KR900006170B1 - 음극선관용 편향장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

음극선관용 편향장치

제1도는 본 발명의 한예의 부분단면도이다.

제2도는 제1도에 도시된 편향장치의 확대부분 단면도이다.

제3도는 제1도의 편향장치의 자성체와 세라믹층의 단면도이다.

제4도는 본 발명의 다른 예의 세라믹층과 자성체 코아의 단면도이다.

제5도는 본 발명의 또 다른 예의 부분 단면도이다.

제6도는 본 발명에서의 자성체의 온도상승과 다공질 세라믹층의 두께와 관계를 나타내는 그라프이다.

제7도는 본 발명과 종래의 기술에 의한 장치에서의 자성체의 온도상승과 수평 편향 주파수와의 관계를 나타내는 그라프이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 칼라수상관 12 : 외피

13 : 패널 14 : 스크린

15 : 퍼넬 16 : 넥크(neck)부분

17 : 내부전극 18 : 전자비임

19 : 전자총 조립체 20 : 새도우 마스크

21 : 편향장치 22 : 수평편향코일

23 : 모울드(mould) 24 : 코아

25 : 수직편향코일 26 : 자성체

27 : 세라믹층

본 발명은 음극선관에 사용되는 편향장치 특히 고주파 편향용으로 적합한 편향장치에 관한 것이다.

컬러 수상관 등과 같은 음극선관에 사용되는 일반적인 수평편향 주파수는 15.75KHz이다.

그러나 고해상도와 양호한 시각성이 요구되는 표시관 등과 같은 것에서 25KHz와 31KHz 등과 같은 높은 수평 편향 주파수의 사용이 요구되고 있다. 특히 컴퓨터가 기술설계용으로 사용되거나 혹은 생산제어용으로 사용되는 CAD와 CAM의 응용장치에 사용되는 일부의 표시관은 64KHz의 수평편향 주파수로 동작하게 된다.

편향장치가 상기한 것과 같은 높은 수평편향 주파수로 작동될 때 하기와 같은 문제점들이 발생하게 된다.

수평 자장이 편향장치를 구성하고 있는 코일과 수평편향 코일에서 와전류를 발생시키고, 그리고 이러한 와전류는 열을 발생시키게 된다.

예로서, 제7도에 나타나 있는 곡선(A)은 수평편향 주파수대 온도상승의 관계를 나타내는 것이다.

이 곡선에 따르면 14인치 90° 편향 표시관용의 상기 표시장치가 종래의 수평편향 주파수로 작동될 때 코아의 온도상승(△T)은 약 20℃ 정도가 된다.

그러나 64KHz로 작동되면 온도상승(△T)은 약 70℃로 된다.

플리프로필렌제로 된 모울드의 내열온도는 약 105℃ 정도이다.

14인치 90° 편향 표시관용 편향장치가 50℃의 대기속에서 64KHz로 작동될 때 코아의 온도는 제7도에 도시된 것과 같이 약 70℃ 정도 상승된다. 그러므로 모울드의 온도는 약 120℃ 정도로 되기 때문에 폴리프로필렌으로 된 모울드는 변형되게 된다.

이러한 것은 수행성과 신뢰성을 고려해볼 때 매우 심각한 문제점이 된다.

물론 내열성이 강한 재료를 사용하면 이러한 문제점은 해결되지만 가격의 상승과 가공정 밀성 상에 문제가 생기게 되므로 대량생산의 견지에서 볼 때 매우 불이익하게 되었다.

일본 특개소 제59-186239호에는 리츠(Litz)선을 사용하여 편향코일의 부유용량을 감소시켜서 와전류 손실에 의한 온도상승을 경감시키는 기술이 나타나 있다.

그러나 이런 것으로 열의 발생을 충분하게 감소시킬 수가 없다. 이러한 경우에 코일에서 발생되는 열은 감소될 수 있지만 코아에서 발생되는 열과 편향계를 조절하기 위해 코아와 모울드 사이에 부착된 자성체에서 발생되는 열은 제한되지 않게 된다.

이러한 자성체의 전기 저항은 그속에 실리콘 강철판이 있기 때문에 매우 작다. 이러한 작은 저항에 의해 높은 편향 주파수에 따른 자성체의 와전류가 증가하게 된다.

본 발명의 목적은 높은 수평편향 주파수로 작동할 때에도 열의 방출이 매우 작은 안정된 편향장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따라 음극선관용 편향장치는 음극선관에서 수평으로 그리고 수직으로 전자비임을 편향시키는 외부표면을 포함하는 편향장치와 편향장치로부터 열의 분산속도를 증가시키고 유효 표면적을 증가시키기 위해 외부표면상의 일부분에 피복되어 있는 열분산 장치로 구성되어 있다.

전형적인 열분산 장치는 다공질의 세라믹층을 포함하고 있다.

열을 분산시키는 세라믹층의 크기는 편향장치를 구성하고 있는 부재의 크기보다 크다. 부재의 표면상에 형성되어 있는 세라믹층의 비표면적은 부재 그 자체의 평면은 약 50배 정도이고 그리고 이에 의해 열의 분산은 아주 양호하게 행해지게 된다. 그러므로 부재의 온도상승 특히 상당히 고온으로 되는 부재 즉 자성체의 온도 상승이 제한되어진다.

이하 본 발명을 첨부도면에 의거하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 한 예를 나타내는 제1도 내지 제3도에서, 칼라 수상관(11)은 속이 비어있는 유리로 된 외피(12)를 포함하고, 외피(12)에는 패널(13)이 있으며 패널(13)의 내부에는 인으로 된 스크린(14)이 붙어 있다.

인으로 된 스크린(14)은 전자비임(18)에 의해 여기되는 적, 청, 녹색의 빛을 방출시킨다. 퍼넬(funnel)(15)은 패널(13)로부터 뻗어 있고, 넥크부분(16)은 퍼넬(15)로부터 뻗어 있다.

내부전극(17)은 퍼넬(15)의 내부벽에 피복되어 있고, 전자총 조립체(19)는 넥크부분(16)에 설치되어 있다.

전자총 조립체(19)는 3개의 전자비임(18)을 발생시키고, 새도우 마스크(20)는 인으로된 스크린(14)의 표면상에 부착되어져 있다. 넥크부분(16)의 외부쪽에는 편향장치(21)가 부착되어져 있으며, 상기 편향장치(21)는 전자 비임(18)의 통로에서 수평 및 수직편향계를 형성하면서 전자비임을 편향시키고, 그리고 전자비임은 주사되어서 새도우마스크(20)를 통해 인으로된 스크린(13)과 부딪치게 된다.

편향장치(21)는 안장형 수평편향 코일(22), 합성수지 즉 폴리프로필렌으로 만들어진 원뿔대형 모울드(23), 모울드(23)의 외부를 둘러싸고 있는 대칭형으로 된 2개의 반쪽을 가진 페라이트 코아(24) 그리고 코아(24)의 둘레를 감고 있는 수직편향코일(25)을 포함한다. 모울드(23)의 내부에는 수평편향코일(22)이 있다.

서로 마주보고 있는 대칭으로 배치된 한쌍의 자석판을 포함하고 있는 자성체(26)는 모울드(23)의 외부와 수직편향일의 내부 사이에 끼워져 있다. 자성체(26)는 배럴분배를 위해 수직자장을 변형시킨다.

제3도에 도시된 자성체(26)는 실리콘 강철이고, 다공질 세라믹층(27)이 그것의 표면상에 형성되어 있다.

다공질 세라믹층(27)은 충전재로 지르콘(ZrSiO₄)을 포함하고 있는 ZrSi(OC₄H₉)₄등과 같은 지르코늄과 시릴콘의 알콕사이드 화합물의 하기와 같은 현탁액으로 만들어져 있다.

세라믹층(27)은 분사방법에 의해 적용되어서 두께가 약 10미크론인 피복물을 형성시키고 그리고 열처리되어진다. 피복물용의 혼합물은 다음과 같다.

지르콘:500g

실리콘과 지르코늄의 알콕사이드 혼합물:100g

이소프로파놀:400g

현탁액을 적용시키기 위해서는 분사방법이 최적이다.

이 경우에 분사압력 약 3kg/cm²그리고 거리 20 내지 30cm의 조건하에서 현탁액을 분사시키면 약 3초만에 10미크론의 두께가 형성되어진다.

실리콘과 지르코늄의 알콕사이드 화합물을 적용시킨 후 70℃ 이상의 대기속에서 자성체를 가열시키면 다공질 세라믹층(27)이 제3도 도시된 것과 같이 얻어지게 된다.

이러한 조건하에서 자성체(26)에 적용된 실리콘과 지르코늄의 알콕사이드 화합물은 공기중의 습기에 의해 가수분해되어진다.

결과적으로 알콕사이드의 중축합반응에 의해 필름이 형성되어서 실리콘과 지르코늄을 포함하는 금속산화화합물 즉 다공질 세라믹층이 형성되어지게 된다.

상기한 예에서 현탁액을 적용시킨 후 열이 가해져야 되지만 생산시간을 단축시키기 위해 열처리단계를 제거할 수도 있다.

이러한 것은 70℃ 이상의 온도상에서 현탁액을 적용시킴에 의해 행해진다.

알콕사이드 화합물을 포함하고 있는 현탁액을 피복시키는 동안 자성체(26)의 표면에도 적외선을 조사시키면 70℃ 이상의 대기온도가 아닌 실온에서도 충분한 정도의 가수분해를 행할 수가 있다.

이러한 것은 적외선 지역에서 전자선에 대한 실리콘과 지르코늄의 알콕사이드 화합물의 흡수성이 양호하기 때문이다. 피복시킨 후 적외선과 같이 방사시키는 것도 가능하다.

본 발명자는 14인지 90°편향형 표시관을 동작시킬 경우 편향장치의 자성체의 온도상승에 대해 세부적인 조사를 행하였고 그리고 그것을 본 발명에 적용시켰다.

이러한 조사의 결과는 제6도에 도시되어 있다.

횡축의 좌표는 실리콘과 지르코늄의 금속성 산화물을 포함하고 있는 다공질 세라믹층(27)의 두께를 나타내고, 종축의 좌표는 자성체(26)가 작동될 때 온도상승을 나타낸다.

온도상승은 다공질 세라믹층이 형성되지 않았을 경우를 기준으로 하여 계산된 상대적인 값을 나타낸다.

제6도의 곡선(C)으로부터 자성체의 온도상승은 자성체의 표면에 다공질 세라믹층을 형성시킴에 의해 제한되어진다는 것을 알 수 있다.

결과적으로 제7도의 곡선(B)에서 볼 수 있는 것과 같이 본 예의 자성체의 온도상승은 64KHz 편향 주파수에서 거의 50℃로 감소되어진다.

온도는 자성체의 표면과 세라믹층 사이에 끼워져 있는 서모커플러(thermocoupler)에 의해 측정되었다.

열분산이 세라믹층에 의해 크게 증가되기 때문에 이와 같은 방법이 행해졌다. 자성체의 표면상에 형성된 다공질 세라믹층의 비표면적은 자성체의 비표면적의 약 50배 정도이다. 즉 다공질, 세라믹층의 효율적인 표면적이 자성체의 표면적의 약 50배 정도이다.

비표면적은 흡착된 저압 질소가스의 양으로부터 계산된 BET 방법에 의해 측정되었다.

제6도에 다공질 세라믹층의 두께가 10미크론 이상일 때 다공질 세라믹층의 온도 제어 효과가 포화되는 것을 볼 수 있다.

다공질 세라믹층이 두꺼울 때 자성체 표면에 인접하는 다공질 세라믹층의 부분 즉 다공질 세라믹층의 깊은 부분은 열분산에 큰 영향을 미치지 않는다는 것을 알 수 있다.

열분산은 다공질 세라믹층이 외부 표면 근처의 부분에 주로 영향을 받게 된다.

본 발명의 이러한 예에 따른 세라믹 층은 양호한 전기적 절연성과 비자기성을 지니고 있으므로 이것은 편향장치 그 자체의 자기적 특성에 거의 영향을 미치지 않게 된다.

실리콘과 지르코늄의 금속성 산화물을 함유하고 있는 다공질 세라믹층의 저온에서 소결될 수 있으므로 다공질 세라믹층에다 소결온도를 적용시킴에 의해 자성체의 자기적 특성이 변화될 위험성은 결코 없다. 이러한 것은 산업적인 대량생산의 관점으로부터 역시 큰 잇점이다.

상술한 것과 같이 편향 요크가 포함하고 있는 부재중에서 자성체의 온도 고주파 편향으로부터 모든 부재들중 최고로 상승하게 된다.

이러한 자성체의 표면에다 다공질 세라믹층을 효율적으로 피복시키면 그것에서 발생되는 열이 감소하게 된다. 그리고 또 다른 부재에도 다공질 세라믹 층을 피복시켜 열의 분산속도를 증가시킬 수 있다.

편향장치에 부착되어서 편향코일의 누설자속을 이용하여 편향계 분배를 제어하는 자성조절체를 포함시킬 수도 있다(미합중국 특허 제 4,257,028호 참조).

본 발명의 또 다른 예인 제4도에서, 다공질 세라믹층(30)이 자성체인 코아(24)의 표면상에 접착되어 있고, 코아는 수직편향코일(25)에 의해 둘러싸여져 있다.

다공질 세라믹층(30)이 코아(24)의 표면적을 증가시키기 때문에 코아(24)의 열분산이 향상되고 그리고 편향장치의 온도상승이 감소되어진다.

다공질 세라믹층의 색깔이 비록 흰색이기는 하지만 검은 페라이트 코아와 비교해볼 때 열방사특성이 아주 양호하다.

본 발명의 또 다른 예인 제5도에서는 합성수지 모울드(23)의 표면상에 다공질 세라믹층(31)이 접착되어져 있다. 세라믹층(31)은 모울드(23)를 효율적으로 냉각시켜 그 모울드의 온도상승을 저지시킨다.

사포 등으로 표면을 거칠게 하여 다공질 세라믹층(31)을 표면상에 단단하게 고착시킬 수도 있다.

수평편향코일과 수직편향코일 등과 같은 다른 부재에도 다공질 세라믹층을 피복시킬 수도 있다. 편향장치를 구성하고 있는 다수개의 부재에 피복을 시켜 냉각이 잘되게 할 수도 있다.

피복시키기 전에 부재의 표면을 거칠게 할수도 있고 코아 형인 아닌 코일을 수직편향코일로 사용할 수도 있다.

상술한 것과 같이 본 발명에 따라 높은 수직편향 주파수에서도 장치의 부재로부터 열의 분산이 빨리되게 하여 신뢰성이 양호한 편향장치를 얻을 수 있다.

Claims (5)

1. 칼라 수상관(11)내에서 전자 비임(18)을 수평 및 수직방향으로 편향시키는 외부표면을 포함하는 편향장치부(22,23,24,25)로 구성되는 음극선관용 편향장치(21)에 있어서, 상기의 편향장치부는 유효표면적을 증가시키고 장치에서 열 복사율을 증가시키기 위하여 외부표면의 적어도 일부분에 피복된 다공성 세라믹 층을 지니는 열분산 장치부(27,30,31)를 포함하는 것을 특징으로 하는 음극선관용 편향장치.
2. 제1항에 있어서, 편향장치는 그 편향장치를 둘러싸고 있는 원통형 모울드를 포함하고, 편향장치부는 편향계(deflection field)의 분배를 변경시키기 위해 모울드와 수직편향 코일 사이에 위치하는 자성체, 수평편향 코일 및 수직 편향코일을 포함하며, 다공질 세라믹층이 자성체에 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
3. 제1항에 있어서, 편향장치부는 모울드를 둘러싸고 있고 외부 표면을 지니는 자성체 코아를 포함하고, 상기 외부표면은 다공질 세라믹층의 피복물을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
4. 제2항에 있어서, 모울드가 다공질 세라믹층의 피복물을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 장치.
5. 제1항에 있어서, 세라믹층이 실리콘과 지르코늄의 금속성 산화물을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 장치.

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