KR20000061003A - 음극선관용 섀도우 마스크의 제조방법 - Google Patents

Abstract

섀도우 마스크의 도오밍을 방지하기 위하여 그 표면에 전자반사물질 또는 강화물질을 코팅할 때, 섀도우 마스크의 홀 막힘을 효과적으로 방지할 수 있는 섀도우 마스크의 제조방법으로서, 이는 스크린 인쇄기에 섀도우 마스크와 스크린 메쉬를 제 1 정위치에 고정시키고 페이스트를 인쇄하는 제 1 인쇄 공정과, 섀도우 마스크를 제 1 정위치에서 제 2 정위치로 수평 이동시킨 후 페이스트를 인쇄하는 제 2 인쇄 공정과, 상기 제 1 인쇄 공정과 제 2 인쇄 공정을 순차적으로 적어도 한번 이상 반복 수행하는 반복 인쇄 공정과, 평판 형상의 섀도우 마스크를 프레스 성형하는 성형 공정을 포함하여 이루어진다. 여기서, 섀도우 마스크의 이동 거리는 대략 수평방향 홀 피치의 절반 정도로 이루어지며,이로서 스크린 메쉬는 홀수번째 인쇄시 빔통과용 홀과 마주하여 페이스트가 잔류된 부분이 짝수번째 인쇄시에는 빔통과용 홀 사이의 무공부에 위치하게 된다. 따라서 앞선 인쇄 공정에서 잔류된 페이스트는 다음번 인쇄 공정에서 새로 도포되는 페이스트와 함께 무공부에 인쇄되어 페이스트의 누적을 방지하며, 빔통과용 홀의 막힘을 효과적으로 억제할 수 있다.

Description

음극선관용 섀도우 마스크의 제조방법{Shadow mask for cathode ray tube and method of manufacturing the same}

본 발명은 음극선관용 섀도우 마스크의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 섀도우 마스크의 도오밍을 방지하기 위하여 그 표면에 전자반사물질 또는 강화물질 등을 코팅할 때, 섀도우 마스크의 빔통과용 홀 막힘을 효과적으로 억제할 수 있는 섀도우 마스크의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 음극선관은 내면으로 형광막 스크린을 형성하는 패널과, 내주면으로 전자총을 장착하는 넥크부와, 상기 패널과 넥크부를 연결하는 나팔체 형상의 펀넬이 결합하여 벌브를 구성하며, 상기 형광막 스크린의 후면으로 섀도우 마스크를 장착하고 있다.

상기 섀도우 마스크는 다수개의 빔통과용 홀이 형성되어 전자총에서 출사된 세줄기의 전자빔을 형광막 스크린내의 해당 형광체로 분리 랜딩시키는 역할을 한다. 따라서 빔통과용 홀이 기준 위치에서 조금이라도 벗어나면 전자빔의 경로가 어긋나게 되어 타색 형광체를 발광시키는 등 색순도를 저하시키므로, 빔통과용 홀의 위치 변동을 적극적으로 억제하는 것이 중요하다.

그러나 전자총에서 출사된 전자빔의 20% 정도만이 빔통과용 홀을 통과하여 형광막 스크린에 도달하므로 나머지 전자빔들은 섀도우 마스크에 충돌하여 섀도우 마스크의 온도를 상승시키고, 이로서 섀도우 마스크는 형광막 스크린을 향하여 볼록하게 팽창하는 도오밍 현상을 일으킨다.

또한 상기 섀도우 마스크는 극히 얇은 금속 재질로 제작되므로 외부의 충격이나 진동 등에 의해 특정 부분이 영구 변형되는 경우가 발생할 수 있다.

이로서 전자빔의 경로가 어긋나게 되어 타색 형광체를 발광시키는 등, 색순도를 저하시킨다. 따라서 이와 같은 색순도 저하를 방지하기 위하여, 미세한 격자 형상의 스크린 메쉬를 사용하여 전자반사물질을 코팅하는 방법이 고안되었다. 이는 스크린 메쉬를 섀도우 마스크의 일면에 배치한 다음, 페이스트 상태의 전자반사물질을 스크린 인쇄법으로 반복 인쇄하여 빔통과용 홀을 제외한 섀도우 마스크의 표면에 코팅시키는 방법이다.

그러나 위 방법은 스크린 인쇄 후 빔통과용 홀과 마주한 스크린 메쉬의 일부분에 페이스트가 남게 되며, 스크린 인쇄를 반복 수행하는 과정에서 위 부분에 페이스트가 계속 누적된다. 이로서 빔통과용 홀이 막히거나 직경이 감소하는 등, 섀도우 마스크의 전자빔 랜딩 특성을 저하시키는 불리한 점이 있다.

이와 같은 빔통과용 홀의 막힘을 최소화하기 위하여, 국내 특허 출원번호 95-40615호는 스크린 메쉬에 빔통과용 홀과 동일한 형상의 포토레지스트막을 형성하여 코팅하는 방법을 제안하고 있다.

그러나 위 방법은 포토레지스트막 형성을 위한 제판 공정이 복잡하여 사용에 불리한 단점을 갖는다.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 고안된 것으로서, 본 발명의 목적은 스크린 메쉬에 페이스트가 누적되는 것을 방지하여 섀도우 마스크의 표면에 전자반사물질이나 강화물질을 코팅할 때, 섀도우 마스크의 홀 막힘을 억제하며 코팅성을 향상시킬 수 있는 섀도우 마스크의 제조방법을 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명에 의한 제조공정 이전 상태의 섀도우 마스크의 사시도.

도 2는 제 1 인쇄 공정에서 스크린 인쇄기에 장착된 섀도우 마스크와 스크린 메쉬의 부분 확대도.

도 3∼도 5는 제 1 인쇄 공정을 나타내는 도 2 A-A선의 단면도.

도 6은 제 2 인쇄 공정에서 스크린 인쇄기에 장착된 섀도우 마스크와 스크린 메쉬의 부분 확대도.

도 7∼도 9는 제 2 인쇄 공정을 나타내는 도 6 B-B선의 단면도.

도 10은 슬롯 타입 빔통과용 홀을 갖는 섀도우 마스크의 부분 확대도.

도 11은 원형 타입 빔통과용 홀을 갖는 섀도우 마스크의 부분 확대도.

도 12는 성형 공정에 의해 완성된 섀도우 마스크의 사시도.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

스크린 인쇄기에 빔통과용 홀이 형성된 평판 형상의 섀도우 마스크와 미세한 격자 형상의 스크린 메쉬를 모두 제 1 정위치에 고정시킨 다음, 페이스트를 도포하고 인쇄하는 제 1 인쇄 공정과, 섀도우 마스크에서 스크린 메쉬를 분리시키고, 섀도우 마스크 또는 스크린 메쉬를 제 1 정위치에서 제 2 정위치로 수평 이동시킨 후, 페이스트를 도포하고 인쇄하는 제 2 인쇄 공정과, 상기 제 1 인쇄 공정과 제 2 인쇄 공정을 순차적으로 적어도 한번 이상 반복 수행하는 반복 인쇄 공정과, 평판 형상의 섀도우 마스크를 프레스 성형하는 성형 공정을 포함하는 섀도우 마스크의 제조방법을 제공한다.

여기서, 제 1 정위치와 제 2 정위치와의 거리는 대략 수평방향 홀 피치의 절반 정도가 바람직하다.

이로서, 스크린 메쉬는 홀수번째 인쇄시 빔통과용 홀과 마주하여 페이스트가 남겨진 부분이 짝수번째 인쇄시에는 빔통과용 홀 사이의 무공부에 위치하게 된다. 따라서 홀수번째 인쇄시 남겨진 페이스트는 짝수번째 인쇄시 새로 도포되는 페이스트와 함께 무공부에 인쇄되므로 페이스트의 누적을 방지하여 빔통과용 홀의 막힘을 효과적으로 억제할 수 있는 것이다.

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

도 1은 본 발명에 의한 제조공정 이전 상태의 섀도우 마스크를 도시하고 있다. 도시하는 바와 같이 섀도우 마스크(10)는 다수개의 빔통과용 홀(2)이 조밀하게 형성된 유효화면부(4)를 포함하며, 이러한 빔통과용 홀(2)의 형성은 사진제판 기술을 응용한 부식법으로 이루어진다. 그리고 섀도우 마스크(10) 본체는 통상의 알루미늄 킬드강(AK강)으로 제작된다.

여기서, 상기 섀도우 마스크(10)는 비교적 높은 열팽창계수를 갖는 알루미늄 킬드강의 단점을 보완하기 위하여, 전자빔을 반사시키며 열반산을 유도하는 등, 섀도우 마스크(10)의 도오밍을 억제하기 위한 코팅막을 적어도 일표면으로 형성한다.

이러한 코팅막에는 전자빔의 반사 효율이 크며, 열방사 효율이 높은 W, WC, Bi 등의 금속막이 대표적이다.

이에, 본 실시예는 이와 같은 다양한 코팅 재료를 빔통과용 홀(2)의 막힘 없이 섀도우 마스크(10)의 일면으로 균일하게 코팅할 수 있는 방법을 제공하고자 하는데 있으며, 이하, 본 실시예에 의한 섀도우 마스크의 제조방법은 다음과 같다.

먼저, 섀도우 마스크(10)와 스크린 메쉬(20)를 공지된 스크린 인쇄기의 제 1 정위치에 모두 고정시킨다. 도 2는 이와 같이 스크린 인쇄기(도시하지 않음)에 고정된 섀도우 마스크(10)와 스크린 메쉬(20)의 일부를 확대하여 도시하고 있으며, 도 3은 도 2 A-A선의 단면을 도시하고 있다.

도시하는 바와 같이 섀도우 마스크(10)는 통상의 민생용 음극선관에 적용되는 슬롯(slot) 타입의 빔통과용 홀(2)을 수직으로 연속 형성하고 있으며, 섀도우 마스크(10)의 상면으로 배치되는 스크린 메쉬(20)는 스테인레스 스틸, 폴리에스테르 또는 나일론 등으로 이루어지는 극히 가느다란 강선들이 미세한 격자 형상으로 조직된 구성을 이루고 있다.

이 때, 제 1 정위치에 고정된 스크린 메쉬(20)와 섀도우 마스크(10)를 관통하는 공통 위치상의 일지점을 각각 P1 및 P1'라고 가정한다.

이와 같이 제 1 정위치에 스크린 메쉬(20)와 섀도우 마스크(10)를 고정시킨 상태에서, 도 4에서 도시하는 바와 같이 전자반사물질 또는 강화물질을 구성하는 페이스트(22)를 스퀴이즈(24)를 이용하여 스크린 메쉬(20)에 인쇄하는 첫번째 인쇄 공정을 수행한다.

첫번째 인쇄 공정 후, 도 5에서 도시하는 바와 같이 스크린 메쉬(20)를 섀도우 마스크(10)에서 분리시키면, 첫번째 인쇄 공정에서 섀도우 마스크(10)의 빔통과용 홀(2)과 마주한 부분에 도포된 페이스트(22)는 스크린 메쉬(20)에 잔류하지만, 빔통과용 홀(2) 사이의 무공부(6)와 마주한 부분에 도포된 페이스트(22)는 스크린 메쉬(20)를 통하여 무공부(6)의 표면에 안착됨으로써 1차적으로 코팅막을 형성하게 된다.

다음으로, 도 6에서 도시하는 바와 같이 섀도우 마스크(10) 또는 스크린 메쉬(20)를 제 1 정위치에서 제 2 정위치로 수평하게 이동시켜 두 부재 사이의 상대 위치를 변화시킨다.

이러한 상대 위치 변화는 스크린 메쉬(20)를 고정시킨 상태에서 섀도우 마스크(10)를 이동시키거나, 섀도우 마스크(10)를 고정시킨 상태에서 스크린 메쉬(20)를 이동시키는 경우 모두를 포함하나, 실질적으로 인쇄 공정시 스크린 메쉬(20)를 이동시키는 것이 곤란하므로, 섀도우 마스크(10)의 위치를 변경시키는 것이 바람직하다. 이에, 상기 섀도우 마스크(10)를 제 2 정위치로 수평하게 이동시킨 후 고정시킨다.

도 7은 도 6 B-B선의 단면도로서, 첫번째 인쇄 공정에서 스크린 메쉬(20)의 P1 지점과 동일 위치이던 섀도우 마스크(10)상의 P1' 지점은 섀도우 마스크(10)의 이동 거리만큼 수평방향으로 이동되었음을 알 수 있다.

이 때, 스크린 매쉬(20)의 P1 지점과 동일 위치인 섀도우 마스크(10)상의 일지점을 P2 지점이라고 가정하면, 섀도우 마스크(10)의 이동 거리, 즉 P1'와 P2 지점과의 거리는 대략 빔통과용 홀(2) 수평피치(Ph : 수평방향으로 인접한 빔통과용 홀 중심점 사이의 거리)의 1/2 정도가 바람직하며, 이 값은 빔통과용 홀(2)의 중심점에서 무공부 중앙점까지의 거리와 동일한 값을 의미한다.

이로서 섀도우 마스크(10)의 무공부(6)는 첫번째 인쇄 공정에서 빔통과용 홀(2)과 마주했던 스크린 메쉬(20)의 일부분과 마주하게 되어, 첫번째 인쇄 공정시 잔류된 페이스트(22)는 표면으로 1차 코팅막이 형성된 섀도우 마스크(10)의 무공부(6)와 마주하게 된다.

다음으로, 도 8에서 도시하는 바와 같이 스크린 메쉬(20)의 일면으로 스퀴이즈(24)를 이용하여 페이스트(22)를 인쇄하는 것으로 두번째 인쇄 공정을 수행한다. 두번째 인쇄 공정은 첫번째 인쇄 공정시 페이스트(22)가 잔류된 스크린 메쉬(20)의 일부분이 섀도우 마스크(10)의 무공부(6)와 마주하게 됨에 따라, 잔류된 페이스트(22)는 새로 도포되는 페이스트(22)와 함께 무공부(6)의 표면으로 안착되어 추가 코팅막을 형성하게 된다.

따라서 두번째 인쇄 공정 후, 도 9에서 도시하는 바와 같이 스크린 메쉬(20)를 섀도우 마스크(10)에서 분리시키면, 스크린 메쉬(20)는 첫번째 인쇄 공정에서 도포된 페이스트(22)의 잔류 없이 두번째 인쇄 공정에서 도포된 페이스트(22)만이 잔류하게 된다.

이어서, 섀도우 마스크(10)를 제 2 정위치에서 제 1 정위치로 재위치시킨 후, 세번째 인쇄 공정을 수행하고, 다음으로 섀도우 마스크(10)를 제 1 정위치에서 제 2 정위치로 재위치하여 네번째 인쇄 공정을 수행한다.

이와 같이 본 실시예는 섀도우 마스크(10)를 제 1 정위치에 고정된 상태에서 홀수번째 인쇄를 수행하고, 섀도우 마스크(10)를 제 2 정위치에 고정된 상태에서 짝수번째 인쇄를 수행하는 것으로 이루어진다.

이 때, 섀도우 마스크(10)의 이동 거리, 즉 제 1 정위치와 제 2 정위치와의 거리(H)는 아래 수학식 1에 따른 범위내에서 설정되도록 함이 바람직하다.

≤ H ≤

여기서, 상기 D1은 도 10에서 도시하는 바와 같이 슬롯 타입 빔통과용 홀(2)의 수평방향 너비를 나타내며, L1은 슬롯 타입 빔통과용 홀(2) 사이의 수평방향 무공부(6) 너비를 나타내고, 상기 H와 D1 및 L1은 모두 동일한 단위로 표현된다.

또한 상기 섀도우 마스크는 다른 실시예로서 도 11 에서 도시하는 바와 같이 공업용 모니터에 적용되는 원형 타입의 빔통과용 홀(8)을 형성할 수 있다. 상기 경우 또한 섀도우 마스크(10)의 이동 거리, 즉 제 1 정위치와 제 2 정위치와의 거리(H)는 다음의 수학식 2에 따른 범위내에서 설정되도록 함이 바람직하다.

≤ H ≤

여기서, D2는 원형 타입 빔통과용 홀(8)의 직경을 나타내고, L2는 원형 타입 빔통과용 홀(2) 사이의 수평방향 무공부(6) 너비를 나타내며, 상기 H와 D2 및 L2는 모두 동일한 단위로 표현된다.

상기한 수학식 1과 수학식 2의 범위는 스크린 메쉬(20)에 잔류하는 페이스트(22)의 양을 최소화할 수 있는 범위로서, 상기한 수학식 1 및 수학식 2의 범위내에서 섀도우 마스크(10)를 이동시킬 경우, 잔류 페이스트(22)를 실질적으로 없앨 수 있다.

이와 같은 페이스트 인쇄 공정은 원하는 코팅막 두께를 수득할 때까지 여러번 반복 수행될 수 있으며, 필요에 따라 섀도우 마스크(10)의 양쪽 표면 모두에 코팅막을 형성할 수 있다.

다음으로, 코팅막 형성이 완료된 섀도우 마스크(10)를 통상의 프레스 성형기에 투입하여 도 12에서 도시하는 바와 같이 소정의 곡률을 갖는 유효화면부(4)와, 스커트부(12) 등을 프레스 가공하여 최종 형상으로 완성한다.

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 스크린 메쉬에 페이스트가 누적되는 것을 방지하여 빔통과용 홀의 막힘을 효과적으로 억제하며, 보다 균일한 표면을 갖는 코팅막을 형성할 수 있다. 이로서 섀도우 마스크의 전자빔 랜딩 특성을 향상시키고, 도오밍을 억제하여 도오밍에 의한 화질 저하를 효과적으로 방지할 수 있다.

Claims (3)

1. 스크린 인쇄기에 빔통과용 홀이 형성된 평판 형상의 섀도우 마스크와, 섀도우 마스크의 일면으로 미세한 격자 형상의 스크린 메쉬를 모두 제 1 정위치에 고정시킨 다음, 페이스트를 도포하고 인쇄하는 제 1 인쇄 공정과;

   섀도우 마스크에서 스크린 메쉬를 이격시키고, 섀도우 마스크 또는 스크린 메쉬를 제 1 정위치에서 제 2 정위치로 수평 이동시킨 후, 페이스트를 도포하고 인쇄하는 제 2 인쇄 공정과;

   상기 제 1 인쇄 공정과 제 2 인쇄 공정을 순차적으로 적어도 한번 이상 반복 수행하는 반복 인쇄 공정과;

   평판 형상의 섀도우 마스크를 프레스 성형하는 성형 공정을 포함함을 특징으로 하는 섀도우 마스크의 제조방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 정위치와 제 2 정위치와의 거리는 아래 수학식에 따른 범위내에서 설정되도록 하여 이루어지는 섀도우 마스크의 제조방법.

   ≤ H ≤

   여기서,

   H는 제 1 정위치와 제 2 정위치와의 거리 (mm),

   D1은 슬롯 타입 빔통과용 홀의 수평방향 너비 (mm),

   L1은 슬롯 타입 빔통과용 홀 사이의 수평방향 무공부 너비 (mm).
3. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 정위치와 제 2 정위치와의 거리는 아래 수학식에 따른 범위내에서 설정되도록 하여 이루어지는 섀도우 마스크의 제조방법.

   ≤ H ≤

   여기서,

   H는 제 1 정위치와 제 2 정위치와의 거리 (mm),

   D2는 원형 타입 빔통과용 홀의 직경 (mm),

   L2는 원형 타입 빔통과용 홀 사이의 수평방향 무공부 너비 (mm).