KR100352161B1 - 섀도 마스크 구성체 및 컬러 음극선관 - Google Patents

Abstract

섀도 마스크 구성체에서, 장착 구멍은 장력이 인가되지 않는 섀도 마스크의 두 변상에 제공되어 있고 진동 흡수체는 상기 장착 구멍에 느슨하게 걸려있다.

Description

섀도 마스크 구성체 및 컬러 음극선관{Shadow mask structure and color CRT}

본 발명은 컬러 CRT용 섀도 마스크 구성체에 관한 것으로서 특히, 섀도 마스크가 단지 한 방향으로 인장되는 구조로 된 섀도 마스크 구성체 및 상기 구조로 된 섀도 마스크를 사용하는 컬러 CRT에 관한 것이다.

최근에, 유리 패널 표면이 거의 평면인 소위 플랫 컬러 CRT라고 불리는 제품이 증가하고 있다. 도 13은 플랫 CRT용 유리 패널(130)의 부분 단면 사시도를 도시하고 있다. 상기 도면에서, 부호 131은 유리 패널 표면(컬러 CRT의 외측)을, 부호 132는 유리 패널 내면(컬러 CRT의 안쪽)을 나타낸다. 상기 도면에서 도시된 바와 같이, 유리 패널 표면(131)이 거의 평면이어도 유리 패널 단면의 두께는 중앙에 비해 주변으로 갈수록 두껍고, 유리 패널(130)은 원통면의 일부를 형성하는 원통 오목렌즈의 형상으로 되어 있다. 그 이유는 첫째로 주변의 유리 두께가 중앙과 같으면 유리 벌브(bulb)의 내압(withstanding pressure)이 낮게 되어 부라운관이 폭발할 위험성이 크기 때문이다. 두번째 이유로는 주변의 유리 두께가 중앙과 같으면 CRT는 부자연스러운 핀치 효과(pinch effect)보이게 될 것이기 때문이다. 폭발을 방지하며 화상을 평면으로 보이도록 하기 위해, 유리의 두께는 주변으로 갈수록 보다 두터워 진다.

유리 패널 내면(132)이 전술한 바와 같이 원통면의 일부로 이루어진 원통오목렌즈형상이므로, 그에 따라 종래의 섀도 마스크는 유리 패널 내면(132)과 거의 유사한 일정한 곡률반경을 갖게 된다. 상기는 이후에 원통형 섀도 마스크라고 부를 것이다.

도 14는 종래의 섀도 마스크 구성체(140)의 사시도이다. 상기 도면에서, 부호 141은 마스크 프레임이고, 부호 142는 섀도 마스크이고, 부호 142A는 섀도 마스크 용접부이고, 부호 142B는 섀도 마스크(142)의 유공부(holed part)이다.

섀도 마스크(142)에는 섀도 마스크 용접부(142A)를 경유하여 마스크 프레임(141)의 2변에서 장력이 인가된다. 원통형 섀도 마스크는 4방향에서 장력을 인가하는 것이 어렵기 때문에 상기와 같이 2방향에서 장력를 인가하는 것이 일반적이다.

종래의 섀도 마스크 구성체(140)의 문제점은 도 15를 참조하여 이하에서 기술되는데, 도 15는 종래의 섀도 마스크 구성체(140)의 섀도 마스크(142)의 평면도이다. 상기 도면에서, 부호 142B는 유공부이고, 부호 142C는 무공부(non-hold part)이고, 부호 142D는 전자 빔 통과구멍이다. 섀도 마스크(142)의 개략 치수는 19인치 컬러 CRT인 경우에 장변(long side)은 약 370mm이고 단변(short side)은 약 280mm이고 두께는 0.1mm이다. 상기 무공부(142C)의 폭은 한 변상에서 4mm이다.

전술한 바와 같이, 섀도 마스크(142)에는 2변(도 15의 상하의 변)으로부터만 장력이 인가되므로, 그에 수직한 2변(도 15의 좌우의 변)은 자유로운 상태에 놓여있다. 전술한 바와 같이, 섀도 마스크(142)는 세로가 거의 280mm, 가로가 거의 370mm의 크기이면서 두께는 0.1mm 정도밖에 안되기 때문에 강체가 아니다. 그 때문에, 자유로운 상태의 2변 부근은 충분한 장력이 인가되지 않는다. 상기와 같은 이유로, 예컨대, 스피커로부터의 진동이 섀도 마스크(142)에 전해지면 자유로운 상태의 2변의 영역에서 공진하여 진동한다.

발명자의 실험에 따르면, 섀도 마스크(142)의 2변이 자유로운 종래의 섀도마스크 구성체(140)에서는 1회의 큰 충격에 의해 진동이 약 60 내지 120초 계속된다. 섀도 마스크(142)의 진동중에 섀도 마스크(142)의 전자 빔 통과구멍(142D)이 원래의 위치로부터 어긋나기 때문에 색 순도가 저하된다. 따라서, 종래의 섀도 마스크 구성체(140)를 구비한 컬러 CRT는 화면 좌우 주변부에서 종종 색 순도가 저하된다는 문제가 발생한다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위해서, 많은 진동 방지 구성체가 설계되었다. 그 중에, 여기서는 몇몇 전형적인 구성체를 소개하고자 한다.

인용문헌(1) : 일본국 특개평8-77936호

상기 인용문헌(1)은 섀도 마스크의 진동이 마스크 프레임상에 뻗어있는 섀도 마스크의 양단상에 구멍이 뚫리지 않은 부분에 감쇠체를 접촉시킴으로써 억제가 되는 경량이면서 고 품질의 슬롯형 섀도 마스크에 관한 것이다.

컬러 음극선관에서, 마스크 프레임 바디 구성체는 암(arm)으로 지지되는 바(bar)를 구비하고 있다. 현가 스프링의 한 끝은 다른 암에 고정된다. 거의 T자형의 진동 감쇠체의 한 끝은 상기 암에 고정되고, T형 헤드부는 슬롯형 섀도 마스크의 단(end)측과 접하도록 배치된다. 베이스 플레이트는 상기 바에 고정된다. 섀도 마스크에 충격이 인가되는 경우에, 그릴(grill)의 진동은 브릿지의 존재로 인해 섀도 마스크 주위의 무공부(구멍이 없는 부분을 가리킨다)에 도달한다. 상기 진동은 상기 무공부와 접하는 진동 감쇠체에 의해 완화된다.

인용문헌(2) : 일본국 특개평9-274876호

상기 인용문헌은 섀도 마스크에서 발생된 표면 진동을 감소시켜 상기 섀도마스크의 전자 빔 주사 방향을 가로지르는 각각의 엣지상에 진동 댐퍼를 접하게 함으로써 컬러의 전위(displacement) 발생을 방지하는 컬러 음극선관에 관한 것이다.

전자총 구조의 각각의 전자총으로부터 발생된 전자빔은 네크(neck)부에 최 인접한 깔때기 부분의 일부의 주위에 배치된 편향 요크(deflecting yoke)의 구동에 의해 주사된다. 암(arm)에 의해 지지되는 진동 댐퍼는 섀도 마스크의 방향(Y)과 평행인 각각의 엣지상에 접하게 된다.

상기 구조에서, 섀도 마스에서 표면 진동이 발생되는 경우에도, 진동은 상기 진동 댐퍼에 의해 급속히 감소된다.

인용문헌(3); 일본국 특개평9-274868호

상기 인용문헌(3)은 섀도우 마스크에서 발생된 표면 진동을 급속히 완화시켜 여러 지점에서 섀도 마스크 상에 진동 댐퍼가 접하도록 함으로써 컬러 전위의 발생을 방지하는 컬러 음극선관에 관한 것이다.

상기 인용문헌(3)에서, 섀도 마스크의 엣지를 따라 배치된 진동 댐퍼는 섀도 마스크의 방향(g)와 평행인 각각의 엣지의 전자총 구조측의 표면상에 접하게 된다. 상기 진동 댐퍼는 암(arm)에 고정된 지지 보드를 지지함으로써 지지되어 섀도 마스크상에서 접합 상태가 유지된다. 상기 경우에, 진동 댐퍼는 여러 지점에서 섀도 마스크상에 인접하게 된다. 그 결과, 표면 진동이 섀도 마스크에서 발생된 경우에, 상기 진동은 진동 댐퍼에 의해 급속히 완화된다.

전술한 문제를 해결하는 방법으로서, T자형, Z자형 또는 코일 스프링형의 진동 감쇠체가 섀도 마스크의 자유로운 2변에 접촉되는 진동 방지 구조가 있는데, 상기 구조는 전술한 인용문헌((1) 내지 (3))에 각각 개시되어 있다. 그러나, 상기 인용문헌들에 개시된 구조로는 복잡한 형상의 진동 감쇠체를 제작하여 그것을 섀도 마스크가 변형되지 않게 정밀하게 제작할 필요성이 있다. 그 때문에, 상기와 같은 종래기술에 의한 접근법은 부품 코스트, 조립 코스트가 증가하고 섀도 마스크 구성체의 중량이 증가한다는 문제점이 있다.

비록 섀도 마스크와 약간 구조가 다르지만, 마찬가지로 색 선별의 기능을 갖는 애퍼처 그릴(aperature grill)의 경우는 예를들면 특개평 10-106449호공보에 기재되어 있는 바와 같이, 애퍼처 그릴의 표면을 가로지르는 댐퍼선을 뻗쳐 진동을 방지하고 있다. 그것을 응용하여, 섀도 마스크 표면에 댐퍼선을 뻗쳐 진동을 방지하는 것은 가능하다. 그러나 애퍼처 그릴에 있어서도 섀도 마스크에 있어서도 댐퍼선의 그림자가 화면에 나타나기 때문에, 특히 정밀도가 높은 디스플레이용 컬러 CRT에 댐퍼선을 쓰는 것은 바람직하지 못하다.

본 발명의 섀도 마스크 구성체에 있어서는 섀도 마스크의 장력이 인가되지 않기 때문에 진동하기 쉬운 2변에 진동 흡수체를 장착한다. 섀도 마스크의 진동 에너지는 진동 흡수체와 섀도 마스크의 마찰에 의해 급격히 상실되기 때문에, 섀도 마스크의 진동에 의한 색 순도 저하는 실용상 문제가 없을 정도로 감소될 수 있다.

전술한 상기 진동 흡수체는 소형이면서 경량의 간단한 부품으로서 그 장착에 정밀도를 요구하지 않기 때문에, 부품 코스트, 조립 코스트가 싸다. 따라서 본 발명의 섀도 마스크 구성체를 구비함으로써 저 코스트이며 경량이며 화질이 좋은 컬러 CRT가 실현될 수 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 섀도 마스크 구성체는 장력이 인가되지 않는 두개의 변상의 무공부(non-holed part)의 장착구멍과, 상기 장작 구멍에 느슨하게 걸린 진동 흡수체를 포함한다.

즉, 본 발명에 따른 제1의 특징은 거의 직사각형인 외부 프레임을 구비한 마스크 프레임과, 거의 직사각형이며 상기 마스크 프레임상에 제공되어 있으며, 끝부분이 상기 마스크 프레임의 한 쌍의 장변(long side)상에 제공되어 상기 마스크가 상기 장변에 의해 인장력을 받는 섀도 마스크를 포함하고; 상기 마스크에는 상기 섀도 마스크의 단변(short side)의 적어도 한 변상의 장착구멍, 및 상기 장착구멍에 느슨하게 걸린 진동 흡수체가 제공되며, 상기 장착구멍과 접하는 상기 진동 흡수체의 일부는 상기 장착구멍을 완전히 덮을 수 있는 차양부(bladed portion)를 포함하고 있다.

본 발명의 제2의 특징에서, 상기 진동 흡수체는 적어도 두개의 원판형의 차양부(bladed-like portion)가 거의 원주체(cylindrical body)의 양단에 제공된다.

본 발명의 제3의 특징에서, 상기 진동 흡수체는 거의 U자 형상의 원주체이며, 거의 원판형 차양부는 상기 U자 형상의 원주체의 양단에 제공된다.

본 발명의 제4의 특징에서, 상기 진동 흡수체는 차양부를 구비한 거의 링 형상의 원주체이며, 거의 원판형 차양부는 상기 거의 링 형상의 원주체의 중간부에 존재하고 있다.

본 발명의 제5의 특징에서, 상기 진동 흡수체는 차양부를 구비한 개방된문(gate)의 형상이며, 거의 원판형인 차앙부는 양단이 개방되어 있는 상기 거의 개방된 문(gate)의 형상인 실린더의 중간부에 존재하고 있다.

본 발명의 제6의 특징에서, 상기 마스크 프레임의 재료는 13-크롬 스테인리스 스틸이고, 상기 섀도 마스크의 재질은 인바(Invar)이며, 상기 진동 흡수체의 재질은 18-8 스테인리스 스틸로 되어 있다.

본 발명의 제7의 특징에서, 섀도 마스크 구성체는 거의 직사각형 외부 프레임을 구비한 마스크 프레임과, 거의 직사각형인 섀도 마스크와, 상기 마스크 프레임의 한 쌍의 장변(longer side)상에 형성된 한 쌍의 마스크 지지체를 포함하고, 상기 섀도 마스크의 단변(short side)에 제공된 장착구멍과, 상기 장착구멍에 느슨하게 걸린 진동 흡수체를 포함하고; 상기 섀도 마스크의 장변부분 각각은 상기 섀도 마스크에 장력을 인가하여 섀도 마스크 구성체를 형성하기 위해 상기 마스크 지지체를 형성하는 상기 한 쌍의 장변의 각각의 하나에 접촉하며, 상기 진동 흡수체에는 상기 장착구멍과 접촉하는 부분에서 차양모양의 부분(blade like portion)이 제공되고, 상기 차양모양의 부분(blade like portion)은 상기 장착구멍을 완전히 덮을 수 있게 되어 있다.

본 발명의 제8의 특징에서, 상기 진동 흡수체는 적어도 두개의 원판형의 차양부(bladed-like portion)가 거의 원주체(cylindrical body)의 양단에 제공된다.

본 발명의 제9의 특징에서, 상기 진동 흡수체는 거의 U자 형상의 원주체이며, 거의 원판형 차양부는 상기 U자 형상의 원주체의 양단에 제공된다.

본 발명의 제10의 특징에서, 상기 진동 흡수체는 차양부를 구비한 거의 링형상의 원주체이며, 거의 원판형 차양부는 상기 거의 링 형상의 원주체의 중간부에 존재하고 있다.

본 발명의 제11의 특징에서, 상기 진동 흡수체는 차양부를 구비한 개방된 문(gate)의 형상이며, 거의 원판형인 차앙부는 양단이 개방되어 있는 상기 거의 개방된 문(gate)의 형상인 실린더의 중간부에 존재하고 있다.

본 발명의 제12의 특징에서, 상기 마스크 프레임의 재료는 13-크롬 스테인리스 스틸이고, 상기 섀도 마스크의 재질은 인바(Invar)이며, 상기 진동 흡수체의 재질은 18-8 스테인리스 스틸로 되어 있다.

본 발명의 제13의 특징은 제 1 내지 12의 특징 중 어느 한 특징에 따른 섀도 마스크 구성체를 구비하는 컬러 CRT이다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예의 섀도 마스크 구성체의 사시도.

도 2는 본 발명의 제1 실시예의 섀도 마스크 구성체의 진동 흡수체의 영역에 관한 확대도 및 그 단면도

도 3은 본 발명의 제2 실시예의 섀도 마스크 구성체의 사시도

도 4는 본 발명의 제2 실시예의 섀도 마스크 구성체의 진동 흡수체의 영역에 관한 확대도 및 그 단면도.

도 5는 본 발명의 제3 실시예의 섀도 마스크 구성체의 사시도.

도 6은 본 발명의 제3 실시예의 섀도 마스크 구성체의 진동 흡수체의 영역에 관한 확대도 및 그 단면도.

도 7은 본 발명의 제4 실시예의 섀도 마스크 구성체의 사시도.

도 8은 본 발명의 제4 실시예의 섀도 마스크 구성체의 진동 흡수체의 영역에 관한 확대도 및 그 단면도.

도 9는 본 발명의 제5 실시예의 섀도 마스크 구성체의 사시도.

도 10은 본 발명의 제6 실시예의 섀도 마스크 구성체의 사시도.

도 11은 본 발명의 제7 실시예의 섀도 마스크 구성체의 사시도.

도 12는 본 발명의 제8 실시예의 섀도 마스크 구성체의 사시도.

도 13은 플랫 CRT용 유리 패널의 부분 단면 사시도

도 14는 종래의 섀도 마스크 구성체의 사시도.

도 15는 종래의 섀도 마스크 구성체를 구비한 섀도 마스크의 평면도.

<도면의 주요부분에 대한 간단한 설명>

10, 30, 50, 70, 90, 100, 110, 120 : 섀도 마스크 구성체

11, 31, 51, 71, 91, 101, 111, 121 : 마스크 프레임

12, 32, 52, 72, 93, 103, 113, 123 : 섀도 마스크

12A, 32A, 52A, 72A, 93A, 103A, 113A, 123A : 섀도 마스크 용접부

12B, 32B, 52B, 72B, 93B, 103B, 113B, 123B : 섀도 마스크의 유공부

12C, 32C, 52C, 72C, 93C, 103C, 113C, 123C : 진동 흡수체

12D, 32D, 52D, 72D : 장착구멍 130 : 플랫 CRT용 유리 패널

31 : 유리 패널 표면 132 : 유리 패널 내면

140 : 섀도 마스크 구성체 141 : 마스크 프레임

142 : 섀도 마스크 142A : 섀도 마스크 용접부

142B : 섀도 마스크의 유공부 142C : 섀도 마스크의 무공부

142D : 전자 빔 통과구멍

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 섀도 마스크 구성체의 실시예가 설명될 것이다. 도 1은 본 발명의 제1 실시예의 섀도 마스크 구성체(10)의 사시도이다. 상기 도면에서 11은 마스크 프레임이고 12는 섀도 마스크이고 12A는 섀도 마스크 용접부이고, 12B는 섀도 마스크(12)의 유공부이고 12C는 진동 흡수체임을 나타낸다.

상기 섀도 마스크(12)는 섀도 마스크 용접부(12A)를 지나서 마스크 프레임(11)의 2변(장변(long side))으로부터 인가된 장력을 받는다.

마스크 프레임(11)은 두께가 2.2mm의 13크롬 스테인리스 스틸로 구성되고 섀도 마스크(12)는 두께가 0.1mm의 인바(Invar)로 구성된다. 섀도 마스크 구성체(10)의 치수는 장변이 360mm이고 단변이 270mm이며 높이가 43mm이고, 상기 섀도 마스크는 19인치 컬러 CRT에 사용된다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 섀도 마스크 구성체(10)에 제공된 진동 흡수체(12C)의 영역의 확대도 및 그 X-X'선에 따른 단면도이다. 진동 흡수체(12C)의 장착 방법은 이하와 같다. 먼저, 나중에 진동 흡수체(12C)로 기능하는 지름이 1mm이며 길이가 5mm인 원주모양의 18-8 스테인리스 스틸부재가 준비된다. 상기 섀도 마스크(12)의 무공부(non-holed part; 이하에서는 "무공부"라고 부른다)에는 지름이 1.8mm인 장착구멍(12D)이 형성된다. 상기 원주형 스테인리스 스틸부재는 장착구멍(12D)을 통과하여 그 양단이 스웨징(swaging) 처리되어 지름이 3.5mm인 원판형 차양(tongue)을 양단(both end)상에 형성한다. 상기와 같은 방법으로, 섀도 마스크(12)의 무공부에는 상기 양단상의 원판모양의 차양을 구비한 차바퀴 형상의 진동 흡수체(12C)가 장착된다.

여기서, 중요한 것은 진동 흡수체(12C)가 섀도 마스크(12)에 느슨하게 장착된다는 점이다. 상기와 같은 이유로, 섀도 마스크(12)가 진동하는 경우에 장착구멍(12D) 내부에서는 진동 흡수체(12C)가 자유롭게 움직여 진동 흡수체(12C)의 축 및 장착구멍(12D)의 측벽이 서로 마찰되어 진동 에너지가 마찰 에너지로 변하고, 그에 따라, 섀도 마스크(12)의 진동을 급격히 감소시킨다.

본 발명자에 의해 실행된 실험에 의하면, 전술한 바와 같이 진동 흡수체(12C)가 느슨하게 장착되는 경우에, 종래의 섀도 마스크 구성체(140)와 비교하면 본 발명의 제1 실시예에 따른 섀도 마스크 구성체(10)에서, 동일한 크기의 충격에 대한 진폭은 약 1/2로, 감쇠시간은 약 1/6(약 10초)로 감소된다. 만일 진동이상기와 같은 정도로 작아지면 화면상에서의 색 순도 저하를 인식한다는 것은 거의 불가능하다. 그러나, 장착구멍(12D)이 작아져서 진동 흡수체(12C)가 자유롭게 움직일 수 없으면 진폭 및 감쇠시간 둘 모두는 종래의 섀도 마스크 구성체(140)의 진폭 및 감쇠 사간과 거의 다르지 않게 되어 진동 흡수체(12C)를 장착시킨 효과가 상실된다. 따라서, 진동 흡수체(12C)가 장착구멍(12D) 내에서 자유롭게 움직이는 것이 필수적이다.

진동 흡수체(12C)가 장착구멍(12D) 내에서 자유롭게 움직이기 위해서, 진동 흡수체(12C)의 축 지름이 d(mm)이면, 장착구멍(12D)의 지름이 1.2d(mm) 내지 3d(mm)이면 적절하다.

또한, 진동 흡수체(12C)의 축과 장착구멍(12D)의 측벽이 서로 마찰되어 진동 에너지가 마찰 에너지로 변해 상기 변화의 효율을 올리기 때문에, 진동 흡수체(12C)의 축 표면이 거울면보다는 거친 면인것이 바람직하다.

진동 흡수체(12C)는 컬러 CRT 제조공정에서 약 500℃까지 온도가 상승하므로 상기와 같은 고온에 견딜 수 있는 재료로 구성되어야 한다. 또한, 주의할 점은 진동 흡수체(12C)의 녹은 트러블을 야기할 수 있다는 점이다. 상기와 같은 이유로, 내열성이 높고 녹이 슬지 않고 입수가 용이하며 코스트가 낮은 진동 흡수체(12C)의 재료로는 18-8 스테인리스 스틸이 적절하다.

또한, 진동 흡수체(12C)의 양단의 차양(tongue)은 장착구멍(12D)의 완전한 피복을 달성할 수 있는 크기로 형성되어야 한다. 상기의 이유는 다음과 같다. 공지된 바와 같이, 블랙 매트릭스상의 패턴을 형성하는 공정에서는 섀도 마스크(12)가노광 마스크로서 사용된다. 만일, 피복되지 않은 장착구멍(12D)의 일부가 존재한다면, 피복되지 않은 장착구멍(12D)의 일부는 노광용 자외선을 통과시켜 구멍이 블랙 매트릭스막의 그 부분에 형성되고, 그 결과, 컬러 CRT 화면을 둘러싸는 검은 부분에 휘점(bright point)이 생긴다. 상기는 컬러 CRT의 상품 가치를 떨어뜨리는 요인이 된다. 따라서, 진동 흡수체(12C)의 양단의 차양은 장착구멍(12D)을 완전히 덮을 수 있는 크기 및 형상으로 형성되어야 하고 블랙 매트릭스 노광공정 중에 확실히 진동 흡수체(12C)의 차양이 장착구멍(12D)을 완전히 덮을 수 있도록 주의 해야 한다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 섀도 마스크 구성체(10)에 있어서, 도 1에 도시된 바와 같이, 섀도 마스크(12)의 좌우 변에서 중앙부를 향해 장착된 진동 흡수체(12C)가 4개 존재한다. 그 이유는 섀도 마스크(12)의 좌우의 변이 자유로운 상태일 지라도, 섀도 마스크 용접부(12A)에 근접한 부분은 진동하지 않는 경향이 있으므로, 보다 용이하게 진동되는 중앙부에 근접하게 장착이 이루어진다. 그러나, 진동 흡수체(12C)의 적절한 개수와 장착 위치는 각 섀도 마스크 구성체에 따라 실험적으로 결정되는 것이 바람직하다.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 섀도 마스크 구성체(30)의 사시도이다. 도 3에 있어서, 부호 31은 마스크 프레임, 32는 섀도 마스크, 32A는 섀도 마스크 용접부, 32B는 섀도 마스크(32)의 유공부, 32C는 진동 흡수체를 나타낸다.

섀도 마스크(32)는 섀도 마스크 용접부(32A)를 경유하여 마스크 프레임(31)의 2변(장변)으로부터 인가된 장력을 받는다. 마스크 프레임(31)과 섀도마스크(32)의 재질 및 치수는 제1 실시예의 섀도 마스크 구성체(10)에 대해 기술된 것과 동일하다.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 섀도 마스크 구성체(30)에 구비된 진동 흡수체(32C) 부근의 확대도와 그 X-X'선에 따른 단면도이다. 진동 흡수체(32C)의 장착 방법은 다음과 같다. 먼저, 나중에 진동 흡수체(32C)로 기능을 하면서 두변의 길이가 5mm이고 상기 두변을 잇는 긴변의 길이가 10mm이고 지름이 1mm인 U자형의 18-8 스테인리스 스틸부재가 준비된다. 섀도 마스크(32)의 무공부에서, 10mm의 거리를 두고 지름이 1.8mm인 장착구멍(32D)이 2개 형성된다. 상기 U자형 스테인리스 스틸부재는 상기 장착구멍(32D)을 통과하여 그 끝이 스웨이징 처리되어, 지름이 3.5mm인 각각의 단(end)에서 차양을 형성한다. 상기와 같은 방법으로, 섀도 마스크(32)의 무공부에 그 단(end)상에 원판모양의 차양을 갖는 U자 형상의 진동 흡수체(32C)가 느슨하게 장착된다.

진동 흡수체(32C)에 의해 섀도 마스크(32)의 진동이 급격히 감쇠되는 매커니즘은 제1 실시예에 따른 섀도 마스크 구성체(10)와 동일하다. 또한, 본 발명자에 의해 실행된 실험에 의하면, 제2 실시예에 따른 섀도 마스크(30)의 진동 감쇠효과는 제1 실시예의 섀도 마스크 구성체(10)의 경우와 거의 동일하다.

진동 흡수체(32C)가 장착구멍(32D) 내에서 자유롭게 움직이기 위해서는 진동 흡수체(32C)의 축 지름을 d(mm)로 했을 때 장착구멍(32D)의 지름이 1.2d(mm) 내지 3d(mm)이면 적절하다.

진동 흡수체(32C)의 재질은 제1 실시예에 따른 섀도 마스크 구성체(10)의 진동 흡수체(12C)에서의 이유와 동일한 이유에 의해 18-8 스테인리스 스틸이 적절하다. 또한, 진동 흡수체(32C)의 차양이 장착구멍(32D)을 완전히 덮을 수 있는 크기 및 형상이여야 하는 점도 제1 실시예의 섀도 마스크 구성체(10)의 진동 흡수체(12C)의 경우와 같다.

제2 실시예의 섀도 마스크 구성체(30)의 진동 흡수체(32C)가 제1 실시예의 섀도 마스크 구성체(10)의 진동 흡수체(12C)에 비해서 유리한 점은 차양의 형성 갯수가 절반으로 해결된다는 점이다.

도 5는 본 발명의 제3 실시예의 섀도 마스크 구성체(50)의 사시도이다. 도면에 있어서 51은 마스크 프레임, 52는 섀도 마스크, 52A는 섀도 마스크 용접부, 52B는 섀도 마스크(52)의 유공부, 52C는 진동 흡수체를 나타낸다.

섀도 마스크(52)는 섀도 마스크 용접부(52A)를 경유하여 마스크 프레임(51)의 2변(장변)으로부터 장력을 받는다. 마스크 프레임(51), 섀도 마스크(52)의 재질및 치수는 제1 실시예의 섀도 마스크 구성체(10)와 동일하다.

도 6은 본 발명의 제3 실시예의 섀도 마스크 구성체(50)에 구비된 진동 흡수체(52C) 부근의 확대도와 X-X'선에 따른 단면도이다.

진동 흡수체(52C)의 장착 방법은 다음과 같다. 이후에 진동 흡수체(52C)가 되는 지름이 1mm이고 길이가 20mm인 원주모양으로 끝으로부터 약 1/3의 위치에 지름 3.5mm인 원판형 차양을 갖는 18-8 스테인리스 스틸부재가 준비된다. 상기 원형 차양은 원주의 성형 가공으로 형성해도 좋고 구멍이 열린 원판부재를 원주에 통과시켜 접합시킨 것도 양호하다. 섀도 마스크(52)의 무공부에 지름이 1.8mm인 장착구멍(52D)이 형성된다. 상기 차양이 붙은 스테인리스 스틸부재를 장착구멍(52D)에 통과시켜 원주부분을 링모양으로 구부려 끝을 맞댄다. 상기와 같은 방법으로, 섀도 마스크(52)의 무공부에 도중에 원판모양의 차양을 갖는 링 형상의 진동 흡수체(52C)가 느슨하게 장착된다.

진동 흡수체(52C)에 의해 섀도 마스크(52)의 진동이 급격히 감쇠되는 매커니즘은 제1 실시예의 섀도 마스크 구성체(10)와 같다. 또한, 발명자의 실험에 의하면, 제3 실시예의 섀도 마스크(50)의 진동 감쇠효과는 제1 실시예의 섀도 마스크 구성체(10)의 경우와 거의 같다.

진동 흡수체(52C)가 장착구멍(52D) 내에서 자유롭게 움직이기 위해서는 진동 흡수체(52C)의 축 지름을 d(mm)로 했을 때 장착구멍(52D)의 지름이 1.2d(mm) 내지 3d(mm)이면 적절하다.

진동 흡수체(52C)의 재질은 제1 실시예의 섀도 마스크 구성체(10)의 진동 흡수체(12C)에서의 이유와 동일한 이유에서 18-8 스테인리스 스틸이 적절하다. 또한, 진동 흡수체(52C)의 차양이 장착구멍(52D)를 완전히 덮는 것이 가능한 크기 및 형상이여야 한다는 점도 제1 실시예의 섀도 마스크 구성체(10)의 진동 흡수체(12C)의 경우와 같다.

제3 실시예의 섀도 마스크 구성체(50)의 진동 흡수체(52C)가 제1 실시예의 섀도 마스크 구성체(10)의 진동 흡수체(12C) 및 제2 실시예의 섀도 마스크 구성체(30)의 진동 흡수체(32C)에 비해 유리한 점은 차양이 미리 형성되어 있기 때문에 섀도 마스크에 진동 흡수체를 통과시킨 후에 차양을 형성할 필요성이 없다는점이다. 섀도 마스크에 진동 흡수체를 통해서 차양을 형성할 때에 섀도 마스크에 상처를 입히던지 변형시킬 우려가 있는데, 미리 차양이 형성되면 그 우려는 적어진다. 또한 진동 흡수체는 섀도 마스크에 장착되지 않은 상태에서 가공하는 쪽이 자동화하기 쉽고 코스트 다운이 용이하다.

도 7은 본 발명의 제4 실시예의 섀도 마스크 구성체(70)의 사시도이다. 상기 도면에 있어서, 71은 마스크 프레임, 72는 섀도 마스크, 72A는 섀도 마스크 용접부, 72B는 섀도 마스크(72)의 유공부, 72C는 진동 흡수체를 나타낸다.

섀도 마스크(72)는 섀도 마스크 용접접부(72A)를 경유하여 마스크 프레임(71)의 2변(장변)으로부터 장력을 받는다. 마스크 프레임(71), 섀도 마스크(72)의 재질 및 치수는 제1 실시예의 섀도 마스크 구성체(10)와 동일하다.

도 8은 본 발명의 제4 실시예의 섀도 마스크 구성체(70)에 구비된 진동 흡수체(72C) 부근의 확대도와 X-X'선에 따른 단면도이다.

진동 흡수체(72C)의 장착 방법은 다음과 같다. 이후에 진동 흡수체(72C)로 기능하는 지름이 1mm이고 끝의 2변의 길이가 10mm이고 상기 2변을 잇는 변의 길이가 10mm인 U자형의 원주모양으로 양단으로부터 각각 약 7mm의 위치에 지름이 3.5mm인 원판형 차양을 갖는 18-8 스테인리스 스틸부재가 준비된다. 상기 원형 차양은 원주의 성형 가공으로 형성되어도 양호하고 구멍이 열린 원판부재를 원주에 통과시켜 접합한 것이어도 양호하다. 섀도 마스크(72)의 무공부에 10mm의 거리를 두고 지름이 1.8mm인 장착구멍(72D)이 2개 형성된다. 상기 차양이 붙은 U자형 스테인리스 스틸부재를 장착구멍(72D)에 통과시켜 끝을 L자형으로 구부린다. 상기와 같은 방법으로, 섀도 마스크(72)의 무공부에 중간에 원판모양의 차양을 갖는 선단이 열린 문 형상의 진동 흡수체(72C)가 느슨하게 장착된다.

진동 흡수체(72C)에 의해 섀도 마스크(72)의 진동이 급격히 감쇠되는 매커니즘은 제1 실시예의 섀도 마스크 구성체(10)와 같다. 또한, 발명자의 실험에 의하면, 제4 실시예의 섀도 마스크(70)의 진동 감쇠효과는 제1 실시예의 섀도 마스크 구성체(10)의 경우와 거의 같다.

진동 흡수체(72C)가 장착구멍(72D) 내에서 자유롭게 움직이기 위해서는 진동 흡수체(72C)의 축 지름을 d(mm)로 했을 때에 장착구멍(72D)의 지름이 1.2d(mm) 내지 3d(mm)이면 적절하다.

진동 흡수체(72C)의 재질은 제1 실시예의 섀도 마스크 구성체(10)의 진동 흡수체(12C)에서의 이유와 동일한 이유로 18-8 스테인리스 스틸이 적절하다. 또한, 진동 흡수체(72C)의 차양이 장착구멍(72D)을 완전히 덮는 것이 가능한 크기 및 형상이되어야 한다는 점도 점도 제1 실시예의 섀도 마스크 구성체(10)의 진동 흡수체(12C)의 경우와 같다.

제4 실시예의 섀도 마스크 구성체(70)의 진동 흡수체(72C)가 제1 실시예의 섀도 마스크 구성체(10)의 진동 흡수체(12C) 및 제2 실시예의 섀도 마스크 구성체(30)의 진동 흡수체(32C)에 비해 유리한 점은 차양이 미리 형성되어 있기 때문에 섀도 마스크에 진동 흡수체를 통과시킨 후에 차양을 형성할 필요성이 없다는 점이다.

또한, 제4 실시예의 섀도 마스크 구성체(70)의 진동 흡수체(72C)가 제3 실시예의 섀도 마스크 구성체(50)의 진동 흡수체(52C)에 비해 유리한 점은 선단을 구부릴 때에 선단들을 정밀도 좋게 맞댈 필요가 없기 때문에 구부림의 정밀도가 요구되지 않다는 점이다.

도 9는 본 발명의 제5 실시예의 섀도 마스크 구성체(90)의 사시도이다. 도면에 있어서 91은 마스크 프레임, 92는 마스크 지지체, 93는 섀도 마스크, 93A는 섀도 마스크 용접부, 93B는 섀도 마스크(93)의 유공부, 93C는 진동 흡수체를 나타낸다.

섀도 마스크(93)는 섀도 마스크 용접부(93A)와 마스크 지지체(92)를 경유하여 마스크 프레임(91)의 2변(장변)으로부터 장력을 인가받는다. 마스크 지지체(92)는 두께 3mm의 인바(Invar)로 구성되고 그 밖에 마스크 프레임(91), 섀도 마스크(93)의 재질 및 치수는 제1 실시예의 섀도 마스크 구성체(10)와 동일하다.

진동 흡수체(93C)의 구조, 재료, 치수 및 장착 방법은 제1 실시예의 섀도 마스크 구성체(10)의 진동 흡수체(12C)와 동일하기 때문에 설명을 생략한다. 또한, 진동 흡수체(93C)에 의한 섀도 마스크(93)의 진동 흡수 매커니즘과 그 효과도 제1 실시예의 섀도 마스크 구성체(10)와 동일하기 때문에 설명을 생략한다.

본 발명의 제1 실시예의 섀도 마스크 구성체(10)에 있어서, 섀도 마스크(12)는 직접 마스크 프레임(11)에 용접되어 있었다. 상기의 경우에, 섀도 마스크(12)는 열팽창율(실온에서 약 1.2ppm)이 낮은 인바재이고 마스크 프레임(11)은 열팽창율이 인바재의 약 10배인 13크롬 스테인리스 스틸재이다. 컬러 CRT의 사용중에는 전자 빔 상기 섀도 마스크(12)에 입사하여 섀도 마스크(12) 및 마스크 프레임(11)의 온도가 최고 100℃ 정도까지 상승한다. 따라서 섀도 마스크(12)와 마스크 프레임(11)의 사이에 열팽창의 부정합이 발생하여 섀도 마스크(12)가 뒤틀릴 우려가 있다.

한편, 본 발명의 제5 실시예의 섀도 마스크 구성체(90)의 경우에, 섀도 마스크(93)는 같은 인바재로 이루어지는 마스크 지지체(92)에 용접되어 있기 때문에 섀도 마스크(93)와 마스크 지지체(92) 사이에 열팽창의 부정합은 발생하지 않는다. 따라서, 섀도 마스크(93)가 뒤틀릴 우려가 없고 더욱 색 순도가 안정한 화상이 얻어진다.

도 10은 본 발명의 제6 실시예의 섀도 마스크 구성체(100)의 사시도이다. 도면에 있어서, 101은 마스크 프레임, 102는 마스크 지지체, 103는 섀도 마스크, 103A는 섀도 마스크 용접부, 103B는 섀도 마스크(103)의 유공부, 103C는 진동 흡수체를 나타낸다.

섀도 마스크(103)는 섀도 마스크 용접부(103A)와 마스크 지지체(102)를 경유하여 마스크 프레임(101)의 2변(장변)으로부터 장력을 인가받는다. 마스크 지지체(102)는 두께 3mm의 인바재로 구성되고 그 밖에 마스크 프레임(101)과 섀도 마스크(103)의 재질 및 치수는 제1 실시예의 섀도 마스크 구성체(10)와 동일하다.

진동 흡수체(103C)의 구조, 재료, 치수 및 장착 방법은 제2 실시예의 섀도 마스크 구성체(30)의 진동 흡수체(32C)와 동일하기 때문에 설명을 생략한다. 또한, 진동 흡수체(103C)에 의한 섀도 마스크(103)의 진동 흡수 매커니즘과 그 효과도 제1 실시예의 섀도 마스크 구성체(10)와 동일하기 때문에 설명을 생략한다.

섀도 마스크(103)가 뒤틀릴 우려가 없는 것은 제5 실시예의 섀도 마스크 구성체(90)와 동일하기 때문에 설명을 생략한다.

도 11은 본 발명의 제7 실시예의 섀도 마스크 구체(110)의 사시도이다. 도면에 있어서, 111은 마스크 프레임, 112는 마스크 지지체, 113는 섀도 마스크, 113A는 섀도 마스크 용접부, 113B는 섀도 마스크(113)의 유공부, 113C는 진동 흡수체를 나타낸다.

섀도 마스크(113)는 섀도 마스크 용접부(113A)와 마스크 지지체(112)를 경유하여 마스크 프레임(111)의 2변(장변)으로부터 장력을 받는다. 마스크 지지체(112)는 두께 3mm의 인바재이고 그 밖에 마스크 프레임(111), 섀도 마스크(113)의 재질, 치수는 제1 실시예의 섀도 마스크 구성체(10)와 동일하다.

진동 흡수체(113C)의 구조, 재료, 치수 및 장착 방법은 제3 실시예의 섀도 마스크 구성체(50)의 진동 흡수체(52C)와 동일하기 때문에 설명을 생략한다. 또한, 진동 흡수체(113C)에 의한 섀도 마스크(113)의 진동 흡수 매커니즘과 그 효과도 제1 실시예의 섀도 마스크 구성체(10)와 동일하기 때문에 설명을 생략한다.

또한, 섀도 마스크(113)이 뒤틀릴 우려가 없는 것은 제5 실시예의 섀도 마스크 구성체(90)와 같기 대문에 설명을 생략한다.

도 12는 본 발명의 제8 실시예의 섀도 마스크 구성체(120)의 사시도이다. 도면에 있어서 121은 마스크 프레임, 122는 마스크 지지체, 123는 섀도 마스크, 123A는 섀도 마스크 용접부, 123B는 섀도 마스크(123)의 유공부, 123C는 진동 흡수체를 나타낸다.

섀도 마스크(123)는 섀도 마스크 용접부(123A)와 마스크 지지체(122)를 경유하여 마스크 프레임(121)의 2변(장변)으로부터 장력을 인가받는다. 마스크 지지체(122)는 두께 3mm의 인바재이며 그 밖에 마스크 프레임(121), 섀도 마스크(123)의 재질 및 치수는 제1 실시예의 섀도 마스크 구성체(10)와 동일하다.

진동 흡수체(123C)의 구조, 재료, 치수 및 장착 방법은 제4 실시예의 섀도 마스크 구성체(70)의 진동 흡수체(72C)와 동일하기 때문에 설명을 생략한다. 또한, 진동 흡수체(123C)에 의한 섀도 마스크(123)의 진동 흡수 매커니즘과 그 효과도 제1 실시예의 섀도 마스크 구성체(10)와 동일하기 때문에 설명을 생략한다.

섀도 마스크(123)가 뒤틀릴 우려가 없다는 사실은 제5 실시예의 섀도 마스크 구성체(90)와 동일하기 때문에 그 설명을 생략한다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 섀도 마스크 구성체는 섀도 마스크의 장력이 인가되지 않는 2변측의 양단 무공부에 장착구멍, 및 상기 장착구멍에 느슨하게 걸려서 고정된 진동 흡수체를 구비한다. 그에 따라, 섀도 마스크의 진동에 의한 색 순도 저하는 실용상 문제가 없을 정도로 감소될 수 있다. 그리고, 본 발명의 섀도 마스크 구성체를 제공함으로써 저 코스트이며 경량이며 화질이 좋은 컬러 CRT이 실현이 가능하다.

Claims (14)

1. 섀도 마스크 구성체에 있어서,

   거의 직사각형인 외부 프레임을 구비한 마스크 프레임과,

   거의 직사각형의 형상으로 상기 마스크 프레임상에 제공되며, 끝부분은 상기 마스크 프레임의 한 쌍의 장변(long side)상에 제공되며 상기 장변에 의해 인장력을 받는 섀도 마스크를 포함하고,

   상기 마스크에는 상기 섀도 마스크의 단변(short side)의 적어도 한 변의 상부의 장착구멍 및 상기 장착구멍에 느슨하게 연동된 진동 흡수체가 제공되며,

   상기 장착구멍과 접하는 상기 진동 흡수체의 일부는 상기 장착구멍을 완전히 덮을 수 있는 차양부(bladed portion)를 포함하는 것을 특징으로 하는 섀도 마스크 구성체.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 진동 흡수체는 적어도 두개의 원판형의 차양부(bladed-like portion)가 거의 원주체(cylindrical body)의 양단(both ends)에 제공되는 것을 특징으로 하는 섀도 마스크 구성체.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 진동 흡수체는 거의 U자 형상의 원주체이며, 거의 원판형의 차양부는상기 U자 형상의 원주체의 양단에 제공되는 것을 특징으로 하는 섀도 마스크 구성체.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 진동 흡수체는 차양부를 구비한 거의 링 형상의 원주체이며, 거의 원판형 차양부는 상기 거의 링 형상의 원주체의 중간부에 존재하는 것을 특징으로 하는 섀도 마스크 구성체.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 진동 흡수체는 차양부를 구비한 개방된 문(gate)의 형상이며, 거의 원판형인 차양부는 양단이 개방되어 있는 상기 거의 개방된 문(gate) 형상의 실린더의 중간부에 존재하는 것을 특징으로 하는 섀도 마스크 구성체.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 마스크 프레임의 재료는 13-크롬 스테인리스 스틸이고, 상기 섀도 마스크의 재료는 인바(Invar)이며, 상기 진동 흡수체의 재료는 18-8 스테인리스 스틸인 것을 특징으로 하는 섀도 마스크 구성체.
7. 섀도 마스크 구성체에 있어서,

   거의 직사각형인 외부 프레임을 구비한 마스크 프레임과,

   거의 직사각형인 섀도 마스크와,

   상기 마스크 프레임의 한 쌍의 장변(longer side)상에 형성된 한 쌍의 마스크 지지체와,

   상기 섀도 마스크의 단변(short side)에 제공된 장착구멍과,

   상기 장착구멍에 느슨하게 연동된 진동 흡수체를 포함하고;

   상기 섀도 마스크의 장변부 각각은 상기 섀도 마스크에 장력을 인가하여 섀도 마스크 구성체를 형성하기 위해서 상기 마스크 지지체를 형성하는 상기 한 쌍의 장변 각각의 하나에 접촉하며,

   상기 진동 흡수체에는 상기 장착구멍과 접촉하는 부분에서 차양 형상부(blade like portion)가 제공되고, 상기 차양 형상부(blade like portion)는 상기 장착구멍을 완전히 덮을 수 있는 것을 특징으로 하는 섀도 마스크 구성체.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 진동 흡수체는 적어도 두개의 원판형의 차양 형상부(bladed like portion)가 거의 원주체(cylindrical body)의 양단에 제공되는 것을 특징으로 하는 섀도 마스크 구성체.
9. 제 7항에 있어서,

   상기 진동 흡수체는 거의 U자 형상의 원주체이며, 거의 원판형의 차양부는 상기 U자 형상의 원주체의 양단에 제공되는 것을 특징으로 하는 섀도 마스크 구성체.
10. 제 7항에 있어서,

    상기 진동 흡수체는 차양부를 구비한 거의 링 형상의 원주체이며, 거의 원판형의 차양부는 상기 거의 링 형상의 원주체의 중간부에 존재하는 것을 특징으로 하는 섀도 마스크 구성체.
11. 제 7항에 있어서,

    상기 진동 흡수체는 차양부를 구비한 거의 문(gate)의 형상이며, 거의 원판형의 차양부는 양단이 개방된 상기 거의 문(gate)의 형상의 실린더의 중간부에 존재하는 것을 특징으로 하는 섀도 마스크 구성체.
12. 제 7항 내지 11항중 어느 한 항에 있어서,

    상기 마스크 프레임의 재료는 13-크롬 스테인리스 스틸이고, 상기 섀도 마스크의 재료는 인바(Invar)이며, 상기 진동 흡수체의 재료는 18-8 스테인리스 스틸인 것을 특징으로 하는 섀도 마스크 구성체.
13. 제 1항 내지 6항 중 어느 한 항에 따른 섀도 마스크 구성체를 구비하는 컬러 CRT.
14. 제 7항 내지 11항 중 어느 한 항에 따른 섀도 마스크 구성체를 구비하는 컬러 CRT.