KR100848594B1 - 음극선관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 CRT(10)의 주축을 따라 게터(58)를 고정하고 배치하기 위한 게터 배치 및 부착 조립체(54)에 관한 것이다. 게터 배치 및 부착 조립체는 CRT의 마스크 프레임 조립체(24)의 프레임(28)에 고정되는 내부 자기 차폐물(38)에 게터를 분리 가능하게 고정하기 위한 게터 스프링(56)을 포함한다. 내부 자기 차폐물은, CRT 내에서의 게터 필름의 최적의 퇴적을 위해 CRT의 주축을 따라 복수의 개구부(50)가 있는 측벽(42)을 갖는다.

Description

음극선관{CATHODE-RAY-TUBE}

본 발명은 음극선관 내에서의 게터(getter)의 위치 선정에 관한 것이다. 더욱 상세하게, 본 발명은 음극선관(CRT)의 주축을 따라 게터를 고정하고 배치하기 위한 게터 배치 및 부착 조립체에 관한 것이다.

CRT를 제조하는 도중에, 주로 바륨 화합물인 게터를 사용하여 최종의 진공이 얻어진다. 음극선관이 진공이 걸리고 밀봉된 후, RF 코일을 게터 근방의 CRT 퓨넬의 외부벽 근처에 위치시킴으로써 바륨이 갑자기 발화하고 증발하게 되는데, 여기서 상기 활성 코일로부터의 RF 에너지는 게터 물질을 증발시킨다. 증발된 게터 물질은 음극선관에 있는 잔류 기체 분자를 흡수하고 이들과 반응하여 낮은 증기압의 고체 응축물로 이들을 제거하며, CRT의 전체 수명 내내 임의의 유리된 기체(liberated gases)를 계속해서 흡수한다.

전자총에 부착된 CRT의 네크(neck)와 요크부(yoke portion)의 내부면에 게터를 위치시키는 것이 통상의 관례이다. 게터 물질을 함유하는 게터 홀더(holder)는 전자총으로부터 음극선관의 화면을 향하는 전자 흐름의 경로 밖에 있어야 하기 때문에, 그리고, CRT의 네크 및 요크부에서의 퓨넬 횡단면 직경은 비교적 작기 때문에, 섀도우 마스크 프레임(shadow mask frame) 또는 내부 자기 차폐물(IMS)의 외부면과 같은 스크린 관련 구조물에 있는 음극선관 엔빌로프(envelope)의 전방 영역에 게터를 위치시키는 것이 알려져 있다. 더욱이, 음극선관의 네크 및 요크 영역에서의 게터의 위치는 고성능 음극선관에 요구되는 보다 높은 주사율로 음극선관을 작동시키는데 있어서 불리하다. 그러므로, 네크 및 요크 영역으로부터 게터 소스(source)를 옮기는 동시에 우수한 게터 펌핑 특성(getter pumping characteristics)을 계속 유지하는 것이 요구된다.

게터가 IMS의 외부면에 부착되는 경우, IMS는 구멍이 없는 구조를 포함하여 다양한 형태를 가질 수 있기 때문에, 발화된 게터 물질은 CRT 내에 있는 잔류 기체 분자에 접근 가능하다. 그러나, 게터의 위치가 IMS의 외부면에 있는 것은 그럼에도 불구하고, 게터 발화물이 IMS의 후방측에 퇴적되게 하여 게터 물질의 퇴적물이 음극선관 내의 기체 분자와 반응하는 것을 제한할 수 있다. 섀도우 마스크 프레임의 경우에서와 같이, 음극선관의 전방 영역에 게터를 부착하는 것 또한 음극선관의 화면에 게터가 근접됨으로 인하여 게터 발화 분포를 감소시킨다. 결과적으로, 기체 압력의 편재(localized)가 증가하게 되고 음극선관 내의 전자빔과 기체 분자 사이에서의 충돌에 의해 양으로 대전된 이온이 발생된다. 양으로 대전된 이온은 전자총의 음극 쪽으로 가속되어 음극에 충격을 가하여 음극 코팅이 소모됨으로써 음극 방사가 줄어들게 된다.

게터 발화 분포(getter flash distribution)와 관련된 문제는 보다 큰 크기의 CRT에서 더욱 악화된다. CRT의 크기가 증가함에 따라서, 잔류 기체 분자와 반응하는 비교적 많은 양의 활성 바륨 물질이 필요하게 된다. 더욱이, CRT의 종횡비(aspect ratio)가 증가함에 따라서, CRT의 주축 즉, 수평축이 증가함으로써, 발화된 게터의 분포 거리가 CRT의 주축을 따라 증가하게 된다. 증가된 바륨 물질의 양이 보다 큰 또는 다수의 게터 홀더에 의해 CRT 내에 위치될 수 있지만, 이러한 형태는 위에서 언급한 바와 같이, CRT의 원하지 않는 영역에서 게터 발화 퇴적물을 증가시킨다. 즉, 게터 발화물은 IMS의 후방측에 퇴적되는 경향이 있다. 반면, 음극선관의 IMS 및 네크 영역을 실질적으로 피하는 게터 발화 분포를 얻기 위하여 게터의 수를 감소시키고 게터 홀더를 위치시키는 것은 또한 게터의 성능을 감소시키는데, 이는 발화된 게터 물질이 CRT 내에서 잔류 기체 분자를 흡수함으로써 CRT 내에서 충분히 낮은 압력을 유지하지 않기 때문이다. CRT 엔빌로프 내에서의 낮은 진공 압력은 CRT의 적절한 수명을 위해 필수적인 것이다.

그리하여, 발화된 게터 물질이 CRT의 원치 않는 영역에 퇴적되지 않고 CRT 내에서의 잔류 기체 분자와 반응할 수 있도록, CRT 내에서 최적의 게터 발화 분포를 제공하는 게터 배치 및 부착 조립체를 갖는 것이 요구된다.

본 발명은 CRT의 주축을 따라 게터를 고정시키고 위치시키는 게터 배치 및 부착 조립체에 관한 것이다. 본 발명은 CRT 내에서 최적의 게터 발화 분포를 제공하며, 본 발명은 비교적 큰 게터 분포 영역이 요구되는 대형 크기 및 대형 종횡비의 CRT에서 특히 유용하다.

바람직한 실시예의 설명에서 보다 상세하게 설명되는 바와 같이, 게터 배치 및 부착 조립체는 CRT의 칼라 선택 전극 프레임 또는 마스크 프레임에 부착되는 내 부 자기 차폐물에 게터를 분리 가능하게 고정시키는 게터 스프링을 포함한다. 내부 자기 차폐물은 CRT 내에서 게터 필름의 최적의 퇴적을 가능하게 하기 위하여 CRT의 주축을 따라 복수의 개구부가 있는 측벽 엔클로저(sidewall enclosure)를 갖는다.

본 발명은 이제 첨부된 도면으로 보다 상세하게 설명될 것이다.

도 1은 CRT 내에서의 본 발명에 대한 횡단면도.

도 2는 IMS에 고정된 게터 부착 조립체를 설명하는 IMS와 화면 패널의 평면도.

도 3은 IMS의 내부에 부착하는 게터 부착 조립체에 대한 도 2의 라인 3 - 3에서 취해진 부분 절단 확대 측면도.

도 4는 본 발명의 IMS 외부에 부착하는 게터 부착 수단에 대한 제 2 실시예를 포함하는 부분 절단 확대 측면도.

도 1은 퓨넬(16)의 좁은 단부에서 뻗는 원통형 네크 영역(14)과 요크 영역(15)을 포함하는 진공 유리 엔빌로프(12)를 갖는 텔레비전 화상관 또는 모니터관과 같은 통상의 칼라 CRT(10)를 도시하고 있다. 퓨넬(16)의 넓은 단부는 화면 패널(18)로 폐쇄되는데, 이 화면 패널은 프릿 밀봉 라인(20)에서 일체형으로 연결된다. 형광체 스크린(22)은 화면 패널(18)의 내부면에 배치된다. 형광체 스크린(22)은 형광체 컬럼(column)으로 구성되는데, 각각의 형광체 컬럼은 3개의 전자빔과 부딪히면 빛의 삼원색 중 하나를 방출한다. 엔빌로프(12)는 화면 패널(18), 퓨넬(16) 및 네크 영역(14)을 통과하는 중앙 세로 관축(central longitudinal tube axis)(Z-Z)을 갖는다. 음극선관은 세로축(Z-Z)에 수직인 평면을 갖고 직교하는 2개의 축 즉, 음극선관의 넓은 크기부(보통 수평)에 평행한 주축(X-X) 및 음극선관의 좁은 크기부(보통 수직)에 평행한 부축(minor axis)(Y-Y)을 포함한다.

개구부 칼라 선택 전극 또는 섀도우 마스크(26)를 포함하는 마스크-프레임 조립체(24)는 주변 프레임(28)에 부착된다. 마스크-프레임 조립체(24)는 화면 패널(18) 내에 분리 가능하게 장착되고, 스프링(30)에 의해 형광체 스크린(22)과 미리 결정된 간격만큼 떨어진 상태에서 중앙 세로축(Z-Z)에 대체로 수직하다. 섀도우 마스크(26)는 형광체 스크린(22)으로부터 떨어져 있고 적절한 칼라 광을 방출하는 형광체로 3개의 전자빔을 인도하는데 사용된다. 도 1에 개략적으로 도시된 전자총 장착 조립체(32)는 네크부(14) 내에 위치되고, 스크린(22)의 형광체를 주사하는데 사용되는 전자빔을 제공한다. 네크부(14)의 말단부는 말단 핀(terminal pins) 또는 리드(leads)(36)를 갖는 스템(stem)(34)으로 폐쇄되는데, 상기 핀 또는 리드에는 장착 조립체(32)가 지지되고, 핀 또는 리드를 통하여 장착 조립체(32)의 여러 요소가 전기 연결된다.

전자는 대전된 입자이므로 전자빔은 지구 자기장의 영향때문에 편향된다. 내부 자기 차폐물(IMS)(38)을 이용함으로써 지구 자기장의 효과를 최소화한다. IMS(38)는 냉간 압연강(cold rolled steel)과 같은 강자성 물질로 구성되는데, 이 강자성 물질은 전자빔 주위의 지구 자기장 라인을 구부리거나 방향을 바꿈으로써 전자빔이 차폐물에 있는 개구부를 통과할 때 빔에 미치는 지구 자기장 효과를 최소 화한다. 이것은 중요한 특징인데, 이는 지구 자기장에 의해 발생하는 전자빔 편향으로 인하여 특정 전자빔이 잘못된 광 방출 칼라 형광체와 부딪히게 됨으로써 오정렬(misregistry)을 일으켜 이미지 디스플레이의 품질을 저하시킬 수 있기 때문이다. 또한, 음극선관을 포함하는 텔레비전 수상기가 한 위치에서 다른 위치로 이동되는 경우, 지구 자기장에 대한 음극선관 축의 상대적 위치가 변경되어 전자빔의 추가적 오정렬 때문에 이미지 디스플레이의 실질적인 저하를 일으킬 수 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, IMS(38)는 퓨넬(16)의 내부면 내에 있고, L-모양의 플랜지(40)를 주변 프레임(28)에 용접 또는 핀으로 부착시킴으로써 마스크 프레임 조립체(24)의 후방부에 고정 부착된다. 본 발명의 IMS(38)는 일반적으로 끝이 잘린 피라미드 형태를 형성하고 화면 패널 근방에 배치된 전방 개방 단부(44)와 화면 패널(18)에 떨어져 배치되고 전자총 장착 조립체(32)와 면하는 후방 개방 단부(46)를 갖는 일반적으로 평평한 복수의 측벽(42)을 포함한다. 후방 개방 단부(46)는 전자빔을 상기 차폐물 내로 들어가게 하고, 측벽(42)으로부터 안으로 축(Z-Z)을 향하여 뻗는 렛지(ledge)(48)에 의해 한정된다. 렛지(48)는 아래에 상세하게 설명될 바와 같이, 증발 가능한 또는 발화 가능한 게터(58)를 갖는 게터 부착 조립체(54)를 수용하기 위하여 구멍(52)을 가지면서 형성된다. 이제 도 2를 참조하면, 본 발명을 축(Z-Z) 방향의 후방에서 본 평면도가 도시되어 있는데, IMS(38)의 측벽을 통해 형성된 복수의 개구부(50)가 나타나 있다. 간결함을 위해서, 퓨넬(16)과 전자총 장착 조립체는 도시되지 않았다. 개구부(50)의 위치과 크기는 렛지(48)의 외부 주변에서 프레임(28)을 향하여 대칭되게 뻗고, 개구부(50)의 폭이 후방 개방 단부와 면하는 측부에서 더 넓은 상태에서 주축(X-X)에 중심이 맞춰져 있는 것으로 도시되어 있다. 개구부(50)는 게터(58)로 만들어진 기체 흡수 물질, 즉 발화된 게터 물질의 필름 또는 퇴적물이 IMS(38)의 측벽(42)을 통하여 CRT(10)의 내부면으로 가게 한다. 게터 물질의 퇴적물이 CRT(10) 내의 기체 분자와 반응하는 것을 막기 위해서, 발화된 게터 물질이 IMS(38)의 후방측에 퇴적되지 않도록 개구부(50)의 크기는 또한 아주 크다. 삼각형 개구부(51)는 음극선관이 사용되는 곳에서 특정 음극선관을 위한 IMS의 자기장 형성 특성을 조절하는데 사용된다.

이제 특히, 도 3을 참조하면, 도 2의 IMS(38)의 일 부분의 부분 3-3을 따라 취해진 확대 단면도가 도시되는데, 게터 부착 조립체(54)의 측면도가 나타나 있다. 게터 부착 조립체(54)는 기다란 스프링(56)을 포함하는데, 이 기다란 스프링은 그 근단(proximal end)이 IMS(38)에 부착되고 캔틸레버(cantilever) 방식으로 뻗어서 게터(58)로 만들어진 발화된 게터 물질이 개구부(50)를 통과해 확실히 퇴적되도록 한다. 게터는 스프링(56)의 말단에 부착된 링 모양의 금속 컵(cup)(60)을 포함한다. 컵(60)은 퓨넬(16)의 내부벽과 면하는 폐쇄된 베이스가 있는, 기체-흡수 물질을 함유하는 U-모양의 채널을 갖는다. 스프링(56)의 근단에는, 커플링 클립(coupling clip)(62)과 같은 탄성 고정 부재가 존재한다. 커플링 클립(62)은 실질적으로 V-모양부(64)를 갖는데, 이는 IMS(38)의 렛지(48)를 관통하여 제공된 구멍(52) 내에 삽입된다. 클립(62)은 렛지(48)의 하부와 접촉하는 쇼울더(66)와 렛지(48)에 있는 노치(notch)(70)의 에지와 접촉하기 위해 돌출된 코너부를 제공하도록 형성된 파지부(grasping portion)(68)를 갖는다. 스프링(56)은 아치형 벤드부(bend)와, IMS(38)에 게터 부착 조립체(54)를 위치시키는 동안 측벽(42)에 위치 유지 압력(positioning pressure)을 제공하도록 형성된 각이 있는 벤드부(72)를 갖는다. 클립(62)은 V 모양부(64)의 탄성력에 의해서만 아니라 스프링(56)의 파지부(68)와 각이 있는 벤드부(72)의 탄성력에 의해서 결합력을 제공하기 때문에 구멍(52) 내에서 클립(62)이 유지된다.

게터 부착 조립체(54')의 제 2 실시예가 도 4에 도시되어 있다. 이 실시예는 클립(62)이 렛지(48)의 하부로부터 구멍(52) 내로 삽입된다는 점에서 도 3에 도시된 것과 상이하다. 이 실시예에서, 쇼울더(66)는 렛지(48)의 상부면과 접촉하고 스프링(56)은 측벽(42)의 하부를 따라, 개구부(50)를 통하여 뻗는다. 스프링(56)의 아치형 벤드는 측벽(42)의 상부면 위로 게터(58)를 뻗게 한다. 도시된 바와 같이, 스프링(56)은 개구부(50)와 구멍(52) 사이에 끼워 맞춰지도록 그 크기가 정해지므로, 스프링의 편향력은 클립(62)이 IMS(38)의 구멍(52) 내에 단단히 고정되게 한다. IMS(38)의 렛지(48)에 게터 부착 조립체(54)를 고정함으로써, 요크 범위 바깥으로 게터(58)를 위치시킬 수 있고, 네크부(14)가 제거된 후 CRT(10)에 도달하는 것이 가능하고, 필요하다면 게터 부착 조립체(54)를 제거하고 교체하는 것이 가능하다. 게터 물질이 개구부(50)를 통하여 발화되고 진공 CRT 엔빌로프 내에서 적절한 낮은 압력을 유지하는 요구 조건을 만족시키도록 게터(48)를 정확하게 위치시키기 위하여 게터 부착 조립체를 마스크 프레임에 부착하는 것은 본 발명의 범위 내에 있는 것이다.

본 발명에서, 주축(X-X)을 따라 게터 부착 조립체(54)가 배열되도록 하기 위 해 구멍(52)과 노치(70)가 형성되거나, 구멍(52)과 노치(70)는 CRT(10)의 더 넓은 폭의 크기부(보통, 수평)와 평행하다. 도 3 및 도 4에 도시된 실시예에 설명된 커플링 힘은 주축(X-X)을 따라 게터(58)를 안정화시킨다. 16:9 화면비의 CRT인 경우와 같이, CRT(10)의 세로 크기가 증가하면, 주축(X-X)을 따라 게터(58)를 배치시킴으로 인하여, 발화된 게터 물질이 증가된 세로 길이에 도착하고 CRT(10)의 증가된 영역 내에서 잔여 기체 분자와 반응하게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 음극선관(CRT)의 주축을 따라 게터를 고정하고 배치하기 위한 게터 배치 및 부착 조립체에 이용 가능하다.

Claims (8)

1. 내부면에 발광 스크린(22)이 있는 직사각형 화면 패널(faceplate panel)(18)에 그 일단부가 밀봉된 퓨넬(funnel)(16)을 포함하고, 상기 패널의 더 넓은 크기부에 평행한 주축(major axis)과 상기 패널의 좁은 크기부에 평행한 부축(minor axis)을 가지는 진공 엔빌로프(12)와; 상기 화면 패널에 인접한 상기 엔빌로프 내에 배치된 섀도우 마스크 조립체(shadow mask assembly)(24)와; 상기 퓨넬의 적어도 일부를 따라 뻗는 측벽(42)을 갖는 내부 자기 차폐물(38)로서, 상기 섀도우 마스크에 고정되는 전방 개방 단부(44)와 후방 개방 단부(46)와 상기 주축에 중심이 놓여지고 상기 측벽을 통해 상기 주축을 향해 뻗는 적어도 하나의 개구부(50)를 갖는 내부 자기 차폐물(38)을 갖는, 음극선관(10)으로서,

   상기 음극선관은 근단(proximal end)과 말단이 있는 기다란 스프링(56)을 갖는 게터 부착 조립체(54)를 포함하며, 상기 근단은 상기 게터 부착 조립체(54)를 상기 내부 자기 차폐물(38)에 고정시키기 위한 커플링 클립을 갖고, 상기 말단은 상기 개구부를 통해 상기 음극선관의 내부면에 증발된 게터 물질로 된 필름을 퇴적시키기 위해 상기 주축을 향해 뻗는 게터(58)를 포함하는, 음극선관.
2. 제 1항에 있어서, 상기 후방 개방 단부(46)는 구멍(52)을 갖는 렛지(ledge)(48)에 의해 한정되고, 상기 근단은 상기 렛지 구멍을 통하여 뻗고 상기 렛지의 하부와 접촉하는 쇼울더(shoulder)(66) 및 상기 차폐물(38)에 상기 조립체를 유지시키기 위해 상기 렛지에 형성되는 노치(70)의 에지와 접촉하는 파지부(grasping portion)(68)를 포함하는 커플링 클립(coupling clip)(62)을 포함하는, 음극선관.
3. 제 1항에 있어서, 상기 후방 개방 단부(46)는 구멍(52)을 갖는 렛지(ledge)(48)에 의해 한정되고, 상기 근단은 상기 렛지 구멍을 통하여 뻗고 상기 렛지의 상부면과 접촉하는 쇼울더(shoulder)(66)를 포함하는 커플링 클립(62)을 포함하고, 상기 스프링(56)은 상기 측벽(42)의 하부를 따라 상기 근단에서 상기 말단으로 상기 개구부(50)를 통해 상기 측벽의 상단벽 위로 뻗는, 음극선관.
4. 내부면에 발광 스크린(22)이 있는 직사각형 화면 패널(18)에 그 일단부가 밀봉된 퓨넬(16)을 포함하고, 상기 패널의 더 넓은 크기부에 평행한 주축과 상기 패널의 좁은 크기부에 평행한 부축을 가지는 진공 엔빌로프(12)와; 상기 화면 패널에 인접한 상기 엔빌로프 내에 배치된 섀도우 마스크 조립체(24)와; 상기 퓨넬의 적어도 일부를 따라 뻗는 측벽(42)을 갖는 내부 자기 차폐물(38)로서, 상기 섀도우 마스크에 고정되는 전방 개방 단부(44)와 내부로 뻗는 렛지(48)에 의해 한정되는 후방 개방 단부(46)와 상기 측벽을 통해 뻗고 상기 주축에 대해 개방된 적어도 하나의 개구부(50)를 갖는 내부 자기 차폐물(38)을 갖는, 음극선관(10)으로서,

   상기 음극선관은, 근단과 말단이 있는 기다란 스프링(56)을 갖는 적어도 하나의 게터 부착 조립체(54)를 포함하는데, 상기 근단은 상기 렛지에 형성된 구멍(52)에 분리 가능하게 삽입되도록 구성된 커플링 클립(62)과 상기 조립체를 상기 차폐물에 유지시키기 위해 상기 렛지와 접촉하는 파지부(68)를 포함하고, 상기 말단은 게터(58)를 갖고 상기 개구부를 통해 상기 음극선관의 내부면에 증발된 게터 물질의 필름을 퇴적시키기 위하여 상기 후방 개방 단부로부터 상기 주축을 향해 뻗는, 음극선관.
5. 제 1항에 있어서, 상기 개구부(50)의 폭은, 증발된 게터 물질로 된 상기 필름이 상기 차폐물의 측벽(42)을 통과하도록 하는 상기 후방 개방 단부(46)를 향하는 측면이 더 넓은, 음극선관.
6. 제 1항에 있어서, 상기 개구부(50)와 게터 부착 조립체(54)는 상기 주축에 그 중심이 놓여지는, 음극선관.
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