KR100269557B1 - 음극선관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 새도우 마스크를 페이스 패널에 대해 탄성적으로 지지하는 지지부재를 구비한 음극선관, 특히 마스크 프레임을 페이스 패널에 대해서 매달아 두는 복수의 지지 부재를 구비한 음극선관에 관한 것으로서, 음극선관은 거의 직사각형의 유효면(2a) 및 이 유효면의 주변에 세워 설치된 거의 직사각형의 스커트부(2b)를 갖는 패널(2), 거의 직사각형의 마스크 본체(8) 및 마스크 본체(8)를 지지함과 동시에 스커트부(2b)에 대향된 마스크 프레임(9)을 갖는 새도우 마스크(10) 및 패널(2)의 스커트부(2b)와 새도우 마스크(10)의 마스크 프레임(9) 사이에 배치되어 마스크 프레임(9)을 탄성적으로 매달아 두어 지지한 홀더(12)를 구비하고, 상기 홀더(12)는 스커트부(2b)에 부착된 스터드핀(14)에 걸어 맞추어지는 걸어 맞춤부를 갖는 제 1 부재(21)와, 마스크 프레임(9)에 고정 설치되는 고정부를 갖는 제 2 부재(22)를 구비하고, 상기 제 1 부재(21)의 판 두께는 제 2 부재(22)의 판 두께 보다 얇고, 제 1 부재(21)의 제 1 경사부(21b)의 길이는 제 2 부재(22)의 제 2 경사부(22b)의 길이 보다 짧게 형성되어 있으며, 상기 홀더(12)를 사용함으로써 음극선관에 원하지 않는 위치에 주어진 외부 충격에 기인한 색의 오차 및 장시간 동작시의 마스크 프레임(9)의 열팽창에 기인한 색의 오차를 동시에 보정할 수 있고, 양질의 화상을 안정적으로 표시할 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

음극선관

본 발명은 새도우 마스크를 페이스 패널에 대해서 탄성적으로 지지하는 지지부재를 구비한 음극선관, 특히 마스크 프레임을 페이스 패널에 대해서 매달아 두는 복수의 지지부재를 구비한 음극선관에 관한 것이다.

일반적으로, 음극선관은 거의 직사각형의 유효면의 주변부에 거의 직사각형의 스커트부를 세워 설치하여 이루어진 패널, 상기 패널의 스커트부에 접합된 깔대기 형상의 퍼넬, 패널의 유효면의 내측에 형성된 형광체 스크린(phosphor screen), 다수의 전자빔 통과구멍을 형성한 거의 직사각형의 마스크 본체, 상기 마스크 본체의 주변부에 부착된 거의 직사각형의 마스크 프레임을 갖는 새도우 마스크, 상기 새도우 마스크를 마스크 본체가 형광체 스크린에 대향하도록 패널에 대해 탄성적으로 매달아 두어 지지하는 복수의 지지부재, 퍼넬의 네크부 내에 설치되고, 마스크 본체의 전자빔 통과구멍을 통하여 형광체 스크린에 전자빔을 조사하는 전자총 및 자계를 발생하여 전자총으로부터 방출되는 전자빔을 편향시키는 편향장치를 구비하고 있다.

그런데, 전자총으로부터 방출되는 전자빔은 편향장치에 의해 편향되고, 새도우 마스크를 통하여 형광체 스크린이 수평 및 수직 방향으로 주사되어 패널을 통하여 칼라화상이 표시된다.

새도우 마스크를 지지하는 지지부재로서 예를 들어 도 11에 도시한 바와 같은 거의 쐐기 형상의 홀더(40)가 알려져 있다. 이 홀더(40)는 한쪽이 새도우 마스크의 마스크 프레임(42)에 설치되고, 다른쪽이 패널의 스커트부(44)에 돌출 설치된 스터드핀(43)에 착탈 자유롭게 걸려진다.

그런데, 형광체 스크린상에 색의 오차가 없는 화상을 표시하기 위해서는 새도우 마스크의 다수의 전자빔 통과 구멍(45)을 통과하는 전자빔이 형광체 스크린(46) 상의 소정 위치에 올바르게 랜딩하지 않으면 안된다. 그 때문에, 패널과 새도우 마스크의 위치 관계, 특히 형광체 스크린(46)이 형성된 패널 내부면과 다수의 전자빔 통과구멍(45)이 형성된 마스크 본체의 간격을 고정밀도로 유지하는 것이 중요시되고 있다.

그러나, 마스크 본체가 얇은 탄소강판 등에 의해 형성되어 있으면, 장기간 동작시에 마스크 본체가 전자빔의 충돌에 의해 열팽창하고, 형광체 스크린(46)을 향해 돌출하는 소위 도밍(doming)이 발생한다. 이와 같이 마스크 본체에 도밍이 발생하면, 패널 내부면과의 거리가 변화하고, 전자빔의 랜딩 위치에 오차를 발생시키며(electron beam landing misregister), 표시화상에 색 오차를 발생시킨다.

이 때문에, 상기와 같은 거의 쐐기 형상의 홀더(40)를 사용함으로써, 마스크 본체의 도밍에 기인한 색의 오차를 보상하도록 하고 있다. 즉, 마스크 본체에 도밍이 발생하면, 홀더(40)가 도면 중 일점쇄선으로 도시한 바와 같이 변형되고 마스크 본체를 형광체 스크린(46) 방향으로 밀어 올린다. 이에 의해, 전자빔의 랜딩 위치가 새도우 마스크의 열팽창 전후에 변화하지 않도록 보상된다.

또한, 비교적 대형의 음극선관에서는 마스크 본체를 마스크 프레임 보다 열팽창 계수가 작은 불변강(invar)재로 형성한 것이 알려져 있다. 이와 같이 마스크 프레임 보다 열팽창 계수가 작은 마스크 본체를 구비한 음극선관에서는 도 12에 도시한 바와 같이 홀더(50)가 사용된다.

상기 홀더(50)는 새도우 마스크의 마스크 프레임(52)에 고정 설치된 제 1 부재와, 패널의 스커트부(54)에 돌출 설치된 스터드핀(53)에 걸려지는 제 2 부재를 구비하고 있다. 상기 홀더(50)는 좌우 대칭인 거의 V자형 단면으로 형성되어 있다.

이와 같이 음극선관을 장시간 동작시키면, 마스크 본체가 거의 열팽창되지 않고, 마스크 프레임(52)만이 도면 중 일정 쇄선으로 도시한 바와 같이 열팽창된다. 이 때, 홀더(50)가 좌우 대칭으로 형성되어 있으므로, 새도우 마스크가 형광체 스크린(56)에 대해서 멀어지는 방향으로 이동되지 않는다. 즉, 마스크 프레임이 열팽창해도, 전자빔의 랜딩 위치를 올바른 위치에 유지할 수 있다.

그러나 상술한 바와 같은 대책을 강구해도 최근의 비교적 편향각이 큰 음극선관에서는 대부분, 전자빔의 랜딩 위치의 어긋남에 기인한 색의 오차가 발생한다. 이와 같은 미스랜딩(electron beam landing misregister)을 보상하기 위해서는 마스크 프레임(52)을 형광체 스크린(56)으로부터 멀어지는 방향, 즉 도시하지 않은 전자총측으로 이동시킬 필요가 있다. 즉, 마스크 본체의 형광체 스크린(56)측으로의 열팽창을 상쇄하기 위해서는 마스크 프레임의 열팽창에 의한 홀더의 변형이 마스크 프레임을 전자총측으로 이동시키는 것이 아니면 안된다.

예를 들어, 일본 특개소64-14851호 공보에는 마스크 프레임을 전자총측으로 이동시키는 기술의 일례가 개시되어 있다. 이 공보에는 마스크 프레임에 고정 설치된 제 2 부재보다 패널의 스커트부에 걸려진 제 1 부재의 판 두께를 두껍게 한 홀더가 개시되어 있다. 이와 같이, 제 1 부재의 판두께를 두껍게 하면, 제 2 부재와 비교하여 제 1 부재쪽이 변형되기 어려워진다. 그 결과, 마스크 프레임이 열팽창했을 때, 제 2 부재쪽이 제 1 부재보다 크게 변형되고 마스크 프레임이 전자총측으로 이동된다.

그러나, 상기 홀더에서는 음극선관의 외부로부터 원하지 않는 충격이 주어지면, 제 1 부재보다 판 두께가 얇은 제 2 부재에 응력이 집중된다. 따라서, 외부로부터의 충격을 홀더가 흡수할 수 없는 경우에는 상대적으로 약하여 변형되기 쉬운 제 2 부재가 소성 변형되고, 상기 제 2 부재의 변형에 기인한 미스랜딩을 발생시킨다.

외부 충격에 기인한 미스랜딩을 방지하는 기술로서, 일본 특개소64-27144호 공보에 도 11에 도시한 바와 같은 꺾어 구부린 부분(40a,40b)를 구비한 홀더(40)가 제안되어 있다. 꺾어 구부린 부분(40a,40b)은 도 11에서 지면에 수직인 방향으로부터의 외부 충격에 대해서 마스크 프레임의 이동을 억제하도록 기능하지만, 음극선관의 관축(tube axis) 방향으로부터의 외부 충격에 대해서는 효과가 없다.

이 밖에, 홀더의 각 부재의 강성을 높이고 소성 변형하기 어렵게 하는 방법이 생각된다. 그러나, 이런 방법을 채용하면 음극선관을 장시간 동작시켰을 때의 열의 영향에 의한 색의 오차를 충분히 보정할 수 없을 뿐만 아니라, 음극선관의 제조공정에서의 홀더의 착탈성이 악화된다.

이상과 같이, 음극선관의 형광체 스크린에 색의 오차가 없는 화상을 표시하기 위해서는 새도우 마스크를 유지하는 홀더의 형상이 중요해진다. 그러나, 종래의 기술에서는 외부 충격에 기인하여 새도우 마스크와 패널의 위치 관계가 변화하여 기인하는 색의 오차 및 음극선관을 장시간 동작시켰을 때의 열의 영향에 의한 색의 오차를 동시에 보정할 수 있는 홀더를 제공하는 것은 곤란했다.

본 발명은 이상의 점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 외부 충격에 기인한 색의 오차 및 열팽창에 기인한 색의 오차를 동시에 보정할 수 있고, 양질의 화상을 안정적으로 표시할 수 있는 음극선관을 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 음극선관을 도시한 단면도,

도 2는 도 1의 음극선관에서의 새도우 마스크의 기술 구조를 도시한 부분단면도,

도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 홀더를 도시한 도면,

도 4는 홀더의 제 1 경사부의 길이(L1)를 변화시켰을 때의 랜딩 이동량을 도시한 그래프,

도 5는 홀더의 제 2 경사부의 길이(L2)를 변화시켰을 때의 랜딩 이동량을 도시한 그래프,

도 6은 홀더의 제 1 경사부의 경사 각도(ø1)를 변화시켰을 때의 랜딩 이동량을 도시한 그래프,

도 7은 홀더의 제 2 경사부의 각도(ø2)를 변화시켰을 때의 랜딩 이동량을 도시한 그래프,

도 8은 홀더의 제 1 부재의 판 두께(d1)를 변화시켰을 때의 랜딩 이동량을 도시한 그래프,

도 9는 홀더의 제 2 부재의 판두께(d2)를 변화시켰을 때의 랜딩 이동량을 도시한 그래프,

도 10a 내지 도 10c는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 홀더를 도시한 도면,

도 11은 종래의 홀더를 도시한 단면도 및

도 12는 종래의 홀더를 도시한 단면도이다.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

1: 음극선관 2: 페이스 패널

2a: 패널 유효면 2b: 패널 스커트부

4: 퍼넬 6: 형광체 스크린

8: 마스크 본체 9: 마스크 프레임

10: 새도우 마스크 16: 전자총

18: 편향장치

상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명 중 청구항 1에 기재된 음극선관은 거의 직사각형의 유효부, 상기 유효부의 둘레 가장자리부를 따라서 세워서 설치된 거의 직사각형의 측벽부 및 이 측벽부의 내부면에 돌출 설치된 복수의 스터드핀을 갖는 페이스 패널,

상기 페이스 패널의 유효부의 내부면에 형성된 형광체 스크린,

상기 페이스 패널의 내측에 설치되고, 상기 형광체 스크린과 대향한 복수의 구멍을 구비한 거의 직사각형의 마스크 본체 및 상기 마스크 본체의 둘레 가장자리부를 지지하고 있음과 동시에 상기 페이스 패널의 측벽부에 대향한 거의 직사각형의 마스크 프레임을 갖는 새도우 마스크,

상기 마스크 프레임에 각각 고정 설치됨과 동시에 상기 페이스 패널의 각 스터드핀에 각각 걸어 맞추어지고, 상기 마스크 프레임을 상기 페이스 패널에 대하여 탄성적으로 지지한 복수의 지지부재,

전자빔을 사출하여 상기 마스크 본체의 복수의 구멍을 통하여 상기 형광체 스크린에 조사하는 전자총 및

상기 전자총으로부터 사출되는 전자빔을 편향하는 편향장치를 구비하고,

상기 지지부재는 각각 탄성을 갖는 가늘고 긴 판형상체를 꺾어 구부려 형성한 제 1 및 제 2 부재를 구비하고,

상기 제 1 부재는 상기 스터드핀이 걸어 맞추어진 걸어 맞춤부, 상기 제 2 부재에 접속된 제 1 접속부 및 상기 제 1 접속부로부터 상기 걸어 맞춤부를 향해 상기 제 2 부재로부터 멀어지는 방향으로 기울어져 연장된 제 1 경사부를 구비하고,

상기 제 2 부재는 상기 마스크 프레임에 고정된 고정부, 상기 제 1 부재의 제 1 접속부에 접속된 제 2 접속부 및 상기 제 2 접속부로부터 상기 고정부를 향해 상기 제 1 부재로부터 멀어지는 방향으로 기울어져 연장된 제 2 경사부를 구비하고,

상기 제 1 부재의 판두께(d1)는 상기 제 2 부재의 판두께(d2) 보다 얇고, 상기 제 1 경사부의 길이(L1)는 상기 제 2 경사부의 길이(L2)보다 짧은 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명 중 청구항 2에 기재된 음극선관에 의하면 상기 제 1 부재의 제 1 경사부와 걸어 맞춤부가 이루는 각도(θ1)는 상기 제 2 부재의 제 2 경사부와 고정부가 이루는 각도(θ2)보다 큰 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명 중 청구항 3에 기재된 음극선관에 의하면, 음극선관의 관축에 대하여 상기 제 1 경사부가 이루는 각도(ø1)는 상기 관축에 대해서 상기 제 2 경사부가 이루는 각도(ø2)보다 큰 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명 중 청구항 4에 기재된 음극선관에 의하면, 상기 제 1 경사부의 길이(L1), 상기 각도(ø1), 상기 제 2 경사부의 길이(L2) 및 상기 각도(ø2)는 L1×cosø1＜L2×cosø2 관계에 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명 중 청구항 5에 기재된 음극선관에 의하면 상기 제 1 부재의 제 1 접속부는 상기 제 1 경사부를 연장한 방향으로 연이어 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명 중 청구항 6에 기재된 음극선관은,

거의 직사각형의 유효부, 상기 유효부의 둘레 가장자리부를 따라서 세워 설치된 거의 직사각형의 측벽부 및 상기 측벽부의 4개의 각부의 내부면에 돌출 설치된 4개의 스터드핀을 갖는 페이스 패널,

상기 페이스 패널의 유효부의 내부면에 형성된 형광체 스크린,

상기 페이스 패널의 내측에 설치되고 상기 형광체 스크린과 대향한 복수의 구멍을 구비한 거의 직사각형의 마스크 본체 및 상기 마스크 본체의 둘레 가장자리부를 지지하고 있음과 동시에 상기 페이스 패널의 측벽부에 대향한 상기 마스크 본체 보다 열팽창 계수가 큰 거의 직사각형의 마스크 프레임을 갖는 새도우 마스크,

상기 마스크 프레임의 4개의 각부에 각각 고정되어 설치됨과 동시에 상기 페이스 패널의 각 스터드핀에 각각 걸어 맞추어지고, 상기 마스크 프레임을 상기 페이스 패널에 대해서 탄성적으로 지지한 4개의 지지부재,

전자빔을 사출하여 상기 마스크 본체의 복수의 구멍을 통하여 상기 형광체 스크린에 조사하는 전자총 및

상기 전자총으로부터 사출되는 전자빔을 편향하는 편향장치를 구비하고,

상기 지지부재는 각각 탄성을 갖는 가늘고 긴 판 형상체를 접어 구부려 형성한 제 1 및 제 2 부재를 구비하고,

상기 제 1 부재는 상기 스터드핀이 걸어 맞추어진 걸어 맞춤부, 상기 제 2 부재에 접속된 제 1 접속부 및 상기 제 1 접속부로부터 상기 걸어맞춤부를 향해 상기 제 2 부재로부터 멀어지는 방향으로 기울어져 연장된 제 1 경사부를 구비하고,

상기 제 2 부재는 상기 마스크 프레임에 고정된 고정부, 상기 제 1 부재의 제 1 접속부에 접속된 제 2 접속부 및 상기 제 2 접속부로부터 상기 고정부를 향해 상기 제 1 부재로부터 멀어지는 방향으로 기울어져 연장된 제 2 경사부를 구비하고,

상기 제 1 부재의 판두께(d1)는 상기 제 2 부재의 판두께(d2)보다 얇고, 상기 제 1 경사부의 길이(L1)는 상기 제 2 경사부의 길이(L2)보다 짧고,

상기 제 1 부재의 제 1 경사부와 걸어 맞춤부가 이루는 각도(θ1)는 상기 제 2 부재의 제 2 경사부와 고정부가 이루는 각도(θ2) 보다 크고,

음극선관의 관축에 대해서 상기 제 1 경사부가 이루는 각도(ø1)는 상기 관축에 대해서 상기 제 2 경사부가 이루는 각도(ø2) 보다 큰 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명 중 청구항 7에 기재된 음극선관에 의하면 상기 제 1 경사부의 길이(L1), 상기 각도(ø1), 상기 제 2 경사부의 길이(L2) 및 상기 각도(ø2)는 L1×cosø1＜L2×cosø2의 관계에 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명 중 청구항 8에 기재된 음극선관에 의하면 상기 제 1 부재의 제 1 접속부는 상기 제 1 경사부를 연장한 방향으로 연장되어 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 대해서 상세하게 설명한다.

도 1에 도시한 바와 같이 본 발명의 음극선관(1)은 곡면으로 이루어진 유효면(2a)의 주변부에 스커트부(2b)가 세워 설치된 거의 직사각형의 페이스 패널(2)(이하, 단지 패널(2)이라고 칭함)과, 패널(2)의 스커트부(2b)에 접합된 깔대기 형상의 퍼넬(4)을 갖는 외관 용기를 구비하고 있다. 패널(2)의 유효면(2a)의 내측에는 청색, 녹색, 적색으로 발광하는 3색 형광체층으로 이루어진 형광체 스크린(6)이 형성되어 있다. 또한, 패널(2)의 내측에는 형광체 스크린(6)에 대향하여 새도우 마스크(10)가 설치되어 있다.

도 2에 부분적으로 확대하여 도시한 바와 같이, 새도우 마스크(10)는 다수의 전자빔 통과구멍(8a)이 형성된 곡면을 거의 직사각형으로 한 마스크 본체(8) 및 마스크 본체(8)의 주변부에 부착된 거의 직사각형 형상의 마스크 프레임(9)을 구비하고 있다. 마스크 프레임(9)은 마스크 본체(8)의 내측으로 꺾인 단면이 거의 L자형으로 형성되어 있다. 마스크 본체(8)는 비교적 열팽창 계수가 작고 판 두께가 얇은 불변강으로 형성되고, 마스크 프레임(9)은 마스크 본체(8) 보다 열팽창 계수가 큰 탄소 강판에 의해 형성되어 있다.

마스크 프레임(9)의 각 코너부 외측에는 후술하는 탄성 지지부재(12)(이하, 단지 홀더(12)라고 칭함)가 각각 고정 설치되어 있다. 각 홀더(12)는 패널(2)의 스커트부(2b)의 각 코너부 내측에 설치된 스터드핀(14)에 대해서 착탈 가능하게 걸려진다. 즉, 새도우 마스크(10)는 4개의 홀더(12)를 통하여 패널(2)의 스커트부(2b)에 대해서 매달리게 된다.

한편, 패널(4)의 가늘고 길어진 네크(4a) 내에는 3전자빔(15)을 방출하는 전자총(16)이 설치되어 있다. 또한, 퍼넬(4)의 외측에는 전자총(16)으로부터 방출되는 3전자빔(15)을 편향시키기 위한 자계를 발생하는 편향 장치(18)가 설치되어 있다.

그런데, 전자총(16)으로부터 방출되는 3전자빔(15)은 편향장치(18)가 발생하는 자계에 의해 편향되고, 새도우 마스크(10)를 통하여 형광체 스크린(6) 상에 조사된다. 이에 의해 형광체 스크린(6)이 전자빔(15)에 의해 수평방향 및 수직방향으로 주사되고, 형광체 스크린(6)을 통하여 칼라 화상이 표시된다.

이 때, 음극선관(1)의 형광체 스크린(6) 상에 색의 오차가 없는 양질의 화상을 표시하기 위해서는 마스크 본체(8)의 각 전자빔 통과구멍(8a)을 통과한 3전자빔(15)이 형광체 스크린(6)의 3색 형광체층에 각각 올바르게 랜딩하지 않으면 안된다. 그를 위해서는 패널(2)과 새도우 마스크(10) 사이의 위치 관계를 올바르게 유지하는 것이 필요하다. 특히, 형광체 스크린(6)의 피치를 가늘게 하여 해상도를 높이는 것을 생각하면, 양자 사이의 위치 관계를 보다 고정밀도로 유지할 필요가 있다.

다시 말하면, 패널(2)과 새도우 마스크(10) 사이의 위치 관계를 고정밀도로 유지할 수 없는 경우에는 전자빔(15)의 랜딩 위치에 오차를 발생시켜 미스랜딩을 발생시킨다. 이와 같은 미스랜딩을 발생시키는 주된 요인으로서 마스크 프레임(9)의 열팽창이나 음극선관(1)의 외부로부터 주어지는 충격 등이 생각된다.

마스크 프레임(9)은 전자빔(15)의 충돌에 의해 가열된 마스크 본체(8)의 열이 전달됨으로써 열팽창된다. 즉, 전자총(16)으로부터 방출되는 전자빔(15) 중 마스크 본체(8)의 전자빔 통과구멍(8a)을 지나 형광체 스크린(6)에 달하는 전자빔은 전체의 1/3이하이고, 그 이외의 전자빔은 마스크 본체(8)에 충돌된다. 따라서, 음극선관(1)이 장시간 동작하면 마스크 본체(8)가 가열됨과 동시에 마스크 프레임(9)이 가열되어 마스크 프레임(9)이 열팽창된다.

본 실시예와 같이, 비교적 열팽창 계수가 작은 불변강으로 이루어진 마스크 본체(8)를 구비한 새도우 마스크(10)를 사용한 경우, 마스크 프레임(9)이 열팽창되어도 마스크 본체(8)는 거의 변형되지 않는다. 그러나, 전자빔의 편향각이 비교적 큰 음극선관에서는 장시간 동작에 의해 마스크 프레임(9)에 열팽창이 발생하면, 예를 들어 도 12에 도시한 종래의 홀더를 사용해도, 새도우 마스크가 형광체 스크린측으로 이동되어 미스랜딩을 발생시킨다.

한편, 음극선관(1)의 외부로부터 충격이 주어지면, 스터드핀(14)에 대한 홀더(12)의 걸려진 상태가 변화되어 새도우 마스크(10)가 원하지 않는 위치로 이동되어 전자빔의 미스랜딩을 발생시킨다.

상기 이유에서 해상도가 높은 양질인 화상을 표시하기 위해서는 마스크 프레임(9)의 열팽창에 기인한 미스랜딩 및 음극선관(1)에 대한 외부 충격에 기인한 미스랜딩을 경감시키는 것이 필요 불가결하다.

이 때문에, 본 발명자 등은 새도우 마스크(10)를 패널(2)에 대해서 탄성적으로 매달아 두어 지지하는 홀더로서, 마스크 프레임(9)의 열팽창에 기인한 미스랜딩 및 음극선관(1)에 대한 외부 충격에 기인한 미스랜딩을 동시에 보상할 수 있는 홀더를 발명했다.

도 3a 내지 도 3c에는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 홀더(12)를 도시하고 있다. 도 3a는 홀더(12)를 전자총(16)측에서 본 저면도를 도시하고, 도 3b는 홀더(12)를 패널(2)의 스커트부(2b)측에서 본 측면도를 도시하며, 도 3c는 홀더(12)의 정면도를 도시하고 있다.

상기 홀더(12)는 거의 직사각형 판형상의 제 1 부재(21) 및 거의 직사각형 판 형상의 제 2 부재(22)에 의해 형성되어 있다. 제 1 및 제 2 부재(21,22)는 각각 소정의 판 두께(d1,d2)를 구비하고 있다. 제 1 부재(21)는 패널(2)의 스커트부(2b)에 부착된 스터드핀(14)에 걸려지는 걸림구멍(21c)을 형성한 걸림 부분을 구비하고 있다. 제 2 부재(22)는 새도우 마스크(10)의 마스크 프레임(9)에 고정 설치되는 고정부를 구비하고 있다. 제 1 및 제 2 부재(21,22)는 서로 소정 길이로 접합되는 접합부를 형성한 한 단부(21a,22a)를 구비하고, 상기 접합부의 끝에서부터 서로 멀어지는 방향으로 꺾어 구부러져 있는 거의 V자 형상의 홀더(12)를 형성하고 있다.

제 1 부재(21)는 그 접합부의 끝으로부터 길이(L1)만큼 떨어진 위치에서 제 2 부재(22)를 향해서 꺾여 구부러져 있다. 또한, 제 1 부재(21)의 한 단부(21a)로부터 떨어진 다른 단부 근처의 부위도 제 2 부재(22)를 향해 약간 꺾여 구부러져 있다.

제 2 부재(22)는 그 접합부의 끝으로부터 길이(L2)만큼 떨어진 위치에서 제 1 부재(21)를 향해서 꺾여 구부러져 있다. 즉, 제 1 및 제 2 부재(21,22)는 각각 길이(L1,L2)의 경사부(21b,22b)를 구비하고, 경사부의 끝에서 서로 근접하는 방향으로 각도(θ1,θ2)로 꺾여 구부러져 있다.

또한, 홀더(12)가 마스터 프레임(9)과 스커트부(2b) 사이에 정상적으로 장착된 상태(도 2에 도시한 상태)에서 제 1 부재(21)의 경사부(21b)는 음극선관(1)의 관축과 평행인 방향(도면 중 화살표z 방향)에 대해서 각도(ø1)로 기울어지고, 제 2 부재(22)의 경사부(22b)는 각도(ø2)로 기울어지도록 이루어져 있다.

그런데, 마스크 프레임(9)의 열팽창에 기인한 미스랜딩 및 음극선관의 외부 충격에 기인한 미스랜딩, 즉 새도우 마스크(10)의 원하지 않는 이동에 기인한 전자빔(15)의 랜딩 위치의 어긋남은 상기 홀더(12)의 작용에 의해 보상되지만, 홀더(12)에 의한 보상량 및 보상방향은 제 1 및 제 2 부재(21,22)의 판 두께(d1,d2), 경사부(21b,22b)의 길이(L1,L2), 꺾여 구부러진 각도(θ1,θ2), 경사각도(ø1,ø2) 등의 매개변수에 의해 좌우된다. 또한, 본 실시예의 음극선관에서는 홀더(12)에 의한 새도우 마스크(10)의 보상방향은 전자총(16)으로 향하는 마이너스 방향이다.

즉, 상기 홀더(12)의 각 매개변수에는 미스랜딩을 최소로 할 수 있는 적정값이 있고, 각 매개변수를 적정값으로 설정함으로써 미스랜딩을 최소로 할 수 있다. 상기 적정값을 조사하기 위해, 우선 각 매개변수를 미리 설정한 기준값으로 설정하고, 특정의 매개변수만을 기준값으로부터 변화시켰을 때의 전자빔의 미스랜딩 위치의 이동량을 특성 매개변수로서 측정했다.

또한, 여기에서는 음극선관(1)을 장시간 동작시켰을 때의 열평형 상태에서의 특성 매개변수, 음극선관(1)의 관축방향으로 충격을 준 경우의 특성 매개변수 및 관축 방향과 직행하는 짧은 변 방향으로 충격을 준 경우의 특성 매개변수를 측정했다. 또한, 홀더(12)의 각 매개변수의 기준값을, d1=0.6㎜, d2=0.8㎜, L1=15㎜, L2=15㎜, θ1=169。, θ2=163。, ø1=15。, ø2=15。로 설정했다. 또한, 각 그래프에서의 전자빔의 랜딩 위치의 이동량은 새도우 마스크(10)의 각 부분에서의 평균으로 했다. 이 때의 측정결과를 도 4 내지 도 9의 그래프에 도시했다.

도 4는 제 1 부재(21)의 경사부(21b)의 길이(L1)만을 변화시켰을 때의 특성 매개변수(PL)의 변화를 도시하고, 도 5는 제 2 부재(22)의 경사부(22b)의 길이(L2)만을 변화시켰을 때의 특성 매개변수(PL)의 변화를 도시하고, 도 6은 경사부(21b)의 경사각도(ø1)만을 변화시켰을 때의 특성 매개변수(Pø)의 변화를 도시하고, 도 7은 경사부(22b)의 경사각도(ø2)만을 변화시켰을 때의 특성 매개변수(Pø)의 변화를 도시하고, 도 8은 제 1 부재(21)의 판 두께(d1)만을 변화시켰을 때의 특성 매개변수(Pd)의 변화를 도시하며, 도 9는 제 2 부재(22)의 판 두께(d2)만을 변화시켰을 때의 특성 매개변수(Pd)의 변화를 도시하고 있다. 또한, 각 그래프에서, 랜딩 위치의 이동량, 즉 특성 매개변수가 작을 수록, 미스랜딩을 작게 할 수 있는 것을 나타내고 있다.

도 4, 도 5, 도 8 및 도 9로부터 알 수 있는 바와 같이, 장시간 동작시의 특성 매개변수 및 외부 충격(관축충격 및 짧은 변 충격)시의 특성 매개변수는 홀더(12)의 경사부(21b,22b)의 길이(L1,L2)를 변화시켰을 때와, 각 부재(21,22)의 판 두께(d1,d2)를 변화시켰을 때, 서로 상반되는 경향을 도시하고 있다. 따라서, 외부 충격에 기인한 전자빔의 랜딩 위치의 이동을 억제하면서 장시간 동작시의 마스크 프레임의 열팽창에 기인한 전자빔의 랜딩 위치의 이동을 감소시키기 위해서는 경사부의 길이(L1,L2) 및 판 두께(d1,d2)를 도면 중의 교점 부근의 값으로 설정하는 것이 바람직하다. 그런데, 각 그래프에서의 교점 부근의 값을 보면, L1＜L2, 및 d1＜d2가 되고 있다. 따라서, L1＜L2, d1＜d2가 성립하도록 각 매개변수를 설정함으로써 미스랜딩을 감소시킬 수 있다.

한편, 도 6 및 도 7로부터 알수 있는 바와 같이, 경사부(21b,22b)가 음극선관(1)의 관축과 이루는 경사각도(ø1,ø2)는 양쪽 모두 크게 한 쪽이 장시간 동작시의 미스랜딩 및 외부 충격에 의한 미스랜딩을 모두 감소시킬 수 있다.

그러나, 이 경사각도(ø1,ø2)가 너무 크면 홀더(12)의 착탈에 지장을 초래하게 된다. 또한, 홀더(12)의 사이즈에도 제약이 있고, ø1+ø2는 스터드핀(14)과 마스크 프레임(9) 사이의 거리에 맞추어 한정된다.

그런데, 도 6 및 도 7을 비교하면 ø2를 변화시켰을 때보다 ø1을 변화시켰을 때가 전자빔의 랜딩 위치의 이동량의 변화의 역할, 즉 직선의 기울기가 큰 것을 알 수 있다. 따라서, ø2에 우선하여 ø1을 크게 한 쪽이 미스랜딩을 감소시킬 수 있다. 이 점을 고려하면, ø1＞ø2가 되도록 경사부(21b,22b)의 경사각도를 설정하는 것이 바람직하다.

또한, 제 2 부재(22)가 마스크 프레임(9)에 고정 설치되는 고정부는 음극선관(1)의 관축과 평행이 되므로, 새도우 마스크(10)를 걸기 위한 패널 두께를 얻기 위해서는 제 1 부재(21) 스터드핀(14)의 걸림 부분은 관축에 대해서 각도를 가질 필요가 있다. 이 때문에, θ1〉θ2가 되도록 꺾여 구부러진 각도를 설정하는 것이 바람직하다.

이상과 같이, L1＜L2, d1＜d2, ø1＞ø2 및 θ1＞θ2가 성립하도록 홀더(12)의 각 매개변수를 설정함으로써, 마스크 프레임(9)의 열팽창에 기인한 미스랜딩 및 외부 충격에 기인한 미스랜딩을 동시에 보상할 수 있고, 색의 오차가 없는 양질의 화상을 안정적으로 표시할 수 있다.

예를 들어, 홀더(12)의 제 1 및 제 2 부재(21,22)의 각 부분의 사이즈를 L1=15.6㎜, ø1=19.52。, θ1=169.0。, d1=0.6㎜, L2=16.11㎜, ø2=17.35。, θ2=162.6。, d2=0.8㎜로 설정한 경우, 종래의 홀더(비교를 위해, d1=0.5㎜, d2= 0.8㎜, L1＞L2로 한 것)에 비해, 전자빔의 랜딩 위치의 이동량이 아래와 같이 개선되었다. 즉, 장시간 동작시에서의 전자빔의 랜딩 위치의 이동량이 새도우 마스크(10)의 전면 평균으로 +44㎛에서 +24㎛가 되어 약 45% 개선되고, 외부 충격에 의한 전자빔의 랜딩 위치의 이동량이 새도우 마스크(10)의 주변부의 평균으로 17㎛에서 14㎛가 되어 약 18% 개선되며, 최대값으로 50㎛에서 37㎛이 되어 26% 개선되었다. 또한, 이 때의 홀더(12)의 경사부(21b,22b)의 길이(L1,L2)와, 각 경사부(21b,22b)가 관축과 이루는 경사각도(ø1,ø2)의 관계는 L1×cosø1＜L2×cosø2가 성립하고 있고, 이 관계가 성립할 때에는 전자빔의 랜딩 위치의 이동량을 보다 작게 할 수 있으며, 미스랜딩을 감소시킬 수 있는 것을 알았다.

또한, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 범위내에서 여러가지 변형 가능하다. 예를 들어, 도 10a 내지 도 10c에 본 발명의 제 2 실시예에 관한 홀더(30)를 도시했다.

상기 홀더(30)는 각각 직사각형 판형상의 제 1 및 제 2 부재(21',22)를 구비하고 있다. 제 1 부재(21')가 제 2 부재(22)와 접합된 접합부는 경사부(31)를 연장한 방향으로 연이어 설치되어 있다. 이와 같이, 제 1 부재의 접합부를 경사부(31)를 연장한 형상으로 함으로써 홀더(30)의 착탈을 더욱 용이하게 할 수 있다.

이와 같이 본 발명에 따르면, 외부 충격에 기인한 색의 오차 및 열팽창에 기인한 색의 오차를 동시에 보정할 수 있고, 양질의 화상을 안정적으로 표시할 수 있다.

Claims (8)

1. 거의 직사각형의 유효부, 이 유효부의 둘레 가장자리부를 따라서 세워 설치된 거의 직사각형의 측벽부 및 이 측벽부의 내부면에 돌출 설치된 복수의 스터드핀을 갖는 페이스 패널, 상기 페이스 패널의 유효부의 내부면에 형성된 형광체 스크린, 상기 페이스 패널의 내측에 설치되고, 상기 형광체 스크린과 대향한 복수의 구멍(aperture)을 구비한 거의 직사각형의 마스크 본체 및 상기 마스크 본체의 둘레 가장자리부를 지지하고 있음과 동시에 상기 페이스 패널의 측벽부에 대향한 거의 직사각형의 마스크 프레임을 갖는 새도우 마스크, 상기 마스크 프레임에 각각 고정 설치됨과 동시에 상기 페이스 패널의 각 스터드핀에 각각 걸어 맞추어지고, 상기 마스크 프레임을 상기 페이스 패널에 대해서 탄성적으로 지지한 복수의 지지부재, 전자빔을 사출하여 상기 마스크 본체의 복수의 구멍을 통하여 상기 형광체 스크린에 조사하는 전자총 및 상기 전자총으로부터 사출되는 전자빔을 편향하는 편향장치를 구비하고, 상기 지지부재는 각각 탄성을 갖는 가늘고 긴 판 형상체를 꺾어 구부려 형성한 제 1 및 제 2 부재를 구비하고, 상기 제 1 부재는 상기 스터드핀이 걸어 맞추어진 걸어 맞춤부, 상기 제 2 부재에 접속된 제 1 접속부 및 상기 제 1 접속부로부터 상기 걸어 맞춤부를 향해 상기 제 2 부재로부터 멀어지는 방향으로 기울어져 연장된 제 1 경사부를 구비하고, 상기 제 2 부재는 상기 마스크 프레임에 고정된 고정부, 상기 제 1 부재의 제 1 접속부에 접속된 제 2 접속부 및 상기 제 2 접속부로부터 상기 고정부를 향해 상기 제 1 부재로부터 멀어지는 방향으로 기울어져 연장된 제 2 경사부를 구비하고, 상기 제 1 부재의 판두께(d1)는 상기 제 2 부재의 판 두께(d2)보다 얇고, 상기 제 1 경사부의 길이(L1)는 상기 제 2 경사부의 길이(L2)보다 짧은 것을 특징으로 하는 음극선관.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 부재의 제 1 경사부와 걸어 맞춤부가 이루는 각도(θ1)는 상기 제 2 부재의 제 2 경사부와 고정부가 이루는 각도(θ2)보다 큰 것을 특징으로 하는 음극선관.
3. 제 1 항에 있어서, 음극선관의 관축에 대해서 상기 제 1 경사부가 이루는 각도(ø1)는 상기 관축에 대해서 상기 제 2 경사부가 이루는 각도(ø2)보다 큰 것을 특징으로 하는 음극선관.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 경사부의 길이(L1), 상기 각도(ø1), 상기 제 2 경사부의 길이(L2) 및 상기 각도(ø2)는 L1×cosø1＜L2×cosø2의 관계에 있는 것을 특징으로 하는 음극선관.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 부재의 제 1 접속부는 상기 제 1 경사부를 연장한 방향으로 연장되어 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 음극선관.
6. 거의 직사각형의 유효부, 상기 유효부의 둘레 가장자리부를 따라서 세워 설치된 거의 직사각형의 측벽부 및 상기 측벽부의 4개의 각부의 내부면에 돌출 설치된 4개의 스터드핀을 갖는 페이스 패널, 상기 페이스 패널의 유효부의 내부면에 형성된 형광체 스크린, 상기 페이스 패널의 내측에 설치되고, 상기 형광체 스크린과 대향한 복수의 구멍을 구비한 거의 직사각형의 마스크 본체 및 상기 마스크 본체의 둘레 가장자리부를 지지하고 있음과 동시에 상기 페이스 패널의 측벽부에 대향한 상기 마스크 본체보다 열팽창 계수가 큰 거의 직사각형의 마스크 프레임을 갖는 새도우 마스크, 상기 마스크 프레임의 4개의 각부에 각각 고정 설치됨과 동시에 상기 페이스 패널의 각 스터드핀에 각각 걸어 맞추어지고, 상기 마스크 프레임을 상기 페이스 패널에 대해서 탄성적으로 지지한 4개의 지지부재, 전자빔을 사출하여 상기 마스크 본체의 복수의 구멍을 통하여 상기 형광체 스크린에 조사하는 전자총 및 상기 전자총으로부터 사출되는 전자빔을 편향하는 편향장치를 구비하고, 상기 지지부재는 각각 탄성을 갖는 가늘고 긴 판 형상체를 꺾어 구부려 형성한 제 1 및 제 2 부재를 구비하고, 상기 제 1 부재는 상기 스터드핀이 걸어 맞추어진 걸어 맞춤부, 상기 제 2 부재에 접속된 제 1 접속부 및 상기 제 1 접속부로부터 상기 걸어 맞춤부를 향해서 상기 제 2 부재로부터 멀어지는 방향으로 기울어져 연장된 제 1 경사부를 구비하고, 상기 제 2 부재는 상기 마스크 프레임에 고정된 고정부, 상기 제 1 부재의 제 1 접속부에 접속된 제 2 접속부 및 상기 제 2 접속부로부터 상기 고정부를 향해서 상기 제 1 부재로부터 멀어지는 방향으로 기울어져 연장된 제 2 경사부를 구비하고, 상기 제 1 부재의 판 두께(d1)는 상기 제 2 부재의 판 두께(d2)보다 얇고, 상기 제 1 경사부의 길이(L1)는 상기 제 2 경사부의 길이(L2) 보다 짧고, 상기 제 1 부재의 제 1 경사부와 걸어 맞춤부가 이루는 각도(θ1)는 상기 제 2 부재의 제 2 경사부와 고정부가 이루는 각도(θ2)보다 크고, 음극선관의 관축에 대해서 상기 제 1 경사부가 이루는 각도(ø1)는 상기 관축에 대해서 상기 제 2 경사부가 이루는 각도(ø2)보다 큰 것을 특징으로 하는 음극선관.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 제 1 경사부의 길이(L1), 상기 각도(ø1), 상기 제 2 경사부의 길이(L2) 및 상기 각도(ø2)는 L1×cosø1＜L2×cosø2의 관계에 있는 것을 특징으로 하는 음극선관.
8. 제 6 항에 있어서, 상기 제 1 부재의 제 1 접속부는 상기 제 1 경사부를 연장한 방향으로 연장되어 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 음극선관.