KR100778500B1 - 지자기에 의한 전자빔의 미스 랜딩을 방지하기 위한수단을 갖는 음극선관 - Google Patents

Abstract

지자기의 성분 중, E-W 방향 수평 분력에 의한 전자빔의 미스 랜딩을 최소화시키기 위하여, 전자총으로부터 주사된 전자빔을 색 선별하기 위한 색 선별 장치를 패널 내측으로 장착하고, 색 선별 장치에는 상기 전자총을 향해 배치되어 전자빔의 주사 궤도에 영향을 미치는 지자기를 차폐시기키 위한 인너 쉴드를 장착한다. 색 선별 장치는 복수의 전자빔 통과 구멍들을 가지며 장축과 단축이 설정되는 형상으로 이루어지는 마스크와, 이 마스크가 인장되어 고정되는 프레임 및 인너 쉴드보다 높은 투자율을 가지고 프레임의 단변측에 고정되어 프레임을 상기 마스크를 통과하는 전자빔의 주사 궤도에 영향을 미치는 지자기를 차폐시키기 위한 측면 쉴드체를 포함한다.

음극선관, 지자기, 쉴드, 텐션, 색선별장치, 투자율

Description

지자기에 의한 전자빔의 미스 랜딩을 방지하기 위한 수단을 갖는 음극선관{CATHODE RAY TUBE HAVING MEANS FOR PREVENTING MIS-LANDING OF ELECTRON BEAMS BY EARTH MAGNETISM}

도 1은 본 발명에 따른 색 선별 장치를 도시한 사시도이고,

도 2는 본 발명에 따른 음극선관을 도시한 단면도이고,

도 3은 본 발명에 따른 색 선별 장치를 도시한 정면도이고,

도 4는 종래 기술에 의한 음극선관의 도시한 부분 분해 사시도이다.

본 발명은 음극선관에서 관한 것으로서, 보다 상세하게 말하자면 형광 스크린으로 주사된 전자빔이 지자기에 의해 영향을 받아 미스 랜딩을 초래하는 것을 억제할 수 있도록 한 음극선관에 관한 것이다.

화상 표시장치에 있어, 칼라 텔레비젼이나 컴퓨터의 모니터 등으로 널리 사용되고 있는 음극선관은 알려진 바와 같이 전자총에서 생성된 전자빔을 R,G,B 형광체가 도포된 형광 스크린으로 주사시켜 소정의 화상을 구현하게 된다.

이 때, 상기 전자빔은 대략 직사각형의 형태를 갖는 상기 형광 스크린의 중 앙부는 물론 이의 주변부로도 주사되어 이 부위에 도포된 형광체를 발광시켜야 하므로, 상기 주변부로 주사될 때에는 편향 장치로부터 형성된 자계에 의해 편향되면서 원하는 형광체 위치에 도달하게 된다.

그런데, 상기한 전자빔의 주사 과정에서 전자빔이 음극선관의 외부에서 작용하는 자계 가령, 지자기의 영향을 받게 되면 최종 도달되어야 할 형광체에 제대로 도달되지 않고 원하지 않는 다른 형광체에 도달되는 이른바 미스 랜딩을 일으켜 음극선관의 색순도 특성을 저하시키게 된다.

따라서, 일반적으로 음극선관에서는 상기 지자기가 전자빔에 영향을 주지 않도록 이를 차폐시키기 위하여 자기 쉴드 부재인 인너 쉴드를 채용하고 있는 바, 통상 이 인너 쉴드는 색 선별 장치를 구성하는 새도우 마스크와 마스크 프레임의 조립체에 장착되어 상기 색 선별 장치와 함께 음극선관의 내측으로 장착된다.

한편, 최근 음극선관의 기술 경향은, 자연스럽고 보기 쉬운 화상 구현을 위해 형광 스크린이 형성되는 패널의 전면을 평탄하게 구성하고, 더욱이 구현 화상을 보다 큰 화면에서 시청하고자 하는 소비자의 기호에 따라 대형화되고 있는 실정이다.

이와 같이 음극선관이 전면 유리인 패널을 평탄화 및 대형화하여 구성될 때에는, 상기 색 선별 장치에 포함되는 새도우 마스크도 대형화되는 것이 일반적인 사항이나, 곡률진 새도우 마스크의 대형화에는 강도 문제를 비롯한 다수의 어려움이 있는 관계로, 음극선관의 업계에서는 새로운 모델의 색 선별 장치를 음극선관에 적용하고 있다. 물론, 이 색 선별 장치가 적용된 음극선관에도 상기한 인너 쉴드가 제공되어 전자빔이 지자기의 영향을 받지 않도록 하고 있다.

이를 도면을 통해 더욱 알아보면, 도 4에 도시한 바와 같이, 새 방식의 색 선별 장치(1)는 다수의 전자빔 통과공(3a)이 형성되는 마스크(3)와, 이 마스크(3)가 지지 설치되는 프레임(5)을 포함하며, 이 때 상기 마스크(3)는 외부로부터 소정의 텐션을 인가받은 상태로 상기 프레임(5)에 장착되는데, 여기서 상기 프레임(5)은 소정의 간격을 두고 배치되어 상기 마스크(3)와 직접 연결되는 한 쌍의 지지부재들(5a)과 이 양 지지 부재(5a)의 끝단으로 각기 연결되어 상기 지지부재들(5a)과 함께 상기 프레임(5)의 몸체를 구성하는 한 쌍의 강성부재(5b)를 포함한다.

이와 같이 구성되는 상기 색 선별 장치(1)는 음극선관에서 통상적으로 새도우 마스크와 마스크 프레임으로 이루어지는 색 선별 장치와 마찬가지로, 내면에 형광 스크린(7)이 형성되는 패널(9) 내측으로 삽입 장착되어 전자총(도시되지 않음)으로부터 주사되는 전자빔을 색 선별시키게 되는 바, 여기서 상기 마스크(3)를 대향하는 방향으로는 전자빔의 주사 궤적을 둘러싸도록 형성된 인너 쉴드(11)가 상기 지지부재들(5a) 및 강성부재들(5b)에 지지 설치된다. 즉, 상기 인너 쉴드(11)는 상기 전자빔의 주사 경로 상에 배치되어 음극선관의 외부에서 영향을 미치는 지자기를 차폐함으로써 상기 전자빔이 상기 형광 스크린(7)으로 주사될 때, 지자기의 영향을 받지 않도록 하게 된다.

음극선관에 영향을 주는 지자기의 성분은 지면에 수직한 방향의 수직 분력과 지면에 수평한 방향의 수평 분력으로 나눌 수 있다. 이 중 지자기의 수평 분력은, 세부적으로 음극선관의 관축에 대해 수평 상태로 미치는 이른바 남북방향(이하, 편 의상 N-S 방향이라 칭함.) 수평 분력과 상기 관축에 대해 수직 상태로 미치는 이른바 동서방향(이하, 편의상 E-W 방향이라 칭함) 수평 분력으로 구분할 수 있는데, 종래에는 이러한 지자기의 수평 분력에 대한 전자빔의 랜딩 영향을 최소화하기 위하여 상기 인너 쉴드(11) 상에 V자 형상의 노치(11a)나 피어싱부(11b)를 형성해 놓고 있다.

그런데, 상기한 점을 감안하여 볼 때, 상기한 색 선별 장치(1)는, 상기 지자기의 성분 중, 특히 상기한 E-W 방향의 수평 분력(이하, 편의상 E-W 방향 수평 분력이라 칭함.)에 대해 취약한 구조를 함유하고 있다.

즉, 지자기의 E-W 방향 수평 분력은 도면에 도시된 화살표 방향 같이, 상기 패널(9)의 단변측으로 작용하게 되는데, 이 E-W 방향 수평 분력은 상기 인너 쉴드(11)에 의해 대부분 차폐되어지나 상기 패널(9)의 단변측에 대응하는 공간-상기 강성부재(5b)와 상기 마스크(3)사이 공간 또는 상기 마스크(3)와 상기 형광 스크린(7)사이 공간-에는 상기 인너 쉴드(11)와 같은 쉴드 부재가 배치되어 있지 않기 때문에 상기 공간 내를 지나는 전자빔에 영향을 주게 된다.

따라서, 상기 전자빔은 상기 형광 스크린(7)에 도달되는 최종 과정에서 상기 E-W 방향 수평 분력의 영향을 받아 그 궤적을 변경하게 되어 원하지 않은 형광체를 타격하게 되고, 이로 인해 상기 색 선별 장치(1)를 채용하고 있는 음극선관은 상기한 바와 같이 색순도 특성을 떨어뜨리게 된다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 다수의 전자빔 통과공이 형성된 마스크에 소정의 텐션을 부가하여 색 선별 장치를 구성하고 있는 음극선관에 있어, 지자기의 E-W 방향 수평 분력에 의한 전자빔의 영향을 최소화할 수 있는 음극선관을 제공함에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 음극선관은,

형광 스크린이 형성되는 화면부와, 이 화면부의 둘레에 형성되는 측면을 갖는 패널과 이 패널에 연결 설치되고 외주 상에 편향 장치가 설치되는 펀넬 및 이 펀넬에 연결 설치되고 내부에 상기 형광 스크린으로 주사되는 전자빔을 생성하는 전자총이 장착되는 넥크로 외관을 형성하면서, 상기 패널 내측으로 상기 전자빔을 색 선별하여 상기 형광 스크린의 해당 형광체에 도달되도록 하는 색 선별 장치를 장착하고, 이 색 선별 장치에는 상기 전자빔의 주사 궤도에 영향을 미치는 지자기를 차폐시키기 위한 인너 쉴드를 상기 넥크측을 향하도록 설치한다.

여기서 상기 색 선별 장치는, 복수의 전자빔 통과 구멍들을 가지며, 장축과 단축이 설정되는 형상으로 이루어지는 마스크와, 이 마스크가 상기 장축 또는 단축 방향으로 인장되어 고정되는 프레임 및 상기 인너 쉴드보다 높은 투자율을 가지고 상기 프레임의 단변측에 고정되어 상기 프레임을 지나 상기 마스크를 통과하는 전자빔의 주사 궤도에 영향을 미치는 지자기를 차폐시키기 위한 측면 쉴드체를 포함한다.

이 때, 상기 프레임은 상호 소정의 간격을 두고 상기 마스크의 장축에 대응하여 배치되는 한 쌍의 지지부재들과, 상기 마스크의 단축에 대응하여 배치되면서 상기 지지부재들의 양단에 걸쳐 고정되어 상기 마스크에 인가되는 텐션을 유지토록 하는 한 쌍의 강성부재들을 포함한다.

또한, 상기 측면 쉴드체는 자속 밀도를 0.35 G 로 하는 자기장 내에서 투자율(μ)을 400 이상으로 하는 고투자율 부재로 구비되어 상기 강성부재와 상기 마스크 사이의 공간을 가리면서 상기 강성부재 또는 강성부재 및 지지부재에 고정 설치된다.

이와 같이 형성되는 본 발명의 음극선관은, 고투자율을 갖는 측면 쉴드체를 지자기의 E-W 방향 수평 분력에 대해 취약한 부위인 색 선별 장치의 측면, 즉 마스크와 강성부재의 사이 공간에 배치함에 따라, 이에 E-W 방향 수평 분력이 상기 공간 사이를 아무 저항없이 통과하지 못하도록 할 수 있게 된다.

따라서, 본 발명의 음극선관은 전자빔이 상기 색 선별 장치를 통과하는 과정에서 상기 E-W 방향 수평 분력에 의해 영향을 받아 그 주사 궤도를 변경하는 것을 방지할 수 있게 되어 색순도 특성이 저하되는 것을 막게 된다.

이하, 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명과 관련된 색 선별 장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 상기 색 선별 장치를 갖는 본 발명의 음극선관을 도시한 부분 단면도이고, 도 3은 상기 색 선별 장치를 도시한 정면도이다.

도시된 바와 같이 본 발명의 음극선관은, 화면부(20a)의 내면에 형광 스크린(22)을 형성하고 상기 화면부(20a)의 둘레로 측면(20b)을 형성하는 패널(20), 이 패널(20)에 연결 설치되는 펀넬(22) 및 이 펀넬(22)에 연결 설치되는 넥크(24)로 형성된 튜브로 외관을 형성하며, 통상과 같이 상기 펀넬(22)의 외주 상에는 전자빔을 편향시키기 위한 편향 장치(26)를 장착하고 상기 넥크(24) 내부에는 상기 전자빔을 생성하기 위한 전자총(28)을 장착한다.

또한, 상기 패널(20)의 내측으로는 상기 전자총(28)에서 주사된 다수(R,G,B)의 전자빔을 색 선별하기 위한 색 선별 장치(30)를 장착하는 바, 본 발명에서 상기 색 선별 장치(30)에 포함되는 마스크(32)는 통상의 음극선관에서 채용되고 있는 곡률져 성형된 새도우 마스크 타입이 아닌 이른바 텐션 마스크 타입으로 이루어진다. 즉, 상기 마스크(32)는 복수의 전자빔 통과 구멍들(32a)을 가지면서 장축(X)과 단축(Y)이 설정되는 예를 들어 직사각형의 형상으로 이루어진다.

이러한 마스크(32)는, 상기 장축(X) 또는 단축(Y) 방향으로 소정의 텐션을 받아 인장되어 이를 지지하는 프레임(34)에 고정 설치되는데, 이때 상기 프레임(34)은 상호 소정의 간격을 두고 대향 배치되는 지지부재들(34a)과, 이 지지부재들(34a)의 양단에 상호 걸쳐 고정 결합되면서 상기 지지부재들(34a)과 함께 일종의 사각틀을 형성하는 강성부재들(34b)을 포함하여 이루어진다.

본 실시예에서 상기 마스크(32)는 상기 단축(Y) 방향으로 인장되어 상기 지지부재들(34a)의 상면에 용접으로 고정되며, 상기 강성부재들(34b)은 대략 U자형의 형상을 가지고 상기 마스크(32)의 인장 상태를 유지토록 한다. 상기에서 마스크(32)의 인장 상태는 상기 마스크(32)의 주변에 부가되는 텐션이 상기 마스크(32)의 중앙에 부가되는 텐션보다 크다.

이와 같이 구성되는 상기 색 선별 장치(30)는 상기 마스크(32)가 상기 형광 스크린(22)을 향하도록 상기 패널(20) 내측에 배치되어 훅크(36)와 스프링(38)으로 이루어진 결합수단에 의해 실질적으로 상기 패널(20) 내측에 장착된다.

상기한 색 선별 장치(30)로 상기 넥크(24)를 향한 방향으로는 지자기 차폐 수단으로 작용으로 인너 쉴드(40)가 결합되는 바, 여기서 상기 인너 쉴드(40)의 형상은 기본적으로 통상의 것(전자빔의 궤도를 감싸는 형상을 이루면서 V 자 노치나 피어싱부를 형성하는 것)과 같이 하므로 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.

또한, 본 발명에 있어서 상기 프레임(34)의 단변측으로는 지자기 성분 중, 특히 E-W 방향 수평 분력을 차폐토록 하는 박판(대략, 두께가 0.15∼0.3㎜)의 측면 쉴드체(42)가 더욱 설치되는 바, 이 측면 쉴드체(42)는 상기 색 선별 장치(30)가 상기 패널(20) 내측으로 장착될 때, 상기 패널(20)의 측면(20b) 부위에 대응하는 위치하는 배치되어진다.

실질적으로 상기 측면 쉴드체(42)는, 상기 프레임(34)의 단변 길이 방향을 따라 길게 배치되어 상기 마스크(32)와 상기 강성부재(34b) 사이에 형성되는 공간을 가리면서 상기 강성부재(34b)에 용접으로 고정 설치되는데, 이 때 그 고정 상태를 강화시키기 위하여 그 양단을 상기 지지부재(34a)의 양측단 부위에 더욱 고정하는 것이 바람직하다.

상기한 측면 쉴드체(42)는, 그 기능을 효과적으로 이루기 위하여 상기 인너 쉴드(40)보다 높은 투자율(μ)을 가지는 재질로 형성되며, 이의 실질적인 투자율은 자속 밀도를 0.35 G로 하는 자기장 내에서 400 이상으로 이루어지는 것이 바람직하 다.

한편, 상기 프레임(34)의 장변측으로 상기 패널(20)의 측면(20b)에 대응하는 위치에는 상기 인너 쉴드(40) 자체가 연장 형성되어 배치된다.

이에 상기와 같이 구성되는 상기 음극선관은, 상기 전자총(28)으로부터 전자빔을 상기 형광 스크린(22)으로 주사하여 소정의 화상을 구현시킬 때에, 상기 전자빔이 상기 색 선별 장치(30)를 향하는 과정에서는 상기 인너 쉴드(40)를 통해 상기 전자빔의 주사 궤도에 영향을 미치는 지자기를 차폐시킬뿐더러, 상기 전자빔이 상기 색 선별 장치(30)를 통과하는 과정에서는 상기 측면 쉴드체(42)를 통해 상기 전자빔의 주사 궤도에 영향을 미치는 지자기를 차폐시킬 수 있게 된다.

즉, 지자기의 E-W 방향 수평 분력이 상기 패널(20)의 측면(20b)을 통해 상기 음극선관에 작용하는 경우, 종래의 경우에 있어서는 본 발명에 있어 상기 측면 쉴드체(42)가 위치하는 부위에 상기 지자기를 차폐할만한 어느 부재도 없었던 관계로 상기 색 선별 장치(30)를 통과하는 전자빔(특히, 상기 형광 스크린의 대각 부위로 랜딩되는 전자빔)이 상기 지자기에 의해 영향을 받아 미스 랜딩을 초래하게 되었던 반면, 본 발명에 있어서는 상기 측면 쉴드체(42)에 의해 상기 E-W 수평 분력에 의한 지자기는 상기 측면 쉴드체(42)를 부딪쳐 이를 타고 흐르면서 상기 프레임(34)의 장변측으로 흘러 나가게 된다.(도 3의 화살표 방향 참조)

따라서, 상기 색 선별 장치(30)를 통과하는 전자빔은 상기한 측면 쉴드체(42)의 차폐 작용에 따라 상기 E-W 방향 수평 분력의 영향을 최소화하면서 최초 원하는 형광체에 도달되어 이를 발광시킬 수 있게 된다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

이와 같이 본 발명에 의한 음극선관은, 평면화 및 대형화에 적합한 색 선별 장치를 보유한 상태에서도 색 선별 장치의 단변 측으로 배치되는 측면 쉴드체의 작용에 따라 지자기의 영향에 의한 전자빔의 미스 랜딩 상태를 최소화시켜 우수한 색순도 특성을 유지할 수 있는 효과를 갖는다.

Claims (5)

1. 형광 스크린이 형성되는 화면부와, 이 화면부의 둘레에 형성되는 측면을 갖는 패널과;

   이 패널에 연결 설치되고 외주 상에 편향 장치가 설치되는 펀넬과;

   이 펀넬에 연결 설치되고 내부에 상기 형광 스크린으로 주사되는 전자빔을 생성하는 전자총이 장착되는 넥크와;

   상기 패널 내측으로 장착되어 상기 전자빔을 색 선별하여 상기 형광 스크린의 해당 형광체에 도달되도록 하는 색 선별 장치; 및

   상기 색 선별 장치에 연결 설치되면서 상기 넥크를 향해 배치되어, 상기 전자빔의 주사 궤도에 영향을 미치는 지자기를 차폐시키기 위한 인너 쉴드

   를 포함하고,

   상기 색 선별 장치가

   복수의 전자빔 통과 구멍들을 가지며, 장축과 단축이 설정되는 형상으로 이루어지는 마스크와;

   이 마스크가 상기 장,단축 중 어느 일 방향으로 인장되어 고정되는 프레임; 및

   상기 인너 쉴드보다 높은 투자율을 가지고 상기 프레임의 단변측에 고정되어 상기 프레임을 지나 상기 마스크를 통과하는 전자빔의 주사 궤도에 영향을 미치는 지자기를 차폐시키기 위한 측면 쉴드체

   를 포함하는 음극선관.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 프레임이,

   상호 소정의 간격을 두고 상기 마스크의 장축에 대응하여 배치되는 한 쌍의 지지부재들; 및

   상기 마스크의 단축에 대응하여 배치되면서 상기 지지부재들의 양단에 걸쳐 고정되어 상기 마스크에 인가되는 텐션을 유지토록 하는 한 쌍의 강성부재들

   을 포함하는 음극선관.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 측면 쉴드체가 자속 밀도를 0.35 G 로 하는 자기장 내에서 투자율(μ)을 400 이상으로 하는 고투자율 부재로 이루어지는 음극선관.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 측면 쉴드체가 상기 강성부재와 상기 마스크 사이의 공간을 가리면서 상기 강성부재에 고정 설치되는 음극선관.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 측면 쉴드체가 상기 지지부재에 더욱 고정 설치되는 음극선관.

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