KR100418548B1

KR100418548B1 - 칼라음극선관과 마스크프레임

Info

Publication number: KR100418548B1
Application number: KR10-2001-0045861A
Authority: KR
Inventors: 다니무네치카; 마키노나오유키
Original assignee: 가부시끼가이샤 도시바
Priority date: 2000-07-31
Filing date: 2001-07-30
Publication date: 2004-02-11
Also published as: US20020024282A1; CN1157748C; CN1336680A; US6635981B2; KR20020011102A

Abstract

본 발명은 칼라음극선관과 마스크프레임에 관한 것으로서, 마스크프레임은 서로 대향하는 한쌍의 장측벽, 서로 대향하는 한쌍의 단측벽 및 장측벽과 단측벽 사이의 코너측벽을 포함하는 직사각형 틀형상의 측벽부와 측벽부에서 직사각형 틀의 중심을 향해 연장되는 저면부를 구비하고 있으며, 저면부는 코너측벽 근방에 코너측벽을 끼워 장측벽과 단측벽을 직선형상으로 연결하는 비드를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

Description

칼라음극선관과 마스크프레임{COLOR CATHODE-RAY TUBE AND MASK FRAME}

본 발명은 섀도우마스크방식의 칼라음극선관 및 이 칼라음극선관에 사용되는 마스크프레임에 관한 것이다.

현재 널리 사용되고 있는 섀도우마스크방식의 칼라음극선관에서, 색선별 기구로서의 섀도우마스크는 복수의 전자빔 통과구멍이 형성된 직사각형 형상의 마스크본체와, 상기 마스크본체를 지지하는 직사각형 틀형상의 마스크프레임을 구비하고 있다. 형광체스크린에 색오차가 없는 화상을 표시하기 위해서는 마스크본체의 전자빔통과구멍을 통과한 3전자빔이 3색 형광체층의 각각에 바르게 랜딩하도록 하지 않으면 안된다. 이를 위해서는 패널에 대해 섀도우마스크를 바른 위치 관계로 유지하는 것이 필요하다. 이 섀도우마스크는 마스크프레임의 코너부의 측벽부에 부착된 탄성지지체를 패널의 스커트부에 설치한 스터드핀에 걸어 고정하는 것에 의해 패널의 내측에 탈착 가능하게 지지된다.

최근, 멀티미디어화에 대응하여 고해상도 요구에 부응하기 위해 형광체스크린의 3색형광체층의 배열 피치가 더 작아지고 있다. 이 때문에 빔랜딩의 여유도가 작아 색오차가 생기기 쉽다. 따라서 더 정확한 빔랜딩이 요구되고 있다.

또, 한편 최근의 칼라음극선관의 대형화는 마스크프레임을 더 무겁고 두껍게 하고 있다.

또, 칼라음극선관의 제조공정이나 제품 수송 과정중에 받는 충격을 고려하는 것도 필요해지고 있다. 칼라음극선관이 외부로부터 받는 충격은 탄성지지체에 흡수되도록 설계된다. 이 외부로부터의 충격에 대해 위치 변형을 생기게 하지 않고 무겁고 두꺼운 마스크프레임을 지지하기 위해 탄성지지체의 내충격성을 올리면 칼라음극선관의 제조공정의 섀도우마크스 착탈시에 가해지는 힘에 마스크프레임이 견디지 못하고 변형될 우려가 있다. 마스크프레임이 변형되면 마스크프레임에 걸려 고정되어 있는 섀도우마스크가 변형되어 패널에 대해 섀도우마스크의 위치 변형이 생길 우려가 있다.

이와 같기 때문에 마스크프레임에는 중량을 늘리지 않고 강도를 올리는 것이 요구되고 있다. 이 요구를 실현하기 위한 일례로서 마스크프레임의 측벽부로부터 저면에 걸쳐 오목부를 형성하는 방법이 제안되어 있다. 예를 들면 도 7a 및 도 7b에 도시한 바와 같이, 마스크프레임(1A)의 대각축(D축)방향을 축으로 하는 비틀림에 대한 강성을 향상시키기 위해 마스크프레임(1A)은 코너부근에 측벽(2)과 저면(3)을 연결하는 오목부(4)를 구비하고 있다.

그러나, 도 7a 및 도 7b에 도시한 마스크프레임 구조에서는 오목부(4)가 코너단부의 측벽(2)에서 저면(3)에 걸쳐 설치되어 있기 때문에 마스크프레임(1A)의 원하는 대각 크기에 대한 편차가 커지는 문제가 있다. 이 마스크프레임(1A)의 대각 크기 직경의 편차는 마스크프레임(1A)의 대각 크기가 작은 경우 마스크본체(1B)를 마스크프레임(1A)에 용접할 때 마스크본체(1B)가 마스크프레임(1A)에 들어가지 않는 문제, 마스크프레임(1A)의 대각 크기가 큰 경우는 마스크 용접시에 마스크본체(1B)가 인장되어 변형을 생기게 쉽게 하는 등의 문제를 초래한다.

이들 문제는 섀도우마스크의 곡면이 평탄에 가까운 것, 즉 외부면의 곡률반경이 거의 무한대의 평탄한 페이스패널을 구비한 칼라음극선관에서 특히 현저하다.

한편, 일본 특개평6-44919호 공보에 의하면 도 8에 도시한 바와 같이, 마스크프레임(5)의 저면(7)에 고리형상의 가로비드(8)와 이 가로비드(8)에서 프레임측벽(6)측으로 연장되는 세로비드(9)를 설치한 구조가 제안되어 있다.

일반적으로 프레스성형되는 마스크프레임에는 성형시에 잔류응력(변형)이 재료내에 발생한다. 이 잔류응력은 통상, 열공정을 통과시키는 것으로 해방되지만 도 8에 도시한 바와 같이 마스크프레임(5)의 개구부를 둘러싸는 비드(8)가 설치되어 있는 경우, 열공정 통과시의 잔류응력의 해방에 의해 비드(8)를 따르는 변형이 발생할 우려가 있다. 이 변형은 마스크프레임(5)의 측벽 및 개구부의 형상에 영향을 준다. 측벽의 장변부 및 단변부는 코너부에 비해 강성이 낮고, 측벽의 변형은 마스크본체의 변형에 연결된다.

마스크프레임(5)의 개구부가 전자총측으로 변형된 경우(실질적으로 개구부가 작아지는 변형)는 전자빔이 필요 이상으로 차폐되어 미발광 영역이 생기는 문제가 있다. 또, 마스크프레임(5)의 개구부가 형광면측으로 변형된 경우(실질적으로 개구부가 커지는 변형)는 전자빔의 차폐 부족이 되어 불필요한 발광이 발생하는 문제가 있다.

본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 중량 증가를 억제하면서 비틀림 강성을 확보하는 것이 가능하고, 또 마스크본체의 변형을 억제하는 것이 가능한 마스크프레임 및 이 마스크프레임을 구비한 칼라음극선관을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 한 실시형태에 따른 칼라음극선관의 구조를 개략적으로 도시한 수평단면도,

도 2는 도 1에 도시한 칼라음극선관의 섀도우마스크 구체(構體)의 대각축을 따르는 단면을 개략적으로 도시한 단면도,

도 3은 도 2에 도시한 섀도우마스크 구체의 마스크프레임의 저면의 구조를 개략적으로 도시한 사시도,

도 4a는 도 3에 도시한 마스크프레임의 저면의 구조를 개략적으로 도시한 평면도,

도 4b는 도 3에 도시한 마스크프레임의 장변측의 구조를 개략적으로 도시한 평면도,

도 4c는 도 3에 도시한 마스크프레임의 단변측의 구조를 개략적으로 도시한 평면도,

도 5는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 섀도우마스크 구체의 마스크프레임의 저면의 구조를 개략적으로 도시한 사시도,

도 6a는 도 5에 도시한 마스크프레임의 저면의 구조를 개략적으로 도시한 평면도,

도 6b는 도 5에 도시한 마스크프레임의 장변측의 구조를 개략적으로 도시한 평면도,

도 6c는 도 5에 도시한 마스크프레임의 단변측의 구조를 개략적으로 도시한 평면도,

도 7a는 종래의 섀도우마스크 구체의 대각축을 따르는 단면을 개략적으로 도시한 단면도,

도 7b는 도 7a에 도시한 섀도우마스크 구체의 코너 단부 주변의 저면의 구조를 개략적으로 도시한 평면도,

도 8은 종래의 섀도우마스크 구체의 마스크프레임의 저면의 구조를 개략적으로 도시한 사시도,

도 9는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 섀도우마스크 구체의 마스크프레임의 저면의 구조를 개략적으로 도시한 사시도,

도 10은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 섀도우마스크 구체의 마스크프레임의 저면의 구조를 개략적으로 도시한 사시도,

도 11a 내지 도 11d는 섀도우마스크 구체의 마스크프레임의 저면에 형성되는 비드의 단면 형상의 예를 나타내는 도면 및

도 12는 각 실시형태와 종래예의 마스크프레임의 내력계수의 비교 결과를 도시한 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1A, 5, 40, 50, 60 : 마스크프레임 1B, 30 : 마스크본체

2, 6 : 측벽(마스크프레임)

3, 7, 43, 53, 63 : 저면(마스크프레임)

4 : 오목부(마스크프레임) 8 : 가로비드(마스크프레임)

9 : 세로비드(마스크프레임)

10 : 외관용기 11 : 패널

12 : 퍼넬 13 : 형광체스크린

14 : 측벽(패널) 15 : 스터드핀

16 : 넥부 17B, 17G, 17R: 3전자빔

18 : 전자총구체 19 : 편향요크

20 : 섀도우마스크 21 : 전자빔 통과구멍

22 : 유효부(마스크본체) 23 : 스커트부(마스크본체)

41a, 41b, 51a, 51b, 61a, 61b : 장측벽

41c, 41d, 51c, 51d, 61c, 61d : 단측벽

41e∼41h, 51e∼51h, 61e∼61h : 코너측벽

42 : 탄성지지체 43, 53, 63 : 저면부

44a∼44d, 54a∼54d, 56a, 56b, 57a, 57b, 58, 59,64a∼64d,69a∼69d : 비드

45, 55, 65 : 개구부

본 발명은,(크레임 1)

서로 직교하는 장축 및 단축을 갖는 직사각형 형상 패널을 구비한 진공 외관용기와,

상기 패널의 내면에 배치된 형광체스크린과,

상기 형광체스크린을 향해 전자빔을 사출하는 전자총구체와,

상기 형광체스크린에 대향하여 배치된 색선별 기구를 구비한 칼라음극선관에 있어서,

상기 색선별 기구는 복수의 전자빔 통과구멍이 형성된 직사각형 형상의 유효부를 갖는 마스크본체와 상기 마스크본체가 고착되는 마스크프레임을 구비하며,

상기 마스크프레임은 상기 장축과 평행하고 서로 대향하는 한쌍의 장측벽, 상기 단축과 평행하고 서로 대향하는 한쌍의 단측벽 및 상기 장측벽과 상기 단측벽 사이의 코너측벽을 포함하는 측벽부와 상기 측벽부로부터 관축측으로 연장되는 저면부를 갖고,

상기 저면부는 상기 코너측벽 근방에서 상기 코너측벽을 끼워 상기 장측벽과 상기 단측벽을 직선형상으로 연결하는 비드를 구비한 것을 특징으로 하는 칼라음극선관을 제공한다.

또, 본 발명은, (크레임 12)

서로 대향하는 한쌍의 장측벽, 서로 대향하는 한쌍의 단측벽 및 상기 장측벽과 상기 단측벽 사이의 코너측벽을 포함하는 직사각형 틀형상의 측벽부와,

상기 측벽부로부터 직사각형 틀의 중심을 향해 연장되는 저면부를 갖는 마스크프레임에 있어서,

상기 저면부는 상기 코너측벽 근방에서 상기 코너 측벽을 끼워 상기 장측벽과 상기 단측벽을 직선형상으로 연결하는 비드를 구비한 것을 특징으로 하는 마스크프레임을 제공한다.

본 발명의 또 다른 목적 및 장점은 하기에서 설명되어지며, 본 발명의 실시예를 통해 명백히 알 수 있다. 또한 상기의 본 발명의 목적 및 장점은 하기에서 지적되는 매개 및 결합수단에 의해 얻어진다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시형태에 따른 마스크프레임 및 이 마스크프레임을 구비한 칼라음극선관에 대해 상세히 설명한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시형태에 따른 음극선관, 즉 칼라음극선관은 TV셋트 등에 사용되는 화면의 종횡비가 4:3인 29인치형(화면 대각 방향 유효 크기 68㎝)이며, 패널 외면이 거의 완전한 평면에 가까운 곡률을 갖고 있다.

이 칼라음극선관은 수평축(X축)을 장축, 수직축(Y축)을 단축으로 하여 수평축(X축)방향으로 연장되는 장변과 수직축(Y축) 방향으로 연장되는 단변을 갖는 직사각형 형상 패널(11)과 이 패널(11)의 단부에 연결되는 깔대기형상의 퍼넬(12)로 이루어진 외관용기(10)를 구비하고 있다. 형광체스크린(13)은 패널(11) 내면의 직사각형 형상 유효 영역에 설치되어 있다. 이 형광체스크린(13)은 스트립형상(또는 도트형상)의 복수의 적(R), 녹(G), 청(B)으로 각각 발광하는 3색 형광체층과 이들 형광체층의 틈에 배치된 흑색의 스트립형상의 광흡수층을 구비하고 있다.

색선별 기구인 섀도우마스크(20)는 형광체스크린(13)으로부터 관축(Z축)방향으로 소정 간격 떨어져 패널(11)내에 배치되어 있다. 이 섀도우마스크(20)는 후술하는 마스크프레임(40)의 외벽에 설치된 복수의 탄성지지체(42)를 패널(11)의 측벽(14)에 매설(埋設)된 복수의 스터드핀(15)에 걸어맞추는 것에 의해 패널(11)의 내측에 지지되어 있다.

또, 인라인형 전자총구체(18)는 퍼넬(12)의 원통형상의 넥부(16)내에 배치되어 있다. 이 전자총구체(18)는 수평축(X축)상에 늘어선 3개의 전자빔(17B, 17G, 17R)을 방출한다. 전자총구체(18)로부터 출사된 3개의 전자빔(17B, 17G, 17R)은 섀도우마스크(20)의 전자빔 통과구멍에 입사하는 각도가 각각 다르기 때문에 목적의 형광체층에 랜딩하여 소정의 색으로 발광시킨다.

편향요크(19)는 퍼넬(12)의 넥부(16)와의 경계 근방의 외부둘레에 배치되어 있다. 이 편향요크(19)는 전자총구체(18)로부터 방출된 전자빔(17B, 17G, 17R)을 수평축 방향 및 수직축 방향으로 편향하는 비균형 편향자계를 발생한다. 이 비균형 자계는 핀쿠션형 수평 편향 자계와 배럴형 수직 편향 자계에 의해 형성된다.

전자총구체(18)로부터 방출된 3개의 전자빔(17B, 17G, 17R)은 형광체스크린(13)을 향해 셀프컨버전스되면서 형광체스크린(13)상의 대응하는 형광체층상에 포커스된다. 이 3개의 전자빔(17B, 17G, 17R)은 또 비균형 편향자계에 의해 패널(11) 내면의 형광체스크린(13)에 수평축 방향 및 수직축 방향으로 주사된다. 이에 의해 칼라화상이 표시된다.

도 2는 섀도우마스크(20)의 단면 구조를 나타내며, 도 3 및 도 4a 내지 도 4c는 마스크프레임의 구조를 나타낸다. 즉, 섀도우마스크(20)는 마스크본체(30)와마스크프레임(40)에 의해 구성되어 있다.

마스크본체(30)는 수평축(X축) 방향 및 수직축(Y축) 방향으로 소정의 피치로 형성된 복수의 전자빔 통과구멍(21)을 갖는 직사각형 형상 유효부(22)와, 이 유효부(22)의 주변에서 접어 구부려져 관축(Z축) 방향을 따라서 연장되는 스커트부(23)를 갖고 있다. 이 마스크본체(30)는 예를 들면 인바(36% Ni(니켈)-Fe(철) 합금, 열팽창계수: 1.2×10^-6/℃)등의 저열팽창재로 이루어진 금속 박판을 소정 형상으로 프레스 성형하는 것에 의해 형성된다.

마스크프레임(40)은 L자형 단면을 갖고, 또 직사각형 틀형상으로 형성되어 마스크본체(30)를 지지 고정한다. 이 마스크프레임(40)은 마스크본체(30)를 형성하는 재료보다 큰 열팽창계수를 갖는 재료에 의해 형성되며, 예를 들면 저탄소 강판(열팽창 계수 12×10^-6/℃)에 의해 형성된다.

마스크본체(30)의 직사각형 형상 유효부(22)는 소정 곡면형상으로 곡면 성형되며, 수평축(X축) 방향으로 연장되는 장변과 수직축(Y축)방향으로 연장되는 단변을 갖고 있다. 스커트부(23)는 복수 부분(도면중, ×표로 나타내고 있음)에서 직사각형 틀형상의 마스크프레임(40)의 측벽부(41) 내측과 용접에 의해 고착되어 있다. 이 실시형태에서 마스크본체(30)의 스커트부(23)는 중심방향(관축측)을 향해 약간의 압축응력을 받은 상태로 마스크프레임(40)에 고착되어 있으며, 이 압축 응력에 의해 곡면 인장 강도를 올리고 있다.

탄성지지체(42)는 마스크프레임(40)의 외측에 설치되어 탄성지지체(42)에 형성되어 있는 개구부가 패널(11) 내면에 형성된 스터드핀(15)에 걸어 맞추는 것으로 섀도우마스크(20)가 패널(11)내에 배치되어 있다. 또, 마스크프레임(40)은 그 저면에서 후술하는 비드(오목부)를 구비하고 있다. 마스크본체(30)의 스커트부(23)는 마스크본체 유효부(22)의 주변의 절곡부에서 관축(Z축)방향을 따라서 연장되어 그 단부가 개방 단부로 되어 있다.

도 3 및 도 4a 내지 도 4c를 참조하여 제 1 실시형태에 기초한 마스크프레임의 구조에 대해 상세히 설명한다.

즉, 이 마스크프레임(40)은 측벽부(41)와 측벽부(41)로부터 관축(Z축)측을 따라서 연장되는 저면부(43)를 갖고, 단면이 대략 L자형인 직사각형 틀형상으로 형성되어 있다. 측벽부(41)는 장축(X축)과 평행하고 서로 대향하는 한쌍의 장측벽(41a, 41b)과 단축(Y축)과 평행하고 서로 대향하는 한쌍의 단측벽(41c, 41d) 및 장측벽(41a, 41b)과 단측벽(41c, 41d) 사이의 코너측벽(41e∼41h)을 포함하여 구성된다. 저면부(43)는 편향된 전자빔이 통과할 수 있는 큰 개구부(45)를 갖고 있다. 코너측벽(41e∼41h)은 평탄면을 갖고, 이 평탄면에 패널(11)의 측벽(14)에 매설된 스터드핀(15)에 걸어 맞추는 탄성 지지체가 설치된다.

저면부(43)의 코너 근방에는 코너측벽(41e∼41h)을 끼워 장측벽(41a, 41b)과 단측벽(41c, 41d)을 직선형상으로, 또 연속적으로 연결하는 비드(44a∼44d)가 설치되어 있다. 이들 비드(44a∼44d)는 예를 들면 도 1b에 도시한 바와 같이 직사각형 형상의 단면 형상을 갖고 있다. 예를 들면, 비드(44a∼44d)의 가공폭은 15mm이며, 그 깊이는 2mm이다. 제 1 실시형태에서 저면부(43)는 비드(44a∼44d)만이 오목형상으로 형성되고, 다른 영역은 거의 동일 평면으로 형성되어 있다.

비드(44a∼44d)의 길이 방향, 즉 비드의 연장 방향은 비드(44a∼44d) 근방의 코너측벽(41e∼41h)를 통과하는 대각축(D(D1 및 D2))과 대략 직교하고 있다. 그러나, 이 실시형태에서 비드의 길이방향과 대각축(D)은 완전히 직교하지 않고, 약간 어긋난 상태로 되어 있다. 즉, 비드의 길이방향은 대각축(D)의 수선(垂線)과 비평행 상태이다.

제 1 실시형태에서의 마스크프레임 구조의 강성은 다음과 같다.

비교를 위한 종래예는 도 3에 도시한 이 실시형태의 마스크프레임에 비드를 설치하지 않은 마스크프레임, 도 5에 도시한 이 실시형태의 마스크프레임에 본 발명의 코너측벽을 끼워 장측벽과 단측벽을 직선형상으로 연결하는 비드를 구비하지 않은 장변부 측벽 비드 및 단변부 측벽 비드만의 마스크프레임을 이용한다. 여기서는 마스크프레임의 3코너를 고정한 상태로 나머지 코너에 1kg 무게의 힘을 작용시킨 경우의 변위량(이하, 내력계수라고 함)으로 평가했다. 또, 마스크프레임의 판두께는 1mm, 대각 크기는 663mm로 했다.

도 12에 평가 결과를 나타낸다. 도 12에 도시한 바와 같이, 비드를 설치하지 않은 종래예의 마스크프레임에서 내력계수는 1.482kg/mm, 마찬가지로 종래예에장변 및 단변측 벽부의 비드만의 마스크프레임에서는 내력계수가 1.537kg/mm인 것에 반해, 제 1 실시형태의 구조를 갖는 마스크프레임에서 내력계수는 1.711kg/mm가 된다.

이 결과로 명확해진 바와 같이, 제 1 실시형태의 구조를 갖는 마스크프레임은 측벽 높이를 낮게 하면서도, 또 개구의 대각직경을 확대하면서도 종래예의 마스크프레임보다도 양호한 내력 계수를 얻는 것이 가능해진다. 이에 의해, 마스크프레임을 형성하기 위해 사용되는 재료량을 줄일 수 있기 때문에 비용을 삭감하는 것이 가능해지고, 또 중량을 경감하는 것도 가능해진다.

이와 같이, 마스크프레임에 도 3에 도시한 비드를 설치함으로써 중량의 증가를 억제하면서, 또 강성을 충분히 확보할 수 있다. 따라서, 마스크프레임에 가해지는 응력이나 하중에 의한 마스크본체의 변형을 방지하는 것이 가능해진다.

계속해서, 도 5 및 도 6a 내지 도 6c를 참조하여 제 2 실시형태에 기초한 마스크프레임의 구조에 대해 상세히 설명한다.

즉, 이 마스크프레임(50)은 측벽부(51a∼51h)와 측벽부(51a∼51h)로부터 관축(Z축)측을 향해 연장되는 저면부(53)를 갖고, 단면이 대략 L자형인 직사각형 틀형상으로 형성되어 있다. 측벽부(51a∼51h)는 장축(X축)과 평행하고 서로 대향하는 한쌍의 장측벽(51a, 51b)과 단축(Y축)과 평행하고 서로 대향하는 한쌍의 단측벽(51c, 51d) 및 장측벽(51a, 51b)과 단측벽(51c, 51d) 사이의 코너 측벽(51e∼51h)을 포함하여 구성된다. 저면부(53)는 편향된 전자빔이 통과할 수 있는 큰 개구부(55)를 갖고 있다.

저면부(53)의 코너 근방에는 코너측벽(51e∼51h)을 끼워 장측벽(51a, 51b)과 단측벽(51c, 51d)을 직선형상으로, 또 연속적으로 연결된 비드(54a∼54d)가 설치되어 있다. 이들 비드(54a∼54d)는 예를 들면 도 1b에 도시한 바와 같이 직사각형 형상의 단면 형상을 갖고 있다. 예를 들면 비드(54a∼54d)의 가공폭은 15mm이며, 그 깊이는 2mm이다.

비드(54a∼54d)의 길이방향, 즉 비드가 연장되는 방향은 비드(54a∼54d) 근방의 코너측벽(51e∼51h)을 통과하는 대각축(D(D1 및 D2))과 대략 직교하고 있다. 그러나, 이 실시형태에서는 비드의 길이방향과 대각축(D)은 완전히 직교하지 않고약간 어긋난 상태로 되어 있다. 즉, 비드의 길이방향은 대각축(D)의 수선과 비평행 상태이다.

또, 제 2 실시형태에 의하면 각 장측벽(51a, 51b)의 저면 근방에도 측벽에서 저면(53)에 연결되는 비드(56a, 56b, 57a, 57b)가 설치되어 있다. 또, 각 단측벽(51c, 51d)의 저면 근방에도 측벽에서 저면(53)에 연결되는 비드(58, 59)가 설치되어 있다. 이들 비드(56a, 56b, 57a, 57b, 58, 59)는 도 11d에 도시한 바와 같이, 대략 L자형 단면형상을 갖고 있다.

이 실시형태에서 코너 근방에 형성된 각 비드(54a ∼ 54d)는 그 측벽측(51e ∼ 51h)단부가 측벽 보강용 비드(56a, 56b, 57a, 57b, 58, 59)에 연결되어 있다. 장측벽(51a, 51b)에 형성된 비드(56a, 56b, 57a, 57b)의 수평축(X축)을 따르는 길이는 예를 들면 22mm이며, 관축(Z축)을 따르는 깊이는 7mm이다. 또, 단측벽(51c, 51d)에 형성된 비드(58, 59)의 수직축(Y축)을 따르는 길이는 예를 들면 22mm이고, 관축(Z축)을 따르는 깊이는 7mm이다.

제 2 실시형태에서 저면부(53)는 비드(54a∼54d, 56a, 56b, 57a, 57b, 58, 59)만이 오목하고, 다른 영역은 거의 동일 평면에 위치하도록 되어 있다.

제 2 실시형태에서의 마스크프레임 구조의 강성은 다음과 같다. 또, 제 1 실시형태와 마찬가지로 마스크프레임의 판두께는 1mm, 대각 크기는 663mm로 했다.

도 12에 평가 결과를 나타낸다. 도 12에 도시한 바와 같이, 비드를 설치하지 않은 종래예의 마스크프레임에서는 내력계수가 1.482kg/mm, 측벽보강용 비드(56a, 56b, 57a, 57b, 58, 59)만의 마스크프레임에서는 내력계수는 1.537kg/mm인 것에 대해, 제 2 실시형태의 구조를 갖는 마스크프레임에서는 내력계수가 2.013kg/mm이 된다.

이 결과로 명확해진 바와 같이 제 2 실시형태의 구조를 갖는 마스크프레임은 측벽 높이를 낮게 하면서도 또 개구의 대각 직경을 확대하면서도 종래예의 마스크프레임보다 양호한 내력계수를 얻는 것이 가능해진다. 또, 제 2 실시형태에 의하면 상술한 제 1 실시형태보다 더 양호한 내력 계수를 갖는 것이 가능해진다. 이에 의해 마스크프레임을 형성하기 위해 사용되는 재료량을 더 줄일 수 있기 때문에 비용을 삭감하는 것이 가능해지고, 또 중량을 더 경감하는 것도 가능하다.

이와 같이 마스크프레임에 도 5에 도시한 바와 같이 비드를 설치하는 것에 의해 중량의 증가를 억제하면서, 또 강성을 충분히 확보할 수 있다. 따라서 마스크프레임에 가해지는 응력이나 하중에 의한 마스크 본체의 변형을 방지하는 것이 가능해진다.

계속해서, 도 9를 참조하여 제 3 실시형태에 기초한 마스크프레임의 구조에 대해 상세히 설명한다.

즉, 이 마스크프레임(60)은 측벽부(61a∼61h)와 측벽부(61a∼61h)에서 관축(Z축)측을 향해 연장되는 저면부(63)를 갖고, 단면이 대략 L자형인 직사각형 틀형상으로 형성되어 있다. 측벽부(61a∼61h)는 장축(X축)과 평행하고 서로 대향하는 한쌍의 장측벽(61a, 61b)과 단축(Y축)과 평행하고 서로 대향하는 한쌍의 단측벽(61c, 61d) 및 장측벽(61a, 61b)과 단측벽(61c, 61d) 사이의 코너측벽(61e∼61h) 를 포함하여 구성된다. 저면부(63)는 편향된 전자빔을 통과할 수 있는 큰 개구부(65)를 갖고 있다.

저면부(63)의 코너 근방에는 코너측벽(61e∼61h)을 끼워 장측벽(61a, 61b)과 단측벽(61c, 61d)을 직선형상으로, 또 연속적으로 연결하는 비드(64a∼64d)가 설치되어 있다. 이들 비드(64a∼64d)는 예를 들면 도 1a에 도시한 바와 같이 U자형상의 단면형상을 갖고 있다.

이들 비드(64a∼64d)는 장측벽(61a, 61b)상에서의 비드 가공폭(WL) 및 단측벽(61c, 61d)상에서의 비드가공폭(WS)보다 대각축(D1(D2))근방에서의 비드 가공폭(WD)쪽이 넓게 형성되어 있다. 대각축 근방에서의 비드 가공폭(WD)은 가장 넓게 형성되며, 저면부(63)의 대각부 폭(대각축(D)을 따르는 폭)(FWD)의 대략 1/2정도로 하는 것에 의해 더 효과적으로 프레임 강도를 향상시킬 수 있다. 이 제 3 실시형태에서 비드 가공폭(WL, WS)은 대략 같은 최소 폭이 되어, 예를 들면 15mm로 형성되고, 또 비드 가공폭(WD)은 최대 폭이 되어, 예를 들면 23mm로 형성된다. 이때, 저면부(63)의 대각부 폭(FWD)은 예를 들면 46mm이다. 또, 이 비드가공의 깊이는 예를 들면 최심부에서 2mm이다.

비드(64a∼64d)의 길이방향, 즉 비드의 연장 방향은 비드(64a∼64d) 근방의 코너측벽(61e∼61h)을 통과하는 대각축(D(D1 및 D2))과 대략 직교하고 있다. 그러나, 이 실시형태에서는 비드의 길이방향과 대각축(D)은 완전히 직교하지 않고 약간 어긋난 상태로 되어 있다. 즉, 비드의 길이방향은 대각축(D)의 수선과 비평행 상태이다.

제 3 실시형태에서 저면부(63)는 비드(64a∼64d)만이 오목하고, 다른 영역은 거의 동일 평면에 위치하도록 되어 있다.

제 3 실시형태에서의 마스크프레임 구조의 강성은 다음과 같다. 또, 제 1 실시형태와 마찬가지로 마스크프레임의 판두께는 1mm, 대각 크기는 663mm로 했다.

도 12에 평가결과를 나타낸다. 도 12에 도시한 바와 같이 비드를 설치하지 않은 종래예의 마스크프레임에서 내력계수는 1.482kg/mm, 측벽보강용의 비드만의 마스크프레임에서는 내력계수는 1.537kg/mm인 것에 대해, 제 3 실시형태의 구조를 갖는 마스크프레임에서 내력계수는 2.354kg/mm가 된다.

이 결과로 명확해진 바와 같이 제 3 실시형태의 구조를 갖는 마스크프레임은 측벽 높이를 낮게 하면서도, 또 개구의 대각 직경을 확대하면서도 종래예의 마스크프레임보다 양호한 내력계수를 얻는 것이 가능해진다. 또, 제 3 실시형태에 의하면 상술한 제 2 실시형태보다 더 양호한 내력계수를 갖는 것이 가능해진다. 이에 의해 마스크프레임을 형성하기 위해 사용되는 재료량을 더 줄일 수 있기 때문에 비용을 삭감하는 것이 가능해지고, 또 중량을 더 경감하는 것도 가능해진다.

이와 같이, 마스크프레임에 도 9에 도시한 비드를 설치하는 것에 의해 중량의 증가를 억제하면서, 또 강성을 충분히 확보할 수 있다. 따라서, 마스크프레임에 가해지는 응력이나 하중에 의한 마스크본체의 변형을 방지하는 것이 가능해진다.

계속해서, 제 3 실시형태의 변형예에 대해 도 10을 참조하여 설명한다.

즉, 이 마스크프레임에 있어서도 도 9에 도시한 제 3 실시형태와 마찬가지로 저면부(63)의 코너 근방에는 코너측벽(61e∼61h)을 끼워 장측벽(61a, 61b)과 단측벽(61c, 61d)을 직선형상으로, 또 연속적으로 연결하는 비드(69a∼69d)가 설치되어있다. 이들 비드(69a∼69d)는 예를 들면 도 11a에 도시한 바와 같이 U자형상의 단면형상을 갖고 있다.

이들 비드(69a∼69d)는 장측벽(61a, 61b)상에서의 비드 가공폭(WL) 및 단측벽(61c, 61d)상에서의 비드 가공폭(WS)보다 대각축(D1(D2)) 근방에서의 비드 가공폭(WD)쪽이 넓게 형성되어 있다. 대각축 근방에서의 비드 가공폭(WD)은 가장 넓게 형성되고, 저면부(63)의 대각부폭(FWD)의 대략 1/2정도로 하는 것에 의해 더 효과적으로 프레임 강도를 향상시킬 수 있다. 이 변형예에서 비드 가공폭(WL, WS)은 대략 같은 최소폭이 되고, 예를 들면 15mm로 형성되고, 또 비드 가공폭(WD)은 최대폭이 되어 예를 들면 23mm로 형성된다. 이때, 저면부(63)의 대각부 폭(FWD)은 예를 들면 46mm이다. 또 이 비드 가공의 깊이는 예를 들면 최심부에서 2mm이다. 또 이 변형예에서는 최대폭이 되는 가공폭(WD)을 갖는 비드의 길이방향의 길이(BS)를 비드 전체의 길이방향의 길이(BL)의 대략 1/2정도로 되어 있다. 예를 들면 비드 전체의 길이방향을 따르는 길이(BL)는 74.3mm이며, 이때, 최대 가공폭(WD)을 갖는 비드의 길이방향을 따르는 길이(BS)는 30mm이다.

이와 같은 변형예에 있어서도 상술한 제 3 실시형태와 마찬가지로 충분한 내력계수를 얻을 수 있고, 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또, 상술한 제 1 내지 제 3 실시형태에서 비드의 단면형상은 도 11a에 도시한 U자 형상, 도 11b에 도시한 직사각형 형상, 도 11d에 도시한 L자형상으로 했지만, 도 11c에 도시한 삼각형 형상으로 해도 좋다. 또는 이것들의 단면형상을 복수 조합하여 비드를 형성해도 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또, 각 실시형태에서 비드의 깊이, 폭, 길이를 프레임의 형상이나 크기, 중량등을 고려하여 적절한 값으로 변경하는 것에 의해 더욱 효과적으로 할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시형태에 따른 마스크프레임 및 이 마스크프레임을 구비한 칼라음극선관에 의하면 마스크프레임 저면에서 코너측벽을 끼워 장측벽과 단측벽을 직선형상으로 연속적으로 연결하는 비드를 설치한 것에 의해 마스크프레임의 기계적 강도를 향상시킬 수 있고, 중량 증가를 억제하면서 비틀림 강성을 확보하는 것이 가능해진다.

또, 이 칼라음극선관을 TV셋트에 실장하여 스피커를 동작시킨 경우에 전해지는 진동에서의 마스크프레임의 공진에 의한 진폭량을 억제하고, 이에 용접된 마스크본체의 진폭량을 제어할 수 있다.

또, 이 실시형태에 따른 칼라음극선관에 의하면 칼라음극선관의 제조공정 및 수송공정에서 외부의 충격에 대한 마스크프레임 및 마스크본체의 변형을 억제하는 것이 가능해진다. 따라서, 패널에 대한 섀도우마스크의 위치 변형을 방지하는 것이 가능해진다.

따라서, 형광체스크린과 섀도우마스크의 위치 관계를 적절한 상태로 유지할 수 있고, 색순도의 열화가 적은 칼라음극선관을 제공할 수 있다.

본 발명의 목적 및 장점은 종래 통상의 지식을 가진자라면 쉽게 수정할 수 있음을 이해해야 한다. 따라서 본 발명은 상세한 설명에서 기술되는 각 실시예에 제한되지 않고 첨부된 청구범위의 정신 또는 범위에 벗어남이 없이 다양한 변형 및 수정이 가능함을 이해해야 한다.

이상과 같이 본원발명의 마스크프레임은 서로 대향하는 한쌍의 장측벽, 서로 대향하는 단측벽 및 장측벽과 단측벽 사이의 코너측벽을 포함하는 직사각형 틀형상의 측벽부와 상기 측면부에서 직사각형 틀의 중심을 향해 연장되는 저면부를 구비하고, 상기 저면부는 코너측벽 근방에서 코너측벽을 끼워 장측벽과 단측벽을 직선형상으로 연결하는 비드를 구비하여, 마스크프레임의 기계적 강도를 향상시킬 수 있고 중량 증가를 억제하면서 비틀림 강성을 확보하는 것이 가능해지며, 또한 칼라음극선관의 제조공정 및 수송공정에서 외부 충격에 의한 마스크프레임 및 마스크본체의 변형을 억제하는 것이 가능해져 섀도우마스크의 위치 변경을 방지하는 효과를 가지게 된다.

Claims

서로 직교하는 장축 및 단축을 갖는 직사각형 형상 패널을 구비한 진공 외관용기;

상기 패널의 내면에 배치된 형광체스크린;

상기 형광체스크린을 향해 전자빔을 사출하는 전자총구체;

상기 형광체스크린에 대향하여 배치된 색선별 기구를 구비한 칼라음극선관에 있어서,

상기 색선별 기구는 복수의 전자빔 통과구멍이 형성된 직사각형 형상의 유효부를 갖는 마스크본체와 상기 마스크본체가 고착되는 마스크프레임을 구비하며,

상기 마스크프레임은 상기 장축과 평행하고 서로 대향하는 한쌍의 장측벽, 상기 단축과 평행하고 서로 대향하는 한쌍의 단측벽 및 상기 장측벽과 상기 단측벽 사이의 코너측벽을 포함하는 측벽부와 상기 측벽부로부터 관축측으로 연장되는 저면부를 갖고,

상기 저면부는 상기 코너측벽 근방에서 상기 코너측벽을 끼워 상기 장측벽과 상기 단측벽을 직선형상으로 연결하는 비드를 구비한 것을 특징으로 하는 칼라음극선관.
제 1 항에 있어서,

상기 비드의 연장 방향은 상기 마스크프레임의 대각축에 대해 비직교 상태인것을 특징으로 하는 칼라음극선관.
제 1 항에 있어서,

상기 비드는 그 길이방향을 따라서 균일한 폭으로 형성된 것을 특징으로 하는 칼라음극선관.
제 1 항에 있어서,

상기 비드는 상기 장측벽 및 상기 단측벽의 적어도 한쪽에 설치된 다른 비드에 연결되어 형성된 것을 특징으로 하는 칼라음극선관.
제 1 항에 있어서,

상기 코너측벽은 평탄면을 갖는 것을 특징으로 하는 칼라음극선관.
제 5 항에 있어서,

상기 코너측벽의 상기 평탄면에는 상기 패널에 설치된 스터드핀에 걸어 맞추는 탄성지지체가 설치된 것을 특징으로 하는 칼라음극선관.
제 1 항에 있어서,

상기 패널은 그 외부면이 거의 평탄면인 것을 특징으로 하는 칼라음극선관.
제 1 항에 있어서,

상기 비드는 상기 장측벽상 및 상기 단측벽상에서의 폭보다 상기 마스크프레임의 대각축 근방에서의 폭이 넓은 것을 특징으로 하는 칼라음극선관.
제 8 항에 있어서,

상기 비드는 상기 대각축 근방에서 최대폭을 갖는 것을 특징으로 하는 칼라음극선관.
제 9 항에 있어서,

상기 비드의 최대폭은 상기 저면부의 상기 대각축을 따르는 폭의 대략 1/2인 것을 특징으로 하는 칼라음극선관.
제 9 항에 있어서,

상기 최대폭을 갖는 상기 비드의 연장방향을 따르는 길이는 상기 비드 전체의 연장방향을 따르는 길이의 대략 1/2인 것을 특징으로 하는 칼라음극선관.
서로 대향하는 한쌍의 장측벽, 서로 대향하는 한쌍의 단측벽 및 상기 장측벽과 상기 단측벽 사이의 코너측벽을 포함하는 직사각형 틀형상의 측벽부; 및

상기 측벽부로부터 직사각형 틀의 중심을 향해 연장되는 저면부를 갖는 마스크프레임에 있어서,

상기 저면부는 상기 코너측벽 근방에서 상기 코너측벽을 끼워 상기 장측벽과 상기 단측벽을 직선형상으로 연결하는 비드를 구비한 것을 특징으로 하는 마스크프레임.
제 12 항에 있어서,

상기 비드의 연장방향은 상기 마스크프레임의 대각축에 대해 비직교 상태인 것을 특징으로 하는 마스크프레임.
제 12 항에 있어서,

상기 비드는 그 길이방향을 따라서 균일한 폭으로 형성된 것을 특징으로 하는 마스크프레임.
제 12 항에 있어서,

상기 비드는 상기 장측벽 및 상기 단측벽의 적어도 한쪽에 설치된 다른 비드에 연결되어 형성된 것을 특징으로 하는 마스크프레임.
제 12 항에 있어서,

상기 코너측벽은 평탄면을 갖는 것을 특징으로 하는 마스크프레임.
제 12 항에 있어서,

상기 비드는 상기 장측벽 및 상기 단측벽상에서의 폭보다 상기 마스크프레임의 대각축 근방에서의 폭이 넓은 것을 특징으로 하는 마스크프레임.
제 17 항에 있어서,

상기 비드는 상기 대각축 근방에서 최대폭을 갖는 것을 특징으로 하는 마스크프레임.
제 18 항에 있어서,

상기 비드의 최대폭은 상기 저면부의 상기 대각축을 따르는 폭의 대략 1/2인 것을 특징으로 하는 마스크프레임.
제 18 항에 있어서,

상기 최대폭을 갖는 상기 비드의 연장 방향을 따르는 길이는 상기 비드 전체의 연장방향을 따르는 길이의 대략 1/2인 것을 특징으로 하는 마스크프레임.