KR100337871B1 - Shadow mask for color cathode ray tube - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 음극선관용 섀도우마스크에 관한 것으로, 더 상세하게는 음극선관의 내부에 장착되어 전자총으로부터 방출되는 전자빔의 색선별기능을 가지는 섀도우마스크에 관한 것이다.The present invention relates to a shadow mask for a cathode ray tube, and more particularly to a shadow mask having a color discrimination function of an electron beam emitted from an electron gun mounted inside the cathode ray tube.
통상적으로 음극선관은 제1도에 도시된 바와같이 내면에 형광막(11)이 형성된 패널(10)과, 상기 형광막(11)과 소정간격 이격되도록 패널(10)의 내측면에 고정된 섀도우마스크 프레임 조립체(20)와, 상기 패널(10)과 봉착되는 것으로 그 네크부(31)와 콘부(32)에 각각 설치된 전자총(33)과 편향요오크(34)를 구비하여 구성된다. 여기에서 상기 패널(10)의 내부에 설치되는 섀도우마스크 프레임 조립체(20)는 제2도에 도시된 바와같이 연속되는 소정의 곡율을 가지며 다수의 전자빔 통과공(H)이 형성된 유공부(21a)와 이 유공부(21a)의 가장자리로부터 소정길이 연장되며 직각방향으로 절곡된 스커트부(21b)를 갖는 섀도우마스크(21)와, 이 섀도우마스크(21)의 스커트부(21b)와 결합되어 섀도우마스크(21)를 지지하는 프레임(22)를 구비하여 구성된다. 그리고 이 섀도우마스크 프레임 조립체(20)는 도시되어 있지 않으나 프레임(22)의 측면에 고정설치된 스프링과 패널의 내측면에 고정된 스터드 핀과 결합됨으로써 그 섀도우마스크(21)가 상기 형광막(11)과 소정 간격 이격되도록 설치된다.Typically, as shown in FIG. 1, the cathode ray tube includes a panel 10 having a fluorescent film 11 formed therein, and a shadow fixed to an inner surface of the panel 10 so as to be spaced apart from the fluorescent film 11 by a predetermined distance. The mask frame assembly 20 and the panel 10 are enclosed with an electron gun 33 and a deflection yoke 34 respectively installed at the neck portion 31 and the cone portion 32. Here, the shadow mask frame assembly 20 installed inside the panel 10 has a predetermined curvature continuous as shown in FIG. 2 and has a plurality of electron beam through holes H formed therein 21a. And a shadow mask 21 having a skirt portion 21b extending at a predetermined length from the edge of the perforation portion 21a and bent at a right angle, and coupled with the skirt portion 21b of the shadow mask 21 to form a shadow mask. It is comprised including the frame 22 which supports 21. As shown in FIG. Although the shadow mask frame assembly 20 is not shown, the shadow mask 21 is combined with a spring fixed to the side of the frame 22 and a stud pin fixed to the inner side of the panel, thereby providing the shadow mask 21 with the fluorescent film 11. And spaced apart from the predetermined interval.
이와같이 구성된 음극선관은 상기 전자총(33)으로부터 방출된 전자빔이 형광막(11)의 주사위치에 따라 선택적으로 편향요오크(34)에 의해 편향된 후 프레임(22)에 지지된 섀도우마스크(21)의 전자빔 통과공(H)을 통과하여 형광막(11)에 랜딩됨으로써 화상을 형성하게 된다.The cathode ray tube constructed as described above has a shadow mask 21 supported on the frame 22 after the electron beam emitted from the electron gun 33 is deflected selectively by the deflection yoke 34 according to the dice of the fluorescent film 11. The electron beam passes through the hole H and lands on the fluorescent film 11 to form an image.
상기와 같이 전자총(33)으로부터 방출되어 형광막(11)에 랜딩됨으로써 이를 여기시키는 전자빔 즉, 열전자는 상기 섀도우마스크의 전자빔 통과공(H)를 모두 통과하지 못하고 15 내재 30% 정도만 통과하게 된다. 따라서 상기 전자빔 통과공(H)를 통과하지 못한 전자빔은 섀도우마스크의 유공부(21a)에 충돌됨으로써 섀도우마스크(21)와 이를 지지하는 프레임(22)이 가열되고, 나아가서는 섀도우마크(21)에 도밍현상이 유발된다.As described above, the electron beam that is emitted from the electron gun 33 and landed in the fluorescent film 11 to excite it, that is, the hot electrons, does not pass all of the electron beam passing holes H of the shadow mask and passes only about 15% by 30%. Therefore, the electron beam that has not passed through the electron beam passing hole H collides with the perforations 21a of the shadow mask, thereby heating the shadow mask 21 and the frame 22 supporting the shadow mask 21. Doming phenomenon is caused.
이러한 섀도우마스크(21)의 도밍현상은 섀도우마스크(21)의 유공부(21a)에 형성된 전자빔 통과공(H)의 위치가 이동되어 상기 전자총(33)으로부터 방출된 전자빔이 정확하게 형광막(11)의 형광점에 랜딩되지 못하게 되는 문제점이 있었다.The dominant phenomenon of the shadow mask 21 is that the position of the electron beam through hole H formed in the hole 21a of the shadow mask 21 is shifted so that the electron beam emitted from the electron gun 33 is accurately fluorescent film 11. There was a problem that can not be landing at the fluorescence point.
이와같은 문제점을 해결하기 위하여 종래에는 섀도우마스크를 형광막(11) 측으로 이동시키거나 멀게하여 Q치(형광막과 섀도우마스크 사이의 간격)를 조절함으로써 섀도우마스크(21)의 도밍현상을 보상하고 있다.In order to solve such a problem, conventionally, the shadow mask 21 is compensated for the dominant phenomenon of the shadow mask 21 by moving the shadow mask toward or away from the fluorescent film 11 to adjust the Q value (gap between the fluorescent film and the shadow mask). .
그러나 상기와 같이 섀도우마스크의 도밍현상을 보정하는 것을 섀도우마스크가 열팽창되어 도밍이 완료되는 시점에서 이루어지게 되므로 초기 도밍에 따른 해상도의 저하를 방지할 수 없는 문제점이 있었다.However, since the shadow mask is thermally expanded at the time point at which the ming is completed, the correction of the dominant phenomenon of the shadow mask is performed, and thus there is a problem in that the resolution reduction due to the initial ming cannot be prevented.
그리고 상기와 같은 도밍현상을 방지하기 위하여 종래에는 섀도우마스크의 재질을 인바강으로 제작한 구성이 미국 특허 제647,934호에 개시되어 있다. 상기 섀도우마스크의 재질을 인바강으로 제작하는 것은 섀도우마크의 열팽창량을 줄일 수 있는 이점을 가지고 있으나 가격이 매우 비싸고 가공이 매우 어렵다는 문제점이 내재되어 있다.In order to prevent the above-mentioned doming phenomenon, a conventional configuration of a shadow mask material made of Inva steel is disclosed in US Pat. No. 647,934. The manufacturing of the material of the shadow mask made of Inva steel has the advantage of reducing the thermal expansion amount of the shadow mark, but there is a problem that the price is very expensive and very difficult to process.
그리고 섀도우마스크의 열팽창율을 줄이기 위한 또 다른 방법은 섀도우마스크의 표면에 열팽창율이 작은 납 붕산염 등의 물질을 도포하는 방법이 사용되고 있다. 그러나 섀도우마스크의 두께가 약 100 - 300㎛ 정도의 두께를 가지고 있고 상기 방법을 적용함에 있어 가능한 막 형성의 두께는 약 2-50㎛ 이내 이므로 이 막이 섀도우마스크의 열팽창력을 충분히 견인하여 전체적으로 낮은 열팽창율을 유지 시키기 어렵고 기밀하고 견고하게 도포하기도 어려워 현실적으로 적용이 어려운 문제점이 있다.As another method for reducing the thermal expansion rate of the shadow mask, a method of applying a material such as lead borate having a low thermal expansion rate to the surface of the shadow mask is used. However, since the shadow mask has a thickness of about 100 to 300 µm and the thickness of the possible film formation in the application of the above method is within about 2 to 50 µm, the film sufficiently attracts the thermal expansion force of the shadow mask and thus has low overall thermal expansion. Difficult to maintain the rate, airtight and hard to apply, there is a problem that is difficult to apply in reality.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 유공부에 랜딩되는 열전자의 량을 줄여 유공부가 열팽창되는 것을 줄일 수 있으며, 나아가서는 짧은 시간내에 초기 화면을 안정화 상태로 유지할 수 있는 칼라 음극선관용 섀도우마스크를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been created to solve the above problems, it is possible to reduce the amount of thermal electrons landing in the hole to reduce the thermal expansion of the hole, furthermore, for a color cathode ray tube that can maintain the initial screen in a stabilized state within a short time The purpose is to provide a shadow mask.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,The present invention to achieve the above object,
음극선관의 형광막과 소정간격 이격되도록 설치되는 것으로, 전자총으로부터 방출되는 전자빔이 통과하는 다수의 전자빔 통과공이 형성된 유공부와, 이 유공부의 가장자리로부터 연장되는 무공부와, 이 무공부로부터 수직 하방으로 절곡된 스커트부로 이루어진 본체를 구비하여 구성된 칼라 음극선관용 섀도우마스크에 있어서,It is provided so as to be spaced apart from the fluorescent film of the cathode ray tube by a predetermined interval, and has a hole portion formed with a plurality of electron beam through holes through which the electron beam emitted from the electron gun passes, a non-hole portion extending from the edge of the hole portion, and vertically downward from the no hole portion. In the shadow mask for color cathode ray tube comprising a main body consisting of a skirt portion bent to
상기 본체의 표면에 전기적 절연체가 소정의 두께로 코팅된 것을 그 특징으로 한다.An electrical insulator is coated on a surface of the main body to a predetermined thickness.
본 발명에 있어서, 전기적 절연층은 상기 전자총과 대향되는 섀도우마스크의 내면에 형성함이 바람직하며, 상기 전기적 절연층의 0.5 내지 20㎛ 정도의 두께로 코팅함이 바람직하다.In the present invention, the electrical insulation layer is preferably formed on the inner surface of the shadow mask facing the electron gun, it is preferable to coat with a thickness of about 0.5 to 20㎛ of the electrical insulation layer.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 한 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 칼라 음극선관용 섀도우마스크는 제1도 및 제3도에 도시된 바와같이 프레임과 결합되어 패널(10)의 내부에 고정설치되며, 전자총(33)으로부터 방출된 각 전자빔을 선별적으로 통과되어 형광막에 랜딩되도록 하는 색 선별기능을 가진다.The shadow mask for color cathode ray tube according to the present invention is fixed to the inside of the panel 10 in combination with the frame as shown in Figures 1 and 3, and selectively for each electron beam emitted from the electron gun 33 It has a color screening function that passes through and lands on the fluorescent film.
이 섀도우마스크(50)는 다수의 전자빔과공(H)이 형성된 유공부(52)와, 이 유공부(52)의 가장자리로부터 연장되는 무공부(53)와, 이 무공부(53)로부터 수직 하방으로 절곡된 스커트부(54)를 구비하는 본체(51)로 이루어진다. 여기에서 상기 유공부(51)에 형성된 전자빔 통과공의 패턴은 스트라이프 타입 또는 도트 타입으로 형성된다.The shadow mask 50 has a hole 52 formed with a plurality of electron beams and holes H, a hole 53 extending from the edge of the hole 52, and perpendicular to the hole 53. It consists of the main body 51 provided with the skirt part 54 bent downward. Here, the pattern of the electron beam through hole formed in the hole 51 is formed in a stripe type or a dot type.
그리고 상기 본체(51)의 내면에는 즉, 음극선관에 장착시 전자총과 대향되는 섀도우마스크(50)의 내면에는 본 발명의 특징에 따라 부도체 즉, 전기적 절연체 물질이 소정의 두께로 코팅된 절연체층이 형성된다. 여기에서 상기 절연층(60)의 두께는 두께는 0.5 내지 20㎛로 형성함이 바람직하다.The inner surface of the main body 51, that is, the inner surface of the shadow mask 50 that faces the electron gun when mounted on the cathode ray tube, has an insulator layer coated with a non-conductor, that is, an electrical insulator material, in a predetermined thickness according to the characteristics of the present invention. Is formed. The thickness of the insulating layer 60 is preferably formed to a thickness of 0.5 to 20㎛.
이를 위해서 가용성 물유리의 일종인 소디움실리케이트 등을 순수에 10 내지 30 wt%가 되도록 완전 용해시킨 후 미세 노즐을 사용하여 전자총 측의 섀도우마스크면에 상기 용액을 스프레이 코팅한다. 스프레이 후 건조가 완료되면 통상의 칼라 브라운관 제조공정에 바로 투입하는데, 이 후의 소성 공정 및 전소공정에서 약 450 ℃ 정도로 가열됨에 따라 상기 스프레이 된 막이 섀도우마스크 표면에 견고하게 붙게 된다. 이러한 방법으로 형성된 막은 그 성질이 유리와 같으므로 전기적 절연성이 우수한 막이 형성되는 것이다.To this end, sodium silicate, which is a kind of soluble water glass, is completely dissolved in pure water to 10 to 30 wt%, and then spray-coated the solution on the shadow mask surface of the electron gun side using a fine nozzle. When the drying after spraying is completed, it is directly put into a normal color CRT manufacturing process, and the sprayed film firmly adheres to the shadow mask surface as it is heated to about 450 ° C. in the subsequent firing and burning process. Since the film formed in this way has the same properties as glass, a film excellent in electrical insulation is formed.
이와같이 구성된 본 발명에 따른 음극선관용 섀도우마스크의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the shadow mask for cathode ray tube according to the present invention configured as described above are as follows.
먼저 제1도에 도시된 바와같이 전자총(33)으로부터 방출된 전자빔은 형광막(11)에 대한 주사위치에 따라 선택적으로 편향요오크(34)에 의해 편향된 후 프레임에 지지된 섀도우마스크(50)의 전자빔 통과공(H)을 통과하여 형광막(11)에 랜딩됨으로써 화상을 형성하게 된다. 이 과정에서 상기 형광막(11)에 랜딩됨으로써 이를 여기시키는 전자빔 즉, 열전자는 상기 섀도우마스크(50)의 유공부(52)에 형성된 전자빔 통과공(H)를 모두 통과하지 못하고 15 내재 30% 정도만 통과하게 되고, 전자빔 통과공(H)를 통과하지 못한 열전자는 섀도우마크(50)의 유공부(52)에 충돌된다.First, as shown in FIG. 1, the electron beam emitted from the electron gun 33 is selectively deflected by the deflection yoke 34 according to the dice for the fluorescent film 11, and then the shadow mask 50 supported in the frame. An image is formed by landing through the electron beam passing hole H of the film and landing on the fluorescent film 11. In this process, the electron beam that is excited by landing on the fluorescent film 11, that is, the hot electrons, does not pass all of the electron beam passing holes H formed in the hole 52 of the shadow mask 50, but only about 15% of the internal 30%. The hot electrons, which do not pass through the electron beam passing hole H, collide with the hole 52 of the shadow mark 50.
그런데, 상기 전자총과 대항되는 섀도우마스크이 본체(51) 내면에는 소정두께의 전기적 절연체층(60)이 형성되어 있으므로 섀도우마스크(50)가 가열되는 것을 방지할 수 있다. 이를 더욱 상세하게 설명하면, 상기 섀도우마스크(50)의 본체(51) 내면에는 절연체층(60)이 형성되어 있으므로 그 표면에는 전기적 절연으로 인해 - 전자가 대전된다. 상기 전자의 대전에 의해 -극의 성질을 가진 열전자는 섀도우마스크(50)의 전자빔 통과공 이외의 부위로 입사시 감속되거나 일부는 반사 및 편향되기도 한다. 따라서 섀도우마스크(50)를 가열하는 열전자의 량을 줄일 수 있다. 섀도우마스크(50)를 가열하는 열전자량의 감소는 섀도우마스크(50)의 초기 가열에 따른 열팽창량을 줄여 도우마스크(50)의 초기 도밍을 방지할 수 있으므로 섀도우마스의 유공부(51)와 패널 내면 사이의 간격인 Q치의 변화를 줄일 수 있으며, 섀도우마스크(50)의 도밍현상에 따른 전자빔의 미스랜딩을 방지할 수 있다.However, since the shadow mask facing the electron gun is formed on the inner surface of the main body 51, the electrical insulator layer 60 having a predetermined thickness may be prevented from heating the shadow mask 50. In more detail, since the insulator layer 60 is formed on the inner surface of the main body 51 of the shadow mask 50, electrons are charged on the surface thereof due to electrical insulation. Due to the charging of the electrons, hot electrons having a negative electrode property may be decelerated or partially reflected and deflected when they enter an area other than the electron beam through hole of the shadow mask 50. Therefore, the amount of hot electrons for heating the shadow mask 50 can be reduced. The reduction of the amount of hot electrons heating the shadow mask 50 reduces the amount of thermal expansion caused by the initial heating of the shadow mask 50, thereby preventing the initial doming of the shadow mask 50, and thus the perforations 51 and the panel of the shadow mask. It is possible to reduce the change in the Q value, which is the interval between the inner surfaces, and to prevent the mislanding of the electron beam due to the dominant phenomenon of the shadow mask 50.
상기와 같이 섀도우마스크(50)의 내면에 전기적 절연체층(60)을 코팅하는 경우에는 음극선관의 제작 공정중 게터 플래싱 공정시 금속계통인 개터막이 섀도우마스크의 내면에 형성되지 않도록 하여야 한다.When the electrical insulator layer 60 is coated on the inner surface of the shadow mask 50 as described above, the getter flashing process should not be formed on the inner surface of the shadow mask during the getter flashing process of the cathode ray tube manufacturing process.
이상에서 설명한 바와같이 본 발명 칼라 음극선관용 섀도우마스크의 내면에 전기적 절연체층을 형성함으로써 섀도우마스크의 열팽창에 따른 도밍현상을 보상할 수 있고, 나아가서는 도밍현상에 따른 화상의 열화를 방지할 수 있는 이점을 가진다.As described above, by forming an electrical insulator layer on the inner surface of the shadow mask for color cathode ray tube of the present invention, it is possible to compensate for the dominant phenomenon due to thermal expansion of the shadow mask, and further, to prevent the deterioration of the image due to the dominant phenomenon. Has
제1도는 일반적인 음극선관의 입단면도,1 is a cross-sectional view of a typical cathode ray tube,
제2도는 종래 섀도우마스크 프레임 조립체의 사시도,2 is a perspective view of a conventional shadow mask frame assembly,
제3도는 본 발명에 따른 칼라 음극선관용 섀도우마스크를 도시한 일부절제 사시도,3 is a partial ablation perspective view showing a shadow mask for color cathode ray tube according to the present invention,
제4도는 제3도에 도시된 A 부분을 발췌하여 도시한 확대도.FIG. 4 is an enlarged view of an A portion shown in FIG.
* 도면의 주요부분에 대한 부호이 간단한 설명.* Brief description of the main parts of the drawings.
10; 패널 11; 형광막10; Panel 11; Fluorescent film
50;섀도우마스크 51;( 섀도우마스크의) 본체50; shadow mask 51; body (of shadow mask)
52; 유공부 53; 무공부52; Perforations 53; No study
53; 스커트부 60; 절연체층53; Skirt section 60; Insulator layer
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