KR200262572Y1 - 칼라음극선관용 새도우마스크 - Google Patents

Abstract

본 고안은 칼라음극선관용 새도우마스크에 관한 것으로, 특히 도우밍에 의한 유효면부의 이상변형을 방지하고 새도우마스크의 제조공정후 발생되는 스커트부의 스프링백에 의한 유효면부의 이상변형을 방지하며 상기 스프링백의 발생 절대량을 감소시킴으로서, 음극선관 동작중 화면상의 색순도를 일정하게 유지시키고 음극선관의 제조 작업성을 개선하도록 하는데 목적이 있다.

이를 실현하기 위하여 본 고안은 전자빔통과홀이 다수개 형성된 유효면부와, 상기 유효면부의 가장자리에 위치한 주변부와, 상기 주변부에서 연장 절곡되어 프레임이 용접되는 스커트부로 이루어지는 칼라음극선관의 새도우마스크 구조에 있어서, 상기 새도우마스크의 주변부와 스커트부 표면 전면에 걸쳐 스트라이프형상의 하프에칭홈을 형성하였다.

Description

칼라음극선관용 새도우마스크

본 고안은 칼라음극선관에 관한 것으로서, 특히 음극선관의 내부에 장착되어 전자빔이 정해진 형광체의 화소를 타격하도록 색선별기능을 수행하는 새도우마스크 구조에 관한 것이다.

일반적인 칼라음극선관은 도 1 에 도시된 바와같이 음극선관의 전면에 장착되며 내측면에 적,청,녹의 형광체(7)가 도포된 패널(3)과, 상기 패널(3) 후단에 프릿글라스로 융착되어 내부진공(10^-7torr)을 이루는 펀넬(2)과, 상기 펀넬(2)의 후단부에 장착되는 편향요크(13)와, 상기 펀넬(2)의 네크부(4)내에 봉입되어 전자빔(5)을 발사하는 전자총(6)과, 상기 패널(3)내측면에 형성된 스터드핀(11)과 지지스프링(10)에 의해 결합되는 프레임(9)과, 상기 프레임(9)에 결합되어 색선별 역할을 하는 원형의 가는 구멍이 무수히 형성된 새도우마스크(8)와, 상기 편향요크(13)에 의해 편향된 전자빔(5)이 외부자계에 의한 영향을 받지 않도록 지자계를 차폐하는 인너쉴드(12)로 구성된다.

도 2, 도 3, 도 4 는 종래 새도우마스크를 나타낸 것이다.

새도우마스크(8)는 두께가 약 0.1∼0.3mm 정도로서, 그 구조를 살펴보면 중앙부분에서 도트 혹은 스트라이프 형의 전자빔 통과홀이 다수 형성되어 있는 유효면부(16)와 상기 유효면부(16)를 둘러싸고 있는 홀이 형성되어 있지 않은 주변부(17) 그리고 이 주변부(17)의 최외곽 부분에서 상기 주변부(17)와 거의 직각방향으로 절곡 형성되어 프레임(9)에 용접 고정되는 스커트부(18)로 이루어진다.

상기 주변부(17) 및 스커트부(18)의 내측 또는 외측면의 표면에는 도 4 에 나타낸 바와같이 원형 형태로 에칭(etching) 형성되어 있는 하프에칭홈(19)이 형성되어 있으며, 하프에칭홈(19)의 깊이는 일반적으로 새도우마스크(8)의 재료 두께의 30∼60% 정도로 형성된다.

상기와 같이 하프에칭홈(19)을 형성시키는 몇가지 목적은 새도우마스크(8)의 제조공정 즉, 성형과정에서 발생되어 잔류되는 물리적인 응력을 저감시키고, 새도우마스크(8)의 구성에 있어서, 전자빔 통과홀이 다수 형성되어 있는 유효면부(16)와 홀이 형성되어 있지 않은 주변부(17) 및 스커트부(18) 사이의 기계적인 인장강도를 동등히 유지시켜 줌으로서, 새도우마스크(8) 성형공정에서 기계적인 인장강도가 상대적으로 약한 유효면부(16)가 이상변형되지 않도록 하기 위함이다.

이와같이 구성되는 칼라음극선관은 전자총(6)을 통하여 전자빔(5)이 방출되고 편향요크(13)에 의하여 편향되어 새도우마스크(8)의 구멍을 통과하여 패널(3) 내벽에 도포되어 있는 형광체(7)에 도달하여 형광체를 타격, 발광시킴으로 스크린상의 화상을 구현하게 되는데, 이때 인너쉴드(12)는 전자빔(5)에 영향을 미치는 외부지자계를 차폐시키는 역할을 하게 된다.

한편, 상기 새도우마스크(8)에 도달된 전자빔은 화소에 대응되는 전자빔만 새도우마스크(8)의 전자빔통과홀을 통해 통과하게 되고, 그외의 전자빔은 새도우마스크(8)에 충돌하게 되는데 이때 발열온도는 약 70∼80℃가 된다.

상기 브라운관의 동작과정에서 새도우마스크(8)는 전자빔(5)의 충돌에 의해 온도가 상승하여 패널(3)측으로 이동되는 돔(dom) 형상으로 부풀어 오르게 된다. 이후 발열온도가 새도우마스크(8)가 지닌 물성적인 열용량을 초과하는 시점에서 상기 새도우마스크(8)를 지지하고 있는 프레임(9)에 열을 전달하게 되며, 이로 인해 프레임(9)이 관축과 직각방향 즉, 외각측으로 열팽창하게 된다. 이러한 프레임(9)의 열팽창 방향으로 기구적 변형(도우밍 현상)이 발생되며, 상기 변형으로 인해 전자빔의 미스랜딩을 유발하여 화상의 색순도가 저하된다.

새도우마스크(8)의 기구적 변형은 새도우마스크(8)의 주변부(17)와 연결되는 유효면부(16)의 가장자리에서 발생되는데, 이러한 현상은 유효면부(16)의 기계적 강도가 주변부(17)에 대비 낮은것에 기인된다.

또한, 종래 새도우마스크(8)의 제조공정 즉, 평판마스크를 소정의 형상으로 성형하는 과정에서 주변부(17)와 스커트부(19)의 경계면을 기계적인 힘으로 소성변형 시킴에 따라 성형작업 이후 잔류응력에 의해 스커트(18)가 최초의 평판마스크 상태로 복원되려는 스프링백(spring back) 현상이 발생되어 제조작업성 및 성능측면의 저하 원인이 되는 문제점이 있었다.

본 고안은 이러한 점을 해결하기 위하여 새도우마스크의 주변부 및 스커트부에 각각 스트라이프 형상의 하프에칭홈을 다수개 형성시킴으로서, 새도우마스크의 도우밍 및 제조공정중 발생되는 스커트부의 스프링백 현상 등에 의한 유효면부의 이상변형을 미연에 방지할 수 있도록 하는데 목적이 있다.

도 1 은 일반적인 음극선관을 부분 절개한 구조도.

도 2 는 종래 새도우마스크의 단면도.

도 3 은 종래 새도우마스크의 부분 사시도.

도 4 는 도 2 및 도 3 의 A,B부 확대도.

도 5 는 본 고안 새도우마스크의 단면 상태도.

도 6 은 본 고안 새도우마스크의 부분 사시도.

도 7 은 도 6 의 C부 확대도.

도 8 은 본 고안 새도우마스크의 다른 실시예도.

도 9 은 도 8 의 D부 확대도.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

2 : 펀넬 3 : 패널

4 : 네크부 5 : 전자빔

6 : 전자총 7 : 형광체

8 : 새도우마스크 9 : 프레임

10: 지지스프링 11: 스터드핀

12: 인너쉴드 13: 편향요크

16: 유효면부 17: 주변부

18: 스커트부 29,39: 하프에칭홈

이하, 본 고안을 첨부도면을 참조하여 이하에서 상세히 설명한다.

본 고안이 적용되는 칼라 음극선관의 전체적인 구성 및 동작상태는 종래기술과 동일하므로 본 고안의 하프에칭홈(29,39)을 제외한 이외의 구성에 대해서는 그 설명을 생략하고 종래 기술과 동일한 도면번호를 부여하기로 한다.

본 고안이 적용된 새도우마스크는 도 5 및 도 6 에 도시한 바와같이 주변부 (17)및 스커트부(18)의 내측 또는 외측면에 스트라이프(stripe) 형상의 하프에칭홈(29)을 형성하였으며, 상기 하프에칭홈(29)의 형성방향은 새도우마스크(8)의 각변과 평행하게 즉, 장변의 하프에칭홈은 장변과 평행하고, 단변의 하프에칭홈은 단변과 평행하게 형성되어 있다.

한편, 상기 하프에칭홈(29)의 깊이는 일반적으로 새도우마스크(8) 재료두께의 30∼60% 정도이다.

상기에서 살펴본 바와같이 하프에칭홈(29)을 스트라이프형상으로 각변에 평행하게 형성시킬 경우, 하프에칭홈(29)과 평행한 방향으로의 물리적인 변형에 대해 새도우마스크(8)의 유효면부(16)와 주변부(17)간의 변위량차를 줄일 수 가 있게된다.

종래기술에서도 언급되었던 바와같이 전자빔 충돌에 의해 새도우마스크(8)의 발열온도가 물성적인 열용량을 초과하면 상기 새도우마스크(8)를 지지하고 있는 프레임(9)에 열이 전달되게 되며, 이로인해 프레임(9)이 관축과 직각방향인 외각측으로 열팽창이 된다. 프레임(9)이 열팽창함에 따라 상기 프레임(9)에 지지 고정되어 있는 새도우마스크(8)의 스커트부(18)가 프레임(9)의 열팽창 방향으로 위치가 변위된다.

그리고 스커트부(18)가 변위됨에 따라 주변부(17)와 유효면부(16)의 전체가 관축방향의 후방측으로 변위가 발생하게 되는데, 상기와 같이 스커트부(18)의 위치변위가 유효면부(16)의 변위에 영향을 미치는 과정에서 도 5 에 나타낸 바와같이 주변부(17) 및 스커트부(18)의 외측표면에 형성되어 있는 스트라이프 형상의 하프에칭홈(29)이 물리적인 변형의 완충 역할을 수행함으로서, 주변부(17)와 경계면을 이루는 유효면부(16)의 가장자리부의 변형을 방지하게 되는데, 이의 과정을 상세히 살펴보면 다음과 같다.

새도우마스크(8)의 장,단변측과 평행하게 주변부(17) 및 스커트부(18)의 외측표면에 형성되어 있는 하프에칭홈(29)과 상기 하프에칭홈(29)이 형성되어 있지 않은 부분의 기계적 강도를 살펴보면, 각 장,단변측과 직각방향(프레임의 열팽창방향)으로의 변위력에 대해 상기 하프에칭홈(29)이 가지는 기계적 강도는 하프에칭홈이 형성되어 있지 않은 부분에 대비 하프에칭의 깊이에 비례하여 감소하므로(∵하프에칭의 깊이가 클수록 두께는 감소), 상기 변위력에 의한 물리적 변화는 하프에칭홈(29)에서 발생하게 되고 하프에칭홈(29)이 형성되어 있지 않은 부분에서는 물리적 변화량이 극히 미소하게 발생하게 된다.

또한 상기 물리적 변화는 하프에칭홈(29)의 형성방향(장,단변측과 평행방향)에 따라 발생하게 된다. 따라서 상기 하프에칭홈(29)의 물리적 강도를 유효면부(16)와 동일 수준이 되도록 에칭홈을 깊이 형성시키면, 스커트부(18)에 각 장,단변측과 직각방향(프레임의 열팽창방향)으로의 변위력이 작용시 하프에칭홈(29)에서 변위들의 대부분을 흡수하게 되어 주변부(17)와 연결되는 유효면부(16)의 가장자리부의 변형을 방지할 수 있게된다.

따라서 프레임(9)의 열팽창에 의해 스커트부(18)가 장,단변측과 직각방향으로 변위될 때 주변부(17) 및 스커트부(18)의 외측표면에 형성되어 있는 하프에칭홈(29)이 상기 변위에 대한 변위모멘트 역할을 수행하게 되고, 또한 물리적 강도측면에서 유효면부(16)와 주변부(17) 및 스커트부(18)를 동등하게 하는 역할을 수행함으로서, 종래 새도우마스크에서 문제가 되었던 유효면부의 가장자리 부위가 심하게 변형되는 문제점을 해결할 수가 있다.

한편, 새도우마스크(8) 제조공정에 있어서, 원재료인 평판마스크를 소정의 형상으로 성형하는 과정에서 스커트부(18)를 형성시키기 위해 주변부(17) 및 스커트부(18)의 경계면을 기계적인 힘으로 소성변형 시키게 되는데, 성형작업 이후 잔류응력에 의해 스커트부(18)가 최초의 평판마스크 상태로 복원되려는 스프링백 현상이 발생된다.

상기와 같은 스커트부(18)의 스프링백이 진행되는 경우에도 주변부(17) 및 스커트부(18)의 외측표면에 형성되어 있는 스트라이프형상의 하프에칭홈(29)이 전술한 물리적인 변형의 완충역할 및 변위에 대한 모멘트역할을 수행함으로서 유효면부(16)의 가장자리 부위가 변형되는 문제점을 방지할 수 있는 것이다.

도 8 및 도 9 는 본 고안의 다른 실시예를 나타낸 것으로 새도우마스크의 주변부(17)와 스커트부(18) 외측 표면에 스트라이프형상의 하프에칭홈(39)을 형성시키되, 하프에칭홈(39)의 형성방향을 새도우마스크의 각 변과 수직하게 즉, 장변의 하프에칭홈(39)은 장변과 수직하고, 단변의 하프에칭홈(39)은 단변과 수직하게 형성하였다.

새도우마스크의 제조공정에 있어서, 원재료인 평판마스크를 소정의 형상으로 성형하기위해 주변부(17) 및 스커트부(18)의 경계면을 물리적인 힘으로 소성변형시켜 상기의 스커트부(18)를 주변부(17)에 대해 거의 직각으로 절곡시키게 된다.

상기와 같이 거의 직각으로 절곡된 스커트부(18)의 외주둘레(외주장)는 절곡성형전의 외주둘레(외주장)에 대비 현저히 감소하게 된다. 따라서 상기 절곡 성형후의 스커트부(18)의 형상이 종래 새도우마스크의 경우에는 새도우마스크의 변과 평행한 방향으로 주름이 발생되어, 전술한 바 있는 스커트부(18)의 스프링백현상을 가속시키는 요인이 되었다.

그러나 본 고안의 다른실시예에 의한 구조를 적용할 경우 하프에칭홈(39)이 스커트부(18)의 절곡성형 전후에 발생하는 외주둘레(외주장)차로 인한 변과 평행한 방향의 주름을 흡수하고, 상기 주름발생 경로를 결정하는 안내역할을 수행한다.

따라서 새도우마스크의 스커트부(18)의 주름 감소와 스커트부의 스프링백이 감소됨으로서, 음극선관 제조작업성과 새도우마스크의 유효면부(16) 변형을 방지하여 화면상의 색순도를 향상시킬 수 있게되는 것이다.

이상 설명한 바와같이 본 고안의 새도우마스크구조는 도우밍에 의한 유효면부의 이상변형을 방지하고, 새도우마스크의 제조공정후 발생되는 스커트부의 스프링백에 의한 유효면부의 이상변형을 방지하며, 상기 스프링백의 발생절대량을 감소시킴으로서, 음극선관 동작중에 발생되는 화면상의 색순도를 일정하게 유지시키고 음극선관의 제조 작업성을 개선하는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 전자빔통과홀이 다수개 형성된 유효면부와, 상기 유효면부의 가장자리에 위치한 주변부와, 상기 주변부에서 연장 절곡되어 프레임이 용접되는 스커트부로 이루어지는 칼라음극선관의 새도우마스크 구조에 있어서,

   상기 새도우마스크의 주변부와 스커트부의 내측면 또는 외측면에 스트라이프형상의 에칭홈을 다수개 형성시킴을 특징으로 하는 칼라음극선관용 새도우마스크.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 에칭홈이 마스크의 각변과 평행한 길이방향으로 형성됨을 특징으로 하는 칼라음극선관용 새도우마스크.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 에칭홈이 마스크의 각 변과 수직한 방향으로 형성됨을 특징으로 하는 칼라음극선관용 새도우마스크.