KR100560007B1 - 아퍼처그릴 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프레임에 설치한 후의 아퍼처 그릴에 가해지는 장력을 균일하게 하고, 그리드의 파단, 열처리에 의한 신장의 편차를 방지하는 아퍼처 그릴을 제공하는 것으로서, 아퍼처 그릴에 있어서, 아퍼처 그릴의 표시면측 및 이면측 슬릿의 폭이 길이방향으로 일정함과 동시에, 표시면측 슬릿의 폭을 중앙부보다도 주변부에서 좁게 함으로써, 아퍼처 그릴의 그리드의 단면적을 중앙부에 비해 주변부에서 크게 하는 분포를 형성한 것을 특징으로 한다.

Description

아퍼처 그릴 {APERTURE GRILL}

본 발명은 컬러 TV 또는 컬러 표시 장치용 브라운관에 이용되는 아퍼처 그릴(aperture grill)에 관한 것으로서, 특히 아퍼처 그릴의 경량화에 관한 것이다.

컬러 TV 또는 컬러 표시 장치용 브라운관에는 소정의 형광체에 전자 비임이 조사되도록 각종의 섀도우 마스크, 슬릿 형상의 개공부를 갖는 아퍼처 그릴이 이용되고 있다.

아퍼처 그릴은 다수의 슬릿 형상의 개공부를 갖고 있기 때문에, 그 형상을 정확히 유지하기 위하여 주철 등으로 구성되는 프레임에 큰 텐션을 부가하여 설치된 후에 브라운관 내에 설치되고 있다.

브라운관이 대형화될수록 아퍼처 그릴은 그 무게가 무거워진다. 아퍼처 그릴 자체의 무게가 크게 증가하지 않더라도, 설치에 필요한 텐션이 커지고 아퍼처 그릴을 설치하는 프레임의 중량이 증가하기 때문에, 브라운관이 무거워지는 것을 피할 수는 없다.

따라서 경량화를 위하여 두께가 얇은 금속 재료를 이용하고 있다. 종래의 아퍼처 그릴의 일례를 도4에 나타낸다. 도4a는 아퍼처 그릴을 설명하는 도면이고, 도4b는 아퍼처 그릴 설치용 프레임이다.

아퍼처 그릴(1)은 형광면에 배치된 형광체에 평행한 슬릿(2)과 그리드(3)로 구성되어 있고, 아퍼처 그릴(1)의 상단(4) 및 하단(5)은 프레임(6)의 상부 프레임(7) 및 하부 프레임(8)에 용접 등에 의하여 부착된다. 아퍼처 그릴이 프레임에 설치될 때에 아퍼처 그릴에 텐션을 부여하기 위하여, 상부 프레임(7)과 하부 프레임(8)을 상호간의 간격이 감소되는 방향으로 힘을 가한 상태에서 용접을 한다.

그러나, 상부 프레임(7)과 하부 프레임(8)을 강성이 큰 부재로 형성하더라도, 상부 프레임(7)과 하부 프레임(8)에 변형이 발생되는 것을 피할 수 없고, 상부 프레임의 단부(7A)에 비하여 상부 프레임의 중앙부(7B)에 변형이 잘 발생하여, 하부 프레임과 상부 프레임의 중앙부 사이의 간격이 좁아지는 것을 피할 수 없다. 그 결과, 상부 프레임과 하부 프레임 사이의 장력이 불균일하게 되는 것을 피할 수 없다.

따라서, 프레임에 설치된 아퍼처 그릴의 각 그리드에 가해지는 장력은 아퍼처 그릴에 작용하는 탄성력에 비례하기 때문에, 탄성력의 분포와 동일하게 중앙은 장력이 작고, 양 단부는 장력이 크게 된다.

아퍼처 그릴은 브라운관의 대형화, 고정밀화에 따라서 두께가 얇은 금속 재료로 제조되고 있기 때문에, 이와 같은 장력 분포가 발생하게 되면 아퍼처 그릴 주변부 그리드의 파단, 열에 의한 신장의 편차 등이 발생하는 문제가 있다.

본 출원인은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 아퍼처 그릴의 경량화를 행하면서, 아퍼처 그릴의 각 그리드부의 중량을 중앙부에 비하여 주변부에서 크게 하기 위하여 아퍼처 그릴을 에칭에 의한 제작 시에 개공부를 형성하는 부분 이외의 부분을 얇게 하는 것을 일본 특허공개 평성5-174707호 공보에 제안하고 있지만, 이 방법으로는 레지스트 패턴에 얇은 부분 형성용 패턴을 형성함과 동시에, 원하는 얇은 부분이 형성되도록 에칭 조건을 조정하는 것도 필요하다.

본 발명은 판 두께가 얇은 재료를 이용하여 제조하는 아퍼처 그릴에 있어서, 장력 분포의 불균일에 의한 아퍼처 그릴의 파단이나, 열에 의한 신장의 편차가 발생하지 않는 아퍼처 그릴을 제공하는 것을 과제로 하며, 간단한 제조 방법에 의하여 제조할 수 있는 아퍼처 그릴을 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명은 아퍼처 그릴에 있어서, 아퍼처 그릴의 표시면측 및 이면측에 있어, 슬릿 및 그리드의 폭이 길이 방향으로 일정함과 동시에, 표시면측 슬릿의 폭을 중앙부보다 주변부에서 좁게 함으로써, 아퍼처 그릴의 그리드의 단면적이 중앙부에 비하여 주변부에서 큰 분포를 형성하도록 한다.

본 발명의 아퍼처 그릴의 표면 및 이면에 있어서, 슬릿의 길이 방향으로는 슬릿 및 그리드의 폭을 일정하게 함과 동시에, 아퍼처 그릴의 슬릿의 폭을 표리에 따라 변화시켜, 표시면측 슬릿의 폭을 이면측의 폭보다도 크게 함과 동시에, 중앙부에 위치하는 표시면측 슬릿의 폭보다도 주변부 슬릿의 폭을 좁게 하여, 아퍼처 그릴의 그리드부의 단면적이 중앙부에서 주변부로 향함에 따라서 크게 되도록 하는 분포를 형성한 것이다.

또, 본 발명에 있어서, 표시면측 슬릿의 폭은 슬릿의 폭을 표시면의 표면에서 측정한 크기이고, 이면측 슬릿의 폭은 이면의 표면에서 측정한 크기이다.

도1은 본 발명의 아퍼처 그릴의 일 실시예를 설명하는 도면이다. 도1a는 평면도를 나타내고, 도1b는 도1a의 아퍼처 그릴을 A-A선으로 절단한 중앙부 그리드의 단면을 나타내는 단면도이다. 또한, 도1c는 도1a의 아퍼처 그릴을 B-B선으로 절단한 주변부의 그리드 단면을 나타내는 단면도이다. 아퍼처 그릴(1)의 그리드(3)는 도1b에 나타낸 바와 같이, 표시면측 슬릿(9)의 폭은 이면측 슬릿(10)의 폭보다 크고, 또한 도1c에 나타낸 바와 같이, 주변부 그리드의 표시면측 슬릿(9)의 폭은 중앙부 슬릿의 폭에 비하여 좁고, 그리드(3)의 단면적은 크다.

일반적으로 프레임의 탄성력은 중앙부가 작고, 주변부를 향할수록 크게 되기 때문에, 종래의 그리드와 같이 단면적이 동일한 아퍼처 그릴에서는 프레임에 아퍼처 그릴을 설치한 경우에 탄성력의 분포와 동일한 장력 분포를 나타낸다. 이에 대하여, 본 발명의 아퍼처 그릴에서는 도2a에 본 발명의 아퍼처 그릴 프레임의 탄성력의 분포를 나타낸 바와 같이, 중앙부가 작고 주변부가 큰 분포를 갖고 있어도 도2b에 나타낸 바와 같이, 아퍼처 그릴 그리드의 단면적을 중앙에 비하여 주변부를 크게 하는 분포를 형성하여 아퍼처 그릴을 프레임에 설치하면, 도2c에 나타낸 바와 같이, 거의 균일한 장력 분포를 형성하는 것이 가능하게 되고, 아퍼처 그릴의 중앙부와 주변부에서는 거의 동일한 크기의 장력이 각 그리드에 가해져서 아퍼처 그릴을 균일한 장력으로 설치할 수 있다.

본 발명의 아퍼처 그릴에 있어서, 중앙부 슬릿의 표시면측의 폭과 주변부 폭의 차는 아퍼처 그릴 기재(基材)의 판 두께의 차이, 또는 아퍼처 그릴을 설치하는 프레임의 강성의 차이, 기재로부터 제거되는 형상 등에 따라 다르다. 예컨대, 표시면에 반대면측은 통상의 폭의 슬릿으로 하고, 표시면측의 슬릿 폭은 중앙부와 주변부에서 30 내지 50㎛로 형성할 수도 있다.

본 발명의 아퍼처 그릴의 제조 방법의 일례를 도3을 참조하여 설명한다.

연강, 인바(invar) 등의 박판(11)을 세정하고(A), 카세인, 폴리비닐알콜 등의 레지스트(12)를 박판의 양면에 도포하며(B), 에칭 패턴을 갖는 포토마스트(13)를 이용하여 레지스트를 노광한다(C). 에칭 패턴은 표시면측에 형성되는 슬릿의 폭을 크게 하고, 이면측 슬릿의 폭이 좁아지도록 형성한다. 이어서 경막 처리, 베이킹 등의 처리를 한 후에 수용성 레지스트의 경우에는 온수 등에 의하여 현상을 하여 레지스트 패턴(14)을 형성하고(D), 양면으로부터 에칭액을 분무하여 패턴을 에칭하여 개공부(15)를 형성하며(E), 에칭 후에는 레지스트를 박리한다(F). 표면측 슬릿과 이면측 슬릿을 연결하는 곡면은 패턴 폭 및 에칭 조건을 변경함으로써 조정할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예를 설명한다.

저탄소강으로 구성되는 판두께 100㎛ 기재의 양면에 수용성 카세인 레지스트를 도포하여 건조한 후, 기재의 양면 레지스트를 한 쌍의 표리 패턴을 갖는 유리 건판을 이용하여 레지스트를 슬릿 형상으로 패터닝하였다. 여기에서 사용한 표리 패턴은 길이 방향으로는 동일한 폭을 갖는 슬릿 형상이고, 표시면측의 패턴은 중앙부에서 바깥 둘레부로 향함에 따라 슬릿의 폭이 점차로 좁아지며 중앙부와 바깥 둘레부의 사이에는 40㎛의 차이를 형성하였다.

이어서 노광, 경막 처리, 베이킹 처리를 하였다. 그 후, 패터닝된 레지스트의 양면에 액체 온도 60℃, 비중 48° Be의 염화제2철 용액을 에칭액으로 하여 스프레이 노즐에서 분무하여 에칭을 하였다.

에칭 후, 물로 씻고 알칼리 수용액으로 레지스트를 박리하여 세정, 건조하였다.

그 결과, 표시면에 반대측인 이면측의 슬릿 폭은 종래와 동일한 폭으로 하고, 바깥 둘레부 그리드의 단면적은 중앙부의 그리드 단면적보다 50% 크게 할 수 있다.

아퍼처 그릴의 표시면측에 형성하는 주변부의 슬릿에 비하여 중앙부 슬릿의 폭을 크게 한다고 하는 비교적 간단한 조작에 의해, 아퍼처 그릴 그리드부의 단면적을 적절한 분포로 형성할 수 있기 때문에, 아퍼처 그릴을 설치했을 때에 거의 동일한 장력의 분포를 형성할 수 있다.

도1a는 본 발명의 아퍼처 그릴의 일 실시예를 설명하는 평면도.

도1b는 도1a의 A-A선의 단면도.

도1c는 도1a의 B-B선의 단면도.

도2a는 중심으로부터의 거리에 따른 프레임의 탄성력을 나타낸 그래프.

도2b는 중심으로부터의 거리에 따른 그리드의 단면적을 나타낸 그래프.

도2c는 중심으로부터의 거리에 따른 아퍼처 그릴의 장력을 나타낸 그래프.

도3은 본 발명의 아퍼처 그릴의 제조 공정을 설명하기 위한 도면.

도4a는 종래의 아퍼처 그릴을 설명하는 평면도.

도4b는 아퍼처 그릴 설치용의 프레임을 나타낸 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 아퍼처 그릴 2: 슬릿

3: 그리드 4: 상단

5: 하단 6: 프레임

7: 상부 프레임 7A: 상부 프레임의 단부

7B: 상부 프레임의 중앙부 8: 하부 프레임

9: 표시면측 슬릿 10: 이면측 슬릿

11: 박판 12: 레지스트

13: 포토마스크 14 : 레지스트 패턴

15: 개공부

Claims (1)

1. 아퍼처 그릴에 있어서,

   아퍼처 그릴의 표시면측 및 이면측에 있어, 슬릿 및 그리드의 폭이 길이 방향으로 일정함과 동시에, 표시면측 슬릿의 폭을 중앙부보다 주변부에서 좁게 함으로써, 아퍼처 그릴 그리드의 단면적을 중앙부에 비하여 주변부에서 큰 분포로 형성한 것을 특징으로 하는 아퍼처 그릴.