KR100709239B1 - 음극선관의 인장 마스크 지지용 프레임 - Google Patents

Abstract

장력이 가해지는 방향으로의 강성을 증가시켜 외적인 요인에 의한 변형량을 최소화할 수 있도록 한 음극선관의 프레임에 관한 것으로서,

장변측으로 인장력이 가해진 마스크를 지지하기 위하여 마스크의 장변부와 마주하도록 배치되며 마스크 면에 수직한 고정부에서 마스크와 용접되는 한쌍의 지지부재와, 상기 지지부재를 일체로 연결하는 한쌍의 강성부재를 포함하며, 상기 각각의 지지부재가 인장력이 가해지는 방향으로 고정부와 마주하며 마스크 면에 수직한 강도 보강부를 갖는 음극선관의 인장 마스크 지지용 프레임을 제공한다.

그리고 상기 고정부와 강도 보강부 사이에는 마스크 면에 평행한 적어도 하나 이상의 연결 보강부가 더욱 구비되어 장력이 인가되는 수직 방향의 강도를 더욱 증가시킨다.

음극선관, 인장마스크, 프레임, 텐션마스크, 고정부, 강도보강부, 연결부재, 강성부재

Description

음극선관의 인장 마스크 지지용 프레임 {Frame for supporting tensed mask of cathode ray tube}

도 1은 음극선관의 단면도.

도 2는 인장 마스크와 본 발명에 의한 프레임의 결합 사시도.

도 3은 종래 기술에 의한 프레임의 지지부재를 나타낸 개략도.

도 4는 본 발명에 의한 프레임의 지지부재를 나타낸 개략도.

도 5는 인장 마스크와 본 발명의 다른 실시예에 의한 프레임의 결합 사시도.

도 6은 종래 기술에 의한 프레임와 마스크의 결합 사시도.

본 발명은 인장 마스크를 지지하는 프레임에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 장력이 가해지는 방향으로의 강성을 증가시켜 인장 마스크와의 용접에 의한 변형량을 최소화할 수 있도록 한 음극선관의 프레임에 관한 것이다.

일반적으로 음극선관은 전자총에서 방출된 전자빔으로 형광막 스크린을 발광시켜 소정의 화면을 구현하는 표시장치로서, 전자총에서 방출된 세줄기 전자빔을 형광막 스크린내 해당 R, G, B 형광막으로 분리시키기 위하여 형광막 스크린 내측 에 색선별 전극인 섀도우 마스크와, 이를 지지하기 위한 프레임을 구비한다.

상기 섀도우 마스크는 극히 얇은 두께의 알루미늄 킬드(AK)강 또는 인바(INVAR)강에 공지의 포토리소그래피(photolithography) 공정으로 다수개의 빔통과용 어퍼쳐를 형성한 다음, 드로잉(drawing)하여 최종 형상으로 완성된다.

이러한 섀도우 마스크는 넓은 면적에 비해 두께가 극히 얇고, 수십만개의 빔통과용 어퍼쳐가 형성되어 있기 때문에, 강도가 극히 약하여 외부 충격에 의해 꺼짐이 일어나거나 전자빔의 지속적인 주사에 의해 형광막 스크린을 향하여 열팽창하는 소위 도밍(doming) 현상을 일으킨다.

이와 같이 섀도우 마스크가 변형되거나 도밍 현상을 일으키면, 빔통과용 어퍼쳐의 위치가 변하여 전자빔의 정확한 색분리를 방해하므로 화면의 색순도를 저하시키게 된다.

따라서 상기한 단점을 극복하고 화면의 대형 및 평면화 추세에 대응하기 위하여, 인장력이 가해진 상태에서 프레임에 고정되는 인장 마스크가 개발되었다.

도 6은 인장 마스크와 종래 기술에 의한 프레임의 결합 사시도로서, 인장 마스크(1)는 그 내부로 다수개의 빔통과용 어퍼쳐(1a)를 형성하며, 주로 수직 방향(도면에서 Y축 방향)으로 인장된 상태에서 프레임(3)의 지지부재(5)에 고정된다. 상기 지지부재(5)는 마스크(1) 면과 수직한 고정부(5a)에서 마스크(1)와 용접되며, 한쌍의 강성부재(7)에 의해 일체로 연결되어 프레임(3)을 구성하고, 수평 방향(도면에서 X축 방향)으로 소정의 곡률을 형성하여 마스크(1)가 수평 방향으로 일정한 곡률을 형성하도록 한다.

이와 같이 인장 마스크(1)는 내부의 인장 응력에 의해 열팽창을 흡수하여 도밍 방지에 효과적이고, 강도 특성이 크게 증가하여 충격과 같은 외력에도 변형이 일어나지 않는 장점이 있으나, 이를 고정하는 프레임(3)이 마스크(1)에 인가된 장력을 지지해야 하므로, 음극선관 사용중 변형 없이 인장 마스크(1)를 지지하기 위해서는 충분히 높은 강도 특성이 요구된다.

즉, 상기 프레임(3)이 인장력을 충분히 지지하지 못하면, 수직 방향으로 마스크(1)를 인장시킨 상태에서 이를 지지부재에 용접시킬 때, 프레임(3)에 인가된 장력에 의해 지지부재(5)가 변형되어 용접 전과 후에 있어서 프레임(3)의 형상에 차이가 발생하게 된다.

특히 상기 지지부재(5)는 니은(ㄴ)자 형상으로서 마스크(1)가 용접되는 고정부(5a)에 인장력이 집중되므로, 장력이 가해지는 수직 방향으로 강성이 우수하지 못한 실정이다. 이로서 용접 전과 후에 있어서 프레임(3)의 형상에 큰 차이가 발생하므로, 용접 후 인장 마스크(1)의 형상 및 곡률 패턴을 예측하기 힘들며, 마스크(1) 내부의 인장 응력이 감소하는 결과를 나타낸다.

그리고 일체로 용접된 마스크(1)와 프레임(3)은 흑화를 포함하는 열처리 공정에 투입되는데, 상기 흑화는 녹 발생과 전자빔의 난반사를 방지하기 위하여 공기와 프로판의 혼합 가스를 흑화로 내부에 투입하여 마스크(1) 표면에 흑화 피막을 생성하는 과정으로서, 흑화로의 최고 온도는 대략 610∼620℃의 고온이다.

이 때 프레임(3)의 변형량이 크면, 열처리 공정에서 마스크(1)와 프레임(3)의 열변형에 의해 인장 마스크(1)가 소성 영역으로 넘어가기 쉽기 때문에, 열처리 후 인장 마스크(1)가 초기 형상으로 복귀하지 못하여 주름이 발생하는 등, 열처리 공정을 통과하면서 마스크(1)의 형상과 인장력에 변화가 발생하여 품질 및 화질 열화를 일으킨다.

또한 대부분의 인장 마스크(1)가 도밍 방지에 효과적이고 강도 특성이 우수한 반면 진동에 민감하므로, 프레임(3)의 변형을 고려하여 마스크(1)에 충분한 장력을 인가하지 않으면 인장 마스크(1)의 진동 특성이 더욱 악화된다.

특히 인장 마스크(1)는 스피커에서 나오는 음파의 영향으로 진동이 장시간 지속될 수 있기 때문에, 이러한 진동에 의한 화질 열화를 방지하기 위해서는 마스크(1)에 보다 강한 장력을 걸어주어야 하지만, 상기한 구조의 프레임(3)으로는 강한 장력을 지지할 수 없으므로 인장력 강화에 의한 진동 특성 개선에는 일정한 한계를 갖는다.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 고안된 것으로서, 본 발명의 목적은 장력이 인가되는 방향으로의 강성을 증가시켜 인장 마스크와의 용접에 의한 변형을 억제함으로써 열처리 공정 전후의 마스크 형상 및 인장력의 변화를 최소화할 수 있는 음극선관의 인장 마스크 지지용 프레임을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 장력이 인가되는 방향으로의 강성을 증가시켜 인장 마스크와의 용접에 의한 변형을 억제함으로써 마스크에 인가되는 장력을 강화시켜 진동 특성을 개선할 수 있는 음극선관의 인장 마스크 지지용 프레임을 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

장변측으로 인장력이 가해진 마스크를 지지하기 위하여 마스크의 장변부와 마주하도록 배치되며 마스크 면에 수직한 고정부에서 마스크와 용접되는 한쌍의 지지부재와, 상기 지지부재를 일체로 연결하는 한쌍의 강성부재를 포함하며,

상기 지지부재가 외적인 요인에 의한 변형을 억제하는 수단을 포함하는 음극선관의 인장 마스크 지지용 프레임을 제공한다.

여기서 상기 수단은 인장력이 가해지는 방향으로 고정부와 마주하며 마스크 면에 수직한 강도 보강부 및 상기 고정부와 강도 보강부 사이를 연결하며 마스크 면과 평행한 적어도 하나 이상의 연결 보강부로 이루어진다.

이하, 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 일반적인 음극선관의 단면도로서, 음극선관은 페이스 패널(2)과 펀넬 (4)및 넥크부(6)가 결합하여 진공의 벌브(8)를 구성하며, 페이스 패널(2) 내면에는 R, G, B 형광막이 순차적으로 형성된 형광막 스크린(10)이 형성되고, 넥크부(6) 내주면에는 전자총(12)이 장착되어 형광막 스크린(10)을 향하여 R, G, B 형광막에 대응하는 세줄기 전자빔(14)을 방출한다.

그리고 펀넬(4)의 외주면에는 수평 및 수직 편향 자계를 형성하는 편향 요크(16)가 장착되어 전자빔(14)이 형광막 스크린(10)의 전면을 주사할 수 있도록 편향시키며, 페이스 패널(2) 내부에는 형광막 스크린(10)과 일정한 간격을 두고 다 수개의 빔통과용 어퍼쳐(18a)가 형성된 마스크(18)가 장착되어 세줄기 전자빔(14)이 해당 R, G, B 형광막으로 정확하게 분리되도록 한다.

이 때 상기 마스크(18)는 적어도 한 방향으로 인장된 상태에서 프레임(20)에 고정되는 인장 마스크로서, 본 실시예는 보다 큰 장력을 지지할 수 있는 견고한 구조의 프레임(20)을 제공한다.

도 2는 상기 인장 마스크(18)와 본 실시예에 의한 프레임(20)의 결합 사시도로서, 마스크(18)는 주로 장변측, 즉 화면의 수직 방향(도면에서 Y축 방향)으로 인장되어 프레임(20)에 고정되며, 상기 프레임(20)은 장력이 가해진 마스크(18)의 장변부와 마주하도록 도면에서 X축 방향으로 배치되는 한쌍의 지지부재(22)와, 이들 지지부재(22)를 일체로 연결하는 한쌍의 강성부재(24)로 구성된다.

상기 지지부재(22)는 마스크(18) 면에 수직한 고정부(22a)에서 인장된 마스크(18)와 용접되어 마스크(18)를 고정시키며, 장력이 가해지는 수직 방향으로 고정부(22a)와 마주하는 바(bar) 형상의 강도 보강부(22b)를 형성한다.

그리고 고정부(22a)와 강도 보강부(22b) 사이에는 고정부(22a)와 강도 보강부(22b)를 지지하는 마스크 면에 평행한 적어도 하나 이상의 연결 보강부(22c)를 형성하는바, 본 실시예에서 상기 연결 보강부(22c)는 고정부(22a)와 강도 보강부(22b) 사이의 중앙에 하나가 형성된다.

따라서 상기 지지부재(22)는 수평 방향에 걸쳐 단면 형상이 "H"형으로서, 상기 구조에 의해 장력이 인가되는 수직 방향으로의 강성이 더욱 증가한다.

즉 도 3은 일반 프레임의 지지부재를 나타낸 개략도로서, 지지부재(5)는 수평 방향에 걸쳐 단면 형상이 니은(ㄴ)자이며, 고정부(5a) 상단에 마스크(1)가 용접되므로 지지부재(5)에 인가되는 장력은 고정부(5a) 상단에서 화살표와 같이 작용한다. 이에 지지부재(5)에서 인장력의 작용점은 강성부재와 마주하는 고정부(5a) 하단에 형성된다.

반면 도 4는 본 실시예에 의한 프레임의 지지부재(22)를 나타낸 개략도로서, 지지부재(22)는 수평 방향에 걸쳐 단면 형상이 "H"자이며, 고정부(22a) 상단에 마스크(18)가 용접되므로 지지부재에(22) 인가되는 장력은 고정부(22a) 상단에서 화살표와 같이 작용한다.

그러나 상기 지지부재(22)는 장력이 인가되는 수직 방향으로 고정부(22a)와 마주하는 강도 보강부(22b)와, 고정부(22a)와 강도 보강부(22b)를 연결하는 연결 보강부(22c)를 더욱 형성함으로써 장력의 작용점은 연결 보강부(22c) 중심에 형성된다.

이로서 장력의 작용점과 장력이 인가되는 지점 사이의 거리가 효과적으로 단축되므로 동일한 장력에 대하여 변형량이 최소화될 수 있으므로, 기존 구조에 비해 수직 방향 강성이 더욱 우수하여 마스크(18)에 보다 강한 장력을 인가하여도 상기 프레임(20)이 증가된 장력을 충분히 지지할 수 있게 된다.

따라서 인장 마스크(18)의 용접 전후에 있어 프레임(20)의 변형량을 최소화할 수 있기 때문에, 프레임(20) 변형에 의한 열처리 공정 전후의 마스크 형상 및 인장력의 변화를 억제하며, 마스크(18)에 인가되는 장력을 강화시켜 음극선관의 진동 특성을 효과적으로 개선할 수 있는 장점을 갖는다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 프레임의 사시도로서, 앞선 실시예와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일 부호를 사용한다.

상기 프레임(20)은 장력이 인가된 마스크(18)의 장변부와 마주하는 한쌍의 지지부재(22)와, 지지부재(22)를 일체로 연결하는 한쌍의 강성부재(24)로 구성되며, 상기 지지부재(22)는 마스크(18) 면에 수직하며 마스크(18)와 용접되는 고정부(22a)와, 장력이 인가되는 수직 방향으로 고정부(22a)와 마주하는 강도 보강부(22b)와, 고정부(22a)와 강도 보강부(22b) 사이에서 마스크(18) 면과 평행하게 형성되는 두개의 연결 보강부(22c)를 포함한다.

상기 연결 보강부(22c)는 고정부(22a)와 강도 보강부(22b) 사이의 중앙에 하나가 형성되고, 강성부재(24)와 마주하는 일단부에 하나가 형성된다. 이로서 지지부재(22)는 수평 방향에 걸쳐 단면 형상이 비읍(ㅂ)자 구조로서, 일반 니은(ㄴ)자 구조에 비해 장력이 가해지는 수직 방향으로의 강성이 더욱 증가한다.

따라서 본 실시예 또한 강화된 수직 방향 강성에 의해 마스크(18) 용접에 의한 프레임(20)의 변형량을 최소화할 수 있으므로, 열처리 공정 전후의 마스크(18) 형상 및 인장력 변화를 억제하며, 마스크(18)에 인가되는 장력을 강화시켜 음극선관의 진동 특성을 효과적으로 개선할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

이와 같이 본 발명은 수평 방향으로의 단면 형상이 "H"자 또는 비읍(ㅂ)자 형상의 지지부재를 갖는 프레임을 제공함으로써 장력이 인가되는 방향으로의 강성을 효과적으로 증가시킬 수 있다. 이로서 마스크 용접에 의한 프레임의 변형을 최소화할 수 있으므로 열처리 공정 전후의 마스크 형상 및 인장력 변화를 억제할 수 있으며, 보다 큰 장력을 지지할 수 있으므로 마스크에 보다 큰 장력을 인가하여 음극선관의 진동 특성을 효과적으로 개선할 수 있다.

Claims (5)

1. 장변측에서 인장력이 가해진 마스크를 지지하기 위하여 상기 마스크의 장변부와 마주하도록 배치되는 한쌍의 지지부재와, 상기 지지부재를 일체로 연결하는 한쌍의 강성부재를 포함하는 음극선관의 인장 마스크 지지용 프레임에 있어서,

   상기 지지부재가, 상기 마스크 면에 수직하게 배치되면서 상기 마스크와 용접되는 고정부와, 인장력이 가해지는 방향으로 상기 고정부와 마주하면서 상기 마스크 면에 수직한 강도 보강부와, 상기 고정부와 강도 보강부 사이를 연결하면서 상기 마스크 면과 평행한 적어도 하나의 연결 보강부를 포함하고, 상기 강도 보강부와 상기 연결 보강부가 외적인 요인에 의한 상기 프레임의 변형을 억제하는 수단을 포함하는 음극선관의 인장 마스크 지지용 프레임.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,

   상기 연결 보강부가 고정부와 강도 보강부의 중앙에 하나가 배치되는 음극선관의 인장 마스크 지지용 프레임.
5. 제1항에 있어서,

   상기 연결 보강부가 고정부와 강도 보강부의 중앙 및 강성부재와 마주하는 일끝단에 하나가 각각 배치되는 음극선관의 인장 마스크 지지용 프레임.

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