KR20050000610A - 음극선관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음극선관에 관한 것으로서 특히, 음극선관에 설치된 새도우 마스크의 전자빔 통과공 단면 형상을 변형하여 새도우 마스크의 탄성계수 및 강도를 강화한 음극선관에 관한 것이다.

본 발명에 따른 음극선관은 후면유리인 펀넬과, 상기 펀넬과 결합되고 내면에 형광체 스크린이 형성된 패널과, 전자빔이 방출되는 전자총과, 상기 전자빔을 수직 또는 수평방향으로 편향되도록 하는 편향요크와, 전자빔의 색선별 작용을 하는 새도우 마스크와, 상기 새도우 마스크가 결합되는 마스크 프레임이 포함되는 음극선관에 있어서, 상기 새도우 마스크는 다수의 전자빔 통과공이 구비되며 상기 전자빔 통과공은 상대적으로 큰 크기의 대공부와 작은 크기의 소공부로 형성되고, 상기 새도우 마스크의 전체 두께를 T, 상기 새도우 마스크의 소공부측에서 소공부와 대공부가 접하는 부분까지의 두께를 t라고 할 때, 상기 t/T는 0.23≤t/T≤0.5를 만족하는 것을 특징으로 한다.

Description

음극선관{CATHODE RAY TUBE}

본 발명은 음극선관에 관한 것으로서 특히, 음극선관에 설치된 새도우 마스크의 전자빔 통과공 단면 형상을 변형하여 새도우 마스크의 탄성계수 및 강도를 강화한 음극선관에 관한 것이다.

도 1은 일반적인 칼라 음극선관의 구조를 설명하는 도면이다.

도 1에 나타낸 바와 같이 일반적으로 칼라 음극선관은 패널(Panel)(1)과 펀넬(Funnel)(2)이 밀봉 결합되어 그 내부가 진공상태로 유지된다.

상기 패널(1)의 내면에는 적(R), 녹(G), 청(B) 3가지 색의 형광체 스크린(3)이 형성되고, 이 형광체 스크린(3)에 대향하는 펀넬(2)의 목 부분에 적, 녹, 청 3개의 전자빔(7)이 방사되는 전자총(4)이 설치된다.

상기 형광체 스크린(3)과 상기 전자총(4) 사이에는 상기 형광체 스크린(3)에 근접하여 색 선별 작용을 하는 새도우 마스크(5)가 소정의 간격을 두고 설치되며, 자계에 의한 전자빔(7)의 이동을 줄여주기 위해 자성체로 만들어진 인너쉴드(Inner Shield)(6)가 구비되어 음극선관 후방에서의 지자계의 영향을 줄이고 있다.

한편, 상기 펀넬(2)의 목 부분에는 전자총(4)에서 방출된 전자빔(7)이 한 점에서 수렴되도록 R,G,B 전자빔을 조정하기 위한 컨버젼스 퓨리티 보정용 마그네트(CPM)(8)가 설치되어 있고, 전자빔(7)의 편향을 위한 편향요크(9)가 설치된다.

또한, 내부의 고진공 상태에 따른 전면 글라스의 강화를 위하여 패널의 스커트(Skirt) 외면에 보강밴드(10)가 설치되어 있다. 즉, 상기 음극선관은 고진공으로 되어 있기 때문에 외부의 충격에 의해서 쉽게 폭발이 일어날 수 있으므로, 이 것을 방지하기 위하여 패널이 대기압에 견딜 수 있는 구조강도를 갖도록 설계하고 있는데, 상기 패널(1)의 스커트 외면에 보강밴드(10)를 장착하여 이 보강밴드(10)가 고진공 상태의 음극선관이 받는 응력을 분산시켜 주도록 함으로써 내충격 성능을 확보하고 있다.

상기한 바와 같이 구성된 칼라 음극선관의 동작을 간략하게 살펴보면 전자총(4)에서 방출된 전자빔(7)은 편향요크(9)에 의해서 수직 및 수평방향으로 적당하게 편향되고, 편향된 전자빔(7)은 새도우 마스크(5)의 전자빔 통과공을 통과하여 전면의 형광체 스크린(3)을 타격함으로써 소정의 칼라 화상을 디스플레이하게 된다.

도 2는 종래의 새도우 마스크와 마스크 프레임을 설명하는 도면이다.

도 2를 참조하면, 새도우 마스크(5)는 마스크 프레임(11)에 결합되어 설치되는데, 상기 마스크 프레임(11)은 마스크 스프링(12)에 의해 패널(1)의 내측면에 고정된다. 도 2에는 새도우 마스크(5)가 마스크 프레임(11)의 내측면의 용접부(15)에 용접되어 결합되나, 새도우 마스크(5)가 마스크 프레임(11)의 외측면의 용접되는 경우도 있다.

상기 새도우 마스크(5)에 형성된 전자빔 통과공을 통하여 전자빔이 색선별되어 전면의 형광체 스크린(3)을 타격하여 원하는 화상을 디스플레이한다.

도 3은 종래의 새도우 마스크의 전자빔 통과공의 단면을 설명하는 도면이다.

도 3에서 보는 바와 같이 새도우 마스크(5)의 전자빔 통과공은 2단계의 에칭을 통하여 가공되는데, 전자빔 통과공(5)은 전자빔이 입사되는 방향의 소공부(52)와 스크린측의 대공부(51)로 이루어진다.

최근 음극선관 패널의 곡률이 평면화됨에 따라 상기 새도우 마스크(5)의 곡률도 평면화되고 있는데, 상기 새도우 마스크(5)의 곡률이 평면화되면 상대적으로 강도는 약해지게 된다.

강도의 약화로 인하여 상기 새도우 마스크(5)의 형상이 변형되는 등 드롭특성이 악화된다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서 새도우 마스크의 전자빔 통과공의 단면 형상을 변형하여 새도우 마스크의 탄성계수 및 강도를 강화한 음극선관을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 종래의 새도우 마스크의 탄성계수 및 강도를 유지하면서 상대적으로 두께를 얇게 형성하여 경량화된 새도우 마스크를 포함한 음극선관을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

도 1은 일반적인 칼라 음극선관의 구조를 설명하는 도면.

도 2는 종래의 새도우 마스크와 마스크 프레임을 설명하는 도면.

도 3은 종래의 새도우 마스크의 전자빔 통과공의 단면을 설명하는 도면.

도 4는 본 발명에 따른 음극선관에 있어서 새도우 마스크의 단면을 설명하는 도면.

도 5는 본 발명에 따른 음극선관에 있어서 새도우 마스크의 t/T의 변화에 따라 밀도 및 탄성강도의 증가를 설명하는 도면.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1 ; 패널 2 ; 펀넬

3 ; 형광체 스크린 4 ; 전자총

5 ; 새도우 마스크 6 ; 인너쉴드

7 ; 전자빔 8 ; CPM

9 ; 편향요크 10 ; 보강밴드

11 ; 마스크 프레임 12 ; 마스크 스프링

51 ; 대공부 52 ; 소공부

본 발명에 따른 음극선관은 후면유리인 펀넬과, 상기 펀넬과 결합되고 내면에 형광체 스크린이 형성된 패널과, 전자빔이 방출되는 전자총과, 상기 전자빔을 수직 또는 수평방향으로 편향되도록 하는 편향요크와, 전자빔의 색선별 작용을 하는 새도우 마스크와, 상기 새도우 마스크가 결합되는 마스크 프레임이 포함되는 음극선관에 있어서, 상기 새도우 마스크는 다수의 전자빔 통과공이 구비되며 상기 전자빔 통과공은 상대적으로 큰 크기의 대공부와 작은 크기의 소공부로 형성되고, 상기 새도우 마스크의 전체 두께를 T, 상기 새도우 마스크의 소공부측에서 소공부와 대공부가 접하는 부분까지의 두께를 t라고 할 때, 상기 t/T는 0.23≤t/T≤0.5를 만족하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 t/T는 0.25≤t/T≤0.3를 만족하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 대공부의 최대 직경을 A, 상기 대공부와 소공부가 접하는 부분의 최대 직경을 B라고 할 때, A/B는 1.5≤A/B≤1.8를 만족하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 대공부의 최대 직경을 A, 상기 대공부와 소공부가 접하는 부분의 최대 직경을 B라고 할 때, A/B는 1.6≤A/B≤1.7를 만족하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 소공부의 최대 직경을 C, 상기 대공부와 소공부가 접하는 부분의 최대 직경을 B라고 할 때, C/B는 1.1≤C/B≤1.5를 만족하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 소공부의 최대 직경을 C, 상기 대공부와 소공부가 접하는 부분의 최대 직경을 B라고 할 때, C/B는 1.2≤C/B≤1.4를 만족하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 새도우 마스크의 전체 두께 T는 0.1mm 이하 인 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 음극선관에 대해 상세히 설명하도록 한다.

도 4는 본 발명에 따른 음극선관에 있어서 새도우 마스크의 단면을 설명하는 도면이다.

본 발명에 따른 새도우 마스크(5)는 마스크 프레임에 결합되어 전자빔의 색선별작용을 하는데, 상기 새도우 마스크(5)에는 다수의 전자빔 통과공이 형성된다.

상기 전자빔 통과공은 2단계의 에칭공정을 통해 성형되는데, 전자빔이 입사되는 방향으로 상대적으로 직경이 작게 형성된 소공부(52)가 형성되고, 형광체 스크린측 방향으로 상대적으로 직경이 크게 형성된 대공부(51)가 형성된다.

본 발명은 상기 대공부(51)의 직경을 종래보다 작게 형성하고 소공부(52)의 직경을 종래보다 크게 형성하여 새도우 마스크(5)의 탄성계수 및 강도를 증가시키고자 하는 것이다.

도면에서 A는 대공부(51)의 최대 직경, B는 대공부(51)와 소공부(52)가 접하는 부분의 최대 직경, C는 소공부(52)의 최대 직경을 의미하고, T는 새도우 마스크(5)의 전체 두께, t는 소공부(52)측에서 대공부(51)와 소공부(52)가 접하는 부분까지의 두께를 의미한다.

상기의 경우 본 발명에 따른 음극선관에 있어서 새도우 마스크(5)는 t/T가 0.23≤t/T≤0.5 의 관계를 만족하도록 한다.

보다 바람직하게 t/T가 0.25≤t/T≤0.3 의 관계를 만족하도록 한다.

종래의 새도우 마스크(5)에서 t/T가 대략 0.15정도인 것과 비교하면 본 발명에 따른 음극선관의 새도우 마스크(5)는 t/T가 최소 0.08에서 최대 0.35 만큼 증가되어 0.23≤t/T≤0.5 의 관계를 만족하도록 한다.

즉, 대공부(51)와 소공부(52)가 접하는 부분이 도 4에서 새도우 마스크(5)의 전체 두께(T)의 중앙으로 이동하게 된다.

다시말해서 대공부(51)가 종래보다 작게 형성되며, 소공부(52)가 종래보다 크게 형성된다.

상기와 같이 t/T가 0.23≤t/T≤0.5 의 관계를 만족하는 경우 종래보다 유효밀도가 증가하게 되는데, 여기서 유효밀도라는 것은 새도우 마스크(5)의 전체 부피에서 대공부(51)와 소공부(52)의 부피를 제외한 나머지 부피를 새도우 마스크(5)의 전체 부피로 나눈 값으로 정의한다. 따라서, 유효밀도가 증가되면 새도우 마스크(5)의 무게도 증가하게 된다.

그러나, 유효밀도가 증가하는 비율보다 새도우 마스크(5)의 탄성강도가 증가하는 비율이 훨씬 크기 때문에 새도우 마스크(5)의 드롭강도를 강화할 수 있다.

아울러, 본 발명을 적용하는 경우 새도우 마스크(5)의 두께를 0.1mm 이하로 할 수 있으며, 0.1mm이하의 두께로도 종래의 새도우 마스크(5)와 실질적으로 동일한 드롭강도를 가질 수 있다.

즉, 동일한 드롭강도를 가진 새도우 마스크(5)를 훨씬 적은 두께의 재료로서 생산해 낼 수 있으며, 이는 음극선관의 경량화에도 기여하게 된다.

비록, 유효밀도가 증가함에 따라 무게도 증가하게 되지만, 새도우 마스크(5)의 두께를 얇게 가져가는 것이 가능하기 때문에 실질적으로 새도우 마스크(5)의 무게는 감소하게 된다.

도 5에는 t/T의 비율에 따른 새도우 마스크의 밀도 증가 비율과 탄성강도 증가 비율이 도시되어 있다.

도 5에서 보는 바와 같이 t/T가 증가함에 따라 밀도에 비하여 새도우마스크(5)의 장축방향의 탄성강도와 단축방향의 탄성강도가 훨씬 큰 폭으로 증가하는 것을 알 수 있다.

다만, 새도우 마스크(5)의 색선별 작용, 즉 전자빔의 선별작용을 원활히 하기 위하여 t/T는 0.23≤t/T≤0.5의 범위 내로 제한되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 대공부(51)의 최대 직경 A와 상기 대공부(51)와 소공부(52)가 접하는 부분의 최대 직경 B는 1.5≤A/B≤1.8의 관계를 만족하는 것이 바람직하다.

보다 바람직하게는 1.6≤A/B≤1.7을 만족하는 것이 좋다.

그리고, 상기 소공부(52)의 최대 직경 C와 상기 대공부(51)와 소공부(52)가 접하는 부분의 최대 직경 B는 1.1≤C/B≤1.5의 관계를 만족하는 것이 바람직하다.

보다 바람직하게 1.2≤C/B≤1.4을 만족하는 것이 좋다.

상기 A/B, C/B의 관계는 전자빔이 새도우 마스크(5)를 통과하여 형광체 스크린을 타격하는 경로와, 새도우 마스크(5)의 탄성강도를 고려하여 결정되었다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 음극선관의 새도우 마스크(5)는 유효밀도가 대략 5% 증가하게 되어 그 만큼 무게도 증가하게 되나, 탄성계수 및 강도는 대략 15%까지 증가하게 된다.

따라서, 새도우 마스크(5)의 곡률이 평면화됨에 따라 상대적으로 약해지는 강도를 새도우 마스크(5)의 곡률변경이나 재질을 변경하지 않고 향상시킬 수 있다.

본 발명에 따른 음극선관의 새도우 마스크는 곡률이나 재질의 변경없이 탄성계수 및 강도를 강화할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 음극선관은 새도우 마스크의 전체 두께를 종래에 비해 얇게 형성하여도 종래의 드롭강도와 실질적으로 동일 또는 그 이상의 강도를 가질 수 있어 음극선관의 경량화에 기여할 수 있는 장점이 있다.

Claims (7)

1. 후면유리인 펀넬과, 상기 펀넬과 결합되고 내면에 형광체 스크린이 형성된 패널과, 전자빔이 방출되는 전자총과, 상기 전자빔을 수직 또는 수평방향으로 편향되도록 하는 편향요크와, 전자빔의 색선별 작용을 하는 새도우 마스크와, 상기 새도우 마스크가 결합되는 마스크 프레임이 포함되는 음극선관에 있어서,

   상기 새도우 마스크는 다수의 전자빔 통과공이 구비되며 상기 전자빔 통과공은 상대적으로 큰 크기의 대공부와 작은 크기의 소공부로 형성되고, 상기 새도우 마스크의 전체 두께를 T, 상기 새도우 마스크의 소공부측에서 소공부와 대공부가 접하는 부분까지의 두께를 t라고 할 때,

   상기 t/T는 0.23≤t/T≤0.5를 만족하는 것을 특징으로 하는 음극선관.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 t/T는 0.25≤t/T≤0.3를 만족하는 것을 특징으로 하는 음극선관.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 대공부의 최대 직경을 A, 상기 대공부와 소공부가 접하는 부분의 최대 직경을 B라고 할 때, A/B는 1.5≤A/B≤1.8를 만족하는 것을 특징으로 하는 음극선관.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 대공부의 최대 직경을 A, 상기 대공부와 소공부가 접하는 부분의 최대 직경을 B라고 할 때, A/B는 1.6≤A/B≤1.7를 만족하는 것을 특징으로 하는 음극선관.
5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 소공부의 최대 직경을 C, 상기 대공부와 소공부가 접하는 부분의 최대 직경을 B라고 할 때, C/B는 1.1≤C/B≤1.5를 만족하는 것을 특징으로 하는 음극선관.
6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 소공부의 최대 직경을 C, 상기 대공부와 소공부가 접하는 부분의 최대 직경을 B라고 할 때, C/B는 1.2≤C/B≤1.4를 만족하는 것을 특징으로 하는 음극선관.
7. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 새도우 마스크의 전체 두께 T는 0.1mm 이하 인 것을 특징으로 하는 음극선관.