KR100447655B1 - 칼라음극선관용 인너쉴드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 칼라음극선관의 인너쉴드에 관한 것이다.

본 발명은, 전자빔의 색선별 기능을 하도록 전자빔 통과홀이 뚫린 새도우마스크, 상기 새도우마스크를 지지하는 메인프레임과 상기 메인프레임을 지지하는 서브 프레임으로 구성된 프레임 및 지자계를 차폐역할을 하는 인너쉴드를 포함하는 음극선관에 있어서, 상기 인너쉴드는 상기 펀넬의 내면부를 따라 형성되어 외부지자계를 차폐하는 메인부와 상기 프레임을 둘러싸며 지자계를 차폐하는 스커트부로 구성되며, 상기 인너쉴드가 서브프레임 면에 부착되는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명에 의하면, 인너쉴드의 차폐효과를 증가시켜 지자기 드리프트(terrestrial magnetic drift)를 줄이고, 서멀 드리프트(thermal drift)를 감소시키는 효과를 얻을 수 있다.

Description

칼라음극선관용 인너쉴드{Inner Shield for CRT}

본 발명은 칼라음극선관에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외부지자계의 차폐효과를 증가시켜 지자기 드리프트(terrestrial magnetic drift)를 줄이며 프레임에서 받은 열을 빠르게 흡수하여 서멀 드리프트(thermal drift)를 감소시키는 칼라음극선관의 인너쉴드에 관한 것이다.

도 1은 일반적인 칼라음극선관의 개략적 구성을 나타내는 도로서, 패널(1)이라는 전면 유리와 펀넬(2)이라는 후면유리가 결합되고, 패널(1)의 내면은 소정의발광역할을 하는 형광면(4)과 이 형광면(4)을 발광시키는 전자빔(6)의 근원인 전자총과 소정의 형광체를 발광시키도록 색을 선별해 주는 섀도우마스크(3), 상기 섀도우마스크(3)를 지지하는 프레임어셈블리(7), 그리고 안전성 확보를 위해 펀넬(2) 외부에 감싸는 보강밴드(11)로 구성된다.

상기 섀도우마스크(3)가 장착된 프레임어셈블리(7)를 펀넬(2)에 결합되도록 해주는 스프링(8)과, 음극선관이 동작 중 외부 지자계에 영향을 적게 받도록 차폐 역할을 해주는 인너쉴드(9)가 서브프레임(14)에 고정된 상태로 고진공으로 밀폐되어 있다.

도 1에 개시한 칼라음극선관의 동작 원리를 설명하면 다음과 같다.

펀넬(2)의 네크에 내장된 전자총에서 전자빔(6)이 음극선관에 인가된 양극전압에 의해서 패널(1) 내면에 형성되어 있는 형광면을 타격하게 되는데, 이 때 이 전자빔은 형광면에 도달하기 전 편향요크(5)에 의해서 상하, 좌우로 편향되어 화면을 이루게 된다.

그리고, 상기 전자빔(6)이 정확히 소정의 형광체를 타격하도록 그 진행 궤도를 수정해주는 2,4,6극의 마그네트(10)가 있어 색순도 불량을 방지해 준다.

이러한 음극선관은 고진공으로 되어 있기 때문에 외부의 충격에 쉽게 폭축이 일어날 수 있으므로 이것을 방지하기 위하여 펀넬(2)의 스커트에 보강밴드(11)를 장착함으로써 고 진공 상태의 음극선관의 응력을 분산, 내 충격 성능을 확보한다.

일반적으로 음극선관의 스크린 도포공정에서 블랙 매트릭스 및 형광체가 패널 내면에 형성되는데, 상기와 같이 형성된 음극선관의 화면을 동작시키면 전자빔이 새도우마스크(3)를 통하여 패널 내면에 형성된 형광체를 정확히 발광시킨다.

그러나, 외부의 지자계가 바뀔 경우에 새도우마스크(3)에 입사하는 전자빔(6)은 자계의 영향을 받게 되어 미스랜딩이 발생하게 된다.

상기 인너쉴드(9)는 이러한 전자빔(6)의 궤도가 바뀌는 것을 최소화하기 위하여 음극선관 내부에 설치되어 외부자계를 차폐하는 역할을 하며, 주로 투자율이 높은 재료가 사용된다.

도 1과 같은 인장형 새도우마스크(3)를 사용하는 칼라음극선관 구조를 보면 메인프레임(13)과 새도우마스크(3)가 상하방향으로 접합되어 있으며, 메인프레임(13)은 새도우마스크(3)에 장력을 인가하는 역할 외에 수직방향자계를 차폐하는 역할도 수행하고 있으며, 서브프레임(14)의 경우에는 메인프레임(13)을 지지하는 역할을 하고 있으나, 도 3에서와 같이 상기 서브프레임(14)의 둘레에 자계차폐물이 없기 때문에 수평외부자계에 매우 취약하다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 도 2에서와 같이, 상기 프레임의 둘레에 인너쉴드의 단변부 스커트(16)를 이용하여 수평외부자계를 차폐하였다.

그러나, 상기와 같이 프레임의 외부지자계를 차폐하기 위하여 인너쉴드의 단변부 스커트(16)가 사용되어도, 여전히 포밍타입 음극선관에 비해서 지자기 차폐 능력은 떨어진다.

또한, 음극선관 내부에 상기 인너쉴드(9)를 고정시킬 때, 도 3과 같이, 상기 인너쉴드(9)는 서브프레임(14)에 용접된 열보상기구(15)에 용접되는데, 상기 인너쉴드(9)가 용접된 열보상기구(15)는 상기 인너쉴드(9)의 무게만큼 음극선관의 넥크방향으로 힘을 받게 된다.

즉, 열보상기구(15)의 작용과 반대방향으로 힘(F = 인너쉴드무게 * g)이 작용하게 되어 열보상기구(15)의 역할인 새도우마스크의 크리프(Creep)에 의한 텐션저하를 방지하는데 있어서 효과적이지 못한 문제점이 발생한다.

따라서, 본 발명의 목적은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 인장형 새도우마스크를 사용하는 음극선관에서 지자기 드리프트(terrestrial magnetic drift)특성 및 서멀 드리프트(thermal drift)특성을 개선하고, 열보상기구의 효과를 증대할 수 있는 인너쉴드를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 일반적인 음극선관의 단면도.

도 2는 종래 기술에 따른 인너쉴드가 열보상기구에 용접된 모습을 나타내는 장축 단면도.

도 3은 종래 기술에 따른 인너쉴드와 열보상기구와의 용접지점을 나타내는 단축 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 인너쉴드와 프레임과의 용접된 모습을 나타내는 장축 단면도.

도 5는 본 발명에 따른 인너쉴드와 프레임과의 용접위치를 나타내는 도면.

도 6은 본 발명에 따른 인너쉴드의 평면도.

도 7은 종래 기술과 본 발명에 따른 전자빔과 새도우마스크의 충돌로 발생하는 열의 전달 순서를 나타낸 도면.

도 8은 스커트부의 절곡부 높이(L)에 따른 서멀 드리프트 피크(Thermal Drift Peak)값의 변화를 나타낸 그래프.

도 9는 종래의 기술을 적용한 음극선관과 본 발명을 적용한 음극선관의 서멀 드리프트(Thermal Drift) 특성 커브를 나타낸 그래프.

도 10은 본 발명에서의 빔 쉴드부와 종래 기술에서의 빔 쉴드부의 위치에 따른 지자기 드리프트( Terrestrial Magnetic Drift)특성 커브를 나타낸 그래프.

도 11은 본 발명에 따른 다른 실시 예를 나타내는 도면.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

9:인너쉴드 13:메인프레임

14:서브프레임 15:열보상기구

16:인너쉴드의 스커트부 17:빔 쉴드부

18a:연장부 18b:절곡부

19:인너쉴드의 메인부

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 전자빔의 색선별 기능을 하도록 전자빔 통과홀이 뚫린 새도우마스크, 상기 새도우마스크를 지지하는 메인프레임과 상기 메인프레임을 지지하는 서브 프레임으로 구성된 프레임 및 지자계를 차폐역할을 하는 인너쉴드를 포함하는 음극선관에 있어서, 상기 인너쉴드는 상기 펀넬의 내면부를 따라 형성되어 외부지자계를 차폐하는 메인부와 상기 프레임을 둘러싸며 지자계를 차폐하는 스커트부로 구성되며, 상기 인너쉴드가 서브프레임 면에 부착되는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 상기의 목적을 달성하는 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명은 외부 자자계를 차폐하는 인너쉴드가 프레임과 용접되는 구조를 가지므로써, 지자계차폐 효과를 증가시키고 열보상기구의 동작을 용이하게 하는 것이다.

도 4는 본 발명에 따른 인너쉴드가 프레임에 용접된 모습을 나타내는 장축 단면도이다.

본 발명에 따른 인너쉴드(9)는 도 4에서와 같이, 펀넬의 내면부를 따라 형성되어 외부 지자계를 차폐하는 메인부(19)와 프레임을 둘러싸며 지자계를 차폐하는 스커트부(16)와 전자빔이 스크린 비유효면으로 방사되는 것을 막아주는 빔 쉴드부(17)로 구성된다.

상기 스커트부(16)에는 상기 스커트부의 일부를 절개하여 상기 서브프레임(14)의 안쪽으로 향하도록 형성된 연장부(18a)와 상기 연장부에서 넥크측을 향하도록 절곡부(18b)가 형성되는데, 상기 절곡부(18b)는 상기 프레임의 내측으로 향한 서브프레임(14)의 면에 부착되어 상기 인너쉴드(9)를 음극선관의 내부에 고정되도록 한다.

그리고, 상기 빔 쉴드부(17)는 도 4에서와 같이, 상기 연장부(18a)와 같은 평면상의 위치에 부착된다.

상기와 같이 형성된 인너쉴드는 열보상기구에 부착되는 도 2와는 달리 서브프레임(14)에 바로 용접되어, 열보상기구(15)의 부착 목적인 새도우마스크(3)의 크리프(Creep)에 의한 텐션저하를 막아 주는 기능을 원활하게 한다.

또한, 도 2의 음극선관 구동 시, 전자총에서 나온 전자빔(6)이 새도우마스크(3)에 도달하게 되면 일부 전자빔(6)은 새도우마스크(3)를 통과하여 스크린(3)에 도달하게 되며, 통과하지 못한 전자빔은 새도우마스크(3)와 충돌하게 되어 열을 발생시킨다.

상기와 같이 발생된 열은 도 7의 A와 같이, 새도우마스크(3)를 통해서 메인프레임(13)에서 서브프레임(14)으로 전달되고, 다시 열보상기구(15)와 인너쉴드(9)로 전달되는데, 이 과정에서 새도우마스크(3), 메인프레임(13) 및 서브프레임이 열팽창을 하게 되어 미스랜딩을 유발하게 된다.

그러나, 도 3과 같은 본 발명에서는 인너쉴드(9)가 서브프레임(14)에 용접되어 있기 때문에, 도 7의 B와 같이, 열보상기구(15)를 거치지 않고 바로 인너쉴드로 전달되어 서멀 드리프트(Thermal Drift)를 줄이는데 효과적이다.

본 발명에서 상기 스커트부의 절곡부 높이(L)와 상기 서브프레임의 높이 (H) 관계는 1/4 H ≤ L < H 을 만족하도록 설계한다.

만약, 상기 스커트부의 절곡부 높이(L)가 본 발명의 범위 값을 벗어나 상기 서브프레임의 높이(H)보다 크면 도 8에서와 같이 서멀 드리프트(Thermal Drift)가 증가하게 된다.

도 9는 종래의 기술에 따른 인너쉴드를 적용한 음극선관과 본 발명에 따른 인너쉴드를 적용한 음극선관의 서멀 드리프트(Thermal Drift) 특성 커브를 나타내는 그래프이다.

도 9에서 보듯이, 본 발명에 따른 인너쉴드가 설치된 음극선관이 종래 기술에 따른 인너쉴드를 설치한 음극선관보다 서멀 드리프트(Thermal Drift) 특성이 최대 15㎛ 의 효과가 있음을 알 수 있다.

도 4에서, 전자빔이 스크린 비유효면으로 방사되는 것을 막아주는 빔 쉴드부(17)는 본 발명에 따라, 서브프레임의 안쪽으로 향하는 상기 스커트부의 연장부(18a)와 같은 평면상에 위치하므로써, 도 10에서와 같이, 종래보다 지자기 드리프트(Terrestrial Magnetic Drift)를 감소시킨다

도 10은 본 발명에서의 빔 쉴드부와 종래 기술에서의 빔 쉴드부의 위치에 따른 지자기 드리프트( Terrestrial Magnetic Drift)특성 커브를 나타내는 그래프이다.

도 10에서 측정위치를 나타내는 A는 스크린에서의 측정위치를 나타내고 있으며, 본 발명을 나타내는 B와 종래 기술을 나타내는 C에서 X축 방향은 음극선관의 동,서,남,북을 나타내며, Y축은 각 방향에서의 미스랜딩 값을 나타내고 있다.

도 10에서 보듯이, 본 발명에 따라 위치한 빔 쉴드부가 종래 기술에 따른 도 2에서의 빔 쉴드부의 위치보다 지자기 드리프트(Terrestrial Magnetic Drift)가 최대 20㎛ 의 효과가 있음을 알 수 있다.

도 11은 본 발명에 따른 다른 실시 예를 보이고 있다.

도 11에서는 본 발명에 따른 인너쉴드의 스커트부 절곡부가 프레임의 외측으로 향한 서브프레임 면에 부착되는 것을 보이고 있다.

따라서, 본 발명에 의하면, 외부 지자계를 차폐하는 인너쉴드를 프레임과 용접되도록 하므로써, 인너쉴드의 차폐효과를 증가시켜 지자기 드리프트(terrestrial magnetic drift)를 줄이고, 서멀 드리프트(thermal drift)를 감소시키며 열보상기구의 동작이 용이하도록 하게 하는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (5)

1. 전자빔의 색선별 기능을 하도록 전자빔 통과홀이 뚫린 새도우마스크, 상기 새도우마스크를 지지하는 메인프레임과 상기 메인프레임을 지지하는 서브 프레임으로 구성된 프레임 및 지자계를 차폐역할을 하는 인너쉴드를 포함하는 음극선관에 있어서,

   상기 인너쉴드는 상기 펀넬의 내면부를 따라 형성되어 외부지자계를 차폐하는 메인부와 상기 프레임을 둘러싸며 지자계를 차폐하는 스커트부로 구성되며, 상기 인너쉴드가 서브프레임 측면에 부착되는 것을 특징으로 하는 칼라음극선관의 인너쉴드.
2. 제1항에 있어서,

   상기 스커트부에는 상기 프레임의 안쪽으로 향하는 판상의 연장부와 상기 연장부에서 넥크측을 향하는 절곡부가 형성되며, 상기 절곡부는 상기 서브프레임의 내측면에 부착되는 것을 특징으로 하는 칼라음극선관의 인너쉴드.
3. 제1항에 있어서,

   상기 스커트부의 절곡부 높이를 L 이라 하고, 상기 서브프레임의 높이를 H라할 때, 다음 식, 1/4 H ≤ L < H 을 만족하는 것을 특징으로 하는 칼라음극선관의 인너쉴드.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 스커트부의 절곡부는 상기 스커트부의 일부를 절개하여 형성한 것을 특징으로 하는 칼라음극선관의 인너쉴드.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 스커트부의 절곡부는 상기 프레임의 외측을 향한 서브프레임의 면에 부착되는 것을 특징으로 하는 칼라음극선관의 인너쉴드.