KR20000033504A - 음극선관용 섀도우 마스크 - Google Patents

Abstract

열에너지로 변환된 전자빔으로 인해 새도우마스크가 열팽창하여 패널을 향해 볼록하게 만곡지는 도밍현상을 최소화하기 위하여, 전자빔을 선별하기 위한 복수개의 구멍과 브릿지로 이루어진 유효화면부에 도밍방지수단이 제공된 음극선관용 섀도우마스크를 제안한다. 상기 도밍방지수단은 유효화면부의 열방출량을 증대시켜 온도상승 및 도밍현상을 감소시킬 뿐만 아니라 브릿지에 가해지는 인장력을 분산시켜 브릿지의 파손을 방지한다.

Description

음극선관용 섀도우 마스크

본 발명은 음극선관용 새도우 마스크에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 색순도를 저하시키는 도밍현상을 최소화하기 위한 음극선관용 섀도우마스크에 관한 것이다.

일반적으로 음극선관용 섀도우 마스크는 전자총에서 방출된 전자빔이 해당하는 형광체에 랜딩할 수 있도록 선별하는 미세두께의 금속판이다. 이러한 섀도우마스크는 형광면에 대응하는 소정 곡률을 갖는 유효화면부와, 상기 유효화면부의 주변에서 전자총방향으로 절곡된 측면부를 포함하며, 상기 유효화면부의 곡률과 측면부의 절곡은 성형(forming) 작업을 통해 이루어진다. 또한 상기 유효화면부는 성형 작업전에 전자빔이 통과할 수 있는 수십만개의 구멍과, 전자빔이 차단되는 상기 구멍과 구멍사이의 브릿지(bridge)가 사진제판 기술을 응용한 부식법(etching)으로 형성된다. 따라서 전자빔은 상기 구멍과 브릿지에 의해 선별되어 해당하는 형광체를 발광시키게 된다.

상기와 같은 섀도우마스크는 브릿지에 전자빔이 충돌하면서 발생하는 열에너지가 섀도우마스크를 열팽창시켜 패널을 향해 볼록하게 만곡지는 도밍현상을 야기한다. 상기 도밍현상으로 섀도우마스크의 구멍위치가 변화되어 랜딩 에러(landing error)가 일어나게 되며, 상기 랜딩에러로 인해 구현된 영상의 색순도는 열화된다.

한편, 상기와 같은 섀도우마스크는 구현되는 영상에 높은 휘도를 부여하기 위해 새도우마스크에 차단되는 전자빔보다는 통과하는 전자빔의 비율을 높혀야 한다. 이는 곧, 전자빔이 통과하는 구멍을 크게 해야 한다는 것을 의미하므로 상대적으로 브릿지의 폭은 감소하게 된다. 하지만, 고휘도를 위해 브릿지의 폭을 줄이는 것은, 곡률을 형성하기 위하여 유효화면부에 가하는 인장력에 의해 브릿지를 파손되는 한 요인으로 작용하게 된다.

따라서 본 발명은 상기 종래 기술이 해결하지 못한 기술적 과제를 해소하기 위해 발명된 것으로써, 본 발명의 주요한 목적은 열에너지로 변환된 전자빔으로 인해 새도우마스크가 열팽창하여 패널을 향해 볼록하게 만곡지는 도밍현상이 최소화되는 음극선관용 새도우마스크를 제공하는 것이다.

또한 본 발명의 목적은 열방출량을 증대시켜 온도상승과 도밍현상이 최소화되는 음극선관용 섀도우마스크를 제공하는 것이다.

더욱이 본 발명의 목적은 유효화면부에 곡률을 형성할 때에 브릿지의 파손이 방지되는 섀도우마스크를 제공하는 것이다.

본 발명은 곡률을 형성하기 위해 유효화면부에 인장력을 가할 때에, 브릿지에 가해지는 인장력을 효과적으로 분산시킴으로써 브릿지의 파손이 방지되고, 구현되는 영상에 고휘도를 부여할 수 있는 섀도우마스크를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 섀도우마스크의 부분 확대 단면도.

도 2는 도 1에 나타낸 섀도우마스크의 부분 확대 평면도

도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 섀도우마스크의 부분 단면도.

상기 목적을 실현하기 위하여 본 발명은, 전자빔을 통과시키기 위한 구멍이 소정 패턴으로 다수개 형성된 유효화면부와, 상기 유효화면부의 주변부에서 전자총을 향해 절곡된 측면부와, 열방출량을 증대하여 상기 유효화면부의 열팽창을 감소시키는 도밍방지수단을 포함한다.

상기 도밍방지수단으로는 각각의 수평브릿지의 일면 또는 양면에 종방향으로 길게 형성되는 적어도 하나이상의 홈을 특징으로 하며, 상기 도밍방지수단은 수평브릿지의 가해지는 인장력을 분산시켜 파손을 방지하는 작용을 더욱 포함한다.

상기 수평브릿지는 전자빔이 통과하는 구멍의 좌,우부분을 가리키는 것이고, 수직브릿지는 구멍의 상,하부분을 가리키는 것이다.

이하, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 의하여 새롭게 구현되는 섀도우마스크의 일부 확대 단면도이고, 도 2는 도 1에 나타낸 섀도우마스크의 부분 확대 평면도이다.

상기 도 1과 2를 참조하면, 본 발명에 의하여 새롭게 구현되는 섀도우마스크(15)는 다수개의 구멍(1)이 소정 패턴으로 형성된 유효화면부(11)와, 상기 유효화면부(11)의 주변부에서 전자총(도시 생략)방향으로 절곡된 측면부(13)를 포함한다.

상기 측면부(13)는 상기 유효화면부(11)를 제외한 부분으로, 도시하지는 않았지만 코너 및 사이드 노치(notch)와 성형 작업을 용이하게 하기 위한 가이드 노치가 형성되어 있으며, 프레임(17)에 용접으로 고정되어 패널(19)의 안쪽 공간에 위치하게 된다.

한편, 상기 유효화면부(11)는 전자빔을 선별하여 해당하는 형광체에 랜딩하도록 안내하는 실질적인 색선별 작업을 실행하는 부분으로, 다수개의 구멍(1)과 상기 구멍(1)과 구멍(1)사이의 브릿지(5)를 포함하며, 성형 작업을 통해 상기 패널(17)에 대응하는 소정의 곡률을 갖는다. 상기 유효화면부(11)에 형성된 구멍(1)은 전자빔을 선별하여 통과시키기 위한 것으로 본 실시예에서는 상기 구멍을 슬롯(slot)형상으로 형성하나, 도트(dot)형상으로도 형성할 수 있다. 또한 상기 브릿지(5)는 전자빔을 차단하여 상기 구멍(1)을 통과한 전자빔이외의 전자빔이 형광면에 랜딩하지 못하게 함으로써, 불필요한 형광체가 발광하지 못하게 하는 작용을 한다.

상기와 같은 섀도우마스크(15)에 있어서, 상기 전자빔을 차단하는 브릿지(5)에 충돌한 전자빔으로 인해 섀도우마스크(15)는 열팽창하게 된다. 이는 브릿지(5)에 충돌한 전자빔이 열에너지로 변환되고, 이 열에너지가 브릿지(5)에 흡수되어 섀도우마스크(15)가 열팽창하게 된다는 것이다. 또한 상기 측면부(13)가 프레임(17)에 고정되어 있어, 상기 유효화면부(11)는 패널(19)을 향해 볼록하게 만곡지는 도밍현상이 일어나게 된다.

상기 도밍현상은 구멍(1)의 위치를 변화시키므로, 전자빔은 해당하는 형광체가 아닌 다른 형광체나 블랙매트릭스에 랜딩하여 색순도를 저하시키게 된다. 따라서 상기 도밍현상을 최소화하여 색순도의 저하를 방지하는 것이 바람직하다.

이를 위하여 본 발명에서는 상기 도밍현상을 최소화하기 위하여 섀도우마스크(15)에 도밍방지수단을 제공한다. 상기 도밍방지수단은 섀도우마스크(15)의 열복사를 향상시켜 전자빔의 충돌로 인한 섀도우마스크(15)의 온도 상승을 저지하는 작용을 한다. 즉, 섀도우마스크(15)의 표면적을 증가시켜 열방출량을 증대시킨다는 것이다. 상기와 같은 도밍방지수단으로 본 실시예에서는 수평브릿지(9)의 양면 각각에 적어도 하나이상의 홈(3)을 형성한다. 상기 홈(3)은 상기 슬롯형상의 구멍(1)과 동일한 종방향으로 나란하게 형성된다. 이처럼 상기 수평브릿지(9)에 구멍(1)과 나란하게 형성된 홈(3)은 섀도우마스크(15)의 표면적을 확대시켜 섀도우마스크(15)의 열을 빠르게 외부로 복사함으로써 온도상승을 저지하는 동시에 열변형과 이로 인한 색순도의 저하을 감소시킨다. 상기 홈(3)은 구멍(1)을 형성할 때와 동일한 방법인 부식법으로 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 수평브릿지(9)의 양면 각각에 홈(3)을 형성하나, 도 3에 나타낸 바와 같이 일면에만 형성시킬 수도 있다.

열복사를 위한 표면적 향상은 가령 홈(3)의 단면이 반원형상이라 가정하면, 단면을 기준하여 확대된 표면적의 증가는 다음의 수학식 1과 같다.

2×π×(w/2) - 2×(w/2) = (π-1)×w

w: 홈의 직경

상기 수학식 1을 참조하면, 전체 단위 단면적에 대한 홈직경의 변수에 따라 그 증분만큼 열복사가 많이 일어나 온도상승이 적어진다는 것을 알 수 있다.

또한, 상기 도밍방지수단으로 제공된 홈(3)은 수직브릿지(7)의 파손방지까지 도모할 수 있다. 즉, 유효화면부(11)에 소정의 곡률을 주기 위한 성형 작업을 할 때에 가해지는 인장력을 수직브릿지(7)가 견디지 못하고 파손되는 문제를 해소할 수 있다는 것이다. 이를 더욱 구체화하면, 상기 인장력에 의해 수직브릿지(7)가 좌우방향으로 약 30~40%정도 늘어나게 되는데, 이를 견디지 못하고 수직브릿지(7)가 끊어지게 되는 문제를 해소할 수 있다는 것이다. 상기 홈(3)이 수직브릿지(7)의 파손을 방지할 수 있는 이유는 상기 홈(3)이 수직브릿지(7)에 가해지는 집중적인 인장력을 수평브릿지(9)로 분산시켜 수직브릿지(7)의 변형량을 감소시키기 때문이다. 따라서, 상기 홈(3)은 고휘도를 위해 구멍(1)을 크게 한 섀도우마스크(15)에 더욱 바람직하며, 종래 섀도우마스크에 비해 구멍의 크기를 더욱 크게 할 수 있어 약 5~10%의 휘도향상을 가져올 수 있다.

이처럼, 구멍(1)의 크기를 증가시키면 전자빔과 섀도우마스크(15)의 간섭으로인한 모아레(moire)현상을 줄일 수 있다. 상기 모아레현상은 밝고 어두운 명암의 띄가 물결모양으로 비치는 것을 말하는 것으로 상기 구멍(1)의 크기가 증가하면 밝은 부분과 어두운 부분의 차가 줄어들고 이에 따라 상기 띄의 폭이 줄어 들어 상기 모아레현상은 감소한다.

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

상기와 같이 본 발명에 따른 섀도우마스크는 도밍방지수단으로 제공된 홈이 표면적을 증가시켜 온도상승을 저지하는 동시에 도밍현상을 감소시키므로, 색순도의 향상을 기대할 수 있다.

더욱이 상기 홈은 유효화면부에 곡률을 형성하기 위하여 인장력을 가할 때에, 브릿지의 가해지는 인장력을 분산시켜 브릿지의 파손을 방지할 수 있어 구멍의 크기를 증가시킬 수 있다. 따라서 휘도의 향상을 기대할 수 있으며, 모아레현상을 야기하는 밝고 어두운 명암의 띄를 더욱 얇게 할 수 있다.

Claims (2)

1. 전자빔을 통과시키기 위한 구멍이 소정 패턴으로 다수개 형성된 유효화면부와;

   상기 유효화면부의 주변부에서 전자총을 향해 절곡된 측면부와;

   열방출량을 증대하여 상기 유효화면부의 열팽창을 감소시키는 도밍방지수단을 포함하는 음극선관용 섀도우마스크.
2. 제1항에 있어서, 상기 도밍방지수단으로는 각각의 브릿지의 일면 또는 양면에 종방향으로 길게 형성되는 적어도 하나이상의 홈을 특징으로 하는 음극선관용 섀도우마스크.