 있도록 자성체로 형성되는 한쌍의 페라이트 코아(14)가 구성된다.

이와 같이 구성된 상기 편향 요크(4)는 음극선관(1)의 네크부(11b)에 장착되어 상기 수평 편향코일(15) 및 수직 편향코일(16)에 톱니파 펄스가 인가되면 플레밍의 왼손법칙에 의거하여 자계가 발생되어 브라운관(CRT)의 전자총(3)에서 방사되는 R, G, B의 전자빔을 소정각도 편향시켜 화면상에 주사위치를 결정하게 된다.

이와 같은 편향요크(4)는 음극선관의 튜브 형상에 따라 상기 홀더(10)를 비롯하여 편향코일 및 페라이트 코아(14)의 설계가 결정된다.

즉, 일반적인 편향요크(4)는 도 3에 도시된 바와 같이, 원형의 단면을 갖는 홀더(10)를 중심으로 그 내주면으로 수평 편향자계를 형성하기 위한 수평 편향코일(15)이 마련되고, 외주면으로는 수직 편향자계를 형성하기 위한 수직 편향코일(16)이 마련되며, 이들 수평 편향코일(15)과 수직 편향코일(16)은 동심원을 형성하도록 권선되는 구조이다.

그리고, 상기 수직 편향코일(16)의 외주면으로는 전술한 바와 같이 수직 편향코일(16)에서 발생되는 수직 편향 자계를 강화시키는 페라이트 코아(14)가 구비되며, 상기 페라이트 코아(14) 역시 원형의 단면을 갖는 형상으로 이루어진다.

일반적인 원형 편향요크(4)는 상기 수평 편향코일(15)에 15.75㎑ 또는 그 이상의 주파수를 가지는 전류를 흘려주고 이에 따라 발생하는 자계를 이용해서 음극선관 내부의 전자빔을 수평 방향으로 편향시켜주며, 또한 상기 수직 편향코일(16)에는 보통 60㎐의 주파수를 가지는 전류를 흘려주어 이에 따라 발생하는 자계를 이용해서 수직방향으로 전자빔을 편향시켜주고 있다.

즉, 상기 수평 편향코일(15) 및 수직 편향코일(16)의 권선분포를 조정해서 각 부위별(개구부, 중간부, 네크)로 배럴 혹은 핀쿠션형 자계로 만들어 주어서 3개의 전자빔이 위치에 따라서 각각 다른 편향력을 경험하게 해 주어 전자빔의 출발지점에서부터 도착지점인 스크린(2) 까지의 각각 다른 거리에서 동일한 지점으로 모아질 수 있도록 해주고 있다.

또한, 편향 코일에 전류를 흘려주어 자계를 만들어 주는 경우 코일에 의한 자계만으로는 전자빔을 화면의 전면에 편향시키기 어려워 고 투자율의 페라이트 코아(14)를 사용하여 자계의 귀환 경로 상에서의 손실을 최소화함으로써 자계의 효율을 높여 자기력을 증대시키고 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 원형 편향요크(4)는 음극선관(1)의 스크린(2)면의 형상이 4:3 또는 16:9의 가로 세로비를 갖는 직사각 형상이 대부분임에도 불구하고, 편향 요크(4)를 부착하는 음극선관(1)의 부위의 형상이 제조상의 곤란성으로 인하여 원형으로 제작됨으로써 전자빔의 편향감도를 향상시키는데 한계가 있었다.

즉, 근래에 들어 TV 수상기 또는 모니터의 음극선관(CRT)이 평면화 및 대형과 됨에 따라 저소비전력에서 고감도의 편향감도를 보장할 수 있는 편향 요크(4)가 요구되고 있으나, 상술한 바와 같은 종래의 편향 요크(4)는 그 형상이 원형단면을갖기 때문에 전자빔의 궤적에 따른 편향효율을 향상시키는데 한계가 있다.

따라서, 상기 수평 및 수직 편향코일(15)(16)이 사각 형상이면 상기 페라이트 코아(14) 또한 사각형의 단면을 갖는 형상인 알에이씨(RAC)형 편향요크가 도 4와 같이 제안되었다.

특히, 알에이씨형 편향요크는 상기 수평 및 수직 편향코일과 상기 페라이트 코아의 개구부 단부 단면이 사각형상으로 구성되어 있어서, 전자빔과의 거리가 원형 편향요크(4)에 비해 가깝기 때문에 편향 감도의 개선효과를 얻을 수 있다.

이와 같이 구성된 알에이씨형 편향요크는 상기 전자총(3)에서 발사된 세 개의 전자빔 즉, R, G, B 세 빔이 상기 수평 편향 자계 영역을 통과하면 플레밍의 왼손법칙에 의해 상기 전자빔이 받는 힘은 상기 수평 편향 코일의 내면과 전자빔간의 거리의 상승에 반비례하여 수평방향으로 편향하게 된다. 따라서, 수평 편향코일 및 수직 편향코일 형상이 사각형상으로 구성된 경우 전자빔과 편향 코일간의 거리가 종래의 원형형상의 편향요크에 비해 20% 정도 짧아지기 때문에 수평 및 수직 편향감도가 약 20~30% 정도 개선된 편향요크 특성을 얻을 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 종래 기술에 따른 편향요크는 원형 편향요크의 수평 편향코일의 경우 장축 부분에 코일이 대부분 분포함으로써 편향요크에 의해 나타나는 일반적인 화면 특성중의 하나인 CBH-(PQH-) 현상이 나타나는 문제점이 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 기존의 알에이씨형 편향요크에서 나타나는 단점인 페라이트 코아의 스크린부 단면을 원형으로 형성하여 생산수율을 향상시킬 수 있는 알티씨형 편향요크를 갖는 음극선관을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 기존의 알에이씨형 편향요크에서 나타나는 CBH-를 개선할 수 있는 편향요크를 갖는 음극선관을 제공하는데 다른 목적이 있다.

도 1은 일반적인 음극선관을 나타낸 측면도

도 2는 도 1에 도시된 편향 요크를 나타낸 측면도

도 3은 도 2에 도시된 A-A' 선에 해당되는 종래 기술에 따른 편향 요크를 나타낸 단면도

도 4는 알에이씨형 편향 요크를 나타낸 단면도

도 5는 일반적인 편향 요크를 나타낸 측면도

도 6은 도 5에 도시된 B-B' 선에 해당되는 본 발명에 따른 편향 요크를 나타낸 단면도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 편향코일 110 : 홀더

111 : 네크부 112 : 스크린부

120 : 수평 편향코일 130 : 수직 편향코일

140 : 페라이트 코아

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 음극선관은 내면에 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 형광체가 도포된 형광면을 갖는 패널과, 상기 패널의 후면에 결합되어 내부를 진공상태로 유지하도록 설치된 펀넬과, 상기 펀넬의 후방으로 후퇴되어 있는 관형상의 네크의 내부에 장착되어 전자빔을 발사하는 전자총과, 상기 전자빔을 수평 또는 수직방향으로 편향시키도록 설치된 편향요크를 포함하는 음극선관에서, 상기 편향요크는 상기 전자총으로부터 발사된 전자빔을 수평 또는 수직으로 편향시키는 수평/수직 편향코일과, 상기 수평/수직 편향코일로부터 발생된 자기력의 손실을 줄여 자기효율을 높이기 위한 페라이트 코아와, 상기 수평 편향코일, 수직 편향코일 및 페라이트 코아를 정해진 위치에 고정시키며 상기 수평 편향코일과 상기 수직 편향코일 사이의 절연을 위한 홀더를 포함하며, 상기 수평 또는 수직 편향코일 중 적어도 하나의 형광면측 개구부 단면형상이 사각형상이고, 상기 페라이트 코아의 형광면측 개구부 단면형상은 원형이며, 상기 수평 편향코일은 보조코일이 소정의 위치에 소정비율로 형성되는데 그 특징이 있다.

바람직하게 상기 보조코일은 상기 수평 편향코일의 네크측에서 중간부에 이르는 부분의 창 쪽에 형성되는데 그 특징이 있다.

더 바람직하게 상기 소정비율은 상기 수평 편향코일의 총 턴수 대비 상기 보조코일의 턴수가 10% 이상 30% 이하로 형성되는데 그 특징이 있다.

더 바람직하게 상기 소정비율은 상기 수평 편향코일의 총 턴수 대비 상기 보조코일의 턴수가 15% 이상 25% 이하로 형성되는데 그 특징이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 음극선관을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 5는 일반적인 음극선관을 나타낸 단면도이고, 도 6은 도 5에 도시된 B-B'선에 해당되는 본 발명에 따른 편향 요크를 나타낸 단면도이다.

일반적으로 편향 요크는 도 5에 도시된 바와 같이, 한 쌍으로 대칭 되게 분리되어 일체로 조립되는 홀더(110)를 구비하여 이루어지며, 이와 같은 홀더(110)는 음극선관(도시생략)의 개구부으로 결합되는 스크린부(112)와, 음극선관(도시생략)의 전자총부(도시생략)에 결합되는 네크부(111)로 이루어진다.

이러한 홀더(110)는 내/외주면에 외부로부터 인가되는 전원에 의해 수평 편향 자계와 수직 편향 자계를 형성하기 위한 수평 편향코일(120) 및 수직 편향코일(130)이 각각 마련되며, 이들 편향코일을 절연시킴과 동시에 위치를 정도 있게 하는 역할을 한다.

그리고, 상기 수직 편향코일(130)의 외측면에는 수직 편향코일(130)을 감싸도록 구비됨으로써 수직 편향 자계를 강화시키는 자성체로 형성된 페라이트 코아(140)가 구성된다.

그러나 본 발명에 따른 편향 요크는 도 6에 도시된 바와 같이, 홀더(100)와 수평 편향코일(120) 및 수직 편향코일(130)의 단면이 사각형의 형상을 갖도록 성형되며, 페라이트 코아(140)는 그 단면이 원형의 형상을 갖도록 성형한다.

즉, 상기 홀더(100)는 네크부(111)측에서 스크린부(112)측으로 확경 되면서, 그 개구단면이 사각 형상을 갖도록 사츨 성형에 의해 제작되며, 그 내/외측면으로 전술한 수평 편향코일(120) 및 수직 편향코일(130)이 구비된다.

여기서, 상기 수평 편향코일(120) 및 수직 편향코일(130)은 상기 홀더(110)의 내/외측면에 각각 인접되게 구비됨으로써 각형 구조를 갖게된다.

한편, 상기 페라이트 코아(140)는 상기 수직 편향코일(130)을 감싸도록 장착되며, 상술한 홀더(110)가 각 각형의 단면을 갖는데 반하여 상기 페라이트 코아(140)는 형광면측 개구 단면이 도면에 나타낸 바와 같이 원형의 형상을 갖도록 성형된다.

이와 같이 상기 홀더(110)와 수평 편향코일(120) 및 수직 편향코일(130)의 단면 형상이 각형이 되도록 성형시키면, 상기 편향코일의 자계 특성에 의하여 전자빔의 궤적에 따른 편향효율이 향상되어 결과적으로 편향 감도를 개선할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 음극선관용 편향요크에 장착되는 수평 편향코일(120) 은 개구부와 넥크부에 모두 프렌지(도시생략)를 형성하고, 상기 넥크부에서 스크린 방향으로 보조코일(도시생략)을 형성한다.

또한, 상기 수평 편향코일(120)의 네크측에 형성되는 보조코일(도시생략)은 상기 수평 편향코일(120) 네크부 프렌지(도시생략) 전면에서 개구부 프렌지 후면(도시생략)까지의 전체 길이의 소정비율 이하로 형성된다.

이때, 상기 소정비율은 상기 수평 편향코일의 총 턴수 대비 상기 보조코일의 턴수가 30% 이하로 형성된다.

또한, 상기 소정비율은 상기 수평 편향코일의 총 턴수 대비 상기 보조코일의 턴수가 15% 이상 25% 이하로 형성된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 음극선관은 수평/수직 편향코일의 개구부가 사각형상이고, 페라이트 코아의 개구부는 원형인 알티씨 편향요크에서, 수평 편향코일의 소정위치에 총 턴수 대비 소정비율의 보조코일을 추가로 권선하여 수평 자계를 배럴화 시키는 것으로써 기존의 원형 또는 알에이씨 편향요크에서 발생되었던 CBH- 현상을 개선할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 내면에 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 형광체가 도포된 형광면을 갖는 패널과, 상기 패널의 후면에 결합되어 내부를 진공상태로 유지하도록 설치된 펀넬과, 상기 펀넬의 후방으로 후퇴되어 있는 관형상의 네크의 내부에 장착되어 전자빔을 발사하는 전자총과, 상기 전자빔을 수평 또는 수직방향으로 편향시키도록 설치된 편향요크를 갖는 음극선관에서,

   상기 편향요크는 상기 전자총으로부터 발사된 전자빔을 수평 또는 수직으로 편향시키는 수평/수직 편향코일과, 상기 수평/수직 편향코일로부터 발생된 자기력의 손실을 줄여 자기효율을 높이기 위한 페라이트 코아와, 상기 수평 편향코일, 수직 편향코일 및 페라이트 코아를 정해진 위치에 고정시키며 상기 수평 편향코일과 상기 수직 편향코일 사이의 절연을 위한 홀더를 포함하며,

   상기 수평 또는 수직 편향코일 중 적어도 하나의 형광면측 개구부 단면형상이 사각형상이고, 상기 페라이트 코아의 형광면측 개구부 단면형상은 원형이며, 상기 수평 편향코일은 보조코일이 소정의 위치에 소정비율로 형성됨을 특징으로 하는 편향요크를 갖는 음극선관.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 보조코일이 형성되는 소정의 위치는

   상기 수평 편향코일의 네크측에서 중간부에 이르는 부분의 창 쪽에 형성됨을특징으로 하는 편향요크를 갖는 음극선관.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 소정비율은 상기 수평 편향코일의 총 턴수 대비 상기 보조코일의 턴수가 30% 이하로 형성됨을 특징으로 하는 편향요크를 갖는 음극선관.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 소정비율은 상기 수평 편향코일의 총 턴수 대비 상기 보조코일의 턴수가 15% 이상 25% 이하로 형성됨을 특징으로 하는 편향요크를 갖는 음극선관.