KR20060013572A

KR20060013572A - 음극선관

Info

Publication number: KR20060013572A
Application number: KR1020057024027A
Authority: KR
Inventors: 시게오 나카테라; 요코 간난
Original assignee: 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
Priority date: 2003-07-10
Filing date: 2004-07-06
Publication date: 2006-02-10
Also published as: JP3978220B2; US20070126333A1; WO2005006382A1; CN1820345A; JPWO2005006382A1

Abstract

장방형 단면을 갖는 대략 중공 절단 피라미드 형상을 하며, 소경의 개구부 측이 전자총 측을 향해서 배치되는 내부 자기실드(28)에 있어서, 소경 개구부의 쇼트 에지(52, 54)를 패널 측으로 오목한 역 사다리꼴 형상으로 함과 동시에, 롱 에지(56, 58)를 전자총 측으로 돌출한 둔각 이등변삼각형 형상으로 하였다.

내부 자기실드, 쇼트 에지, 역 사다리꼴, 롱 에지, 둔각 이등변삼각형

Description

음극선관{CATHODE RAY TUBE}

본 발명은 음극선관에 관한 것으로, 특히 내부 자기실드(Internal Magnetic Shield)를 구비한 음극선관에 관한 것이다.

지자기(地磁氣)나 기타 외부 자계의 영향에 의해 전자총에서 사출된 전자빔의 궤도가 변화한다. 그 결과, 컬러 음극선관의 경우에는 3 본의 전자빔이 형광체 스크린의 정규 위치에 랜딩(Landing)되지 않는 미스랜딩(Mislanding)이 발생하여 색 편차(Color Drift) 등이 발생한다.

이와 같은 영향을 피하기 위해, 대략 중공 절단 피라미드(Hollow Truncated Pyramid) 형상을 한 내부 자기실드가 전자빔의 통과영역을 포위하도록 설치된다(예를 들어, 일본국 특개소58-178945호 공보 참조).

그러나 상기 내부 자기실드를 구비하였다고 해도, 수평방향 및 수직방향에서 진입하려고 하는 외부 자계는 효과적으로 차폐할 수 있으나, 관 축(Tube Axis)에서 진입하는 외부자계는 차폐할 수 없다. 전자총으로부터 형광 면에 이르는 전자빔의 궤도를 확보하기 위해 관 축 방향 전후를 개방시키지 않을 수 없기 때문이다. 더욱이, 형광면 측 개구부와 형광면 사이에 배치되어 있는 섀도마스크(Shadow Mask)가 자기 실드 역할을 담당하나, 전자총 측의 개구부와 전자총 사이에는 자계를 차폐하 는 부재가 존재하지 않는다.

그래서 스트라이프 형광 면(Stripe Phosphor Screen)을 채용하고 있는 컬러 음극선관의 경우에는, 특히, 수평방향으로의 미스랜딩이 색 편차에 크게 영향을 준다. 즉, 전자빔이 받는 로렌츠 힘(Lorentz Force) 중 그 수평분력이 문제가 된다.

당해 수평분력 Fx는 다음 식으로 표시된다.

Fx=e(By·Vz-Bz·Vy)

상기 식에서, e: 전자의 전하량, By : Y축 방향(수직방향)의 자속밀도, Bz : Z축 방향(관 축 방향)의 자속밀도, Vz : 전자빔의 Z축 방향의 속도, Vy : 전자빔의 Y축 방향의 속도이다.

수학 식 1에서 Fx를 결정하는 요소 중, e는 물론 Vz와 Vy도 거의 변화시킬 수 없다. 따라서 Fx를 작게 하기 위해서는 By와 Bz의 밸런스를 조정할 필요가 있다.

여기서, 음극선관이 관 축 방향을 남북으로 향해서 설치된 경우에, 내부 자기실드에 의해서 차폐할 수 없었던 지자기에 의한 Bz가 최대가 됨과 동시에, 원래 Bz에 비해서 By는 작으므로, Fx가 최대가 되어, 발생하는 색 편차도 최대가 된다.

이 경우, Bz에 대한 By의 비율이 높아지도록 By, Bz를 조정함으로써, Fx를 작게 할 수 있으며, 이로써 색 편차의 감소를 도모할 수 있다.

이와 같은 조정을 자기 실드의 형상의 개선에 의해 행하기 위한 각종 시도가 종래부터 이루어지고 있다.

도 1은 그 일 예를 나타내고 있다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 내부 자기실드(200)는 수직방향으로 대향하는 한 쌍의 장변 측 판(202, 204)과, 수평방향으로 대향하는 한 쌍의 단변 측 판(206, 208)이 접합되어 대략 중공 절단 피라미드 형상을 하여 이루어지는 것이다. 그리고 단변 측 판(206, 208)은 전자총 측이 되는 부분에 역 사다리꼴(Inverted Trapezoid) 형상으로 절단된 절단부(210)를 가지고 있다.

이와 같은 내부 자기실드(200)를 구비한 음극선관을 그 관 축 방향이 남북을 향하도록 설치하면, 당해 내부 자기실드(200)는 지자기에 의해서 자화되며, 그 일방의 자극은 전자총 측 개구부의 주변부와 그 근방에 나타난다. 또한, 소자처리(Demagnetization Process, 음극선관의 외측에 설치된 소자코일에 감쇄 교번전류를 흘려서 감쇄 교번자계를 발생시켜서 행하는 디가우스 처리(Degaussing Process))를 행하면, 내부 자기실드는 상기 자극이 보다 강해져서 외부 자계(지자기)를 제거하는 방향으로 자화한다. 당해 자극이 나타나는 영역을 엷은 점으로 표시하였다. 여기서, 전자빔 통과영역에서의 자속 중, 전자총 측 개구부의 코너 부근의 것은, 경사진 변(210A)과 그 근방에 나타나는 자극에서 발생하는 자속과 외부자계(지자기)의 자속과의 벡터 합성에 의해 형성되며, 상향 또는 하향(Y 축 방향)으로 향한다. 그 결과 수학 식 1에서의 Bz에 대한 By의 비율이 높아지고, Fx가 작아져서, 화면의 코너 부근의 색 편차가 감소되게 된다.

그러나 상기 내부 자기실드(200)는, 상술한 바와 같이, 화면의 코너 부근의 색 편차의 감소에는 효과를 발휘하나, 화면 중앙 상하단부 부근의 색 편차의 감소 에는 거의 기여하지 못한다.

상기 과제를 감안하여, 본 발명은, 화면 코너 부근만이 아니라 화면 중앙 상하단부 부근의 색 편차도 감소시킬 수 있는 음극선관을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 음극선관은, 전자총을 수납한 네크(Neck)부를 갖는 패널과 대략 장방형의 패널이 접합되어 이루어지는 유리벌브(Glass Bulb)와, 장방형 단면을 갖는 대략 중공 절단 피라미드(Hollow Truncated Pyramid) 형상을 하며, 상기 유리벌브 내에, 소경의 개구부 측이 전자총 측을 향해 수납된 내부 자기실드(Internal Magnetic Shield)를 가지며, 상기 내부 자기실드는, 소경 개구부에서 대향하는 제 1 쇼트 에지(Short Edge)와 제 2 쇼트 에지가 움푹 패인 계곡(Valley) 형상을 하고 있는 동시에, 상기 소경 개구부에서 대향하는 제 1 롱 에지(Long Edge)와 제 2 롱 에지가 전자총 측으로 돌출된 산(Mountain) 형상을 하고 있는 것을 특징으로 한다. 이에 의하면, 패널(화면)의 코너 부근만이 아니라 패널(화면)의 중앙 상하단부 부근에서의 색 편차를 감소시킬 수 있게 된다.

또, 상기 패널의 내면과 상기 음극선관의 관 축(Tube Axis)과의 교점을 포함하여 당해 관 축에 직교하는 평면으로부터의 상기 관 축 방향의 높이가, 상기 산 형상을 한 상기 양 롱 에지의 정상부가 가장 높고, 이어서, 상기 양 롱 에지와 상기 양 쇼트 에지의 접속부, 상기 양 쇼트 에지의 계곡의 바닥부 순이 되는 관계가 되도록 상기 내부 자기실드가 구성할 수도 있다.

또한, 상기 소경 개구부의 가장자리 부분의 상기 평면으로부터의 상기 관 축 방향의 높이가 상기 정상부로부터 상기 계곡의 바닥부로 향해서 점차 감소하도록 상기 내부 자기실드를 구성할 수도 있다.

도 1은 종래기술의 자기실드 어셈블리를 나타내는 사시도이다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 관한 컬러 음극선관장치의 단면도이다.

도 3은 상기 음극선관장치에서의 자기실드 어셈블리의 사시도이다.

도 4(a)는 상기 자기실드 어셈블리를 구성하는 내부 자기실드를 모델화한 정면도이고, 도 4 (b)는 동 하면도이다.

도 5(a)는 종래기술의 내부 자기실드의 정면도이고, 도 5(b)는 동 하면도이다.

도 6은 자속밀도의 관 축 성분에 대한 수직성분의 비율의 전자빔 궤도상에서의 변화를 나타내는 도면이다.

도 7은 전자빔의 위치편차의 측정 개소를 나타내는 도면이다.

도 8은 컬러 음극선관에 대해 관 축 방향으로 외부 자계를 인가한 때의 화면 각부에서의 전자빔의 수평방향의 위치편차량의 실측결과를 나타내는 도면이다.

도 9(a)는 일 변형 예의 내부 자기실드를 모델화한 정면도이고, 도 9(b)는 일 변형 예에 관한 동 하면도이다.

도 10(a)는 일 변형 예의 내부 자기실드를 모델화한 정면도이고, 도 10(b)는 일 변형 예에 관한 동 하면도이다.

도 11(a)는 일 변형 예의 내부 자기실드를 모델화한 정면도이고, 도 11(b)는 일 변형 예에 관한 동 하면도이다.

도 12(a)는 일 변형 예의 내부 자기실드를 모델화한 정면도이고, 도 12(b)는 일 변형 예에 관한 동 하면도이다.

도 13(a)는 일 변형 예의 내부 자기실드를 모델화한 정면도이고, 도 13(b)는 일 변형 예에 관한 동 하면도이다.

도 14(a)는 일 변형 예의 내부 자기실드를 모델화한 정면도이고, 도 14(b)는 일 변형 예에 관한 동 하면도이다.

도 15(a)는 일 변형 예의 내부 자기실드를 모델화한 정면도이고, 도 15(b)는 일 변형 예에 관한 동 하면도이다.

이하, 본 발명의 실시 예에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.

도 2는 실시 예에 관한 컬러 음극선관장치(2)의 개략 구성을 나타내는 단면도이다. 또한, 컬러 음극선관장치(2)는 애스팩트 비((Aspect Ratio)가 4 : 3이고 대각선 사이즈가 29인치인 컬러 음극선관장치이다.

본 명세서에서, Z축을 컬러 음극선관(4)의 관 축, Z축과 수평방향으로 직교하는 축을 X축(도 2에는 미 도시), Z축과 수직방향으로 직교하는 축을 Y축으로 하여 X-Y-Z 직교좌표계를 정하는 것으로 한다. 또, 본 명세서에서는, 관 축(Z축)을 경계로 하여 상하를 규정하고, 패널 측에서 본 때의 관 축(Z축)을 경계로 하여 좌우를 규정한다.

컬러 음극선관(4)은 대략 장방형을 한 유리패널(이하 「패널」이라 한다) 8과 유리패널(이하 「패널」이라 한다) 10이 접합되어 이루어지는 유리벌브(Glass Bulb, 12)를 갖는다.

패널 10의 네크부(14) 내에는 R(적), G(녹), B(청)에 대응하는 3본의 전자빔(18)을 수평방향으로 소정의 간격으로 관 축 방향으로 사출하는 인라인형 전자총(20)이 수납되어 있다.

패널 8의 내면에는 적, 녹, 청의 형광체가 수직 줄무늬형상(스트라이프 형상)으로 도포되어 이루어지는(배열된) 형광체 스크린(22)이 형성되어 있다.

또 장방형의 프레임(24)에 지지되어, 색 선별전극인 섀도마스크(26)가 형광체 스크린(22)과 대략 평행으로 설치되어 있다. 섀도마스크(26)는 수직방향으로 장력이 인가된 철제(鐵製) 텐션마스크(Tension Mask)이다. 또한, 섀도마스크로 장력이 인가되어 있지 않은 프레스 타입의 마스크를 이용해도 된다.

도시하고 있지는 않으나, 패널 10의 외주에 상하로 대향시켜서 한 쌍의 소자코일이 설치되어 있다. 당해 소자코일에 감쇄 교번전류를 통전하여 감쇄 교번자계를 발생시킴으로써, 후술하는 자기실드 어셈블리의 외부자계(지자계)의 영향을 경감하는 자화를 일으키도록 할 수 있다(디가우스 처리).

편향요크(6)는 패널 10 외주에 설치되어 있고, 전자총(20)에서 사출되는 3본의 전자빔(18)을 상하, 좌우로 편향하여, 라스터 스캔방식((Raster Scan Method)으로 형광체 스크린(22)에 주사하도록 하는 것이다.

상기 전자빔(18)의 통과영역을 포위하도록 배치된 내부 자기실드(28)가 상기 프레임(24)에 지지되어 유리벌브(12) 내에 수납되어 있다.

여기서, 내부 자기실드(28)와 프레임(24)과 섀도마스크(26)의 조립체를 자기실드 어셈블리(30)라고 하기로 한다. 또한, 프레임(24)에는 연철강판이 이용되며, 내부 자기실드(28)에는 연철이 이용된다.

도 3에 자기실드 어셈블리(30)의 사시도를 도시한다. 또한, 번잡성을 피하기 위해, 도 3에서 섀도마스크(26)는 그 윤곽만을 도시하고 있다.

도 3에 도시한 바와 같이, 내부 자기실드(28)는 전체적으로 장방형 단면을 갖는 대략 중공 절단 피라미드 형상을 하고 있다. 즉, 수평방향으로 대향하여 배치된 한 쌍의 장변 측 판(32, 34)과 수평방향으로 대향하여 배치된 한 쌍의 단변 측 판(36, 38)이 상부가 절단된 피라미드 형상의 면을 이루도록 접합되어 구성되어 있다.

상기와 같이 대략 중공 절단 피라미드 형상을 한 내부 자기실드(28)의 대경(大徑)의 개구부 측에는 스커트(Skirt, 40, 42, 44, 46, …)가 연장 설치되어 있다. 내부 자기실드(28)는 당해 스커트(40, … )에서 프레임(24)과 스폿용접에 의해 접합되어 있다. 또, 내부 자기실드(28)의 수평방향 양 단부부분과 프레임(24) 사이에 삽입되어 지지되도록 일렉트론 실드 판(Electron Shield Plate, 48, 50)이 설치되어 있다. 일렉트론 실드 판(48, 50)은 수평방향 양단부 측으로 오버 스캔(Over scan) 된 전자빔을 차폐하는 것이다.

단변 측 판(36, 38)의 전자총(20) 측 에지(Edge, 이하 「쇼트 에지(Short Edge)」라 한다, 52, 54)는 패널 8 측으로 역 사다리꼴 형상으로 오목한 계곡 (Valley) 형상으로 형성되어 있다.

한편, 장변 측 판(32, 34)의 전자총(20) 측 에지(이하 「롱 에지(long Edge)」라 한다, 56, 58)는 둔각 이등변삼각형 형상으로 돌출한 산(Mountain) 형상으로 형성되어 있다.

또, 쇼트 에지(52, 54)와 롱 에지(56, 58)는 그 연접부(60, 62, 64, 66)에서 단차를 발생시키지 않도록 연속하여 연결되어 있다. 이에 더하여, 패널 8 내면과 관 축과의 교점을 포함하는 당해 관 축에 직교하는 가상 평면(X-Y평면)으로부터의 관 축 방향의 높이가, 롱 에지(56, 58)의 정상부(56a 58a)가 가장 높고(양 정상부 56a 58a는 동일 높이), 이어서, 상기 연접부(60, 62, 64, 66)(연접부는 모두 동일 높이), 쇼트 에지(52, 54)의 계곡의 바닥부(52a 54a)(양 계곡의 바닥부 52a 54a는 동일 높이)의 순이 되는 관계를 가지고 있다. 또한, 소경의 개구부에서의 에지의 상기 가상평면으로부터의 관 축 방향의 높이가 상기 정상부(56a 58a)로부터 계곡의 바닥부(52a 54a)로 향해서 점차 감소하고 있다.

상기와 같이 구성된 내부 자기실드(28)를 갖는 컬러 음극선관(4)에 의하면, 화면의 코너(4개의 모서리) 부근만이 아니라 화면 중앙 상하단 부근의 색 편차도 줄일 수 있게 된다. 이를, 도 1에 도시한 종래의 내부 자기실드(200)를 갖는 컬러 음극선관과 비교하면서 설명한다.

컬러 음극선관을 그 관 축이 남북을 향하도록 설치하면 내부 자기실드 내로 진입하는 지자기에 의한 자속이 최대가 된다. 또, 지자기 중에 놓인 내부 자기실드는 자화하며, 이 경우에는, N극, S극 중 일방의 자극은 내부 자기실드의 소경(小經)의 개구 단부 에지 및 그 근방에 나타난다. 또, 상기한 디가우스 처리를 행함으로써, 내부 자기실드는 상기 자극이 보다 강해진 형태로, 지자기를 소거하도록 자화된다. 도 3 및 도 1에서 당해 자극이 나타나는 영역을 엷은 점으로 표시하였다.

도 3 및 도 1에 도시하는 내부 자기실드에서, 소경의 개구부로부터 진입하는 자력선 중 개구부 에지 부근을 통과하는 자력선의 흐름은, 상기 자극에서 발생하는 자력의 영향을 크게 받아서 당해 자극 쪽으로 휘어진다.

이때, 자력선은 관 축 방향으로 유입하므로, 당해 관 축 방향으로 받는 자극의 영향이 길면 길수록(장거리가 될수록), 적분효과에 의해 한층 크게 휘어지게 된다.

도 1에 도시한 종래의 내부 자기실드(200)에서는, 경사진 변(210A) 근방에 나타나는 자극에 의해서, 소경의 개구부 코너 근방의 자속(212, 214)의 흐름은 관 축 방향으로 길게 영향을 받아서(적분효과) 수직 상방 또는 하방으로 휘어진다. 즉, 수학식 1에서의 Bz가 감소하여 그만큼 By가 증가하게 된다.

이를 말을 바꿔서 설명하면 다음과 같이 된다.

내부 자기실드의 주위의 자속은 내부 자기실드의 단부에 나타나는 자극에서 발생하는 자속과 지자기에 의한 자속의 합성(벡터합성)에 의해 형성된다. 이 중, 내부 자기실드의 코너부 근방의 자속은, 상술한 이유에서, 내부 자기실드를 향해서 수직 상방 또는 하방으로 향한다. 도 3 및 도 1에 도시하는 내부 자기실드에서 오목부의 경사진 변(210A, 도 1)은 전자총 측 개구부의 코너부로부터 대략 관 축 방향으로 연장되어 설치되어 있으므로, 자극은 대략 관 축 방향으로 긴 범위에 걸쳐 서 형성된다. 다시 말해, 내부 자기실드의 영향을 받고 있지 않은 상태의 지자기에 의한 자속의 관 축성분을 Bz₀라 하면 Bz₀의 일부가 상기 자극의 영향을 받아서 By로 변환되는 것이다.

그 결과, Fx가 감소하여 화면 코너 부근에서의 색 편차가 감소하게 된다.

한편, 롱 에지(216)의 중앙 부근에서의 자속(218)은 당해 롱 에지(216) 근방에 나타나는 자극에 의해서 수직방향 상방으로 휘어지나, 영향을 받는 관 축 방향의 거리가 짧으므로, Bz₀가 By로 변환되는 비율(By의 적분 값)은 작다.

따라서 화면 중앙부 상하단부 부근에서의 색 편차는 별로 감소되지 않는다. 또한, 당해 자속(218)은 상기 경사진 변(210A)으로부터는 멀리 떨어져 있으므로, 당해 경사진 변(210A) 근방의 자극의 영향은 별로 받지 않는다.

이에 대해, 도 3에 도시한 실시 예의 내부 자기실드(28)에서는, 화면 코너 부근만이 아니라, 화면 중앙 상하단부 부근의 색 편차가 감소되게 된다. 화면 코너 부근의 색 편차가 감소되는 이유는 상술한 종래의 자기실드에서의 것과 기본적으로 동일하므로 그 설명에 대해서는 생략한다.

도 3에서, 롱 에지 56의 중앙 부근에 진입하는 자속은 당해 롱 에지 56에 나타나는 자극에 의해서 수직방향 상방으로 휘어진다. 그러나 당해 롱 에지 56은 전자총(20) 측으로 돌출한 이등변삼각형 형상으로 형성되어 있다. 따라서 당해 자속은 관 축 방향에서 대략 당해 이등변삼각형의 높이에 상당하는 길이에 걸쳐서 당해 자극의 영향을 받는다. 그 결과, 종래의 내부 자기실드보다 Bz₀가 By로 변환되는 비 율(By의 적분 값)이 커져서, 화면 중앙부 상하단부 부근에서의 색 편차가 보다 더 감소되게 된다.

여기서, 본 발명자는, 실시 예에 관한 내부 자기실드(28)와 종래의 내부 자기실드(200) 사이에서 By의 분포(Bz₀의 By로의 변환효과)를 확인하기 위해, 화면 중앙 하단부에 도달하는 전자빔 궤도상에서의 By의 값을 각각 측정하였다.

측정에 제공된 내부 자기실드를 모델화한 것을 도 4와 도 5에 각각 도시하였다.

도 4는 도 3의 실시 예에 관한 내부 자기실드(28)를 모델화한 도면이며, (a)는 정면도를, (b)는 하면도를 나타내고 있다. 도 4에 도시한 각종 치수는, L1=120㎜, L2=170㎜, W1=236㎜, h1=150㎜, h2=30㎜이다.

도 5는 도 1의 종래의 내부 자기실드(200)를 모델화한 도면이고, (a)는 정면도를, (b)는 하면도를 나타내고 있다. 도 5에 도시한 각종 치수는, L3=140㎜, W2=200㎜, h3=150㎜이다.

양 내부 자기실드 모두 연철제로 하고, 섀도마스크(텐션마스크)가 설치된 프레임에 접합하여 자기실드 어셈블리로 한 상태로 측정에 제공하였다. 또한, 양 내부 자기실드에 대해서 사용한 프레임과 섀도마스크는 동일한 것이다. 또, 측정에 앞서 상기 디가우스 처리를 행하였다.

양 자기실드 어셈블리에 대해 관 축 방향으로 자계를 인가하여, 화면 중앙 하단부에 도달하는 전자빔 궤도상에서의 By 값을 각각 측정하였다. 그리고 By의 Bz₀(자기실드의 영향을 받고 있지 않은 상태의 지자기 관 축성분(이하 「지자기 관 축성분」이라 한다))에 대한 비율(%)을 산출하여 그래프를 작성하였다.

당해 그래프를 도 6에 도시하였다.

종축은 자속밀도의 지자기 관 축성분 Bz₀에 대한 수직성분 By의 백분율((By/Bz₀)×100)을 나타내고 있다. 부(負)의 값을 취하는 것은, 상향을 정(正)으로 하향을 부로 하고 있기 때문이다.

횡축은, 섀도마스크를 기준으로, 당해 마스크 면에서 전자빔의 편향중심까지의 거리를 100%로 한 경우에, 마스크 면(0%)에서 전자총 측으로 향하는 관 축 방향의 거리를 백분율로 나타내고 있다. 또한, 자기실드 어셈블리에 의해 포위되는 것은 0-80% 범위이다.

도 6으로부터, 종래의 것도 실시 예의 것도 모두, 내부 자기실드의 입구 바로 앞 20%(그래프 상의 100%의 위치) 부근에서부터 급격하게 By가 부 측으로 커지고 있다. 이것은 자극의 영향이 나타난 결과이다. 그러나 그 정도는 실시 예에 관한 내부 자기실드(28) 쪽이 크다.

전자빔은 형광체 스크린에 이르는 동안 계속해서 지자기나 기타 외부 자계에 의한 로렌츠 힘을 받으며, 그동안의 누적 결과가 형광체 스크린상의 랜딩위치 편차가 되어서 나타난다. 즉, 수평방향의 위치 편차에 관해서 얘기하자면, 편향중심에서 형광체 스크린 면까지의 궤도상에서 받는 상기 Fx의 적분 값에 의해 결정된다. 종래의 내부 자기실드(200)에 대해, 실시 예에 관한 내부 자기실드(28)에서는 100- 55% 사이의 압도적인 차이가 랜딩위치 편차량의 차이가 되어서 나타나며, 그 결과 색 편차의 감소가 이루어지는 것이다.

본원 발명자는 화면(형광체 스크린) 상에서의 전자빔의 수평방향의 위치편차량의 실측을 행하였다.

측정위치는, 도 7에 도시한 바와 같이, 화면 코너부(이하 「코너부」라 한다), 화면 중앙 상하단부(이하 「NS부」라 한다), 코너부와 NS부의 중간부(이하 「NNE부」라 한다)이다.

컬러 음극선관에 대해, 관 축 방향으로 외부자계를 인가한 때의 상기 각부에서의 위치편차량의 실측결과를 도 8에 도시하였다.

도 8로부터 명백한 바와 같이, NS부는 물론 NNE부와 코너부에서도 색 편차가 감소됨을 알 수 있다.

또, 컬러 음극선관에 대해 수평방향(X축 방향)으로 외부자계를 인가한 때의 코너부에서의 코너부의 수평방향의 위치 편차량에 대해서도 측정을 행하였다. 측정결과는, 종래의 내부 자기실드(200)를 이용한 경우에도, 실시 예의 내부 자기실드(28)를 이용한 경우에도 모두 20㎛였다.

실시 예의 컬러 음극선관에 의하면, 상술한 색 편차 감소효과에 더하여, 이하의 효과를 발생한다.

즉, 지자기에 의한 전자빔의 미스랜딩을 작게 억제할 수 있으므로, 블랙 매트릭스에 의한 가드 밴드(Guard Band) 폭을 축소하여, 휘도 콘트라스트를 향상시킬 수 있다.

지자기에 의한 전자빔의 미스랜딩을 감소시키는 방법으로, 일반적으로, 섀도마스크(색 선별전극)의 두께를 증가시켜서, 이로써, 자기실드 어셈블리 전체의 관 축 자계 실드효과를 향상시키는 방법이 실시되고 있다. 이에 대해, 실시 예에서는, 상술한 바와 같이 내부 자기실드의 개선에 의해서, 관 축 자계에 의한 전자빔의 미스랜딩을 작게 억제할 수 있으므로, 그만큼 섀도마스크의 두께를 얇게 할 수 있다. 그 결과, 전자빔의 섀도마스크 통과율이 향상되어 휘도가 높아진다. 또, 섀도마스크의 박판화에 의해 구멍(hole)의 에칭이 용이해져서, 구멍의 파인 피치 화(Finely Pitched)나 섀도마스크의 저비용화를 달성할 수도 있다.

이상, 본 발명의 실시 예에 의해 설명하였으나, 본 발명은 상기 형태에 한정되는 것은 물론 아니며, 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 적절하게 변경할 수 있는 것이다. 특히, 내부 자기실드에서의 전자총 측 개구부(소경의 개구부)의 형상에 대해서는 다양한 변형 예를 생각할 수 있다.

이 변형 예를 도 9 내지 도 14에 도시한다. 모든 도면에서 (a)는 내부 자기실드의 정면도를, (b)는 하면도를 각각 나타내고 있고, 도 4와 동일한 표현으로 한 도면이다.

(1) 도 9에 도시한 내부 자기실드(110)는, 쇼트 에지(112)를 전자총 측으로 오목한 역 사다리꼴 형상으로 하고, 롱 에지(114)를 패널 측으로 돌출한 사다리꼴 형상으로 한 것이다.

(2) 도 10에 도시한 내부 자기실드(120)는, 쇼트 에지(122)를 전자총 측으로 오목한 「U」자 형상(또는 활 형상)으로 하고, 롱 에지(124)를 패널 측으로 돌출한 호(Arc) 형상으로 한 것이다.

(3) 도 11에 도시한 내부 자기실드(130)는, 쇼트 에지(132)를 전자총 측으로 오목한 「V」자 형상으로 하고, 롱 에지(134)를 패널 측으로 돌출한 둔각 이등변삼각형 형상으로 한 것이다.

(4) 도 12에 도시한 내부 자기실드(140)는, 쇼트 에지(142)를 전자총 측으로 오목한 역 사다리꼴 형상으로 하고, 롱 에지(144)를 패널 측으로 돌출한 계단 형상으로 한 것이다.

(5) 도 13에 도시한 내부 자기실드(150)는, 쇼트 에지(152)를 전자총 측으로 오목한 「U」자 형상(또는 활 형상)으로 하고, 롱 에지(154)를 패널 측으로 돌출한 둔각 이등변삼각형 형상으로 한 것이다.

(6) 도 14에 도시한 내부 자기실드(160)는, 쇼트 에지(162)를 전자총 측으로 오목한 역 사다리꼴 형상으로 하고, 롱 에지(164)를 패널 측으로 돌출한 이중 삼각형 산 형상으로 한 것이다. 즉, 롱 에지(164)는, 도 14에 도시한 바와 같이, 둔각 이등변삼각형의 정상 부근을 바닥 면과 평행하게 절취하고, 당해 절취부분에 상기 둔각 삼각형보다 정상부의 각(Apex Angle)이 작은(꼭 끼는) 이등변 삼각형을 덧붙인 형상으로 형성되어 있다.

(7) 도 15에 도시한 내부 자기실드(170)는, 쇼트 에지(172)를 전자총 측으로 오목한 역 사다리꼴 형상으로 하고, 롱 에지(174)를 패널 측으로 돌출한 사다리꼴 형상으로 한 것에서, 롱 에지(174)를 포함하는 장변 측 판(175)에, 당해 롱 에지(174)의 대략 중심으로부터 패널 측으로 오목한 폭 3㎜, 길이(깊이) 20㎜ 정도의 슬릿(176)을 설치한 것이다. 이 구조에 의해, 컬러 음극선관에 대해 관 축 방향 및 수평방향으로 외부 자계를 인가한 때의 전자빔의 수평방향의 위치 편차, 특히 코너부에서의 위치 편차를 보다 감소시킬 수 있다.

또한, 상기와 같은 슬릿은 내부 자기실드 170에 한정되지 않으며, 내부 자기실드 28, 110, 120, 130, 140, 150, 160에도 설치하도록 해도 좋다.

(8) 쇼트 에지와 롱 에지의 형상의 조합은 지금까지 설명한 것에 한정되지 않으며, 내부 자기실드 28, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170 상호간에 임의로 조합시켜도 된다. 예를 들어, 롱 에지를 도 2에 도시한 것과 같은 둔각 이등변삼각형의 산 형상으로 하고, 쇼트 에지는 U자(도 10) 또는 V자(도 11) 형상을 한 계곡 형상으로 하는 것으로 해도 된다. 또, 롱 에지를 둔각 이등변삼각형의 산 형상으로 하고, 도시하고 있지는 않으나, 쇼트 에지를 원호 형상으로 오목한 계곡 형상으로 해도 좋다.

또한, 상기 실시 예의 내부 자기실드(28) 만이 아니라, 변형 예의 내부 자기실드 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170도 전자빔의 위치 편차의 관 축에 관한 대칭성을 확보하므로, 단변 측 판은 X-Z 평면에 관해, 장변 측 판은 Y-Z 평면에 관해 대칭형을 이루고 있다.

또, 상기 실시 예의 내부 자기실드(28)와 마찬가지로, 변형 예의 내부 자기실드 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170 중 어느 하나에 있어서도, 소경의 개구부에서의 에지의 상기 가상평면(X-Y 평면)으로부터의 관 축 방향의 높이가 산 형상을 한 롱 에지의 정상부에서 계곡 형상을 한 쇼트 에지의 계곡의 바닥부를 향해서 점 차 감소하고 있다. 여기서, 「높이가 … 점차 감소하고 있다」는 것은, 정상부에서 계곡의 바닥부로 향하는 도중에서 적어도 높이가 증가하는 경우가 없다는 것을 의미하는 것이며, 도중에 평탄한 구간(높이가 일정한 상태로 추이하는 구간)을 포함해도 좋다는 취지이다. 따라서 「높이가 … 점차 감소하고 있다」라고 하면, 예를 들어, 도 12에 도시한 바와 같이, 롱 에지가 계단 형상으로 형성되어 있는 구성도 포함하는 것이다. 요는, 롱 에지가 그 전체 길이에 걸쳐서 전체적으로 산 형상을 하고 있고, 쇼트 에지가 그 전체 길이에 걸쳐서 전체적으로 계곡 형상을 하고 있으면 되는 것이다.

이상과 같이, 본 발명의 음극선관은 전자빔의 미스랜딩에 기인한 색 편차의 감소를 필요로 하는 컬러 음극선관에 적합하다.

Claims

전자총을 수납한 네크(Neck)부를 갖는 패널과 대략 장방형의 패널이 접합되어 이루어지는 유리벌브(Glass Bulb)와,

장방형 단면을 갖는 대략 중공 절단 피라미드(Hollow Truncated Pyramid) 형상을 하며, 상기 유리벌브 내에, 소경의 개구부 측이 전자총 측을 향해 수납된 내부 자기실드(Internal Magnetic Shield)를 가지며,

상기 내부 자기실드는,

소경 개구부에서 대향하는 제 1 쇼트 에지(Short Edge)와 제 2 쇼트 에지가 그 전체 길이에 걸쳐 전체적으로 패널 측으로 움푹 패인 계곡(Valley) 형상을 하고 있는 동시에, 상기 소경 개구부에서 대향하는 제 1 롱 에지(Long Edge)와 제 2 롱 에지가 그 전체 길이에 걸쳐 전체적으로 전자총 측으로 돌출된 산(Mountain) 형상을 하고 있는 것을 특징으로 하는 음극선관.
제 1 항에 있어서,

상기 패널의 내면과 상기 음극선관의 관 축(Tube Axis)과의 교점을 포함하여 당해 관 축에 직교하는 평면으로부터의 상기 관 축 방향의 높이가, 상기 산 형상을 한 상기 양 롱 에지의 정상부가 가장 높고, 이어서, 상기 양 롱 에지와 상기 양 쇼트 에지의 접속부, 상기 양 쇼트 에지의 계곡의 바닥부 순이 되는 관계가 되도록 상기 내부 자기실드가 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 음극선관.
제 2 항에 있어서,

상기 소경 개구부의 에지의 상기 평면으로부터의 상기 관 축 방향의 높이가 상기 정상부로부터 상기 계곡의 바닥부로 향해서 점차 감소하고 있는 것을 특징으로 하는 음극선관.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 양 쇼트 에지의 상기 계곡형상과 상기 양 롱 에지의 상기 산 형상은 각각의 에지의 중심에 대하여 대칭형을 이루고 있는 것을 특징으로 하는 음극선관.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 양 쇼트 에지와 상기 양 롱 에지는 각각의 단부에서 연속하고 있는 것을 특징으로 하는 음극선관.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 양 쇼트 에지는, 역 사다리꼴(Inverted Trapezoid) 형, U자 형, V자 형, 원호(Arc) 형 중 어느 하나의 형상의 계곡 형상을 하고 있는 동시에, 상기 양 롱 에지는 둔각 이등변삼각형의 산 형상을 하고 있는 것을 특징으로 하는 음극선관.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 대략 중공 절단 피라미드 형상은 상기 제 1 롱 에지를 포함하는 제 1 롱 에지 측 판(Long Edge Plate)과 상기 제 2 롱 에지를 포함하는 제 2 롱 에지 측 판이 대향하여 배치되고, 상기 제 1 쇼트 에지를 포함하는 제 1 쇼트 에지 측 판(Short Edge Plate)과 상기 제 2 쇼트 에지를 포함하는 제 2 쇼트 에지 측 판이 대향하여 배치되어 형성되어 있으며,

상기 제 1 롱 에지 측 판과 상기 제 2 롱 에지 측 판은 각각의 롱 에지의 중심부에서 상기패널 측으로 연장된 슬릿(Slit)을 갖는 것을 특징으로 하는 음극선관.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 내부 자기실드를 대경 측 단부에서 지지하는 방형 프레임(Rectangular Frame)과,

상기 방형 프레임에 지지되는 텐션 마스크(Tension Mask)를 가지며,

상기 패널 내면에는 적, 록, 청의 형광체가 수직 줄무늬(Vertical Stripe) 형상으로 배열되어 이루어지는 형광체 스크린이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 음극선관.