KR100427618B1 - 음극선관의 새도우마스크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음극선관(CRT)에서 전자빔이 랜딩되고 프레임에 접합되어 판넬내부에 고정지지되는 새도우 마스크(SHADOW MASK)에 관한 것이다. 본 발명에 따른 음극선관용 새도우 마스크는 전자빔이 랜딩되는 곡률부(18)와, 상기 곡률부(18)의 외주연끝단부에 스커트부(16)를 마련하여 상기 새도우 마스크를 판넬에 고정지지하기 위한 프레임(50)에 접합되는 음극선관의 새도우 마스크에 있어서, 상기 새도우 마스크의 스커트부(17)의 끝단부(16)를 상기 새도우 마스크의 중심축에 대하여 내측으로 절곡성형한 것을 특징으로 한다. 이러한 구성에 의해 새도우 마스크를 프레임(50)에 조립시 작업성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 새도우 마스크의 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

음극선관의 새도우 마스크

본 발명은 음극선관에서 프레임에 접합되어 판넬내부에 고정지지되어 전자빔이 랜딩되는 새도우 마스크(SHADOW MASK)에 관한 것으로, 특히 음극선관용 새도우 마스크의 스커트를 새도우 마스크의 중심축선에 대하여 내측으로 절곡성형하여 새도우 마스크를 프레임에 조립결합시 작업성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 새도우 마스크의 열변형현상을 효과적으로 방지할 수 있는 음극선관용 새도우 마스크에 관한 것이다.

일반적으로 음극선관용 칼러수상관은 적, 녹, 청 3본의 전자빔이 새도우 마스크의 구멍을 통과하여 판넬(PANNEL)이라 불리는 글래스내면에 도포된 형광체라고 하는 발광체에 추돌하여 칼러화상을 재현해내는 구조로 되어 있다.

이러한 음극선관의 외관은 크게 판넬(PANNEL)과 펀넬(FUNNEL)이 봉합된 글래스제품으로 구성되어 있고, 판넬네면의 네모서리영역에 설치되는 스터드핀(STUD PIN)에 마스크프레임(MASK FRAME)구조체가 결합조립된다.

또한, 음극선관은 그 작동원리로 인하여 새도우 마스크의 구멍을 통과하는 전자빔량은 1/3이하이고, 나머지 전자빔은 새도우 마스크의 구멍주위에 투사된다. 따라서 새도우 마스크는 열팽창에 의한 병형으로 새도우 마스크의 위치가 변하고, 이로 인하여 빔랜딩의 위치가 변하게 되므로 음극선관의 색순도를 저하시킬 수 있다. 이러한 현상은 화면의 크기가 대형화, 고정세화 될 수록 심하게 나타난다. 특히 최근의 고화질 컬러수상관으로 인한 고출력이 요구되어 이러한 열에너지의 방산문제는 중요하게 다루어 지고 있다.

도 1의 (a) 내지 (e)는 일반적인 새도우 마스크의 제작공정을 간략하게 도시하는 도면이다. 도 1를 참조하면, 성형공정은 크게 평면 새도우 마스크를 고정하는 평면새도우마스크 고정단계와, 평면새도우 마스크의 곡률부 및 스커트부를 성형하는 성형단계와, 성형완성된 상기 새도우 마스크를 취출하는 취출단계로 이루어져 있다.

평면소재를 고정하는 평면새도우마스크 고정단계는 도 1(a)에 도시된 바와 같이, 가압성형부재인 펀치부재(1)의 하강에 의해 펀치부재(1)의 일측에 설치되는 가압부재의 다이부재(40)의 일측에 마련된 지지부재인블랭크홀드부(31a, 42a)의 가압접촉에 의해 박철판으로된 평면새도우마스크의 양측스커트부를 고정하게 된다. 상기 블랭크홀드부(31a), (42a)의 가압밀착에 의해 평면새도우 마스크를 고정한 후, 성형단계로서 도 1(b)에 도시된 바와 같이, 평면 새도우 마스크와 접촉하는 성형부에 곡률부가 마련된 내측펀치(32)가 하강하여 다이부재(42)의 노크아웃부상면에 접촉하므로써 새도우 마스크의 곡률부(47)를 성형하게 된다. 새도우 마스크의 곡률부(47)를 성형한 후, 도 1(c)에 도시된 바와 같이, 펀치부재(1)와 다이부재(42)의 가압밀착상태를 해제한 후 외측펀치(31)가 성형행정의 하사점까지 하강하여 새도우 마스크의 외주연에 대략 직각으로 형성되는 스커트부(47a)를 소정의 형상으로 성형할 수 있다. 성형단계를 통하여 새도우 마스크의 성형완성후 도 1(d)에서 펀치부재(1)와 다이부재(40)의 노크아웃부의 상승에 의해 성형완성된 새도우 마스크를 취출하게 된다.

도 1(e)는 앞서설명한 고정단계, 성형단계, 취출단계를 통하여 성형완성된 새도우 마스크의 완성품을 도시한다. 도면에 도시된 바와 같이, 새도우 마스크는 판넬에 접합되어 전자빔을 통과할 수 있도록 표면에 다수의 슬릿트구멍이 형성된 곡률부(47)와, 상기 곡률부(47)의 외주연부를 따라 절곡되게 형성되어 새도우 마스크를 판넬에 지지고정하기 위한 프레임에 접착고정되는 스커트부(47a)로 이루어진다.

이와같이 성형완성된 새도우 마스크는 판넬내부에 고정지지되는 프레임(50)에 접합된다. 즉, 새도우 마스크와 프레임은 장단변과 모서리부각각에 스폿용접 또는 전기저항용접에 의해 서로 결합되고, 홀더가 프레임에 용접됨으로써 새도우 마스크 프레임구조체가 조립완성된다. 또한, 마스크와 프레임 및 홀더의 용접공정과, 스터드핀의 위치에 의해 새도우 마스크와 형광체사이의 빔랜딩의 정확성을 결정하는 판넬과 마스크프레임 어셈블리의 간격, 즉 PM-Q의 값이 결정된다.

따라서, 새도우 마스크에 규칙적으로 배열된 구멍과 이와 대응하는 형광체사이의 빔랜딩(BEAM LADING)을 정확하게 하기 위해서는 이들사이에 상대적 위치관계가 중요하므로 마스크와 프레임의 조립시 정확성이 요구된다.

또한, 마스크 프레임구조체는 새도우 마스크에 전자빔의 투사로 인하여 발생한 열에너지에 의하여 새도우 마스크의 곡률부의 주변부에서 변형이 발생하고, 이로인하여 빔랜딩의 위치가 변하여 칼러수상관의 색순도를 저하시킬 수 있다. 그러므로, 새도우 마스크에서 발생한 열에너지는 프레임을 통하여 효과적으로 방산하여 새도우 마스크를 원상태로 유지시킬 필요가 있다.

도 2(a), (b), (c)는 종래 새도우 마스크의 성형장치 및 새도우 마스크를 간략하게 도시하는 도면이다.

도 2를 참조하면, 새도우 마스크의 성형장치는 외측펀치(31)와, 내측펀치(32)로 이루어진 펀치부재(50)와, 노크아웃부가 마련된 다이부재(40)로 크게 구성되어 있다. 상기 펀치부재(50)의 일측에는 가압부재(33)가 마련되어 있고, 다이부재(40)의 일측 상기 가압부재와 대응되게 지지부재(42)가 마련되어 있다.

상기 가압부재(33)와 지지부재(42)의 블랭크홀더면(31a,42a)에는 각각 한쌍의 엠보싱, 즉 가압부재(33)의 블랭크홀더면(31a)에는 반원형으로된 한쌍의 블록부(34a), 다이부재(42)의 블랭크홀더면(42a)에는 한쌍의 오목부(34b)가 일정한 간격으로 두고 형성되어 있다. 이에따라 가압부재(33)가 하강하여 지지부재(42)와의 가압작용에 의하여 평면 새도우 마스크를 클램핑하게 되면, 도 2(b)에 도시된 바와 같이 새도우 마스크 스커트부(47a)에 오목형의 요철형상이 형성된다.

가압부재(33)와 지지부재(42)의 가압밀착에 의한 상기 스커트부(47a)에 요철형상을 성형후 평면 새도우 마스크와 접촉하는 성형부에 곡률부가 마련된 내측펀치(32)가 하강하여 다이부재(40)의 노크아웃부 상면에 접촉하므로써 새도우 마스크의 곡률부(47)를 성형하게 된다. 새도우 마스크의 곡률부(47)를 성형한 후, 상기 가압부재(33)와 상기 지지부재(42)의 가압상태가 해제된 상태에서 내측펀치(32)가 성형행정의 하사점까지 하강함에 따라 새도우 마스크의 스커트부(47a)가 상기 다이부재(40)의 내부와 밀착한 상태로 상기 내측펀치(32)와 함께 이용하여 새도우 마스크의 스커트(47a)가 소정의 형상으로 성형된다.

상기와 같은 종래의 성형공정을 거쳐 제조된 새도우 마스크는, 도 2(c)에 도시된 바와 같이, 새도우 마스크의 스커트부(47a)의 끝단(34) 형상이 새도우 마스크의 중심선에 대하여 외측으로 절곡성형 되어 있다. 이와같이 절곡성형된 새도우 마스크는 스커트(47a)상부에 프레임(50)이 점용접 또는 전기저항용접에 의하여 서로 결합되어 마스크-프레임조립체를 구성하게 된다.

그러나, 종래의 새도우 마스크에 의하면, 새도우 마스크의 스커트 상부에 프레임을 올려놓은 상태에서 새도우 마스크와 프레임의 접합시, 새도우 마스크의 스커트가 외측부로 자유로운상태에 놓여져 새도우 마스크자체의 자중 및 상부로부터 받는 프레임의 하중에 의하여 외측부로 소성변형을 일으키게 된다. 이로 인하여, 새도우 마스크와 프레임의 조립작업성을 저하시킬 뿐만 아니라 조립시 조립오차가 발생하게 되는 문제점이 있다. 이는 빔의 미스랜딩을 유발하여 색순도의 열화현상을 가져오게 된다.

또한, 새도우 마스크와 프레임의 접합상태에서 새도우 마스크의 스커트부 끝단이 프레임을 외측에서 감싸는 구조로 된다. 그 결과, 새도우 마스크의 스커트부가 외측으로 놓여진 상태로 되어 새도우 마스크는 빔에 의하여 발생하는 열에너지를 프레임에 의하여 효과적으로 빙산할 수 없게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 이상의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 새도우 마스크와 프레임의 조립시 작업성을 향상시킬 수 있는 음극선관용 새도우 마스크를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 새도우 마스크에서 발생하는 열에너지를 효과적으로 방산하여 새도우 마스크의 열변형을 방지할 수 있는 음극선관용 새도우 마스크를 제공하는데 있다.

도 1의 (a) 내지 (e)은 일반적인 새도우 마스크의 성형공정을 간략하게 도시하는 도면,

도 2(a), (b), (c)는 종래 새도우 마스크의 성형장치 및 새도우 마스크의 일부를 간략하게 도시하는 도면,

도 3(a), (b), (c)는 본 발명에 따른 새도우 마스크의 성형장치 및 새도우 마스크의 일부를 간략하게 도시하는 도면이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10: 펀치부재12: 다이부재

14: 노크아웃부17: 스커트

18: 곡률부20: 새도우 마스크

상기의 목적은, 본 발명에 따라 전자빔이 랜딩되는 곡률부와, 상기 곡률부의 외주연을 따라 스커트부를 마련하여 상기 새도우 마스크를 판넬에 고정지지하기 위한 프레임에 접합되는 음극선관의 새도우 마스크에 있어서, 상기 새도우 마스크의 스커트부 끝단을 상기 새도우 마스크의 중심축에 대하여 내측으로 절곡성형한 음극선관용 새도우 마스크에 의해 달성된다.

가압부재와 지지부재의 가압밀착에 의해 평면새도우 마스크의 스커트부를 고정하는 고정단계와; 가압성형부재의 이동에 의해 새도우 마스크의 곡률부를 성형하는 성형단계와; 상기 가압성형부재와 다이부재의 노크아웃부의 상승에 의해 성형완성된 새도우 마스크를 취출하는 취출단계로 이루어진 음극선관용 새도우 마스크의 성형방법에 있어서, 상기 가압부재와 상기 지지부재의 블랭크홀더면에 새도우 마스크의 성형완성시 스커트끝단부가 새도우 마스크의 축중심선에 대하여 내측으로 절곡성형될 수 있도록 요철부를 마련하고, 상기 가압부재와 상기 지지부재의 가압밀착에 의해 요철형이 형성된 스커트부를 마련하는 단계와; 상기 가압성형부재의 하강에 의해 새도우 마스크의 곡률부를 성형하는 단계와; 상기 가압성형부재의 연동에 의해 성형행정의 하사점까지 하강하므로써 상기 가압성형부재와 대응되게 설치된 상기 다이부재와 조합하여 상기 새도우 마스크의 스커트끝단부를 새도우 마스크의 중심축에 대하여 내측으로 절곡성형하는 단계와; 상기 성형완성된 새도우 마스크를 상기 다이부재에 마련된 노크아웃부의 상승에 의해 취출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 음극선관용 새도우 마스크의 성형방법에 의하여 달성된다.

또한, 상기 새도우 마스크의 스커트부의 끝단부를 상기 새도우 마스크의 중심축에 대하여 내측으로 절곡성형한 절곡성형부가 곡면형상으로 되는 것이 바람직하고, 상기 가압성형부재는 내,외측의 한쌍의 펀치부재로 이루어질 수 있다.

이하에서 첨부한 도면에 의하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3의 (a), (b), (c)는 본 발명에 따른 새도우 마스크의 성형장치 및 새도우 마스크를 도시하는 도면이다.

도 3의 (a)를 참조하면, 본 발명에 따른 새도우 마스크의 성형장치는, 도면에 미도시된 가압성형부재로써 펀치부재(10)와, 노크아웃이 마련된 다이부재(14)로 크게 구성되어 있다. 가압성형부재, 예를 들면, 펀치부재의 일측에는 가압부재(11)가 설치되고, 다이부재(14)의 일측 가압부재와 대응되는 위치에 지지부재가 설치된다. 상기 가압부재(11)와 지지부재(12)의 블랭크홀더면(11a,12a)에는 각각 서로 다른 형상의 한쌍의 엠보싱이 형성되어 있다.

본 실시예에서는, 가압부재(11)의 블랭크홀더면(11a)에는, 새도우 마스크의 성형완성시 스커트부(17)의 단부가 새도우 마스크의 축중심선에 대하여 내측으로 절곡성형될 수 있도록 반원형으로된 오목부와 블록부의 요철부(11a)가 일정한 간격을 두고 형성되어 있다. 이와 대응되는 위치에 설치되는 지지부재(12)의 블랭크홀더면(12a)에는 상기 가압부재(10)의 블랭크홀더면(11a)에 형성된 요철부(11a)와 서로 조합될 수 있도록 반원형의 블록부와 오목부로된 요철부(13a)가 일정한 간격을 두고 마련되어 있다.

상기 가압부재(11)와 지지부재(12)의 블랭크홀더면(11a,12a)에 형성되는 요철부의 형상은 본 실시예에서 반원형상으로 하였으나 다양한 형상으로 변경할 수 있다. 본 발명에 따른 성형장치의 그외 일반적인 구성은 공지된 구성과 동일 내지 유사한 구성으로 그러한 부분에 대한 작동관계의 설명은 생략한다.

이상과 같은 본 발명에 따른 새도우 마스크의 성형장치에 따른 공정을 설명하면 다음과 같다. 가압부재(11)와 지지부재(12)의 일측단부에 마련된 블랭크홀더면(11a, 12a)의 가압접촉에 의해 박철판으로 된 평면새도우마스크의 양측스커트부를 고정하는 평판소재 고정단계가 수행된다. 이때 가압부재(11)의 블랭크홀더면(11a)에는 반원형으로된 오목부와 블록부의 요철부(11a)가 일정한 간격을 두고 마련되어 있다.

상기 지지부재(12)의 블랭크홀더면(12a)에는 상기 가압부재(11)의 블랭크홀더면(11a)에 형성된 요철부(11a)와 서로 조합될 수 있도록 반원형의 블록부와 오목부로된 요철부(13a)가 일정한 간격을 두고 마련되어 있다. 이로인하여 상기 가압부재(11)와 상기 지지부재(12)의 블랭크홀더면(11a, 12a)의 가압밀착을 통하여 새도우 마스크의 스커트부(17)의 끝단에 블록부가 형성되고, 상기 블록부와 일정간격을 두고 반원형의 오목부로된 비드가 형성된다.

상기 가압부재(11) 및 상기 지지부재(12)의 가압밀착에 의해 평판소재를 고정하는 고정단계를 수행한 후, 성형단계로서 평판소재와 접촉하는 성형부에 곡률부가 마련된 도면에 미도시된 가압성형부재중 내측펀치가 하강하여 상기 다이부재(14)의 노크아웃부상면에 접촉하므로써 새도우 마스크의 곡률부(18)를 성형하게 된다.

다시 도 1을 참조하면, 새도우 마스크의 곡률부(18)를 성형한 후 가압부재(11)와 지지부재(12)의 가압밀착상태를 해제한 상태에서 가압성형부재, 바람직한 실시예로, 내측펀치(32)와 외측펀치(31)의 연동에 의해, 즉 외측펀치(31)의 하강에 의하여 내측펀치(32)가 성형행정의 하사점까지 이동하므로써 새도우 마스크의 외주연에 형성되는 스커트부(17)를 대략 직각으로 절곡되게 성형할 수 있다. 상기 성형단계를 통하여 새도우 마스크의 성형완성후 펀치부재(31, 32)와 다이부재(14)의 노크아웃부의 상승에 의해 성형완성된 새도우 마스크를 취출하게 된다. 상기 공정에서 펀치부재중 내측펀치와 외측펀치의 상, 하운동은 다양하게 변경된 실시예를 통하여 서로 전환이 가능하다.

이상과 같은 공정을 거쳐 제작된 새도우 마스크는 도 3(b), (c)에 각각 도시한 바와 같이 전자빔이 흡수되는 곡률부(18)와 상기 곡률부(18)의 외주연부에 형성된 스커트부(17)로 이루어져 있다. 또한, 상기 스커트부(17)는 새도우 마스크의 중심선에 대하여 내측으로 절곡성형된다. 상기 스커트부(16)의 끝단에 마련되는 절곡성형부는 곡선형으로 되는 것이 바람직하지만, 다른 실시예로 다양한 형상으로 변경가능함은 물론이다.

상기와 같이 성형된 새도우 마스크의 스커트부(17)에는 프레임(50)이 점용접에 의해 접합되며, 마스크프레임조립체는 프레임(50)의 일측에 설치된 도면에 미도시된 홀더에 의해 판넬에 고정된다. 이때, 마스크프레임조립체는 스커트부(16)의 끝단이 새도우 마스크의 중심축에 대하여 내측으로 절곡성형되어 프레임(50)이 새도우 마스크를 외측으로부터 감싸면서 조립된다. 이에 의해 새도우 마스크의 스커트부(17)는 상기 프레임(50)에 의해 변형이 구속되어 조립정밀도를 유지함과 아울러 작업성을 향상시킬 수 있다.

또한, 새도우 마스크의 곡률부(18)에서 전자빔 충돌로 인하여 발생한 열은 스커트부(17)로 1차적으로 전달되고, 전달된 열은 상기 스커트부(17)의 외측으로부터 감싸는 프레임(50)에 전달되어 상기 스커트부(16)의 열응력의 발생을 방지하여 새도우 마스크를 원상태로 유지할 수 있다.

이상에서와 같은 본 발명에 따른 칼러 수상관용 새도우 마스크에 의하면, 새도우 마스크와 프레임의 조립시 스커트의 변형발생을 방지하여 조립정도를 유지함과 아울러 작업성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 또한, 마스크에 빔충돌로 인하여 발생한 열을 스커트를 통하여 외측을 둘러싸는 프레임에 의해 용이하게 방산하여 마스크의 열응력발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.

이상에서 본 발명은 특정의 바람직한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명의 정신이나 분야를 이탈하지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조, 변경, 응용 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있다.

Claims (4)

1. 전자빔이 랜딩되는 곡률부(18)와, 상기 곡률부(18)의 일측외주면에 스커트부(17)를 마련하여 상기 새도우 마스크를 판넬에 고정지지하기 위한 프레임(50)에 접합되는 음극선관의 새도우 마스크에 있어서,

   상기 새도우 마스크의 스커트끝단부(16)를 상기 새도우 마스크의 중심축에 대하여 내측으로 절곡성형한 것을 특징으로 하는 음극선관의 새도우 마스크.
2. 가압부재(11)와 지지부재(12)의 가압밀착에 의해 평면새도우 마스크의 스커트부(17)를 고정하는 고정단계와; 가압성형부재(10)의 이동에 의해 새도우 마스크의 곡률부(47)를 성형하는 성형단계와; 상기 가압성형부재(10)와 다이부재(14)의 노크아웃부의 상승에 의해 성형완성된 새도우 마스크를 취출하는 취출단계로 이루어진 음극선관용 새도우 마스크의 성형방법에 있어서,

   상기 가압부재(11)의 블랭크홀더면(11a)과 상기 지지부재(12)의 블랭크홀더면(12a)에 새도우 마스크의 성형완성시 스커트끝단부(16)가 새도우 마스크의 축중심선에 대하여 내측으로 절곡성형될 수 있도록 요철부를 마련하고, 상기 가압부재(11)와 상기 지지부재(12)의 가압밀착에 의해 요철형이 형성된 스커트부(16)를 마련하는 단계와; 상기 가압성형부재(10)의 하강에 의해 새도우 마스크의 곡률부(18)를 성형하는 단계와; 상기 가압성형부재(32)의 연동에 의해 성형행정의 하사점까지 하강하므로써 상기 가압성형부재(10)와 대응되게 설치된 상기 다이부재(14)와 조합하여 상기 새도우 마스크의 스커트끝단부(16)를 새도우 마스크의 중심축에 대하여 내측으로 절곡성형하는 단계와; 상기 성형완성된 새도우 마스크를 상기 다이부재(14)에 마련된 노크아웃부의 상승에 의해 취출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 음극선관용 새도우 마스크의 성형방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 새도우 마스크의 스커트의 끝단부(16)를 상기 새도우 마스크의 중심축에 대하여 내측으로 절곡성형한 절곡성형부가 곡면형상으로 된 것을 특징으로 하는 음극선관용 새도우 마스크의 성형방법.
4. 제2항에 있어서, 상기 가압성형부재(10)는 내,외측의 한쌍의 펀치부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 음극선관용 새도우 마스크의 성형방법.

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