KR20000054916A - 음극선관용 마스크 어셈블리 - Google Patents

Abstract

섀도우 마스크의 도오밍 보정을 위한 위치 변동시 패널에 대하여 직진이동됨으로써 마스크 어셈블리의 회전으로 인한 전자빔의 회전성 랜딩 에러를 방지할 수 있는 음극선관용 마스크 어셈블리로서, 마스크 어셈블리는 다수개의 빔통과용 홀을 형성하는 섀도우 마스크와, 상기 섀도우 마스크를 지지하는 마스크 프레임과, 상기 마스크 프레임에 고정되는 고팽창부재 및 패널에 매립된 스터드 핀에 고정되는 저팽창부재와의 접합으로 구성되는 스프링 구조체로 이루어진다.

상기 스프링 구조체는 자체의 바이메탈 작용으로 마스크 프레임에 고정된 고팽창부재가 저팽창부재보다 더욱 팽창하게 되어 마스크 프레임을 패널에서 이격되는 방향으로 이동시켜 섀도우 마스크의 도오밍을 보정한다.

Description

음극선관용 마스크 어셈블리 {Mask assembly for cathode ray tube}

본 발명은 음극선관용 마스크 어셈블리에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 섀도우 마스크의 도오밍 보정을 위한 위치 변동시 패널에 대하여 직진이동됨으로써 마스크 어셈블리의 회전으로 인한 전자빔의 회전성 랜딩 에러를 방지할 수 있는 음극선관용 마스크 어셈블리에 관한 것이다.

일반적으로 마스크 어셈블리는 형광막 스크린을 형성하는 패널에 평행하게 근접 배치되어 전자총에서 출사된 세줄기의 전자빔을 해당 형광체로 분리 랜딩시키는 부품으로서, 이를 위하여 마스크 어셈블리는 색선별을 위한 다수개의 빔통과용 홀을 형성하는 섀도우 마스크와, 상기 섀도우 마스크를 지지하는 마스크 프레임과, 상기 마스크 프레임을 패널에 매립된 스터드 핀에 고정시키는 다수개의 사이드 스프링 또는 코너핀 스프링을 구비하여 이루어진다.

여기서, 상기 섀도우 마스크는 극히 얇은 금속 재질로 제작되므로, 전자빔 충돌로 인한 열에너지 상승에 의하여 패널을 향하여 볼록하게 팽창하는 도오밍 현상을 일으키는데, 상기 도오밍 현상은 빔통과용 홀들의 위치를 변동시켜 전자빔의 정확한 랜딩을 방해함으로써 화면의 색순도를 저하시키는 등, 화질을 악화시키는 주원인으로 작용하게 된다.

위와 같은 섀도우 마스크의 도오밍을 보정하기 위한 통상적인 방법은 아래와 같다. 도 7은 종래 기술에 의한 마스크 어셈블리가 패널에 장착된 상태를 전자총 방향에서 바라본 정면도이고, 도 8은 도 7의 A-A선을 기준으로 절개한 단면도이며, 도 9는 마스크 어셈블리의 평면도이다.

도 8a에서 도시하는 바와 같이, 음극선관 작동 초기 3-5분 사이에 섀도우 마스크(1)가 도오밍을 일으키면(쇄선으로 도시), 이후 3-30분 사이에 섀도우 마스크(1)로부터의 전도열 및 복사열에 의해 마스크 프레임(3)이 팽창하면서(쇄선으로 도시) 섀도우 마스크(1)를 패널(5)에서 이격시키는 것으로 1차 보정이 행해진다.

그리고 이후 도 8b에서 도시하는 바와 같이, 통상의 바이메탈로 이루어지는 사이드 스프링(7)의 열팽창으로 인하여 마스크 프레임(3) 및 섀도우 마스크(1)는 점선으로 도시한 도 8b의 위치에서 패널(5)로 근접 이동되어, 섀도우 마스크(1)에 형성된 빔통과용 홀(1a)들의 위치를 초기 위치로 복원시키는 것으로 2차 보정이 이루어진다.

그러나 위와 같은 방식의 도오밍 보정은 사이드 스프링(7)의 특성상 전자빔의 회전성 랜딩 에러를 유발시키는 문제점을 갖게 된다. 이는 도 9에서 도시하는 바와 같이 한 개의 사이드 스프링(7)만을 고려하여 열팽창 특성을 살펴보면, 상기 통상의 사이드 스프링(7)은 고팽창 금속부재(7a)와 저팽창 금속부재(7b)의 접합으로 이루어지므로 열에너지 상승으로 인한 열팽창시 상기 사이드 스프링(7)은 쇄선으로 도시하는 바와 같이 휘어지게 되고, 이로서 마스크 프레임(3)에 용접된 일단부가 패널(5)을 향하여 상승함으로써 마스크 프레임(5)의 위치를 보정하게 된다.

그러나 이 때, 사이드 스프링(7)의 대각방향 열팽창으로 인하여 마스크 프레임(3)은 패널(5)을 향하는 수직방향(도면에서 Z축 방향) 뿐만 아니라 수평방향(도면에서 X축 방향)으로의 이동성분을 가짐으로써, 전체적으로 마스크 프레임(3)은 도 7에서 화살표로 도시하는 바와 같이 반시계방향으로 미세한 회전성분을 갖게 된다.

이로서 섀도우 마스크(1)에 형성된 빔통과용 홀(1a)들의 위치 또한 미세하게 회전하게 되어, 결과적으로 전자빔들의 랜딩 궤적을 미세하게 회전시키는, 이른바 회전성 랜딩 에러가 발생하게 되는 것이다.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 고안된 것으로서, 본 발명의 목적은 섀도우 마스크의 도오밍 보정을 위한 위치 변동시, 패널에 대하여 직진이동됨으로써 마스크 어셈블리의 회전으로 인한 전자빔의 회전성 랜딩 에러를 방지하여 화질 저하를 효과적으로 예방할 수 있는 음극선관용 마스크 어셈블리를 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명에 의한 마스크 어셈블리를 포함하는 음극선관의 부분 절개 사시도.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 마스크 어셈블리의 분해 사시도.

도 3은 스프링 구조체의 사시도.

도 4a 및 도 4b는 패널에 결합된 마스크 어셈블리를 절개한 단면도.

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 마스크 어셈블리의 분해 사시도.

도 6a 및 도 6b는 패널에 결합된 마스크 어셈블리를 절개한 단면도.

도 7은 종래 기술에 의한 마스크 어셈블리가 패널에 장착된 상태를 전자총 방향에서 바라본 정면도.

도 8a 및 도 8b는 도 7의 A-A선을 기준으로 절개한 단면도.

도 9는 종래 기술에 의한 마스크 어셈블리의 평면도이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

다수개의 빔통과용 홀을 형성하여 전자총에서 출사된 전자빔을 해당 형광체로 분리 랜딩시키는 섀도우 마스크와, 상기 섀도우 마스크의 둘레부와 용접되어 섀도우 마스크를 고정시키는 마스크 프레임과, 상기 마스크 프레임과 패널에 매립된 스터드 핀에 각각 분리 고정되는 열팽창계수가 상이한 이종 금속의 접합으로 제공되어 열팽창시 마스크 프레임을 패널에 대하여 직진 이동시켜 마스크 프레임의 회전을 방지하는 회전 방지수단을 포함하는 음극선관용 마스크 어셈블리를 제공한다.

상기 회전 방지수단은 마스크 프레임의 바닥부와 평행하게 마스크 프레임에 고정되는 고팽창부재 및 스터드 핀에 끼워지는 일단부가 패널의 측면부와 평행하도록 배치되는 저팽창부재와의 접합으로 형성되는 스프링 구초제로 이루어지며, 상기 고팽창부재와 저팽창부재는 서로 접합되는 부분을 제외하고 서로 수직하게 배치되는 구조를 이룬다.

이로서 전자빔 충돌에 의한 섀도우 마스크의 도오밍 이후, 상기 스프링부재는 자체의 바이메탈 작용으로 마스크 프레임에 고정된 고팽창부재가 저팽창부재보다 더욱 팽창하게 되어 결과적으로 마스크 프레임을 패널에서 이격되는 방향으로 이동시켜 섀도우 마스크의 도오밍을 보정하게 된다.

따라서 마스크 프레임은 회전성분 없이 패널에 대하여 직진 이동됨으로써 회전에 의한 전자빔의 회전성 랜딩 에러를 방지할 수 있는 것이다.

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

도 1은 본 발명에 의한 마스크 어셈블리를 포함하는 음극선관의 부분 절개 사시도이다.

도시하는 바와 같이 음극선관은 내면으로 형광막 스크린(2)을 형성하는 패널(4)과, 내주면으로 전자총(6)을 장착하는 넥크부(8)와, 상기 패널(4)과 넥크부(8)를 연결하는 나팔체 형상의 펀넬(10)이 결합하여 튜브(12)를 구성하고 있다.

상기 형광막 스크린(2)은 다수개의 녹, 청, 적 형광체들이 소정의 형상으로 패턴화된 막으로서, 상기 형광체들은 전자총(6)에서 발사된 전자빔(14)을 주사받아 여기됨으로써 소정의 화상을 구현하게 된다.

이 때, 형광막 스크린(2)의 후면으로 배치되는 섀도우 마스크(20)는 패널(4)의 화면부(4a)와 유사한 곡률로 제작되며, 형광체 패턴에 대응하는 다수개의 빔통과용 홀(20a)을 형성하여 전자총(6)에서 발사된 세줄기의 전자빔(14)을 각각의 해당 형광체로 분리 랜딩시키는 역할을 한다.

이와 같이 컬러 화상 구현에 중요한 역할을 담당하는 섀도우 마스크(20)는 극히 얇은 금속 재질로 제작됨에 따라 패널(4)을 향하여 볼록하게 팽창하는 도오밍 현상을 일으키므로, 상기 도오밍 현상을 신속하고 정확하게 보정하는 일이 중요하게 된다. 따라서 본 실시예에 의한 마스크 어셈블리는 마스크 프레임(30)을 회전 성분 없이 패널(4)에서 이격시켜 섀도우 마스크(20)의 도오밍을 보정하게 된다.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 마스크 어셈블리의 분해 사시도이고, 도 3은 스프링부재의 사시도이며, 도 4a 및 도 4b는 패널에 결합된 마스크 어셈블리를 절개한 단면을 도시하고 있다.

도시하는 바와 같이 마스크 어셈블리는 색선별 수단인 섀도우 마스크(20)와, 상기 섀도우 마스크(20)를 고정시키는 마스크 프레임(30)을 포함하며, 상기 섀도우 마스크(20)는 다수개의 빔통과용 홀(20a)을 형성하는 마스크부(22)와, 상기 마스크부(22)의 네 가장자리로부터 수직하게 굽힘 형성되는 스커트부(24)로 이루어진다.

그리고 상기 마스크 프레임(30)은 전자빔 통과용 개구부(32a)를 갖는 장방형의 바닥부(32)와, 상기 바닥부(32)의 네 가장자리로부터 섀도우 마스크(20)를 향하여 굽힘 형성되어 섀도우 마스크(20)의 스커트부(24)와 용접되는 측면부(34)로 이루어진다.

상기 섀도우 마스크(20)는 마스크 프레임(30)의 내부 또는 외부로 끼워진 다음, 서로 접촉하는 섀도우 마스크(20)의 스커트부(24)와 마스크 프레임(30)의 측면부(34) 둘레를 따라 일련의 용접 작업을 거쳐 마스크 프레임(30)에 고정되며, 이렇게 섀도우 마스크(20)와 고정된 마스크 프레임(30)은 이후 패널(4)의 내측면에 지지되어 튜브(12)에 장착된다.

이 때, 본 실시예에 의한 마스크 어셈블리는 상기 마스크 프레임(30)을 패널(4)에 매립된 스터드 핀(16)에 고정시키면서, 섀도우 마스크(20)의 도오밍을 보정하기 위한 열변형시, 마스크 프레임(30)을 패널(4)에 대하여 직진 이동시킴으로써 마스크 프레임(30)의 회전을 방지하는 회전 방지수단을 구비한다.

상기 회전 방지수단은 마스크 프레임(30)에 고정되는 고팽창부재(42)와, 스터드 핀(16)에 끼워지는 저팽창부재(44)와의 접합으로 형성되는 스프링 구조체(40)로 이루어지며, 상기 고팽창부재(42)와 저팽창부재(44)는 서로 접합되는 부분을 제외하고 서로 수직하게 배치되는 구조를 이룬다.

이를 보다 상세하게 설명하면, 상기 고팽창부재(42)는 마스크 프레임(30)의 바닥부(34)에 용접 등의 수단으로 고정되는 고정부(42a)와, 상기 고정부(42a)에서 소정의 각도로 굽힘 가공되는 제 1 접합부(42b)로 이루어지며, 상기 저팽창부재(44)는 체결공(44a)을 형성하여 스터드 핀(16)에 착탈 가능하게 결합되는 체결부(44b)와, 상기 체결부(44b)에서 소정의 각도로 굽힘 가공되는 제 2 접합부(44c)로 이루어진다.

상기 저팽창부재(44)의 체결부(44b)는 패널(4)의 내측면과 평행하도록 배치됨으로써 고팽창부재(42)의 고정부(42a)와 서로 수직을 이루며, 고팽창부재(42)와 저팽창부재(44)의 제 1 및 제 2 접합부(42b, 44c)는 서로 용접 등의 방법으로 접합되어 일체화된다.

이와 같은 구성으로 이루어지는 스프링 구조체(40)는 열에너지 상승시 자체의 바이메탈 구성으로 인하여 특이한 열변형 특성을 보이게 되는바, 이는 도 3에서 도시하는 바와 같이, 저팽창부재(44)가 체결공(44a)을 통하여 스터드 핀(16)에 고정된 상태에서 고팽창부재(42)의 열팽창량이 저팽창부재(44)의 열팽창량보다 크게 되므로, 상기 고팽창부재(42)와 저팽창부재(44)가 접합된 제 1 및 제 2 접합부(42b, 44c)가 상승됨과 동시에 고팽창부재(42)의 고정부(42a)가 하강하게 되어, 전체적으로 스프링 구조체(40)는 점선으로 도시한 형태로 변형되는 모습을 보인다.

이로서 마스크 어셈블리는 도 4(a)에서 도시하는 바와 같이 전자빔 충돌에 의한 열에너지 상승으로 섀도우 마스크(20)가 도오밍을 일으키면(쇄선으로 도시), 이후 도 4(b)도에서 도시하는 바와 같이 섀도우 마스크(20)로부터의 복사열 및 전도열에 의해 스프링 구조체(40)가 점선의 형태로 변형됨으로써 마스크 프레임(30)을 패널(4)에서 이격시키게 된다.

따라서 마스크 프레임(30)이 패널(4)에서 이격됨에 따라 섀도우 마스크(20)는 도오밍 상태에서 점선으로 도시하는 바와 같이 초기의 위치로 복귀되며, 이로서 빔통과용 홀(20a)들의 위치 또한 초기 위치로 복귀되어 전자빔(14)을 정확하게 분리 랜딩시킬 수 있는 것이다.

이 때, 본 실시예에 의한 스프링 구조체(40)는 상기 마스크 프레임(30)에 회전 성분을 부여하지 않으면서 마스크 프레임(30)을 패널(4)에 대하여 직진 이동시킴으로써 전자빔(14)의 회전성 랜딩 에러를 방지하게 되며, 마스크 프레임(30)의 열팽창 없이 섀도우 마스크(20)의 도오밍을 직접적으로 보정하여 도오밍 보정에 소요되는 시간을 보다 단축시킬 수 있는 장점을 갖는다.

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 마스크 어셈블리의 사시도이고, 도 6은 패널에 결합된 본 실시예에 의한 마스크 어셈블리를 절개한 단면도이다.

본 실시예에 의한 마스크 어셈블리는 마스크 프레임(30)과 스프링 구조체(40)의 결합을 용이하게 하고, 그 결합력을 향상시키기 위한 것으로, 상기 마스크 프레임(30)은 스프링 구조체(40)의 고팽창부재(42)가 삽입될 수 있도록 스프링 구조체(40)가 배치될 측면부(34)에 각각의 결합공(34a)을 형성하는 것으로 이루어진다.

상기 마스크 프레임(30)과 스프링 구조체(40)의 결합은 고팽창부재(42)의 고정부(42a)를 마스크 프레임(30) 측면부(34)에 형성된 결합공(34a)을 통하여 일정 길이만큼 측면부(34) 내부로 위치시킨 다음, 마스크 프레임(30)의 측면부(34)와 접하는 고정부(42a)의 적어도 일면으로 일련의 용접 작업을 수행하는 것으로 이루어진다.

이로서, 마스크 프레임(30)과 스프링 구조체(40)는 용접 부위에서 서로를 가압하는 힘을 분산시킬 수 있으므로 용접 부위가 가압되어 변형되는 현상을 방지할 수 있으며, 스프링 구조체(40)를 보다 정확한 위치에서 마스크 프레임(30)에 고정시킬 수 있는 장점을 갖게 된다.

본 실시예에 의한 스프링 구조체의 작용은 도 6의 (a) 및 (b)도에서 도시하는 바와 같이, 섀도우 마스크(20)가 패널(4)을 향하여 도오밍을 일으키면(쇄선으로 도시), 스프링 구조체(40)의 고팽창부재(42)가 하강되어 스프링 구조체(40)를 점선의 형태로 변형시킴으로써 마스크 프레임(30)을 패널(4)에서 이격시키는 것으로 섀도우 마스크(20)의 도오밍 보정 작용이 이루어진다.

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 발명에 의한 마스크 어셈블리는 스프링 구조체의 바이메탈 특성으로 인하여 섀도우 마스크의 도오밍 보정을 위한 열변형시 마스크 프레임을 패널에 대하여 직진 이동시킴으로써 마스크 프레임의 회전을 방지하게 된다. 따라서 마스크 프레임의 회전으로 인한 전자빔의 회전성 랜딩 에러를 방지할 수 있으므로 이에 따른 화질 저하를 효과적으로 예방할 수 있는 장점을 갖는다.

또한 본 발명에 의한 마스크 어셈블리는 섀도우 마스크의 도오밍 이후 스프링 구조체의 열변형으로 섀도우 마스크의 도오밍을 보정함으로써 도오밍 보정에 소요되는 시간을 보다 단축시킬 수 있으며, 스프링 구조체를 보다 정확한 위치에서 마스크 프레임에 고정시킬 수 있는 동시에 마스크 프레임과 스프링 구조체의 용접 부위가 가압되어 변형되는 현상을 미연에 방지할 수 있는 효과를 갖는다.

Claims (6)

1. 다수개의 빔통과용 홀을 형성하여 전자총에서 출사된 전자빔을 해당 형광체로 분리 랜딩시키는 섀도우 마스크와;

   상기 섀도우 마스크의 둘레부와 용접되어 섀도우 마스크를 고정시키는 마스크 프레임과;

   상기 마스크 프레임과 패널에 매립된 스터드 핀에 각각 분리 고정되는 열팽창계수가 상이한 이종 금속의 접합으로 제공되어 열팽창시 마스크 프레임을 패널에 대하여 직진 이동시켜 마스크 프레임의 회전을 방지하는 회전 방지수단을 포함하는 음극선관용 마스크 어셈블리.
2. 제 1항에 있어서, 상기 회전 방지수단은 일단부가 마스크 프레임의 바닥부와 평행하게 배치되어 마스크 프레임에 고정되는 고팽창부재와, 일단부가 패널의 측면부와 평행하게 배치되어 스터드 핀에 끼워지는 저팽창부재와의 접합으로 형성되는 스프링 구조체로 이루어지는 음극선관용 마스크 어셈블리.
3. 제 2항에 있어서, 상기 고팽창부재는 마스크 프레임에 고정되는 고정부와, 상기 고정부의 일단에서 소정의 각도로 굽힘되어 저팽창부재와 접합되는 제 1 접합부로 이루어지는 음극선관용 마스크 어셈블리.
4. 제 2항에 있어서, 상기 저팽창부재는 체결공을 형성하여 스터드 핀에 체결되는 체결부와, 상기 체결부의 일단에서 소정의 각도로 굽힘되어 고팽창부재의 제 1 접합부와 접합되는 제 2 접합부로 이루어지는 음극선관용 마스크 어셈블리.
5. 제 1항에 있어서, 상기 마스크 프레임은 스프링 구조체와 마주하는 각각의 측면부로 고팽창부재의 고정부가 삽입될 수 있는 결합공을 더욱 형성하는 음극선관용 마스크 어셈블리.
6. 패널의 스커트부 내면에 고정되는 스터드 핀과;

   전자빔을 색선별하는 섀도우 마스크와;

   상기 섀도우 마스크의 둘레부와 용접되어 섀도우 마스크를 고정시키는 마스크 프레임과;

   상기 마스크 프레임과 상기 스터드 핀 사이에 위치하여 섀도우 마스크를 현수함과 아울러 섀도우 마스크의 도오밍을 보정하는 수단을 포함하며,

   상기 도오밍을 보정하는 수단은 전자빔의 진행방향과 역방향으로 팽창하는 부재와, 이 부재의 열팽창률보다 낮은 열팽창률을 갖는 부재로 이루어지며, 이들 부재는 직교하는 자유단을 갖는 형태로 접합되는 음극선관용 마스크 어셈블리.