KR19990008308A - 음극선관 및 그 제조방법 - Google Patents

음극선관 및 그 제조방법 Download PDF

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KR19990008308A
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Abstract

본 발명은 대략 평탄한 페이스패널을 갖는 음극선관 및 그 제조방법에 관한 것으로서,
진공엔벌로프(20)의 일부를 구성하는 페이스패널(12)은 대략 직사각형상의 유효영역(10)을 갖고, 유효영역의 내면에는 형광체스크린(14)이 형성되어 있으며, 유효영역은 수평방향으로 연장되는 장축(X)과 수직방향으로 연장되는 단축(Y)을 갖고 있고, 유효영역의 외면은 장축방향을 따른 곡률반경이 무한대이고 단축방향을 따른 일정한 곡률반경을 갖는 원통상의 곡면으로 형성되어 있으며, 또는 유효영역의 외면은 실질적으로 평탄하게 형성되고 내면은 장축방향을 따른 곡률반경이 무한대이고 단축방향을 따른 곡률반경이 일정한 원통상 곡면으로 형성되어 있으며, 또 진공엔벌로프내에는 형광체스크린에 대향하여 섀도우마스크(15)가 설치되어 있고, 섀도우마스크의 마스크본체는 대략 직사각형상의 유효면을 갖고, 이 유효면은 장축방향을 따른 곡률반경이 무한대이고 단축방향을 따른 일정한 곡률반경을 갖는 원통상의 곡면으로 형성되어 있으며, 섀도우마스크는 평판상의 플랫마스크를 단축방향을 따라서 만곡한 원통형상으로 소성변형한 후 소성변형된 플랫마스크를 탄성변형시켜서 마스크본체를 형성하고, 이 탄성변형한 상태의 마스크본체를 직사각형상의 프레임에 고정하는 것을 특징으로 한다.

Description

음극선관 및 그 제조방법
일반적으로 컬러음극선관은 유리제의 페이스패널 및 유리제의 깔때기상의 퍼넬로 이루어지는 진공엔벌로프를 갖고 페이스패널의 유효영역의 내면에는 3색의 형광체층으로 이루어지는 형광체스크린이 형성되어 있는 동시에 퍼넬의 넥내에는 전자총이 설치되어 있다. 그리고 전자총으로부터 사출된 3전자빔을 퍼넬의 외측에 장착된 편향장치에 의해 발생하는 자계에 의해 편향하고 섀도우마스크를 통하여 형광체스크린을 수평, 수직주사함으로써 컬러화상을 표시하는 구조로 되어 있다.
이와 같은 컬러음극선관의 페이스패널은 일반적으로 실질적으로 직사각형상의 유효영역과, 유효영역의 주변부에 세워 설치된 측벽을 갖고 있다. 그리고 페이스패널은 진공엔벌로프에 가해지는 대기압하중에 견딜 수 있는 강도를 얻어야 하여 유효영역의 중앙부의 두께가 얇고 주변부의 두께가 두꺼워지도록 내면 및 외면이 다른 곡면으로 형성되어 있다.
일반적으로 유효영역의 외면은 페이스패널과 퍼넬의 사이의 시일면에 대한 높이가 유효영역의 중앙부에서 가장 높고, 주변부일수록 낮아지는 곡면으로 형성되어 있다. 구체적으로는 유효영역의 외면이 구면상의 곡면으로 이루어지는 페이스패널, 수직축을 따른 방향의 곡률반경을 대략 무한대로 하고 수평축을 따른 장축방향으로 곡률을 갖는 원통상 곡면으로 이루어지는 외면을 지닌 페이스패널, 나아가서는 고차의 다항식으로 표시되는 곡면으로 이루어지는 외면을 지닌 페이스패널 등이 알려져 있다.
한편 페이스패널의 유효영역의 외면형상에 대해서는 근래 시인성 향상을 위해 평탄화가 진행되고 있다. 상기 페이스패널의 유효영역외면의 곡면형상에 따라서 다르지만, 일반적으로 유효영역의 평탄도를 나타내는 방법으로서 R표시가 알려져 있다. 이 R표시는 페이스패널의 중앙의 높이와, 페이스패널각부의 높이의 차(대각부의 하락량)에 따라서 결정되는 대각부평균곡률반경과 유효부대각치수를 1. 7배한 값의 비에 의해 나타내는 방법이다. 그리고 이 R표시에 의하여 나타내어지는 평탄도가 같으면 어느쪽의 페이스패널에 있어서도 유효영역외면의 곡면형상에 관계 없이 대각부의 하락량은 동일하게 되며, 그 곡면형상에 따라서 다소의 차는 있지만 페이스패널유효영역의 플랫감은 대략 동등하게 된다.
그러나 페이스패널의 평탄도가 증가함에 따라서 유리제 진공엔벌로프의 대기압강도가 저하하기 때문에 이 유효영역외면의 평탄도는 대형음극선관의 경우 최대이어도 2. 0R 정도로 되어 있다.
한편 페이스패널의 유효영역의 내면형상에 대해서도 여러 가지의 형상이 있다. 그러나 이 유효영역의 내면형상에 대해서는 유리제 진공엔벌로프의 대기압강도상 유효영역의 중앙부의 두께가 가장 얇고 주변부가 됨에 따라서 두꺼워지도록 유효영역외면과 동종의 곡면으로 하는 경우가 많다.
근래 유리제 진공엔벌로프의 대기압강도는 페이스패널의 설계정밀도의 향상 및 보강밴드의 성능향상 등에 의해 향상하고 페이스패널이 평탄화해도 소정의 강도로 유지되게 되어 있다. 그러나 상기와 같이 페이스패널의 내외면이 동종의 곡면으로 구성되어 있는 경우 현재 이상으로 페이스패널의 유효영역을 평탄화하기 위해서는 진공엔벌로프의 대기압에 대한 강도를 한층 향상시킬 필요가 있으며, 그를 위해서는 유리두께의 대폭적인 증가, 또는 페이스패널의 유효영역외면에 보강필름을 부착하는 등의 보강이 필요하게 된다. 이 경우 대폭적인 비용상승을 초래하게 된다.
또 페이스패널의 평탄화에 대해서는 이미 그 유효영역외면을 대략 평면으로 한 음극선관이 제공되어 있다. 그러나 이 음극선관에 있어서 페이스패널의 내면형상은 이미 알려진 페이스패널과 똑같이 곡면의 조합으로 구성되어 있다. 그 때문에 진공엔벌로프의 대기압강도를 확보하기 위해 패널유효영역의 두께를 두껍게 하거나 또는 페이스패널의 유효영역외면에 보강필름을 부착하는 등의 수단에 의하여 진공엔벌로프가 보강되어 있다. 따라서 상기와 똑같이 대폭적인 비용상승을 초래한다.
한편 컬러음극선관에 있어서, 섀도우마스크는 판두께 0. 1∼0. 3mm 정도의 실질적으로 직사각형판상의 마스크본체와, 이 마스크본체의 주변부에 고정된 실질적으로 직사각형상의 필름으로 구성되어 있다. 마스크본체의 유효면은 형광체스크린과 대향하여 배치되어 있는 동시에 이 유효면에는 다수의 전자빔통과구멍이 형성되어 있다.
일반적으로 마스크본체의 유효면은 페이스패널의 유효영역의 내면형상에 대응하여 형성되고 적어도 중앙부가 형광체스크린방향으로 돌출한 곡면을 이루고 있다. 그 곡면형상으로서는 종래부터 구면, 수직축방향의 곡률반경을 대략 무한대로 하여 수평축방향을 따른 곡률을 갖는 원통상 곡면, 또는 고차의 다항식으로 나타내어지는 곡면이 이용되고 있다.
그 어느쪽의 곡면형상을 갖는 섀도우마스크의 경우에도 형광체층에 대한 전자빔의 랜딩(빔랜딩)을 정확하게 하기 위해 섀도우마스크의 전자빔통과구멍과 형광체층은 특정한 상대위치관계가 필요하며 음극선관의 동작 중 항상 이 상대위치관계를 일정하게 유지하는 것이 필요하다. 즉 섀도우마스크와 형광체스크린의 간격은 항상 일정한 허용범위내가 되지 않으면 안된다.
그러나 섀도우마스크의 전자빔통과구멍을 통과하여 형광체스크린에 도달하는 전자빔의 양은 전자총으로부터 사출된 전자빔 전체의 1/3 이하이며, 남은 전자빔은 섀도우마스크에 충돌한다. 이 충돌한 전자빔은 열에너지로 변환되어 섀도우마스크를 가열, 팽창시킨다.
섀도우마스크의 열팽창은 빔랜딩의 어긋남을 초래하고 색순도의 악화를 일으킨다. 섀도우마스크의 열팽창에 의해 발생하는 미스랜딩의 크기는 표시되는 화상패턴 및 화상패턴의 계속시간에 따라 크게 다르다. 특히 국부적으로 고휘도의 화상패턴을 표시한 경우 섀도우마스크의 국부적인 도밍현상이 발생하고 단시간사이에 전자빔의 미스랜딩이 발생하며, 그 어긋남량도 커진다. 이 미스랜딩은 섀도우마스크유효면의 수평방향길이의 약 1/3의 거리만큼 섀도우마스크유효면의 수평방향단부로부터 중심측으로 어긋난 위치에서 섀도우마스크의 도밍이 발생한 경우에 가장 크게 나타난다.
또 섀도우마스크의 곡면의 가공방법으로서 프레스성형에 의해 형성하는 방법과 텐션을 걺으로서 형성하는 방법이 있다. 프레스성형방법은 다수의 전자빔통과구멍이 형성된 금속박판으로 이루어지는 평판상의 마스크원판(플랫마스크)을 프레스가공에 의해 소성변형시킴으로써 형성하는 방법이다. 이 방법은 주로 상기 구면 및 고차의 다항식으로 나타내어지는 곡면의 성형에 이용되고 있다.
제 2 텐션에 의해 형성하는 방법은 주로 수직축방향의 곡률반경을 대략 무한대로 하여 수평축방향으로 만곡한 원통상 곡면의 형성에 이용되고 있다. 이 방법에서는 수직축방향의 곡률반경을 대략 무한대로 하여 수평축방향으로 만곡한 마스크본체부착면을 갖는 프레임에 다수의 전자빔통과구멍이 형성된 금속박판으로 이루어지는 평판상의 마스크원판을 따르게 하고, 이 마스크원판을 그 수직축방향으로 텐션을 가한 상태로 프레임에 고정하는 것으로 형성된다.
한편 상기한 바와 같이 페이스패널의 평탄화에 동반하여 섀도우마스크의 곡면도 평탄화되고, 그 곡률반경이 커져 오고 있다. 그리고 섀도우마스크의 곡률반경이 커지면 섀도우마스크의 곡면유지강도는 작아진다. 그 결과 컬러음극선관에 충격 등의 외력이 가해진 경우 섀도우마스크유효면이 변형하기 쉽고, 또 컬러음극선관에 진동이 가해진 경우에는 섀도우마스크의 공진(하울링)이 발생하기 쉬워진다. 그리고 어느쪽의 경우도 표시되는 화상의 색순도의 악화를 초래한다.
평탄화된 섀도우마스크의 곡면유지강도는 섀도우마스크의 판두께를 두껍게 함으로써 향상시킬 수 있다. 그러나 섀도우마스크의 판두께를 두껍게 하면 포토에칭에 의한 전자빔통과구멍의 형성이 곤란하게 되고 소망 형상, 소망 치수의 전자빔통과구멍을 형성할 수 없게 된다. 또한 섀도우마스크의 재료비용이 상승한다.
곡면유지강도를 올리는 대책으로서 곡률반경이 무한대가 되는 섀도우마스크의 수직축방향을 따른 텐션을 섀도우마스크에 준 상태에서 섀도우마스크를 설치하는 방법이 생각된다. 그러나 이 경우 섀도우마스크에 매우 커다란 인장응력을 줄 필요가 있기 때문에 섀도우마스크를 지지하는 프레임을 매우 강고한 것으로 할 필요가 있다. 따라서 컬러음극선관의 제조비용이 상승하는 동시에 프레임의 중량이 대폭으로 음극선관 전체의 중량증가를 발생해 버린다.
본 발명은 대략 평탄한 페이스패널을 갖는 음극선관 및 그 제조방법에 관한 것이다.
도 1에서 도 7은 본 발명의 제 1 실예에 관련되는 컬러음극선관을 나타내고,
도 1은 상기 컬러음극선관의 단면도.
도 2는 상기 컬러음극선관의 실시예 1에 관련되는 페이스패널의 외면형상을 모식적으로 나타내는 사시도.
도 3은 상기 페이스패널의 X축을 따른 단면도.
도 4A 및 도 4B는 Y축 및 선 Ⅳ-Ⅳ를 각각 따른 페이스패널의 단면도.
도 5는 실예 2에 관련되는 페이스패널의 외면형상을 모식적으로 나타내는 사시도.
도 6은 실예 3에 관련되는 페이스패널의 Y축을 따른 단면도.
도 7은 실예 4에 관련되는 페이스패널의 일부를 나타내는 사시도.
도 8에서 도 17B는 본 발명의 제 2 실시예에 관련되는 컬러음극선관을 나타내고,
도 8은 상기 컬러음극선관의 단면도.
도 9는 상기 컬러음극선관의 실예 1에 관련되는 페이스패널의 형상을 모식적으로 나타내는 사시도.
도 10은 상기 페이스패널의 X축을 따른 단면도.
도 11A 및 도 11B는 Y축 및 선 Ⅳ-Ⅳ을 각각 따른 페이스패널의 단면도.
도 12는 실예 3에 관련되는 페이스패널의 Y축을 따른 단면도.
도 13은 실예 4에 관련되는 페이스패널의 일부를 나타내는 사시도.
도 14는 섀도우마스크 전체를 모식적으로 나타내는 사시도.
도 15는 상기 섀도우마스크의 마스크본체를 나타내는 평면도.
도 16은 상기 섀도우마스크의 장축방향을 따른 단면도.
도 17A는 상기 섀도우마스크를 단축상으로 파단한 단면도.
도 17B는 상기 섀도우마스크를 도 14의 선 ⅩⅦ-ⅩⅦ를 따라서 파단한 단면도.
도 18A에서 도 18D는 각각 상기 섀도우마스크의 제조공정을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 대폭적인 비용상승을 초래하는 일 없이 용이하게 페이스패널의 유효영역의 평탄도를 향상시키고 시인성을 향상시키는 것이 가능한 음극선관 및 그 제조방법을 제공하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 관련되는 음극선관은 실질적으로 직사각형상의 유효영역을 지닌 페이스패널 및 퍼넬을 갖는 진공엔벌로프와, 상기 페이스패널의 내면에 형성된 형광체스크린과, 상기 퍼넬의 넥내에 설치되어 상기 형광체스크린을 향하여 전자빔을 사출하는 전자총을 구비하고 있다. 그리고 상기 페이스패널의 유효영역은 수평방향으로 연장되는 장축과 수직방향으로 연장되는 단축을 갖고, 상기 유효영역의 외면은 상기 장축방향을 따른 곡률반경이 대략 무한대, 상기 단축방향을 따른 곡률반경이 외면 전체에 걸쳐서 일정한 값으로 되는 원통형상의 곡면형상으로 형성되어 있다.
또 본 발명의 음극선관에 따르면 상기 유효영역의 외면은 상기 단축방향의 곡률반경이 고차의 다항식으로 나타내어지는 곡면형상을 갖고 있다.
상기 유효영역의 상기 장축방향의 치수와 단축방향의 치수의 비는 16: 9로 설정되어 있다.
본 발명에 관련되는 음극선관은 실질적으로 직사각형상의 유효영역을 지닌 페이스패널 및 퍼넬을 갖는 진공엔벌로프와, 상기 페이스패널의 내면에 형성된 형광체스크린과, 상기 퍼넬의 넥내에 설치되어 상기 형광체스크린을 향하여 전자빔을 사출하는 전자총을 구비하고,
상기 페이스패널의 유효영역은 수평방향으로 연장되는 장축과 수직방향으로 연장되는 단축을 갖고, 상기 유효영역의 외면은 상기 장축방향을 따른 곡률반경이 대략 무한대이며, 상기 단축방향을 따른 곡률반경이 상기 단축상과 장축변 근처부분에서 다른 값을 갖는 곡면형상으로 형성되어 있다.
상기와 같이 구성된 음극선관에 따르면 페이스패널의 가로치수와 세로치수의 차를 이용하여 종래와 동등한 평탄도를 갖는 패널로 해도 진공엔벌로프의 강도를 종래보다도 향상시키는 것이 가능하게 된다. 또 종래와 동등한 강도로 한 경우 보다 평탄도가 향상한 음극선관을 구성할 수 있다.
또 본 발명에 관련되는 다른 음극선관은 실질적으로 직사각형상의 유효영역을 지닌 페이스패널 및 퍼넬을 갖는 진공엔벌로프와, 상기 페이스패널의 내면에 형성된 형광체스크린과, 상기 퍼넬의 넥내에 설치되어 상기 형광체스크린을 향하여 전자빔을 사출하는 전자총을 구비하고,
상기 페이스패널의 유효영역은 수평방향으로 연장되는 장축과 수직방향으로 연장되는 단축을 갖고, 상기 유효영역의 외면은 실질적으로 평탄하게 형성되고 내면은 상기 장축방향을 따른 곡률반경이 대략 무한대, 상기 단축방향을 따른 곡률반경이 내면 전체에 걸쳐서 일정한 값이 되는 원통형상의 곡면형상으로 형성되어 있다.
상기 유효영역의 상기 장축방향의 치수와 단축방향의 치수의 비는 16: 9로 설정되어 있다.
또 본 발명에 관련되는 음극선관에 따르면 페이스패널의 유효영역은 수평방향으로 연장되는 장축과 수직방향으로 연장되는 단축을 갖고, 상기 유효영역의 외면은 상기 장축방향을 따른 곡률반경이 대략 무한대, 상기 단축방향을 따른 곡률반경이 어떤 값으로 되는 곡면형상으로 형성되고,
상기 유효영역의 내면은 상기 장축방향을 따른 곡률반경이 대략 무한대, 상기 단축방향을 따른 곡률반경이 외면 전체에 걸쳐서 일정한 값으로 되는 원통형상의 곡면형상으로 형성되어 있다.
상기와 같이 구성된 음극선관에 따르면 페이스패널을 대폭으로 보강하는 일 없이 페이스패널의 유효영역외면의 평탄도를 향상시키고 시인성이 우수한 컬러음극선관을 구성할 수 있다.
또한 본 발명에 관련되는 다른 음극선관은 실질적으로 직사각형상의 유효영역을 지닌 페이스패널 및 퍼넬을 갖는 진공엔벌로프와, 상기 페이스패널의 내면에 형성된 형광체스크린과, 상기 진공엔벌로프내에서 상기 형광체스크린에 대향하여 설치된 대략 직사각형상의 유효면 및 상기 유효면에 형성된 다수의 전자빔통과구멍을 지닌 마스크본체와, 상기 마스크본체의 둘레부를 지지한 대략 직사각형상의 프레임을 구비한 섀도우마스크와, 상기 퍼넬의 넥내에 설치되어 상기 형광체스크린을 향하여 전자빔을 사출하는 전자총을 구비하고 있다.
상기 마스크본체의 유효면은 수평방향으로 연장되는 장축과 수직방향으로 연장되는 단축을 갖고, 상기 장축방향을 따른 곡률반경이 대략 무한대이고 상기 단축방향을 따른 곡률반경이 유효면 전체에 걸쳐서 대략 일정하게 되는 원통형상의 곡면형상으로 형성되어 있다.
또 본 발명에 관련되는 음극선관에 따르면 마스크본체의 유효면은 수평방향으로 연장되는 장축과 수직방향으로 연장되는 단축을 갖고, 상기 장축방향을 따른 곡률반경이 대략 무한대이고 단축방향을 따른 곡률반경이 고차의 다항식으로 나타내어지는 곡면으로 형성되어 있다.
상기 구성의 음극선관에 따르면 마스크 본체의 유효면을 장축방향을 따른 곡률반경이 대략 무한대이고 단축방향의 곡률반경이 대략 일정한 원통상 곡면, 또는 고차의 다항식으로 나타내어지는 곡면으로 형성함으로써 섀도우마스크의 곡면유지강도를 대폭으로 향상할 수 있다. 또 종래의 섀도우마스크와 동등한 곡면유지강도를 유지한 채 평탄도를 향상시키고 페이스패널을 용이하게 평탄화할 수 있다. 또한 종래의 섀도우마스크와 동일평탄도로 한 경우 섀도우마스크의 판두께를 얇게 하는 것이 가능하게 된다.
또 본 발명에 관련되는 음극선관의 제조방법에 따르면, 다수의 전자빔통과구멍이 형성된 대략 직사각형상의 플랫마스크를 준비하고, 상기 플랫마스크를 그 장축방향을 따른 곡률반경이 무한대이고, 단축방향으로 만곡한 원통상의 곡면으로 소성변형시켜서 마스크본체를 형성하며, 상기 마스크본체의 상기 단축방향을 따른 곡률반경이 상기 소성변형시의 곡률반경보다도 커지도록 상기 소성변형된 마스크본체를 탄성변형시키고, 상기 탄성변형된 상태의 마스크본체의 둘레부를 프레임에 고정하고 있다.
상기 제조방법에 따르면 마스크 본체의 단축방향의 곡률반경이 작아져 있는 방향의 응력이 마스크본체에 가해진 상태로, 이 마스크본체를 프레임에 고정하고 있는 것에서 높은 곡면유지강도를 구비한 섀도우마스크를 얻을 수 있다.
이하 도면을 참조하면서 본 발명의 제 1 실시예의 컬러음극선관에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1에 나타내는 바와 같이 컬러음극선관은 진공엔벌로프(20)를 구비하고, 이 진공엔벌로프는 유리제의 대략 직사각형상의 페이스패널(12)과, 페이스패널에 접합된 유리제의 깔때기상의 퍼넬(13)을 갖고 있다. 페이스패널(12)은 후술하는 곡면으로 이루어지는 실질적으로 직사각형상의 유효영역(10)과, 유효영역의 둘레부에 세워 설치된 스커트부(11)를 갖고, 퍼넬(13)은 스커트부에 접합되어 있다.
페이스패널(12)의 유효영역(10)의 내면에는 청, 녹, 적으로 발광하는 3색형광체층으로 이루어지는 형광체스크린(14)이 형성되어 있다. 또 진공엔벌로프(20)내에는 형광체스크린(14)에 대향하여 그 내측에 섀도우마스크(15)가 배치되어 있다. 섀도우마스크(15)는 복수의 홀더(20)를 통하여 페이스패널(12)의 스커트부(11)에 지지되어 있다.
퍼넬(13)의 넥(16)내에는 3전자빔(17)을 사출하는 전자총(18)이 설치되어 있다. 그리고 전자총(18)으로부터 사출되는 3전자빔(17)을 퍼넬(13)의 외측에 장착된 편향장치(19)가 발생하는 자계에 의해 편향하고 섀도우마스크(15)를 통하여 상기 형광체스크린(14)을 수평, 수직주사함으로써 컬러화상을 표시하는 구조로 형성되어 있다.
도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이 페이스패널(12)의 유효영역(10)은 관축(Z)과 직행하고 있는 동시에 수평방향으로 연장되는 장축(X축)과, 관축 및 장축과 직행하고 있는 동시에 수직방향으로 연장되는 단축(Y축)을 갖는 가로로 긴 직사각형상으로 형성되어 있다. 또한 도 2에 있어서, 유효영역(10)의 외면(10a)은 그 형상이 명료하게 되도록 매트릭스상의 다수의 선을 붙여서 나타내어져 있다.
도 2에서 도 4B에 나타내는 바와 같이 유효영역(10)의 외면(10a)은 장축(X)과 평행한 중심축을 갖는 원통상 곡면으로 형성되어 있다. 상세하게 서술하면 유효영역(10)의 외면(10a)은 그 장축(X)방향을 따른 곡률반경이 도 3에 직선(21)으로 나타내는 바와 같이 무한대이며, 단축(Y축)방향을 따른 곡률이 도 4A 및 도 4B에 곡선(22a, 22b)으로 나타내는 바와 같이 단축(Y)상 및 단축과 평행한 임의의 선 Ⅳ-Ⅳ상의 곡률이 소정의 값으로 되는 곡면으로 형성되어 있다.
실질적으로 직사각형상의 유효영역(10)의 길이치수가 가로〉세로로 되어 있는 컬러음극선관에서는 대각부의 하락량으로 결정되는 대각부평균곡률반경이 동일하면 도 2에 나타낸 곡면형상이 평균곡률이 가장 큰 곡면이 된다. 여기에서 평균곡률(K)은 유효영역외면(10a)상의 임의점에 있어서의 온갖 방향의 곡률반경 중 최대의 곡률반경을 Rmax, 최소의 곡률반경을 Rmim으로 한 경우,
K＝1/Rmax＋1/Rmim …(1)
로 정의되고, 최소곡률(1/Rmax)과 최대곡률(1/Rmim)의 합을 의미하고 있다.
진공엔벌로프(20)의 대기압강도는 페이스패널(12)의 외면형상 및 내면형상에 의해 결정되는데, 평균곡률(K)이 진공엔벌로프의 대기압강도를 결정하는 중요한 요인의 하나가 된다. 또 이하의 식(2)에 나타내는 최소곡률(1/Rmax)의 2승과, 최대곡률(1/Rmim)의 2승의 합도 진공엔벌로프의 대기압강도를 결정하는 하나의 지표가 된다.
(1/Rmax)2＋(1/Rmim)2…(2)
도 2에 나타내는 곡면형상을 갖는 유효영역(10)에 따르면, 식(1), (2)의 값을 어느쪽이나 온갖 곡면형상에 대하여 최대로 할 수 있고 페이스패널(12)의 강도를 높일 수 있다. 따라서 페이스패널(12)의 강도를 높일 수 있다. 따라서 페이스패널(12)의 평탄도를 향상시킨 경우에도 현재 일반적으로 사용되고 있는 다른 페이스패널과 동등한 강도를 얻을 수 있다. 그 때문에 페이스패널(12)의 두께를 두껍게 하거나 페이스패널의 유효영역외면(10a)에 보강필름을 부착하여 보강하는 등의 대책을 실시하는 일 없이 페이스패널의 평탄화가 가능하게 된다. 그 평탄화에 의해 높은 대기압강도를 갖고, 또한 시인성이 향상한 컬러음극선관을 구성할 수 있다.
이하 약간의 실예에 대하여 설명한다.
(실시 1)
실시 1로서 근래의 컬러음극선관의 주류인 종횡의 비가 16: 9, 대각치수가 66cm의 유효영역을 갖는 컬러음극선관에 상기한 곡면형상의 외면을 갖는 페이스패널을 적용한 경우에 대하여 설명한다.
일반적으로 페이스패널의 평탄도를 나타내는 지표로서 대각평균곡률반경과 유효영역의 대각치수를 1. 7배한 값의 비에 의해 나타낸 R표시가 있다. 최근의 컬러음극선관에서는 평탄화가 진행하고, 이 R표시가 약 2. 0R 정도로 되어 있다. R표시가 2. 0R인 경우 대각평균곡률반경은 R2244로 된다. 이 때 대각부에서의 하락량은 24. 4mm가 된다.
이에 대하여 도 2에 나타내는 실예 1의 페이스패널(12)에 따르면 유효영역(10)의 외면(10a)은 장축(X)방향을 따른 곡률반경이 무한대, 단축(Y)방향을 따른 곡률반경을 일정하게 한 원통형상의 곡면으로 구성되어 있다. 이 유효영역외면(10a)의 평탄도는 2. 0R로 되어 있다.
표 1은 실시 1의 컬러음극선관의 페이스패널(12)의 유효영역외면(10a)의 곡률반경, 평균곡률 등의 특성을, 구면상 곡면으로 이루어지는 외면을 갖는 페이스패널(비교예 1) 및 단축(Y)방향을 따른 곡률반경이 대략 무한대이고 장축(X)방향을 따른 곡률반경이 일정한 원통상 곡면으로 이루어지는 외면을 구비한 페이스패널(비교예 2)과 비교하여 나타내고 있다.
표 1
실예 1 비교예 1 비교예 2
R표시 2. 0R 2. 0R 2. 0R
대각평균곡률반경 R2244 R2244 R2244
대각부의 하락량 24. 4 24. 4 24. 4
최대곡률반경 ∞ R2244 ∞
최소곡률반경 R549 R2244 R1707
평균곡률 1. 82×10-3 8. 91×10-4 5. 86×10-4
상기 표 1에서 잘 알 수 있는 바와 같이 유효영역(10)의 외면(10a)은 곡면형상에 의해 보이는 방식은 다르지만 대각평균곡률반경이 같으면 대략 동등한 평탄도가 된다. 또 실예 1은 상기한 바와 같이 유효영역(10)의 대각평균곡률반경으로 결정되는 평탄도를 비교예 1, 2와 같은 2. 0R로 한 것인데, 이들 비교예와 비교하여 평균곡률이 대폭으로 크고, 또 곡률의 2승합도 커져 있다. 이는 실시 1의 페이스패널(12)의 종횡의 비가 16: 9의 가로로 긴 패널이기 때문이다.
이와 같이 평균곡률 및 곡률의 2승합이 큰 페이스패널은 상기한 바와 같이 평균곡률 및 곡률의 2승합이 진공엔벌로프의 대기압강도를 결정하는 지표로 되는 것에서 비교예 1, 2의 패이스패널에 비교하여 진공엔벌로프의 강도를 현저히 크게 할 수 있는 것을 알 수 있다.
또한 실예 1에서는 종래의 패널에 대하여 강도를 증강시킨 경우에 대하여 설명했지만, 상기 실시예 1의 패널의 두께를 얇게 하여 종래의 패널과 동일 정도의 강도의 패널로 하는 것은 임의로 실시 가능하다.
(실예 2)
실예 2로서 실예 1과 똑같이 종횡의 비가 16: 9, 대각치수가 66cm의 유효영역을 갖는 페이스패널에 상기한 외면형상을 적용한 경우에 대하여 설명한다. 다만 실예 2는 평균곡률반경을 비교예 2와 같게 한 것이다.
표 2는 실예 2의 페이스패널의 곡률반경, 평균곡률반경 등의 특성을 상기한 비교예 1 및 비교예 2와 비교하여 나타내고 있다.
표 2
실예 2 비교예 1 비교예 2
R표시 6. 312R 2. 0R 2. 0R
대각평균곡률반경 R7084 R2244 R2244
대각부의 하락량 7. 69 24. 4 24. 4
최대곡률반경 ∞ R2244 ∞
최소곡률반경 R1707 R2244 R1707
평균곡률 5. 86×10-4 8. 91×10-4 5. 86×10-4
곡률2승합 3. 43×10-6 3. 97×10-7 3. 43×10-7
표 2에 나타내어져 있는 바와 같이 실예 2의 페이스패널은 평균곡률반경 및 곡률의 2승합이 비교예 2의 그들과 같게 되어 있다. 비교예 2는 장축방향의 곡률반경이 R1707, 단축방향의 곡률반경이 무한대인 것에 대하여 실예 2의 페이스패널에 있어서는 반대로 장축방향의 곡률반경이 무한대, 단축방향의 곡률반경이 R1707로 되어 있다.
이와 같이 실예 2의 페이스패널은 비교예 2와 평균곡률은 같지만, 종횡의 비가 16: 9이기 때문에 비교예 2에 비하여 대각부의 하락량이 크게 다르고 평탄도도 비교예 2의 2. 0R에 대하여 6. 3R로 대폭으로 향상하고 있다.
도 5는 상기한 실예 2에 대응하는 페이스패널(12)의 유효영역외면(10a)의 형상을 나타내고 있다. 유효영역(10)의 외면(10a)은 비교예 2의 평균곡률반경과 동일한 평균곡률반경을 갖고 있는데, 겉보기의 평탄도는 다르고 비교예 2에 비하여 평탄도가 대폭으로 향상한 것으로 되어 있다. 또 표 2에 나타내는 바와 같이 유효영역외면의 평탄도는 평균곡률반경은 아니고 대각부의 하락량으로 결정되는 대각평균곡률반경으로 대략 결정되는 것을 알 수 있다.
한편 컬러음극선관의 진공엔벌로프는 유리제의 페이스패널과 유리제의 퍼넬을 프릿유리에 의해 접합한 후 내부를 진공배기함으로써 제조되기 때문에, 이 진공배기에 의해 발생하는 내외의 압력차에 의해 진공엔벌로프는 변형하고 내부응력이 발생한다. 이 내부응력을 완화하기 위해 진공엔벌로프는 금속제의 보강밴드로 보강된다. 그러나 보강밴드로 보강해도 진공엔벌로프에 발생한 내부응력을 완전히 완화할 수는 없다.
진공엔벌로프의 대기압강도는 진공엔벌로프의 형상이나 두께 등에 크게 의존하는데, 페이스패널의 외면형상과도 관계가 있으며 일반적으로 유효영역외면의 평균곡률이 클수록 커진다. 이 점 실예 2의 페이스패널은 평탄도에 대해서는 비교예 2보다도 대폭으로 향상하고 있는데, 평균곡률반경에 대해서는 같기 때문에 비교예 2와 대략 동등한 대기압강도가 얻어진다.
(실예 3)
실예 3에 따르면 페이스패널의 유효영역의 외면은 장축(X)방향의 곡률반경이 대략 무한대이고 단축(Y) 및 관축을 포함하는 평면과 평행한 평면에서의 단면형상이 유효영역의 위치에 불구하고 일정하며, 또한 그 단면형상이 상기한 실예 1, 2와 같은 단일곡률반경을 갖는 원호상은 아니고 고차의 다항식으로 나타내어지는 곡선으로 되는 곡면으로 형성되어 있다.
즉 유효영역의 외면은 페이스패널의 스커트부단면(퍼넬과의 접합면)을 아래로 하고, 페이스패널외면의 중심을 원점으로 하며, 장축을 X축, 단축을 Y축, 관축을 Z축으로 하는 좌표계에 있어서, a를 계수, i＝0, 1, 2···n으로 한 경우 Z＝∑aiY2i로 나타내어지는 곡면으로 되어 있다.
특히 실시 3에 있어서, 유효영역의 외면은 n＝2로 하고,
z＝a1Y2＋a2Y4
a1＝－2. 350×10-4
a2＝－2. 245×10-9
의 형상으로 되어 있다.
이와 같은 페이스패널은 실예 2의 페이스패널에 대하여 유효영역주변부의 곡률을 약간 크게 하고 2차성분을 80%, 4차성분을 20%로 한 경우에 상당한다. 이와 같은 페이스패널의 외면형상은,
Z＝－2. 350×10-4Y2－2. 245×10-9Y4
가 되고, 단축(Y)과 관축(Z)을 포함하는 평면에서 유효영역을 파단한 경우의 단면형상, 즉 단축상의 단면형상이 도 6에 나타내는 곡선(22a)과 같이 된다. 또 단축(Y)과 관축(Z)을 포함하는 평면으로 평행한 평면에서의 유효영역을 파단한 경우의 단면형상도 같은 곡면으로 된다. 또한 이 페이스패널의 대각부의 하락량으로 결정되는 대각평균곡률반경은 6. 3R이다.
유효영역의 외면을 상기와 같은 곡면으로 하면 도 6으로부터 잘 알 수 있는 바와 같이 단축(Y)방향을 따른 곡률반경 중 유효영역의 장축(X) 부근의 곡률반경을 크게 하고 유효영역의 긴변 부근의 곡률반경을 약간 작게 할 수 있다. 이에 따라 일반적으로 유효영역중앙에 비하여 주변부쪽이 강도가 낮은 진공엔벌로프의 강도를 올리는 것이 가능하게 된다.
(실예 4)
실예 1, 2의 페이스패널에서는 유효영역의 외면형상을 장축(X)방향의 곡률반경이 무한대, 단축(Y)방향의 곡률반경이 일정한 원통상 곡면으로 했지만, 이 실예 4에서는 제조상의 문제 등을 고려하여 실예 2의 페이스패널을 미소변경하고 도 7에 곡선(24)으로 나타내는 바와 같이 장축(X)방향으로 약간 곡률을 갖는 외면형상으로 하고 있다. 또 유효영역외면의 단축방향의 곡률반경은 단축(Y)상을 곡선(25a), 유효영역의 짧은 변 부근을 곡선(25b)으로 각각 나타내는 바와 같이 단축상과 짧은 변 부근에서 약간 다른 것으로 되어 있다.
보다 구체적으로는 표 3에 나타내는 바와 같이 유효영역외면은 장축(X)단(26)에서의 하락량(△26)이 △26＝1mm로 되도록 장축(X)방향의 곡률반경이 R41363으로 되어 있다. 또 단축(Y)방향의 곡률반경은 단축(Y)상보다도 유효영역짧은 변상쪽이 약간 작아져 있다. 또한 도 7에 있어서, 유효영역외면의 중앙부를 부호“27”, 대각부를 부호 “28”, 대각부의 하락량을 “△28”, 단축(Y)단에서의 하락량을 “△29”로 각각 나타내고 있다.
표 3
실예 4 실예 2
R표시 6. 3R 6. 3R
대각평균곡률반경 R7084 R7084
대각부의 하락량(△28) 7. 69 7. 69
장축방향곡률반경 R41363 ∞
장축단의 하락량(△26) 1 0
단축방향곡률반경 R2303 R1707
단축단의 하락량(△29) 5. 69 7. 69
긴 변부곡률반경 R20682 ∞
짧은 변부곡률반경 R1960 R1707
중앙부곡률반경 4. 58×10-4 5. 86×10-4
대각부곡률반경 5. 96×10-4 5. 86×10-4
페이스패널의 유효영역외면을 상기와 같은 곡면으로 함으로써 이 유효영역외면은 원통상 곡면으로는 되지 않고 중앙부(27) 및 대각부(28) 함께 평균곡률반경은 작아진다. 그러나 기본으로 되는 곡면형상은 본 발명의 곡면형상에 적합해 있으며 진공엔벌로프의 대기압강도에 대해서도 상기한 각 실예와 대략 동등한 것으로 된다.
또한 실예 3에 나타낸 페이스패널에 관하여 그 유효영역외면의 곡면형상에 실예 4와 똑같은 변경을 가해도 동등한 효과를 갖는 페이스패널을 얻을 수 있다.
이상 약간의 실예에 대하여 설명했지만, 본 발명에 있어서의 음극선관의 페이스패널의 유효영역의 외면형상은 원통상 곡면이나 다항식으로 나타내어지는 곡면에 한정되지 않는다. 예를 들면 실예 1과 실예 2의 중간의 곡률반경을 갖는 곡면으로 이루어지는 외면을 구비한 페이스패널로 해도, 또 실예 2의 곡률반경 이상의 곡률반경을 갖는 곡면으로 이루어지는 외면을 구비한 페이스패널로 해도 평탄도가 동일하면 종래의 외면형상을 갖는 페이스패널에 대하여 대기압강도의 향상을 꾀할 수 있다.
또 실예 3에 있어서는 고차다항식으로 표시되는 곡면으로서 4차함수로 나타내어지는 곡면에 대하여 설명했지만, 이에 한정되지 않고 4차 이상의 차수를 포함하는 표시식으로 소망하는 특성에 맞추어서 곡면형상을 조정하는 것도 가능하다.
또한 페이스패널의 유효영역의 내면형상은 외면형상과는 관계 없이 임의의 곡면형상으로 설정하는 것이 가능하다.
이하 본 발명의 제 2 실시예에 관련되는 컬러음극선관에 대하여 상세하게 설명한다.
이 컬러음극선관 전체의 구성은 상기한 제 1 실시예에 관련되는 컬러음극선관과 동일하며 동일한 부분에는 동일한 참조부호를 붙여서 그 상세한 설명을 생략한다. 제 2 실시예에 있어서는 페이스패널(12)의 유효영역(10)의 외면형상이 제 1 실시예와 상이해 있다. 이하 페이스패널(12)의 구성에 대하여 상세하게 설명한다.
도 8에서 도 11B에 나타내는 바와 같이 페이스패널(12)은 대략 직사각형상의 유효영역(10)을 구비하고, 유효영역의 외면(10a)은 장축(X)방향(수평방향) 및 단축(Y)방향(수직방향)의 곡률반경이 함께 대략 무한대가 되는 대략 평면으로 형성되어 있다. 대략 평면으로 이루어지는 외면(10a)에 대하여 유효영역(10)의 내면(10b)은 도 10에 X-X축단면을 나타내는 바와 같이 장축(X)방향을 따른 곡률반경이 대략 무한대, 도 11A에 Y-Y축단면을 나타내는 바와 같이 단축(Y)방향을 따른 곡률을 갖는원통상의 곡면으로 형성되어 있다.
상기한 유효영역(10)의 형상을 기본으로 하여 유효영역외면(10a)을 단축(Y)방향을 따른 약간의 곡률을 갖는 곡면으로 하는 것 및 유효영역내면(10b)을 장축(X)방향을 따른 약간의 곡률을 갖는 곡면으로 하는 것은 임의이다.
상기와 같이 구성된 유효영역(10)의 외면(10a)이 대략 평면을 이루고 내면(10b)이 곡면으로 이루어지는 페이스패널(12)은 그 내면(10b)의 곡면형상에 따라서 유효영역주변부의 두께가 결정된다. 유효영역(10)의 장축(X)방향의 길이가 단축(Y)방향의 길이보다도 긴 가로〉세로의 컬러음극선관에서는 페이스패널(12)내면의 대각부의 하락량이 동일하며, 또한 그 대각부에서의 페이스패널의 두께가 같으면 유효영역(10)의 내면(10b)을 평균곡률이 가장 큰 곡면으로 할 수 있다.
여기에서 평균곡률(K)은 유효영역내면(10b)상의 임의점에 있어서의 온갖 방향의 곡률반경 중 최대의 곡률반경을 Rmax, 최소의 곡률반경을 Rmim으로 한 경우,
K＝1/Rmax＋1/Rmim …(3)
으로 정의되고 최소곡률(1/Rmax)과 최대곡률(1/Rmim)의 합을 의미하고 있다.
진공엔벌로프(20)의 대기압강도는 페이스패널(12)의 외면형상 및 내면형상에 의해 결정되는데, 유효영역(10)의 외면(10a)이 대략 평면인 페이스패널(12)에 있어서는 내면(10b)의 평균곡률(K)이 진공엔벌로프의 대기압강도를 결정하는 중요한 요인의 하나가 된다. 또 이하의 식(4)에 나타내는 최소곡률(1/Rmax)의 2승과 최대곡률(1/Rmim)의 2승의 합도 진공엔벌로프의 대기압강도를 결정하는 하나의 지표가 된다.
(1/Rmax)2＋(1/Rmim)2…(4)
도 9에 나타내는 곡면형상을 갖는 유효영역(10)에 따르면 식 (3), (4)의 값을 어느쪽이나 온갖 곡면형상에 대하여 최대로 할 수 있고, 페이스패널(12)의 강도를 높일 수 있다. 따라서 페이스패널(12)의 평탄도를 향상시킨 경우에도 현재 일반적으로 사용되고 있는 다른 페이스패널과 동등한 강도를 얻을 수 있다. 그 때문에 페이스패널(12)의 두께를 두껍게 하거나 페이스패널의 유효영역외면(10a)에 보강필름을 부착하여 보강하는 등의 대책을 실시하는 일 없이 페이스패널의 평탄화가 가능하게 된다. 그 평탄화에 의해 높은 대기압강도를 갖고, 또한 시인성이 향상한 컬러음극선관을 구성할 수 있다.
이하 약간의 실예에 대하여 설명한다.
(실예 1)
실예 1로서 최근의 컬러음극선관의 주류인 종횡의 치수비가 16: 9, 대각치수가 66cm의 컬러음극선관에 본 실시예를 적용한 경우에 대하여 설명한다.
실예 1에 있어서의 페이스패널은 도 9에서 도 11b에 나타내는 바와 같이 유효영역의 외면을 대략 완전한 평면으로 하고 유효영역의 내면(10b)은 장축(X)방향을 따른 곡률반경을 무한대, 단축(Y)방향을 단일곡률반경으로 한 원통상의 곡면으로 구성되어 있다.
즉 단축(Y)방향에는 도 11A에 나타낸 바와 같이 유효영역(11)의 외면(12)의 곡률반경은 무한대이고 내면(10b)만이 일정곡률반경을 갖는 곡면으로 이루어지며 단축(Y)단에서 페이스패널(12)의 두께가 가장 두꺼워져 있다. 단축(Y)방향과 평행한 방향을 따른 페이스패널의 내면(10b)의 단면은 도 11A에 나타내는 바와 같이 원호형상이며 단축(Y)과 평행한ⅩⅠ-ⅩⅠ를 따른 페이스패널내면의 단면은 도 11B에 나타내는 바와 같이 단축(Y)상과 동일한 원호형상을 이루고 있다.
한편 장축(X)방향에 대해서는 도 10에 나타낸 바와 같이 유효영역(10)의 내면, 외면(10b, 10a)의 곡률반경은 함께 무한대이며 페이스패널(12)의 두께는 대략 일정하게 되어 있다.
표 4는 실시 1에 관련되는 컬러음극선관의 페이스패널(12)의 유효영역내면(10b)의 곡률반경, 평균곡률 등의 특성을 구면상 곡면으로 이루어지는 내면을 갖는 페이스패널(비교예 1) 및 단축방향의 곡률반경을 무한대로 하고 장축방향을 따른 곡률을 갖는 원통상 곡면으로 이루어지는 내면을 구비한 페이스패널(비교예 2)과 비교하여 나타내고 있다. 또한 실예 1에 있어서, 유효영역(10)의 외면(10a)은 대략 완전한 평면으로 형성되어 있는 것으로 한다.
이들 실예 1 및 비교예 1, 2는 어느쪽이나 페이스패널의 중앙부와 대각부의 두께의 차를 7mm로 한 것이며(이 차는 패널내면의 대각부에서의 하락량이 된다), 실예 1과 비교예 1, 2는 내면형상만이 다르다.
표 4
실예 1 비교예 1 비교예 2
내면R표시 6. 9R 6. 9R 6. 9R
내면대각평균곡률반경 R7782 R7782 R7782
내면대각부의 하락량 7 7 7
최대곡률반경 ∞ R7782 ∞
최소곡률반경 R1873 R7782 R5912
평균곡률반경 5. 34×10-4 2. 57×10-4 1. 69×10-4
곡률2승합 2. 85×10-7 3. 30×10-8 2. 86×10-8
상기 표 4에서 잘 알 수 있는 바와 같이 실시 1에 관련되는 페이스패널에 따르면, 비교예 1 및 2에 비하여 패널내면의 대각부에서의 하락량이 이들 비교예와 같음에도 불구하고 유효영역내면의 평균곡률이 대폭으로 크고, 곡률2승합도 커져 있다. 이는 실예 1의 페이스패널과 같이 종횡의 치수비가 16: 9와 가로방향치수와 세로방향치수의 차가 큰 경우에 현저하게 된다.
상기한 바와 같이 진공엔벌로프의 대기압강도는 페이스패널의 평균곡률 및 곡률2승합과 상관이 있으며, 일반적으로 이들 값이 클수록 진공엔벌로프의 대기압강도는 커진다. 따라서 실예 1에 관련되는 페이스패널은 비교예 1, 2에 비하여 진공엔벌로프의 대기압강도를 현저히 크게 할 수 있다.
종래에는 유효영역의 외면이 평탄화된 페이스패널이어도 유효영역내면을 상기 실예 1과 같은 곡면으로 한 것은 아니다. 그 때문에 종래의 페이스패널과 비교해도 실예 1에 관련되는 컬러음극선관은 진공엔벌로프의 대기압강도를 향상하는 데에 유리하며, 페이스패널을 두껍게 하는 등의 보강의 정도를 경감하여 소망하는 대기압강도를 갖는 컬러음극선관을 구성할 수 있다.
(실예 2)
실예 2로서 실예 1과 똑같이 종횡의 비가 16: 9, 대각치수가 66cm의 유효영역을 갖는 페이스패널에 상기한 내면형상을 적용한 경우에 대하여 설명한다. 다만 실예 2는 평균곡률반경을 비교예 2와 같게 한 것이다.
표 2는 실예 2에 관련되는 페이스패널의 유효영역내면의 곡률반경, 평균곡률반경 등의 특성을 상기한 실예 1 및 비교예 2와 비교하여 나타내고 있다.
표 5
실예 2 실예 1 비교예 2
내면R표시 22. 0R 6. 9R 6. 9R
내면대각평균곡률반경 R24639 R7782 R7782
내면대각부의 하락량 2. 2 7 7
최대곡률반경 ∞ ∞ ∞
최소곡률반경 R5912 R1873 R5912
평균곡률반경 1. 69×10-4 5. 34×10-4 1. 69×10-4
곡률2승합 2. 86×10-8 2. 85×10-7 2. 86×10-8
상기 표 5에서 알 수 있는 바와 같이 실예 2에 관련되는 페이스패널(12)에 따르면, 유효영역내면의 평균곡률 및 곡률의 2승합이 비교예 2의 그들과 같아져 있다. 비교예 2에서는 내면의 장축방향을 따른 곡률반경이 R5912, 단축방향을 따른 곡률반경이 무한대인 것에 대하여 실예 2에 따르면, 반대로 내면의 장축방향을 따른 곡률반경이 무한대, 단축방향을 따른 곡률반경이 R5912로 되어 있다. 그리고 실예 2의 페이스패널은 비교예 2와 평균곡률은 같지만 유효영역의 종횡의 치수비가 16: 9이기 때문에 비교예 2에 비하여 내면의 대각부의 하락량이 크게 달라서 페이스패널의 중앙부와 주변부의 두께의 차를 대폭으로 감소시킬 수 있다. 따라서 유효영역내외의 광투과율의 차를 작게 할 수 있고 표시화상의 균일성을 향상시킬 수 있다. 또한 실예 2의 페이스패널에 있어서도 유효영역외면을 평탄화하기 위해 필요한 패널의 보강, 예를 들면 패널두께의 증가 등을 비교예 2와 동등하게 억제할 수 있다.
(실예 3)
실예 3의 페이스패널에 따르면, 유효영역의 외면은 대략 완전한 평면으로 하고 유효영역의 내면은 장축(X)방향의 곡률반경이 대략 무한대이고 단축(Y) 및 관축을 포함하는 평면과 평행한 평면에서의 단면형상이 유효영역의 위치에 불구하고 일정하며, 또한 그 단면형상이 상기한 실예 1, 2와 같은 단일곡률반경을 갖는 원호상은 아니고 고차의 다항식으로 나타내어지는 곡선이 되는 곡면으로 형성되어 있다.
즉 유효영역의 내면은 페이스패널의 스커트부(11)단면(퍼넬과의 접합면)을 아래로 하고 페이스패널내면의 중심을 원점으로 하며 장축을 X축, 단축을 Y축, 관축을 Z축으로 하는 좌표계에 있어서, a를 계수, i＝0, 1, 2···n으로 한 경우 Z＝∑aiY2i로 나타내어지는 곡면으로 되어 있다.
특히 실시 3에 있어서, 유효영역의 내면은 n＝2로 하여,
Z＝a1Y2＋a2Y4
a1＝－2. 139×10-4
a2＝－2. 919×10-10
의 형상으로 되어 있다.
이와 같은 페이스패널은 실예 2의 페이스패널에 대하여 유효영역주변부의 곡률을 약간 크게 하고 2차성분을 80%, 4차성분을 20%로 한 경우에 상당한다. 이와 같은 페이스패널의 내면형상은,
Z＝－2. 139×10-4Y2－2. 919×10-10Y4
가 된다. 도 12는 유효영역(10)의 내면(10b)의 대각부에서의 하락량을 7mm로 한 경우에 있어서, 단축(Y)과 관축(Z)을 포함하는 평면에서 유효영역을 파단한 경우의 단면형상, 즉 단축상의 단면형상을 나타내고 있다. 단축(Y)과 관축(Z)을 포함하는 평면에 평행한 평면으로 유효영역을 파단한 경우의 단면형상도 같은 곡면으로 된다.
유효영역(10)의 내면을 상기와 같은 곡면으로 하면 도 12에서 잘 알 수 있는 바와 같이 단축(Y)방향을 따른 곡률반경 중 유효영역의 장축(X) 부근의 곡률반경을 크게 하고 유효영역의 긴 변 부근의 곡률반경을 약간 작게 할 수 있다. 이에 따라 일반적으로 유효영역중앙부에 비하여 주변부쪽이 강도가 낮은 진공엔벌로프의 강도를 올리는 것이 가능하게 된다.
(실예 4)
실예 1의 페이스패널에서는 유효영역의 외면을 대략 완전한 평면으로 했지만, 이 실시 4의 페이스패널에서는 유효영역의 내면을 실예 1의 페이스패널과 동일하게 하고 유효영역의 외면을 단축방향을 따른 약간의 곡률을 갖는 곡면으로 하고 있다. 즉 유효영역의 외면을 장축방향을 따른 곡률반경이 무한대, 단축방향을 따른 곡률반경이 R6545인 일정곡률의 원통상 곡면으로 하고 있다. 유효영역외면에 있어서의 대각부의 하락량은 2mm로 되어 있다.
상기와 같은 구성의 실예 4에 관련되는 페이스패널은 패널의 제조상의 문제를 고려하여 실예 1의 페이스패널을 미소변경한 것이며, 실질적으로 실예 1의 페이스패널과 동등한 작용효과를 얻을 수 있다.
(실예 5)
실예 5의 페이스패널은 실예 3과 실예 4를 조합한 형상으로 구성되어 있다. 즉 페이스패널의 유효영역의 외면을 장축방향을 따른 곡률반경이 무한대이고 단축장향을 따른 약간의 곡률을 갖는 원통상 곡면으로 하고 유효영역의 내면을 고차의 다항식으로 나타내어지는 곡면으로 하고 있다.
이와 같은 구성의 페이스패널에 의해서도 실예 4의 페이스패널과 동등한 작용효과를 얻을 수 있다.
(실예 6)
실예 6의 페이스패널은 유효영역의 외면을 대략 완전한 평면으로 하고 유효영역의 내면을 완전한 원통상 곡면은 아니고 장축방향을 따른 약간의 곡률을 갖는 곡면으로 하고 있다. 구체적으로는 도 13에 나타내는 바와 같이 내면의 장축(X)단(26)에서의 하락량(△26)이 △26＝1mm로 되도록 곡률반경이 R41363으로 되어 있다.
또 유효영역내면의 단축방향의 곡률반경은 단축(Y)상을 곡선(25a), 유효영역의 짧은 변 부근을 곡선(25b)으로 각각 나타내는 바와 같이 단축상과 짧은 변 부근에서 약간 다른 것으로 되어 있다. 도 13에 있어서, 유효영역내면의 중앙부를 부호 “27”, 대각부를 부호 “28”, 대각부의 하락량을 “△28”, 단축(Y)단에서의 하락량을 “△29”로 각각 나타내고 있다.
표 6
실예 6 실예 1
내면R표시 6. 9R 6. 9R
내면대각평균곡률반경 R7782 R7782
내면대각부의 하락량(△28) 7 7
장축방향곡률반경 R41363 ∞
장축단의 하락량(△26) 1 0
단축방향곡률반경 R2620 R1873
단축단의 하락량(△29) 5 7
긴 변부곡률반경 R20682 ∞
짧은 변부곡률반경 R2184 R1873
중앙부평균곡률반경 4. 06×10-4 5. 86×10-4
대각부평균곡률반경 5. 06×10-4 5. 34×10-4
페이스패널의 유효영역내면을 상기와 같은 곡면으로 함으로써 이 유효영역내면은 원통상 곡면으로는 되지 않고 중앙부(27) 및 대각부(28) 함께 평균곡률반경은 작아진다. 그러나 기본이 되는 곡면형상은 본 발명의 곡면형상에 적합해 있으며, 진공엔벌로프의 대기압강도에 대해서도 상기한 각 실예와 대략 동등한 것으로 된다.
또한 실예 3에 나타낸 페이스패널에 관하여, 그 기본곡면형상에 실예 6과 똑같은 변경을 가해도 동등한 효과를 갖는 페이스패널을 얻을 수 있다.
이상 제 2 실시예에 있어서, 약간의 실예에 대하여 설명했지만, 본 발명에 있어서의 음극선관의 페이스패널의 유효영역의 내면형상은 원통상 곡면이나 다항식으로 나타내어지는 곡면에 한정되지 않는다. 예를 들면 실예 1과 실예 2의 중간의 곡률반경을 갖는 곡면으로 이루어지는 내면을 구비한 페이스패널로서도, 또 실예 2의 곡률반경 이상의 곡률반경을 갖는 곡면으로 이루어지는 내면을 구비한 페이스패널로서도 유효영역주변부의 두께가 동일하면 종래의 내면형상을 갖는 페이스패널에 대하여 대기압강도의 향상을 꾀할 수 있다.
또 실예 3에 있어서는 고차다항식으로 표시되는 곡면으로서 4차함수로 나타내어지는 곡면에 대하여 설명했지만, 이에 한정되지 않고 4차 이상의 차수를 포함하는 표시식으로 소망하는 특성에 맞추어서 곡면형상을 조정하는 것도 가능하다.
또한 제 2 실시예에서는 페이스패널의 유효영역의 외면형상을 대략 완전한 평면인 경우와 단축방향을 따른 약간의 곡률을 갖는 곡면으로 이루어지는 경우에 대하여 설명했지만, 이 외면형상은 본 발명의 목적인 시인성의 향상이 달성되는 것이면 다른 형상이어도 좋다. 또 유효영역의 외면을 약간의 곡률을 지니는 곡면으로 하고, 또한 유효영역의 내면을 제조상의 문제를 고려하여 완전한 원통상 곡면이 아니고 미조정한 곡면으로 한 조합이어도 좋다.
한편 제 2 실시예에 있어서, 도 8, 도 14 및 도 15에 나타내는 바와 같이 섀도우마스크(15)는 페이스패널(12)의 유효영역내면에 형성된 형광체스크린(14)에 대향하여 배치된 실질적으로 가로로 긴 직사각형의 마스크본체(21)와 마스크본체(21)의 주변부에 부착된 실질적으로 가로로 긴 형상의 프레임(22)을 구비하고 있다. 마스크본체(21)에는 다수의 전자빔통과구멍(32)이 소정의 배열로 형성되어 있다. 그리고 프레임(22)은 복수의 홀더(24)를 통하여 페이스패널(12)의 스커트부(11)에 지지되어 있다.
마스크본체(21)는 직사각형상의 유효면(23)을 갖고, 이 유효면은 장축(X)방향(수평방향)을 따른 곡률반경이 무한대이고 단축(Y)방향(수직방향)을 따라서만 만곡한 곡면으로 형성되어 있다.
구체적으로는 도 14, 도 16에서 도 17B에 나타낸 바와 같이 유효면(23)은 장축(X)방향을 따른 곡률반경이 무한대이고 단축(Y)방향을 따른 곡률반경이 전체면에 걸쳐서 대략 일정한 단일곡률반경의 원통상 곡면, 또는 장축(X)방향을 따른 곡률반경이 무한대이고 단축(Y)방향을 따른 곡률반경이 고차의 다항식으로 나타내어지는 곡면으로 형성되어 있다.
상기와 같이 유효면(23)이 가로로 긴 직사각형상인 섀도우마스크(15)에 있어서, 유효면(23)의 대각부의 하락량이 동일하며, 또한 유효면(23)의 평탄도가 동일하면 장축(X)방향을 따른 곡률반경이 무한대이고 단축(X)방향을 따라서만 만곡한 곡면으로 함으로써 곡률반경이 가장 큰 곡면을 갖는 섀도우마스크로 할 수 있다.
섀도우마스크(15)의 곡면지지강도는 마스크본체(21)의 유효면(23)의 곡면형상, 마스크본체(21)의 판두께, 전자빔통과구멍(32)의 형상 및 치수, 전자빔통과구멍의 배열 등에 의해 결정된다. 또 마스크본체(21)의 판두께나 전자빔통과구멍(32)의 형상, 치수, 배열 등을 동일하게 하면 곡면지지강도는 마스크본체의 곡면형상에 의하여 결정된다.
섀도우마스크(15)의 곡면지지강도에 대해서는 이하의 식에 나타내는 최대곡률(1/Rmax), 최소곡률(1/Rmim)의 2승합도 그 강도를 결정하는 하나의 지표로 된다.
(1/Rmax)2＋(1/Rmim)2
상기와 같이 장축(Y)방향을 따른 곡률반경을 무한대로 하고 단축(Y)방향으로만 만곡한 곡면으로 이루어지는 섀도우마스크(15)는 다른 온갖 곡면형상에 비교하여 1/Rmax와 1/Rmim의 합으로 나타내어지는 평균곡률 및 그들의 2승합의 값을 양쪽 함께 최대로 할 수 있고, 그 결과 곡면유지강도를 향상시킬 수 있다.
또 상기 섀도우마스크(15)에 따르면, 종래의 섀도우마스크와 동등한 곡면유지강도를 유지한 채 평탄도를 향상시켜서 페이스패널의 평탄화를 용이하게 할 수 있다. 또한 종래의 섀도우마스크와 동일평탄도로 하여 섀도우마스크의 판두께를 얇게 할 수 있는 등의 효과가 얻어진다.
이와 같은 섀도우마스크(15)의 마스크본체(21)를 제조하는 경우에는 도 18A에 나타내는 바와 같이 통상의 섀도우마스크와 똑같이 포토에칭법에 의해 다수의 전자빔통과구멍(32)이 소정의 배열로 형성된 평판상의 플랫마스크(25)를 준비한다. 계속해서 도 18B에 나타내는 바와 같이 롤러 등을 이용하여 플랫마스크(25)를 둥금가공함으로써 단축(Y)방향을 따라서만 만곡한 원통상의 마스크(26)로 소성변형시킨다.
그 후 도 18C에 나타내는 바와 같이 이 원통상의 마스크(26)를 탄성변형시키고, 그 단축(Y)방향을 따른 곡률반경을 상기한 소망하는 곡률반경까지 크게 한다. 이와 같이 소정의 형상으로 탄성변형된 마스크(26)의 둘레부를 형성하려 하는 섀도우마스크(15)의 마스크본체(21)의 주변부형상과 동일형상을 갖는 프레임(22)에 용접고정한다.
상기의 방법에 의하여 섀도우마스크(15)를 제조함으로써 마스크본체(21)에 그 곡률반경을 작게 하는 방향의 내부응력을 잔존시킬 수 있고, 이 내부응력에 의해 높은 곡면유지강도를 구비한 섀도우마스크로 할 수 있다.
이와 같은 섀도우마스크의 제조방법은 종래의 곡면이 구면으로 이루어지는 섀도우마스크에는 적용 불가능하지만, 장축 및 단축의 어느쪽인가 한쪽의 축방향을 따라서 만곡한 섀도우마스크의 제조에는 유효하다. 특히 상기 제조방법을 장축(X)방향을 따른 곡률반경을 무한대로 하고 단축(Y)방향으로만 만곡한 곡면으로 이루어지는 본 실시예의 섀도우마스크(15)의 형성에 적용한 경우 상기한 우수한 작용효과를 얻을 수 있다.
(실예 1)
실예 1로서 최근의 컬러음극선관의 주류인 종횡의 비가 16: 9, 대각치수가 66cm의 컬러음극선관에 적용하는 섀도우마스크에 대하여 설명한다.
이 섀도우마스크(15)에 따르면 도 14, 도 16에서 도 17B에 나타낸 바와 같이 마스크본체(21)의 유효면(23)은 장축(Y)방향을 따른 곡률반경이 무한대이고 단축(Y)방향을 따른 곡률반경이 유효면(23)의 전체면에 걸쳐서 일정하게 되는 원통상의 곡면으로 형성되어 있다.
표 7은 실예 1에 관련되는 섀도우마스크의 유효면의 곡률반경, 평균곡률 등의 특성을 유효면이 구면으로 이루어지는 섀도우마스크(비교예 1) 및 단축방향의 곡률반경을 무한대로 하고 장축방향으로만 만곡시킨 섀도우마스크(비교예 2)와 비교하여 나타내고 있다.
표 7
실예 1 비교예 1 비교예 2
마스크R표시 6. 9R 6. 9R 6. 9R
마스크대각평균곡률반경 R7782 R7782 R7782
마스크대각부의 하락량 7 7 7
최대곡률반경 ∞ R7782 ∞
최소곡률반경 R1873 R7782 R5912
평균곡률반경 5. 34×10-4 2. 57×10-4 1. 69×10-4
곡률2승합 2. 85×10-7 3. 30×10-8 2. 86×10-8
표 7에 있어서, 실예 1 및 비교예 1, 2의 섀도우마스크는 판두께 0. 2mm의 평판상의 섀도우마스크를 종래 실시되고 있는 프레스성형가공에 의해 성형한 것이며, 어느쪽이나 대각부에서의 하락량이 7mm의 곡면형상으로 형성되어 있다.
이와 같이 대각부에서의 하락량이 동일하고 곡면형상이 다른 복수의 섀도우마스크에 대하여 비교하면 실예 1의 섀도우마스크는 비교예 1, 2의 섀도우마스크보다도 평균곡률이 대폭으로 크고, 또 곡률의 2승합도 커져 있다. 상기한 바와 같이 섀도우마스크의 곡면유지강도는 평균곡률이나 곡률의 2승합과 상관이 있으며, 일반적으로 이들 값이 클수록 곡면유지강도는 커진다. 또한 표 7에 나타낸 섀도우마스크는 수평방향과 수직방향의 치수차가 큰 종횡비 16: 9의 섀도우마스크이기 때문에 실예 1의 섀도우마스크는 비교예 1, 2의 섀도우마스크에 비하여 평균곡률 및 곡률의 2승합이 특히 크고 곡면유지강도가 비교예 1, 2의 섀도우마스크보다도 현저히 커지는 것을 알 수 있다.
섀도우마스크의 국부적인 도밍현상에 대해서는 일반적으로 섀도우마스크 중 색순도의 악화가 큰 영역의 곡률을 크게 하는 것으로 억제할 수 있는 것이 알려져 있다. 실예 1의 섀도우마스크는 비교예 1, 2의 섀도우마스크에 비하여 평균곡률 및 곡률의 2승합이 특히 크고 곡면유지강도가 비교예 1, 2의 섀도우마스크보다도 현저히 커지는 것을 알 수 있다.
섀도우마스크의 국부적인 도밍현상에 대해서는 일반적으로 섀도우마스크 중 색순도의 악화가 큰 영역의 곡률을 크게 하는 것으로 제어할 수 있는 것이 알려져 있다. 실예 1의 섀도우마스크는 비교예 1, 2의 섀도우마스크에 비교하여 상기 영역의 곡률이 크기 때문에 국부적인 도밍량도 작게 할 수 있다.
한편 본 실시예에 있어서의 섀도우마스크(15)에 따르면, 도 15에 나타내는 바와 같이 마스크본체(21)에 형성된 각 전자빔통과구멍(32)은 단축(Y)방향으로 가늘고 긴 형상을 갖고 있다. 그리고 복수의 전자빔통과구멍(32)이 단축(Y)방향을 따라서 브리지부(33)를 통하여 나란히 형성되고, 또한 단축방향으로 연장되는 전자빔통과구멍의 열이 장축(X)방향으로 소정의 간격을 두고 복수열 병렬로 형성되어 있다.
상기와 같이 배열된 전자빔통과구멍(32)을 갖는 마스크본체(21)는 단축(Y)방향으로 연장되는 연속적인 직선부를 갖는 것에 대하여 장축(X)방향으로는 연속적인 직선부가 존재하지 않는다. 그 때문에 마스크본체(21)는 장축(X)방향의 강도보다도 단축(Y)방향의 강도쪽이 높은 이방성을 갖고 있다. 그리고 마스크본체(21)의 짧은 변간의 거리에 대하여 긴 변간의 거리가 짧은 것 및 상기 마스크본체가 이방성을 갖고 있는 것을 고려한 경우 똑같은 곡률이면 마스크본체를 장축방향보다도 강도가 높은 단축방향으로 만곡시키는 편이 보다 큰 도밍억제효과가 얻어진다. 따라서 실예 1의 섀도우마스크는 비교예 1, 2의 섀도우마스크에 비하여 국부적인 도밍을 억제하는 효과가 크다. 또한 상기한 제조방법에 의하여 섀도우마스크를 제조함으로써 강도가 높은 단축방향을 따른 곡률반경을 작게 하는 방향의 내부응력을 마스크본체에 잔존시키고 충분한 곡면유지강도를 유지할 수 있다.
이상의 것에서 컬러음극선관에 작용하는 충격이나 진동에 견디고 색순도의 악화를 발생하기 어려운 컬러음극선관을 얻을 수 있다.
(실예 2)
종횡비가 16: 9, 대각치수가 66cm의 컬러음극선관의 섀도우마스크로서 실예 1에서는 마스크본체의 판두께 0. 2mm로 했지만, 실예 2에서는 판두께 0. 18mm로 얇은 평판상의 플랫마스크를 프레스성형가공하여 원통상 곡면으로 이루어지는 섀도우마스크를 성형했다.
이와 같이 마스크본체의 판두께를 얇게 하면 포토에칭법에 의해 마스크본체에 형성되는 전자빔통과구멍의 형상, 크기의 균일성을 향상시키고, 또한 제조비용을 낮게 할 수 있다. 또한 이와 같이 판두께를 얇게 해도 곡면유지강도를 표 7에 나타낸 비교예 1, 2의 섀도우마스크와 동등 이상으로 할 수 있다.
(실예 3)
실예 1 및 실예 2와 똑같이 종횡비가 16: 9, 대각치수가 66cm의 컬러수상관에 적용되는 섀도우마스크를 표 7에 나타낸 비교예 2의 평균곡률, 곡률의 2승합과 같게 했다.
이하의 표 8은 실예 3에 관련되는 섀도우마스크의 유효면의 곡률반경, 평균곡률 등의 특성을 실예 1 및 비교예 2의 섀도우마스크와 비교하여 나타내고 있다.
표 8
실예 3 실예 1 비교예 2
마스크R표시 22. 0R 6. 9R 6. 9R
마스크대각평균곡률반경 R24639 R7782 R7782
마스크대각부의 하락량 2. 2 7 7
최대곡률반경 ∞ ∞ ∞
최소곡률반경 R5912 R1873 R5912
평균곡률반경 1. 69×10-4 5. 34×10-4 1. 69×10-4
곡률2승합 2. 86×10-8 2. 85×10-7 2. 86×10-8
이 실시예 3의 섀도우마스크는 페이스패널의 유효영역의 내면형상을 고려하여 평균곡률이나 곡률의 2승합이 비교예 2의 그들과 같아지도록 구성되어 있다. 비교예 2의 섀도우마스크는 장축방향의 곡률반경이 R5912, 단축방향의 곡률반경이 무한대인 것에 대하여 실예 3의 섀도우마스크는 반대로 장축방향의 곡률반경이 무한대이고 단축방향의 곡률반경이 R5912로 되어 있다.
즉 실예 3의 섀도우마스크는 단축방향에 비교예 2의 장축방향과 똑같은 곡률을 지니고 있기 때문에 상기한 바와 같이 국부적인 도밍을 억제하는 효과가 크고 컬러음극선관의 색순도의 악화를 저감할 수 있다.
또 표 8에 나타낸 바와 같이 실예 3의 섀도우마스크의 평균곡률은 비교예 2의 섀도우마스크와 같아져 있는데, 종횡비가 16: 9이기 때문에 대각부에서의 하락량이 비교예 2의 섀도우마스크의 7. 0에 대하여 2. 2로 크게 다르고, 그 결과 유효면(23)이 대폭으로 평탄화되어 있다. 따라서 섀도우마스크의 곡면에 대응하여 페이스패널의 유효영역을 평탄화할 수 있다.
(실예 4)
실예 4는 실예 1에서 실예 3과 똑같이 종횡비가 16: 9, 대각치수가 66cm의 컬러수상관에 적용하는 섀도우마스크에 있어서, 유효면의 곡면을, 장축(X)방향을 따른 곡률반경을 대략 무한대로 하고 단축(Y)방향의 만곡이 실예 1에서 실예 3의 단일곡률반경의 원호로 이루어지는 곡면과 달리 고차의 다항식으로 나타내어지는 곡면으로 하고 있다. 또 섀도우마스크의 대각부에서의 하락량을 7mm로 했다.
즉 섀도우마스크유효면은 페이스패널의 유효영역과 대향하는 면측을 위로 향하게 하고 유효면의 중심을 원점으로 하며 장축을 X축, 단축을 Y축, 관축을 Z축으로 하는 좌표계에 있어서, a를 계수, i＝0, 1, 2···n으로 한 경우,
Z＝∑aiY2i로 나타내어지는 곡면으로 되어 있다.
특히 실시 4에 있어서 n＝2로서,
Z＝a1Y2＋a2Y4
a1＝－2. 139×10-4
a2＝－2. 919×10-10
의 형상으로 형성되어 있다.
이와 같은 섀도우마스크는 상기 4차의 다항식의 2차성분을 80%, 4차성분을 20%로 한 경우이며, 실예 3의 섀도우마스크에 대하여 유효면둘레부의 곡률이 약간 커진다. 그리고 마스크본체의 단축상에 있어서의 단축방향을 따른 형상은,
Z＝－2. 139×10-4Y2－2. 919×10-10Y4
와 같이 4차함수로 나타내어진다. 마스크본체의 임의의 점에 있어서의 단축과 평행한 방향의 곡면형상도 상기와 동일형상으로 된다.
섀도우마스크의 유효면을 상기와 같은 곡면으로 형성함으로써 단축방향을 따른 곡률 중 장축 부근의 곡률을 작게, 마스크본체의 긴 변 부근의 곡률을 약간 크게 할 수 있고, 특히 마스크본체주변부의 곡면유지강도를 크게 하여 섀도우마스크의 유효면의 곡면유지강도를 적당히 밸런스시킬 수 있다.
또한 본 발명은 상기한 실시예에 한정되는 일 없이 본 발명의 범위내에서 여러 가지로 변형 가능하다. 예를 들면 상기한 실시예에 있어서는 페이스패널의 유효영역외면형상, 내면형상 및 섀도우마스크유효면의 형상에 대하여 각각 따로 따로 설명했지만, 상기한 형상의 유효영역내면, 유효영역외면 및 섀도우마스크형상을 1개의 음극선관에 조합하여 이용해도 좋다.

Claims (25)

  1. 실질적으로 직사각형상의 유효영역을 지닌 페이스패널 및 퍼넬을 구비한 진공엔벌로프와,
    상기 페이스패널의 내면에 형성된 형광체스크린과,
    상기 퍼넬의 넥내에 설치되어 상기 형광체스크린을 향하여 전자빔을 사출하는 전자총을 구비하고,
    상기 페이스패널의 유효영역은 수평방향으로 연장되는 장축과 수직방향으로 연장되는 단축을 갖고, 상기 유효영역의 외면은 상기 장축방향을 따른 곡률반경이 대략 무한대, 상기 단축방향을 따른 곡률반경이 외면 전체에 걸쳐서 동일하게 되는 원통형상의 곡면형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 음극선관.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유효영역의 외면은 상기 단축방향을 따른 곡률반경이 고차의 다항식으로 나타내어지는 곡면형상을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 음극선관.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 유효영역의 상기 장축방향의 치수와 단축방향의 치수의 비는 16: 9인 것을 특징으로 하는 음극선관.
  4. 실질적으로 직사각형상의 유효영역을 지닌 페이스패널 및 퍼넬을 구비한 진공엔벌로프와,
    상기 페이스패널의 내면에 형성된 형광체스크린과,
    상기 퍼넬의 넥내에 설치되어 상기 형광체스크린을 향하여 전자빔을 사출하는 전자총을 구비하고,
    상기 페이스패널의 유효영역은 수평방향으로 연장되는 장축과 수직방향으로 연장되는 단축을 갖고, 상기 유효영역의 외면은 상기 장축방향을 따른 곡률반경이 대략 무한대이며, 상기 단축방향을 따른 곡률반경이 상기 단축상과 짧은 변 근처부분에서 다른 값을 갖는 곡면형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 음극선관.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 유효영역의 상기 장축방향의 치수와 단축방향의 치수의 비는 16: 9인 것을 특징으로 하는 음극선관.
  6. 실질적으로 직사각형상의 유효영역을 지닌 페이스패널 및 퍼넬을 구비한 진공엔벌로프와,
    상기 페이스패널의 내면에 형성된 형광체스크린과,
    상기 퍼넬의 넥내에 설치되어 상기 형광체스크린을 향하여 전자빔을 사출하는 전자총을 구비하고,
    상기 페이스패널의 유효영역은 수평방향으로 연장되는 장축과 수직방향으로 연장되는 단축을 갖고, 상기 유효영역의 외면은 실질적으로 평탄하게 형성되고, 유효영역의 내면은 상기 장축방향을 따른 곡률반경이 대략 무한대, 상기 단축방향을 따른 곡률반경이 내면 전체에 걸쳐서 일정한 값으로 되는 원통형상의 곡면형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 음극선관.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 유효영역의 내면은 상기 단축방향을 따른 곡률반경이 고차의 다항식으로 나타내어지는 곡면형상을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 음극선관.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 유효영역의 상기 장축방향의 치수와 단축방향의 치수의 비는 16: 9인 것을 특징으로 하는 음극선관.
  9. 실질적으로 직사각형상의 유효영역을 지닌 페이스패널 및 퍼넬을 구비한 진공엔벌로프와,
    상기 페이스패널의 내면에 형성된 형광체스크린과,
    상기 퍼넬의 넥내에 설치되어 상기 형광체스크린을 향하여 전자빔을 사출하는 전자총을 구비하고,
    상기 페이스패널의 유효영역은 수평방향으로 연장되는 장축과 수직방향으로 연장되는 단축을 갖고,
    상기 유효영역의 외면은 상기 장축방향을 따른 곡률반경이 대략 무한대, 상기 단축방향을 따른 곡률반경이 어떤 값으로 되는 곡면형상으로 형성되고,
    상기 유효영역의 내면은 상기 장축방향을 따른 곡률반경이 대략 무한대, 상기 단축방향을 따른 곡률반경이 외면 전체에 걸쳐서 일정한 값으로 되는 원통형상의 곡면형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 음극선관.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 유효영역의 외면은 상기 단축방향의 곡률반경이 고차의 다항식으로 나타내어지는 곡면형상을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 음극선관.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 유효영역의 상기 장축방향의 치수와 단축방향의 치수의 비는 16: 9인 것을 특징으로 하는 음극선관.
  12. 실질적으로 직사각형상의 유효영역을 지닌 페이스패널 및 퍼넬을 구비한 진공엔벌로프와,
    상기 페이스패널의 내면에 형성된 형광체스크린과,
    상기 퍼넬의 넥내에 설치되어 상기 형광체스크린을 향하여 전자빔을 사출하는 전자총을 구비하고,
    상기 페이스패널의 유효영역은 수평방향으로 연장되는 장축과 수직방향으로 연장되는 단축을 갖고, 상기 유효영역의 외면은 실질적으로 평탄하게 형성되며, 내면은 상기 장축방향을 따른 곡률반경이 어떤 값을 갖고, 상기 단축방향을 따른 곡률반경이 상기 단축상과 상기 단축 근처부분에서 다른 값을 갖는 곡면형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 음극선관.
  13. 실질적으로 직사각형상의 유효영역을 지닌 페이스패널 및 퍼넬을 구비한 진공엔벌로프와,
    상기 페이스패널의 내면에 형성된 형광체스크린과,
    상기 진공엔벌로프내에서 상기 형광체스크린에 대향하여 설치된 대략 직사각형상의 유효면 및 상기 유효면에 형성된 다수의 전자빔통과구멍을 갖는 마스크본체와, 상기 마스크본체의 둘레부를 지지한 대략 직사각형상의 프레임을 구비한 섀도우마스크와,
    상기 퍼넬의 넥내에 설치되어 상기 형광체스크린을 향하여 전자빔을 사출하는 전자총을 구비하고,
    상기 마스크본체의 유효면은 수평방향으로 연장되는 장축과 수직방향으로 연장되는 단축을 갖고, 상기 장축방향을 따른 곡률반경이 대략 무한대이며 상기 단축방향을 따른 곡률반경이 유효면 전체에 걸쳐서 대략 일정하게 되는 원통형상의 곡면형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 음극선관.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 마스크본체는 상기 단축방향을 따른 곡률반경을 작게 하는 방향의 응력이 가해진 상태에서 상기 프레임에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 음극선관.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 다수의 전자빔통과구멍은 각각 상기 마스크본체의 단축방향으로 연장된 가늘고 긴 형상을 갖고, 상기 전자빔통과구멍은 마스크본체의 단축방향으로 브리지를 통하여 일렬로 나란히 복수개 배치되고, 상기 전자빔통과구멍의 열이 상기 마스크본체의 장축방향으로 복수열 병렬로 나란히 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 음극선관.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 마스크본체의 유효면은 장축방향의 치수와 단축방향의 치수의 비가 16: 9로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 음극선관.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 페이스패널의 유효영역은 수평방향으로 연장되는 장축과 수직방향으로 연장되는 단축을 갖고, 상기 유효영역의 외면은 실질적으로 평탄하게 형성되며, 유효영역의 내면은 상기 장축방향을 따른 곡률반경이 대략 무한대, 상기 단축방향을 따른 곡률반경이 내면 전체에 걸쳐서 일정한 값이 되는 원통형상의 곡면형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 음극선관.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 유효영역의 내면은 상기 단축방향을 따른 곡률반경이 고차의 다항식으로 나타내어지는 곡면형상을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 음극선관.
  19. 제 13 항에 있어서,
    상기 페이스패널의 유효영역은 수평방향으로 연장되는 장축과 수직방향으로 연장되는 단축을 갖고,
    상기 유효영역의 외면은 상기 장축방향을 따른 곡률반경이 대략 무한대, 상기 단축방향을 따른 곡률반경이 어떤 값으로 되는 곡면형상으로 형성되고,
    상기 유효영역의 내면은 상기 장축방향을 따른 곡률반경이 대략 무한대, 상기 단축방향을 따른 곡률반경이 외면 전체에 걸쳐서 일정한 값으로 되는 원통형상의 곡면형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 음극선관.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 유효영역의 외면 및 내면은 상기 단축방향을 따른 곡률반경이 고차의 다항식으로 나타내어지는 곡면형상을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 음극선관.
  21. 실질적으로 직사각형상의 유효영역을 지닌 페이스패널 및 퍼넬을 구비한 진공엔벌로프와,
    상기 페이스패널의 내면에 형성된 형광체스크린과,
    상기 진공엔벌로프내에서 상기 형광체스크린에 대향하여 설치된 대략 직사각형상의 유효면 및 상기 유효면에 형성된 다수의 전자빔통과구멍을 갖는 마스크본체와, 상기 마스크본체의 둘레부를 지지한 대략 직사각형상의 프레임을 구비한 섀도우마스크와,
    상기 퍼넬의 넥내에 설치되어 상기 형광체스크린을 향하여 전자빔을 사출하는 전자총을 구비하고,
    상기 마스크본체의 유효면은 수평방향으로 연장되는 장축과 수직방향으로 연장되는 단축을 갖고, 상기 장축방향을 따른 곡률반경이 대략 무한대이고 단축방향을 따른 곡률반경이 고차의 다항식으로 나타내어지는 곡면으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 음극선관.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 마스크본체는 상기 단축방향을 따른 곡률반경을 작게 하는 방향의 응력이 가해진 상태에서 상기 프레임에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 음극선관.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 다수의 전자빔통과구멍은 각각 상기 마스크본체의 단축방향으로 연장된 가늘고 긴 형상을 갖고, 상기 전자빔통과구멍은 마스크본체의 단축방향으로 브리지를 통하여 일렬로 나란히 복수개 배치되고, 상기 전자빔통과구멍의 열이 상기 마스크본체의 장축방향으로 복수열 병렬로 나란히 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 음극선관.
  24. 제 21 항에 있어서,
    상기 마스크본체의 유효면은 장축방향의 치수와 단축방향의 치수의 비가 16: 9로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 음극선관.
  25. 실질적으로 직사각형상의 유효영역을 지닌 페이스패널 및 퍼넬을 갖는 진공엔벌로프와,
    상기 페이스패널의 내면에 형성된 형광체스크린과,
    상기 진공엔벌로프내에서 상기 형광체스크린에 대향하여 설치된 대략 직사각형상의 유효면 및 상기 유효면에 형성된 다수의 전자빔통과구멍을 지닌 마스크본체와, 상기 마스크본체의 둘레부를 지지한 대략 직사각형상의 프레임을 구비한 섀도우마스크와,
    상기 퍼넬의 넥내에 설치되어 상기 형광체스크린을 향하여 전자빔을 사출하는 전자총을 구비한 음극선관의 제조방법에 있어서,
    다수의 전자빔통과구멍이 형성된 대략 직사각형상의 플랫마스크를 준비하고,
    상기 플랫마스크를 그 장축방향을 따른 곡률반경이 무한대이고 단축방향으로 만곡한 원통상의 곡면으로 소성변형시켜서 마스크본체를 형성하고,
    상기 마스크본체의 상기 단축방향을 따른 곡률반경이 상기 소성변형시의 곡률반경보다도 커지도록 상기 소성변형된 마스크본체를 탄성변형시키고,
    상기 탄성변형된 마스크본체의 둘레부를 프레임에 고정하는 것을 특징으로 하는 음극선관의 제조방법.
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