KR20060030656A - 음극선관 - Google Patents

Abstract

내면에 형광 스크린이 형성되는 패널과, 이 패널에 연결 설치되고, 외주 상에 편향 장치가 설치되는 콘부를 갖는 펀넬과, 이 펀넬에 연결 설치되고 내부에 전자총이 삽입 설치되는 넥크를 포함한다. 여기서, 상기 콘부는 상기 음극선관의 관축에 대해 수직한 단면을 상기 넥크 측에서 상기 패널 측으로 갈수록 원형에서 상기 패널의 장축 및 단축 방향 이외의 방향으로 최대경을 갖는 비원형으로 형성한다. 또한, 상기 콘부는 상기 관축 상의 적어도 어느 한 점에 대한 단면을, 상기 장축 방향 및 단축 방향에 대한 내,외면을 상기 관축을 향해 볼록진 형상으로 형성하고 있다.

음극선관, 편향장치, 사각, 비에스엔, 콘부

Description

음극선관{CATHODE RAY TUBE}

도 1은 본 발명에 따른 음극선관을 갖는 화상 표시 장치를 도시한 측면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 음극선관을 도시한 평면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 음극선관의 콘부를 도시한 사시도이다.

도 4는 도 3의 Ⅰ-Ⅰ선의 단면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 음극선관의 콘부 상에 장착되는 편향 장치를 설명하기 위해 도시한 도면이다.

본 발명은 음극선관에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 편향 장치가 설치되는 음극선관 튜브의 콘부 형상에 관한 것이다.

음극선관은 잘 알려진 바와 같이, 전자총에서 방출된 전자빔을 형광 스크린에 대해 수평 및 수직 방향으로 편향시켜 이 전자빔이 스크린에 랜딩되도록 함으로써 상기 스크린을 구성을 하는 형광체를 발광시켜 소정의 화상을 구현하는 전자관이다. 여기서 상기한 전자빔의 편향은, 음극선관의 펀넬 외주(실질적으로 진공 튜 브를 구성하는 콘부 외주)에 장착되어 수평 자계 및 수직 자계를 형성하는 편향 장치에 의해 이루어지게 된다.

이러한 음극선관은, 주로 칼라 텔레비젼이나 컴퓨터 모니터 등으로 장치화되어 사용되며, 근래에는 고화질 텔레비젼(HDTV)과 같이 고품화된 제품으로도 생산되어 소비자의 각광을 받고 있는 실정이다.

여기서 음극선관이 상기한 고화질 텔레비젼이나 기타 사무 자동화(OA) 기기로 적용되거나 또는 스크린의 휘도를 향상시키는 등, 그 품위를 향상시키기 위해서는 편향 요크의 편향주파수를 높여주는 기술을 적용 받게 되는데, 이 때에는 편향전력의 증대로 인한 누설자계 및 소비전력의 상승 등의 문제로 제기된다.

즉, 음극선관의 품위 향상에 있어서는 편향전력의 증대로 인한 문제가 중요한 해결과제인 것이다.

이를 위해 종래에는, 음극선관의 진공 튜브를 구성하는 넥크 지름과 펀넬의 넥크측 외경을 작게 함으로써, 전자빔에 대한 편향 요크의 효율이 증진되도록 하는 기술을 음극선관에 도입하고 있다. 그러나, 이 기술에서는 스크린의 코너부위에 도달될 전자빔이 펀넬의 넥크측 내벽에 충돌하는 이른바 비에스엔(BSN; Beam Strike Neck, 이하 편의상 BSN이라 칭한다) 현상이 초래되어 최종 화상 구현을 양호하게 이루지 못하는 문제가 있다.

즉, 종래에는 전자빔의 궤적에 대한 측정 기술이 발달하지 못한 관계로 아무래도 음극선관의 제작을 제조 기술자의 경험치나 수많은 시행착오를 거쳐 수행하게 됨에 따라, 상기한 전자빔의 BSN 문제를 효과적으로 해결하기가 역부족인 면이 있 었다.

다시 말해서 펀넬의 넥크측 외경을 단순히 작게 하여 편향 전력을 저감시키려는 기술로는 전자빔의 BSN 문제로 인해 그 효율을 극대화하는데 한계가 있는 것이다.

이에 따라 음극선관 업계에서는 편향 장치가 설치되는 음극선관의 펀넬 측 부위인 콘(cone)부를 변형(관축에 수직한 단면이 대략 사각형상으로 이루어지도록)하여 전자빔의 BSN 문제를 해소하면서 편향 전력을 줄이고자 하는 노력을 기울이고 있다.

즉, 상기한 기술에서는 편향 자계를 형성하는 편향 장치를 전자빔의 주사 궤적에 보다 근접되도록 상기 콘부의 형상을 개선함으로써, 편향 감도를 줄여 그에 따른 소비 전력을 줄이고자 하고 있다.

그런데, 이 사각 콘부를 갖는 음극선관에서 상기 콘부가 실질적으로 형성될 때, 이 콘부는 음극선관의 관축을 중심으로 해서 이 관축의 외측을 향해 그 내,외면이 볼록진 형상으로 형성되고 있는 바, 이러한 형상은 편향 장치가 이 콘부가 장착될 때, 전자빔의 주사 궤적에 보다 근접되도록 하는 것을 방해하는 요소로 작용한다. 이것은 전자총으로부터 형광 스크린을 향해 주사되는 전자빔의 수평,수직 및 대각 방향에 대한 전자빔의 BSN 여유도를 충분히 고려하지 않고 단순히 상기 콘부를 사각 단면을 갖도록 형성하였기 때문이다.

따라서, 이 사각 콘부 타입의 음극선관에서도 편향 전력을 최소화하는 것에는 그 콘부의 형상으로 인해 문제가 있는 실정이다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 편향 장치가 장착되는 콘부의 형상을 개선하여 편향 전력을 최소화로 소비 전력을 줄일 수 있도록 한 음극선관을 제공하도록 한다.

이에 본 발명에 따른 음극선관은, 내면에 형광 스크린이 형성되는 패널과, 이 패널에 연결 설치되고, 외주 상에 편향 장치가 설치되는 콘부를 갖는 펀넬과, 이 펀넬에 연결 설치되고 내부에 전자총이 삽입 설치되는 넥크를 포함한다.

여기서, 상기 콘부는 상기 음극선관의 관축에 대해 수직한 단면을 상기 넥크 측에서 상기 패널 측으로 갈수록 원형에서 상기 패널의 장축 및 단축 방향 이외의 방향으로 최대경을 갖는 비원형으로 형성한다.

또한, 상기 콘부는 상기 관축 상의 적어도 어느 한 점에 대한 단면을, 상기 장축 방향 및 단축 방향에 대한 내,외면을 상기 관축을 향해 볼록진 형상으로 형성하고 있다.

상기에서 내,외면은 그 중심부위를 볼록지게 하여 형성될 수 있다.

상기에서 패널의 장축 방향으로 놓여지는 상기 내,외면을 규정하는 원호의 곡률 반경을 Rh라 할 때, 이 Rh는 다음 조건을 만족할 수 있다.

300 ㎜ ＜ Rh ＜ ∞

상기 Rh는 상기 패널 측에서 상기 넥크 측으로 갈수록 커질 수 있다.

상기에서 패널의 단축 방향으로 놓여지는 상기 내,외면을 규정하는 원호의 곡률 반경을 Rv라 할 때, 이 Rv는 다음 조건을 만족할 수 있다.

650 ㎜ ＜ Rv ＜ ∞

상기 Rv는 상기 패널 측에서 상기 넥크 측으로 갈수록 커질 수 있다.

상기한 편향 장치는, 수평 편향 코일 및 수직 편향 코일과, 이 수평 편향 코일과 수직 편향 코일 사이에 배치되는 절연체 및 상기 수직 편향 코일과 연결 설치되면서 상기 절연체의 외측에 배치되는 페라이트 코어를 포함하며, 적어도 상기 수평 편향 코일 및 수직 편향 코일이 상기 콘부의 외면 형상에 대응하는 형상을 가지고 형성될 수 있다.

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

도 1은 본 발명에 따른 음극선관을 갖는 화상 표시 장치를 도시한 측면도이다.

도시된 바와 같이, 상기 화상 표시 장치는, 화상이 표시되는 음극선관(30)과, 이 음극선관(30)을 감싸면서 장치의 외관을 형성하는 케이스(32)와, 이 케이스(32)에 연결 설치되면서 이 케이스(32)를 부유시키는 지지대(34)를 포함한다.

여기서 상기 케이스(32)는 상기 음극선관(30)의 전,후방으로 배치되어 서로 나사 결합 등을 통해 결합되는 프런트 케이스(32a)와 백 케이스(32b)로 이루어지며, 상기 지지대(34)는 거치형으로 이루어진다.

상기 음극선관(30)은 그 대부분의 부위를 상기 케이스(32) 내에 배치시키고 넥크 부위 측을 상기 지지대(34)의 내부에 배치시키고 있다.

도 2는 상기 음극선관(30)을 도시한 평면도로서, 도시된 바와 같이, 상기 음극선관(30)은, 대략 장방형의 꼴로 형성되어 그 내면에 형광 스크린을 형성하고 있는 패널(30a)과, 이 패널(30a)에 연결 설치되고 그 소정의 위치 즉, 콘부(300b)의 외주에 편향 장치(30c)를 장착하고 있는 깔대기 형상의 펀넬(30b)과, 상기 콘부(300b)의 후미로 연결 설치되면서 그 내부에 전자총(30d)이 삽입 설치되는 넥크(30e)를 포함한 진공 튜브로 형성되고 있다.

이러한 음극선관(30)은 주지된 바와 같이, 상기 전자총(30d)에서 출사된 전자빔을 상기 편향 장치(30c)로 상기 패널(30)의 장축(수평축, 도 2에 표기된 x축r 방향) 및 단축(수직축, 도 2에 표기된 y축 방향) 방향으로 편향시켜 상기 패널(30a)의 내측에 설치되는 색선별 장치의 전자빔 통과공을 통과하도록 하여 상기 형광 스크린의 원하는 형광체에 랜딩되도록 함으로써 소정의 화상을 구현하게 된다.

상기 음극선관(30)은 상기한 작용을 이루면서, 전자빔의 편향에 대한 상기 편향 장치(30c)의 편향 감도를 줄여 그에 따른 편향 전력의 감소화를 가져올 수 있도록 하기 위하여 다음과 같은 수단을 강구하고 있다.

먼저, 상기 음극선관(30)은 상기 편향 장치(30c)가 장착되는 상기 콘부(300b)의 형상은 상기 넥크(30e) 측에서 상기 패널(30a) 측으로 갈수록 그 단면(상기 음극선관의 관축(도 2에 표기된 z축 방향)에 대하여 수직하게 자른 단면)이 원형에서 점차적으로 상기 패널(30a)의 장축(x) 및 단축(y) 방향 이외의 방향으로 최대경을 갖는 비원형, 예를 들어 사각형으로 형성되고 있다.

도 3은 상기 콘부(300b)를 도시한 사시도이고, 도 4는 이 도 3의 Ⅰ-Ⅰ 단면 도로서 이는 상기 관축(z) 상의 어느 한 점에 대해 이 관축에 대하여 수직한 방향으로 잘라 도시한 것이다.

도시된 바와 같이 상기 콘부(30b)는 상기 넥크(30e) 측에서 상기 패널(30a)측으로 갈수록 그 형상을 원형에서 점차적으로 사각형상으로 변화시켜 형성됨을 알 수 있다.

이 때, 상기 콘부(30b)는 상기 패널(30a)의 장축(x) 방향 및 단축(y) 방향에 대한 내,외면의 형상이 상기 관축(z)을 향해 볼록진 형상으로 형성되도록 하고 있다.

이러한 형상은 상기 전자총(30d)에서 상기 형광 스크린의 향해 주사되는 전자빔의 주사 궤적으로 고려하여 전자빔의 BSN 문제를 일으키지 않으면서 상기 콘부(30b)가 최대한 전자빔의 주사 궤적에 가깝게 배치되도록 함으로써, 이 콘부(30b)에 장착되는 편향 장치(30c) 역시, 전자빔의 주사 궤적에 근접 배치되도록 하는 것을 가능하게 한다.

이를 위해 상기 콘부(30b)는, 상기한 단면을 기준으로 볼 때, 상기 장축(x) 방향에 놓여지는 원호(CAh)와 상기 단축(y) 방향에 놓여지는 원호(CAv) 및 상기 장축(x)과 단축(y) 사이에 배치되는 대각축(d) 방향에 놓여지는 원호(CAd)가 조합된 형상을 가진다. 이 때, 상기한 원호들 CAh와 CAv는 상기 관축(z)을 향해 볼록된 상태로 배치되며, 다른 원호 CAd는 상기 관축(z)을 향해 오목진 상태로 배치된다.

여기서 상기 장축(x) 방향에 대응하는 원호(CAh)의 곡률 반경을 Rh라 하고, 상기 단축(z) 방향에 대응하는 원호(CAv)의 곡률 반경을 Rv라 할 때, 이 Rh와 Rv는 본 발명에 있어 다음의 범위에 내에서 설정되는 것이 바람직하다.

300 ㎜ ＜ Rh ＜ ∞

650 ㎜ ＜ Rv ＜ ∞

이 때, 상기 Rh 와 Rv 는 상기 패널(30a) 측에서 상기 넥크(30e) 측으로 갈수록 점점 커진다.

본 발명에 이처럼 상기 콘부(300d)의 형상을 형성하는 것은, 본 발명의 발명자가 수차례의 실험을 통해, 전자빔의 BSN에 대한 여유도가 상기한 대각 방향에 비해, 상기한 장축 방향 및 단축 방향 측에 더욱 있다는 것을 알았기 때문이다.

이처럼 상기 콘부(300d)는 전자빔의 BSN을 고려하여 상기 패널(30a)의 장축(x) 및 단축(y) 방향에 대한 형상을 관축(z)을 향해 볼록지게 형성함으로써, 그 볼록진 정도로 그 외주 상에 장착되는 상기 편향 장치(30c)가 전자빔의 주사 궤적에 보다 근접되어 전자빔의 편향을 이룰 수 있도록 한다.

이에 따라 상기 편향 장치(30c)는, 종래와 같은 편향 전력으로도 전자빔의 수직 및 수평 방향에 대한 편향을 더욱 이룰 수 있게 되므로, 그 편향 감도를 줄일 수 있게 되며, 이에 따른 전자빔은 보다 광각으로 편향될 수 있게 된다.

따라서, 상기 음극선관(30)은 그 화면 크기를 보다 대형화하는데 유리해질 뿐만 아니라, 그 전장 단축에도 효과를 가지게 되며 이는 음극선관(30)의 슬림(slim)화를 이루도록 하는데 중요한 인자로 작용하게 된다.

도 5는 상기 콘부(300d) 상에 장착되는 상기 편향 장치(30c)를 개략적으로 도시한 도면으로서, 이 편향 장치(30c)는 한 쌍의 세퍼레이터로 이루어진 절연체 (300c)를 사이에 두고 배치되는 수평 편향 코일(302c)과 수직 편향 코일(304c)을 포함한다. 상기 수평 편향 코일(302c)은 상기 절연체(300c)의 내측에 배치되며, 상기 수직 편향 코일(304c)은 페라이트 코어(306c)와 연결되어 상기 절연체(300c)의 외측에 배치된다.

여기서 상기 수평 편향 코일(302c)과 수직 편향 코일(304c)은 안장형(saddle) 타입으로 형성되나, 이는 상기 절연체(300c)에 권선되어 형성되는 다른 타입으로도 구성될 수 있다.

이러한 상기 편향 장치(30c)는 전술한 바와 같이, 상기 콘부(300d)의 형상에 대응하여 형성되는 것이 그 편향 감도를 줄이도록 하는데 유리하다. 즉, 상기 절연체(300c)를 비롯하여 수평 편향 코일(302c), 수직 편향 코일(304c) 및 페라이트 코어(306c)는, 상기한 콘부(300d)의 형상에 맞추어 상기 패널(30a)의 장축(x) 및 단축(y)에 대응하는 부위를 상기 관축(z)을 향해 볼록진 형상으로 하여 구비된다.

이 때, 상기한 편향 장치(30c)의 모든 구성 부위가 상기와 같이 볼록진 형상으로 구비되는 것이 가장 바람직하나, 경우에 따라서는 적어도 편향 자계를 형성하는 상기 수평 편향 코일(302c) 및 수직 편향 코일(304c)만이 상기와 같이 볼록진 형상으로 구비되어도 충분하다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고 특허 청구의 범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하는 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

이와 같이 본 발명에서는 편향 장치가 설치되는 콘부의 형상을 개선하여, 상기 편향 장치가 보다 전자빔의 궤적에 근접 배치되도록 함으로써, 이에 편향 장치이 편향 감도를 줄이면서 전자빔을 충분하게 편향시킬 수 있도록 한다.

이에 따라 본 발명에 의한 음극선관은, 전자빔의 광각 편향을 이룰 수 있으면서 그에 따른 소비 전력을 줄일 수 있는 효과를 갖는다.

이러한 본 발명의 효과는, 음극선관의 전장 단축에 영향을 주어 음극선관의 슬림화를 가져올 수 있으며, 생산성 측면에서도 전장 단축된 음극선관과 기존 음극선관과의 호환성이 있을 수 있어 제조 원가 절감에도 효과를 가져 올 수 있다.

Claims (7)

1. 내면에 형광 스크린이 형성되는 패널;

   이 패널에 연결 설치되고, 외주 상에 편향 장치가 설치되는 콘부를 갖는 펀넬;

   이 펀넬에 연결 설치되고 내부에 전자총이 삽입 설치되는 넥크

   를 포함하는 음극선관에 있어서,

   상기 콘부는 상기 음극선관의 관축에 대해 수직한 단면을 상기 넥크 측에서 상기 패널 측으로 갈수록 원형에서 상기 패널의 장축 및 단축 방향 이외의 방향으로 최대경을 갖는 비원형으로 형성하고,

   상기 관축 상의 적어도 어느 한 점에 대한 상기 콘부의 단면이, 상기 장축 방향 및 단축 방향에 대한 내,외면을 상기 관축을 향해 볼록진 형상으로 형성하는 음극선관.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 내,외면이 그 중심부위를 볼록지게 하여 형성되는 음극선관.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 패널의 장축 방향으로 놓여지는 상기 내,외면을 규정하는 원호의 곡률 반경을 Rh라 할 때, 이 Rh가 다음 조건을 만족하는 음극선관.

   300 ㎜ ＜ Rh ＜ ∞
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 Rh가 상기 패널 측에서 상기 넥크 측으로 갈수록 커지는 음극선관.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 패널의 단축 방향으로 놓여지는 상기 내,외면을 규정하는 원호의 곡률 반경을 Rv라 할 때, 이 Rv가 다음 조건을 만족하는 음극선관.

   650 ㎜ ＜ Rv ＜ ∞
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 Rv가 상기 패널 측에서 상기 넥크 측으로 갈수록 커지는 음극선관.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 편향 장치가,

   수평 편향 코일 및 수직 편향 코일;

   이 수평 편향 코일과 수직 편향 코일 사이에 배치되는 절연체; 및

   상기 수직 편향 코일과 연결 설치되면서 상기 절연체의 외측에 배치되는 페라이트 코어

   를 포함하고,

   적어도 상기 수평 편향 코일 및 수직 편향 코일이 상기 콘부의 외면 형상에 대응하는 형상을 가지고 형성되는 음극선관.

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