KR100252426B1

KR100252426B1 - 섀도마스크와프레임과의접속이개선된칼라수상관

Info

Publication number: KR100252426B1
Application number: KR1019960072415A
Authority: KR
Inventors: 쥬니어 프랭크 로우랜드 래그랜드
Original assignee: 크리트먼 어윈 엠; 톰슨 콘슈머 일렉트로닉스, 인코포레이티드
Priority date: 1995-12-28
Filing date: 1996-12-26
Publication date: 2000-04-15
Also published as: EP0788132B1; PL317599A1; JP3436339B2; HK1001439A1; MX9700194A; DE69626380D1; PL180614B1; IN191614B; US5680004A; DE69626380T2; JPH09237586A; TW495093U; CA2192720A1; CA2192720C; SG85584A1; BR9606168A; MY114038A; EP0788132A3; CN1157997A; EP0788132A2

Abstract

개선된 칼라 수상관(8)은 장방형 면판 패널(12)을 가지는 진공 유리 엔벌로프(10)를 구비한다. 패널은 그 내부에 설치된 섀도 마스크 어셈블리(30)를 포함한다. 섀도 마스크 어셈블리는 제1 열팽창률의 제1 금속으로 형성된 섀도 마스크와, 제2 열팽창률의 제2 금속으로 형성된 프레임(32)을 구비한다. 제1 열팽창률은 제2 열팽창률 보다 실질적으로 작다. 또한, 다수의 바이메탈 소자(46)에 의해 프레임과 상호 접속되는 섀도 마스크를 구비하며, 각각의 바이메탈 소자는 프레임에 고정되는 제1 단부(48)와 마스크에 고정되는 제2 단부(50)를 구비한다. 각각의 바이메탈 소자는 프레임의 열팽창률과 대응한 양만큼의 벤딩을 상기 바이메탈 소자에 발생시키는 재료로 형성된다.

Description

섀도 마스크와 프레임과의 접속이 개선된 칼라 수상관{COLOR PICTURE TUBE HAVING AN IMPROVED SHADOW MASK-T0-FRAME CONNECTION}

본 발명은 음극 형광 스크린에 현가 지지(懸架支持)되는 주변 프레임에 고정된 섀도 마스크를 갖는 형태의 칼라 수상관에 관한 것으로, 구체적으로는 제1 재료로 구성된 섀도 마스크를 제1 재료와는 열팽창률이 상이한 제2 재료로 구성된 프레임에 접속하기 위한 개선된 수단에 관한 것이다.

최근의 칼라 수상관의 형태에서, 스틸 섀도 마스크를 지지하는 주변 스틸 프레임은 스프링에 의해 면판 패널 내에 현가 지지되며, 이 스프링은 프레임에 직접 용접되거나 또는 플레이트를 통해 프레임에 용접된다. 직접 용접된 형태에서는, 스프링은 통상 바이메탈 재료로 구성되고; 플레이트를 통해 용접된 형태에서는, 플레이트는 바이메탈 재료로 구성된다. 스프링 또는 플레이트가 마스크로부터 프레임을 통해 전달되는 열에 의해 가열될 때, 바이메탈 재료는 상이하게 팽창하고, 이것에 의해 스프링 또는 플레이트가 벤딩되어 패널 상에 배치된 스크린쪽으로 마스크-프레임 어셈블리가 이동하게 된다. 그러나, 인바르와 같이 열팽창률이 낮은 재료로 제조된 섀도 마스크를 구비한 수상관에서, 수상관 동작시 마스크는 거의 팽창하지 않는다. 인바르 섀도 마스크의 팽창률이 낮기 때문에, 바이메탈 지지 스프링 및/또는 바이메탈 플레이트는 불필요하게 된다. 그러나, 비용 문제 때문에 지지 프레임을 통상적으로 팽창률이 낮은 재료로 제조하지 않아, 마스크 및 프레임을 형성하는 재료의 팽창률이 서로 상이하여 문제가 야기된다.

섀도 마스크는 전자 빔이 통과하는 중앙의 개구부와, 그 개구부를 둘러싸는 주변 스커트부를 포함한다. 칼라 수상관에서 인바르와 같이 팽창률이 낮은 재료로 구성된 섀도 마스크는 스틸 마스크 지지 프레임과 함께 사용되고, 프레임 및 마스크의 온도가 증가되는 경우 마스크와 프레임간의 열 팽창률의 차로 인해 마스크 스커트가 마스크의 레스트(rest)에 대하여 외부쪽으로 이동된다. 수상관 동작 및 수상관 제조 공정 동안에 온도 증가가 발생한다. 수상관 제조 공정 온도는 400℃를 초과하고 마스크가 영구히 왜곡되게 할 수 있다. 마스크 내에서 발생하는 상대적인 이동은 스커트와 프레임이 고정되지 않고 접촉하는 영역에서 발생한다. 프레임과의 접촉에 의해 야기되는 스커트 이동의 효과는 국부적이고 접촉 포인트로부터 3㎝ 이상 연장하지 않는다. 그러나, 상기의 접촉은 마스크의 윤곽 표면에서 국부적인 변화를 야기할 수 있고, 마스크내의 개구와 마스크의 대응 형광 스트라이프 또는 스크린의 도트간에 미스얼라인먼트(misalignment)를 야기한다. 미스얼라인먼트의 현상은 섀도 마스크의 작은 덴트(dent)의 현상과 유사하다. 외견상의 덴트의 크기는 다른 요인들 중에서 스커트 길이 및 마스크 윤곽에 따라 다르다. 상기와 같은 현상은 마스크의 윤곽이 만곡된 때 보다 평평할 때 발생하기 쉽다.

본 발명의 목적은 제1 재료로 구성된 섀도 마스크와 제1 재료와 열팽창률이 상이한 제2 재료로 구성된 프레임 접속에서 개선을 제공하는데 있다.

본 발명에 따르면, 개선된 칼라 수상관은 장방형 면판 패널을 가지는 진공 유리 엔벌로프를 구비한다. 패널은 그 내부에 설치된 섀도 마스크 어셈블리를 포함한다. 섀도 마스크 어셈블리는 제1 열팽창률의 제1 금속으로 형성된 섀도 마스크와, 제2 열팽창률의 제2 금속으로 형성된 프레임을 구비한다. 제1 열팽창률은 제2 열팽창률 보다 실질적으로 작다. 또한, 개선된 수상관은 다수의 바이메탈 소자를 통해 프레임과 상호 접속되는 섀도 마스크를 구비하며, 바이메탈 소자는 프레임에 고정된 제1 단부와 마스크에 고정된 제2 단부를 각각 가진다. 각각의 바이메탈 소자는 프레임의 열팽창과 대응한 양만큼의 벤딩을 소자에 발생시키는 재료로 형성된다.

도 1은 본 발명을 구체화한 칼라 수상관의 축 방향으로 절단된 측면도.

도 2는 도 1의 칼라 수상관의 면판 패널의 사분면 및 마스크 프레임 어셈블리의 저면도.

도 3은 도 2의 섀도 마스크 어셈블리의 측면의 횡단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

8 : 칼라 수상관

10 : 진공 유리 엔벌로프

12 : 면판 패널

22 : 스크린

24 : 섀도 마스크

30 : 섀도 마스크 어셈블리

32 : 프레임

36, 38 : 플랜지

40 : 개구부

42 : 가장자리부

44: 스커트부

도 1은 장방형 퍼넬(16)에 의해 접속된 장방형 면판 패널(12) 및 관형 네크(14)를 포함하는 유리 엔벌로프(10)를 구비한 장방형 칼라 수상관(8)을 도시한다. 패널(12)은 뷰잉 면판(18) 및 주변 플랜지 또는 퍼넬(16)로 밀폐된 측벽부(20)를 포함한다. 면판 패널(12)은 2개의 직교축, 즉 폭이 넓은 길이(수평 방향)에 평행한 장축(X), 폭이 좁은 길이(수직 방향)에 평행한 단축(Y)을 가진다. 장축과 단축은 패널(12)의 중심과 네크(14)의 중심을 통과하는 수상관의 중심축(Z)에 수직이다. 모자이크 3색 형광 스크린(22)은 면판(18)의 내부 표면에 의해 지탱된다. 스크린은 단축(Y)에 실질적으로 평행하게 연장하는 형광 라인을 갖는 라인 스크린이다. 다르게는 스크린은 도트 스크린을 사용할 수도 있다. 다공의 칼라 셀렉션 전극, 즉 섀도 마스크(24)는 개선된 접속 수단을 통해 스크린(22)과 소정의 이격 관계를 유지하면서 이동 가능하게 장착된다. 네크(14)내의 중앙에 장착된 전자총(26)은 3개의 전자빔을 발생하여 마스크를 통해 수렴 경로를 따라 스크린(22)에 전송한다.

도 1의 수상관은 퍼넬과 네크의 접합부 부근에 위치된 요크(28)와 같은 외부 자기 편향 요크를 사용하도록 설계된다. 동작시 요크(28)는 3개의 전자빔에 자계를 인가하여 스크린(22)상의 장방형 래스터에서 수평 및 수직으로 주사하게 한다.

섀도 마스크(24)는 주변 프레임(32)도 포함하는 마스크-프레임 어셈블리(30)의 일부이다. 스프링 지지 수단(34)에 의해 면판 패널(12) 내에 장착되는 마스크-프레임 어셈블리(30)가 도 1 및 도 2에 도시되고, 도 3의 횡단면에서도 도시되고 있다.

프레임(32)은 거의 수직인 2개의 플랜지, 즉 L형 횡단면 구조로 된 제1 플랜지(36) 및 제2 플랜지(38)를 포함한다. 제1 플랜지(36)는 제2 플랜지(38)에서 스크린(22)쪽 방향으로 연장한다. 제2 플랜지(38)는 제1 플랜지(36)에서 수상관(8)의 중심 장축(Z)쪽 방향으로 연장한다. 프레임(32)의 4개 코너(42)는 프레임의 대각선 방향과 거의 수직이 되게 끝이 절단된다. 선택적으로, 본 발명은 온축(on-axis) 또는 오프코너(off-corner) 마스크 프레임 어셈블리 스프링 지지부를 가지는 수상관에 적용될 수도 있다.

섀도 마스크(24)는 만곡된 개구부(40)와, 그 개구부를 둘러싸는 구멍이 없는 가장자리부(43)와, 그 가장자리부(42)로부터 뒤로 벤딩되어 스크린(22)으로부터 멀어지게 연장하는 스커트부(44)를 구비한다. 마스크(24)는 프레임(32) 내에서 고정된다. 즉, 프레임 내부에 끼워지고 바이메탈 소자(46)에 의해 프레임(32)에 상호 접속된다.

양호한 실시예에서, 섀도 마스크(24)는 철-니켈 재료의 인바르로 구성되고 프레임은 스틸로 구성된다. 인바르의 열팽창률은 스틸의 열팽창률보다 훨씬 낮다. 인바르 섀도 마스크와 스틸 지지 프레임 사이에 적층형 바이메탈 소자(46)를 배치함으로써, 마스크와 프레임간의 팽창률의 실질적인 차는 제거할 수도 있다. 각각의 바이메탈 소자(46)는 프레임(32)의 제1 수직 플랜지(36)의 말단부에 고정된 제1 단부(48)와 마스크 스커트부(44)의 말단부에 고정된 제2 단부(50)를 가진다. 바이메탈 소자(46)의 낮은 열팽창률을 갖는 측부(52)는 마스크 스커트부(44)와 대향하고 있다. 마스크, 바이메탈 소자 및 프레임의 온도가 증가할 때, 프레임은 마스크로부터 멀어지게 이동하지만, 바이메탈 소자는 마스크에 고정된 소자의 단부가 프레임으로부터 떨어지게 이동하도록 벤딩된다. 이러한 벤딩은 마스크에 적어도 일시적인 덴트(dent)를 초래할 수 있는 과다한 힘이 마스크 스커트 상에 미치는 것을 방지하는 한편, 면판 패널 내에서 마스크의 위치를 유지한다.

바이메탈 소자가 마스크 및 프레임 각각의 측부를 따라 몇몇 위치에 놓일 수 있지만, 통상적으로 주축의 단부에만 바이메탈 소자를 놓는 것으로 족하다. 바이메탈 소자의 설계는 소자의 두께 및 재료의 성분을 변화시킴으로써 변경될 수 있다. 이상적으로 보아서, 선택된 재료는 프레임의 열팽창에 대응한 양만큼의 벤딩을 바이메탈 소자에 발생시켜, 마스크 스커트의 왜곡을 방지하고 프레임이 열팽창될 때 패널에 대하여 적어도 섀도 마스크의 수평 위치를 실질적으로 유지해야 한다. 일실시예에서, 바이메탈 소자의 성형 크기는 19㎜×28.5㎜×1㎜(두께) 이고, 소자는 동일 두께의 2가지 재료로 구성된다. 이 바이메탈 재료 중 하나는 36% Ni, 64% Fe 로 구성되고 나머지 재료는 22% Ni, 3% Cr 및 75% Fe 로 구성된다. 또한, 바이메탈 동작이 프레임과의 제어되지 않은 접촉에 의해 저해되지 않도록, 바이메탈 소자는 프레임에 고정된 단부 근방에 약0.5㎜ 정도 떨어져 배치된다.

바이메탈 소자(46)가 인바르 마스크와 함께 사용되는 경우, 양자에 어떠한 부정합이 발생하지 않도록 마스크와 접촉하는 소자의 측부(52)를 인바르로 제조하는 것이 바람직하다. 이것은 인바르가 최대 200℃에서 비교적 낮은 팽창률을 나타내고 있지만, 200℃이상에서는 철에 근사한 높은 팽창률이 되기 때문에 필요한 것이다. 수상관의 제조 공정 단계에서 수상관의 온도가 약 400℃까지 상승하기 때문에, 약간의 재료의 부정합을 제거함으로써 소자와 마스크간의 부속품이 왜곡되거나 또는 분열되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명은 섀도 마스크가 다수의 바이메탈 소자를 통해 프레임에 상호 접속되는데, 이 때 높은 열팽창률을 갖는 재료로 형성된 바이메탈 소자의 일단부는 프레임과 접촉하고, 낮은 열팽창률을 갖는 재료로 형성된 타단부는 마스크와 접촉함으로써, 마스크의 왜곡을 방지하고 섀도 마스크의 수평 위치를 유지할 수 있다.

Claims

장방형 면판 패널을 가진 진공 유리 엔벌로프를 구비한 칼라 수상관으로서, 상기 장방형 면판 패널은 제1 열팽창률의 제1 금속으로 형성된 섀도 마스크(24)와, 상기 제1 열팽창률보다는 실질적으로 큰 제2 열팽창률의 제2 금속으로 형성된 프레임(32)을 구비하는 섀도 마스크 어셈블리가 그 내부에 장착되어 있는 것인 칼라 수상관에 있어서,

상기 섀도 마스크(24)는 다수의 바이메탈 소자(46)를 통해서만 상기 프레임과 상호 접속되고, 상기 바이메탈 소자는 상기 프레임의 내표면에 고정된 제1 단부와 상기 마스크의 외표면에 고정된 제2 단부를 각각 구비하며, 상기 바이메탈 소자는 상기 프레임의 열팽창에 대응한 양만큼의 벤딩을 상기 바이메탈 소자에 발생시키도록 하는 열팽창률이 상이한 2가지 재료를 포함하는데, 열팽창률이 높은 재료는 상기 프레임과 접촉하고, 열팽창률이 낮은 재료는 상기 마스크와 접촉하는 것을 특징으로 하는 칼라 수상관.
제1항에 있어서, 상기 마스크(24)를 형성하는 재료와 상기 바이메탈 소자(46)의 낮은 열팽창률을 갖는 재료는 동일 재료인 것을 특징으로 하는 칼라 수상관.
제2항에 있어서, 상기 마스크(24)와 상기 바이메탈 소자(46)의 낮은 열팽창률을 갖는 측부(52)는 니켈-철 재료의 인바르로 구성되는 것을 특징으로 하는 칼라 수상관.
제1항에 있어서, 상기 섀도 마스크(24)는 상기 프레임(32) 내에 배치되고,상기 각각의 바이메탈 소자(46)는 가열동안 상기 마스크의 내부쪽으로의 벤딩을 상기 소자(46)에 발생시키는 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 칼라 수상관.
제4항에 있어서, 상기 섀도 마스크(24)는 상기 마스크의 개구부(40)를 둘러싸는 주변 스커트부(44)를 포함하고, 상기 각각의 바이메탈 소자(46)의 재료는 상기 프레임(32)이 열팽창될 때 상기 마스크 스커트부의 왜곡을 방지할 수 있는 재료료로 선택되는 것을 특징으로 하는 칼라 수상관.
제4항에 있어서, 상기 섀도 마스크(24)는 상기 마스크의 개구부(40)를 둘러싸는 주변 스커트부(44)를 포함하고, 상기 프레임(32)은 2개의 수직 플랜지(36,38)를 구비하는데, 상기 소자(46)의 제1 단부(48)는 상기 플랜지(36) 중 하나의 말단부에 고정되고 상기 소자(46)의 제2 단부(50)는 상기 스커트부의 말단부에 고정되는 것을 특징으로 하는 칼라 수상관.