KR20050028283A - 칼라 음극선관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 칼라 음극선관에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 음극선관 동작시 새도우 마스크의 불균일한 온도 편차로 인해 발생되는 미스랜딩을 보정하여 색순도를 개선시킬 수 있는 칼라 음극선관에 관한 것이다.

본 발명에 따른 칼라 음극선관은 편향된 전자빔의 충돌에 의하여 발광하는 형광막이 내면에 형성된 패널, 상기 패널과 결합되어 고진공 상태를 유지하는 펀넬, 상기 전자빔을 생성하는 전자총, 전면에 다수의 전자빔 통과공이 형성된 새도우 마스크와, 상기 새도우 마스크의 전면 주위의 스커트부와 접촉하여 상기 새도우 마스크를 지지하는 프레임을 구비하고 있으며, 상기 스커트부의 폭은 실질적으로 전체에 걸쳐서 12mm 이하이고, 상기 스커트부에 홀이 천공되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

칼라 음극선관 {Color Cathode-Ray Tube}

본 발명은 칼라 음극선관에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 음극선관 동작시 새도우 마스크의 불균일한 온도 편차로 인해 발생되는 미스랜딩을 보정하여 색순도를 개선시킬 수 있는 칼라 음극선관에 관한 것이다.

도 1은 일반적인 칼라 음극선관 구조를 도시한 개략도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 칼라 음극선관은 패널(10)이라고 하는 전면유리와 펀넬(20)이라고 하는 후면 유리가 결합되어 벌브(bulb)형상을 이루고, 패널 내면에는 R, G, B 형광체가 도포된 형광면(30)과, 형광면(30)을 발광시키는 전자빔(60)의 근원인 전자총(50)과, 소정의 형광체만을 발광시키도록 색을 선별해주는 새도우 마스크(40) 및, 이를 지지하는 프레임(70)으로 구성된다. 또한, 새도우 마스크(40)와 프레임(70)의 결합체인 프레임 어셈블리를 패널(10)에 결합되도록 해주는 스프링(80)과, 음극선관 동작시 외부 지자계에 영향을 적게 받도록 차폐 역할을 해주는 인너 쉴드(90)가 프레임에 고정된다. 또한, 음극선관 내부는 고 진공으로 되어 있어 외부의 충격에 쉽게 폭축이 일어날 수 있으므로 이것을 방지하기 위하여 패널(10)의 스커트(Skirt)에 보강 밴드(100)가 장착된다.

이와 같은 구조를 갖는 칼라 음극선관은 펀넬(20)의 넥크(Neck)부에 내장된 전자총에서 전자빔(60)이 편향요크(110)에 의해 수직, 수평방향으로 편향되어 패널(10) 내면에 형성되어 있는 형광면(30)을 타격하게 된다. 이때, 전자총(50)으로부터 주사된 다수의 전자빔의 전자들 중 약 80% 정도가 개구부를 통과하지 못하고 새도우 마스크(40)상에 충격을 주게 되어 열로 변환된다.

도 2는 종래 칼라 음극선관용 새도우 마스크의 1/4면을 나타낸 사시도이다. 도시된 바와 같이, 음극선관이 동작되면 전자빔 충돌로 인한 새도우 마스크에 온도 분포가 다르게 나타난다. 새도우 마스크의 온도는 마스크 중심부에서 가장 높게 나타나고, 코너부에서 가장 낮게 나타난다. 새도우 마스크의 코너부 온도가 가장 낮은 것은 코너부가 프레임과 결합되어 있기 때문에 열이 프레임을 통하여 제거되기 때문이다. 이와 같이 온도 편차가 나타나는 이유는 새도우 마스크(40)의 스커트부가 프레임(70)과 코너부에서 접하므로 열전달 현상에 의해 새도우 마스크(40)에서 발생되는 열 중 주변부의 열은 프레임을 통해 외부로 전달되기 때문에 나타나는 것이다. 이러한 새도우 마스크(40)의 온도 편차는 도밍(dorming)현상을 일으킨다.

상술한 도밍 현상이란 열팽창량이 새도우 마스크의 위치마다 달라짐에 따라 새도우 마스크가 부분적으로 처지는 현상으로, 새도우 마스크의 중앙부의 열팽창량이 주변부의 변화량보다 커지는 현상을 말한다.

도 3a는 종래 칼라 음극선관에 있어서, 전자빔이 새도우 마스크 충돌에 의해 나타나는 새도우 마스크의 도밍 현상을 나타낸 것이고, 도 3b는 도 3a에 따른 전자빔이 미스 랜딩되는 변화량을 나타낸 것이다. 도 3a에서 보는 바와 같이, 전자총에서 나온 전자빔(60)에 의해 새도우 마스크(40)는 불균일한 팽창을 하게 되어 전자빔의 미스랜딩이 발생한다.

도 3b를 살펴보면, 음극선관의 전원을 입력한 초기 순간에는 새도우 마스크의 열 변형에 의한 미스랜딩이 발생하여 그 양이 증가하는 형태로 나타나다가 새도우 마스크를 지지하는 프레임에 전달되어 프레임이 팽창하게 되는데, 이 때 다시 새도우 마스크의 위치 변화 및 변형을 초래하여 미스랜딩량이 변화하게 된다. 즉, 새도우 마스크의 열 변형에 의한 미스랜딩량은 증가하는 양(+)의 방향으로 진행하다가, 프레임의 열 팽창 후에는 다시 미스랜딩량이 감소하게 된다. 이와 같은 미스랜딩의 변화량은 시간에 따라 색순도를 저하시키고, 또한 음극선관의 랜딩을 맞추기 위한 작업시간에 따라 랜딩이 변하고 작업성이 불리하게 된다.

도4는 종래의 새도우 마스크 형상을 나타낸 사시도이다. 도시된 바와 같이, 종래의 새도우 마스크는 전자빔이 주사되지 않은 무공부(42) 및 스커트부(43)의 면적이 전자빔이 주사되는 유공부(41)에 비해 필요 이상으로 넓게 구성되어 있다. 이와 같은 구조를 갖는 새도우 마스크는 음극선관 동작시 마스크 전반에 걸친 온도 편차가 심하게 발생하여 도밍에 의한 미스랜딩이 쉽게 발생되는 문제점을 가지고 있다.

또한, 새도우 마스크는 새도우 마스크 지지체인 프레임에 용접되어 고정되는데, 전자빔 타격에 의하여 새도우 마스크가 열팽창을 일으킬 때, 새도우 마스크와 프레임간의 용접부(43a)가 구속점이 되어 새도우 마스크의 열팽창을 저지하게 된다. 따라서 새도우 마스크의 불균일 팽창은 더욱 심하게 되고 미스랜딩은 더욱더 커지게 되는 문제점이 있다.

이러한 새도우 마스크의 열팽창에 의해 수반되는 미스랜딩을 방지하기 위하여 다양한 시도가 있었다.

먼저, 새도우 마스크의 구조적인 개량을 통해 위와 같은 미스랜딩 문제를 해소하고자 하였다. 일본국 공개특허공보 소62-177831호에 의하면, 음극선관 내에 온도 조절 기구(a temperature control device)를 마련하여 마스크의 온도 상승을 억제하는 기술이 제안된 바 있다. 일본국 공개특허공보 평6-267446호에 의하면, 새도우 마스크의 형상을 유지시키기 위한 강화 부재를 프레임과의 사이에 연결하여 마스크의 온도상승에 의한 열변형량을 제한하는 기술이 제안되었다. 그러나, 위와 같은 구조적인 개량을 통해서도 종래의 미스랜딩 문제가 크게 개선되지 못하여 여전히 불균일한 열팽창에 의한 미스랜딩의 문제는 해결되지 않고 있다.

그리고, 새도우 마스크의 재질의 개량을 통해 위와 같은 미스랜딩 문제를 해소하고자 하였다. 즉, 종래의 열 팽창율이 높은 AK(Al-killed steel)재 보다는 열 팽창율이 낮은 인바(Invariable Alloy)재를 사용함으로써, 마스크 도밍으로 인한 전자빔의 미스랜딩량을 보정하고자 하였다. 그러나 이와 같은 인바재는 미스랜딩량을 보정하는데 있어서는 어느 정도 효과를 가져오지만, 값이 고가인 단점이 있다.

그 밖에, 새도우 마스크의 미스랜딩을 일으키는 원인으로서 불균일한 열팽창보다는 소위 스프링 백 현상에 의한 미스랜딩 문제를 해결하고자 하는 시도가 있었다. 이러한 스프링 백 현상은 새도우 마스크를 포밍에 의한 가공방법에 의해 제조하는 경우에 문제가 될 수 있다. 즉, 포밍에 의하여 새도우 마스크를 가공하는 경우, 새도우 마스크를 우선, 주면(周面)과 이 주면 주위에 대략 90도로 굴곡된 스커트부를 가지는 형상으로 프레스 정형하고, 이 정형된 새도우 마스크를 프레임과 고정하여 마스크 조립체를 형성해서 사용하는 경우, 정형된 새도우 마스크는 스커트부의 외측방향으로 휘어짐이 발생하는데, 이를 스프링 백이라 한다. 이러한 스프링 백 현상으로 인해, 스커트부의 휘어짐에 기인하는 변형이 발생하고 이는 불균일한 열팽창과 함께 전자빔의 미스랜딩을 일으키는 하나의 원인이 된다.

이러한 스피링 백에 의한 미스랜딩을 방지하기 위한 기술로서, 새도우 마스크의 주면의 주변부를 국부적으로 얇게하는 기술이 일본국 공개특허공보 소49-112566호에 제안된 바 있다. 또한, 일본국 공개특허공보 소63-271849호에 의하면, 스커트부로부터 전자빔 편향 중심축과 대략 평행하게 상기 주면으로부터 이격되는 방향으로 돌출하는 설편을 마련하였다. 그 밖에, 일본국 공개특허공보 평1-169847호에 의하면, 새도우 마스크의 스커트부에 복수의 응력 흡수 구멍을 천공하는 기술을 제안하고 있다. 그러나, 위와 같은 기술들은, 스프링 백에 의한 미스랜딩 문제를 해소하기 위한 것이며, 새도우 마스크의 불균일한 열팽창에 의한 미스랜딩 문제는 여전히 해결하지 못하였다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 음극선관 동작시 마스크로부터 외부로의 열전달을 방지하여, 새도우 마스크의 중심부와 주변부 간의 온도 편차로 인해 발생하는 전자빔의 미스랜딩 문제가 개선된 칼라 음극선관을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 새도우 마스크의 스커트부와 새도우 마스크를 지지하는 프레임간에 열전달이 이루어지는 매개가 되는 영역이 가능한 한 최소가 되도록 함으로써 전자빔의 미스랜딩 문제가 억제된 칼라 음극선관을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 새도우 마스크와 프레임간의 용접부에 의해서 새도우 마스크가 열팽창시 그 변형이 구속되는 것을 개선하여 전자빔의 미스랜딩 문제가 해소된 새도우 마스크를 제공하는 것이다.

본 발명의 제1 특징에 관한 칼라 음극선관은 편향된 전자빔의 충돌에 의하여 발광하는 형광막이 내면에 형성된 패널, 상기 패널과 결합되어 고진공 상태를 유지하는 펀넬, 상기 전자빔을 생성하는 전자총, 전면에 다수의 전자빔 통과공이 형성된 새도우 마스크와, 상기 새도우 마스크의 전면 주위의 스커트부와 접촉하여 상기 새도우 마스크를 지지하는 프레임을 갖고 있으며, 상기 스커트부의 폭은 실질적으로 전체에 걸쳐서 12mm 이하이고, 상기 스커트부에 홀이 천공되어 있는 것을 특징으로 한다.

제1 특징에 따르면, 새도우 마스크의 제작이 가능하도록 최소한의 스커트부를 형성하되, 스커트부에서 프레임과 대향하는 부분의 면적이 가능한 한 최소가 되도록 한다. 이로써, 새도우 마스크로부터 외부로 전달되는 열전달량을 줄여 마스크의 중심부와 주변부간의 온도 편차를 줄일 수 있다. 특히, 마스크의 스커트부와 프레임간에 대향하는 부분에서의 열복사에 의한 열전달로 인한 새도우 마스크 중심부와 코너부간의 온도 편차를 줄일 수 있다. 이에 따라, 마스크의 중심부와 코너부의 열팽창량의 차이를 줄일 수 있으며, 궁극적으로는 미스랜딩량을 감소 시킬 수 있다.

본 발명의 제2 특징에 관한 칼라 음극선관은 편향된 전자빔의 충돌에 의하여 발광하는 형광막이 내면에 형성된 패널, 상기 패널과 결합되어 고진공 상태를 유지하는 펀넬, 상기 전자빔을 생성하는 전자총, 전면에 다수의 전자빔 통과공이 형성된 새도우 마스크와, 상기 새도우 마스크의 전면 주위의 스커트부와 접촉하여 상기 새도우 마스크를 지지하는 프레임을 갖고 있으며, 상기 스커트부에 홀이 천공되고, 스커트부에는 소정의 위치에 상기 프레임과 용접되는 용접부를 포함하는 설편부가 형성되며, 스커트부에 천공되어 있는 홀이 프레임의 상단선 위에 위치하는 것을 특징으로 한다.

제2 특징에 따르면, 새도우 마스크의 스커트부에 설편부가 형성되며, 이 설편부의 용접부를 통해 새도우 마스크를 프레임과 결합하였을때 마스크의 스커트부에 천공된 홀이 프레임의 상단선 위에 위치하게 된다. 이 경우 설편부를 통해 프레임과 결합되므로 설편부가 없는 경우보다 마스크와 프레임이 대향하는 부분의 면적이 줄어들게 되어 대향면에서의 열복사로 인한 마스크 중심부와 코너부간의 온도 편차를 줄여 상기 중심부와 코너부의 열팽창량의 차이를 줄일 수 있고 따라서 미스랜딩량을 감소시킬 수 있다.

본 발명의 제3 특징에 관한 칼라 음극선관은 편향된 전자빔의 충돌에 의하여 발광하는 형광막이 내면에 형성된 패널, 상기 패널과 결합되어 고진공 상태를 유지하는 펀넬, 상기 전자빔을 생성하는 전자총, 전면에 다수의 전자빔 통과공이 형성된 새도우 마스크, 상기 새도우 마스크의 전면 주위의 소정 위치에 형성된 설편부, 상기 설편부와 접촉하여 상기 새도우 마스크를 지지하기 위한 프레임을 갖고 있으며, 상기 설편부에는 프레임과 용접되는 용접부가 형성되며, 마스크와 프레임이 대향하는 부분에 홀이 천공되어 있는 것을 특징으로 한다.

제3 특징에 따르면, 종래의 스커트부를 포함하는 새도우 마스크에서 마스크와 프레임간의 열전달 매개가 되는 스커트부와 프레임간의 대향면을 없애기 위해, 스커트부 자체를 제거하고, 마스크 성형과 프레임과의 연결을 위한 소정 개소에 다수 형성된 설편부만을 새도우 마스크에 갖도록 한다. 즉, 열복사의 주된 원인인 새도우 마스크의 스커트부가 프레임과 대향하는 부분을 원천적으로 제거하는 것을 특징으로 한다. 이로써, 마스크의 중심부와 코너부의 온도 편차를 일으키는 주된 원인인 열복사가 일어나는 대향면이 없어지므로 미스랜딩을 최소로 할 수 있다.

또한, 새도우 마스크가 프레임과 대향하는 부분에 홀을 천공함으로써 마스크로부터 프레임으로의 열복사량을 더욱 줄여 미스랜딩을 최소로 할 수 있다.

본 발명의 제4 특징에 관한 칼라 음극선관은 편향된 전자빔의 충돌에 의하여 발광하는 형광막이 내면에 형성된 패널, 상기 패널과 결합되어 고진공 상태를 유지하는 펀넬, 상기 전자빔을 생성하는 전자총, 전면에 다수의 전자빔 통과공이 형성된 새도우 마스크와, 상기 새도우 마스크의 전면 주위의 스커트부와 접촉하여 상기 새도우 마스크를 지지하는 프레임을 갖고 있으며, 상기 스커트부에는 상기 프레임과 용접되는 용접부를 포함하는 설편부가 형성되어 있고, 상기 스커트부와 상기 프레임이 서로 대향하는 부분의 폭을 a라 하고 상기 스커트부의 폭을 b라 할 때, a/b가 0보다 크고 0.8보다 작은 것을 특징으로 한다.

제4 특징에 따르면, 스커트부와 프레임의 대향하는 부분의 폭과 스커트부의 폭의 비를 일정 범위내에 있도록 하여, 마스크로부터 프레임으로의 열전달을 줄여 미스랜딩량을 감소시킬 수 있다. 바람직하기로는, 상기의 폭의 비를 최적의 범위에 있게 하여 미스랜딩량을 더욱 감소시킬 수가 있다. 또한, 상기 스커트부에 홀을 천공함으로써 열전달량을 더욱 줄일 수 있고 따라서 미스랜딩량을 더욱 감소시킬 수 있다. 또한, 스커트부와 프레임이 대향하는 부분에 홀을 천공하면 더욱 효과적으로 열전달량을 줄일 수 있고 따라서 미스랜딩량을 더욱 감소시킬 수 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 구체적인 실시예를 각 발명에 따라 순서대로 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

<제1 실시예>

도 5a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 칼라 음극선관에 사용되는 새도우 마스크의 구조를 나타낸 사시도이다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 사용되는 새도우 마스크는 전자빔 통과홀이 형성된 유공부(41)와 유공부 주위에 전자빔 통과홀이 형성되지 않는 무공부(42)와, 무공부와 연결되어 마스크 전면에서 후방으로 수직하게 절곡된 스커트부(43)를 갖는다.

본 발명의 제1 실시예에서는, 새도우 마스크의 스커트부(43)와 프레임간에 대향하는 면적을 가능한 한 최소한으로 줄임으로써, 열복사량을 감소시킨다. 이에 따라, 마스크의 중심부와 코너부간의 온도 편차에 따른 미스랜딩량을 줄이도록 한 것이다.

본 발명의 발명자는, 마스크의 열전달의 매개가 되는 스커트부 중 프레임과 대향하는 부분의 폭을 줄이기 위해서, 먼저 새도우 마스크의 스커트부의 전체적인 폭을 다양하게 변화시켜 보았다. 도 6a, 6b는 새도우 마스크의 스커트부의 전체적인 폭이 변화됨에 따라 스커트부 중 프레임과 대향하는 면의 폭도 변화되는 것을 도시한 도면이다. 도 6a와 6b는 각각 새도우 마스크의 스커트부의 폭이 상대적으로 큰 경우와 작은 경우의 스커트부의 폭과 스커트부 중 프레임과 대향하는 부분의 폭을 설명하기 위한 도면이다. 도 6a 및 6b로부터 알 수 있는 바와 같이, 스커트부의 폭이 작아짐에 따라, 이에 대응하여 스커트부 중 프레임과 대향하는 부분의 폭도 줄어든다.

표 1은 새도우 마스크의 스커트부의 폭을 변화시켜가면서 이에 따른 미스랜딩량을 측정한 결과를 종래의 경우와 비교한 것이다. 도 7은 표 1의 미스랜딩량을 그래프로 도시한 것이다.

[표 1]

구 분	스커트부의 폭(mm)
시 간(sec)	종래	본 발명
	25	15	12	8	5
1	미스랜딩량	0.002	0.002	0.002	0.002	0.002
30		0.034	0.031	0.029	0.026	0.025
50		0.050	0.045	0.041	0.037	0.035
80		0.067	0.058	0.053	0.046	0.044
100		0.077	0.064	0.058	0.050	0.047
140		0.085	0.069	0.062	0.051	0.048
180		0.087	0.069	0.060	0.047	0.044
220		0.084	0.065	0.055	0.040	0.037
300		0.070	0.051	0.040	0.032	0.021
600		0.043	0.029	0.017	0.008	-0.001

표 1과 도 7에서 보는 바와 같이, 새도우마스크의 스커트부의 폭이 작을수록 스커트부와 프레임간의 대향하는 부분의 폭이 작아지고, 이에 따라서 전자빔의 미스랜딩량도 작아지는 것을 알 수 있다. 표 1과 도 7에 도시된 바와 같이 실험 결과에 따르면, 특히, 스커트부의 폭이 12mm 이하인 경우에 전자빔의 미스랜딩량이 작아지는 효과가 현저했다. 스커트부의 폭이 12mm 이하인 경우에는 스커트부와 프레임간의 대향하는 부분의 폭은 대략 10mm 이하의 범위에 있었다. 결국, 스커트부와 프레임간의 대향하는 부분의 폭이 대략 10mm 이하의 범위에 있을 때 미스랜딩량이 현저하게 줄어든다고 할 수 있다.

따라서, 상술한 바와 같이 스커트부의 폭을 실질적으로 전체에 걸쳐서 12mm 이하로 한다면 미스랜딩량을 현저하게 감소시킬 수 있다. 또한, 이 경우 도 6c에 도시된 바와 같이 스커트부에 돌기(601) 등이 형성되어 스커트부의 폭이 일정부분에서 12mm를 초과하는 경우도 상술한 효과와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있으므로, 도 6c에 도시된 실시 형태도 스커트부의 폭이 실질적으로 전체에 걸쳐서 12mm 이하인 실시 형태에 포함된다.

바람직하게는, 상기 스커트부의 폭을 3mm 내지 10mm로 하면, 새도우 마스크로부터 프레임으로의 열전달량을 줄여 새도우 마스크의 중심부와 주변부간의 불균일한 열팽차으로 인한 미스랜딩량을 더욱 줄일 수 있다.

또한, 스커트와 프레임이 대향하는 부분의 폭을 a, 스커트의 폭을 b라 할때 a/b 값이 0보다 크고 0.8보다 작게 하는 경우도 상술한 효과를 얻을 수 있다. 이때, 바람직하게는 a/b 값이 0보다 크고 0.5보다 작게 하면 더욱 효과적이다.

또한, 스커트부의 장변 측의 폭이 12mm 이하를 만족하는 구간이 상기 새도우 마스크의 장변 전체길이의 65% 이상으로 하거나, 또는 스커트부의 단변 측의 폭이 12mm 이하를 만족하는 구간이 상기 새도우 마스크의 단변 전체길이의 60% 이상으로 하는 것도 변형된 실시 형태로 할 수 있으며, 이 또한 종래의 스커트 구조보다 열복사량을 줄여 미스랜딩량을 줄일 수 있다.

또한, 스커트부의 폭이 12mm 이하로 되는 것을 면적 비율로도 표시할 수 있는데, 도 5b에 도시된 바와 같이, 새도우 마스크의 전면의 대각길이를 d라 할 때, 새도우 마스크에서 스커트부를 제외한 면적과 새도우 마스크 전체 면적의 비가 d²/(d+24)² 이상이고 1 이하로 할 수 있으며, 이렇게 하면 종래의 경우보다 마스크에서 스커트부가 차지하는 면적 비율을 줄여서 마스크로부터 프레임으로의 열복사량을 줄일 수 있고 따라서 미스랜딩량을 감소시킬 수 있다.

본 발명의 제1 실시예에 따르면, 위와 같이 스커트부의 폭을 줄이거나 또는 적절한 범위로 한정하는 것과 함께, 스커트부에 홀을 천공하면 열복사가 일어나는 면적을 더욱 줄일 수 있고, 따라서 미스랜딩량을 더욱 감소시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 제1 실시예의 변형된 형태에 따르면, 상기 스커트부에 형성된 홀의 모양은 원, 타원, 직사각형 등의 다양한 모양일 수 있으며, 상기 홀의 일면이 스커트의 선단부 쪽으로 개구되는 경우도 하나의 실시예가 될 수 있다. 또한, 특히 스커트부 중에서 프레임과 대향하는 부분에 홀을 천공함으로써 열복사를 감소시키고, 이에 따른 미스랜딩량을 효과적으로 감소시킬 수 있다.

본 발명의 제1 실시예의 또 다른 변형된 형태에 따르면, 스커트부의 하단선을 상기 새도우 마스크의 모서리로부터 중앙으로 갈수록 새도우 마스크 전면을 향하도록 만곡되게 할 수 있다. 도 8은 제1 실시예의 변형된 형태에 따른 새도우 마스크의 측면도를 도시한 도면이다. 스커트부에서 프레임과 대향하는 부분의 폭 중 최대값은 대략 10mm 이하이고, 이에 더하여, 스커트부의 하단선은 새도우 마스크의 모서리로부터 중앙으로 갈수록 전면을 향하도록 만곡되어 있다. 이에 따라, 단지 새도우 마스크와 프레임의 접하는 부분의 폭이 줄어든 경우에 비하여, 프레임과 대향하는 부분의 면적을 더욱 줄일 수 있다.

스커트부의 하단선이 중앙으로 갈수록 전면으로 만곡되어 있으므로, 스커트부 중 프레임과 대향하는 부분의 폭은 모서리에서 최대값을 가지며, 중앙으로 갈수록 폭이 줄어들다가, 소정의 지점부터는 프레임과 대향하는 부분이 없어지게 된다. 바람직하기로는, 스커트부의 하단선의 만곡 정도는, 스커트부의 하단선 중 상기 프레임의 상단선보다 하방에 위치하는 부분의 길이를 상기 스커트부의 하단선 전체 길이의 대략 1/2 이하가 되도록 할 수 있다.

스커트부의 하단선이 전면을 향해 만곡됨에 따라서, 스커트부의 하단선 중 중앙 부분은 프레임의 상단선보다 전면에 위치하게 된다. 이 경우, 도 8에 도시된 바와 같이 스커트부의 소정의 위치에 프레임과 용접되는 용접부(803)가 형성된 설편부(801)를 설치할 수 있다. 이러한 설편부는 스커트부의 모서리부에 형성된 용접부위를 사용하는 대신에 또는 이와 함께 설치될 수 있다. 이러한 설편부를 설치함으로써 스커트부 중 프레임과 대향하는 부분의 폭을 더욱 줄일 수 있고, 용접부위가 마스크의 열팽창의 구속점이 되어 마스크의 균일한 열팽창을 방해하는 정도를 줄일 수 있다. 따라서 미스랜딩량은 더욱 감소될 수 있다.

본 발명의 제1 실시예의 또 다른 변형된 형태에 따르면, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 설편부와 상기 스커트부가 접한 부분에 노치(802)를 형성시켜 용접부위가 마스크의 균일한 열팽창을 구속하는 정도를 더욱 줄일 수 있고, 따라서 미스랜딩량을 더욱 감소시킬 수 있다.

또한, 상기 설편부에 홀을 천공하여 마스크와 프레임간에 열전달이 일어나는 면적을 더욱 줄일 수 있고 따라서 미스랜딩량을 감소시킬 수 있다.

또한, 상기의 모든 실시형태에서 상기 새도우 마스크의 재질을 AK재를 사용하더라도 미스랜딩량을 감소시킬 수 있다.

또한, 상기의 모든 실시형태에서 상기 새도우 마스크의 전자총 대향면에 전자빔 반사물질을 도포할 수 있다. 이 경우, 전자빔 타격에 의한 열 발생을 줄일 수 있고 이는 마스크의 온도 상승을 감소시키게 되고, 결국 미스랜딩량을 더욱 줄일 수 있다.

또한, 상기의 모든 실시예는 상기 패널의 외면이 실질적으로 평면인 칼라 음극선관에도 그대로 적용될 수 있으며, 이와 같은 처리가 행해진 소위 평면 칼라 음극선관에서도 동일한 효과를 얻을 수 있다.

<제2 실시예>

도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 칼라 음극선관에 사용되는 새도우 마스크를 도 5의 화살표 방향으로 본 측면도이다.

제2 실시예에 따르면, 도 9에 도시된 바와 같이 스커트부에 열전달 방지용 홀이 천공되어 있고, 스커트부에는 설편부가 형성되며, 스커트부의 홀이 프레임의 상단선 위에 위치한다. 스커트부는 프레임과의 열전달의 매개가 되는 부분인데, 이 영역에 홀을 천공하고, 설편부를 형성하여 마스크와 프레임과의 결합시 스커트부에 천공된 홀이 프레임의 상단선 위로 위치되게 함으로써, 열전달이 일어나는 면적을 획기적으로 줄일 수 있고, 이에 따라서 열전달량도 대폭 감소하게 된다. 이에 따라, 마스크의 중심부와 코너부간의 온도 편차에 따른 미스랜딩량을 줄이도록 한 것이다.

본 발명의 제2 실시예에 있어서도, 제1 실시예와 관련하여 상술한 바와 같은 변형, 즉 스커트부 하단선의 만곡, 스커트부와 프레임간에 대향하지 않는 부분의 범위 한정, 스커트부가 프레임과 대향하는 부분의 폭과 스커트부의 폭의 비의 한정, 설편부 연결 부위에 노치 형성, 설편부에 홀 형성, 스커트부에 천공된 홀 모양 변경 등의 변형이 가능하다. 이에 대한 상세한 설명은 제1 실시예와 관련하여 이미 설명하였으므로 여기에서는 생략하기로 한다.

또한, 본 발명의 제2 실시예는, 제1 실시예와 마찬가지로 새도우 마스크의 재료로서 AK재 사용, 전자빔 반사 물질 도포, 패널의 외면이 실질적으로 평면인 경우 등에 동일하게 적용되어 같은 효과를 얻을 수 있다.

<제3 실시예>

도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 칼라 음극선관에 사용되는 새도우 마스크를 도 5의 화살표 방향으로 본 측면도이다.

제3 실시예에 따르면, 새도우 마스크에서 스커트부가 제거되어 있다. 스커트부는 프레임과의 열전달의 매개가 되는 부분인데, 이러한 스커트부를 원천적으로 제거함으로써 설편부와 프레임간에서만 대향하는 부분이 남게되어 열전달이 일어나는 부분의 면적을 획기적으로 줄일 수 있으며, 또한 이 대향하는 부분에 홀을 천공함으로써 대향하는 부분의 면적을 더욱 줄여, 이에 따라서 열전달의 량도 대폭 감소하게 된다. 이에 따라, 마스크의 중심부와 코너부간의 온도 편차에 따른 미스랜딩량을 줄이도록 한 것이다.

본 발명의 제3 실시예의 변형된 형태로, 바람직하기로는 상기 설편부의 폭은 10mm 내지 40mm의 범위를 갖게 함으로써 미스랜딩량을 더욱 감소시킬 수 있다. 또한, 설편부에 형성된 용접부가 새도우 마스크 전면으로부터 스커트부의 선단부보다 후방에 위치하게 함으로써 새도우 마스크의 균일한 열팽창을 구속하는 정도를 줄여 미스랜딩량을 감소시킬 수 있다.

<제4 실시예>

도 11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 칼라 음극선관에 사용되는 새도우 마스크를 도 5의 화살표 방향으로 본 측면의 단면도이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 마스크와 프레임을 결합하였을때 스커트부와 프레임이 대향하는 부분의 폭을 a라 하고 스커트부의 폭을 b라 하면, 폭의 비 a/b를 0보다 크고 0.8보다 작게 하면 종래의 마스크와 프레임 결합구조보다 열전달량을 줄일 수 있고 따라서 미스랜딩량을 감소시킬 수 있다.

바람직하기로는, 상기 폭의 비 a/b를 0보다 크고 0.5보다 작게하면 미스랜딩량을 더욱 감소시킬 수 있다. 또한, 스커트부에 홀을 천공함으로써 미스랜딩량의 감소의 효과를 극대화 할 수 있으며, 특히 스커트부 중 프레임과 대향하는 부분에 홀을 천공함으로써 더 나은 효과를 얻을 수 있다.

제4 실시예에서도 제1실시예와 마찬가지로 새도우 마스크의 재료로서 AK재 사용, 전자빔 반사 물질 도포, 패널의 외면이 실질적으로 평면인 경우 등에 동일하게 적용되어 같은 효과를 얻을 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명은 음극선관 동작시 새도우 마스크의 불균일한 열팽창으로 인하여 발생되는 전자빔 미스랜딩을 보정하여 색순도 특성을 개선할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 종래 열팽창율이 작으면서 고가인 인바재를 대신하여 열팽창율이 크고, 가격이 저가인 AK재를 사용하여 새도우 마스크 제조에 따른 재료비를 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 칼라 음극선관 구조를 도시한 개략도.

도 2는 종래 칼라 음극선관용 새도우 마스크의 1/4면을 나타낸 사시도.

도 3a는 종래 칼라 음극선관에 있어서, 전자빔이 새도우 마스크 충돌에 의해 나타나는 새도우 마스크의 도밍 현상을 나타낸 도면.

도 3b는 도 3a에 따른 전자빔이 미스 랜딩량의 시간에 따른 변화를 그래프로 나타낸 도.

도 4는 종래의 칼라 음극선관에 사용되는 새도우 마스크 형상을 나타낸 사시도.

도 5a는 본 발명의 새도우 마스크가 프레임과 결합된 구조의 사시도.

도 5b는 본 발명의 새도우 마스크의 평면도.

도 6a, 6b은 본 발명의 제1 실시예인 새도우 마스크의 스커트부의 전체적인 폭이 변화됨에 따라 스커트부 중 프레임과 대향하는 면의 폭도 변화되는 것을 도시한 측면도.

도 6c는 본 발명의 제1 실시예의 변형된 형태에 따른 새도우 마스크의 측면도.

도 7은 본 발명의 제1 실시예의 새도우 마스크의 스커트부의 폭에 따른 미스랜딩량을 그래프로 나타낸 도.

도 8은 본 발명의 제1 실시예의 변형된 형태에 따른 새도우 마스크의 측면도.

도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 칼라 음극선관에 사용되는 새도우 마스크를 도 5의 화살표 방향으로 본 측면도.

도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 칼라 음극선관에 사용되는 새도우 마스크를 도 5의 화살표 방향으로 본 측면도.

도 11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 칼라 음극선관에 사용되는 새도우 마스크를 도 5의 화살표 방향으로 본 측면의 단면도.

***** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *****

10: 패널 20: 펀넬

30: 형광면 40: 새도우 마스크

41: 유공부 42: 무공부

43: 스커트부 43a: 용접부

44: 홀 45: 선단부

46: 설편부 47: 노치

50: 전자총 60: 전자빔

70: 프레임 80: 스프링

90: 인너쉴드 100: 보강밴드

110: 편향요크 601: 돌기

801: 설편부 802: 노치

803: 용접부

Claims (40)

1. 편향된 전자빔의 충돌에 의하여 발광하는 형광막이 내면에 형성된 패널, 상기 패널과 결합되어 고진공 상태를 유지하는 펀넬, 상기 전자빔을 생성하는 전자총, 전면에 다수의 전자빔 통과공이 형성된 새도우 마스크와, 상기 새도우 마스크의 전면 주위의 스커트부와 접촉하여 상기 새도우 마스크를 지지하는 프레임을 포함하는 칼라 음극선관에 있어서,

   상기 스커트부의 폭은 실질적으로 전체에 걸쳐서 12mm 이하이고,

   상기 스커트부에 홀이 천공되어 있는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
2. 제1항에 있어서,

   상기 스커트부 중 상기 프레임과 대향하는 부분에 홀이 천공되는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
3. 제1항에 있어서,

   상기 스커트부의 하단선은 상기 새도우 마스크의 모서리로부터 중앙으로 갈수록 새도우 마스크 전면을 향하도록 만곡되어 있는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
4. 제3항에 있어서,

   상기 스커트부의 하단선 중 상기 프레임의 상단선보다 하방에 위치하는 부분의 길이는 상기 스커트부의 하단선 전체 길이의 대략 1/2 이하인 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
5. 제1항에 있어서,

   상기 스커트부에는 소정의 위치에 상기 프레임과 용접되는 용접부를 포함하는 설편부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
6. 제5항에 있어서,

   상기 설편부와 상기 스커트부가 접한 부분에 노치가 형성되는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
7. 제5항에 있어서,

   상기 설편부에 홀이 천공되어 있는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
8. 제1항에 있어서,

   상기 스커트부에 형성된 홀은 일면이 스커트의 선단부 쪽으로 개구되는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
9. 제1항에 있어서,

   상기 새도우 마스크 재질은 AK재인 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
10. 제1항에 있어서,

    상기 새도우 마스크는 전자총 대향면에 전자빔 반사물질이 도포되는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
11. 제1항에 있어서,

    상기 패널의 외면이 실질적으로 평면인 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
12. 제1항에 있어서,

    상기 스커트부의 장변 측의 폭이 12mm 이하를 만족하는 구간이 상기 새도우 마스크의 장변 전체길이의 65%이상인 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
13. 제1항에 있어서,

    상기 스커트부의 단변 측의 폭이 12mm 이하를 만족하는 구간이 상기 새도우 마스크의 단변 전체길이의 60%이상인 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
14. 제1항에 있어서,

    상기 새도우 마스크의 전면의 대각길이를 d라 할 때, 새도우 마스크에서 스커트부를 제외한 면적과 새도우 마스크 전체 면적의 비가 d²/(d+24)² 이상이고 1 이하인 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
15. 제1항에 있어서,

    상기 스커트부 중 상기 프레임과 대향하는 부분의 폭이 10mm이하인 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
16. 제1항에 있어서,

    상기 스커트부의 폭이 3mm 내지 10mm인 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
17. 제1항에 있어서,

    상기 스커트부의 홀은 상기 프레임의 상단선 위에 위치하는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
18. 제1항에 있어서,

    상기 스커트부와 상기 프레임이 서로 대향하는 부분의 폭을 a라 하고, 상기 스커트부의 폭을 b라 할 때, a/b가 0보다 크고 0.8보다 작은 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
19. 제18항에 있어서,

    상기 a/b는 0보다 크고 0.5보다 작은 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
20. 편향된 전자빔의 충돌에 의하여 발광하는 형광막이 내면에 형성된 패널, 상기 패널과 결합되어 고진공 상태를 유지하는 펀넬, 상기 전자빔을 생성하는 전자총, 전면에 다수의 전자빔 통과공이 형성된 새도우 마스크와 상기 새도우 마스크의 전면 주위의 스커트부와 접촉하여 상기 새도우 마스크를 지지하는 프레임을 포함하는 칼라 음극선관에 있어서,

    상기 스커트부에 홀이 천공되고,

    상기 스커트부에는 소정의 위치에 상기 프레임과 용접되는 용접부를 포함하는 설편부가 형성되며,

    상기 홀은 상기 프레임의 상단선 위에 위치하는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
21. 제20항에 있어서,

    상기 스커트부의 하단선은 상기 새도우 마스크의 모서리로부터 중앙으로 갈수록 새도우 마스크 전면을 향하도록 만곡되어 있는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
22. 제21항에 있어서,

    상기 스커트부의 하단선 중 상기 프레임의 상단선보다 하방에 위치하는 부분의 길이는 상기 스커트부의 하단선 전체 길이의 대략 1/2이하인 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
23. 제20항에 있어서,

    상기 설편부와 상기 스커트부가 접한 부분에 노치가 형성되는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
24. 제20항에 있어서,

    상기 설편부에 홀이 천공되어 있는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
25. 제20항에 있어서,

    상기 스커트부에 형성된 홀 중 적어도 일부는 일면이 스커트의 선단부 쪽으로 개구되는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
26. 제20항에 있어서,

    상기 새도우 마스크 재질은 AK재인 것을 특징으로 하는 칼라음극선관.
27. 제20항에 있어서,

    상기 새도우 마스크는 전자총 대향면에 전자빔 반사물질이 도포되는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
28. 제20항에 있어서,

    상기 패널의 외면이 실질적으로 평면인 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
29. 제20항에 있어서,

    상기 스커트부와 상기 프레임이 서로 대향하는 부분의 폭을 a라 하고, 상기 스커트부의 폭을 b라 할 때, a/b가 0보다 크고 0.8보다 작은 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
30. 제29항에 있어서,

    상기 a/b는 0보다 크고 0.5보다 작은 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
31. 편향된 전자빔의 충돌에 의하여 발광하는 형광막이 내면에 형성된 패널, 상기 패널과 결합되어 고진공 상태를 유지하는 펀넬, 상기 전자빔을 생성하는 전자총, 전면에 다수의 전자빔 통과공이 형성된 새도우 마스크, 상기 새도우 마스크를 지지하는 프레임을 포함하는 칼라 음극선관에 있어서,

    상기 새도우 마스크의 전면 주위의 소정의 위치에 설편부가 형성되고,

    상기 설편부에는 프레임과 용접되는 용접부가 형성되며,

    상기 새도우 마스크와 상기 프레임이 대향하는 부분에 홀이 천공되어 있는것을 특징으로하는 칼라 음극선관.
32. 제31항에 있어서,

    상기 설편부의 폭은 10mm 내지 40mm의 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
33. 제31항에 있어서,

    상기 용접부는 마스크 전면으로부터 스커트부의 선단부보다 후방에 위치하는 것을 특징으로 하는 칼라음극선관.
34. 편향된 전자빔의 충돌에 의하여 발광하는 형광막이 내면에 형성된 패널, 상기 패널과 결합되어 고진공 상태를 유지하는 펀넬, 상기 전자빔을 생성하는 전자총, 전면에 다수의 전자빔 통과공이 형성된 새도우 마스크와, 상기 새도우 마스크의 전면 주위의 스커트부와 접촉하여 상기 새도우 마스크를 지지하는 프레임을 포함하는 칼라 음극선관에 있어서,

    상기 스커트부에는 상기 프레임과 용접되는 용접부를 포함하는 설편부가 형성되고,

    상기 스커트부와 상기 프레임이 서로 대향하는 부분의 폭을 a라 하고 상기 스커트부의 폭을 b라 할 때,

    a/b가 0보다 크고 0.8보다 작은 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
35. 제34항에 있어서,

    상기 a/b는 0보다 크고 0.5보다 작은 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
36. 제34항에 있어서,

    상기 새도우 마스크 재질은 AK재인 것을 특징으로 하는 칼라음극선관.
37. 제34항에 있어서,

    상기 새도우 마스크는 전자총 대향면에 전자빔 반사물질이 도포되는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
38. 제34항에 있어서,

    상기 패널의 외면이 실질적으로 평면인 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
39. 제34항에 있어서,

    상기 스커트부에 홀이 천공되어 있는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
40. 제34항에 있어서,

    상기 스커트부 중 상기 프레임과 대향하는 부분에 홀이 천공되는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.