KR900003216B1 - 음극선관장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

음극선관장치

제 1 도는 종래의 밀봉대류형의 액냉식 음극선관장치의 일부를 단면으로하는 측면도.

제 2 도는 본원 발명 장치에 의2한 음극선관장치의 일례의 단면도.

제 3 도는 그 금속틀의 정면도.

제 4 도는 그 측면도.

제 5 도는 제 3 도 A-A선상의 단면도.

제 6 도는 온도특성 곡선도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 음극선관 관체 1a : 전면 패널

7 : 형광면 11 : 투명패널

10 : 금속틀 10e : 돌출부

13 : 액상냉매

본원 발명은 음극선관장치, 특히 예를들면 컬러프로젝터에 사용되는 고휘도 음극선관에 적용해서 매우 적합한 음극선관장치에 관한 것이다.

고휘도 음극선관은 형광면에 충격시키는 전자비임의 에너지를 크게해서 높은 휘도의 재생광학상을 얻도록 하고 있지만, 이경우, 형광면에 전자비임의 충격에 의해서 또는 이것에 더해서 예를들어 형광면에 대향해서 관체내에 전자비임의 형광면에 대한 전자비임의 랜딩위치를 규제하는 샤도우마스크, 애퍼어쳐그릴 등의 전자비임 도달위치 결정용 전극을 설치할 경우에 있어서는 이 전극에 대한 전자비임의 충격에 의해서 발생하는 열이 전자비임의 에너지의 증대화로 더욱 현저해진다. 그런데, 음극선관 관체의 형광면이 형성된 전면(前面)패널, 즉, 유리패널은 그 열전도도가 낮으므로, 특히 연속 동작시에 있어서 열이 방산되기 어려운 전면패널 중앙에 이어서의 온도상승이 현저하다. 그래서 형광체에 이른바 온도소광이 생긴다. 이 온도소광이란 온도의 상승에 수반해서 형광체의 휘도가 저하하는 현상이지만, 이 온도소광은 각색의 형광체에 대해서 그 정도가 다르므로 화이트밸런스에 오차를 생기게 한다. 그리고 이 중앙에서의 화이트밸런스의 오차는 현저하게 화질을 저해하므로, 이 중앙에서의 연속 동작시 화이트밸런스를 취할 수 있도록 각색의 광학상의 휘도를 조정하는 것이 생각되지만, 이 경우는 주변의 화이트밸런스가 무너지는 동시에 전체의 발기를 높일수 없다고 하는 결점이 생긴다.

이와같은 일은 예를들어 컬러프로젝터에 있어서 각 단색의 음극선관에서 얻은 각색의 화상을 스크리인상에 합성 투사해서 컬러화상을 얻을 경우에 있어서도, 또는 복수의 색의 화상에 의한 컬러화상을 동일 음극선관에 얻어, 스크리인상에 투사하도록 한 것의 어느 것에 있어서도 문제가 되는 것이다.

그래서 이 종류의 고휘도 음극선관에 있어서, 연속 동작에 의해서도, 그 형광면에 온도소광을 발생시키는 온도상승을 초래하는 일이 없도록 하기 위해서는 그 전면패널을 냉각시킬 필요가 있다. 이 냉각은 냉각팬에 의해서 하는 것이 생각되지만, 이경우, 관체의 전면패널면에 대한 송풍과 함께 패널면에 진애(塵埃)를 보내게 되어, 이 진애가 패널면에 피착해서 외관상 휘도열화를 초래한다. 또 이 경우, 냉각팬의 소음의 문제도 생긴다.

이와같은 결점을 회피하는 것으로서 음극선관 관체의 전면패널에 업해서 투명액상 냉각매체, 특히 대류가 생기기 쉬운 액체를 안배하여 그 냉각을 행하도록 하는 것이 제안되었다.

이와같은 액냉식 음극선관장치, 특히 밀폐대류형의 음극선관장치는 예를들어 제 1 도에 그 일부를 단면으로 해서 나타낸 측면도를 나타낸 것처럼, 음극선관(1)의 전면패널의 전방에 예를들어 유리로 이루어진 광투과성의 투명패널(2)을, 양패널(1a) 및 (2)사이의 주변부에 링상의 열전도성에 뛰어난 금속틀(3)을 개존(介存)시켜서, 이 금속틀(3)에 의해서 패널(1a) 및 (2)사이의 간격을 설정해서 대향배치시켜서 이루어진다. 이 금속틀(3)과 패널(1a)의 외면 패널(2)의 내면과의 사이에는 수지접착제(4)에 의해서 접착되는 동시에 액밀(液密)로 봉지(封止)되어서 패널(2) 및 (1a)사이에 액밀공간(5)이 형성되며, 이 액밀공간(5)내에 투명하고 대류가 생기기 쉬운 액상냉매(6)가 봉입 충전된다.

이와같은 구성에 의한 음극선관 관체(1)는 그 패널(1a)이 대충 수직상태로 되도록 해서 동작된다. 이경우, 밀폐공간(5)내에 충전된 냉각매체(6)는 음극선관 관체(1)의 전면패널(1a)에 열적으로 조밀하게 배치된다. 따라서 이와같은 구성에 의하면, 패널(1a)에 온도상승이 생기면 이것에 의해서 데워진 냉각매체(6)가 왼쪽으로 이행하고, 이것이 공간(5)내에 있어서 대류가 생긴다. 이것에 의해서 패널(1a)의 예를들어 중앙부의 열이라도 할지라도 이것이 효과적으로 주변부에 이행되고, 이 주변부에 배설된 열전도성에 뛰어난 예를들어 알루미늄으로 이루어진 금속틀(3)에 그 열이 전달되어 이 금속틀(3)안을 전달해서 금속틀의 외기와 접촉하는 외주부로부터 열의 방산이 행해진다.

이와같은 구성에 의한 음극선관장치에 의하면 패널(1a)에 있어서의 온도상승의 억제가 비교적 효과적으로 행해진다.

그런데 근래, 예를들어 프로젝터에 있어서, 그 음극선관의 고휘도, 고해상도화(高解像度化)가 요구되며, 고쉬도화에 수반하는 고파워(高power)화가 요구되어, 더욱 효과적인 방열이 요구되기에 이르렀다. 또한 이 고파워화(파워 P는 P=VP×IK로 주어진다. 여기서 VP는 양극전압(가속전압, IK는 캐소우드 전류이다.)에 수반해서 그 가속전압이 높여지면, 관체(1)의 전면패널은 X선 투과율이 증가를 회피하기 위해, 그 두께를 크게할 필요가 생긴다. 그런데 프로젝터에 있어서는 그 광학계에 있어서 특히 플라스틱렌즈를 사용할 경우, 렌즈 설계상 형광면(7)과 렌즈와의 거리, 즉 전면패널(1a)의 두께는 너무 크게할 수 없다. 그래서 이 경우는 투명패널(2)의 유리소재로서 X선의 차폐효과를 갖는 예를들어 납의 함유량을 증가시킨다고 하는 방법이 채택되게 된다. 그런데 이처럼 납을 다량으로 포함하는 유리는 그 경도가 저하하며, 상처가 생기기 쉬워지는 성질로 된다. 따라서 이경우, 상술한 바와같은 온도상승이 생겨서 투명패널(2)에 열팽창에 의한 휨등의 변형이 생기면, 특히 파손이 생기기 쉬워진다. 따라서, 고휘도화에 수반해서 더욱 효과적인 방열냉각이 요구된다.

이때문에 예를들어 제 1 도에 나타낸 종래구조의 것에 있어서, 예를들면 방열휜을 설치하여 그 외기와 접촉표면적을 크게하지만, 이와같이 해도 그 열방산은 그다지 효과적으로 향해지지 않는다. 본원 발명자들은 여러가지 실험을 한 결과, 이것은 그 금속틀(3)에 냉각매체의(6)의 열이 효과적으로 전달되지 않은 것에 의한 것을 규명했다. 즉, 실제상 금속틀(3)은 그 양 패널(2) 및 (1a)사이에 개존하는 부분의 양 외면 및 내면이 수지(4)에 의해서 패널(2) 및 (1a)와 액밀하게 접착되도록 이루어져 있으므로, 이 금속틀(3)의 냉각매체(6)와 접촉하는 면적이 작으며, 이것때문에 금속틀(3)에 냉각매체(6)의 열이 효과저으로 전달되어 이지 않다는 것을 규명했다.

본원 발명에 있어서는 이 규명에 의거하여 냉각매체의 열이 금속틀에 효과적으로 전달하도록 고려한 것이다.

제 2 도 이하에 의거하여 본원 발명에 의한 음극선관장치, 즉 밀폐대류형의 액냉식 음극선관장치의 일례를 설명한다.

본원 발명에 있어서는 제 2 도에 나타낸 것처럼 음극선관 관체(1)의 형광면(7)이 내면에 형성된 전면패널(1a)의 외면인, 유효화면의 주위에 금속틀(10)을 배치하고, 이 금속틀(10)을 통해서 유리판 등의 투명패널(11)을 전면패널(1a)에 소망의 간격을 유지하여 대향시켜서, 양 패널(1) 및 (1a) 사이에 애밀공간(12)을 형성하는 것이지만, 특히 금속틀(10)을 나중에 상세히 설명하는 특수한 구성으로 한다. 금속틀(10)은 실리콘수지 등의 접착성수지(13)에 의해서 각기 투명패널(11) 및 전면패널(1a)에 액밀하게 밀차되는 동시에 패널(1a)에 금속틀(10)과 투명패널(11)을 기게적으로 접합한다.

투명패널(11)과 전면패널(1a) 사이의 액밀공간(12)내에는 액상 냉각매체(13), 예르들어 에틸렌글리코올 수용액을 주입 충전한다.

금속틀(10)은 제 3 도에 그 정면도를 나타내고 제 4 도에 그 측면도를, 또 제 5 도에 제 3 도의 A-A선상의 단면도를 나타낸 것처럼, 열전도성이 뛰어난, 예를들면 알루미늄의 다이캐스트로 이루어지고, 음극선관 관체(1)의 전면패널(1a)과 투명패널(11)과의 사이의 주변부에 개존되어서 접착성수지(13)와의 공동에 의해서 패널(1a)과 패널(11)과의 간격을 규제하는 스페이서로 되어 음극선관 관체의 전면 패널(1a)의 윤곽형상에 대응하는 윤곽형상을 갖는 틀상부(10a)와, 이것에서 관체(1)의 전방주면부(1a₁)의 외주에 연해서 굴곡하는 링상주벽부(1b)와 또한 예를들어 그 서로 대향하는 변보다 외측, 즉 관축과 대충 직교하는 방향으로 굴곡하고, 음극선관(1)의 캐비닛 등에의 부차을 위한 부착나사공(14)을 갖는 플랜지부(10c)와, 또한 예를들어 이 플랜지부(10c)를 갖는 부분에 있어서 이 플랜지부(10c)와 직교하는 방향으로 평행 직립된 복수의 방열휜(10d)을 가지고 이루어진다. 그리고 특히 본원 발명에 있어서는 그 패널(11)과 전면패널(1a) 사이에 개존되어서 양자간의 간격을 규제하는 틀부(10a), 즉 접착성수지(13)에 의해서 패널(11) 및 (1a)에 접착되는 부분보다 안쪽으로 예를들어 이 틀부(10a)의 두께보다 작은 두께를 갖는 판상돌출부(10e)를 틀부(10a)의 대충 전내주(全內周)에 걸쳐서 안쪽방향으로 돌출시킨다. 이 돌출부(10e)는 접착성수지(13)가 접착되는 일이 없도록 하고 다시 이 접착성수지(13)의 두께분의 존재에 의해서, 또는 이 돌출부(10e)가 엷게된 것에 의해서, 그 패널(11)과 (1a)와 대향하는 각 면이 이들 패널(11) 및 (1a) 와 각기 간극을 유지하여 대향하도록 이루어져서 그 대부분의 부분이 냉각매체(13')중에 담그어져서, 돌출부(10e)의 대부분의 표면이 냉각매체(13')와 직접적으로 접촉하도록 이루어진다. 이돌출부(10e)는 틀부(10a)의 대충 전내주에 걸쳐서 설치되지만, 도시한 예에서는 공간(12)내에 냉각매체(13)를 주입하는 주입공(15)이 설치되는 부분에 있어서 돌출부(10e)의 결제부(10f)를 제외하고 틀부(10a)의 전내주에 돌출해서 설치되어 있다.

또, 이 금속틀(10)은 제 3 도에 부호를 붙여 나타낸 유효화면 위치보다 바깥쪽에 그 돌출부(10e)가 존재하도록 하지만, 그 경우에 있어서도 형광면(7)으로부터의 빛이 금속틀(10)의 예를들어 돌출부(10e)에 있어서 반사하여 광학상을 흐트러지게 하는 일이 없도록 최소한 그 돌출부(10e)의 표면을 흑화한다. 이 흑화처리는 실제상은 금속틀(10)의 거의 전표면에 실시하여 그 열방사, 다시 냉각매체(13')로부터의 흡열을 더욱 효과적으로 해하도록 하는 것이 바람직하다. 그리고 이 흑화처리는 금속틀(10)이 알루미늄으로 이루어질 경우는 아루마이트처리와, 다시 필요에 응해서 염료의 사용에 의해서 행할 수 있다. 그리고 이 경우, 흑화처리에 의해서 표면이 절열화될 경우는 예를들어 돌출부(10e)의 관찰, 광학상에 영향을 미치는 일이 없는 부분에 있어서 흑화처리 표면을 배제하여 여기에 있어서 냉각매체와 금속틀이 전기적으로 연결하도록 한다. 즉 상술한 바와같이 글리코올 등의 투명액상 냉각매체(13')는 어느 정도의 전기전도성을 가지므로, 이 냉각매체(13')와 금속틀(10)을 전기적으로 연결해 둠으로써 패널(1) 및 (1a)를 각기 이 냉각매체(13)와 금속틀(10)을 통해서 예를들어 접지할 수 있으며, 패널(11) 및 (1a)의 대전방지의 효과를 얻을 수 있다.

또 접착성수지(13)는 예를들어 흑색안료를 포함하는, 흑색의 실리콘수지가 사용된다. 또한 필요에 응해서 이 실리콘수지내에는 이 자체가 패널(11)과 전면패널(1a)사이의 간격을 규제하는 스페이서로서 금속틀(10)의 틀부(10a)와 공동해서 스페이서의 효과를 얻는 소요의 두께를 확보하기 위해, 이 접착성수지(13)중에 이미 경화된 입상 내지는 소요의 두께를 갖는 링상의 탄성을 갖는 수지입자를 혼입시켜 놓을 수도 있다.

상술한 본원 발명 구성에 의하면, 그 방열효과를, 더욱 크게 할수 있고, 이것에 수반해서 음극선관의 파워를 종래의 밀폐대류형의 액냉식 음극선관장치에 있어서의 그것보다도 30%이상 올리고서도 현상의 신뢰성을 유지할 수 있는 것이 확인되었다. 즉, 지금 형광면(7)에 인가되는 양극전압 VP를 27KV로 선정했을 경우의 캐소우드전류 IK에 대한 음극선관 표면에 있어서의 온도상승을 보면, 본원 발명에 있어서는 제 6 도중 곡선(16)에 나타낸 것처럼 된다. 이것에 비해 제 1 도에서 설명한 종래 구조의 것에 있어서는 즉, 금속틀에 냉각매체중에 담그어지는 돌출부를 설치하지 않을 경우는 곡선(17)에 나타낸 것처럼 되어, 같은 캐소우드 전류에 있어서, 즉 같은 파워로 했을 경우에 본원 발명에 의한 그것은 종래에 비해 온도상승을 낮게 억제할 수 이으므로 이것에 수반해서 종래와 마찬가지의 온도를 허용하는 상태에서는 파워의 향상을 더욱 도모할 수 있음을 알수 있다.

또 표 1에 제 1 도에서 설명한 종래 구조에 의한 음극선관장치의 각 예(비교예 1, 2 및 3)와, 본원 발명에 의한 음극선관장치의 각 예(실시예 1, 2, 3 및 4)의 각기 VP=26KV, IK=430μA로 매체의 평균온도의 측정결과를 나타낸다. 그리고 이 경우, 각 예에 있어서의 외기와 접촉하는 방열면적 및 액상냉매와 접촉하는 흡열면적은 각기 비교예 1에 있어서의 그것을 1로하여 상대적으로 나타낸 것이며, 실시예 1~4는 각기 금속틀(10)의 틀부(10a)의 두께를 3.8mm로 하고 돌출부(10e)의 두께를 1mm로 했을 경우, 실시예 1 및 2는 돌출부(10e)의 돌출 길이를 3mm로, 실시예 3 및 4의 그것은 5mm로 했을 경우이다.

[표 1]

이 표에서 명백한 것처럼, 본원 발명에 의할 경우, 방열면적을 크게함에 수반해서 방열효과가 올라가 냉각매체의 온도상승을 억제할 수 있다.

상술한 바와같이 본원 발명 구성에 의하면 투명패널(11)과 음극선관 관체(1)의 전면패널(1a)과의 사이에 개존시키는 금속틀(10)에 액상냉매와 접촉하는 돌출부(10e)를 설치한 것에 의해 현저하게 방열효과를 높일 수 있고, 이것에 수반해서 음극선관의 파워를 높일 수 있으며, 더욱 높은 고휘도 음극선관을 얻을 수 있다. 특히 상술할 것처럼 컬러프로젝터에 있어서는 온도상승의 억제에 수반해서 온도소광의 발생을 회피할 수 있고, 화이트밸런스에 오차가 없는 즉, 색순도가 높고 또한 밝은 컬러재생화상을 얻을 수 있어서 실용에 제공하여 그 이익은 막대하다.

또, 금속틀(10)에 흑화처리를 하여, 특히 액상냉매내에 담그도록 돌출하는 돌출부의 최소한 전방으로부터 관찰되는 쪽에 있어서 흑화처리가 실시되도록 했으므로, 콘트라스트의 향상과 불필요한 빛의 반사에 의한 화질의 저하를 효과적으로 회피할 수 있는 것이다.

Claims (1)

1. 음극선관 관체의 전면패널 외면의 유효화면 주위에 금속틀이 배설되고, 이 금속틀을 통해서 투명패널이 상기 전면패널에 대해서 상기 금속틀에 의해 규정되는 간격을 가지고 대향되어서 상기 전면패널과 상기 투명패널과의 사이에 액밀공간이 형성되고, 이 액밀공간내에 투명액상 냉각매체가 봉입되며, 상기 금속틀의 내주로부터 대충 전주에 걸쳐서 상기 투명패널과, 상기 전면패널과의 간격의 중간부에 있어서 상기 액상냉각매체내에 담그어지며, 이 액상냉각매체와 직접 접촉하는 돌출부가 상기 금속틀과 일체로 설치되어 이루어진 음극선관 장치.

Images