KR20010013023A

KR20010013023A - 칼라음극선관, 칼라음극선관용 탄성지지체 및 탄성지지기구

Info

Publication number: KR20010013023A
Application number: KR19997010998A
Authority: KR
Inventors: 마키모토슈지
Original assignee: 니시무로 타이죠; 가부시끼가이샤 도시바
Priority date: 1998-03-31
Filing date: 1999-03-30
Publication date: 2001-02-26
Also published as: KR100348691B1; CN1150587C; CN1262779A; TW444223B; DE69928358D1; EP1001446A1; US6452318B1; WO1999050879A1; EP1001446B1; MY124411A; JPH11283523A; EP1001446A4; DE69928358T2

Abstract

본 발명은 칼라음극선관, 칼라음극선관용 탄성지지체 및 탄성지지기구에 관한 것으로서, 섀도우 마스크는 패널의 형광체 스크린과 대향한 직사각형 형상의 마스크 본체와, 마스크 본체의 주변부에 부착된 직사각형 형상의 마스크 프레임(12)을 구비하고 3개의 마스크 홀더에 의해 패널에 대하여 변위 가능하게 지지되어 있으며, 각 마스크 홀더는 마스크 프레임에 고정되는 고정부와, 패널의 측벽에 걸어 맞춘 걸어 맞춤부와, 이 고정부 및 걸어맞춤부를 간격을 두고 연결한 경사부를 구비하고, 각 마스크 홀더의 경사부에서 고정부측의 단면적은 걸어맞춤부측의 단면적 보다도 작게 형성되고 마스크 프레임의 열팽창에 따른 경사부의 변위 응답성은 걸어맞춤측 보다도 고정부측이 높게 이루어져 있는 것을 특징으로 한다.

Description

칼라음극선관, 칼라음극선관용 탄성지지체 및 탄성지지기구{COLOR CRT, ELASTIC SUPPORTER FOR COLOR CRT AND ELASTIC SUPPORT MECHANISM}

일반적으로 칼라수상관은 유효부의 주변부에 측벽부가 설치된 직사각형 형상의 패널과, 패널의 측벽에 접합된 퍼넬을 구비한 외관용기를 구비하고 있다. 패널의 유효부의 내부면에는 청색, 녹색, 적색으로 발광하는 3색 형광체층으로 이루어진 형광체 스크린이 형성되고 형광체 스크린의 내측에 직사각형 형상의 섀도우 마스크가 대향하여 배치되어 있다. 또한, 퍼넬의 네크에는 3전자빔을 방출하는 전자총이 배치되어 있다.

그리고, 전자총으로부터 출사된 3개의 전자빔을 퍼넬의 바깥쪽에 장착된 편향장치에 의해 편향하고 섀도우 마스크를 통하여 형광체 스크린을 수평 주사, 수직주사함으로써 형광체 스크린에 칼라화상을 표시한다.

섀도우 마스크는 전자총으로부터 출사된 3개의 전자빔을 색선별하여 형광체 스크린의 3색의 형광체층에 정확하게 랜딩시키기 위한 것으로 다수의 전자빔 통과구멍이 형성되어 있음과 동시에 얇은 금속판을 곡면형성하여 이루어진 거의 직사각형 형상의 마스크 본체와, 마스크 본체의 둘레 가장자리부에 부착된 직사각형의 마스크 프레임을 구비하고 있다.

그리고, 마스크 본체가 형광체 스크린으로부터 소정 간격 떨어져 대향되도록 마스크 프레임은 적어도 3개의 측벽부가 탄성 지지체를 통하여 패널의 측벽에 지지되어 있다. 각 탄성지지체는 마스크 프레임에 고정된 한 단부와, 패널의 측벽내면에 설치된 스터드핀에 걸어 고정된 타단부를 구비하고 있다.

이와 같은 칼라음극선관에서 전자총으로부터 출사된 전자빔 중, 약 80%의 전자빔이 섀도우 마스크에 충돌한다. 이 충돌에 의해 섀도우 마스크는 가열되어 팽창되고 전자빔 통과구멍과 형광체층의 상대적인 위치관계가 어긋난다. 그 때문에, 섀도우 마스크에 의해 형성된 형광체 스크린 상의 전자빔 스폿은 목표로 하는 색의 형광체층에 충돌, 즉 랜딩할 수 없고, 그 결과 형광체 스크린에 의해 형성되는 칼라화상의 색순도 열화를 발생시킨다.

이 때문에, 종래부터 예를 들어 디스플레이 모니터용의 고정밀도 칼라수상관에서는 섀도우 마스크의 마스크 본체를 열변형을 억제하는 저열팽창 특성의 인바재로 형성하고 있다.

그러나, 마스크 프레임에는 마스크 본체 재료와 동일한 고가의 인바재를 사용하는 것은 비용적으로 곤란하고 통상, 일반적인 철재를 사용하고 있다. 그 때문에, 마스크 본체의 열이 마스크 프레임에 전달되면 철재로 이루어진 마스크 프레임의 열팽창량은 마스크 본체의 열팽창량을 크게 상회한다. 그 결과, 마스크 본체의 주변부가 마스크 프레임에 인장되고 전자빔 통과구멍이 마스크 본체의 중심에 대하여 방사방향 바깥쪽으로 변위된다. 따라서, 각 전자빔 통과구멍을 통과한 전자빔에 의해 형성된 빔 스폿의 랜딩위치도 목표의 형광체층에 대하여 방사방향 바깥쪽으로 어긋난다.

이와 같은 랜딩오차를 억제하기 위해서는 섀도우 마스크를 형광체 스크린측으로 변위(이하, ZMF변위(Z축방향의 마스크 프레임의 변위)라고 한다. 또한, Z축방향은 관축방향이라고 정의한다.)시키고, 형광체층에 대한 전자빔의 랜딩위치를 화면 중심방향으로 변위시켜, 마스크 프레임의 열팽창에 의한 랜딩 위치 변화를 상쇄한다. 이에 의해, 전자빔의 스폿을 목적으로 하는 형광체층에 랜딩시켜 색순도 열화를 억제할 수 있다.

이와 같은 색순도 열화를 억제하는 방법으로 제 USP3,803,436호에서는 칼라음극선관에서의 마스크 프레임을 패널로 지지하는 탄성지지체의 형상이 제안되어 있다.

이 탄성지지체는 거의 장방형의 금속판을 접어 구부려 구성되고 마스크 프레임에 고정된 고정부와, 패널로부터 돌출된 스터드핀에 걸어 맞추는 끼워 맞춤 구멍을 갖는 걸어 맞춤부와, 고정부와 걸어 맞춤부 사이를 연장하는 경사부를 구비하고 있다. 금속판은 고정부와 경사부 사이의 제 1 절곡선 및 경사부와 걸어맞춤부 사이의 제 2 절곡선을 따라서 접어 구부러져 있다. 그리고, 제 1, 제 2 절곡선은 칼라수상관의 관축방향에 대하여 소정 각도 기울어져 있다.

이와 같은 탄성지지체를 사용한 경우, 마스크 본체의 열이 마스크 프레임에 전달되고 마스크 프레임이 열팽창하면, 마스크 프레임의 측벽에 의해 각 탄성지지체가 패널의 측벽측에 억압되고 탄성 지지체는 절곡부가 벌어지는 방향으로 탄성변형되고, 마스크 프레임을 형광체 스크린 방향으로 변위시킨다. 이에 따라, 마스크 프레임에 고정 부착된 마스크 본체도 형광체 스크린 방향으로 이동한다. 그에 의해 전자빔의 랜딩 위치가 화면중심방향으로 변위하고 색순도 열화를 억제한다.

그러나, 이와 같은 관축방향에 대하여 기울어진 2개의 절곡부를 가진 탄성지지체의 ZMF 변위량은 절곡부의 관축에 대한 경사각을 크게 해 가면 증가하는데, 상기 경사각이 40°정도가 된 시점에서 포화된다.

이 결과, 15인치 미만 정도의 소형의 칼라음극선관에서는 절곡부의 경사각을 30° 미만으로 설정했을 때의 ZMF 변위량으로 마스크 프레임의 열팽창에 의한 색순도 열화를 억제할 수 있지만, 15인치, 17인치, 또는 이 보다도 큰 음극선관에서는 ZMF 변위량이 부족하고 색순도 열화를 충분히 억제하는 것이 곤란해진다.

본 발명은 섀도우 마스크를 구비한 칼라음극선관, 칼라음극선관용 탄성지지체 및 탄성지지기구에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 관한 칼라음극선관의 종단면도,

도 2는 상기 칼라음극선관의 패널 및 섀도우 마스크를 전자총측에서 본 정면도,

도 3은 상기 칼라음극선관의 섀도우 마스크를 도시한 사시도,

도 4는 상기 섀도우 마스크를 지지하는 마스크 홀더의 절곡전의 형상을 도시한 평면도,

도 5는 상기 마스크 홀더의 사시도,

도 6a는 상기 마스크 홀더의 정면도,

도 6b는 상기 마스크 홀더의 평면도,

도 7a는 도 6b의 선 ⅦA-ⅦA에 따른 단면도,

도 7b는 도 6b의 선 ⅦB-ⅦB에 따른 단면도,

도 8a는 마스크 프레임이 열팽창된 상태를 도시한 단면도,

도 8b는 상기 마스크 프레임의 열팽창에 의해 전자빔 랜딩 위치가 어긋난 상태를 도시한 개략도,

도 8c는 상기 전자빔의 랜딩 오차를 보정하기 위해 필요한 섀도우 마스크의 동작을 도시한 개략도,

도 9a 내지 도 9c는 상기 마스크 프레임이 열팽창했을 때의 상기 마스크 홀더의 동작을 각각 도시한 단면도, 측면도 및 단면도,

도 10은 상기 칼라음극선관에서의 마스크 홀더 및 종래의 마스크 홀더의 절곡부분의 경사각도와, 마스크 프레임의 관축방향으로의 변위량의 관계를 각각 도시한 그래프 및

도 11a 내지 도 11j는 10종류의 변형예에 관한 마스크 홀더를 각각 도시한 측면도이다.

본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 이루어진 것으로 그 목적은 15인치 관 이상의 대형의 관종류에 있어서도, 마스크 프레임의 열변형에 의한 색순도 열화를 보상할 수 있는 칼라수상관, 이 칼라수상관용 탄성지지체 및 탄성지지기구를 제공하는 데에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 관한 칼라음극선관은 거의 직사각형 형상의 유효부와, 유효부의 둘레 가장자리부를 따라서 세워 설치된 4개의 측벽을 구비한 패널,

상기 패널 유효부의 내부면에 형성된 형광체 스크린,

상기 패널의 내측에 설치되고 상기 형광체 스크린과 대향한 거의 직사각형 형상의 마스크 본체와, 상기 마스크 본체의 둘레 가장자리부를 지지하고 있음과 동시에 상기 측벽에 대향한 거의 직사각형 형상의 마스크 프레임을 구비한 섀도우 마스크,

각각 상기 마스크 프레임과 패널의 측벽 사이에 배치되고 상기 마스크 프레임을 상기 패널의 측벽에 탄성적으로 지지하고 있음과 동시에 상기 마스크 프레임이 상기 패널의 측벽에 근접하는 방향으로 열팽창했을 때, 상기 마스크 프레임을 상기 패널의 중심축선을 따라서 상기 형광체 스크린에 접근시키는 방향으로 변위시키는 복수의 탄성지지체 및

전자빔을 상기 섀도우 마스크를 통하여 상기 형광체 스크린에 조사하는 전자총을 구비하고 있다. 그리고, 탄성 지지체의 각각은

가늘고 긴 거의 직사각형 형상의 판재를, 상기 중심축선에 대하여 기울어져 연장된 제 1 및 제 2 절곡선을 따라서 접어 구부림으로써 상기 마스크 프레임에 고정시키고 있음과 동시에 상기 제 1 절곡선에 접하고 있는 고정부와, 상기 측벽 중 하나와 걸어 맞추어져 있음과 동시에 상기 제 2 절곡선에 접하고 있는 걸어 맞춤부와, 상기 걸어 맞춤부 및 고정부를 연결한 경사부를 구비하여 구성되고,

상기 경사부는 상기 마스크 프레임의 열변형에 따른 변위응답성을 갖고 상기 경사부의 상기 제 1 절곡선 근방부분의 변위응답성이 상기 제 2 절곡선 근방부분의 변위 응답성 보다도 높다.

또한, 본 발명에 의하면 상기 탄성지지체의 제 1 절곡선에 평행인 방향의 단면적은 고정부측이 걸어 맞춤부측에 비해 작다.

상기 구성의 칼라음극선관에 의하면 섀도우 마스크의 가열에 따른 마스크 프레임의 변형에 대하여 탄성지지체의 경사부에서의 변위응답성이 고정부측이 크고 걸어 맞춤부측이 작게 형성되어 있다. 그 때문에, 각 탄성지지체는 변형된 마스크 프레임에 의해 압축되면, 경사부의 고정부측 부분이 걸어 맞춤부측 보다도 크게 변형되고 섀도우 마스크를 형광체 스크린측으로 변위시킨다. 이에 의해, 마스크 프레임의 열변형에 따른, 형광체 스크린에 대한 섀도우 마스크의 상대적인 위치 오차를 보정하고 형광체 스크린에서의 색순도 열화를 보상할 수 있다.

이와 같은 탄성 지지체의 변위응답성은 절곡부의 절곡선과 평행인 방향을 따른 경사부의 단면적이 걸어맞춤부측 보다도 고정부측에서 작아지는 형상으로 탄성지지체를 형성함으로써 얻어진다. 또한, 상기 변위응답성은 경사부를 구획하고 있는 2개의 절곡부의 절곡길이를, 고정부측 보다도 걸어 맞춤부측을 길게 형성함으로써 얻을 수 있다.

또한, 본 발명에 관한 탄성지지체는 거의 직사각형 형상의 유효부와 유효부의 둘레 가장자리부를 따라서 세워 설치된 4개의 측벽을 구비한 패널과, 상기 패널 유효부의 내부면에 형성된 형광체 스크린과, 상기 패널의 내측에 설치되고 상기 형광체 스크린과 대향한 거의 직사각형 형상의 마스크 본체와 상기 마스크 본체의 둘레 가장자리부를 지지하고 있음과 동시에 상기 측벽에 대향한 거의 직사각형 형상의 마스크 프레임을 갖는 섀도우 마스크를 구비한 칼라음극선관의 상기 섀도우 마스크를 상기 패널의 측벽에 탄성적으로 지지하는 탄성지지체이며,

상기 마스크 프레임에 고정된 고정부와, 상기 패널의 1개의 측벽에 걸어 맞춘 걸어 맞춤부와, 상기 칼라음극선관의 관축에 대하여 기울어진 2개의 절곡부에 의해 상기 고정부 및 걸어 맞춤부를 단차를 가지고 연결한 경사부를 구비하며,

상기 마스크 프레임의 열변형에 따른 상기 경사부의 변위 응답성은 상기 고정부측이 상기 걸어 맞춤부측 보다 높아지고 있다.

또한, 상기 탄성지지체에서 상기 경사부의 상기 절곡부와 평행인 방향을 따른 단면의 면적은 고정부측이 걸어 맞춤부측에 비해 작게 형성되어 있다.

이와 같이 구성된 칼라음극선관용 탄성지지체에 의하면, 이 탄성지지체가 마스크 프레임의 열변형에 의해 압축되었을 때, 경사부의 변위응답성에 의해 경사부의 고정부측의 부분이 걸어맞춤부측의 부분 보다도 크게 변형된다. 그 때문에, 마스크 프레임의 열변형에 의한, 형광체 스크린에 대한 섀도우 마스크의 상대적인 위치 오차를 보정하고 형광체 스크린에서의 색순도 열화를 보상할 수 있다.

또한, 본 발명에 관한 탄성지지체 의하면 고정부는 절곡부의 한단부로부터 칼라음극선관의 관축방향을 따라 돌출한 돌출부를 구비하고 있다. 그 때문에, 마스크 프레임에 대한 고정부의 고정작업을 용이하게 실시하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명에 관한 탄성지지기구는 거의 직사각형 형상의 유효부와 유효부의 둘레 가장자리부를 따라서 세워 설치된 4개의 측벽을 갖는 패널과, 상기 패널 유효부의 내부면에 형성된 형광체 스크린과, 상기 패널의 내측에 설치되고 상기 형광체 스크린과 대향한 거의 직사각형 형상의 마스크 본체와 상기 마스크 본체의 둘레 가장자리부를 지지하고 있음과 동시에 상기 측벽에 대향한 거의 직사각형 형상의 마스크 프레임을 갖는 섀도우 마스크를 구비한 칼라음극선관의 상기 섀도우 마스크를 상기 패널의 측벽에 탄성적으로 지지하는 탄성지지기구로서,

적어도 3개의 상기 측벽의 내부면에 돌출되어 설치된 스터드핀과, 상기 적어도 3개의 측벽과 상기 마스크 프레임 사이에 각각 설치된 적어도 3개의 탄성지지체를 구비하고 있다.

그리고, 상기 탄성지지체의 각각은 상기 마스크 프레임에 고정된 고정부와,상기 측벽 중 하나에 설치된 스터드핀에 걸어 맞춘 걸어 맞춤부와, 상기 칼라음극선관의 관축과 평행한 방향에 대하여 기울어진 2개의 절곡부에 의해 상기 고정부 및 걸어 맞춤부를 단차를 두고 연결된 경사부를 구비하고, 상기 마스크 프레임의 열팽창에 따른 상기 경사부의 변위 응답성은 상기 고정부측이 상기 걸어 맞춤부측 보다 높다.

이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 관한 칼라음극선관에 대해서 상세하게 설명한다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 칼라음극선관은 유리로 이루어진 거의 직사각형 형상의 패널(3) 및 퍼넬(4)을 구비하는 진공외관용기(10)를 구비하고 있다. 패널(3)은 거의 직사각형 형상의 유효부(1)와, 유효부의 둘레 가장자리부를 따라서 세워 설치된 4개의 측벽(2)을 구비하고, 퍼넬(4)은 측벽(2)의 단면에 연결되어 있다. 적어도 3개의 측벽(2)의 내부면 중앙부에는 각각 가늘고 뾰족한 테이퍼 형상의 스터드핀(14)이 안쪽을 향하여 돌출되어 설치되어 있다.

패널(3)의 유효부(1)의 내부면에는 청색, 녹색, 적색으로 발광하는 3색 형광체층으로 이루어진 형광체 스크린(5)이 형성되어 있다. 또한, 패널(3)의 내측에는 소정의 간격을 두고 형광체 스크린(5)에 대향한 실질적으로 직사각형 형상의 섀도우 마스크(6)가 배치되어 있다.

한편, 퍼넬(4)의 네크(7) 내에는 3전자빔(8)을 출사하는 전자총(9)이 설치되어 있다. 또한, 전자총(9)은 패널(3)의 중심축선, 즉, 관축(Z)과 동축적으로 배치되어 있다. 그리고, 전자총(9)으로부터 출사된 3전자빔(8)은 퍼넬(4)의 바깥측에 장착된 편향장치(11)에 의해 편향되어 섀도우 마스크(6)를 통하여 형광체 스크린(5)을 수평, 수직 주사한다. 이것에 의해, 형광체 스크린에 칼라화상이 표시된다.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이 색선별 기능을 갖는 섀도우 마스크(6)는 다수의 전자빔 통과구멍(12a)이 형성된 실질적으로 직사각형 형상의 마스크 본체(12)와, 마스크 본체의 둘레 가장자리부를 지지한 직사각형 형상의 마스크 프레임(13)을 구비하고 있다. 또한, 마스크 본체(12)는 전자빔 통과구멍(12a)이 형성된 직사각형 형상의 유효부(16)와, 이 유효부를 둘러싼 구멍이 없는 부분(17)과, 유효부의 중심에 수직인 관축(Z)과 거의 평행으로 접어 구부러진 스커트부(18)를 구비하고, 인바재(열평창 계수 1.2×10⁶/℃)로 형성되어 있다.

또한, 패널(3) 및 섀도우 마스크(6)는 각각 관축(Z)을 통과하고 서로 직교하는 장축(수평축)(X) 및 단축(수직축)(Y)을 구비하고 있다.

마스크 프레임(13)은 4개의 벽부(20)를 구비하고 이 벽부는 패널(3)의 중심축선, 즉 칼라음극선관의 관축(Z)과 평행으로 연장되어 있음과 동시에, 각각 패널(3)의 측벽(2)과 소정의 간격을 두고 대향되어 있다. 또한, 각 벽부(20)는 L자형의 단면형상을 가지고 있다. 그리고, 마스크 본체(12)가 형광체 스크린(5)에 대하여 소정의 간격을 두고 대향하도록, 마스크 프레임(13)의 3개의 벽부(20)는 탄성지지기구를 구성하는 탄성지지체로서 기능하는 마스크 홀더(30)에 의해 패널(3)에 지지되어 있다.

도 4 내지 도 6b에 도시한 바와 같이 각 마스크 홀더(30)는 가늘고 긴 직사각형 형상의 금속판을 접어 구부려 형성되어 있다. 각 마스크 홀더(30)는 마스크 프레임(13) 보다도 열팽창 계수가 작은 재료, 예를 들어 스텐레스로 형성되어 있다.

도 4는 구부러지기 전의 마스크 홀더(30)의 평면형상을 나타내고 도 5, 도 6a 및 도 6b는 구부러진 상태의 마스크 홀더를 각각 나타내고 있다.

상세하게는 마스크 홀더(30)는 그 길이 방향의 중심축선(32)에 대하여 직각인 축선, 즉 관축(Z)과 평행인 축선(31)에 대하여 각도(θH)(θH＜90。)로 기울어진 2개의 평행한 제 1 및 제 2 절곡선(33a,33b)을 따라서 2단으로 구부러져 있다. 각도(θH)는 예를 들어 49。로 설정되어 있다. 이 제 1 및 제 2 절곡선(33a,33b)에서의 마스크 홀더(30)의 구부러짐 방향은 서로 상반되어 있음과 동시에 절곡각도(α,β)는 각각 90。 보다도 크게 설정되어 있다.

그리고, 마스크 홀더(30)는 2단으로 구부러짐으로써 길이방향 한단부측에 위치한 고정부(34)와, 타단부측에 위치한 걸어 맞춤부(35)와, 고정부(34) 및 걸어맞춤부(35) 사이, 즉 제 1 및 제 2 절곡선(33a,33b) 사이에 위치한 경사부(36)를 구비하고 있다. 그리고, 고정부(34)와 걸어 맞춤부(35)는 간격(h)을 두고 거의 평행으로 연장되어 있다. 또한, 걸어 맞춤부(35)에는 거의 원형의 투과구멍(37)이 형성되어 있다.

또한, 경사부(36)의 부분에서 마스크 홀더(30)의 상측 가장자리에는 쐐기 형상의 오목부(38)가 형성되어 있다. 그에 의해 마스크 홀더(30)는 고정부(34)와 경사부(36)를 구획하는 절곡선(33a)의 길이가 걸어 맞춤부(35)와 경사부(36)를 구획하고 있는 절곡선(33b)의 길이 보다도 짧아지도록 형성되어 있다. 즉, 경사부(36)는 절곡선(33a,33b)과 평행인 각 단면의 면적이 제 1 절곡선(33a)의 위치에서 가장 작고, 고정부(34)측으로부터 걸어 맞춤부(35)측을 따라 서서히 증가하는 형상으로 이루어져 있다.

이에 의해 마스크 홀더(30)는 제 1 절곡선(33a)에서의 절곡부가 제 2 절곡선(33b)의 절곡부 보다도 탄성 변형되기 쉽고, 경사부(36)에서의 변위응답성이 고정부(34)측이 크고 걸어 맞춤부(35)측이 작은 구조로 이루어져 있다.

또한, 고정부(34)는 제 1 절곡선(33a)의 상단으로부터 관축(Z)방향을 따라서 돌출된 돌출부(34a)를 일체로 구비하고 있다.

상기 구성의 각 마스크 홀더(30)는 도 5 내지 도 7b에 도시한 바와 같이 고정부(34)를 마스크 프레임(13)의 벽부(20)에 고정시킴으로써 섀도우 마스크(6)에 부착되어 있음과 동시에 걸어 맞춤부(35)는 투과구멍(37)에 스터드핀(14)이 삽입된 상태로 패널(2)에 지지되어 있다. 이 때, 마스크 홀더(30)는 고정부(34)의 중심축선(32)이 마스크 프레임(13)의 대응하는 벽부(20)의 길이축과 평행이 되도록 마스크 프레임에 고정되어 있다.

또한, 고정부(34)는 복수장소, 예를 들어 3개 부분을 스폿 용접함으로써 마스크 프레임(13)의 벽부(20)에 고정되어 있다. 3개의 스폿 용접부분(44) 중, 2개 부분(44a,44b)은 제 1 절곡선(33a)의 양단부에 인접하여 각각 위치하고 있다.

이 상태에서 마스크 홀더(30)의 고정부(34) 및 걸어 맞춤부(35)는 서로 거의 평행으로 연장되어 있음과 동시에, 마스크 프레임(13)의 벽부(20) 및 패널(3)의 측벽부(2)와 각각 거의 평행으로 대향하고 있다.

마스크 홀더(30)는 관축(Z)과 평행인 축선(31)에 대하여 각도(θH)만큼 기울어진, 특히 도 6a에서 오른쪽으로 올라가도록 기울어진 한쌍의 절곡선(33a,33b)을 따라서 구부러져 있는 것으로부터 걸어 맞춤부(35)는 관축(Z)을 따라서 고정부(34) 보다도 형광체 스크린(5)측에 위치한 상태에서 스터드핀(14)과 걸어 맞추고 있다. 또한, 도 7b로부터 잘 알 수 있는 바와 같이 경사부(36)는 관축(Z) 방향 및 관축에 수직인 직교(2)축에 대하여 각각 기울어져 위치하고 있다.

또한, 패널(3)의 3개의 측벽부(2)에 돌출되어 설치된 스터드핀(14)은 각각 측벽부(2)의 길이방향 중앙부에 설치되어 있다. 이에 대향하여 각 마스크 홀더(30)는 도 2에 도시한 바와 같이 걸어 맞춤부(35)에 형성된 투과구멍(37)이 마스크 프레임(13)의 벽부(20)의 길이방향 중앙부와 대향하도록 마스크 프레임에 고정되어 있다.

다음에, 상기와 같이 구성된 칼라음극선관에서 마스크 홀더(30)에 의해 칼라음극선관의 동작시에서의 마스크 프레임의 열팽창에 기인한 색순도 열화를 보정하는 동작에 대해서 설명한다.

칼라음극선관을 동작시킨 경우, 마스크 본체(12)는 전자빔의 충돌에 의해 가열되고 이 열은 마스크 프레임(13)에 전달된다. 그렇게 되면 마스크 프레임(13)은 열팽창하고 도 8a에 도시한 바와 같이 각 벽부(20)는 파선으로 도시한 위치로부터 패널(3)의 측벽부(2)을 향하여 변위된다. 이 때, 마스크 본체(12)도 마스크 프레임(13)에 인장되어 동일한 방향으로 변위된다.

이 경우, 도 8b에 도시한 바와 같이 마스크 본체(12)의 전자빔 통과구멍(12a)은 형광체 스크린(5)에 대하여 형광체 스크린의 방사방향측으로 이동하고 그 결과 전자빔 통과구멍(12a)을 지나 형광체 스크린(5)에 도달하는 전자빔(8)은 목표의 형광체층(51)에 대하여 방사방향 바깥쪽으로 어긋난 위치에 랜딩한다. 이에 기인하여 색순도의 열화를 일으킨다.

이와 같은 경우, 도 8c에 도시한 바와 같이 각 마스크 홀더(30)는 마스크 본체(12)를 파선으로 도시한 통상 위치로부터 실선으로 도시한 보정위치까지 형광체 스크린(5)측으로 이동시키고, 전자빔(8)의 랜딩위치를 목표의 형광체층(51)과 일치하도록 보정한다. 즉, 마스크 본체(4)의 가열에 수반하는 마스크 프레임(13)의 변위에 따른 마스크 홀더(30)의 경사부(36)의 변위 응답성은 고정부(34)측이 크고 걸어 맞춤부(35)측이 작은 것이며, 각 마스크 홀더는 이 경사부(36)의 변위응답성에 의해 마스크 프레임(13)의 열변형에 따른 마스크 본체(12)의 형광체 스크린(5)에 대한 상대적인 위치 오차를 보정하는 것이다.

보다 상세하게 설명하면 칼라음극선관의 작동시에 마스크 프레임(13)이 열팽창되면 마스크 프레임(13)의 벽부(20)와 패널 측벽부(2)의 간격이 좁고, 이 사이에 설치된 각 마스크 홀더(30)는 도 9a에 도시한 바와 같이 압축된다. 그 결과, 각 마스크 홀더(30)는 고정부(34)와 경사부(36)가 이루는 각도(α) 및 걸어맞춤부(35)와 경사부(36)가 이루는 각도(β)가 각각 커지는 방향으로 변형된다.

이 경우, 마스크 홀더(30)의 걸어 맞춤부(35)는 스터드핀(14)에 걸어 맞추어 고정되어 있음과 동시에, 도 9b에 도시한 바와 같이, 경사부(36)가 걸어 맞춤부(35)에 대하여 제 2 절곡선(33b)에 수직인 방향(D)으로 변위됨과 동시에 고정부(34)가 경사부(36)에 대하여 제 1 절곡선(33a)에 수직인 방향(E)으로 변위된다. 그 때, 변위방향(D,E)은 모두 관축(Z) 방향의 성분(D1,E1)을 포함하고 있으므로 경사부(36) 및 고정부(34)는 관축(Z) 방향을 따라서 형광체 스크린(5)측으로 변위된다.

동시에 마스크 홀더(30)가 압축된 경우, 경사부(36)에 휨이 발생한다. 이 휨에 의해 경사부(36)는 도 9c에 도시한 바와 같이 경사부(36)의 표면에 대하여 수직인 방향(F)으로 변위되지만 경사부(36)는 관축(Z)에 대하여 기울어져 있어 F방향의 변위는 관축(Z) 방향의 성분(F1)을 포함하고 있다. 따라서, 경사부(36)가 휘었기 때문에 고정부(34)는 관축(Z)을 따라서 형광체 스크린(5)측으로 변위된다.

따라서, 마스크 홀더(30)에 의해 지지되어 있는 섀도우 마스크(6)가 관축(Z)을 따라서 형광체 스크린(5)측으로 변위되고 그 결과, 전자빔의 랜딩 위치가 화면 중심방향으로 변위되어 색순도 열화를 억제할 수 있다.

여기에서, 마스크 홀더(30)의 경사부(36)의 변위 응답성은 걸어 맞춤부(35)측 보다도 고정부(34)측쪽이 높으므로 마스크 프레임(13)의 열팽창에 의해 마스크 홀더가 압축되었을 때, 마스크 홀더의 제 1 절곡선(33a)에 따른 절곡부는 제 2 절곡선(33b)에 따른 절곡부 보다도 크게 탄성변형되고 고정부(34)를 관축(Z)을 따라서 형광체 스크린측으로 보다 크게 변위시킨다.

상기 구성의 마스크 홀더(30)는 경사부(36)의 변위응답성에 의해 압축되었을 때, 그 변형량이 거의 선형적으로 변화된다. 또한, 제 1 및 제 2 절곡선(33a,33b)의 경사각도(θH)를 여러가지 변경한 경우, 도 10에 검은 점으로 도시한 바와 같이, 마스크 홀더(30)의 ZMF 변위량은 광범위의 각도(θH)에 걸쳐, 각도(θH)의 증가에 따라서 선형적으로 증가한다. 도 10에서 X점은 종래의 마스크 홀더의 특성을 도시한 것으로 각도(θH)가 약 30。를 넘으면 ZMF 변위량은 반대로 감소한다.

따라서, 상기 구성의 마스크 홀더(30)를 사용함으로써 경사각도(θH)에 따른 소망의 ZMF 변위량이 얻어지고 마스크 프레임(12)의 열팽창에 기인하는 색순도 열화를 효과적으로 보상할 수 있다.

즉, 탄성 지지체로서의 마스크 홀더(30)의 구조에 의해, 경사부(36)를 구획하고 있는 제 1 및 제 2 절곡선(33a,33b)의 경사각도(θH)를 형광체 스크린(5)의 여러가지 크기에 따라 변화시킴으로써 섀도우 마스크(6)를 관축 X방향으로 선형성을 가지고 변위시킬 수 있다.

따라서, 예를 들어, 15인치관 이상의 대형의 관종류에 마스크 홀더(30)를 적용한 경우에도 충분한 ZMF 변위량을 얻을 수 있고, 형광체 스크린에서의 색순도 열화를 보상할 수 있다.

한 예를 들면 종래의 17인치의 칼라음극선관에서 마스크 프레임(13)의 열팽창에 의한 최대 랜딩 오차량(PD)은 화면의 대각방향 가장 바깥둘레부에서 약 0.020㎜였다. 이 경우, 섀도우 마스크로의 전자빔의 입사각(θB)은 약 40。이고 이 랜딩오차량을 보정하는 데에 필요한 ZMF량은 ZMF=PD/tan(θB)=0.020/tan(40。)=0.024㎜가 필요해진다.

본 실시예의 마스크 홀더(30)를 사용한 경우, 도 10에 도시한 특성으로부터 경사각도(θH)=49。이고 ZMF량=0.024㎜이 얻어지고, 마스크 프레임(13)의 열팽창에 기인하는 전자빔의 랜딩 오차를 완전히 보상하는 것이 가능해진다.

이에 대하여 종래의 탄성 지지체에서는 도 10에 도시한 바와 같은 특성으로부터 θH=30。에서 최대 ZMF량=0.010㎜ 밖에 얻을 수 없고, 17인치관에 적용한 경우에는 전자빔의 랜딩오차를 보상할 수 없다.

본 실시예의 마스크 홀더(30)는 종래의 것에 비교하여 2배 이상의 ZMF량을 얻을 수 있는 것을 알 수 있다. 또한, 본 마스크 홀더(30)를 사용함으로써 도 10에서 알 수 있는 바와 같이 17인치관 보다 큰 음극선관에서도 경사각도(θH)를 증가시킴으로써 랜딩오차를 보정하는 데에 필요한 충분한 ZMF량을 얻을 수 있다.

이상과 같이 구성된 마스크 홀더(30), 및 이것을 구비한 탄성지지기구 및 칼라음극선관에 의하면 15인치관 이상의 대형의 관종류에서도 마스크 프레임의 열변형에 의한 색순도 열화를 보상할 수 있고 화상품위의 향상을 도모할 수 있다.

또한, 탄성 지지체로서 상술한 마스크 홀더(30) 대신에 도 11a 내지 도 11j에 각각 도시한 바와 같은 여러가지의 변형예에 관한 마스크 홀더(30a 내지 30j)를 사용해도 좋다. 이 마스크 홀더(30a 내지 30j)는 상기 마스크 홀더(30)와 동일한 기본 구조를 갖는 것으로 각각 마스크 홀더(30)와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다.

이 마스크 홀더(30a 내지 30j)는 모두 거의 직사각형 형상의 금속판을 제 1 및 제 2 절곡선(33a,33b)을 따라 구부려 형성하고, 고정부(34), 걸어 맞춤부(35) 및 이 사이를 연결한 경사부(36)를 구비하고 있다. 그리고, 제 1 및 제 2 절곡선(33a,33b)은 관축과 평행인 축선에 대하여 각도(θH)로 기울어져 연장되어 있다. 또한, 경사부(36)는 절곡선(33a,33b)과 평행인 각 단면의 면적이 제 1 절곡선(33a)의 위치에서 가장 작고, 고정부(34)측으로부터 걸어맞춤부(35)측을 따라 서서히 증가한 형상으로 이루어져 있다.

이에 의해 마스크 홀더(30)는 제 1 절곡선(33a)에서의 절곡부가 제 2 절곡선(33b)의 절곡부 보다도 탄성 변형하기 쉽고, 경사부(36)에서의 변위 응답성이 고정부(34)측이 크고 걸어 맞춤부(35)측이 작은 구조로 이루어져 있다.

마스크 홀더(30a 내지 30i)는 모두 고정부(34)와 경사부(36)를 구획하는 제 1 절곡선(33a)의 길이가 걸어맞춤부(35)와 경사부(36)를 구획하고 있는 제 2 절곡선(33b)의 길이 보다도 짧아지도록 형성되어 있다.

마스크 홀더(30a 내지 30d, 및 30i)는 마스크 홀더의 상측 가장자리에 형성된 오목부(38)만을 갖고 각 오목부의 형상이 상술한 마스크 홀더(30)의 오목부(38)와 상이하다.

마스크 홀더(30e,30f 및 30h)에서는 상측 가장자리 및 하측 가장자리에 각각 오목부(38)가 형성되어 있다. 또한, 마스크 홀더(30g)에서는 하측 가장자리에만 오목부(38)가 형성되어 있다.

마스크 홀더(30a 내지 30d,30f,30g)의 고정부(34)는 걸어 맞춤부(35)와 동일한 폭을 갖고 어느 정도 크게 형성되어 있다. 그 때문에, 마스크 프레임(13)에 대한 고정작업시의 용접 영역을 충분히 확보할 수 있어 용접작업의 용이화를 도모할 수있다. 또한, 마스크 홀더(30e,30h,30i)의 고정부(34)는 걸어맞춤부(35) 보다도 작은 폭으로 형성되어 있다.

마스크 홀더(30j)는 종래의 탄성지지체와 동일한 외형을 갖고 있지만, 고정부(34)와 경사부(36)를 구획하는 제 1 절곡선(33a)상에 이 제 1 절곡선을 다른 긴 구멍(50)을 설치한 구조로 하고 이 절곡부분의 기계적 강도를 저하시킴으로써 상술한 변위 응답성을 실현하고 있다.

또한, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 범위 내에서 여러가지 변형 가능하다. 예를 들어, 환경온도 상승시의 색순도 열화를 보정할 목적으로, 마스크 홀더의 고정부와 마스크 프레임 사이에 바이메탈을 끼우는 구성으로 해도 좋다. 또한, 마스크 홀더를 포함하는 탄성지지구조는 마스크 프레임의 3측벽에 한정되지 않고, 4측벽의 전부에 각각 설치해도 좋다.

또한, 마스크 홀더의 제 1 및 제 2 절곡선은 서로 평행인 경우에 한정되지 않고, 필요에 따라서 제 1 및 제 2 절곡선의 경사각(θH)을 서로 다른 각도로 설정해도 좋다.

본 발명에 의하면 마스크 프레임의 열변형을 수반하는, 형광체 스크린에 대한 섀도우 마스크의 상대적인 위치 오차를 보정하고 형광체 스크린에서의 색순도 열화를 보상할 수 있는 칼라음극선관, 탄성지지체 및 탄성지지기구를 제공할 수 있다.

Claims

직사각형 형상의 유효부와, 유효부의 둘레 가장자리부를 따라서 세워 설치된 4개의 측벽을 구비한 패널,

상기 패널 유효부의 내부면에 형성된 형광체 스크린,

상기 패널의 내측에 설치되고, 상기 형광체 스크린과 대향한 직사각형 형상의 마스크 본체와 상기 마스크 본체의 둘레 가장자리부를 지지하고 상기 측벽에 대향한 직사각형 형상의 마스크 프레임을 구비한 섀도우 마스크,

각각 상기 마스크 프레임과 패널의 측벽 사이에 배치되면서 상기 마스크 프레임을 상기 패널의 측벽에 탄성적으로 지지하고, 상기 마스크 프레임이 상기 패널의 측벽에 접근하는 방향으로 열팽창했을 때 상기 마스크 프레임을 상기 패널의 중심축선을 따라서 상기 형광체 스크린에 접근시키는 방향으로 변위시키는 복수의 탄성지지체, 및

전자빔을 상기 섀도우 마스크를 통하여 상기 형광체 스크린에 조사하는 전자총을 구비하고,

상기 탄성지지체의 각각은 가늘고 긴 거의 직사각형 형상의 판재를 상기 중심축선과 평행인 방향에 대하여 기울여 연장한 제 1 및 제 2 절곡선을 따라서 구부림으로써 상기 마스크 프레임에 고정되어 있음과 동시에, 상기 제 1 절곡선에 접하고 있는 고정부와 상기 측벽 중 하나와 걸어 맞추어져 있음과 동시에 상기 제 2 절곡선에 접하고 있는 걸어 맞춤부와, 상기 걸어 맞춤부 및 고정부를 연결한 경사부를 구비하여 구성되며,

상기 경사부는 상기 마스크 프레임의 열팽창에 따른 변위 응답성을 갖고 상기 경사부의 상기 제 1 절곡선 근방부분의 변위응답성이 상기 제 2 절곡선 근방부분의 변위 응답성 보다도 높은 것을 특징으로 하는 칼라음극선관.
제 1 항에 있어서,

상기 경사부는 상기 제 1 절곡선측으로부터 상기 제 2 절곡선측까지 서서히 저하되는 변위응답성을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 칼라음극선관.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 절곡선은 상기 제 2 절곡선 보다도 짧은 것을 특징으로 하는 칼라음극선관.
제 1 항에 있어서,

상기 경사부의 상기 제 1 절곡선과 평행인 방향에 따른 단면의 면적은 상기 제 1 절곡선 근방부분이 상기 제 2 절곡선 근방부분 보다도 작은 것을 특징으로 하는 칼라음극선관.
제 4 항에 있어서,

상기 경사부의 단면적은 상기 제 1 절곡선측으로부터 상기 제 2 절곡선측까지 서서히 증대되고 있는 것을 특징으로 하는 칼라음극선관.
제 4 항에 있어서,

상기 각 마스크 프레임은 상기 제 1 절곡선 상에 형성되고 제 1 절곡선을 따라 연장된 긴 구멍을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 칼라음극선관.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 및 제 2 절곡선은 서로 평행으로 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 칼라음극선관.
직사각형 형상의 유효부와 유효부의 둘레 가장자리부를 따라서 세워 설치된 4개의 측벽을 갖는 패널과, 상기 패널 유효부의 내부면에 형성된 형광체 스크린과, 상기 패널의 내측에 설치되고 상기 형광체 스크린과 대향한 거의 직사각형 형상의 마스크 본체와 상기 마스크 본체의 둘레 가장자리부를 지지하고 있음과 동시에 상기 측벽에 대향한 직사각형 형상의 마스크 프레임을 갖는 섀도우 마스크를 구비한 칼라음극선관의 상기 섀도우 마스크를 상기 패널의 측벽에 탄성적으로 지지하는 탄성지지체에 있어서,

상기 마스크 프레임에 고정된 고정부와, 상기 패널 중 하나의 측벽에 걸어 맞추어진 걸어 맞춤부와, 상기 칼라음극선관의 관축과 평행인 방향에 대하여 기울어진 2개의 절곡부에 의해 상기 고정부 및 걸어 맞춤부를 단차를 가지고 연결한 경사부를 구비하고,

상기 마스크 프레임의 열팽창에 따른 상기 경사부의 변위 응답성은 상기 고정부측이 상기 걸어맞춤부측 보다 높은 것을 특징으로 하는 탄성지지체.
제 8 항에 있어서,

상기 경사부의 상기 절곡부와 평행인 단면의 면적은, 상기 걸어 맞춤부측 보다도 상기 고정부측이 작은 것을 특징으로 하는 탄성지지체.
제 8 항에 있어서,

상기 고정부측의 절곡부는 상기 걸어맞춤부측의 절곡부의 길이 보다도 작은 길이를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 탄성지지체.
제 8 항에 있어서,

상기 고정부는 상기 고정부측의 절곡부의 한단부로부터 상기 관축방향으로 돌출한 돌출부를 구비하고 있는 특징으로 하는 탄성지지체.
거의 직사각형 형상의 유효부와 유효부의 둘레 가장자리부를 따라서 세워 설치된 4개의 측벽을 갖는 패널과, 상기 패널 유효부의 내부면에 형성된 형광체 스크린과, 상기 패널의 내측에 설치되고 상기 형광체 스크린과 대향한 거의 직사각형 형상의 마스크 본체와 상기 마스크 본체의 둘레 가장자리부를 지지하고 있음과 동시에 상기 측벽에 대향한 거의 직사각형 형상의 마스크 프레임을 갖는 섀도우 마스크를 구비한 칼라음극선관의 상기 섀도우 마스크를 상기 패널의 측벽에 탄성적으로 지지하는 탄성 지지기구에 있어서,

적어도 3개의 상기 측벽의 내부면에 돌출되어 설치된 스터드핀과,

상기 적어도 3개의 측벽과 상기 마스크 프레임 사이에 각각 설치된 적어도 3개의 탄성지지체를 구비하고,

상기 탄성지지체의 각각은

상기 마스크 프레임에 고정된 고정부와, 상기 측벽 중 1개에 설치된 스터드핀에 걸어 맞춘 걸어 맞춤부와, 상기 칼라음극선관의 관축과 평행인 방향에 대하여 기울어진 2개의 절곡부에 의해 상기 고정부 및 걸어 맞춤부를 단차를 두고 연결한 경사부를 구비하고,

상기 마스크 프레임의 열팽창에 따른 상기 경사부의 변위 응답성은 상기 고정부측이 상기 걸어맞춤부측 보다 높은 것을 특징으로 하는 탄성지지기구.
제 12 항에 있어서,

상기 각 탄성 지지체의 상기 경사부의 상기 절곡부와 평행인 단면의 면적은 상기 걸어맞춤부측 보다도 상기 고정부측이 작은 것을 특징으로 하는 탄성지지기구.