KR20010006306A - 칼라 음극선관 및 이를 동작시키는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 칼라 CRT(10)를 동작시키는 방법은 그 CRT의 내부 소자 중 하나의 구조를 변형시킨다. CRT는 발광성 화면(22), 화면으로부터 이격된 전자 빔 발생 및 유도 수단(26), 그 전자 빔 발생 수단과 화면 사이에 배치되며 지지틀 어셈블리(35)에 부착된 인장 마스크(24), 장력 완화 로드 어셈블리(60) 및 CRT의 한 부분의 둘레에 배치된 편향 요크(30)를 포함하는 복수 개의 내부 소자를 갖는다. 그 방법은 최소한 하나의 전자 빔(28) 발생 단계 및 그 빔이 지지틀 어셈블리에 부착된 내부 소자(60, 24) 중 하나를 타격하도록 유도하여 그 구조를 국부적으로 제한된 영역에서 영구적으로 변형시키는 단계를 포함한다. 또한, 전술한 방법과 함께 사용되는 장력 완화 로드 어셈블리가 개시되어 있다.

Description

칼라 음극선관 및 이를 동작시키는 방법{COLOR CRT AND METHOD OF OPERATING}

칼라 음극선관(CRT)은 3 개의 전자 빔(beam)을 발생하여 이를 CRT의 화면으로 유도하는 전자총을 포함한다. 그 화면은 CRT의 원통형 앞면의 내부 표면 상에 위치하며, 3 개의 상이한 색을 방사하는 형광체 소자의 어레이로 이루어져 있다. 색 선별 전극은 전자총과 화면 사이에 위치되어 각 전자 빔이 연관된 형광체 소자만을 타격하도록 한다. 이 색 선별 전극은 인장(引張) 마스크(mask) 또는 인장 집중 마스크일 수 있다. 인장 마스크는 CRT의 원통형 면판의 내부 표면과 다소 평행하도록 형성된 강철과 같은 얇은 금속판을 포함한다. 인장 마스크는 통상적으로 평행한 전선 스트랜드(strand)를 포함하는데, 이는 스트랜드의 장력을 유지하는 상대적으로 무거운 지지틀에 부착되어 있다. 인장 집중 마스크는 상호 수직이며 통상적으로 절연층으로 분리되어 있는 전도성 스트랜드의 이중 세트(set)를 포함한다. 제1 스트랜드의 세트는 집중 마스크에 관하여 설명된 것과 동일하다. 제2 스트랜드의 세트는 제1 세트의 스트랜드로부터 전기적으로 절연된 교차 스트랜드를 포함한다.

상기 색 선별 전극의 두 가지 형태 중 어느 하나에 있어서, 인장 마스크의 스트랜드는 지지틀에 부착되는 것이 필요하며, 따라서 CRT의 동작 중에 장력이 유지되게 된다. 종래의 지지틀은 면판 패널이 CRT의 펀넬부(funnel)에 밀봉되는 가열 처리 공정 동안의 약 440도 내지 약 460도 범위의 밀봉 온도 때문에, 정상적인 CRT 동작 중에 그 스트랜드의 장력을 낮추는 마스크 스트랜드의 "변형(creep)" 또는 영구적인 신장(伸張)이 발생한다는 문제점이 있다. 동작 중의 스트랜드의 장력이 높으면, 좋은 마이크로포닉(microphonic) 성능을 보이며 정상 동작 중의 전자 빔의 가열에 기인한 스트랜드의 열 팽창을 흡수하므로 바람직하다. 정상 동작 중의 가열은 통상적으로 인장 마스크의 온도를 약 65도 미만으로 상승시킨다.

지지틀의 각 탄성 부재의 밑면 부분에 부착된 스테인레스강 구조의 소자가 1992년 5월 5일에 쿰(Kume) 등에게 허여된 미국 특허 제5,111,107호에 개시되어 있다. 이 스테인레스강 구조 소자의 열 팽창 계수는 스테인레스강 구조 소자가 부착된 탄성 틀 부재의 열 팽창 계수 보다 크다. 마스크 및 CRT의 열 처리 동안에, 스테인레스강 소자는 팽창되는데, 이는 마스크의 장력을 감소시키도록 그 틀을 만곡되게 하고 마스크 스트랜드의 변형을 억제시킨다. 이 스테인레스강 구조 소자는 열 처리 동안에 마스크 스트랜드의 장력을 정확하게 제어할 수 없으며, CRT의 가격 및 무게를 증가시킨다는 문제점이 있다. 또한, 스테인레스 구조 소자를 용접으로 부착시키면 CRT 내의 용접 파편으로 인한 불량품의 발생 확률이 증가된다는 문제점이 있다. 마지막으로, 그 구조 소자는 CRT의 동작 중에 국부적인 가열을 받게 되어, 의도치 않게 인장 마스크 스트랜드의 장력이 감소되며, CRT의 마이크로포닉 성능에 악영향을 미치게 된다는 문제점이 있다. 따라서, 처리 과정에서 보다 신뢰할 수 있으며 낮은 타격으로 마스크 스트랜드의 장력을 감소시키는 방법이 요구된다.

본 발명은 칼라 화상관(color picture tube; CPT) 및 칼라 디스플레이관(CDT)과 같은 칼라 음극선관(CRT)에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 CRT의 내부 소자를 제한된 국부 영역에서 영구적이고 구조적으로 변형시키도록 CRT를 동작시키는 방법에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 CRT를 부분적으로 축 상에 도시한 단면도.

도 2는 인장 집중 마스크 및 지지틀 어셈블리(assembly)의 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 로드(rod) 어셈블리에 의해 지지틀 어셈블리가 장력 하에 있을 때(점선으로 도시됨)와 장력 하에 있지 않을 때를 도시하는, 도 2의 인장 집중 마스크 및 지지틀 어셈블리의 측면도.

도 4는 본 발명에 사용되는 인장 완화 로드 어셈블리의 사시도.

본 발명에서는 칼라 CRT의 내부 소자 중 하나의 구조를 변형하는 방식으로 그 칼라 CRT를 동작시키는 방법을 제공한다. 그 CRT는 발광 화면, 화면으로부터 이격된 전자 빔 발생 수단 및 전자 빔 발생 수단과 화면 사이에 위치하는 색 선별 전극 어셈블리를 포함하는 복수 개의 내부 소자를 갖는다. 그 CRT 둘레에는 편향 요크(yoke)가 배치된다. 상기 방법은 최소한 하나의 전자 빔을 발생시키는 단계, 그 빔이 내부 소자 중 하나를 타격하도록 유도하는 단계 및 이에 따라 그 타격된 소자의 구조를 제한된 국부 영역에서 변형시키는 단계를 포함한다.

도 1은 직사각형 면판 패널(12) 및 직사각형 펀넬부(15)에 의해 연결된 관형 목부(14)를 포함하는 유리 외피를 갖는 CRT(10)를 도시하고 있다. 그 펀넬부는 애노드 버튼(anode button)(16)으로부터 목부(14)까지 연장된 내부 전도성 피복(도시되지 않음)을 갖는다. 그 패널(12)은 거의 원통형인 시청 면판(18) 및 유리 프리트(frit)(17)에 의해 펀넬부에 밀봉된 주변 테두리, 즉 측벽(20)을 포함한다. 3 색 형광체 화면(22)은 면판(18)의 내부 표면에 부착된다. 화면(22)은 3 개가 일조(一組)로 배열된 형광체 라인의 라인 화면으로, 각 일조의 라인 각각은 3 색으로 이루어진 형광체 라인이다. 거의 원통형인 다개구형(多開口形) 색 선별 전극(24)은 화면(22)에 대해 소정의 거리로 이격되어 제거 가능하게 배치되어 있다. 색 선별 전극(24)은 인장 마스크 또는 인장 집중 마스크 중 하나가 좋지만, 섀도우(shadow) 마스크도 본 발명의 범위 내에 포함된다. 도 1에서 쇄선으로 도시된 전자총(26)은 목부(14) 중심에 설치되어, 도시되지는 않았지만 3 개의 인라인(inline) 빔을 발생시키고 그 빔을 집속 경로를 따라 마스크(24)의 개구를 통해 화면(22)으로 유도한다.

CRT(10)는 펀넬부와 목부의 접합부 부근의 CRT 둘레 부분에 배치된 요크(30)와 같은 외부 자계 편향 요크를 사용할 수 있도록 설계된다. 활성화되면, 그 요크(30)는 3 개의 빔이 화면(22) 상의 직사각형 래스터(raster)에 수평 및 수직으로 주사되도록 그 3 개의 빔에 자계를 가한다. 초기 편향면은 도 1에서 P-P 선으로 도시되어 있다.

도 2에서 인장 집중 마스크(24)로 도시된 인장 마스크는 복수 개의 금속 스트랜드(32) 및 이 금속 스트랜드로부터 절연된 교차 와이어(34)을 포함한다. 지지틀 어셈블리(35)는 거의 직사각형이며, 주축과 평행한 제1 부재(36, 38)를 포함하는 2 개의 장측부(long sides) 및 제1 부재(36, 38)의 단부에 부착되고 종축과 평행한 탄성 U 형상의 제2 부재(40, 42)를 포함하는 2 개의 단측부를 포함한다. 인장 집중 마스크(24)는 거의 원통형이며, 주축을 따라 만곡되고 종축을 따라 곧게 되어 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 각 제1 부재(36)는 바닥부(50) 및 말단 단부(54)를 포함하는 직립 유연부(52)를 갖는다. 마스크(24)의 스트랜드(32)는 그 유연부의 말단 단부(54) 사이에 부착되어 있다. 각 탄성의 U 형상의 제2 부재(40, 42)는 제1 레그(leg)(62) 및 제2 레그(64) 사이에 배치된 장력 완화 로드 어셈블리(60)를 포함함으로써, 인장 마스크(24) 및 CRT(10)의 열 처리 중에 마스크(24) 스트랜드(32)의 장력을 완화시킨다. 도 4를 참조하면, 장력 완화 로드 어셈블리(60)는 제1 단부(66)에서 확장되는 관통된 장력 완화 로드(65)를 포함한다. 제2 단부(67)는 하나의 단부(70)에서 확장되는 유지 부재(68)를 수용하도록 관통된다. 도 3에서 쇄선으로 도시된 바와 같이, 로드(65)는 개구(도시되지 않음)를 통해 제1 레그(62)와 같은 레그 중 어느 하나에 배치된다. 유지 부재(68)는 개구(도시되지 않음)를 통해 제2 레그(64)에 삽입되어 로드(65)의 관통된 단부(67)로 회전되어 고정된다. 로드(65)의 확장된 단부(66, 70) 및 유지 부재(68) 각각은 두 개의 레그(62, 64) 사이의 유지 로드 어셈블리(60)를 고정시킨다. 형광체 마커(marker)(72)는 후술하는 목적을 위해 각 장력 완화 로드(65)의 한쪽 단부 부근에 제공된다. 인장 지그(jig)(도시되지 않음)는 제1 부재(36)의 유연부(52)를 맞물어서, 유연부(52)의 말단 단부(54) 사이에 인장 마스크(24)의 부착을 용이하게 하도록 그 부분(52)을 서로를 향하여 이동시킨다. 그 다음, 나머지 로드 어셈블리는 도 3의 쇄선으로 도시된 바와 같이 탄성 U 형상의 부재(40, 42)의 각 제1 및 제2 레그(62, 64)를 보호하도록 제 위치에 고정된다. 마스크(24) 및 지지틀 어셈블리(35)는 당업계에 공지된 바와 같이 면판 패널(12) 내에 설치되고, 그 패널(12)은 약 440 도 내지 약 460 도 범위 내의 밀봉 온도에서 펀넬부(15)에 프리트 밀봉된다. 장력 완화 로드(65)의 직경은 마스크(24)의 장력이 적절히 완화되었을 때 그 로드(65)의 압력이 460 도에서 로드가 변형되는 값 이하로 되도록 선택된다. 유리 밀봉 후에, CRT는 배출되어 동작 가능해진다. 그 다음, 형광체 마커(72)의 부근만을 타격하도록 요크(30)를 사용하여 최소한 하나의 전자 빔(28)을 유도한다. 전자 빔(28)의 전력은 로드(65)의 가열된 접합부(74)가 도 3에 도시된 바와 같이 휘어지고, 늘어지거나 연장되고, 목부가 하강되는 800 도 내지 1000 도의 온도 범위까지 그 로드(65)의 접합부를 가열하도록 증가된다. 형광체 마커(72)는 전자 빔(28)이 이 마커(72)를 타격할 때 그 패널(12)의 측벽을 통해 그 방사가 보이도록 위치된다. 또한, 형광체 마커(72)는 전자 빔(28)이 로드(65)를 빗나갈 때, 그 빔이 제1 부재(36)의 돌출된 바닥부(50)를 타격하도록 위치된다. 전자 빔(28)의 방향은 도 3에 표시되어 있다. 장력 완화 로드(65)의 바람직한 물질로는 카펜터 테크놀로지 코포레이숀, 리딩, 피에이(Carpenter Technology Corp., Reading, PA)로부터 구입 가능한 카테크 파이로멧 얼로이(CARTECH PYROMET ALLOY) 882가 있다. 그 로드(65)의 직경은 약 2 mm이다.

비록 본 발명은 인장 집중 마스크(24), 지지틀 어셈블리(35) 및 장력 완화 로드 어셈블리(60)로 구성된 실시예로 설명되었지만, 국부적으로 제한된 가열 영역 내에서 형상에 대한 임의의 작은 왜곡을 영구적으로 수정하기 위해 종래 섀도우 마스크 형태 CRT 내의 전자 빔(28)을 섀도우 마스크를 국부적으로 가열하여 그 마스크를 돔(dome) 형상으로 형성하도록 사용하는 것도 본 발명의 범위 내에 포함된다. 본 발명의 실시예는 정상적인 CRT 동작 중에 3 개의 주사 전자 빔의 타격으로 인한 섀도우 마스크의 일정한 팽창과 상이하며, 이로부터 제안된 것이 아니다. 또한, 전자 빔(28)은 임의의 전술한 색 선별 전극의 국부적으로 제한된 영역을 타격하도록 사용되어, 그 색 선별 전극으로부터 전도성이거나 절연성인 외부 물질을 영구적으로 제거하여 마스크, 특히 마스크 개구 주변 영역을 세정할 수 있다.

Claims (10)

1. 발광성 화면(22), 이 화면(22)으로부터 이격된 전자 빔(beam) 발생 및 유도 수단(26), 그 사이에 위치된 색 선별 전극(24) 및 칼라 음극선관(CRT) 둘레에 배치된 편향 요크(yoke)(30)를 포함하는 복수 개의 내부 소자를 갖는 칼라 CRT를 동작시키는 방법에 있어서,

   최소한 하나의 전자 빔(28)을 발생시키고 그 빔을 유도하여 상기 내부 소자 중 하나(24)를 타격하게 하여 그 구조를 변형시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라 CRT를 동작시키는 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 색 선별 전극은 마스크(mask)의 장력을 변화시키는 장력 변화 수단(60)을 포함하는 지지틀 어셈블리(assembly)(35)에 부착된 인장(引張) 마스크(24)를 포함하며, 상기 장력 변화 수단은 그 길이를 연장시키도록 상기 전자 빔(28)에 의해 접촉되어 상기 마스크(24)의 장력을 증가시키는 것인 칼라 CRT를 동작시키는 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 장력 변화 수단(60)은 상기 지지틀 어셈블리(35)에 부착된 한 쌍의 장력 완화 로드(rod) 어셈블리(60)를 포함하는 것인 칼라 CRT를 동작시키는 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 색 선별 전극은 섀도우(shadow) 마스크의 형상의 왜곡을 영구적으로 보정하기 위해서, 국부적으로 제한된 돔(dome) 형상을 형성하도록 상기 전자 빔(28)에 의해 타격되는 섀도우 마스크(24)인 것인 칼라 CRT를 동작시키는 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 색 선별 전극(24)은 그로부터 외부 물질을 영구적으로 제거하기 위해서 상기 전자 빔(28)에 의해 타격되고, 이로 인해 상기 색 선별 전극(24)을 세척하는 것인 칼라 CRT를 동작시키는 방법.
6. 외피(11)와 그 둘레에 배치된 편향 요크(30)를 갖는 칼라 CRT(10)에 있어서,

   상기 CRT는 최소한 하나의 전자 빔(28)을 발생 및 유도하는 전자총(26), 발광성 화면(22) 및 지지틀 어셈블리(35)에 부착된 인장 집중 마스크(24)를 포함하는 복수 개의 내부 소자를 가지고, 상기 마스크 및 지지틀 어셈블리는 직사각형이며 중심 주축과 평행한 2 개의 장측부 및 중심 종축과 평행한 2 개의 단측부을 가지고, 상기 마스크는 상기 두 축 중 하나를 따라 만곡된 거의 원통형 형상이고, 상기 지지틀 어셈블리는 상기 주축에 평행하고 2 개의 대향하여 배치된 단부를 갖는 2 개의 제1 부재(36, 38) 및 상기 종축에 평행하고 상기 제1 부재의 대향하여 배치된 단부에 부착된 제1 레그(62) 및 제2 레그(64)를 갖는 2 개의 탄성 U 형상의 제2 부재(40, 42)를 포함하고, 상기 각 제1 부재(36, 38)는 유연부(52) 및 바닥부(50)를 가지고, 상기 마스크는 상기 유연부의 말단 단부(54)에 부착되며, 상기 CRT는 상기 마스크의 장력의 변화를 용이하게 하기 위해서 상기 각 제2 부재의 제1 및 제2 레그 사이에 배치된 장력 완화 로드 어셈블리(60)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라 CRT.
7. 제6항에 있어서, 상기 장력 완화 로드 어셈블리(60)는 확장된 제1 단부(66) 및 유지 부재(68) 내에 배치된 관통된 제2 단부(67)를 갖는 장력 완화 로드(65)를 포함하는 것인 칼라 CRT.
8. 제7항에 있어서, 상기 장력 완화 로드 어셈블리(60)는 상기 전자 빔(28)을 검출하도록 마커(marker)(72)를 더 포함하는 것인 칼라 CRT.
9. 제7항에 있어서, 상기 유지 부재(68)는 확장된 단부(70)를 갖는 것인 칼라 CRT.
10. 제9항에 있어서, 상기 유지 부재(68)의 확장된 단부(70) 및 상기 장력 완화 로드(65)의 확장된 단부(66)는 상기 제2 부재(40, 42)의 제1 및 제2 레그(62, 64)와 접촉하여 상기 장력 완화 로드 어셈블리(60)를 그 사이에 유지시키는 것인 칼라 CRT.