KR20040092161A

KR20040092161A - 음극선관

Info

Publication number: KR20040092161A
Application number: KR1020030026385A
Authority: KR
Inventors: 김도형
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2003-04-25
Filing date: 2003-04-25
Publication date: 2004-11-03

Abstract

본 발명에 따른 음극선관은, 형광막이 형성된 패널과; 패널과 봉착되는 펀넬과; 펀넬의 네크부에 장착되는 것으로 삼극부를 이루는 캐소오드와, 제어 전극과, 스크린 전극과, 스크린 전극으로부터 순차적으로 설치되는 복수개의 포커스 전극들과, 포커스 전극들 중 캐소오드로부터 최종 위치에 있는 포커스 전극과 대응되게 설치되는 최종 가속전극을 구비하는 전자총과; 펀넬의 콘부에 장착되어 전자총으로부터 방출되는 전자빔을 편향시키는 편향 요크; 및 펀넬의 네크부의 외주면에 설치되어 전자빔의 주사 속도를 제어하는 SVM 코일;을 포함하는 음극선관에 있어서, SVM 코일의 감도를 높이기 위하여, SVM 코일과 대응되게 위치되는 포커스 전극이 적어도 3분할되어 소정의 갭들로 이격된 분할 전극들로 이루어지며, 분할된 전극들에는 각각 동일한 전압이 인가된다.

Description

음극선관{Cathode ray tube}

본 발명은 음극선관에 관한 것으로, 보다 상세하게는 펀넬의 네크부에 장착되어 형광막을 여기시키는 전자총의 구조가 개선된 음극선관에 관한 것이다.

통상적으로, 음극선관은 전자총으로부터 방출된 전자빔이 편향 요크에 의해 선택적으로 편향되어 형광막에 랜딩됨으로써 형광막을 여기시켜 화상을 형성하게 된다. 이러한 음극선관에 있어서, 해상도(resolution)는 화면에 나타나는 전자빔의 스폿 사이즈에 의존하는데, 스폿 사이즈가 작을수록 우수한 해상도를 가지게 된다. 해상도를 높여 보다 더 선명한 화질을 구현하기 위하여, 전자빔의 스폿 사이즈를 보다 작게 하고 휘도(brightness) 분포의 변화를 줄 수 있는 SVM(Scan Velocity Modulation) 코일 및 SVM 회로를 사용하는 방법들이 고안되었다.

여기서, SVM 회로는 열화된 화질을 선명하게 구현하기 위하여, 열화된 휘도 신호를 이상적인 신호로 만드는 에퍼처(aperture) 보상회로에다 편향 개념을 도입한 것이며, SVM 코일은 영상신호의 미분값의 신호가 인가되며, 상기 SVM 회로와 연계하여 주사 속도를 변조시키는 것으로, 휘도 변화부에서 휘도 분포를 변화시킴으로써 휘도 변화부의 선명도 향상과 전자빔의 스폿 사이즈를 축소시키는 역할을 한다.

도 1에는 SVM 코일이 장착된 통상적인 음극선관의 일예를 나타내 보였다.

도면을 참조하면, 음극선관(10)은 형광막(11)이 형성된 패널(12)과, 상기 패널(12)과 봉착되는 것으로, 네크부(13)에 전자총(20)이 봉입된 펀넬(15)을 포함한다. 그리고, 상기 펀넬(15)의 콘부(14)에는 전자총(20)으로부터 방출된 전자빔을편향시키기 위한 편향 요크(16)가 설치되어 있으며, 상기 네크부(13)의 외주면에는 SVM 코일(17)이 설치되어 있다.

여기에서, 상기 패널(12)의 내부에는 섀도우마스크 프레임 조립체(18)가 장착되어 있으나, 단색 화상용 음극선관의 경우에는 필요하지 않다. 그리고, 패널(12)과 펀넬(15)은 일체로 형성될 수도 있다.

상기 네크부(13)에 장착되는 전자총(20)은 도 2에 상세히 나타내 보였다.

도면을 참조하면, 전자총(20)은 열전자를 방출하기 위한 캐소오드(21)와 제어 전극(22)과 스크린 전극(23)으로 이루어진 삼극부와, 상기 스크린 전극(23)과 인접되게 순차적으로 설치되는 제1,2,3포커스 전극(24)(25)(26)과, 상기 제3포커스 전극()과 소정 간격으로 이격되게 설치되는 최종 가속전극(27)을 구비한다. 상기 전극들(24)(25)(26)(27) 중에서, 제3포커스 전극(26)은 분할 전극들(25a)(26b)로 이루어져 있으며, 분할 전극들(26a)(26b)에는 동일한 전압이 인가되어진다.

상기 캐소오드(21)와 각 전극들(22)(23)(24)(25)(26)(27)의 양측에는 매립 고정부가 형성되어 한 쌍의 비드 글라스(28)에 의해 고정될 수 있다.

그리고, 상기 네크부(13)의 외주면에는 분할 전극들(26a)(26b)로 이루어진 제3포커스 전극(26)에 상응하도록 SVM 코일(17)이 위치되어 있다. 상기 SVM 코일(17)에는 영상신호의 미분값의 신호가 인가되며, 이에 따라 전자기 유도법칙에 의하여 코일 변조 자계가 형성되어진다. 이와 같이 형성된 코일 변조 자계에 의하여 이를 통과하는 전자빔의 순간적인 주사 속도가 제어될 수 있다.

한편, SVM 코일(17)에 의한 코일 변조 자계에 의하여 멤돌이 전류(eddycurrent)가 형성되며, 상기 멤돌이 전류의 주위에는 렌쯔의 법칙(Lenz's law)에 의하여 자속이 생성된다. 그런데, 이와 같이 생성된 자속은 상기한 코일 변조 자계를 방해하는 성분으로 작용함으로써, 코일 변조 자계력을 약화시키며, 또한 멤돌이 전류는 전자빔의 이동을 방해하게된다. 이러한 방해성분으로 인하여 전자빔의 이동력이 떨어지게 되며, 이는 SVM 효과를 떨어뜨려 궁극적으로 음극선관(10)의 선명도를 저하시키게 된다.

이러한 문제를 해결하기 위한 방안으로 도 2에 도시된 바와 같이, SVM 코일(17)에 대응되는 제3포커스 전극(26)을 두 개의 분할 전극들(26a)(26b)로 분할하여 이들 사이에 소정의 갭(29)을 형성함으로써, SVM 코일(17)에 의해 생성된 코일 변조 자계가 상기와 같이 형성된 갭(29)을 통과할 수 있도록 하는 한편, 멤돌이 전류가 폐곡선을 이루는 것을 차단할 수 있도록 되어 있다. 이와 관련된 기술로는 일본 특개소55-146847호, 일본 특개평11-162372호에 개시된 것들이 있다.

그런데, 상기 분할 전극들(26a)(26b) 사이가 이루는 갭의 크기 및 위치가 적절하지 않게 설정되면, SVM 코일(17)의 감도가 낮아지게 되며, 멤돌이 전류의 발생을 억제하는 것이 불가능하게 될 수 있다. 이는 SVM 효과를 감소시키며, 화면의 중앙과 화면의 좌,우에서 SVM 효과의 불균형을 초래하는 한편, 화면의 좌우에서의 역전현상을 발생시키게 된다.

이를 방지하기 위한 다른 대안으로, SVM 회로 또는 SVM 코일에 인가되는 신호의 강도를 높여 코일 변조 자계의 강도를 크게 함으로써, SVM 효과를 높이는 방안이 검토될 수도 있으나, 회로적 한계와 비용증가의 문제점이 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전자총을 이루는 전극들의 구조를 개선함으로써 별도의 회로적인 보정이 없이도 SVM 효과를 극대화할 수 있는 음극선관을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 통상적인 음극선관의 일예를 도시한 단면도.

도 2는 도 1의 음극선관에 있어서, 전자총에 대한 일부 절제 측면도.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 음극선관에 대한 일부 절제 측면도.

도 4는 도 3에 있어서, 전자총의 전극들을 발췌하여 도시한 측면도.

〈도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명〉

34..편향 요크 35..SVM 코일

40..전자총 41..캐소오드

42..제어 전극 43..스크린 전극

44..제1포커스 전극 45..제2포커스 전극

46..제3포커스 전극 46a..제1분할 전극

46b..제2분할 전극 46c..제3분할 전극

46d..제4분할 전극 47..최종가속 전극

51..제1갭 52..제2갭

53..제3갭

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 음극선관은,

형광막이 형성된 패널과;

상기 패널과 봉착되는 펀넬과;

상기 펀넬의 네크부에 장착되는 것으로 삼극부를 이루는 캐소오드와, 제어 전극과, 스크린 전극과, 상기 스크린 전극으로부터 순차적으로 설치되는 복수개의 포커스 전극들과, 상기 포커스 전극들 중 캐소오드로부터 최종 위치에 있는 포커스 전극과 대응되게 설치되는 최종 가속전극을 구비하는 전자총과;

상기 펀넬의 콘부에 장착되어 전자총으로부터 방출되는 전자빔을 편향시키는 편향 요크; 및

상기 펀넬의 네크부의 외주면에 설치되어 전자빔의 주사 속도를 제어하는 SVM 코일;을 포함하는 음극선관에 있어서,

상기 SVM 코일의 감도를 높이기 위하여, 상기 SVM 코일과 대응되게 위치되는 포커스 전극이 적어도 3분할되어 소정의 갭들로 이격된 분할 전극들로 이루어지며, 분할된 전극들에는 각각 동일한 전압이 인가되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 음극선관은,

형광막이 형성된 패널과;

상기 패널과 봉착되는 펀넬과;

상기 SVM 코일의 감도를 높이기 위하여, 상기 SVM 코일과 대응되게 위치되는 포커스 전극이 4분할되어 소정의 갭들로 각각 이격된 제1,2,3,4분할 전극으로 이루어지며, 상기 제1,2,3,4분할된 전극들에는 각각 동일한 전압이 인가되는 것을 특징으로 한다.

상기 제1분할 전극과 제2분할 전극이 이루는 갭의 크기와, 상기 제2분할 전극과 제3분할 전극이 이루는 갭의 크기와, 상기 제3분할 전극과 제4분할 전극이 이루는 갭의 크기를 모두 합한 값은 4mm이하이고 7mm이상인 것이 바람직하다.

이하 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도 3에는 본 발명의 일 실시예에 따른 음극선관이 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 음극선관(30)은 내면에 형광막(11, 도1참조)이 형성된 패널(12, 도1참조)을 포함한다. 그리고, 상기 패널(12)에 펀넬(31)이 봉착되는데, 상기 펀넬(31)은 네크부(32)와 콘부(33)를 가진다. 상기 네크부(32)의 내부에는 전자총(40)이 장착되어 있으며, 상기 콘부(33)의 외주면에는 전자총(30)으로부터 방출된 전자빔을 편향시키기 위한 편향 요크(34)가 설치되어 있다. 또한, 상기 네크부(32)의 외주면에는 SVM 코일(35)이 설치되어 있다.

상기 전자총(30)은 캐소오드(41)와 제어 전극(42)과 스크린 전극(43)으로 이루어진 삼극부와, 상기 스크린 전극(43)으로부터 설치되는 복수개의 제1,2,3포커스 전극(44)(45)(46)과, 상기 캐소오드(41)로부터 가장 멀리 떨어진 제3포커스 전극(46)과 소정 간격으로 이격된 상태로 설치되어 주렌즈를 형성하는 최종 가속전극(47)을 포함한다. 이들 전극들은 비드 글라스(48)에 고정 설치되어 있다. 한편, 상기 전자총을 구성하는 전극들은 도면에 도시된 것에 한정되지 않고 다양한 변형이 가능하다.

그리고, 상기 네크부(32)의 외주면에 설치되는 SVM 코일(35)에는 영상신호의 미분값의 신호가 인가되며, 이에 따라 코일 변조 자계가 형성된다. 이와 같이 형성된 코일 변조 자계에 의해 이를 통과하는 전자빔의 순간적인 주사 속도가 제어됨으로써, 화상의 어두운 부분과 밝은 부분이 명확하게 될 수 있다.

한편, 상기 SVM 코일(35)은 전자총(30)을 구성하는 제1,2,3포커스 전극(44)(45)(46) 중에서 제3포커스 전극(46)과 대응되도록 위치되어 있다.

그리고, 상기 전자총을 이루는 전극들(42)(43)(44)(45)(46)(47)에는 전자총을 구동시키기 위한 전압이 각각 인가된다.

상기 제어 전극(42)에는 수평/수직 귀선 신호(Ov)가 인가되어 캐소오드(41)로부터 발생된 전자빔의 출사 여부가 결정된다. 그리고, 상기 스크린 전극(43)과 제2포커스 전극(45)에는 정전압(Vs)이, 상기 제1,3포커스 전극(44)(46)에는 포커스 전압(Vf)이, 상기 최종 가속전극(47)에는 에노우드 전압(Eb)이 각각 인가된다.

본 발명의 일 특징에 따르면, SVM 효과를 높이기 위해 상기 제3포커스 전극(46)이 적어도 3개로 분할되어 있다.

즉, 본 실시예에 따르면, 상기 제3포커스 전극(46)은 4개로 분할된 제1,2,3,4분할 전극들(46a)(46b)(46c)(46d)로 이루어져 있으며, 상기 제1,2,3,4분할 전극(46a)(46b)(46c)(46d)은 소정 간격으로 이격되게 위치되어 있다.

이에 따라, 상기 제1분할 전극(46a)과 제2분할 전극(46b) 사이에 제1갭(51)이 형성되며, 상기 제2분할 전극(46b)과 제3분할 전극(46c) 사이에 제2갭(52)이 형성되며, 상기 제3분할 전극(46c)과 제4분할 전극(46d) 사이에 제3갭(53)이 형성되어진다.

그리고, 상기 제1,2,3,4분할 전극(46a)(46b)(46c)(46d)에는 전술한 바와 같이, 동일한 전압(Vf)이 인가됨으로써, 제1,2,3,4분할 전극(46a)(46b)(46c)(46d) 사이에 형성되는 렌즈들의 배율이 동일하게 되는 것이 바람직하다.

상기 제1,2,3,4분할 전극(46a)(46b)(46c)(46d)의 전자빔 통과공은 인라인으로 배열된 캐소오드(41)로부터 방출된 세 전자빔이 각각 통과할 수 있도록 인라인으로 배열된 세 전자빔 통과공들로 형성되거나, 세 전자빔이 공통으로 통과할 수있도록 하나의 공통 전자빔 통과공으로 형성될 수 있다. 이에 도시된 것에 한정되지는 않는다.

한편, 화면의 중앙 및 좌우에서의 SVM 효과는, 상기 제1,2,3,4 분할 전극(46a)(46b)(46c)(46d)이 이루는 제1,2,3갭(51)(52)(53)의 각 크기(Gap1)(Gap2)(Gap3)와 제1분할 전극(46a)의 길이(L1) 및 제2분할 전극(46b)의 길이(L2)와 상관관계가 있는데, 그 관계식은 하기와 같다.

SVM Effect_center = 46.3 - 0.45×Gap1 + 0.1×Gap2 + 1.55×Gap3 - 1.65×L1 - 0.75×L2

SVM Effect_left = 16.0 - 5.5×Gap1 + 1.63×Gap2 - 0.975×Gap3 + 1.08×L1 - 0.1×L2

SVM Effect_right = -25.4 + 0.12×Gap1 - 0.1×Gap2 + 1.9×Gap3 + 1.75×L1 + 4.78×L2

여기서, SVM Effect_center는 화면 중앙에서의 SVM 효과를, SVM Effect_left는 화면 좌측에서의 SVM 효과를, SVM Effect_right는 화면 우측에서의 SVM 효과를 각각 나타낸다.

위의 수학식 1로부터, 화면의 중앙 및 좌우에서의 SVM 효과는 상기 제1,2,3,4 분할 전극(46a)(46b)(46c)(46d)이 이루는 제1,2,3갭(51)(52)(53)의 크기(Gap1)(Gap2)(Gap3)와 제1,2분할 전극(46a)(46b)의 각 길이(L1)(L2)의 적절한 설정에 따라 조정될 수 있음을 알 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제1,2,3갭의 크기(Gap1)(Gap2)(Gap3)의 총합인 Gap_total은 하기의 수학식 2와 같이, 4mm이상이고 7mm이하의 범위를 가지는 것이 바람직하다.

4 mm ≤ Gap_total ≤ 7 mm

여기서, Gap_total = Gap1 + Gap2 + Gap3

상기와 같이 제3포커스 전극(36)이 제1,2,3,4분할 전극(46a)(46b)(46c)(46d)으로 분할됨으로써, 이들 사이에 제1,2,3갭(51)(52)(53)이 각각 형성되며, 상기 수학식 2와 같이 제1,2,3갭(51)(52)(53)의 각 크기의 총합이 설정됨으로써, SVM 코일(35)에 의해 발생된 코일 변조 자계가 최적으로 투과되는 한편, 분할 전극들(46a)(46b)(46c)(46d)에 발생되는 멤돌이 전류가 폐곡선을 이루지 못하고 차단될 수 있게 된다. 따라서, SVM 코일(35)의 감도가 극대화될 수 있으며, 화면의 중앙과 좌우에서 SVM효과가 균형을 이룰 수 있게 있다.

상기와 같은 구성을 가지는 음극선관의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.

전자총(40)으로부터 방출된 전자빔이 편향 요크(34)에 의해 편향되어 형광막에 랜딩됨으로써 화상을 형성하게 되는데, 이 과정에서 화상의 어두운 영역과 밝은 영역의 차이를 명확하게 하기 위하여 SVM 코일(35)에 전자빔의 편향을 지연시키기 위한 전류가 인가된다. 즉, 영상 신호에 따라 그 미분값에 비례한 전류를 SVM 코일(35)에 인가함으로써 코일 변조 자계가 형성된다. 이때, SVM 코일(35)과 대응되는 전자총(40)의 제3포커스 전극(46)은 제1,2,3,4분할 전극(46a)(46b)(46c)(46d)으로 분할되고, 이들 사이의 갭들(51)(52)(53)의 각 크기가 전술한 수학식 2와 같이 설정됨으로써, SVM 코일(35)에 의해 발생된 코일 변조 자계가 최적으로 투과될 수 있는 한편, 멤돌이 전류가 폐곡선을 이루지 못하고 차단됨으로써 멤돌이 전류의 발생이 억제될 수 있게 된다. 따라서, SVM 코일(35)의 감도가 극대화될 수 있게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 음극선관은, SVM 코일에 대응되는 전극이 적어도 3분할되며, 분할된 전극들 사이의 갭들이 소정 범위로 설정됨으로써, SVM 코일에 의해 발생된 코일 변조 자계가 최적으로 투과될 수 있게 되는 한편, 멤돌이 전류가 폐곡선을 이루지 못하고 차단되어 멤돌이 전류의 발생이 억제될 수 있다. 따라서, SVM 코일의 감도가 극대화될 수 있게 되어, 화상의 해상도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims

형광막이 형성된 패널과;

상기 패널과 봉착되는 펀넬과;

상기 펀넬의 네크부에 장착되는 것으로 삼극부를 이루는 캐소오드와, 제어 전극과, 스크린 전극과, 상기 스크린 전극으로부터 순차적으로 설치되는 복수개의 포커스 전극들과, 상기 포커스 전극들 중 캐소오드로부터 최종 위치에 있는 포커스 전극과 대응되게 설치되는 최종 가속전극을 구비하는 전자총과;

상기 펀넬의 콘부에 장착되어 전자총으로부터 방출되는 전자빔을 편향시키는 편향 요크; 및

상기 펀넬의 네크부의 외주면에 설치되어 전자빔의 주사 속도를 제어하는 SVM 코일;을 포함하는 음극선관에 있어서,

상기 SVM 코일의 감도를 높이기 위하여, 상기 SVM 코일과 대응되게 위치되는 포커스 전극이 적어도 3분할되어 소정의 갭들로 이격된 분할 전극들로 이루어지며, 분할된 전극들에는 각각 동일한 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 음극선관.
형광막이 형성된 패널과;

상기 패널과 봉착되는 펀넬과;

상기 펀넬의 네크부에 장착되는 것으로 삼극부를 이루는 캐소오드와, 제어 전극과, 스크린 전극과, 상기 스크린 전극으로부터 순차적으로 설치되는 복수개의 포커스 전극들과, 상기 포커스 전극들 중 캐소오드로부터 최종 위치에 있는 포커스 전극과 대응되게 설치되는 최종 가속전극을 구비하는 전자총과;

상기 펀넬의 콘부에 장착되어 전자총으로부터 방출되는 전자빔을 편향시키는편향 요크; 및

상기 펀넬의 네크부의 외주면에 설치되어 전자빔의 주사 속도를 제어하는 SVM 코일;을 포함하는 음극선관에 있어서,

상기 SVM 코일의 감도를 높이기 위하여, 상기 SVM 코일과 대응되게 위치되는 포커스 전극이 4분할되어 소정의 갭들로 각각 이격된 제1,2,3,4분할 전극으로 이루어지며, 상기 제1,2,3,4분할된 전극들에는 각각 동일한 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 음극선관.
제 2항에 있어서,

상기 제1분할 전극과 제2분할 전극이 이루는 갭의 크기와, 상기 제2분할 전극과 제3분할 전극이 이루는 갭의 크기와, 상기 제3분할 전극과 제4분할 전극이 이루는 갭의 크기를 모두 합한 값은 4mm이하이고 7mm이상인 것을 특징으로 하는 음극선관.