KR100245777B1 - 개선된 개구 형상을 갖는 섀도 마스크를 구비한 칼라 수상관 - Google Patents

개선된 개구 형상을 갖는 섀도 마스크를 구비한 칼라 수상관 Download PDF

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Abstract

개선된 칼라 수상관(10)은 섀도 마스크(24) 및 도트 스트린(22)을 포함하며, 상기 마스크는 2개의 긴 측면과 2개의 짧은 측면을 포함한다. 마스크의 긴 측면은 마스크의 중심 장축(X)과 평행하고, 짧은 측면은 마스크의 중심 단축(Y)과 평행하다. 이 마스크는 개구 어레이(36)를 포함한다. 상기 개선된 칼라 수상관은 4개의 측면에 각각 실질적으로 수직인 다수의 섀도 마스크 개구를 포함한다. 2개의 개구 측면은 대략 장축에 평행하고 개구 높이(H)를 형성한다. 다른 2개의 개구 측면은 대략 단축에 평행하고 개구 폭(W)을 형성한다. 개구의 폭 및 높이는 중심에서 마스크의 측면으로 갈수록 장축을 따라 각각 제1 비율 및 제2 비율로 증가하며, 단축을 따라 중심으로 마스크의 상부 및 하부로 갈수록 각각 제3 비율 및 제4 비율로 증가한다.

Description

개선된 개구 형상을 갖는 섀도 마스크를 구비한 칼라 수상관
본 발명은 일반적으로 도트 스크린을 사용하며 섀도 마스크의 개구가 엇갈린 수직열과 수평열로 정렬되어 있는 칼라 수상관에 관한 것이며, 더욱 상세히 말하자면, 도트 스크린으로부터 일정한 광 출력을 획득하는 개선된 섀도 마스크 개구 형상에 관한 것이다.
텔레비젼 시청을 위해 사용되는 대부분의 칼라 수상관은 스크린의 주변 영역보다는 그 스크린의 중심에서 광 출력이 더 크다. 광 출력에서의 이러한 차이는 전자빔이 평향함에 따라 수상관에서의 전자빔의 크기가 증가하고 넓게 퍼지기 때문에 발생한다. 또한, 마스크의 주변으로 갈수록 섀도 마스크 개구 사이의 간격이 증가하는 것이 일반적이다. 텔레비젼 화면을 볼 때 광 출력에서의 이러한 차이는 화면의 중심이 일반적으로 수상관의 스크린의 중심에 있기 때문에 거의 알아차리지 못한다.
그러나, 칼라 디스플레이 모니터와 같은 많은 다른 칼라 수상관에 있어서, 전체 스크린 상에서 일정한 광 출력을 유지하는 것이 바람직하다. 그러므로 본 발명은 이러한 일정한 광 출력을 달성하기 위해 사용될 수 있는 신규한 형상의 개구를 구비한 섀도 마스크를 갖는 칼라 수상관을 제공한다.
제1도는 본 발명을 구체화한 칼라 수상관을 그 축을 따라 부분 절개하여 도시한 측면도.
제2도는 제1도의 수상관의 섀도 마스크-프레임 어셈블리의 정면도.
제3도는 제2도의 어셈블리의 섀도 마스크의 단면도.
제4도는 4개의 위치에서 개구 폭 W를 보여주는 제2도의 섀도 마스크의 일실시예의 상부 우측 4분면을 도시하는 도면.
제5도는 4개의 위치에서 개구 높이 H를 보여주는 제2도의 섀도 마스크의 일실시예의 상부 우측 4분면을 도시하는 도면.
제6도는 4개의 위치에서 수직열에서의 개구 사이의 수직 피치를 보여주는 제2도의 섀도 마스크의 일실시예의 상부 우측 4분면을 도시하는 도면.
제7도는 4개의 위치에서 수직열에서의 개구 사이의 수직 피치를 보여주는 제2도의 섀도 마스크의 일실시예의 상부 우측 4분면을 도시하는 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 칼라 수상관 22 : 도트 스크린
24 : 섀도 마스크 36 : 개구 어레이
본 발명에 따르면, 개선된 칼라 수상관은 섀도 마스크 및 도트 스크린을 포함하며, 이 마스크는 2개의 긴 측면 및 2개의 짧은 측면을 갖는다. 마스크의 긴 측면은 마스크의 중심 장축에 평행하며 짧은 측면은 마스크의 중심 단축에 평행하다. 마스크는 개구 어레이를 포함한다. 각 섀도 마스크 개구는 4개의 측면을 갖는 대략 직사각형이다. 2개의 개구 측면은 대략 장축에 평행하며 개구 높이를 형성한다. 다른 2개의 개구 측면은 대략 단축에 평행하고 개구 폭을 형성한다. 개구의 폭과 높이는 중심에서 마스크의 측면으로 갈수록 장축을 따라 각각 제1비율 및 제2비율로 증가하며, 개구의 폭과 높이는 마스크의 중심에서 마스크의 상부 및 하부로 갈수록 단축을 따라 각각 제3비율 및 제4비율로 증가한다.
제1도는 사각 퍼넬(15)에 의해 연결된 사각 면판 패널(12)과 관형 네크(14)를 포함하는 유리 엔벌로프(11)를 갖는 사각 칼라 수상관이다. 퍼넬(15)은 애노드 버튼(16)에서 네크(14)까지 확장한 내부 전도 코팅(도시되지 않음)을 갖는다. 패널(12)은 뷰잉 면판(18) 및, 유리 프리트(17)에 의해 퍼넬(15)에 봉합된 주변 플랜지 또는 측벽(20)을 포함한다. 삼색 형광 스크린(22)은 면판(18)의 내표면에 의해 지지된다. 스크린(22)은 트라이어드에 정렬된 형광 도트를 갖는 도트 스크린이며, 각 트라이어드는 각 삼색의 형광 도트를 포함한다. 다수의 개구를 갖는 칼라 선택 전극 또는 섀도 마스크(24)는 스크린(22)과 관련하여 소정의 간격으로 종래 수단에 의해 분리될 수 있게 장착된다. 제1도에 점선에 의해 개략적으로 나타난 전자총(26)은 네크(14)내의 중심에 장착되며 3개의 전자빔(28)을 생성하여 수렴 경로를 따라 마스크(24)를 통하여 스크린(22)으로 주사한다.
제1도는 수상관은 퍼넬-네크 접합부의 옆에 도시된 요크(30)와 같은 외부 자기 편향 요크와 함께 사용되도록 설계된다. 동작시에 요크(30)는 3개의 빔(28)에 자장을 부여하여 상기 빔이 스크린(22)상의 사각 래스터에 수평 및 수직으로 주사되게 한다. 최초의 편향면(제로 편향)은 요크(30)의 중심에 있다. 프린지 필드 (fringe field)로 인해, 수상관의 편향 영역은 요크(30)로부터 축을 따라 전자총 (26)의 영역까지 연장된다. 간략화를 위해, 편향 영역에서의 편향된 빔 경로의 실제 곡선을 제1도에 도시하지 않았다.
섀도 마스크(24)는 마스크 프레임 어셈블리(32)의 일부분이며, 상기 마스크 프레임 어셈블리는 또한 주변 프레임(34)을 포함한다. 마스크 프레임 어셈블리(32)는 제1도의 면판 패널(12) 내에 위치된다. 섀도 마스크(24)는 만곡된 개구 부분 (25), 개구 부분(25)를 둘러싼 개구되지 않은 가장자리부(27), 및 가장자리부( 27)에서 후위로 구부러지며 스크린(22)으로부터 멀어지게 연장한 경계부(29)를 포함한다. 마스크(24)는 프레임(34) 내(선택적으로 프레임 상)에 끼워지며 경계부( 29)는 프레임(34)에 용접된다.
제2도에 도시된 섀도 마스크(24)는 2개의 긴 측면 및 2개의 짧은 측면을 갖는 사각 주변부를 갖는다. 마스크(24)는 마스크의 중심을 통과하며 긴 측면에 평행한 장축 X, 및 마스크의 중심을 통과하며 짧은 측면에 평행한 단축 Y를 갖는다. 제3도에 상세히 도시된 바와 같이, 마스크(24)는 엇갈린 수직열(38) 및 수평열(40)로 정렬된 개구(36) 어레이를 포함한다. 수직열(38)은 단축 Y에 대략 평행하고 수평열(40)은 장축 X에 대략 평행하다. 하나의 수평열에서의 개구는 인접한 수평열에서의 개구와 서로 다른 수직열에 있다. 동일한 수직열에서의 인접한 개구 사이의 수직 간격은 개구의 수직 피치 av로서 정의되며, 동일한 수평열에서의 인접한 개구 사이의 수평 간격은 개구의 수평 피치 ah로서 정의된다.
이들 피치는 형광 도트 트리오(trios)의 소정의 간격을 획득하기 위해 조정될 수 있다. 형광 도트 트리오의 적절한 간격은 큰 섀도 마스크 외형을 필요로 하며, 이것은 증가된 전자빔 허용오차, 조절동안의 개선된 굽음 방비 및 개선된 열적 안정도를 가져온다.
각 섀도 마스크 개구는 대략적으로 직사각 형태의 둥근 코너와 함께 4개의 측면을 갖는다. 2개의 개구 측면은 대략 장축에 평행하여 개구의 높이 H 크기를 형성하며, 2개의 개구 측면은 대략 단축에 평행하며 개구의 폭 W 크기를 형성한다. 바람직한 실시예에서, 전자빔의 스폿 크기는 일반적으로 스크린의 에지를 향해 커지기 때문에, 개구의 크기는 스폿의 증가량과 어느정도 일치하도록 변경된다. 이러한 일치를 달성하기 위해, 개구의 폭 및 높이는 마스크의 중심에서 측면으로 갈수록 장축을 따라 각각 제1비율 및 제2비율로 증가하며, 개구의 폭 및 높이는 마스크의 중심에서 상부 및 하부로 갈수록 단축을 각각 제3비율 및 제4비율로 증가한다. 제3비율은 일반적으로 제1비율보다 작다.
예시적인 51㎝대각선의 수상관에서 마스크의 개구 어레이의 상부 우측 4분면 상에서 4곳의 서로 다른 위치에서의 개구의 폭 W 및 높이 H는 각각 제4도 및 제5도에 주어져 있다. 4곳의 위치는 마스크의 중심에, 단축을 따라 개구 어레이의 상부에, 장축을 따라 개구 어레이의 우측에 및 개구 어레이의 상부 우측 코너에 있다.
개구 어레이의 다른 3개의 4분면의 개구 폭 및 높이는 장축 X 및 단축 Y에 대해 나타난 상기 상부 우측 4분면에 주어진 것과 동일하다. 이 특정 마스크에서, 개구 폭 W는 마스크의 중심에서의 0.195㎜로부터 개구 어레이의 측면에서의 0.246㎜까지 제1비율로 장축을 따라 증가하며, 개구 어레이의 상부 및 하부에서의 0.212㎜까지 제3 비율로 단축을 따라 증가한다. 개구 어레이의 코너에서의 개구 폭은 0.237㎜이며 이는 단축을 따른 개구 어레이의 상부 및 하부에서의 폭보다 크지만 장축을 따른 개구 어레이의 측면에서 보다는 작다. 개구 높이 H는 마스크의 중심에서의 0.192㎜로부터 개구 어레이의 측면에서의 0.212㎜까지 제2비율로 장축을 따라 증가하며, 개구 어레이의 상부 및 하부에서의 0.213㎜까지 제4비율로 단축을 따라 증가한다. 개구 어레이의 코너에서의 개구 높이는 0.225㎜이며 이는 단축을 따른 개구 어레이의 상부 및 하부에서 및 장축을 따른 개구 어레이의 측면에서의 높이보다 크다.
예시적인 51㎝ 대각선의 수상관에서 마스크의 상부 우측 4분면 상의 서로 다른 4 위치에서의 마스크 개구의 수평 피치 ah및 수직 피치 av는 각각 제6도 및 제7도에 도시되어 있다. 수평 피치 ah는 단축 Y를 따라 마스크의 중심에서의 0.785㎜에서 개구 어레이의 상부 및 하부에서의 0.775㎜로 감소한다. 수평 피치 ah는 장축을 따라 어레이의 측면에서 0.881㎜로 증가한다. 개구 어레이의 코너에서의 수평 피치 ah는 0.831㎜이며, 이는 단축을 따른 개구 어레이의 상부 및 하부에서의 수평 피치보다는 크지만 장축을 따른 개구 어레이의 측면에서의 수평 피치보다 작다. 수직 피치 av는 마스크의 중심에서의 0.460㎜로부터 단축을 따른 개구 어레이의 상부 및 하부에서의 0.475㎜까지 증가하지만 장축을 따른 개구 어레이의 측면에서의 0.456㎜까지 감소한다. 개구 어레이의 코너에서의 수직 피치 av는 0.477㎜이며, 이는 단축을 따른 개구 어레이의 상부 및 하부에서의 수평 피치 및 장축을 따른 개구 어레이의 측면에서의 수평 피치보다 크다.
본 명에서에 개시돈 개구 폭 및 개구 높이 모두를 독립적으로 변화시키는 기술은 전자빔 허용오차를 최대로 하고 일정한 광 출력을 가능하게 하며, 도트 스크린상에서 전자빔 트리오 간격에서의 변화와 일치하게 된다.

Claims (5)

  1. 섀도 마스크(24), 도트 스크린(22) 및 복수의 전자빔(28)을 생성하여 상기 마스크를 통해 상기 스크린으로 주사하는 전자총(26)을 구비하며, 상기 마스크는 2개의 긴 측면 및 2개의 짧은 측면을 가지며, 상기 긴 측면은 상기 마스크의 중심 장축(X)에 평행하고 상기 짧은 측면은 상기 마스크의 중심 단축(Y)에 평행하며 상기 마스크는 개구 어레이(36)를 포함하는 칼라 수상관에 있어서, 상기 각 섀도 마스크 개구(36)는 실질적으로 4개의 측면을 갖는 사각형이며, 상기 개구의 2개의 측면은 대략 상기 장축(X)에 평행하고 개구 높이(H)를 형성하며, 상기 개구의 다른 2개의 측면은 대략 상기 단축(Y)에 평행하고 개구 폭(W)을 형성하며, 상기 개구의 폭 및 높이는 상기 장축을 따라 상기 마스크(24)의 중심에서 측면으로 갈수록 각각 제1비율 및 제2비율로 증가하며, 단축을 따라 중심에서 상기 마스크의 상부 및 하부로 갈수록 각각 제3비율 및 제4비율로 증가하는 것을 특징으로 하는 칼라 수상관.
  2. 섀도 마스크(24), 도트 스크린(22) 및 복수의 전자빔(28)을 생성하여 상기 마스크를 통해 스크린에 주사하는 전자총(26)을 구비하며, 상기 마스크는 직사각형이고 2개의 긴 측면 및 2개의 짧은 측면을 가지며, 상기 긴 측면은 상기 마스크의 중심 장축(X)에 평행하고, 상기 짧은 측면은 상기 마스크의 중심 단축(Y)에 평행하며, 상기 마스크는 수직열(38) 및 수평열(40)로 정렬된 개구 어레이(36)를 포함하며, 하나의 수펴열에서의 개구는 인접한 수평열에서의 개구와 서로 다른 수직열에 있으며, 상기 스크린에서의 전자빔 스폿의 크기는 스크린의 중심으로부터 간격이 증가할수록 증가하는 전자빔 칼라 수상관에 있어서, 상기 각 섀도 마스크 개구(36)는 대략 직사각 형상으로 둥근 코너와 함께 4개의 측면을 가지며, 상기 개구의 2개의 측면은 대략 상기 장축(X)에 평행하고 개구 높이(H)를 형성하며, 상기 개구의 2개의 다른 측면은 대략 상기 단축(Y)에 평행하고 개구 폭(W)을 형성하며, 상기 개구의 폭 및 높이는 상기 스크린(22)에서의 상기 전자빔 스폿의 수평 및 수직 크기가 증가하는 것에 대략 비례하게 상기 마스크(24)의 중심에서 측면으로 갈수록 상기 장축을 따라 각각 제1비율 및 제2비율로 증가하며, 상기 스크린(22)에서의 상기 전자빔 스폿의 수평 및 수직 크기가 증가하는 것에 대략 비례하게 상기 마스크(24)의 중심에서 상부 및 하부로 갈수록 상기 단축을 따라 각각 제3비율 및 제4비율로 증가하는 것을 특징으로 하는 칼라 수상관.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제3비율은 상기 제1비율보다 낮은 것을 특징으로 하는 칼라 수상관.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 섀도 마스크 개구(36)의 장축(X) 방향에서의 중심간 간격(ah)은 장축(X)을 따라 중심에서 에지로 갈수록 증가하며, 단축을 따라 중심에서 에지로 갈수록 감소하는 것을 특징으로 하는 칼라 수상관.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 섀도 마스크 개구(36)의 단축(Y) 방향에서의 중심간 간격(ay)은 장축(X)을 따라 중심에서 에지로 갈수록 감소하며, 단축(Y)을 따라 중심으로 에지로 갈수록 증가하는 것을 특징으로 하는 칼라 수상관.
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