KR100201125B1

KR100201125B1 - Manufacturing method of crt shadow mask

Info

Publication number: KR100201125B1
Application number: KR1019930026177A
Authority: KR
Inventors: 박영호; 천현태
Original assignee: 김영남; 오리온전기주식회사
Priority date: 1993-11-30
Filing date: 1993-11-30
Publication date: 1999-06-15
Also published as: KR950015495A

Abstract

본 발명은 섀도우마스크를 제조하는 개선된 방법을 개시한다.The present invention discloses an improved method of making a shadow mask.

열변형 특성의 향상을 위해 섀도우 마스크 재질로 사용되는 인바강은 성형성이 열악하여 열처리하여 열간 가공하지 않으면 안되는데, 이 과정에서 재질이 소둔되어 열변형 특성이 불량해지는 문제가 있었다.Invar steel, which is used as a shadow mask material to improve the heat deformation property, is poor in formability and must be heat-treated by heat treatment. In this process, the material is annealed, resulting in poor heat deformation properties.

본 발명에서는 섀도우 마스크를 그 재결정온도 이상에서 흑화시킨뒤, 냉매를 분사하여 적어도 섀도우 마스크의 PD부를 급냉시킴으로써 강도를 증대시켜 화질의 열화를 방지하였다.In the present invention, after the blackening of the shadow mask above the recrystallization temperature, the refrigerant is sprayed to quench the PD part of the shadow mask at least to increase the strength to prevent deterioration of image quality.

Description

How to make shadow mask

제1도는 종래의 제조방법을 보이는 흐름도.1 is a flow chart showing a conventional manufacturing method.

제2도는 섀도우마스크의 평면도.2 is a plan view of a shadow mask.

제3도는 본 발명 제조방법을 보이는 흐름도.3 is a flow chart showing the manufacturing method of the present invention.

제4도는 본 발명 제조방법의 구현을 위한 장치의 구성을 보이는 개략 단면도이다.4 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of an apparatus for implementing the manufacturing method of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

M : 섀도우마스크(shadow mask) D : PD부(Purity Drift Part)M: shadow mask D: Purity Drift Part

B : 흑화실(黑化室) K : 급냉실(急冷室)B: blackening chamber K: quenching chamber

N : 냉매노즐(冷媒 nozzle)N: refrigerant nozzle

본 발명은 칼라 브라운관 제조에 관한 것으로, 특히 그 색선별수단인 섀도우 마스크(shadow mask)를 제조하는 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the production of color CRTs and, more particularly, to a method for producing a shadow mask, which is a color discrimination means thereof.

R, G, B전자빔을 해당 형광체에 랜딩(landing)시키는 색선별수단으로 사용되는 섀도우마스크는 금속박판에 다수의 색선별구멍(aperture)을 사진식각(photo lithography)등의 방법으로 형성하여 평면 마스크를 제조한뒤, 이를 곡면 마스크로 성형하여 프레임(frame)에 접합하게 된다.The shadow mask, which is used as a color screening means for landing R, G, and B electron beams on a corresponding phosphor, is formed by forming a plurality of color screening apertures in a thin metal plate by a method such as photolithography. After the manufacturing, it is molded into a curved mask to be bonded to the frame.

그런데 칼라브라운관 작동중 색선별 구멍을 통과하는 전자빔은 전체 전자빔의 15∼20% 정도에 불과하여 나머지 전자빔은 섀도우 마스크에 충돌하여 이를 가열시킴으로써 팽창시켜 도밍(doming)등 전자빔 랜딩의 장단기 드리프트(drift)현상을 야기하여 색순도(color purity)등 화질을 열화시키게 된다.However, the electron beam passing through the color-selective hole during the operation of the color CRT is only about 15 to 20% of the total electron beam, and the remaining electron beam collides with the shadow mask and heats it to expand and expand. It causes a phenomenon that degrades the image quality such as color purity.

이에따라 열팽창율이 낮은 고강도 강재를 섀도우 마스크의 소재로 사용하게 되었는데, 예를들어 Ni함유량이 높은 인바(Inver)강등이 사용되고 있다. 이러한 인바강은 성형성이 열약한 특성을 가지는바 상온에서의 냉간가공은 거의 불가능하다.Accordingly, high-strength steel with low thermal expansion rate is used as a material for the shadow mask. For example, Inver steel having a high Ni content is used. The Invar steel has a poor formability, so it is almost impossible to cold work at room temperature.

이에따라 인바강을 사용하는 섀도우마스크는 제1도에 도시된 바와같이 평면 마스크가 반입되면 이를 H₂분위기등에서 열처리하여 재질을 연화시킴으로써 가공성을 개선시킨뒤, 성형도 열간(熱間)성형을 하게되고 탈지(脫脂)등을 위한 세척을 거쳐 표면산화를 방지하기 위한 흑화를 시행하게 된다. 열처리 되고난 평면마스크는 일반적으로 그 평탄화 및 조직의 치밀화를 위해 롤러(roller)로 레벨링(leveling)하게된다.Accordingly, the shadow mask using Invar steel is heat-treated in H ₂ atmosphere and the like to soften the material when the flat mask is brought in as shown in FIG. 1 to improve workability, and then hot forming the molding. After washing for degreasing, blackening is performed to prevent surface oxidation. The planar mask that has been heat treated is generally leveled with a roller for its planarization and densification of tissue.

그런데 이와같은 종래의 제조방법에 있어서는 오스테나이트 조직을 가지던 평면 마스크가 열처리와 열간성형을 거치며 소둔(annealing)되어 그 결정립이 조대(粗大)화되고 연화(軟化)되어 자체강도가 상당히 열화된다. 이에따라 섀도우마스크로 기능할때 유리전자등에 의해 발생된 열응력에 대해 저항하지 못하고 쉽게 열팽창하여 화질의 열화를 야기하게 된다.However, in such a conventional manufacturing method, the flat mask having the austenite structure is annealed through heat treatment and hot forming, and its grains are coarsened and softened, so that their strength is considerably deteriorated. Accordingly, when it functions as a shadow mask, it does not resist thermal stress generated by glass electrons and easily thermally expands, causing deterioration of image quality.

그런데 이러한 화질의 열화는 형광면에 전체적으로 균일하게 발생되는 것이 아니라, 특정부위에 집중적으로 발생된다. 즉 제2도에 도시된 바와같이 형광면 또는 섀도우 마스크(M)의 장변방향 양측으로부터 대략 1/4정도되는 부분을 중심으로 화질의 열화가 특히 심한 부분이 발생하게 된다. 이 부분을 통상 PD부(Purity Drift Part; D)로 호칭한다.However, such deterioration of image quality is not generated uniformly on the fluorescent surface as a whole, but is concentrated on a specific site. That is, as shown in FIG. 2, a particularly severe portion of image quality deteriorates around a portion about 1/4 of the long side of the fluorescent surface or the shadow mask M. As shown in FIG. This part is usually called a PD part (Purity Drift Part).

이와같은 종래의 문제점을 감안하여 본 발명의 목적은 적어도 PD부의 강도를 증가시켜 열변형을 억제함으로써 화질의 열화를 방지할 수 있는 섀도우 마스크 제조방법을 제공하는 것이다.In view of such a conventional problem, an object of the present invention is to provide a shadow mask manufacturing method capable of preventing degradation of image quality by suppressing thermal deformation by increasing at least the strength of the PD unit.

상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명 방법은 섀도우 마스크의 흑화 직후에 이에 냉매를 분사함으로써 급냉(急冷)시켜 섀도우 마스크를 경화(硬化)시키는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the method of the present invention is characterized in that the shadow mask is hardened by quenching by spraying a coolant immediately after the blackening of the shadow mask.

본 발명의 한 특징에 의하면 이 냉매의 분사는 섀도우 마스크의 PD부에 집중되어 PD부를 부분 급냉시킴으로써 이를 경화시키게 된다.According to one aspect of the present invention, the injection of the refrigerant is concentrated on the PD portion of the shadow mask to harden it by partially quenching the PD portion.

본 발명의 다른 특징에 의하면 냉매는 드라이아이스 분말(dry ice powder)이 사용되어 초급냉을 시키게 된다.According to another feature of the invention the refrigerant is dry ice powder (dry ice powder) is used to make the super-cooling.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제3도에서 곡면 마스크로 성형되어 세척 및 건조된 섀도우 마스크는 흑화장치에 투입되어 그 표면에 산화피막이 피착(被着)된다. 일반적으로 흑화는 섀도우 마스크를 소정의 가스분위기내에서 500∼600℃정도로 소정시간 동안 유지해줌으로써 이루어지는데, 본 발명에 있어서, 이 흑화 온도는 섀도우 마스크 재질인 인바강등의 재결정온도, 예를들어 600℃이상 바람직하기로는 700℃이상이 된다. 이에따라 본 발명구현을 위한 흑화온도는 바람직하기로 600℃내지 750℃정도의 범위를 가지게 된다.In FIG. 3, the shadow mask, which is formed into a curved mask and washed and dried, is put into a blackening apparatus and an oxide film is deposited on the surface thereof. In general, blackening is achieved by maintaining the shadow mask in a predetermined gas atmosphere at a temperature of about 500 to 600 ° C. for a predetermined time. In the present invention, the blackening temperature is a recrystallization temperature such as Inva steel, which is a shadow mask material, for example, 600 ° C. Preferably, it is 700 degreeC or more. Accordingly, the blackening temperature for implementing the present invention is preferably in the range of about 600 ℃ to 750 ℃.

흑화가 이루어지고 난 섀도우 마스크에는 즉시 냉매가 분사되어 이를 급냉시키게 된다. 이때 냉매로서 바람직한 것은 드라이 아이스 분말인바, 이는 -80℃정도의 승화온도를 가지므로 섀도우마스크와의 접촉부를 초급냉시킨다. 이에따라 섀도우마스크의 급냉부에 재결정되는 결정조직은 매우 치밀해져 그 경도가 현저히 증가된다. 바람직하기로 급냉부는 적어도 PD부를 포함하게 된다.After blackening, the shadow mask is immediately injected with refrigerant to quench it. At this time, the preferred refrigerant is dry ice powder, which has a sublimation temperature of about -80 ° C, thereby supercooling the contact portion with the shadow mask. Accordingly, the crystal structure recrystallized in the quench portion of the shadow mask is very dense, the hardness is significantly increased. Preferably, the quench section includes at least the PD section.

제4도에는 이와같은 본 발명 방법을 수행하는 바람직한 장치의 구성이 도시되어 있는데, 연속식 또는 배치(batch)식 흑화장치(B)의 후단에는 셔터(shutter; S1)를 통해 급냉실(K)이 연속된다. 급냉실(K)의 후단에는 다른 셔터(S2)가 구비된다. 급냉실(K)의 내부에는 적어도 섀도우마스크(M)의 PD부(D)를 지향하는 냉매노즐(N) 및 냉매공급관(P)이 설치되어 있다. 이에따라 흑화가 완료된 섀도우마스크(M')는 셔터(S1)가 열려 급냉실(K)로 투입되고 냉매노즐(N)을 통해 분사된 드라이아이스 분말등의 냉매가 섀도우마스크(M)의 적어도 PD부(D)를 급냉시켜 경화시키게 된다.4 shows the configuration of a preferred apparatus for carrying out such a method of the present invention, the rear end of the continuous or batch blackening device (B) through a shutter (S1) through a quenching chamber (K). This is continuous. The other shutter S2 is provided in the rear end of the quenching chamber K. As shown in FIG. In the quenching chamber K, a coolant nozzle N and a coolant supply pipe P, which are at least directed to the PD part D of the shadow mask M, are provided. Accordingly, the shadow mask M 'on which the blackening is completed is supplied to the quenching chamber K by opening the shutter S1, and the refrigerant such as dry ice powder injected through the refrigerant nozzle N is at least the PD part of the shadow mask M. (D) is quenched and hardened.

이상과 같이 본 발명에 의하면 열처리나 열간성형등으로 조대화 되었던 섀도우마스크 재질이 치밀한 조직으로 재결정되므로 경도가 높아져서 열응력등에 의한 변형에 대한 강도가 증가된다. 이에따라 칼라 브라운관의 작동중 유리전자에 의한 가열시 쉽게 열팽창되지 않고 이에 저항하게 되므로 도밍등 전자빔 랜딩 드리프트가 현저하게 감소된다. 그러므로 본 발명은 칼라 브라운관의 화질을 향상시키는 효과를 가진다.As described above, according to the present invention, since the shadow mask material coarsened by heat treatment or hot forming is recrystallized into a dense structure, the hardness is increased to increase the strength against deformation due to thermal stress. Accordingly, the electron beam landing drift of the doming lamp is significantly reduced because the CRT is not easily thermally expanded and resisted during heating by the glass electrons during operation of the color CRT. Therefore, the present invention has the effect of improving the image quality of the color CRT.

특히 PD부만을 급냉시키는 경우에도 열변형에 의한 화질의 열화가 심한 PD부의 열변형에 대한 저항 증가에 의해 본 발명은 칼라브라운관의 화질을 향상시키는 효과를 기대할 수 있다.In particular, even in the case where only the PD part is quenched, the present invention can be expected to improve the image quality of the color CRT by increasing resistance to thermal deformation of the PD part, which is severely deteriorated due to thermal deformation.

Claims

A shadow mask manufacturing method for forming a shadow mask and then blackening the shadow mask, wherein the shadow mask is manufactured by injecting a coolant into the shadow mask immediately after the blackening to rapidly cool the shadow mask.

2. The method of claim 1, wherein the injection of the refrigerant is concentrated at least in the PD portion of the shadow mask to partially quench it.

The method of claim 1, wherein the refrigerant is dry ice powder.

The method of claim 1, wherein the blackening temperature is maintained above the recrystallization temperature of the shadow mask.

The method of claim 4, wherein the blackening temperature is maintained at 600 ° C. to 750 ° C. 6.