KR20050059298A - 편평한 디스플레이 패널을 가지는 디스플레이 디바이스 - Google Patents

편평한 디스플레이 패널을 가지는 디스플레이 디바이스 Download PDF

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KR20050059298A
KR20050059298A KR1020057007133A KR20057007133A KR20050059298A KR 20050059298 A KR20050059298 A KR 20050059298A KR 1020057007133 A KR1020057007133 A KR 1020057007133A KR 20057007133 A KR20057007133 A KR 20057007133A KR 20050059298 A KR20050059298 A KR 20050059298A
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요하네스 펜닝가
요셉 더블유. 제이. 엠. 반 데르 하이덴
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

CRT의 래스터 기하학적 성능은, 특히 1/2동서(동서 내부 핀 쿠션)에서, 내부 패널 모양의 적절한 선택에 의해 개선될 수 있다. 본 발명의 디스플레이 디바이스의 CRT의 내부 패널 면에는 종래의 거의 구형인 패널의 경우에서보다 수직(남북)축 및/또는 수평(동서)축을 따라 더 많은 만곡이 주어진다. 특히 코너에서의 화살촉 모양 높이는 장축의 끝에서의 화살촉 모양의 높이보다 5 내지 12㎜ 더 크고, 내부 핀 쿠션 오차는 2㎜ 더 작다. 본 발명은 특히 RF 튜브의 관심거리인데, 이는 패널의 편평한 외부 면이 패널의 내부 모양에 있어서 더 많은 자유를 허용하기 때문이다. 본 발명은 특히 16:9인 종횡비를 가진 완전 평면 디스플레이 튜브에 적용 가능하지만, 4:3인 종횡비를 가진 완전 평면 디스플레이 튜브에도 적용 가능하다.

Description

편평한 디스플레이 패널을 가지는 디스플레이 디바이스{DISPLAY DEVICE HAVING A FLAT DISPLAY PANEL}
본 발명은 장축과 단축을 가지는 거의 편평한 직사각형 디스플레이 패널을 가지는 진공 엔벌로프를 포함하는 음극선관을 가지는 디스플레이 디바이스에 관한 것으로, 이러한 디스플레이 패널의 내부 면은 형광 스크린으로 형성되고, 형광 스크린에 인접하여 컬러 선택 전극이 배열되며, 상기 진공 엔벌로프는 복수의 전자 빔을 생성하기 위한 수단을 수용하고, 상기 디스플레이 디바이스는 형광 스크린을 가로질러 전자 빔을 편향시키기 위한 수단을 더 포함한다.
서문에서 기술한 타입의 디스플레이 디바이스는 알려져 있는 것이다.
그러한 디스플레이 디바이스는, 특히 텔레비전 수신기와 컴퓨터 모니터에서 사용된다.
본 발명은 또한 서문에서 기술된 타입의 디스플레이 디바이스에서 사용하기 위한 음극선관에 관한 것이다.
본 발명은 또한 서문에서 기술된 타입의 음극선관에서 사용하기 위한 디스플레이 패널에 관한 것이다.
알려진 음극선관은 내부에 형광 스크린이 제공되는 디스플레이 패널을 가지는 진공 엔벌로프를 포함한다. 컬러 선택 전극은 형광 스크린에 인접하게 배열된다. 엔벌로프는 전자 빔을 생성하기 위한 수단을 포함한다. 전자 빔은 형광 스크린의 형광체를 여기시킨다. 동작시, 전자 빔은 형광 스크린을 가로질러 편향되고, 이를 통해 이미지를 생성한다. 사람이 음극선관을 볼 때, 유리를 투과한 이미지를 보게 된다. 최근의 수년 동안의 경향은 보다 편평한 디스플레이 창을 제조하는 것이었다. 본 발명의 구성 내에서 실현된 바와 같이, 만들어진 이미지의 품질은 디스플레이 패널의 모양에 의해 복잡한 방식으로 지배된다.
이러한 점에서, 중요한 사항은 래스터 왜곡(raster distortion)이다.
래스터 왜곡은 화상의 품질을 떨어뜨린다.
여기서 래스터 왜곡은 직선이 만곡된 선으로서 재생되게 하는 화상 오차를 의미하는 것으로 해석되어야 한다.
편향 수단이나 편향 단위, 즉 DU의 설계자 측면에서의 일반적인 문제점은 자계의 더 높은 차수의 다수 극(multipole)의 제한된 침투깊이이다. 라인 코일과 프레임 코일을 위한 순수한 쌍극자 필드를 구비한 DU를 고려한다. 이 DU는 남북 방향과 함께 동서 방향으로 강하게 핀 쿠션(pincushion) 모양의 래스터 기하학적인 구조를 야기한다. 동서 핀 쿠션은 동쪽 끝과 서쪽 끝에서의 래스터 모양이 곧게 되도록, 프레임 전류(동서 정정)의 함수로서 라인 전류의 동서 변조에 의해 정정된다. 불행히도, 이러한 정정은 1/2동서 라인 상에서보다 최외각의 동서 라인에 큰 영향을 미친다. 정정 후에는, DU에서 코일 설계의 적응에 의해 제거되기 어려운 소위 동서 내부 핀 쿠션 오차가 남게 된다. 남북 핀 쿠션 왜곡은 코일과 고정(static) 남북 자석에서의 6-극(six-pole) 변조에 의해 정정된다. 또한, 남북의 경우, 래스터가 남쪽과 북쪽으로 곧게 만들어진다면, 유사한 문제점, 즉 1/2남북에서의 핀 쿠션(남북 내부 핀 쿠션) 에러가 남게 되고, 이는 자석으로 인해 6-극과 다수 극이 1/2남북 래스터 상에서 충분히 작용하도록 튜브 내부로 충분히 깊게 침투할 수 없기 때문이다. 종종 10개의 극으로 이러한 1/2남북을 해결하기 위한 시도가 이루어졌다. 그러한 10-극의 효과는 이론상 맞는 것이지만, 침투깊이는 6-극으로 얻어진 것보다 여전히 적다. 그러므로 래스터는 F'G'H'J' 포인트(1/2남북의 끝)에서 실제로 개선되었지만, STUV 포인트(1/2남북의 절반)에서는, 래스터가 전혀 영향을 받지 않아서(도 3a 참조), 소위 "갈매기 날개(seagull wing)"라고 하는 물결 모양의 래스터 왜곡을 주게 된다. 상기 래스터 문제는 스크린 패널이 더 편평하거나 편향 각이 더 클 경우에 좀더 심각하다.
도 1은 음극선관의 개략적인 단면도.
도 2는 화살촉 모양 높이가 어떻게 한정되는지를 보여주는, 디스플레이 패널 내부 면의 부분 사시도.
도 3a와 도 3b는 관련 분야에 사용된 것과 같은 기준 포인트를 보여주는 디스플레이 패널의 도면.
도 4와 도 5는 북쪽에서의 화살촉 모양 높이에 관한 코너에서의 화살촉 모양 높이에 대한 내부 핀 쿠션 왜곡의 의존도를 보여주는 도면.
본 발명의 목적은 서문에서 기술한 타입의 음극선관을 제공하는 것으로, 이러한 음극선관은, 특히 내부 핀 쿠션에 관하여 개선된 화상 품질을 가지는 실질적으로 편평한 디스플레이 패널을 포함한다.
이를 위해, 본 발명에 따른 음극선관은 코너에서의 화살촉 모양의 높이가 장축의 끝에서의 화살촉 모양의 높이보다 5 내지 12㎜ 더 크고 내부 핀 쿠션 래스터 왜곡이 2㎜보다 작도록, 디스플레이 패널의 내부 면이 만곡되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 다음 인식에 기초를 두고 있다.
전에 실제로 이용되지 않은 자유도는 디스플레이 패널의 내부 표면의 모양이다. 대체로 외부 패널이 내부 스크린 패널을 따르는 만곡된(즉, 실제로 편평하지 않은) 스크린의 경우, 튜브가 스위칭 오프될 때 주변 광의 받아들여질 수 없는 반사로 인해, 내부 패널 면의 또 다른 모양을 가지고 실험하는 것이 가능하지 않았었다. 하지만, 외부 스크린이 편평한 디스플레이 튜브, 특히 소위 완전 평면(Real Flat) 튜브에 있어서는, 훨씬 더 적은 제 2의 교란 반사만을 다루어야 한다. 코너에서 일정한 미리 결정된 유리 쐐기를 가진 구면 모양으로 만곡된 내부 패널 면이 사용된다면, 수직 축을 따라 좀더 만곡된 및/또는 수평 축을 따라 좀더 만곡된 내부 면을 자유롭게 만들 수 있다. 코너에서의 화살촉 모양 높이가 장축의 끝에서의 화살촉 모양 높이보다 5 내지 12㎜ 더 크도록, 디스플레이 패널의 내부 면이 만곡되는 것이 본 발명의 주요 특징이다. 주어진 편향 유닛을 가지는 디스플레이 디바이스용의 디스플레이 튜브의 설계시 상기 규칙이 부합된다면, 2㎜보다 작은 내부 핀 쿠션 래스터 왜곡을 만드는 것이 가능하다는 점이 본 발명의 요지이다. 2㎜보다 작은 내부 핀 쿠션 래스터 왜곡이 뷰잉 임프레션(viewing impression)(지각)을 방해하지 않는다는 것이 발견되었다. 단축의 끝에서의 화살촉 모양 높이를 코너와 장축의 끝에서의 화살촉 모양 높이에 적절히 적응시킴으로써, 특히 1.5㎜보다 작은, 그리고 심지어는 1㎜와 같거나 이보다 작은 내부 핀 쿠션 래스터 왜곡(때때로 "동-서 내부 핀" 또는 "동서 내부 핀"이라고 불림)을 만들 수 있다.
표 1에서의 시뮬레이션 데이터를 고려할 때, 동서 내부 핀을 2㎜보다 작게 만들려고 하는 목적에 부합시키기 위해서, 코너에서의 화살촉 모양 높이와 장축(또는 동쪽)의 끝에서 화살촉 모양의 높이의 차이가 7.5㎜로 일정하고, 코너에서의 화살촉 모양 높이와 단축(또는 북쪽)의 끝에서 화살촉 모양의 높이의 차이가 1 내지 9㎜ 사이에서 변할 수 있다는 점이 인식될 것이다.
유리-안정성의 관점에서, 코너에서의 화살촉 모양 높이와 단축의 끝에서 화살촉 모양의 높이의 차이 값을 작게, 특히 2.5㎜보다 작게 하는 것이 더 유리할 것이다. 상기 설계 원리를 사용하여 제조된 튜브는, 특히 컬러 선택 수단이 강철 타입의 섀도 마스크이거나 장력(tension) 타입의 마스크라면 양호한 결과를 낳는다.
하지만, 마스크가 불변강(Invar) 타입이라면, 마스크의 미소잡음(microphony)은 관심 파라미터가 된다. 본 발명의 또 다른 특징은 코너에서와 단축의 끝에서의 화살촉 모양 높이 사이의 차이가 적어도 2.5㎜라는 점이다. 이 경우, 또는 불변강 타입의 마스크 미소 잡음은 충분히 작다.
본 발명의 또 다른 추가 특징에 따르면, 상대적인 화살촉 모양 높이인 RSH는 바람직하게는 0.70과 0.95 사이에 있고, 이러한 상대적인 화살촉 모양 높이는 내부 패널 면을 가로지르는 대각선의 끝에서의 화살촉 모양 높이와, 장축의 끝과 단축의 끝에서의 화살촉 모양 높이의 합의 지수이다.
동서 내부 핀 값을 2㎜보다 작게 하는 화살촉 모양 높이에 관한 본 발명의 범위 내에서, 상기 조건은 받아들여질 수 있는 편평도 효과를 제공한다.
본 발명의 추가 실시예와 장점은 도면을 참조하여 기술된다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 음극선관의 몇 가지 전형적인 실시예에 의해 좀더 상세히 설명된다.
도면은 일정 비율로 작성되지 않는다. 도면에서, 대응하는 부분은 일반적으로 동일한 참조 부호를 가진다.
본 예에서는 컬러 디스플레이 튜브(1)인 음극선관은, 디스플레이 패널(3), 원뿔 부분(4), 및 목 부분(5)을 포함하는 진공 엔벌로프(2)를 포함한다. 목 부분(5)에는 하나의 평면, 이 경우에는 도면의 평면인 인-라인(in-line) 평면의 한 평면에서 3개의 전자 빔(7, 8, 9)을 생성하기 위한 전자 총(6)이 제공된다. 디스플레이 스크린(10)은 디스플레이 패널(3)의 내부 면(15) 상에 위치한다. 상기 디스플레이 스크린(10)은 적색, 녹색, 및 청색으로 광을 발하는 다수의 형광체 소자를 포함한다. 디스플레이 스크린(10)으로 가는 도중에, 전자 빔(7, 8, 9)은 편향되어, 편향 유닛(11)에 의해 디스플레이 스크린을 스캔하고, 컬러 선택 전극(12)(이는 디스플레이 창(3)의 앞에 배열된다 그리고)을 통과하며, 상기 컬러 선택 전극(12)은 이 경우 개구(13)를 가지는 얇은 섀도 마스크 플레이트에 의해 형성된다. 컬러 선택 전극은 현가(suspension) 수단(14)에 의해 디스플레이 창에 매달린다. 3개의 전자 빔(7, 8, 9)은 작은 각도로 컬러 선택 전극의 개구(13)를 통과하고, 결과적으로 각 전자 빔은 오직 하나의 컬러의 형광체 소자 상에 충돌한다.
도 2는 디스플레이 패널 내부 면의 부분 사시도이다. 표면의 포인트는 함수 z=f(x, y)에 의해 기술될 수 있고, 여기서 z는 한 포인트와 표면의 중심에서의 접하는 평면 사이의 거리이며, x와 y는 표면의 한 점에 있어서의 각각 장축과 단축을 따르는 좌표에 관한 관습적인 알파벳이다. z는 보통 화살촉 모양 높이라고 부른다. x최대와 y최대는 각각 장축과 단축의 끝에서의 포인트의 x와 y 좌표이다. z축은 디스플레이 창의 면 중심에서 접하는 평면에 수직으로 연장하고, 도면에 표시되어 있다. 단축은 y축이라고 하고 장축은 x축이라고 한다. 상기 축은 서로 및 z축에 수직으로 연장하고 있다. 내부 면과 외부 면 모두 그러한 방식으로 기술될 수 있다. 도 2에서, 코너에서의 화살촉 모양 높이(z최대)는 라인 세그먼트(21)로 표시되고, 장축의 끝(z최대)(x최대, 0)에서의 화살촉 모양 높이와 단축의 끝(z최대)(0,y최대)에서의 화살촉 모양 높이는 각각 라인 세그먼트(22, 23)로 표시된다. 단축과 장축의 끝은 각각 x방향과 y방향에서의 전술한 래스터의 극한점에 의해 주어진다.
이러한 면 z(x, y)은 다음 수학식에 의해 근사적으로 특징지워질 수 있다.
여기서, a20, a02, a04, 및 a22는 상수이다.
36인치의 WSRF 튜브와 상기 수학식에 부합하는 내부 패널 면을 사용하여 시뮬레이션이 수행되었다.
아래의 표 1은 화살촉 모양 높이의 변동이 동-서 내부 핀 쿠션 왜곡에 어떻게 영향을 미치는지를 보여준다.
모든 예에서, 코너에서의 화살촉 모양 높이는 장축의 끝에서의 화살촉 모양 높이보다 7.5㎜ 더 컸다.
계수[㎜] 화살촉 모양 높이[㎜] 동서 내부 핀[㎜] RSH
a20 a02 a04 a22 북쪽 동쪽 코너
1 6.0 10.5 2.0 -5.0 12.5 6.0 13.5 1.04 0.73
2 8.0 12.5 2.0 -7.0 14.5 8.0 15.5 0.63 0.69
3 10.0 14.5 2.0 -9.0 16.5 10.0 17.5 0.22 0.66
4 12.0 16.5 2.0 -11.0 18.5 12.0 19.5 -0.20 0.64
5 14.0 18.5 2.0 -13.0 20.5 14.0 21.5 -0.62 0.62
6 6.0 8.5 2.0 -3.0 10.5 6.0 13.5 1.41 0.82
7 8.0 10.5 2.0 -5.0 12.5 8.0 15.5 1.00 0.76
8 10.0 12.5 2.0 -7.0 14.5 10.0 17.5 0.59 0.71
9 12.0 14.5 2.0 -9.0 16.5 12.0 19.5 0.18 0.68
10 14.0 16.5 2.0 -11.0 18.5 14.0 21.5 -0.24 0.66
11 6.0 6.5 2.0 -1.0 8.5 6.0 13.5 1.78 0.93
12 8.0 8.5 2.0 -3.0 10.5 8.0 15.5 1.37 0.83
13 10.0 10.5 2.0 -5.0 12.5 10.0 17.5 0.97 0.78
14 12.0 12.5 2.0 -7.0 14.5 12.0 19.5 0.56 0.73
15 14.0 14.5 2.0 -9.0 16.5 14.0 21.5 0.14 0.70
16 6.0 4.5 2.0 1.0 6.5 6.0 13.5 2.15 1.08
17 8.0 6.5 2.0 -1.0 8.5 8.0 15.5 1.74 0.93
18 10.0 8.5 2.0 -3.0 10.5 10.0 17.5 1.34 0.85
19 12.0 10.5 2.0 -5.0 12.5 12.0 19.5 0.93 0.80
20 14.0 12.5 2.0 -7.0 14.5 14.0 21.5 0.52 0.75
21 6.0 2.5 2.0 3.0 4.5 6.0 13.5 2.51 1.28
22 8.0 4.5 2.0 1.0 6.5 8.0 15.5 2.11 1.06
23 10.0 6.5 2.0 -1.0 8.5 10.0 17.5 1.71 0.95
24 12.0 8.5 2.0 -3.0 10.5 12.0 19.5 1.30 0.87
25 14.0 10.5 2.0 -5.0 12.5 14.0 21.5 0.89 0.81
본 발명의 개념이 사용된 설계에서, 24, 28, 32, 및 36인치 WSRF 튜브와, 29 및 34인치의 4:3 RF 튜브에 관한 데이터가 표 Ⅱ에 제시되어 있다. 모든 튜브에서 (동-서) 내부 핀 쿠션 왜곡은 2㎜ 보다 적다.
RFWS 튜브 화살촉 모양 높이(㎜) ΔSH ΔSH
스크린 대각선: 북쪽 동쪽 코너 코너-동쪽 코너-북쪽
24인치 10.7 9 14 5 3.3
28인치 9 7.10 12 4.9 3
32인치 11.5 6.3 13.2 6.9 1.7
36인치 16.8 11.1 20.8 9.7 4
RF 튜브
4:3 종횡비,스크린 대각선:
29인치 12.9 8.9 15.7 6.8 2.8
34인치 15.6 10 17 7 1.4
도 3a는 관련 분야에서 사용된 것과 같은 기준점이 표시된 디스플레이 패널의 도면을 개략적으로 보여준다. (직사각형의) 디스플레이 패널은 장축(x)과 단축(y)을 가진다.
도 3b는 1/2 동-서 포인트인 K, L, M, N이 표시된 도 3a의 단순화된 형태를 보여준다. K, L, M, N을 지나가야 하는 2개의 래스터 라인이 보여졌지만, 이들은 지나가지 않는데, 즉 이는 동-서 내부 핀 쿠션 왜곡의 경우가 된다. 왜곡(δ)은 예를 들어 L에서 ㎜로 측정된다.
도 4는 24인치 WSRF 디스플레이 패널에 관한 패널 시뮬레이션 데이터의 도식적인 형태를 보여준다. 수평축을 따라 코너(SHC)에서의 화살촉 모양 높이가 ㎜로 표시되고, 수직축을 따라 코너(SHC)에서의 화살촉 모양 높이와 북쪽(SHN)에서의 화살촉 모양 높이 사이의 차이가 ㎜로 표시된다. 도면은 일정한 래스터 내부 쿠션 왜곡(㎜로 표시)의 대각선을 보여준다. 이 시뮬레이션은 코너에서의 화살촉 모양 높이와 동쪽에서의 화살촉 모양 높이 사이의 차이가 7㎜로 일정한 경우이다.
유사한 도면이 도 5에서 36인치의 WSRF 튜브에 관해서 표시되어 있다. 이 시뮬레이션은 코너에서의 화살촉 모양 높이와 동쪽에서의 화살촉 모양 높이 사이의 차이가 9㎜로 일정한 경우이다.
요약하면, 본 발명은 내부 패널 모양의 적절한 선택에 의해 달성되는, 특히 1/2동서(동서 내부 핀 쿠션)에서의 개선된 래스터 기하학적인 성능을 가지는 CRT에 관한 것이다. 본 발명의 CRT의 내부 패널 면은 종래의 거의 구형태인 패널에 있어서의 것보다 수직(남북) 및/또는 수평(동서) 축을 따라 더 큰 곡률이 주어졌다. 특히 코너에서의 화살촉 모양 높이는 장축의 끝에서의 화살촉 모양 높이보다 5 내지 12㎜ 더 크고, 내부 핀 쿠션 오차는 2㎜보다 작다. 본 발명은 특히 RF 튜브에 있어서 관심거리가 되는데, 이는 패널의 편평한 외부 면이 패널의 내부 모양에 관해서 좀더 자유롭게 해주기 때문이다.
본 발명은 특히 16:9의 종횡비를 가진 완전 평면 디스플레이 튜브에 적용 가능하지만, 4:3의 종횡비를 가진 완전 평면 디스플레이 튜브에서 적용할 수 있다.
본 발명은 음극선관을 가지는 디스플레이 디바이스와 완전 평면 디스플레이 튜브에 이용 가능하다.

Claims (8)

  1. 실질적으로 편평한 직사각형 디스플레이 패널과, 장축 및 단축을 가지는 진공 엔벌로프를 포함하는 음극선관을 가지는 디스플레이 디바이스로서, 상기 디스플레이 패널의 내부 면에는 형광체 스크린이 제공되고, 컬러 선택 전극이 상기 형광체 스크린에 인접하게 배열되며, 상기 엔벌로프는 복수의 전자 빔을 생성하기 위한 수단을 수용하고, 상기 디스플레이 디바이스는 상기 형광체 스크린을 가로질러 상기 전자 빔을 편향하기 위한 수단을 더 포함하는 디스플레이 디바이스에 있어서,
    상기 디스플레이 패널의 내부 면은, 코너에서의 화살촉 모양 높이가 상기 장축의 끝에서의 화살촉 모양 높이보다 5 내지 12㎜ 더 크고, 내부 핀 쿠션 래스터 왜곡은 2㎜보다 작도록, 만곡되어 있는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 디바이스.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 내부 핀 쿠션 래스터 왜곡은 최대 1㎜인, 디스플레이 디바이스.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 코너에서의 내부 패널 면의 상기 화살촉 모양 높이와 상기 단축의 끝에서의 화살촉 모양 높이 사이의 차이는 적어도 2.5㎜인, 디스플레이 디바이스.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 컬러 선택 전극은 불변강(Invar) 타입 섀도 마스크인, 디스플레이 디바이스.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 상대적인 화살촉 모양 높이인 RSH는 0.70과 0.95 사이의 범위를 가지는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 디바이스.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 디스플레이 창의 종횡비는 16:9인 것을 특징으로 하는, 디스플레이 디바이스.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 디스플레이 창의 종횡비는 4:3인 것을 특징으로 하는, 디스플레이 디바이스.
  8. 제 1항에 따른 디스플레이 디바이스에서 사용하기 위한, 음극선관.
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