KR100304207B1

KR100304207B1 - 섀도마스크본체,섀도마스크,및컬러수상관

Info

Publication number: KR100304207B1
Application number: KR1019980019289A
Authority: KR
Inventors: 마사오 하야시; 가즈야 후시모토
Original assignee: 모리시타 요이찌; 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤
Priority date: 1997-05-27
Filing date: 1998-05-27
Publication date: 2001-09-29
Also published as: TW367519B; EP0881658B1; US6051918A; MY119524A; CN1200555A; KR19980087420A; ATE256913T1; EP0881658A1; DE69820530D1; CN1134810C; DE69820530T2

Abstract

본 발명은 섀도 마스크 곡면의 컬러 수상관 제조공정중의 열변형을, 더미 베이킹(dummy baking)공정없이 방지하고, 컬러 수상관의 색순도를 떨어트리지 않음과 동시에, 컬러 수상관 생산공정의 코스트 삭감과 생산성의 향상을 도모하는 것이 가능한 섀도 마스크 본체, 섀도 마스크 및 컬러 수상관을 제공하는 것으로써, 주위에 스커트(skirt)부(11)를 가지는 섀도 마스크 본체(9)에 있어서, 대각부 근방 및 단변 중앙부 근방의 상기 스커트부에 절결(12)을 형성하고, 상기 대각부의 상기 스커트부의 칫수(13)가 상기 단변 중앙부의 상기 스커트부의 칫수(16)보다 길게 한다. 이에따라, 마스크 프레임과의 용접시에 발생한 잔류 변형이나 그 후의 열팽창이 스커트부에서 흡수되며, 섀도 마스크 곡면(9′)의 가열에 의한 변형을 억제할 수 있다.

Description

섀도 마스크 본체, 섀도 마스크, 및 컬러 수상관{SHADOW MASK BODY, SHADOW MASK AND COLOR CATHOD-RAY-TUBE}

본 발명은 컬러 수상관에 사용되는 섀도 마스크 본체, 및 이것을 포함하는 섀도 마스크, 또한 이것을 내장한 컬러 수상관에 관한 것이다. 상세하게는 섀도 마스크 본체의 곡면의 변형에 따른 컬러 브라운관의 색 순도의 떨어짐을 방지할 수있는 섀도 마스크 본체, 섀도 마스크 및 컬러 수상관에 관한 것이고, 보다 상세하게는, 제조공정의 열공정시의 섀도 마스크의 열변형을 방지할 수 있는 섀도 마스크 본체, 섀도 마스크 및 컬러 수상관에 관한 것이다.

섀도 마스크형 컬러 수상관은 도4에 도시하는 바와같이, 패널(1), 섀도 마스크(2), 깔때기(3), 편향 요크(4), 네크(5), 전자총(6) 및 스크린(8)을 가지고 있다. 도4의 섀도 마스크(2)는 전자총(6)에서 방출되는 전자 빔(7)을 선별하여 스크린(8)에 바르게 랜딩시키기 위해 설치된다.

섀도 마스크(2)는 도5에 도시하는 바와같이, 섀도 마스크 본체(9)와 마스크 프레임(10)으로 구성되어 있다. 이 섀도 마스크 본체(9)와 마스크 프레임(10)은 섀도 마스크 본체(9)의 주위에 형성된 스커트부(11)와, 마스크 프레임(10)의 내면이 섀도 마스크의 장변중앙, 단변중앙, 각 대각에 닿는 위치에 용접하여 구성되어 있다.

종래, 섀도 마스크 본체(9)의 스커트부(11)의 길이(L)는 스커트 전면, 즉 각 변 중앙부와 대각부에서 대략 같게하던지, 또는 마스크 프레임(10)의 코너부 내측에 마스크 프레임(10)을 보강하기 위한 「보스」가 있는 경우에는, 그 부분을 피하기 위해 코너부의 스커트 길이가 각 변 중앙부의 길이보다 짧아지도록 형성되어 있다. 또한, 섀도 마스크 본체(9)와 마스크 프레임(10)을 용접할 시, 스커트부(11)의 상방(섀도 마스크 본체(9)의 곡면측)에 용접점을 설치하면, 용접시의 스커트부(11)의 변형이 곡면형상의 변형에 크게 관여하게 되고, 한편, 스커트부(11)의 하단부에 용접점을 설치하면, 조립 오차등에 의해 용접점 위치를 확보할 수 없는 경우가 발생할 염려가 있다. 그래서, 통상, 스커트부(11)의 하단에서 약2mm상의 위치를 용접점의 적성(適性)거리로 한다.

또한, 스커트부(11)와 마스크 프레임(10)의 용접점 근방, 즉, 섀도 마스크(2)의 대각부 근방 및 장변, 단변의 각 중앙부 근방에는 절결(12)이 형성된다. 이 절결(12)은 금속박판을 프레스 성형하여 스커트부(11)를 형성할 시의 두께가 남는 것을 방지하기 위해, 또한, 컬러 수상관 동작시에 전자 빔이 조사 충돌함으로써 발생하는 섀도 마스크 본체(9)의 온도상승에 동반하는 마스크곡면의 변형을 방지하기 위한 것이다.

이와같은 섀도 마스크(2)는 섀도 마스크 본체(9)의 곡면을 유지하기 위해, 스커트부(11)를 마스크 프레임(10)내에 압입하도록 조합되어 용접되므로, 스커트부(11)와 마스크 프레임(10)과의 접합부나 용접기에 의해 상호 압압되는 용접부에 응력 변형을 남기기쉽다.

섀도 마스크형 컬러 수상관을 제조할 시에는, 스크린(8)형성 후의 패널(1)의 내면에 섀도 마스크(2)가 배설되며, 그 패널(1)과 깔때기(3)에 대해 프릿(frit) 접착공정 및 배기공정이 행해진다. 그렇게하면, 이들 각 공정(프릿 접착공정 및 배기공정등)시의 가열등에 의해 섀도 마스크(2)의 용접부분 및 그 주변에 남은 상기 변형이 해방되며, 섀도 마스크 본체(9)의 곡면을 변형시킨다. 이 섀도 마스크 본체(9)의 곡면의 변형이 컬러 브라운관의 색 순도를 떨어트린다.

또한, 섀도 마스크 본체(9)에 이용하기 위한 재료로써는, 두께0.1∼0.3mm정도의 알루미킬드동(이하, 이것을 「AK재」라고 칭한다), 혹은 최근의 수상관의 대형 고휘도에 따라 개발된 인바재(저팽창재료)등을 생각할 수 있다. 마스크 프레임(10)으로써는 연강재로 형성되는 것이 일반적이다. 이상의 2종류(AK재제, 인바(Invar)재제)의 섀도 마스크에 대해 제조공정시의 섀도 마스크 본체(9)의 변형의 대소를 조사한 바, 인바 재제쪽이 AK재제에 비해 변형이 큰 것을 확인할 수 있었다.

이 섀도 마스크 본체(9)의 변형의 상이는 섀도 마스크 본체(9)와 마스크 프레임(10)과의 열 팽창의 다름에 의한 것으로 생각할 수 있다. 이것은 AK재제의 섀도 마스크(이하 「AK마스크」라고도 한다)는 마스크 프레임(10)과 대략 같은 열팽창율이지만, 인바재제 섀도 마스크(이하 「인바 마스크」라고도 한다.)는 마스크 프레임(10)보다 열팽창율이 작기 때문에, 용접부에서의 열팽창 차이의 영향을 섀도 마스크 본체(9)가 받기 쉬워진다고 생각되기 때문이다.

여기서 종래부터 제조공정시에 있어서는, 패널(1)과 깔때기(3)와의 봉착 및 배기가열등에 의해 섀도 마스크 본체(9)둥에 발생하는 상기 각종 열변형을, 사전에 제거하는 것을 목적으로 하여 섀도 마스크(2)를 가열하여 변형에 의한 변형을 미리 제거하는 더미 베이킹 처리(예를들면 450도 이상에서 40∼50분)을 행한다.

종래기술에 관한 섀도 마스크에 있어서는, 이상과 같은 더미 베이킹 처리를 행하지 않고, 컬러 수상관을 조립한 경우, 컬러 수상관의 형광체의 홀과 전자 빔과의 사이에 편의가 발생한다.

도6은 본 발명의 컬러 수상관의 일예로써, 36cm(15형)-90도 편향 인바 마스크관(곡율=2R)을 패널측에서 본 정면도이다. 패널(1)의 내면에는 스크린이 형성되어 있고, 이 스크린은 도6에 도시하는 바와같이, 적(R), 녹(G), 청(B)을 일단위로 하는 형광체 홀이 정연히 배열되어 구성되어 있다. 여기서, 대각부 근방 영역의 형광체 홀 유니트(17) 및 단변 중앙부 근방 영역의 형광체 홀 유니트(18)에 주목한다. 또한, 도6에 있어서, 형광체 홀 유니트(17), (18)는 그 개념을 표시하기 위해 과장되게 표현되어 있다.

도7은 이 형광체의 홀과 전자 빔과의 사이에 발생하는 편의를 나타낸다. 도7(a)은 도6의 대각부 근방 영역의 형광체 홀 유니트(17)의 확대도를 도시하고, 도7(b)은 도6의 단변 중앙부 근방영역의 형광체 홀 유니트(18)의 확대도를 도시한다. 컬러 수상관의 대각부 근방영역(17)에 있어서는, 도7(a)에 도시하는 바와같이, 전자 빔(20)이 형광체의 홀(19)의 외측을 쏘고, 컬러 수상관의 단변 중앙부 근방 영역(18)에 있어서는, 도7(b)에 도시하는 바와같이, 전자 빔(20)이 형광체의 홀(19)의 내측을 쏘도록, 전자 빔(20)과 형광체의 홀(19)간에 편의가 발생한다. 또한, 이들 대각부 근방 영역과 단변 중앙부 근방 영역에서의 랜딩 편의량의 합(d1+d2)은 도2(상세하게는 후술한다)에 도시하는 바와같이, 40㎛인 것이 확인되었다.

도8은 컬러 수상관의 단변 중앙부 근방 영역 및 대각부 근방 영역의 열처리전후의 마스크 곡면의 변화를 나타낸 것이다. 즉, 도8(a)은 도6의 I-I선 화살표 방향에서 본 섀도 마스크 표면의 곡율의 변화의 상태를 모식적으로 나타낸 도면이고, 일점 쇄선(22′)은 마스크 열처리전의 기준곡면을, 실선(22)은 마스크 열처리후의 곡면을 각각 나타낸다. 또한, 도8(b)은 도6의 II-II선 화살표 방향에서 본 섀도 마스크 표면의 곡율의 변화 상태를 모식적으로 표시한 도면이고, 일점쇄선(23′)은 마스크 열처리전의 기준곡면을, 실선(23)은 마스크 열처리후의 곡면을 각각 나타낸다. 이 도8에 도시하는 바와같이, 마스크 열처리전의 기준곡면(22′), (23′)과 비교한 경우, 단변 중앙부 근방 영역의 곡면(22)은 형광체에 근접하는 방향으로 이동하고, 대각부 근방 영역의 곡면(23)은 형광체로 부터 멀어지는 방향으로 이동한다. 그리고, 이 때, 단변 중앙부 근방 영역의 곡면(22)의 이동량(d3)과 대각부 근방 영역의 곡면(23)의 이동량(d4)의 합(d3+d4)은 40㎛인 것이 확인되었다.

도7 및 도8의 측정결과에서,곡면의 변화와 완성구에서의 특성의 일치를 보았으므로, 다시 상세하게 조사하면, 도9에 도시하는 바와같이, 단변 중앙부 근방영역과 대각부 근방 영역에 있어서, 곡면 편의량의 합(도8의 d3+d4)과 랜딩 편의량(전자 빔과 구멍과의 편의량)의 합(도7의 d1+d2)과의 사이에는 상관관계가 있는 것이 확인되었다.

세밀한 컬러화상을 얻기위해서는, 랜딩 편의량의 합(d1+d2)은 15㎛이하로 억제하는 것이 바람직하고, 이를 위해서는 도9에서 곡면 편의량의 합(d3+d4)을 15㎛이하로 할 필요가 있는 것을 알 수 있다.

상기와 같은 종래기술에 관한 섀도 마스크에 있어서는, 각 실험(조사)결과에서도 명백한 바와같이,섀도 마스크 본체에(특히 열공정에서의 변형이 큰 인바 재제인 것을 이용하는 경우는 물론), 비교적 열변형이 작은 AK재제의 것을 이용하는 경우라도 패널과 깔때기와의 프릿(frit) 봉착공정 및 배기가열 공정등에 의해 섀도마스크 본체는 열변형을 하기 때문에, 보다 정밀도가 좋은 섀도 마스크를 얻기위해서는, 미리 섀도 마스크를 열처리하여, 충분히 열변형시켜 잔류 변형을 제거하고 나서, 조립할 필요가 있고, 더미 베이킹이 불가결했었다.

이 더미 베이킹은 후의 열공정에서 섀도 마스크에 가해지는 열량보다도 큰 열량을 부여하지 않으면 안되므로, 상술과 같이 최고온도가 450도 이상, 그 유지시간을 40∼50분 이상으로 할 필요가 있다. 또한, 더미 베이킹 공정 전체에서는 약 3시간의 시간이 필요해진다.

이와같은 방대한 시간과 에너지를 요하는 공정이 필요한 것은 컬러 수상관의 제조를 행하는데 있어, 생산효율·생산 코스트상에서 큰 과제가 되었다.

본 발명은 이와같은 과제를 해결하기 위해 행해진 것으로, 섀도 마스크 곡면의 컬러 수상관 제조공정중의 열변형을, 더미 베이킹 공정 없이 방지하고, 컬러 수상관의 색순도를 열화시키지 않음과 동시에, 컬러 수상관 생산공정의 코스트 삭감과 생산성 향상을 도모하는 것이 가능한 섀도 마스크 본체, 섀도 마스크 및 컬러 수상관을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도1은 본 발명의 실시형태에 관한 섀도 마스크 본체의 사시도,

도2는 본 실시형태에 관한 섀도 마스크와 종래기술에 관한 섀도 마스크와의 열공정시의 곡면 변형량을 표시한 그래프,

도3은 대각부와 단변 중앙부와의 스커트 길이의 차와 곡면 편의량과의 관계를 표시한 그래프,

도4는 컬러 수상관의 개략 단면도,

도5는 컬러 수상관에 구비되는 섀도 마스크의 사시도,

도6은 컬러 수상관의 정면도,

도7은 종래기술에 관한 섀도 마스크에 더미 베이킹 처리를 행하지 않은 경우의 형광체의 홀과 전자 빔과의 편의를 나타내는 개략도이고, (a)는 대각부 근방 영역, (b)는 단변 중앙부 근방 영역에서의 상태를 각각 도시하고,

도8은 컬러 수상관의 열처리에 의한 마스크 곡면의 변화를 나타낸 도면이고, (a)는 단변 중앙부 근방 영역을, (b)는 대각부 근방 영역을 각각 도시하고,

도9는 곡면 편의량의 합과 랜딩(landing) 편의량(전자 빔과 홀과의 편의량)의 합과의 관계를 나타낸 그래프이다.

<도면의 주요부분의 부호의 설명>

1 : 패널 2 : 섀도 마스크

3 : 깔때기 4 : 편향 요크

5 : 네크 6 : 전자총

7 : 전자 빔 8 : 스크린

9 : 섀도 마스크 본체 9′: 섀도 마스크 곡면

10 : 마스크 프레임 11 : 스커트부

12 : 절결 13 : 대각부의 스커트 길이

15 : 용접점 높이 16 : 단변 중앙부의 스커트 길이

17 : 대각부 근방 영역의 형광체 홀 유니트

18 : 단변 중앙부 근방 영역의 형광체 홀 유니트

19 : 형광체 홀 20 : 전자 빔

31,31a,31b : 대각부의 용접점 32 : 단변 중앙부의 용접점

33 : 장변 중앙부의 용접점

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 관한 섀도 마스크 본체는, 주위에 스커트부를 가지는 섀도 마스크 본체로써, 상기 섀도 마스크 본체의 대각부 근방 및 단변 중앙부 근방의 상기 스커트부에 절결이 형성되며, 상기 대각부의 상기 스커트부의 칫수가 상기 단변 중앙부의 상기 스커트부의 칫수보다 긴 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 관한 섀도 마스크는, 주위에 스커트부를 가지는 섀도 마스크 본체와, 상기 섀도 마스크 본체의 주위를 둘러싸도록 구비된 마스크 프레임을 가지고, 상기 섀도 마스크 본체의 대각부 근방 및 단변 중앙부 근방의 상기 스커트부에 절결이 형성되며, 상기 스커트부와 상기 마스크 프레임의 내면이 적어도 대각부 및 단변중앙부에 고착되어 이루어지는 섀도 마스크로써, 단변 중앙부에서 고착점이 이것을 끼우는 양 대각부의 고착점을 연결하는 직선보다 섀도 마스크 곡면에 가까운 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 별도의 구성에 관한 섀도 마스크는, 주위에 스커트부를 가지는 섀도 마스크 본체와, 상기 섀도 마스크 본체의 주위를 둘러싸도록 구비된 마스크 프레임을 가지고, 상기 스커트부와 상기 마스크 프레임의 내면이 고착되어 이루어지는 섀도 마스크로써, 상기 섀도 마스크 본체의 대각부 근방 및 단변 중앙부 근방의 상기 스커트부에 절결이 형성되며, 상기 대각부의 상기 스커트부의 칫수가 상기 단변 중앙부의 상기 스커트부의 칫수보다 긴 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 관한 컬러 수상관은, 주위에 스커트부를 가지는 섀도 마스크 본체와, 상기 섀도 마스크 본체의 주위를 둘러싸도록 구비된 마스크 프레임을 가지고, 상기 스커트부와 상기 마스크 프레임의 내면이 고착되어 이루어지는 섀도 마스크를 포함하는 컬러 수상관으로써, 상기 섀도 마스크 본체의 대각부 근방 및 단변 중앙부 근방의 상기 스커트부에 절결이 형성되며, 상기 대각부의 상기 스커트부의 칫수가 상기 단변 중앙부의 상기 스커트부의 칫수보다 긴 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 별도의 구성에 관한 컬러 수상관은 주위에 스커트부를 가지는 섀도 마스크 본체와, 상기 섀도 마스크 본체의 주위를 둘러싸도록 구비된 마스크 프레임을 가지고, 상기 섀도 마스크 본체의 대각부 근방 및 단변 중앙부 근방의 상기 스커트부에 절결이 형성되며, 상기 스커트부와 상기 마스크 프레임의 내면이 적어도 대각부 및 단변 중앙부에 고착되어 이루어지는 섀도 마스크를 포함하는 컬러 수상관으로써, 단변 중앙부에서의 고착점이 이것을 끼우는 양 대각부의 고착점을 연결하는 직선보다 섀도 마스크 곡면에 가까운 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 상기 대각부의 스커트부를 상기 단변 중앙부의 스커트부보다 길게 형성함으로써, 또는 상기 스커트부와 상기 마스크 프레임의 내면과의 고착점에 관한 것으로, 단변 중앙부에서의 고착점을, 이것을 끼우는 양 대각부의 고착점을 연결하는 직선보다 섀도 마스크 곡면에 가깝게(패널에 가까움)함으로써, 용접에 의한 열팽창 변위를 상기 스커트부가 흡수하고, 상기 스커트부의 변형이 섀도 마스크 곡면에 영향을 미치지 않게 되므로, 섀도 마스크의 곡면 편의량을 작게하고, 랜딩 편의량(전자 빔과 구멍과의 편의량)의 합을 작게할 수 있다. 따라서, 섀도 마스크 곡면의 컬러 수상관 제조공정중의 열변형을, 더미 베이킹 공정없이 방지할 수 있기 때문에, 컬러 수상관의 색순도를 열화시키지 않고, 컬러 수상관 생산 공정의 코스트 삭감과 생산성의 향상을 도모하는 것이 가능하다.

또한, 본 발명에 관한 섀도 마스크 본체, 섀도 마스크 또는 컬러 수상관에 있어서는, 상기 대각부의 상기 스커트부의 칫수와 상기 단변 중앙부의 상기 스커트부의 칫수가 이하에 표시하는 〔수1〕의 관계에 있는 것이 바람직하다.

〔수1〕

2 ≤ L₁- L₂＜ 15

L₁: 대각부의 스커트부의 칫수(mm)

L₂: 단변 중앙부의 스커트부의 칫수(mm)

또한, 본 발명에 관한 섀도 마스크 또는 컬러 수상관에 있어서는, 다변 중앙부에서의 고착점과, 이것을 끼우는 양 대각부의 고착점을 연결하는 직선과의 거리가 2mm이상 15mm미만으로 하는 것이 바람직하다.

이 바람직한 예에 의하면, 대각부의 스커트부를 단변 중앙부의 스커트부보다 2mm이상 길게 형성함으로써, 또는 단변 중앙부에서의 고착점과, 이것을 끼우는 양 대각부의 고착점을 연결하는 직선과의 거리를 2mm이상으로 함으로써, 본 발명의 효과를 유효하게 발휘하는 것이 가능해진다. 또한, 대각부의 스커트부와 단변 중앙부의 스커트부와의 차이를 15mm이상, 또는 단변 중앙부에서의 고착점과, 이것을 끼우는 양 대각부의 고착점을 연결하는 직선과의 거리를 15mm이상으로 해도 실질적 효과의 차이는 별로 없고, 오히려 이 차이를 15mm이상으로 하면, 용접위치의 확보 및 패널과 섀도 마스크와의 적정 거리의 확보등이 어려워진다. 여기서 바람직한 예에 의하면, 상기 대각부의 상기 스커트부의 칫수와 상기 단변 중앙부의 상기 스커트부의 칫수를 상기 〔수1〕의 관계로, 또는 단변 중앙부에서의 고착점과, 이것을 끼우는 양 대각부의 고착점을 연결하는 직선과의 거리를 상기 범위로 각각 규정함으로써, 컬러 수상관을 구성하는데 있어 제약이 발생하지 않는 범위에서, 본 발명의 효과를 얻을 수 있다.

이하, 본 발명의 실시형태를 도면 및 실시예에 의거하여 설명한다.

도4는 섀도 마스크형 컬러 수상관의 단변도를 도시한다. 이 컬러 수상관은 그 외측이 상자형의 패널(1)과 깔때기형의 깔때기(3)로 구성되며, 패널(1)의 내면에 형광체가 도포된 스크린(8)을 가지고, 이에 대면하는 형으로 섀도 마스크(2)가 배치되어 있다. 또한 깔때기(3)의 네크(5)내에는 전자총(6)이 구비되어 있고, 그 전자총(6)으로부터 방사된 전자 빔(7)이 깔때기(3)의 외주에 배치된 편향 요크(4)의 자계에 의해 편향하여 섀도 마스크(2)의 구멍을 통과하고, 스크린(8)에 랜딩하여 컬러화상을 표시한다.

도5는 섀도 마스크(2)의 사시도를 도시한다. 이 도5에 도시되어 있는 섀도 마스크(2)는 섀도 마스크 본체(9)와 마스크 프레임(10)으로 구성되며, 양자는 섀도 마스크 본체(9)의 주위에 형성된 스커트부(11)와 마스크 프레임(10)의 내측면에서 용접되어 조립된다. 도5의 예에서는 대각부의 점(31), 단변 중앙부의 점(32) 및 장변 중앙부의 점(33)에 용접점을 설치한다. 또한, 스커트부(11)에는 대각부 근방 및 단변 중앙부 근방에 절결(12)이 형성되어 있다. 용접점에 대해서는 스커트부(11)의 상방(섀도 마스크 본체(9)의 곡면측)에 용접점을 설치하면, 용접시의 스커트부(11)의 변형이 곡면형상의 변형에 크게 관여하고, 스커트부(11)의 하방에 용접점을 설치하면, 조립 오차등에 의해 용접점 위치를 확보할 수 없는 경우가 발생하므로, 스커트부(11)의 하단에서 약2mm 위의 위치를 용접점의 적정거리로 한다.

본 발명자는 이상과 같이 구성된 섀도 마스크에 있어서, 더미 베이킹 공정없이 섀도 마스크 곡면의 열변형을 방지하는 방법 및 구성을 모색하는 중에, 특히 단변 중앙부 및 대각부의 용접위치의 용접점의 높이에 주목했다. 「용접점의 높이에 주목」이라고 해도 상술한 바와같이, 구조상의 제약등을 받기 때문에, 스커트부(11)의 하단에서 용접점까지의 거리(약2mm)는 일정하게 하는 것이 바람직한 경우가 많다. 그래서 본 발명자들은 용접점에서 섀도 마스크 곡면까지의 거리, 즉 스커트부(11)의 길이를 변화시켜, 그 변화시킨 스커트부(11)의 길이에 따라 용접시의 변형을 흡수하는 구성을 생각해냈다. 그리고, 대각부와 단변 중앙부의 스커트 길이를 변화시켜 실험을 행하여 도3의 결과를 얻었다.

도3은 대각부와 단변 중앙부와의 스커트 길이의 차이와, 곡면 편의량과의 관계를 나타낸 그래프이다. 이 때, 단변 중앙부의 스커트 길이는 일정하게 하고, 대각부의 스커트 길이를 변화시킨다. 대각부의 스커트 길이를 길게하는 것은 대각부 근방 영역의 곡면과 스커트부의 용접위치와의 거리를 두고, 상대적으로 스커트부의 용접위치를 낮춘 것이 된다.

이 도3에서 명백한 바와같이, 종래 기술에 관한 형상(스커트 길이는 단변 중앙부 쪽이 대각부보다 1mm길다)으로 열처리를 행하지 않는 경우의 곡면 편의량의 합(상기 도8의 d3+d4)은 40㎛이다. 그러나, 대각부의 스커트 길이를 연장하여, 대각부와 단변 중앙부와의 스커트 길이의 차이를 크게 하면, 곡면 편의량을 감소시킬 수 있다. 예를들면, 대각부와 단변 중앙부와의 스커트 길이의 차이를 2mm이상으로 하면, 곡면 편의량을 먼저 도시한 도9에 의거하여 랜딩 편의량의 허용한도에서 도출된 곡면 편의량의 허용범위인 15㎛(도3중에 「곡면 편의량의 합의 허용범위」로써 도시한다)이하로 억제하는 것이 가능해진다. 즉, 대각부의 스커트부를 단변 중앙부의 스커트부보다 2mm이상 길게 형성함으로써, 본 발명의 효과를 유효하게 발휘하는 것이 가능해진다. 또한, 도3에서 명백한 바와같이, 대각부의 스커트부와 단변 중앙부의 스커트부와의 차이를 너무 크게 해도, 실질적 효과의 차는 별로 없는 것을 알았다. 따라서, 본 발명에 있어서는, 먼저 기술한 〔수1〕과 같이 대각부와 단변 중앙부와의 스커트 길이의 차를 규정하고 있다. 또한 마스크 프레임과의 구조상, 36cm관인 경우에는 대각부와 단변 중앙부와의 스커트 길이의 차이는 7mm가 한도이고, 이 때의 랜딩 변화량은 대략 10㎛이었다.

상기 검토는 용접점을 스커트부의 하단에서 약2mm의 위치에 설치하는 것을 전제로 한 것인데, 스커트부의 길이에 상관없이 용접점의 위치를 상기와 같게 설치할 수 있으면, 같은 효과를 얻을 수 있다. 즉, 도1에 있어서, 단변 중앙부에서의 용접점(32)을, 이것을 끼우는 양 대각부의 용접점(31a), (31b)을 연결하는 직선보다 섀도 마스크 곡면(9′)에 가깝게 설치한 경우에도, 곡면 편의량을 효과적으로 저감할 수 있는 것을 확인했다. 또한, 단변 중앙부에서의 용접점과, 이것을 끼우는 양 대각부의 용접점을 연결하는 직선과의 거리d를 2mm이상으로 함으로써, 도3에 도시한 것과 마찬가지로, 랜딩 편의량의 허용한도에서 도출된 곡면 편의량의 허용범위인 15㎛이하로 억제하는 것이 가능한 것을 확인했다. 또한, 이 거리는 너무 길어도 곡면 편의량의 저감효과를 그다지 기대할 수 없을 뿐만 아니라, 오히려 생산성이나 코스트의 점에서 불리하게 되므로, 그 상한은 15mm미만으로 하는 것이 바람직하다.

이상의 결과에 의거하여 일예로써 이하의 섀도 마스크를 형성했다.

도1은 본 발명의 실시형태에 관한 섀도 마스크 본체의 개략도를 도시한다. 본 실시형태에 있어서는, 섀도 마스크 본체(9)의 재료로써 인바재를 이용하여 판두께0.1mm로 하고, 마스크 프레임의 재료로써 연강재를 이용하여 판두께 1.2mm로 하고, 36cm관의 섀도 마스크를 형성한 경우에 대해 설명한다.

도1의 섀도 마스크 본체(9)의 용접 높이(15)는 대각부 단변 중앙부 및 장변 중앙부중 어느것이라도, 먼저 기술한 바와같이, 스커트부(11)의 하단보다 2mm 위의 위치로 했다. 그리고 대각부의 용접부의 스커트부 칫수(13)를 16mm(종래는 11mm), 단변 중앙부의 용접부의 스커트부 칫수(16)를 12mm(종래와 같음), 장변 중앙부의 용접부의 스커트부 칫수(도시생략)를 15mm(종래는 14.5mm)로 했다. 본 실시형태에 있어서는, 대각부와 단변 중앙부와의 스커트 길이의 차를 4mm로 했다.

이상과 같은 칫수의 섀도 마스크 본체(9)와 마스크 프레임(10)을 이용하여 섀도 마스크(2)를 형성하면, 대각부의 스커트부가 용접시의 열에 의한 변형 발생을 효과적으로 흡수할 수 있다. 그래서, 이 섀도 마스크(2)를 이용하여 컬러 수상관을 제작하면, 열공정시에, 섀도 마스크(2)의 용접시의 변형등에 기인하여 발생한 섀도 마스크 본체(9)의 곡면변형을 감소시키는 것이 가능해지고, 종래의 더미 베이킹을 행한 경우와 같은 품질의 컬러 수상관을 얻을 수 있다. 이것은 섀도 마스크 본체(9)를 본 실시형태와 같은 형상으로 함으로써(스커트부의 길이를 조정하여 용접시의 열변형을 흡수한는 것), 마스크 곡면의 기준곡면에서의 변화를 없앨 수 있는, 프리베이크(prebake)의 효과와 같은 효과를 얻을 수 있기 때문이라고 생각된다.

따라서, 종래의 더미 베이킹을 행하여 컬러 브라운관의 색 순도를 유지한 경우와 같은 품질을, 본 실시형태에 관한 섀도 마스크(2)를 이용함으로써, 더미 베이킹을 행하지 않고 얻을 수 있다.

이와같은 본 발명의 효과를 도2를 이용하여 구체적으로 설명한다. 도2는 본 실시형태에 관한 섀도 마스크와 종래기술에 관한 섀도 마스크와의 열공정시의 곡면변형량을 도시한 그래프이고, 각각의 섀도 마스크(2)는 36cm 인바 마스크이다. 가로축에 곡면변화량의 측정개소로써, 섀도 마스크 중앙부, 단변 중앙부 근방 영역, 및 대각부 근방 영역의 3점을 취하고, 각 측정점에서의 열공정에 의한 곡면의 변화량을 세로축으로 하여 나타낸다. 그래프에서는 대각부 근방 영역을 기준으로 하고, 다른 측정점의 변화량을, 대각부 근방 영역에 대한 상대적 변화량으로써 표시한다. 이 그래프에 있어서, ●은 열처리를 한번 행했을 시의 종래 기술에 관한 섀도 마스크 본체의 곡면 변형량(24)을 나타내고, ◆은 열처리를 두번 행했을 시의 종래기술에 관한 섀도 마스크 본체의 곡면변형량(26)을 나타내며, ◎은 열처리를 한번 행했을 시의 본 실시형태에 관한 섀도 마스크 본체의 곡면변형량(25)을 나타낸다. 여기서 열처리를 두번 행한 것은 더미 베이킹과, 프릿 접착공정 및 배기공정등에서의 가열의 합계 2회의 열부하에 노출된 경우를 상정하고 있다. 또한, 열처리를 한번 행한 것은 더미 베이킹은 행하지 않고, 프릿 접착공정 및 배기공정등에서의 가열만에 노출된 경우를 상정하고 있다.

이 도2에서 명백한 바와 같이, 본 실시형태에 관한 섀도 마스크 본체의 곡면변형량(25)(◎)은 종래기술(두번의 열처리)에 관한 섀도 마스크 본체의 곡면 변형량(26)(◆)과 비교하면 대략 같은 정도이고, 종래기술(한번의 열처리)에 관한 섀도 마스크 본체의 곡면변형량(24)(●)과 비교하면, 단변 중앙부에 있어서, 곡면 변형량의 차의 값이 크게 달라진다. 즉, 같은 처리를 행한 경우에는, 종래기술에 관한 섀도 마스크 본체보다 본 실시형태에 관한 섀도 마스크 본체쪽이 양호한 결과(곡면 변형량이 작다)를 나타낸다. 또한, 본 실시형태에 관한 섀도 마스크 본체의 곡면변형량(25)(◎)은 전 측정점에서 15㎛이하로 억제되어 있으므로, 도9에서 설명한 바와같이 랜딩편의량을 그 허용범위인 15㎛이하로 할 수 있다.

이상 설명한 바와같이, 본 실시형태에 있어서는, 대각부의 스커트부 칫수를 길게 함으로써, 용접시의 열팽창을 스커트부에서 완화한다. 그러나, 단순히 스커트부 칫수를 길게하는 것만으로는 대각부의 용접부 근방의 강성이 종래의 것보다 커진다. 그렇게되면, 대각부의 용접부 근방의 상태가 섀도 마스크 본체의 곡면에 주는 영향도 커진다. 그래서 본 실시형태에 있어서는, 용접부 근방의 절결위치 및 그 칫수를 조정함으로써, 대각부의 용접부 근방의 강성 및 열팽창을 스커트부에서 완화하도록 구성한다. 따라서, 본 실시형태에 의하면, 용접시의 열팽창이 섀도 마스크 본체의 곡면형상에 주는 영향을, 실질적으로 문제가 없는 레벨까지 저감하는 것이 가능해진다. 또한, 스커트부의 절결위치 및 그 칫수는 섀도 마스크의 칫수나 곡면형상, 섀도 마스크 본체 및 마스크 프레임의 재질이나 두께, 용접조건등을 고려하여 적당히 설정하면 된다.

상기 설명에서 36cm(15형)-90도 편향 인바 마스크관(곡율=2R)에 대해 설명했는데, 이와 다른 사이즈, 편향각, 페이스 패널 곡율을 가지는 컬러 수상관에 적용할 경우는 랜딩 편의량에 대한 마스크 곡면 편의량은 당연 각각 다른 값이 된다.

또한, 본 실시형태에 있어서는, 36cm관의 경우에 대해 설명했는데, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를들면, 다른 사이즈나 품종(대형관, 와이드관)에 대해서도 판두께나 곡면형상등의 조건에 맞추어, 본 발명의 범위내에서 대각축상의 용접부의 스커트부(11)의 칫수를 조정함으로써, 본 실시형태와 같은 효과를 얻을 수 있다. 컬러 수상관의 사이즈가 (상기 36cm관보다)커지면, 본 발명에 관한 대각부와 단변 중앙부와의 스커트 길이의 차, 또는 단변 중앙부에서의 고착점과, 이것을 끼우는 양 대각부의 고착점을 연결하는 직선과의 거리에 대해서도 상기 36cm관 보다 당연 커진다. 즉, 36cm관의 경우는 대각부와 단변 중앙부와의 스커트 길이의 차 또는 상기 거리는 7mm가 한도인데, 36cm관보다 큰 사이즈인 것에 대해서는, 스커트 길이의 차 또는 상기 거리의 한도도 7mm보다 커진다.

또한, 본 실시형태에 있어서는, 인바 마스크를 이용하여 더미 베이킹을 행하지 않고, 섀도 마스크를 제작한 경우에 대해 설명했는데, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 예를들면 AK마스크를 이용할 경우에 있어서도, 본 발명을 실시함으로써, 열처리에 의한 곡면변형을 감소시키는 효과를 얻을 수 있다.

이상 설명한 바와같이, 본 발명에 의하면, 섀도 마스크 곡면의 컬러 수상관 제조 공정중의 열변형을, 더미 베이킹 공정 없이 방지하는 것이 가능하므로, 컬러 수상관의 색순도를 열화시키지 않고, 컬러 수상관 생산공정의 코스트 삭감과 생산성의 향상을 도모하는 것이 가능한 컬러 수상관을 얻을 수 있다.

Claims

주위에 스커트부를 가지는 섀도 마스크 본체로써, 상기 섀도 마스크 본체의 대각부 근방 및 단변 중앙부 근방에 있어서의 상기 스커트부에 절결이 형성되며, 상기 대각부에 있어서의 상기 스커트부의 칫수가 상기 단변 중앙부에 있어서의 상기 스커트부의 칫수보다 긴 것을 특징으로 하는 섀도 마스크 본체.
제1항에 있어서, 상기 대각부의 상기 스커트부의 칫수와 상기 단변 중앙부에 있어서의 상기 스커트부의 칫수가 이하에 표시하는 수식의 관계에 있는 것을 특징으로 하는 섀도 마스크 본체.

2 ≤ L₁- L₂＜ 15

L₁: 대각부에 있어서의 스커트부의 칫수(mm)

L₂: 단변 중앙부에 있어서의 스커트부의 칫수(mm)
주위에 스커트부를 가지는 섀도 마스크 본체와, 상기 섀도 마스크 본체의 주위를 둘러싸도록 구비된 마스크 프레임을 가지고, 상기 섀도 마스크 본체의 대각부 근방 및 단변 중앙부 근방에 있어서의 상기 스커트부에 절결이 형성되며, 상기 스커트부와 상기 마스크 프레임의 내면이, 적어도 대각부 및 단변 중앙부에 고착되어 이루어지는 섀도 마스크로써, 대각부에서의 고착점에서 섀도 마스크 곡면까지의 최대거리가, 단변 중앙부에서의 고착점에서 섀도 마스크 곡면까지의 최대거리보다 긴 것을 특징으로 하는 섀도 마스크.
제3항에 있어서, 대각부에서의 고착점에서 섀도 마스크 곡면까지의 최대거리와, 단변 중앙부에서의 고착점에서 섀도 마스크 곡면까지의 최대거리와의 차이가 2mm 이상 15mm미만인 것을 특징으로 하는 섀도 마스크.
제3항 또는 제4항에 기재된 섀도 마스크를 포함하는 컬러 수상관.
주위에 스커트부를 가지는 섀도 마스크 본체와, 상기 섀도 마스크 본체의 주위를 둘러싸도록 구비된 마스크 프레임을 가지고, 상기 스커트부와 상기 마스크 프레임의 내면이 고착되어 이루어지는 섀도 마스크로써, 상기 섀도 마스크 본체의 대각부 근방 및 단변 중앙부 근방에 있어서의 상기 스커트부에 절결이 형성되며, 상기 대각부에 있어서의 상기 스커트부의 칫수가 상기 단변 중앙부에 있어서의 상기 스커트부의 칫수보다 긴 것을 특징으로 하는 섀도 마스크.
제6항에 있어서, 상기 대각부에 있어서의 상기 스커트부의 칫수와 상기 단변 중앙부에 있어서의 상기 스커트부의 칫수가 이하에 표시하는 수식의 관계에 있는 것을 특징으로 하는 섀도 마스크.

2 ≤ L₁- L₂＜ 15

L₁: 대각부에 있어서의 스커트부의 칫수(mm)

L₂: 단변 중앙부에 있어서의 스커트부의 칫수(mm)
주위에 스커트부를 가지는 섀도 마스크 본체와, 상기 섀도 마스크 본체의 주위를 둘러싸도록 구비된 마스크 프레임을 가지고, 상기 스커트부와 상기 마스크 프레임의 내면이 고착되어 이루어지는 섀도 마스크를 포함하는 컬러 수상관으로써, 상기 섀도 마스크 본체의 대각부 근방 및 단변 중앙부 근방에 있어서의 상기 스커트부에 절결이 형성되며, 상기 대각부에 있어서의 상기 스커트부의 칫수가 상기 단변 중앙부에 있어서의 상기 스커트부의 칫수보다 긴 것을 특징으로 하는 컬러 수상관.
제8항에 있어서, 상기 대각부에 있어서의 상기 스커트부의 칫수와 상기 단변 중앙부에 있어서의 상기 스커트부의 칫수가 이하에 표시하는 수식의 관계에 있는 것을 특징으로 하는 컬러 수상관.

2 ≤ L₁- L₂＜ 15

L₁: 대각부에 있어서의 스커트부의 칫수(mm)

L₂: 단변 중앙부에 있어서의 스커트부의 칫수(mm)