KR20040030985A

KR20040030985A - 마스크 인장 완화 기능을 갖는 음극선관용 인장 마스크어셈블리

Info

Publication number: KR20040030985A
Application number: KR10-2004-7002577A
Authority: KR
Inventors: 알렌웨어 부체
Original assignee: 톰슨 라이센싱 에스.에이.
Priority date: 2001-08-22
Filing date: 2002-08-05
Publication date: 2004-04-09
Also published as: MXPA04001428A; CN1545718A; US6734611B2; EP1433191A1; EP1433191B1; WO2003019602A1; JP2005501377A; DE60227685D1; PL367730A1; CN1331184C; US20030038579A1; HUP0402302A2

Abstract

음극선관(1)은, 중심 장축 x에 평행한 두 개의 장측부(22, 24)와 중심 단축 y에 평행한 두 개의 단측부(26, 28)를 구비하는 사각 마스크 프레임 어셈블리(10)에 부착되는 인장 마스크(30)를 포함한다. 한 쌍의 지지 블레이드 부재(40, 140)가 중심 위치에서 장측부(22, 24) 또는 단측부(26, 28) 중 하나에 부착된다. 각 지지 블레이드 부재(40, 140)는, 상대적으로 낮은 열팽창 계수 재료로 형성되는 제1 측부(42, 44, 46)를 구비하는 내부 에지와, 상대적으로 높은 열팽창 계수를 갖는 재료로 형성되는 제2 측부를 구비하는 외부 에지를 포함한다. 각 에지는 단축 y를 따라 서로로부터 분리된 중심을 갖는다.

Description

마스크 인장 완화 기능을 갖는 음극선관용 인장 마스크 어셈블리{TENSION MASK ASSEMBLY FOR A CATHODE RAY TUBE HAVING MASK DETENSIONING}

칼라 음극선관(CRT)은 세 개의 전자빔을 형성하여 이를 튜브(tube)의 스크린에 주사하는 전자총을 포함한다. 스크린은 튜브의 면판 패널(faceplate panel)의 내면 상에 위치하며 상이한 세 가지 색 방사 형광체(color emitting phosphors)를 구성 요소로 하는 배열로서 구성된다. 섀도우 마스크(shadow mask)는 스트랜드(strand)를 구비한 인장 마스크 또는 형성 마스크(formed mask)일 수 있고, 전자총과 스크린 사이에 위치한다. 전자총으로부터 방사되는 전자빔은 섀도우 마스크의 개구를 통과하여 스크린에 충돌하여 형광체가 빛을 방사하게 함으로써 면판 패널의 스크린 상에 화상이 표시되게 한다.

CRT의 한 유형은, 외부 자극에 대하며 큰 폭으로 진동하는 스트랜드의 성향을 감소시키기 위하여 마스크 지지 프레임 상에 인장된 스트랜드 세트를 포함하는 인장 마스크를 구비한다. 이러한 진동은, 전체 전자빔이 스크린상에 잘못맞도록(misregister)하여, CRT의 시청자에게 불쾌한 화상 변이(image anomaly)를 제공할 것이다.

용인될 수 있는 진동 성능을 획득하기 위하여 요구되는 마스크 스트레스는 튜브 동작 온도에서 마스크 재료가 갖는 항복점(yield point) 미만이다. 그러나, 상승된 튜브 공정 온도(tube processing temperatures)에서는, 마스크 재료의 특성이 변하며 마스크 재료의 탄성 한계가 심하게 감소된다. 이러한 조건에서는, 마스크 스트레스가 마스크 재료의 탄성 한계를 초과하여, 상기 재료가 지나치게 신장되어 비탄성적으로 된다. 튜브가 공정 후 냉각되면, 상기 스트랜드는 공정 전보다 길어지고 마스크 프레임은 공정 전과 같은 수준으로 마스크 스트랜드를 인장할 수 없게 된다. 마스크 스트랜드 재료가 마스크 지지 프레임 재료보다 낮은 열팽창 계수를 가질 경우에 인장 마스크 프레임 어셈블리와 관련된 또 다른 일반적인 문제가 발생한다. 이러한 경우, 열 공정 중에 마스크 스트랜드 상의 인장이 증가하여, 더욱 비탄성적인 신장(inelastic strain)을 발생시킨다.

일부 인장 완화 시스템(detensioning system)에서는, 프레임의 대향측부(opposite sides) 상의 중심에 탑재되는 한 쌍의 지지 블레이드 부재(support blade members)를 구비하는 이중 컴플라이언트 마스크 프레임(dual compliant mask frame)을 이용하며, 상기 이중 컴플라이언트 마스크 프레임에서는, 지지 블레이드 부재의 중심에서 인장이 경감된다. 이중 컴플라이언트 프레임을 사용할 경우, 중심에서의 인장 마스크 스트랜드의 인장 완화는 블레이드의 외측부 또는 에지(edge)를 향하는 스트랜드 상의 인장을 상대적으로 증가시킬 수 있다. 중심에서의 인장 완화 뿐만 아니라, 더욱 균일한 인장 완화를 달성하기 위하여 마스크의 에지에서의 인장 완화도 요구된다.

따라서, 마스크 인장 완화의 패턴 및 정도가 CRT 제조 공정에 사용되는 열 주기(thermal cycle) 동안 조절되도록 하는 마스크 프레임 어셈블리를 개발할 필요가 있다.

본 발명은 일반적으로 음극선관(CRT)에 관한 것으로서, 특히, 인장 완화(detensioning)라는 특징을 갖는 인장 마스크 어셈블리(tension mask assembly)에 관한 것이다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 예로서 설명된다.

도 1은 인장 마스크 프레임 어셈블리를 도시하는 CRT의 단면도.

도 2는 인장 마스크 프레임 어셈블리의 투시도.

도 3은 상승된 온도에서의 지지 블레이드 부재를 도시하는 인장 마스크 프레임 어셈블리의 정면도.

도 4은 도 3의 라인 4-4에 따른 단면도.

도 5는 대안적인 지지 블레이드 부재를 도시하는, 도 4와 유사한 단면도.

중심 장축에 평행하게 배치되는 두 개의 장측부(long sides)와 상기 장축에 수직인 중심 단축에 평행하게 배치되는 두 개의 단측부(short sides)를 포함하는 프레임을 구비하는 인장 마스크 어셈블리가 제공된다. 지지 블레이드 부재(support blade member)가 장측부의 중심 위치를 따라 프레임에 고정된다. 각 지지 블레이드 부재는 상대적으로 낮은 열팽창 계수를 갖는 재료로 형성되는 측부를 구비하는 내부 에지(inner edge)와 상대적으로 높은 열팽창 계수의 재료로 형성되는 적어도 하나의 측부 또는 인장 완화 부재를 구비하는 외부 에지(outer edge)를 포함한다. 각 에지의 중심은 중심 단축을 따라 서로로부터 분리되어 있다.

도 1은 퍼넬(funnel; 5)에 의하여 연결되는 사각 면판 패널(rectangular faceplate panel; 3) 및 관상 수부(tubular neck; 4)를 포함하는 유리관(glass envelope; 2)을 구비하는 음극선관(CRT; 1)을 도시한다. 퍼넬(5)은 면판 패널(3)을 향하는 애노드 버튼(anode button; 6)으로부터 수부(4)까지 연장되는 내부의 도전 코팅(conductive coating; 도시되지 않음)을 구비한다. 면판 패널(3)은 시청 면판(viewing faceplate; 8)을 포함하며, 유리 프릿(glass frit; 7)에 의하여 퍼넬(5)에 봉인된 주변 테두리 또는 측벽(peripheral flange or sidewall; 9)을 포함한다. 삼색 형광체 스크린(12)은 면판 패널(3)의 내면에 의하여 지지된다. 스크린(12)은 형광체 라인(phosphor line)이 3개가 한벌로(in triards) 배열된 라인 스크린(line screen)이며, 상기 한벌의 각각은 삼색 각각의 형광체 라인을 포함한다. 인장 마스크 프레임 어셈블리(10)는 스크린(12)에 대하여 소정의 간격을 가지고 탈착 가능하게 탑재된다. 도 1에 점선으로 도시된 전자총(13)은 수부(4) 내의 중심에 탑재되어, 세 개의 인라인 전자 빔(in-line electron beam) - 하나의 센터 빔과 두 개의 사이드 또는 외곽 빔 - 을 생성하여, 인장 마스크 프레임 어셈블리(10)를 통과하여 스크린(12)으로 수렴하는 경로로 향하게 한다.

CRT(1)는 퍼넬과 수부의 연결부 주위에 도시된 외부 자기 굴절 요크(external magnetic deflection yoke; 14)와 함께 사용되도록 설계된다. 활성화될 때, 요크(14)는 세 개의 빔에 자기장을 가하여 빔이 스크린(12)에 걸쳐 사각 래스터(raster)로 수평 및 수직 주사되도록 한다.

도 2에서 도시되는 바와 같이, 인장 마스크 프레임 어셈블리(10)는 두 개의 장측부(long sides; 22, 24)와 두 개의 단측부(short sides; 26, 28)를 포함한다. 인장 마스크 프레임 어셈블리(10)의 두 개의 장측부(22, 24)는 튜브의 중심 장축 x와 평행하고, 두 개의 단측부(26, 28)는 튜브의 중심 단축 y와 평행하다. 장측부(22, 24)와 단측부(26, 28)는 이러한 장축 및 단축을 따라 연속적인 평면 마스크 지지 프레임(20)을 형성한다.

인장 마스크 프레임 어셈블리(10)는, 단순화를 위하여 판(sheet)으로 도시된 개구 인장 마스크(apertured tension mask; 30)를 포함하며, 상기 개구 인장 마스크는, 튜브의 단축 y와 평행하며 다수의 신장된 슬릿(slit; 도시되지 않음)을 그 자신의 사이에 구비하는 복수의 금속 스트립(도시되지 않음)을 포함한다. 마스크(30)는 한 쌍의 지지 블레이드 부재(support blade members; 40)에 고정되며, 상기 지지 블레이드 부재(40)는 부착점(52)에서 프레임(20)에 고정된다. 각 지지 블레이드 부재(40)의 중심으로부터 지지 블레이드 부재(40)의 종단까지의 세로 방향 높이는 인장 마스크(30)에 최적의 굴곡(cauvature)과 인장 컴플라이언스(tension compliance)를 제공하기 위하여 변경될 수 있다.

도 3 및 4를 참조하여 지지 블레이드 부재(40)에 대하여 상세하게 설명할 것이다. 도 4는 도 3의 라인 4-4에 따른 지지 블레이드 부재(40)의 단면도를 도시한다. 지지 블레이드 부재(40)는, 상대적으로 낮은 열팽창 계수(coefficient ofthermal expansion)를 갖는 재료(이하에서 "저팽창 재료"라고 함)로 형성되는 복수의 제1 측부(42, 44, 46)와, 상대적으로 높은 열팽창 계수를 갖는 재료(이하에서 "고팽창 재료"라고 함)로 형성되는 제2 측부(48)를 포함하는 폐쇄 구조(closed structure)이다. 상기 각 측부(42, 44, 46, 48)는 단일 조각으로부터 구부려지거나, 함께 용접되거나, 임의의 다른 적절한 수단에 의하여 부착될 수도 있다. 마스크(30)는 측부(48)를 따라 마스크 수용 에지(50)에서 접촉된다. 지지 블레이드 부재(40)는 대향하는 프레임 장측부(22, 24)의 대략 중심에 위치하는 부착점(52)에서 서브프레임(20)에 부착된다.

도 3은 이러한 부착점(52)이 서로로부터 거리 α만큼 떨어져 위치하는 것을 도시한다. 상기 거리 α는 제조 공정의 가열 주기 중에 프레임(20)의 열팽창에 의하여 증가한다. 이중 컴플라이언트 프레임 구성에서 마스크(30) 상의 인장을 경감시키기 위하여, 프레임(20)은 가열되었을 때 장측부(22, 24)가 서로를 향하여 안으로 휘어지도록 설계된다. 지지 블레이드 부재(40)는 신축적이고 어느 정도 유연성을 가지므로, 마스크의 중심은 에지보다 더욱 인장 완화된다. 도 3에 잘 도시되어 있는 바와 같이, 지지 블레이드 부재(40)는 실선에 의하여 표시된 장축 x를 향하는 휴지 위치(resting point)로부터 점선에 의하여 표시된 변형 위치로 굴절된다. 상기 변형은 가열 중에 발생하며, 도 3에서 도시되는 바와 같이, 지지 블레이드 부재(40)의 말단이 거리 β만큼 변동한다. 상기 변형은, 지지 블레이드 부재(40)의 외부 에지 상에 위치하며 인장 완화 기능을 하는 고팽창 재료에 의하여 발생하며, 상기 지지 블레이드 부재는 본질적으로 외부 에지가 내부 에지보다 빨리 팽창하기 때문에 인장 완화 기능을 보여 준다. 거리 β로 표시된 변동은 마스크(30)의 에지를 따라 지지 블레이드 부재(40)의 말단에서 증가된 인장을 경감시킴으로써 중심과는 독립적으로 마스크 에지의 인장을 완화하는 기회를 제공하며, 따라서 마스크 인장 완화의 패턴 및 정도가 사용된 블레이드 인장 완화의 양 만큼 조절되도록 한다. 도 3의 상부의 단일 지지 블레이드 부재(40)에만 변형이 도시되었지만, 하부 지지 블레이드 부재(40)도 가열 중에 유사하게 변형될 수 있다는 점을 이해하여야 한다.

도 4를 참조하여 본 발명의 효과를 설명할 것이다. 한 쌍의 중심(L, H)이 도시되는데, L은 저팽창 재료로 형성되는 제1 측부(42, 44, 46)의 중심이고, H는 고팽창 재료로 형성되는 측부(48)의 중심을 지시한다. 중심(L, H)은 단축 y를 따라 서로로부터 분리되어 있고, 둘 다 xy 평면 내에 위치하며 z 평면상에서는 분리되어 있지 않다. 따라서, 가열 중 지지 블레이드 부재(40)의 변형은 xy 평면에서 거리 Δy에 의하여 제어되지만, Δz=0로 표시되는 바와 같이 z 방향으로는 고정된 채로 유지된다.

도 5는 지지 블레이드 부재(140)의 선택적인 실시예를 도시한다. 상기 지지 블레이드 부재(140)는 복수의 제1 측부(142, 144, 146)와 측부(148)가 동일한 재료로 형성되어 폐구조(closed structure)를 생성한다는 점을 제외하고는 도 4의 지지 블레이드 부재(40)와 구조적으로 유사하다. 상기 재료는 상술된 바와 같이, 상대적으로 낮은 열팽창 계수를 갖는 재료이다. 인장 완화 부재 또는 고팽창 부재(149)가 측부(148)를 따라 추가된다. 이는 상대적으로 높은 열팽창 계수를 갖는 재료로 형성된다. 이러한 고팽창 부재(149)는 기계적 패스너(mechanical fastener)나 접착제와 같은 다른 주지된 기술에 의하여 측부(148)에 용접되거나 접착될 수 있다. 고팽창 부재(149)는 바람직하게는 사각 단면을 가지며 측부(148)의 대부분에 걸쳐 연장된다. 그러나, 단면에서 있어서는 상기 측부의 대부분을 덮는 것으로 도시되어 있으나, 상기 단면이 상기 지지 블레이드 부재(140)의 전체 길이에 걸쳐 연장되어야 하는 것은 아니라는 점이 당업자에게 이해될 것이다. 고팽창 부재(149)에 의하여 덮이는 측부(148)의 면적은 가열 중의 다양한 휨 특성(curl characteristic)을 획득하기 위하여 조절될 수 있다. 선택적으로, 고팽창 부재(149)는 지지 블레이드 부재(140)의 길이를 따라 분할(segmenting) 및 고정(securing)될 수 있다. 이러한 변형은 지지 블레이드 부재(140)의 단말에서의 마스크 상의 인장 완화의 양을 변화시킨다. 이러한 선택적인 실시예의 효과는, 가열 중 지지 블레이드 부재(40)의 변형이 중심 L, H 사이의 거리 Δy에 의하여 제어되지만 z 방향으로는 고정된 채로 유지되는 도 4를 참조하여 상술된 실시예의 효과와 유사하다.

본 발명의 장점은 중심 위치에서 프레임에 부착되는 지지 블레이드 부재를 사용하여 마스크의 에지의 인장을 완화할 수 있다는 점이다. 고팽창 부재의 길이를 조절함으로써 에지에서의 인장 완화의 양을 조절할 수 있다. 지지 블레이드 부재의 긴 부분에 걸쳐 연장되는 고팽창 부재는 상대적으로 짧은 고팽창 부재보다 에지에서의 인장 완화를 증가시킨다.

Claims

CRT(1)용 인장 마스크 어셈블리(tension mask assembly; 10)에 있어서,

종단에서 함께 부착되는 한 쌍의 장측부(long sides; 22, 24)와 한 쌍의 단측부(short sides; 26, 28)에 의하여 형성되는 마스크 지지 프레임(mask support frame; 20) - 상기 장측부(22, 24)는 중심 장축 x에 평행하게 연장되며, 상기 단측부(26, 28)는 중심 단축 y에 평행하게 연장됨 - 과,

인장 마스크(30)를 고정(securing)하기 위한 한 쌍의 지지 블레이드 부재(support blade members; 40, 140) - 상기 지지 블레이드 부재(40, 140) 각각은 중심 부착점(52)에서 상기 각 장측부(22, 24)에 부착되고, 상기 지지 블레이드 부재(40)는, 제1 열팽창 계수의 재료로 형성되며 제1 중심(L)을 정의하는 복수의 제1 측부(42, 44, 46, 142, 144, 146)와, 상기 제1 측부(42, 44, 46, 142, 144, 146)에 고정되고 제2 열팽창 계수의 재료로 형성되며 제2 중심(H)을 정의하는 제2 측부(48, 148)를 포함하며, 상기 제1 및 제2 중심은 일반적으로 상기 지지 블레이드 부재(40, 140)의 제1 측부(42, 44, 46, 142, 144, 146)와 제2 측부(48, 148)의 인접하는 단면에 의하여 정의되고, 상기 제1 중심(L) 및 제2 중심(H)은 상기 단축 y를 따라 서로 소정의 거리만큼 떨어지며, 상기 제1 및 제2 중심은 상기 지지 블레이드 부재(40)의 열 휘어짐(thermal deflection) 동안 정렬(alignment)되어 있음 -

을 포함하는 인장 마스크 어셈블리(10).
제1항에 있어서, 상기 지지 블레이드 부재(40)의 상기 복수의 제1 측부(42, 44, 46, 142, 144, 146)는 폐구조(closed structure)를 형성하는 인장 마스크 어셈블리(10).
제1항에 있어서, 상기 외부 에지의 상기 제2 측부(48, 148)는 내부 에지의 일부분에 걸쳐 연장되는 인장 마스크 어셈블리(10).
CRT(1)용 인장 마스크 어셈블리(10)에 있어서,

서로에 수직인 중심 장축 x와 중심 단축 y를 포함하는 실질적으로 사각형인 마스크 지지 프레임(20) - 상기 프레임(20)은, 상기 중심 장축 x에 평행하게 연장되는 한 쌍의 대향 장측부(opposing long sides; 22, 24)와, 상기 중심 단축 y에 평행하게 연장되는 한 쌍의 대향 단측부(opposing short sides; 26, 28)를 포함함 - 과,

한 쌍의 대향측부를 따라 부착점(52)에서 상기 프레임(20)에 지지되며, 인장 마스크(30)가 부착되는 지지 블레이드 부재(40, 140)를 구비하며,

상기 지지 블레이드 부재(40, 140)는, 상기 중심 주축에 면하고 제1 열팽창 계수를 갖는 재료로 형성되는 내부 에지(inner edge)와, 상기 내부 에지보다 상대적으로 높은 열팽창 계수를 갖는 제2 재료로 형성되고 상기 내부 에지에 고정되는 외부 에지(outer edge)를 포함하며, 상기 내부 에지의 중심(L)과 상기 외부 에지의 중심(H)은 상기 단축 y를 따라 떨어져 있는 인장 마스크 어셈블리(10).
제4항에 있어서, 상기 인장 마스크(30)는 상기 지지 블레이드 부재(40, 140)의 상기 외부 에지에 고정되는 인장 마스크 어셈블리(10).
제4항에 있어서, 상기 지지 블레이드 부재(40, 140)에서의 상기 외부 에지는 상기 내부 에지의 일부분을 따라 연장되며, 그에 의하여, 상기 지지 블레이드 부재(40, 140)의 말단부가 가열 중에 상기 장축 x를 향하여 안으로 휘는 인장 마스크 어셈블리(10).
제4항에 있어서, 상기 지지 블레이드 부재(40, 140)에서의 상기 외부 에지는 복수의 인장 완화 부재(detensioning member; 148, 149)를 포함하는 인장 마스크 어셈블리(10).