KR20020094159A - 바이-포텐셜 마스크형 음극선관 - Google Patents

Abstract

스크린 전압 인가 경로의 단절을 방지하여 스크린 전압을 안정적으로 공급하고, 부스러기 발생에 의한 음극선관 내부의 절연 파괴를 방지하며, 형광막 스크린의 메탈 필름과 마스크 프레임 사이의 방전을 방지할 수 있는 바이-포텐셜 마스크형 음극선관을 제공한다. 상기 음극선관은 화면부와, 이 화면부의 네 가장자리에서 굽힘된 스커트부로 이루어지는 페이스 패널과; 상기 화면부 내면에 형성되며, 화면부 전체와 스커트부 일부에 걸쳐 형성되는 메탈 필름을 포함하는 형광막 스크린과; 마스크 프레임에 의해 상기 스커트부 내부에 장착되는 섀도우 마스크와; 상기 페이스 패널에 접합되는 펀넬에 제공되어 고전압을 인가받는 제 1 및 제 2애노드 버튼과; 상기 제 1애노드 버튼과 연결된 도전 선로와 상기 형광막 스크린을 연결하여 스크린 전압을 공급하는 적어도 하나 이상의 금속 도체; 및 상기 금속 도체와 접촉하기 위하여 메탈 필름에서 스커트부 단부를 향해 연장 형성되며, 스커트부 내면과 직접 접촉하는 적어도 하나 이상의 접촉부를 포함한다.

Description

바이-포텐셜 마스크형 음극선관 {BI-POTENTIAL MASK TYPE CATHODE RAY TUBE}

본 발명은 바이-포텐셜 마스크형 음극선관에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스크린 전압 인가 경로의 단절을 방지하여 형광막 스크린에 스크린 전압을 안정적으로 공급할 수 있도록 한 바이-포텐셜 마스크형 음극선관에 관한 것이다.

일반적으로 바이-포텐셜 마스크형 음극선관은 형광막 스크린과 섀도우 마스크를 절연시키고, 형광막 스크린에 섀도우 마스크보다 높은 전압을 인가하여 섀도우 마스크와 형광막 스크린 사이에 가속 전계를 형성하며, 이로서 섀도우 마스크의 빔통과용 어퍼쳐들이 전자 렌즈가 되어 이를 통과하는 전자빔을 집속시킨다.

따라서 상기 구조는 일반 구성의 음극선관과 비교하여 섀도우 마스크를 통과한 전자빔을 해당 형광막으로 집속시켜 화면의 휘도를 향상시키며, 편향 요크와 마주하는 펀넬의 내부 전압(섀도우 마스크에 공급되는 마스크 전압)을 낮추어 편향 전력을 감소시키는 장점을 갖는다.

이로서 바이-포텐셜 마스크형 음극선관에서는 형광막 스크린과 섀도우 마스크 각각에 해당 전압을 인가하는 부분이 핵심 기술을 이루는데, 이를 위하여 펀넬에 2개의 애노드 버튼을 구비하고, 개별적인 전압 인가 경로를 통해 각 애노드 버튼과 형광막 스크린 및 섀도우 마스크를 연결시키는 방안에 제안되었다.

특히 스크린 전압 인가 경로는 펀넬 내면에서 애노드 버튼(스크린 전압 인가용)과 연결되는 도전 선로와, 어느 하나의 스터드 핀에 고정되는 절연성의 지지체와, 상기 지지체에 장착되며 상기 도전 선로와 형광막 스크린(보다 정확하게는 알루미늄 증착막)을 잇는 다수의 금속 도체로 구성될 수 있다.

도 9는 종래 기술에 의한 음극선관에서 알루미늄 증착 단계 이후 페이스 패널의 스커트부 내면을 도시한 개략도이고, 도 10은 도 9 A-A선의 단면도이다.

도시한 바와 같이 스커트부(1) 내면에는 화면부(3) 내면과 더불어 형광막 스크린의 블랙 매트릭스막을 구성하는 흑연막(5)과, 이 흑연막(5)을 감싸는필르밍막(7)과 알루미늄 증착막(9)이 순차적으로 위치한다.

상기 필르밍막(7)은 형광체 사이의 구멍을 막기 위한 것으로, 알루미늄 증착막(9)의 요철 현상을 완화시키며, 상기 알루미늄 증착막(9)은 메탈 백(metal back) 효과에 의한 휘도 향상을 도모하는 동시에 상기 금속 도체와 연결되어 애노드 버튼으로부터 스크린 전압을 공급받게 된다.

이 때, 대부분의 경우 상기 필르밍막(7)은 스커트부(1) 내면의 거의 전부분에 걸쳐 형성되고, 그 위로 알루미늄 증착막(9)이 스커트부(1)의 2/3 가량에 걸쳐 형성된다.

상기한 구조에서 바이-포텐셜 마스크형 음극선관은 형광막 스크린과 섀도우 마스크를 절연시키기 위하여 도 11에 도시한 바와 같이 스커트부 내면에 형성된 다층막을 일정 부분 제거하고 있다.

이 과정에서 알루미늄 증착막(9)은 그 일단이 스커트부(1) 표면에 위치하는 대신, 흑연막(5)과 필르밍막(7) 위에 위치하게 되므로, 스커트부(1) 표면에 대한 접착력이 약화되며, 특히 이후의 고온 과정에서 필르밍막(7)이 증발하는 것에 의하여, 그리고 스커트부(1)의 유리면과 흑연막(5) 및 알루미늄 증착막(9)의 열팽창력 차이로 인하여 스커트부(1)에 대한 접착력이 현저하게 저하된다.

따라서 알루미늄 증착막(9)이 떨어져나가 스크린 전압 인가 경로를 단절시킬 수 있으며, 이 경우 형광막 스크린에 대한 스크린 전압 공급을 불가능하게 만든다.

더욱이 이와 같은 막 분리 현상은 금속 도체(11)와 접촉하는 부위에서 쉽게 발생하며, 이 자리에서 흑연막(5)과 알루미늄 증착막(9)이 떨어져나간 부스러기들이 마스크 전압 인가 경로와 스크린 전압 인가 경로를 통전시켜 절연 파괴를 유도하고, 전자총의 각 전극간 절연 파괴를 유도하며, 섀도우 마스크의 구멍 막힘 등을 초래한다.

이와 더불어 상기 알루미늄 증착막(9)이 스커트부(1) 표면의 대략 2/3 정도에 걸쳐 형성되어 마스크 프레임에 가깝게 위치함에 따라, 음극선관 동작 과정에서 마스크 프레임과의 전압 차이에 의해 방전이 발생하여 이들 사이의 절연이 파괴되기 쉬운 구조적인 단점을 갖는다.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 막 분리 현상에 의한 스크린 전압 인가 경로의 단절을 방지하여 형광막 스크린에 스크린 전압을 안정적으로 공급할 수 있는 바이-포텐셜 마스크형 음극선관을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 막 분리 현상에 의한 마스크 전압과 스크린 전압간 절연 파괴와, 전자총 전극간 절연 파괴 및 섀도우 마스크의 구멍 막힘 등을 방지하여 음극선관의 제조 품질을 향상시킬 수 있는 바이-포텐셜 마스크형 음극선관을 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 알루미늄 증착막과 마스크 프레임 사이의 방전을 방지하여 상기 방전에 의한 절연 파괴를 억제할 수 있는 바이-포텐셜 마스크형 음극선관을 제공하는데 있다.

도 1과 도 2는 본 발명에 의한 바이-포텐셜 마스크형 음극선관의 단면도.

도 3은 도 1에 도시한 형광막 스크린의 확대 단면도.

도 4는 도 1에 도시한 스커트부의 확대도.

도 5 및 도 6은 도 4에 도시한 B-B선 및 C-C선의 단면도.

도 7은 본 발명의 다른 실시예를 도시한 스커트부의 확대도.

도 8은 도 7에 도시한 D-D선의 단면도.

도 9는 일반적인 음극선관에서 알루미늄 증착 단계 이후를 도시한 스커트부의 확대도.

도 10은 도 9에 도시한 A-A선의 단면도.

도 11은 다층막 제거 단계 이후를 도시한 도 9의 A-A선 단면도.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

화면부와, 이 화면부의 네 가장자리에서 굽힘된 스커트부로 이루어지는 페이스 패널과; 상기 화면부 내면에 형성되며, 화면부 전체와 스커트부 일부에 걸쳐 형성되는 메탈 필름을 포함하는 형광막 스크린과; 마스크 프레임에 의해 상기 스커트부 내부에 장착되는 섀도우 마스크와; 상기 페이스 패널에 접합되는 펀넬에 제공되어 고전압을 인가받는 제 1 및 제 2애노드 버튼과; 상기 제 1애노드 버튼과 연결된 도전 선로와 상기 형광막 스크린을 연결하여 스크린 전압을 공급하는 적어도 하나 이상의 금속 도체; 및 상기 금속 도체와 접촉하기 위하여 메탈 필름에서 스커트부 단부를 향해 연장 형성되며, 스커트부 내면과 직접 접촉하는 적어도 하나 이상의 접촉부를 포함하는 바이-포텐셜 마스크형 음극선관을 제공한다.

여기서, 상기 접촉부는 메탈 필름이 직접 연장되거나, 메탈 필름 일단에서 별도의 흑연막이 형성된 것으로, 메탈 필름은 접촉부를 포함하는 가장자리 전체가 스커트부 내면과 직접 접촉하여 접촉 강도를 향상시키며, 스커트부 내면에 형성되는 메탈 필름의 높이는 전체 스커트부 높이의 1/3 이하가 바람직하다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명하면 다음과 같다.

도 1과 도 2는 본 실시예에 의한 바이-포텐셜 마스크형 음극선관의 단면도로서, 페이스 패널(2)과 펀넬(4) 및 넥크부(6)가 일체로 봉착되어 진공의 벌브(8)를 구성하고, 상기 페이스 패널(2)은 그 내면으로 형광막 스크린(10)을 형성하며, 펀넬(4) 외주면과 넥크부(6) 내부로 각각 편향 요크(12)와 전자총(14)이 일체로 장착된다.

상기 페이스 패널(2)은 형광막 스크린(10)이 형성되는 장방형의 화면부(2a)와, 이 화면부(2a)의 네 가장자리에서 펀넬(4)을 향해 수직하게 연장된 스커트부(2b)로 구성되고, 이 스커트부(2b) 내면으로 다수의 스터드 핀(16)을 고정 장착한다.

그리고 색선별 전극인 섀도우 마스크(18)는 그 둘레부가 마스크 프레임(20)에 고정되고, 마스크 프레임(20) 외곽에 고정된 다수의 결합 스프링(22)이 스터드 핀(16)에 착탈 가능하게 결합한다. 이로서 섀도우 마스크(18)가 형광막 스크린(10)과 일정한 간격을 두고 페이스 패널(2) 내부에 장착된다.

여기서, 상기 형광막 스크린(10)은 도 3에 도시한 바와 같이 다수의 R, G, B 형광막(24)과, 이들 형광막(24) 사이에 형성되며 광흡수 물질인 흑연으로 이루어지는 블랙 매트릭스막(26)으로 이루어지며, 화면부(2a) 전체와 스커트부(2b) 일부에 걸쳐 메탈 필름(28)(대표적으로 알루미늄 증착막)이 형성되어 메탈 백 효과에 의한 휘도 향상을 도모한다.

상기 메탈 필름(28)은 자체의 도전 특성에 의해 스크린 전압을 공급받아 이를 유지하는데, 본 실시예에서 스크린 전압 인가 경로는 도 2에 도시한 바와 같이 펀넬(4) 내면에서 일단이 제 1애노드 버튼(30)에 접하는 도전 선로(32)와, 어느 하나의 스터드 핀(16)에 고정되는 절연성 지지체(34)와, 이 지지체(34)에 고정되며 상기 도전 선로(32)와 형광막 스크린(10)을 잇는 다수의 금속 도체(36)로 구성된다.

특히 본 실시예는 스커트부(2b) 내면에서 상기 금속 도체(36)와 접촉하는 부분에 대한 접착 강도를 향상시키는바, 이를 위하여 스커트부(2b) 내면에 직접 형성되면서 상기 메탈 필름(28)에서 스커트부(2b) 단부를 향해 연장되는 적어도 하나 이상의 접촉부(38)를 구비한다.

도 4는 스커트부의 확대도이고, 도 5는 도 4에 도시한 B-B선의 단면도이며, 도 6은 도 4에 도시한 C-C선의 단면도이다. 본 실시예에서 상기 접촉부(38)는 메탈 필름(28)의 일단이 직접 연장된 것으로서, 이 접촉부(38)에서 금속 도체(36)와 접촉하며, 상기 메탈 필름(28)은 접촉부(38)를 포함한 자신의 가장자리 전체가 스커트부(2b) 표면과 직접 접촉하여 스커트부(2b) 내면에 공고히 부착된다.

이와 같이 메탈 필름(28)은 이전 공정에서 형성된 블랙 매트릭스막(26)의 가장자리와 필르밍막(40)을 충분히 덮으며, 상기 접촉부(38)와 더불어 자신의 가장자리 전체가 스커트부(2b) 내면에 직접 형성되어 스커트부(2b)에 대한 접착력을 효과적으로 강화시킨다.

따라서 상기 구조는 이후의 고온 과정에서 필르밍막(40)이 증발하여도 스커트부(2b) 내면에 대한 메탈 필름(28)의 접착 강도를 그대로 유지하며, 다층막의 열팽창율 차이에 의한 막 분리 현상을 방지할 수 있다. 이로서 스크린 전압 인가 경로의 단절을 방지하여 스크린 전압을 안정적으로 공급할 수 있다.

또한 상기 접촉부(38)의 접착력이 강화되어 금속 도체(36)와의 접촉에도 막 분리 현상이나 부스러기 등이 발생하지 않으므로, 부스러기에 의한 음극선관 내부의 절연 파괴와 섀도우 마스크의 구멍 막힘 등을 유발하지 않는다.

이와 같은 장점을 제공하는 상기 메탈 필름(28) 구조는 마스크 프레임(20)과의 전압 차에 의한 방전을 억제할 수 있도록 화면부(2a)와 마주하는 스커트부(2b) 일단에서 전체 스커트부(2b) 높이의 1/3 이하로 형성되는 것이 바람직하다. 물론 접촉부(38)를 포함한 메탈 필름(28) 전체는 스터드 핀(16)과 접촉하지 않도록 일정한 간격을 유지하여 마스크 전압이 인가되는 스터드 핀(16)과 절연 상태를 유지한다.

상기한 구조의 메탈 필름(28)은 일례로 다음과 같은 방법으로 제작될 수 있다.

먼저 페이스 패널(2) 내면에 공지 방법으로 블랙 매트릭스막(26)과 다수의 R, G, B 형광막(24)을 형성하고, 그 위로 필르밍 용액을 도포 및 건조하여 필르밍막(40)을 형성한다. 그리고 스커트부(2b)에 남아있는 블랙 매트릭스막(26)과 필르밍막(40)의 가장자리를 제거하고, 스커트부(2b) 내면에 도시하지 않은 확산 차단막을 장착한 상태에서 알루미늄 증착을 행하여 원하는 모양의 메탈 필름(28)을 형성한다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 스커트부의 확대도이고, 도 8은 도 7에 도시한 D-D선의 단면도로서, 본 실시예에서 상기 접촉부(38)는 메탈 필름(28)이 연장 형성되는 대신, 별도의 흑연막(42)으로 이루어지며, 상기 흑연막(42)은 그 일단이 메탈 필름(28)을 덮으면서 다른 일단이 금속 도체(36)와 접촉하기 위하여 스커트부(2b) 단부를 향해 연장 형성된다.

이 때, 상기 메탈 필름(28)은 도시한 바와 같이 자신의 가장자리가스커트부(2b) 내면에 직접 형성되어 스커트부(2b)와의 접착력을 강화시키며, 금속 도체(36)가 위치할 스커트부(2b) 내면에 상기 흑연막(42)을 직접 형성하여 이를 통해 스크린 전압을 공급받는다.

또한 상기 메탈 필름(28)은 스커트부(2b) 내면에서 전체 스커트부(2b) 높이의 1/3 이하로 형성되어 마스크 프레임(20)과의 방전을 방지하며, 금속 도체(36)가 위치할 스커트부(2b) 내면에 상기 흑연막(42)을 별도로 형성한 것 이외에 그 제조 과정은 앞선 실시예와 동일하게 이루어질 수 있다.

이와 같이 본 발명이 제공하는 스크린 전압 인가 경로는 스커트부(2b) 내면에서 금속 도체(36)와 맞닿는 접촉부(38)를 메탈 필름(28) 또는 흑연막(42)의 단일 물질로 형성하여 스커트부(2b)에 대한 접착력을 효과적으로 강화시킨다.

이로서 스크린 전압 인가 경로의 단절을 방지하고, 막 분리에 의한 부스러기 발생을 억제하여 음극선관 내부의 절연 파괴를 방지하며, 메탈 필름(28)을 낮은 높이로 형성하여 마스크 프레임(20) 사이의 방전을 방지하는 기술적 장점을 갖는다.

한편, 도 1에 도시한 바와 같이 제 2애노드 버튼(44)과 섀도우 마스크(18)를 연결하는 마스크 전압 인가 경로는 공지 구조의 내장 흑연막(46)과, 일단이 내장 흑연막(46)에 접하고 다른 일단이 마스크 프레임(20)에 고정되는 컨택트 스프링(48)으로 구성되어 제 2애노드 버튼(44)으로 제공된 마스크 전압을 섀도우 마스크(18)에 공급할 수 있다.

이 때, 펀넬(4) 내면에서 스크린 전압 인가 경로를 구성하는 도전 선로(32)와, 마스크 전압 인가 경로를 구성하는 내장 흑연막(46)을 절연시키기 위하여, 금속 도체(36)와의 접촉 부위를 제외하고 상기 도전 선로(32) 위에 프리트(frit)와 같은 절연막(50)을 형성하여 스크린 전압과 마스크 전압의 통전을 방지하는 것이 바람직하다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

이와 같이 본 발명은 제 1애노드 버튼과 형광막 스크린을 연결하는 스크린 전압 인가 경로에 있어서, 스커트부 내면에서 금속 도체와 맞닿는 접촉부를 메탈 필름 또는 제 2흑연막의 단일 물질로 형성하여 스커트부 내면에 대한 접착력을 효과적으로 강화시킨다. 이로서 본 발명은 스크린 전압 인가 경로의 단절을 방지하여 스크린 전압을 안정적으로 공급하고, 막 분리에 의한 부스러기 발생을 억제하여 음극선관 내부의 절연 파괴 및 섀도우 마스크의 구멍 막힘을 방지하며, 낮은 높이의 메탈 필름을 제공하여 마스크 프레임과의 방전을 방지하는 장점을 갖는다.

Claims (10)

1. 화면부와, 이 화면부의 네 가장자리에서 굽힘된 스커트부로 이루어지는 페이스 패널과;

   상기 화면부 내면에 형성되며, 화면부 전체와 스커트부 일부에 걸쳐 형성되는 메탈 필름을 포함하는 형광막 스크린과;

   마스크 프레임에 의해 상기 스커트부 내부에 장착되는 섀도우 마스크와;

   상기 페이스 패널에 접합되는 펀넬에 제공되어 고전압을 인가받는 제 1 및 제 2애노드 버튼과;

   상기 제 1애노드 버튼과 연결된 도전 선로와 상기 형광막 스크린을 연결하여 스크린 전압을 공급하는 적어도 하나 이상의 금속 도체; 및

   상기 금속 도체와 접촉하기 위하여 메탈 필름에서 스커트부 단부를 향해 연장 형성되며, 스커트부 내면과 직접 접촉하는 적어도 하나 이상의 접촉부를 포함하는 바이-포텐셜 마스크형 음극선관.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 접촉부는 메탈 필름이 연장된 것으로 이루어지는 바이-포텐셜 마스크형 음극선관.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 메탈 필름은 접촉부를 포함하여 자신의 가장자리 전체에서 스커트부 내면과 직접 접촉하는 바이-포텐셜 마스크형 음극선관.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 메탈 필름은 스커트부 내면에서 스커트부 전체 높이의 1/3 이하로 형성되는 바이-포텐셜 마스크형 음극선관.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 접촉부는 일단이 메탈 필름과 접하는 별도의 흑연막으로 이루어지는 바이-포텐셜 마스크형 음극선관.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 메탈 필름은 상기 흑연막을 포함하여 자신의 가장자리 전체에서 스커트부 내면과 직접 접촉하는 바이-포텐셜 마스크형 음극선관.
7. 제 5항에 있어서,

   상기 메탈 필름은 스커트부 내면에서 스커트부 전체 높이의 1/3 이하로 형성되는 바이-포텐셜 마스크형 음극선관.
8. 제 1항에 있어서,

   상기 금속 도체는 어느 하나의 스터드 핀에 고정된 절연성 지지체에 장착되는 바이-포텐셜 마스크형 음극선관.
9. 제 1항에 있어서,

   상기 제 2애노드 버튼은 내장 흑연막과, 일단이 내장 흑연막에 접하고 다른 일단이 마스크 프레임에 고정되는 컨택트 스프링을 통해 섀도우 마스크와 전기적으로 연결되는 바이-포텐셜 마스크형 음극선관.
10. 제 9항에 있어서,

    상기 금속 도체와의 접촉 부위를 제외하고 도전 선로 위에 절연막이 형성되어 도전 선로와 내장 흑연막을 절연시키는 바이-포텐셜 마스크형 음극선관.