KR950012697B1 - 섀도마스크형 컬러브라운관 - Google Patents

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내용 없음.

Description

섀도마스크형 컬러브라운관

제 1 도는 본 발명에 의한 섀도우 마스크형 컬러브라운관의 페이스플레이트패널의 정면도.

제 2 도는 제 1 도에 도시한 페이스플레이트패널의 단면도.

제 2(a) 도는 선 X-X를 따라 절단한 단면도, 제 2(b) 도는 선 Y-Y를 따라 절단한 단면도.

제 3 도는 본 발명에 의한 섀도우 마스크형 컬러브라운관의 페이스플레이트패널의 유효화면경계부의 단면도로서, 제 3(a) 도는 장축 X-X에 평행인 장변유효화면경계부를 따른 단면도, 제 3(b) 도는 단축 Y-Y에 평행인 단변유효화면경계부를 따른 단면도.

제 4 도는 본 발명에 의한 섀도우 마스크형 컬러브라운관의 페이스플레이트패널 및 섀도우 마스크의 화면대각방향의 단면도.

제 5 도는 편향요크의 특성과 섀도우 마스크의 곡면과의 관계를 예시한 도면.

제 6 도는 본 발명에 의한 섀도우 마스크형 컬러브라운관의 구조를 설명하기 위한 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 페이스플레이트패널 2 : 유효화면부

3 : 주변부 4 : 유효화면경계부

5 : 패널스커트부 6 : 형광면

7 : 섀도우 마스크 8 : 넥부

31 : 단변주변부 32 : 장변주변부

41 : 단변유효화면경계부 42 : 장변유효화면경계부

X-X : 장축(X축) Y-Y : 단축(Y축)

V : 대각직경 Z : 관축

본 발명은 섀도우 마스크형 컬러브라운관에 관한 것으로서, 특히 페이스플레이트패널의 형상을 평면에 가깝게 한 소위 플랫페이스를 지닌 섀도우 마스크형 컬러브라운관에 관한 것이다.

컬러영상표시에 이용되는 컬러음극선관(이하 "컬러브라운관"이라 칭함)은 영상스크린인 패널부, 전자총을 수용하는 넥부 및 넥부에 패널부(페이스플레이트패널)를 연결하는 퍼넬부로 구성되고, 상기 퍼넬부에는 전자총으로부터 발사된 전자빔을 편향시켜 패널의 내면상에 형성된 형광면을 주사시키는 편향장치가 장착된다.

상기 페이스플레이트패널의 내면에는, 그 내면의 곡률을 거의 따르는 곡률을 지닌 색선택적극인 섀도우마스크가 설치되어 있어, 전자총으로부터 발사된 복수의 전자빔이 형광면상에 충돌하는 위치를 규제한다.

상기 넥부안에 수용된 전자총은, 캐소드전극, 제어전극, 수속전극 및 가속전극등의 각종 전극을 지니며, 캐소드전극으로부터의 전자빔을 제어전극에 인가되는 신호로 변조하여, 수속전극 및 가속전극을 통해서 소정의 단면형상과 에너지를 부여해서, 형광면상에 충돌시킨다. 전자빔은 전자총으로부터 형광면에 달하는 도중에 있어서, 퍼넬부에 설치된 상기 편향장치에 의해 수평방향 및 수직방향으로 편광되어, 형광면상에 영상을 형성한다(예를 들면, 일본국 특개소 59-215640호 공보참조).

그런데, 최근의 컬러브라운관의 영상을 형성하는 상기 페이스플레이트패널의 형상을 평면에 가깝게한 소의 플랫페이스로하는 경향에 있다.

섀도우 마스크형 컬러브라운관의 페이스플레이트패널의 평면도는 주변부(페이스플레이패널의 주변부)의 곡률에 의해 크게 영향을 받는다. 따라서, 이 주변부의 곡률을 감소시키면, 페이스플레이트패널의 평면도의 감이 증가하나, 섀도우 마스크도 역시 페이스플레이트패널의 곡률을 따른 플랫형상으로 되므로, 섀도우 마스크의 열팽창에 의한 랜딩에러(landing error)(=도밍현상)가 증가하고, 또 페이스플레이트패널의 외면상에 반사된 영상(외면반사상)이 변형되어 고품질의 영상표시를 행하기가 곤란하다.

페이스플레이트패널의 평면화와 도밍현상의 개선이라는 두 과제를 성취시킨 컬러브라운관으로서는 일본국 특개소 63-232247호 공보에 개시된 것이 있다.

상기 공보에 개시된 발명에서는, 페이스플레이트패널의 내면 및 외면의 형상을, 장축(수평축)을 X축, 단축(수직축)을 Y축, 관축을 Z축으로 한 3차원 공간식으로 표현하면, X축 및 Y축상의 곡면형상 Z_x, Z_Y를 각각 Z_x=A_lX²+A₂X⁴및 Z_Y=A₃Y²+A₄Y⁴으로 근사화하고, 유효화면부와 이것을 둘러싼 주변부와의 경계인 유효화면경계부의 점 (X=X₁, Y=Y_l) 에서의 곡면형 상 P_x, P_Y를P_x=A_lX₁ ²/(A_lX₁ ²+A₂X₁ ⁴), P_Y=A₃Y₁ ²/(A₃Y₁ ²+A₄Y₁ ⁴)으로 근사화하고, 상기 정수 A_l,A₂,A₃및 A₄가 0.3P_x(X=X₁)0.6, 0.95P_Y(Y=Y_l)1.0을 만족하도록 설정한다. 또, 페이스플레이트패널외면의 짧은 변(단변)축 및 긴 변(장변)축의 유효화면경계부의 형상이 거의 같은 곡률을 지닌 원호로 되도록 형성하고, 그의 곡률반경 R(mm)이 유효대각직경 V(인치)을 지닐때,1.5(42.5V+45.0)R2.0(42.5V+45.0)을 만족하도록 형성함으로써, 섀도우 마스크의 도밍저감과, 강도, 표면반사상 및 페이스플레이트패널의 평면화의 형상을 도모하고 있다.

그러나, 상기 곡면형상을 지닌 종래의 컬러브라운관에서는, 페이스플레이트패널의 평면화를 더욱 향상시켜, 주변부의 곡률반경이 상기 R(mm)범위를 벗어나게 된때에는, 외면반사상이 크케 왜곡되고, 특히 국부적인 왜곡이 증가한다. 더욱이, 섀도우 마스크의 도밍에 의한 랜디에터가 증가하여 표시된 영상의 품질을 크게 손상시킨다고 하는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은, 상기 종래기술의 문제점을 해결하는 것으로서, 페이스플레이트패널의 외변반사상의 왜곡을 개선하고 섀도우 마스크의 도밍을 저감해서 고품질의 영상표시를 얻는 것이 가능한 섀도우 마스크형 컬러브라운관을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 유효화면부와 이 유효화면부를 둘러싸는 주변부로 구성되고, 장축과 단축을 지닌 직사각형 형상의 페이스플레이트패널을 구비한 컬러브라운관에 있어서, 상기 페이스플레이트패널의 적어도 외면의 곡면형상의 상기 직사각형 형상의 페이스트패널의 장축을 X축, 단축을 Y축, 관축을 Z축으로 한 3차원공간식으로 표현될 때, 장축상 및 단축상의 곡면형상 Z_X및 Z_Y를 각각

Z_x= Z₁X²+A₂X²+A₃X⁶

Z_Y= Z₄X²+ A₅X⁴+A₅Y⁶

으로 근사화시키고, 상기 유효화면부와 주변부와의 경계인 유효화면경계부의 점(X=X₁,Y=Y_l)에 있어서의 페이스플레이트패널의 적어도 외면의 곡면형상 P_X, P_Y를 각각

P_x= A_lX₁ ²/ (A₁X₁ ²+ A₂X₁ ⁴+ A₃X₁ ⁶)

P_Y= A₄X_l ²/ (A₄Y₁ ²+A₅Y₁ ⁴+ A₆Y₁ ⁶)

으로 한때, 상기 정수 A_l,A₂,A₃,A₄,A₅및 A₆를

0.5P_x(X=X_l)0.9

0.6P_Y(Y=Y_l)1.0

을 만족하도록 설정한 것을 특징으로 한다.

또, 페이스플레이트패널의 외면의 단변유효화면경계부 및 장변유효화면경계부의 형상이 서로 거의 같은 곡률을 지닌 원호형상을 지니며, 상기 원호의 곡률반경 R(mm)이, 상기 페이스플레이트패널의 유효대각직경을 V(인치)로한 때,

2.0 (42.5V +45.0)R4.0(42.5V +45.0)

을 만족하는 것을 특징으로 한다.

페이스플레이트패널의 내면 및 외면형상 Z_X,Z_Y, 유효화면경계부의 점에 있어서의 곡면형상 P_X, P_Y및 곡률반경 R을 상기 범위내로 설정함으로써, 주변부의 표면반사상의 왜곡을 저감하고, 이 페이스플레이트패널의 곡면을 모방하여 따르는 곡면을 지닌 섀도우 마스크의 내도밍특성을 향상하여, 고품질의 영상표시성능을 지닌 플랫페이스의 컬러음극선관을 얻는 것이 가능하다.

이하, 본 발명의 섀도우 마스크형 컬러브라운관에 대해서, 실시예에 의해 구체적으로 설명한다.

제 1 도는 본 발명에 의한 섀도우 마스크형 컬러브라운관의 일실시예를 설명하기 위한 페이스플레이트패널의 정면도, 제 2(a) 도는 제 1 도의 선 X-X를 따라 절단한 단면도, 제 2(b) 도는 제 1 도의 선 Y-Y를 따라 절단한 단면도로서, (1)은 페이스플레이트패널, (2)는 유효화면부, (3)은 주변부, (31)은 단변주변부, (32)는 장변주변부, (4)는 유효화면경계부, (41)은 단변유효화면경계부, (42)는 장변유효화면경계부, X-X는 장축(X축), Y-Y는 단축(Y축), V는 대각직경(인치)이다.

제 1 도 및 제 2 도에 있어서, 페이스플레이트패널(1)은 X축(X-X)을 장축, Y축(Y-Y)을 단축으로 한 직사각형 형상이며, 그의 내면에는 3색의 형광체로 이루어진 형광면이 형성된 유효화면부(2)로되어 있으며, 그의 외면과 내면은 거의 같은 형상으로 되어 있고, 유효화면부(2)에 전자빔의 충돌에 의한 영상이 표시된다.

유효화면부(2)주위에는 단변주변부(31)와 장변주변부(32)로 이루어진 영상이 표시되지 않는 주변부(3)가 존재하고, 도시하지 않은 퍼넬부와 연결되는 스커트부에 연속하는 면을 형성하고 있다.

본 발명에 의한 페이스플레이트패널의 외면은, 일반적으로는 다음 식으로 표시된다.

즉,Z=A_lX²+A₂X⁴+A₃X⁶+A₄Y²+A₅Y⁴+A₆Y⁶+A₁₀X²Y⁴+A₁₁X⁴Y⁴+A_l2X⁶Y⁴+A₁₃X²Y⁶+A_l4X⁴Y⁶+A₁₅X⁶Y⁶

여기에서, Z는 패널의 중심을 0으로한때, 중심으로부터 떨어짐에 따라서 중심에 비해서 외면이 어느정도 떨어졌는지를 표시하는 양이다. 상기 식으로 표시한 바와 같이, 곡면 Z는 A₁∼A_l5의 15개의 계수에 의해서 결정된다. 15개의 계수는 15가지의 자유도가 있음을 의미하며, 즉 최적의 계수를 선정하는 것은 많은 양의 평가를 필요로하며 현실적으로는 극히 곤란하다는 것을 의미한다.

본 발명은, 페이스패널의 평면화의 도밍저감화를 위해서는 X축 및 Y축상의 곡면식의 계수뿐만 아니라 주변부의 등가곡률이 중요한 역할을 하는 것을 발견하고, X축상 및 Y축상의 계수 및 주변부의 등가곡률을 적절하게 선정한다면 패널의 평면화 및 도밍저감화가 얻어질 수 있다는 사실에 도달하게 되었다.

본 발명에서는, 유효대각직경을 V(인치)로 한때, 페이스플레이트패널의 외면의 단변 및 장변유효화면경계부의 곡률반경 R(mm)이2.0(42.5V+45.0)R4.0(42.5V+45.0)의 범위내로 설정될 수 있다. 여기에서, Z_x, Z_Y는 장축 X-X 및 단축 Y-Y축을 따라 3차원 공간식으로 표시된 페이스플레이트트래널(1)의 곡면형상 즉 Z_x= A_lX²+A₂X⁴+A₃X⁶, Z_Y= A₄Y²+A₅Y⁴+A₆Y⁶로 표시된다.

여기에서, R은 다음과 같이 정의될 수 있다. 즉, 제 3 도(a)에 있어서 장변축 R은 R=(d_X ²+_x1 ²)/2d_x, 제 3(b) 도에 있어서 단변축 R은 R=(d_y ²+y₁ ²)/2dy이다.

유효화면경계부(4)의 장축 X-X 및 단축 Y-Y와 거의 평행한 곡면형상을 3차원 공간식 P_x및 P_Y로 표시할때, 상기와 마찬가지의 곡률 및 유효대각직경을 사용하면, 유효화면경계부(4)의 점(X=X_l, Y=Y_l)에 있어서, 곡면형상 P_x, P_y,는 각각 P_x=A_lX_l ²/(A_lX₁ ²+A₂X_l ⁴+A₃X₁ ⁶), P_Y=A₄Y₁ ²/(A₄Y₁ ¹+A₅Y₁ ⁴+A₆Y_l ⁶)으로 되며, 상기 정수 A_l,A₂,A₃,A₄,A₅및 A₆는 0.5Px(X=X₁)0.9, 0.6P_Y(Y=Y_l)1.0의 범위로 되도록 설정된다. 상기 정수 A₁∼A₆를 상기 조건을 만족하도록 설정하면, 주변부의 등가곡률반경을 크게 설정해도 도밍특성 및 반사상의 왜곡등이 현저하게 열화하는 것을 방지할 수 있다.

제 3 도는 제 1 도의 유효화면경계부의 단면도로서, 제 3(a) 도는 장축(X-X)에 거의 평행인 장변유효화면경계부(42)를 따른 단면도, 제 3(b) 도는 단축(Y-Y)에 거의 평행인 단변유효화면경계부(41)를 따른 단면도이다.

제 3 도에 있어서, X-X축에 거의 평행인 유효화면경계부(42)는 단변주변부(31)에 연속되는 곡면을 지니고, Y-Y축에 거의 평행인 유효화면경계부(41)는 장변주변부(32)에 연속되는 곡면을 지니고 있다.

이것에 의해서, 상기 X-X축에 거의 평행인 유효화면경계부(42)를 포함한 곡면 및 Y-Y축에 거의 평행인 유효화면경계부(41)를 포함한 각각 서로 거의 동일한 곡률 R₁및 R₂를 지니며, 장변(X-X측축) 및 단변(Y-Y측축)의 주변부가 평면화되고 표면반사상의 왜곡을 개선하는 것이 가능하다. 또, 페이스플레이트패널내부에 장착된 섀도우 마스크의 도밍현상을 저감하고 랜딩에러를 줄일 수 있다.

한편, 패널의 곡면을 상기한 바와 같이 설정한 경우, 패널의 대각방향의 단면은 제 4 도에 도시한 바와 같이, 외면의 곡면의 2차미분의 부호가 1회 변화하는 소위 반대로 휘는 현상을 일으킨다. 그러나 섀도우 마스크의 형상을 반대로 휘도록 하면, 섀도우 마스크는 얇은 금속판에 다수의 구멍이 뚫려있기 때문에 강도가 약하고, TV 수상기의 음성등에 의해서 섀도우 마스크가 진동함으로써 색편차를 일으키는 소위 하올링(howling)현상을 발생한다. 따라서, 본 발명에 있어서 중요한 점은, 패널외면의 2차미분의 부호가 변해도 섀도우 마스크의 적어도 구멍뚫린 부분에 있어서는 2차미분의 부호가 변하지 않는 것에 있다. 여기에서, 적어도 구멍뚫린 부분으로 제한한 이유는, 구멍이 뚫려있지 않은 주변부는 비교적 강도가 큰 금속판으로 형성되어 있고 하울링의 영향이 적기 때문이다. 그러나, 섀도우 마스크전역에 걸쳐서 2차미분이 변화하지 않는것이 가장 바람직한 것은 물론이다.

제 4 도는 본 발명의 일실시예를 도시한 것이다. 제 4 도는 본 발명의 브라운관의 대각방향에 있어서의 단면도이다. 그러나, 섀도우 마스크의 강도를 향상시키기 위하여 주변부를 따라 리브(71)를 형성한 경우에는, 그 리브의 곡면이 변화받지 않는 것은 물론이다.

패널의 내부곡면의 형상외에, 펀향요크의 특성은 섀도우 마스크의 곡면형상의 결정에 중요한 역할을 한다. 이것은 제 5 도에 도시되어 있으며, 제 5 도에 있어서 (DP)는 편향요크의 편향면이다. 섀도우 마스크와 패널내면의 최적간격은 전자총의 간격에 의해 대략 부여되는 값 S에 의해 결정된다. 그러나, 상기 유효값 S는 편향요크의 특성에 의해서 변동된다. 따라서, 편향요크의 특성을 선택함으로써, 섀도우 마스크의 곡면을 변경하는 것이 가능하다.

제 6 도는 본 발명에 의한 섀도우 마스크형 컬러브라운관의 구조를 설명하는 단면도로서, (1)은 페리스트플레이패널, (2)는 유효화면부, (3)는 주변부, (5)는 패널스커트부, (6)은 형광면, (7)은 섀도우 마스크, (8)은 넥부, (9)는 퍼넬부, (10)은 자기실드, (11)은 편향요크, (12)는 전자총, (13)은 퓨리티조정용 자석, (14)눈 센터빔점집중조정용 자석, (15)는 사이드정집중 조정용 자석,(16)은 전자빔이다.

페이스플레이트패널(1)의 외면 및 내면은 상기와 같이 곡면형상으로 형성되어 있고, 또 페이스플레이트패널(1)의 외면에는, 필요시 반사방지 및 대전방지를 위한 SnO₂및 InO₃를 함유하는 박막이 1층 또는 다층형성되어 있다. 또한, 퍼넬(9)의 내면에는 흑연, 2산화티탄등으로 이루어진 도전성 박막이 부착되어 있다.

섀도우 마스크(7)는 페이스플레이트패널(1)의 곡면형상을 따르는 형상으로 형성되어 있으며, 즉 페이스플레이트패널(1)과 같은 곡면을 지닌다. 즉, 이 섀도우 마스크(7)의 주변부의 곡률은 종래의 것보다는 크게되어 있으므로, 강성이 증가되고, 프레스가공시의 스프링백이 적고 동작시의 도밍현상이 저감된다.

여기에서, 자기실드(10)는 주로 지자기의 영향을 차단하는 작용을 지닌다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 페이스플레이트패널의 평면화가 가능하며, 그 주변부의 곡면에 의해서 주로 발생되는 표면반사상의 왜곡을 저감하고, 섀도우 마스크의 도밍현상을 저감하여 고품질의 영상을 표시하는 것이 우수한 기능을 지닌 섀도우 마스크형 컬러브라운관이 제공될 수 있다.

Claims (4)

1. 유효화면부와 이 유효화면부를 둘러싸는 주변부로 구성되고, 장축과 단축을 지닌 직사각형 형상의 페이스플레이트패널을 구비한 섀도우 마스크형 컬러브라운관에 있어서, 상기 페이스플레이트패널의 적어도 외면의 곡면형상의 상기 직사각형형상의 페이스플레이트패널의 장축을 X축, 단축을 Y축, 관축을 Z축으로 한 3차원 공간식으로 표현될때, 장축상 및 단축상의 곡면현상 Z_X및 Z_Y를 각각

   Z_x= Z₁X²+A₂X⁴+A₃X⁶

   Z_Y= Z₄Y²+ A₅Y⁴+ A₆Y⁶

   으로 근사화시키고, 상기 유효화면부와 주변부와의 경계부인 유효화면경계부의 점(X=X₁, Y=Y_l)에 있어서의 페이스플레이트패널의 적어도 외면의 곡면형상 R_x및 P_Y를 각각

   Px = A_lX₁ ²/(A_lX₁ ²+ A₂X₁ ⁴+ A₃X₁ ⁶)

   P_Y=A₄Y₁ ²/(A₄Y₁ ²+ A₅Y₁ ⁴+A₆Y₁ ⁶)

   으로 한때, 상기 정수 A_l, A₂, A₃, A₄, A₅및 A₆를

   0.5Px (X = X₁)0 .9

   0.6P_Y(Y = Y_l)1.0

   을 만족하도록 설정한 것을 특징으로 하는 섀도우 마스크형 컬러브라운관.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 페이스플레이트패널의 외면의 단변유효화면경계부의 곡면 및 장변유효화면경계부의 곡면이 상호 거의 같은 곡률을 지닌 원호형상을 가지며, 상기 원호의 곡률반경 R(mm)이, 상기 페이스플레이트패널의 유효대각직경을 V(인치)로 한때,

   2.0 (42.5V +45.0)R4.0 (42.5V +45.0)

   을 만족하는 것을 특징으로 하는 섀도우 마스크형 컬러브라운관.
3. 제 2 항에 있어서, 섀도우 마스크의 대각방향의 단면의 곡면식은, 적어도 유효부에 있어서는 2차미분의 부호가 변하지 않는 것을 특징으로 하는 섀도우 마스크형 컬러브라운관.
4. 제 2 항에 있어서, 섀도우 마스크의 대각방향의 단면의 곡면식은, 주변부까지 2차미분의 부호가 변하지않는 것을 특징으로 하는 섀도우 마스크형 컬러브라운관.