KR0160060B1

KR0160060B1 - 칼라음극선관

Info

Publication number: KR0160060B1
Application number: KR1019950008445A
Authority: KR
Inventors: 다카시 무라이; 마사츠구 이노우에; 노부히코 아코; 쿠미오 후쿠다
Original assignee: 사토 후미오; 가부시키가이샤 도시바
Priority date: 1994-04-12
Filing date: 1995-04-12
Publication date: 1998-12-01
Also published as: KR950030196A; JPH07335140A; JP3894962B2; US5821684A; MY114671A; DE69500359T2; CN1054461C; DE69500359D1; EP0677863B1; TW263595B; CN1118514A; EP0677863A1

Abstract

본 발명은 칼라음극선관에 관한 것으로, 특히 섀도우 마스크의 국부적인 도밍을 억제한 칼라음극선관에 관한 것으로서,

패널 유효부의 오목면으로 이루지는 내면에 형성된 형광체 스크린에 대향하는 곡면으로 이루어지는 유효부의 단축방향으로 복수개의 슬릿상 열린구멍이 열상으로 배열되고, 이 열린 구멍열이 장축 방향으로 복수열 배열되어 이루어지는 실질적으로 직사각형 형상의 섀도우 마스크를 갖는 칼라음극선관에 있어서, 섀도우 마스크의 긴 변 주변부에서의 슬릿상 열린 구멍열의 배열간격과 장축상에서의 그것과의 차를 단축으로부터의 거리가 0.4h∼0.9h(h:유효부의 장축방향길이의 1/2)의 사이에 있어서 최대, 또한 장축말단에서의 슬릿상 열린구멍열의 배역간격을 모서리부에서의 그것보다도 크게 형성하고 있으므로, 섀도우 마스크의 국부적인 도밍을 억제할 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

칼라음극선관

제1도는 섀도우 마스크의 도밍에 의해 발생하는 미스랜딩(mislanding)을 설명하기위한 도면.

제2도는 본 발명의 한 실시예인 칼라음극선관의 구성을 나타내는 도면.

제3도는 제2도에 나타낸 형광체 스크린상에 칼라 화상이 그려진 영역을 나타내는 도면.

제4도는 섀도우 마스크의 수평축상에서의 슬릿상 열린구멍열의 간격 및 수직축말단 수평방향의 슬릿상 열린구멍열의 간격을 나타내는 도면.

제5도는 본 발명의 한 실시예인 칼라음극선관 섀도우 마스크의 슬릿상 열린구멍열이 장축방향의 배열간격 변화를 나타내는 그래프이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1,15 : 섀도우 마스크 2,12 : 패널

3,18 : 스터드 핀 4,17 : 마스크 프레임

5,19 : 탄성지지체 6,14 : 형광체 스크린

7 : 전자빔 8 : 열린구멍

9 : 형광체층 10 : 유효부

11 : 스커트부 13 : 퍼넬

16 : 마스크 본체 21 : 네크

22B,22G,22R : 3전자빔 23 : 전자총

25 : 편향장치 26 : 직사각형 영역

본 발명은 칼라음극선관에 관한 것으로, 특히 섀도우 마스크의 국부적인 도밍을 억제한 칼라음극선관에 관한 것이다.

일반적으로 칼라음극선관은 패널의 내면에 형성된 3색 형광체층으로 이루어지는 형광체 스크린에 대향하여 섀도우 마스크가 배치되어, 전자총에서 방출된 3전자 빔에 의해 섀도우 마스크를 통하여 형광체 스크린을 주사함으로써 칼라 화상을 표시하는 구조를 갖고 있다. 이 형광체 스크린상에 그려진 칼라 화상의 색순도를 양호하게 하기 위해서는 섀도우 마스크에 의해 전자총에서 방출된 3전자 빔이 각각 대응하는 3색 형광체층에 바르게 랜딩하도록 선별할 필요가 있다. 그것을 위해서는 형광체 스크린에 대해서 섀도우 마스크를 소정의 관계, 즉 섀도우 마스크와 형광체 스크린과의 간격, 즉 q값이 항상 소정의 허용범위에 있도록 하지 않으면 안된다.

그런데 일반적으로 섀도우 마스크형 칼라음극선관에서는 형광체 스크린에 도달하는 전자빔은 전자총에서 방출된 전자빔의 1/3이하이고, 다른 전자빔은 섀도우 마스크에 충돌된다.그 때문에 섀도우 마스크는 이 전자총의 충돌에 의해 가열팽창하여 형광체 스크린측으로 팽창하는 이른바 도밍을 일으킨다.

이 도밍에는 비교적 장시간 동작한 후 섀도우 본체와 프레임이 동시에 열팽창하고, 칼라음극선관의 중심축에서 수평방향을 향하여 발생하는 도밍과, 마스크 본체가 국부적으로 가열 팽창하기 때문에 비교적 단시간에 스크린방향을 향하여 발생하는 국부적인 도밍이 있다. 이 도밍에 의한 섀도우 마스크의 위치 변화가 q값의 허용범위를 초과하면 3색 형광체층에 대한 전자빔의 랜딩이 어긋나서 색순도의 악화를 초래한다. 이 도밍에 의한 전자빔의 랜딩이 어긋나면 스크린상의 화상패턴의 위치, 휘도와, 이 화상 패턴의 계속 시간에 따라 크게 다르다.

제1도에는 스크린상에 국부적으로 고휘도화상을 표시한 경우에 발생하는 국부적인 도밍이 나타내어져 있다. 섀도우 마스크(1)는 패널(2)에 설치된 스터드핀(3)과 마스크 프레임(4)에 설치된 탄성지지체(5)와의 걸어 맞춤에 의해 패널(2)의 내면에 형성된 형광체 스크린(6)과 소정 간격으로 실선으로 나타낸 위치에 지지되어 있다. 이 섀도우 마스크(1)에 저휘도 화상을 표시하는 전류밀도가 낮은 전자빔(7)이 충돌해도 이 경우는 섀도우 마스크의 위치변화는 거의 일어나지 않고 위치(A)에 있는 1개의 열린구멍(8)을 통과한 전자빔(7)은 대응하는 형광체층(9)에 바르게 랜딩된다. 그러나 국부적으로 고휘도 화상을 표시하는 전류밀도가 높은 전자빔(7)이 충돌되면, 섀도우 마스크(1)는 일점 쇄선으로 나타내는 바와 같이 국부적으로 가열 팽창된다. 그결과 열린 구멍(8)의 위치가 A에서 B로 이동하여 전자빔(7)은 대응하는 형광체층(9)에 바르게 랜딩되지 않게 되고, 색어긋남이 발생한다. 이 국부적으로 고휘도 화상을 표시한 경우에 나타나는 국부적인 미스 랜딩, 즉 미스랜딩은 스크린 중앙부보다도 짧은 변에 가까우면 가까울수록 발생하기 쉽고, 특히 스크린 중앙과 수평축, 즉 X축과 말단에 상당하는 스크린의 짧은 변과의 중간부에 발생하기 쉽다.

이 섀도우 마스크의 국부적인 가열팽창에 의해 발생하는 국부적인 미스랜딩은 곡률이 작은 섀도우 마스크만큼 발생하기 쉽다. 따라서, 섀도우 마스크의 국부적인 가열팽창에 의한 미스랜딩을 작게 하여 색어긋남을 방지하기 위해서는 섀도우 마스크의 곡률을 크게하는 것이 바람직하다. 종래의 칼라음극선관에서는 형광체 스크린이 3색 형광체층을 수직방향으로 긴 스트라이프상으로 형성되며, 이 형광체 스크린에 대응하여 수직방향으로 복수개의 슬릿상 열린구멍이 열상으로 배열형성되고, 이 수직방향으로 복수개의 슬릿상 열린구멍이 열상으로 배열형성되고, 이 수직방향의 슬릿상 열린 구멍열이 수평방향으로 복수열 병렬형성된 섀도우 마스크를 갖고 있다. 이와 같은 칼라음극선관에 있어서 스트라이프상의 3색 형광체층의 수평방향의 간격을 형광체 스크린의 중심으로부터 수평방향으로 차례로 크게 하며, 이것에 대응하여 섀도우 마스크의 슬릿상 열린 구멍열의 수평방향의 간격도 섀도우 마스크의 중심으로부터 수평방향으로 차례로 크게하여 섀도우 마스크의 수평방향단면의 곡률을 크게 한 칼라음극선관이 있다.

상기한 바와 같이 스크린상에 국부적으로 고휘도화상을 표시한 경우 그 고휘도화상을 표시하는 고전류밀도의 전자빔의 충돌에 의해 섀도우 마스크가 국부적으로 가열팽창하기 때문에 발생하는 국부적인 미스랜딩은 스크린의 중앙부보다도 수평축 단에 가까울수록 발생하기 쉽고, 특히 스크린 중앙부와 수평축단과의 중간부에 발생하기 쉽고, 이 섀도우 마스크의 국부적인 가열팽창에 의해 발생하는 미스랜딩은 곡률이 작은 섀도우 마스크일수록 발생하기 쉽다. 따라서 섀도우 마스크의 국부적인 가열 팽창에 의한 미스랜딩을 작게 하여 색 어긋남을 방지하기 위해서는 섀도우 마스크의 곡률을 크게 하는 것이 바람직하며, 그 때문에 종래 형광체 스크린을 구성하는 3색 형광체층을 수직방향으로 긴 스트라이프상으로 하여 이 형광체 스크린에 대응하여 수직방향으로 복수개의 슬릿상 열린 구멍이 열상으로 배열형성되며, 이 수직방향의 슬릿상 열린 구멍열이 수평방향으로 복수열 병렬 형성된 섀도우 마스크를 갖는 칼라 음극선관에 있어서 스트라이프상의 3색 형광체층의 수평방향의 간격을 형광체 스크린의 중심으로부터 수평방향으로 차례로 크게 하여 이것에 대응하여 섀도우 마스크의 슬릿상 열린구멍열의 수평방향의 간격도 섀도우 마스크의 중심으로부터 수평방향으로 차례로 크게 하고, 섀도우 마스크의 수평방향 단면의 곡률울 크게 하여 섀도우 마스크의 국부적인 가열팽창에 의한 미스 랜딩을 억제하도록 한 칼라음극선관이 알려져 있다.

그러나 최근에 패널을 팽탄하게 한 칼라음극선관이 주류가 되었고, 이 패널이 평탄한 칼라극선관에서는 섀도우 마스크의 곡면도 전체적으로 평탄하게 된다. 그 때문에 상기한 바와 같은 섀도우 마스크와 같이 수평 방향 단면의 곡률을 크게 하는 것 만으로는 가열 팽창에 의한 도밍, 특히 비교적 단시간에 일어나는 국부적인 도밍을 억제하여 미스 랜딩을 없애는 일이 곤란하게 되어 있다.

본 발명의 목적은 섀도우 마스크의 가열팽창에 의한 도밍, 구체적으로 섀도우 마스크의 중심과 장축말단과의 사이에서 일어나는 국부적인 도밍을 유효하게 억제하는 칼라음극선관을 제공하는 것이다.

실질적으로, 직사각형 형상의 패널 유효부의 오목면으로 이루어지는 내면에 형광체 스크린이 형성되며, 이 형광체 스크린에 대향하는 곡면으로 이루어지는 유효부를 갖고, 이 유효부의 단축방향으로 복수개의 슬릿상 열인 구멍이 열상으로 배열 형성되고, 이 단축 방향이 슬릿상 열린 구멍열이 장축 방향으로 복수열 병렬 형성되어 이루어지는 실질적으로 직사각형 형상의 섀도우 마스크를 갖는 칼라음극선관에 있어서, 섀도우 마스크의 긴변 주변부에서의 슬릿상 열린구멍열의 배열간격PL(K)과 장축상에서의 슬릿상 열린구멍열의 배열간격PC(K)과의 차d(k) =PL(K)-PC(K)를, 섀도우 마스크의 유효부의 장축방향 길이의 1/2를 h로 할 때 말단축에서부터의 장축방향으로의 거리가 0.4∼0.9시 사이에 최대로 형성되고, 또한 장축말단에서의 슬릿상 열린구멍열의 배열간격을 모서리부에서의 슬릿상 열린구멍열의 배열간격보다도 크게 형성했다.

또, 그 슬릿상 열린 구멍열의 배열간격에 대해서 짧은축 말단에서의 슬릿상 열린구멍열의 배열간격을 중심부에서의 슬릿상 열린 구멍열의 배열간격과 거의 같게 형성했다.

상기한 바와 같이 구성하면 예를 들면 비침이 자연스럽게 보이는 평탕한 패널을 갖는 칼라음극선관에 있어서도 상대적으로 장축상중간부보다도 장변상 중간부 쪽이 패널내면과 섀도우 마스크와의 간격을 크게 할 수 있고, 섀도우 마스크의 중심과 장축말단과의 중간부의 짧은 축방향 단면곡률을 크게 할 수 있다. 그 결과 섀도우 마스크의 중심과 장축말단과의 중간부에 발생하기 쉬운 국부적인 도밍을 억제하여 미스랜딩을 작게 할 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 칼라음극선관의 실시예를 설명한다.

제2도면에는 본 발명의 한 실시예인 칼라음극선관을 나타내고 있다. 이 칼라음극선관은 곡면으로 이루어지는 유효부(10)의 주변부에 스커트부(11)가 설치된 실질적으로 직사각형 형상의 패널(12)과 그 스커트부(11)에 접합된 깔대기상의 퍼넬(13)로 이루어지는 외관용기를 갖는다. 그 패널(12)의 유효부(10)의 내면은 비구면상의 오목면으로 이루어지고, 이 유효부(10)의 내면에는 청, 녹, 적으로 발광하는 수직방향, 즉 단축방향으로 긴 스트라이프상의 3색 형광체층이 X축방향에 상당하는 수평방향, 즉 장축방향으로 병렬형성된 형광체 스크린(14)이 설치되어 있다. 이 형광체 스크린(14)과 대향하여 섀도우 마스크(15)가 배치되어 있다. 이 섀도우 마스크(15)는 실질적으로 직사각형 형상으로 형성되고, 후술하는 바와 같이 다수의 슬릿상 열린구멍이 형성된 곡면으로 이루어지는 유효부를 갖는 마스크본체(16)와 이 마스크 본체 (16)의 주변주에 설치된 마스크 프레임(17)으로 설치되어 있다. 패널(12)의 스커트부(11)에 설치된 스터드 핀(18)과 마스크 프레임(17)에 설치되어 이 스터드 핀(18)에 걸어 맞추는 탄성 지지체(19)에 의해 마스크 본체(16)의 유효부가 형광체 스크린(14)과 소정간격 떨어져서 대향하도록 패널(12)의 내측에 지지되어 있다. 또한 퍼넬(13)의 네크(21)내에 동일 수평면상을 통과하는 일렬배치된 3전자 빔(22B,22G,22R)을 방출하는 전자총(23)이 배치되어 있다.

이 전자총(23)에서 방출되는 3전자빔(22B, 22G, 22R)은 퍼넬(13)의 외측에 장착된 편향장치(25)가 발생하는 자계에 의해 편향되고, 섀도우 마스크(15)의 열린구멍을 통하여 형광체 스크린(14)을 수평, 수직 주사함으로써 제3도에 나타내는 직사각형 영역(26)에 칼라 화상이 표시된다.

섀도우 마스크(15)의 슬릿상 열린구멍은 형광체 스크린(14)의 스트라이프상의 3색 형광체층에 대응하여 수직방향으로 브리지를 통하여 복수개의 슬릿상 열린구멍이 열상으로 배열되고, 이 수직방향의 슬릿상 열린 구멍열이 수평방향으로 복수열 병렬배치되어 있다. 이 슬릿상 열린구멍열의 수평방향의 배열은 제4도에 나타내는 바와 같이 섀도우 마스크의 중심(X=0, Y=0)에서의 슬릿상 열린 구멍열의 간격을 PO, 수평축단, 즉 X축단에서의 슬릿상 열린 구멍열의 간격을 PH, 수직단부 즉 Y축단에서의 슬릿상 열린구멍열의 간격을 PV, 대각축말단(모서리부)에서의 슬릿상 열린구멍열의 간격을 PD,슬릿상 열린 구멍열의 수령방향의 배열수의 1/2를 n으로 하고, PO에서 PH로 변화하는 수평축상에서의 (k-1)번째와 (k)번째와의 슬릿상 열린구멍열의 간격을 PC(k), PV에서 PD로 변화하는 수직축단 수평방향(긴변 주변부)에서의 (k-1)번째와 (k)번째와의 슬릿상 열린구멍열의 간격을 PL(k)로 한다. 즉 수평축상에서의 슬릿상 열린 구멍열의 간격을 섀도우 마스크(15)를 중심으로부터 수평축방향으로

PO … … PC(k) … … PH

수직축 말단 수평방향, 즉 긴변측 주변부에서의 슬릿상 열린구멍열의 간격을 수직축 말단에서 대각축말단 방향으로

PV … … PL(k) … … PD

로 한다.

여기서 마스크 본체의 수평방향단면의 곡률을 크게 하기 때문에 수평축상에서의 슬릿상 열린구멍열의 간격 PC(k)을 A를 정수로 하여 하기 식1에 의해 설정한다.

상기 식(1)에 의해 설정되는 수평축상에서의 슬릿상 열린 구멍열의 간격PC(k)의 변화의 일례를 제5도에 곡선(28)으로 나타낸다. 그리고 이 수평축상에서의 슬릿상 열린구멍열의 간격 PC(k)에 대해서 제5도에 곡선(29)으로 나타낸 바와 같이 수직축 말단 수평방향에서의 슬릿상 열린 구멍열의 간격PL(k)을 Bm을 정수로 하여 하기 식(2)에 의해 설정한다.

이와 같이 하면 정수(Bm)를 적절하게 선정함으로써 수평방향의 중간부에 있어서 수직축말단 수평방향에서의 슬릿상 열린구멍열의 간격 PL(k)을 수평축상에서의 슬릿상 열린구멍열의 간격PC(k)보다도 커서

PL(k) PC(k)

로서 이것의 차

d(k) = PL(k) PC(k)

을 섀도우 마스크의 중심과 수평측 말단과의 사이, 즉 수평축상의 중간부에 있어서 최대로 할 수 있다. 또한 이 경우 단변상에서의 수평축 말단과 대각축 말단, 즉 모서리부의 슬릿상 열린구멍열의 간격 PH, PD는

PL PC

즉, PD PH

가 되고, 수직축상에서는

PL = PC

즉 PV PO

가 이루어져 있다.

이 섀도우 마스크의 구체적인 예로서 28인치 칼라음극선관용 섀도우 마스크에 대해서 설명하면

섀도우 마스크 중심부에서의 슬릿상 열린구멍열의 간격 PO=0.70

수평축 말단에서의 슬릿상 열린구멍열의 간격 PH=0.84

수직축 말단에서의 슬릿상 열린구멍열의 간격 PV=0.70

대각축 말단에서의 슬릿상 열린구멍열의 간격 PD=0.83

으로서, 이 슬릿상 구멍열의 간격분포로서

A=1.903×10^-6

B1=3.200×10^-6

B2=-1.040×10^-11

B3=-1.160×10^-16

으로 선정한다. 이와 같이 하면 섀도우 마스크의 수직 방향단면의 곡률반경을 섀도우 마스크의 중심으로부터 수평축단 방향의 200㎜의 위치에 있어서 1570㎜와, 종래의 섀도우 마스크의 1730㎜에 대해서 작게 할 수 있다.

따라서, 상기한 바와 같이 섀도우 마스크를 구성함으로써 종래 수평축상의 중간부에 있어서 발생한 국부적인 도밍, 즉 섀도우 마스크 유효부의 수평축방향 길이의 1/2를 h로 할 때, 수직축으로부터의 거리가 0.4∼0.9시 사이에 발생하는 국부적인 도밍을 억제하고, 국부적인 미스랜딩을 작게 할 수 있다. 따라서 색순도의 악화를 대폭 개선할 수 있고, 특히 비침이 자연스럽게 보이는 칼라음극선관 등 평탄한 패널을 갖는 칼라음극선관에 적용하여 큰 효과를 얻을 수 있다.

또한, 상기한 바와 같이 섀도우 마스크의 곡률을 크게 하면 기계적 강도가 향상되고, 충격이나 진동에 의한 섀도우 마스크의 변형을 방지할 수 있으며, 이 변형 때문에 발생하는 색 재현성의 악화를 방지할 수 있다. 또한 섀도우 마스크의 곡면을 좋게 성형할 수 있고, 섀도우 마스크의 제조공정에 있어서의 불량의 발생을 저감할 수 있다.

상기한 칼라음극선관은 실질적으로 직사각형 형상의 패널의 유효부 오목면으로 이루어지는 내면에 형성된 형광체 스크린에 대향하는 곡면으로 이루어지는 유효부의 짧은축방향으로 복수개의 슬릿상 열린구멍이 늘어져 있는 형상으로 배열형성되고, 이 단축방향의 슬릿상 열린구멍열이 장축방향으로 복수열 형성되어 이루어지는 실질적으로 직사각형 형상의 섀도우 마스크를 갖는다. 또한 상기한 칼라음극선관에 있어서는 섀도우 마스크의 긴변 주변부에서의 슬릿상 열린구멍열의 배열간격PL(k)과 장축상에서의 슬릿상 열린구멍열의 배열간격PC(k)와의 차 d(k) = PL(k) - PC(k)를, 섀도우 마스크의 유효부의 장축방향 길이의 1/2를 h로 할때, 또한 장축말단에서의 슬릿상 열린구멍열의 배열간격을 모서리부에서의 슬릿상 열린구멍열의 배열간격보다도 크게 형성하면, 또한 그 슬릿상 열린구멍열의 배열간격에 대해서 단축말단에서의 슬릿상 열린구멍열의 배열간격을 중심부에서의 슬릿상 열린구멍열의 배열간격과 거의 같게 형성하면, 장축방향단면의 곡률을 크게 할 수 있다. 따라서 종래 장축상의 중간부에 생긴 국부적인 도밍을 억제하고 국부적인 미스 랜딩을 작게 할 수 있으며, 색순도의 악화를 대폭 개선할 수 있다. 특히 비침이 자연스럽게 보이는 칼라음극선관 등 평탄한 패널을 갖는 칼라음극선관에 적용하여 큰 효과는 얻을 수 있다. 또한 섀도우 마스크의 기계적 강도가 향상하고, 충격이나 진동에 의한 섀도우 마스크의 변형을 방지 할 수 있고, 이 변형 때문에 발생하는 색재현성의 악화를 방지할 수 있다. 또한 섀도우 마스크의 곡면을 정밀도 좋게 형성할 수 있고, 섀도우 마스크의 제조공정에 있어서의 불량의 발생을 저감할 수 있다.

Claims

오목면의 내면을 갖고, 실질적으로 직사각형상의 패널, 이 패널에 접속된 퍼넬 및 퍼넬에서 연이어 나오는 네크를 포함하는 외관용기와, 패널내면의 유효부에 형성된 형광체 스크린과, 이 형광체 스크린에 대향하는 곡면으로 이루어지고, 단축 및 장축을 갖는 유효부를 갖고, 이 유효부의 단축방향을 따라 열상으로 배열형성되어 있는 복수개의 슬릿싱 열린구멍을 구비하고, 이 단축방향의 슬릿상 열린구멍열이 장축방향으로 복수열 배열형성되어 이루어지는 실질적으로 직사각형상으로 긴변 및 단변을 갖고, 패널내에 고정되어 있는 섀도우 마스크와, 상기 섀도우 마스크는 긴변 주변부에서의 슬릿상 열린구멍열의 배열간격PL(k)와 장축상에서의 슬릿상 열린구멍열의 배열간격PC(k)와의 차d(k) = PL(k) - PC(k)가 섀도우 마스크의 유효부의 장축방향길이의 1/2를 h로 할 때 단축에서부터의 장축방향으로서 거리가 0.4∼0.9시 사이에 있어서 최대로 형성되고, 또한 장축말단에서의 슬릿상 열린구멍열의 배열간격이 모서리부에서의 슬릿상 열린구멍열의 배열간격보다도 크게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 칼라음극선관.
제1항에 있어서, 단축말단에서의 슬릿상 열린구멍열의 배열간격이 중심부에서의 슬릿상 열린구멍열의 배열간격과 거의 동일하게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 칼라음극선관.