KR890004382B1 - 컬러 수상관 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

컬러 수상관

제1도는 샤도우마스크형 컬러수상관의 구성을 도시한 개략 단면도.

제2(a)도 내지 제2(c)도는 유리와 금속의 봉착현상을 설명한 모식도.

제3도는 고체의 열팽창 현상을 도시한 그래프.

제4도는 샤도우마스크의 도오밍에 의한 전자비임의 이동을 설명한 개략도.

제5도는 제4도의 A부를 확대도시한 개략도.

제6도는 샤도우마스크와 피복층과의 열팽창 계수차에 대한 전자비임 이동량을 도시한 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 패널 2 : 퍼널

3 : 네크 4 : 스크린

5 : 샤도우마스크 6 : 전자총

7 : 마스크 프레임

본 발명을 샤도우마스크형 컬러수상관에 관한 것으로, 특히 그 샤도우마스크에 관한 것이다.

일반적으로 샤도우마스크형 컬러수상관은 제1도의 도시에 도시된 바와같이 전형적으로는 유리로 형성된 외면을 실질적으로 구형상의 패널(1)과 누두(깔때기)모양의 퍼널(2)과 네크(3)로 구성된다. 그리고 패널(1)의 내면에는 적색, 녹색 및 청색으로 각각 발광하는 예를들면 줄모양의 형광체스크린(4)이 설치되고, 한편 네크(3)에는 패널(1)의 수평축선을 따라 일렬로 배열된 적색, 녹색 및 청색으로 대응하는 3개의 전자비임(10)을 사출하는 이른바 인라인형 전자총(6)이 내설된다. 또 스크리인(4)에 근접 대향하여서 다수의 토공이 천설된 주면을 가지는 샤도우마스크(5)가 배설된다. 샤도우마스크(5)의 주변부는 패널의 외형에 대응해서 절곡된 스커트부(8)를 가지고, 이 스커트부(8)는 단면 L자형의 테두리로 구성되는 마스크프레임(7)에 의하여 지지고정되고, 또 마스크프레임(7)은 스프링(9)을 개재하여 패널(1)내 측벽에 매설된 핀(도시생략)으로 붙들어 매어져 있다. 이와같은 컬러수상관에 있어서, 전자총(6)에서 사출된 3개의 전자비임(10)은 퍼널(2)근방의 외부에 배설된 편향장치(도시생략)에 의하여 편향되고, 실질적으로 구형상의 패널(1)에 대응하는 구형상의 범위를 주사하고 또한 샤도우마스크(5)의 투공을 개재하여 색선별되며, 각색발광 스트라이프상 형광체에 정확히 대응방사 충돌시켜서 컬러영상이 나타나도록 한다. 여기에서 샤도우마스크(5)의 투공을 통과하는 유효 전자비임량은 그 기구상 1/3 이하이고, 나머지의 전자비임은 샤도우마스크에 방사충돌하여 열에너지로 변환되어 때로는 80℃ 정도까지 샤도우마스크를 가열시킨다.

샤도우마스크(5)는 일반적으로 0-100℃에서 열팽창 계수가 1.2×10^-5/℃로 큰철을 주성분으로 하는 이른바 냉간 압연강으로 구성되는 두께 0.1㎜~0.3㎜의 박판으로 형성되고, 이 샤도우마스크(5)의 스커트부(8)를 지지하는 마스크프레임(7)은 두께 1㎜ 전후의 강고한 단면 L형의 흑화처리를 동일하게 시행한 냉간 압연강으로 형성된다. 따라서 가열된 샤도우마스크(5)는 쉽게 열팽창을 발생하나, 그 주변부는 흑화처리 시행한 열용량이 큰 마스크프레임(7)에 대접하고 있으므로 복사나 전도에 의하여 샤도우마스크 주변으로 부터 마스크프레임에 열이 이동하여 샤도우마스크 주변의 온도가 중앙부 보다 낮아진다. 이로 인해 샤도우마스크(5)의 중앙부와 주변부에 온도차가 발생하여 상대적으로 중앙부를 주체로 하여 가열팽창된 이른바 도오밍(doming)현상이 발생한다. 이 결과 샤도우마스크(5)와 형광체스크린(4)과의 거리가 변화되어 전자비임의 정확한 랜딩이 교란되어 색순도의 열화가 발생한다. 이와같은 도오밍에 의한 미스랜딩의 현상은 특히 컬러수상관의 동작 초기에 있어서 현저하다. 또 영상면상에서 부분적으로 고휘도의 영상이 영출되고, 특히 이 고휘도 영상부분이 일정시간 정지될때는 샤도우마스크에 고전자류 밀도의 전자비임이 부분적으로 발생하게 되어 국부적인 도오밍 현상이 발생한다.

이와같은 컬러 수상관의 도오밍중 동작 초기에 있어서 도오밍 현상에 대해서는 샤도우마스크에 열전도의 지지라는 관점에서 많은 제안이 되고 있다. 예를들면, 특개소 50-44771호 공보에서는 샤도우마스크에 전자총측에 예를들면 2산화망간으로 구성되는 다공질층을 퇴적하고 그위에 알루미늄층을 다시 이 알루미늄층 위에 산화니켈 또는 니켈철 층을 각각 진공증착하는 구조의 것이 제안되고 있다. 이와같은 구성의 것을 채용하면 다공질층의 열전도 계수는 극히 작으므로 전자비임이 충돌면에서 발생한 열은 마스크에 전달되지 않고 마스크로 부터 멀어지는 방향으로 방사된다. 이로인해 샤도우마스크의 온도의 상승을 효과적으로 억제할 수 있다. 그러나 이와같은 구조의 샤도우마스크는 동작초기에 있어서 도오밍 현상에는 유효 해도 국부적인 도오밍현상에 대해서는 추종이 어렵고 도오밍 억제효과를 충분히 발휘할 수 없다. 또 샤도우마스크면상에 3중의 층을 진공증착에 의하여 설치하기 위해서는 방대한 설비와 작업시간이 필요하고 공업적 양산성이 현저히 결여되어 좋지 않다.

한편 전자비임 미스랜딩을 스크린 측에서 경감하려는 제안도 시도되고 있다. 예를들면 특공소 57-18824호 공보(미합중국 특허 제 4065695호)에서는 전자비임이 방사충돌하는 스크린의 표면의 비발광 영역에 대응해서 낮은 도전율을 가지는 전자 흡수층을 구성하는 예가 제안된다. 이와같은 구조의 것을 채용하면, 미스랜딩이 발생하는 스크린의 구역에서는 형광체가 존재하지 않는 비발광 영역의 전자흡수층에도 전자비임이 발사충돌하게 되어 전자 흡수층이 부에 대전하게 된다. 이 결과 스크린과 샤도우마스크의 사이에 국부적인 감속전계가 발생하고, 이 감속전계에 의하여 미스랜딩이 발생하고 있던 전자비임의 궤도가 수정되어 감소시킬 수 있다. 그러나 이와같은 구조의 것에 있어서는 하기와 같은 결점이 있다. 첫째로 샤도우마스크의 도오밍 현상이 발생하여 미스랜딩이 발생한 후 비로소 전자흡수층의 부대전에 의한 감속전계의 작용이 시작되므로 미스랜딩의 감소작용은 항시 일정시간의 지연이 따른다. 둘째로 각 색발광형광체군의 각 형관체간에만 형성되는 전자흡수층의 부대전부분은 미스랜딩이 발생한 부분만이고 극히 작은면적으로 한정되므로 전자비임의 궤도를 수정하기에 충분한 감속전계로서는 불충분하다. 셋째로 전자흡수층의 부대전에 의한 작용은 국부적으로 고전류 밀도가 되는 국부적 도오밍 현상시의 미스랜딩에는 유효해도 동작초기의 도오밍 현상시의 미스랜딩에 대해서는 상기의 이유로 그다지 유효하지 않다. 네번째로 이와같은 전자흡수층을 스크린의 한정된 부분에 형성되는 것은 작업공정의 증가나 형성 정밀도의 관리의 점에서도 공업적 양산성이 현저히 결여된다. 즉, 일반적인 컬러수상관의 스크린은 각 색발광형광체 간에 광흡수층을 설치하고, 또 전면에 A1등의 금속박막으로된 메탈백(metal back)이 실시된다.

따라서, 녹 및 청으로 광 흡수층을 형성하기 때문에 샤도우마스크를 합계 4회 탈착해서 광노광법을 사용하므로 형광면을 형성하나, 이 전자흡수층은 도전성을 가지는 메탈백이 있으므로 광흡수층 자체의 전자흡수층으로 할 수 없다. 즉 이 전자흡수층은 메탈백 상에 광흡수층에 대응하는 부분에만 형성되어야 하고, 이를 위해서는 스크린 완성후 다시 샤도우마스크의 탈착조작을 적어도 1회 부가해서 광노광법에 의하여 형성하게 된다. 이와같은 형성방법으로는 작업적인 면에서 정밀하게 공업적으로 양산하는데 극히 불리하고 실용성이 결여된다.

본 발명은 이상의 점을 고려하여 연구된 것으로 샤도우마스크의 도오밍을 작게하는 동시에 화상의 색슬라이드 변위등에 의한 색순도의 열화를 방지한 공업적 양산성이 풍부한 컬러수상관을 제공하는 것을 목적으로한다.

본 발명은 스크린에 근접되고 그 주면에 다수의 투공을 가지는 샤도우마스크와 이 샤도우마스크를 개재하여 스크리인 상의 형광체를 발광시키는 전자비임을 사출하는 전자층을 구비한 컬러 수상관에 있어서, 이 샤도우마스크의 전자총 측 주면에 고온 가열처리에 의하여 봉착접합된 유리층과, 그 표면에 도전율이 10^-5내지 10^-12Ω^-1 _m-1의 피복층을 설치하므로써 샤도우마스크의 도오밍을 억제하는 동시에 국부적인 도오밍에 대해서도 전자비임의 미스랜딩을 억제한 컬러 수상관이다.

이하 본 발명에 대하여 실시예을 따라 상세히 설명한다. 또, 본 발명의 컬러 수상관의 부재구성 자체는 제1도에 도시하는 것과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

제1도의 도시와 같은 컬러 수상관에 있어서, 스크리인(4)에 근접 대향해서 배설되는 샤도우마스크(5)의 전자총측 주면에 예를들면 결정성 납붕산염 유리(예를들면 아사히 유리사제 ASF-1307)로 구성되는 층이 고온가열 처리에 의하여 봉착 접합되고, 다시 그 표면에 예를들면 SnO₂와 결정성 납붕산염 유리가 1 : 4의 중량비로 구성된 피복층이 형성된다. 이들의 유리층은 패널(1)과 퍼널(2)이 봉착되기 전에 니트로 셀룰로우스를 수% 용해한 초산 부틸알코올 용액으로 용해된 결정성 납붕산염유리 및 SnO₂를 함유하는 결정성 납붕산염 유리를 우선 결정성 납붕산염 유리를 샤도우마스크(5)의 전자총측에 도포한 후에 그리고 SnO₂를 함유하는 납붕산염 유리를 먼저 도포한 결정성 납붕산염 유리의 표면에 도포건조한 후에 이 샤도우마스크(5)를 패널(1)내에 장착한다. 그리고 그후 패널(1)과 퍼널(2)을 소정의 작업대에 얹어서, 최고온도가 약 440℃이고 그 유지시간이 35분 이상인 로를 통과시키면, 샤도우마스크(5)의 전자총측에 결정화된 납붕산염유리층과 이 유리층의 전자총측에 SnO₂를 함유한 납붕산염 유리가 형성된다. 이 결정성 납붕산염 유리는 PbO의 중량%가 44~93%의 범위로 유리화되나, 결정화에 대하여 안정한 것은 70~85%이고, 이 범위가 양산에 적합하다.

특히 상기 실시예와 같이 유리층을 전자비임이 방사충돌 하는 샤도우마스크의 전자총측에 형성한 경우, 유리의 표면을 전자비임의 방사충돌 하는 샤도우마스크의 전자총측에 형성한 경우, 유리의 표면을 전자비임의 방사충돌에 의하여 300℃ 이상의 고온이 되므로 연화점(납붕산염 유리에서는 350~600℃정도)이상이 되면 체적유동이 발생되는 결정질 유리를 좋지않고, 이 관점에서도 재융화 온도가 높은 결정화 유리를 사용하는 것이 좋다.

또, 이러한 납붕산염 유리를 결정화 하기 위해서는 600~400℃의 최고온도와 그것을 30분 이상 유지할 수 있는 로가 필요하고 공업적으로 약간 불리해지나, 상기와 같이 패널(1)과 퍼널(2)와의 봉착시에 동시에 봉착로에서 결정화할 수 있으면, 또는 샤도우마스크와 마스크프레임을 주체로 하는 샤도우마스크 구체의 안정화 공정에서 결정화할 수 있으면 공업적으로 대단히 유리하다. 이와같이 종래의 봉착로 조건으로 최적화 결정하기 위하여 필요에 따라, ZnO나 CuO를 납붕산염 유리에 첨가해도 좋다. 그런데, 일반적으로 냉간압연강판으로 구성되는 샤도우마스크(5)이 열팽창계수는 상기 봉착온도 근방에서는 약 1.2×10^-5/℃이나, 한편 상기 PbO의 중량%가 70~85%의 납붕산염 유리의 열팽창계수는 동일하게 상기 봉착온도 근방에서 0.7~1.2×10^-5/℃이므로, 이와같이 봉착온도 근방에서의 샤도우마스크의 열팽창 계수가 유리보다 크면, 붕착후에 샤도우마스크에 잔류 인장응력이, 반대로 유리에는 잔류압축응력이 발생한다.

즉, 제2(a)도의 도시와 같이, 금속(12)과 유리(11)가 고온, 예를들면 440℃로 가열된 봉착전의 상태에서는 양자의 길이 L은 동일했었다고 본다. 이 상태에서 제2(b)도의 도시와 같이 양자를 봉착하지 아니한 상태로 상온까지 복귀했을때는 유리의 열팽창 보다도 금속의 그것이 약간 크게 선택되어 있으므로, 양자의 길이의 관계는 1g＞1m가 된다. 한편 제2(c)도의 도시와 같이 금속(12)과 유리(11)를 고온으로 봉착결합하여 상온까지 냉각했을 경우, 유리는 금속때문에 보다 수축하고, 반대로 금속은 유리가 있기 때문에 그 열에 의한 수축이 도중에서 방해된다. 따라서 결국 봉착결합후, 상온에 있어서의 길이는, 1g＞1＞1m이 된다. 그 결과 유리내부에는 압축응력 Pc가, 금속 내부에는 인장응력 P_T가 잔류변형력으로서 항시 남아있게 된다.

그런데, 유리에서는 그 압축강도가 인장강도의 약 10배이고, 따라서 봉착후 유리에 약간 압축응력이 가해진 상태로 하는 것이 좋으며, 상기 PbO의 중량%가 70~85%의 납붕산염유리는 열팽창계수가 0.7~1.2×10^-5/℃이고 열팽창 계수가 약 1.2×10^-5/℃의 냉간압연강판에 접합하기에 적절하다.

이상과 같은 구성에 의한 컬러 수상관을 동작했을때, 전자비임이 방사충돌하는 납붕산염유리에서 발생한 열로 샤도우마스크의 온도가 상승하게 되나 샤도우마스크에는 잔류인장응력이 작용하고 있으므로 샤도우마스크의 온도상승초기의 열팽창은 대폭적으로 억제된다. 이 기구를 제3도를 사용해서 설명한다. 제3도는 물질의 원자 간격의 함수(횡축)로서 부여된 고체중의 위치에너지(종축)를 도시한 그래프이다. 일반적으로 어떤 온도에 있어서 원자의 진동은 조화적이 아니므로, 위치곡선도 절대영도에 있어서의 위치에너지점 Z를 중심으로 비대칭이 된다. 따라서, 제3도에 있어서, 상온에서 A와 B로 대응하는 위치의 사이에서 진동하는 원자간의 평균 거리는 a_R이 된다. 온도의 상승에 따라 에너지가 증가하여 C와 D에 대응하는 위치를 진동하면 위치곡선의 비대칭성 때문에 원자간의 평균거리는 a_H가 되고 진동의 진폭의 증가에 따라 이동한다. 이와같은 고체중의 원자의 평균위치의 이동 △1=a_H-a_R가 열팽창인 것은 잘 알려져 있다.

여기에서 본 발명에 의한 상온에 있어서 샤도우마스크에 잔류응력을 걸었을때의 열팽창을 생각한다. 이 경우 잔류 인장 응력에 의하여 샤도우마스크를 구성하는 원자의 간격은 확대되나, 이것을 제3도상에서 표현하면 종축 즉 위치에너지의 크기는 불변이고 횡측 즉 원자 간격을 표시하는 단위 길이가 u에서 u_T로 확대된 것과 등가된다(새로운 횡측은 점선으로 표시한다).

따라서, 종래는 전자비임에 의한 샤도우마스크의 온도상승에 있어서 a_H-a_R=△1만큼 열팽창한 것이(실선으로 본 발명에 의한 샤도우마스크에 있어서 잔류인장응력이 존재하므로 제3도의 점선으로 표시한 횡축상의 A_H-A_R=△1_T만큼 열팽창 한다. 그러나, 상기와 같이 실선으로 표시하는 횡측의 단위길이 u는 점선으로 표시하는 횡축의 단위길이 u_T보다 작게 표현되어 있으므로, 종래의 열팽창량 △1와 본 발명에 의한 열팽창 △1_T와의 관계는, △1_T=(u/u_T)x△1가 되고, 분명히 본 발명에 의하여 샤도우마스크의 열팽창량 △1_T는 종래보다 작아진다.

또 본 실시예와 같이 전자비임이 피복층에 방사충돌했을때의 상태에 대하여 제4도 및 제5도를 사용해서 설명한다. 도면중 동일부호는 동일부분을 표시하고 제5도는 제4도의(A)부 근방을 표시한다. 제4도 및 제5도에 있어서, 샤도우마스크(5)가 도오밍 현상을 발생하지 아니한 상태에서의 전자비임(10)은 스크린(4)의 소정위치(12)에 랜딩한다. 여기에서 가령 샤도우마스크에 입사하는 전자비임 밀도가 증대하여 샤도우마스크가 가열되어 도오밍 현상이 발생했을때, 즉 샤도우마스크(5a)가 열상태의 전자비임(11)은 샤도우마스크(5a)의 도오밍과 같이 관축(16) 방향으로 이동하고, 전자비임의 랜딩지점도부호(12)에서 부호(12a)로 이동한다. 즉 본래 지점(12)에 랜딩할 전자비임은 도오밍 현상에 의하여 관축측의 지점(12a)에 미스랜딩하고, 지점(12)과 지점(12a)의 미스랜딩량이 각 색발광형광체군의 배열에 의한 랜딩 여유도의 한계를 초과하면 색순도의 열화가 발생하게 된다. 여기에서 본 발명의 경우, 샤도우마스크의 전자총측 주면의 비투공부분(13)에는 피복층(14-1)이 고온 가열처리에 의한 봉착접합으로 형성되고 상기와 같이 도오밍형상 그 자체를 억제하는 작용이 있다. 그러나 특히 국부적으로 높은 전자류 밀도의 부분이 발생했을때, 도오밍 적제작용이 채 추종이 안되어 도오밍 현상이 발생한다.

이와같은 경우 본 발명에서는 피복층(14-1)의 표면에 도전율이 10^-5내지 10^-12Ω^-1m^-1의 저도전율재로 구성되는 피복층(14-2)이 형성되어 있으므로 전자류 밀도에 대응해서 부에 대전하게 된다. 그리고 이 부의 대전, 특히 샤도우마스크(5)의 투공(15)의 관축(16)측의 표면에 대전한 부전하는 전자비임(11)을 관축(16)에서 멀어지는 방향으로 궤도(10a)를 편향한다.

따라서 도오밍 현상에 의하여 소정의 랜딩지점 (12)에서 관축(16) 방향으로 이동하게된 전자비임의 랜딩지점(12a)을 재차 원래의 랜딩지점(12)으로 복귀되도록 상쇄적으로 작용하게 되고, 도오밍 현상이 발생해도 전자비임의 미스랜딩을 억제감소할 수가 있다. 이와같은 미스랜딩 억제작용은 저도전율의 피복층(14-2)이 샤도우마스크이 전자총 측 주면의 비투공부에 형성되어 있으므로, 주면 각부의 전자류 밀도에 대응해서 피복층(14-2)의 부대전 분포가 발생하고, 통상의 영상 영출시의 전자류 밀도 정도로는 이 랜딩 억제작용이 약하고 충분히 랜딩여유도의 범위내에 있으나, 도오밍 현상을 발생시키는 경우에는 도오밍 억제작용과 협조하여 보다 효과적으로 작용한다. 또 피복층에는 관이 동작하고 있는 한 언제나 전자비임이 방사충돌하고 있으므로, 종래의 예를들면 특공소 제 57-18824호 공보에 표시되는 것에 비교해서 그 작용면적 부분은 대단히 크고, 또 억제작용이 발생할시간적인 지연은 거의 없는 것으로 생각해도 된다. 그런데 이와같은 피복층(14-2)은 예를들면 국부적으로 높은 전자류 밀도가 소실되었을때, 피복층(14-2)에 대전하고 있던 부의 전하는 도오밍의 소실에 대응해서 감소되어 있어야 한다. 지금 배영부분의 부전하 밀도에 대하여 국부적으로 전자비임 밀도가 크고 △C만 높은 국부적인 부전하 밀도의 상태에서 영상이 모두 동일한 배영부분에 복귀했다고 가정했을때, 도오밍이 거의 소실한 시점에서 나빠도 △C가 20 내지 30% 정도로는 감소해야 한다. 이로인해 피복층의 도전율은 상온에서 10^-5내지 10^-12Ω^-1m^-1가 되는 것이 필요하다.

즉 피복층의 도전율이 상기 이상으로 좋으면 부대전 현상이 충분히 작용하지 않고, 반대로 나쁘면 절연물에 가깝고 부대전 현상이 소정의 사간내에 해소되지 않고 미스랜딩을 조장하게 된다. 피복층이 납붕산염 유리를 주체로 하는 경우, SnO₂를 첨가하므로써 도전울을 변화시킬 수 있다. SnO₂의 첨가량은 샤도우마스크의 형상이나 크기 또는 관종류에 따라 적절히 선택할 수 있으나, 상기 도전율의 범위내로 하기 위해서는 SnO₂의 첨가량은 10 내지 50중량%로 하면 된다. 예를들면 상기 실시예와 같이 SnO₂를 약 25중량% 첨가했을때의 도전율은 약 10^-10Ω^-1m^-1이었다.

그런데 상기 실시예와 같이 샤도우마스크와 봉착접합된 결정성 납붕산염유리, 즉 아사히 유리사제 ASF-1307의 봉착 접합온도 근방에서의 열팽창계수는 약 1.0×10^-5/℃이고, 동일하게 봉착접합온도 근방에서의 열팽창 계수가 약 1.2×10^-5/℃의 냉간압연강판으로 구성되는 샤도우마스크에 봉착접합 하는데 적당하다. 그러나 상기 실시예와 같은 SnO₂가 약 25중량% 첨가된 결정성 납붕산염 유리의 봉착접합 온도 근방에서의 열팽창 계수는 약 0.9×10^-5/℃와 샤도우마스크의 봉착접합 온도 근방에 있어서의 열팽창 계수는 약 0.3×10^-5/℃와의 차가 생긴다. 따라서 냉간압연 강판으로 구성되는 샤도우마스크의 두께가 엷은 경우나, 봉착접합되는 결정성 납붕산염 유리층의 두께가 지나치게 두꺼울때나, 고온 가열로의 조건의 부적절함, 예를들면, 최고온도 440℃에서 35분간 유지한 후 즉시 샤도우마스크를 로의 외부로 취출하여 냉각했을때는, 샤도우마스크에 생기는 잔류인장응력 때문에 샤도우마스크가 변형하는 가능성이 강해진다. 이 문제에 관해서 본 발명자가 실험에 의하여 얻은 하나의 예에 대하여 설명한다.

즉 21인치형 컬러 수상관에 있어서, 두께 0.18㎜의 냉간압연강판으로 구성되는 샤도우마스크의 전자총측 표면에 봉착접합온도 근방에 있어서의 열팽창 계수가 약 0.9×10^-5/℃의 SnO₂를 약 25중량% 첨가한 결정성 납붕산염 유리를 약 15㎛의 막두께로 결정화 했으나, 시험에 사용한 컬러수상관 중 약 20%가 샤도우마스크의 주변부에 변형을 일으켰다. 그런데 본 발명과 같이 샤도우마스크의 전자총측에 봉착접합 온도 근방에서의 열팽창 계수가 약 1.0×10^-5/℃의 결정성 납붕산염 유리층을 약 15㎛의 막두께로 설치하고, 그 표면에 봉착접합 온도 근방에서의 열팽창 계수가 약 0.9×10^-5/℃의 SnO₂를 약 25중량% 첨가한 결정성 납붕산염 유리층을 약 15㎛의 막두께로 형성했을 경우는, 상기와 같은 샤도우마스크의 변형은 전혀 없었다.

또 이와같은 본 발명을 적용한 21인치형 컬러수상관을 양극전압 25KV, 양극평균 전류 1500㎂로 동작시키고, 동작개시 5분후의 전자비임의 수평방향 최대이동량을 체크했다. 측정 장소는 화면 중심에서 수평방향으로 약 140㎜ 떨어진 것으로 도오밍이 가장 발생하기 쉬운 부분이다. 또 이 컬러수상관의 경우, 샤도우마스크의 수평방향 곡률 반경은 약 1000㎜ 형광면의 줄모양의 형광체세조의 수평방향 피치는 약 220㎛로 각 형광체세조 간에는 약 100㎛의 광 흡수대를 가지고 있다. 또 전자비임은 한개의 형광체세조를 포함해서 양옆의 광흡수대에 걸치는 형식으로 랜딩하는, 이른바 네가티브 랜딩을 지칭하는 것이나, 랜딩지점이 옆의 형광체 세조까지는 이동하지 않더라도 일정량의 이동에 의하여 휘도가 저하한다. 특히 휘도에 가장 많은 영향을 주는 녹색 형광체를 기준으로 하면서 컬러수상관의 전자비임 이동량의 허용치는 약 60㎛이다. 이러한 컬러수상관에 있어서, 종래의 본 발명을 적용하지 아니하는 경우의 전자비임 이동량이 약 90㎛인 것에 대하여, 본 실시예의 경우의 전자비임 이동량은 약 50㎛를 표시하며 충분히 허용치의 범위내에 있는 것이 확인되었다. 이상과 같은 실험결과를 정리한 것이 제6도이다. 즉, 두께 0.18㎜의 냉간압연강판으로 구성되는 샤도우마스크를 가지는 컬러수상관에 있어서의 전자비임의 최대 이동량을 종축으로, 샤도우마스크와 이 샤도우마스크의 전자총 측에 형성된 결정성 납붕산염 유리의 봉착 접합온도 근방에 있어서의 열팽창 계수의 차를 횡측으로 도시한 것이다.

제6도에 있어서, 특성(I)의 결정성 납붕산염 유리층만을 샤도우마스크의 전자총측에 봉착접합 했을 경우에 얻어지는 컬러수상관의 특성이나, 점(A) 및 점(B)에서의 전자비임 이동량은 샤도우마스크와 결정성 납붕산염 유리의 봉착접합 온도근방에 있어서의 열팽창 계수의 차가 크기때문에 발생한 샤도우마스크의 변형이 생긴 시작 컬러수상관의 데이터는 포함되어 있지 않다. 동일하게 점(C)는, 상기한 봉착접합온도 근방에서의 열팽창 계수가 약 0.9×10^-5/℃의 SnO₂를 약 25중량% 함유하는 결정성 납붕산염 유리층만을 샤도우마스크의 전자총측에 형성한 경우에 전자비임 이동량이나, 이 경우도 샤도우마스크에 변형이 발생한 시작 컬러수상관의 데이터는 포함되어 있지 않고, 그밖의 샤도우마스크의 변형이 발견되지 않았던 시작 컬러수상관의 데이터를 평균한 것이다. 그리고 점(D)는 본 발명을 적용했을 경우의 전자비임이 동량이고, 종래의 본 발명을 적용하지 아니한 경우의 전자비임 이동량(점(Z))에 비하여 대폭적으로 개선할 수 있음이 명백하다.

이상과 같이 샤도우마스크의 전자총측에 도전율이 10^-5내지 10^-12Ω^-1m^-1의 결정성 납붕산염유리를 설치하면 샤도우마스크의 도오밍에 의한 전자비임의 이동을 효과적으로 제어할 수 있으나, 도전율을 10^-5내지 10^-12Ω^-1m^-1의 범위로 하기 위해서 SnO₂등을 첨가하면 일반적으로 결정성 납붕산염 유리의 열챙창 계수는 보다 작아져서 샤도우마스크와의 봉착접합이 어려워진다. 그러므로 본 발명과 같이 도전율이 10^-5내지 10^-12Ω^-1m^-1의 피복층과 샤도우마스크 사이에 샤도우마스크 보다 봉착접합 온도 근방에 있어서의 열팽창 계수가 약간 작은 유리층을 형성하면, 샤도우마스크의 변형을 발생시키는 일없이 샤도우마스크의 도오밍에 의한 전자비임의 이동을 여러가지의 샤도우마스크의 형상 및 크기 또는 관 종류에 관계없이 대폭적이 개선이 가능하다.

또다른 실시예로서 도전율이 10^-5내지 10^-12Ω^-1m^-1의 피복층은 첨가량이 10 내지 30중량%의 Cu 함유하는 납붕산염 유리층도 상기와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

여기에서, 납붕산염 유리는 그 도전율이 10^-15Ω^-1m^-1이하로 대단히 절연성이 높다. 이로인해, 이 납붕산염 유리에 직접 방사충돌한 전자비임에 대전해서 뒤에서 오는 전자비임에 영향을 주어 그 전자비임의 궤도를 변화시키는 경우도 고려되나, 본 발명에 의하면, 이 납붕산염 유리로 구성되는 절연층의 전자총측에 도전율이 10^-5내지 10^-12Ω^-1m^-1의 피복층이 형성되어 있기 때문에, 이와같은 대전현상을 미연에 방지할 수가 있다. 즉 도전율이 1 0^-5내지 10^-12Ω^-1m^-1의 피복층을 샤도우마스크와 봉착접합하는 유리층보다 약간 넓은 면적으로 도포하므로써, 이 피복층이 샤도우마스크의 주변부에 있어서 직접 샤도우마스크와 접합되므로 전기적으로 접속할 수 있다. 이 경우에, 샤도우마스크와 접합되는 피복층은 단순히 전기적 접속을 하기 위한 것으로, 그 막두께는 예를들면 5㎛가 있으면 충분하고, 샤도우마스크에 변형이 발생되지 않는것도 확인되었다.

또, 일반적으로 샤도우마스크의 표면은 흑색의 산화피막으로 피복되어 있으므로, 유리와의 봉착접합시에 견고한 화학결합을 조장시키게 되고, 유리의 샤도우마스크로 부터의 탈락은 대단히 적어진다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 대규모의 제조설비나 작업시간의 증가없이, 샤도우마스크의 도오밍을 효과적으로 경감해서 색의 변위나 색의 얼룩 등의 색순도 열화를 개선할 수 있고 공업적 가치는 극히 높다.

Claims (8)

1. 스크린(4)에 근접되고 다수의 투공이 천설된 주면 및 상기 주면의 주연부에 연재하는 스커트부로 구성되는 샤도우마스크(5)와, 그 샤도우마스크를 거쳐서 상기 스크리인상의 형광체를 선택발광시키는 전자비임(10)을 사출하는 전자총(6)을 적어도 구비한 컬러 수상관에 있어서, 적어도 상기 샤도우마스크의 상기 전자총측에 봉착접합된 유리를 주체로 하는 유리층(14-1)과 상기 유리층의 표면에 도전율이 10^-5내지 10^-12Ω^-1m^-1의 피복층(14-2)을 가지는 것을 특징으로 하는 컬러수상관.
2. 제1항에 있어서, 상기 유리층(14-1)의 봉착접합 온도의 열팽창 계수가 상기 샤도우마스크(5)의 봉착접합 온도의 열팽창 계수보다 작은 것을 특징으로 하는 컬러수상관.
3. 제1항에 있어서, 상기 유리층(14-1)의 결정성 납붕산염 유리로 구성되는 것을 특징으로 하는 컬러수상관.
4. 제3항에 있어서, 상기 유리층(14-1)에 함유되는 PbO가 70중량% 내지 85중량%인 것을 특징으로 하는 컬러수상관.
5. 제1항에 있어서, 상기 샤도우마스크(5)와 상기 유리층(14-1)과의 사이에 산화물을 개재시킨 것을 특징으로 하는 컬러수상관.
6. 제1항에 있어서, 상기 피복층(14-2)이 적어도 SnO₂를 함유하는 결정성 납붕산염 유리로 구성되고, 또 상기 SnO₂의 첨가량이 20 내지 50중량%인 것을 특징으로 하는 컬러수상관.
7. 제1항에 있어서, 상기 피복층(14-2)이 적어도 Cu를 함유하는 결정성 납붕산염 유리로 구성되고, 또 상기 Cu의 첨가량이 10 내지 30중량%인 것을 특징으로 하는 컬러수상관.
8. 제1항에 있어서, 상기 피복층(14-2)이 적어도 1개소에서 상기 샤도우 마스크(5)와 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 컬러수상관.

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