KR100474363B1 - 칼라 음극선관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 평면형 칼라음극선관에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 콘트라스트를 향상시키기 위하여 광 투과율이 낮은 글라스를 사용하고, 이에 따라 나타나는 휘도 균일성 저하 현상을 향상시키기 위하여 패널의 중앙부에 대한 주변부 두께의 비와 스크린 유효화면 대각 끝단 스크린 투과율을 최적화 하고자 하는 칼라 음극선관 구조에 관한 것이다.

본 발명의 목적을 이루기 위해서는, 내면에 스크린을 갖는 패널과, 상기 패널의 후면에 장착되는 펀넬, 및 상기 패널 내면에 일정한 간격을 두고 배치된 다수의 전자빔 통과공을 갖고 있는 새도우마스크를 포함하는 칼라음극선관에 있어서, 상기 패널의 중앙부 광 투과율이 40~75%이고, 상기 패널의 웨지율이 1.4~2.0이며, 패널의 유효 스크린 대각 끝단 부위의 스크린 투과율 값이 47~62%인 것을 특징으로 한다.

Description

칼라 음극선관 {A Color CRT}

본 발명은 평면형 칼라음극선관에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 콘트라스트를 향상시키기 위하여 패널에 광 투과율이 높은 종래의 클리어글라스를 대신하여 광 투과율이 낮은 글라스를 사용하고, 이에 따라 나타나는 휘도 균일성 저하 현상을 향상시키기 위하여 패널의 중앙부에 대한 주변부 두께의 비 및 스크린 유효화면 대각 끝단의 스크린 투과율을 최적화 하고자 하는 칼라음극선관 구조에 관한 것이다.

일반적으로 평면형 칼라음극선관은 도 1에 도시된 바와 같이 내면 곡률을 가지는 패널(2)과, 상기 패널에 봉착되는 콘 형상의 펀넬(3)로 하나의 튜브를 형성하고, 상기 펀넬의 네크부(4)에는 전자빔(5)을 방출시키기 위한 전자총(6)이 삽입되며, 상기 패널은 펀넬과 프리트 글라스에 의해 봉착된다. 또한 상기 패널과 펀넬로 형성된 튜브 내에는 색선별 작용을 하는 섀도우 마스크(8)가 패널 내면 곡률과 유사한 곡률를 가지고 패널 내면과 일정 간격을 가지도록 설치되며, 섀도우 마스크를 지지하기 위해 프레임(9)이 이용되며, 상기와 같이 결합된 섀도우 마스크와 프레임 결합체는 프레임에 결합된 스프링(10)에 의해 패널에 장착된 스터드핀(11)에 결합되어 튜브 내에 유지되며, 외부 자계에 의한 전자빔의 이동을 줄여주기 위해 자성체로 만들어진 인너쉴드(12)가 고정스프링(14)에 의해 프레임에 결합되어 유지되고, 전자총에서 방출되는 전자빔을 패널 내면에 형성된 형광면(7)전면에 방출되도록 하기 위해 전자빔을 편향시키는 편향요크(13)가 네크부에 장착된다. 상기 튜브가 외부 충격에 의해 깨어진 파편에 의해 인체에 상해를 입히는 것을 막기 위해 패널의 주위에 보강 밴드(15)를 장치하고, 상기 패널은 상하의 외부 금형이 겹쳐져 패널의 외형을 형성하면 일정한 양의 유리물이 외형의 금형 속으로 투입되고, 전자빔이 타격 될 형광체가 도포되는 패널의 내면을 형성하는 내부 금형이 외부 금형과 일정한 간격을 유지하고 상하 방향으로 열융착하여 패널을 성형한다.

또한, 종래와 같이 칼라브라운관 패널의 외면이 평면인 경우, 외부의 충격에 대하여 쉽게 파손이 되지 않게 하기 위하여 패널의 두께를 중앙 부위 보다 주변 부위를 두껍게 만들었다.

상기와 같은 이유로 패널의 중앙 부위의 글라스 두께에 비하여 주변 부위 글라스 두께가 2배 이상 되는 패널을 사용하는데 이러한 글라스의 중앙과 주변부위의 두께차이로 인하여 패널의 광 투과율을 종래의 외면이 평면이 아닌 칼라음극선관의 패널의 광 투과율을 50%이하로 가져갈 경우, 스크린 주요 품질인 휘도 균일성(Brightness Uniformity)차이가 심하여, 이를 개선하고자 패널의 광 투과율을 75%이상인 클리어 글라스를 사용하는 것이 일반적이었다.

그러나 상기와 같은 패널의 광 투과율이 75%이상인 클리어 글라스를 사용하여도 스크린 상에서의 전자빔이 타격하여 발광되는 부분과 발광되지 않는 부분의 휘도 및 외부광에 따라서 반사되는 반사광의 차이인 콘트라스트(Contrast)의 효율이 급격히 작아지게되는 문제점이 나타났다.

종래에는 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 패널 글라스 외면에 착색제가 함유된 코팅을 하거나, 착색제가 포함된 필름을 부착시킴으로써 콘트라스트를 향상시키고자 하였다. 그러나 이와 같은 착색코팅이나 필름 부착은 칼라 음극선관 제조에 있어 공정을 추가하고, 부품을 추가함으로써 가격상승 및 칼라 텔레비전 판매자나 구매자의 취급 부주의로 인한 칼라음극선관 패널 외부의 스크라치(Scratch) 발생으로 인한 많은 문제를 가져 왔다.

상기와 같은 문제점을 착색코팅이나 필름 부착없이 다른 기술적 수단으로 해결하고자 하는 선행기술이 대한민국 공개특허공보- 공개번호 특2000-0051256호 및 동 공개번호 특2000-0032161호 등에 다수 제안되어 있다.

그러나 상기 예시한 선행기술의 기술적 해결 수단인 구성을 살펴보면, 패널의 수직축과 만나는 장변의 두께(Tv)와 수평축과 만나는 단변의 두께(Th)와 패널의 중앙부의 두께(Tc)가 0.75≤(Th-Tc)/(Td-Tc)≤0.85의 범위와 0.75≤(Tv-Tc)/(Td-Tc)≤0.85의 범위와 중앙부 두께(Tc)와 대각방향의 두께(Td)의비를 Td/Tc≤2인 범위로 하고, 0.75≤Tv/Td≤0.93인 범위, 0.75≤Th/Td≤0.85인 범위로 하여 섀도우 마스크의 강도 및 편향에 의한 화면 왜곡의 문제점을 개선시킬 목적으로 구성되어 있다. 그러나 상기와 같은 기술적 수단은 휘도와 상관관계가 있는 스크린 투과율과 스크린 유효 화면상에 글자 표현시 읽을 수 있는 정도인 가독성이 나빠지는 문제가 발생한다.

따라서 본 발명의 목적은 상술한 종래 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 웨지율이 크고 광 투과율이 낮은 글라스로 제작된 평면형 패널을 사용하면서도 휘도 균일성(Brightness Uniformity)을 향상시킴과 동시에 콘트라스트를 향상시킬 수 있는 평면형 음극선관을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1의 기술적 해결수단은, 외면은 거의 평면이고, 내면은 일정 곡률을 가지며 스크린이 형성된 패널과, 상기 패널의 후면에 장착되는 펀넬, 및 상기 패널 내면에 일정한 간격을 두고 배치된 다수의 전자빔 통과공을 갖고 있는 새도우마스크를 포함하는 칼라음극선관에 있어서, 상기 패널은 중앙부 광 투과율의 범위가 40~75%, 중앙부에 대한 주변부의 두께의 비가 1.4~2.0 이고, 상기 스크린은 유효화면 대각 끝단 부위의 스크린 투과율(Tsd)값의 범위가 47%~62%인 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하고자 한다.

도 3은 스크린 중앙부와 대각 끝단부의 스크린 투과율과 스크린 피치 관계를 설명하기 위한 도이고, 도 4는 패널의 광 투과율에 따른 콘트라스트의 특성을 나타낸 것이다.

도 4에서 보는바와 같이 수치가 높을수록 콘트라스트가 우수한 것을 뜻하며, 콘트라스트는 아래와 같은 식1)로 표현된다.

식1) C = W / B

(C: 콘트라스트, W: 밝은 부분 휘도, B: 어두운 부분 휘도)

도 4에 나타난 콘트라스트는 그 값이 일반적으로 17이상이 되어야 우수한 화면 특성을 가질 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 콘트라스트를 향상시키기 위하여 고 광투과율을 갖는 클리어 글라스 대신에 40~75%이하의 광 투과율을 갖는 패널을 사용하였다.

종래의 평면 음극선관은 패널의 광 투과율이 작아짐에 따라서 발생되는 주요 스크린 품질 문제인 휘도 균일성을 향상시키기 위하여 웨지율을 작게 함으로써 휘도 균일성의 특성이 좋게 나타난다. 그러나 상기와 같은 구조를 갖는 음극선관은 주변 부위 패널의 두께가 작아짐으로 받는 진공 강도가 급격히 나빠지게 된다.

이와 같은 문제점을 개선하기 위하여, 본 발명은 상기 패널 중앙부위의 두께를 t라 하고, 주변부의 두께를 T라고 할때, 중앙부위의 두께에 대한 주변부 두께의 비인 웨지(Wedge)율이 다음의 범위, 1.4 < T/t < 2.0, 바람직하게는 1.6 < T/t < 1.9를 만족하도록 하였다.

한편, 상기와 같은 웨지율의 증가는 진공강도를 확보하는데 도움은 되지만 그에 따라 나타나는 휘도 균일성의 저하되는 문제점이 나타난다. 이와 같은 문제점은 스크린 투과율을 개선함으로써 해결할 수 있다.

본 발명은 스크린 품질 중 하나인 휘도 및 선명성을 향상시키기 위하여 다음 식2)에 나타난 바와 같이 중앙부위의 스크린 피치(Pitch)가 400~700 mu m로 형성 되도록 한다.

식2) Ts(%) = / 100

( Ts:스크린 투과율, : 청색 형광막 폭, : 녹색 형광막 폭, :적색 형광막 폭, : 스크린 피치)

상기 식2)는 도2를 근거로 스크린 피치와 스크린 투과율의 관계를 나타낸 식이다.

상기 스크린 피치는 시청자가 텔레비전을 볼 때 적색, 녹색, 청색 발광부분이 구별되는 정도로 상기 스크린 피치가 작을수록 선명성이 높고, 피로함을 적게 느끼므로 고해상도로 갈수록 선명성을 높이기 위하여는 스크린 피치를 작게 하는 것이 바람직하다. 따라서 상기 스크린 피치가 700 mu m 초과인 경우 선명성이 급격하게 저하되며, 스크린 피치가 400 mu m미만일 경우 칼라 음극선관의 제조가 어렵고, 가격 또한 급격히 상승하며 스크린 피치가 400 mu m이하인 경우 시청자가 선명성을 구별하는 범위를 넘어서기 때문에 본발명의 스크린 피치를 400~700 mu m의 범위로 형성시키고자 한 것이다.

다음으로 휘도의 값은 일반적으로 식3)으로 표현된다.

식3) B = Tg * Ts * Tm * K

(B: 휘도, Tg: 패널 글라스 투과율, Ts: 스크린 투과율, Tm: 마스크 투과율, K: 기타조건)

상기 식3)에서 보는 바와 같이 휘도는 스크린 투과율과 비례관계에 놓여 있으므로, 스크린 유효화면 중앙부위 투과율이 50%미만인 경우 휘도가 저하되는 문제가 발생하며, 스크린 유효화면 중앙부위 투과율이 70%초과의 경우엔 중앙 부위의 휘도가 너무 높아서 주변부와의 휘도 차이가 많아 휘도 불균일성 문제가 발생된다.

따라서 상기의 식3)에서 보는 바와 같이 휘도 균일성을 향상시키기 위하여 스크린 유효화면 중앙부위의 스크린 투과율이 50%이상 70%이하인 것이 바람직하다.

도 3의 대각 끝단부 스크린 투과율은 그 값이 40%미만인 경우 휘도 균일성이 50%미만으로 효과가 미비하며, 70%초과인 경우 스크린 피치 대비 적, 녹, 청 형광막의 폭이 크게 되어 지자계 영향으로 전자빔이 목표로 하는 형광막이 아닌 다른 형광막을 발광시키는 랜딩에러(Lending error)가 발생하여 백색의 균일성이 저하되는 현상이 발생된다.

이러한 이 랜딩에러를 퓨리티(Purity)여유도로 나타낼 수 있는데 퓨리티 여유도가 작아질수록 랜딩에러가 커져서 백색 균일성정도(White Uniformity)가 나빠진다.

다음 표 1은 대각 끝단부 스크린 투과율에 따른 휘도 균일성 및 퓨리티(Purity) 여유도 관계를 나타낸다.

표 1

끝단부 스크린 투과율(%)	휘도 균일성(B/U)(%)	퓨리티(Purity)여유도(mm)
41	43.7	1.26
44	46.8	1.11
47	49.9	0.96
53	56	0.81
56	59.3	0.67
59	62.4	0.52
62	65.5	0.41
64	67	0.21

상기 표 1에서와 같이 끝단부위 스크린 투과율이 커질수록 휘도 균일성 정도가 좋아지나 퓨리티(Purity) 여유도는 감소하여 백색균일성(White Uniformity)이 나빠진다. 그러므로 대각 끝단부 스크린 투과율은 휘도 균일성 및 퓨리티(Purity) 여유도를 동시에 만족시키도록 해야 한다.

일반적으로 백색균일성(WU)은 50%이상, 퓨리티 여유도는 0.4mm 이상이면 휘도 균일성엔 문제가 없다. 그러므로 표 1에 의하면 끝단부 스크린 투과율이 62%이상 47%이하이면, 휘도 균일성 및 퓨리티 여유도를 동시에 만족 할 수 있다.

또한, 가독성을 좋게 하기 위하여 중앙 스크린 피치(Ps)와 대각 끝단 스크린 피치(Psd)를 다음과 같이 형성하는 것이 적합하다.

0.6 < Ps/Psd < 0.8

상기 대각 끝단 스크린 피치에 대한 중앙 스크린 피치의 비(Ps/Psd)가 0.6이하인 경우 가독성이 급격히 나빠지며, 0.8이상인 경우에는 휘도 균일성이 50%이하로 되어 스크린 특성이 나빠진다.

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 한다. 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 평면형 칼라 음극선관의 패널에 광 투과율이 낮은 글라스를 사용하고, 이에 따라 나타나는 휘도 균일성 저하 현상을 향상시키기 위하여 유효 스크린 대각 끝단 부위의 스크린 투과율을 최적화 시킴으로써 콘트라스트를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 칼라음극선관의 개략도.

도 2는 일반적인 스크린 구조에 있어 스크린 피치를 나타낸 도.

도 3은 스크린 중앙부와 대각부의 스크린 피치와 스크린 투과율의 관계를 설명하기 위한 도.

도 4는 광투과율에 따른 콘트라스트 특성을 나타낸 그래프.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

1: 음극선관 2: 패널

3: 펀넬 4: 네크부

5: 전자빔 6: 전자총

7: 형광면 8: 섀도우 마스크

9: 프레임 10: 지지스프링

11: 스터드핀 12: 인너쉴드

13: 편향 요크 14: 고정스프링

15: 보강 밴드 16: 러그(LUG)

Claims (5)

1. 외면은 거의 평면이고, 내면은 일정 곡률을 가지며 스크린이 형성된 패널, 상기 패널의 후면에 장착되는 펀넬, 상기 펀넬의 네크부에 삽입되어 스크린을 향해 전자빔을 방출하는 전자총, 상기 전자총으로부터 방출된 전자빔을 스크린의 수평 및 수직으로 편향시켜 화상을 표시하는 편향장치, 상기 패널의 스크린으로부터 소정 간격을 두고 배치되는 섀도우 마스크를 구비하는 칼라음극선관에 있어서,

   상기 패널은 중앙부 광 투과율의 범위가 50~70%, 중앙부에 대한 주변부의 두께의 비가 1.6~1.9 이고,

   상기 스크린은 유효화면 대각 끝단 부위의 스크린 투과율(Tsd)값의 범위가 47%~62%인 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 스크린은 중앙부의 스크린 피치(Ps)가 400~700 mu m인 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 스크린은 대각 끝단 스크린 피치(Psd)에 대한 중앙부 스크린 피치(Ps)의 비(Ps/Psd)가 0.6~0.8인 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
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