KR100438507B1 - 섀도우마스크 및 컬러음극선관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 섀도우마스크 및 컬러음극선관에 관한 것으로서, 형광체 스크린에 대향하여 설치된 섀도우마스크는 직교하는 단축 및 장축을 가진 거의 장방형상의 유효면을 구비한 마스크 본체(23)를 구비하고 있고, 유효면에 형성된 다수의 전자빔 통과구멍(24)의 각각은 유효면의 한쪽 표면에 개구한 큰 구멍(27)과 다른 쪽 표면에 개구한 작은 구멍(28)을 연결하는 연통구멍으로 형성되어 있고, 유효면의 적어도 중심부에 설치된 전자빔 통과구멍의 큰 구멍과 작은 구멍의 합치부(29)는 마스크 본체의 두께방향의 중심부에 위치하며, 유효면의 주변부에 설치된 전자빔 통과구멍의 큰 구멍과 작은 구멍의 합치부는 마스크 본체의 두께 방향의 중심부보다도 유효면의 한쪽 표면쪽에 접근하여 위치하고, 또 큰 구멍은 작은 구멍에 대해 장축방향으로 오프셋하는 것을 특징으로 한다.

Description

섀도우마스크 및 컬러음극선관{SHADOW MASK AND COLOR CATHODE RAY TUBE}

본 출원은 그 전체 내용이 본 명세서에서 참조에 의해 구체화된, 2000년 12월 28일 출원된 일복특허출원 제2000-402314호에 기초하고, 그로부터 우선권의 이익을 청구한다.

본 발명은 섀도우마스크 및 이 섀도우마스크를 구비한 컬러음극선관에 관한 것이다.

일반적으로, 컬러 텔레비전 수상기나 컬러 단말 디스플레이 등에 사용되고 있는 컬러음극선관은 대략 장방형상의 페이스 패널 및 이 페이스 패널에 일체적으로 접합된 퍼넬을 가진 외관용기를 구비하고 있다. 페이스 패널의 내면에는 청, 녹, 적으로 발광하는 3색 형광체층을 갖는 블랙 매트릭스형 또는 블랙 스트라이프형의 형광체 스크린이 형성되어 있다.

외관용기 내에는 색선별을 실행하기 위한 섀도우마스크가 형광체 스크린에 대향하여 배치되어 있다. 섀도우마스크에는 전자빔이 통과하는 다수의 전자빔 통과구멍이 형성되어 있다. 또, 섀도우마스크는 마스크 프레임에 고정되고, 이 마스크 프레임은 페이스 패널의 내측면에 스터드 핀을 사이에 두고 붙여 고정되어 있다. 마스크 프레임에는 자기 실드판도 붙여 고정되어 있다.

또, 퍼넬의 네크 내에는 센터빔 및 한쌍의 사이드빔으로 이루어지는 전자빔을 방출하는 인라인형의 전자총이 배치되어 있다. 컬러음극선관에서는 전자총에서 방출된 전자빔을 퍼넬의 바깥쪽에 장착된 편향요크가 발생하는 자계에 의해 편향하고, 섀도우마스크를 사이에 두고 형광체 스크린을 수평, 수직방향으로 주사하는 것에 의해 형광체 스크린 상에 컬러화상을 재생표시하고 있다.

섀도우마스크는 대략 장방형상의 금속박판에 다수의 전자빔 통과구멍을 뚫어 설치하여 형성되어 있다. 이 전자빔 통과구멍에는 크게 구분하여 원형상의 도트타입과 장방형상의 슬릿 타입의 2종류가 있다. 주로 문자나 도형을 표시하는 디스플레이관에는 주로 원형상의 도트타입의 전자빔 통과구멍을 가진 섀도우마스크가 이용되고, 또 컬러텔레비전 수상기 등의 민생용 컬러음극선관에는 주로 장방형상의 슬릿 타입의 전자빔 통과구멍을 가진 섀도우마스크가 이용되고 있다.

어느 섀도우마스크에 있어서도 기본적으로 각 전자빔 통과구멍은 섀도우마스크의 형광체 스크린과 대향하는 면쪽에 형성된 큰 구멍과, 전자총과 대향하는 반대면쪽에 형성된 작은 구멍이 연통하는 연통구멍에 의해 구성되어 있다. 그리고, 큰 구멍과 작은 구멍과 바닥부가 서로 이어지는 합치부의 지름에 의해 실질적으로 전자빔 통과구멍으로서의 개공(開孔) 지름이 결정된다.

섀도우마스크의 유효면의 중앙부분에 있어서, 각 전자빔 통과구멍의 합치부는 섀도우마스크의 판두께방향 중심보다도 전자총쪽으로 어긋나서 위치하고, 또 각 전자빔 통과구멍의 큰 구멍과 작은 구멍은 동축적으로 형성되어 있다.

섀도우마스크 유효면의 단축 부근에서 장축방향으로 어긋난 유효면 주변부분은 각 전자빔 통과구멍의 큰 구멍의 중심축은 작은 구멍의 중심축에 대해 유효면의 중심에서 멀어지는 방향으로 오프셋되어 있다. 그 때문에, 전자빔 통과구멍의 합치부는 유효면 중앙부에 위치한 전자빔 통과구멍의 합치부보다도 섀도우마스크의 두꺼운 방향에서 더욱 전자총쪽에 위치하고 있다. 이와 같은 오프셋된 전자빔 통과구멍을 이용하는 것에 의해 전자빔의 편향각이 큰 섀도우마스크의 주변부분에 있어서, 전자빔이 전자빔 통과구멍의 내면이나 큰 구멍의 개공 테두리에 충돌하는 것을 피할 수 있다. 그 결과, 전자빔 통과구멍을 통해 형광체 스크린에 입사하는 전자빔의 형상 왜곡을 방지할 수 있는 효과가 있다.

한편, 컬러 텔레비전 수상기 등의 민생용 컬러음극선관에서는 화면의 대형화가 진행되고, 또 외광의 반사가 적고 화상 왜곡이 적은 평탄한 화면을 가진 플랫 스퀘어관이 현재 주류를 이루고 있다. 또, 최근에는 페이스 패널의 외표면을 대략 완전한 플랫으로 한 완전 플랫관이 시장에서 호평을 받고 있어 미래의 컬러음극선관의 주류를 이룰 것으로 생각할 수 있다.

이와 같은 플랫관에 있어서, 섀도우마스크의 유효면은 페이스 패널의 내면형상에 대응하여 평탄화되고, 종래 이용되고 있는 패널 외면이 곡률을 갖는 컬러음극선관의 섀도우마스크보다도 마스크곡률이 작게(곡률반경이 크다) 되어 있다.

이와 같이 섀도우마스크의 곡률이 작아지면, 섀도우마스크는 곡면유지력(이하, 마스크 강도라 한다)이 저하되고, 자중(自重) 또는 외력에 대해 마스크 곡면을 유지하는 것이 어려워진다. 섀도우마스크의 마스크 강도가 낮은 경우, 제조중 및 운송중에 가해지는 약간의 외력에 의해 섀도우마스크의 곡면이 변형되어 버린다. 그리고, 섀도우마스크의 변형은 전자빔 통과구멍 위치와 패널 내면과의 거리관계를 무너뜨리게 되어 그 결과, 전자빔이 소정의 형광체에 랜딩되지 않아 색번짐을 일으킨다.

또, 마스크 강도가 낮은 경우, 섀도우마스크는 TV세트 등에 끼워질 때, 스피커에서의 음성 등의 진동에 대해 섀도우마스크 곡면이 공진되기 쉬워진다. 그리고, 섀도우마스크가 공진된 경우, 화면 상에 휘도변동을 수반하는 불필요한 명암이 비추어나와 화상품위가 열화된다.

마스크 강도의 저하는 유효면 중심부분이 가장 현저하고, 유효면의 주변으로 감에 따라, 그 강도는 높은 것이 된다. 즉 섀도우마스크 전면에 일정 하중을 부여한 경우, 섀도우마스크의 변위량이 유효면 중심부분에서는 크고, 유효면 주변부분에서는 작아진다. 섀도우마스크의 유효면 주변부분에는 스커트가 설치되고, 또 이 스커트에는 섀도우마스크가 용접고정되기 때문에 유효면 주변부분의 마스크 강도가 높아진다.

따라서 섀도우마스크로서의 마스크 강도를 향상시키기 위해서는 섀도우마스크의 유효면 중심부분에서 강도상승을 꾀할 필요가 있다. 마스크 강도를 올리는 가장 간단한 방법은 섀도우마스크 판두께를 두껍게 하는 것이다. 그러나, 섀도우마스크 판두께가 증가하면, 섀도우마스크 제조시의 에칭속도 제어가 곤란하게 되어 전자빔 통과구멍의 구멍지름의 불균일이 커진다. 그 결과, 섀도우마스크 제조시 및 컬러음극선관 제조시의 수율이 저하되고, 또 화면에 휘도나 색번짐이 발생하여 화상품위를 열화시키는 한 원인이 된다.

본 발명은 이상의 점을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 섀도우마스크의 판두께를 두껍게 하지 않고 마스크 강도를 향상시킨 섀도우마스크 및 화상품위가 향상된 컬러음극선관을 제공하는 것에 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 관련된 컬러음극선관을 나타낸 단면도,

도 2는 상기 컬러음극선관의 섀도우마스크를 나타낸 평면도,

도 3은 도 2의 선 Ⅲ-Ⅲ을 따른 상기 섀도우마스크 단면도,

도 4a는 상기 섀도우마스크 중심부의 전자빔 통과구멍을 확대하여 나타낸 단면도,

도 4b는 상기 섀도우마스크 주변부의 전자빔 통과구멍을 확대하여 나타낸 단면도,

도 5a는 상기 섀도우마스크 중심부에 있어서 전자빔 통과구멍의 에칭상태를 모식적으로 나타낸 도면,

도 5b는 상기 섀도우마스크 주변부에 있어서 전자빔 통과구멍의 에칭상태를 모식적으로 나타낸 도면,

도 6은 상기 섀도우마스크의 전자빔 통과구멍의 합치부위치와 에칭량의 관계를 나타낸 특성도, 및

도 7은 상기 섀도우마스크에 있어서 전자빔 통과구멍의 합치부의 위치관계를 나타낸 도면이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11: 페이스 패널 12: 퍼넬

13: 형광체 스크린 14G: 센터빔

14R, 14B: 사이드빔 15: 섀도우마스크

16: 마스크 프레임 17: 스터드 핀

18: 탄성지지체 19: 자기 실드판

21: 전자총 22: 편향요크

23: 마스크본체 24: 전자빔 통과구멍

25: 브리지 26: 스커트부

27: 큰 구멍 28: 작은 구멍

29: 큰 구멍과 작은 구멍의 합치부 30: 에칭부분

31: 에칭부분 X: 장축

Y: 단축 Z: 관축

A: 섀도우마스크의 유효면 C1: 큰 구멍의 중심축

C2: 작은 구멍의 중심축

L: 마스크 본체의 단축(Y)에서 유효면(A)의 단변까지의 길이

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 한 태양에 관련된 섀도우마스크는 직교하는 단축 및 장축을 가진 거의 장방형상의 유효면을 구비한 마스크 본체와; 상기 유효면에 형성된 다수의 전자빔 통과구멍을 구비하고 있다. 각 전자빔 통과구멍은 상기 유효면의 한쪽 표면에 개구한 큰 구멍과 다른 쪽 표면에 개구한 작은 구멍을 연결한 연통구멍으로 형성되고, 상기 유효면의 적어도 중심부에 설치된 전자빔 통과구멍의 상기 큰 구멍과 작은 구멍과의 장축을 따른 단면에 있어서 합치부는 상기 마스크 본체의 두께 방향의 중심부에 위치하고 있다. 상기 유효면의 장축 상 주변부에 설치된 전자빔 통과구멍의 상기 큰 구멍과 작은 구멍과의 장축을 따른 단면(斷面)에 있어서 합치부는 상기 유효면의 중심부에 설치된 전자빔 통과구멍에 있어서 합치부보다도 상기 유효면의 한쪽 표면쪽에 접근하여 위치하고 있고, 또 상기 큰 구멍은 작은 구멍에 대해 상기 장축 방향으로 오프셋되어 있다.

또, 본 발명의 태양에 관련된 컬러음극선관은 내면에 형광체 스크린이 설치된 거의 장방형상의 페이스 패널을 구비한 외관용기와; 상기 형광체 스크린에 대향하여 설치된 섀도우마스크와; 상기 섀도우마스크를 통하여 상기 형광체 스크린에 전자빔을 방출하는 전자총을 구비하고 있다.

상기 섀도우마스크는 직교하는 단축 및 장축을 가진 거의 장방형상의 유효면을 구비한 마스크 본체와, 상기 유효면에 형성된 다수의 전자빔 통과구멍을 구비하고 있다. 각 전자빔 통과구멍은 상기 유효면의 한쪽 표면에 개구한 큰 구멍과 다른 쪽 표면에 개구된 작은 구멍을 연결하는 연통구멍으로 형성되고, 상기 유효면의 적어도 중심부에 설치된 전자빔 통과구멍의 상기 큰 구멍과 작은 구멍과의 장축을 따른 단면에 있어서 합치부는 상기 마스크 본체의 두께방향의 중심부에 위치하고 있다. 상기 유효면의 장축상 주변부에 설치된 전자빔 통과구멍의 상기 큰 구멍과작은 구멍과의 장축을 따른 단면에 있어서 합치부는 상기 유효면의 중심부에 설치된 전자빔 통과구멍에 있어서 합치부보다도 상기 유효면의 한쪽 표면쪽에 접근하여 위치하고 있고, 또 상기 큰 구멍은 작은 구멍에 대해 상기 장축방향으로 오프셋되어 있다.

상기 구성의 섀도우마스크 및 컬러음극선관에 의하면, 종래의 섀도우마스크와 같은 판두께로 한 경우에도 전자빔 통과구멍을 형성할 때의 에칭에 있어서, 섀도우마스크의 에칭량을 적게 할 수 있다. 이것에 의해 에칭후의 섀도우마스크의 체적을 증대하여 마스크 강도의 향상을 꾀할 수 있다.

본 발명의 추가적인 목적 및 이점은 후술되는 설명에 따를 것이고, 본 명세서로부터 부분적으로 명백해질 것이며, 또는 본 발명의 실행에 의해 학습될 수도 있다. 본 발명의 목적 및 이점은 이하에서 특히 강조되는 수단 및 결합에 의해 실현되고 얻어질 수 있다.

본 명세서에서 구체화되고 그 일부를 구성하는 첨부 도면은 본 발명의 현재 적절한 실시예를 도시하며, 상술한 개략적 설명 및 후술되는 적절한 실시예의 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하는 것을 돕는다.

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

도 1에 나타낸 바와 같이, 컬러음극선관은 대략 장방형상의 페이스 패널(11)과, 이 페이스 패널(11)에 일체적으로 접합된 퍼넬(12)을 가진 외관용기를 구비하고 있다. 페이스 패널(11)의 내면에는 청, 녹, 적으로 발광하는 3색 형광체층을가진 형광체 스크린(13)이 형성되어 있다.

이와 같은 형광체 스크린(13)으로서는 사진인쇄법을 이용하여 광흡수층의 간극부에 내장된 도트형상 또는 스트라이프형상의 3색 형광체층을 가진 블랙 매트릭스형, 또는 블랙 스트라이프형의 형광체 스크린이 사용되고 있다.

또, 페이스 패널(11) 내에는 이 형광체 스크린(13)에 대향하여 색선별을 실행하기 위한 섀도우마스크(15)가 배치되어 있다. 이 섀도우마스크(15)는 후술하는 다수의 전자빔 통과구멍이 형성된 마스크 본체(23)와, 마스크 본체의 주위 테두리부를 지지한 마스크 프레임(16)을 가지고 있다. 그리고, 섀도우마스크(15)는 마스크 프레임(16)에 설치된 복수의 탄성지지체(18)를 페이스 패널(11)의 내측면에 돌출설치된 스터드 핀(17)에 각각 걸어 고정하는 것에 의해 페이스 패널(11)의 안쪽에 붙여 고정되어 있다. 또, 마스크 프레임(16)에는 또 자기실드판(19)이 붙여 고정되어 있다. 마스크 본체(23)는 예를 들면 저열팽창재인 판두께 0.22㎜의 앤버(invar)재(Fe-Ni합금)로 형성되어 있다.

퍼넬(12)의 네크(20) 내에는 수평방향으로 일렬로 배열된 전자빔(14B, 14G, 14R)을 방출하는 인라인형의 전자총(21)이 배치되어 있다. 그리고, 컬러음극선관에서는 전자총(21)에서 방출된 3전자빔(14B, 14G, 14R)을 퍼넬(12)의 바깥쪽에 장착된 편향요크(22)가 발생하는 자계에 의해 편향하고, 섀도우마스크(15)를 통하여 형광체 스크린(13)을 수평, 수직방향으로 주사하는 것에 의해 형광체 스크린(13) 상에 컬러화상을 표시한다.

편향요크(22)로서는 셀프 컨버전스 방식의 편향요크를 이용하고 있다. 이편향요크는 수평편향코일에서 발생하는 수평편향자계를 핀 쿠션형으로, 수직편향코일에서 발생하는 수직편향자계를 배럴형으로 한 비균일 자계를 형성하고, 3전자빔(14B, 14G, 14R)을 자기집중시킨다.

다음에 섀도우마스크(15)에 대해 상세하게 설명한다. 도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 섀도우마스크(15)는 형광체 스크린(13)에 대향한 대략 장방형상의 유효면(A)을 가진 마스크 본체(23)를 구비하고, 유효면(A)에는 전자총(21)에서 방출되고 형광체 스크린(13)에 입사하는 전자빔(14B, 14G, 14R)을 선별하는 복수개의 전자빔 통과구멍(24)이 형성되어 있다.

마스크 본체(23)의 유효면(A)은 관축(Z)과 직교한 장축(X), 및 관축 및 장축과 직교한 단축(Y)을 갖고 있다. 그리고, 전자빔 통과구멍(24)은 유효면(A)의 장축(X)방향을 폭방향으로 하는 대략 장방형상으로 형성되어 있다. 전자빔 통과구멍(24)은 각각 유효면(A)의 단축(Y) 방향으로 브릿지(25)를 사이에 두고 예를 들면, 0.6㎜의 배열피치로 직선형상으로 배치된 복수의 전자빔 통과구멍을 포함하는 복수의 통과구멍열을 형성하고, 이러한 통과구멍열이 장축(X)방향으로 소정의 배열피치로 복수열 배치되어 있다. 예를 들면, 전자빔 통과구멍열은 장축(X)방향의 배열피치가 단축(Y) 부근에서 0.75㎜, 장축방향 주변에서 0.82㎜이고, 단축에서 장축방향 주변으로 가까워짐에 따라 배열피치가 커진 가변(variable) 피치로 배열되어 있다. 또, 마스크 본체(23)는 그 주위 테두리부를 꺾어 구부려 형성된 스커트부(26)를 갖고, 이 스커트부가 마스크 프레임(16)과 용접되어 있다.

도 4a 및 도 4b에 나타낸 바와 같이, 각 전자빔 통과구멍(24)은 마스크본체(23)의 형광체 스크린(13)쪽의 면에 개구한 장방형상의 큰 구멍(27)과, 마스크 본체의 전자총(21)과 대향하는 면에 개구한 대략 장방형상의 작은 구멍(28)을 바닥부 끼리 연통시킨 연통구멍에 의해 형성되어 있다. 큰 구멍(27) 및 작은 구멍(28)은 각각 에칭에 의해 형성되고, 이러한 큰 구멍(27)과 작은 구멍(28)과의 합치부(29)의 형상 및 개구지름에 의해 전자빔 통과구멍(24)의 형상 및 개구지름이 결정된다.

예를 들면, 큰 구멍(27)은 거의 장방형의 슬릿형상으로 형성되고, 폭방향의 개공 크기는 단축(Y) 상의 큰 구멍으로 0.46㎜, 장축(X)방향 주변의 큰 구멍으로 0.50㎜로 설정되어 있다. 또, 작은 구멍(28)도 거의 장방형의 슬릿형상으로 형성되고, 폭방향의 개공크기는 단축(Y) 상에서 작은 구멍으로 0.18㎜, 장축방향 주변의 작은 구멍으로 0.20㎜로 설정되어 있다.

유효면(A)의 중앙부분, 특히 단축(Y)상 및 그 근방에 있어서, 전자빔 통과구멍(24)은 도 4a에 나타낸 바와 같이, 큰 구멍(27)의 중심축(C1)과 작은 구멍(28)의 중심축(C2)이 일치된 동축구멍으로 형성되어 있다. 또, 각 전자빔 통과구멍(24)의 합치부(29)는 마스크 본체(23)의 판두께 방향 중앙부에 위치하고 있고, 또 큰 구멍(27) 및 작은 구멍(28)의 중심축(C1, C2)을 향해 돌출되어 있다.

유효면(A) 내, 단축(Y)에서 장축(X)방향으로 떨어진 단변부근, 즉 유효면(A)의 주변부분에 있어서, 각 전자빔 통과구멍(24)은 도 4b에 나타낸 바와 같이, 큰 구멍(27)의 중심축(C1)이 작은 구멍(28)의 중심축(C2)에 대해 유효면(A)의 단축(Y)에서 멀어지는 방향으로 어긋난 편심구멍으로서 형성되어 있다. 또, 각 전자빔 통과구멍(24)의 합치부(29)는 마스크 본체(23)의 두께방향에 있어서, 중심보다도 전자총쪽의 표면에 접근하여 위치하고 있다.

예를 들면, 전자빔(14)이 장축(X)방향 주변의 전자빔 통과구멍(24)에 46°의 편향각도로 입사하도록 설계한 경우, 장축방향 주변의 전자빔 통과구멍(24)을 구성하는 큰 구멍(27)은 작은 구멍(28)에 대해 0.06㎜만큼 편심되어 형성된다.

이상과 같이 구성된 컬러음극선관에 의하면, 이하에 서술하는 바와 같이 섀도우마스크(15)의 기계적 강도를 향상하여 화상품위의 향상을 꾀할 수 있다.

이 섀도우마스크(15)의 판두께를 두껍게 하지 않고, 마스크 강도를 향상시켜 섀도우마스크의 판두께를 두껍게 한 것과 같은 효과를 얻기 위해서는 마스크 본체의 쓸데없는 에칭량을 극도로 감소시키고, 에칭 후의 마스크 본체의 체적을 증가시키면 좋다. 특히 플랫관의 경우, 마스크 강도가 낮은 유효면 중심부의 마스크 본체 체적을 우선적으로 증가시키면, 섀도우마스크(15) 전체의 마스크 강도를 향상할 수 있다.

통상, 전자빔 통과구멍(24)의 유효지름은 그 최소지름부분에 의해 결정되기 때문에, 큰 구멍(27)과 작은 구멍(28)과의 합치부(29)에 의해 지배되게 된다. 전자빔 통과구멍(24)의 유효지름이 같다고 가정한 경우, 전자빔 통과구멍의 합치부(29)를 마스크 본체(23)의 판두께 방향의 중심부로 설정하면, 마스크 본체(23)의 체적을 가장 크게 할 수 있다.

환언하면, 에칭에 의해 형성된 전자빔 통과구멍(24) 내면의 경사각도가 공통인 경우, 큰 구멍(27)과 작은 구멍(28)과의 합치부(29)를 섀도우마스크(15)의 판두께 방향 중심부에 위치시키면, 가장 적은 에칭량으로 전자빔 통과구멍을 형성하고, 마스크 본체(23)의 체적을 가장 크게 하는 것이 가능하게 된다.

마스크 본체(23)의 체적이 크다는 것은 즉, 섀도우마스크 재질이 등가적으로 두꺼운 것을 의미하고 있다. 즉, 종래와 같은 판두께의 섀도우마스크를 이용한 경우에도 보다 두꺼운 섀도우마스크를 사용하고 있는 것과 등가가 되어 마스크 강도의 향상을 꾀하는 것이 가능하게 된다.

도 5a 및 도 5b에 있어서, 그물눈 형상의 해칭부분은 전자빔 통과구멍(24)을 형성할 때의 에칭부분(30, 31)을 나타내고 있다. 도 5a에 나타낸 바와 같이, 합치부(29)가 마스크 본체(23)의 판두께 방향 중앙부에 설정되어 있는 경우, 에칭부분(30, 31)은 합치부(29)에서 마스크 본체(23)의 양면쪽으로 균등하게 에칭되어 있는 것을 알 수 있다. 또, 도 5b에 나타낸 바와 같이, 합치부(29)가 마스크 본체(23)의 어느 한 표면에 접근하여 위치하고 있는 경우, 한쪽 에칭부분(30)은 큰 면적을 이루는 것을 알 수 있다.

합치부(29)의 위치와 마스크 본체(23)의 에칭량과의 관계는 도 6과 같이 나타낼 수 있다. 도 6에 있어서, 가로축은 마스크 본체(23)의 표면에서 합치부(29)까지의 거리를 마스크 본체의 판두께로 규격화한 수치를 나타내고, 세로축은 에칭량을 나타내고 있다. 여기에서, 합치부(29)의 위치가 0.5인 경우, 합치부는 마스크 본체(23)의 판두께 방향 중심에 있고, 또 0 또는 1인 경우, 합치부가 마스크 본체의 전자총쪽 표면 또는 형광체 스크린쪽 표면에 있는 것을 나타내고 있다.

그리고, 도 6에서 알 수 있는 바와 같이, 합치부(29)가 0.5의 위치, 즉 마스크 본체(23)의 판두께 방향의 중심에 있을 때에 마스크 본체의 에칭량이 가장 적고, 마스크 본체의 체적이 가장 커진다. 반대로, 합치부(29)가 마스크 본체의 어느 하나의 표면에 가까워질수록, 에칭량이 증가하여 마스크 본체의 체적이 감소하게 된다.

이와 같이, 마스크 본체(23)의 유효면(A) 중심부분에 있어서 전자빔 통과구멍(24)의 큰 구멍(27) 및 작은 구멍(28)의 합치부(29)를 마스크 본체의 판두께 방향의 중심부근에 설정하는 것에 의해 전자빔 통과구멍을 형성하기 위해 필요한 에칭량을 최소로 하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 에칭 후의 마스크 본체(23)의 체적을 최대로 하여 마스크 강도의 향상을 꾀할 수 있다.

유효면(A)의 주변부분에 설치된 전자빔 통과구멍(24)의 합치부(29)도 마스크 본체(23)의 판두께 방향 중심부에 배치시켜서 마스크 주변부분의 마스크 강도도 향상시키는 것이 가능하다. 그러나, 상기한 바와 같이, 마스크 본체(23)의 주변부분은 스커트부(26)와 마스크 프레임(16)과의 용접에 의해 처음부터 높은 강도를 갖고 있다. 그 때문에, 마스크 주변부에 있어서는 반드시 합치부(29)를 마스크 본체의 판두께 방향 중심부에 설치할 필요는 없다.

반대로, 마스크 본체(23) 주변부의 마스크 강도가 너무 높아지면, 유효면(A)의 중심부분과 강도적인 밸런스를 취할 수 없고, 그 결과 유효면(A) 중심부분의 강도가 상대적으로 약해져서 결과적으로 섀도우마스크 변형량이 증대하게 된다.

이와 같은 마스크 본체(23)의 강도적인 밸런스 열화를 방지하기 위해서는 도 7에 나타낸 바와 같이, 유효면(A)의 중심부분에서는 전자빔 통과구멍(24)의합치부(29)를 마스크 본체(23)의 판두께 방향 중심부분으로 하고, 마스크 본체의 단변쪽 근방, 즉 유효면(A)의 주변부분에서는 유효면(A)의 중심부분의 전자빔 통과구멍의 합치부(29)보다도 표면쪽에 접근시키고 있다. 강도적인 밸런스의 점 및 전자빔(14)의 입사각의 점에서 전자빔 통과구멍(24)의 합치부(29)를 마스크 본체의 판두께 방향 중심부보다도 전자총(21)쪽의 표면에 가깝게 설정하는 것이 바람직하다.

여기에서, 판두께 방향 중심부는 마스크 본체(23)의 판두께를 1로 하고, 판두께 방향 중심을 0.5로 한 경우,0.5±1/6의 범위를 나타내고 있다. 또, 마스크 본체(23)의 단축(Y)에서 유효면(A)의 단변까지의 길이를 L로 한 경우, 적어도 단축(Y)에서 2L/3까지의 영역에 위치한 전자빔 통과구멍(24)은 그 합치부(29)가 상기한 판두께 방향 중심부에 설치되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같은 밸런스로 설정되어서 유효면(A) 중심부분과 주변부분과의 강도차를 감소시키고, 가장 마스크 강도가 낮은 중심부분의 변형량을 감소시킬 수 있다. 이 때, 마스크 본체(23)의 주변부분에서는 전자빔 통과구멍(24)의 작은 구멍(28)쪽과 큰 구멍(27)쪽과의 구멍위치가 어긋나기 때문에, 동일 구멍 내에서도 마스크 본체 중심쪽과 주변쪽에서는 그 합치부(29)의 위치가 다른 경우도 생각할 수 있다. 이 경우, 동일 구멍 내의 양쪽에 위치하는 합치부의 평균위치를 목표로 하면 좋다.

이상의 점에서 전자빔 통과구멍의 형성시, 마스크 본체(23)의 에칭량을 최소한으로 할 수 있어 실질적인 마스크 본체의 체적을 증대할 수 있다. 이 마스크 본체의 체적증대는 마스크 본체의 판두께 증가와 균등하다고 간주할 수 있어, 결과적으로 마스크 강도를 향상시킬 수 있다. 또, 마스크 본체(23)의 중심부와 주변부의 기계적 강도의 밸런스를 양호하게 하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 섀도우마스크의 변형이나 진동을 억제하여 화상품위가 향상된 컬러음극선관을 얻을 수 있다.

당업자에게 추가적인 이점 및 수정이 용이하게 떠오를 것이다. 따라서, 본 발명은 그 폭넓은 측면에서 본 명세서에 도시되고 설명된 특정 세부사항 및 대표적인 실시예에 제한되지 않는다. 따라서, 첨부된 특허청구범위 및 그 동등물에 의해 한정된 바와 같은 전반적인 발명 개념의 정신 또는 범주에서 벗어나지 않고서 다양한 수정이 이뤄질 수도 있다.

예를 들면, 큰 구멍 및 작은 구멍의 합치부보다도 작은 구멍의 개구 지름 쪽이 작아지도록 한 전자빔 통과구멍을 구비한 섀도우마스크에 대해서도 각 전자빔 통과구멍은 마스크 본체의 판두께 내에서 전자빔 통과구멍의 중심방향으로 돌출하는 합치부를 갖고 있기 때문에, 본 발명을 적용할 수 있고 그 합치부를 기준으로 취하면, 상기한 실시형태와 같은 효과를 얻는 것이 가능하다.

또, 상기한 실시형태에서는 합치부의 위치는 유효면(A)의 중심부에서 장축방향 주변부쪽으로 떨어짐에 따라, 마스크 본체의 판두께 방향 중심부근에서 마스크 본체의 표면쪽으로 완만하게 가까워지는 구성에 대해 설명했는데, 마스크 본체를 소정 구역마다 구획지어 에칭하여 장축방향으로 단계적으로 합치부의 형성위치가 변화하는 구성으로 해도 좋다.

상술한 바와 같은 본 발명의 특유한 구성에 의해, 섀도우마스크의 관두께를두껍게 하지 않고 마스크 강도가 향상되며, 화상품위가 향상된 섀도우마스크 및 컬러음극선관을 제공할 수 있다.

Claims (6)

1. 직교하는 단축 및 장축을 가진 거의 장방형상의 유효면을 구비한 마스크 본체와,

   상기 유효면에 형성된 다수의 전자빔 통과구멍을 구비하고,

   각 전자빔 통과구멍은 상기 유효면의 한쪽 표면에 개구한 큰 구멍과 다른 쪽 표면에 개구한 작은 구멍을 연결하는 연통구멍으로 형성되며,

   상기 유효면의 적어도 중심부에 설치된 전자빔 통과구멍의 상기 큰 구멍과 작은 구멍의 장축을 따른 단면(斷面)에서의 합치부는 상기 마스크 본체의 두께 방향의 중심부에 위치하고,

   상기 유효면의 장축상 주변부에 설치된 전자빔 통과구멍의 상기 큰 구멍과 작은 구멍의 장축을 따른 단면에서의 합치부는 상기 유효면의 중심부에 설치된 전자빔 통과구멍에 있어서 합치부보다도 상기 유효면의 한쪽 표면쪽에 접근하여 위치하고 있고, 또 상기 큰 구멍은 작은 구멍에 대해 상기 장축방향으로 오프셋되어 있는 것을 특징으로 하는 섀도우마스크.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 마스크 본체의 두께를 1로 한 경우, 상기 유효면의 적어도 중심부에 설치된 전자빔 통과구멍의 상기 큰 구멍과 작은 구멍의 합치부는 상기 마스크 본체의 두께 방향에 있어서 0.5±1/6의 범위 내에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 섀도우마스크.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 유효면의 상기 단축에서 장축방향단까지의 길이를 L로 한 경우, 상기 유효면의 단축과 이 단축에서 장축방향으로 2L/3 떨어진 위치 사이의 영역에 설치된 전자빔 통과구멍의 상기 합치부는 상기 마스크 본체의 두께 방향에 있어서 0.5±1/6의 범위내에 위치하고,

   상기 유효면의 상기 단축에서 장축방향으로 2L/3 이상 떨어진 영역에 설치된 전자빔 통과구멍의 상기 합치부는 상기 마스크 본체의 두께 방향에 있어서 0.5±1/6의 범위 밖에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 섀도우마스크.
4. 내면에 형광체 스크린이 설치된 거의 장방형상의 대략 장방형상인 페이스 패널을 구비한 외관용기;

   상기 형광체 스크린에 대향하여 설치된 섀도우마스크; 및

   상기 섀도우마스크를 통하여 상기 형광체 스크린에 전자빔을 방출하는 전자총을 구비하고,

   상기 섀도우마스크는

   직교하는 단축 및 장축을 가진 거의 장방형상의 유효면을 구비한 마스크 본체와,

   상기 유효면에 형성된 다수의 전자빔 통과구멍을 구비하며,

   각 전자빔 통과구멍은 상기 유효면의 한쪽 표면에 개구한 큰 구멍과 다른 쪽 표면에 개구한 작은 구멍을 연결하는 연통구멍으로 형성되고,

   상기 유효면의 적어도 중심부에 설치된 전자빔 통과구멍의 상기 큰 구멍과 작은 구멍의 장축을 따른 단면에서의 합치부는 상기 마스크 본체의 두께 방향의 중심부에 위치하며,

   상기 유효면의 장축상 주변부에 설치된 전자빔 통과구멍의 상기 큰 구멍과 작은 구멍의 장축을 따른 단면에서의 합치부는 상기 마스크 본체의 두께 방향의 중심부보다도 상기 유효면의 한쪽 표면쪽에 접근하여 위치하고 있고, 또 상기 큰 구멍은 작은 구멍에 대해 상기 장축방향으로 오프셋되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러음극선관.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 마스크 본체의 두께를 1로 한 경우, 상기 유효면의 적어도 중심부에 설치된 전자빔 통과구멍의 상기 큰 구멍과 작은 구멍의 합치부는 상기 마스크 본체의 두께방향에 있어서 0.5±1/6의 범위 내에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 컬러음극선관.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 유효면의 상기 단축에서 장축방향단까지의 길이를 L로 한 경우, 상기 유효면의 단축과 이 단축에서 장축방향으로 2L/3 떨어진 위치와의 사이의 영역에설치된 전자빔 통과구멍의 상기 합치부는 상기 마스크 본체의 두께 방향에 있어서 0.5±1/6의 범위 내에 위치하고,

   상기 유효면의 상기 단축에서 장축방향으로 2L/3 이상 떨어진 영역에 설치된 전자빔 통과구멍의 상기 합치부는 상기 마스크 본체의 두께 방향에 있어서 0.5±1/6의 범위 밖에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 컬러음극선관.