KR100468427B1

KR100468427B1 - 칼라 음극선관

Info

Publication number: KR100468427B1
Application number: KR10-2003-0005279A
Authority: KR
Inventors: 강상형
Original assignee: 엘지.필립스 디스플레이 주식회사
Priority date: 2003-01-27
Filing date: 2003-01-27
Publication date: 2005-01-27
Also published as: KR20040068753A

Abstract

본 발명은 평면형 칼라 음극선관에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 AK강(Al-killed steel)재질의 새도우 마스크를 사용하면서 나타나는 도밍(Doming)현상을 패널 및 마스크 지지체의 구조를 변화시켜 줄일 수 있는 평면형 칼라 음극선관에 관한 것이다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여는 외면이 평면이고, 내면에 일정한 곡률을 가진 패널과, 상기 패널의 후면에 장착되는 펀넬, 및 상기 패널 내면에 일정한 간격을 두고 배치된 다수의 전자빔 통과공을 갖고 있는 AK강 재질의 새도우 마스크를 포함하는 칼라 음극선관에 있어서, 상기 새도우 마스크 내면에서 패널 내면까지의 수직거리를 Q, 동일지점 마스크 내면에서 스프링 결합 홀들이 이루는 평면까지의 수직 거리를 M이라 하고, 새도우 마스크 중심에서 새도우 마스크 장축상의 유효면까지의 길이를 L이라 하고, 상기 마스크 중심에서의 Q/M에서 마스크 장축상의 L/2지점에서의 Q1/M1까지의 증가율을 A라 하고, 마스크 장축상의 3L/5지점에서의 Q2/M2에서 유효면 끝단인 L지점에서의 Q3/M3까지의 증가율을 B라 할 때, B/A의 값이 130% ~ 170%인 것을 특징으로 한다.

Description

칼라 음극선관 {A Colar CRT }

일반적으로 칼라음극선관은 도 1에 나타난 바와 같이 패널(1)이라고 하는 전면유리와 펀넬(2)이라고 하는 후면 유리가 결합되고 그 내부는 소정의 발광 역할을 하는 형광면(4)과 형광면을 발광시키는 전자빔(6)의 근원인 전자총과 소정의 형광체를 발광시키도록 색을 선별해주는 섀도우마스크(3) 및, 이를 지지하는 프레임(7)을 포함하고 있다.

또한, 상기 프레임 어셈블리를 패널에 결합되도록 해주는 스프링(8)과 음극선관이 동작 중 외부 지자계에 영향을 적게 받도록 차폐 역할을 해주는 인너 쉴드(9)가 프레임에 고정된 체로 고 진공으로 밀폐되어 있다.

상기 음극선관은 고진공으로 되어 있기 때문에 외부의 충격에 쉽게 폭축이 일어날 수 있으므로 이것을 방지하기 위하여 패널(1)의 스커트(Skirt)에 보강 밴드(11)를 장착함으로써 고진공 상태의 음극선관의 응력을 분산, 내 충격 성능을 확보하고 있다.

이와 같은 칼라 음극선관의 동작 원리는, 패널(2)의 넥크(Neck)부에 내장된 전자총에서 전자빔(6)이 음극선관에 인가된 양극전압에 의해서 패널(1) 내면에 형성되어 있는 형광면(4)을 타격하게 되는데 이 때, 상기 전자빔은 형광면에 도달하기 전 편향요크(5)에 의해서 상, 하, 좌, 우로 편향되어 화상을 구현하게 된다.

그리고 상기 전자빔(6)은 2, 4, 6극의 마그네트(Magnet, 10)에 의해 정확히 소정의 형광체를 타격 하여 색순도 불량을 방지해 준다.

도 2는 종래의 내, 외면이 소정의 곡률을 갖는 패널과 외면이 거의 평면이고 내면이 소정 곡률을 갖는 패널을 나타낸 것이다.

현재 칼라 음극선관에 있어서 상기 내, 외면이 곡률을 갖는 패널인 곡면형은 화상면이 왜곡되는 현상으로 인해 그 수요가 점차 줄어들고 있는데 반해, 평면형은 사실화면에 가까워 그 수요가 점차 확산되는 추세이다.

상기와 같이 패널의 내면 곡률이 평면화 되는 경우 새도우 마스크의 곡률이 편향에 의해 적색, 녹색, 청색의 각 전자빔을 한점에 일치시키는 컨버젼스와 화상의 색순도를 결정짓는 마스크의 곡률도 패널 내면곡률과 유사하게 평탄해 져야한다.

이로 인하여 나타나는 마스크의 열적 변형에 열위한 구조를 보완하기 위하여 열 팽창율이 AK강에 비하여 상대적으로 적은 Invar강(Invariable Alloy)마스크를 적용하여 도밍(Doming)현상을 방지하였다.

그러나 상기 Invar재질의 마스크는 도밍 현상을 방지하는 효과는 있지만 가격이 매우 비싸고 홀 에칭성이 AK강에 비하여 좋지 못하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로, AK 마스크 지지체와 패널이 이루는 구조를 최적화시켜 가격이 고가인 Invar재질의 마스크와 대등한 도밍 품질을 확보 할 수 있는 칼라 음극선관을 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 칼라음극선관의 단면도.

도 2는 종래의 내, 외면이 소정의 곡률을 갖는 패널과 외면이 거의 평면이고 내면이 소정 곡률을 갖는 패널의 단면도.

도 3은 마스크 지지체가 패널에 결합된 구조를 나타낸 단면도.

도 4는 본 발명의 마스크 지지체가 패널에 결합된 구조를 나타낸 단면도.

도 5는 B/A값에 따른 화면의 도밍현상을 나타낸 도.

***** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *****

1: 패널 2: 펀넬

3: 새도우 마스크 4: 형광면

5: 편향요크 6: 전자빔

7: 프레임 8: 스프링

9: 인너쉴드 10: 마그네트

11: 보강밴드

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 수단은, 외면이 평면이고, 내면에 일정한 곡률을 가진 패널과, 상기 패널의 후면에 장착되는 펀넬, 및 상기 패널 내면에 일정한 간격을 두고 배치된 다수의 전자빔 통과공을 갖고 있는 AK강 재질의 새도우 마스크를 포함하는 칼라 음극선관에 있어서, 상기 새도우 마스크 내면에서 패널 내면까지의 수직거리를 Q, 동일지점 마스크 내면에서 스프링 결합 홀들이 이루는 평면까지의 수직 거리를 M이라 하고, 새도우 마스크 중심에서 새도우 마스크 장축상의 유효면까지의 길이를 L이라 하고, 상기 마스크 중심에서의 Q/M에서 마스크 장축상의 L/2지점에서의 Q1/M1까지의 증가율을 A라 하고, 마스크 장축상의 3L/5지점에서의 Q2/M2에서 유효면 끝단인 L지점에서의 Q3/M3까지의 증가율을 B라 할 때, B/A의 값이 130% ~ 170%인 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하고자 한다.

도 3은 마스크 지지체가 패널에 결합된 구조를 나타낸 도이다.

일반적으로 마스크 장축상의 곡률이 작아 질수록 도밍 현상에 유리하지만 마스크 곡률을 무작정 작게 설계하면 색 선별 역할을 하는 마스크에 의해 입사한 빔이 패널 내면의 형광체를 적절히 타격 할 수 없다.

그리고 패널 내면 곡률이 작아져 중앙부분의 두께에 비하여 주변부분의 두께가 어느 한계이상으로 두꺼워지면 패널 주변부의 투과율이 떨어져 패널의 주변부 휘도 저하와 시인성이 나빠지는 문제점이 발생된다.

본 발명은 AK강을 사용한 마스크와 패널의 곡률 값을 조절하여 휘도 및 색순도를 확보 하고자 한 것이다.

다음 표 1인 Invar강 재질의 마스크와 AK강 재질의 마스크를 비교한 것이다.

[표 1]

원재료	가격	도밍	에칭성	성형성	주요성분	열팽창계수
Invar강	고가	좋음	나쁨	나쁨	Fe: 60 ~ 64 %Ni: 35 ~ 36%	1.5 ×10^-6/℃이하
AK강	저가	나쁨	좋음	좋음	Fe : 99.0~99.7%	8 ~ 20 ×10^-6/℃

상기 표 1에서 보는 바와 같이 AK강은 Fe를 주성분으로 하여 나머지 소량의 성분이 첨가된 원재료로써 열팽창계수가 8 ~ 20 ×10^-6/℃인 Invar재질의 마스크 최대 열팽창계수에 비해 열에 의한 변형이 5.3 ~13.3배인 재질을 말한다.

그리고 AK재질의 마스크는 Invar재질의 마스크에 비해 도밍에 있어서 매우 불리 하는데 이에 대한 해결책으로 다음 도 4에서 보는 바와 같이 새도우 마스크 내면에서 패널 내면까지의 수직거리를 Q, 동일지점 마스크 내면에서 스프링 결합 홀들이 이루는 평면까지의 수직 거리를 M이라 하고, 새도우 마스크 중심에서 장축 상에서의 마스크 유효면까지의 길이를 L이라 하고, 상기 마스크 중심에서의 Q/M에서 마스크 장축상의 L/2지점에서의 Q1/M1까지의 증가율을 A라 하고, 마스크 장축상의 3L/5지점에서의 Q2/M2에서 유효면 끝단인 L지점에서의 Q3/M3까지의 증가율을 B라 할 때, B/A의 비율에 따라 AK 마스크와 패널이 이루는 구조를 설계하여 AK마스크를 채용한 평면형 음극선관에서 적절한 도밍 방지 효과 및 강도 개선효과를 얻을 수 있다.

다음 표 2는 상기 조건에 따라 본 발명의 AK강 재질의 마스크와 Invar강 재질의 마스크와 구조를 비교한 것이다.

[표 2]

21"AK강	X축(장축)	0	L/2	3L/5	L	A	B	B/A
21"AK강	Q/M	0.46	0.50~0.54	0.54~0.60	0.80~1.10	1.10 ~1.17	1.56~1.83	1.41~1.56

21"Invar강	X축(장축)	0	L/2	3L/5	L	A	B	B/A
21"Invar강	Q/M	0.33	0.37	0.39	0.55	1.12	1.39	1.24

다음 표 3은 상기 AK재질의 마스크 도입시 B/A값에 따른 화면에서 발생되는 국부적 도밍(Local Doming)과 전체화면에서 발생되는 래스터 도밍(Raster Doming)에 대한 실시예를 나타낸 것이다.

[표 3]

B/A(%)	125	130	135	140	150	155	160	165	170	175
Local Doming(㎛)	125	106	97	92	85	82	80	78	77	77
Raster Doming(㎛)	95	75	66	58	54	51	48	47	46	46

상기 표 3에서 보는 바와 같이 B/A 값이 125%이하에서 국부적 도밍이 125㎛이상, 래스터 도밍이 95㎛이상이 되면 제품으로 구현시 시각상 불편을 느끼게 되고, B/A 값이 170%이상이 되면 상기 국부적 도밍 및 래스터 도밍량에 대한 보상 효과가 거의 나타나지 않게 된다.

따라서 마스크와 패널이 결합된 구조에서 상기 B/A 값이 130% ~ 170%의 범위가 만족되도록 한다.

바람직하게는 상기 B/A값이 도밍에 대한 보상의 효과가 큰 140% ~ 165%인 범위를 만족하도록 한다.

즉, 마스크 중심에서의 Q/M에서 X축상의 L/2지점에서의 Q1/M1까지의 변화율 A보다 X축상의 3L/5지점에서의 Q2/M2에서 L지점에서의 Q3/M3까지의 변화율 B가 더 커지도록 한다.

도 5는 상기 표 3의 B/A값에 따른 화면의 도밍현상을 나타낸 그래프 이다.

또한, 상기 B/A값은 드롭(Drop)품질 향상과 밀접한 관계를 가지고 있는데 다음 표 4는 B/A값에 따른 드롭 품질을 나타낸 것이다.

[표 4]

B/A(%)	125	130	135	140	150	155	160	165	170	175
Drop(G)	27	29	32	34	36	38	40	41	42	43

상기 표 4에서 보는 바와 같이 B/A값이 클수록 드롭특성 값이 증가하여 음극선관의 품질을 향상시키게 된다.

이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

이상에서와 같이 본 발명은 AK 마스크 지지체와 패널이 이루는 구조를 최적화시켜 가격이 고가인 Invar재질의 마스크와 대등한 도밍 품질을 확보하고 드롭특성도 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

외면이 평면이고, 내면에 일정한 곡률을 가진 패널과, 상기 패널의 후면에 장착되는 펀넬, 및 상기 패널 내면에 일정한 간격을 두고 배치된 다수의 전자빔 통과공을 갖고 있는 AK강 재질의 새도우 마스크를 포함하는 칼라 음극선관에 있어서,

상기 새도우 마스크 내면에서 패널 내면까지의 수직거리를 Q, 동일지점 마스크 내면에서 스프링 결합 홀들이 이루는 평면까지의 수직 거리를 M이라 하고, 새도우 마스크 중심에서 새도우 마스크 장축상의 유효면까지의 길이를 L이라 하고, 상기 마스크 중심에서의 Q/M에서 마스크 장축상의 L/2지점에서의 Q1/M1까지의 증가율을 A라 하고, 마스크 장축상의 3L/5지점에서의 Q2/M2에서 유효면 끝단인 L지점에서의 Q3/M3까지의 증가율을 B라 할 때, B/A의 값이 130% ~ 170%인 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
제 1항에 있어서,

상기 B/A의 값이 140% ~ 165%인 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
제 1항에 있어서,

상기 새도우 마스크 장축상의 L/2지점에서의 Q1/M1의 값이 0.50 ~ 0.54인 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
제 1항에 있어서,

상기 새도우 마스크 장축상의 3L/5지점에서의 Q2/M2의 값이 0.54 ~ 0.60인 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
제 1항에 있어서,

상기 새도우 마스크 장축상의 L지점에서의 Q3/M3의 값이 0.80 ~ 1.10인 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.