KR100405232B1 - 칼라 음극선관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 칼라음극선관에 관한 것으로서, 칼라음극선관의 진공 외관용기내에 설치된 섀도우마스크는 다수의 전자빔 통과구멍이 형성된 거의 직사각형 형상의 마스크 주면과, 마스크 주면의 주변에 절곡 형성된 스커트부와, 장축 및 단축에 대응한 장축 및 단축을 가진 실질적으로 직사각형 형상의 마스크본체와, 스커트부에 부착된 스커트부의 외측에 위치한 거의 직사각형 형상의 마스크프레임을 구비하며,마스크프레임은 마스크본체보다 큰 열팽창률을 갖고 있고, 스커트부는 단축상에 위치하여 관축방향을 따라서 연장된 제 1 설편부와 장축상에 위치하여 관축방향으로 연장된 제 2 설편부를 구비하며, 제 1 및 제 2 설편부는 마스크프레임에 고정된 자유단부를 갖고 있고, 제 1 설편부의 길이를 “Ca”, 제 1 설편부의 폭을 “Wa”, 상기 관축방향을 따르는 제 2 설편부의 길이를 “Cb”, 제 2 설편부의 폭을 “Wb”, 상기 마스크 주면의 장축 방향의 길이를 “H”, 단축방향의 길이를 V로 한 경우, 마스크 본체는 이하의 관계를 만족하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

(Ca·Wb)〈(Cb·Wa), 및 V〈H

Description

칼라 음극선관{COLOR CATHODE RAY TUBE}

본 발명은 섀도우마스크를 구비한 칼라음극선관에 관한 것이다.

일반적으로 칼라음극선관은 패널 및 퍼넬(funnel)을 갖는 진공 외관용기를 구비하고 있다. 패널은 내외면이 곡면으로 이루어진 거의 직사각형 형상의 유효부와 유효부의 주변부에 세워 설치된 스커트부를 갖고, 퍼넬은 스커트부에 접합되어 있다. 패널 유효부의 내면에는 흑색 비발광층과 이 흑색 비발광층의 틈에 매립되도록 설치된 청, 녹, 적으로 발광하는 3색 형광체층을 가진 거의 직사각형 형상의 형광체스크린이 설치되어 있다. 또, 형광체스크린에 대향하여 거의 직사각형 형상의 섀도우마스크가 배치되어 있다. 한편, 퍼넬의 넥(neck)내에는 3전자빔을 가속, 집속하여 방출하는 전자총이 배치되어 있다.

그리고, 상기 칼라음극선관에서는 전자총으로부터 방출된 3전자빔을 퍼넬의 외측에 장착된 편향요크가 발생하는 자계에 의해 편향하고, 섀도우마스크를 통하여 형광체스크린을 수평, 수직 주사하는 것에 의해 칼라화상을 표시한다.

섀도우마스크는 마스크 본체 및 마스크프레임을 구비하고 있다. 마스크 본체는 형광체스크린과 대향하여 곡면으로 이루어진 거의 직사각형 형상의 마스크 주면과 마스크 주면의 가장자리부를 절곡해서 형성된 스커트부를 갖고, 마스크 주면에는 다수의 전자빔 통과구멍이 소정의 배열로 형성되어 있다. 마스크프레임은 마스크 본체의 스커트부가 용접되어 있다. 그리고, 섀도우마스크는 마스크 본체의 각 전자빔 통과구멍에 의해 3색 형광체층에 랜딩(landing)하는 전자빔을 식별한다.

형광체스크린상에 색수차가 없는 화상을 표시하기 위해서는 마스크 본체의 각 전자빔 통과구멍과 이 전자빔 통과구멍에 대응하는 형광체층을 특정한 위치 관계로 유지할 필요가 있고, 칼라음극선관의 동작중, 그 위치관계, 즉 마스크본체의 마스크 주면과 패널 내면의 간격(q값)을 소정의 허용 범위로 유지할 필요가 있다.

한편, 칼라음극선관의 동작시, 상기 마스크본체의 각 전자빔 통과구멍을 통과하여 형광체스크린에 도달하는 전자빔은 전자총으로부터 방출되는 모든 전자빔의 1/3이하이며, 나머지 전자빔은 마스크 본체의 전자빔 통과구멍 이외의 부분에 충돌하여 열에너지로 변환되어 마스크 본체를 가열한다. 이 가열에 의해 마스크 본체는 열팽창하고, 형광체스크린 방향으로 팽창된 이른바 도밍(doming)이 발생한다. 이 도밍에 의해 마스크 본체의 마스크 주면과 패널 내면의 간격이 소정의 허용 범위를 초과하면 형광체층에 대한 전자빔의 랜딩 위치가 어긋나 색순도가 열화한다. 이 형광체층에 대한 전자빔의 랜딩 어긋남은 화상 패턴의 휘도나 계속 시간 등에 의해 크게 변화한다.

최근, 칼라음극선관은 대형화에 따라 광편향각화되는 한편, 화면의 평탄화도 진행되고 있다. 이와 같은 음극선관에서는 마스크 본체의 열팽창에 의한 색순도의 열화가 더 현저해진다. 이때문에, 화면이 평탄한 대형 칼라음극선관에서는 마스크 본체에 열팽창률이 낮은 인바(invar)재(36% Ni-Fe 합금)가 많이 사용되고 있다. 이 경우, 섀도우마스크의 비용 상승을 피하기 위해 마스크프레임에는 인바재보다저렴한 냉간압연강판이 많이 사용된다.

그러나, 상기와 같이 마스크 본체를 인바재, 마스크 프레임을 냉간압연 강판으로 형성하면 칼라음극선관의 장시간 동작에 의해 마스크 본체의 열이 마스크프레임에 전달되어 마스크프레임이 열팽창한다. 이 경우, 저열팽창률의 마스크 본체와 열팽창률이 높은 마스크 프레임의 열팽창차에 의해 마스크 본체가 마스크프레임에 의해 인장되어 변형한다. 또, 칼라음극선관의 제조공정에 있어서 섀도우마스크는 상기 전자빔의 충돌에 기인하는 발열보다 더 고온으로 가열되기 때문에 마스크 본체와 마스크 프레임의 열팽창차가 커져 마스크 본체는 더 크게 변형한다.

이 마스크 본체와 마스크프레임의 열팽창차에 의한 마스크 본체의 변형을 경감하기 위해 마스크 본체의 스커트부를 마스크프레임의 내측에 배치하고, 스커트부에 설치된 설편부를 마스크프레임에 용접한 섀도우마스크가 제공되어 있다. 이와 같이 구성하면 마스크프레임에 의해 마스크 본체가 인장된 경우 설편부가 탄성 변형하여 마스크프레임의 인장력을 흡수하여 마스크 주면의 변형을 저감시킨다.

그러나, 상기와 같이 섀도우마스크를 구성해도 대형의 칼라 음극선관에서는 섀도우마스크도 대형이 되어 마스크 본체와 마스크프레임은 열팽창차에 의한 연장량의 차가 커지고 그에 비례하여 마스크프레임의 인장력, 인장량이 커진다. 또, 화면을 평탄화한 칼라음극선관에서는 마스크 본체의 마스크 주면의 곡률이 작아지고, 종래의 섀도우마스크에 비례하여 곡면 유지 강도가 작아진다. 이때문에 인장력이 적은 경우에도 마스크 주면이 변형해버린다. 따라서, 이와 같은 섀도우마스크에서는 마스크 주면에 작용하는 인장력을 가능한한 완화시킬 필요가 있다.

본 발명은 이상의 점을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 섀도우마스크의 변형, 위치 어긋남에 의한 색순도의 열화를 저감하여 화상 품위가 향상된 칼라음극선관을 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 칼라음극선관의 단면도,

도 2는 상기 칼라음극선관의 형광체스크린, 섀도우마스크, 전자총을 개략적으로 도시한 사시도,

도 3a는 상기 섀도우마스크의 평면도,

도 3b는 도 3a의 선 ⅢB-ⅢB를 따르는 단면도,

도 3c는 도 3a의 선 ⅢC-ⅢC를 따르는 단면도,

도 4는 상기 섀도우마스크의 단축 단부를 일부 파단하여 도시한 사시도,

도 5는 상기 섀도우마스크의 장축 단부를 일부 파단하여 도시한 사시도,

도 6은 상기 섀도우마스크의 설편부를 도시한 정면도,

도 7a 및 도 7b는 상기 섀도우마스크의 설편부와 마스크프레임의 위치 관계를 각각 개략적으로 도시한 단면도 및

도 8은 상기 섀도우마스크의 설편부의 변형예를 도시한 사시도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 유효부(패널) 2 : 스커트부(패널)

3 : 패널 4 : 퍼넬

5 : 형광체스크린 6 : 섀도우마스크

7 : 진공 외관용기 8 : 넥

9R, 9G, 9B : 3전자빔 10 : 전자총

11 : 편향요크 13 : 마스크 주면

14 : 스커트부(마스크본체) 14a : 장변 측벽

14b : 단변 측벽 15 : 마스크 본체

15a : 유효 영역(마스크 주면) 16 : 측벽(마스크프레임)

17 : 연장부(마스크프레임) 18 : 마스크프레임

20 : 탄성지지체 21 : 스터드핀

23 : 전자빔 통과구멍 24 : 브릿지

25a, 25b : 절개부 26, 26a, 26b : 설편부

30 : 흑색 비발광층 32R, 32G, 32B : 3색 형광체층

Z : 관축 X : 수평축(장축)

Y : 수직축(단축)

RD : 마스크 주면(13)의 대각 크기

D : 관축(Z)방향을 따르는 스커트부(14)의 폭

Ca : 설편부(26a)의 길이(절개부(25a)의 길이)

Wa : 설편부(26a)의 폭(절개부(25a)사이의 길이)

Cb : 폭(D)방향을 따르는 설편부(26b)의 길이(절개부(25b)의 길이)

Wb : 설편부(26b)의 폭

H : 마스크 주면(13)의 장축(X)방향의 길이

V : 마스크 주면(13)의 단축(Y) 방향의 길이

마스크본체와 마스크프레임의 열팽창차에 의한 변형을 억제하기 위해서는 마스크 본체의 스커트부의 설편부를 가능한한 변형하기 쉬운 형상으로 하는 것이 바람직하다. 이와 같은 설편부는 폭을 좁히고, 길이를 길게 하는 것에 의해 얻을 수 있다.

그러나, 이 경우, 설편부는 폭방향으로 변형하기 쉬워져 폭방향으로 작용하는 충격이나 진동에 대해 마스크 본체가 마스크프레임의 내측에서 관축에 수직인 방향으로 위치가 어긋난다. 그 결과, 형광체층에 대한 랜딩이 어긋나 색순도의 열화가 생긴다. 또, 형광체스크린의 형성 공정에서는 섀도우마스크를 광학마스크로서 이용하여 형광체층을 노광하기 때문에 패널에 대해 섀도우마스크의 탈착이 복수회 반복된다. 이와 같은 탈착 작업에 의해 마스크 본체의 위치가 어긋나고 형성되는 형광체층의 위치가 어긋나 원하는 형광체스크린이 형성되지 않게 된다.

특히, 최근에는 화상의 고품위화의 요구가 높아져 해상도를 올리기 위해 형광체층의 배열 피치가 작아지고 있다. 이때문에 전자빔의 랜딩 여유도가 작아 더 정확한 빔 랜딩이 필요해지고 있다.

따라서, 본 발명에 따른 칼라음극선관은 거의 직사각형 형상의 유효부를 갖는 패널을 갖고 있고, 또 관축, 이 관축과 직교한 장축, 그리고 관축 및 장축과 직교하여 연장된 단축을 가진 외관용기와, 상기 유효부의 내면에 형성되어 각각 상기 단축과 거의 평행한 방향을 따라서 연장된 복수의 형광체층을 가진 형광체스크린과, 상기 형광체스크린에 대향하여 외관용기내에 설치된 섀도우마스크와, 상기 외관용기내에 설치되어 상기 섀도우마스크를 통하여 상기 형광체스크린에 전자빔을 조사하는 전자총을 구비하고 있다.

상기 섀도우마스크는 상기 형광체스크린과 대향하고, 또 다수의 전자빔 통과구멍이 형성된 거의 직사각형 형상의 마스크 주면과, 상기 마스크 주면의 주변에 구부려져 형성된 스커트부와, 상기 장축 및 단축에 대응한 장축 및 단축을 가진 실질적으로 직사각형 형상의 마스크 본체와, 상기 스커트부에 부착되어 스커트부의 외측에 위치한 실질적으로 직사각형 형상의 마스크프레임을 구비하고, 마스크프레임은 상기 마스크 본체보다 큰 열팽창률을 갖고 있다.

상기 마스크본체의 스커트부는 상기 단축상에 위치하여 상기 관축방향을 따라서 연장된 제 1 설편부와 상기 장축상에 위치하여 상기 관축방향을 따라서 연장된 제 2 설편부를 구비하며, 상기 제 1 및 제 2 설편부는 상기 마스크프레임에 고정되고, 또 자유단부를 갖고 있으며,

상기 관축방향을 따르는 제 1 설편부의 길이를 “Ca”, 제 1 설편부의 폭을 “Wa”, 상기 관축방향을 따르는 제 2 설편부의 길이를 “Cb”, 제 2 설편부의 폭을 “Wb”, 상기 마스크 주면의 장축 방향의 길이를 “H”, 단축방향의 길이를 V로 한 경우,

상기 마스크 본체는 하기의 관계를 만족하도록 형성되어 있다.

(Ca·Wb)〈(Cb·Wa), 및 V〈H

또, 본 발명에 따른 칼라음극선관에 의하면 상기 마스크본체는 이하의 수학식 1의 관계를 만족하도록 형성되어 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 칼라음극선관에 의하면 섀도우마스크가 가열된 경우, 열팽창률이 작은 마스크 본체는 열팽창률이 큰 마스크프레임에 의해 인장된다. 이때, 마스크본체의 스커트부의 단축상 및 장축상에 설치된 제 1 및 제 2 설편부가 각각 마스크프레임에 용접되어 있기 때문에 마스크 본체와 마스크 프레임의 열팽창차에 기인하여 마스크 본체가 마스크프레임에 의해 인장되면 설편부가 외측으로 탄성 변형한다. 이에 의해 마스크 본체에 작용하는 인장력 및 인장량이 흡수 완화된다.

마스크프레임의 열팽창에 의해 마스크 본체에 작용하는 인장력 및 인장량은 섀도우마스크의 중심으로부터의 거리가 긴 장축단쪽이 단축단보다 크다. 마스크 본체의 장축상에 위치한 제 2 설편부는 단축상에 위치한 제 1 설편부보다 용이하게, 또 더 큰 양만큼 변형하기 때문에 마스크 본체의 장축방향으로 작용하는 인장력, 인장량을 효과적으로 흡수할 수 있다.

본 발명의 부가적인 목적 및 이점은 이하의 상세한 설명에서 설명되며, 이 상세한 설명으로부터 부분적으로 명백하게 이해되거나 또는 본 발명의 실시에 의해배우게 될 것이다. 본 발명의 목점 및 이점은 특히 이후에 설명되고 있는 기구들과 조합체에 의해 실현되고 얻어질 수 있다.

본 명세서에서 구체화되고 본 명세서의 일부를 형성하는 첨부 도면은 본 발명의 현재의 양호한 실시예을 도시하고 있으며, 위에서 주어진 일반적인 설명과 이하에 주어진 양호한 실시예의 상세한 설명과 더불어 본 발명의 원리를 설명하는 역할을 한다.

이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 따른 칼라음극선관에 대해 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 칼라음극선관은 패널(3) 및 퍼넬(4)을 가진 진공외관용기(7)를 구비하고 있다. 패널(3)은 거의 직사각형 형상의 유효부(1)와 유효부의 주변부에 세워 설치된 스커트부(2)를 갖고 퍼넬(4)은 스커트부(2)에 접합되어 있다. 패널 유효부(1)의 외면은 평탄화되고, 또 유효부의 내면은 곡률이 작은 곡면으로 되어 있다. 또, 퍼넬(4)의 소직경단에는 원통형상의 넥(8)이 접합되어 있다.

그리고, 상기 진공 외관용기(7)에서는 넥(3)과 동축이고 패널(3)의 중심을 통과하여 연장된 축을 관축(Z), 관축과 직교하여 연장된 축을 수평축(장축)(X) 및 관축 및 수평축과 직교하여 연장된 축을 수직축(단축)(Y)으로 하고 있다.

패널유효부(1)의 내면에는 거의 직사각형 형상의 형광체스크린(5)이 설치되어 있다. 이 형광체스크린(5)은 각각 단축(Y)방향을 따라서 연장되고, 또 장축(X)방향으로 복수열 병렬 형성된 스트라이프형상의 흑색 비발광층(30)과 이들 흑색 비발광층의 틈에 매립되도록 형성되어 단축(Y)방향을 따라서 연장되고, 또 장축(X)방향으로 규칙적으로 병렬 형성된 스트라이프형상의 청, 녹, 적으로 발광하는 3색 형광체층(32R, 32G, 32B)을 갖고 있다.

패널(3)의 내측에는 형광체스크린(5)에 대향하여 거의 직사각형 형상의 섀도우마스크(6)가 배치되어 있다. 또, 넥(8)내에는 3전자빔(9R, 9G, 9B)을 가속, 집속하여 방출하는 전자총(10)이 배치되어 있다.

이와 같이 구성된 칼라음극선관에서는 전자총(10)으로부터 방출된 3전자빔(9R, 9G, 9B)을 퍼넬(4)의 외측에 장착된 편향요크(11)가 발생하는 자계에 의해 편향하고, 섀도우마스크(6)를 통해 형광체스크린(5)을 수평, 수직 주사하는 것에 의해 칼라화상을 표시한다.

계속해서, 섀도우마스크(6)에 대해 상세히 설명한다. 도 1 내지 도 3c에 도시한 바와 같이, 섀도우마스크(6)는 거의 직사각형 형상의 마스크 본체(15)와 마스크 본체의 가장자리부를 지지한 거의 직사각형 형상의 마스크프레임(18)을 구비하고 있다. 마스크 본체(15)는 판두께 0.1∼0.3mm정도의 열팽창률이 작은 인바재(36% Ni-Fe합금판) 등에 의해 형성되어 있다. 또, 마스크본체(15)는 형광체스크린(5)과 대향하는 직사각형 형상의 마스크 주면(13)과 마스크 주면의 주변에 절곡 형성된 스커트부(14)를 갖고 있다. 마스크 주면(13)은 패널유효부(1)의 내면에 대응하여 곡률이 작은 곡면으로 구성되어 있다.

마스크프레임(18)은 마스크본체(15)의 스커트부(14) 외면에 대향한 측벽(16)과 측벽의 후단에서 내측으로 돌출된 연장부(17)를 갖고, 그 단면은 L자형상을 이루고 있다. 또, 마스크프레임(18)은 판두께가 0.8∼2.0mm정도의 열팽창률이 큰 냉간압연 강판 등으로 형성되어 있다.

그리고, 도 1에 도시한 바와 같이 섀도우마스크(6)는 마스크프레임(18)에 부착된 탄성지지체(20)를 패널(3)의 스커트부(2)에 고정된 스터드핀(21)에 걸어 고정하는 것에 의해 패널(3)의 내측에 탈착 가능하게 지지되어 있다.

도 1 내지 도 3c에 도시한 바와 같이 마스크 주면(13)은 거의 직사각형 형상의 유효 영역(15a)을 갖고, 이 유효영역에는 다수의 슬릿형상의 전자빔 통과구멍(23)이 형성되어 있다. 전자빔통과구멍(23)은 거의 직사각형 형상으로 형성되고, 단축(Y)방향으로 브릿지(24)를 통하여 일렬로 복수개 배열되며, 이 단축(Y)방향으로 나열된 복수개의 전자빔 통과구멍(23)으로 이루어진 전자빔 통과구멍열이 장축(X)방향으로 복수열 병렬 형성되어 있다.

도 3a 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 마스크 본체(15)의 스커트부(14)는 마스크 주면(13)의 장변을 따라서 연장된 한쌍의 장변 측벽(14a) 및 마스크 주면의 단변을 따라 연장된 한쌍의 단변 측벽(14b)을 갖고 있다. 그리고, 각 장변 측벽(14a)의 중앙부에는 설편부(26a)가 형성되어 단축(Y)상에 위치하고 있다. 또, 각 단변측벽(14b)의 중앙부에는 설편부(26b)가 형성되어 장축(X)상에 위치하고 있다. 마찬가지로 스커트부(14)의 각 코너에는 도시하지 않은 설편부가 형성되어 있다.

각 장변 측벽(14a)에 설치된 설편부(26a)는 각각 스커트부(14)의 개방단 테두리에서 관축(Z)방향을 따라서 연장된 한쌍의 절개부(25a)에 의해 규정되어 있다.한쌍의 절개부(25a)는 서로 거의 평행하게 연장되어 있고, 또 거의 동일한 길이를 갖고 있다. 그리고, 각 설편부(26a)는 거의 한쌍의 절개부(25a)의 연장단끼리를 연결하는 영역을 기단(基端)으로 하여 단축(Y)방향으로 탄성 변형 가능하게 되어 있다.

그리고, 각 설편부(26a)는 X표로 도시한 바와 같이, 그 자유단부의 근방에 위치한 2개의 용접점에서 마스크프레임(18)에 용접되어 있다. 또, 한쌍의 절개부(25a)사이에 다른 절개부가 설치되어 있어도 좋고, 또는 한쌍의 절개부(25a)의 길이가 다소 상위해도 좋다. 또, 한쌍의 절개부는 다소 기울어져 있어도 실질적으로 설편부에 형성되어 있으면 좋다.

각 단변측벽(14b)에 설치된 설편부(26b)는 각각 스커트부(14)의 개방단 테두리에서 관축(Z)방향을 따라서 연장된 한쌍의 절개부(25b)에 의해 규정되어 있다. 한쌍의 절개부(25b)는 서로 거의 평행하게 형성되어 있고, 또 거의 동일한 길이를 갖고 있다. 그리고, 각 설편부(26b)는 거의 한쌍의 절개부(25b)의 연장단끼리를 연결하는 영역을 기단으로 하여 장축(X)방향으로 탄성 변형 가능하게 되어 있다.

그리고, 각 설편부(26b)는 X표로 나타낸 바와 같이, 그 자유 단부의 근방에 위치한 2개의 용접점에서 마스크프레임(18)에 용접되어 있다. 또, 한쌍의 절개부(25b)사이에 다른 절개부가 설치되어 있어도 좋고, 또는 한쌍의 절개부(25b)의 길이가 다소 상위해도 좋다. 또, 한쌍의 절개부는 다소 기울어져 있어도 실질적으로 설편부에 형성되어 있으면 좋다.

마스크 주면(13)의 대각 크기를 “RD”로 한 경우, 관축(Z)방향을 따르는 스커트부(14)의 폭(D)은 RD의 2.5%이상으로 형성되어 있다. 폭(D)의 방향을 따르는 설편부(26a)의 길이, 즉 각 절개부(25a)의 길이를 “Ca”, 설편부(26a)의 폭, 즉 한쌍의 절개부(25a)사이의 길이를 “Wa”라고 하고, 폭(D) 방향을 따르는 설편부(26b)의 길이, 즉 각 절개부(25b)의 길이를 “Cb”, 설편부(26b)의 폭을 “Wb”로 하고, 또 마스크 주면(13)의 장축(X)방향의 길이를 “H”, 단축(Y)방향의 길이를 “V”, 이것들의 비를 V/H로 한 경우, 설편부(26a, 26b)는

(Ca·Wb)〈(Cb·Wa), V〈H

의 관계로 형성되고, 바람직하게는 하기 수학식 1의 관계로 형성되어 있다.

(수학식 1)

(Ca·Wb)/(Cb·Wa)≤ V/H

상기 수학식 1에서, V 및 H는 V〈H의 관계로 형성되어 있다.

상기 관계는 장축(X)상에 위치한 설편부(26b)의 길이(Cb)와 폭(Wb)의 비(Cb/Wb)에 대한 단축(Y)상에 위치한 설편부(26a)의 길이(Ca)와 폭(Wa)의 비(Ca/Wa)가 마스크 주면(13)의 길이의 비(V/H) 이하인 것을 나타내고 있다. 예를 들면, Wa=Wb로 하면 V/H〈1이기 때문에 Cb〉Ca가 된다. 따라서, 설편부(26a, 26b)의 폭이 같은 경우, 장축(X)상에 위치한 설편부(26b)의 길이(Cb)는 단축(Y)상에 위치한 설편부(26a)의 길이(Ca)보다 길게 형성된다.

또, 설편부(26a, 26b)의 길이(Ca, Cb)가 같은 경우(Ca=Cb의 경우), Wb〈Wa가 되고, 장축(X)상에 위치한 설편부(26b)의 폭(Wb)은 단축(Y)상에 위치한 설편부(26a)의 길이(Wa)보다 좁게 형성된다.

따라서, 장축(X)상에 설치된 각 설편부(26b)는 단축(Y)상에 설치된 각 설편부(26a)보다 탄성 변형하기 쉽고, 또 더 큰 양만큼 변형 가능하게 형성되어 있다.

상기와 같이 구성된 칼라음극선관에 의하면 제조공정 또는 칼라음극선관 동작시, 전자빔(9R, 9G, 9B)의 충돌에 의해 섀도우마스크(6)가 가열된 경우, 열팽창률이 적은 마스크 본체(15)는 열팽창률이 큰 마스크프레임(18)에 의해 인장된다. 마스크본체(15)의 스커트부(14)의 장축(X)상 및 단축(Y)상에 설치된 설편부(26a, 26b)가 각각 마스크프레임(18)에 용접되어 있기 때문에 마스크본체(15)가 마스크프레임에 의해 인장되면 도 7a 및 도 7b에 도시한 바와 같이 설편부(26a, 26b)는 외측으로 탄성 변형한다. 이에 의해 마스크 본체(15)에 작용하는 인장력 및 인장량이 흡수 완화된다.

여기서, 마스크프레임(18)의 열팽창에 의해 마스크본체(15)에 작용하는 인장력 및 인장량은 섀도우마스크(6)의 중심으로부터의 거리가 긴 장축(X)단쪽이 단축(Y)단보다 크다. 그러나, 본 실시예에 의하면 마스크본체(15)의 장축(X)단에 위치한 설편부(26b)는 단축(Y)단에 위치한 설편부(26a)보다 탄성 변형하기 쉽고, 또 더 큰 양만큼 변형 가능하게 형성되어 있기 때문에 마스크 본체의 장축단부에 작용하는 인장력, 인장량을 효과적으로 흡수할 수 있다. 따라서, 마스크 본체(15)에 작용하는 장축(X)상의 인장력, 인장량을 단축(Y)상에 작용하는 그것과 동등하거나 또는 그보다 작게 할 수 있다.

한편, 마스크 본체(15)의 마스크 주면(13)에는 단축(Y)방향으로 브릿지(24)를 통하여 배열된 복수개의 전자빔 통과구멍(23)으로 이루어진 전자빔 통과구멍열이 장축(X)방향으로 병렬 형성되어 있다. 이때문에 마스크본체(15), 특히 마스크 주면(13)의 곡면 유지 강도는 장축(X)방향보다 단축(Y)방향쪽이 강해 변형하기 어렵다. 따라서, 단축(Y)방향으로 작용하는 인장력, 인장량이 장축(X)방향으로 작용하는 인장력, 인장량보다 큰 경우에도 마스크 본체(15)의 변형을 방지할 수 있다.

또, 충격이나 진동 등에 의한 마스크 본체(15)의 스커트부(14)의 폭 방향의 위치 어긋남에 대해서는 설편부(26a, 26b)의 길이(Ca, Cb)가 짧은 쪽이 양호하다. 따라서, 상술한 바와 같이 단축(Y)상의 설편부(26a)의 길이(Ca)를 장축(X)상의 설편부(26b)이 길이(Cb)보다 짧게 하면 장축(X)방향으로의 마스크본체(15)의 위치 어긋남을 작게 할 수 있다. 여기서, 형광체스크린(5)이 단축(Y)방향으로 긴 스트라이프형상의 3색 형광체층으로 구성되어 있는 경우, 단축(Y)방향으로 전자빔(9R, 9G, 9B)의 랜딩이 어긋나도 화상의 색순도는 열화하지 않고, 단축(Y)방향의 랜딩 여유도는 크다. 그러나, 장축(X)방향은 랜딩 여유도가 작고, 전자빔의 랜딩이 약간 어긋나도 색순도의 열화를 초래한다. 이때문에 상기와 같이 구성하는 것에 의해 충격이나 진동에 대해 또는 형광체스크린의 형성 공정에서의 섀도우마스크의 탈착의 반복에 대해 단축(Y)방향에 비해 장축(X)방향으로의 마스크 본체(15)의 어긋남을 저감하여 색순도가 양호한 칼라음극선관을 구성할 수 있다.

또, 상술한 작용 효과는 상기한 수학식 1의 관계를 만족하면

Cb〉Ca, Wb〈Wa중 어느 경우라도 동일하게 얻을 수 있다.

계속해서, 본 실시예를 대각 크기가 76㎝인 와이드형 칼라음극선관에 적용한 실시예에 대해 설명한다.

(실시예 1)

인바재에 의해 폭(D) 30mm의 스커트부(14)를 가진 마스크본체(15)를 형성하고, 이 스커트부의 장축단 및 단축단의 개방단 테두리측에 Ca=10mm, Cb=18mm, Wa=Wb=18mm의 설편부(26a, 26b)를 각각 형성했다. 즉, 장축단에 위치한 설편부(26b)의 길이(Cb)를 단축단에 위치한 설편부(26a)보다 길게 형성하고, 이들 설편부의 폭을 동일하게 했다. 그리고, 이 마스크본체(15)를 냉간압연강판으로 이루어진 마스크프레임(18)의 내측에 배치하고, 각 설편부의 자유단부 근방에서 마스크프레임에 용접했다.

상기 섀도우마스크를 이용한 경우, 마스크본체와 마스크프레임의 열팽창차에 의한 마스크 본체의 변형이 방지되고, 충격이나 진동에 의한 마스크 본체의 위치 어긋남이 적고, 색순도가 양호한 칼라음극선관을 구성할 수 있었다.

(실시예 2)

인바재에 의해 폭(D)이 30mm인 스커트부(14)를 가진 마스크본체(15)를 형성하고, 이 스커트부의 장축단 및 단축단의 개방단 테두리측에 Ca=Cb=15mm, Wa=18mm, Wb=10mm의 설편부(26a, 26b)을 각각 형성했다. 즉, 장축단에 위치한 설편부(26b)의 폭(Wb)을 단축단에 위치한 설편부(26a)의 폭(Wa)보다 좁게 형성하고, 이들 설편부의 길이를 동일하게 했다. 그리고, 이 마스크본체(15)를 냉간 압연 강판으로 이루어진 마스크프레임(18)의 내측에 배치하고 각 설편부의 자유단부 근방에서 마스크프레임에 용접했다.

실시예 1과 마찬가지로 상기 섀도우마스크를 이용한 경우도 마스크본체와 마스크프레임의 열팽창차에 의한 마스크본체의 변형이 방지되고, 또 충격이나 진동에 의한 마스크 본체의 위치 어긋남이 적고, 색순도가 양호한 칼라음극선관을 구성할 수 있다.

또, 상술한 실시예에서는 마스크본체의 스커트부에 형성된 각 설편부는 스커트부에 절개부를 형성하는 것에 의해 구성되어 있지만 도 8에 도시한 바와 같이 각 설편부(26)는 스커트부(14)의 개방단 테두리로부터 연장된 돌출부로서 구성되어 있어도 좋다. 이 경우에도 마스크 본체의 단축상 및 장축상의 설편부의 길이, 폭을 상기한 수학식 1을 만족하도록 설정하는 것에 의해 상기 실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또, 상기 실시예에서는 형광체스크린의 단축과 장축의 비(V/H)가 9/16인 와이드형 칼라음극선관에 대해 설명했는데 본 발명은 V/H가 3/4인 통상의 칼라음극선관에 적용해도 동일한 효과를 얻을 수 있다.

본 기술 분야에 숙련된 자들은 본 발명의 부가적인 이점과 변형에 대해 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 보다 넓은 관점에서의 본 발명은 본 명세서에 기재되고 도시된 구체적인 설명과 대표적인 실시예로 제한되어서는 안된다. 이에 따라 첨부된 특허청구범위 및 그 등가물에 의해 한정된 포괄적인 본 발명의 정신 및 범주를 이탈하지 않고 각종 변형이 이루어질 수 있다.

상술한 바와 같이 섀도우마스크를 구성하면 칼라수상관의 제조공정이나 칼라수상관 동작시의 전자빔의 충돌에 의해 가열된 마스크본체와 마스크프레임의 열팽창차에 의해 마스크 본체가 인장되기 때문에 생기는 마스크 본체의 주면부의 변형을 방지할 수 있다. 또, 충격이나 진동 또는 형광체스크린의 형성공정에서 반복되는 섀도우마스크의 탈착에 대해 마스크본체의 위치가 변형하기 어렵고 색순도가 양호한 칼라수상관을 안정적으로 제조할 수 있으며, 특히 대형 칼라수상관이나 화면이 평탄한 칼라수상관, 또는 형광체층의 배열 피치가 작은 고정밀 칼라수상관 등에 적용하여 큰 효과를 얻을 수 있다.

Claims (8)

1. 거의 직사각형 형상의 유효부를 갖는 패널을 갖고 있고, 또 관축, 이 관축과 직교한 장축, 그리고 관축 및 장축과 직교하여 연장된 단축을 가진 외관용기;

   상기 유효부의 내면에 형성되어 복수의 형광체층을 가진 형광체스크린;

   상기 형광체스크린에 대향하여 외관용기내에 설치된 섀도우마스크;

   상기 외관용기내에 설치되어 상기 섀도우마스크를 통하여 상기 형광체스크린에 전자빔을 조사하는 전자총을 포함하고,

   상기 섀도우마스크는,

   상기 형광체스크린과 대향하고, 또 다수의 전자빔 통과구멍이 형성된 거의 직사각형 형상의 마스크 주면과 상기 마스크 주면의 주변에 절곡 형성된 스커트부와 상기 장축 및 단축에 대응한 장축 및 단축을 가진 실질적으로 직사각형 형상의 마스크 본체; 및

   상기 스커트부에 부착되어 스커트부의 외측에 위치한 실질적으로 직사각형 형상의 마스크프레임을 구비하고 상기 마스크프레임은 상기 마스크 본체보다 큰 열팽창률을 갖고 있고, 또

   상기 마스크본체의 스커트부는 상기 단축상에 위치하여 상기 관축방향을 따라서 연장된 제 1 설편부와 상기 장축상에 위치하여 상기 관축방향을 따라서 연장된 제 2 설편부를 구비하며,

   상기 제 1 및 제 2 설편부는 판두께가 같고 상기 마스크프레임에 고정되고, 또 자유단부를 갖고 있으며,

   상기 관축방향을 따르는 제 1 설편부의 길이를 “Ca”, 제 1 설편부의 폭을 “Wa”, 상기 관축방향을 따르는 제 2 설편부의 길이를 “Cb”, 제 2 설편부의 폭을 “Wb”, 상기 마스크 주면의 장축 방향의 길이를 “H”, 단축방향의 길이를 V로 한 경우,

   상기 마스크 본체는 이하의 관계를 만족하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 칼라음극선관.

   (Ca·Wb)〈(Cb·Wa) 및 V〈H
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 마스크본체는 이하의 수학식 1의 관계를 만족하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 칼라음극선관.

   (수학식 1)

   (Ca·Wb)/(Cb·Wa)≤V/H
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 및 제 2 설편부는 Ca=Cb, Wa〉Wb의 관계를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 칼라음극선관.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 및 제 2 설편부는 Wa=Wb, Ca〈Cb의 관계를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 칼라음극선관.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 스커트부는 상기 관축방향을 따라서 스커트부의 자유단 테두리로부터 상기 마스크 주면을 향해 연장되어 상기 제 1 설편부를 규정한 한쌍의 제 1 절개부와 상기 관축방향을 따라서 스커트부의 자유단 테두리로부터 상기 마스크 주면을 향해서 연장되어 상기 제 2 설편부를 규정한 한쌍의 제 2 절개부를 구비하는 것을 특징으로 하는 칼라음극선관.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 스커트부는 상기 관축방향을 따라서 스커트부의 자유단 테두리로부터 연장되어 상기 제 1 설편부 및 제 2 설편부를 형성한 복수의 돌출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 칼라음극선관.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 복수의 형광체층은 각각 상기 단축과 거의 평행한 방향을 따라서 연장되고,

   상기 전자빔 통과구멍은 거의 직사각형 형상으로 형성되고, 상기 단축방향으로 브릿지를 통하여 일렬로 복수개 배열되고, 이 단축방향으로 나열된 복수의 전자빔 통과구멍으로 이루어진 전자빔통과구멍열이 상기 장축방향으로 복수열 병렬 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 칼라음극선관.
8. 거의 직사각형 형상의 유효부를 갖는 패널을 갖고 있고, 또 관축, 이 관축과 직교한 장축, 그리고 관축 및 장축과 직교하여 연장된 단축을 가진 외관용기;

   상기 유효부의 내면에 형성되어 각각 상기 단축과 거의 평행한 방향을 따라서 연장된 복수의 형광체층을 가진 형광체스크린;

   상기 형광체스크린에 대향하여 외관용기내에 설치된 섀도우마스크;

   상기 외관용기내에 설치되어 상기 섀도우마스크를 통하여 상기 형광체스크린에 전자빔을 조사하는 전자총을 포함하고,

   상기 섀도우마스크는,

   상기 형광체스크린과 대향하고, 또 다수의 전자빔 통과구멍이 형성된 거의 직사각형 형상의 마스크 주면과 상기 마스크 주면의 주변에 절곡 형성된 스커트부와 상기 장축 및 단축에 대응한 장축 및 단축을 가진 실질적으로 직사각형 형상의 마스크 본체; 및

   상기 스커트부에 부착되어 스커트부의 외측에 위치한 실질적으로 직사각형 형상의 마스크프레임을 구비하고, 마스크프레임은 상기 마스크 본체보다 큰 열팽창률을 갖고 있으며,

   상기 마스크본체의 스커트부는 상기 단축상에 위치하여 상기 관축방향을 따라서 연장되어 있고, 또 상기 단축방향을 따라서 탄성 변형 가능한 제 1 설편부와 상기 장축상에 위치하여 상기 관축방향을 따라서 연장되어 있고, 또 상기 장축방향을 따라서 탄성 변형 가능한 제 2 설편부를 구비하며,

   상기 제 1 및 제 2 설편부는 판두께가 같고 상기 마스크프레임에 고정된 자유단부를 갖고,

   상기 제 2 설편부는 상기 제 1 설편부보다 탄성변형하기 쉽고, 제 1 설편부보다 변형이 크게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 칼라음극선관.