KR930001182B1

KR930001182B1 - Manufacturing method of shadow mask

Info

Publication number: KR930001182B1
Application number: KR1019900019291A
Authority: KR
Inventors: 이원복
Original assignee: 삼성전관 주식회사; 김정배
Priority date: 1990-11-27
Filing date: 1990-11-27
Publication date: 1993-02-20
Also published as: KR920010718A

Abstract

The method for manufacturing a shadow mask for the color cathode ray tube comprises (a) installing a mask (3) in a vacuum container (5), (b) depositing aluminium, which is vaporized from a vaporizer (6), on the surface of the mask, and (c) forming aluminium nitride film on the aluminium film by blowing nitrogen gas at the ending stage of deposition. The thickness of aluminium film and aluminium nitride film is each 0.1-10 μM. In the process (c), nitrogen gas is supplied at 10-1 torr for 0.1-5 mins. The produced shadow mask can prevent the temperature rise and thermal expansion of the mask and enhance the color purity of the screen.

Description

Method of manufacturing shadow mask

제1도는 일반적인 칼라음극선관의 단면도.1 is a cross-sectional view of a general color cathode ray tube.

제2도는 섀도우마스크의 도밍현상을 보여주는 도면.FIG. 2 is a diagram illustrating a domming phenomenon of a shadow mask.

제3도는 본 발명에 따른 섀도우마스크의 확대도면.3 is an enlarged view of a shadow mask according to the present invention.

제4도는 본 발명의 제조공정중 일부를 보여주는 도면.Figure 4 shows part of the manufacturing process of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 패널 2 : 형광면1: panel 2: fluorescent surface

3, 3a : 마스크 3b : 알루미늄막3, 3a: mask 3b: aluminum film

3c : 질화알루미늄막 4 : 프레임3c: aluminum nitride film 4: frame

5 : 진공용기 6 : 증발장치5: vacuum container 6: evaporator

본 발명은 칼라 음극선관용 섀도우마스크의 제조방법에 관한 것으로, 특히 전자빔에 의한 도밍현상이 크게 억제되며 이에 의해 빔의 랜딩에러(landing error)를 극소화 할 수 있도록 개량된 칼라 음극선관용 섀도우마스크의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a shadow mask for color cathode ray tube, and in particular, a method of manufacturing a shadow mask for color cathode ray tube improved to minimize the doping phenomenon by the electron beam and thereby to minimize the landing error of the beam. It is about.

통상 칼라 음극선관용 섀도우마스크는 형광면의 전방 약 10mm지점에 형광면과 같은 곡률을 갖도록 배치되며, 그 표면에 0.65-0.75mm의 피치(pitch)로 규칙적으로 배열되는 0.20-0.25mm의 구멍 또는 슬리트가 뚫려진 0.15mm정도의 두께를 가지는 얇은 철판으로 만들어진다.The shadow mask for color cathode ray tubes is usually arranged to have the same curvature as the fluorescent surface at about 10 mm in front of the fluorescent surface, and 0.20-0.25 mm holes or slits are regularly arranged on the surface at a pitch of 0.65-0.75 mm. It is made of thin iron plate with a thickness of about 0.15 mm.

한편, 전자총으로부터 방사되는 3개의 전자비임은 편향요크에 의해 편향되어 형광면의 전면으로 주사되는데, 각 전자비임은 섀도우마스크의 구멍 또는 슬리트를 통과하였을때 비로소 형광면에 도달하여 각각 대응되는 색의 형광체를 때려 각 색을 재현시키게 된다.On the other hand, the three electron beams emitted from the electron gun are deflected by the deflection yoke and scanned to the front surface of the fluorescent surface. Each of the electron beams reaches the fluorescent surface when passing through the holes or slits of the shadow mask, and the phosphors of the corresponding colors are respectively. To reproduce each color.

상기한 동작과정에서 형광면에 대하여 섀도우마스크는 동일 곡면을 형성해야 양질의 화상을 재현하게 된다.In the above operation process, the shadow mask should form the same curved surface with respect to the fluorescent surface to reproduce a good image.

일반적으로 섀도우마스크의 소재로는 림드강(rimmed steel) 또는 알루미늄 킬드강(aluminum killed steel)등의 고순도 저탄소 강판이 사용되는데 이것은 소재의 공급능력, 가격, 가공성, 강도 등에 따라 정해진 것이다. 그러나, 그 최대결점은 열팽창계수가 크다(예컨대, 0-100℃에서 약 1.2×10^-5/℃)는 것이다.In general, a high-purity low-carbon steel sheet, such as rimmed steel or aluminum killed steel, is used as a material for the shadow mask, which is determined according to the supply capacity, price, workability, and strength of the material. However, its maximum drawback is that the coefficient of thermal expansion is large (eg, about 1.2 × 10 ⁻⁵ / ° C. at 0-100 ° C.).

통상의 섀도우마스크의 전자비임 통과율은 15-25%로 많은 전자비임이 섀도우마스크에 충돌하여, 섀도우마스크 자체의 온도가 30-80℃로 상승한다. 그 결과 제2도에 도시된 바와 같이 섀도우마스크(3)가 부호(3')의 상태로 열팽창되는 도밍(doming)현상이 발생하게 된다. 이로인해 형광면에 대향하는 곡면의 곡률이 붕괴됨에 따라 화면에 랜딩에러(landing error)를 유발하게 되며, 이로인해 퓨리티 드리프트(Purity Drift)로 불리는 색순도의 열화를 일으키게 된다.The electron beam passing rate of a typical shadow mask is 15-25%, and many electron beams collide with the shadow mask, and the temperature of the shadow mask itself rises to 30-80 ° C. As a result, as shown in FIG. 2, a doming phenomenon occurs in which the shadow mask 3 is thermally expanded in the state of the symbol 3 '. This causes a landing error on the screen as the curvature of the curved surface opposite to the fluorescent surface collapses, thereby degrading the color purity called Purity Drift.

근년, 개인용 컴퓨터의 디스플레이(personal couputer display), 문자다중방송, 위성방송, 캡틴시스템(captain system)등의 개발에 따라 더욱 섬세한 화면이 요구되어, 섀도우마스크의 뚫린 구멍의 피치가 더욱 미세해지고 전자총으로부터의 전자비임량도 많아지게 되었다. 그 결과 형광면으로의 전자비임의 랜딩(landing)여유도는 보다 작아져서 섀도우마스크의 도밍현상으로 인한 색의 어긋남이 심해지게 되었다.In recent years, the development of personal couputer display, text broadcasting, satellite broadcasting, captain system, etc. requires more delicate screens, making the pitch of the hole of the shadow mask finer, and from the electron gun. Has also increased its electronic cost. As a result, the landing margin of the electron beam to the fluorescent surface becomes smaller, resulting in a severe color shift due to the dominant phenomenon of the shadow mask.

상기한 바와 같은 섀도우마스크의 도밍현상 방지를 위한 개선책으로 바이메탈의 후크, 열팽창 계수가 적은 인바아(invar)재의 사용, 마스크 내면에 세라믹을 코팅하는 방법, 스크린의 복사열을 억제하는 방법 등이 다양하게 제시되고 있으나, 섀도우마스크와 이를 고정 지지하는 프레임이 열적 포화상태에 이르면 화면의 안정화가 이루어지지 않게 되고, 저열팽창 계수를 갖는 소재의 개발은 소재의 단가를 상승시키는 결과를 가져오게 되었다.As a countermeasure for preventing the dominant phenomenon of the shadow mask as described above, there are various methods such as the use of bimetal hooks, invar materials having a low coefficient of thermal expansion, a method of coating ceramics on the inner surface of the mask, and a method of suppressing radiant heat of the screen. However, when the shadow mask and the frame supporting it are thermally saturated, the screen is not stabilized, and the development of a material having a low coefficient of thermal expansion has resulted in an increase in the unit cost of the material.

본 발명의 목적은 상기한 도밍현상을 효과적으로 감소시키고 음극선관의 동작시 전자빔의 랜딩에러를 극소화함으로써 화면의 순도를 높일 수 있도록 되는 섀도우마스크의 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a shadow mask that can effectively reduce the dominant phenomenon and minimize the landing error of the electron beam during operation of the cathode ray tube to increase the purity of the screen.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 그 표면에 알루미늄을 증착시키고, 증착종료 단계에 질소가스를 투입함으로써 알루미늄막 상부에 질화알루미늄(AlN)막을 형성시키는 것을 특징으로 하는 섀도우마스크의 제조방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method of manufacturing a shadow mask, which comprises depositing aluminum on the surface thereof and adding nitrogen gas to the deposition termination step to form an aluminum nitride (AlN) film on the aluminum film. .

특히 상기 알루미늄막과 질화알루미늄막의 두께는 각각 0.1-10μ이 것이 바람직하며, 1-2μ인 경우가 더욱 바람직하다.In particular, the thickness of the aluminum film and the aluminum nitride film is preferably 0.1-10 mu, and more preferably 1-2 mu.

또한, 상기 질소가스는 10^-1torr의 입력으로 0.1-5분간 주입하는 것이 적당하다.In addition, the nitrogen gas is appropriately injected for 0.1-5 minutes at an input of 10 ^-1 torr.

상기한 본 발명의 방법에 따라 제조되는 섀도우마스크는 전자빔이 통과하는 다수의 어퍼쳐(aperture)가 그 빔 통과 평면에 형성되며 이를 고정 지지하는 프레임과 함께 음극선관의 패널에 고정되는 칼라 음극선관용 섀도우마스크의 표면에 알루미늄막과 질화 알루미늄(AlN)막이 순차 적층되어 이루어지게 된다.The shadow mask manufactured according to the method of the present invention is a shadow for the color cathode ray tube which is fixed to the panel of the cathode ray tube with a plurality of apertures (aperture) through which the electron beam passes is formed in the plane of the beam passing and fixed to support the cathode ray tube An aluminum film and an aluminum nitride (AlN) film are sequentially stacked on the surface of the mask.

본 발명에 따라 제조한 섀도우마스크는 제3도에 도시된 바와 같이 프레임에 고정된 상태로 패널(1)내면에 장착되는데, 도면상의 확대부에 나타난 것과 같이 통상의 마스크(3a) 내면에 알루미늄막(3b)과 질화알루미늄막(3c)이 순차 적층되어 형성되어 있다.The shadow mask manufactured according to the present invention is mounted on the inner surface of the panel 1 in a state of being fixed to the frame as shown in FIG. 3, and as shown in the enlarged part of the figure, an aluminum film on the inner surface of the conventional mask 3a. (3b) and the aluminum nitride film 3c are laminated | stacked and formed one by one.

이하 본 발명에 따른 섀도우마스크의 제조방법을 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a shadow mask according to the present invention will be described.

제4도에 본 발명의 섀도우마스크의 제조공정중 일부가 도시되어 있는 바, 마스크를 진공용기(5)에 장착하고, 알루미늄을 증발장치(6)로 증발시켜 약 0.1-10μ의 두게로 마스크(3)표면에 증착한다. 다음은 화학기상 증착단계로서 알루미늄 증착의 종료단계에서 질소가스를 소량(10^-1torr의 압력으로) 투입하여 화학반응에 따라 형성된 질화알루미늄이 상기 알루미늄막 상부에 대략 알루미늄막과 같은 두께로 적층되게 한다.4 shows a part of the manufacturing process of the shadow mask of the present invention, the mask is mounted on the vacuum vessel 5, the aluminum is evaporated by the evaporator 6, and the thickness mask of about 0.1-10 mu ( 3) Deposit on the surface. Next, as a chemical vapor deposition step, a small amount of nitrogen gas (at a pressure of 10 ⁻¹ torr) is introduced at the end of aluminum deposition so that aluminum nitride formed by a chemical reaction is stacked on the aluminum film in the same thickness as the aluminum film. do.

본 발명의 실험에 의하면, 형성되는 알루미늄막과 질화알루미늄막의 두께가 0.1μ이하일때는 양호한 도밍현상 방지효과를 기대할 수 없었으며 10μ이상일때는 마스크 막힘 등의 바람직하지 못한 현상이 나타나고, 도밍현상 방지효과의 상승폭이 크게 감소되어 실용적이지 못하다. 따라서 상기 알루미늄막과 질화알루미늄막의 두께는 각각 0.1-10μ인 것이 바람직하며, 1-2μ인 경우가 더욱 바람직하여 본 발명의 목적한 바 효과를 잘 나타내 주었다.According to the experiment of the present invention, when the thickness of the formed aluminum film and the aluminum nitride film is less than 0.1μ, good anti-doming effect could not be expected, and when more than 10μ, undesired phenomenon such as mask clogging appeared, The rise is greatly reduced, making it impractical. Therefore, the thickness of the aluminum film and the aluminum nitride film is preferably 0.1-10μ, and more preferably 1-2μ, showing the desired effect of the present invention.

상기 공정에 따라 얻어진 섀도우마스크는 종래의 섀도우마스크의 고정상태를 나타내 보인 제1도에서와 같이 통상의 방법에 따라 섀도우마스크를 프레임(4)에 고정된 상태로 패널(1)의 내측에 있는 스크린면(2)과 일정간격을 유지하면서 고정시킨다.The shadow mask obtained according to the above process is a screen on the inside of the panel 1 with the shadow mask fixed to the frame 4 according to a conventional method as shown in FIG. 1 showing the fixed state of a conventional shadow mask. The surface (2) is fixed while maintaining a constant distance.

이상의 방법으로 제조한 칼라 음극선관용 섀도우마스크에 있어서의 도밍방지현상을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the anti-doming phenomenon in the shadow mask for color cathode ray tube manufactured by the above method is as follows.

마스크재에 알루미늄막이 증착된 상부에 질화알루미늄 흑화막이 형성되어 있는 바, 이 흑화막은 복사되는 열의 흡수율이 높고 흑화막 하부의 알루미늄층은 열전도율이 높아 흑화막에서 흡수된 열을 빠른 속도로 알루미늄 금속막을 통해 프레임으로 전달하게 된다.The aluminum nitride blackening film is formed on the mask material on which the aluminum film is deposited. This blackening film has a high absorption rate of radiated heat and the aluminum layer below the blackening film has a high thermal conductivity. To the frame.

결과적으로 본 발명에 따른 음극선관용 섀도우마스크는 마스크의 온도상승을 방지하여 열팽창을 막고 화면의 색순도를 높여주게 되는 효과를 가져오며, 저단가의 알루미늄을 사용함으로써 생산성을 향상시키게 되었다.As a result, the shadow mask for cathode ray tube according to the present invention has the effect of preventing the thermal increase of the mask to prevent thermal expansion and increase the color purity of the screen, and improved productivity by using a low cost aluminum.

Claims

A method of manufacturing a shadow mask tube for a color cathode ray tube, characterized in that aluminum is deposited on the surface of a shadow mask and nitrogen gas is added to the deposition termination step to form an aluminum nitride (AlN) film on the aluminum film.

The method of manufacturing a shadow mask for a color cathode ray tube according to claim 1, wherein the aluminum film and the aluminum nitride film each have a thickness of 0.1-10 탆.

The method of manufacturing a shadow mask for color cathode ray tube according to claim 2, wherein the aluminum film and the aluminum nitride film have a thickness of 1-2 mu.

The method of manufacturing a shadow mask for color cathode ray tube according to any one of claims 1 to 3, wherein the nitrogen gas is injected at a pressure of 10 ⁻¹ torr for 0.1-5 minutes.