KR20020095858A - 인덱스방식 음극선관 - Google Patents

Abstract

이웃하는 부분화면에서 방출하는 인덱스신호의 간섭을 방지하도록, 내면에 형광체가 도포되는 스크린이 형성되는 패널과, 패널에 일체로 접합되어 진공용기를 이루며 복수의 넥크부가 형성되는 펀넬과, 펀넬의 넥크부 각각에 설치되는 복수의 전자총과, 전자총 각각에 대응하여 설치되는 복수의 편향요크와, 스크린을 전자총 각각에 대응하는 소정 영역으로 분할하여 형성하는 복수의 부분화면에 각각 소정의 패턴으로 도포되고 이웃하는 부분화면에는 전자빔이 주사되면 서로 다른 파장의 빛을 발광하는 인덱스물질이 도포되는 인덱스층과, 펀넬에 설치되고 스크린의 부분화면의 경계에 대응하여 설치되며 인덱스층으로부터 발광되는 빛을 파장에 따라 선별하여 감지하는 복수의 수광부를 포함한다. 인덱스층은 어느 부분화면에 장파장 인덱스물질을 도포하면 이웃하는 부분화면에는 단파장 인덱스물질을 도포하거나 어느 부분화면에 단파장 인덱스물질을 도포하며 이웃하는 부분화면에는 장파장 인덱스물질을 도포하여 이루어지고, 수광부는 대응하는 부분화면에 도포된 인덱스물질에서 발광하는 빛은 감지하고 이웃하는 부분화면에 도포된 인덱스물질에서 발광하는 빛은 감지하지 못하도록 구성한다.

Description

인덱스방식 음극선관 {Index-Type Cathode Ray Tube}

본 발명은 인덱스방식 음극선관에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인접하는 부분화면에 서로 다른 파장의 빛을 방출하는 인덱스물질을 도포하여 인덱스신호의 간섭을 방지한 인덱스방식 음극선관에 관한 것이다.

일반적으로 음극선관(특히, 칼라음극선관)은 전자총에서 방출된 전자빔이 색선별기능을 하는 새도우마스크를 통과하여 스크린에 도포된 형광체를 여기시키는 것에 의하여 소정의 화상을 재현하도록 이루어진다.

상기에서 스크린을 향하여 방출되는 전자빔은 펀넬에 설치된 편향요크에 의하여 일정한 패턴으로 주사되도록 제어된다.

최근에 고품위방송용의 고휘도, 고정세, 대형 칼라음극선관과 컴퓨터용 대형 고해상도 모니터 등에 대한 요구가 증가하고 있지만, 음극선관을 대형화하는 경우에는 스크린면에서의 전자빔밀도가 감소하므로 휘도가 저하된다.

따라서 양극가속전압을 증가시키거나 음극전류의 증가 등이 필요하지만 스크린면에서의 전자빔 스폿의 왜곡을 수반하여 해상도가 저하되고 새도우마스크의 열변형에 따른 색순도저하, 음극특성의 저하 등 여러가지 문제가 발생된다.

또 상기와 같이 이루어지는 새도우마스크를 채용한 칼라음극선관에 있어서는 전자빔의 대부분(대략 80% 정도)이 새도우마스크를 통과하지 못하므로 고휘도화에 큰 걸림돌로 작용하며, 새도우마스크가 전자빔의 에너지에 의하여 열변형되어 색순도를 저하시키는 문제가 있다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 새도우마스크를 제거한 방식의 음극선관이 제안되고 있다.

즉 스크린에 인덱스물질을 도포하여 전자빔에 의하여 인덱스물질로부터 발광되는 빛을 수광하여 이를 식별하는 것에 의하여 색변환(색선별)을 행하는 인덱스방식 음극선관이 제안되고 있다.

상기한 인덱스방식 음극선관은 스크린에 스트라이프형상으로 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 형광체를 일정한 간격으로 배열하여 도포하고, 상기한 형광체 사이에는 블랙매트릭스(BM)를 도포한 다음, 상기한 블랙매트릭스(BM) 및/또는 형광체 위에 전자빔이 충돌하면 소정 파장의 빛을 발광시키는 인덱스물질을 펀넬쪽으로 향하여 소정의 패턴으로 도포한다.

상기와 같은 상태에서 전자총으로부터 방출되는 전자빔이 편향요크에 의하여 스크린으로 편향 주사되면, 상기한 형광체가 여기되어 발광되어 소정의 화상을 재현하고, 인덱스물질로부터 발광된 빛을 수광하여 이 인덱스신호에 따라 색변환을 위한 전자빔의 제어를 행한다.

하지만 상기와 같은 인덱스방식 음극선관은 전자빔의 스폿경이 스크린 전영역에 걸쳐서 형광체의 스트라이프 폭보다 작을 것이 요구되며, 이러한 요구를 만족시키기 위해서는 전자총으로부터 스크린까지의 거리가 큰 대형 음극선관을 제조하는 것이 곤란하다.

따라서 소형 또는 중형의 인덱스방식 음극선관을 수직 및/또는 수평방향으로 복수개 배치하여 고휘도, 고해상도인 대화면을 실현하는 방법이 일본국 공개특허공보 특개소62-176036호 및 미합중국 특허 제5,418,426호, 제5,694,003호, 제5,952,767호 등에 기재되어 있다.

상기한 일본국 공개특허공보 특개소62-176036호의 인덱스방식 칼라음극선관은 복수의 소전자총부 및 소편향부로 분리하여 전자총부 및 편향부를 배치하고, 스크린부를 상기한 소전자총부 및 소편향부에 의하여 주사되는 전자빔에 대응하는 복수의 소영역으로 분할하고, 상기한 소영역의 중앙부로부터의 인덱스신호와 상기한 소영역의 적어도 한쪽 경계부근으로부터의 인덱스신호를 서로 다르게 구성하여 소영역의 경계를 판별하도록 이루어진다.

또 미합중국 특허 제5,694,003호의 경사 인덱스 형광층을 갖는 복수 전자총 칼라음극선관은 화면의 기하학적인 보정을 위하여 기본적인 인덱스물질외에 경사방향으로 또 다른 인덱스물질을 도포하여 구성된다.

그리고 미합중국 특허 제5,952,767호에는 인덱스방식 칼라음극선관은 화면의 기하학적인 보정을 위하여 서로 다른 파장의 빛을 발광하는 인덱스물질을 하나는 수직으로 하나는 경사방향으로 스크린에 도포하여 구성된다.

그런데 상기와 같은 종래의 인덱스방식 음극선관에 있어서는 어느 소영역(부분화면)의 인덱스물질로부터 발광되는 빛을 수광하는 수광부에서 인접하는 전자총의 전자빔에 의하여 발광되는 것인지 그 소영역(부분화면)에 해당하는 전자총의 전자빔에 의하여 발광되는 것인지를 구별하는 것이 불가능하므로, 인덱스신호 사이의 간섭을 제거할 수 없다.

또 미합중국 특허 제5,418,426호의 복수의 전자총을 갖는 영상관은 분할한 부분화면 사이의 경계부분에 광학적인 벽을 설치하여 이웃하는 인덱스신호를 감지하지 못하도록 구성하고 있지만, 이 방법은 광학적인 벽을 설치하여야 하므로 제조가 용이하지 않으며 내부 구조물이 설치되므로 배기작업이 용이하지 않다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 인접하는 부분화면에 서로 다른 파장의 빛을 방출하는 인덱스물질을 도포하고 특정 파장의 빛만 수광하도록 대응하는 수광부를 구성하므로 인덱스신호의 간섭을 방지한 인덱스방식 음극선관을 제공하기 위한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 인덱스방식 음극선관의 일실시예를 나타내는 정면사시도.

도 2는 본 발명에 따른 인덱스방식 음극선관의 일실시예를 나타내는 배면사시도.

도 3은 도 1의 A-A선 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 인덱스방식 음극선관의 일실시예에 있어서 수광부의 구성을 나타내는 부분확대 배면사시도.

도 5는 본 발명에 따른 인덱스방식 음극선관의 일실시예에 있어서 스크린을 나타내는 부분확대 단면도.

도 6은 본 발명에 따른 인덱스방식 음극선관의 일실시예에 있어서 스크린을 나타내는 부분확대 평면도.

도 7은 본 발명에 따른 인덱스방식 음극선관의 일실시예에 있어서 인덱스물질의 파장영역과 광필터의 흡수영역의 관계를 설명하기 위한 그래프.

본 발명이 제안하는 인덱스방식 음극선관은 내면에 적색, 녹색, 청색 형광체가 블랙매트릭스를 사이에 두고 소정의 패턴으로 도포되는 스크린이 형성되는 패널과, 상기한 패널에 일체로 접합되어 진공용기를 이루며 소정의 간격으로 분할하여 복수의 넥크부가 형성되는 펀넬과, 상기한 펀넬의 넥크부 각각에 설치되며 전자빔을 방출하는 복수의 전자총과, 상기한 전자총 각각에 대응하여 상기한 펀넬에 설치되고 전자빔의 편향제어를 행하는 복수의 편향요크와, 형광체가 도포된 상기한 스크린을 상기한 전자총 각각에 대응하는 소정 영역으로 분할하여 형성하는 복수의 부분화면에 각각 소정의 패턴으로 도포되고 이웃하는 부분화면에는 전자빔이 주사되면 서로 다른 파장의 빛을 발광하는 인덱스물질이 도포되는 인덱스층과, 상기한 펀넬에 설치되고 상기한 스크린의 부분화면의 경계에 대응하여 설치되며 상기한 인덱스층으로부터 발광되는 빛을 파장에 따라 선별하여 수광하는 복수의 수광부를 포함한다.

상기한 인덱스층은 어느 부분화면에 전자빔이 주사되면 장파장의 빛을 발광하는 장파장 인덱스물질을 도포하고, 이웃하는 부분화면에는 상기한 장파장 인덱스물질보다 파장이 짧은 단파장의 빛을 발광하는 단파장 인덱스물질을 도포하여 이루어진다.

또 상기한 인덱스층은 어느 부분화면에 전자빔이 주사되면 단파장의 빛을 발광하는 단파장 인덱스물질을 도포하고, 이웃하는 부분화면에는 상기한 단파장 인덱스물질보다 파장이 긴 장파장의 빛을 발광하는 장파장 인덱스물질을 도포하여 이루어진다.

상기한 각각의 수광부는 대응하는 부분화면에 도포된 인덱스물질에서 발광하는 빛은 감지하고, 이웃하는 부분화면에 도포된 인덱스물질에서 발광하는 빛은 감지하지 못하도록 구성한다.

다음으로 본 발명에 따른 인덱스방식 음극선관의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저 본 발명에 따른 인덱스방식 음극선관의 일실시예는 도 1 내지 도 3 및 도 5와 도 6에 나타낸 바와 같이, 내면에 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 형광체가 블랙매트릭스(BM)를 사이에 두고 소정의 패턴으로 도포되는 스크린(12)이 형성되는 패널(10)과, 상기한 패널(10)에 일체로 접합되어 진공용기를 이루며 소정의 간격으로 분할하여 복수의 넥크부(30)가 형성되는 펀넬(20)과, 상기한 펀넬(20)의 넥크부(30) 각각에 설치되며 전자빔을 방출하는 복수의 전자총(40)과, 상기한 전자총(40) 각각에 대응하여 상기한 펀넬(20)에 설치되고 전자빔의 편향제어를 행하는 복수의 편향요크(44)와, 형광체가 도포된 상기한 스크린(12)을 상기한 전자총(40)각각에 대응하는 소정 영역으로 분할하여 형성하는 복수의 부분화면(P1), (P2),……에 각각 소정의 패턴으로 도포되고 이웃하는 부분화면에는 전자빔이 주사되면 서로 다른 파장의 빛을 발광하는 인덱스물질이 도포되는 인덱스층(50)과, 상기한 펀넬(20)에 설치되고 상기한 스크린(12)의 부분화면(P1), (P2),……의 경계에 대응하여 설치되며 상기한 인덱스층(50)으로부터 발광되는 빛을 파장에 따라 선별하여 수광하는 복수의 수광부(60)를 포함한다.

예를 들면 도 1에 나타낸 바와 같이, 상기한 스크린(12)의 전면적을 가로로 3행 세로로 4열로 분할하여 12개의 부분화면(P1), (P2),……(P12)으로 구성한다.

상기와 같이 스크린(12)을 12개의 부분화면(P1), (P2),……(P12)으로 분할하는 경우에는 도 2에 나타낸 바와 같이, 각각의 부분화면 중심점에 대응하는 위치의 펀넬(20)에 12개의 넥크부(30)를 설치한다.

그리고 상기한 각각의 넥크부(30)에는 도 3에 나타낸 바와 같이, 각각 전자총(40)을 설치하고, 펀넬(20)에는 각각의 전자총(40)에서 방출되는 전자빔(42)의 편향을 제어하여 스크린(12)에 주사하기 위한 편향요크(44)를 설치한다.

따라서 상기한 각각의 전자총(40)에서 방출된 전자빔(42)은 편향요크(44)의 편향 제어에 의하여 각각 대응하는 부분화면(P1), (P2),……(P12)의 스크린(12) 영역에 주사된다.

상기한 인덱스층(50)은 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 어느 하나의 부분화면(P1)에 장파장의 빛을 발광하는 장파장 인덱스물질(51)을 도포하면, 이웃하는 부분화면(P2)에는 상기한 장파장 인덱스물질(51)보다 파장이 짧은 단파장의 빛을발광하는 단파장 인덱스물질(52)을 도포하여 이루어진다.

또 상기한 인덱스층(50)은 어느 하나의 부분화면(P2)에 단파장의 빛을 발광하는 단파장 인덱스물질(52)을 도포하면, 이웃하는 부분화면(P1), (P3)에는 상기한 단파장 인덱스물질(52)보다 파장이 긴 장파장의 빛을 발광하는 장파장 인덱스물질(51)을 도포하여 이루어진다.

상기한 인덱스층(50)은 부분화면(P1), (P2),……(P12)이 대각선방향으로 동일한 파장을 갖는 인덱스물질(51), (52)을 도포하는 것도 가능하다.

예를 들면 부분화면(P2), 부분화면(P5), 부분화면(P4), 부분화면(P7), 부분화면(P10) 및 부분화면(P12)에 단파장 인덱스물질(52)을 도포하는 경우에는 부분화면(P1), 부분화면(P3), 부분화면(P6), 부분화면(P9), 부분화면(P8) 및 부분화면(P11)에 장파장 인덱스물질(51)을 도포한다.

상기한 각각의 수광부(60)는 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기한 각각의 부분화면(P1), (P2),……(P12)의 경계부에 대응하는 부분의 상기한 펀넬(20)에 설치되고 상기한 인덱스층(50)으로부터 발광되는 빛이 통과하는 복수의 투과창(62)과, 상기한 투과창(62)의 외면에 각각 설치되고 투과창(62)을 통과한 빛을 집광하여 안내하는 광유도부재(64)와, 상기한 광유도부재(64)를 통하여 전달된 빛을 수광하는 수광소자(65), (67)를 포함한다.

상기한 수광부(60)는 대응하는 부분화면(P1), (P2),……(P12)에 도포된 인덱스물질(51), (52)에서 발광하는 빛은 감지하고, 이웃하는 부분화면(P1), (P2),……(P12)에 도포된 인덱스물질(51), (52)에서 발광하는 빛은 감지하지 못하도록 구성한다.

예를 들면 장파장 인덱스물질(51)이 도포된 부분화면(P1)에 대응하는 넥크부(30)를 중심으로 설치되는 수광부(60)는 장파장 인덱스물질(51)로부터 방출된 빛은 상기한 광유도부재(64)를 통하여 집광되어 상기한 수광소자(65)로 전달되고, 이보다 파장이 짧은 단파장의 빛은 수광소자(65)에 전달되지 않도록 구성한다.

따라서 상기한 투과창(62)과 광유도부재(64) 사이에는 상기한 장파장 인덱스물질(51)로부터 방출되는 빛보다 파장이 짧은 단파장의 빛을 흡수하여 차단하는 광필터(66)를 설치한다.

그리고 단파장 인덱스물질(52)이 도포된 부분화면(P2)에 대응하는 넥크부(30)를 중심으로 설치되는 수광부(60)는 단파장 인덱스물질(52)로부터 방출되는 단파장의 빛만을 감지하는 수광소자(67)를 설치하는 것으로 구성한다.

이 경우에는 상기한 수광소자(67)가 장파장 인덱스물질(51)에서 방출된 장파장의 빛은 감지하지 못하므로 광필터(66)를 설치할 필요가 없다.

상기와 같이 한쪽에만 광필터(66)를 사용하여도 되는 이유는, 단파장의 빛에 반응하는 광센서인 수광소자(67)는 장파장의 빛에는 반응하지 않지만, 장파장의 빛에 반응하는 수광소자(65)는 단파장의 빛에도 반응하기 때문이다.

도 7에는 상기와 같이 구성되는 장파장 인덱스물질(51), 단파장 인덱스물질(52)과 수광소자(65), (67) 및 광필터(66)의 빛의 파장에 따른 반응여부를 그래프로 나타낸다.

도 7에 나타낸 바와 같이 상기한 수광소자(67)의 반응영역은 단파장 인덱스물질(52)로부터 방출되는 빛의 파장영역에 대응된다.

또 상기한 수광소자(65)의 반응영역은 장파장 인덱스물질(51)로부터 방출되는 빛의 파장영역 뿐만아니라 단파장 인덱스물질(52)로부터 방출되는 빛의 파장영역까지 대응되고, 상기한 광필터(66)의 흡수영역은 단파장 인덱스물질(52)로부터 방출되는 빛의 파장영역에 대응된다.

그리고 본 발명에 따른 인덱스방식 음극선관의 일실시예는 상기한 수광부(60)를 광필터(66)를 사용하여 구성하지 않고 장파장의 빛에만 반응하는 광센서를 장파장 인덱스물질(51)에 대응하는 수광소자(65)를 사용하여 구성하는 것도 가능하다.

이 경우에는 특정 파장 이상의 빛에만 반응하는 광센서의 제작비가 많이 소요되므로, 일반적으로 구하기 쉽고 원가도 저렴한 광필터(66)를 사용하는 것이 보다 더 유리하다.

또 상기한 수광소자(65) 및 수광소자(67)를 동일한 광센서를 이용하여 구성하고, 각각 특정 파장의 빛만을 투과시키는 광필터(68)를 설치하여 상기한 수광부(60)를 구성하는 것도 가능하다.

그리고 상기한 수광부(60)를 특정 파장의 빛에만 반응하는 물질을 사용하여 구성하는 것도 가능하다.

상기에서는 본 발명에 따른 인덱스방식 음극선관의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고,이 또한 본 발명의 범위에 속한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명에 따른 인덱스방식 음극선관에 의하면, 상기한 수광부에서 인접하는 부분화면에 도포된 인덱스물질로부터 방출되는 빛에는 반응하지 않고 대응하는 부분화면에 도포된 인덱스물질로부터 방출되는 빛에만 반응하므로 인덱스신호의 간섭이 발생하지 않는다.

따라서 각각의 전자총 및 편향요크에서 정확한 전자빔의 제어가 가능하고 화면의 선명도가 재현성이 크게 향상된다.

Claims (10)

1. 내면에 적색, 녹색, 청색 형광체가 블랙매트릭스를 사이에 두고 소정의 패턴으로 도포되는 스크린이 형성되는 패널과,

   상기한 패널에 일체로 접합되어 진공용기를 이루며 소정의 간격으로 분할하여 복수의 넥크부가 형성되는 펀넬과,

   상기한 펀넬의 넥크부 각각에 설치되며 전자빔을 방출하는 복수의 전자총과,

   상기한 전자총 각각에 대응하여 상기한 펀넬에 설치되고 전자빔의 편향제어를 행하는 복수의 편향요크와,

   형광체가 도포된 상기한 스크린을 상기한 전자총 각각에 대응하는 소정 영역으로 분할하여 형성하는 복수의 부분화면에 각각 소정의 패턴으로 도포되고 이웃하는 부분화면에는 서로 다른 파장의 빛을 발광하는 인덱스물질이 도포되는 인덱스층; 및

   상기한 펀넬에 설치되고 상기한 스크린의 부분화면의 경계에 대응하여 설치되며 상기한 인덱스층으로부터 발광되는 빛을 파장에 따라 선별하여 수광하는 복수의 수광부

   를 포함하는 인덱스방식 음극선관.
2. 제1항에 있어서, 상기한 수광부는 대응하는 부분화면에 도포된 인덱스물질에서 발광하는 빛은 감지하고 이웃하는 부분화면에 도포된 인덱스물질에서 발광하는빛은 감지하지 못하도록 구성하는 인덱스방식 음극선관.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기한 수광부는 상기한 각각의 부분화면의 경계부에 대응하는 부분의 상기한 펀넬에 설치되고 상기한 인덱스층으로부터 발광되는 빛이 통과하는 복수의 투과창과,

   상기한 투과창의 외면에 각각 설치되고 투과창을 통과한 빛을 집광하여 안내하는 광유도부재와,

   상기한 광유도부재를 통하여 전달된 빛을 수광하는 수광소자를 포함하는 인덱스방식 음극선관.
4. 제3항에 있어서, 상기한 인덱스층은 어느 하나의 부분화면에 장파장의 빛을 발광하는 장파장 인덱스물질을 도포하면 이웃하는 부분화면에는 상기한 장파장 인덱스물질보다 파장이 짧은 단파장의 빛을 발광하는 단파장 인덱스물질을 도포하고,

   어느 하나의 부분화면에 단파장의 빛을 발광하는 단파장 인덱스물질을 도포하면 이웃하는 부분화면에는 상기한 단파장 인덱스물질보다 파장이 긴 장파장의 빛을 발광하는 장파장 인덱스물질을 도포하여 이루어지는 인덱스방식 음극선관.
5. 제4항에 있어서, 상기한 장파장 인덱스물질이 도포된 부분화면에 대응하는 넥크부를 중심으로 설치되는 수광부는 장파장 인덱스물질로부터 방출되는 빛은 상기한 광유도부재를 통하여 집광되어 상기한 수광소자로 전달되고,

   단파장 인덱스물질로부터 방출되는 빛은 상기한 수광소자에 전달되지 않도록 구성하는 인덱스방식 음극선관.
6. 제5항에 있어서, 상기한 장파장 인덱스물질이 도포된 부분화면에 대응하는 넥크부를 중심으로 설치되는 수광부는 상기한 투과창과 광유도부재 사이에 설치되고 상기한 장파장 인덱스물질로부터 방출되는 빛보다 파장이 짧은 단파장의 빛을 흡수하여 차단하는 광필터를 더 포함하는 인덱스방식 음극선관.
7. 제4항에 있어서, 상기한 단파장 인덱스물질이 도포된 부분화면에 대응하는 넥크부를 중심으로 설치되는 수광부는 단파장 인덱스물질로부터 방출되는 빛의 파장영역에 대응하는 빛에 반응하고 상기한 장파장 인덱스물질로부터 방출되는 빛의 파장영역에 대응하는 빛에는 반응하지 않는 수광소자를 설치하는 인덱스방식 음극선관.
8. 제7항에 있어서, 상기한 장파장 인덱스물질이 도포된 부분화면에 대응하는 넥크부를 중심으로 설치되는 수광부는 장파장 인덱스물질로부터 방출되는 빛의 파장영역에 대응하는 빛에 반응하고 다른 파장영역의 빛에는 반응하지 않는 수광소자를 사용하여 구성하는 인덱스방식 음극선관.
9. 제4항에 있어서, 상기한 투과창과 광유도부재 사이에 각각 대응하는 부분화면에 도포되는 인덱스물질로부터 방출되는 빛의 파장에 대응하는 파장의 빛만을 투과시키는 광필터를 설치하는 인덱스방식 음극선관.
10. 제4항에 있어서, 상기한 수광부를 특정 파장의 빛에만 반응하는 물질을 사용하여 구성하는 인덱스방식 음극선관.