KR950007952B1

KR950007952B1 - 도트타입 컬러수상관의 새도우마스크

Info

Publication number: KR950007952B1
Application number: KR1019920022908A
Authority: KR
Inventors: 이재엽
Original assignee: 엘지전자주식회사; 이헌조
Priority date: 1992-11-30
Filing date: 1992-11-30
Publication date: 1995-07-21
Also published as: KR940012451A; JPH06215702A

Abstract

내용 없음.

Description

도트타입 컬러수상관의 새도우마스크

제1도는 일반적인 도트타입 컬러수상관의 개략구성도.

제2도는 제1도의 접선내를 확대한 단면도.

제3도는 종래 새도우마스크를 보인 것으로, (a)는 정면도, (b)는 슬롯 형상도.

제4도는 (a)(b)(c)는 마스크 골률관계에 의한 전자빔 또는 노광광선의 진행방향 표시도.

제5도의 (a)(b) 제4도에 의한 수평축, 수직축의 투시각도 관계도.

제6도는 종래 새도우마스크에 의한 형광체 도트형상 및 전자빔 형상도.

제7도는 본 발명의 새도우마스트에 형성된 슬롯형상도.

제8도는 본 발명의 새도우마스크에 의해 스크린에 투시된 형광체 도트형성 및 전자빔 형상도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 판넬 2 : 새도우마스크

3 : 전자총 4 : 편향요크

5 : 펀넬(Funnel) 6 : 전자빔 또는 노광광선

7 : 스롯(SLOT) 8 : 형광체 도트(Dot)

본 발명은 도트타입 컬러수상관의 새도우마스크에 관한 것으로 특히 마스크슬롯에 의한 형광체 도트 및 빔형상 언발런스 문제를 해결할 수 있도록 한 것이다.

도트타입 컬러수상관은 제1도에서 보인 바와 같이, 레드, 그린, 블루의 형광면(8)을 형성하는 상방향의 판넬(1)과, 판넬(1)의 근접 대향한 위치에 상기 판넬(1)과 거의 평행한 곡률을 가지며 다수의 슬롯(7)이 배열된 새도우마스크(2)와, 판넬(1)의 수평축에 평행하여 레드, 그린 블루의 3개의 전자빔(6)를 방사하는 전자총(3)과, 방사된 전자빔(6)을 판넬(1) 전면에 걸쳐 편향시키는 평향요크(4)와, 판넬(1)의 후면에는 콘(cone) 형상의 판넬(5)이 구성된다.

상기 전자총(3)에서 방사된 전자빔(6)은 새도우마스크(2)의 슬롯(7)을 통과하여 판넬(1)의 내면 스크린에 각각 착안(Landing)되고 판넬(1) 내면에 형성체 도트(8)를 형성시 편향 중심의 광원에서 노광광선(6)은 새도우마스크(2)의 슬롯(7)을 통하여 판넬(1)의 내변에 형광체 도트(8)을 형성시킨다.

전자빔 또는 노광광선(6)이 판넬(1) 내면에 랜딩되는 형상은 새도우마스크(2)에 형성된 슬롯(7)의 형상과 밀접한 관련을 가지는데, 종래의 경우 제3도에서 보인 바와 같이 새도우 마스크(2)의 전면에 걸쳐 배열된 슬롯의 형상은 중심과, X축, Y축, D축 가장자리가 공히 제3도의 (b)에서 처럼 슬롯(7)은 가로길이 a(X)=a이고 세로길이 a(Y)=a로서 가로와 세로의 길이가 같은 원형체인 구조를 가진다.

컬러수상관에서 판넬(1)과 일정간격으로 대향된 새도우마스크(2)는 전자총(3)에서 방사된 전자빔(6)의 약 20%를 통과사키고 약 80%는 충돌되므로 이 충돌열에 의해 새도우마스크(2)가 부풀어 오르는 도밍(Doming) 형상이 발생한다.

따라서, 도밍형상을 줄이기 위해 수직축, 수평축, 대각축 방향으로 제4도와 같이 일정곡률을 가지도록 포밍(Forming)되어 었으며 컬러수상관의 중심축인 Z축을 기준으로 할때 X축상으로 θ1, Y축상으로 S1, 대각축상으로 θ1, S1의 각도로 포밍되어 있다.

이때 평향중심에서 방사된 전자빔(노광광선)은 편형요크(4)에 의해 판넬(1) 전면에 걸쳐 평향되므로 제4도에서와 같이 X축, Y축, D축 가장자리에서 관축을 기준으로 할떼 각각 θ2, S2, θ2, S2의 각도로 편향되어 진행하므로 포밍된 새도우마스크(2)의 실제 슬롯(7)의 중심과 X축 Y축, D축 모서리에서 각각 유한값의 기울기 θ2-θ1, S2-S1, θ2-θ1 S2-S1을 가지고 진행(예 90^o편향요크의 경우<θ2-θ1, S2-S1≒20^o)한다.

따라서, X축, Y축, D축 가장자리에서 유한각도 θ2-θ1, S2-S1으로 슬롯(7)을 투시해 볼때 제5도에서 보인바와 같이 투시된 가로세로 길이는 가로길이 LH 및 세로길이 LV의 투영길이를 보인다.

그리고, X축 가장자리의 경우 제4도 및 제5도의 (A)에서 투시각도 ∠θ2-θ1 0^o이고, ∠S2-S2=0^o이므로 가로길이 LH=a cos(θ2-θ1)<세로길이 LV=a의 관계를 가지므로 제6도 Y축 가장자리의 타원형 빔형상 및 형광체 도트 형상을 가진다.

이에 대하여 Y축 가장자리의 경우 제4도(b) 및 제5도(b)에서 투시각도 ∠(θ2-θ1=0^o이고, ∠S2-S1>0^o이므로 투시된 가로길이(LH=a cos(S2-S1)의 관계를 가지므로 제6도 Y축 가장가리에 타원형 빔형장과 형관체 도트 형상을 나타낸다.

그리고, D축 가장자리의 경우는 제4도(c)에서 투시각도 ∠θ2-θ1>0^o이고, ∠S2-S1>0^o이며 ∠θ2-θ1∠S2-S1이므로 투시된 가로길이 LH=a cos(θ2-θ1)세로길이 LV=a cos(S2-S1)의 관계에 의해 제6도의 D축 가장자리의 a(X)a(Y)인 타원형 상으로 나타나고 중앙부의 경우는 제4도에서 ∠θ2-θ1=∠S2-S1=0^o이므로 가로길이 LH=세로길이 LV=a인 원형으로 나타난다.

위 중앙부의 경우는 마스크에 형성된 슬롯형상과 동일한 형상의 형광체 도트가 스크린에 형성되어 수상관의 화면특성에 저하시키지 않지만 X축, Y축, D축의 가장자리 경우 형광체 도트가 찌그러진 타원으로 나타나 수상관의 화면특성을 저하시키는 나쁜영향을 미치고 있다.

종래 새도우마스크에 형성된 슬롯형상에 의하면 중앙부, 수직부, 수평부 공히 가로세로 길이가 동일한 형상을 보이고 있어 전자빔 또는 노광광선이 이를 통과하여 판넬 내면 스크린에 랜딩되면 중앙부에서는 정상의 형광체 도트 형성을 기대할 수 있으나 주변부에서 타원형의 형광체 도트가 형성된다.

이와 같은 타원형의 형광체 도트 형상을 가지는 경우는 수상관의 스크린을 형성하는 과정에서 도트 사이즈 측정 및 관리가 어려우며 올바른 원형의 도트형상을 제조하기가 불가능하여 수상관 특성중 형광체 발광능력을 떨어뜨려 휘도특성을 나쁘게 백색균일성 저하 및 랜딩에러를 발생시키는 문제점이 있었다.

본 발명은 종래 새도우마스크의 슬롯형상에 의해 발생도는 판넬내면 스크린 주변부 형광체 도트 언밸런스현상에 어떤 유한값의 각을 갖는 주변부에서 발생되지 않도록 마스크의 중심부에서는 가로세로길이가 같은 진원의 슬롯형상을 가지도록 하고, 주변부와 가장자리 부분에서는 가로세로 길이가 다르게 위치별로 계산된 각도에 따라 슬롯의 형상을 달리한 새도우마스크를 제공하여 스크린 제조공정중 형광체 도트 언밸런스형상을 방지할 수 있도록 하는데 목적이 있다.

본 발명 컬러브라운관의 구조를 보인 제1도에서와 같이 내면에 형광면을 형성하는 장방향의 판넬(1)과, 판넬(1)과 근접대향하여 위치하고 이와 거의 편향한 곡률을 가지고 다수의 슬롯(7)이 형성된 새도우마스크(2)와, 판넬의 수평축에 평행하고 전자빔을 방사하는 전자총(3)과, 전자총에서 방사된 전자빔(6)을 판넬의 전면에 걸쳐 편향시키는 평향요크(4)와, 콘형상의 판넬(5)로 구성된다.

상기 새도우마스크(2)에 형성된 본 발명의 슬롯(7') 형상은 제7도에서 보인 바와 같이 중심축, 수평축, 수직축, 대각축에 따라 가로세로 길이를 달리한다.

즉, a를 새도우마스크에 형성된 슬롯의 길이 X를 수평축, Y를 수직축, D를 대각축이라 할때 중심축에 위치하는 슬롯의 길이 a는 가로세로 길이가 동일한 a(X)=a(Y)로 형성하고, 수평축 a(Y)는 수직축 a(X)의 길이에 비해 긴 a(Y)>a(X)로 형성하며, 수직축 a(X)는 수평축 a(Y) 방향의 길이에 비해 긴 a(X)>a(Y)로 형성된다.

또한 대각축 a(D)는 수평축(X)와 수직축(Y)의 길이가 같지않고 적어도 한쪽의 길거나 작은 a(X)a(Y)로 형성된다.

상기 중심, 수평축(X), 수직축(Y), 대각축(D)은 위치별로 계산된 각도인 ∠θ2-θ1, ∠S2-S1에 따라 새도우마스크에 슬롯이 다음과 같이 형성된다.

목표로 하는 슬롯의 투시된 길이 LH=LV=a일때 수평축(X)은 특정 위치에서 계산된 각도 ∠θ2-θ1을 고려하여 슬롯(7')의 가로길이 a(X)=a/ cos(θ2-θ1)으로 하고 세로길이 a(Y)=a인 타원형으로 형성된다.

수직축(Y)은 특정위치에서 계산된 각도 ∠S2-S1을 고려하여 슬롯의 가로길이를 a(X)=a으로 하고 세로길이 a(Y)=a/cos(S2-S1)인 타원형으로 형성된다.

상기 수평축(X)과 수직축(Y)을 제외한 대각축(D)은 전면에서 계산된 각도 ∠θ2-θ1, ∠S2-S1을 고려하여 슬롯의 가로길이를 a(X)=a/cos(θ2-θ1)으로 하고 세로길이 a(Y)=a/cos(S2-S1)인 타원형으로 형성된 다수의 슬롯을 마스크에 형성하여 구성된 것이다.

본 발명의 새도우마스크의 작용효과는 다음과 같다.

본 발명은 종래의 새도우마스크의 슬롯형상에 의해 발생되는 판넬내면 스크린 주변부에 형성된 형광체 도트의 언밸런스형상이 제4도에서 보인바와 같은 어떤 유한값의 θ2-θ1, S2-S1을 가지는 주변부에서 발생되지 않도록 새도우마스크(2)의 중심부는 종래의 새도우마스크와 같은 슬롯형상을 가지도록 하고 수평축(X), 수직축(Y), 대각선축(D)의 가장자리 부분에서는 새도우마스크 전면 위치별로 계산된 각도 ∠θ2-θ1, ∠S2-S1에 따라 새도우마스크의 슬롯(7')의 형상을 새롭게 형성한 것이다.

본 발명의 새도우마스크의 슬롯구멍은 제7도에서 보인 바와 같이 수평축(X)의 경우 특정위치에서 계산된 각도 ∠θ2-θ1을 고려하여 슬롯(7')의 가로길이를 a(X)=a/cos(θ2-θ1)와 세로길이 a(Y)=a인 타원형으로 형성하고, 수직축(Y)의 경우 특정위치에서 계산된 각도 ∠S2-S1을 고려하여 슬롯(7')의 가로길이 a(X)=a와 세로길이 a(Y) a/cos(S2-S1)인 타원형으로 형성하며, 수평축(X), 수직축(Y)을 제외한 대각선축(D)의 경우는 전면에서 계산된 각도 ∠θ2-θ1, ∠S2-S1을 고려하며 슬롯의 가로길이를 a(X)=a/cos(θ2-θ1)으로 하고 세로길이 a(Y)=a/cos(S2-S1)인 타원형으로 형성한다.

나머지 중심축 슬롯형상은 전자빔이 스크린에 직선으로 착안되므로 원형으로 형성된다.

이와 같은 슬롯의 형상을 갖는 새도우마스크로 장착된 도트타입 컬러수상관은 전자총에서 방사되어 평향되는 전자빔이 제4도에서 보인 바와 같이 수평축(X), 수직축(Y), 대각선 축(D)의 가장자리 주변에서 유한각도 ∠θ2-θ1, ∠S2-S1의 각도를 가지고 슬롯의 홀로 입사할 때 스크린에 투시되는 전자빔형상과 형성체 도트형상과의 관계를 살펴보면, 첫째, 중심축에서는 ∠θ2-θ1, <∠S2-S1=0이므로 LH=LV=0로서 원형인 형광체 도트 형상을 얻을 수 있고, 둘째, 수평축(X) 가장자리까지 ∠θ2-θ1이 유한값인 경우 투시된 가로길이 LH=a(X)cos(θ2-θ1)=2/cos(θ2-θ1)×cos(θ2-θ1)=a이고 LV=a(y)=a로서 LH=LV인 관계를 가지므로 제8도의 수평축(X)과 같은 원형의 형상을 가진다.

세째, 수직축(Y) 가장자리까지 ∠S2-S1이 유한값을 가지는 경우 투시된 가로길이 LH=a(X)=a이고 세로길이 LV=a(Y)cos(S2-S1)=a/cos(S2-S1)×cos(S2-S1)=a로서 LH=LV인 관계를 가지므로 제8도의 수직축(Y)과 같은 원점이 형상을 가진다.

네째, 대각선축(D) 가장자리까지 ∠θ2-θ1과 ∠S2-S1이 유한값을 가지는 경우 투시된 가로길이 LH=a(X) cos(θ2-θ1)=a/cos(θ2-θ1)×cos(θ2-θ1)=a이며, 세로길이 LV=a(Y)cos(S2-S1)=a/cos(S2-S1)=a/cos(S2-S1)×cos(S2-S1)=a로써 LH=LV인 관계를 보이며 제8도의 대가선축(D)과 같은 원형인 형상을 가지게 됨으로서 새도우마스크에 형성된 슬롯을 통과한 형관체 도트형상 및 전자짐형상은 수직축, 수평축, 대각축의 전면에 걸쳐 원형인 형상을 나타낸다.

이와 같은 주변 슬롯형상을 타원형으로 한 본 발명의 새로우마스크를 가지는 경우 종래 새도우마스크에 의해 발생되었던 유한각도 ∠θ2-θ1, ∠S2-S1에 의한 스크린 제조공정의 형광체 도트 언밸런스현상이 없어지게 되어 도트 크기의 관리 및 제조가 용이하며 수상관의 특성상 착안조정이 명확하고 화소의 발광능력을 증가시켜 휘도를 좋게 할뿐만 아니라 스크린 전면에 걸쳐 도밍특성을 좋게하여 수상관의 백색균일성을 향상시키는 효과가 있다.

Claims

전자빔을 선택적으로 통과시켜 색선별역할을 하며 일정곡률을 갖는 칼러수상관의 새도우마스크에 전자빔을 통과시키도록 형성된 슬롯은 새도우마스크의 중심부에서는 가로길이 a(X)=세로길이 a(Y)인 원형으로 형성하고, 수평축(X) 주변부에서는 가로길이 a(x)>세로길이 a(Y)인 타원형으로 형성한 것에 있어서, 수직축(Y) 주변부에서는 가로길이 a(X)<세로길이 a(Y)인 타원형으로 하고, 대각축(D) 주변부에서는 가로길이 a(X)세로길이 a(Y)인 가로/세로길이가 다른 타원형으로 형성하며, 상기 컬러수상관의 중심축을 기준으로 하여 기울기가 새도우마스크의 수평방향으로 θ₁, 수직방향으로 S₁이고 전자빔 진로의 기울기는 수평방향으로 θ₂, 수직방향으로 S₂일 때 수평축(X) 주변부의 슬롯은 가로길이 a(X)=a/cos(θ₂-θ₁)>a(Y)의 값으로 하고, 수직축(Y)상의 슬롯은 a(X)<a(Y)=a(X)/cos(S₂-S₁)으로 슬롯의 가로세로 직경을 설정함을 특징으로 하는 도트타입 컬러수상관용 새도우마스크.