KR20010080095A

KR20010080095A - 장력 집속 마스크를 구비한 컬러 수상관

Info

Publication number: KR20010080095A
Application number: KR1020017004557A
Authority: KR
Inventors: 랙랜드프랭크로우랜드주니어; 마스터톤월터데이빗
Original assignee: 추후제출; 톰슨 라이센싱 에스.에이.
Priority date: 1998-10-13
Filing date: 1999-10-08
Publication date: 2001-08-22
Also published as: EP1121703A1; DE69926775D1; EP1121703B1; JP2002527871A; EP1121703B8; JP3995886B2; CN1140912C; DE69926775T2; AU1109200A; US6157121A; CN1330795A; WO2000022644A1; KR100669133B1

Abstract

컬러 화상관(10)은 적어도 하나의 전자빔(28)을 생성하기 위해 내부에 전자총(26)을 갖는 진공 엔벨로프(11)와, 그 내부면 상에 형광선을 갖는 발광 스크린(22)을 구비한 면판 패널(12)과, 장력 집속 마스크(24)를 포함한다. 마스크는 스크린의 유효 화상 영역에 인접하여 실질적으로 평행한 복수 개의 슬롯을 정의하는 제1 금속 스트랜드(40)와 이격 배치된다. 유효 화상 영역의 양단의 제1 금속 스트랜드의 각각은 그 스크린 접속 측면 상에 실질적으로 연속적인 절연층(41)을 갖는다. 또한, 마스크는 제1 금속 스트랜드와 실질적으로 수직으로 향하는 복수 개의 제2 금속 스트랜드(42)를 포함한다. 제2 금속 스트랜드는 수상관에 전류가 흐르지 않는 경우에 절연층으로부터 이격되고, 수상관에 전류가 흐르는 경우에는 절연층과 접촉된다.

Description

장력 집속 마스크를 구비한 컬러 수상관{COLOR PICTURE TUBE HAVING A TENSION FOCUS MASK}

컬러 수상관은 3 개의 전자빔을 생성하여 수상관의 스크린을 향해 지향시키는 전자총을 포함한다. 스크린은 수상관의 면판의 내부면 상에 배치되고, 상이한 3색 발광 형광체 요소의 어레이로 구성된다. 새도우 마스크(shadow mask) 또는 집속 마스크(focus mask) 중의 어느 하나인 색 선택 전극(color selection electrode)은 전자총과 스크린의 사이에 삽입되고, 각 전자빔이 그 전자빔과 관련된 형광체 요소에만 지향되도록 한다. 새도우 마스크는 강(steel)과 같은 금속 박판(thin sheet of metal)이고, 수상관 면판의 내부면에 약간 평행하도록 외형 형성된다. 집속 마스크는 서로 수직이며 통상 절연층에 의해 이격된 도전선(conductive line)의 2중 세트로 구성된다.

노스커(R. W. Nosker)등에게 허여된 미국 특허 제5,646,478호(1997년 7월 8일자로 발행됨) 및 쉐루쿠리(S. C. Cherukuri)에게 허여된 미국 특허 제5,647,653호(1997년 7월 15일자로 발행됨)에는 마스크가 금속 스트랜드 중의 2 개의 수직 세트로 형성되는 집속 마스크 수상관이 개시되고 있다. 스트랜드의 하나의 세트는 장력하에서 상이한 재료의 2 개의 층으로 도포된 절연체 코팅부를 포함한다. 두번째층, 즉 상부층은 스트랜드의 제2 세트를 소결에 의해 제1 세트에 부착시키기 위해 이용된다. 폴리니아크(E. S. Poliniak)에게 허여된 미국 특허 제5,629,051호(1997년 5월 13일자로 발행됨)에는 상기 절연체 코팅부를 스트랜드의 제1 세트에 도포하는 방법이 개시되고 있다.

스트랜드의 2 개의 세트를 부착하는 기술에 있어서는 약간의 문제가 발생되고 있다. 예를 들면, 제2 절연층은 잘게 쪼개짐으로써, 수상관의 내부에 입자를 잔류시키게 된다. 스트랜드는 충격이 가해졌을 때 서로 상대적으로 천이될 수 있고, 이들의 상호 부착에 의하여 자신의 본래 위치로 복귀하는 것이 불가능하게 되는 문제가 있다. 본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위해 마스크 구조를 제공한다.

본 발명은 장력 마스크를 구비한 컬러 수상관에 관한 것으로, 특히 장력 집속 마스크를 구비한 컬러 수상관에 관한 것이다.

도 1은 본 발명을 구체화하는 컬러 수상관의 축방향 부분 측단면도.

도 2는 도 1의 수상관의 장력 새도우 마스크 프레임 어셈블리의 투시도.

도 3은 도 2의 원 3에서 절취된 수직 스트랜드 및 수평 스트랜드의 분리 단면도.

도 4는 수상관의 동작시의 도 3과 동일한 도면.

본 발명은 적어도 하나의 전자빔을 생성하기 위해 내부에 전자총을 갖는 진공 엔벨로프와, 그 내부면 상에 형광선(phosphor line)을 갖는 발광 스크린을 구비한 면판 패널과, 장력 집속 마스크를 포함하는 컬러 수상관을 제공한다. 마스크는 수상관 스크린의 유효 화상 영역에 인접되어 형광선과 실질적으로 평행한 복수 개의 슬롯을 정의하는 제1 금속 스트랜드와 이격 배치된다. 유효 화상 영역의 양단의 제1 금속 스트랜드의 각각은 그 스크린 접속 측면 상에 실질적으로 연속적인 절연층을 갖는다. 또한, 마스크는 제1 금속 스트랜드와 실질적으로 수직으로 향하는 복수 개의 제2 금속 스트랜드를 포함한다. 제2 금속 스트랜드는 수상관으로 전류가흐르지 않는 경우에 절연층으로부터 이격되고, 전류가 흐르는 경우에 절연층과 접촉된다.

도 1은 장방형 면판 패널(12)과 장방형 퍼넬(15)에 의해 접속된 관형 네크(14)로 이루어진 유리 엔벨로프(11)를 갖는 컬러 수상관(10)을 도시하고 있다. 장방형 퍼넬(15)은 제1 애노드 버튼(16)으로부터 관형 네크(14)로 연장하는 제1 내부 도전 피막(도시 생략됨)을 갖는다. 제1 애노드 버튼과 대향 배치된 제2 애노드 버튼(17)은 장방형 퍼넬(15) 상에서 제2 내부 도전 피막(도시 생략됨)과 접촉되어 있다. 면판 패널(12)은 실질적으로 평면형 뷰잉 면판(18)과 유리 프릿(21)에 의해 장방형 퍼넬(15)에 밀봉된 주변 플랜지(flange) 또는 측벽(20)을 포함한다. 3 색 형광 스크린(22)은 뷰잉 면판(18)의 내부면에 의해 담지된다. 스크린(22)은 3 개조(triad)로 배열된 형광선의 라인 스크린으로서, 각 3 개조는 3 색의 각각의 형광선을 포함한다. 형광선은 수상관의 단축 Y와 대략적 평행하다. 장력 집속 마스크(24)는 소정의 이격된 관계로 착탈 가능하게 스크린(22)에 장착되어 있다.도 1에 점선으로 개략적으로 도시된 전자총(26)은 네크(14) 내에서 중심에 부착되어, 중앙 빔과 2 개의 측면 또는 외측 빔인 3 개의 인라인 전자빔(28)을 생성하고, 인장 마스크(24)로부터 스크린(22)으로의 집속 경로를 따라서 지향시킨다.

수상관(10)은 퍼넬과 네크(funnel-to-neck)의 접합부 부근에 도시된 요크(30)와 같은 외부 자기 편향 요크와 함께 사용되도록 설계된다. 요크(30)는 동작시에 3 개의 빔을 자계 내에 두고서, 이들 빔을 스크린(22) 상의 장방형 래스터에 수평 및 수직으로 주사시킨다.

도 2에 도시된 장력 집속 포커스 마스크(24)는 약 0.05 mm(2 mil) 두께의 저탄소강의 얇은 직사각형 시트로 구성되는 것이 바람직하다. 시트는 다수의 연장된 제1 금속 스트랜드(40)로 에칭되고, 각 스트랜드는 실질적으로 등간격으로 배치된 슬롯에 의해 분리된 대략 0.3 mm(12 mils) 정도의 횡방향 치수, 즉 폭을 가지며, 각 슬롯은 수상관의 단축 Y와 대략 평행한 약 0.55 mm(21.5 mils) 정도의 폭을 갖는다. 68 cm(27V)의 대각선 치수를 갖는 컬러 수상관에 있어서는 제1 금속 스트랜드(40)가 약 600개 있다. 각 스트랜드(40)의 한면은 절연층(41)으로 피복된다. 각 스트랜드(40)의 길이를 따라 절연층(41)이 연속적으로 피복되는 것이 바람직하다.

약 0.025 mm(1 mil)의 직경을 각각 가지고 있는 다수의 제2 금속 스트랜드(42)는 제1 금속 스트랜드(40)와 실질적으로 수직으로 배치된다. 제2 금속 스트랜드의 양호한 재료는 인바르(TM Reg. #63,970) 전선이다. 인접한 제2 스트랜드(42)간의 수직 간격 또는 수직 피치는 약 0.41 mm(16 mils)이다. 상대적으로 얇은 제2 금속 스트랜드(42)는 제1 금속 스트랜드(40)와 함께 작용하여 전자빔(28)의집속을 제공한다. 본원 명세서에 개시된 집속 마스크는 스크린의 중앙에서 약 60 % 정도의 마스크 투과율을 제공한다. 종래의 새도우 마스크에 있어서는 마스크 투과율 이 18 %∼20 % 이다. 수상관에 전류가 흐를 때, 제1 금속 스트랜드(40)에 인가된 전압은 제2 금속 스트랜드(42)에 인가되는 전압과 약 30 kV의 애노드 전압에서 1 kV 이하 만큼 차이가 난다. 2 개의 애노드 버튼(16, 17)에 인가되는 전압은 퍼넬(15)상의 제1 및 제2 내부 피막에 의해 스트랜드(40, 42)로 각각 유도된다.

도 2에는 장력 집속 마스크(24)를 지지하는 프레임(44)이 도시된다. 프레임(44)은 수상관의 장축 X와 실질적으로 평행한 2 개의 긴 측면(48, 50)과 수상관의 단축 Y와 평행한 2 개의 짧은 측면(52, 54)을 갖는 넓은 직사각형 부분(46)을 포함한다. 긴 측면(48, 50)의 높이는 세로축 Z 방향에서 짧은 측면(52, 54)의 높이보다 2 배 이상이다. 다수의 제1 금속 스트랜드(40)는 프레임 부분(46)의 긴 측면(48, 50)의 사이를 연결한다. 짧은 측면(52, 54)은 스프링(56)에 의해 2 개의 제2 스트랜드 지지 부분(58, 60)과 연결된다. 2 개의 지지 부분(58, 60)은 짧은 측면(52, 54)과 분리되어 평행하게 배치된다. 다수의 제2 금속 스트랜드(42)는 이 스트랜드(42) 상에서 약간의 장력이 인가되는 스프링(56)에 의해서 2 개의 지지 부분(58, 60) 사이에 접속하여 연결한다. 제2 금속 스트랜드(42)는 제1 금속 스트랜드(40)와 전기적으로 절연되어 있다. 이 절연을 달성하기 위해서는 스프링(56) 또는 지지 부분(58, 60)을 비전도성 재료로 형성하거나 또는 비전도성인 적층 재료 중 하나의 재료로서 이들 구성 부품들은 적층 재료로 형성하는 것과 같은 여러 가지의 방법이 있다.

앞에서 언급된 종래의 특허의 장력 집속 마스크와는 달리, 제2 금속 스트랜드(42)는 절연층에 의해 제1 금속 스트랜드(40)에 비영구적으로 부착되어 있지는 않고, 그 대신에, 이 제2 금속 스트랜드는 도 3에 도시된 바와 같이 제1 금속 스트랜드(40)의 절연층(41)으로부터 분리되어 이격 배치되어 있다. 그러나, 도 4에 도시된 바와 같이, 수상관(10)에 전류가 흐를 때, 즉 제1 금속 스트랜드(40)와 제2 금속 스트랜드(42)의 사이에 수백 V의 차이가 있는 경우, 제2 금속 스트랜드(42)를 제1 금속 스트랜드(40)의 절연층(41)과 접촉하는 2 개의 세트의 스트랜드 사이에는 정전기력이 발생한다.

바람직한 절연층(41)의 두께는 스트랜드(40)의 양단의 0.05∼0.09 mm(2∼3.6 mils)의 범위 내에 있다. 절연층(41)의 양호한 재료는 400°∼ 450°의 범위에서 용융되는 납-아연-붕규산염 불투명 땜납 유리이고, 오하이오주 톨레도의 SEM-COM 및 뉴욕주 코닝의 Corning Glass를 포함하는 다수의 유리 공급업자에 의해 시판되고 있는 SCC-11이다. 수상관(10)이 비동작하는 경우, 바람직한 금속 스트랜드(42)의 세트는 금속 스트랜드(40)의 절연층(41)으로부터 약 0.025∼0.05 mm(1∼2 mils) 정도 이격 배치된다.

전술한 마스크 구조는 스트랜드의 전위가 제거되었을 때, 그 공칭 위치로 복귀시키는 것이 자유롭다고 하는 이점이 있다. 그 결과, 스트랜드의 위치는 영구적으로 함께 부착된 경우라도 다른 상태로 시프트시킬 수 있는 기계적인 충격에 영향을 받지 않게 된다.

Claims

적어도 하나의 전자빔(28)을 생성하기 위해 내부에 전자총(26)을 갖는 진공 엔벨로프(11)와;

그 내부면 상에 형광선을 갖는 발광 스크린(22)을 구비한 면판 패널(12)과;

상기 스크린의 유효 화상 영역에 인접되어 상기 형광선과 실질적으로 평행한 복수 개의 슬롯을 정의하는 제1 금속 스트랜드(40)와, 상기 제1 금속 스트랜드와 실질적으로 수직으로 향하는 복수 개의 제2 금속 스트랜드(42)가 이격 배치된 장력 집속 마스크(24)를 포함하고,

상기 유효 화상 영역의 양단의 상기 제1 금속 스트랜드의 각각은 그 스크린 접속 측면 상에 실질적으로 연속적인 절연층(41)을 가지며, 상기 제2 금속 스트랜드는 상기 수상관에 전류가 흐르지 않는 경우에 상기 절연층으로부터 이격되고 상기 수상관에 전류가 흐르는 경우에는 상기 절연층과 접촉되는 것을 특징으로 하는 컬러 수상관.
적어도 하나의 전자빔(28)을 생성하기 위해 내부에 전자총(26)을 갖는 진공 엔벨로프(11)와;

그 내부면 상에 형광선을 갖는 발광 스크린을 구비한 면판 패널(12)과;

상기 스크린의 유효 화상 영역에 인접되어 상기 형광선과 실질적으로 평행한 복수 개의 슬롯을 정의하는 제1 금속 스트랜드(40)와, 상기 제1 금속 스트랜드와실질적으로 수직으로 향하는 복수 개의 제2 금속 스트랜드(42)가 이격 배치된 장력 집속 마스크(24)를 포함하고,

상기 유효 화상 영역의 양단의 상기 제1 금속 스트랜드의 각각은 그 스크린 접속 측면 상에 실질적으로 연속적인 절연층(41)을 가지며, 상기 제2 금속 스트랜드는 상기 수상관에 전류가 흐르는 경우에 정전기력을 통하여 상기 절연층과 상기 제2 금속 스트랜드의 접촉을 가능하게 하는 거리만큼 상기 절연층으로부터 이격되는 것을 특징으로 하는 컬러 수상관.