KR20040068383A - 칼라 음극선관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 칼라 음극선관에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 칼라 음극선관용 새도우 마스크와 프레임의 결합 구조를 변경하여 상기 음극선관 주위의 지자계에 의한 전자빔의 랜딩 변화를 최소화시킴으로써 색순도를 개선시킬 수 있는 칼라 음극선관에 관한 것이다.

본 발명의 목적을 이루기 위해서는 내면에 스크린을 갖는 패널과, 상기 패널의 후면에 비원형의 콘부를 가지며 장착되는 펀넬, 상기 펀넬의 네크부에 삽입되어 스크린을 향해 전자빔을 방출하는 전자총, 상기 패널 내면에 일정한 간격을 두고 배치된 다수의 전자빔 통과공을 갖고 있는 새도우 마스크, 상기 패널과 새도우 마스크를 결합하기 위해 새도우 마스크와 패널을 소정의 간격으로 이격 시키는 마스크 지지체인 프레임을 포함하는 칼라 음극선관에 있어서, 상기 새도우 마스크의 장변부와 프레임간의 간격(M-R Gap)을 DL이라 하고, 새도우 마스크 단변부와 프레임간의 간격(M-R Gap)을 DS라 할 때, 상기 DL/DS이 7.1% ~ 71.4%의 범위를 만족하도록 하는 것을 특징으로 한다.

Description

칼라 음극선관 {A Colar CRT }

본 발명은 칼라 음극선관에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 칼라 음극선관용 새도우 마스크와 프레임의 결합 구조를 변경하여 상기 음극선관 주위의 지자계에 의한 전자빔의 랜딩 변화를 최소화시킴으로써 색순도를 개선시킬 수 있는 칼라 음극선관에 관한 것이다.

일반적으로 칼라 음극선관은 도 1에 도시된 바와 같이 패널(1)이라고 하는 전면유리와 펀넬(2)이라고 하는 후면 유리가 결합되고, 상기 패널 내부는 소정의 발광역할을 하는 형광면(미도시)이 형성되어 있다.

상기 펀넬의 넥크부에는 형광면을 발광시키는 전자빔(11)의 근원인 전자총이 장착되고, 상기 패널(1)의 내측에는 색선별 전극인 새도우 마스크(3)가 프레임(5)에 지지되어 있다.

그리고 상기 프레임을 패널에 결합되도록 해주는 스프링(6)과 음극선관이 동작중 외부 지자기에 영향을 적게 받도록 차폐 역할을 해주는 인너 쉴드(7)가 프레임(5)에 고정된 채로 고 진공으로 밀폐되어 있다.

칼라 음극선관의 동작 원리를 살펴보면 펀넬(2)의 넥크(Neck)에 내장된 전자총에서 전자빔(11)이 음극선관에 인가된 양극전압에 의해서 패널(1) 내면에 형성되어 있는 형광면을 타격하게 되는데 이때, 이 전자빔(11)은 형광면에 도달하기 전 편향 요크(9)에 의해서 상, 하, 좌, 우로 편향되어 화면을 이루게된다.

그리고 상기 전자빔(11)이 정확히 소정의 형광체를 타격 하도록 진행 궤도를 수정해주는 2,4,6극의 마그네트(Magnet, 미도시)가 있어 색순도 불량을 방지해 준다.

상기 전자빔은 음극선관 동작 중 자자계나 국부적인 외부자계 등의 영향을 받으면 로렌츠 힘(Lorentz Force)에 의해 패널 내면에 형성된 R, G, B의 형광체에 도달하는 경로가 달라져 색순도를 저하시키게 된다.

도 2는 지구에 형성된 자계를 나타낸 것이다.

상기 도 2에서 보는 바와 같이 남극에서 북극방향으로 흐르는 지구자계의 영향을 분석해보면, 수직성분(BV)은 북반구에서는 지구중심으로 들어오는 방향이고 남반구에서는 그와 반대 방향이다. 그리고 수평성분(BH)은 지구상 어느 곳이나 남쪽에서 북쪽으로 향하고 있다.

따라서 동일 장소에서 음극선관을 동, 서, 남, 북으로 회전시킬 때는 BH의 영향에 의해 전자빔에 작용하는 힘의 방향도 달라지게 된다.

도 3은 외부 자장에 의한 자성체의 자계 흐름을 나타낸 것으로, 지자계와 같은 외부자계에 자성체가 놓이면 외부자장과는 반대방향으로 자장이 형성되어 관(TUBE)내부를 무 자계화 시키며 자계가 폐 곡면을 타고 흘러 나가는 형상(a)을 나타내며, 폐 곡면이 아닐 경우엔 직접적으로 통과하는 형상(b)을 나타낸다.

그러나 칼라음극선관의 경우, 음극선관 내부는 완벽한 구형의 패쇄회로로써 이루어진 재료도 아니고, 부품들 또한 지자계 방향으로 자화되기 때문에 빔 경로의 왜곡은 불가피 하며 이에 따라 색순도(Purity) 및 백색 균일성(White Uniformity)의 특성이 저하되게 된다.

도 4는 스크린 상에 나타나는 빔 이동에 의한 랜딩 변화를 나타낸 것이다.

상기 도 4의 (a)는 방향회전 시 빔 이동량을 설명하기 위한 스크린 상의 위치(Position)를 나타낸 것이고, (b), (c), (d)는 음극선관을 동 방향에서 방향을 바꾸었을 때, 로렌츠 힘(Lorentz Force)에 의해 스크린 상에 화살표 방향으로 빔 이동에 의한 랜딩 변화를 나타낸 것이다.

상기 도 4에서 랜딩 값의 변화가 가장 큰 부분은 서 방향으로 전환 시 네 코너 끝 단 부위인 S1, S2, S3, S4 지점이고, 남쪽과 북쪽 방향으로 방향 전환 시의 랜딩 변화가 가장 큰 부분은 스크린 상, 하부에 위치하는 L1, L2, L3, L4 지점이다.

상기 L1, L2, L3, L4의 각 위치는 스크린 장변의 중심에서 코너 지점까지의 거리를 L이라 할 때, L/2지점이다.

일반적으로 자계 차폐를 위해 어떤 부품을 구조적으로 변경하여 어느 한쪽 방향에서 빔 이동량 감소에 효과적인 구조라면 다른 방향에서 불리해지는 경향을 나타내므로 안정된 지자계 차폐 기능을 구현하는 데는 어려운 점이 많다.

이러한 이유로 종래에는 동, 서, 남, 북 방향의 방향 전환시 빔 이동량을 최소화시키기 위해 마스크와 프레임 조립 체의 간격(M-R Gap)에 대한 고찰은 거의 없었고, 주로 인너쉴드(Inner Shield)의 형상이나 재료에 대한 변경으로 대응 하고자 하였다.

본 발명은 상기와 같은 종래 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 음극선관용 새도우 마스크와 프레임 결합시 특정간격을 갖도록 하는 구조를 형성하여 음극선관주위의 지자계에 의한 전자빔의 랜딩 변화량을 최소화 할 수 있는 칼라 음극선관을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 칼라 음극선관의 단면도.

도 2는 지구에 형성된 자계를 나타낸 도.

도 3은 외부 자장에 의한 자성체의 자계 흐름을 나타낸 도.

도 4는 스크린상에 나타나는 빔 이동에 의한 랜딩 변화를 나타낸 도.

도 5는 본 발명에 따른 새도우마스크와 프레임의 결합구조를 나타낸 도.

도 6과 도 7은 음극선관에 미치는 BH자계 모양을 나타낸 도.

***** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *****

1: 패널 2: 펀넬

3: 새도우마스크 5: 프레임

6: 스프링 7: 인너쉴드

8: 전자총 9: 편향요크

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 수단은, 내면에 스크린을 갖는 패널과, 상기 패널의 후면에 비원형의 콘부를 가지며 장착되는 펀넬, 상기 펀넬의 네크부에 삽입되어 스크린을 향해 전자빔을 방출하는 전자총, 상기 패널 내면에 일정한 간격을 두고 배치된 다수의 전자빔 통과공을 갖고 있는 새도우 마스크, 상기 패널과 새도우 마스크를 결합하기 위해 새도우 마스크와 패널을 소정의 간격으로 이격 시키는 마스크 지지체인 프레임을 포함하는 칼라 음극선관에 있어서, 상기 새도우 마스크의 장변부와 프레임간의 간격(M-R Gap)을 DL이라 하고, 새도우 마스크 단변부와 프레임간의 간격(M-R Gap)을 DS라 할 때, 상기 DL/DS이 7.1% ~ 71.4%의 범위를 만족하도록 하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하고자 한다.

도 5는 본 발명에 따른 새도우 마스크와 프레임의 결합형상을 나타낸 것으로, 상기 새도우 마스크의 각 위치를 정의하면 다음과 같다.

상기 도 5에서 보는 바와 같이 새도우 마스크는 프레임과 일정한 간격을 가지며 결합되고, 상기 새도우 마스크와 프레임간의 간격을 M-R Gap이라 할 때, 새도우 마스크의 장변부와 프레임간의 간격을 DL이라 하고, 새도우 마스크 단변부와 프레임간의 간격을 DS라 한다.

그리고 새도우 마스크 장, 단변부의 중심을 0이라 할 때, 마스크 단변부에서 프레임간 간격인 DS의 증가가 이루어지는 범위를 S라 하고, 장변부에서 프레임간 간격인 DL의 감소가 이루어지는 범위를 L이라 정의한다.

본 발명은 앞서 도 4의 스크린에서 빔 이동에 의한 랜딩 변화에서 보는 바와 같이 실제 동서 방향 이동량은 스크린 코너부 S1, S2, S3, S4 지점에서 가장 크기 때문에, 상기 마스크 단변부와 프레임간의 간격인 DS의 범위를 상기 S1, S2, S3, S4지점에서 조절하여 형성시킨다.

그리고 남북 방향의 빔 이동량은 스크린 L1, L2, L3, L4지점에서 최대이기 때문에 상기 마스크 장변부와 프레임간의 간격인 DL의 범위를 L1, L2, L3, L4지점에서 조절하여 형성시킨다.

다음 표 1은 종래 33인치 브라운관의 빔 이동량을 나타낸 것이다.

[표 1]

제작조건	DS(mm)	DL(mm)	동서방향 빔이동량(㎛)	남북방향 빔이동량(㎛)	DL/DS	색순도
0 ≤PDS ≤S,0 ≤PDL ≤L	10	7.7	72	110	77.0%	Bad

상기 표 1에서 보는 바와 같이 동서 방향에서는 빔 이동량이 72㎛로 크지 않으나 남북 방향에서의 빔 이동량은 110㎛이 되어 색순도를 저하시키게 된다.

이와 같이 종래에는 상기 마스크와 프레임(Frame)간의 간격이 마스크 장, 단변부 전체에 걸쳐서 일정한 간격을 갖도록 형성되어 있다.

다음 표 2는 본 발명의 실시예로서, 상기 33인치 브라운관에 대하여 새도우마스크 장, 단변부와 프레임의 간격인 DS 및 DL을 위치에 따라 변경하여 나타난 빔 이동량을 표기하고 있다.

[표 2]

제작조건(DS=2mm,DL=12mm)	동서방향 빔 이동량(㎛)	남북방향 빔이동량(㎛)	색순도
B6 ≤PDS ≤B7, A1 ≤PDL ≤A5	92	76	Bad
B1 ≤PDS ≤B6, A1 ≤PDL ≤A2	72	95	Bad
B1 ≤PDS ≤B6, A4 ≤PDL ≤A5	71	94	Bad
B1 ≤PDS ≤B6, A2 ≤PDL ≤A4	74	76	Good

상기 표1과 표2에서 PDS는 DS가 설계 될 단변부 상의 위치를 말하고 PDL은 DL이 설계될 장변부 상의 위치를 말하며, 도 5에서 확인할 수 있듯이 장변부에 A1, A2, A3, A4, A5의 포지션(Position)이 L/4간격으로 위치하고, 단변부 상에 B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7이 S/6간격으로 위치하고 있다.

상기 표2에서 보는 바와 같이 DS를 12mm로 고정하고 DL을 2mm로 설정하여 빔 이동량을 실험한 결과, 상기 PDS가 B1~B6이며, PDL이 A2~A4인 범위에서 빔 이동량이 가장 작게 나타나고 색순도가 양호함을 확인할 수 있다.

도 6은 음극선관이 동서방향에 놓여 있을 때 BH자계의 영향을 나타낸 것이고, 도 7은 음극선관이 남북방향에 있을 때 BH자계의 영향을 나타낸 것이다.

상기 도 6에서 동서방향에 놓여 있을 때의 BH자계는 음극선관 측면에서 프레임에 1차적으로 작용하고 마스크와 인너 쉴드에 의해 반자장이 형성되고 그 폐 곡면을 따라 흘러 간다.

그러므로 상기 마스크와 프레임간의 간격인 M-R Gap을 증가시켜 프레임을 따라 흘러가는 자계가 마스크에 미치는 영향을 최소화하고 자화된 프레임에 의한 빔이동량 또한 줄일 수 있다.

[표 3]

	DS(mm)	DL(mm)	동서방향 빔이동량(㎛)	남북방향 빔이동량(㎛)	DL/DS(%)	색순도
실시예1	6	1	85	70	16.7	Good
	7	1	86	68	14.3	Good
	10	1	84	71	10.0	Good
	14	1	82	72	7.1	Good
	15	1	92	71	6.7	Bad
	16	1	94	69	6.3	Bad
	17	1	92	72	5.9	Bad
실시예2	6	2	85	72	33.3	Good
	7	2	81	75	28.6	Good
	10	2	73	73	20.0	Good
	14	2	83	75	14.3	Good
	15	2	82	76	13.3	Good
	16	2	82	78	12.5	Good
	17	2	85	78	11.8	Good
실시예3	6	4	82	79	66.7	Good
	7	4	78	78	57.1	Good
	10	4	76	82	40.0	Good
	14	4	78	84	28.6	Good
	15	4	80	83	26.7	Good
	16	4	88	84	25.0	Good
	17	4	87	84	23.5	Good
실시예4	6	5	93	83	83.3	Bad
	7	5	81	85	71.4	Good
	10	5	74	82	50.0	Good
	14	5	69	83	35.7	Good
	15	5	70	86	33.3	Good
	16	5	84	85	31.3	Good
	17	5	86	82	29.4	Good
실시예5	6	6	88	94	100	Bad
	7	6	84	96	85.7	Bad
	10	6	86	82	60.0	Good
	14	6	85	83	42.9	Good
	15	6	82	86	40.0	Good
	16	6	83	85	37.5	Good
	17	6	82	85	35.3	Good

상기 표 3에서 보는 바와 같이 DL/DS의 구조에 나타난 비율에 따라서 동서방향의 빔 이동량이 달라짐을 알 수 있고 색순도에 영향을 미침을 알 수 있다.

이와 같이 음극선관의 색순도 개선을 위하여, 마스크 단변부와 프레임 간격인 DS대비 마스크 장변부와 프레임간 간격인 DL의 비가 7.1%~71.4%의 범위를 갖는것이 바람직하다.

그리고 본 발명의 마스크 장, 단변부의 전체와 프레임간의 간격이 일정한 값을 갖지 않고 마스크에서 빔 이동량이 가장 큰 지점에서 상기 범위를 만족하도록 한다.

따라서, 바람직하게는 상기 마스크 단변부와 프레임간 간격 중 DS가 형성될 범위는 B1~B6이며, 마스크 장변부와 프레임간 간격인 DL이 형성될 위치는 A2~A4가 되도록 한다.

이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

이상에서와 같이 본 발명은 음극선관용 새도우 마스크와 프레임 결합시 특정간격을 갖도록 하는 구조를 형성하여 음극선관 주위의 지자계에 의한 전자빔의 랜딩 변화량을 최소화 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 내면에 스크린을 갖는 패널과, 상기 패널의 후면에 원형 또는 비원형의 콘부를 가지며 장착되는 펀넬, 상기 펀넬의 네크부에 삽입되어 스크린을 향해 전자빔을 방출하는 전자총, 상기 패널 내면에 일정한 간격을 두고 배치된 다수의 전자빔 통과공을 갖고 있는 새도우 마스크, 상기 패널과 새도우 마스크를 결합하기 위해 새도우 마스크와 패널을 소정의 간격으로 이격 시키는 마스크 지지체인 프레임을 포함하는 칼라 음극선관에 있어서,

   상기 새도우 마스크의 장변부와 프레임간의 간격(M-R Gap)을 DL이라 하고, 새도우 마스크 단변부와 프레임간의 간격(M-R Gap)을 DS라 할 때, 상기 DL/DS이 7.1% ~ 71.4%의 범위를 만족하도록 하는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 새도우 마스크 장변의 중앙에서 끝단까지의 거리를 L이라 할 때, 상기 새도우 마스크의 장변부와 프레임간의 간격(M-R Gap)의 가장 작은 부분인 DL이 A2 ~ A4의 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 새도우 마스크 단변의 중앙에서 끝단까지의 거리를 S라 할 때, 상기 새도우 마스크의 단변부와 프레임간의 간격(M-R Gap)의 가장 작은 부분인 DS값이 B1 ~ B6의 위치에 있는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.