KR100351864B1 - 칼라 음극선관용 섀도우 마스크 - Google Patents

Abstract

슬롯과 슬롯의 경계가 되는 브릿지에 소정의 홀을 형성하여 모아레 현상을 제거하고, 브릿지 그림자가 관찰자에게 인식되지 않도록 하며, 휘도를 향상시킬 수 있는 동시에 기존 마스크의 강도를 유지할 수 있는 칼라 음극선관용 섀도우 마스크를 제공한다.

전자빔이 투과되는 다수의 슬롯과; 상기 슬롯과 슬롯 사이에 배열되며 상기 슬롯의 위치를 수직적으로 구분짓는 모아레 브릿지와; 상기 모아레 브릿지의 소정부가 관통되어 형성된 모아레 홀이; 포함된 구성으로써, 상기 모아레 홀은 모아레 슬롯인 것을 특징으로 한다. 상기 모아레 슬롯의 수평폭은 섀도우 마스크의 슬롯 수평폭의 1/3∼1, 수직폭은 브릿지 수직폭의 1/4∼1/2을 만족함이 바람직하다.

Description

칼라 음극선관용 섀도우 마스크{Shadow mask for color CRT}

본 발명은 칼라 음극선관용 섀도우 마스크에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전자빔이 통과하지 않는 개방형 브릿지가 구비된 칼라 음극선관용 섀도우 마스크에 관한 것이다.

알려진 바와 같이, 칼라 음극선관은 전자관의 일종으로서, 텔레비전 수상기 및 컴퓨터 모니터를 비롯하여 오실로스코프나 레이다의 관측용 등 다방면으로 가장 널리 사용되는 표시장치이다.

이러한 컬러 브라운관은 3원색 음극선관으로도 불려지는데, 그 이유는 적, 녹, 청의 3원색을 가색 혼합하여 각종 색을 재현하는 원리가 적용되기 때문이다.

즉, 3색 형광체 및 3개의 음극이 사용되고, 이 음극에서 방출된 전자에 의해 만들어지는 전자빔을 3색 형광체가 도포된 스크린에 랜딩(Randing)시켜 정보를 화면에 구현한다.

이와 같은 컬러 음극선관으로서, 도 4 내지 도 6에 제시된 섀도우 마스크를 채용한 컬러 음극선관을 종래 기술의 한 예로 설명한다.

도 4 는 상기 인장형 섀도우 마스크를 구비한 컬러 음극선관의 개략적인 구성도이며, 도 5 은 섀도우 마스크의 평면도 및 일부 확대도이고, 도 6 은 상기 도 5에서 I-I 라인으로 절단하여 섀도우 마스크의 슬롯과 개방형 브릿지를 도시한 단면도이다.

도 4 에 보는 바와 같이 상기 컬러 음극선관은, 대략 직사각형 형상의 패널(2)과, 이 패널(2)에 결합된 깔때기 형상의 펀넬(4)과, 이 펀넬(4)의 직경이 작은 단부에 연이어 설치된 원통 형상의 네크(6)에 의해 외관이 형성되며, 네크(6) 내에는 전자빔(8)을 방사하는 전자총(10)이 인라인 방식으로 설치, 봉입된다.

패널(2)과 펀넬(4)은 보강밴드(12)에 의해 그 결합력이 증대되며, 패널(2)의 내면에는 적, 녹, 청(R, G, B)으로 발광하는3색 형광체가 도포된 형광면(13)이 설치되고, 스프링(14)을 통해 패널(2)에 결합된 프레임(16)에 의해 지지되는 섀도우 마스크인 섀도우 마스크(20)가 형광면(13)으로부 터 소정 거리로 이격,설치된다.

펀넬(4)의 네크(6)측 근방의 외측에는 핀쿠션형 수평 편향자계와 베럴형 수직 편향자계를 발생시켜 전자빔(8)을 형광면(7)의 전면에 편향시키는 편향요크(18)가 장착되며, 전자빔(8)을 외부 지자기로부터 차폐하는 인너쉴드(19)가 프레임(16)에 고정되어 고진공으로 밀폐된다.

특히, 섀도우마스크(20)는 도 5 에 도시된 바와 같이, 개구부를 형성하는 다수의 장방형 슬롯(22)이 수평 및 수직으로 일정한 간격을 가지고 배열되어 있으며, 수직방향으로 인접하는 슬롯(22) 사이에 브릿지(24)가 형성되고, 패널(2)내에 설치된 프레임(16)에 용접된다.

이와 같은 상태에서, 전자총(10)으로부터 방사된 전자빔(8)이 편향요크(18)의 수직 및 수평 편향자계에 의해 광각으로 편향되며, 편향된 전자빔(8)은 섀도우마스크(20)의 다수의 슬롯(22)에 컨버어전스된다.

그리고, 개개의 슬롯(22)을 통과하며 색선별된 전자빔(8)이 형광면(13)에 랜딩되면 3색의 형광체가 발광하여 패널(2)에 컬러 영상이 재현된다.

도 6 에 도시된 단면은, 도 5에서 I-I 라인을 따라 절단한 섀도우 마스크(20)의 슬롯(22)과 개방형 브릿지(24)의 단면이다. 상기 개방형 브릿지(24)는 브릿지의 일부를 제거하여 브릿지가 비연속적이 되도록 한 것이다.

전자빔이 통과하는 상기 슬롯(22)은 단면에서 보듯, 전자총(10)에서 방사된 전자빔(8)이 입사하는 입사부(222)의 면적보다 형광면(13)으로 사출되는 사출부(224)의 면적이 크도록 한 테이퍼 형의 구조를 갖는다.

이는 개방형 브릿지(24)의 단면에서도 동일하여 전자총측으로 형성된 전자빔 입사부보다 형광면측에 형성된 전자빔 사출부가 면적이 넓다.

상술한 종래 섀도우 마스크(20)에서 휘도를 향상시키려면 슬롯(22)의 폭을 크게 하거나 슬롯(22)의 길이를 길게하여 전자빔(8)의 투과율을 높여야 한다. 슬롯(22)의 폭을 확대하는 것은 랜딩오차의 여유도가 줄어듬으로 제조공정상 어렵고, 슬롯(22)의 길이를 길게 하는 방식이 효과적이다.

그러나 종래의 섀도우 마스크 구조에서 휘도를 향상시키기 위하여 슬롯의 길이를 길게하면, 슬롯의 길이가 짧을 때, 즉 브릿지 개수가 많을 때는 시각적으로 인지되지 않던 브릿지 그림자가 관찰자에게 브릿지가 인식되어 하나의 선형태로 감지되는 브릿지 그림자 때문에 화면 품질을 저하시킨다.

만일 이와 같은 브릿지 그림자를 없애기 위하여 아예 브릿지 없이 하나의 슬롯만을 수평으로 배열할 수 있는데, 이 경우엔 섀도우 마스크의 강도가 매우 약해져 취급성이 취약하게 되고, 외부에서 가해지는 진동 특성이 불량해지는 문제점이있다.

또한 도 6의 단면에서 보듯이, 섀도우 마스크(20)의 슬롯(22)이나 개방형 브릿지(24)에서 전자빔이 입사하는 입사부(222)(242)의 면적은 좁고 형광면측으로 나아가는 전자빔 사출부(224)(244)의 면적은 넓어서 상대적으로 형광면측의 면적이 줄어들어 강도가 현저히 떨어진다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하고자 안출된 발명으로서, 슬롯과 슬롯의 경계가 되는 브릿지에 소정의 홀을 형성하여 모아레 현상을 제거하고, 브릿지 그림자가 관찰자에게 인식되지 않도록 하며, 휘도를 향상시킬 수 있는 동시에 기존 마스크의 강도를 유지할 수 있는 칼라 음극선관용 섀도우 마스크를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1 은 본 발명에 의한 칼라 음극선관용 섀도우 마스크의 일실시예를 도시한 절개 평면도 및 섀도우 마스크의 일부를 도시한 확대도

도 2 는 상기 섀도우 마스크의 모아레 브릿지에 형성되는 모아레 홀의 다른 실시예를 도시한 확대도.

도 3 은 도 1 의 A-A 라인으로 절단한 단면도.

도 4 는 종래 인장형 섀도우 마스크를 구비한 컬러 음극선관의 개략적인 구성도

도 5 은 종래 섀도우 마스크의 평면도 및 일부 확대도

도 6 은 상기 도 5에서 I-I 라인으로 절단하여 섀도우 마스크의 슬롯과 개방형 브릿지를 도시한 단면도

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

30: 섀도우 마스크 32: 슬롯

32b: 슬롯의 수평폭 34: 모아레 브릿지

34a: 모아레 브릿지의 수직폭

36: 모아레 홀(모아레 슬롯) 36': 모아레 홀(타원)

36a: 모아레 슬롯의 수평폭 36b: 모아레 슬롯의 수직폭

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 칼라 음극선관용 섀도우 마스크는 전자빔이 투과되는 다수의 슬롯과; 상기 슬롯과 슬롯 사이에 배열되며 상기 슬롯의 위치를 수직적으로 구분짓는 모아레 브릿지; 상기 모아레 브릿지의 소정부가 관통되어 형성된 모아레 홀;이 포함된 구성으로 이루어진다.

상기 모아레 홀은 장방형의 모아레 슬롯이며, 상기 모아레 슬롯의 수평폭은 섀도우 마스크의 슬롯 수평폭의 1/3∼1이고, 상기 모아레 슬롯의 수직폭은 브릿지 수직폭의 1/4∼1/2인 것이 바람직하다.

상술한 본 발명의 구성에 대하여 첨부한 도면을 참조하면서 보다 상세하게설명한다. 참고로 본 발명을 설명하기에 앞서, 설명의 중복을 피하기 위하여 종래 기술과 일치하는 부분에 대해서는 종래 도면 부호를 그대로 인용하기로 한다.

도 1 에는 본 발명에 의한 칼라 음극선관용 섀도우 마스크의 일실시예를 도시한 절개 평면도 및 일부 확대도를 도시하였다.

도면을 참조하면 본 발명에 의한 칼라 음극선관용 섀도우 마스크(30)는 장변(30a)과 단변(30b)을 구비한 대략 직사각형의 외관을 이루고 있으며, 전자빔이 투과되는 다수의 슬롯(32)과; 상기 슬롯(32)과 슬롯(32) 사이에 배열되며 상기 슬롯의 위치를 수직방향으로 구분짓는 모아레 브릿지(34); 상기 모아레 브릿지(34)의 일부가 관통되어 형성된 모아레 홀(36);이 포함된 구성으로 이루어진다.

상기 슬롯(32)은 폭이 좁고 길이가 긴 장방형이며, 전자총에서 방사된 전자빔이 상기 슬롯(32)을 통과하여 R,G,B 3색의 형광체가 도포된 형광면에 타격됨으로써, 형광체가 발하여 컬러를 구현한다. 상기 슬롯(32)은 섀도우 마스크(30)에 무수히 배열되어 있으며 슬롯(32)과 슬롯(32)의 단변사이에는 수직 위치를 구분짓는 브릿지(34)가 설치되는바 이하 상기 브릿지를 모아레 브릿지(34)라 명기한다.

상세한 설명을 위해 섀도우 마스크(30)의 일부를 확대한 확대도를 살펴보면, 상기 모아레 브릿지(34)는 중앙에 모아레 홀(36)이 형성되고 상기 모아레 홀(36)은 슬롯의 형태로 관통되어 있다.

상기 슬롯 형태의 모아레 홀(36:이하 모아레 슬롯)은 수평폭(36a)이 수직폭(36b)보다 다소 크게 형성한다. 수평폭(36a)은 기존 슬롯(32)의 수평폭(32b)과 거의 같도록 하며, 수직폭(36b)은 브릿지 수직폭(34a)의 대략 1/2로 형성한다.상기 실시예에서는 이와 같이 모아레 브릿지(34)를 형성하였으나 상기 모아레 슬롯(36)의 수평폭(36a)은 기존 슬롯(32)의 수평폭(32b)의 1/3∼1, 수직폭(36b)은 모아레 브릿지 수직폭(34a)의 1/4∼1/2의 폭으로 함이 본 발명의 목적을 실현하는데 가장 바람직하다 하겠다.

상기 모아레 슬롯(36)의 수평폭(36a)을 기존 슬롯 수평폭(32b)의 1/3이하로 작게 하거나, 모아레 슬롯(36)의 수직폭(36b)을 브릿지 수직폭(34a)의 1/4보다 작게 할 경우 종래 개방형 브릿지에서의 브릿지 그림자 현상을 어느 정도 제거할 수 있으나, 휘도 상승 및 모아레 제거 효과는 떨어지게 된다.

만일, 모아레 슬롯(36)의 수평폭(36a)을 기존 슬롯의 수평폭(32b)보다 크게 하거나, 모아레 슬롯(36)의 수직폭(36b)을 브릿지 수직폭(34a)의 1/2보다 크게 할 경우 휘도 상승 및 모아레 제거 효과는 향상되나 섀도우 마스크(30)의 X방향 강도가 현저히 떨어지게 된다. 뿐만 아니라 모아레 슬롯(36)의 수직폭(36b)이 브릿지 수직폭(34a)의 1/2 이상일 경우 모아레 슬롯(36)을 통과하는 전자빔의 투과율이 높아져 모아레 슬롯이 기존 슬롯으로 인지된다.

상술한 이유에 의하여 섀도우 마스크상에서는 실제 브릿지가 2개이지만 관찰자가 보는 화면상에서는 하나의 브릿지로 인지되어야 하므로 모아레 브릿지 내에 형성되는 모아레 슬롯(36)의 수평폭(36a)은 기존 슬롯 수평폭(32b)의 1/3∼1, 수직폭(36b)은 브릿지 수직폭(34a)의 1/4∼1/2로 설계함이 가장 적절하다.

상기 모아레 슬롯은 상술한 조건에 의해 형성하되, 모아레 슬롯의 단위면적당 통과하는 전자빔의 투과율을 일정하게 조정하면 평균 밝기에 대한 어두움의 차이를 줄일 수 있으므로 보다 효율적이다.

도 2 에는 상기 섀도우 마스크의 모아레 브릿지에 형성되는 모아레 홀의 다른 실시예를 도시하였다.

상기 도면에서 보듯이, 도 1의 실시예에서 모아레 홀(36)의 형상이 슬롯인 반면 본 실시예의 모아레 홀(36')은 타원형으로 형성하였다. 상기와 같은 타원형으로 홀(36')을 구성하되 홀의 면적을 대략 브릿지 면적의 8%-50%로 조정하고, 도 1의 일실시예에서 설계한 슬롯의 수평최대폭과 수직최대폭을 초과하지 않는다면 본 발명이 의도하는 효과를 얻을 수 있다.

상술한 실시예들은 모아레 홀의 형상을 슬롯과 타원형으로 예를 들었으나 기타 다양한 형태의 홀도 채용가능하다.

도 3 에는 도 1 의 A-A 라인으로 절단한 단면을 도시하였다.

도면을 참조하면, 기존 슬롯(32)의 단면은 전자빔이 입사되는 입사부(322)의 면적보다 전자빔이 통과되어 나가는 사출부(324)의 면적이 크게 형성되어 있다. 또한, 상기 슬롯의 단면은 입사부(322)와 사출부(324) 양측의 면적이 넓고 내부가 좁게 형성된다.

본 발명에 의한 모아레 슬롯(36)의 단면을 살펴보면, 기존 슬롯(32)과 같이 입사부(362)와 사출부(364) 양측 면적이 넓고 내부가 좁은 형태를 유지하나 입사부(362)가 사출부(364)의 면적보다 넓게 형성되어 있다.

모아레 슬롯(36)의 단면이 기존 슬롯(32)의 단면과 반대로 형성된 이유를 이하 설명한다.

도면에서 보는 바와 같이 기존 슬롯(32)이 전자총측에 형성된 전자빔 입사부(322)보다 형광면측에 형성된 전자빔 사출부(324)의 면적이 넓으므로 형광면측의 섀도우 마스크 면적이 상대적으로 작아져 강도가 취약하다. 모아레 슬롯(36)도 기존 슬롯과 같은 단면을 유지한다면 섀도우 마스크(30)의 형광면측 강도가 더욱 취약해질 것이다.

이에 따라 모아레 슬롯(36)의 전자빔 사출부(364) 면적을 전자빔 입사부(362)보다 작게하여 섀도우 마스크(30)의 형광면측 면적을 전자총측 면적보다 상대적으로 보강함으로써 강도를 향상시킬 수 있다, 또한, 전자빔 입사부(362)의 면적을 넓게 하여, 전자빔의 입사량이 증가되도록 하면 상대적으로 전자빔 투과율이 높아져 휘도를 향상시킬 수 있는 잇점을 갖는다.

섀도우 마스크의 슬롯과 슬롯사이의 브릿지에 홀을 형성하여 휘도를 증가시키고, 모아레 현상을 제거할 수 있을 뿐 아니라 강도를 유지하면서 화면상에서 브릿지 그림자가 인식되지 않아 칼라 브라운관의 품위가 향상된다.

상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.

이와 같이 변형된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명에 기술된 특허청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.

Claims (8)

1. 전자빔이 투과되는 다수의 슬롯;

   상기 슬롯과 슬롯 사이에 배열되며 상기 슬롯의 위치를 수직적으로 구분짓는 모아레 브릿지;

   상기 모아레 브릿지의 일부가 관통되어 형성된 모아레 홀;이 포함된 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 섀도우 마스크.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 모아레 홀은 장방형의 모아레 슬롯인 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 섀도우 마스크.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 모아레 슬롯의 수평폭은 섀도우 마스크의 슬롯 수평폭의 1/3∼1인 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 섀도우 마스크.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 모아레 슬롯의 수직폭은 브릿지 수직폭의 1/4∼1/2인 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 섀도우 마스크.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 모아레 홀은 타원형인 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 섀도우 마스크.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 모아레 홀은 전자빔이 입사되는 전자총측 보다 전자빔이 투과되어 나가는 형광면측 면적이 작은 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 섀도우 마스크.
7. 제 2 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 모아레 홀은 전자총측으로 형성된 전자빔 입사부와 형광면측으로 형성된 전자빔 사출부 사이에 최소면적부가 형성된 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 섀도우 마스크.
8. 제 7항에 있어서, 상기 모아레 홀은 전자총측으로 형성된 전자빔 입사부 면적보다 형광면측으로 형성된 전자빔 사출부 면적이 작은 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 섀도우 마스크.