KR20030004095A - 칼라 음극선관 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 프레스 가공시의 균열을 회피할 수 있는 섀도우 마스크를 이용한 칼라 음극선관을 제공할 수 있다. 섀도우 마스크는 색 선택용 개구를 갖는 유공 영역(62)과, 유공 영역(62)을 둘러싸는 무공 영역을 갖는다. 스커트부(61)는 무공 영역으로부터 관축 방향으로 굴절하고 있다. 섀도우 마스크는 무공 영역과 스커트부(61)의 경계부에 적어도 2개의 경사면을 갖는다.
Description
본 발명은 섀도우 마스크형의 칼라 음극선관에 관한 것으로, 특히 색 선택전극인 섀도우 마스크의 성형 가공성과 내충격성을 향상시키고, 또한 열변형을 저감한 신뢰성이 높은 칼라 음극선관에 관한 것이다.
최근 정보 기기용 모니터 장치 및 칼라 수상기의 표시 수단에 이용되는 칼라 음극선관은, 그 화상 표시면인 패널(페이스 패널)을 평탄하게 한 평면이 급속하게 보급되어 있다. 특히, 수평 및 수직 방향으로 유공면을 만곡시킨 프레스 정형 방식의 섀도우 마스크(프레스 마스크)를 채용하는 경우, 이 평면 칼라 음극선관(평면관)의 패널은 외면이 대략 평면에 가깝고, 내면은 외면보다도 꽤 큰 곡률을 갖고 있다.
이러한 평면관을 설계할 때의 기술적 과제 중 하나로서 섀도우 마스크의 강도가 있다. 섀도우 마스크는 패널 내면의 곡률에 근사한 곡률로 성형된다. 평면관은 내외면이 만곡한 라운드 페이스관에 비해 패널 내면 곡률이 작으므로, 평면관의 섀도우 마스크의 곡률도 작아지지 않을 수 없다.
그로 인해, 색 선택용 개구(이하, 전자빔 통과 구멍이라고도 칭함) 등을 형성한 판형 부재를 프레스 성형할 때에, 상기 전자빔 통과 구멍을 형성한 유공 영역을 둘러싸는 무공 영역과 무공 영역으로부터 상기 관축 방향으로 굴절한 스커트부와의 경계에 균열이 발생하는 경우가 있어, 이것이 제품 불량으로 이어져 버린다. 또한, 무공 근방의 브리지부가 절단되는 경우가 있다.
또한, 성형 후의 섀도우 마스크를 프레임에 부착 고정하는 공정, 섀도우 마스크 구체를 패널에 부착하는 공정, 음극선관의 이동시에 섀도우 마스크가 변형되는 일이 있다. 또, 전자빔이 섀도우 마스크에 충돌하여 섀도우 마스크의 온도가 상승함에 따른 유공 영역의 부분적인 열변형이나 섀도우 마스크 전체의 열변형, 소위 도밍 현상에 대한 강도를 보유 지지하는 것이 어려워진다.
주요면의 유공 영역의 외주에 있어서의 스커트부와의 경계부에 단차나 경사면, 혹은 굴곡부를 형성한 것이 알려져 있다. 이러한 종류의 종래 기술을 개시한 것으로서, 예를 들어 일본 실용신안 공개 소60-40941호 공보, 일본 실용신안 공개 평4-95334호 공보, 일본 특허 공개 평6-349415호 공보, 일본 특허 공개 평8-96726호 공보 등을 들 수 있다.
상기한 바와 같이, 최근 섀도우 마스크의 평탄화(평면화)에 수반하여, 프레스 성형시에 섀도우 마스크에 부여하는 압력이 커지기 시작하고, 상기 종래와 같은 대책을 그대로 평면용 섀도우 마스크에 적용할 수는 없다.
본 발명의 목적은, 상기 종래의 섀도우 마스크에 있어서의 여러 가지 과제를 해소하고, 성형 가공성과 내충격성을 향상시키고, 또한 열변형을 저감한 신뢰성이 높은 평면형 칼라 음극선관을 제공하는 데 있다.
도1은 본 발명의 칼라 음극선관의 제1 실시예를 설명하기 위한 섀도우 마스크의 평면도.
도2는 도1의 Ⅰ-Ⅰ선에 따른 부분 단면도.
도3은 본 발명의 칼라 음극선관의 제1 실시예를 설명하기 위한 섀도우 마스크의 형상을 더욱 상세하게 설명하는 모식도.
도4는 본 발명의 칼라 음극선관의 제2 실시예를 설명하기 위한 섀도우 마스크의 형상을 더욱 상세하게 설명하는 천이부의 모식도.
도5는 제3 실시예를 설명하기 위한 섀도우 마스크의 평면도.
도6은 본 발명의 제4 실시예를 설명하기 위한 섀도우 마스크의 평면도.
도7은 도6의 Ⅱ-Ⅱ선에 따른 단면도.
도8은 도6의 Ⅲ-Ⅲ선에 따른 단면도.
도9는 스트라이프 타입의 섀도우 마스크의 전자빔 통과 구멍의 일부 확대도.
도10은 본 발명에 의한 칼라 음극선관의 전체 구성을 모식적으로 설명하는 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 페이스 패널
2 : 네크
3 : 깔때기부
4 : 형광체
5 : 섀도우 마스크 구체
6 : 섀도우 마스크
7 : 마스크 프레임
8 : 현가 스프링
9 : 스터드 핀
10 : 자기 실드
11 : 전자총
12 : 자기 보정 장치
13 : 편향 요크
14 : 폭축 밴드
61 : 스커트부(섀도우 마스크의 주변부)
62 : 유공 영역
63 : 천이부
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 요점은, 칼라 음극선관에 구비하는 섀도우 마스크의 무공 영역의 외측과 스커트부의 경계부에 적어도 2개의 경사면으로 이루어지는 천이부를 갖는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 구성 중, 대표적인 것을 열거하면 다음과 같다.
(1) 내면에 복수색의 형광체를 도포한 패널과, 관축 방향으로 전자빔을 출사하는 전자총을 수납한 네크와, 상기 패널과 네크를 연속 접촉하는 깔때기부로 이루어지는 진공 케이싱을 갖고, 상기 패널의 내면에 도포한 형광체에 근접하게 설치하여 상기 형광체와 대면하는 주요면에 다수의 색 선택용 개구를 갖는 유공 영역과, 상기 유공 영역을 둘러싸는 무공 영역과, 상기 무공부로부터 상기 관축 방향으로 굴절한 스커트부를 갖는 섀도우 마스크를 구비하고, 상기 무공 영역의 외주 코너부를 제외한 상기 스커트부와의 경계부에 적어도 2개의 경사면으로 이루어지는 천이부를 갖는 것을 특징으로 한다.
(2), (1)에 있어서, 상기 천이부가 상기 스커트부측의 외측 경사면과 상기 유공 영역측의 내측 경사면을 갖고, 상기 외측 경사면과 상기 내측 경사면의 관축에 대한 스커트측의 각도가 모두 90°를 넘어서고 있는 것을 특징으로 한다.
(3), (1) 또는 (2)에 있어서, 상기 외측 경사면과 상기 내측 경사면이 이루는 각도가 90°< θ ≤ 135°의 범위에 있는 것을 특징으로 한다.
(4), (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 있어서, 상기 경사면의 면적이 상기 코너 방향을 향해 점감하고 있는 것을 특징으로 한다.
(5), (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 있어서, 상기 내측 경사면의 양단부가 상기 코너부측에 있어서 상기 외측 경사면보다도 후퇴한 위치에 있는 것을 특징으로 한다.
(6), (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 있어서, 상기 외측 경사면의 양단부가 상기 코너부측에 있어서 상기 내측 경사면보다도 후퇴한 위치에 있는 것을 특징으로 한다.
(7), (1) 내지 (6) 중 어느 하나에 있어서, 상기 내측 경사면의 곡률이 상기 외측 경사면의 곡률보다 큰 것을 특징으로 한다.
상기의 각 구성으로 함으로써, 프레스 가공에 의한 섀도우 마스크의 균열을 회피하여, 외부 충격에 강하며, 열변형을 저감한 프레스 마스크를 이용한 고신뢰성을 갖는 칼라 음극선관을 얻을 수 있다.
천이부를 구성하는 경사면의 수는 2개로 한정되는 것은 아니며, 성형이 가능하다면 3 또는 4 이상으로 할 수 있다. 이 경우, 1개의 외측 경사면에 내측 경사면을 복수 연속 접촉시킨 형상으로 하는 것이 바람직하다. 또, 본 발명은 상기의 각 구성 및 후술하는 실시예에서 설명하는 구조에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 기술 사상을 일탈하는 일 없이 여러 가지의 변형이 가능함은 물론이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해, 실시예의 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도1은 본 발명의 칼라 음극선관의 제1 실시예를 설명하기 위한 섀도우 마스크의 평면도, 도2는 도1의 Ⅰ-Ⅰ선에 따른 부분 단면도이다. 섀도우 마스크를 패널 전방면측으로부터 본 평면 형상은 대략 직사각형이다. 도면 중, 축(X)은 칼라 음극선관의 수평 주사 방향인 장축, 축(Y)은 수직 주사 방향인 단축에 대응한다. 섀도우 마스크는 장축(X)과 대략 평행하게 긴 변을 갖고, 단축(Y)과 대략 평행하게 짧은 변을 갖고 있다. 이 섀도우 마스크(6)는 다수의 색 선택용 개구인 전자빔 통과 구멍을 형성한 유공 영역(62)과, 유공 영역(62)을 둘러싸는 무공 영역(64)과, 무공 영역(64)으로부터 관축 방향으로 굴곡시킨 스커트부(61)를 갖는다.
본 실시예에서는, 양 긴 변측에 있어서의 코너부를 제외한 무공 영역(64)과 외주 스커트부(61)와의 경계부에 2개의 경사면으로 이루어지는 천이부(63)를 갖는다. 이 천이부(63)의 경사면 면적은 긴 변의 중앙으로부터 긴 변의 양단부에 걸쳐 점감하도록 형성되어 있다. 그리고, 상기 천이부(63)의 양단부는 코너부로부터 거리(D)만큼 후퇴한 위치에서 종단하고 있다. 이 거리(D)는 이 섀도우 마스크를 조립하는 칼라 음극선관의 화면 사이즈나 판 두께, 유공 영역의 곡률 정도에도 따르지만, 예를 들어 대각이 51 ㎝인 칼라 음극선관에 이용하는 섀도우 마스크에서는 1O ㎜ 정도이다.
도2에 도시한 바와 같이, 본 실시예의 천이부(63)는 스커트부측의 외측 경사면(631)과 유효 영역측의 내측 경사면(632)과의 2개의 경사면을 갖는다.
각(θ1)은 관축(Z)에 평행한 축(Z1)과 외측 경사면의 스커트측 면과의 이루는 각이다. 각(θ2)은 관축(Z)에 평행한 축(Z2)과 내측 경사면의 스커트측 면과의 이루는 각이다. 각(θ3)은 외측 경사면(631)과 내측 경사면(632)이 이루는 각이다.
도2에 있어서, 각(θ1)은 105°, 각(θ2)은 150°, 각(θ3)은 135°이다.
외측 경사면(631)의 각(θ1)은 90°이상의 경사각을 갖고, 90°≤ θ1 ≤ 135°의 범위에서 형성한다.
또한, 내측 경사면(632)의 각(θ2)은 90°를 넘어서고 있고, 135°≤ θ2 < 180°의 범위에서 형성한다. 각(θ2)을 135°≤ θ2 < 180°의 범위에서 형성함으로써, 전자빔 통과 구멍의 변형을 억제할 수 있다.
또한, 각(θ1)은 각(θ2)보다 작다(θ1 < θ2).
그리고, 외측 경사면(631)과 내측 경사면(632)이 이루는 각(θ3)은 90°보다 크다. 바람직하게는 90°< θ3 ≤ 135°이다.
도3은 본 발명의 칼라 음극선관의 제1 실시예를 설명하기 위한 섀도우 마스크의 형상을 더욱 상세하게 설명하는 모식도이다. 도3 중, 도1 및 도2와 동일한 참조 부호는 동일 부분에 대응한다. 도3에 있어서, 상기 외측 경사면의 스커트측단부 모서리(63A)와 내측 경사면의 유공 영역측 단부 모서리(63B)에서 천이부(63)를 나타내고 있다.
상기 외측 경사면의 스커트측 단부 모서리(63A)의 곡률(R1)은 내측 경사면의 유공 영역측 단부 모서리(63B)의 곡률(R2)보다 작다. 따라서, 이 천이부(63)의 면적은 관축(Z)에 평행한 중앙부로부터 양단부를 향해 점감하고 있다.
이러한 구성을 갖게 한 섀도우 마스크는 이 천이부(63)의 형성에 의해 외력에 대해 견고하며, 또 열변형에 대한 완충부를 구성하므로, 가공 프로세스 중의 변형이 방지되고, 이를 조립하여 완성한 칼라 음극선관의 동작 중의 열변형이 억제된다. 또한, 판형 부재를 프레스 가공할 때에 상기 천이부에 무리한 전단력이 가해지지 않으므로, 상기한 바와 같은 균열(斷列裂)이나 금이 가는 균열이 회피된다.
도4는 본 발명의 칼라 음극선관의 제2 실시예를 설명하기 위한 섀도우 마스크의 형상을 더욱 상세하게 설명하는 천이부의 모식도이다. 도4 중, 도3과 동일 참조 부호는 동일 기능 부분에 대응한다. 본 실시예는, 천이부(63)의 내측 경사면(632)의 양단부를 외측 경사면(631)의 양단부로부터 거리(D)만큼 후퇴한 위치에서 종단시키고 있다. 이 거리(D)도 섀도우 마스크의 사이즈나 판 두께 등에 의해 가장 적절한 값으로 설정된다. 본 실시예에 의해서도 가공 프로세스 중의 변형이 방지되고, 이를 조립하여 완성한 칼라 음극선관의 동작 중의 열변형이 억제된다. 또, 판형 부재를 프레스 가공할 때에 상기 천이부에 무리한 전단력이 가해지지 않으므로, 상기한 바와 같은 균열(斷列裂)이나 금이 가는 균열이 회피된다.
본 발명의 제3 실시예로서, 상기에서 설명한 천이부를 섀도우 마스크의 짧은 변에도 형성하였다. 도5는 제3 실시예를 설명하기 위한 섀도우 마스크의 평면도이다. 복수의 경사부를 섀도우 마스크의 긴 변과 짧은 변에 설치하였다. 이 경우 천이부의 구성은 상기한 각 실시예와 마찬가지이다. 특히, 51 ㎝를 넘는 큰 사이즈의 칼라 음극선관용의 섀도우 마스크에 대해, 그 길고 짧은 전체변에 천이부를 형성함으로써 상기 실시예에서 설명한 것과 같은 효과를 X축 방향 및 Y축 방향을 포함한 섀도우 마스크의 전체 영역에서 발휘할 수 있다.
도6은 본 발명의 제4 실시예를 설명하기 위한 섀도우 마스크의 평면도이다. 도7은 도6의 Ⅱ-Ⅱ선에 따른 단면도, 도8은 도6의 Ⅲ-Ⅲ선에 따른 단면도이다. 도2와 동일한 부위에는 동일한 번호를 부여하고 있다.
θ1은 관축(Z)에 평행한 축(Z1)과 외측 경사면의 스커트측 면과의 이루는 각, θ2는 관축(Z)에 평행한 축(Z2)과 내측 경사면의 스커트측 면과의 이루는 각이다. 본 실시예에 있어서, 외측 경사면(631)의 각(θ1)은 90°이다. 또한, 내측 경사면(632)의 각(θ2)은 90°를 넘어서고 있다. 그리고, 외측 경사면(631)과 내측 경사면(632)과의 이루는 각(θ3)은 90°이상이다. 바람직하게는 90°< θ3 ≤135°이다.
또한 본 실시예는 내측 경사면(632)의 유공면측에 관축(Z)에 대략 평행한 측면(633)을 갖고 있다. 섀도우 마스크 유공부의 단축 주변은 전자총측으로 오목해지기 쉽다. 변 중앙부에 측면(633)을 형성함으로써, 섀도우 마스크 유공부의 오목부를 보다 억제할 수 있다.
내측 경사면(632)의 영역은 코너부에 근접함에 따라서 증가하고 있다. 한편, 외측 경사면(631)과 측벽(633)은 코너부에 근접함에 따라서 감소한다.
섀도우 마스크의 변 중앙부에서는, 무공부와 스커트부의 천이 영역이 경사부(632)를 포함하는 계단형으로 형성되어 있다. 코너부에 근접함에 따라서, 무공부와 스커트부의 천이 영역이 경사면으로 형성되어 있다. θ21은 코너 근방에 있어서의 경사면과 관축에 평행한 축(Z3)과의 각도이다.
내측 경사면(632)은 섀도우 마스크의 변 중앙부의 각도(θ2)보다 코너부 근방의 각도(θ21) 쪽이 작다(θ2 > θ21). 또한 내측 경사면(632)의 코너부 근방의 각도(θ21)는 90°보다 크다(θ21 > 90°). 코너부 근방에 있어서는 무공부(64)와 경사면(632)과의 이루는 각이 90°보다 커지게 되므로, 섀도우 마스크의 프레스 성형시에 코너부의 전자빔 통과 구멍의 변형을 억제할 수 있다.
이와 같이 구성함으로써, 음극선관을 낙하시켰을 때의 섀도우 마스크의 변형을 억제할 수 있다. 또. 섀도우 마스크의 프레스 성형시에, 코너부에 위치하는 전자빔 통과 구멍의 변형을 억제할 수 있다.
다른 구성으로서, 변의 중앙부로부터 코너부 근방에 걸쳐 각(θ1)을각(θ21)의 각도에 근접시켜도 좋다. 또한 다른 구성으로서, 변의 중앙부로부터 코너부 근방에 걸쳐 각(θ3)을 180°에 근접시켜도 좋다. 또한 다른 구성으로서, 변의 중앙부로부터 코너부 근방에 걸쳐 측면(633)에 경사를 부여해도 좋다.
도9는 스트라이프 타입의 섀도우 마스크의 전자빔 통과 구멍의 일부 확대도이다. 브리지부(18)는 상하 방향에 인접하는 전자빔 통과 구멍(17) 사이에 존재한다.
스트라이프 타입의 섀도우 마스크는 브리지부(18)가 가늘기 때문에, 프레스 성형시에 브리지부가 끊어지기 쉽다. 특히 코너부는 교축 가공되어 있으므로, 코너부 근방에 위치하는 브리지부는 끊어지기 쉽다.
본 실시예에 따르면, 브리지부의 절단을 억제할 수 있다. 특히 코너부 근방에서는 경사면을 형성하고 있으므로, 무공부와 경사면과의 이루는 각도가 커지고, 또한 경사면과 스커트부가 이루는 각도도 커져, 브리지부로의 부하가 경감된다. 따라서 코너부 근방의 브리지부의 절단을 억제할 수 있다.
도10은 본 발명에 의한 칼라 음극선관의 전체 구성을 모식적으로 설명하는 단면도이다. 이 칼라 음극선관은 내면에 복수색의 형광체(4)를 도포한 패널(페이스 패널)(1)과, 전자총(11)을 수납한 네크(2)와, 패널(1)과 네크(2)를 연속 접촉하는 깔때기부(3)로 이루어지는 진공 케이싱을 갖는다.
패널(1)의 내면에는 3색의 형광체(4)가 도포되고, 이 형광체(4)에 근접하여 다수의 색 선택용 개구를 갖는 섀도우 마스크(6)가 설치되어 있다. 부호 5는 섀도우 마스크 구체이며, 이 섀도우 마스크 구체를 구성하는 섀도우 마스크(6)는 상기실시예에서 설명한 구성을 갖고, 에칭 처리한 다수의 전자빔 통과 구멍을 갖고, 그 스커트부를 마스크 프레임(7)에 용접하여 고정되어 있다.
섀도우 마스크 구체(5)의 전자총측에는 외부 자계를 차폐하기 위한 자기 실드(10)가 부착되어 있다. 섀도우 마스크 구체(5)는 프레임(7)에 고정된 현가 스프링 기구(8)로 패널(1)의 측내벽에 식립한 스터드 핀(9)에 부착되어 있다. 또, 네크(2)의 외부에는 색순도 보정이나 센터링 보정을 위한 자기 장치(12)가 부착되고, 네크(2)로부터 깔때기부(3)에 걸쳐 편향 요크(13)가 외부 장착되어 있다. 또, 참조 부호 14는 보강 밴드를 나타낸다. 전자총(11)으로부터 출사한 3개의 전자빔(B)은 편향 요크의 자계로 수평과 수직의 양 방향으로 편향되고, 형광면 상을 2차원 주사하여 화상을 재현한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 대표적인 구성에 따르면, 색 선택 전극인 섀도우 마스크에 2개의 경사면으로 이루어지는 천이부를 형성함으로써 변형을 억제할 수 있다. 판형 부재를 프레스 가공할 때에 상기 천이부에 무리한 전단력이 가해지지 않으므로, 상기한 바와 같은 균열(斷列裂)이나 금이 가는 균열이 회피된다. 또한, 박판의 섀도우 마스크의 강도가 대폭으로 증대하여 부분적인 열변형이나 도밍의 발생도 저감할 수 있고, 박형 페이스 패널로서 고휘도 또한 고정세도의 칼라 음극선관을 제공할 수 있다.
Claims (11)
- 내면에 복수색의 형광층을 형성한 패널과, 관축 방향으로 전자빔을 출사하는 전자총을 수납한 네크와, 상기 패널과 네크를 연속 접촉하는 깔때기부로 이루어지는 진공 케이싱을 갖고, 상기 패널의 내측에는 섀도우 마스크와 프레임을 포함하는 섀도우 마스크 구체가 설치되고, 상기 섀도우 마스크는 상기 형광층과 대면하는 주요면에 다수의 색 선택용 개구를 갖는 대략 직사각형 형상의 유공 영역과, 상기 유공 영역을 둘러싸는 무공 영역과, 상기 무공 영역의 외주로부터 상기 관축 방향으로 굴절한 스커트부를 갖고,상기 무공 영역과 상기 스커트부와의 경계부에 적어도 2개의 경사면으로 이루어지는 천이부를 갖는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
- 제1항에 있어서, 상기 천이부가 상기 스커트부측의 외측 경사면과 상기 유공 영역측의 내측 경사면을 갖고, 상기 외측 경사면과 상기 내측 경사면의 관축에 대한 각도가 모두 90°를 넘어서고 있는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
- 제2항에 있어서, 상기 외측 경사면과 상기 내측 경사면이 이루는 각도가 90°< θ ≤ 135°의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
- 제1항에 있어서, 상기 경사면의 면적이 상기 코너 방향을 향해 점감하고 있는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
- 제1항에 있어서, 상기 내측 경사면의 양단부가 상기 코너부측에 있어서 상기 외측 경사면보다도 후퇴한 위치에 있는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
- 제1항에 있어서, 상기 외측 경사면의 양단부가 상기 코너부측에 있어서 상기 내측 경사면보다도 후퇴한 위치에 있는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
- 제1항에 있어서, 관축으로부터 본 상기 내측 경사면의 곡률이 상기 외측 경사면의 곡률보다 큰 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
- 제2항에 있어서, 상기 경사면의 면적이 상기 코너 방향을 향해 점감하고 있는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
- 제2항에 있어서, 상기 내측 경사면의 양단부가 상기 코너부측에 있어서 상기 외측 경사면보다도 후퇴한 위치에 있는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
- 제2항에 있어서, 상기 외측 경사면의 양단부가 상기 코너부측에 있어서 상기 내측 경사면보다도 후퇴한 위치에 있는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
- 제2항에 있어서, 관축으로부터 본 상기 내측 경사면의 곡률이 상기 외측 경사면의 곡률보다 큰 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
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