KR100607245B1 - 칼라음극선관용 섀도우마스크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 칼라음극선관용 섀도우마스크에 관한 것으로, 섀도우마스크의 성형시 발생하는 내부응력을 전자빔 통과홀이 형성되지 않은 무공부에서 흡수할 수 있도록 강도를 증가시켜 유공부에서의 꺼짐현상을 방지하도록 하는데 목적이 있다.

상기 목적을 실현하기 위한 본 발명의 기술적 수단으로, 소정 곡률을 갖으며 다수의 홀을 갖는 유공부와, 상기 유공부의 외곽을 따라 연장된 무공부와, 상기 무공부 끝단에서 소정 각도로 절곡되어 연장된 스커트부를 포함하는 섀도우마스크에 있어서: 상기 무공부는 상기 유공부와의 경계부위에서 유공부가 갖는 곡률로 부터 하측으로 소정의 단차(D₁)를 이루며 변곡되는 변곡부; 및 상기 변곡부와 상기 스커트부 사이에서 소정 단차(D₂)를 이루는 절곡부를 포함하고, 상기 변곡부가 수평을 이루는 가상의 선과 이루는 각도(θ)는, 20∼90°범위내에서 형성됨을 특징으로 한다.

이에 따라, 마스크 변형에 따른 음극선관의 특성저하를 개선하게 되는 이점이 있다.

음극선관, 섀도우마스크,

Description

칼라음극선관용 섀도우마스크{Shadow mask of CRT}

도 1은 일반적인 칼라음극선관의 단면도.

도 2는 상기 음극선관에 장착된 섀도우마스크의 평면도.

도 3은 섀도우마스크의 성형후 사시도.

도 4는 종래 기술에 따른 섀도우마스크의 외측 단면 형상을 도시한 것으로,

(가)는 성형시 상태도.

(나)는 프레임 장착시 변형상태도.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 섀도우마스크의 단면 형상도.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 섀도우마스크의 단면 형상도.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

103 : 유공부(유효면) , 103' : 무공부 , 103'a : 변곡부 , 103'b : 절곡부

104 : 스커트부

본 발명은 칼라음극선관용 섀도우마스크에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 음극선관 내에서 전자빔의 색선별 전극 기능을 갖는 섀도우마스크의 성형 작업 및 성형 마스크의 프레임 조립시 마스크 형상이 변형되는 것을 방지하기 위한 마스크 형상에 관한 것이다.

일반적으로, 칼라음극선관은 텔레비젼 수상기를 비롯하여 오실로스코우프나 레이다의 관측용 등으로 가장 널리 사용되는 표시장치이다.

이러한 칼라음극선관은 전기적인 신호로 수신된 영상정보를 시각정보로 변환시켜주는 전광소자인 광의 3원색 발광 스펙트럼을 갖는 적, 녹, 청형광체 화소들과, 광흡수성 물질인 흑연(Graphite), 그리고 휘도 향상을 위한 알루미늄막 등으로 이루어진 형광막을 통해 칼라 영상을 재현시켜 인간의 시각에 전달해주는 역할을 하는 기기이다.

도 1에 일반적인 칼라음극선관의 구조를 도시하였다.

도시된 바와 같이 칼라음극선관은 전면에 위치하는 패널(1)과, 패널(1)의 후단에 융착된 깔때기 형상의 펀넬(2)로 진공 외관용기를 이루게 되며, 펀넬(2)의 직경이 작은 단부, 즉 네크부(12) 내에는 전자빔(10)을 방사하는 전자총(3)이 봉입되고, 외경에는 상기 방사된 전자빔(10)을 스크린 전체로 편향시키는 편향요크가 장착된다.

그리고, 패널(1)의 내측면에는 적(R), 녹(G), 청색(B)의 형광막(4)이 형성되 며, 이 형광막(4)으로부터 소정거리 이격되어 색선별 기능을 하는 섀도우마스크(5)가 프레임(6)에 의해 지지되고, 프레임(6) 후단측에는 편향된 전자빔(10)이 외부자계에 의한 영향을 차단하기 위한 인너쉴드(11)가 결합된다.

이와 같은 상태에서 전자총(3)으로부터 방사된 전자빔(10)이 편향요크(8)의 수직 및 수평 편향자계에 의해 화면의 원하는 부분으로 편향되며, 섀도우마스크(5)의 개공을 통과하면서 색선별이 이루어진 상태로 적, 녹, 청 각각의 형광막(4)을 타격, 화상을 구현하게 된다.

이를 보다 상세히 설명하면, 전자총(3)에서는 칼라 색상을 구현하기 위해 3개의 전자빔(10)이 방사되며, 이 3개의 전자빔(10)은 섀도우마스크(5)의 1개의 개공을 통과하여 이에 대응되는 형광막(4)에서는 3개의 형광체 화소를 타격하여 원하는 칼라 색상을 구현하게 된다.

이에 따른 섀도우마스크(5)의 형상을 도 2 및 도 3에 도시하였다.

섀도우마스크의 구조를 살펴보면, 전자빔(10) 통과를 위한 유공부, 즉 다수개의 원형 구멍들이 수평 및 수직으로 일정하게 형성된 유효면(13)과, 지지프레임(6)과 용접할 수 있도록 일정한 길이를 가진 반 에칭된 스커트부(14)로 이루어지며, 유효면(13) 외곽의 무공부(13')에 형성된 마스크비드(15)와 스커트부(14)는 새도우마스크(5)가 금형에 의하여 성형된 후 일정한 곡면을 지속적으로 유지할 수 있도록 지지해주는 역할을 한다. 특히, 스커트부(14)는 프레임(6)과 용접되어 새도우마스크가 패널(1)내측면과 일정한 간격을 유지하도록 하는 역할을 한다.

한편, 도 4 에서와 같이 섀도우마스크(5)는 지지프레임(6)에 조립될 때 원활한 삽입과 용접시 마스크유효면(13)의 주변부에서 곡면변형 방지를 위하여 새도우마스크 최외각면을 기준으로 마스크 중심 바깥쪽으로 스커트부(14)가 소정의 각도로 벌어지도록 성형한다.

그러나 이러한 종래 섀도우마스크의 성형작업 및 성형 마스크의 프레임(6) 조립시 스커트부(14)의 벌어짐량에 따라 유공부인 마스크유효면(13)과 무공부(13')경계면에 내부응력이 집중되며, 특히 도 4의 (나)에 도시된 바와 같이 상기 경계면중 상대적으로 응력이 적은 유공부측에서 꺼짐현상(A)이 발생하게 되는 문제점이 있었다.

이러한 꺼짐현상은 새도우마스크를 통과하는 전자빔의 간격이 조밀해지거나 넓어지게 되어 음극선관의 색순도 특성에 악영향을 주게된다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 섀도우마스크의 성형 및 성형 마스크의 프레임 조립시 발생하는 내부응력이 마스크 유효면인 유공부로 전달되는 것을 방지하도록 무공부의 마스크 강도를 증가시켜 마스크 꺼짐현상을 개선하도록 하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명의 기술적 수단은,

상측으로 소정 곡률을 이루며 다수의 홀을 갖는 유공부와, 상기 유공부의 외곽을 따라 연장된 무공부와, 상기 무공부 끝단에서 하측으로 절곡되어 연장된 스커트부를 포함하는 섀도우마스크에 있어서: 상기 무공부는 상기 유공부와의 경계부위에서 유공부가 갖는 곡률로 부터 하측으로 소정의 단차(D₁)를 이루며 변곡되는 변곡부; 및 상기 변곡부와 상기 스커트부 사이에서 소정 단차(D₂)를 이루는 절곡부를 포함하고, 상기 변곡부가 수평을 이루는 가상의 선과 이루는 각도(θ)는, 20∼90°범위내에서 형성됨을 특징으로 한다.

상기 무공부는,

(1) 상기 유공부와의 경계부위에서 유공부가 갖는 곡률로 부터 하측으로 변곡되는 변곡부가 소정의 단차(D₁)를 이루며;

(2) 상기 변곡부와 상기 스커트부 사이에서 소정 단차(D₂)를 이루는 절곡부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

선택적으로, 상기 절곡부는 비드형상을 이루게 되고, 상기 변곡부는 상기 유공부의 외곽을 따라 전 영역에서 연속적으로 형성된다.

이와 같이 하면, 섀도우마스크의 성형작업시 그리고 프레임 결합시 발생하는 내부응력을 상기 무공부의 변곡부위에서 흡수하여 마스크 유효면인 상기 유공부에서의 곡률불량 및 마스크변형을 방지할 수 있게됨을 알 수 있다.

또한, 성형 마스크의 강도가 증가되어 자체적인 충격특성이 향상되게 된다.

그 결과, 칼라 음극선관의 품질을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

그리고, 본 발명의 실시예로는 다수개가 존재할 수 있으며, 이하에서는 가장 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

이 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 목적, 특징 및 효과들을 보다 잘 이해할 수 있게된다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 의한 섀도우마스크 구조의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 섀도우마스크의 일측 단부 단면형상을 도시한 것이다.

본 실시예에 따른 섀도우마스크는 패널과 대향되며 소정 곡률을 이루는 유효면 유공부(103)와, 그 외곽을 이루는 무공부(103')와, 끝단에서 절곡되어 프레임(106)과 결합되는 스커트부(104)로 이루어지는데, 특히 무공부(103')는 하프에칭된 상태에서 도 5에서와 같이 일정 곡률을 갖는 유공부(103)와의 경계에서 변곡되어 대략 2mm의 단차(D₁)를 갖는 변곡부(103'a)와, 연이어 대략 1.5mm의 단차(D₂)를 갖는 계단형상의 절곡부(103'b)가 형성된다.

이때, 변곡부(103'a)는 적용되는 제품의 특성에 따라 유공부(103)의 외곽을 따라 마스크 둘레 전체면에 걸쳐 형성시키거나 또는 부분적으로 형성시킴으로, 섀도우마스크 성형시 및 프레임과의 조립공정시 발생되는 내부응력을 흡수할 수 있게된다.

그리고 작업성 향상과 변형 발생을 방지하기 위한 설계로는 0.2≤D₁/D₂≤2.0 그리고 D₁+D₂≤0.5L 의 범위내에서 변곡부 단차(D1)와 절곡부 단차(D2)를 설계해 주어야 하는데, D₁+D₂값이 0.5L보다 크게 되면 프레임 조립시 작업성이 불량해 지고 스커트부(104)의 강도가 약화 되며 D₁+D₂값이 0.5L보다 작은 경우는 변곡부(103'a) 및 절곡부(103'b)에서의 강도가 약화되어 변형이 쉽게 발생하게 된다.

그리고 변곡부(103'a)가 수평을 이루는 가상의 선과 이루는 각도(θ)는 20∼90°의 범위내에서 설계를 해주어야 하는데, 만일 상기 각도(θ)가 20°보다 적은 경우는 절곡을 주는 강도가 약화되고 90°보다 큰 경우는 스커트부(104)의 위치변형이 발생하여 프레임과의 용접성이 불량해지는 문제를 발생시킨다.

또한, 절곡부(103'b)의 형상은 도 5의 계단형상 뿐만 아니라 도 6의 다른 실시예로 나타낸 바와 같이 비드형상을 이루어 강도를 향상시킬수 있다.

즉 비교 예로서, 종래의 섀도우 마스크는 유공부와 무공부가 동일한 곡률로 연속됨으로 인해 내부응력 발생시 상대적으로 강도가 약한 유공부에서 마스크 꺼짐현상이 발생되었던 것과는 달리, 본 발명은 무공부의 변곡부 및 절곡부위에서 내부응력을 흡수할 수 있도록 하여 마스크 강도를 향상시킬 수 있게됨을 알 수 있다.

이 결과에서, 본 발명에 의하면 내부응력 발생에 따른 마스크 변형을 방지할 수 있다.

상기 적용례에 의하면, 17인치 칼라음극선관의 경우 섀도우마스크 성형작업 및 성형 마스크의 프레임 조립작업시 도 4에서와 같은 유효면 꺼짐량(A)이 종래 0.25mm에서 0.02mm이내로 감소되고, 충격테스트시 튜브상태의 마스크 강도가 32G에서 39G로 약 22%가 향상되었다.

그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만 본 발명 이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.

이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은, 섀도우마스크의 성형 및 프레임 조립시 발생된 내부응력을 마스크 유효면 외곽에서 흡수할 수 있도록 하여 유효면의 변형에 따른 음극선관 특성저하를 개선하는 이점이 있다.

Claims (8)

1. 상측으로 소정 곡률을 이루며 다수의 홀을 갖는 유공부와, 상기 유공부의 외곽을 따라 연장된 무공부와, 상기 무공부 끝단에서 하측으로 절곡되어 연장된 스커트부를 포함하는 섀도우마스크에 있어서:

   상기 무공부는,

   상기 유공부와의 경계부위에서 유공부가 갖는 곡률로 부터 하측으로 소정의 단차(D₁)를 이루며 변곡되는 변곡부; 및 상기 변곡부와 상기 스커트부 사이에서 소정 단차(D₂)를 이루는 절곡부를 포함하고,

   상기 변곡부가 수평을 이루는 가상의 선과 이루는 각도(θ)는, 20∼90°범위내에서 형성됨을 특징으로 하는 칼라음극선관용 섀도우마스크.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 절곡부는, 비드형상을 이룸을 특징으로 하는 칼라음극선관용 섀도우마스크.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 변곡부는, 상기 유공부의 외곽을 따라 전 영역에서 연속됨을 특징으로 하는 칼라음극선관용 섀도우마스크.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 무공부는, 적어도 2개 이상의 소정의 단차로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 칼라음극선관용 섀도우마스크.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 변곡부와 절곡부가 이루는 단차 높이 간에는, 0.2≤D₁/D₂≤2.0 의 관계를 만족함을 특징으로 하는 칼라음극선관용 섀도우마스크.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 무공부와 스커트부가 이루는 높이의 합을 L이라 할때, D₁+D₂≤0.5L 의 관계를 이룸을 특징으로 하는 칼라음극선관용 섀도우마스크.
7. 삭제
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 무공부는 하프 에칭이 되어 있는 것을 특징으로 하는 칼라음극선관용 섀도우마스크.

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