KR20030087466A - 칼라 음극선관 섀도우 마스크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 칼라 음극선관용 섀도우 마스크에 관한 것으로, 패널 내부에 도포되어 있는 형광면에 대면하여 일정 간격으로 근접하여 위치한 섀도우 마스크에 있어서 프레스 정형시 그 스커트부에 발생하는 스프링 백을 경감시키고 컬의 양을 감소시킴으로써 섀도우 마스크의 곡면 왜곡이나 강도 열화가 없는 상태로 칼라 음극선관 내에 장착할수 있도록 상기 섀도우 마스크의 스커트 부에 각도를 주어 기울어진 슬릿과 소정 형상의 요철을 형성시킴을 특징으로 한다.

따라서 , 본 발명에 의해서 종래의 섀도우 마스크의 스커트부를 마스크 프레임에 용접 고정시킬때 스커트부에 가해지는 응력에 의해 섀도우 마스크의 소성변형이 발생하고 그 결과 전자총에서 방출되는 전자빔이 패널부의 형광면의 형광체를 제대로 타격하지 못하게 되어 색순도 특성이 열화되고 섀도우 마스크의 강도가 저하되는 것을 막게 되어 전체적인 작업성과 생산성을 향상되고 제품에 대한 신뢰성이 향상되게 된다.

Description

칼라 음극선관 섀도우 마스크 {Shadowmask for color CRT}

본 발명은 칼라 음극선관에 관한 것으로, 특히 섀도우 마스크의 구조에 관한 것이다. 보다 상세하게는 섀도우 마스크의 스커트부(Skirt portion)의 슬릿과 요철의 형상과 배열에 변형을 준 칼라 음극선관용 섀도우 마스크에 관한 것이다.

일반적으로 칼라 음극선관, 예를 들어 칼라 텔레비젼, OA 기기 단말용 칼라 디스플레이 모니터 등에 이용되는 섀도우 마스크형 칼라 음극선관은 전면 몸체인 패널의 내면에 있는 도트 형상 및 스트라이프 형상의 다수의 적색,녹색,청색(R,G,B) 형광체들을 포함하는 형광면에 영상 신호로 제어된 전자빔에 의하여 상기 형광체를 발광시켜 칼라 화상을 구현하는 장치이다.

상기와 같은 일반적인 칼라 음극선관의 구성을 도 1을 참조하여 보면,

크게는 전면 몸체인 대략 직사각형 형상의 패널(Pannel)부(1)와 후면 몸체인 대략 통형인 네크(Neck)부(10)와 상기 패널부(1)와 상기 네크부(10)를 연결하는 대략 깔대기형의 진공 케이싱인 펀넬(Funnel)부(2)를 포함하고 있으며 상기 패널(1)부의 페이스 플레이트의 내면에 적색,녹색,청색으로 발광되는 형광면(4)이 도포되어 있고 상기 형광면(4)과 소정 간격을 유지하며 색 선별 전극인 다공의 박판 금속소재인 섀도우 마스크(3)가 내장되어 설치된다. 또 상기 네크부에는 적색,녹색,청색(R,G,B) 세개의 전자빔(6)을 발생시키는 전자총(12)이 설치되어 이 전자빔(6)을 동일 평면상의 집중 경로를 따라 상기 섀도우 마스크(3)를 통하여 형광면(4)에 도달하게 한다.

상기 전자총(12)은 화면신호로 제어되는 전자빔(6)을 발사하며, 상기 전자빔(6)은 상기 네크부(14)와 상기 펀넬부(2)의 연결부 둘레에 있는 편향 요크(5)가 발생하는 편향자계의 영향으로 상하 좌우로 편향되면서 섀도우 마스크(3)에 형성되어 있는 빔통과용 홀(14)을 통과한후 형광면(4) 내의 각각의 해당 형광체들을 순차적으로 주사하며 분리 랜딩되어 정확한 색상으로 소정의 화상을 구현하게 된다.

또한,상기 펀넬부(2)는 음극선관 전면 몸체인 상기 패널부(1)와 후면 몸체인 상기 네크부(10)를 연결하며 내부에는 음극선관이 동작중 외부 지자계의 영향을 적게 받도록 차폐 역할을 해주는 인너쉴드(9)와 그 인너쉴드(9)와 상기 섀도우 마스크(3)를 고정 스프링(13)에 의해 지지하는 프레임(7)과 그 프레임 어셈블리를 상기 패널부(1)에 결합되도록 해주는 스프링(8)과 안전성 확보를 위한 펀넬 외부를 감싸는 보강밴드(11)를 포함하고 있다.

본 발명과 관련하여 주요 구성 부분인 섀도우 마스크(3)에 대해서 보다 상세하게 살펴보면,

섀도우 마스크(3)는 대략 0.1~0.12mm의 두께를 갖는 박판 금속 소재로서, 형광면(4)과 마주하여 위치하게 될 부분으로 에칭에 의해 상기 다수의 전자 빔 통과 구멍(14)을 형성한 원판을 소정 형상으로 펀칭하고 그 후 프레스 성형하여 패널부(1)의 화면과 동일한 곡면을 이루도록 곡면성형하고 곡면부의 네 둘레면을 90도로 굽힘성형하여 마스크 프레임(7)과 용접되는 부분인 스커트부(130)를 정형하여 완성한다.

여기서 상기 곡면성형과 상기 굽힘성형은 한개의 공정으로 연속적으로 이루어진다.

따라서 섀도우 마스크(3)는 다수의 전자빔통과구멍(110)이 있는 곡면형상의 유공부(100)와, 상기 유공부(100)주위의 이 유공부(100)와 접하여 연결되어 있는 곡면형상의 무공부(120)와, 상기 무공부(120)의 주변으로부터 뒤로 굴곡된 스커트부(130)를 포함하여 구성된다.

상기와 같이 정형화된 섀도우 마스크(3)는 상기 스커트부(130)에서 소위 소재의 특성으로 인한 스프링 백(Spring back)이 발생해 스커트부(130)에 외측 방향으로부터 떨어지는 방향으로 휘어짐이 발생한다. 즉 프레스로 가압한후 일정시간이 지나면 초기의 위치에서 소정의 간격으로 스커트부(130)가 벌어지는 현상이 발생하는 것이다.이러한 상태에서 상기 스커트부(130)를 마스크 프레임(7)에 고정하면 상기 섀도우 마스크(3)의 곡면형상의 유공부(이하 곡면부)의 일부에 상기 스커트부(130)의 휘어짐에 기인하는 변형이 발생한다. 이와같이 스커트부(130)가 벌어질수록 곡면부를 지지하는 지지력이 약화되어 섀도우 마스크(3)의 곡면강도를 저하시키며 벌어짐량 만큼 밀착가압하게 되고 이에 대해 반발력이 곡면부로 가해지면서 곡면부의 곡률을 변화시키게 된다.

상술한 바와 같이 섀도우 마스크(3)의 스프링 백(Spring back)으로 인한 스커트부(130)의 컬(Curl)의 양을 최소화하고 섀도우 마스크(3)의 변형과 왜곡을 방지하기 위하여,공개 등록된 대한민국 특허출원 10-1998-0008030호 (1998.11.25.공개; 공개번호 특 1998-0080110호)를 이하 도면을 참조하여 보면, 도 2에서 보이는 섀도우 마스크(3)의 정면 단면도와 도 3의 장변측,단변측의 측면도에서 보이는 바와같이 섀도우 마스크의 스커트부(130)에 장,단변의 중심축을 기준으로 양쪽에 복수개의 슬릿중 한쌍을 두고 소정 형상의 복수개의 나머지 요철(200,300)과 슬릿(210,310)을 교대로 병렬 형성하고 있다.

도 3에서 HL은 수평길이, VL은 수직 길이를 표현한다.

상기 스커트부(130)에 형성된 슬릿(210,310)과 요철(200,300)은 섀도우 마스크의 곡면성형과 굽힘성형 공정시 프레스 성형에 따른 잉여재료를 흡수함으로써 스커트부(130)의 그 초기형태로 복귀하려는 성질을 대폭 감소시키고,스커트부(130)에발생되는 컬을 감소시키며,스커트부의 주변 전체에 걸쳐 비교적 작은 영역내로 컬의 발생을 최소화하려 하였다.

그러나 도3의 도면에서 볼수 있듯이 종래의 섀도우 마스크(3)의 스커트부(130)에 있는 슬릿(210,310)과 요철(200,300)은 주어진 위치에서 일정한 간격을 두고 서로 평행한 구조로 교대로 위치하여 일자형으로 이루어져 있고 이에 따라 섀도우 마스크(3) 성형시 횡단 방향으로 받는 스커트 부(130)의 컬의 양을 평행구조로 위치한 일자형의 상기 슬릿(210,310)과 요철(200,300)에서 모두 받음으로써 성형시에 강도면에서 상기 슬릿(210,310)과 요철(200,300)에서 압축력을 충분히 흡수하지 못하고 상기 슬릿(210,310)과 요철(200,300)에서 지나치게 주름이 많이 생기는 현상과 섀도우 마스크(3)의 곡면형상의 윤곽에 변형이 나타나게 된다.

일반적으로 도1과 같이 종래의 섀도우 마스크(3)를 사용하여 브라운관( CRT : Cathod Ray Tube, 음극선관) 을 만든 후에는 상기 브라운관에 여러가지 신뢰성 테스트를 하게 되는데 그중 강도 테스트 실험으로 낙하 시험을 하며, 이는 일정 높이에서 음극선관을 낙하시켜 섀도우 마스크에 변형이 발생하는지를 보는 시험이다.

상기 브라운관의 낙하시험시 충격력이 약할경우에는 섀도우 마스크(3)에 약간의 변형이 발생하더라도 즉시 원상태로 복귀하게 되지만 충격력이 클 경우에는 섀도우 마스크(3)가 상하로 크게 진동하다가 표면의 일부가 찌그러짐과 같이 변형이 생겨 원상태로 복귀하지 못하게 된다.

상기 문제의 원인은 여러가지가 있을수 있겠으나 섀도우 마스크(3)의 구조와도 관련이 있다.

상기 섀도우 마스크(3)의 스커트부(130)에 있는 슬릿(210,310)과 요철(200,300)에서 하중을 적절하게 분산하지 못해 충격력을 견디지 못하여 낙하시험 중 섀도우 마스크의 변형이 심하게 발생하게 된다.

이와 같이 섀도우 마스크의 소성변형이 일어나게 되면 전자총(12)에서 방출되는 전자빔(6)이 섀도우 마스크(3)의 빔통과용구멍(14)을 제대로 통과하지 못하고 마스크에 부딪혀서 섀도우 마스크에 열화가 발생하고 또한 패널부(1)의 형광면(4)의 형광체를 제대로 타격하지 못하게 되어 화면이 불량해지고 이로 인해 생산성이 저하되는 문제가 발생한다.

또한 음파 충격 시험에서도 마스크의 떨리는 현상을 충분히 흡수하지 못하여 브라운관의 화면에 심하게 떨리는 현상이 나타남으로써 강도가 저하되는 문제점이 발생한다.

즉,종래에는 섀도우 마스크(3)의 스커트부(130)의 스프링 백량인 컬의 양을 최소화 하기 위하여 소정 형상의 요철(200)과 슬릿(210)을 병렬로 교대 위치하여 두었는데, 그럼에도 스프링 백 경감에 한도가 있고 또한 섀도우 마스크의 강도와 마스크의 열화에 대해 그 기능을 다하기가 불충분하였다.

이에 좀더 강화된 강도를 가지는 섀도우 마스크의 필요성에 의해 본 발명은 이하와 같은 기술 사상을 가지고 안출되었다.

본 발명은 섀도우 마스크의 스커트부에 형성되는 복수개의 슬릿에 각도를 기울여 줌으로써 섀도우 마스크의 강도를 향상시키고 곡면 왜곡을 줄이려는데 그목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적으로는 종래의 섀도우 마스크의 스커트부를 마스크 프레임에 용접 고정시킬때 스커트부에 가해지는 응력에 의해 섀도우 마스크의 소성변형이 발생해 그 결과 전자총에서 방출되는 전자빔이 패널부의 형광면의 형광체를 제대로 타격하지 못하게 되어 색순도 특성이 열화되고 섀도우 마스크의 강도가 저하되는 것을 막아 전체적인 작업성과 생산성을 향상시키고자 하는데 있다.

도 1은 종래의 섀도우 마스크를 장착한 일반적인 칼라 음극선관.

도 2는 종래의 섀도우 마스크의 정면 단면도.

도 3은 종래의 섀도우 마스크의 장,단변측 측면도.

도 4은 본 발명에 있어서 섀도우 마스크의 실시예에 의한 장,단변측 측면도.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여 종래의 칼라 음극선관에서 섀도우 마스크(3)의 스커트 부에 있어서 복수개의 슬릿에 일정 각도를 주어 기울어지게 함을 특징으로 한다.

보다 상세하게 본 발명의 바람직한 실시예를 보여주는 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 스커트부(130)에 있는 슬릿에만 변형이 가해지므로 본 발명의 섀도우 마스크의 정면 단면도는 종래의 섀도우 마스크의 정면 단면도인 도 2와 다르지 않으며 상기 본 발명에 의한 칼라 음극선관 섀도우 마스크는 다수의 빔 통과용 구멍(110)을 포함하고 있는 곡면 형상을 한 유공부(100)와 상기 유공부 주위로 연결되어 빔 통과용 구멍(110)을 포함하지 않는 곡면 형상의 무공부(160)와 상기 무공부(160)에서 굽힘성형된 스커트부(130)를 포함하여 구성된 섀도우 마스크(3)와 상기 스커트(130) 부분을 스팟 용접하여 상기 섀도우 마스크(3)를 패널부(1) 내부에 고정시키는 마스크 프레임(7)을 그 패널부(1) 안에 구비하고 있는 것으로서 상기 스커트부(130)는 소정의 형상을 한 복수개의 슬릿과 복수개의 요철을 가지고 있음을 특징으로 한다.

상기 섀도우 마스크의 장변측과 단변측에서의 측면도로 본 발명을 상세히 설명하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 도 4를 참조하면 다음과 같다.

상기 도면의 측면도에서 윗부분의 약간 곡면을 형성하면서 소정의 두께를 가지는 가로로 긴 부분은 측면에서 보이는 섀도우 마스크의 곡면에 의한 형상을 나타내며 섀도우 마스크의 스커트부(130)에서 중앙 내부쪽으로 아치 모양을 형성하며 들어간 복수개의 요철(510,610)중 하나는 상기 스커트부의 장,단변의 중앙에 배치되도록 하고 복수개의 슬릿(500,600)중 한 쌍은 상기 스커트부의 장,단변의 중앙에 배치되도록 한 요철(510,610)의 양 쪽에 소정 간격을 두고 배치시킨후 상기 슬릿(500,600)을 장,단변의 중심축인 요철(510,610)쪽으로 섀도우 마스크 스커트 높이 방향으로부터 스커트 단부 방향에 대해 30~60도 기울어 지게 하고 상기 각도로 기울어진 복수개의 슬릿(500,600)과 상기 복수개의 요철(510,610)의 나머지는 서로 교대로 병렬 배치시킨다.

이때, 상기 스커트부의 장,단변 양 끝단의 슬릿(520,620)은 기울어짐 없이 배치시킨다.

도 4에서 HL은 수평길이, VL은 수직길이를 표현한다.

본 발명의 실시에 있어서 바람직하게는 상기 복수개의 슬릿(500,600)을 스커트부의 끝단으로부터 스커트부 전체 높이의 20 % ~ 60 % 의 길이로 형성시키고 복수개의 요철(510,610)은 스커트부 높이의 길이 전체에 걸쳐 형성시킨다.

이는 상기 슬릿(500,600)의 길이가 너무 작으면 섀도우 마스크의 스커트부에 컬 발생 방지 효과가 약하고 섀도우 마스크의 강도향상에 대해 기대한 바에 미치지 못하고 , 반대로 상기 슬릿(500,600)의 길이가 스커트부 전체 높이의 60% 이상의 길이로 너무 크게 형성되면 마스크 프레임(7) 내에 섀도우 마스크를 끼워 맞춰 고정시킬 때에 스커트부에서 발생하는 응력이 적절히 분산 흡수되지 못하고 곡면 형상을 가진 유공부에까지 전달되어 장차 사용하게 될 섀도우 마스크의 곡면 형상의 유공부에 왜곡을 발생시키기 때문이다.

본 실시예에서는 섀도우 마스크 스커트부의 장,단변의 중심축에 복수개의 요철중 하나를 위치시켰으나 요철없이 중심축 양쪽에 한쌍의 슬릿을 위치시키고 복수개의 요철과 슬릿의 나머지를 교대로 병렬 배치한 후 중심축 양 쪽에 대해 대칭되는 복수개의 슬릿을 중앙점을 향해 기울어지도록 배치할수 있다.

또한,본 발명에서는 스커트부의 장변측에는 여섯개의 브릿지를 형성한 슬릿을 포함하고 단변측에는 네개의 브릿지를 포함한 슬릿을 일정 간격으로 병렬 교대 배열되는 구성을 가지는 스커트부를 포함하는 섀도우 마스크를 예로 들었으나 이는 화면의 크기에 의한 것으로 다른 치수로 상기 실시예보다 더 많은 요철과 슬릿 내지는 더 적은 요철과 슬릿을 가지는 칼라 음극선관용 섀도우 마스크에도 적용될수 있다.

본 발명은 상술한 실시예로 한정되지 않고 본 발명의 이하 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상을 일탈하지 않는 범위내에서 여러가지 변형이 가능하다.

예를 들어, 슬릿과 요철의 형상 내지는 슬릿의 각도는 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 다양하게 변경실시가 가능할 것이다.

본 발명의 대표적인 구성에 따르면 칼라 음극선관용 섀도우 마스크의 스커트부의 장, 단변에 소정의 형상을 지닌 복수개의 요철중 하나를 스커트부의 장,단변의 중심축에 위치시키고 양쪽에 한쌍의 슬릿을 배치시켜 상기 슬릿에 중심축에 있는 요철을 향해 각도를 주어 대칭되게 기울여 줌으로써 섀도우 마스크의 프레스 성형시 스커트 부에서의 스프링 백을 감소시킬수 있고 또한 스커트부의 굴곡부에 발생되는 컬의 양을 최소화하여 스커트 부를 마스크 프레임에 끼워 고정시킬때 스커트부에 가해지는 응력이 무공부나 유공부까지 전달되지 않으므로 섀도우 마스크 유공부의 곡면 형상에 발생하는 왜곡을 없애고, 그 결과 섀도우 마스크의 색순도 특성이 우수해지고 섀도우 마스크의 강도도 보강되어 이로 인해 생산성이 향상되는 효과를 가져오게 되며 또한 이를 채용한 제품의 신뢰성을 더욱 더 향상시킬수 있게 된다.

Claims (5)

1. 다수개의 빔통과용 홀을 형성하고 있는 유공부와;

   상기 유공부 주위에서 유공부와 연하는 무공부와;

   상기 무공부 주변에서 굴곡된 스커트부와;

   상기 스커트부에 복수개의 요철과 복수개의 기울어진 슬릿을 배치하여 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 섀도우 마스크.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 복수개의 슬릿중 한쌍이 스커트부의 중심축 양쪽에 위치하도록 하고 나머지 슬릿과 복수개의 요철을 병렬 배치하여 상기 복수개의 슬릿을 중심축 방향으로 기울어짐을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 섀도우 마스크.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 복수개의 요철 중 하나가 상기 스커트부의 장변 또는 단변의 중심축에 배치되는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 섀도우 마스크.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 복수개의 슬릿은 섀도우 마스크 스커트 높이 방향으로부터 스커트 단부 방향에 대해 30도~60도 기울어짐을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 섀도우 마스크.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 스커트부의 장변 또는 단변의 양 끝단 슬릿은 기울어짐이 없이 이루어지는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관용 섀도우 마스크.