KR20040017610A - 음극선관용 텐션마스크 조립체 - Google Patents

Abstract

열이 가해지는 경우에도 변형을 억제하므로 내구성이 향상되고 고품질의 화질구현이 가능하도록, 빔통과구멍이 소정의 패턴으로 형성된 판형상의 섀도우 마스크와, 섀도우 마스크의 빔통과구멍 길이방향 양쪽 끝부분을 고정 지지하며 서로 소정의 간격을 두고 평행하게 배치되는 한쌍의 지지부재와, 한쌍의 지지부재를 서로 소정의 간격을 유지하도록 섀도우 마스크 반대쪽에서 양쪽 끝부분을 연결하면서 지지하며 양쪽 끝부분이 지지부재쪽으로 굽어져 돌출하는 한쌍의 강성부재와, 강성부재 및/또는 지지부재의 바깥면에 설치되고 패널 내면에 설치된 스터드핀에 결합되는 스프링부재와, 강성부재의 굽힘부 내측 모서리에 설치되고 강성부재보다 열팽창계수가 작은 재료로 형성하는 제1보강부재와, 강성부재의 굽힘부 외측 모서리에 설치되고 강성부재보다 열팽창계수가 큰 재료로 형성하는 제2보강부재를 포함하는 음극선관용 텐션마스크 조립체를 제공한다.

Description

음극선관용 텐션마스크 조립체{Tension Mask Assembly for CRT}

본 발명은 음극선관용 텐션마스크 조립체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 강성부재의 굽힘부 내부 및 외부에 각각 열팽창계수가 다른 재료로 이루어지는 보강부재를 설치하여 탄성력을 향상시키고 섀도우 마스크의 변형을 최소화할 수 있는 음극선관용 텐션마스크 조립체에 관한 것이다.

일반적으로 음극선관은 전자총으로부터 발사된 전자빔이 편향요크의 편향자계에 의하여 편향되면서 색선별기능을 갖는 섀도우 마스크를 통과하여 패널 내면에 형성된 형광막의 녹색, 청색, 적색의 형광체에 충돌하고, 전자빔이 충돌된 형광체가 여기 발광하는 것에 의하여 소정의 화상을 구현하도록 이루어진다.

상기한 섀도우 마스크에는 매우 얇은 두께의 강판에 전자총에서 발사된 전자빔이 통과하는 다수의 빔통과구멍이 소정의 패턴으로 형성된다. 그리고 상기한 섀도우 마스크의 모서리는 마스크 프레임에 고정되어 지지되고, 마스크 프레임은 판형상의 스프링을 통하여 패널의 내면에 설치된다. 상기에서 섀도우 마스크, 마스크 프레임, 스프링을 총칭하여 마스크 조립체라 한다.

종래 음극선관에 있어서는 전자빔이 편향요크에 의하여 편향될 때에 전자빔의 편향궤적을 감안하여 패널면을 소정의 곡률을 갖도록 설계하고 있으며, 이에 따라 상기한 마스크 조립체의 섀도우 마스크도 패널면의 곡률에 대응되는 곡률을 갖도록 설계된다. 따라서 시야각이 좁아지고, 스크린면의 가장자리에서는 화상이 왜곡되는 현상이 발생한다.

또 종래 마스크 조립체에 있어서는 섀도우 마스크가 전자빔의 열전자에 의해 가열되어 패널쪽으로 부풀어오르는 도밍현상이 발생되고, 도밍현상이 발생하면 전자빔이 정확하게 형광면에 랜딩되지 못하게 된다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 스크린면을 평면상으로 형성하고, 마스크 조립체의 섀도우 마스크를 평판상으로 형성한 다음 마스크 프레임을 이용하여 섀도우 마스크에 소정의 인장력이 가해진 상태로 패널에 고정하는 평면형 음극선관이 제안되고 있다. 이러한 평면형 음극선관에 사용되는 마스크 조립체를 텐션마스크 조립체라 하고, 텐션마스크 조립체에서는 지지부재와 강성부재가 마스크 프레임의 기능를 수행한다. 또 텐션마스크 조립체에서는 섀도우 마스크에 스트라이프형상으로 길게 빔통과구멍을 형성한다.

상기와 같은 종래 텐션마스크 조립체의 일예를 도 4∼도 5에 나타낸다. 즉 종래 텐션마스크 조립체는 빔통과구멍(3)이 소정의 패턴으로 형성된 섀도우 마스크(2)와, 상기한 섀도우 마스크(2)의 양쪽 끝부분이 고정 지지되며 서로 소정의 간격을 두고 평행하게 배치되는 단면이 대략 "ㄴ"형상인 한쌍의 지지부재(4)와, 상기한 한쌍의 지지부재(4)를 서로 소정의 간격을 유지하도록 섀도우 마스크(2) 반대쪽에서 양쪽 끝부분을 연결하면서 지지하는 대략 "ㄷ"형상인 한쌍의 강성부재(6)와, 상기한 강성부재(6) 및/또는 지지부재(4)의 바깥면에 설치되고 패널 내면에 설치된 스터드핀(도면에 나타내지 않음)에 결합되는 스프링부재(8)로 이루어진다.

상기와 같이 구성되는 종래 텐션마스크 조립체는 강성부재(6)에 지지부재(4)를 일체로 고정 설치한 다음, 강성부재(6)를 가압 변형시킨 상태로 지지부재(4)에 섀도우 마스크(2)를 용접하고, 용접후에 가압을 해제하여 섀도우 마스크(2)에 인장력을 가한 뒤, 표면을 흑화처리하기 위하여 대략 450∼470℃ 정도의 고온으로 열처리하여 제조한다.

그런데 섀도우 마스크(2)에 인장력을 가한 상태에서 고온(흑화로의 최고온도는 대략 610∼620℃ 정도임)으로 흑화처리할 때에 강성부재(6)의 열팽창에 의해 섀도우 마스크(2)가 신장되어 열크리프현상이 발생하고, 섀도우 마스크(2)의 장력이 열처리 전에 비하여 열처리 후에 저하된다. 이와 같은 열크리프현상은 주로 흑화처리 과정에서 발생하지만, 그 외에도 패널과 펀넬을 프리트를 이용하여 밀봉할 때의 열처리(대략 440℃ 정도)에서도 발생한다.

또한 음극선관을 텔레비젼세트로 완성한 다음 작동시키는 경우 스피커의 음성에 의해 섀도우 마스크(2)가 진동하여 화면 노이즈가 발생하기도 하는 데, 이 화면 노이즈를 감소시키기 위한 방법의 하나로서 섀도우 마스크(2)의 장력을 보다 높게 할 필요가 있다. 그러나 열처리전의 장력이 이미 섀도우 마스크(2)의 파단강도 한계에 근접한 영역의 장력으로 부여되므로, 이 이상 높게 장력을 부여하는 것은 곤란하다.

이러한 문제점을 해결하기 위해서 종래 텐션마스크 조립체에 있어서는 상기한 강성부재(6)의 섀도우 마스크(2) 반대쪽 면에 강성부재(6)의 열팽창계수 보다 큰 열팽창계수를 갖는 보강부재(7)를 설치하여, 열처리시에 강성부재(6)가 열팽창하여 섀도우 마스크(2)의 이미 부여된 장력에 악영향을 미치는 것을 보강부재(7)의 열팽창에 의해 억제하도록 구성한다. 따라서 섀도우 마스크(2)에 가해지는 응력(장력)이 감소되고, 섀도우 마스크(2)의 열크리프현상이 완화되며, 열처리 후에 상온으로 복귀한 상태에서 섀도우 마스크(2)의 장력을 높게 유지하는 것이 가능하다.

상기와 같이 보강부재(7)를 설치한 종래 텐션마스크 조립체에 있어서도 "ㄷ"형상으로 굽어진 굽힘부(코너부)의 내측 모서리와 외측 모서리 사이의 변형량 차이가 커서 측면으로부터 열팽창에 의한 큰 가압력이 가해지면 내구성이 저하되는 문제점이 있다. 즉 강성부재(6)의 구조에서 굽힘부(코너부)의 내측 모서리 및 외측 모서리 부분의 강도가 가장 취약하여 측면으로부터 가해지는 외력에 의해 손상이나파손될 가능성이 크다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 강성부재의 굽힘부 내측 모서리에는 강성부재보다 열팽창계수가 작은 재료로 이루어진 제1보강부재를 설치하고 외측 모서리에는 열팽창계수가 큰 재료로 이루어진 제2보강부재를 설치하여 열이 가해지는 경우에 제1보강부재와 제2보강부재의 열팽창에 의한 변형량의 차이에 의하여 보강부재의 변형을 억제하므로 내구성이 향상되고 섀도우 마스크의 변형을 최소화하는 것이 가능한 음극선관용 텐션마스크 조립체를 제공하기 위한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 음극선관용 텐션마스크 조립체의 일실시예를 나타내는 평면 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 음극선관용 텐션마스크 조립체의 일실시예를 나타내는 저면 사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 음극선관용 텐션마스크 조립체의 일실시예에 있어서 강성부재가 열변형을 일으키는 상태를 나타내는 측면도이다.

도 4는 종래 텐션마스크 조립체를 나타내는 평면 사시도이다.

도 5는 종래 텐션마스크 조립체를 나타내는 저면 사시도이다.

본 발명이 제안하는 음극선관용 텐션마스크 조립체는 빔통과구멍이 소정의 패턴으로 형성된 판형상의 섀도우 마스크와, 상기한 섀도우 마스크의 빔통과구멍 길이방향 양쪽 끝부분을 고정 지지하며 서로 소정의 간격을 두고 평행하게 배치되는 한쌍의 지지부재와, 상기한 한쌍의 지지부재를 서로 소정의 간격을 유지하도록 섀도우 마스크 반대쪽에서 양쪽 끝부분을 연결하면서 지지하며 양쪽 끝부분이 지지부재쪽으로 굽어져 돌출하는 한쌍의 강성부재와, 상기한 강성부재 및/또는 지지부재의 바깥면에 설치되고 패널 내면에 설치된 스터드핀에 결합되는 스프링부재와, 상기한 강성부재의 굽힘부 내측 모서리에 설치되고 강성부재보다 열팽창계수가 작은 재료로 형성하는 제1보강부재와, 상기한 강성부재의 굽힘부 외측 모서리에 설치되고 강성부재보다 열팽창계수가 큰 재료로 형성하는 제2보강부재를 포함하여 이루어진다.

다음으로 본 발명에 따른 음극선관용 텐션마스크 조립체의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저 본 발명에 따른 음극선관용 텐션마스크 조립체의 일실시예는 도 1∼도 2에 나타낸 바와 같이, 빔통과구멍(12)이 소정의 패턴으로 형성된 판형상의 섀도우 마스크(10)와, 상기한 섀도우 마스크(10)의 빔통과구멍(12) 길이방향 양쪽 끝부분을 고정 지지하며 서로 소정의 간격을 두고 평행하게 배치되는 한쌍의 지지부재(20)와, 상기한 한쌍의 지지부재(20)를 서로 소정의 간격을 유지하도록 섀도우 마스크(10) 반대쪽에서 양쪽 끝부분을 연결하면서 지지하며 양쪽 끝부분(34)이 지지부재(20)쪽으로 굽어져 돌출하는 한쌍의 강성부재(30)와, 상기한 강성부재(30) 및 지지부재(20)의 바깥면에 설치되고 패널 내면에 설치된 스터드핀(도면에 나타내지 않음)에 결합되는 스프링부재(40)와, 상기한 강성부재(30)의 굽힘부 내측 모서리(33)에 설치되고 강성부재(30)보다 열팽창계수가 작은 재료로 형성하는 제1보강부재(50)와, 상기한 강성부재(30)의 굽힘부 외측 모서리(35)에 설치되고 강성부재(30)보다 열팽창계수가 큰 재료로 형성하는 제2보강부재(52)를 포함하여 이루어진다.

상기한 섀도우 마스크(10)는 매우 얇은 두께의 금속판으로 이루어지고, 전자빔이 통과하는 다수의 빔통과구멍(12)이 소정의 패턴으로 형성된다.

상기한 스프링부재(40)는 상기한 지지부재(20) 및/또는 강성부재(30)에 용접 등의 방법에 의하여 고정되는 후크(42)와, 상기한 후크(42)에 일체로 고정되고 패널의 스터드핀(도면에 나타내지 않음)에 결합되는 지지구멍(46)이 형성되며 소정의 탄성을 보유하는 스프링(44)으로 이루어진다.

상기한 스프링(44)은 상기한 지지부재(20) 및/또는 강성부재(30)에 소정의 가압력을 부여하면서 지지하도록 소정의 각도로 경사지게 형성한다.

상기한 지지부재(20)는 단면이 대략 "ㄴ"형상인 막대형상으로 이루어지고, 수직부(22)의 끝부분에는 상기한 섀도우 마스크(10)의 끝부분이 용접 등의 방법에 의하여 일체로 고정되고, 수평부(24)의 밑면에는 상기한 강성부재(30)의 끝부분(34)이 용접 등의 방법에 의하여 일체로 고정된다.

상기한 강성부재(30)는 대략 "ㄷ"형상을 이루도록 양쪽 끝부분(34)을 굽혀 형성하고, 상기한 지지부재(20)에 고정 지지되는 섀도우 마스크(10)에 소정의 장력을 가한 상태로 지지하도록 탄성체로 형성한다.

상기한 제1보강부재(50)는 상기한 강성부재(30)의 직선부(32)와 양쪽 끝부분(34)이 만나는 굽힘부의 내측 모서리(33)에 용접 등의 방법에 의하여 고정 설치된다.

상기한 제2보강부재(52)는 상기한 강성부재(30)의 직선부(32)와 양쪽 끝부분(34)이 만나는 굽힘부의 외측 모서리(35)에 용접 등의 방법에 의하여 고정 설치된다.

상기한 제1보강부재(50) 및 제2보강부재(52)는 판형상으로 이루어지고, 상기한 강성부재(30)의 굽힘부 곡률에 대응하는 곡률로 굽힘가공하여 이루어진다.

상기한 제1보강부재(50)는 상기한 강성부재(30)보다 열팽창계수가 작은 금속등의 재료를 이용하여 형성하며, 상기한 강성부재(30)의 열팽창계수보다 대략 20∼80% 정도 작은 열팽창계수를 갖는 재료를 이용하여 형성한다.

상기한 제2보강부재(52)는 상기한 강성부재(30)보다 열팽창계수가 큰 금속 등의 재료를 이용하여 형성하며, 상기한 강성부재(30)의 열팽창계수보다 대략 1.2∼3배 정도 큰 열팽창계수를 갖는 재료를 이용하여 형성한다.

상기와 같이 강성부재(30)에 제1보강부재(50) 및 제2보강부재(52)를 설치하면, 도 3에 나타낸 바와 같이, 고온으로 가열되는 경우 제1보강부재(50)와 제2보강부재(52)의 열팽창계수의 차이에 의한 변형으로 상기한 강성부재(30)의 양쪽 끝부분(34)이 안쪽으로 힘을 받게 되고, 강성부재(30)의 변형이 억제되며, 상기한 지지부재(20)에 지지된 섀도우 마스크(10)가 열팽창되어 변형되는 것을 방지한다.

상기에서는 본 발명에 따른 음극선관용 텐션마스크 조립체의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명에 따른 음극선관용 텐션마스크 조립체에 의하면, 흑화처리 또는 패널과 펀넬의 프리트 밀봉공정 등에서 열이 가해져 열팽창에 의한 변형이 발생하는 경우에도 제1보강부재와 제2보강부재의 열팽창계수 차이에 의하여 강성부재의 변형이 억제되어 강도가 취약한 굽힘부의 파손이나 손상이 방지된다.

또 열팽창계수가 서로 다른 제1보강부재와 제2보강부재의 바이메탈기능에 의하여 열이 가해져 섀도우 마스크가 열팽창하는 경우에 별도의 부품을 사용하지 않고도 변형을 최소화하는 것이 가능하다.

따라서 하나의 부품으로 강성부재에 대한 강도의 향상을 이룰수 있음과 아울러 섀도우 마스크의 변형을 최소화하여 화질을 향상시킬 수 있는 효과를 얻으므로 고품질의 음극선관을 원가상승의 부담이 없이 경쟁력있게 제공할 수 있다.

Claims (3)

1. 빔통과구멍이 소정의 패턴으로 형성된 판형상의 섀도우 마스크와;

   상기한 섀도우 마스크의 빔통과구멍 길이방향 양쪽 끝부분을 고정 지지하며 서로 소정의 간격을 두고 평행하게 배치되는 한쌍의 지지부재와;

   상기한 한쌍의 지지부재를 서로 소정의 간격을 유지하도록 섀도우 마스크 반대쪽에서 양쪽 끝부분을 연결하면서 지지하며 양쪽 끝부분이 지지부재쪽으로 굽어져 돌출하는 한쌍의 강성부재와;

   상기한 강성부재 및 지지부재의 바깥면에 설치되고 패널 내면에 설치된 스터드핀에 결합되는 스프링부재와;

   상기한 강성부재의 굽힘부 내측 모서리에 설치되고 강성부재보다 열팽창계수가 작은 재료로 형성하는 제1보강부재; 및

   상기한 강성부재의 굽힘부 외측 모서리에 설치되고 강성부재보다 열팽창계수가 큰 재료로 형성하는 제2보강부재

   를 포함하는 음극선관용 텐션마스크 조립체.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기한 제1보강부재는 상기한 강성부재의 열팽창계수보다 20∼80% 작은 열팽창계수를 갖는 재료를 이용하여 형성하는 음극선관용 텐션마스크 조립체.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기한 제2보강부재는 상기한 강성부재의 열팽창계수보다 1.2∼3배 큰 열팽창계수를 갖는 재료를 이용하여 형성하는 음극선관용 텐션마스크 조립체.