KR0177702B1 - 새도우마스크형 칼라수상관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 새도우 마스크형 칼라수상관에 관한 것으로 외부 자계를 이용하여 한 개의 전자빔으로 R, G, B 형광체를 각각 발광시켜 칼라 색상을 재현할 수 있게 한 것으로서, 한 개의 전자빔을 발생하는 전자총과 전자총의 외부에 전자빔을 수평방향으로 움직일 수 있게 하는 자계 발생장치를 구비하여 한 개의 전자빔이 전자빔 수평방향 이동자계발생장치에서 발생된 자계에 의해서 적색, 청색, 녹색의 형광체를 순차적으로 발광시켜서 칼라색상을 재현할 수 있도록 하였다.

Description

새도우마스크형 칼라수상관

제1도는 종래 새도우마스크형 칼라수상관의 개략 구조도.

제2도는 세개의 전자빔이 화면에 칼라색상을 나타내는 상태도.

제3도는 전자총의 전극을 절단한 단면도.

제4도는 구면수차를 설명하기 위한 것으로 전자빔을 정전렌즈로 집속시키는 상태도.

제5도는 전자빔으로써 자계에 의하여 이동되는 상태도.

제6도는 본 발명 새도우마스크형 칼라수상관의 개략도.

제7도 및 제8도는 전자총 구체에서 방출된 전자빔이 미스랜딩되는 상태를 나타낸 도면.

제9도는 전자빔 수평이동 자계 발생장치의 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

29 : 수평이동자계 발생부인 코일 30 : 적색 형광면

31 : 녹색 형광면 32 : 청색형광면

33 : 흑연띠

본 발명은 새도우마스크형 칼라수상관에 관한 것으로 특히 외부 자계를 이용하여 한 개의 전자빔으로 R, G, B형광체를 각각 발광시켜 칼라색상을 재현할 수 있도록 한 것이다.

종래의 새도우마스크형 칼라수상관은 제1도와 같이 세개의 전자빔을 생성시키고 집속 방출시키는 전자총 구체(2)와 전자총 구체에서 방출된 전자빔을 화면의 전면에 이르도록 전자빔의 경로를 바꾸어주는 평향장치(3)와 그리고, 전자빔이 충돌하여 발광하여 색상을 표시할 수 있도록 적색, 청색, 녹색의 세가지 형광면을 가지는 스크린부(4)와, 전자총 구체에서 발생된 전자빔이 특정한 형광체 만을 발광시킬 수 있도록 색선별 전극의 역할을 하는 새도우마스크(5)와, 상기의 각 부분을 고정 지지하면서 내부에 고진공을 유지하는 진공유리관으로 구성되고, 상기 진공유리관은 판넬(6)과 펀넬(7)로 구분되어 구성되었다.

이상과 같이 구성된 종래의 새도우마스크형 칼라수상관은 전자총 구체에서 방생된 세개의 전자빔이 새도우 마스크에 의해서 각각 특정한 형광체만 발광시키도록 함으로써 칼라색상을 재현시킬 수 있게 한다.

즉, 전자총 구체에서 발생된 세개의 전자빔이 색선별 전극인 새도우마스크의 구멍을 통과하면서 세개의 전자빔이 적색, 녹색, 청색의 형광체를 각각 발광시킴으로써 화면에 칼라 색상을 나타낼 수 있게 하였다.

이와 같이 세개의 전자빔이 화면에 칼라색상을 나타내는 것을 제2도에 의하여 상세하게 설명하면, 전자총 구체(8)에서 발생하여 방출된 세 개의 전자빔(9-1,9-2,9-3)은 스크린(12)쪽으로 나아가게 되는 과정에서 전자총 구체(8)와 스크린(12) 사이에 위치한 새도우마스크(10)는 전자빔이 스크린(11)상에 위치한 특정한 형광체(12)만을 발광시키게 한다.

즉, 세개의 전자빔은 새도우마스크(10)를 통과하면서 각각 한 종류의 형광체만을 발광시킴으로써 세개 전자빔의 강약이 형광면상에 적색, 청색, 녹색의 형광체의 발광 정도를 다르게 함으로써 칼라색상을 재현 시킬 수 있도록 하였다.

이와 같은 종래 새도우마스크형 칼라수상관은 세개의 전자빔이 새도우마스크를 통과하면서 서로 다른 형광체를 발광시킴으로써 칼라색상을 재현시키고 있다.

따라서, 전자총의 구조는 세개의 전자빔을 발생시키는 구조로 되어 있으며 초기 델타형 전자총은 세개의 전자총이 독립적으로 구성되어 있는 구조였으며, 인라인형 전자총의 출현으로 일체화된 전자총 구조에서 세개의 전자빔을 독립적으로 방출시킬 수 있게 하였다.

그러나, 전자총에서 발생된 전자빔을 전자총을 구성하는 복수개의 전극에 서로 다른 일정한 전압을 인가하여 형성한 정전렌즈를 이용하여 집속시켜서 스크린으로 보내게 되며, 이 정전렌즈의 집속력이 좋으면 스크린에 형성된 전자빔의 다발이 작게되어 예리한 화소를 형성하므로 수상관의 해상도를 높일 수 있게 된다.

그리고, 전자빔을 집속시키는 정전렌즈의 특성중 구면수차라는 것이 있는데 이 구면수차는 정전렌즈의 집속력에 영향을 주며 구면수차가 크면 스크린에 작은 화소를 형성할 수 없게되어 수상관의 해상도를 저하시키는 요인으로 작용하게 된다.

상기, 구면수차는 제4도에 도시된 바와 같이 전자빔(r1,r2)는 정전렌즈(14)를 통과하면서 집속작용을 받아서 f1과 f2 지점에서 정전렌즈(14)의 중심축과 교차하게 된다.

이때, f1과 f2 사이의 거리를 △f라고 할 때 정전렌즈의 구면수차가 적을 수록 △f가 작아서 작은 화소를 형성할 수 있게 한다.

그런데 정전렌즈의 구면수차를 줄이기 위해서는 정전렌즈의 크기를 증가시키면 된다. 그래서 전자총의 정전렌즈 크기를 증가시키기 위해서는 정전렌즈를 구성하는 전극의 공경을 증가시키면 된다.

그리고, 새도우마스크형 칼라수상관에는 세개의 전자빔이 있으므로 세개의 전자빔을 집속시키기 위한 세개의 정전렌즈의 구성이 필요하게 된다.

그리고, 제1도에서 펀넬 부중에서 전자총 구체(2)를 감싸고 있는 원통형상의 부분을 네크부(13)라고 하는데 이 네크부의 크기는 고정되어 있다.

그리고, 제3도는 네크부의 반단면도로써 전극을 절단한 것인바, 내경을 D로 하는 네크(15) 내부에 세개의 전자빔 통과공(17)을 갖는 전극(16)이 존재하게 되는데 전극(16)에 설치된 전자빔 통과공(17)의 직경 R은 다음과 같은 관계를 가지게 된다.

R = (D-4t-2G)/3

위의 식에서 R이 전자총 정전렌즈의 크기를 좌우하게 되는데, R은 위의 식과 같이 제한을 받게 된다. 그래서 정전렌즈의 구면수차를 줄이기 위하여 정전렌즈의 크기를 증가 시키기 위해서는 제한이 있게 된다.

따라서 종래 전자총의 경우 전자총에서 방출된 세개의 전자빔을 화면의 한곳에 모아 주기 위한 작용이 필요한데 이것을 컨버젼스라고 한다.

그리고, 새도우마스크형 칼라수상관의 경우 컨버젼스 작용을 위하여 편향장치 자계를 이용하게 되고, 편향장치에 의해서 생성되는 자계의 성분중 전자빔을 수평방향으로 이동시키는 자계는 핀구션형으로 전자빔을 수직방향으로 이동시키는 자계는 바렐형으로 형성하여 컨버젼스 작용을 하게 된다.

이러한 컨버젼스 작용을 셀프 컨버젼스라고 하는데, 이러한 자계 분포는 화면의 주변부로 이동하는 전자빔에 제5도의 (a)와 같은 힘(F)을 주어 제5도 (b)와 같은 형상이 되게하여 화면의 주변부에서 전자빔의 크기를 증가시켜 해상도를 저하시키게 되는 문제점이 발생하였다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 새도우마스크형 칼라수상관에서 한개의 전자빔을 발생하는 전자총과 전자총의 외부에 전자빔을 수평방향으로 움직일 수 있게 하는 자계발생장치를 구비하여 한개의 전자빔이 전자빔 수평방향 이동자계발생장치에서 발생된 자계에 의해서 적색, 청색, 녹색의 형광체를 순차적으로 발광시켜서 칼라색상을 재현할 수 있도록 하는데 목적이 있다.

본 발명 새도우마스크형 칼라수상관을 제6도 내지 제7도에 의하여 설명하면 다음과 같다.

전자총에서 세개의 전자빔을 발생시키는 전자총에서 한개의 전자빔만 발생시키도록 하고 전자총의 외부에서 자계를 발생시켜 전자총에서 전자빔의 경로를 이동시킴으로써 새도우마스크를 통과한 전자빔이 적색, 청색, 녹색의 형광체를 발광시켜서 칼라색상을 재현시킬 수 있도록 하기 위하여, 제6도와 같이 세개의 전자빔을 발생시키는 전자총에서 한개의 전자빔만 발생시키는 전자총(26)을 구성하고 전자총 외부에 전자빔을 수평방향으로 이동시킬 수 있도록 전자빔 수평이동 자계발생장치(25)를 설치하여 전자빔이 적색, 청색, 녹색의 각 형광체를 발광시키는 신호와 동기하여 전자빔 수평이동 자계발생부에 자계를 발생시켜서 전자빔의 경로를 이동시켜서 칼라색상을 재현시킬 수 있도록 구성하였다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

제7도는 종래 전자총 구조에서 미스랜딩 보정에 관한 것을 나타낸 것으로 전자총 구체에서 방출된 전자빔은 새도우 마스크를 거쳐서 형광체를 발광시키게 되는데 종종 미스랜딩과 같은 불감이 생기게 된다.

그리고, 제8도는 새도우마스크형 칼라수상관의 스트라이프형 형광면을 개략적으로 나타낸 것으로 적색 형광면(30), 청색형광면(32), 녹색형광면(31) 그리고 흑연띠(33) 부분으로 되어 있다.

만일, 녹색 형광체(31)를 발생시키는 전자빔이 새도우마스크를 통과하여 형광면에 부딪힐 때 제8도의 (b)와 같이 녹색형광체 부분(35)에만 닿아서 형광체를 발광시켜야 하는데 제8도 (a)와 같이 녹색형광체(31)의 일부분과 청색형광체(32) 일부분(34)에 닿아서 녹생이 아닌 다른 색으로 보여 질수 있으며 이러한 현상을 미스랜딩이라고 한다.

이러한 현상을 보정하기 위하여 제7도 (a)에 나타낸 2극 마그네트(29)를 이용하여 전자총 주위에 자기장을 형성시켜서 전자빔의 경로를 미세 조정함으로써 제8도 (a)와 같이 전자빔의 위치(34)가 제8도 (b)와 같은 위치(35)에 닿도록 하고 있다.

이때 전자빔의 경로를 바꿔주기 위한 2극 마그네트는 제7도 (b)와 같이 도우너스 형의 원판 일부에 영구자석을 설치한 것으로 두개를 겹쳐서 사용함으로써 자기력선의 세기를 조절하여 전자빔의 이동량을 조절하고 있다.

본 발명은 이와 같은 미스랜딩 보정을 위한 장치를 응용한 것으로 제6도에 나타낸 것처럼 종래 2극 마그네트가 설치된 부분에 전자빔이 수평방향으로 움직일 수 있도록 전자빔 수평이동 자계발생장치(25)를 설치하여 전자총 외부에서 자계를 변화시킴으로써 한개의 전자빔이 적색, 청색, 녹색의 형광체를 선택적으로 발광시키게 한 것이다.

즉 종래에 스크린의 한점에 흰색의 화소를 나타내기 위해서는 세개의 전자빔이 새도우마스크를 통과하여 적색, 청색, 녹색의 형광체를 동시에 각각 발광시킴으로써 빛의 삼원색 조합에 의하여 흰색의 화소를 형성하였다.

본 발명은 한개의 전자빔을 이용하여 종래의 구조에서 한 화소를 형성하기 위한 시간동안 전자빔 수평이동 자계발생부에 세번의 자계를 변화시켜서 한개의 전자빔이 순차적으로 적색, 청색, 녹색의 형광체를 발광시키게 함으로써 흰색의 화소를 타나낼 수 있게 한 것이다.

제9도는 본 발명 전자빔 수평이동자계 발생부의 실시예로써 코일(29)에 전류(I)를 인가하여 자계를 발생시켜 전자빔이 수평방향으로 이동할 수 있도록 하였다.

본 발명은 한정된 네크부 공간에 세개의 정전렌즈를 구성하던 것을 한개의 정전렌즈만을 구성하게 함으로써 정전렌즈의 크기를 증가시킬 수 있게하여 구면수차를 줄여서 해상도를 증가시킬 수 있게 하며, 한개의 전자빔만 존재하므로 셀프 컨버젼스를 위한 비균일 자계형성이 불필요하므로 화면의 주변부에서 해상도 저하를 방지할 수 있는 발명이다.

Claims (4)

1. 새도우 마스크형 칼라수상관에 있어서, 한개의 전자빔을 발생하는 전자총과, 상기 전자총의 외부에 전자빔을 수평방향으로 움직일 수 있게 하는 자계발생부와, 상기 자계발생부에서 발생된 자계에 의하여 한개의 전자빔이 적색, 청색, 녹색의 형광체를 손차적으로 발광시켜 칼라색상을 재현할 수 있도록 구비함을 특징으로 하는 새도우 마스크형 칼라수상관.
2. 제1항에 있어서, 자계발생부는 코일에 전류를 인가하여 자계를 발생시켜 전자빔이 수평방향으로 이동할 수 있도록 구비함을 특징으로 하는 새도우 마스크형 칼라수상관.
3. 하나의 흰색화소를 내기 위하여 세개의 음극에 신호를 인가하는 시간을 세부분으로 분할하여 한개의 음극에 적색, 청색, 녹색의 신호를 순차적으로 부가할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 새도우 마스크형 칼라수상관을 사용한 화면표시장치.
4. 제3항에 있어서, 분할된 세개의 신호와 동기하여 전자총의 외부에 자계를 변화시킬 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 새도우 마스크형 칼라수상관을 사용한 화면표시장치.