KR20020063983A - 텐션마스크 프레임 조립체 - Google Patents

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KR20020063983A
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tension
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권용걸
이상훈
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삼성에스디아이 주식회사
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Abstract

본 발명에 따른 텐션마스크 프레임 조립체는, 상호 평행하게 설치되는 지지부재들과; 지지부재에 양단부가 결합되어 탄성적으로 지지하는 강성부재와; 박판상에 상호 소정간격 이격되어 슬롯을 형성하는 스트립을 가지며, 지지부재들에 의하여 인장력이 가해지도록 지지되는 텐션마스크를; 포함하는 것으로, 텐션마스크와 지지부재를 이루는 재질의 열팽창계수는 실질적으로 동일하고, 강성부재를 이루는 재질의 열팽창계수가 텐션마스크 및 지지부재를 이루는 재질의 열팽창계수보다 크다.

Description

텐션마스크 프레임 조립체{Tension mask frame assembly}
본 발명은 텐션마스크 프레임 조립체에 관한 것으로서, 더 상세하게는 음극선관의 열특성 및 자계 특성을 향상시킬 수 있는 텐션마스크 프레임 조립체에 관한 것이다.
일반적으로 칼라 음극선관은, 도 1에 도시된 바와 같이, 펀넬(11)의 네크부(12)내에 장착된 전자총(13)으로부터 세 종류의 전자빔(Red, Green, Blue)을방출시켜 이를 색선별 기능을 가지는 섀도우마스크(shadow mask)(14)의 표면에 뚫린 수십만 개의 전자빔 통과공(14a)에 통과시킨 다음, 상기 펀넬(11)과 봉착된 패널(15)의 내면에 형성되어 있는 형광막(16)의 적색, 녹색 및 청색 형광체에 각각 랜딩되게 함으로써, 이들을 여기시켜 소정의 화상을 형성하는 평판 표시 장치의 일종이다.
상술한 바와 같은 칼라 음극선관에 있어서, 시청자의 시야각을 넓히고 화상의 왜곡을 방지하기 위하여 스크린면의 평면화가 추구되고 있다. 이에 따라 음극선관의 내부에 설치되어 색선별기능을 가지는 마스크도 평면화가 이루어져야 하는데, 이러한 마스크는 완전평면의 음극선관을 제조하는데 많은 제한요소 중 하나이다.
이를 실현하기 위한 평면형 텐션마스크는, 인장력이 가해진 상태로 프레임에 용접된다. 상기 프레임은 상호 평행하게 설치되는 한쌍의 지지부재와, 상기 지지부재들의 각각에 양단부가 각각 고정되는 한쌍의 강성부재를 포함한다.
상기 텐션마스크의 인장력은, 상기 강성부재를 내측방향으로 강성부재의 탄성변형 영역내로 압축변형 한 후 텐션마스크를 지지부재에 고정하고 원위치로 복원시킴으로써 얻어질 수 있다.
상기 텐션마스크 프레임 조립체에 있어서, 상기 텐션마스크는, 전자총으로부터 방출되는 전자빔 즉, 열전자에 의해 가열됨에 따라 열팽창되면, 이 열팽창량은 상기 텐션마스크가 인장된 상태로 프레임에 장착되어 있으므로 열팽창량을 흡수하게 된다. 그리고, 상기 텐션마스크의 열팽창량이 상대적으로 커서 흡수하지 못하는 량은 상기 프레임이 열팽창되면서 흡수하게 된다.
그리고, 상기 텐션마스크에 발생되는 열팽창은 패널측으로 부풀어 오르는 도밍현상을 유발시켜, 전자빔이 형광막에 정확하게 랜딩되지 못하는 원인이 되므로, 열팽창량이 최소화되는 것이 바람직하다.
그런데, 종래의 텐션마스크에는 AK 계열이 사용되는데, AK 계열은 열팽창계수가 크므로, 높은 인장력을 유지하기 위하여, 프레임의 크기를 크게 하여야 한다. 따라서, 결과적으로 음극선관의 무게가 증가하게 된다. 또한, AK 계열의 큰 열팽창계수때문에 음극선관의 열특성 변화 및 자계 변화에 따른 전자빔의 이동량이 커지는 문제점이 발생된다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 텐션마스크 및 지지부재는 열팽창계수가 실질직으로 동일한 재질로 제조하고, 강성부재는 텐션마스크 및 지지부재보다 열팽창계수가 큰 재질로 제조함으로써, 음극선관의 열특성 및 자계 특성을 향상시킬 수 있는 텐션마스크 프레임 조립체를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
도 1은 통상적인 칼라 음극선관을 도시한 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 텐션마스크 프레임 조립체를 도시한 사시도이다.
〈도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명〉
210..텐션마스크211..슬롯
212..스트립213..리얼 브릿지
220..프레임221,222..지지부재
223,224..강성부재214a,214b..단변부
215a,215b..장변부
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 텐션마스크 프레임 조립체는,
상호 평행하게 설치되는 지지부재들과;
상기 지지부재에 양단부가 결합되어 탄성적으로 지지하는 강성부재와;
상기 박판상에 상호 소정간격 이격되어 슬롯을 형성하는 스트립을 가지며, 지지부재들에 의하여 인장력이 가해지도록 지지되는 텐션마스크를; 포함하는 것으로,
상기 텐션마스크와 지지부재를 이루는 재질의 열팽창계수는 실질적으로 동일하고, 상기 강성부재를 이루는 재질의 열팽창계수가 텐션마스크 및 지지부재를 이루는 재질의 열팽창계수보다 큰 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 2에는 칼라 음극선관에 장착되어 색선별기능을 가지는 텐션마스크 프레임 조립체(20)의 일 실시예를 나타내 보였다.
도시된 바와 같이, 상기 텐션마스크 프레임 조립체(20)는 전자빔이 통과하는 복수개의 슬릿(211)을 가지는 텐션마스크(210)와, 상기 텐션마스크(210)의 단변부(214a)(214b)와 나란한 방향으로 균일한 인장력이 인가되는 텐션마스크(210)를 지지하는 프레임(220)을 포함한다.
상기 텐션마스크(210)는 박판이 에칭되어 이루어진다.
이 텐션마스크(210)에는 소정의 간격으로 이격되는 복수개의 스트립(212)들이 형성됨으로써 전자빔이 통과하는 슬릿(211)이 형성되고, 상기 슬릿(212)에는 인접하는 스트립(212)로부터 상호 대응되는 방향으로 연장되는 리얼 브리지(213)가 형성된다.
상기 텐션마스크(210)의 재질은 인바가 사용된다.
상기 인바의 열팽창계수는 1.0×10-6∼2.0×10-6mm/℃ 인 것이 바람직하다.
따라서, 상기 텐션마스크(210)는, 전자총으로부터 방출되는 전자빔 즉, 열전자에 의해 가열됨에 따라 열팽창되면, 이 열팽창량을 보다 많이 흡수하게 되어, 텐션마스크(210)의 내부 열특성 변화를 감소시키게 된다. 또한, 자계 변화에 따른 전자빔의 이동량을 줄이게 된다.
게다가, 상기 텐션마스크(210)가 열팽창계수가 작은 인바로 이루어짐으로써, 상기 텐션마스크(210)를 수직피치가 0.4mm 이하인 슬롯 타입으로 설계할 수 있게 되어, 시인성 문제를 해결할 수 있다.
상기 프레임(220)은 상호 소정간격 이격되는 제1,2지지부재(221)(222)와, 상기 제1,2지지부재(221)(222)의 양측가장자리에 각각 그 양단부가 지지되는 한쌍의 제1,2강성부재(223)(224)를 포함한다.
상기와 같이 구성된 프레임(220)의 제1,2고정부(221a)(222a)에는 텐션마스크(210)의 장변부(215a)(215b)가 고정되어 인장력이 가해진다.
상기 텐션마스크(210)의 인장력은 다음과 같은 과정을 거쳐 얻어진다.
상기 텐션마스크(210)에는 상기 텐션마스크(210)의 처짐을 방지하고 제1,2지지부재(221)(222)에 용접동안의 변화를 방지하기 위하여 인장력을 가해진다. 그리고, 상기 제1,2강성부재(223)(224)를 내측방향으로 강성부재(223)(224)의 탄성변형 영역내로 압축변형이 가해지게 된다.
상기 과정을 거친 후, 텐션마스크(210)의 양측 장변부(215a)(215b)는 각각 제1,2지지부재(221)(222)에 고정되어 용접된다.
용접 후에는, 텐션마스크(210)에 가한 인장력을 제거하고, 제1,2강성부재(223)(224)에 가한 압축력을 제거하여 원위치로 복원시키게 되면, 상기 텐션마스크(210)에는 균일한 인장력이 가해지게 된다. 그 후, 텐션마스크 프레임 조립체(20)는 열처리 공정인 풀림 공정을 거치게 된다.
상기 텐션마스크(210)의 재질로서 인바를 사용하게 되면, AK를 사용하는 것보다 다음과 같은 장점이 있다.
즉, 상술한 열처리 공정 동안에, 일반적으로 강성부재(223)(224)와 텐션마스크(210)의 재질이 다를 경우, 강성부재(223)(224)의 열팽창량이 텐션마스크(210)의 열팽창량보다 크게 된다. 이러한 열팽창량의 차이에 의하여, 열처리 공정 이전 단계에서 인장력을 받고 있는 텐션마스크(210)는 추가적으로 인장력을 받게 되어, 상기 텐션마스크(210)는 소성변형이 될 수 있다.
그런데, 상기 텐션마스크(210)의 재질로서 인바를 사용하게 되면, 상기 텐션마스크(210)에 인장력이 수Kgf/㎟ 정도로만 가해질 수 있도록 설계할 수 있어, 상술한 바와 같이, 열처리 공정에 의하여 추가적으로 텐션마스크(210)에 인장력이 가해진다고 하여도 상기 텐션마스크(210)가 소성변형이 되는 것을 방지할 수가 있다.
상기 제1,2지지부재(221)(222)는 각각 고정부(221a)(222a)와 상기 고정부(221a)(222a)의 하단으로부터 내측으로 연장되는 플랜지부(221b)(222b)를 구비하여 그 단면이 L자형의 형상으로 형성된다.
상기 제1,2지지부재(221)(222)의 재질은 인바가 사용된다.
상기 지지부재(221)(222)를 이루는 재질의 열팽창계수는 상기 텐션마스크(210)를 이루는 재질의 열팽창계수의 0.5∼2배인 것이 바람직하다.
상기 지지부재(221)(222)를 이루는 재질의 열팽창계수를 텐션마스크(210)를 이루는 재질의 열팽창계수와 유사하게 함으로써, 상기 텐션마스크(210)의 열팽창량과, 지지부재(221)(222)의 열팽창량간의 차이를 줄여, 용접부 등의 파손을 방지하게 된다.
그리고, 상기 제1,2강성부재(223)(224)는 각각 양단부가 제1,2지지부재(221)(222)의 플랜지부(221b)(222b)의 하단면에 접합되어 이들을 지지할 수 있도록 U자형의 형상을 가지며 단면은 사각 또는 L자형의 형상을 가진다.
상기 강성부재(223)(224)의 재질은 스테인레스강 또는 SCM415가 사용되는 것이 바람직하다.
상기 강성부재(223)(224)를 이루는 재질의 열팽창계수는, 상기 텐션마스크(210)를 이루는 재질의 열팽창계수의 5∼10배인 것인 것이 바람직하다.
이는 상기 텐션마스크(210)가 열팽창하게 되면, 열팽창량은 텐션마스크(210), 지지부재(221)(222), 그리고, 강성부재(223)(224)의 순서로 순차적으로 열팽창량이 흡수하므로, 가장 나중에 흡수하는 강성부재(223)(224)는 비교적 열팽창계수가 높은 소재가 사용되는 것이 가능해지기 때문이다.
본 발명에 따른 텐션마스크 프레임 조립체는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 열팽창계수가 낮은 인바를 텐션마스크의 재질로 사용함으로써, 음극선관의 열특성 및 자계 특성을 향상시켜 전자빔의 이동량을 줄일 수 있다.
둘째, 텐션마스크의 재질로 인바를 사용함으로써, 인장력을 작게 받는 프레임 구조가 가능하여 프레임을 경량화할 수 있다.
셋째, 텐션마스크를 수직피치가 0.4mm 이하인 슬롯 타입으로 설계할 수 있어, 시인성 문제를 해결할 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 그로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (5)

  1. 상호 평행하게 설치되는 지지부재들과;
    상기 지지부재에 양단부가 결합되어 탄성적으로 지지하는 강성부재와;
    상기 박판상에 상호 소정간격 이격되어 슬롯을 형성하는 스트립을 가지며, 지지부재들에 의하여 인장력이 가해지도록 지지되는 텐션마스크를; 포함하는 것으로,
    상기 텐션마스크와 지지부재를 이루는 재질의 열팽창계수는 실질적으로 동일하고, 상기 강성부재를 이루는 재질의 열팽창계수가 텐션마스크 및 지지부재를 이루는 재질의 열팽창계수보다 큰 것을 특징으로 하는 텐션마스크 프레임 조립체.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 텐션마스크와 지지부재가 인바로 이루어지며, 상기 강성부재가 스테인레스강으로 이루어진 것을 특징으로 하는 텐션마스크 프레임 조립체.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 텐션마스크를 이루는 인바의 열팽창계수는 1.0×10-6∼2.0×10-6mm/℃ 인 것을 특징으로 하는 텐션마스크 프레임 조립체.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 지지부재를 이루는 재질의 열팽창계수는, 상기 텐션마스크를 이루는 재질의 열팽창계수의 0.5∼2배인 것을 특징으로 하는 텐션마스크 프레임 조립체.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 강성부재를 이루는 재질의 열팽창계수는, 상기 텐션마스크를 이루는 재질의 열팽창계수의 5∼10배인 것을 특징으로 하는 텐션마스크 프레임 조립체.
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