KR20020009752A - 바이-포텐셜 마스크형 음극선관의 게터 - Google Patents

Abstract

형광막 스크린과 섀도우 마스크에 차등 전위를 공급하는 바이-포텐셜(Bi-Potential) 마스크형 음극선관에서, 형광막 스크린과 섀도우 마스크 사이의 절연 확보를 위하여 이들 부재들에 통전을 일으키지 않는 방향으로 게터 물질을 방출하도록 구성한 게터를 제공한다.

이 게터는 게터 충진물을 담는 복수의 용기와, 마스크 프레임에 고정단을 갖고 연장되어 용기의 개구부가 벌브의 내부 공간을 향하도록 이 용기를 고정 배치하는 지지부재를 포함하며, 각 용기의 개구부가 음극선관의 관축과 수직한 방향을 향하도록 배치되어 상기 관축에 수직한 방향으로 게터 물질을 방출한다.

이로서 게터는 페이스 패널의 스커트부 내면에 게터 물질이 증착되는 것을 방지하여 형광막 스크린과 섀도우 마스크를 절연 상태로 유지하며, 보다 넓은 공간으로 게터 물질을 확산시켜 가스 흡착력을 향상시키는 장점을 갖는다.

Description

바이-포텐셜 마스크형 음극선관의 게터 {Getter for bi-potential mask type cathode ray tube}

본 발명은 형광막 스크린과 섀도우 마스크에 차등 전위를 공급하는 바이-포텐셜(Bi-potential) 마스크형(이하, 'BIP형'이라 한다) 음극선관에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 형광막 스크린과 섀도우 마스크의 절연 확보를 위하여 이들 부재들에 통전을 일으키지 않는 방향으로 게터 물질을 방출하도록 구성한 BIP형 음극선관의 게터에 관한 것이다.

일반적으로 음극선관은 전자총에서 방출된 전자빔으로 형광막 스크린을 발광시켜 소정의 화면을 구현하는 표시장치로서, 그 공지된 구성은 도 7에서 도시한 바와 같이, 페이스 패널(1)과 펀넬(3) 및 넥크부(5)가 일체로 융착되어 진공의 벌브(7)를 구성하며, 넥크부(5) 내주면에 장착된 전자총(9)에서 세줄기 전자빔을 방출하면, 전자빔은 편향 요크(11)가 발생한 자계에 의해 편향되어 형광막 스크린(13)상에 라스터(raster)를 형성하면서 색선별 전극인 섀도우 마스크(15)에 의해 형광막 스크린(13)내 해당 R, G, B 형광막으로 분리되어 정확한 색을 표현하게 된다.

여기서 일반 구성의 음극선관은 애노드 버튼(17)과 펀넬(3) 내면에 코팅된 내장 흑연막(19)을 통하여 형광막 스크린(13)과 섀도우 마스크(15) 및 전자총(9)의 최종 가속전극(G4 전극 또는 양극)(21)에 대략 20∼32 kV 정도의 고전압을 인가하여, 전자총(9)의 G1 전극∼G3 전극(23)에서 집속된 전자빔을 최종 가속시켜 형광막 스크린(13)에 도달하도록 제어한다.

반면 BIP형 음극선관은 형광막 스크린(13)과 섀도우 마스크(15)를 절연시키고, 전자총(9)의 최종 가속 전극(21)과 섀도우 마스크(15)에 20∼32 kV 보다 낮은 V1 전압을, 형광막 스크린(13)에는 상기 V1 전압보다 높은 V2 전압을 인가하여 섀도우 마스크(15)와 형광막 스크린(13) 사이에 가속 전계를 형성한다. 이로서 섀도우 마스크(15)에 형성된 빔통과용 어퍼쳐(15a)들이 전자 렌즈가 되어 이를 통과하는 전자빔을 집속 및 편향시키게 된다.

따라서 BIP형 음극선관은 전자빔의 집속으로 화면의 휘도를 효과적으로 향상시키고, 전자빔의 편향으로 음극선관의 전장을 단축시키며, 편향 요크(11)와 마주하는 펀넬(3)의 내부 전압(V1)을 낮추어 편향 전력을 저감할 수 있는 장점을 갖는다.

그러나 BIP형 음극선관은 그 특성상 형광막 스크린(13)과 섀도우 마스크(15)의 절연 구조를 확보하고, 이들 부재들에 차등 전위를 안정적으로 공급해야 하나, 실제적으로 벌브(7) 내부의 고진공 확보를 위해 게터 플래싱(getter flashing)하는 과정에서, 게터막에 의해 형광막 스크린(13)과 섀도우 마스크(15)가 통전될 수 있으므로 세심한 주의가 필요하다.

즉, 전자총(9)의 일측 또는 도시한 바와 같이 마스크 프레임(25)의 일측에는 게터 충진물이 담겨진 게터(27)가 설치되어 벌브(7) 내부를 배기시킨 다음 게터 충진물에 열을 가하면, 게터 물질(대표적으로 바륨)이 증발하면서 벌브(7) 내부의 잔류 가스와 결합하여 벌브(7) 내부를 10^-7Torr 정도의 고진공으로 유지시킨다.

여기서 상기 게터(27)는 게터 충진물이 담겨진 용기(29)를 주로 인너 실드(31) 내부와 마주하도록 배치하며, 특히 용기(29)의 개구부가 형광막 스크린(13)을 향하도록 배치하여 상기 바륨을 인너 실드(31) 내부에서 형광막 스크린(13)을 향해 플래싱하는데, 게터 플래싱 과정에서 다량의 바륨이 동시에 순간적으로 방출되므로, 형광막 스크린(13)을 향해 고속으로 진행하는 바륨 가운데 그 일부는 인너 실드(31) 외벽에 부딪히면서 진행 경로가 바뀌게 된다.

따라서 인너 실드(31) 외벽에 부딪힌 바륨은 도 8에서 도시한 바와 같이, 페이스 패널(1)의 스커트부(1a) 내면에 바륨막(33)을 형성하여 형광막 스크린(13)과 스터드 핀(35)을 연결시킴으로써 스터드 핀(35)과 동일한 전위를 유지하는 섀도우 마스크(15)를 형광막 스크린(13)에 통전시킬 수 있다. 또한 인너 실드(31) 외벽에 부딪힌 바륨은 벌브(7) 내부 공간으로 확산되지 못하여, 가스 흡착력을 저하시키는 주원인으로 작용하게 된다.

이와 같이 종래 기술에 의한 게터(27)는 게터 충진물이 담겨진 용기(29)의 개구부를 음극선관의 관축(도면에서 z축) 방향으로 배치하므로, 상기한 과정에 의해 형광막 스크린(13)과 섀도우 마스크(15)가 통전되어 BIP형 음극선관의 구동 불량을 유발하며, 고휘도와 같은 BIP형 음극선관 고유의 특성을 구현할 수 없는 문제점을 갖는다.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 고안된 것으로서, 본 발명의 목적은 형광막 스크린과 섀도우 마스크의 절연 확보를 위하여 이들 부재들에 통전을 일으키지 않는 방향으로 게터 물질을 방출하도록 구성한 BIP형 음극선관의 게터를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 게터 물질을 벌브 내부로 보다 넓게 확산시켜 벌브 내부의 가스 흡착력을 향상시킴으로써 고진공 확보에 유리한 BIP형 음극선관의 게터를 제공하는데 있다.

도 1과 도 5는 본 발명에 의한 게터를 장착한 바이-포텐셜 마스크형 음극선관의 단면도.

도 2와 도 4는 각각 본 발명에 의한 게터의 사시도와 측면도.

도 3은 게터를 장착한 마스크 프레임-인너 실드 결합체의 사시도.

도 6은 본 발명에 의한 게터를 위에서 바라본 평면도.

도 7은 일반적인 음극선관의 단면도.

도 8은 도 7의 부분 확대도.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

게터 충진물을 담는 용기와, 마스크 프레임에 고정단을 갖고 연장되어 용기의 개구부가 벌브의 내부 공간을 향하도록 이 용기를 고정 배치하는 지지부재를 포함하며,

상기 용기가 복수개로 구비되고, 각 용기의 개구부가 음극선관의 관축과 수직한 방향을 향하도록 배치되어 상기 관축에 수직한 방향으로 게터 물질을 방출하는 바이-포텐셜 마스크형 음극선관의 게터를 제공한다.

이로서 상기 게터는 페이스 패널의 스커트부 내면에 게터 물질이 증착되는 것을 방지하여 게터 플래싱 이후에도 형광막 스크린과 섀도우 마스크를 절연 상태로 유지하며, 보다 넓은 공간으로 게터 물질을 방출하여 가스 흡착력을 향상시키는 장점을 갖는다.

이하, 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 실시예에 의한 게터를 장착한 BIP형 음극선관의 단면도로서, 도시한 바와 같이 BIP형 음극선관은 페이스 패널(2)과 펀넬(4) 및 넥크부(6)가 일체로 결합하여 진공의 벌브(8)를 구성하며, 상기 페이스 패널(2) 내면으로 형광막 스크린(10)이 형성되고, 펀넬(4)의 외주면과 넥크부(6)의 내주면으로 각각 편향 요크(12)와 전자총(14)이 장착되며, 섀도우 마스크(16)를 지지하는 마스크 프레임(18) 일측으로 벌브(8)의 고진공 확보를 위한 게터(20)가 설치된다.

상기 페이스 패널(2)은 형광막 스크린(10)이 형성되는 장방형의 화면부(2a)와, 화면부(2a)의 네 가장자리에서 전자총(14)을 향해 수직하게 연장되어 펀넬(4)과 융착되는 스커트부(2b)로 구성되며, 섀도우 마스크(16)가 형광막 스크린(10)과 일정한 간격을 두고 마주하도록 마스크 프레임(18)이 결합 스프링(22)에 의해 스터드 핀(24)에 고정되어 이 섀도우 마스크(16)를 스커트부(2b)에 고정시킨다.

이 때 상기 형광막 스크린(10)과 섀도우 마스크(16)는 절연 상태를 유지하면서 차등 전위를 공급받아 형광막 스크린(10)과 섀도우 마스크(16) 사이에 가속 전계를 형성한다. 이로서 섀도우 마스크(16)의 빔통과용 어퍼쳐(16a)를 통과한 전자빔을 집속시켜 고휘도 특성을 구현하게 된다.

따라서 BIP형 음극선관은 이들 부재들을 절연 상태로 유지해야 하므로, 본 실시예는 게터 플래싱 과정에서 방출된 게터 물질에 의해 형광막 스크린(10)과 섀도우 마스크(16)가 통전되는 것을 방지하기 위하여, 게터 플래싱 과정에서 이들 부재들에 통전을 일으키지 않는 방향으로 게터 물질을 방출하도록 구성한 게터(20)를 제공한다.

도 2는 본 실시예에 의한 게터의 사시도이고, 도 3은 상기 게터가 부착된 마스크 프레임-인너 실드 결합체의 사시도로서, 본 실시예가 제공하는 게터(20)는 게터 충진물을 담는 복수의 용기(26)와, 마스크 프레임(18)에 부착되는 고정단(28)과, 상기 고정단(28)과 용기(26)를 연결하여 용기(26)의 개구부가 벌브(8)의 내부 공간을 향하도록 이 용기(26)를 고정 배치하는 지지부재(30)를 포함한다.

상기 게터(20)는 일례로 한쌍의 용기(26)를 구비하며, 각 용기(26)의 개구부가 서로 다른 방향을 향하도록 각 용기(26)의 바닥면을 서로 맞대어 지지부재(30)의 끝단에 고정한다. 이로서 상기 게터(20)는 각 용기(36)의 개구부가 향하는 양쪽 방향으로 게터 물질을 방출하게 된다.

여기서 상기 용기(36)에 담겨지는 게터 충진물은 배기 후 벌브(8) 내부에 잔존하는 수소, 산소, 이산화탄소 등의 가스와, 부유성 이물질, 전자총(14)이나 형광막 스크린(10)에서 발생하는 가스 등을 흡착하여 벌브(8) 내부를 고진공화하기 위한 것으로서, 대표적으로 니켈 분말과 바륨-알루미늄 합금분말의 혼합물로 이루어질 수 있다.

이러한 게터 충진물을 담는 용기(26)는 종래 구조의 게터(20)와 동일한 양의 게터 충진물을 담을 수 있도록 각 용기(26)의 전체 면적이 기존 단일 용기의 면적과 동일하도록 설계되어 벌브(8) 내부를 적정한 고진공으로 유지할 수 있도록 한다.

그리고 한쌍의 용기(26)를 고정 배치하는 지지부재(30)는 소정의 탄성을 갖는 스트립 형상으로 제작되고 펀넬(4) 내면에 대응하는 곡률을 갖는데, 특히 게터 물질을 인너 실드(32) 안쪽으로 플래싱하고자 할 경우, 인너 실드(32) 내부를 향하여 굽힘 형성되어 각 용기(26)의 개구부가 인너 실드(32) 내부와 마주하도록 이 용기(26)들을 배치한다.

이 때 지지부재(30)의 탄성에도 불구하고 상기 용기(26)가 펀넬(4) 내면에 접촉하여 이로 인해 내장 흑연막(34)과 펀넬(4) 내면을 손상시킬 수 있으므로, 이를 방지하기 위하여 도 4에서 도시한 바와 같이 펀넬(4)과 마주하는 각 용기(26)의 바닥면 사이 공간에 간격 유지부재(36)를 설치한다. 이 간격 유지부재(36)는 용기(26) 부분과 펀넬(4) 내면과의 간격을 일정하게 유지시키는데, 실질적으로 펀넬(4) 내면과 접촉하는 부분이 라운드 가공되어 내장 흑연막(34)과 선접촉 또는 면접촉함으로써 내장 흑연막(34)과 펀넬(4)의 손상을 최소화한다.

이와 같이 지지부재(30)에 고정되어 인너 실드(32) 내부와 마주하도록 배치되는 한쌍의 용기(26)는, 그 개구부가 음극선관의 관축(도면에서 z축)과 수직한 방향을 향하도록 배치되어 게터 플래싱 과정에서 인너 실드(32)의 내부 공간을 향해 상기 관축에 수직한 방향으로 게터 물질을 방출함으로써 벌브(8) 내부의 잔류 가스를 흡착하게 된다.

즉 벌브(8) 내부를 배기시킨 다음, 고주파 유도 가열 등으로 게터 충진물을 가열하면, 니켈과 알루미늄이 합금을 형성하면서 바륨이 플래시 온도에 도달하도록 열을 방출하며, 상기 열에 의해 바륨이 증발하면서 벌브(8) 내부의 잔류 가스와 결합, 인너 실드(32) 내표면에 바륨막을 형성하면서 벌브(8) 내부를 고진공 상태로 유지시킨다.

이 때 각 용기(26)의 개구부가 인너 실드(32) 내부에서 관축에 수직한 방향으로 배치됨에 따라, 도 5에서 도시한 바와 같이 상기 바륨은 인너 실드(32) 내부에서 관축에 수직한 좌우 방향으로 넓게 확산되어 인너 실드(32) 내면에 고루 증착된다.

이로서 상기 게터(20) 구조에 의해 바륨은 페이스 패널(2)의 스커트부(2b) 내면에 증착될 수 없으며, 바륨의 일부가 인너 실드(32) 외부로 확산된다 하더라도, 게터(20) 구조상 용기(26)에서 방출된 바륨은 전자총(14)을 향하는 펀넬(4) 내면의 내장 흑연막(34) 위에 도포되므로 상기 바륨이 페이스 패널(2)의스커트부(2b) 내면에 증착되는 것을 방지한다.

이와 같이 본 실시예가 제공하는 게터(20)는 각 용기(26)의 개구부를 음극선관 관축과 수직한 방향으로 배치함으로써 게터 플래싱 이후에도 형광막 스크린(10)과 섀도우 마스크(16)를 절연 상태로 유지하여 상기 부재들에 차등 전위를 안정적으로 공급할 수 있도록 한다.

또한 본 실시예가 제공하는 게터(20)는 한쌍의 용기(26)를 구비하여 보다 넓은 공간으로 바륨을 확산시킴에 따라 벌브(8) 내부의 가스 흡착력을 향상시켜 벌브 내부의 고진공 확보에 더욱 유리한 장점을 갖는다.

이와 같이 관축에 수직한 방향으로 게터 물질을 방출하여 상기한 장점을 구현하는 게터(20)는, 상기 용기(26)들이 전자빔 진행에 방해를 주지 않도록 각 용기(26)의 관축 방향 직경이 이에 수직한 방향의 직경보다 큰 타원형으로 제작하며, 다른 실시예로서 상기 게터(20)는 각 용기(26)의 설치 각도를 조절하여 게터 물질의 진행 방향을 제어하도록 할 수 있다.

도 6은 상기 게터를 위에서 바라본 평면도로서, 도시한 바와 같이 게터(20)는 각 용기(26)의 바닥면 사이에 핀(38)을 설치하고, 각 용기(26)의 바닥면을 상기 핀(38)에 힌지 결합하여 작업자의 조작에 의해 각 용기(26)의 개구부가 특정 방향을 향하도록 설치 각도를 조절함으로써 필요에 따라 게터 물질의 방출 방향을 임의로 제어할 수 있도록 한다.

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

이와 같이 본 발명은 게터에 복수개의 용기를 구비하고, 각 용기의 개구부가 음극선관 관축과 수직한 방향을 향하도록 배치하여 게터 플래싱 과정에서 게터 물질이 페이스 패널의 스커트부 내면에 증착되지 않도록 한다. 이로서 게터 플래싱 이후에도 형광막 스크린과 섀도우 마스크를 절연 상태로 유지하여 상기 부재들에 차등 전위를 안정적으로 공급할 수 있도록 하며, 게터 물질을 보다 넓게 확산시켜 벌브 내부의 가스 흡착력을 향상시킬 수 있다.

Claims (7)

1. 게터 충진물을 담는 용기와, 마스크 프레임에 고정단을 갖고 연장되어 용기의 개구부가 벌브의 내부 공간을 향하도록 이 용기를 고정 배치하는 지지부재를 포함하며,

   상기 용기가 복수개로 구비되고, 각 용기의 개구부가 음극선관의 관축과 수직한 방향을 향하도록 배치되어 상기 관축에 수직한 방향으로 게터 물질을 방출하는 바이-포텐셜 마스크형 음극선관의 게터.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 용기가 한쌍으로 구비되고, 각 용기의 개구부가 서로 다른 방향을 향하도록 각 용기의 바닥면이 서로 맞대어 지지부재에 고정됨을 특징으로 하는 바이-포텐셜 마스크형 음극선관의 게터.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 복수개 용기의 전체 면적이 단일 용기의 면적과 동일하게 이루어짐을 특징으로 하는 바이-포텐셜 마스크형 음극선관의 게터.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 지지부재가 인너 실드 내부를 향해 굽힘되어 각 용기의 개구부가 인너실드 내부와 마주하도록 배치함을 특징으로 하는 바이-포텐셜 마스크형 음극선관의 게터.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 복수개 용기들이 각 용기의 관축 방향 직경이 이와 수직한 방향의 직경보다 큰 타원형으로 이루어짐을 특징으로 하는 바이-포텐셜 마스크형 음극선관의 게터.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 복수개 용기들이 핀에 힌지 결합되어 작업자의 조작에 의해 각 용기의 개구부가 특정 방향을 향하도록 설치 각도가 조절됨을 특징으로 하는 바이-포텐셜 마스크형 음극선관의 게터.
7. 페이스 패널과 펀넬 및 넥크부가 일체로 결합된 진공의 벌브와, 페이스 패널의 화면부 내면에 형성되어 전자빔을 제공받아 발광하며 임의의 고전압을 제공받는 형광막 스크린과, 형광막 스크린과 절연 상태를 유지하면서 차등 전위를 제공받아 형광막 스크린과의 사이에 가속 전계를 형성하는 섀도우 마스크와, 섀도우 마스크를 페이스 패널의 스커트부에 고정시키는 마스크 프레임과, 마스크 프레임 일측에 설치되며 게터 물질을 방출하여 벌브 내부를 고진공화하는 게터를 포함하며,

   상기 게터가 게터 충진물을 담는 용기를 복수개로 구비하고, 각 용기의 개구부가 음극선관의 관축과 수직한 방향을 향하도록 배치하여 상기 관축에 수직한 방향으로 게터 물질을 방출함을 특징으로 하는 바이-포텐셜 마스크형 음극선관.