KR100427530B1 - 음극선관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 데드 스페이스에 슬릿을 형성함으로써 국소 도밍 현상에 의한 색 전자 빔의 미스 랜딩을 방지하고, 색 편차, 색 불균일 및 휘도 저하를 방지한 음극선관을 제공하는 것으로서, 전자 빔 통과용의 뚫린 구멍(21)의 열이 배열된 유효 영역(19)과, 유효 영역(19)의 외측에 형성된 데드 스페이스(20)를 가지는 섀도우 마스크(18)를 구비한 음극선관에 있어서, 데드 스페이스(20)에 뚫린 구멍(21)의 열에 따른 방향으로 연장되는 슬릿(23)이 형성되어 있다. 이로써, 온도 상승에 의한 데드 스페이스(20)의 열 팽창을 작게할 수 있고, 데드 스페이스(20)와 인접하는 유효 영역(19)의 뚫린 구멍(19)에의 응력의 인가를 억제할 수 있으므로, 국소 도밍 현상의 발생을 억제할 수 있다.

Description

음극선관{Cathode ray tube}

본 발명은 텔레비젼 수상기, 컴퓨터 디스플레이 등에 이용되는 섀도우 마스크형의 음극선관에 관한 것이다.

종래의 컬러 음극선관의 일례의 단면도를 도5에 도시한다. 본 도면에 도시한 컬러 음극선관(1)은 내면에 형광체 스크린면(2a)이 형성된 실질적으로 직사각형상의 페이스 패널(2)을 가지고 있고, 페이스 패널(2)의 후방에는 펀넬(3)이 접속되어 있다. 펀넬(3)의 네크부(3a)에는 전자총(4)이 내장되어 있고, 전자 빔을 편향 주사하기 위해, 펀넬(3)의 외주면상에는 편향 요크(5)가 형성되어 있다.

또한, 형광체 스크린면(2a)에 대향하여 섀도우 마스크(6)가 형성되어 있고, 지지체(8)에 의해 지지된 한쌍의 마스크 프레임(7)에 섀도우 마스크(6)가 고정되어 색선별 전극(9)을 형성하고 있다. 10은 전자 빔 궤적을 나타내고 있다.

섀도우 마스크(6)는 평판에 전자 빔 통과 구멍인 뚫린 구멍이 에칭에 의해 다수 형성되어 있고, 전자총(4)으로부터 발사되는 3개의 전자 빔에 대해 색선별의 역활을 행한다.

컬러 음극선관에서는 전자 빔의 발사에 의한 열팽창에 의해, 전자 빔 통과 구멍이 변위하여, 전자 빔 통과 구멍을 통과하는 전자 빔이 소정의 형광체에 정확하게 닿지 않게 되어, 색불균일이 발생한다고 하는 도밍 현상이 발생한다. 이 때문에, 섀도우 마스크(6)의 온도 상승에 의한 열팽창을 흡수할 수 있는 인장력을 미리 가하여, 섀도우 마스크(6)를 마스크 프레임(7)에 걸쳐 지지하는 것이 행해지고 있다.

이러한, 걸쳐짐 지지에 의하면, 섀도우 마스크(6)의 온도가 상승해도 섀도우 마스크(6)의 뚫린 구멍과 형광체 스크린면(2a)의 형광체 스트라이프의 상호 위치의어긋남을 저감시킬 수 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 컬러 음극선관에는 이하와 같은 문제가 있었다. 도6은 도5에 도시한 색선별 전극(9)의 사시도를 나타내고 있다. 화살표 Y방향으로 인장력이 인가된 상태에서 섀도우 마스크(6)는 마스크 프레임(7)에 걸쳐 지지되어 있다. 섀도우 마스크(6)는 전자 빔 통과 구멍인 뚫린 구멍(13)이 다수 형성된 유효영역(11)과, 그 가로 방향의 양측에 데드 스페이스(12)를 가지고 있다. 유효영역(11)에서 뚫린 구멍(13)은 브리지(14)를 통해 세로 방향(수직 방향)에 인접하고, 이것이 열상태로 되어 있다. 또한, 데드 스페이스는 섀도우 마스크에 적당한 장력 분포를 가지므로 어느 정도의 폭과 단부의 곡율을 가지고 있다.

본 도면에 도시한 섀도우 마스크(6)에서는 전자 빔의 발사에 의한 섀도우 마스크(6)의 열팽창에 의해, 예컨대 가로 방향에 인접하는 뚫린 구멍(13)의 열 사이의 영역(15)에 화살표 a로 표시한 방향으로 응력이 가해진다. 이러한 응력이 가해지면, 영역(15)에는 물결모양이 발생하고, 뚫린 구멍(13)은 가로 방향으로 변위하게 된다. 이러한 소위 국소 도밍 현상이 발생하면, 전자 빔의 미스 랜딩이 발생하고, 색 편차, 색불균일 및 휘도 저하의 원인이 되는 문제가 있었다.

또한, 데드 스페이스(12)에는 뚫린 구멍이 형성되어 있지 않으므로, 뚫린 구멍(13)이 형성된 유효영역(11)에 비해 열팽창 비율이 크고, 데드 스페이스(12)에 인접한 뚫린 구멍 열은 이 열팽창의 차이에 의해 변위하게 된다. 이 때문에, 영역(12)에 인접한 뚫린 구멍 열에서는 국소 도밍 현상에 의한 뚫린 구멍 열의 이동 정도가 커진다.

이러한 국소 도밍 현상은 상기와 같은 섀도우 마스크의 걸쳐짐 지지에 의해서도 충분히 방지할 수 없었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하는 것으로, 데드 스페이스에 슬릿을 형성함으로써, 국소 도밍 현상에 의한 색 전자 빔의 미스 랜딩을 방지하고, 색 편차, 색 불균일 및 휘도 저하를 방지한 음극선관을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도1은 본 발명의 일실시 형태에 관한 색선별 전극의 사시도,

도2는 본 발명의 일실시 형태의 섀도우 마스크의 평면도,

도3은 본 발명의 일실시 형태의 섀도우 마스크의 단면도,

도4는 본 발명의 일실시 형태에 관한 음극선관의 일부 단면도,

도5는 컬러 음극선관의 일례의 단면도,

도6은 종래의 색선별 전극의 일례의 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

15 : 색선별 전극 18 : 섀도우 마스크

19 : 유효영역 20 : 데드 스페이스

23 : 슬릿 24 : 외측 가장자리

25 : 간극 26 : 경사부

30 : 일렉트론 실드

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 음극선관은 전자 빔 통과용의 뚫린 구멍을 브리지를 통해 다수개 가지는 구멍열이 다수 배열된 유효영역과, 상기 유효 영역의 가로 방향의 양외측에 형성된 데드 스페이스를 가지고, 세로 방향으로 걸쳐 지지되어 있는 섀도우 마스크를 구비한 음극선관으로서, 상기 데드 스페이스에 상기 뚫린 구멍의 열에 따른 방향으로 연장되는 슬릿이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 상기와 같은 음극선관에 의하면, 열팽창을 슬릿 부분에서 흡수할 수 있으므로, 데드 스페이스와 인접하는 유효영역의 뚫린 구멍열에의 응력의 인가를 억제할 수 있다.

상기 음극선관에 있어서 상기 슬릿의 가로 방향폭은 상기 데드 스페이스와 인접하는 상기 뚫린 구멍 가로 방향폭의 45∼100%의 범위내인 것이 바람직하다.

상기와 같은 음극선관에 의하면, 데드 스페이스의 기계적 강도와, 유효영역의 기계적 강도와의 급격한 차가 없어지므로, 데드 스페이스 근방의 브리지 깨짐이나 섀도우 마스크의 물결모양의 발생을 방지할 수 있다.

또한, 상기 슬릿의 세로 방향 길이는 상기 데드 스페이스와 인접하는 상기 뚫린 구멍의 세로 방향 길이와 같거나 또는 그 이상인 것이 바람직하다. 상기와 같은 음극선관에 의하면, 슬릿에 의한 열팽창의 흡수를 보다 확실하게 할 수 있다.

또한, 상기 슬릿은 간극을 통해 상호 대향하는 경사면을 가진 슬릿을 포함하고, 상기 경사면은 상기 데드 스페이스에 입사하는 전자 빔의 광속을 차광하는 경사각으로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 상기와 같은 음극선관에 의하면, 슬릿의 형성부에서 전자 빔의 광속은 차광되기 때문에, 광속의 통과에 관해서는 슬릿이 형성되어 있지 않은 것과 실질적으로 동일하게 된다.

또한, 상기 데드 스페이스에 전자 빔이 도달하지 않도록 상기 전자 빔을 차폐하는 일렉트론 실드가 더 형성되어 있는 것이 바람직하다. 상기와 같은 음극선관에 의하면, 데드 스페이스에는 직접 전자 빔이 닿지 않으므로 섀도우 마스크의 온도 상승을 억제할 수 있다.

<발명의 실시 형태>

이하, 본 발명의 일실시 형태에 대해 도면을 이용하여 설명한다. 도1에 색선별 전극의 일실시형태의 사시도를 도시하고 있다. 본 도면에 도시한 색선별 전극(15)은 장변 프레임인 대향하는 한쌍의 지지체(16)에 단변 프레임인 한쌍의 탄성 부재(17)가 고정된 직사각형상의 틀체에 섀도우 마스크(18)가 용접 등으로 고정된 것이다. 섀도우 마스크(18)중, 19로 표시한 영역이 유효영역이고, 20으로 표시한 영역이 데드 스페이스이다.

유효영역(19)에는 전자 빔 통과 구멍인 대략 슬롯형의 뚫린 구멍(21)이 에칭에 의해 형성되어 있다. 세로 방향에 인접하는 뚫린 구멍(21)은 브리지(22)로 연결된다. 본 도면에 도시한 것은 텐션 방식이 이용되고 있고, 섀도우 마스크(18)는 주로 화살표 Y방향으로 인장력이 가해진 상태에서 지지체(16)사이에 걸쳐져 지지되어 있다.

도2는 도1에 도시한 섀도우 마스크(18)의 평면도의 일부를 도시하고 있다. 본 실시형태에 관한 섀도우 마스크(18)는 화면 대각 사이즈가 60cm, 화면의 어스펙트비(가로: 세로의 비)가 4 : 3인 음극선관용이다. 각부 치수는 섀도우 마스크의 판두께를 0.13mm, 유효 영역의 전자 빔 통과 구멍의 세로 피치 Pv를 10∼11mm, 브리지폭 G를 약 0.06mm로 하고 있다.

또한, 전자 빔 통과 구멍의 크기는 유효영역의 거의 중앙에서, 세로 직경 Av를 0.56mm, 가로 직경 Ah를 0.19mm, 데드 스페이스 근방에서 세로 직경 Av를 0.55mm, 가로 직경 Ah를 0.20mm로 하고 있다.

데드 스페이스(20)의 가로 방향 단부(24)는 R 2500mm의 곡율을 가지고 있고, 또한, 데드 스페이스(20)의 세로 방향 단부의 가로 폭 Dh는 13mm로 하고 있다.

또한, 데드 스페이스(20)에는 슬릿(23)이 3열 형성되어 있고, 이 슬릿의 폭 Sh를 0.10mm, 슬릿의 길이 S1를 약 30mm로 하고 있다.

또한, 슬릿은 데드 스페이스 근방의 전자 빔 통과 구멍의 가로 피치 Ph와 거의 같은 간격으로 형성되고, 여기서는 그 간격을 약 lmm로 하고 있다.

이와 같이, 데드 스페이스(20)에 슬릿(23)을 형성함으로써 데드스페이스(20)의 열팽창을 각 슬릿(23)에서 분담하여 흡수할 수 있다. 즉, 슬릿(23)을 형성함으로써 데드 스페이스(20)의 열팽창은 데드 스페이스(20) 자체에서 흡수할 수 있으므로, 데드 스페이스 전체로서의 열팽창량을 작게 억제할 수 있다. 이에 따라 데드 스페이스(20)의 열팽창에 의한 데드 스페이스(20)와 인접하는 뚫린 구멍열에의 응력 인가를 억제할 수 있다.

일반적으로, 각 뚫린 구멍열에 브리지를 가지고 있는 섀도우 마스크에서는 응력이 브리지를 통해 가로 방향으로 전달되어, 전자 빔의 어긋남이 발생하기 쉽다. 그러나, 본 실시형태와 같이 데드 스페이스(20)의 슬릿(23)에 의해 뚫린 구멍열에의 응력의 인가를 억제함으로써 전자 빔 통과 구멍의 위치 어긋남에 의한 색편차를 억제할 수 있다.

또한, 본 실시형태와 같이, 데드 스페이스(20)에 슬릿(23)을 형성함으로써 유효 영역의 기계적 강도와 데드 스페이스의 기계적 강도의 급격한 차이를 없앨 수 있다. 일반적으로 브리지를 가지는 섀도우 마스크에서는 세로 방향으로만 장력을 인가해도 실제는 가로 방향에도 부가적인 장력이 발생하여, 데드 스페이스와 유효 영역에서 급격한 강도차가 발생하면, 데드 스페이스 근방에서 브리지의 깨짐이나 섀도우 마스크에 물결모양이 발생되어 버린다. 본 실시형태와 같이 데드 스페이스(20)에 슬릿(23)을 형성함으로써 유효영역과 데드 스페이스의 기계적 강도의 급격한 차를 없앨 수 있으므로, 이러한 깨짐이나 물결모양의 발생을 방지할 수 있다.

또한, 슬릿(23)의 폭은 최적의 기계적 강도로 하기 위해 인접하는 전자 빔통과 구멍의 가로 직경에 대해 45∼100%의 범위내로 하는 것이 바람직하다.

또한, 슬릿의 세로 방향 길이가 너무 짧으면 슬릿이 열팽창을 흡수하는 작용이 부족하므로, 유효영역의 전자 빔 통과 구멍의 세로 직경과 동등하던지 또는 그 이상인 것이 바람직하다. 또한, 슬릿의 세로 방향 길이가 섀도우 마스크의 구멍이 있는 영역의 세로 방향폭과 동일한 긴 슬릿이어도 된다.

단, 슬릿은 장력 분포에 의해 그 폭이 크게 넓어져 변형되는 일이 없는 것이 중요하다. 이를 위해 예컨대, 만곡되어 있는 데드 스페이스 단부의 곡율을 완만하게 하면 좋다. 단부의 곡율 반경 R은 화면 대각 사이즈 56cm인 경우는 3200mm정도, 또한 화면 대각 사이즈 80cm인 경우는 10000mm 정도로 한다.

또한, 슬릿열은 본 실시형태에서는 3열로 하고 있지만, 1열이어도 된다.

단, 가장 효과적인 것은 데드 스페이스에 형성 가능한 한도의 최대 열수로 하는 것이다. 또한, 세로 방향의 데드 스페이스의 슬릿 형성 범위는 유효 영역(뚫린 구멍이 형성되어 있는 영역)의 세로 방향의 범위내인 것이 바람직하다. 이로써 섀도우 마스크와 장변 프레임(지지체(16))의 용접 개소 근방의 기계적 강도를 손상시키지 않으므로 원하는 장력 분포를 확보할 수 있다.

도3은 도2의 I-I선의 단면도를 도시하고 있다. 본 도면에 도시한 바와같이 데드 스페이스(20)에 형성되어 있는 슬릿(23)은 간극(25)을 통하여 상호 대향하는 경사면(26)을 가지고 있다. 경사면(26)의 경사 방향은 섀도우 마스크(18)의 이면(18a)에서 표면(18b)으로 감에 따라 유효 영역(19)과 데드 스페이스(20)의 경계선(27)측으로 경사지는 방향이다.

또한, 본 도면에서는 도시하지 않고 있지만, 또 한쪽의 데드 스페이스(20)에 있어서도 간극을 통하여 상호 대향하는 경사면을 가진 슬릿이 형성되어 있고, 경사면의 경사 방향은 섀도우 마스크(18)의 이면(18a)에서 표면(18b)으로 감에 따라 유효영역(19)과 데드 스페이스(20)의 경계선측으로 경사지는 방향이다.

본 도면에서 도시한 바와같이 전자 빔의 광속(光束)(28, 29)은 화살표 b방향으로 진행된다. 이 경우, 유효영역(19)의 광속(28)은 뚫린 구멍(21)을 통과하는데, 데드 스페이스(20)의 광속(29)은 슬릿(23)의 경사면(26)에 의해 차광되게 된다. 이는 또 한쪽의 데드 스페이스(20)에 있어서도 동일하다.

즉, 본 실시형태에서는 데드 스페이스(20)에 슬릿(23)이 형성되어 있지만, 슬릿(23)의 형성부에서는 전자 빔의 광속이 차광되므로, 광속의 통과에 관해서는 슬릿이 형성되어 있지 않은 섀도우 마스크와 실질적으로 동일하게 된다. 따라서, 전자 빔이 슬릿을 통과하여 형광면 또는 그 이외의 개소를 불필요하게 조사하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 도3에서 슬릿(23)은 섀도우 마스크의 표면에서 이면에 걸쳐 완전히 관통하고 있는 경우로 설명하였는데, 대향하는 경사면과의 사이의 간극에 미소한 연결 부분이 있어도 된다. 이러한 경우라도, 응력의 흡수 효과를 발휘할 수 있어, 차광이 확실하게 된다.

또한, 슬릿의 경사각은 도3에 도시한 것에 한정되지 않고, 응력을 흡수하여, 전자 빔을 차광할 수 있는 범위에서 적절히 결정하면 된다. 예컨대, 수직면끼리 대향하여 형성된 슬릿이어도 된다.

도4는 본 실시형태에 관한 컬러 음극선관의 단면도의 일부를 도시한 도면이다.

페이스 패널(2), 형광체 스크린면(2a) 및 펀넬(3)은 도6에 도시한 것과 동일한 구성이다.

본 도면에 도시한 음극선관은 도1에 도시한 색선별 전극(15)을 구비하고 있고, 또한 일렉트론 실드(30)를 구비하고 있다. 선(31)으로 표시한 바와같이 전자 빔은 유효영역(19)과 데드 스페이스(20)의 경계선(27)까지 도달하는데, 선(32)으로 표시한 바와같이 전자 빔은 일렉트론 실드(30)에 의해 가려지고, 데드 스페이스(20)에는 도달하지 않는다. 이 때문에, 데드 스페이스(20)에는 직접 전자 빔이 닿지 않으므로 데드 스페이스(20)의 온도 상승을 억제할 수 있다.

이와 같이, 일렉트론 실드(30)에 의해 데드 스페이스(20)에는 전자 빔이 직접 닿지 않지만, 유효영역(19)에 닿아 난반사된 전자 빔의 일부는 데드 스페이스(20)에 닿게 된다. 이 경우에서도 섀도우 마스크(18)는 상기와 같이 데드 스페이스(20)에 슬릿을 형성하고 있으므로, 온도 상승시의 데드 스페이스(20)의 열팽창을 작게 할 수 있어, 국소 도밍 현상의 발생도 억제할 수 있다.

또한, 전자 빔 통과 구멍은 본 실시형태에서는 슬롯 형상인 예를 나타냈는데, 이에 한정되지 않고, 장원이나 타원 또는 슬롯 형상의 뚫린 구멍의 장변에서 내부로 밀어낸 돌기가 다수 형성되어 있는 형상이어도 된다. 또한, 피치나 크기도 상기의 수치에 한정되지 않고, 음극선관의 화면 대각 사이즈나 해상도 등에 따라 적절히 변경하면 된다.

이상과 같이, 본 발명의 음극선관에 의하면, 섀도우 마스크의 데드 스페이스의 열팽창에 의한 전자 빔 통과 구멍의 뚫린 구멍열에의 응력 인가를 억제할 수 있어 국소 도밍의 발생을 억제할 수 있다.

Claims (5)

1. 전자 빔 통과용 뚫린 구멍을 브리지를 통해 다수개 가지는 구멍열이 다수 배열된 유효영역과, 상기 유효영역의 가로 방향의 양외측에 형성된 데드 스페이스를 가지고, 세로 방향으로 인장력이 가해진 채 걸쳐 지지되어 있는 섀도우 마스크를 구비하고, 상기 섀도우 마스크가 지지체에 고착된 음극선관으로서,

   상기 섀도우 마스크는 상기 인장력이 가해진 세로 방향의 양 단부에서, 상기 지지체에 고착되어 있으며, 상기 인장력의 인가 방향과 직교하는 가로 방향의 양 단부에는 고착되지 않은 개방단이 있으며,

   상기 데드 스페이스에 상기 뚫린 구멍 열에 따른 방향으로 연장되는 슬릿이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 음극선관.
2. 제1항에 있어서, 상기 슬릿의 가로 방향폭은 상기 데드 스페이스와 인접하는 상기 뚫린 구멍의 가로 방향폭의 45∼100%의 범위내인 것을 특징으로 하는 음극선관.
3. 제1항에 있어서, 상기 슬릿의 세로 방향 길이는 상기 데드 스페이스와 인접하는 상기 뚫린 구멍의 세로 방향 길이와 같거나 또는 그 이상인 것을 특징으로 하는 음극선관.
4. 제1항에 있어서, 상기 슬릿은 간극을 통해 상호 대향하는 경사면을 가지는 슬릿을 포함하고, 상기 경사면은 상기 데드 스페이스에 입사하는 전자 빔의 광속을 차광하는 경사각으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 음극선관.
5. 제1항에 있어서, 상기 데드 스페이스에 전자 빔이 도달하지 않도록 상기 전자 빔을 차폐하는 일렉트론 실드가 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 음극선관.