KR100525902B1 - 음극선관용 새도우 마스크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음극선관용 새도우 마스크에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 새도우 마스크의 곡률반경과 두께를 최적화하여 새도우 마스크 두께를 감소를 통한 재료비를 절감할 수 있도록 한 음극선관용 새도우 마스크에 관한 것이다.

본 발명에 따른 칼라음극선관용 새도우 마스크는 전자총에서 발사된 전자빔이 편향요크에 의해 편향되어 무수한 전자빔 통과공이 천공된 새도우 마스크를 통과하여 상기 전자빔 통과공과 대응하는 패널 내면에 형성된 형광면의 해당 R,G,B형광체를 타격하여 발광시킴으로써 스크린에 화상을 재현하도록 된 음극선관에 있어서,

상기 새도우 마스크의 대각축 곡률반경을 R이라 하고, 마스크 유효대각길이를 D라하며, 마스크 두께를 t라 할 때, 다음 관계식, 9,000<R×{D/(D×t)}< 10,000을 만족하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 마스크두께를 축소하여 마스크의 재료비 절감시키고, 마스크의 생산성을 향상함과 동시에 마스크의 고질적인 문제중의 하나인 얼룩관련 품질을 향상하며, 내충격특성을 향상시키는 효과가 있다.

Description

음극선관용 새도우 마스크{Shadow Mask of Cathode Ray Tube}

본 발명은 음극선관용 새도우 마스크에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 새도우 마스크의 곡률반경과 두께를 최적화하여 새도우 마스크 두께를 감소를 통한 재료비를 절감할 수 있도록 한 음극선관용 새도우 마스크에 관한 것이다.

도 1은 일반적인 음극선관의 구조를 나타낸 개략 단면도로서, 동 도면에서 보여지는 바와 같은 일반적인 음극선관의 구조를 설명하면, 전면에 장착되는 패널(2)과, 상기 패널(2)의 내면에 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 형광체가 도포된 형광면(3)과, 상기 형광면(3)의 후방에 형광면(3)으로 입사되는 전자빔(10)의 색 선별 기능을 갖는 섀도우 마스크(4)와, 상기 패널(2)의 후면에 결합되어 내부를 진공상태로 유지하도록 설치된 펀넬(5)과, 상기 펀넬(5)의 후방으로 후퇴되어 있는 관 형상의 네크부의 내부에 장착되어 전자빔(10)을 발사하는 전자총(7)과, 상기 펀넬(5)의 외측을 둘러싸며 전자빔(10)을 수평 또는 수직 방향으로 편향시키도록 설치된 편향요크(6)로 구성되어 있다.

상기 구성의 종래 칼라음극선관의 작용을 설명하면, 먼저, 전자총(7)에 영상신호가 입력되고 이로 인해 캐소드(미도시)로부터 열 전자가 방출된다. 그리고, 상기 방출된 전자는 전자총(7)의 각 전극에 인가된 전압에 의하여 판넬(2)쪽으로 가속 및 집속과정을 거치면서 진행하게 된다.

그리고, 상기 전자총(7)에서 발사된 전자빔(10)은 편향요크(6)에 의해 편향되어 새도우 마스크(4)를 통과하게 된다.

이때, 상기 새도우 마스크(4)에는 무수한 전자빔 통과공(4a)이 천공되어 있다. 상기 마스크(4)에 천공된 전자빔 통과공(4a)과 대응하는 형광면(3)의 해당 R,G,B형광체를 타격하여 발광시킴으로써 스크린 상에 화상을 재현하게 된다.

상기와 같은 종래의 새도우 마스크(4)는 판넬(2) 내면과 유사한 곡률로 이루어진 얇은 금속판재에 무수한 전자빔 통과공(4a)을 형성하여 구성된다.

이때, 상기 새도우 마스크(4) 표면에 전자빔 통과공(4a)을 형성하는 방법에 대해 설명하면, 새도우 마스크(4) 양쪽 표면에 에칭용액을 도포시켜 상기 에칭용액에 의해 마스크(4)의 양쪽 표면이 동시에 부식되도록 하는 과정에 의해 비교적 세밀하고 균일한 전자빔 통과공(4a)을 얻을 수 있도록 하고 있다.

그러나, 이러한, 에칭공정은 마스크(4)의 두께가 너무 두꺼우면 에칭이 잘 이루어지지 않고, 통과공(4a)의 사이즈가 균일하지 못한 문제점이 있다.

이로 인해, 마스크(4) 두께를 얇게 형성하게 되면, 에칭특성은 매우 향상되지만, 내 충격 특성이 급격하게 떨어지게 되어 운반과정이나 작업도중의 가벼운 충격 등에도 쉽게 변형이 일어나는 문제점이 발생되었다.

이와 같은 이유에서 종래의 새도우 마스크(4)는 두께를 두껍게 형성할 수밖에 없었고, 이에 따른 재료비 증가와 더불어 통과공(4a)의 불균일성으로 인해, 화면특성이 선명하지 못하고 얼룩 문제가 발생되었다.

따라서, 새도우 마스크(4)의 두께를 줄여서 제조비용을 절감하면서도, 마스크강도를 향상시켜 내충격 특성을 확보할 수 있도록 하는 새도우 마스크 곡률의 최적화 설계가 시급히 요구되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 음극선관의 낙하 품질 향상을 위해 새도우 마스크의 곡률 반경과 두께를 최적화 설계하도록 된 음극선관용 새도우 마스크를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명은 마스크 곡률과 마스크 두께를 최적화함에 따라 마스크강도를 향상시키고, 내충격특성을 확보할 수 있도록 한 음극선관용 새도우 마스크를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 칼라음극선관용 새도우 마스크는 전자총에서 발사된 전자빔이 편향요크에 의해 편향되어 무수한 전자빔 통과공이 천공된 새도우 마스크를 통과하여 상기 전자빔 통과공과 대응하는 패널 내면에 형성된 형광면의 해당 R,G,B형광체를 타격하여 발광시킴으로써 스크린에 화상을 재현하도록 된 음극선관에 있어서,

상기 새도우 마스크의 대각축 곡률반경을 R이라 하고, 마스크 유효대각길이를 D라하며, 마스크 두께를 t라 할 때, 다음 관계식, 9,000<R×{D/(D×t)}< 10,000을 만족하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 마스크유효대각길이 D가 380~400mm사이인 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 마스크 두께가 t ≤0.1mm인 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 패널의 대각코너부 두께 대비 중앙부 두께 비가 1.8이하인 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 새도우 마스크를 보인 개략 사시도로서, 동 도면에서 보여지는 바와 같은 새도우 마스크(4)는 판넬 내면과 유사한 곡률로 이루어진 얇은 금속판재에 무수한 전자빔 통과공(4a)을 형성하여 구성된다.

이때, 상기 새도우 마스크(4)를 설계할 때, 가장 유의할 설계인자가 바로 마스크 대각축 곡률반경 R이다.

이는, 마스크 대각축 곡률반경 R값이 작을수록 내충격특성은 선형적으로 반비례하지만, 마스크 대각축 곡률반경 R값이 일정수준보다 크거나 작으면, 음극선관의 빔 배열불량으로 인하여 색 순도불량을 초래하기 때문이다.

도 3의 (a),(b)는 마스크 곡률반경에 따른 빔 배열을 보인 개략도로서, 동 도면에서 보여지는 바와 같은 빔 배열비는 다음 관계식, 빔 배열비=(B/A)×(3/2)로 정의될 수 있다. 그리고, (a)는 빔 배열 비를 0.97~1.03범위로 관리하였을 때의 경우로서, 음극선관의 주요특성 중의 하나인 색 순도특성을 확보할 수 있게 된다.

그러나, 이와 같은 빔 배열비는 마스크 대각축 곡률반경 R에 따라 크게 영향을 받게 되는 것으로서, 예를 들면, 마스크 대각축 곡률반경 R값이 규정된 값보다 작을 경우, 도 3의 (b)에서 보여지는 바와 같은 빔 배열불량으로 인하여 R빔과 B빔의 간섭이 일어나고 이로 인해 색 순도 불량이 발생된다.

따라서, 새도우 마스크의 대각축 곡률반경 선정 시에는 반드시, 내 충격특성과 색 순도특성을 동시에 만족할 수 있는 마스크 대각축 곡률반경 R값이 선정되도록 해야 한다.

도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 마스크의 내충격특성 및 빔 배열 특성 실험 결과를 보인 그래프로서, 두께 0.1mm의 17인치 마스크의 적용 예를 들어 설명한다.

상기 17인치 마스크의 내충격특성 및 빔 배열 특성 실험에 앞서, 마스크의 대각축 곡률반경을 R, 마스크 두께(mm)를 t, 마스크 유효면 대각길이를 D, 마스크 유효면 대각길이 D(391mm)라 할 때, 다음의 관계식, R×{391/(D×t)}=9,550을 만족하도록 하였다.

상기와 같은 설계 조건하에서의 실험 결과, 마스크 두께(t)가 0.12mm에서 0.10mm로 축소되었음에도 불구하고, 오히려 내충격특성은 38G에서 42G로 10%이상 향상되었음을 볼 수 있다.

상기 실험결과를 통해 내충격특성은 마스크 대각축 곡률반경 R이 작을수록 내충격특성이 거의 선형적으로 향상됨을 알 수 있으며, 17인치 경우, 음극선관의 내충격특성은 적어도 35G이상 되어야 신뢰성에 문제가 없음을 알 수 있다.

따라서, 본 발명은 빔 배열비가 0.97~1.03이 되어야 하며, 내충격 특성이 35G이상이 되어야 하므로, 다음 관계식, 9,000<R×{D/(D×t)}< 10,000을 만족하도록 마스크를 설계하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 본 발명은 음극선관의 가격하락의 요구가 점점 심해져가는 시장환경을 능동적으로 대처하기 위하여 음극선관의 핵심부품인 마스크 두께(t)를 감소시켜서 마스크(4) 재료비를 절감하면서도, 마스크 대각축의 곡률 반경인 R값과 마스크 두께(t)를 최적화하여 내충격특성을 확보할 수 있도록 한 발명이다.

본 발명은 다음과 같은 효과를 갖는다.

첫째, 마스크두께를 축소하여 마스크의 재료비 절감시키고, 마스크의 생산성을 향상함과 동시에 마스크의 고질적인 문제중의 하나인 얼룩관련 품질을 향상하는 효과가 있다.

둘째, 마스크두께와 마스크반경을 최적화하여 내충격특성을 향상시키는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 음극선관 구조를 나타낸 개략 단면도.

도 2는 본 발명의 새도우 마스크를 보인 개략 사시도.

도 3의 (a),(b)는 마스크 곡률반경에 따른 빔 배열을 보인 개략도.

도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 마스크의 내충격특성 및 빔 배열 특성 실험 결과를 보인 그래프.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

2: 패널 3: 형광면

4: 새도우 마스크 5: 펀넬

6: 편향요크 7: 전자총

R: 마스크 대각축 곡률반경 t: 마스크 두께(mm)

D: 마스크 유효면 대각길이

Claims (4)

1. 전자총에서 발사된 전자빔이 편향요크에 의해 편향되어 전자빔 통과공이 천공된 새도우 마스크를 통과하여 상기 전자빔 통과공과 대응하는 패널 내면에 형성된 형광면의 해당 R,G,B형광체를 타격하여 발광시킴으로써 스크린에 화상을 재현하도록 된 음극선관에 있어서,

   상기 새도우 마스크의 대각축 곡률반경을 R이라 하고, 마스크 유효 대각 길이를 D라하며, 마스크 두께를 t라 할 때;

   (a). 상기 새도우 마스크의 유효 대각 길이 D와 마스크 두께 t의 관계를 고려하기 위한 D×t와,

   (b). 상기 D×t와 마스크 유효 대각 길이 D의 관계를 고려하기 위한 D/(D×t)와,

   (c). 상기 D/(D×t)와 새도우 마스크의 대각축 곡률반경 R을 고려하기 위한 R×{D/(D×t)}의 관계가,

   다음 관계식, 9,000<R×{D/(D×t)}< 10,000을 만족하는 것을 특징으로 하는 음극선관용 새도우 마스크.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 마스크유효대각길이 D가 380~400mm사이인 것을 특징으로 하는 음극선관용 새도우 마스크.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 마스크 두께가 t ≤0.1mm인 것을 특징으로 하는 음극선관용 새도우 마스크.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 패널의 대각코너부 두께 대비 중앙부 두께 비가 1.8이하인 것을 특징으로 하는 음극선관용 새도우 마스크.