KR100206275B1 - 음극선관의 새도우마스크 제조방법 및 이에 따른 새도우마스크 - Google Patents

Abstract

새도우마스크의 스커트부를 더욱 소성변형을 일으켜 그 스커트부의 스프링백과 전면 곡률부의 역 R을 최소화시킬 수 있는 새도우마스크 제조방법 및 이에 따른 새도우마스크를 제공한다.

그 음극선관의 새도우마스크 제조방법은, 프레스 성형을 위한 소정형상의 플랫새도우마스크로 블랭킹하는 블랭킹단계; 그 플랫새도우마스크의 전면곡률부에 소정 배열구조의 애퍼쳐(슬리트)를 에칭하고 그 플랫새도우마스크의 외주를 소정 형상으로 하프에칭하는 에칭단계; 그리고 그 에칭단계를 거친 플랫새도우마스크를 소정 형상의 새도우마스크로 성형하는 프레스성형단계를 포함하며, 이에 의해 제조된 음극선관의 새도우마스크는 하프에칭후 프레스성형됨으로써 주름부가 스커트부에 형성되게 된다.

이에 따라, 스커트부의 스프링백을 최소화시켜 프레임과의 조립성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라,전면곡률부의 역R 생성을 최대한으로 방지시킬 수 있어, 새도우마스크의 품위를 향상시킬 수 있으며, 특히 수상관의 대형화, 평면화에 따른 새도우마스크의 제조를 용이하게 할 수 있는 등의 효과가 있다.

Description

음극선관의 새도우마스크 제조방법 및 이에 따른 새도우마스크

제1a도는 종래의 새도우마스크의 정단면도이고, 제1b도는 그 새도우마스크를 성형하기 위한 플랫새도우마스크의 평면도.

제2도는 프레스포밍금형에 의한 새도우마스크의 성형상태를 도시한 금형장치의정면도.

제3도는 본 발명에 따른 새도우마스크성형용 플랫새도우마스크의 평면도.

제4a도는 본 발명에 따른 성형된 새도우마스크의 사시도이고, b도는 그 코너측벽부의 부분확대도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10, 50 : 새도우마스크 11 : 전면곡률부

12 : 역 R부 13 : 비드(beed)

14 : 스커트부 15 : 프레임

20 : 프레스 포형장치 21 : 녹 아웃(knock out)

22 : 펀치 23 : 다이(die)

24 : 베이스(base) 25 : 블랭크홀더

26 : 히터 30, 40 : 플랫새도우마스크

31 내지 34 : 노치부 35, 45 : 애퍼쳐 또는 슬리트

41 내지 44 : 하프에칭(half etching)부

51 : 주름부

본 발명은 음극선관 새도우마스크의 제조방법 및 이에 따른 새도우마스크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 프레스성형에 따른 새도우마스크의 전면 곡률부의 역 R과 스커트부의 스프링백을 감소시킬 수 있는 것에 관한 것이다.

통상적으로, 칼라수상관은 적색, 녹색 및 청색의 전자빔이 전자총에서 방출되어 새도우마스크의 다수의 규칙적으로 배열된 미세한 구멍을 통과하여 패널(panel)의 내면에 도포한 적색, 녹색 및 청색으로 발광하는 형광체에 충돌하여 칼라화상을 만들어내는 구조를 취하게 된다.

그러므로, 올바르고 고화질의 화상을 창출해 내기 위해서는 새도우마스크에 형성되는 다수의 미세한 구멍이 규칙적으로 정확하게 정렬되어야 하며, 새도우마스크와 패널의 내면과의 상호 거리가 변화되지 않아야 하고, 패널의 내면과 다른 곡면상의 형상 변경이 없어야만 한다.

새도우마스크의 재료로서는 일반적으로 고순도의 철이 주성분으로 사용되며, 예컨대 0.1mm∼0.3mm 두께의 Al-킬드탈탄강이 주로 사용된다.

한편, 최근 TV가 대형화, 고화질화됨에 따라 새도우마스크의 열팽창에 따른 색순도 열화현상이 큰 문제로 대두되고 있다. 이러한 새도우마스크의 열팽창에 따른 색순도 열화현상을 방지하기 위해,열팽창 계수가 낮은 인바재료(Invar material: Fe와 Ni의 합금으로서 열팽창률이 낮고 내부식성이 없음)가 사용되고 있다.

인바재료는 기존의 새도우마스크에 사용되던 Al-킬드탈탄강에 비해 열팽창률이 10분의 1정도로 되어 새도우마스크의 열팽창에 따른 색얼룩등의 문제를 해결할 수 있을 뿐만 아니라, 고화질 TV의 요구조건에도 적합하게 된다.

그러나, 상기 인바재료는 그 재료특성상 높은항복강도(yield strength)와 스프링백 특성 때문에 성형에 상당한 어려움이 뒤따르게 된다.

인바재료의 항복강도를 감소시키기 위해 성형에 앞서 인바재료에 200℃ 정도의 열을 가하여 재료를 예열하는 방법이 사용되게 되는데, 이는 인바재료의 기계적 성질이 온도에 민감하게 변화되기 때문에 열을 이용하여 마스크의 성형을 개선하기 위해 취해지는 것이다.

제1도 및 제2도를 참조하여 개략적으로 설명하면 다음과 같다.

새도우마스크소재로부터 제1b도에 도시된 바와 같이 4코너에 노치부(34)가 형성된 플랫새도우마스크(30)로 블랭킹되고, 그 블랭킹된 플랫새도우마스크(30)에는 제1a도에서 전면곡률부(11)에 해당하는 부분에 소정 배열의 다수의 애퍼처(슬리트)(35)가 에칭(etching)에 의해 형성된다.

그 후 제2도에 도시된 바와 같이 그 플랫새도우마스크(30)는 히터(26)에 의해 200℃로 가열된 금형에 로딩되며, 금형의 다이(23)와 블랭크 홀더(25)가 맞닿아 플랫새도우마스크의 외주연을 가압하여 고정적으로 유지된다. 이 상태에서 펀치(22)가 서서히 하강하여 소재의 중앙부분을 소정의 곡률로 성형하게 되고, 곡률부가 형성되면 다이(23)와 블랭크홀더(25)의 가압력은 해제된다. 펀치(22)는 넉아웃(21)과 맞닿은 상태로 금형의 하사점까지 하강하여 마스크를 충분히 연신시키게 된다. 스커트부의 성형과 충분한 연신을 이룬 새도우마스크는 넉아웃(21)의 상승에 의하여 금형으로 부터 취출된다.

상기와 같은 플랫새도우마스크의 성형에 있어서는, 성형된 새도우마스크에 주름이 생성될 가능성이 많게되고, 새도우마스크가 상방향으로 밀려 올라오면서 스커트부에서 스프링백 현상(spring-back phenomenon)이 발생되며, 이와같은 스커트부에서의 스프링백 현상으로 인하여 성형된 새도우마스크를 프레임에 조립시키는 경우에 간섭이 야기되는 문제점이 발생하게 된다.

특히 고평탄화 칼라수상관에 있어서는 상술한 문제점과 더불어 성형된 새도우마스크의 곡률부 양부에 함몰되는 현상, 즉 역R이 생성되는 중대한 문제점이 야기된다.

따라서, 평탄화, 대형화에 따른 새도우마스크 역시 큰 곡률반경과 그에 따른 강도를 지녀야 하는 까닭에 프레스포밍작업에서 충분한 연신이 이루어져야 한다.

그러나, 새도우마스크가 1mm정도의 극히 박판이며, 10 여만개 이상의 애퍼쳐(슬리트)가 형성되어 있어 프레스성형시 충분한 연신을 부여하는 것은 불가능하다. 이를 감안하여 전면곡률부(11)의 유효면 외주에 비드(13)를 형성시켜 충분한 연신을 도모하여 상술한 스프링백(θ)와 역R(12)을 감소시키고 있으나, 여전히 상당한 문제점으로 대두되고 있다.

따라서, 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 새도우마스크의 스커트부를 더욱 소성변형을 일으켜 그 스커트부의 스프링백과 전면곡률부의 역 R을 최소화시킬 수 있는 새도우마스크 제조방법 및 이에 따른 새도우마스크를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 음극선관의 새도우마스크 제조방법에 있어서; 프레스 성형을 위한 소정형상의 플랫새도우마스크로 블랭킹하는 블랭킹단계; 그 플랫새도우마스크의 전면곡률부에 소정 배열구조의 애퍼쳐(슬리트)를 에칭하고 그 플랫새도우마스크의 외주를 소정 형상으로 하프에칭하는 에칭단계; 그리고 그 에칭단계를 거친 플랫새도우마스크를 소정 형상의 새도우마스크로 성형하는 프레스성형단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 음극선관의 새도우마스크 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명은, 음극선관의 새도우마스크에 있어서, 하프에칭후 프레스성형되어 주름부가 스커트부에 형성된 것을 특징으로 하는 음극선관의 새도우마스크를 제공한다.

상기 에칭단계에서의 하프에칭이 플랫새도우마스크의 4코너 스커트부에서 실시되어 주름부가 스커트부의 4코너부에만 형성되게 하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 새도우마스크 제조방법은 종래와 같이 블랭킹단계, 에칭단계 및 프레스성형단계를 포함한다. 그러나, 블랭킹단계에서는 종래와 달리 제1도에 도시된 바와 같은 노치부(34)가 형성되는 대신에 에칭단계에서 다수의 애퍼처(슬리트)의 형성과 함께 하프에칭(half etching)부(41 내지 44)가 스커트부에 형성된다. 그 하프에칭부(41 내지 44)는 제3도에서는 4 코너부에 형성되지만, 필요에 따라 성형성을 감안하여 장변부와 단변부에도 제공될 수 있다.

이와 같이 하프에칭부(41 내지 44)가 형성된 플랫새도우마스크(40)를 제2도에 도시된 바와 같이 프레스성형을 할 경우 성형초기 블랭크홀더(25)에 의해 가압되는 상태에서는 상기 4 코너부의 하프에칭부(41 내지 44)는 종래와 같은 노치부(31 내지 34)와 동일한 작용을 하게 되어 펀치(22)에 의한 중앙부분이 곡률 형성에 전혀 지장을 초래하지 않게 된다.

그 뒤, 블랭크홀더(25)의 가압력이 해제되고 펀치(22)가 하사점까지 하강하는 동안에는 그 하프에칭부(41 내지 44)는 특히 코너부에서는 좁은 면적으로 포밍되기 때문에 다이(23)의 내측벽면과 펀치(22)의 외측벽면사이에서 서로 중첩되어 주름이 잡히게 된다.

이와 같이 주름부(51)가 형성된 본 발명에 따른 새도우마스크(50)가 제4a도에 도시되며, b도에는 그 주름부(51)가 확대되어 도시된다.

상술한 바와 같이 형성된 주름부(51)는 그 다이(23)의 내측벽면과 펀치(22)의 외측벽면사이에서 굴곡이 지면서 중첩되게 성형되기 때문에 충분한 소성변형을 일으키게되어 성형후 적어도 그 주름부(51)에서는 스프링백의 발생이 극소화된다.

또한, 주름부(51)의 형성과정에서 다이(23)와 펀치(22)의 틈새에 그 주름부(51)가 끼임에 따라 블랭크홀더(25)의 가압력 해제후에도 국부적으로 전면곡률부에 충분한 연신을 부여할 수 있게 되어, 제1a도에 도시된 바와 같은 역R(12)이 성형성 범위내에서 최대한으로 방지시키는 것이 가능하게 된다.

상술한 본 발명에 따른 음극선관의 새도우마스크 제조방법 및 이에 따른 새도우마스크의 구성과 작용에 의하면, 스커트부의 스프링백을 최소화시켜 프레임과의 조립성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 전면곡률부의 역R 생성을 최대한으로 방지시킬 수 있어, 새도우마스크의 품위를 향상시킬 수 있으며, 특히 수상관의 대형화, 평면화에 따른 새도우마스크의 제조를 용이하게 할 수 있는 등의 효과가 있다.

이상에서 본 발명의 실시예를 통해 설명되지만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 첨부된 본 발명의 청구범위의 사상 및 범주를 벗어나지 않는 각종변형 및 적용이 가능함은 당업자는 잘 이해할 수 있을 것이다.

Claims (4)

1. 음극선관의 새도우마스크 제조방법에 있어서; 프레스 성형을 위한 소정형상의 플랫새도우마스크로 블랭킹하는 블랭킹단계; 그 플랫새도우마스크의 전면곡률부에 소정 배열구조의 애퍼쳐(슬리트)를 에칭하고 그 플랫새도우마스크의 외주를 소정 형상으로 하프에칭하는 에칭단계; 그리고 그 에칭단계를 거친 플랫새도우마스크를 소정 형상의 새도우마스크로 성형하는 프레스성형단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 음극선관의 새도우마스크 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 에칭단계에서의 하프에칭이 플랫새도우마스크의 4코너 스커트부에서 실시되는 것을 특징으로 하는 음극선관의 새도우마스크 제조방법.
3. 음극선관의 새도우마스크에 있어서; 하프에칭후 프레스성형되어 주름부가 스커트부에 형성된 것을 특징으로 하는 음극선관의 새도우마스크.
4. 제3항에 있어서, 상기 주름부가 스커트부의 4코너부에 형성된 것을 특징으로 하는 음극선관의 새도우마스크 제조방법.