KR100426567B1 - 평면 브라운관의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 평면 브라운관의 제조방법에 관한 것으로, 특히 텐션마스크 용접을 위해 상기 메인프레임 양 끝단을 압축하되, 상기 메인프레임 끝단의 압축위치를 서브프레임의 용접부 내측면 끝단의 연장선과 마스크의 서브프레임측 끝단 연장선의 수선 사이로 함으로써 텐션마스크의 주름 발생을 억제하는 평면 브라운관 제조방법에 관한 것이다.

본 발명의 기술적 수단은 평면 브라운관 제조방법에 있어서, 텐션마스크 용접을 위해 메인프레임 양 끝단을 압축하되, 상기 메인프레임 끝단의 압축위치가 서브프레임의 용접부 내측면 끝단의 연장선과 마스크의 서브프레임측 끝단 연장선의 수선 사이로 하는 과정과, 상기 압축된 메인프레임에 텐션마스크를 용접하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 프레임 압축 위치를 조절함으로써 마스크에 주름이 발생하는 것을 방지할 뿐 아니라 주름에 의한 랜딩의 열화 및 스크린 화질의 열화를 방지할 수 있다.

Description

평면 브라운관의 제조방법 {The Manufacturing Methode of The Flat CRT}

본 발명은 평면 브라운관의 제조방법에 관한 것으로, 특히 텐션마스크 용접을 위해 상기 메인프레임 양 끝단을 압축하되, 상기 메인프레임 끝단의 압축위치를 서브프레임의 용접부 내측면 끝단의 연장선과 마스크의 서브프레임측 끝단 연장선의 수선 사이로 함으로써 텐션마스크의 주름 발생을 억제하는 평면 브라운관 제조방법에 관한 것이다.

종래의 평면 브라운관은 도 1에 도시된 바와 같이 내측면에 R, G, B의 형광면(4)이 도포되어 있고, 전면부에는 방폭수단이 고정되어 있는 패널(1)과, 상기 패널의 후단에 융착된 펀넬(2)과, 상기 펀넬의 네크부에 삽입되어 전자빔(6)을 방사하는 전자총과, 상기 전자빔(6)을 편향시키는 편향요크(5)와, 상기 패널의 내측에 일정한 간격을 두고 장착되어 전자빔(6)이 통과하도록 다수의 구멍이 형성된 새도우마스크(3)와, 상기 새도우마스크가 패널 내면과 일정한 간격을 유지하도록 새도우마스크를 고정 지지하는 메인프레임(7) 및 상기 메인프레임 양단에 용접, 지지되는 서브프레임(14)과, 상기 프레임과 패널을 연결 지지하는 스프링(13)과, 음극선관이 외부 지자기의 영향을 적게 받도록 차폐하는 이너쉴드(9)와, 상기 패널의 측면부 둘레에 설치되어 외부 충격을 방지하는 보강밴드(11)로 구성된다.

그리고 전자빔이 소정의 형광체에 정확히 타격을 하도록 진행궤도를 수정해 주는 마그네트(Magnet)(10)가 있어 순색도 불량을 방지한다.

상기 새도우마스크는 금형을 이용하여 형성하는 포밍타입(Forming Type)마스크와 마스크에 텐션을 가하여 용접되는 텐션타입(Tension Type) 마스크로 나눌 수 있다.

상기 텐션타입 마스크를 프레임에 용접하는 과정은 다음과 같다. 먼저 마스크 용접을 위해 메인프레임을 내측방향으로 압축한 후 마스크를 압축된 메인프레임 양 끝단에 용접한다. 그런 다음 메인프레임에 가해진 압축을 제거하면 메인프레임의 회복력에 의해 마스크에 장력이 인가되는 것이다. 이렇게 형성된 프레임 어셈블리는 도 2와 같이 스프링(13) 및 스터드핀(15)을 통해 패널(1) 내면에 고정된다.

새도우마스크 중 포밍타입 마스크의 경우에는 프레임에 용접하는 과정에서 국부적인 변형이 일어나더라도 마스크에 주름이 발생하지 않지만, 텐션타입 마스크의 경우에는 마스크에 걸리는 장력의 방향성, 불균일한 분포 및 불연속성 등에 의해 도 3과 같이 마스크에 국부적인 주름이 발생한다.

상기 문제점을 해결하기 위해 종래에는 마스크에 장력이 전혀 걸리지 않도록 장착한 후 용접하는 방법을 사용하였다. 그런데 이러한 방법은 마스크 어셈블리 제작시 기본적으로 설정되어야 하는 것일 뿐만 아니라 상기 프레임에 의한 장력의 불연속성으로 인해 마스크에 주름이 발생하는 문제점은 해결하지 못한다.

또한 마스크 용접시 용접열에 의한 마스크 열변형으로 인해 마스크에 주름이 발생할 수도 있다. 이러한 문제점을 해결하는 방법으로는 마스크 용접시 인가되는 전류를 낮추거나 용접시간을 줄여서 용접 너겟의 크기를 줄이는 방법이 있다. 그러나 상기 방법도 프레임에 의한 문제점은 해결하지 못할 뿐 아니라, 용접강도가 약해서 용접이 쉽게 떨어질 수 있다.

상기 프레임 회복력에 의해 마스크에 걸리는 장력의 불균형을 최소화 하는 방법으로는 프레임의 압축 하중을 감소시켜서 마스크에 걸리는 장력을 줄이는 방법이 있다. 상기 방법은 마스크의 주름을 방지하는 데는 효과가 있지만, 텐션타입 마스크에서 장력을 낮추면 하기 식에 의해 마스크의 진동 특성인 공진 주파수가 떨어지게 된다.

상기 식에서 f는 고유진동수이고, L은 마스크 유효면의 단축길이이고, P는 마스크 양단에 걸리는 장력이고, ρ는 단위 길이당 질량이다.

상기와 같이 공진주파수가 감소하면 외부 진동에 대한 특성이 불리하게 되어 하울링 특성이 열화되고 이로 인하여 화질이 악화된다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 텐션마스크 용접을 위해 상기 메인프레임 양 끝단을 압축하되, 상기 메인프레임 끝단의 압축위치를 서브프레임의 용접부 내측면 끝단의 연장선과 마스크의 서브프레임측 끝단 연장선의 수선 사이로 함으로써 텐션마스크의 주름 발생을 억제하는 평면 브라운관 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 일반적인 평면 브라운관의 단면도,

도 2는 평면 브라운관의 프레임 어셈블리 구조를 나타내는 도,

도 3은 텐션마스크에 발생한 국부적인 주름을 나타내는 도,

도 4는 프레임 압축시 변형을 나타내는 도,

도 5는 본 발명의 실험을 위한 프레임 압축 위치를 나타내는 도,

도 6a 내지 6c는 압축 위치별 프레임 회복력을 나타내는 도,

도 7a 내지 7c는 압축 위치별 수직축방향 변형량을 나타내는 도이고

도 8은 본 발명의 압축 위치를 나타내는 도이다.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

1 : 패널 2 : 펀넬 3 : 새도우마스크

4 : 형광면 7 : 메인프레임 15 : 서브프레임

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 수단은 내면에 형광체 스크린을 갖는 패널과, 상기 패널에 연결된 펀넬과, 상기 펀넬의 네크부에 장착되어 상기 형광면을 향해 전자빔을 방출하는 전자총과, 상기 패널 내면의 형광체 스크린에 대해 일정 간격을 두고 배치되어 색 선별 역할을 하는 텐션마스크와, 메인 프레임과 상기 메인프레임 양단에 용접, 지지되는 서브프레임으로 구성되어 상기 텐션마스크를 고정 지지하는 프레임을 포함하는 평면 브라운관 제조방법에 있어서, 텐션마스크 용접을 위해 메인프레임 양 끝단을 압축하되, 상기 메인프레임 끝단의 압축위치가 서브프레임의 용접부 내측면 끝단의 연장선과 마스크의 서브프레임측 끝단 연장선의 수선 사이로 하는 과정과, 상기 압축된 메인프레임에 텐션마스크를 용접하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 구성을 첨부한 도면을 통해 상세히 설명하면 다음과 같다.

텐션타입의 마스크 어셈블리는 마스크가 용접되는 메인프레임과 상기 메인프레임을 지지하는 서브프레임을 포함한다. 상기 마스크를 프레임에 용접하기 위해 메인프레임을 압축하고 마스크를 용접한 후 메인프레임의 압축을 제거할 때 메인프레임의 회복력에 의해 서브프레임이 위치하는 부위부터 불연속적인 장력 분포를 나타내며 이로 인해 마스크에 국부적인 주름이 생기게 된다. 그러므로 본 발명은 텐션마스크 용접을 위해 메인프레임에 압축을 가할 때 압축을 가하는 위치를 조정함으로써 마스크에 주름이 발생하지 않도록 한다.

도 4는 프레임 압축시 변형이 발생하는 방향을 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이 압축하중으로 인해 변형이 발생한 프레임에 마스크를 용접하고 프레임에 가해진 압축하중을 제거하면 상기 압축에 의해 변형이 발생한 방향의 반대방향으로 회복력이 작용하게 되는데, 이때 회복력의 방향과 수직축이 이루는 각도를 회복력의작용각도라 하고 압축시 발생한 수직축 방향의 변형량을 Y변형량이라고 한다.

상기 회복력 작용각도와 Y변형량은 각각의 크기와 불연속 정도에 따라 마스크의 주름 발생 원인이 되는데, 메인프레임의 상단으로 갈수록 높은 압축하중에 의해 마스크에 국부적인 변형이 발생하여 주름이 생기기 쉽다. 그러므로 압축하중의 위치를 메인프레임 하단으로 이동시킬수록 주름 발생을 줄일 수 있다.

본 발명에서는 마스크의 주름 발생 감소에 효과적인 메인프레임의 압축하중 위치를 시뮬레이션을 통해 확인하였다. 도 5는 시뮬레이션을 실시한 위치를 나타낸 것이고, 도 6 및 도 7은 상기 시뮬레이션의 결과를 나타낸 것이다.

도 6a 및 6b는 압축 위치에 따른 회복력 작용각도를 나타낸 것으로, 특히 도 6a는 회복력 작용각도의 최대값을 나타낸 것이고, 도 6c는 압축위치에 따른 회복력 작용각도의 변화량을 나타낸 것이다. 먼저 서브프레임의 용접부 내측면 끝단보다 안쪽인 2M, 1M, 0M 위치에 압축 하중을 가한 경우를 보면 도 6a 및 6b에 나타난 바와 같이 회복력의 작용각도가 가장 크고, 압축 위치가 메인프레임의 끝단으로 갈수록 회복력의 작용각도가 줄어든다. 상기 결과를 통해 압축 위치가 서브프레임의 외측면 끝단으로 갈수록 마스크 주름 방지에 효과적인 것을 알 수 있다.

그런데 도 6c를 보면 메인프레임의 끝단을 압축한 경우(24, 14, 04) 압축위치에 따른 회복력 작용각도의 변화량이 서서히 증가하다가 감소하는 것을 알 수 있다. 그러므로 상기와 같이 메인프레임의 끝단을 압축할 경우 회복력 작용각도가 증가하다가 감소하는 변곡점 부분에서 마스크에 주름이 발생할 수 있다.

도 7a 및 7b는 압축 위치에 따른 Y변형량을 나타낸 것으로, 특히 도 7a는 Y변형량의 최대값을 나타낸 것이고, 도 7c는 압축위치에 따른 Y변형량의 변화량을 나타낸 것이다. 상기 Y변형량은 도 6의 압축위치에 따른 회복력 작용각도와 같은 결과를 나타낸다. 즉, 압축위치가 메인프레임의 중심쪽으로 갈수록 Y변형량이 크고, 메인프레임 끝단으로 갈수록 Y변형량이 작다. 또한 메인프레임 끝단을 압축할 경우 도 7c와 같이 Y변형량의 변곡점 부분에서 마스크에 주름이 발생한다.

그러므로 도 8의 A와 B 사이의 메인프레임을 압축할 경우 마스크의 주름을 가장 효과적으로 방지할 수 있다. 상기 A는 메인프레임과 서브프레임의 용접부 내측면 끝단의 연장선이고, B는 텐션마스크의 비유효면 끝단의 연장선의 수선이다.

또한 텐션타입 마스크에 장력이 가해질 때, 마스크의 비유효부에 가장 큰 장력이 인가되고, 이로 인해 마스크의 비유효부에 회전이 일어날 수 있다. 이것은 최외곽열 전자빔에 영향을 주어 화질의 열화를 초래할 수 있다. 그러므로 이것을 방지하기 위해 메인프레임의 압축하중 위치를 마스크의 유효면과 비유효면의 경계선 연장선의 수선과 비유효면 끝단 연장선의 수선 사이로 하면 마스크 비유효면에 균일한 장력이 인가되어 상기 회전을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 마스크에 주름이 생기는 것도 방지할 수 있다.

본 발명은 텐션마스크 용접을 위해 상기 메인프레임 양 끝단을 압축하되, 상기 메인프레임 끝단의 압축위치를 서브프레임의 용접부 내측면 끝단의 연장선과 마스크의 서브프레임측 끝단 연장선의 수선 사이로 함으로써 마스크에 국부적으로 발생하는 주름을 방지할 수 있다. 특히 마스크의 유효면과 비유효면의 경계선 연장선의 수선과 비유효면 끝단 연장선의 수선 사이를 압축함으로써 최외곽 전자빔의 미스랜딩을 방지할 뿐 아니라 이로인한 스크린 화질의 열화를 방지할 수 있다.

Claims (2)

1. 내면에 형광체 스크린을 갖는 패널과, 상기 패널에 연결된 펀넬과, 상기 펀넬의 네크부에 장착되어 상기 형광면을 향해 전자빔을 방출하는 전자총과, 상기 패널 내면의 형광체 스크린에 대해 일정 간격을 두고 배치되어 색 선별 역할을 하는 텐션마스크와, 메인 프레임과 상기 메인프레임 양단에 용접, 지지되는 서브프레임으로 구성되어 상기 텐션마스크를 고정 지지하는 프레임을 포함하는 평면 브라운관 제조방법에 있어서,

   상기 텐션마스크 용접을 위해 상기 메인프레임 양 끝단을 압축하되, 상기 메인프레임 끝단의 압축위치가 서브프레임의 용접부 내측면 끝단의 연장선과 마스크의 서브프레임측 끝단 연장선의 수선 사이에서 위치되는 과정과;

   상기 압축된 메인프레임에 텐션마스크를 용접하는 과정을 포함하는 평면 브라운관 제조방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 텐션마스크는 전자빔 통과공이 형성된 유효면과 상기 유효면을 둘러싸는 비유효면을 포함하며;

   상기 메인프레임 끝단의 압축 위치가 상기 텐션마스크의 유효면과 비유효면의 경계선 연장선의 수선과 상기 텐션마스크의 서브프레임측 비유효면 끝단 연장선의 수선 사이에 있는 것을 특징으로 하는 평면 브라운관 제조방법.