KR20020026846A - 높은 색순도를 가진 컬러음극선관용 섀도우 마스크 어셈블리 - Google Patents

Abstract

컬러음극선관용 섀도우 마스크 어셈블리는 형태는 직사각형 프레임이고, 단측 마스크 프레임 부재쌍과 장측 마스크 프레임 부재쌍으로 이루어진 마스크 프레임을 포함한다. 단측 마스크 프레임 부재 각각은 온도변화에 따라서 휘어지는 바이메탈구조를 갖는다. 직사각형의 섀도우 마스크는 장측 마스크 프레임에 부착되어 있다. 온도가 상승할 때, 단측 마스크 프레임 부재는 섀도우 마스크의 인장력의 증가를 상쇄하는 방향으로 휘어지고, 온도가 하강할 때, 단측 프레임 부재는 섀도우 마스크의 인장력의 감소를 상쇄하는 방향으로 휘어진다. 그러므로, 섀도우 마스크의 인장력은 변하지 않고, 섀도우 마스크는 본래 원통형 표면에서 변하지 않는다. 따라서, Q 값은 일정하게 유지되고, 색순도는 저하되지 않는다.

Description

높은 색순도를 가진 컬러음극선관용 섀도우 마스크 어셈블리 {SHADOW MASK ASSEMBLY FOR COLOR CATHODE-RAY TUBE HAVING HIGH COLOR PURITY}

본 발명은 통상적으로 컬러음극선관 (또는 브라운관) 용 섀도우 마스크 어셈블리에 관한 것이다. 특히, 본 발명은, 온도변화에 기인한 섀도우 마스크의 변형을 효과적으로 피할 수 있는, 그리고 컬러음극선관에서 높은 색순도를 실현할 수 있게하는 섀도우 마스크 어셈블리 또는 섀도우 마스크 구조어셈블리에 관한 것이다.

최근에 평면유리판을 가진 컬러음극선관이 널리 사용되고 있다. 이러한 컬러음극선관을 평판 컬러음극선관이라고 한다. 그러나 평판 컬러음극선관에서, 유리평판의 내부표면은 평면이 아니고 원통형이다. 그 이유는, 유리판의 두께가 일정하면, 유리패널 등의 유리전구의 저항압력이 낮아져, 유리전구가 폭발할 가능성이 있기 때문이다. 이것의 다른 이유는, 유리패널의 두께가 일정하면, 이러한 컬러음극선관 등으로 표시되는 상이 오목하고 부자연스럽게 보이기 때문이다. 즉, 유리전구의 폭발을 피하고 자연스러운 평탄한 상을 얻기 위해서는, 유리패널의 내부표면을 원통형으로 제조하고, 유리패널은 중간부분에서 얇고 주변부분에서 두껍게 제조해야 한다.

유리패널의 내부표면과 섀도우 마스크 사이의 길이는, 통상, Q 값이라 한다. 유리패널 전체의 Q 값을 거의 일정하게 유지하기 위해서는, 섀도우 마스크도 유리패널의 내부표면의 Q 값과 거의 동일한 반경을 가진 원통형 표면을 가져야 한다.

도 7 은 19 인치형 평판 컬러음극선관용 종래 섀도우 마스크 어셈블리 (40) 의 예를 도시하는 사시도이다. 섀도우 마스크 어셈블리 (40) 의 대략 크기는 다음과 같다. 즉, 장측길이는 360 ㎜, 단측길이는 270 ㎜ 이고, 높이는 40 ㎜ 이다. 도 7 에 도시된 바와 같이, 마스크 프레임 (41) 이 대략 직사각형 프레임의 형태를 가지며, 예를 들어, 용접으로 서로 접합된 단측 마스크 프레임 부재(41b) 쌍과 장측 마스크 프레임 부재 (41a) 쌍을 포함하고 있다. 단측 마스크 프레임 부재 (41b) 와 장측 마스크 프레임 부재 (41a) 각각은 L-형 단면을 가진 연장부재이다. 장측 마스크 프레임 (41a) 각각은 호 (arc) 형을 가진 상부에지를 가진다.

대략 직사각형인 섀도우 마스크 (42) 는 마스크 프레임 (41) 에 부착된다. 즉, 도 7 에서는, 섀도우 마스크 (42) 의 장측 (42a) 을, 장측 마스크 프레임 부재 (41a) 의 상부에지 (41a) 상에 즉, 호형태부상에 심용접 (seam-welding) 을 한다. 도 7 에 대해서, 마스크 프레임 (41) 의 내부구조를 명확하게 도시하기 위해서, 섀도우 마스크 (42) 는 섀도우 마스크 (42) 의 구멍 또는 개구 (aperture) 가 형성된 영역 (42d) 와 주변영역 (42e) 사이의 장측 (42a), 단측 (42b), 경계선 (42c) 을 나타내는 2점 쇄선을 사용하여 도시하고 있다.

섀도우 마스크의 장측 (42a) 을 장측 섀도우 마스크 부재 (41a) 의 상부에지면상에 용접하는 경우에, 장측 마스크 프레임 부재 (41a) 는 내부에서 즉, 서로를 향해서 탄력성있게 휘어진다. 따라서, 도 7 에 도시된 바와 같이, 장측 마스크 프레임 부재 (41a) 상에 섀도우 마스크 (42) 를 용접한 후에는, 섀도우 마스크 (42) 상에 소정의 인장력이 X-X' 축 방향으로 항상 가해진다. 장측 마스크 프레임 부재 (42a) 각각의 상부 에지부분은 호형태이고, 따라서 섀도우 마스크 (42) 는 원통형 표면을 형성한다.

섀도우 마스크 (42) 와 장측 마스크 프레임 부재 (41a) 는 Invar (상표명) 합금으로 제조된다. 단측 마스크 프레임 부재 (41b) 는 13 크롬 스테인리스 스틸로 제조된다. 장측 마스크 프레임 부재 (41a) 가 비싼 Invar 합금으로 제조되는 이유는, 섀도우 마스크 (42) 의 열팽창계수와, 장측 마스크 프레임 부재 (41a) 열팽창계수를 일치시킴으로써, 섀도우 마스크 (41) 이 열팽창되었을 때, 섀도우 마스크 (42) 의 변형을 피할 수 있기 때문이다.

컬러음극선관을 사용하는 경우에, 가속전자빔의 50 % 이상이 섀도우 마스크 (42) 와 충돌하고, 따라서, 섀도우 마스크 어셈블리의 온도가 약 60 ℃ 까지 상승한다. Invar 합금의 열팽창계수는 약 1.2 ppm/℃ 이고, 13 크롬 스테인리스 스틸의 열팽창계수는 약 12 ppm/℃ 이다. 즉, 단측 마스크 프레임 어셈블리의 열팽창계수는 섀도우 마스크의 열팽창계수보다 약 10 배 이상이다. 그러므로, 이하 설명한 바와 같이, 섀도우 마스크 변형이 발생한다.

도 8 은, 종래 섀도우 마스크 어셈블리 (40) 의 온도가 25 ℃ 내지 60 ℃ 사이에서 증가하는 경우에, 이러한 마스크 프레임 (41) 과 섀도우 마스크 (42) 의 변형 을 개략적으로 나타낸 것이다. 이 도면에서, 실선은 25 ℃ 에서 마스크 프레임 (41) 과 섀도우 마스크 (42) 의 형태를 도시하고, 2점 쇄선은 60 ℃ 에서 마스크 프레임 (41) 과 섀도우 마스크 (42) 의 형태를 도시한다. 도 8 에 도시된 바와 같이, 단측 마스크 프레임 부재 (41b) 는 25 ℃ 내지 60 ℃ 사이에서 온도가 변화하는 경우에, 실선으로 도시된 형태에서 2점 쇄선으로 도시된 형태로 확장하게 된다. 그 결과, 60 ℃ 의 온도에서, 섀도우 마스크 (42) 의 인장력은 약 25 ℃ 에서 인장력으로부터 증가하고, 따라서 섀도우 마스크 (42) 는 실선으로 도시된 본래의 실린더형 표면에서 2점 쇄선으로 도시된 더 평탄해진 표면으로 변형하게 된다. 즉, 섀도우 마스크 (42) 의 실린더형 표면의 중간부는 2점 쇄선으로 도시된 바와 같이, 약간 늘어지거나 오목해진다. 덴트 (dent) 량도 섀도우 마스크 (42) 의 중심에서 약 100 ㎛ 가 된다. 즉, Q 값은 이미지 스크린을 통해서 증가하고, Q 값 증가의 최대값은 이미지 스크린의 중심에서 약 100 ㎛ 이다. Q 값이 변하는 경우에는, 유리패널의 내부표면상에 전자빔의 도달부분 (landing location) 도 소정의 구역에서 벗어난다. 유리패널상의 위치에 따라 도달부분의 편차정도가 다르지만, 편차의 최대값은 약 20 ㎛ 이다. 유리패널의 내부표면상에 적용되는 형광재료의 배치피치 (disposition pitch) 는 83 ㎛ 이기 때문에, 20 ㎛ 의 편차는 색순도상에 상대적으로 큰 영향을 미치므로 무시할 수 없다.

단측 마스크 프레임 부재 (41b) 의 열팽창계수는 섀도우 마스크 (42) 의 열팽창계수보다 크기때문에, 도달부분의 편차가 발생한다. 따라서, 단측 마스크 프레임 부재 (41b) 도 섀도우 마스크 (42) 의 열팽창계수와 같은 재료인 Invar 합금으로 제조되면, 도달부분의 편차가 발생하지 않을 것이다. 그러나, 단측 마스크 프레임 부재 (41b) 도 Invar 합금으로 제조하는 경우에는, 마스크 프레임 (41) 의 비용이 증대하므로, 이러한 구조는 바람직하지 않다.

따라서, 본 발명의 목적은, 온도의 변화와 무관하게 섀도우 마스크의 변형을 효과적으로 피할 수 있는 섀도우 마스크 어셈블리를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 온도의 변화에 무관하게 섀도우 마스크의 인장력을 균일하게 유지할 수 있는 섀도우 마스크 어셈블리를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 저가이고, 온도의 변화와 무관하게 섀도우 마스크의 변형을 효과적으로 피할 수 있는 섀도우 마스크를 어셈블리를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 온도의 변화와 무관하게 컬러음극선관내 전자빔의 도달부분의 편차를 효과적으로 피할 수 있는 섀도우 마스크를 어셈블리를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 온도의 변화와 무관하게 높은 색순도를 유지할 수 있는 컬러음극선관을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 저가이고, 온도의 변화와 무관하게 높은 색순도를 유지할 수 있는 컬러음극선관을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 종래 섀도우 마스크 어셈블리와 이것을 사용하는 종래 컬러음극선관의 단점을 제거하는 것이다.

종래 섀도우 마스크의 상기 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명의 섀도우 마스크 어셈블리는, 온도변화에 따라 변형되는 바이메탈 구조를 각각 가진 단측 마스크 프레임 부재를 포함한다. 단측 마스크 프레임 부재의 변형의 방향은 온도가 상승할 경우에, 섀도우 마스크의 인장력 증가를 제거하도록 선택되고, 온도가 하강하는 경우에, 섀도우 마스크의 인장력 감소를 제거하도록 선택된다.

상기의 휘어지는 단측 마스크 프레임 부재의 바이메탈구조를 실현시키기 위해서, 예를 들어, 단측 마스크 프레임 부재 각각의 상부측상에 즉, 섀도우 마스크 측에, 단측 마스크 프레임 부재의 열팽창계수보다 작은 열팽창계수를 가진 금속부재를 부착하거나 고정시킬 수 있다. 단측 마스크 프레임 부재 각각의 단측상단측 마스크 프레임 부재의 열팽창계수보다 더 큰 열팽창계수를 가진 금속부재를 부착하거나 고정할 수도 있다.

이러한 구조를 사용함으로써, 온도가 상승하고 단측 마스크 프레임 부재가 확장하더라도, 섀도우 마스크의 인장력은 변하지 않고, 따라서 섀도우 마스크가 원래의 실린더형 표면에서 변형되지 않는다. 한편, 주위온도가 상대적으로 낮을 경우, 예를 들어, 컬러음극선관을 한대지방에서 사용하는 경우에도, 섀도우 마스크 어셈블리의 온도가 상대적으로 낮더라도, 본 발명에 따른 섀도우 마스크 어셈블리의 섀도우 마스크의 인장력은 실질적으로 전과 동일하다. 그 결과, Q 값은 일정하게 유지되고, 색순도가 저하되지 않는다.

다른 구조로는, 장측 마스크 프레임 부재상에 마스크 지지부재를 부착하는 것이 가능하고, 장측 마스크 프레임 부재상이 아니라 마스크 지지부재상에 섀도우 마스크를 용접하는 것이 가능하다. 이러한 구조를 이용함으로써, 섀도우 마스크의 열팽창계수와 장측 마스크 프레임 부재의 열팽창계수와 일치시키는 것은 불필요해진다. 따라서, 단측 마스크 프레임 부재의 재료로서 사용되는 13 크롬 스테인리스 스틸 등의 값싼 재료를 이용하여, 장측 마스크 프레임 부재를 제조할 수 있다. 섀도우 마스크의 열팽창계수와 마스크 지지부재의 열팽창계수는 일치시키는 것이 바람직하다. 그러므로, 섀도우 마스크 어셈블리의 온도가 변하는 경우에, 섀도우 마스크의 불필요한 변형 또는 왜곡이 발생하지 않는다.

도 1 은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 섀도우 마스크 어셈블리의 구조를 도시하는 사시도.

도 2a 는 25 ℃ 에서 도 1 의 섀도우 마스크 어셈블리의 좌측면도 및 정면도.

도 2b 는 60 ℃ 에서 도 1 의 섀도우 마스크 어셈블리의 좌측면도 및 정면도.

도 3 은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 섀도우 마스크 어셈블리의 구조를 도시하는 사시도.

도 4a 는 25 ℃ 에서 도 3 의 섀도우 마스크 어셈블리의 좌측면도 및 정면도.

도 4b 는 60 ℃ 에서 도 3 의 섀도우 마스크 어셈블리의 좌측면도 및 정면도.

도 5 는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 섀도우 마스크 어셈블리의 구조를 도시하는 사시도.

도 6a 는 25 ℃ 에서 도 5 의 섀도우 마스크 어셈블리의 좌측면도 및 정면도.

도 6b 는 60 ℃ 에서 도 5 의 섀도우 마스크 어셈블리의 좌측면도 및 정면도.

도 7 은 19 인치형 평탄 컬러음극선관의 종래 섀도우 마스크의 예를 도시한 사시도.

도 8 은 도 7 의 종래 섀도우 마스크 어셈블리의 좌측면도 및 정면도를 포함하고, 25 ℃ 내지 60 ℃ 사이에서 온도가 상승할 때, 종래 섀도우 마스크 어셈블리의 변형을 도시하는 도면.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 : 섀도우 마스크 어셈블리11 : 마스크 프레임

12 : 섀도우 마스크20 : 섀도우 마스크 어셈블리

21 : 섀도우 마스크 프레임 부재22a : 장측에지

22b : 단측에지22c : 경계선

22d : 영역22e : 주변영역

23 : 마스크 지지부재

본 발명의 태양에 따르면, 제공된 섀도우 마스크 어셈블리는, 직사각형 프레임의 형태를 가지고, 온도변화에 따라서 휘는 바이메탈구조를 각각 가지고 단측 마스크 프레임 부재쌍과 장측 마스크 프레임 부재쌍을 포함하는 마스크 프레임, 및 직사각형 형태를 가지고 마스크 프레임에 고정되는 장측 섀도우 마스크로 구성되고; 온도가 상승할 때, 단측 마스크 프레임 부재가 섀도우 마스크의 인장력 증가를 상쇄시키는 방향으로 휘어지며, 온도가 하강할 때, 단측 마스크 프레임 부재가 섀도우 마스크의 인장력의 감소를 상쇄시키는 방향으로 휘어진다.

이 경우에, 단측 마스크 프레임 부재는, 인장부재와 그 인장부재의 열팽창계수보다 더 작은 열팽창계수를 가지고 섀도우 마스크 측의 인장부재상에 부착되는 밴드형 부재를 포함하는 것이 바람직하다.

단측 마스크 프레임 부재는 13 크롬 스테인리스 스틸로 제조하는 것도 바람직하다.

밴드형 부재는 Invar 합금으로 제조하는 것이 더 바람직하다.

단측 마스크 프레임 부재 각각은, 인장부재와 그 인장부재의 열팽창계수보다 더 큰 열팽창계수를 가지고 섀도우 마스크 반대측의 인장부재상에 부착되는 밴드형 부재를 포함하는 장점이 있다.

단측 마스크 프레임 부재는 13 크롬 스테인리스 스틸로 제조하는 것이 바람직하다.

밴드형 부재는 18-8 스테인리스 스틸로 제조하는 것이 더 바람직하다.

장측 마스크 프레임 부재의 열팽창계수는 섀도우 마스크의 열팽창계수와 실질적으로 동일한 것이 바람직하다.

섀도우 마스크와 장측 마스크 프레임 부재는 Invar 합금으로 제조하는 것도 바람직하다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 제공된 섀도우 마스크 어셈블리는, 직사각형 프레임 형태를 가지고 온도변화에 따라서 휘는 바이메탈구조를 각각 가진 단측 마스크 프레임 부재쌍과, 인장부재와 그 인장부재에 접착된 마스크 지지부재를 구비하는 장측 마스크 프레임 부재쌍을 포함하는 마스크 프레임, 및 직사각형 형태를 가지고 장측은 마스크 지지부재에 고정된 마스크 프레임에 고정되는 장측 섀도우 마스크로 구성되고, 온도가 상승할 때, 단측 마스크 프레임 부재는 섀도우 마스크의 인장력 증가를 상쇄시키는 방향으로 휘어지고, 온도가 하강할 때, 단측 마스크 프레임 부재는 섀도우 마스크의 인장력의 감소를 상쇄시키는 방향으로 휘어진다.

이 경우에, 단측 마스크 프레임 부재 각각은, 인장부재와 그 인장부재의 열팽창계수보다 더 작은 열팽창계수를 가지고 섀도우 마스크 측의 인장부재상에 부착되는 밴드형 포함하는 것이 바람직하다.

단측 마스크 프레임 부재 각각은, 인장부재와 그 인장부재의 열팽창계수보다 더 큰 열팽창계수를 가지고 섀도우 마스크 반대측의 인장부재상에 부착되는 밴드형 포함하는 것이 바람직하다.

마스크 지지부재의 열팽창계수는 실질적으로 섀도우 마스크의 열팽창계수와 동일한 것이 더 바람직하다.

섀도우 마스크와 마스크 지지부재는 Invar 합금으로 제조되는 이점이 있다.

단측 마스크 프레임 부재와 장측 마스크 프레임 부재는 13 크롬 스테인리스스틸로 제조되는 이점이 있다.

마스크 지지부재 각각은 마스크 지지부재의 중앙부에서 장측 마스크 프레임 부재중 1개에 대응하여 부착되는 이점이 더 있다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 섀도우 마스크 어셈블리를 포함하는 제공된 컬러음극선관은, 직사각형 프레임의 형태를 가지고, 온도변화에 따라서 휘는 바이메탈구조를 각각 가진 단측 마스크 프레임 부재쌍과 장측 마스크 프레임 부재쌍을 포함하는 마스크 프레임, 및 직사각형 형태를 가지고 장측은 마스크 프레임에 고정된 장측 섀도우 마스크로 구성되고; 온도가 상승할 때, 단측 마스크 프레임 부재는 섀도우 마스크의 인장력 증가를 상쇄시키는 방향으로 휘어지고, 온도가 하강할 때, 단측 마스크 프레임 부재는 섀도우 마스크의 인장력의 감소를 상쇄시키는 방향으로 휘어진다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 섀도우 마스크 어셈블리를 포함하는 제공된 컬러음극선관은, 형태는 직사각형 프레임을 가지고 온도변화에 따라서 휘는 바이메탈구조를 가진 단측 마스크 프레임 부재쌍과 인장부재와 그 인장부재에 접착된 마스크 지지부재를 포함하는 장측 마스크 프레임 부재쌍을 포함하는 마스크 프레임, 및 직사각형 형태를 가지고 장측은 마스크 지지부재에 고정된 마스크 프레임에 고정 장측 섀도우 마스크로 구성되고; 온도가 상승할 때, 단측 마스크 프레임 부재는 섀도우 마스크의 인장력 증가를 상쇄시키는 방향으로 휘어지고, 온도가 하강할 때, 단측 마스크 프레임 부재는 섀도우 마스크의 인장력의 감소를 상쇄시키는 방향으로 휘어진다.

다음으로, 본 발명의 특징과 장점, 그리고 다른 특징과 장점들을 유사한 도면부호가 전체 도에 걸쳐 지시된 동일하거나 대응하는 부분을 나타내는 도면을 참조하여, 상세히 설명한다.

실시예

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예로 자세히 설명한다.

도 1 은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 섀도우 마스크 어셈블리 (10) 의 구조를 도시하는 사시도이다. 본 발명의 제 1 실시예에 따른 섀도우 마스크 어셈블리 (10) 는 19 인치형 평판 컬러음극선관에 사용된다. 섀도우 마스크 어셈블리 (10) 의 대략의 크기는 다음과 같다. 즉, 장측길이는 360 ㎜, 단측길이는 270 ㎜, 높이는 40 ㎜ 이다. 도 1 에 도시된 바와 같이, 마스크 프레임 (11) 은 대략 직사각형이고, 용접 등으로 상호결합된 단측 마스크 프레임 부재 (11b) 쌍과 장측 마스크 프레임 부재 (11a) 쌍을 포함하고 있다. 도 1 에 도시된 바와 같이, 단측 마스크 프레임 부재 (11b) 와 장측 마스크 프레임 부재 (11a) 각각은 예를 들어, L-형 단면을 가진 인장부재이다. 장측 마스크 프레임 부재 (11a) 각각은 호형태인 상부에지를 가진다.

대략 직사각형을 가진 섀도우 마스크 (12) 는 마스크 프레임 (11) 상에 부착된다. 즉, 도 1 에 도시된 바와 같이, 섀도우 마스크 (12) 의 장측 (12a) 을 장측 마스크 프레임 부재 (11a) 의 상부에지상에 즉, 호형태를 가진부분상에 심용접한다. 도 1 에 도시된 바와 같이, 마스크 프레임 (11) 의 내부구조를 확실하게 도시하기 위해서, 섀도우 마스크 (12) 는 장측 (12a), 단측 (12b) 및 구멍 또는개구가 형성된 영역 (12d) 사이의 경계선 (12c) , 그리고 섀도우 마스크 (12) 의 주변영역을 나타내는 2점쇄선을 사용하여 도시한다.

섀도우 마스크 (12) 의 장측 (12a) 를 장측 마스크 프레임 부재 (11a) 의 상부에지면상에 용접하는 경우에, 장측 마스크 프레임 부제 (11a) 의 내부에서, 즉 서로를 향하는 탄력적인 변형을 한다. 따라서, 도 1 에 도시된 바와 같이, 장측 마스크 프레임 부재 (11a) 의 섀도우 마스크 (12) 를 용접한 후에, X-X' 축 방향으로 섀도우 마스크 (12) 상에 소정의 인장력이 항상 인가된다. 장측 마스크 프레임 부재 (11a) 각각의 상부에지는 호형태이고, 따라서, 섀도우 마스크 (12) 는 원통형 표면을 형성한다.

섀도우 마스크 (12) 는 예를 들어, Invar 합금으로 제조되고, 100 ㎛ 두께를 가진다. 장측 마스크 프레임 부재 (11a) 각각도 Invar 합금으로 제조되고, L-형 단면을 가지고, 2.2 ㎜ 두께를 가진 인장부재이다. 단측 마스크 프레임 부재 (11b) 는 13 크롬 스테인리스로 제조되고, L-형 단면을 가지고 2.2 ㎜ 두께를 가진 인장부재이다.

본 발명의 제 1 실시예는 예를 들어, 13 크롬 스테인리스 스틸의 열팽창계수보다 작은 열팽창계수를 가진 Invar 합금으로 제조된 밴드형 부재 (11c) 는 단측 마스크 프레임 부재 (11b) 각각의 상측, 즉, 새도의 마스크 (12) 측에 부착된다. 그 때문에, 단측 마스크 프레임 부재 (11b) 각각은 바이메탈 구조를 가진다. 밴드형 부재 (11c) 는 단측 마스크 프레임 부재 (11b) 에 예를 들어, 용접하여 부착시킨다. 이 경우에, 적어도 3점 또는 3부분에서 예를 들어, 밴드형 부재(11c) 의 중앙부와 양단부에서 밴드형부재 (11c) 와 단측 마스크 프레임 부재 (11b) 를 용접하는 것이 바람직하다. 밴드형 부재 (11c) 각각의 크기는 예를 들어, 두께 2 ㎜, 폭 10 ㎜, 길이 180 ㎜ 이다. 밴드형 부재 (11c) 의 크기는 전문가에 의해서 적절하게 선택될 수 있다.

도 2a 와 도 2b 는, 섀도우 마스크 어셈블리 (10) 의 온도가 25 ℃ 내지 60 ℃ 사이에서 상승하는 경우에, 마스크 프레임 (11) 의 변형을 개략적으로 나타낸 것이다. 도 2a 는 25 ℃ 의 온도에서 마스크 프레임 (11) 을 도시하고, 도 2b 는 60 ℃ 에서 마스크 프레임 (11) 을 도시한다. 도 2a 에 도시된 바와 같이, 단측 마스크 프레임 부재 (11b) 는 25 ℃ 에서 직선형이다. 도 2b 에 도시된 바와 같이, 60 ℃ 에서 단측 마스크 프레임 부재 (11b) 의 바이메탈 구조때문에 단측 마스크 프레임 부재 (11b) 는 휘어져서, 중간부가 아래방향으로 돌출된다. 그 결과, 60 ℃ 에서, 섀도우 마스크 (12) 의 인장력은 25 ℃ 에서 변하지 않고, 따라서 섀도우 마스크 (12) 는 원래 실린더 표면에서 변형되지 않는다. 종래 섀도우 마스크 어셈블리에서, 온도가 25 ℃ 내지 60 ℃ 사이에서 상승하는 경우에, 단측 마스크 프레임 부재는 직선형으로 확장되고, 따라서, 섀도우 마스크의 인장력이 증가한다.

반면에, 주변온도가 상대적으로 낮은 경우, 예를 들어, 컬러음극선관이 한대지방에서 사용되는 경우에, 섀도우 마스크 어셈블리의 온도는 예를 들어, 5 ℃ 로 하강하고, 종래 섀도우 마스크 어셈블리의 섀도우 마스크의 인장력은 감소한다. 그러나, 이러한 경우라도, 단측 마스크 프레임 부재 (11b) 의 바이메탈 구조때문에단측 마스크 프레임 부재 (11b) 가 휘어져 중간부가 상부방향으로 돌출된다. 따라서, 본 발명에 따른 섀도우 마스크 어셈블리의 섀도우 마스크 (12) 의 인장력은 실질적으로 25 ℃ 에서의 인장력과 실질적으로 동일하다.

상기된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 섀도우 마스크 어셈블리 (10) 에서, 섀도우 마스크 어셈블리의 온도가 변하는 경우라도, 섀도우 마스크 (12) 의 인장력은 변하지 않는다. 그 결과, Q 값은 일정하게 유지되고, 색순도는 열화되지 않는다. 따라서, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 섀도우 마스크 어셈블리 (10) 를 사용하는 컬러음극선관은 항상 양호한 색순도를 갖는다.

단측 마스크 프레임 부재 (11b) 의 전체가 Invar 합금으로 제조되는 경우에도, 상기 효과를 얻을 수 있다. 그러나, 이러한 구조는 고가이다. 반면에, 본 발명에 있어서, 밴드형 부재 (11c) 에 의해서만 비용이 상승되므로, 전체 비용은, 단측 마스크 부재 (11b) 의 전체가 Invar 합금으로 제조된 섀도우 마스크의 비용보다 훨씬 적다. 그러므로, 본 발명은 실용적이고 유용한 섀도우 마스크 어셈블리를 제공한다.

도 3 은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 섀도우 마스크 어셈블리 (20) 의 구조를 도시하는 사시도이다. 본 발명의 제 2 실시예에 따른 섀도우 마스크 어셈블리 (20) 는 19 인치형 평탄 컬러음극선관에도 사용된다. 도 3 에서, 도면부호 21 은 용접으로 서로 결합된 장측 마스크 프레임 부재 (21a) 쌍과 단측 마스크 프레임 부재 (21b) 쌍을 포함하는 마스크 프레임 (21) 을 나타낸다. 도 3 에 도시된 바와 같이, 장측 마스크 프레임 부재 (21a) 과 단측 마스크 프레임 부재(21b) 각각은 예를 들어, L-형 단면을 가진 인장부재이다. 도 3 에 도시된 바와 같이, 장측 마스크 프레임 부재 (21a) 와 단측 마스크 프레임 부재 (21b) 각각은 예를 들어, L-형 단면을 가진 인장부재이다. 장측 마스크 프레임 부재의 도면부호 (21a) 은 호형태를 가진 상부에지를 가진다. 도면부호 21c 는 제 1 실시예의 밴드형 부재 (11c) 의 도면부호와 유사한 밴드형 부재를 나타낸다. 즉, 밴드형 부재 (21c) 는 13 크롬 스테인리스 스틸의 열팽창계수보다 작은 열팽창계수를 가진 Invar 합금으로 제조되고, 단측 마스크 프레임 부재 (21b) 각각의 상측 즉, 섀도우 마스크 (22) 측상에 부착되거나 고정된다. 그러므로, 단측 마스크 프레임 부재 (21b) 각각은 바이메탈 구조를 가진다. 도면부호 22 는 섀도우 마스크를 나타낸다. 도 3 에서, 섀도우 마스크 (22) 를, 장측에지 (22a), 단측 (22b), 구멍과 개구가 형성된 영역 (22d) 사이의 경계선 (22c), 섀도우 마스크 (22) 의 경계영역 (22e) 를 도시하는 2점쇄선을 사용하여 도시한다. 도면부호 23 은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 상기 섀도우 마스크 어셈블리 (10) 에 포함되지 않은 마스크 지지부재를 나타낸다.

본 발명의 제 2 실시예에 따른 섀도우 마스크 어셈블리 (20) 이 본 발명의 제 1 실시예에 따른 섀도우 마스크 어셈블리 (20) 와 다른 점은, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 섀도우 마스크 부재 (20) 에서 장측 마스크 프레임 부재 (21a) 와 단측 마스크 프레임 부재 (21b) 가 13 크롬 스테인리스 스틸로 제조된다는 것이다. 또한, 섀도우 마스크 어셈블리 (20) 는 장측 마스크 프레임 부재 (21a) 에 부착된 상기 마스크 지지부재 (23) 의 쌍을 가진다. 마스크 지지부재 (23) 각각은Invar 합금으로 제조되고, 두께 3 ㎜, 폭 14 ㎜ 이다. 마스크 지지부재 (23) 는 섀도우 마스크 (22) 의 열팽창계수와 거의 동일한 열팽창계수를 가진 재료로 제조하는 것이 바람직하다. 마스크 지지부재 (23) 각각의 상부에지는 호형태이고, 대응하는 장측 마스크 프레임 부재 (21a) 의 상부에지와 동일평면상에 있다. 바람직하게는, 마스크 지지부재 (23) 각각은 마스크 지지부재 (23) 의 중앙부에서 대응하는 장측 마스크 프레임 부재 (21a) 에 용접한다. 또한, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 섀도우 마스크 어셈블리 (20) 에서, 섀도우 마스크 (22) 의 장측 (22a) 는 장측 마스크 프레임 부재 (21a) 의 상부에지상이 아니라 마스크 지지부재 (23) 의 상부에지상에 심용접된다.

본 발명의 제 2 실시예에 따른 섀도우 마스크 어셈블리에서, 상기 구조를 사용하여, 장측 마스크 프레임 부재 (21a) 의 열팽창계수와 섀도우 마스크 (22) 의 열팽창계수와 일치시킨다. 그러므로, 이 실시예에서도, 장측 마스크 프레임 부재 (21a) 는 Invar 합금보다 더 싼 13 크롬 스테인리스 스틸로 제조한다. 따라서, 마스크 지지 부재 (23) 를 추가하는 비용을 고려하더라도, 제 2 실시예에 따른 섀도우 마스크 어셈블리 (20) 의 총 비용은 제 1 실시예에 따른 섀도우 마스크 어셈블리 (10) 의 비용보다 훨씬 저렴하다. 마스크 지지부재 (23) 의 열팽창계수를 섀도우 마스크 (22) 의 열팽창계수와 일치시키는 것이 바람직하다. 따라서, 섀도우 마스크 어셈블리 (20) 의 온도가 변하는 경우에도, 섀도우 마스크 (22) 의 불필요한 변형 또는 왜곡이 발생하지 않는다.

도 4a 와 도 4b 는 섀도우 마스크 어셈블리 (20) 의 온도는 25 ℃ 내지 60℃ 사이에서 상승하는 경우에, 마스크 프레임 (21) 의 변형을 개략적으로 나타낸 것이다. 도 4a 는 25 ℃ 에서의 마스크 프레임 (21) 을 도시하고, 도 4b 는 60 ℃ 에서 마스크 프레임 (21) 을 도시한다. 도 4a 에 도시된 바와 같이, 단측 마스크 프레임 부재 (21b) 는 25 ℃ 에서 직선형을 가진다. 도 4b 에 도시된 바와 같이, 60 ℃ 에서, 단측 마스크 프레임 부재 (21b) 는 휘어서, 단측 마스크 프레임 부재 (21b) 의 바이메탈 구조때문에, 중간부가 아래방향으로 튀어나온다. 그 결과, 60 ℃ 에서, 섀도우 마스크 (22) 의 인장력은 25 ℃ 에서의 인장력과 다르지 않고, 따라서 섀도우 마스크 (22) 는 본래 원통형 표면에서 변형되지 않는다. 반면에, 주변온도가 비교적 낮은 경우에, 예를 들어, 컬러음극선관이 한대지방에서 사용되는 경우에, 섀도우 마스크 어셈블리의 온도가 예를 들어, 5 ℃ 까지 하강하면, 종래 섀도우 마스크 어셈블리의 섀도우 마스크의 인장력은 감소한다. 그러나, 이러한 경우에도, 단측 마스크 프레임 부재 (21b) 의 바이메탈 구조때문에 단측 마스크 프레임 부재 (21b) 가 휘어서, 중간부가 상부방향으로 돌출된다. 그러므로, 본 발명에 따른 섀도우 마스크 어셈블리의 섀도우 마스크 (22) 의 인장력은 25 ℃ 의 온도에서의 인장력과 실질적으로 동일하다. 그 결과, Q 값은 일정하게 유지되고, 색순도를 저하시키지 않는다. 그러므로, 본 발명의 제 2 실시에에 따른 섀도우 마스크 어셈블리 (20) 를 사용하는 색음극선관은 양호한 색순도를 가진다.

도 5 는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 섀도우 마스크 어셈블리 (30) 의 구조를 도시하는 사시도이다. 도 5 에서, 도면부호 31 은 용접 등으로 서로 결합된 장측 마스크 프레임 부재 (31a) 쌍과 단측 마스크 프레임 부재 (31b) 쌍을 포함하는 마스크 프레임을 나타낸다. 도 5 에 도시된 바와 같이, 장측 마스크 프레임 부재 (31a) 와 단측 마스크 프레임 부재 (31b) 각각은 예를 들어, L-형 단면을 가진 인장부재이다. 장측 마스크 프레임 부재 (31a) 각각은 호형태인 상부에지를 가진다. 도면부호 31c 는 단측 마스크 프레임 부재 (31b) 각각의 하부측에 즉, 섀도우 마스크 (32) 의 반대측에 고정된 밴드형 부재를 도시한다.

밴드형 부재 (31c) 는 단측 마스크 프레임 부재 (31b) 의 열팽창계수보다 큰 열팽창계수를 가지고, 예를 들어, 18-8 스테인리스 스틸로 제조한다. 따라서, 단측 마스크 프레임 부재 (31b) 각각은 바이메탈 구조를 가진다. 도면부호 32 섀도우 마스크를 나타낸다. 도 5 에서, 섀도우 마스크 (32) 는 장측에지 (32a), 단측에지 (32b), 구멍과 개구가 형성된 영역 (32d) 사이의 경계선 (32c) 와 섀도우 마스크 (32) 의 주위영역 (32e) 를 도시하는 2점쇄선만을 사용하여 도시한다.

도면부호 33 은 제 2 실시예의 마스크 지지부재 (23) 과 유사한 마스크 지지부재를 지시한다. 마스크 지지부재 (33) 각각의 상부에지는 호형태이고, 대응되는 장측 마스크 프레임 부재 (31a) 의 상부에지와 동일평면상에 있다. 또한, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 섀도우 마스크 어셈블리 (30) 에서, 섀도우 마스크 (32) 의 장측 (32a) 은 장측 마스크 프레임 부재 (31a) 의 상부에지가 아니라 마스크 지지부재 (33) 의 상부에지상에 심용접된다. 제 3 실시예에 따른 섀도우 마스크 어셈블리 (30) 의 다른 부분은 제 2 실시예에 따른 섀도우 마스크 어셈블리(20) 의 부분과 동일하다.

도 6a 와 도 6b 는 제 3 실시예에 따른 섀도우 마스크 어셈블리 (30) 는 25 ℃ 내지 60 ℃ 사이에서 상승하는 경우에, 마스크 프레임 (31) 의 변형을 개략적으로 나타낸 것이다. 도 6a 는 25 ℃ 에서 마스크 프레임 (31) 을 도시하고, 도 6b 는 60 ℃ 에서 마스크 프레임 (31) 을 도시한다. 도 6a 에 도시된 바와 같이, 단측 마스크 프레임 부재 (31b) 는 25 ℃ 에서 직선형이다. 도 6b 에 도시된 바와 같이, 60 ℃ 에서 단측 마스크 프레임 부재 (31b) 는 휘어서, 단측 마스크 프레임 부재 (31b) 의 바이메탈 구조때문에, 중간부가 아래방향으로 돌출된다. 그 결과, 60 ℃ 에서, 섀도우 마스크 (32) 의 인장력은 25 ℃ 에서의 인장력에서 변하지 않고, 섀도우 마스크 (32) 는 본래 원통형 표면에서 변형되지 않는다. 반면에, 주변온도가 상대적으로 낮은 경우에, 예를 들어, 컬러음극선관은 한대지방에서 사용되는 경우에, 섀도우 마스크 어셈블리의 온도가 예를 들어, 5 ℃ 까지 하강한다면, 단측 마스크 프레임 부재 (31b) 는 휘어서, 단측 마스크 프레임 부재 (31b) 의 바이메탈 구조때문에, 중간부가 상부방향으로 돌출된다. 그러므로, 본 발명에 따른 섀도우 마스크 어셈블리 섀도우 마스크 (32) 의 인장력은 25 ℃ 에서의 인장력과 실질적으로 동일하다. 그 결과, Q 값은 일정하게 유지되고, 색순도는 열화하지 않는다. 그러므로, 본 발명의 제 3 실시예에 다른 섀도우 마스크 어셈블리 (30) 를 사용하는 컬러음극선관은 항상 양호한 색순도를 갖는다.

본 발명에 따른 섀도우 마스크 어셈블리에서, 단측 마스크 프레임 부재는 온도변화에 따라 단측 마스크 프레임 부재가 휘게하는 바이메탈 구조를 가진다.섀도우 마스크 어셈블리의 온도가 상승하는 경우에, 섀도우 마스크의 인장력 상승을 상쇄하도록, 그리고 섀도우 마스크 어셈블리의 온도가 하강하는 경우에, 섀도우 마스크의 인장력의 감소를 상쇄하도록 단측 마스크 프레임 부재의 변형방향을 선택한다.

이러한 구조를 사용하여, 온도가 상승하고, 단측 프레임 부재가 확장하더라도, 섀도우 마스크의 인장력이 변하지 않고, 따라서 섀도우 마스크는 본래 원통형 표면에서 변형되지 않는다. 반면에, 주변온도가 상대적으로 낮은 경우에, 예를 들어, 컬러음극선관은 한대지방에서 사용하는 경우에, 섀도우 마스크 어셈블리의 온도는 상대적으로 낮아지더도, 본 발명에 따른 섀도우 마스크 어셈블리의 인장력은 실질적으로 이전과 동일하다. 그 결과, Q 값은 일정하게 유지되고, 색순도는 열화되지 않는다.

그러므로, 본 발명에 따른 섀도우 마스크 어셈블리를 사용하는 컬러음극선관은 항상 양호한 색순도를 갖는다.

이상의 설명에서는 본 발명의 특정 실시예를 참조하여 설명하였다. 그러나, 당해업자는 이하 청구범위에 기재된 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는한 다양한 변형과 변경을 할 수 있다. 따라서, 명세서와 도면을 제한된 의미보다는 예시적 의미로 간주하고, 이러한 모든 변형들은 본 발명의 범주내에 포함시키려는 것이다. 따라서, 본 발명은 청구범위내에 해당하는 모든 변형과 변경들을 포함한다.

본 발명의 제 1 실시예에 따른 섀도우 마스크 어셈블리 (10) 에서, 섀도우 마스크 어셈블리의 온도가 변하는 경우라도, 섀도우 마스크 (12) 의 인장력은 변하지 않는다. 그 결과, Q 값은 일정하게 유지되고, 색순도는 열화되지 않는다. 따라서, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 섀도우 마스크 어셈블리 (10) 를 사용하는 컬러음극선관은 항상 양호한 색순도를 갖는다.

본 발명에 따른 섀도우 마스크 어셈블리의 섀도우 마스크 (22) 의 인장력은 25 ℃ 의 온도에서의 인장력과 실질적으로 동일하다. 그 결과, Q 값은 일정하게 유지되고, 색순도를 저하시키지 않는다. 그러므로, 본 발명의 제 2 실시에에 따른 섀도우 마스크 어셈블리 (20) 를 사용하는 색음극선관은 양호한 색순도를 가진다.

Claims (18)

1. 섀도우 마스크 어셈블리에 있어서,

   형태는 직사각형 프레임을 가지고, 온도변화에 따라 휘어지는 바이메탈 구조를 각각갖는 단측 마스크 프레임쌍과, 장측 마스크 프레임 부재쌍을 포함하는 마스크 프레임; 및

   장측이 상기 마스크 프레임에 고정된 직사각형의 섀도우 마스크를 포함하고,

   온도가 상승하는 경우에, 상기 단측 마스크 프레임 부재는 상기 섀도우 마스크의 인장력의 증가를 상쇄하는 방향으로 휘어지고, 온도가 하강하는 경우에, 상기 단측 마스크 프레임 부재는 상기 섀도우 마스크 인장력의 감소를 상쇄하는 다른 방향으로 휘어지는 것을 특징으로 하는 섀도우 마스크 어셈블리.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 단측 마스크 프레임 부재 각각은, 인장부재 및 상기 인장부재의 열팽창계수보다 작은 열팽창계수를 가지고 상기 섀도우 마스크 측의 인장부재상에 부착되는 밴드형 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 섀도우 마스크 어셈블리.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 단측 마스크 프레임 부재는 13 크롬 스테인리스 스틸로 제조되는 것을 특징으로 하는 섀도우 마스크 어셈블리.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 밴드형 부재는 Invar 합금으로 제조되는 것을 특징으로 하는 섀도우 마스크 어셈블리.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 단측 마스크 프레임 각각은, 인장부재 및 상기 인장부재의 열팽창계수보다 더 큰 열팽창계수를 가지고 섀도우 마스크 반대측의 인장부재상에 부착되는 밴드형 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 섀도우 마스크 어셈블리.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 단측 마스크 프레임 부재는 13 크롬 스테인리스 스틸로 제조되는 것을 특징으로 하는 섀도우 마스크 어셈블리.
7. 제 5 항에 있어서,

   상기 밴드형 부재는 18-8 스테인리스 스틸로 제조되는 것을 특징으로 하는 섀도우 마스크 어셈블리.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 장측 마스크 프레임 부재의 열팽창계수는 상기 섀도우 마스크의 열팽창계수와 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 섀도우 마스크 어셈블리.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 섀도우 마스크와 상기 장측 마스크 프레임 부재는 Invar 합금으로 제조되는 것을 것을 특징으로 하는 섀도우 마스크 어셈블리.
10. 섀도우 마스크 어셈블리에 있어서,

    직사각형 프레임의 형태를 가지고, 온도변화에 따라 휘어지는 바이메탈 구조를 각각가진 단측 마스크 프레임 쌍 및 인장부재와 그 인장부재에 부착된 마스크 지지부재를 포함하는 장측 마스크 프레임 부재쌍을 포함하는 마스크 프레임; 및

    장측이 상기 마스크 부재에 고정된 직사각형의 섀도우 마스크를 포함하고,

    온도가 상승하는 경우에, 상기 단측 마스크 프레임 부재는 상기 섀도우 마스크의 인장력의 증가를 상쇄하는 방향으로 휘어지고, 온도가 하강하는 경우에, 상기 단측 마스크 프레임 부재는 상기 섀도우 마스크 인장력의 감소를 상쇄하는 다른 방향으로 휘어지는 것을 특징으로 하는 섀도우 마스크 어셈블리.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 단측 마스크 프레임 부재 각각은, 인장부재 및 상기 인장부재의 열팽창계수보다 작은 열팽창계수를 가지고 상기 섀도우 마스크 측의 인장부재상에 부착되는 밴드형 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 섀도우 마스크 어셈블리.
12. 제 10 항에 있어서,

    상기 단측 마스크 프레임 부재 각각은, 인장부재 및 상기 인장부재의 열팽창계수보다 큰 열팽창계수를 가지고 상기 섀도우 마스크 반대측의 인장부재상에 부착되는 밴드형 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 섀도우 마스크 어셈블리.
13. 제 10 항에 있어서,

    상기 마스크 지지부재의 열팽창계수는 상기 섀도우 마스크의 열팽창계수와 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 섀도우 마스크 어셈블리.
14. 제 10 항에 있어서,

    상기 섀도우 마스크와 상기 마스크 지지부재는 Invar 합금으로 제조되는 것을 특징으로 하는 섀도우 마스크 어셈블리.
15. 제 10 항에 있어서,

    상기 단측 마스크 프레임 부재와 상기 장측 마스크 프레임 부재는 13 크롬 스테인리스 스틸로 제조되나 것을 특징으로 하는 섀도우 마스크 어셈블리.
16. 제 10 항에 있어서,

    상기 마스크 지지부재 각각은 상기 마스크 지지부재의 중앙부에서 상기 장측마스크 프레임 부재중 대응되는 하나의 부재에 부착되는 것을 특징으로 하는 섀도우 마스크 어셈블리.
17. 제 1 항의 섀도우 마스크 어셈블리를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러음극선관.
18. 제 10 항의 섀도우 마스크 어셈블리를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러음극선관.