KR100427139B1 - 컬러음극선관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 컬러음극선관에 관한 것으로서, 섀도우마스크는 프레스 성형에 의해 형성되고, 완만한 돔형상으로 성형되어 있고, 또한 전자빔 통과구멍을 가진 거의 장방형상의 마스크 유효부와, 이 마스크 유효부의 둘레 테두리로부터 연장된 스커트부를 갖고 있고, 스커트부는 마스크 유효부의 둘레 테두리와 평행한 방향을 따라 서로 이간하여 설치된 복수의 개구부와, 각 개구부와 스커트부의 연장단 테두리에 의해 형성되고 연장단 테두리를 따라 뻗은 띠형상부를 갖고 있으며, 각 개구부는 마스크 유효부의 둘레 테두리로부터 스커트부의 연장단 테두리쪽을 향해 폭이 넓어지도록 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

컬러음극선관{COLOR CATHODE RAY TUBE}

관련 출원에 대한 상호 참조

본 발명은 2001년 2월 27일 출원된 일본 특허 출원 번호 제 2001-052062호에 기초하여 우선권의 이익을 주장하며, 상기 우선권의 내용은 명세서에서 참고로 설명된다.

본 발명은 프레스성형된 섀도우마스크를 가진 컬러음극선관에 관한 것이다.

일반적으로 인라인형 컬러음극선관은 거의 장방형상의 유효부를 가진 유리제 패널과, 이 패널에 연접된 유리제의 퍼넬과, 퍼넬의 작은 지름부에 연접된 원통형상의 유리제 네크로 이루어진 진공외관용기를 구비하고 있다. 패널의 유효부 내면에는 청, 녹, 적으로 발광하는 도트 형상 또는 스트라이프 형상의 3색 형광체층 및 흑색차광층으로 이루어진 형광체 스크린이 형성되어 있다. 또, 진공외관용기 내에는 이 형광체 스크린에 대향하여 다수의 전자빔 통과구멍을 가진 섀도우마스크가 배치되어 있다. 또, 네크 내에는 3전자빔을 방출하는 인라인형 전자총이 배치되어 있고, 또한 네크 외부둘레부터 퍼넬의 외부둘레면에 걸쳐 편향요크가 장착되어 있다.

상기 구성의 컬러음극선관에서는 전자총에서 방출된 3전자빔을 편향요크가 발생하는 수평, 수직편향자계에 의해 수평, 수직방향으로 편향하고, 섀도우마스크를 통해 형광체 스크린을 고주파로 수평주사하고, 또한 저주파로 수직주사함으로써 컬러화상을 표시한다. 그 때, 전자총에서 출사된 전자빔은 어떤 입사각도를 갖고 형광체 스크린에 사돌(射突)하고, 섀도우마스크 상에서 그 입사각도에 따른 색선별을 받는다. 그 때문에, 3개의 전자빔은 형광체 스크린의 적, 청, 녹의 각 색에 1대1로 대응한다.

상기한 바와 같은 컬러음극선관에 있어서, 섀도우마스크는 거의 500~2000㎜ 정도의 곡률반경을 갖고, 완만한 돔형상으로 성형되고, 또한 직경 100㎛ 정도의 다수의 전자빔 통과구멍이 형성된 거의 장방형상인 유효부와, 이 유효부의 둘레 테두리로부터 거의 직각으로 전자총쪽으로 뻗은 스커트부를 갖고 있다. 그리고, 이 섀도우마스크는 스커트부를 통해 마스크 프레임에 고정되고, 이 마스크 프레임은 패널에 돌출되어 설치된 스터드 핀에 탄성지지체를 통해 착탈이 자유롭게 지지되어 있다.

이것에 의해 섀도우마스크는 상기한 색선별을 실행하고, 또한 형광체면의 제조과정에서는 형광체면의 네가(nega) 역할도 한다. 통상, 섀도우마스크는 0.1~0.2㎜ 두께의 인바(invar)재(철-니켈합금)의 박판을 프레스 성형하는 것에 의해 소망하는 형상으로 형성되어 있다.

상기한 바와 같이 섀도우마스크는 프레스성형에 의해 제조되는데, 재료의 인바재는 탄성이 있어 소망하는 마스크면 형상을 얻는 것이 곤란하다. 즉, 프레스성형에 의해 섀도우마스크를 형성하는 경우, 우선 평탄한 마스크 기재를 프레스성형기의 녹 아웃(knock out) 및 다이(die) 상에 올린다. 그리고, 블랭크 홀더(blank holder)와 다이에 의해 마스크 기재의 주변부에 위치한 고정부를 사이에 끼워 마스크 기재를 고정한다. 이어서, 펀치에 의해 마스크 기재를 소정 곡면으로 돌출시킨 후, 블랭크 홀더와 다이를 떼어서 마스크 기재의 주변부를 개방한다.

다음에 녹 아웃 및 펀치를 아래쪽으로 이동시켜 마스크 기재의 주변부를 펀치와 다이 사이의 공간에 끌어들이는 것에 의해 거의 직각으로 꺾어 구부려 스커트부를 형성한다. 그 후, 펀치를 끌어올리고, 또한 모든 틀을 원래대로 되돌려서 성형된 섀도우마스크를 뽑아낸다.

그러나, 프레스성형에 의해 얻은 섀도우마스인 경우, 유효부를 완만한 돔형상으로 성형하기 위해, 유효부와 스커트부의 경계선이 원호형상이 되고 스커트부의 연장단 테두리도 원호형상이 되어 그 길이가 프레스성형 전에 비해 짧아진다. 이것에 의해 스커트부는 연장단에 가까워질수록, 프레스성형시에 큰 여분의 양이 생겨 스커트부에 주름이 발생한다.

이 주름은 스커트부에 그 연장단 테두리에서 뻗은 노치(notch), 즉 절삭깊이를 마련하는 것에 의해 어느 정도 저감할 수 있지만, 주름을 완전히 해소하기 위해서는 노치를 깊게 하지 않으면 안 된다. 그러나, 노치를 깊게 하면, 스커트부가 노치에 의해 분단되고 섀도우마스크의 형상유지력이 매우 저하되어 운송시 또는 마스크 프레임으로의 조립시에 섀도우마스크가 용이하게 변형되어 버린다.

노치의 깊이가 얕은 경우, 스커트부의 주름이 증가할 뿐만 아니라, 노치가 존재하지 않는 영역에 여분의 양에 기인하는 압축응력이 잔류한다. 그리고, 이 압축응력에 대한 항력이 발생하지 않은 스커트 코너부에서는 스커트부를 넓히는 방향으로 작용하는 힘이 발생한다. 이 힘은 원호형상의 스커트부를 직선형상으로 눌러 되돌리도록 작동하기 때문에, 유효부와 스커트부의 경계선의 각 코너부를 상향(형광체 스크린방향), 각 변의 중앙부근을 하향(전자총방향)으로 변위시키도록 하는 힘이 되어 유효부에 작용한다.

마스크 유효부의 각 변의 중앙부 영역에서는 상기한 하향력에 대해 강성이 낮아 이 중앙부에서 아래쪽으로 변위가 생긴다. 예를 들면 17인치 인라인형 컬러음극선관에서는 0.2㎜~0.3㎜의 오목부가 발생된다. 따라서, 섀도우마스크의 곡면이 설계곡면에서 변위되어 전자빔의 랜딩(landing) 어긋남 등이 발생하여 각 순도의 열화 등을 초래한다. 또, 마스크 유효부의 오목부에 의해 마스크 유효부에 변국점(變局点)이 발생하고, 그 결과 마스크 유효부의 인장강도가 열화하여 운송시 또는 마스크 프레임으로의 조립시에 섀도우마스크가 용이하게 변형되어 버린다.

본 발명은 이상의 점을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 섀도우마스크 성형시에 발생하는 스커트부의 여분의 양을 흡수하여 섀도우마스크의 곡면 에러를 저감하여 표시특성이 향상된 컬러음극선관을 제공하는 것에 있다.

명세서의 일부를 구성하고, 명세서에서 설명되는 첨부된 도면은 본 발명의 실시예를 도해하며, 하기의 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하는데 도움을 줄 것이다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 관련된 컬러음극선관을 일부 파단(破斷)하여 나타낸 평면도,

도 2의 (a)는 상기 컬러음극선관에 있어서의 섀도우마스크를 나타낸 사시도,

도 2의 (b)는 상기 섀도우마스크의 일부를 확대하여 나타낸 측면도,

도 3은 상기 섀도우마스크를 성형하기 위한 마스크 기재를 나타낸 평면도,

도 4는 상기 섀도우마스크의 곡률반경을 모식적으로 나타낸 도면,

도 5의 (a)는 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 섀도우마스크를 나타낸 사시도,

도 5의 (b)는 도 5의 (a)에 나타낸 섀도우마스크의 일부를 확대하여 나타낸 측면도,

도 6은 상기 제 2 실시형태에 관련된 섀도우마스크에 있어서, 슬릿군에 있어서의 중앙 슬릿의 높이와, 섀도우마스크 성형시에 생기는 에러량과의 관계를 나타낸 도면,

도 7은 상기 제 2 실시형태에 있어서, 스커트부의 각 변부에 있어서의 슬릿군의 설치수와, 섀도우마스크 성형시에 생기는 에러량과의 관계를 나타낸 도면,

도 8의 (a)는 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 섀도우마스크를 나타낸 사시도,

도 8의 (b)는 도 8의 (a)에 나타낸 섀도우마스크의 일부를 각출하여 나타낸 측면도 및

도 9는 상기 제 3 실시형태에 있어서, 스커트부의 각 변부에 있어서 개구부폭의 변형량과 띠형상부 폭과의 관계를 나타낸 도면이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 패널 2: 스커트부(패널)

3: 네크 4: 퍼넬

5: 형광체 스크린 6: 섀도우마스크

8: 전자총 10: 진공외관용기

12: 마스크 프레임 14: 탄성지지체

15: 스터드핀 16: 이너실드

17: 전자빔 통과구멍 18: 스커트부(마스크)

19: 스커트부(18)의 각 변부의 연장단 테두리

20: 마스크 유효부 21: 둘레 테두리(마스크)

22: 개구부 24: 띠형상부

30: 슬릿군 32a: 중앙슬릿

32b: 중앙슬릿의 양쪽에 위치한 슬릿 32c: 가장 바깥쪽 사이드슬릿

33: 개구부 50: 마스크 기재

H: 수평축 V: 수직축

b: 개구부의 슬릿폭 a: 인접하는 개구부간의 간격

L1: 스커트부(18)의 장변부의 길이 L2: 스커트부(18)의 단변부의 길이

H1: 스커트부(18)의 높이 h: 개구부의 높이

d: 개구부의 바닥변의 길이

W: 개구부(18)의 연장단 테두리(19)와의 간격(폭)

θ: 중심 각도

R1: 스커트부(18)의 변부 윗테두리의 곡률반경

R2: 연장단 테두리(19)의 곡률반경 R3: 스커트부(18)의 곡률반경

h1: 중앙슬릿(32a)의 길이

h2: 중앙슬릿의 양쪽에 위치한 슬릿의 길이

h3: 가장 바깥쪽 사이드 슬릿의 길이

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 태양에 관련된 컬러음극선관은 복수의 형광체층을 가진 형광체 스크린이 내면에 설치된 패널과, 상기 형광체 스크린에 대향하여 배치되고, 상기 형광체 스크린을 향해 전자빔을 방출하는 전자총과, 상기 형광체 스크린에 대향하여 배치되고, 상기 전자빔을 각각 대응하는 형광체층에 조사시키는 다수의 전자빔 통과구멍을 가진 섀도우마스크를 구비하고,

상기 섀도우마스크는 프레스성형에 의해 형성되고, 완만한 돔형상으로 성형되어 있고, 또한 상기 전자빔 통과구멍을 가진 거의 장방형상인 마스크 유효부와, 이 마스크 유효부의 둘레 테두리로부터 이 둘레 테두리와 거의 직교하는 방향으로 꺾어 구부러진 스커트부를 갖고,

상기 스커트부는 상기 마스크 유효부의 둘레 테두리와 평행한 방향을 따라 서로 이간하여 설치된 복수의 개구부와, 각 개구부와 스커트부의 연장단 테두리와의 사이에 형성되고 상기 연장단 테두리를 따라 뻗은 띠형상부를 갖고, 상기 띠형상부는 상기 프레스성형에 의해 상기 연장단 테두리를 따라 주름이 생긴다.

또, 본 발명의 다른 태양에 관련된 컬러음극선관은 복수의 형광체층을 가진 형광체 스크린이 내면에 설치된 패널과, 상기 형광체 스크린에 대향하여 배치되고, 상기 형광체 스크린을 향해 전자빔을 방출하는 전자총과, 상기 형광체 스크린에 대향하여 배치되고, 상기 전자빔을 각각 대응하는 형광체층에 조사시키는 다수의 전자빔 통과구멍을 가진 섀도우마스크를 구비하고,

상기 섀도우마스크는 프레스성형에 의해 형성되고, 완만한 돔형상으로 성형되어 있고, 또한 상기 전자빔 통과구멍을 가진 거의 장방형상의 마스크 유효부와, 이 마스크 유효부의 둘레 테두리로부터 이 둘레 테두리와 거의 직교하는 방향으로 꺾어 구부러진 스커트부를 갖고, 상기 스커트부는 상기 마스크 유효부의 둘레 테두리와 평행한 방향을 따라 서로 이간하여 설치된 복수의 개구부와, 각 개구부와 스커트부의 연장단 테두리에 의해 형성되고 상기 연장단 테두리를 따라 뻗은 띠형상부를 갖고, 상기 각 개구부는 상기 마스크 유효부의 둘레 테두리로부터 상기 스커트부의 연장단 테두리쪽을 향해 폭이 넓어지도록 형성되어 있다.

또, 본 발명에 관련된 컬러음극선관은 복수의 형광체층을 갖는 형광체 스크린이 내면에 설치된 패널과, 상기 형광체 스크린에 대향하여 배치되고, 상기 형광체 스크린을 향해 전자빔을 방출하는 전자총과, 상기 형광체 스크린에 대향하여 배치되고, 상기 전자빔을 각각 대응하는 형광체층에 조사시키는 다수의 전자빔 통과구멍을 가진 섀도우마스크를 구비하고,

상기 섀도우마스크는 프레스성형에 의해 형성되고, 완만한 돔형상으로 성형되어 있고, 또한 상기 전자빔 통과구멍을 가진 거의 장방형상의 마스크 유효부와, 이 마스크 유효부의 둘레 테두리로부터 이 둘레 테두리와 거의 직교하는 방향으로 꺾어 구부러진 스커트부를 갖고, 상기 스커트부는 상기 마스크 유효부의 둘레 테두리와 평행한 방향을 따라 서로 이간하여 설치된 복수의 슬릿군과, 각 슬릿군과 스커트부의 연장단 테두리에 의해 형성되고 상기 연장단 테두리를 따라 뻗은 띠형상부를 갖고, 상기 각 슬릿군은 각각 상기 스커트부의 연장단 테두리와 거의 직교하는 방향으로 뻗어 있고, 또한 상기 연장단 테두리와 거의 평행한 방향으로 간극을 두고 나열된 복수의 슬릿을 갖고, 이러한 슬릿은 가장 긴 중앙 슬릿과 중앙 슬릿의 양쪽에 나열되고 차례로 길이가 짧게 형성된 사이드 슬릿을 포함하고 있다.

상기한 바와 같이 구성된 컬러음극선관에 의하면, 섀도우마스크 성형시에 발생하는 스커트부의 여분의 양을 개구부 또는 슬릿군, 및 띠형상부에 의해 흡수할 수 있어 여분의 양이 원인으로 발생하는 스커트부의 확대를 방지하는 것이 가능하게 된다. 이것에 의해 마스크 유효부의 곡면 정밀도를 높여 표시특성이 향상된 컬러음극선관을 얻을 수 있다. 동시에, 띠형상부를 남기는 것에 의해 스커트부의 강도를 유지하여 내충격성의 향상을 꾀할 수 있다.

본 발명의 추가적인 목적 및 이점들이 하기의 상세한 설명에서 기술되어 부분적으로 명확해지고, 또는 본 발명의 실행에 의해 학습될 수 있다. 본 발명의 목적 및 이점들은 지금부터 구체적으로 설명되는 실시예와 결합예에 의해 획득되고 실현될 수 있다.

이하 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시형태에 관련된 인라인형 컬러음극선관에 대해 상세하게 설명한다.

이 컬러음극선관은 유리제의 진공외관용기(10)를 구비하고, 이 진공외관용기는 거의 장방형상의 유효부 및 이 유효부의 둘레 테두리에 설치된 스커트부(2)를 가진 패널(1)과, 패널의 스커트부에 연접된 퍼넬(4)과, 퍼넬의 작은 지름부에 연접된 원통형상의 네크(3)를 갖고 있다.

패널(1)의 내면에는 적, 녹, 청으로 각각 발광하는 도트형상 또는 스트라이프형상의 복수의 형광체층 및 흑색 차광층으로 이루어진 형광체 스크린(5)이 형성되어 있다. 또, 네크(3)에서 퍼넬(4)에 걸쳐 그 외부둘레에는 수평, 수직편향코일을 갖는 도시하지 않은 편향요크가 장착되어 있다. 또, 네크(3) 내에는 형광체 스크린(5)의 형광체층을 향해 동일 수평면상을 통과하는 센터빔 및 한쌍의 사이드빔으로 이루어진 일렬배치의 3전자빔을 방출하는 전자총(8)이 배치되어 있다.

진공외관용기(10) 내에는 형광체 스크린(5)에 대향하여 섀도우마스크(6)가 배치되고, 장방형상의 마스크 프레임(12)에 부착되어 있다. 이 섀도우마스크(6)는 후술하는 바와 같이, 색식별용의 다수의 전자빔 통과구멍이 형성된 마스크 유효부와, 마스크 유효부의 둘레 테두리로부터 연장되어 있고, 또한 마스크 프레임(12)에 고정된 스커트부를 갖고, 프레스성형에 의해 형성되어 있다. 그리고, 섀도우마스크(6)는 마스크 프레임(12)에 고정된 탄성지지체(14)를 패널(1)의 스커트부(2)의 내면에 돌출하여 설치된 스터드핀(15)과 걸어 맞추는 것에 의해 패널에 대해 착탈이 자유롭게 지지되고 있다.

또, 전자빔은 자계의 영향에 의해 궤도가 변화하기 때문에, 마스크 프레임(12)에는 외부 자계를 차폐하는 이너 실드(inner shield)(16)가 부착되어 전자총쪽으로 뻗어 있다.

그리고, 상기한 바와 같은 구성의 컬러음극선관에서는 전자총(8)에서 방출된 3전자빔을 퍼넬(4)의 바깥쪽에 장착된 편향요크에 의해 편향하고, 섀도우마스크(6)의 전자빔 통과구멍을 통해 형광체 스크린(5)을 수평, 수직주사하는 것에 의해 컬러화상을 표시한다. 그 때, 전자총(8)에서 출사된 전자빔은 어떤 입사각도를 갖고 형광체 스크린(5)에 사돌하여 섀도우마스크(6) 상에서 그 입사각도에 따른 색선별을 받는다. 그 때문에, 3개의 전자빔은 형광체 스크린(5)의 적, 청, 녹의 각 색에 1대1로 대응한다.

도 2의 (a) 및 도 2의 (b)에 나타낸 바와 같이, 섀도우마스크(6)는 프레스 성형에 의해 형성되고, 완만한 돔형상으로 성형된 거의 장방형상의 마스크 유효부(20)와, 마스크 유효부의 전체 둘레에 걸쳐 마스크 유효부의 둘레 테두리(21)에서 마스크 유효부에 대해 거의 직각으로 꺾어 구부러져 스커트부(18)를 일체로 구비하고 있다. 스커트부(18)는 각각 마스크 유효부(20)의 장변 및 단변에 대응한 한쌍의 장변부 및 한쌍의 단변부를 갖고 있다.

마스크 유효부(20)에는 다수의 전자빔 통과구멍(17)이 소정의 배열피치로 형성되어 있다. 그리고, 마스크 유효부(20)와 스커트부(18)의 경계, 즉 마스크 유효부의 둘레 테두리(21)의 각 변은 형광체 스크린쪽으로 볼록하게 된 거의 원호형상을 이루고, 마찬가지로 스커트부(18)의 각 변부의 연장단 테두리(19)도 원호형상이되어 있다.

또, 스커트부(18)의 각 변부에는 이하에 상술하는 복수의 개구부(22)가 형성되어 있다. 예를 들면, 17인치 인라인형 컬러음극선관에 이용하는 섀도우마스크(6)의 경우, 스커트부(18)의 각 장변부에는 7군데, 각 단변부에는 5군데에 개구부(22)가 설치되어 있다.

각 변부의 길이방향을 따른 각 개구부(22)의 폭을 'b', 인접하는 개구부간의 간격을 'a'로 한 경우, a>b로 설정되어 있다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 프레스 성형하여 섀도우마스크를 형성하기 전의 판형상의 마스크 기재(50)는 장방형상의 마스크 유효부(20)와 그 주위에 위치한 스커트부(18)를 갖고, 마스크 유효부에는 미리 전자빔 통과구멍(17)이 형성되어 있다. 스커트부(18)의 각 장변부의 길이(L1)는 290㎜, 단변부의 길이(L2)는 220㎜이다. 스커트부(18)의 높이(H1)(도 2의 (b) 참조), 즉 마스크 유효부(20)의 둘레 테두리(21)과 스커트부(18)의 연장단 테두리(19)와의 간격은 13㎜로 설정되어 있다.

스커트부(18)의 각 변부에 형성된 개구부(22)는 거의 이등변 삼각형상으로 형성되고, 그 정점은 둘레 테두리(21)쪽에 위치하고, 바닥변은 스커트부(18)의 연장단 테두리(19)에 인접하여 위치하고, 또 이 연장단 테두리와 거의 평행하게 뻗어 있다. 상기한 바와 같이, 스커트부(18)의 각 장변부에는 7개, 단변부에는 5개의 개구부(22)가 설치되고, 각 변부에 있어서 이러한 개구부는 길이방향을 따라 이간되어 있고, 또한 섀도우마스크(6)의 수평축(H), 수직축(V)에 대해 각각 대칭으로 설치되어 있다.

그리고, 각 개구부(22)의 높이(h)(도 2의 (b) 참조)는 스커트부의 연장단 테두리(19)에서 10㎜로 설정되어 있다. 또, 개구부(22)의 높이(h)는 스커트부(18)의 높이(H1)의 50% 이상으로 설정되어 있는 것이 바람직하다. 또, 각 개구부(22)의 바닥변의 길이(d)는 3㎜로 형성되고, 이 바닥변과 스커트부(18)의 연장단 테두리(19)와의 간격(폭)(W)(도 2의 (b) 참조)은 3㎜로 설정되어 있다. 이것에 의해 각 개구부(22)의 아래쪽에는 폭 3㎜의 가는 띠형상부(24)가 형성되어 있다. 그리고, 띠형상부(24)를 남기는 것에 의해 스커트부(18)는 개구부(22)에 의해 분단되지 않고 전체 둘레에 걸쳐 연속되어 있다. 띠형상부(24)의 폭(W)은 1 내지 3㎜의 범위로 설정되어 있는 것이 바람직하다.

상기한 바와 같은 마스크 기재(50)를 프레스성형하여 섀도우마스크(6)를 형성한 경우, 마스크 유효부(20)는 완만한 돔 형상으로 성형되고, 스커트부(18)는 마스크 유효부(20)의 둘레 테두리(21)를 따라 거의 직각으로 꺾어 구부러진다. 그리고, 도 4에 모식적으로 나타낸 바와 같이, 마스크 유효부(20)의 둘레 테두리(21)의 각 변 및 스커트부(18)의 각 변부의 연장단 테두리(19)는 동심(同芯)의 거의 원호형상이 된다.

예를 들면, 스커트부(18)의 각 장변부에 있어서, 윗 테두리, 즉 둘레 테두리(21)의 원호 길이는 프레스성형 전과 같고 290㎜이다. 둘레 테두리(21)의 원호를 290㎜로 하면, 중심의 각도(θ)는 17.5°가 된다. 따라서, 둘레 테두리(21)의 곡률반경, 즉 스커트부(18)의 각 변부 윗 테두리의 곡률반경(R1)은 950㎜가 된다.

또, 스커트부(18)의 높이(H1)는 13㎜이기 때문에, 연장단 테두리(19)의 곡률반경(R2)은 937㎜(950㎜-13㎜)가 된다. 연장단 테두리(19)의 원호의 길이는

2×π×937×17.5/360으로 계산되어 286㎜가 된다.

따라서, 스커트부(18)의 각 변부에 있어서, 연장단 테두리 근방부분에서는 둘레 테두리(21)와 연장단 테두리(19)와의 길이의 차에 상당하는 4㎜(290㎜-286㎜)분만큼 마스크 기재의 여분의 양이 남게 된다. 그래서, 각 개구부(22)의 바닥변의 길이를 3㎜로 하고, 각 장변부의 6군데에 배치하고 있다. 그리고, 6군데의 개구부(22) 및 이 개구부 밑에 위치한 띠형상부(24) 전체에서 4㎜의 여분의 양을 흡수하고 있다.

즉, 도 2의 (b)에 나타낸 바와 같이, 스커트부(18)의 각 변부를 원호형상으로 성형할 때, 각 변부의 연장단 테두리(19) 근방부분에는 화살표 방향의 압축응력이 작용하는데, 가늘게 형성된 띠형상부(24)는 이 압축응력에 대해 충분한 강도를 갖지 않는다. 따라서, 프레스성형시, 각 띠형상부(24)는 압축되어 집중적으로 소성변형되어 자잘한 주름을 가진 형상으로 성형된다. 그리고, 이러한 띠형상부(24)가 주름형상으로 소성변형하는 것에 의해 성형시에 생기는 여분의 양을 흡수한다.

또, 띠형상부(24)의 변형에 수반하여 각 개구부(22)도 폭이 좁아지는 방향으로 변형하여 띠형상부(24)와 둘레 테두리(21) 사이의 부위분에 있어서의 스커트부(18)의 여분의 양을 흡수한다. 따라서, 띠형상부(24)의 변형 및 개구부(22)에 의해 프레스 성형에 수반되는 스커트부의 각 변부에 있어서의 여분의 양을 거의 전역에 걸쳐 흡수하는 것이 가능하게 된다.

또, 프레스 성형후의 스커트부(18)는 개구부(22)에 의해 분단되지 않고 주름형상으로 변형된 띠형상부(24)에 의해 전체 둘레에 걸쳐 연속하고 있는 점에서 충분한 강도를 갖고 성형형상을 유지할 수 있다.

또, 스커트부(18)의 각 변부에 있어서, 각 개구부(22)의 정점인 둘레 테두리(21)에서 연장단 테두리(19)쪽으로 3㎜ 떨어진 부분의 여분의 양을 마찬가지로 계산하면, 도 4에 나타낸 바와 같이 곡률반경(R3)은 947㎜(950㎜-3㎜)이고, 원호를 상정하여 계산하면 2×π×947×17.5/360이 되어 그 길이는 289㎜가 된다. 이 부분에 있어서 둘레 테두리(21)와의 길이 차는 불과 1㎜(290㎜-289㎜)이고, 1㎜분의 여분의 양은 허용범위로 생각할 수 있다.

상기한 설명에서는 주로 스커트부(18)의 장변부에 대해 서술했는데, 각 단변부도 마찬가지로 구성되며, 장변부와 마찬가지로 프레스성형시의 여분의 양을 흡수하고, 또 충분한 강도를 유지할 수 있다.

이상과 같이 구성된 컬러음극선관에 의하면, 섀도우마스크의 스커트부에 각각 스커트부의 연장단 테두리에 가까울수록 폭이 넓게 형성된 복수의 개구부(22)를 설치하고, 또한 각 개구부와 스커트부 연장단 테두리 사이에 가는 띠형상부(24)를 남기는 것에 의해 섀도우마스크의 프레스 성형시에 생기는 여분의 양을 개구부(22)에 의해 흡수할 수 있다. 동시에, 띠형상부(24)의 위치에서 집중적으로, 또한 적극적으로 스커트부를 소성변형시키는 것에 의해 여분의 양을 한층 확실하게 흡수할 수 있고, 또 이러한 띠형상부에 의해 스커트부의 강도를 충분히 유지하는 것이 가능하게 된다. 이것에 의해 스커트부의 여분의 양에 기인하는 스커트부의 확대를방지하여 마스크 곡면의 성형정밀도를 향상할 수 있고, 색순도의 열화 등을 없애서 표시특성이 우수한 컬러음극선관을 얻는 것이 가능하게 된다.

다음에 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 컬러음극선관의 섀도우마스크에 대해 설명한다. 도 5의 (a) 및 도 5의 (b)에 나타낸 바와 같이, 제 2 실시형태에 의하면, 섀도우마스크(6)의 스커트부(18)에 있어서 각 장변부 및 단변부에는 상기한 개구부를 대신하여 복수의 슬릿군(30)이 설치되어 있다.

각 슬릿군(3)은 예를 들면 5개의 슬릿으로 구성되고, 이러한 슬릿은 각각 스커트부(18)의 연장단 테두리(19)와 거의 직교하는 방향으로 뻗어 있고, 또 연장단 테두리(19)와 거의 평행한 방향으로 간극을 두고 나열되어 있다. 각 슬릿의 폭은 0.3㎜로 형성되어 있다.

또, 각 슬릿군(30)에 있어서, 중앙에 위치한 가장 긴 중앙슬릿(32a)의 길이(h1)는 7㎜, 중앙슬릿의 양쪽에 위치한 사이드슬릿(32b)의 길이(h2)는 4㎜, 가장 바깥쪽 사이드슬릿(32c)의 길이(h3)는 2㎜로 각각 형성되어 있다. 이것에 의해 각 슬릿군(30)은 전체적으로 거의 삼각형상을 갖고 있다.

또, 슬릿군(30)에 있어서, 각 슬릿(32a~32c)과 스커트부(18)의 연장단 테두리(19)와의 간격은 3㎜로 설정되어 있다. 그것에 의해, 슬릿군(30)과 연장단 테두리(19)와의 사이에 폭(W)이 3㎜인 띠형상부(24)가 형성되어 있다. 각 변부의 길이방향을 따른 각 슬릿군(30)의 폭을 'b', 인접하는 슬릿군 간의 간격을 'a'로 한 경우, a>b로 설정되어 있다.

다른 구성은 상기한 실시형태와 동일하고, 동일한 부분에는 동일한 참조부호를 붙여서 그 상세한 설명을 생략한다.

이와 같이 구성된 섀도우마스크(6)에 의하면, 스커트부(18)의 각 장변부에 있어서, 슬릿군(30)의 상단부분(스커트부 연장단(19)에서 10㎜ 떨어진 부분)의 여분의 양은 상기한 바와 같이 1㎜이다. 그리고, 연장단 테두리(19)에서 10㎜의 위치까지 도달하는 슬릿은 각 슬릿군(30)에 하나, 즉 중앙 슬릿(32a)이고, 장변부 전체에서는 합계 6개 배치된다. 따라서, 섀도우마스크(6)의 프레스 성형시, 이들 슬릿에 의해 합계 1.8㎜(0.3㎜×6군데)의 여분의 양을 흡수할 수 있다.

또, 각 슬릿군(30)의 하단부분에서는 5개의 슬릿(32a~32c)이 나열되어 있고, 또 각 장변에는 6개의 슬릿군(30)이 설치되어 있다. 따라서, 섀도우마스크(6)의 프레스 성형시, 스커트부(18)의 연장단 테두리 부분에서는 합계 9㎜(0.3㎜×5개×6군데)의 여분의 양을 흡수할 수 있다. 그리고, 상기한 실시형태에서 서술한 바와 같이, 스커트부의 장변부에 있어서의 연장단 테두리부분의 여분의 양은 4㎜인 점에서 상기 슬릿군(30)에 의해 충분히 여분의 양을 흡수할 수 있다.

또, 각 슬릿군(30)과 스커트부 연장단 테두리와의 사이에 폭 3㎜의 띠형상부(24)가 설치되어 있기 때문에, 상기한 실시형태와 같이 섀도우마스크(6)의 프레스 성형시, 각 띠형상부(24)가 집중적, 또 적극적으로 소성변형하여 주름형상의 주름을 형성하고, 여분의 양의 흡수와 함께 성형후의 스커트부의 강도를 유지한다.

이상의 점에서 제 2 실시형태에 있어서도 상기한 실시형태와 같은 작용효과를 얻을 수 있고, 마스크 곡면의 성형정밀도를 향상할 수 있어 색순도의 열화 등을없애고 표시특성이 우수한 컬러음극선관을 제공하는 것이 가능하게 된다.

상기한 실시형태에서는 개구부 또는 슬릿군을 스커트부의 장변부에 6군데, 단변부에 4군데 설치했는데, 필요에 따라 장변부는 6군데 이상, 단변부는 4군데 이상이 설치되어도 좋다. 또, 제 2 실시형태에 있어서 슬릿군의 스커트부의 전체 둘레에 걸쳐 다수 배치해도 좋다.

이하의 표 1 및 도 6은 상기한 제 2 실시형태에 관련된 섀도우마스크에 있어서 슬릿군에서의 중앙슬릿의 높이(h1)와, 섀도우마스크 성형시에 생기는 에러량과의 관계를 나타낸고 있다. 또, 이하의 표 2 및 도 7은 스커트부의 각 변부에 있어서의 슬릿군의 설치수와, 섀도우마스크 성형시에 생기는 에러량과의 관계를 나타내고 있다.

슬릿높이	0%	20%	30%	40%	50%	60%	70%	80%	90%	100%	110%
장변부 에러량	0.31	0.31	0.30	0.27	0.18	0.10	0.06	0.04	0.02	0.02	0.02
장변부 에러량	0.25	0.26	0.25	0.22	0.14	0.08	0.05	0.03	0.02	0.03	0.03

슬릿군 수	0	2	4	6	8	10
장변부 에러량	0.31	0.26	0.15	0.06	0.03	0.03
장변부 에러량	0.25	0.21	0.09	0.05	0.03	0.03

여기에서, 중앙 슬릿의 높이는 스커트부의 높이(H1)에 대한 비율로 나타내며, 에러량이란 마스크 유효부에 생기는 오목량을 나타내고 있다. 또, 스커트부(18)의 높이(H1)는 13㎜, 띠형상부(24)의 폭(W)은 2㎜로 설정되어 있다.슬릿군 수가 적은 경우, 마스크 유효부 주변의 일부분에 오목부가 발생하기 때문에 발생된 가장 큰 오목부를 측정하고 있다.

마스크 유효부의 오목량은 이하의 방법에 의해 측정했다. 성형후의 마스크 유효부가 거의 구면에 가까운 경우, 중심부분과 가장 바깥둘레 부분과의 높이를 측정하고, 이 2점간의 수평거리를 rf, 높이의 차를 z로 한다. 그리고, 이하의 식에 의해 이상적인 곡률반경(R)을 산출한다.

그리고, 이 이상적인 곡률반경(R)의 곡선에 대한 실측값의 차이량을 오목량으로 했다. 곡면이 고차식(高次式)에 의해 나타내어지는 비구면이고, 구면을 기준으로 측정하면 오차가 큰 경우, 구면의 임의의 장소를 측정하고, 그 때의 rf 및 z로부터 근사한 값을 이상(理想)곡면으로 해도 좋다.

표 1 및 도 6에서 알 수 있는 바와 같이, 중앙 슬릿의 높이를 50% 미만으로 설정한 경우, 여분의 양의 흡수효과는 다소 있지만 충분한 에러량 저감효과를 발휘할 수 없다. 그리고, 중앙 슬릿의 높이를 50% 이상으로 설정한 경우, 마스크 유효부의 오목량이 반감되어 정밀도가 높은 곡면을 가진 마스크 유효부를 얻는 것이 가능하게 된다.

또, 표 2 및 도 7에서 알 수 있는 바와 같이, 슬릿군은 각 변부에 2군데 설치되어 있으면 어느 정도의 효과를 얻을 수 있지만, 4군데 이상 설치하는 것에 의해 마스크 유효부의 오목량을 반감하여 높은 효과를 얻을 수 있다.

다음에 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 컬러음극선관의 섀도우마스크에 대해 설명한다. 도 8의 (a) 및 도 8의 (b)에 나타낸 바와 같이, 제 3 실시형태에 의하면, 섀도우마스크(6)의 스커트부(18)에 있어서, 각 장변부 및 단변부에는 상기한 삼각형상의 개구부를 대신하여 장방형상의 개구부(33), 즉 상부와 하부의 폭이 같은 개구부(33)가 설치되어 있다.

각 개구부(33)의 높이(h)가 10㎜, 폭이 3㎜로 형성되어 있다. 또, 각 개구부(33)와 스커트부(18)의 연장단 테두리(19)와의 사이에 형성된 띠형상부(24)의 폭(W)은 3㎜로 형성되어 있다.

개구부(33)의 배치위치나 수는 상기한 제 1 실시형태와 동일하다. 또, 다른 구성은 상기한 실시형태와 동일하고, 동일한 부분에는 동일한 참조부호를 붙여서 그 상세한 설명을 생략한다.

이와 같이 구성된 섀도우마스크(6)에 의하면, 프레스 성형시, 각 띠형상부(24)는 압축되어 집중적으로 소성변형되고, 잔주름을 가진 주름형상으로 성형된다. 그리고, 이러한 띠형상부(24)가 주름형상으로 소성변형되는 것에 의해 성형시에 생기는 여분의 양을 흡수한다. 또, 띠형상부(24)의 변형에 따라, 각 개구부(33)도 하부의 폭이 좁아지는 방향으로 변형되어 띠형상부(24)와 스커트부 둘레 테두리(21)와의 사이의 부위분에 있어서의 스커트부(18)의 여분의 양을 흡수한다. 그리고, 프레스 성형후, 각 개구부(33)는 하부의 폭이 좁아진 거의 대형상을 이루고 있다. 따라서, 제 3 실시형태에 있어서도 상기한 제 1 실시형태와 같은 작용효과를 얻을 수 있다.

상기한 제 1 내지 제 3 실시형태에 있어서, 띠형상부(24)의 폭(W)을 적절히 설정하는 것이 중요하다. 즉, 띠형상부(24)의 폭(W)이 너무 큰 경우에는 섀도우마스크의 프레스 성형시의 압축응력이 작용해도 띠형상부가 유효하게 찌부러지지 않아, 여분의 양의 흡수효과를 발휘할 수 없다. 반대로, 띠형상부(24)의 폭(W)이 너무 작으면, 유효하게 찌부러지지만 강도가 저하되어 버린다.

예를 들면, 제 3 실시형태에 관련된 섀도우마스크에 대해 개구부(33)의 높이(h)를 일정하게 하고, 띠형상부(24)의 폭(W)을 변화시킨 경우의 개구부의 변화량, 즉 찌부러진 양을 측정했다. 그 측정결과를 이하의 표 3 및 도 9에 나타낸다.

W(㎜)	0.5	0.8	1	2	3	3.5	3.8	4	5
개구폭의 변화량(㎜)	1.5	0.9	0.8	0.75	0.6	0.2	0.05	0	0

상기 측정결과에서 띠형상부(24)의 폭(W)이 3㎜ 이하로 형성되어 있으면, 이 띠형상부가 유효하게 찌부러져 개구부(33)의 폭이 변화되는 것을 알 수 있다. 띠형상부(24)의 폭(W)이 4㎜이상인 경우, 띠형상부의 강도가 너무 높아져서 유효하게 찌부러질 수 없어 개구부(33)의 효과가 없어진다.

반대로 띠형상부(24)의 폭(W)이 1㎜미만인 경우, 띠형상부 및 개구부(33)는 유효하게 찌부러지지만, 띠형상부의 강도가 낮아지기 때문에 섀도우마스크의 프레스 성형시, 프레스 성형틀과의 마찰을 견디지 못하고 띠형상부(24)가 부분적으로 탈락되어 버리는 경우가 있었다. 이것은 섀도우마스크의 생산효율을 저하시키기 때문에 바람직하지 않다.

이상의 점에서 띠형상부(24)의 폭(W)은 1 내지 3㎜로 설정되어 있는 것이 바람직하다.

추가적인 이점 및 변형예가 해당 분야에 전문적인 지식을 가진 사람들에 의해 쉽게 발생될 것이다. 그러므로 본 발명의 광범위한 측면은 명세서에서 설명되고 도시된 특정한 상세 내용 및 대표적인 실시예에 한정되지 않는다. 따라서 첨부된 청구항 및 이와 동일한 것에 의해 한정되는 일반적인 발명의 개념의 정신 및 범위를 벗어나지 않고 다양한 변형예가 만들어질 수 있다.

예를 들면, 섀도우마스크의 스커트부에 있어서의 개구부 또는 슬릿의 구체적 형상, 설치수는 상기한 조건을 만족하는 한, 컬러음극선관의 사이즈, 종류 등에 필요에 따라 여러 가지로 선택가능하다.

상기한 바와 같이 컬러음극선관의 섀도우마스크를 구성함으로써 섀도우마스크의 성형시에 발생하는 스커트부의 여분의 양을 흡수하여 섀도우마스크의 곡면의 변위에 의해 발생하는 전자빔의 랜딩 어긋남 등의 오류를 저감하여 표시 특성이 향상되고, 또한 충격에 강한 섀도우마스크를 구비한 컬러음극선관을 제공할 수 있다.

Claims (12)

1. 복수의 형광체층을 가진 형광체 스크린이 내면에 설치된 패널과,

   상기 형광체 스크린에 대향하여 배치되고, 상기 형광체 스크린을 향해 전자빔을 방출하는 전자총과,

   상기 형광체 스크린에 대향하여 배치되고, 상기 전자빔을 각각 대응하는 형광체층에 조사시키는 다수의 전자빔 통과구멍을 가진 섀도우마스크를 구비한 컬러음극선관에 있어서,

   상기 섀도우마스크는 프레스성형에 의해 형성되고, 완만한 돔형상으로 성형되어 있고, 또한 상기 전자빔 통과구멍을 가진 거의 장방형상의 마스크 유효부와, 이 마스크 유효부의 둘레 테두리로부터 이 둘레 테두리와 거의 직교하는 방향에 꺾어 구부러진 스커트부를 갖고,

   상기 스커트부는 상기 마스크 유효부의 둘레 테두리와 평행한 방향을 따라 서로 이간하여 설치된 복수의 개구부와, 각 개구부와 스커트부의 연장단 테두리와의 사이에 형성되고 상기 연장단 테두리를 따라 뻗은 띠형상부를 갖고, 상기 띠형상부는 상기 프레스성형에 의해 상기 연장단 테두리를 따라 주름이 생기는 것을 특징으로 하는 컬러음극선관.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 띠형상부의 폭은 1 내지 3㎜의 범위로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러음극선관.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 각 개구부는 상기 마스크 유효부의 둘레 테두리로부터 상기 스커트부의 연장단 테두리쪽을 향해 폭이 넓어지도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러음극선관.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 개구부는 삼각형상을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 컬러음극선관.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 각 개구부의 상기 마스크 유효부 둘레 테두리쪽의 단과 상기 스커트부의 연장단 테두리와의 거리는 상기 마스크 유효부의 둘레 테두리와 스커트부의 연장단 테두리와의 거리의 50% 이상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러음극선관.
6. 제 3 항에 있어서,

   상기 띠형상부의 폭은 1 내지 3㎜의 범위로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러음극선관.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 스커트부의 연장단 테두리를 따른 상기 각 개구부의 폭은 인접하는 개구부간의 간격보다도 작게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러음극선관.
8. 복수의 형광체층을 가진 형광체 스크린이 내면에 설치된 패널과,

   상기 형광체 스크린에 대향하여 배치되고, 상기 형광체 스크린을 향해 전자빔을 방출하는 전자총과,

   상기 형광체 스크린에 대향하여 배치되고, 상기 전자빔을 각각 대응하는 형광체층에 조사시키는 다수의 전자빔 통과구멍을 가진 섀도우마스크를 구비한 컬러음극선관에 있어서,

   상기 섀도우마스크는 프레스성형에 의해 형성되고, 완만한 돔형상으로 성형되어 있고, 또한 상기 전자빔 통과구멍을 가진 거의 장방형상의 마스크 유효부와, 이 마스크 유효부의 둘레 테두리로부터 이 둘레 테두리와 거의 직교하는 방향으로 꺾어 구부러진 스커트부를 갖고,

   상기 스커트부는 상기 마스크 유효부의 둘레 테두리와 평행한 방향을 따라 서로 이간하여 설치된 복수의 슬릿군과, 각 슬릿군과 스커트부의 연장단 테두리와의 사이에 형성되고 상기 연장단 테두리를 따라 뻗은 띠형상부를 갖고,

   상기 각 슬릿군은 각각 상기 스커트부의 연장단 테두리와 거의 직교하는 방향으로 뻗어 있고, 또한 상기 연장단 테두리와 거의 평행한 방향으로 간극을 두고 나열된 복수의 슬릿을 갖고, 이러한 슬릿은 가장 긴 중앙 슬릿과, 중앙 슬릿의 양쪽에 나열되고 차례로 길이가 짧게 형성된 사이드 슬릿을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 컬러음극선관.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 각 슬릿군은 중앙 슬릿 및 사이드 슬릿 전체에서 거의 삼각형상을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 컬러음극선관.
10. 제 8 항에 있어서,

    상기 각 슬릿군에 있어서의 상기 중앙 슬릿의 상기 마스크 유효부 둘레 테두리쪽의 단과 상기 스커트부의 연장단 테두리와의 거리는 상기 마스크 유효부의 둘레 테두리와 스커트부의 연장단 테두리와의 거리의 50% 이상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러음극선관.
11. 제 8 항에 있어서,

    상기 띠형상부의 폭은 1 내지 3㎜의 범위로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러음극선관.
12. 제 8 항에 있어서,

    상기 스커트부의 연장단 테두리를 따른 상기 각 슬릿군의 폭은 인접하는 슬릿군 간의 간격보다도 작게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러음극선관.