KR20020070641A - 컬러음극선관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 섀도우마스크를 구비한 컬러음극선관에 관한 것으로서, 컬러음극선관은 내면에 형광체 스크린이 형성된 페이스 패널과 섀도우마스크를 구비하고 있고, 섀도우마스크의 마스크 본체는 형광체 스크린에 대향하고 있고, 또한 복수의 전자빔 통과구멍이 형성된 유효면을 갖고 있고, 페이스 패널의 내면 중앙에 대한 대각축, 수평축 및 수직축단에서 각각의 함몰량을 "ZPD", "ZPH", "ZPV"로 하고, 마스크 본체의 유효면 중앙에 대한 각축단의 함몰량을 "ZMD", "ZMH", "ZMV"로 하였을 때에 페이스 패널 및 마스크 본체(21)는 ZPD>ZPV>ZPH, ZMD>ZMH>ZMV, ZPD<ZMD, ZPH<ZMH, ZPV>ZMV의 관계를 각각 만족하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

컬러음극선관{COLOR CATHODE RAY TUBE}

본 발명은 섀도우마스크를 구비한 컬러음극선관에 관한 것이다.

일반적으로 컬러음극선관은 거의 장방형상의 페이스 패널 및 퍼넬을 갖는 진공외관용기를 구비하고 있다. 페이스 패널은 곡면으로 이루어지는 유효부와, 유효부의 주변부에 세워 설치된 스커트부를 갖고, 퍼넬은 스커트부에 접합되어 있다. 페이스 패널의 유효부의 내면에는 흑색 비발광층 및 이 흑색 비발광층의 간격에 메워넣어지도록 형성된 3색 형광체층으로 이루어지는 형광체 스크린이 설치되어 있다. 또한, 형광체 스크린에 대향하고 페이스 패널의 내측에 대략 장방형상의 섀도우마스크가 배치되어 있다.

퍼넬의 넥 내에는 3전자빔을 방출하는 전자총이 배치되어 있다. 그리고, 컬러음극선관은 전자총에서 방출된 3전자빔을 퍼넬의 외측에 장착된 편향요크가 발생하는 자계에 의해 편향하고, 섀도우마스크를 통하여 형광체 스크린을 수평, 수직 주사함으로써 컬러화상을 나타낸다.

섀도우마스크는 프레스 성형된 대략 장방형상의 마스크 본체와, 상기 마스크 본체의 주변부에 설치된 대략 장방형상의 마스크 프레임으로 구성되어 있다. 마스크 본체는 형광체 스크린과 대향한 곡면으로 이루어지는 유효면을 갖고, 상기 유효면에 다수의 전자빔 통과구멍이 형성되어 있다. 그리고, 섀도우마스크는 마스크 프레임의 각 측면의 중간부분 또는 각 코너부 외측에 설치된 탄성지지체를 페이스 패널의 스커트부에 설치된 스터드 핀에 걸음으로써 페이스 패널의 내측에 착탈이 가능하게 지지되어 있다.

형광체 스크린 상에 색 어긋남 없이 화상을 표시하기 위해서는 마스크 본체의 전자빔 통과구멍을 통과하는 3전자빔을 3색 형광체층에 정확하게 랜딩하도록 선별할 필요가 있다. 그를 위해서는 페이스 패널과 섀도우마스크와의 위치 관계를 정확하게, 특히 페이스 패널의 유효부 내면과 마스크 본체의 유효면과의 간격(q값)을 소정 허용범위 내로 유지하는 것이 필요해진다.

최근, 컬러음극선관에서는 시인성의 향상 및 외광의 비침을 저감시키기 위해서 페이스 패널의 유효부의 외면을 평면 또는 곡률반경이 10m 이상의 가능한 한 평면에 가까운 곡면으로 하는 것이 요망되고 있다. 이에 따라서 유효부 내면의 곡률반경도 크게 할 필요가 있고, 또한 마스크 본체의 유효면의 곡률반경도 크게 할 필요가 있다.

그러나, 마스크 본체의 유효면의 곡률을 작아지도록 프레스성형하면, 마스크 본체의 곡면유지강도가 저하한다. 그 결과, 컬러음극선관 제조공정 중, 마스크 본체에 변형이 생기고, 컬러음극선관의 색순도를 크게 열화시키는 원인이 된다.

이것을 방지하기 위해서, 페이스 패널의 내면형상 및 섀도우마스크의 곡률을 크게 한 경우에는 패널 중앙과 주변의 두께 차가 커지고, 페이스 패널의 제조 자체가 어려워진다. 또, 시야각의 열화나 페이스 패널 내면의 반사상의 일그러짐 등, 시인도의 열화로 이어진다. 그 때문에, 페이스 패널 내면의 곡률은 가능한 한 작은 쪽이 바람직하다.

예를 들면, 일본 특개평 11-242940호 공보에 개시된 컬러음극선관에 의하면, 페이스 패널의 유효부 내면은 단축방향으로 소정의 곡률을 갖고, 장축방향은 내면 중앙부근에서 거의 무한대의 곡률반경을 갖고, 내면 둘레 가장자리 부근에서 소정의 곡률을 갖는 형상으로 하고 있다. 이 구성에 의하면, 마스크 본체의 곡면 강도의 향상이 도모되고, 동시에 진공외관용기의 대기압 강도도 보다 높이는 것이 가능해진다.

그러나, 이 공보에 개시된 컬러음관선관에 있어서도 마스크 본체 중앙부근 및 단축단 부근의 강도는 주변부분에 비해 여전히 약하다. 이 현상은 애스팩트비가 16:9의 컬러음극선관에 있어서 특히 현저해진다.

또, 페이스 패널을 평탄화할 때, 대기압강도나 방폭 상의 관점에서 페이스 패널의 유효면 중심으로부터의 거리에 대한 곡면의 함몰량의 비인 곡면 변화율은 적어도 0.02 이상으로 하는 것이 필요해진다.

또한, 상기 공보에 개시된 컬러음극선관에서는 형광체 스크린의 품위에 관한 문제도 있다. 즉, 일반적으로 컬러음극선관의 형광체 스크린은 포토리소그래피법에 의해 형성된다. 이 방법에서는 우선, 페이스 패널 내면에 형광체와 감광성 수지를 주성분으로 하는 형광체 슬러리를 도포하여 건조시켜 형광체 슬러리를 형성하고, 이 형광체 슬러리층을 섀도우마스크를 통하여 노광한 후에 현상하여 형광체층을 형성한다. 이들 공정을 3색 형광체층에 대해서 각 색마다 반복함으로써 형광체 스크린을 형성하고 있다.

이 노광공정에서는 광학렌즈계를 이용하여 노광 광원으로부터의 광을 전자총에서 방출되는 3개의 전자빔의 궤도에 근사시키고, 섀도우마스크의 전자빔 통과구멍에 대하여 소정 위치에 형광체층이 형성되도록 형광체 슬러리층을 노광한다.

인라인형 컬러음극선관에 있어서, 3색 형광체층 또는 흑색 비발광물질층이 페이스 패널의 단축방향으로 가늘고 긴 스트라이프형상으로 형성되어 있다. 또, 섀도우마스크는 다수의 슬릿형상의 전자빔 통과구멍을 갖고, 이들 전자빔 통과구멍은 단축을 따라서 열형상으로 연장하는 전자빔 통과구멍열이 다수열 형성되도록 배열되어 있다.

이러한 인라인형 컬러음극선관에서 또한 상술한 공보에 개시된 구성을 갖는 컬러음극선관의 형광체 스크린을 상술한 방법으로 형성하는 경우, 페이스 패널 내면의 장축방향 중간부분은 장축방향으로 거의 무한대의 곡률반경을 갖고 단축방향으로만 소정의 곡률을 갖고 있기 때문에, 광원 구부러짐이라고 불리우고 있는 사행(蛇行)현상이 발생하고, 그 결과, 특히 형광체 스크린 장변 중간부 부근에서 형광체층이 직선형상이 되지 않고 사행하게 된다. 이 경우, 화상품위가 열화한다.

본 발명은 이상의 점에 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 페이스 패널의 평면성을 확보하면서 섀도우마스크의 강도향상 및 표시품위의 향상을 도모할 수 있는 컬러음극선관을 제공하는 데에 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 관한 컬러음극선관의 단면도,

도 2는 상기 컬러음극선관을 나타내는 분해사시도,

도 3은 상기 컬러음극선관의 페이스 패널 유효부의 내면형상을 모식적으로 나타내는 도면,

도 4는 상기 섀도우마스크의 마스크 본체 유효면의 형상을 모식적으로 나타내는 도면,

도 5는 상기 마스크 본체의 전자빔 통과구멍열의 간격과 장축 상의 중앙으로부터의 거리의 관계를 나타내는 도면,

도 6은 상기 마스크 본체의 장축방향을 따른 곡률의 변화를 나타내는 도면,

도 7은 상기 마스크 본체의 장축방향을 따른 전자빔 통과구멍의 경사각도의 변화를 나타내는 도면,

도 8은 상기 마스크 본체의 전자빔 통과구멍의 경사각도를 설명하기 위한 도면,

도 9는 상기 컬러음극선관의 평면성의 평가와 곡률 변화율의 관계를 나타내는 도면, 및

도 10은 상기 마스크 본체의 곡률 변화율과 변형량의 관계를 나타내는 도면이다.

*도면의 주요한 부분에 대한 부호의 설명

11: 유효부(패널) 12: 스커트부(패널)

13: 페이스 패널 14: 퍼넬

15: 흑색 비발광층 16: 형광체층

17: 형광체 스크린 18: 섀도우마스크

19: 유효면(마스크 본체) 20: 전자빔 통과구멍

21: 마스크 본체 22: 마스크프레임

23: 네크 24B, 24G, 24R: 3전자빔

25: 전자총 26: 편향요크

30: 탄성지지체 32: 스터드핀

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 한 태양에 관한 컬러음극선관은 외면이 거의 평면으로 형성된 거의 장방형상의 유효부를 가진 페이스 패널을 구비한 외관용기, 상기 유효부의 내면에 설치된 형광체 스크린, 상기 형광체 스크린을 향하여 전자빔을 방출하는 전자총 및 상기 형광체 스크린과 상기 전자총 사이에 배치된 섀도우마스크를 구비하고 있다. 섀도우마스크는 상기 페이스 패널의 유효부 내면과 대향하고 있고, 또한 다수의 전자빔 통과구멍이 형성되어 실질적으로 장방형상의 유효면을 갖는 마스크 본체를 구비하고 있다. 상기 페이스 패널의 유효부 및 마스크 본체의 유효면은 관축과 직교하는 장축, 관축 및 장축과 직교하는 단축 및 관축과 직교하는 대각축을 갖고 있다.

상기 페이스 패널의 유효부의 내면 중앙에 대한 각 축단의 전자총측으로의 함몰량을 유효부(11)의 대각축단에서 "ZPD", 장축에서 "ZPH", 단축단에서 "ZPV"로한 경우, 이들 함몰량은

ZPD>ZPV>ZPH

의 관계로 설정되어 있다. 상기 마스크 본체의 유효면 중앙에 대한 상기 전자총측으로의 각 축단의 함몰량을 유효면의 대각축단에서 "ZMD", 장축단에서 "ZMH", 단축단에서 "ZMV"로 한 경우, 이들 함몰량은

ZMD>ZMH>ZMV

의 관계로 설정되고, 또한 상기 함몰량은

ZPD<ZMD,

ZPH<ZMH,

ZPV>ZMV

의 관계로 설정되어 있다.

또, 본 발명의 다른 태양에 관한 컬러음극선관은, 외면이 거의 평면으로 형성된 거의 장방형상의 유효면을 가진 페이스 패널을 구비한 외관용기, 상기 유효부의 내면에 설치된 형광체 스크린, 상기 형광체 스크린을 향하여 전자빔을 방출하는 전자총 및 상기 형광체 스크린과 상기 전자총 사이에 배치된 섀도우마스크를 구비하고 있다. 섀도우마스크는 상기 페이스 패널의 유효부 내면과 대향하여 있고, 또한 다수의 전자빔 통과구멍이 형성되어 실질적으로 장방형상의 유효면을 가진 마스크 본체를 구비하고, 상기 페이스 패널의 유효부 및 마스크 본체의 유효면은 관축과 직교하는 장축, 관축 및 장축과 직교하는 단축 및 관축과 직교하는 대각축을 갖고 있다.

상기 페이스 패널의 유효부의 내면 중앙에 대한 각 축단의 전자총측으로의 함몰량을 유효부(11)의 대각축단에서 "ZPD", 장축단에서 "ZPH", 단축단에서 "ZPV"로 하고, 상기 유효부의 내면 중앙에서 유효부의 대각축단까지의 거리를 "LPD", 유효부의 장축단까지의 거리를 "LPH", 유효부의 단축단까지의 거리를 "LPV"로 하고, 상기 마스크 본체의 유효면 중앙에 대한 상기 전자총측으로의 각 축단의 함몰량을 유효면의 대각축단에서 "ZMD", 장축단에서 "ZMH", 단축단에서 "ZMV"로 하고, 상기 마스크 본체의 유효면 중앙에서 유효면의 대각축단까지의 거리를 "LMD", 유효면의 장축단까지의 거리를 "LMH", 유효면의 단축단까지의 거리를 "LMV"로 하고, ZPD/LPD, ZPH/LPH, ZPV/LPV의 각각을 Z/L로 나타내고, ZMD/LMD, ZMH/LMH, ZMV/LMV의 각각을 Z'/L'로 나타낸 경우, 상기 페이스 패널의 유효부 내면의 함몰량 및 상기 거리 및 상기 마스크 본체의 유효면의 함몰량 및 상기 거리는

0.020<Z/L<0.060

0.025<Z'/L'<0.090

의 관계로 설정되어 있다.

이렇게 마스크 본체 및 페이스 패널의 내면곡률을 설정함으로써 페이스 패널 외면을 평탄화하여도 제조공정 및 외부 충격으로 발생하는 마스크 본체의 변형을 방지하고, 빔랜딩 어긋남에 기인하는 색순도의 열화를 경감시킬 수 있다. 이에 의해 표시품위가 향상된 컬러음극선관을 얻을 수 있다. 또, 방폭성능 및 시인성의 향상이 가능해진다.

본 발명의 추가적인 목적 및 이점은 다음의 설명에 따르고, 부분적으로는 상기 설명에서 명백해지거나 본 발명을 실행함으로써 알 수 있을 것이다. 상기 본 발명의 목적 및 이점은 이하에서 특히 강조되는 수단 및 결합에 의해 실현되고 얻어질 수 있다.

명세서에서 구체화되고 그 일부를 구성하는 첨부 도면은 본 발명의 적절한 실시예를 도시하고, 상기한 개략적 설명 및 후술되는 적절한 실시예의 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명한다.

이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시예에 관한 컬러음극선관에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 컬러음극선관은 거의 장방형상의 페이스 패널(13) 및 퍼넬(14)을 가진 진공외관용기를 구비하고 있다. 페이스 패널(14)은 곡면으로 이루어지는 유효부(11)와, 유효부의 주변부에 세워 설치된 스커트부(12)를 갖고, 퍼넬(14)은 스커트부에 접합되어 있다. 페이스 패널(13)의 유효부(11)의 내면에는 흑색 비발광층(15) 및 이들의 흑색 비발광층의 간격에 메워지도록 형성된 3색의 형광체층(16)으로 이루어지는 형광체 스크린(17)이 설치되어 있다. 또한, 형광체 스크린(17)에 대향하여 페이스 패널(13)의 안쪽에 대략 장방형상의 섀도우마스크(18)가 배치되어 있다.

섀도우마스크(18)는 프레스 성형된 대략 장방형상의 마스크 본체(21)와, 이 마스크 본체의 주변부에 설치된 대략 장방형상의 마스크 프레임(22)으로 구성되어 있다. 마스크 본체(21)는 형광체 스크린(17)과 대향한 곡면으로 이루어지는 유효면(19)을 갖고, 이 유효면에 다수의 슬릿형상의 전자빔 통과구멍(20)이 형성되어있다. 그리고, 섀도우마스크(18)는 예를 들면, 마스크 프레임(22)의 각 측면의 중간부분에 설치된 탄성지지체(30)를 페이스 패널(13)의 스커트부(12)에 설치된 스터드핀(32)에 걸음으로써 페이스 패널의 내측에 착탈이 가능하게 지지되어 있다.

퍼넬(14)의 넥(23) 내에는 3전자빔(24B, 24G, 24R)을 방출하는 전자총(25)이 배치되어 있다. 그리고, 컬러음극선관은 전자총(25)에서 방출된 3전자빔(24B, 24G, 24R)을 퍼넬(14)의 외측에 장착된 편향요크(26)가 발생하는 자계에 의해 편향하고, 섀도우마스크(18)를 통하여 형광체 스크린(17)을 수평, 수직 주사함으로써 컬러화상을 표시한다.

또한, 컬러음극선관의 페이스 패널(13) 및 섀도우마스크(18)는 관축(Z)과 직교하는 장축(H), 상기 장축 및 관축과 직교하는 단축(V) 및 대각축(D)을 갖고 있다. 이 경우, 형광체 스크린(17)의 형광체층 및 흑색 비발광물질층은 단축(V)방향으로 연장된 가늘고 긴 스트라이프형상으로 형성되어 있다. 이에 대응하여 섀도우마스크에는 다수의 전자빔 통과구멍(20)을 단축(V)을 따라서 연장되는 전자빔 통과구멍열이 장축(H)방향으로 다수열 나열하여 설치되어 있다.

이렇게 구성된 컬러음극선관으로서, 화면 대각유효직경이 60㎝, 애스팩트비 4:3, 페이스 패널(13) 외면의 곡률반경이 10m의 컬러음극선관을 예로 들어 설명한다. 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 페이스 패널(13)의 내면에 있어서 관축(Z)에서 장축(H)방향단까지의 길이를 "LPH", 관축(Z)에서 단축(V)방향단까지의 길이를 "LPV", 그리고 관축(Z)에서 대각축(D)방향단까지의 길이는 "LPD"로 한다. 또, 페이스 패널(13) 내면의 유효부(11) 및 후술하는 마스크 본체(21)의 유효면(19)에 대하여 중앙에 대한 각 축단부(端部)와의 관축(Z)방향에 따른 간격(거리)를 함몰량이라고 정의한다.

페이스 패널(13) 내면의 중앙, 즉 관축(Z)과 페이스 패널(13)의 내면이 교차하는 점에 대한 각 축단의 전자총측으로의 함몰량을 유효부(11)의 대각축(D)단에서 "ZPD", 장축(H)단에서 "ZPH", 단축(V)단에서 "ZPV"로 한 경우, 종래의 외면이 곡률을 갖는 컬러음극선관에서는 이들 함몰량은

ZPD>ZPH>ZPV

의 관계로 설정되어 있는 것에 대하여 본 실시예에 관한 컬러음극선관에서는

ZPD>ZPV>ZPH

의 관계로 설정하고 있다.

페이스 패널(13) 외면을 곡률반경 10m로 하여 평탄화한 경우, 평면성 및 관면색의 열화 등의 시인성의 점에서 페이스 패널(13) 내면의 곡률은 가능한 한 작게 설정하지 않으면 안된다. 이 때, 이하의 표 1에 나타낸 방폭특성시험의 결과로부터 페이스 패널(13)의 곡면변화율은 적어도 0.02 이상을 필요로 하고, 또 일반적으로 단축(V)방향의 유효직경단 부근이 가장 방폭특성이 열화하는 것을 판명하고 있다.

곡면변화율	0	0.02	0.04	0.06	0.08
방폭특성	×	×~△	○	○	○

그 때문에 패널유효부 내면의 각 축단에서의 함몰량을 상기 관계로 함으로써유효부 내면의 곡률을 가능한 한 작게 하는 가운데 단축 유효직경단 부근에 대해서는 상대적으로 곡률을 크게 하고, 페이스 패널(13)의 두께분포을 적정화하여 방폭특성을 향상시킬 수 있다.

한편, 마스크 본체(21)에 대하여 도 4에 도시한 바와 같이 관축(Z)에서 장축(X)방향단까지의 길이를 "LMH", 관축(Z)에서 단축(V)방향단까지의 길이를 "LMV", 관축(Z)에서 대각축(D)방향단까지의 길이를 "LMD"로 한다. 이 경우, 마스크 본체(21)의 중앙에 대한 각 단의 전자총측으로의 함몰량을 유효면(19)의 대각축(D)단에서 "ZMD", 수평축단에서 "ZMH", 수직축단에서 "ZMV"로 하면, 이들 함몰량은

ZMD>ZMH>ZMV

의 관계가 되도록 설정하고 있다.

이것은 도 5에 도시한 바와 같이 장축(H) 상에서는 유효면(19)의 중앙 부근에서 단변에 걸쳐 전자빔 통과구멍(20)의 장축방향의 간격을 증대시키는 것을 의미하고 있다. 이 결과, 도 6에 도시한 바와 같이 장축(H) 상의 장축방향의 곡률은 유효면(19)의 주변으로 감에 따라서 커지고, 유효면 중앙부에 대하여 장축단 부분에서의 함몰량(ZMH)을 크게 설정하고 있다. 이에 의해 마스크 본체(21) 곡면의 강도를 향상시킬 수 있다. 또한, 이 함몰량에 대해서는 마스크 유효면(19)의 장변 상에 대해서도 대략 동일한 경향이 되도록 설정하고, 대각축(D) 상에서도 함몰량(ZMD)을 크게 설정하고 있다.

마스크 본체(21)와 페이스 패널(13)과의 함몰량을

ZPD<ZMD

로 설정하고, 또한

ZPH<ZMH

로 설정함으로써 마스크 본체(21)의 곡면 강도를 한층 개선할 수 있고, 동시에 페이스 패널(13)의 시인성의 확보와 컬러음극선관의 방폭특성 향상을 양립시키는 것이 가능해진다.

또한, ZPV>ZMV로 하고, 페이스 패널(13)을 가능한 한 단축(V) 상에서 곡률이 커지도록 설정하여, 마스크 본체(21)의 곡률을 크게 하는 것이 가능해진다. 이 때문에 마스크 본체(21)의 곡면강도 개선을 도모할 수 있다.

이 때, 단축(V) 단부에서는 페이스 패널(13)의 유효부 곡면에 대하여 상대적으로 마스크 본체(21)의 유효면의 함몰량을 감소시킴으로써 q값을 작게 하고, 마스크 본체(21)의 전자빔 통과구멍(20)의 간격이 작아지도록 구성하고 있다. 또, 단축(V)을 따라서 가늘고 긴 슬릿형상의 전자빔 통과구멍(20)을 갖는 마스크 본체(21)에 있어서, 단축(V)과 평행한 방향에 대한 전자빔 통과구멍(20)의 장축의 경사각도는 전자빔 통과구멍(20)의 장축(X)측의 개공 가장자리에 비해, 반대측인 마스크 본체 장변측의 개공 가장자리가 단축(V)에서 멀어지는 경사각도를 양으로 한다. 도 7에 도시한 바와 같이 마스크 본체(21)의 장변부에 위치한 전자빔 통과구멍(20)의 경사각도는 마스크 본체의 대각축(D) 단부를 제외하고, 음의 방향으로 설정되어 있다.

상세하게는 도 8에 도시한 바와 같이 마스크 본체(21)에 뚫어 설치된 전자빔통과구멍(20)내, 단축 위에 위치하는 전자빔 통과구멍은 그 길이축이 마스크 본체의 단축(V)과 평행한 상태로 배치되어 있지만, 단축(V)단에서 약간 떨어진 전자빔 통과구멍(20)은 단축에 대하여 음방향으로 경사하여 배치되고, 이 경사각도는 "θv"로 되어 있다. 또, 마스크 본체(21)의 장변 상에 있어서 단축(V)단과 대각축(D)단의 거리의 1/2만큼 단축(V)단에서 대각축(D)단으로 떨어진 부분에 설치된 전자빔 통과구멍(20)의 경사각도를 "θL", 대각축(D)단 부근에 설치된 전자빔 통과구멍(20)의 경사각도를 "θD"로 한 경우, 경사각도(θv)는 0과 같거나 0보다도 작은 음의 상태이고, 경사각도(θL)는 이 경사각도(θV)보다도 더욱 작고, 0≥θv>θL의 관계로 설정되어 있다. 또, 경사각도(θD)는 전자빔 통과구멍(20)이 단축(V)에 대하여 양방향으로 경사하도록 θD>0으로 설정되어 있다.

이 경우, 주로 마스크 본체(21)의 장변 위 중간부에서 문제가 되는 광원 구부러짐에 의한 형광체 스크린(17)의 흑색 비발광층(15) 및 형광체층(16)으로 이루어지는 스트라이프의 사행을 개선할 수 있다.

또한, 본 명세서에서는 전자빔 통과구멍의 경사각도는 페이스 패널면과 평행한 편평한 면에 섀도우마스크의 전자빔 통과구멍을 투영하였을 때에 형성되는 상의 각도를 말한다.

또한, 마스크 본체(21)의 대각축(D) 단부 부근에서는 함몰량(ZMD)을 크게 취하고, 장축(H)에 평행한 방향의 곡률도 충분히 취함으로써 광원 구부러짐을 보정하는 방향으로 설정하는 것이 가능해진다.

이것에 의해 페이스 패널(13) 내면의 곡률을 가능한 한 평탄화한 경우에 발생하는 상술의 마스크 강도 및 광원 구부러짐의 문제점을 개선할 수 있다.

또, 페이스 패널(13) 및 마스크 본체(21)의 장변의 만곡도는

(패널장변)<(마스크장변)

의 관계를 갖고, 함몰량은

ZPD-ZPV<ZMD-ZMV

의 관계로 되어 있다.

이렇게 페이스 패널(13)의 장변 상에 있어서, 상대적으로 마스크 본체(21)보다도 함몰량을 억제하여 광원 구부러짐을 억제하고, 형광체 스크린(17)의 스트라이프의 사행을 개선할 수 있다. 이 때, 마스크 본체(21)는 장변 상의 곡률을 장변의 중앙에서 장변 중앙과 대각축단의 중간부까지는 페이스 패널(13)과 거의 동일하게 하고, 이 중간에서 대각축단에 걸쳐 커지도록 설정하고 있다. 이에 의해 도 7에 도시한 바와 같이 마스크 본체(21)의 장변 상의 중앙에서 중간부까지는 전자빔 통과구멍(20)의 경사각도는 음으로 유지되고, 마스크 본체의 주변부에서 곡면 강도를 개선하는 것이 가능해진다.

평면성의 지표로서 페이스 패널(13)의 중심부에서 각 축단에 걸친 곡면의 변화율(Z/L)로 하고, 이 변화율이 다른 다양한 페이스 패널을 갖는 상기 구성의 컬러음극선관을 복수 준비하고, 페이스 패널(13)의 평면성의 인식시험을 실시한 결과, 이하의 결과가 얻어졌다.

즉, 10인의 관찰자에 의해 형광등의 조명 하에서 컬러음극선관에서 2m 떨어진 위치에서 각 컬러음극선관을 관찰하고, 다음 평가기준에 따라서 페이스 패널의평면성을 평가하였다.

① 평면성을 느끼지 않는다…0점

② 약간 평면성을 느낀다…1점

③ 위화감없이 평면성을 느낀다…2점

④ 완전한 평면이라 느낀다…3점

이 평가시험의 결과는 도 9에 도시한 바와 같이 곡면 변화율이 0.06 이하의 페이스 패널에서는 10인의 종합점이 15점 이상을 획득한 비율이 과반수였지만, 곡면 변화율이 0.06 이상인 페이스 패널에서는 갑자기 평면성을 느낄 수 없게 되는 결과가 되었다. 또한, 도 9에 도시한 결과는 V, H, D의 3축에서 동일한 곡면 변화율로 한 경우의 것이다.

한편, 마스크 본체(21)에 대하여 각 축상의 중간부, 즉 마스크 본체의 중앙으로부터 단축(V) 상에서 100mm, 장축(H) 상에서 120mm, 대각축(D) 상에서 160mm의 각각의 각 점에서 곡면의 변화율과 마스크 본체의 자중에 따른 변형량과의 관계를 측정하였다. 그 결과를 도 10에 도시한다. 또한, 도면 중 곡선(a)은 단축(V) 상, 곡선(b)은 장축(H) 상, 곡선(c)은 대각축(D) 상의 곡면 변화율 및 변형량을 각각 나타내고 있다.

이 도면에서 곡면성형 상의 관점에서 변형량을 0.4mm정도 이하로 억제하기 위해서는 각 축 모두 곡면 변화율이 0.025 이상 필요하다는 것을 판명하였다.

또한, 마스크 본체(21)의 각 부에서 전자빔 통과구멍(20)의 열간격은 해상도의 면에서 마스크 본체 중앙부에서 열간격에 대하여 150%정도로 한정시키는 것이바람직하다. 이를 위해서 전자빔 통과구멍(20) 열간격에 맞춰 페이스 패널의 함몰량을 결정할 때, 평탄성과 해상도의 양쪽의 요구를 양립시키기 위해서는 각 축 모두 곡면변화율을 0.09 이하로 설정할 필요가 있다.

또, 광원 구부러짐에 의한 형광체 스크린(17)의 스트라이프의 사행을 개선하기 위해, 또한 방폭특성의 유지 및 마스크 본체(21) 곡면 강도의 확보의 모든 조건을 만족시키기 위해서는 페이스 패널(13) 내면에 대한 마스크 본체(21)의 곡면은 상술한 곡면의 변화율의 범위 내에서 이하의 조건을 만족하는 것이 바람직하다.

ZPD/LPD<ZMD/LMD

ZPH/LPH<ZMH/LMH

ZPV/LPV>ZMV/LMV

이들 관계를 상술한 구체적인 수치와의 관계로 설정하면, 다음과 같이 나타낼 수 있다. 즉, ZPD/LPD, ZPH/LPH, ZPV/LPV의 각각을 Z/L로 나타내고, ZMD/LMD, ZMH/LMH, ZMV/LMV의 각각을 Z'/L'로 나타내었을 때에

0.020<Z/L<0.060

0.025<Z'/L'<0.090

의 관계가 되도록 설정한다.

이들 관계를 만족시킴으로써 페이스 패널(13)의 평면성을 향상시키면서 형광체 스크린(17)의 사행을 개선하고, 마스크 본체(21)의 곡면강도를 확보하는 것이 가능하고, 방폭특성을 손상시키는 일 없이 컬러음극선관을 얻는 것이 가능해진다.

해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 추가적인 이점 및 수정을 용이하게 생각할 수 있을 것이다. 그러므로, 더 폭넓은 측면에서의 본 발명은 본 명세서에 도시되고 설명된 특정 상세설명 및 대표적인 실시예에 제한되지 않는다. 따라서, 첨부한 특허청구범위 및 그에 상당하는 것에 의해 한정된 바와 같은 개략적인 진보적 개념의 정신 또는 범주에서 벗어나지 않고서 다양한 수정을 할 수 있다.

이상과 같이 본 발명은 페이스 패널의 평면성을 확보하면서 섀도우마스크의 강도향상 및 표시품위의 향상을 도모할 수 있는 컬러음극선관을 제공할 수 있다.

Claims (10)

1. 외면이 거의 평면으로 형성된 거의 장방형상의 유효부를 가진 페이스 패널을 구비한 외관용기,

   상기 유효부의 내면에 설치된 형광체 스크린,

   상기 형광체 스크린을 향하여 전자빔을 방출하는 전자총, 및

   상기 형광체 스크린과 상기 전자총 사이에 배치된 섀도우마스크를 포함하고,

   상기 섀도우마스크는 상기 페이스 패널의 유효부 내면과 대향하고 있고, 또한 다수의 전자빔 통과구멍이 형성되어 실질적으로 장방형상의 유효면을 가진 마스크 본체를 구비하며,

   상기 페이스 패널의 유효부 및 마스크 본체의 유효면은 관축과 직교하는 장축, 관축 및 장축과 직교하는 단축, 및 관축과 직교하는 대각축을 갖고,

   상기 페이스 패널의 유효부의 내면 중앙에 대한 각 축단의 전자총측으로의 함몰량을 유효부(11)의 대각축단에서 "ZPD", 장축단에서 "ZPH", 단축단에서 "ZPV"로 한 경우, 이들 함몰량은

   ZPD>ZPV>ZPH

   의 관계로 설정되고,

   상기 마스크 본체의 유효면 중앙에 대한 상기 전자총측으로의 각 축단의 함몰량을 유효면의 대각축단에서 "ZMD", 장축단에서 "ZMH", 단축단에서 "ZMV"로 한 경우, 이들 함몰량은

   ZMD>ZMH>ZMV

   의 관계로 설정되고, 또한 상기 함몰량은

   ZPD>ZMD,

   ZPH>ZMH,

   ZPV>ZMV

   의 관계로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러음극선관.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 전자빔 통과구멍은 상기 단축방향을 길이방향으로 하는 가늘고 긴 슬릿형상으로 형성되고,

   상기 단축(V)과 평행한 방향에 대한 전자빔 통과구멍의 길이방향의 경사각도는 전자빔 통과구멍의 상기 장축측 개공 가장자리에 비해, 반대측인 마스크 본체의 장변측의 개공 가장자리가 단축(V)에서 멀어지는 경사각도를 양으로 하면,

   상기 단축단 부근에 설치된 전자빔 통과구멍의 경사각도(θv), 마스크 본체의 유효면의 장변 부근에서 상기 단축단과 대각축단의 거리의 1/2만큼 단축단에서 대각축단으로 떨어진 부분에 설치된 전자빔 통과구멍의 경사각도(θL)는

   0≥θv>θL

   의 관계로 설정되고, 상기 함몰량은

   ZPD-ZPV<ZMD-ZMV

   의 관계로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러음극선관.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 형광체 스크린은 상기 단축과 평행한 방향을 따라서 각각 연장된 스트라이프형상의 복수의 형광체층 및 흑색 비발광층을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 컬러음극선관.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 마스크 본체는 프레스성형에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러음극선관.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 유효부의 내면 중앙에서 유효부의 대각축단까지의 거리를 "LPD", 유효부의 장축단까지의 거리를 "LPH", 유효부의 단축단까지의 거리를 "LPV"로 하고,

   상기 마스크 본체의 유효면 중앙에서 유효면의 대각축단까지의 거리를 "LMD", 유효면의 장축단까지의 거리를 "LMH", 유효면의 단축단까지의 거리를 "LMV"로 하고,

   ZPD/LPD, ZPH/LPH, ZPV/LPV의 각각을 Z/L로 나타낸 경우, 상기 페이스 패널의 유효부 내면의 함몰량 및 상기 거리, 및 상기 마스크 본체의 유효면의 함몰량 및 상기 거리는

   0.020<Z/L<0.060

   의 관계로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러음극선관.
6. 외면이 거의 평면으로 형성된 거의 장방형상의 유효부를 가진 페이스 패널을 구비한 외관용기,

   상기 유효부의 내면에 설치된 형광체 스크린,

   상기 형광체 스크린을 향하여 전자빔을 방출하는 전자총, 및

   상기 형광체 스크린과 상기 전자총 사이에 배치된 섀도우마스크, 상기 섀도우마스크는 상기 페이스 패널의 유효부 내면과 대향하고 있고, 또한 다수의 전자빔 통과구멍이 형성되어 실질적으로 장방형상의 유효면을 가진 마스크 본체를 구비하고,

   상기 페이스 패널의 유효부 및 마스크 본체의 유효면은 관축과 직교하는 장축과, 관축 및 장축과 직교하는 단축, 및 관축과 직교하는 대각축을 갖고,

   상기 페이스 패널의 유효부의 내면 중앙에 대한 각 축단의 전자총측으로의 함몰량을 유효부(11)의 대각축단에서 "ZPD", 장축단에서 "ZPH", 단축단에서 "ZPV"로 하고,

   상기 유효부의 내면 중앙에서 유효부의 대각축단까지의 거리를 "LPD", 유효부의 장축단까지의 거리를 "LPH", 유효부의 단축단까지의 거리를 "LPV"로 하고,

   상기 마스크 본체의 유효면 중앙에 대한 상기 전자총측으로의 각 단축의 함몰량을 유효면의 대각축단에서 "ZMD", 장축단에서 "ZMH", 단축단에서 "ZMV"로 하고,

   상기 마스크 본체의 유효면 중앙에서 유효면의 대각축단까지의 거리를 "LMD", 유효면의 장축단까지의 거리를 "LMH", 유효면의 단축단까지의 거리를 "LMV"로 하고,

   ZPD/LPD, ZPH/LPH, ZPV/LPV의 각각을 Z/L로 나타내고, ZMD/LMD, ZMH/LMH, ZMV/LMV의 각각을 Z'/L'로 나타낸 경우, 상기 페이스 패널의 유효부 내면의 함몰량 및 상기 거리, 및 상기 마스크 본체의 유효면의 함몰량 및 상기 거리는

   0.020<Z/L<0.060

   0.025<Z'/L'<0.090

   의 관계로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러음극선관.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 페이스 패널의 유효부 내면의 함몰량 및 상기 거리 및 상기 마스크 본체의 유효면의 함몰량 및 상기 거리는

   ZPD/LPD<ZMD/LMD

   ZPH/LPH<ZMH/LMH

   ZPV/LPV>ZMV/LMV

   의 관계로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러음극선관.
8. 제 6 항에 있어서,

   상기 전자빔 통과구멍은 상기 단축방향을 길이방향으로 하는 가늘고 긴 슬릿형상으로 형성되고,

   상기 단축(V)과 평행한 방향에 대한 전자빔 통과구멍의 길이방향의 경사각도는 전자빔 통과구멍의 상기 장축측의 개공 가장자리에 비해 반대측인 마스크 본체의 장변측 개공 가장자리가 단축(V)에서 멀어지는 경사각도를 양으로 하면,

   상기 단축단 부근에 설치된 전자빔 통과구멍의 경사각도(θv), 마스크 본체의 유효면의 장변 부근에서 상기 단축단과 대각축단의 거리의 1/2만큼 단축단에서 대각축단으로 떨어진 부분에 설치된 전자빔 통과구멍의 경사각도(θL)는

   0≥θv>θL

   의 관계로 설정되고, 상기 함몰량은

   ZPD-ZPV<ZMD-ZMV

   의 관계로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러음극선관.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 형광체 스크린은 상기 단축과 평행한 방향을 따라서 각각 연장된 스트라이프형상의 복수의 형광체층 및 흑색 비발광층을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 컬러음극선관.
10. 제 6 항에 있어서,

    상기 마스크 본체는 프레스성형에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러음극선관.