KR19990070800A - 새도우마스크형 칼라브라운관과 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자자기를 차폐하는 이너 시일드(inner shield)의 내측면에 전자흡수피막을 형성시켜 도밍(doming) 현상이 저감되도록 한 새도우마스크형 칼라브라운관과 그 제조방법에 관한 것이다.

이러한 본 발명은, 내측면에 흑화막(도시 생략됨)이 형성되어 새도우마스크(40)와 대향되게 형성된 이너 시일드(100)에서 상기 흑화막의 상면에 블랙 알루미늄 코팅된 전자흡수피막(101)이 형성된다.

Description

새도우마스크형 칼라브라운관과 그 제조방법

본 발명은 새도우마스크(shadow mask)형 칼라브라운관(color CRT)과 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 이너 시일드(inner shield)의 내측면에 전자흡수피막을 형성시켜 도밍(doming) 형상이 저감되도록 한 새도우마스크형 칼라브라운관과 그 제조방법에 관한 것이다.

종래 새도우마스크형 칼라브라운관은 도 1에 도시된 바와 같이, 적, 녹, 청으로 각각 발광하는 도트(dot) 또는 스트라이프(stripe) 타입의 형광막(11)이 내측면에 도포된 스크린 패널(10)과, 상기 스크린 패널(10)의 후단에 기밀하게 융착되어 내부를 진공상태로 유지하는 펀널(20)과, 상기 펀널(20)의 원통형상 네크부(21)에 봉입되어 전자빔(31)을 주사하는 전자총(30)과, 상기 형광막(11)의 도트 또는 스트라이프에 대응한 다수의 애퍼어춰(aperture)가 배열되어 상기 형광막(11)에 근접대향하게 설치된 새도우마스크(40)와, 상기 전자빔(31)이 상기 애퍼어춰를 통해 상기 형광막(11)의 전체면에 사돌(射突)할 수 있도록 편향시키는 편향코일(50)과, 흑화막이 형성되어 상기 새도우마스크(40)와 대향되게 형상된 이너 시일드(60)로 구성되어져 있다.

도면 중 미설명 부호 71은 상기 스크린 패널(10)에 고정된 스터드핀이고, 72는 상기 새도우마스크(40)와 이너 시일드(60)를 지지하는 프레임이며, 73은 상기 스터드핀(71)과 프레임(72)이 고정 지지되게 연결하는 스프링이다.

이와 같이 구성된 종래 새도우마스크형 칼라브라운관의 동작을 첨부한 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 3원색에 상당하는 3개의 전자총(30)에서 3원색 개개의 신호로 전자류가 제어되어 개개의 전자빔(31)이 주사된다.

이때, 네크부(21)에 놓인 편향코일(50)에 전류가 흐르면 이 자계에 의하여 전자빔(31)이 광각으로 편향된다.

그리고, 편향된 전자빔(31)은 새도우마스크(40)에서 형광막(11)의 도트에 대응하게 배열된 다수의 애퍼어춰에 컨버어전스(convergence)된다.

그러면, 개개의 애퍼어춰에 대응한 형광막(11)의 적,녹,청 도트에 전자빔(31)이 충돌하여 발광되는데, 적색의 빔에서는 적색의 형광체, 녹색의 빔에서는 녹색의 형광체, 청색의 빔에서는 청색의 형광체를 발광시키게 된다.

이때, 상기와 같이 형광막(11)에 충돌하여 화상을 재현하는 전자빔(31)은 전자총(30)의 전체 주사량 중 약 20%에 해당되고, 전자빔(31)의 나머지 약 80%는 새도우마스크(40)에 충돌하여 온도 상승을 일으키게 된다.

이로 인해, 새도우마스크(40)가 열팽창되어 그 면이 부풀어오르는 도밍현상이 발생하게 된다.

그러면, 새도우마스크(40)의 애퍼어춰와 형광막(11)의 도트 사이의 대응위치가 변화되어 전자빔(31)의 미스랜딩량이 증가되므로 색순도가 저하되는 현상을 보이게 된다.

이러한 색순도 저하 현상을 해결하기 위해 한국 공개 특허 90-3951에서는 열복사능력 및 전자반사능력이 좋은 산화비스무스(Bi₂O₃) 또는 텅스텐(WO₃)을 주성분으로 하여 여기에 규산칼륨(K₂SiO₃, potassium silicate), 그리고 순수를 추가한 현탁액(slurry)을 제조한 후 새도우마스크(40)에서 전자빔(31)이 입사되는 표면상에 다수층으로 도포(spray)하여 피막을 형성 제조하였다.

이와 같이, 스프레이 코팅되는 새도우마스크(40)의 제조공정은 마스크 성형→흑화→M-R용접(마스크와 프레임의 용접), S-R용접(스프링과 프레임의 용접)→마스크 안정화 열처리→형광체 도포→베이킹→CMA(coated mask assembly)상태에서 패널과 마스크를 분리한 후 스프레이 코팅 순으로 이루어지게 된다.

상기 흑화공정은 새도우마스크(40)를 LPG를 연소한 변성가스 분위기하에서 흑화피막을 형성하는 것으로 열방사기능과 산화방지기능을 갖고 있다.

상기 스프레이 코팅공정은 새도우마스크(40)의 표면상에 현탁액을 피복함으로써 전자총(30)으로부터 주사된 전자빔(31)이 새도우마스크(40)에 충돌할 때 전자의 운동에너지가 변환된 열에너지에 대한 열방사기능과, 새도우마스크(40)에 충돌 후 열에너지로의 변환을 막으면서 뒤쪽으로 산란을 시키는 전자반사기능을 갖도록 한 것이다.

그러나, 이러한 종래의 새도우마스크 피복물 중 산화비스무스(Bi₂O₃)는 전자반사기능이 약하고, 텅스텐(WO₃)은 열방사기능이 취약해 마스크의 도밍현상을 효과적으로 개선하지 못하는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 제안한 것으로서, 이너 시일드의 내측면에 전자흡수피막을 형성시켜 도밍 특성이 저감되도록 한 새도우마스크형 칼라브라운관과 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 수단은, 적, 녹, 청으로 각각 발광하는 형광막이 내측면에 도포된 패널과, 이 패널에 기밀하게 융착되어 내부를 진공상태로 유지하는 펀널과, 이 펀널의 네크부에 봉입되어 전자빔을 주사하는 전자총과, 형광막의 적, 녹, 청 도트에 대응한 다수의 애퍼어춰가 배열되어 형광막에 근접대향하게 설치된 새도우마스크와, 전자빔이 애퍼어춰를 통해 형광막의 전체면에 사돌할 수 있도록 편향시키는 편향코일과, 지자기를 차폐하는 소자코일이 결합됨과 아울러 내측면에 흑화막과 전자흡수피막이 형성되어 새도우마스크와 대향되게 형상된 이너 시일드로 이루어짐을 특징으로 한다.

한편, 상기 이너 시일드의 제조공정은 이너 시일드를 성형하는 단계와, 이너 시일드에 흑화막을 형성하는 단계와, 이너 시일드 내측면에 전자흡수피막을 형성하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.

도 1은 종래 새도우마스크형 칼라브라운관의 단면도.

도 2은 본 발명에 의한 새도우마스크형 칼라브라운관의 요부 상세 구성도.

도 3는 본 발명에 의한 이너 시일드의 제조공정도.

도 4는 종래 기술과 본 발명에 의한 칼라브라운관의 도밍 특성 대조 그래프.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

100 : 이너 시일드 101 : 전자흡수피막

이하, 본 발명을 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 의한 새도우마스크형 칼라브라운관의 요부 상세 구성도를 나타낸 것으로서, 이너 시일드(100)의 내측면에 형성된 흑화막의 상면에 전자흡수피막(101)이 형성되어져 있다.

상기 전자흡수피막(101)은 일실시예로, 전자흡수기능이 우수한 블랙 알루미늄(black AL) 코팅막이 적용된다.

도 2에 도시된 칼라브라운관의 요부 구성도를 도 1에 도시된 칼라브라운관의 단면도에 첨삭하여 전체 구성을 설명하면, 적, 녹, 청으로 각각 발광하는 도트 또는 스트라이프 타입의 형광막(11)이 내측면에 도포된 스크린 패널(10)과, 상기 스크린 패널(10)의 후단에 기밀하게 융착되어 내부를 진공상태로 유지하는 펀널(20)과, 상기 펀널(20)의 원통형상 네크부(21)에 봉입되어 전자빔(31)을 주사하는 전자총(30)과, 상기 형광막(11)의 도트 또는 스트라이프에 대응한 다수의 애퍼어춰가 배열되어 상기 형광막(11)에 근접대향하게 설치된 새도우마스크(40)와, 상기 전자빔(31)이 상기 애퍼어춰를 통해 상기 형광막(11)의 전체면에 사돌(射突)할 수 있도록 편향시키는 편향코일(50)과, 내측면에 흑화막(도시 생략됨)과 전자흡수피막(101)이 형성되어 상기 새도우마스크(40)와 대향되게 형상된 이너 시일드(100)로 구성되어져 있다.

한편, 상기 이너 시일드(100)의 제조공정은 도 3에 나타낸 바와 같이, 이너 시일드 성형 → 흑화막 형성 → 전자흡수피막 형성(알루미늄 증착) → 마스크 조립체에 조립 → 프리트 실링 순으로 이루어진다.

상기 전자흡수피막 형성공정은 코팅재료의 일예로 알루미늄을 사용할 경우에, 고진공 알루미늄 증착단계와 저진공 알루미늄 증착단계로 나뉘어 진다. 즉, 고진공(10E-6 ∼10E-7 Torr)에서 알루미늄을 1차 증착한 후 저진공(10E-2 ∼10E-3 Torr)에서 알루미늄을 재증착하여 전자흡수피막(101)을 형성한다.

따라서, 이와 같은 제조공정을 거친 본 발명의 새도우마스크형 칼라브라운관은 전자총(30)에서 주사된 전자빔(31)의 전체 주사량 중 약 80％가 새도우마스크(40)의 피복층으로부터 반사되어 나오면 이너 시일드(100)의 내측면에 형성된 전자흡수피막(101)에서 반사되어 나오는 전자를 효과적으로 흡수하게 된다.

그러므로, 재차 산란 및 브라운관 내 열의 대류에 의한 새도우마스크(40)의 온도 상승이 줄어든다.

아래의 표 1에는 실험을 통한 종래 기술과 본 발명의 비교 데이터이다.

이너 시일드 피복 재료	전자반사계수	열방사계수	TUBE 특성
			도밍 피크치	안정화치
전자흡수막 + 흑화막(본 발명)	0.2	0.6	40(㎛)	20(㎛)
흑화막(종래 기술)	0.3	0.75	55(㎛)	30(㎛)

단, 실험 조건은 1) 마스크는 A.K 강을 소재로 하고, 그 위에 산화비스무스(Bi₂O₃)를 코팅한 것임. 2) 이너 시일드의 소재는 탄소를 0.005 wt％ 이하로 함유한 저탄소강 임.

상기한 표 1의 실험 데이터에 나타난 바와 같이 전자반사계수를 0.2의 낮은 수준을 유지하고, 열방사계수도 0.6의 낮은 수준을 유지하므로 피복층으로부터 반사되어 나오는 전자를 전자흡수피막(101)에서 효과적으로 흡수하게 되는 것이다.

이와 같이, 본 발명에 따라 블랙 알루미늄 코팅한 전자흡수피막(101)이 내측면에 형성된 이너 시일드(100)를 적용한 칼라브라운관의 도밍 특성은 도 4의 대조 그래프에 나타낸 바와 같다.

도면에 도시된 그래프에서 살펴볼 수 있듯이 음극선관이 초기 구동되면 전자빔의 작용으로 새도우마스크가 팽창하여 초기에는 가장 높은 미스랜딩치를 나타내게 되고, 이후에는 프레임 및 스프링의 작용으로 다소 안정화되어 일정한 미스랜딩상태가 지속적으로 진행된다.

이때, 도 4에 나타낸 바와 같이 본 발명은 종래 기술과 비교하여 초기 미스랜딩 피크치(a)가 약 25% 정도 개선되고, 안정화된 후의 미스랜딩량(c)도 약 33% 정도 개선되며, 안정화 시간(b) 또한 현저하게 감소됨을 알 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 이너 시일드의 내측면에 전자흡수피막을 형성시켜 새도우마스크의 피복층에서 반사되어 나오는 전자를 흡수함으로써, 도밍 특성이 개선되어 색순도 저하가 방지되는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 적, 녹, 청으로 각각 발광하는 형광막이 내측면에 도포된 패널과,

   상기 패널에 기밀하게 융착되어 내부를 진공상태로 유지하는 펀널과,

   상기 펀널의 네크부에 봉입되어 전자빔을 주사하는 전자총과,

   상기 형광막에 근접대향하게 설치된 새도우마스크와,

   상기 전자빔을 편향시키는 편향코일과,

   내측면에 흑화막과 전자흡수피막이 형성되어 상기 새도우마스크와 대향되게 형성된 이너 시일드를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 새도우마스크형 칼라브라운관.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 전자흡수피막은 블랙 알루미늄 코팅막인 것을 특징으로 하는 새도우마스크형 칼라브라운관.
3. 지자기를 차폐하는 이너 시일드가 적용된 새도우마스크형 칼라브라운관에 있어서,

   상기 이너 시일드의 제조공정은 상기 이너 시일드를 성형하는 단계와, 상기 이너 시일드에 흑화막을 형성하는 단계와, 상기 이너 시일드 내측면에 전자흡수피막을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 새도우마스크형 칼라브라운관의 제조방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 전자흡수피막 형성단계는 진공에서 알루미늄을 증착하여 피막을 형성하는 것을 특징으로 하는 새도우마스크형 칼라브라운관의 제조방법.