KR100282672B1 - 칼라브라운관 및 그 부품 - Google Patents

Abstract

본 발명은 신규한 구성의 칼라 브라운관과 이에 사용될수 있는 프레임 및 홀더 스프링을 개시한다.

종래의 곡면형 칼라 브라운관은 섀도우 마스크의 성형이 필요하여 그 제조 및 취급이 곤란하고, 평면형 칼라 브라운관은 컨버전스 특성등이 열악한 문제가 있었다.

본 발명은 곡면형 패널에 평면형 마스크를 결합하여 제작이 간편하고 화질이 우수한 칼라 브라운관을 구현하였으며, 이 칼라 브라운관에 특히 적합하며 다른 방식의 브라운관에도 사용될수 있는 프레임과 홀더 스프링을 함께 개시하고 있다.

Description

칼라 브라운관 및 그 부품

제1도는 일반적인 곡면 브라운관의 구성을 보이는 부분 절단 단면도.

제2도는 평면 브라운관의 구성을 보이는 부분 절단 단면도.

제3도는 본 발명 칼라 브라운관의 구성을 보이는 부분절단 단면도.

제4도는 본 발명에 사용되는 섀도우 마스크의 피치 변화를 보이는 그래프.

제5도는 본 발명의 다른 특징을 구성하는 프레임을 구비한 칼라 브라운관의 부분절단 단면도.

제6도는 제5도의 마스크 프레임 조립체의 일부절단 사시도.

제7도는 본 발명의 또 다른 특징을 구성하는 홀더 스프링을 보이는 제6도의 Ⅵ부분 확대사시도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

P : 패널(panel) M : 새도우 마스크(shadow mask)

1 : 프레임(frame) 1a, 1b : (내측 및 외측) 윙(wing)

2 : 홀더 스프링(holder spring)

본 발명은 칼라브라운관에 관한 것으로, 특히 신규한 원리에 기초한 칼라브라운관이 이에 사용되기에 적합한 부품에 관한것이다.

단일한 형광체에 의해 형성된 형광면과 메탈백(meta1 back)등의 기능막만을 구비하는 흑백 브라운관과는 달리 칼라 브라운관은 상당히 복잡한 구성을 가지게된다. 즉 형광면은 블랙매트릭스(black matrix)사이에 R, G, B형광체를 스트라이프(stripe)나 도트(dot) 형태로 형성하여 구성하고, 전자빔을 각 형광체에 선택적으로 랜딩(landing)시키기 위해 소정의 색선별수단(color selection means)을 구비한다.

이와같은 색선별 수단으로 가장 널리 사용되고 있는 것은 섀도우 마스크(shadow mask)인데, 이 섀도우 마스크는 금속박판상에 다수의 슬롯(slot; 스트라이프형의 경우)이나 어퍼츄어(aperture: 도트형의 경우)를 색선별 구멍으로 형성한 것이다.

제1도에는 섀도우 마스크를 사용하는 칼라 브라운관중 상용으로 가장널리 사용되고 있는 곡면 브라운관을 도시하였다. 이 곡면 브라운관은 곡면으로 형성된 패널(pane1; P1)의 내면에 형성면(S)을 형성하고, 동일한 곡면을 가져 형광면(S)과 소정간격으로 이격되도록 성형된 섀도우 마스크(M1)를 프레임(F1)에 결합하여 패널(P1)에 지지시켜 구성한 것이다.

이와같은 곡면 브라운관에 있어서 가장 큰 문제는 도밍(doming)등 열영향에 의한 전자빔 랜딩의 장단기 드리프트(drift) 현상이 심하여 바이메탈등 열영향 보상수단을 구비하여야 한다는 점이다. 최근에는 이러한 열영향을 억제하기 위해 섀도우 마스크(M1)의 재질로 인바(invar)강등 열팽창율이 낮은 고강도 재질을 사용하고 있는데, 인바강은 성형성이 나빠 열간성형을 해야함에도 정확한 성형이 불가능하고 스프링 백(spring back)이 심한등 여러가지 문제를 안고 있다. 또한 규격별로 별도의 성형금형이 필요하며, 곡률을 유지하기 위해 세심한 주의가 필요하고, 일단 손상된 섀도우 마스크(M)는 전혀 재생할 길이 없다.

한편 제2도에는 평면형 패널(P2)에 평면형 섀도우 마스크(M2)를 구비한 평면 브라운관을 도시하였다. 이와같은 평면형 섀도우 마스크(M2)에는 일반적인 열영향 보상수단을 사용할수 없으므로 일반적으로 섀도우 마스크(M2)를 가열한 상태로 프레임(F2)에 고정시킨뒤 냉각시킴으로써 인장력을 부여하는 소위 인장마스크(tension mask)로 구성된다.

이러한 평면형 섀도우 마스크는 섀도우 마스크(M2)의 성형이 불필요하고 도밍등 열영향이 발생되지 않는 장점이 있으나, 섀도우 마스크(M2)를 전체적으로 균일한 인장상태로 유지하기 어려운 문제가 있다. 평면 브라운관에 있어서 더 큰 문제점은 전자총의 전자빔 발사중심으로부터 패널(P2)중심과 외단간의 거리 차이가 곡면 마스크에 비해 매우 커서 컨버전스(convergence) 특성등이 저하되는 것이다.

이와같은 종래의 문제점을 감안하여 본 발명의 목적은 평면 브라운관과 같이 제조가 용이하며 곡면 브라운관과 같이 컨버전스 특성이 양호한 칼라 브라운관을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 섀도우 마스크에 인가된 인장력을 영속적으로 유지할수 있으며 제조가 용이하고 경량인 섀도우 마스크 프레임을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 이와같은 프레임 지지에 특히 적합하며 다른 형태의 프레임에도 사용될수 있는 홀더 스프링을 제공하는 것이다.

본 발명의 첫번째 목적을 달성하기 의해 본 발명에 의한 칼라브라운관은 곡면형의 패널과 평면형의 섀도우 마스크를 결합하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 한 특징에 의하면 섀도우 마스크에 형성된 색선별구멍의 피치(pitch)는 섀도우 마스크의 외측으로 나갈수록 더 커지게 된다.

본 발명의 다른 특징에 의하면 이 섀도우 마스크는 소정의 인장력을 인가시킨 인장마스크로 구성된다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면 섀도우 마스크에 대한 인장력의 인가방식이 섀도우 마스크를 열팽창시킨 상태로 프레임에 접합시키는 방법으로 구성된다.

한편 본 발명의 다른 목적을 구현하는 프레임은 그 단면이 적어도 두 윙(wing)을 구비하는 V자형, U자형 또는 W자형으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이와같은 프레임은 한 윙에 섀도우 마스크를 접합한 상태로 다른 윙이 패널에 결합되는데, 평면 섀도우 마스크의 접합이 매우 용이할 뿐 아니라 섀도우 마스크에 인가된 인장력은 프레임의 기하학적 형상에 의한 탄성력에 의해 유지된다.

본 발명의 또 다른 목적을 구현하는 홀더 스프링은 프레임에 고정되는 탭(tab)과, 이로부터 반대방향으로 변곡(變曲)되어 스톡(stock)과, 스톡의 선단에 구비되어 패널의 스터드핀(stud pin)과 결합되는 홀더(holder)를 구비하여 구성된다.

홀더에는 작업자의 손가락의 진입 및 파지를 용이하게 하도록 레버(lever)가 연장될수 있는데, 이와같은 홀더 스프링은 그 연장방향과 작업자의 진입방향이 일치하게 되어 그 결합 및 분리가 매우 용이하게 된다.

이에따라 본 발명 홀더 스프링은 전술한 본 발명 프레임 뿐아니라 일반적인 프레임에도 사용될수 있는데, 특히 바이메탈등 열영향 보상수단이 함께 사용되는 경우 그 이동방향이 패널의 전후방향이 되므로 프레임의 로테이션(rotation)등의 문제가 발생되지 않게된다.

본 발명의 구체적 특징과 다른 이점들은 첨부된 도면을 참조한 이하의 바람직한 실시예의 설명으로 더욱 명확해 질 것이다.

제3도에서, 본 발명에 의한 칼라 브라운관은 곡면형의 패널(P)에 평면형의 섀도우 마스크(M)를 채택하여 구성된다. 섀도우 마스크(M)는 플랜지(Ff)가 전방으로 형성된 "L"자형의 프레임(F)에 결합되어 그 홀더스프링(H)에 의해 패널(P)의 스터드핀(T)에 결합지지 된다.

바람직하기로 섀도우 마스크(M)는 소정의 인장력이 인가된 인장마스크이며, 주지된 바와같이 가열등에 의해 팽창된 상태에서 프레임(F)에 결합되어 인장력이 부여된다. 따라서 전자빔 충돌에 의한 가열에 의해 발생된 열용력은 인장력에 의한 내부응력에 의해 상쇄되므로 홀더 스프링(H)에는 바이메탈등 별도의 열영향 보상수단이 구비될 필요가 없게된다.

이와같은 본 발명 칼라 브라운관에 있어서는 종래의 곡면 또는 평면 브라운관과는 달리 패널(P) 내면의 형광면(S)과 섀도우 마스크(M)간의 간격, 소위 q치가 일정하지 않고 각 위치마다 달라지게 된다. 이와같은 문제는 제4도에 도시된 바와같이 섀도우 마스크(M)의 색선별 구멍간의 피치를 조정함으로써 해결될수 있다.

즉 제4도에서 X축은 섀도우마스크(M)의 중심으로부터의 거리를 나타내며, P축은 색선별 구멍간의 피치를 나타낸다. 여기서 점선으로 표시된 것은 종래의 곡면 브라운관의 피치 그래프이다. 실선으로 표시된 본 발명 칼라 브라운관의 피치는 이에 비해 더 큰 증가율로 증가된다. 이에따라 본 발명 칼라브라운관에 있어서 각 위치마다 변화하는 q치가 보상되어 형광면(S)에는 전자빔이 균일한 밀도로 입사될수 있게된다.

한편 전자빔 방출중심과 패널(P)상의 중심부와 주변부간의 거리의 차이에 의해 발생되는 빔 스포트(beam spot) 크기의 차이문제는 본 발명에 섀도우 마스크(M)에 있어서는 종래에 비해 현저히 개선될 수 있다. 즉 패널(P)중심부에서의 섀도우 마스크(M)와의 간격이 주변부에서의 간격보다 크므로 빔 스포트 크기는 패널(P) 전면적으로 고르게 형성될수 있다. 이때 색선별 구성의 크기는 필요에 따라 적절한 크기 배열을 가질수 있다.

한편 제5도 및 제6도에는 본 발명의 다른 특징을 구성하는 프레임(1)이 도시되어 있다. 이 프레임(1)은 그 단면이 "V"자형으로 구성되어 두 윙(1a, 1b)을 구비하고 있다. 프레임(1)의 내측 윙(1a)에는 섀도우 마스크(M)의 외단에 연장되는 플랜지(flange; Mf)가 접합되고, 외측 휭(1b)에는 홀더 스프링(2)이 부착되어 이 홀더 스프링(2)이 패널(P)의 스터드핀(T)에 결합됨으로써 프레임(1)을 지지하도록 되어있다.

이 프레임(1)은 도시된 "V"자형 뿐 아니라 "U"자형 또는 "W"자형등 적어도 두 윙(1a, 1b)을 구비하는 형태이면 어떠한 구성이라도 사용될수 있는데, 이러한 프래임(1)의 특징은 두 윙(1a, 1b)을 좌우로 당기는 인장력에 대해 상당한 탄성력으로 저항할수 있다는 점이다.

이에따라 인장력이 인가된 상태로 섀도우 마스크(M)를 프레임(1)의 내측윙(1a)에 접합하면 섀도우 마스크(M)의 연장력은 프레임(1)에 의해 탄성적으로 지지되므로 인가된 인장력이 장기간 유지될수 있게되며, 프레임(1)이 섀도우 마스크(M)를 외측으로 당겨주므로 섀도우 마스크(M)가 평탄도를 유지할수 있게된다.

이와같은 특성에 따라 본 발명 프레임은 인장마스크 뿐아니라, 제1도에 도시된 곡면형의 섀도우 마스크(M1)의 지지에도 사용될수 있다. 이 경우 섀도우 마스크(Ml)에는 스커어트(skirt) 대신 프레임(1)에 접합되기 위한 플랜지만을 구비하면 족하며, 프레임(1)의 탄성인장력에 의해 곡면상태를 정확히 유지할 뿐 아니라 열응력이나 기타 외력에 저항할수 있는 내부응력이 도입되어 강도의 보강 효과도 기대할수 있게된다.

이와같은 프레임(1)은 자체적으로 또는 홀더 스프링(2)이외의 다른 결합수단으로 패널(P)에 결합될수 있을 것이다. 그러나 기존의 생산설비나 구조 또는 제조방법등을 그대로 적용하기 위해서는 역시 홀더 스프링(2)을 결합사용하는 것이 바람직할 것이다.

이와같은 프레임(1)에 사용되기 위한 홀더 스프링(2)은 특히 제6도의 부분 확대도인 제7도에 도시된 구성을 채택하는 것이 바람직한바, 이 홀더 스프링(2)은 본 발명의 또 다른 특징을 구성하게 된다.

제7도에서 홀더 스프링(2)은 프레임(1)의 측벽, 즉 외측윙(1b)에 접합되는 탭(2a)과, 이 탭(2a)으로 부터 브라운관의 관축방향으로 연장되어 반대방향으로 변곡되도록 절곡되는 스톡(2b)과, 이 스톡(2b)의 선단에 구비되어 스터드핀(제5도의 T)에 결합되는 결합구멍(2d)을 가지는 홀더(2c)를 구비한다.

홀더(2c)의 선단에는 그 결합분리를 용이하게 하도록 하는 레버(2e)가 연장될수 있다.

이와같은 홀더 스프링(2)은 브라운관의 관축방향으로 연장되므로 그 결합 및 분리가 매우 용이하게 된다. 즉 결합시에는 패널(P)상에서 프레임(1)을 밀어 내리면 자동적으로 결합이 이루어지고, 분리시에는 상부에서 레버(2e)를 제치는 것으로 간단히 분리가 이루어진다.

본 발명 홀더 스프링(2)의 가장 큰 장점은 프레임(1)이 패널(P)에 대해 전혀 로테이션(rotation)없이 지지된다는 점이다. 즉 종래의 홀더 스프링(제1도 및 제3도의 H)은 프레임(F)의 각변에 평행한 방향으로 프레임(F)을 지지하므로 홀더 스프링(H)의 규격이나 탄성력에 차이가 있는 경우 프레임(F)을 로테이션된 상태로 지지하게 된다.

그러나 본 발명 홀더 스프링(2)은 관축방향으로 연장되므로 프레임(1)에 전혀 로테이션이 발생되지 않는다.

이에따라 본 발명 홀더 스프링(2)은 종래의 곡면형 섀도우 마스크(N1)에도 그대로 적용되어 사용될수 있다. 이때 홀더 스프링(2)의 하부에 바이메탈등 열영향 보상수단이 구비될수 있다. 바이메탈등이 팽창하는 경우 본 발명 홀더 스프링(2)은 프레임(F)을 역시 브라운관의 관축 방향으로만 전진시키게 되므로 종래와 같은 프레임(F)의 로테이션이나 뒤틀림은 발생되지 않는다.

이하 본 발명의 효과를 각 특징에 따라 설명하기로 한다.

본 발명의 첫번째 특징에 의하면 제작이 용이하고 취급이 간편한 평면형 섀도우 마스크를 컨버전스 특성이 양호한 곡면형 패널과 결합함으로써 생산성과 화질이 우수한 칼라 브라운관의 제공이 가능하게 된다. 특히 성형과정이 없으므로 각 관종마다 별도의 성형금형을 제작 및 운용해야 하는 문제가 없고, 내부 인장용력에 의해 열영향을 보상할수 있으므로 인바강이 아닌 AK(Alluminium Killed)강등 일반적인 저탄소강을 제질로 사용할수 있게된다. 또한 섀도우 마스크의 변형시에도 레벨링(levelling)만으로 간단히 수정이 이뤼질수 있어 재생이 가능하다.

이에따라 제조원가와 공수가 절감되고 제조현장의 공간 효율도 증대되어 고품질의 칼라 브라운관을 저렴하게 제공할수 있게된다.

본 발명의 두번째 특징에 의하면, 프레임의 구조가 단순해지고 중량이 경감되며, 특히 섀도우 마스크를 탄성적으로 인장하여 지지할수 있게 된다. 이에따라 인장마스크에 인가된 인장력의 유지가 가능하고, 일반적인 곡면마스크도 그 형상을 유지하며 열변형이 억지될수 있도록 지지할수 있다.

본 발명의 세번째 특징에 의하면, 프레임을 관축방향에 평행하게 지지하므로 프레임의 지지상태에 로테이션이 발생되는 일이 없으며, 일반적인 곡면마스크에 사용시에도 정확한 지지와 열팽창 보상이 가능하게 된다.

이상과 같이 본 발명은 고품질의 칼라 브라운관을 높은 생산성으로 생산하도록 하는데 큰 효과가 있다.

Claims (9)

1. 형광면이 형성된 패널과, 이 형광면에 전자빔을 선택적으로 인가하는 섀도우 마스크를 구비하는 칼라 브라운관에 있어서, 곡면형의 패널과 평면형의 섀도우 마스크를 결합하여 구성되는 것을 특징으로 하는 칼라 브라운관.
2. 제1항에 있어서, 상기 섀도우 마스크에 형성된 색선별 구멍이 상기 섀도우마스크의 중심부로부터 주변부로 갈수록 커지는 것을 특징으로 하는 칼라 브라운관.
3. 제1항에 있어서, 상기 섀도우 마스크가 소정의 인장력이 인가된 인장 마스크인 것을 특징으로 하는 칼라 브라운관.
4. 제3항에 있어서, 상기 섀도우 마스크에 인장력을 인가 시키는 방법이 상기 섀도우 마스크를 열팽창시킨 상태로 프레임에 접합하는 방법인 것을 특징으로 하는 칼라 브라운관.
5. 섀도우 마스크를 지지하는 칼라 브라운관의 섀도우 마스크 프레임에 있어서, 그 단면이 적어도 두 윙을 구비하는 것을 특징으로 하는 섀도우 마스크 프레임.
6. 제5항에 있어서, 상기 단면이 "V"자, "U"자, "W"중의 어느 한형태를 가지는 것을 특징으로 하는 섀도우 마스크 프레임.
7. 프레임의 외주에 부착되어 이를 패널에 지지하는 칼라 브라운관의 홀더 스프링에 있어서, 상기 프레임에 접합되는 탭과, 상기 탭으로 부터 반대방향으로 변곡되어 연장되는 스톡과, 상기 스톡의 선단에 구비되어 상기 패널의 스터드 핀에 결합되는 홀더를 구비하는 것을 특징으로 하는 홀더 스프링.
8. 제7항에 있어서, 상기 홀더의 선단에 작업자의 결합 및 분리의 편의를 위한 레버가 연장되는 것을 특징으로 하는 홀더 스프링.
9. 제7항에 있어서, 상기 홀더 스프링의 스톡이 상기 칼라 브라운관의 관축방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 홀더 스프링.