KR19990042526A - 음극선관용 새도우마스크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음극선관용 새도우마스크에서 도밍(doming) 현상을 억제하는 것에 관한 것으로, 흑화피막층이 형성된 새도우마스크를 구비한 음극선관에 있어서, 새도우마스크의 표면에 텅스텐과 PbO-B₂O₃계로 구성된 피복층이 형성됨을 특징으로 하는 음극선관용 새도우마스크에 관한 기술이다.

Description

음극선관용 새도우마스크

본 발명은 칼라음극선관용 새도우마스크에 관한 것으로, 특히 새도우마스크의 전자빔 조사면측에 전자빔 반사율이 큰 물질로 구성된 반사피막층을 형성시켜 도밍(doming)현상을 저감시키는 것에 관한 것이다.

칼라음극선관은 화면의 섬세함과 선명한 색의 재현선이 요구되고 있으며, 주사선의 수를 증가시킨 송신방식으로 발전되어 가고 있음에 따라 이에 대응하기 위한 음극선관이 요구되고 있다.

칼라음극선관은 도 1에 도시한 바와 같이, 내측면에 형광막(3)이 도포된 패널(1)과 내측면에 전도성을 갖는 흑연이 도포된 펀넬(2)이 융착글라스로 결합되고, 펀넬의 네크부(4)에는 전자빔(5)을 발생시키는 전자총(6)이 장착되어 있고, 패널의 내측에는 색선별 전극인 새도우마스크(7)가 프레임(8)에 의해 지지되어 있으며, 편넬(2)의 외주면에는 전자빔을 좌우로 편향시켜주는 편향요크(9)가 장착되어 있다.

그리고 전자총에서 방사되는 전자빔(5)이 지자계나 누설자계에 의해 진로가 변형되지 않도록 막아주는 인너쉴드(Inner Shield)(10)가 프레임(8)에 고정되어 있다.

이렇게 구성된 칼라브라운관은 전자총(6)에 영상신호를 입력하면 전자총의 캐소드로부터 열전자가 방출되며 방출된 전자는 전자총의 각 전극에 인가된 전압에 의하여 패널(1)쪽으로 가속 및 집속과정을 거치면서 진행하게 된다.

이때 전자는 펀넬(2)의 네크부(4)에 장착된 편향요크(9)의 자계에 의하여 전자의 진행경로가 조정되며 조정된 전자빔(5)은 인너쉴드(10)에 의해 변형이 방지되면서 패널(1)의 전면에 주사되는데, 이 편향된 전자빔(10)은 상기 패널의 내측프레임(8)에 결합된 새도우마스크(7)의 슬롯을 통과하면서 색선별이 이루어지고, 선별된 전자빔은 패널(1) 내면의 각각의 형광막(3)에 충돌하여 발광시킴으로써 영상신호를 재현한다.

상기 구조에서 새도우마스크(7)는 열팽창계수가 12×10^-6deg인 순철(Fe)(AK강: Aluminum Killed강)이 사용되는데, 전자총(6)으로부터 방출된 전자빔이 새도우마스크(7)에 충돌할 경우 새도우마스크에 형성된 세공을 통과하는 유효전자빔은 약 20% 이고, 나머지 전자빔은 새도우마스크에 충돌하여 열에너지로 변화됨에 따라 새도우마스크의 표면온도는 약 80℃ 까지 가열된다.

따라서 새도우마스크(7)는 온도상승과 함께 열적변형이 일어나 새도우마스크에 형성된 구멍의 위치가 변하게 되어 새도우마스크 구멍을 통하여 지나가던 전자빔이 형광면에 부딪히는 구멍의 위치가 변하게 됨에 따라 원래의 색을 재현하지 못하고 타색을 재현하는 도밍(doming)이라고 하는 색번짐현상을 일으킨다.

최근에는 열팽창특성(1.5×10^-6deg)이 우수한 Fe-Ni계인 인바(Invar) 합금을 소재로한 새도우마스크가 사용되고 있으나, 가격적인 면에서 상기 순철보다 월등히 고가인 것이 문제이기 때문에 저팽창성을 가지면서 값이 싼 새도우마스크가 요구되고 있다.

한편 상기 순철박판을 이용한 새도우마스크의 도밍현상을 개선하기 위해 흑화피막층이 형성된 새도우마스크의 전자빔 입사면에 산화비스무스(Bi₂O₃)와 산화텅스텐(WO₃)을 주성분으로 하고 여기에 규산칼륨의 바인더와 순수를 혼합한 혼합물을 흑화피막위에 스프레이(Spray) 방법으로 피복층을 형성시키고 있다.

이러한 피복재의 기능은 전자총에서 방사된 전자빔이 충돌시 전자의 운동에너지가 열에너지로 변환후 열을 방사시키는 열방사기능을 가지고 있었다.

이 열방사 기능으로 새도우마스크의 온도상승에 따른 도밍(doming)을 약 30% 정도 개선하는 효과가 있었다.

그러나 순철박판을 사용하는 새도우마스크에서 상기 피복재에 따른 30% 정도의 개선으로는 만족스러운 도밍현상을 억제하는 수준이라 할 수 없다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 종래의 피복재 성분과는 달리 고열방사기능(열복사기능)과 전자반사기능을 갖는 피복층을 형성시켜 도밍(doming) 억제성능을 향상시키는데 그 목적이 있다.

도 1은 칼라음극선관의 개략단면도

도 2는 도밍특성을 나타낸 그래프

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

7 : 새도우마스크

상기 목적 달성을 위한 본 발명은 새도우마스크를 구비한 음극선관에 있어서, 흑화피막층이 형성된 새도우마스크의 표면에 텅스텐과 PbO-B₂O₃계 물질로 조성된 피복층을 갖는 새도우마스크로 구성된다.

상기 피복층을 형성함에 있어서는 새도우마스크 부위의 온도상승을 억제하는 저열팽창 및 고열복사 계수를 가진 텅스텐 분말(WO₃) 10∼20중량%와 열전도율이 0.038 이하로 낮은 PbO-B₂O₃계인 저융점 Glass 분말 80∼90중량%와 순수를 혼합한 혼합액을 새도우마스크 표면에 코팅한 후 가열, 건조하여서된 피복층을 얻게 된다.

상기 피복층은 텅스텐에 따른 고열방사기능을 갖음과 함께 저열전도율의 PbO-B₂O₃계에 따른 전자반사기능(전자빔이 새도우마스크에 충돌시 전자의 운동에너지가 열에너지로 변환된 것을 막으면서 뒤쪽으로 산란시키는 전자반사기능)을 갖게 된다.

상기 PbO-B₂O₃계 분말 80∼90중량%중에는 PbO가 80∼90% 품위이고, B₂O₃가 20%이하 품위이고, SiO₂가 1% 이하품위로 된다.

상기한 피복층을 갖는 원료에서 텅스텐 분말이 10중량% 이하일 경우는 열복사 성능이 얻어지지 않고, 20중량% 이상일 경우는 PbO-B₂O₃의 첨가량이 제한되어 균일하고 강도있는 피착성능 및 새도우마스크에 충돌후 열에너지 변환을 막아 뒤쪽으로 산란시키는 전자반사기능이 나빠진다.

PbO-B₂O₃계 분말에서 그 첨가량이 80중량% 이하일 경우는 피복의 균일성이 좋지 않으며, 90중량% 이상일 경우는 열전도 및 열팽창이 커져 도밍억제 효과와는 상반되게 된다.

다음은 실시예에 따라 설명한다.

포밍(forming)한 새도우마스크를 흑화피막 형성하여 표 1과 같은 성분 배합물을 스프레이 한후 가열, 건조시켜 100㎛ 이하의 두께를 갖는 피복층을 얻었다.

그 결과 표 1과 같이 열방사기능은 기존대로 유지하면서 PbO-B₂O₃계 분말의 저열전도도 특성을 이용함으로써 열에너지 변환을 막으면서 뒤쪽으로 산란시키는 전자반사기능에 따라 도밍억제 특성이 향상되었다.(도 2는 도밍특성을 나타낸 것이다)

따라서 본 발명은 종래에 비해 순철을 사용한 대형 음극선관에서 도밍억제에 대한 30% 이상의 개선이 가능하게 되었다.

	성분	전자반사계수	열방사계수	TUBE 특성
				도밍피크치(㎛)	안정화치
본 발명	텅스텐분말 15중량%,PbO-B2O3계 85중량%	0.5	0.9-0.95	40	20-30
종래	비스무스+규산칼륨	0.3-0.4	0.85-0.9	60	40
	텅스텐+규산칼륨	0.4	0.85	60	40
	피복층없음	0.2	0.7
※ 피복층 : 1㎎/㎠의 재료함유(A, K Musk) TUBE 특성 :도밍피크치/안정화치는 도 2 참조

이상에서와 같이 본 발명은 음극선관용 새도우마스크의 표면에 텅스텐분말과 PbO-B₂O₃분말을 적절히 배합한 피복층을 형성시킴으로써 열방사기능을 유지하면서 새도우마스크 충돌후 열에너지 변환을 막으면서 뒤쪽으로 산란시키는 전자방사기능에 따라 도밍억제성능이 향상된 효과를 갖게 된다.

Claims (1)

1. 흑화피막층이 형성된 새도우마스크를 구비한 음극선관에 있어서,

   새도우마스크의 표면에 텅스텐과 PbO-B₂O₃계로 구성된 피복층이 형성됨을 특징으로 하는 음극선관용 새도우마스크.