KR100237220B1 - 음극선관 - Google Patents

Abstract

패널 내면으로 지자계 차폐수단을 제공하는 음극선관에 관한 것으로, 상기 차폐수단은 스크린의 둘레면으로 도포되는 자성체층 또는 스크린의 둘레면으로 접착되는 자성체막으로 제공된다. 이에 따라 인너 실드에 의해 지자계 차폐가 이루어지기 어려운 패널 주변부의 지자계를 효과적으로 차폐시킴으로써 전자빔을 더욱 정확하게 랜딩시켜 우수한 화면특성을 구현할 수 있는 것이다.

Description

음극선관

본 발명은 음극선관에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 패널 내면으로 지자계 차폐수단을 제공하여 패널 주변부의 지자계를 더욱 차폐시킴으로써 전자빔의 미스랜딩을 방지하여 우수한 화면특성을 구현할 수 있는 음극선관에 관한 것이다.

일반적으로 음극선관은 화면신호로 제어되는 전자빔이 전자총에서 발사되어 스크린의 전면을 순차적으로 주사하면 상기 전자빔을 주사받은 형광체가 여기되어 발광하면서 그 빛을 사용자에게 전달하여 화면으로 인식시키는 것이다.

이를 위하여 음극선관은 전면 몸체를 이루는 패널 내면으로 R, G, B 형광체와 블랙 매트릭스막으로 이루어지는 스크린을 제공하며, 상기 패널과 결합하여 후면 몸체를 이루는 펀넬의 넥크부로 전자총을 삽입 장착하고 있다.

그리고 상기 스크린의 이면으로는 소정의 간격을 두고 패널과 평행하게 설치되는 섀도우 마스크를 제공하고 있다.

상기 섀도우 마스크는 다수개의 빔통과용 구멍을 형성하여 전자총에서 발사되는 세 줄기의 R, G, B 전자빔을 한 곳의 빔통과용 구멍에서 일치시킨 후, 이를 다시 세 줄기로 분리시키면서 지정된 형광체에 랜딩시킴으로 색선별 기능을 갖게 된다.

그리고 상기 전자총에서 발사되는 전자빔은 스크린면에 순차적으로 주사되기 위하여 그 주사경로가 항시 편향되어야 하므로 상기 전자빔을 편향시키기 위하여 편향요크를 제공하며, 이는 전자총 전면으로 펀넬의 넥크부를 감싸도록 장착되어 있다.

이와 같이 편향요크에 의해 편향되어 스크린면으로 주사되는 전자빔은 섀도우 마스크상의 한 곳의 빔통과용 구멍에서 일치된 후 색분리를 일으키면 가장 이상적인 구현이나, 전자총에서 발사된 전자빔은 상기 섀도우 마스크에 도달하기까지 지구자기, 즉 지자계의 영향을 받게 된다.

상기 지자계의 영향을 받는 전자빔은 소정의 각도로 그 이동경로가 변경되어 지정된 섀도우 마스크상의 빔통과용 구멍에 도달하지 못하게 되며, 이로 인하여 정확한 색분리가 일어나지 않게 된다.

상기와 같이 지자계에 의해 전자빔의 미스랜딩되는 양이 늘어남에 따라 컨버전스 특성과 색순도 특성에 영향을 미치게 되며, 이에 따라 바람직한 화상 구현이 어려워지는 문제점을 지니게 된다.

이와 같이 화면특성에 영향을 미치는 지자계를 차폐시키기 위한 방안으로 마스크 프레임에 인너 실드를 장착하여 사용하는 바, 상기 인너 실드는 자성체로서, 투자율이 높고 보자력이 낮은 성질을 보유한 얇은 금속판으로 이루어진다.

이에 따라 전자총을 출발하여 스크린면으로 주사되는 전자빔은 감소된 지자계의 영향으로 미스랜딩되는 정도가 감소되므로 보다 선명한 화면특성을 구현하게 되는 것이다.

그러나 상기 인너 실드의 지자계 차폐 효과는 대략 50% 정도로 알려져 있다.

그러나 종래의 음극선관은 전자빔 이동경로에 영향을 미치는 지자계를 차폐시키기 위하여 인너 실드를 채용하고 있으나, 상기 인너 실드의 차폐 효과는 주로 전자총에서부터 섀도우 마스크상의 공간으로, 상기 섀도우 마스크를 통과하여 스크린면에 주사되기까지의 전자빔은 특별한 차폐효과 없이 지자계의 영향을 받게 된다.

이와 같이 섀도우 마스크를 통과하여 스크린면에 주사되는 전자빔의 이동거리, 즉 섀도우 마스크와 패널 사이의 간격을 Q치라 하며, 상기 Q치가 커질수록 전자빔의 이동경로가 길어지므로 지자계에 의해 미스랜딩되는 범위가 증가하여 화면특성이 나빠지는 문제점을 발생시킨다.

이에 따라 상기 Q치를 줄임으로써 지자계의 영향을 감소시킬 수 있으나, 최근의 음극선관은 대형화, 초평면화로 나아가는 추세로서, 이러한 추세를 만족시키는 음극선관은 그 구조상 Q치가 오히려 증가하게 된다.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 패널 주변부의 지자계를 더욱 차폐시킴으로써 전자빔의 미스랜딩을 방지하여 우수한 화면특성을 구현하는 음극선관을 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 전면 몸체를 이루는 패널과, 상기 패널의 내면으로 형성되는 스크린과, 후면 몸체를 이루며 넥크부로 전자총을 삽입 장착하고 개구부로 상기 패널과 결합하여 일체를 이루는 펀넬과, 상기 스크린과 소정의 간격으로 평행하게 배치되며 다수개의 빔통과용 구멍을 제공하여 색선별 기능을 갖는 섀도우 마스크와, 상기 섀도우 마스크를 지지 장착하는 마스크 프레임과, 지자계 차폐기능을 가지며 상기 마스크 프레임에 장착되는 인너 실드를 포함하는 음극선관에 있어서, 상기 패널 내면으로 지자계 차폐수단을 제공하여 패널 주변부의 지자계를 더욱 차폐시킴을 특징으로 하는 음극선관을 제공한다.

이에 따라 섀도우 마스크의 빔통과용 구멍을 통과한 전자빔은 이동경로에 영향을 미치는 지자계가 감소되어 더욱 효과적인 색분리를 일으킴으로써 우수한 화면특성을 구현할 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 음극선관을 세로방향으로 절개한 단면도.

도 2는 본 발명에 의한 패널의 사시도.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 패널과 지자계 차폐수단의 사시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 음극선관을 세로방향으로 절개한 단면도로서, 본 발명에 의해 새롭게 구현되는 음극선관은 도시하는 바와 같이, 전면 몸체를 이루며 내면으로 스크린(2)과 지자계 차폐수단을 제공하는 패널(4)과, 상기 패널(2)과 결합하여 후면 몸체를 이루며 넥크부(6a)로 전자총(8)을 삽입 장착하는 펀넬(6)과, 상기 스크린(2)에 대응하여 패널(4)과 소정의 간격을 두고 평행하게 설치되는 섀도우 마스크(10)와, 상기 전자총(8)의 전면에서 펀넬(6) 넥크부(6a)의 외주면으로 설치 장착하는 편향요크(12)를 포함하여 이루어진다.

상기 전면 몸체를 이루는 패널(4)은 소정의 곡률을 형성하는 화면부(4a)와, 화면부(4a)의 네 둘레면으로 펀넬(6)을 향하여 돌출 형성되는 측면부(4b)로 이루어지며, 상기 화면부(4a)의 내측면으로 스크린(2)을 형성하고, 측면부(4b)의 내측면으로는 스터드 핀(14)을 고정 설치하고 있다.

상기 화면부(4a)의 내측면으로 형성되는 스크린(2)은 R, G, B 형광체와, 형광체를 제외한 공간으로 위치하는 블랙 매트릭스막으로 이루어지며, 상기 삼색의 형광체는 도트형 또는 슬롯형을 이루며 순차적으로 배치되고, 각각의 형광체 주위로 얇은 흑연선으로 이루어지는 블랙 매트릭스막이 위치하고 있다.

이와 같이 스크린(2)을 이루는 형광체는 전자빔(16)을 주사받고 여기되어 발광하면서 그 빛을 사용자에게 전달하는 바, 이를 위하여 펀넬(6)의 넥크부(6a)에 고정 장착된 전자총(8)에서 전자빔(16)을 방출하게 된다.

상기 전자총(8)은 히터를 가열하여 캐소드에 열을 가하면 캐소드에서 열전자가 생성되어 이를 방출시키는 것으로, 상기 전자빔은 그리드에 의해 집속, 가속되면서 R, G, B, 세 줄기의 전자빔(16)으로 방출된다.

상기와 같이 전자총(8)에서 세 줄기의 전자빔(16)을 발사하면 상기 전자빔(16)은 섀도우 마스크(10)상의 한 점에서 일치된 후, 그 구멍을 통과하면서 다시 세 줄기로 분리되어 지정된 형광체에 랜딩하게 된다.

이와 같이 전자빔(16)의 색분리를 일으키는 섀도우 마스크(10)는 그 표면으로 다수개의 빔통과용 구멍을 제공하여 주사된 전자빔(16)을 통과시킴으로써 색선별 기능을 갖게 된다.

이와 같은 기능을 갖는 섀도우 마스크(10)를 지지 장착하는 것이 마스크 프레임(18)으로, 상기 마스크 프레임(18)에 스프링부재(20)를 용접하고, 상기 스프링부재(20)를 패널(4) 측면부(4b)에 고정 설치된 스터드 핀(14)에 용접하면 상기 섀도우 마스크(10)는 패널(4)과 일체를 이루게 된다.

상기 마스크 프레임(18)에 용접된 스프링부재(20)는 열팽창계수가 다른 2개의 금속을 바이메탈 형식으로 결합한 것으로서 전자빔(16)의 주사에 따른 마스크 프레임(18)의 열변형을 보정해주는 역할을 한다.

상술한 바와 같은 과정을 통하여 형광체에 주사되는 전자빔(16)은 편향요크(12)에 의해 편향되어 그 경로가 화면의 중앙점을 중심으로 상하좌우 방향으로 이동됨에 따라 스크린(2)의 전면을 순차적으로 주사하게 된다.

이와 같이 영상신호로 제어되는 전자빔(16)이 스크린(2)을 주사하여 영상을 표현하는 음극선관은 지구자기의 영향으로 상기 전자빔(16)의 이동경로가 휘어지는 바, 이에 따라 정확한 랜딩을 방해하여 화면특성에 좋지 않은 영향을 미치므로 이를 방지하고자 인너 실드(24)를 채용하고 있다.

상기 인너 실드(24)는 마스크 프레임(18)에 설치되는 것으로, 금속재료로 이루어진 자성체이며, 상기 자성체는 외부의 지자계와 상쇄 또는 보강 간섭을 일으켜 결과적으로 자기장의 경로를 변화시키므로 지자계를 차폐하는 기능을 갖고 있다.

이러한 지자계 차폐기능을 갖는 인너 실드(24)는 통상적으로 전자총(8)과 섀도우 마스크(10) 사이의 공간으로 지자계 차폐효과를 발휘하며, 이의 지자계 차폐효과는 대략 50% 정도로 알려져 있다.

그러나 상기 인너 실드(24)는 패널(4) 주변부, 즉 섀도우 마스크(10)와 스크린(2) 사이의 공간으로는 지자계 차폐효과를 발휘하기 어려운 한계를 가지고 있다.

이에 따라 본 발명에 의해 새롭게 구현되는 패널은 도 2에서 도시하는 바와 같이 패널(4) 내면의 스크린(2) 둘레부로 지자계 차폐수단을 제공하는 바, 상기 지자계 차폐수단은 소정의 높은 투자율과 낮은 보자력을 갖는 금속재료에 첨가제 등이 혼합된 자성체층(26)으로 제공된다.

상기 자성체층(26)은 외부자계가 존재하는 자기장 영역에 금속재료를 놓으면 상기 금속재료 내부에 스핀 모멘트가 형성되어 자기 쌍극자가 일정한 방향으로 배열되면서 상기 금속재료가 일종의 자성체로 변하여 자성체의 자기력이 외부의 자력과 상쇄 또는 보강 간섭을 일으켜 자기장의 경로를 변화시키는 원리를 이용한 것이다.

이를 만족시키기 위하여 상기 자성체층(26)을 이루는 금속재료는 자기장안의 물질이 자화하는 정도인 투자율이 비교적 높으며, 자기력을 유지하는 성질인 보자력이 낮은 금속물질로 이루어짐이 바람직하다.

상기와 같은 성질을 보유하는 금속재료를 분말형태로 제조한 후, 여기에 접착제 등의 첨가제를 혼합하여 자성체물질을 제조한다.

그리고 도시하는 바와 같이, 상기 자성체물질을 패널(4) 내면으로 도포한 후 건조과정을 거치면 상기 자성체물질이 패널(4) 내면에 부착되어 자성체층(26)을 완성하는 것이다.

상기와 같은 과정으로 완성되는 자성체층(26)의 부착은 도포공정 뿐 아니라 상기 금속재료를 고온으로 가열하고 증발시켜 그 증기로 상기 금속을 박막상으로 부착시키는 증착공정에 의해서도 가능하다.

이와 같이 패널(4) 내면으로 자성체층(26)을 도포함으로써 섀도우 마스크(10)와 스크린(2) 사이의 공간으로 영향을 미치는 지자계를 차폐할 수 있으며, 이에 따라 전자총(8)을 출발하여 섀도우 마스크(10)의 한 빔통과용 구멍을 통과한 전자빔(16)은 형광체에 주사되기까지 상기 자성체층(26)으로 인하여 감소된 지자계에 의해 보다 정확한 랜딩을 이루며 색분리를 하게 되는 것이다.

이와 같이 패널(4) 부위의 지자계를 차폐시켜 전자빔(16)을 보다 정확하게 랜딩시킴으로써 화면특성을 개선하여 향상된 화질특성을 구현할 수 있는 것이다.

다음은 본 발명이 새롭게 제공하는 지자계 차폐수단의 다른 실시예로서, 도 4에서 도시하는 바와 같이, 상기 지자계 차폐수단은 높은 투자율과 낮은 보자력을 보유하는 얇은 금속판으로 이루어진 자성체막(28)으로 제공한다.

상기 자성체막(28) 또한 제 1 실시예에 의한 자성체층(26)과 동일한 성분의 금속재료로 이루어지며, 이는 미리 패널(4) 내면에 부착하기 전의 형태로 제조한 후, 상기 자성체막(28)을 패널(4) 내면에 접착시켜 패널(4) 내면에 부착시킨다.

상기 자성체막(28)은 접착부재(30)에 의해 패널(4) 내면에 접착되어 패널(4)과 일체를 이루게 되며, 이의 부착공정은 접착성질을 보유한 접착부재(30)를 자성체막(28)의 외곽 또는 다른 실시예로서 자성체막(28)이 위치할 패널(4)의 내면으로 도포함으로써 가능하다.

상기와 같이 패널(4) 내면의 스크린(2) 둘레면으로 부착된 자성체막(28)은 섀도우 마스크(10)와 스크린(2) 사이의 공간에 영향을 미치는 지자계를 더욱 차폐시킴으로써 전자빔(16)을 보다 정확하게 랜딩시켜 화면특성을 향상시키는 것이다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허 청구의 범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

이와 같이 본 발명은 패널 내면의 스크린 둘레면으로 자성체를 이루는 자성체층 또는 자성체막을 제공하여 인너 실드에 의해 지자계 차폐가 이루어지기 어려운 패널 주변부의 지자계를 효과적으로 차폐시킴으로써 전자빔을 더욱 정확히 랜딩시켜 색분리를 일으킴으로 선명한 화면특성을 구현하는 효과가 있는 것이다.

Claims (7)

1. 전면 몸체를 이루는 패널과, 상기 패널의 내면으로 형성되는 스크린과, 후면 몸체를 이루며 넥크부로 전자총을 삽입 장착하고 개구부로 상기 패널과 결합하여 일체를 이루는 펀넬과, 상기 스크린과 소정의 간격으로 평행하게 배치되며 다수개의 빔통과용 구멍을 제공하여 색선별 기능을 갖는 섀도우 마스크와, 상기 섀도우 마스크를 지지 장착하는 마스크 프레임과, 지자계 차폐기능을 가지며 상기 마스크 프레임에 장착되는 인너 실드를 포함하는 음극선관에 있어서, 상기 패널 내면으로 자성체를 형성하는 지자계 차폐수단을 제공하여 패널 주변부의 지자계를 더욱 차폐시킴을 특징으로 하는 음극선관.
2. 제 1항에 있어서, 상기 지자계 차폐수단은 패널 내면의 스크린 둘레면으로 제공되는 음극선관.
3. 제 1항에 있어서, 상기 지자계 차폐수단은 소정의 높은 투자율과 낮은 보자율을 갖는 금속분말에 첨가제 등이 혼합된 자성체층으로 이루어지는 음극선관.
4. 제 3항에 있어서, 상기 자성체층은 도포공정으로 패널 내면에 부착되는 음극선관.
5. 제 3항에 있어서, 상기 자성체층은 증착공정으로 패널 내면에 부착되는 음극선관.
6. 제 1항에 있어서, 상기 지자계 차폐수단은 소정의 높은 투자율과 낮은 보자력을 보유하는 얇은 금속판으로 이루어진 자성체막으로 제공되는 음극선관.
7. 제 6항에 있어서, 상기 자성체막은 접착부재에 의해 패널 내면으로 접착되는 음극선관.

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