KR930003832B1

KR930003832B1 - 새도우 마스크의 제조장치 및 방법

Info

Publication number: KR930003832B1
Application number: KR1019850004254A
Authority: KR
Inventors: 쥬니어 플랭크 로울란드 래그랜드
Original assignee: 알씨 에이 코오포레이숀; 글렌 에이취. 부루스틀
Priority date: 1984-06-18
Filing date: 1985-06-15
Publication date: 1993-05-13
Also published as: DE3581962D1; EP0165785B1; US4615205A; DD233240A5; EP0165785A2; JPH0337443B2; JPS6117331A; CA1237168A; EP0165785A3; KR860000690A

Abstract

내용 없음.

Description

새도우 마스크의 제조장치 및 방법

제 1 도는 본 발명에 따른 펀치, 패드, 한쌍의 다이들의 분해 사시도.

제 2 도는 여러 횡단면을 얻는 선들을 보여주는 마스크 블랭크의 정면도.

제 3(a)도 내지 (1)은 새도우 마스크의 제조 과정을 설명하기 위한 것으로 제 2 도의 선들을 따라 취한 여러 단계의 횡단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 패드 12 : 하부 다이

13 : 중앙공 14 : 상부 다이

16 : 펀치 58,60,62,64 : 하부 연부

72 : 정면 연부 76 : 후면 연부

78 : 마스크 블랭크

본 발명은 컬러 음극선관(CRT)용의 새도우 마스크를 제조하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 직사각 평면형(SP) 컬러 CRT용의 새도우 마스크를 제조하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

컬러 CRT에서, 새도우 마스크는 면판(faceplate) 뒤에 배치되고 그 면판과 유사한 윤곽을 갖는 다수의 구멍이 형성된 전도성 시트인데, 이 마스크는 3개의 전자 비임이 면판에 부착된 각각의 컬러 방사 형광체(phosphor)상에만 도달하도록 하기 위한 것이다. 전형적으로, 종래의 구형(spherical) 새도우 마스크는 패드(pad)와 펀치(punch) 사이에서 고정 수단에 의해 블랭크(blank)의 주면을 먼저 고정함으로써 블랭크로부터 형성된다. 패드와 펀치는 소망의 마스크 윤곽을 제공하도록 하는 윤곽을 갖는다. 즉, 제조후 반동력이 있도록 여유있게 만들어진다. 그 다음에 펀치는 패드쪽으로 인도되어 블랭크를 신장시킴으로써 소망의 윤곽을 갖도록 한다.

최근, 에프.알. 래그랜드에 의해 1983년 2월 26일에 출원된 미합중국 특허 출원 제469,774호에 도시된 바와같이 SP 컬러 CRT에 관심이 집중되고 있다. 상기 미합중국 출원에서는 장축 및 단축(major and minor axes)을 따라 상이한 면판 곡률을 가져서 면판의 엣지를 평면 형상으로하고 음극선관 스크린의 외형을 더욱 평평하게한 CRT에 대해 기술되어 있다. 또한, 그러한 직사각 평면 음극선관용의 새도우 마스크는 본질적으로 그 장축 및 단축을 따라 상이한 곡률을 갖는다. 전술한 제조 방법이 SP 음금선관용 새도우 마스크에 사용된다면, 과잉 재료에 기인한 주름(wrinkle)이 장축의 단부 근처, 즉 마스크의 짧은 측면에 따라 발생한다. 이렇게 되는 이유는 장축의 단부 근처에서 곡률이 단축에 평행한 방향으로 거의 직선이기 때문이다. 짧은 측면을 따르는 단부들이 구부러진 다이에 의해 유지되기 때문에, 마스크 블랭크도 또한 구부러지게 된다. 이와같이 구부러진 블랭크를 직선형꼴로 강압하려하면, 과잉재료가 존재하게 되고 따라서 주름을 갖게 된다.

본 발명에 따른 장치는 각각 동일한 주변 외곽을 갖는 펀치와 패드, 그리고 그 펀치와 패드를 각각 수납하는 한쌍의 다이들을 포함한다. 다이들은 각각 펀치와 패드의 주변 윤곽과 상이한 윤곽을 갖는다. 본 발명에 따른 방법은, 마스크가 다이들에 의해 고정되는 동안 부분적으로 마스크를 펀칭하는 단계를 포함한다. 그 다음에 마스크는 고정이 풀리고, 펀칭 작업이 종료한다.

본 발명은 전술한 바와같은 주름의 문제를 극복한다. 이하 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명한다.

제 1 도는 하부로부터 상부로 각각 패드(10), 이 패드(10)를 수용하는 중앙공(13)을 갖는 하부 다이(12), 이 하부다이(12)와 짝을 이루는 상부 다이(14), 이 상부 다이(14)의 중앙공(18)내에 수용하는 펀치(16)를 보여준다. 이 소자들(10,12,14,16)은 양호하게 스틸(강철)로 만들어진다. 소자(10,16)는 통상의 비율을 갖는 새도우 마스크를 제조하기 위해 4 : 3의 종횡비를 갖는다. 5 : 3 또는 2 : 1 등의 종횡비도 또한 사용될 수 있다. 종횡비란 CRT내에서 정상적으로 수직 위치에 있을때의 새도우 마스크의 폭 대 높이의 비율이다. 도면을 명확히 하기 위해, 새도우 마스크를 위치시키기 위한 핀들의 수용공 및 프레스(도시안됨)에 여러 소자들을 고정하기 위한 볼트들을 수용하기 위한 나사공들과 같은 상기 여러 소자들(10,12,14,16)의 상세한 종래의 부분은 생략되었다. 프레스는 왓슨-스틸만 회사에 의해 제조된 200톤(대략 180tonne) 모델의 것을 사용할 수 있고 다른 제조 회사의 것을 사용할 수도 있다.

패드(10)는 곡선의 점선(22,24)으로 표시된 바와같이 2차원으로 휘어진 오목한 상면(20)을 갖는다. 패드(10)의 연부(26,30)는 볼록하게 휘어져 있고 연부(28,32)는 오목하게 휘어져 있다. 선(22)이 오목한 곡선이고, 연부(26,30)가 볼록한 곡선형이기 때문에, 두개의 곡률 반전부(즉, 거의 직선)는 짧은 쪽 근처에서 단축에 평행하게 미리 설정된다. 연부(26,28,30,32)는 패드(10)의 주변 윤곽을 한정한다.

하부 다이(12)는 실질적으로 직선형인 상부(종래 기술에서의 오목진 상부와의 대조적으로)를 가진 측단부(34,36)와, 오목한 상부를 가진 측단부(38,40)를 갖는다. 측단부(34,36,38,40)의 내부 상연부(50,52,54,56)는 각각 다이(12)의 내부 연부 주변 윤곽을 한정한다.

상부 다이(14)는 실질적으로 직선형의 하부(종래의 곡선형 하부와는 대조적으로)을 갖는 측단부(42,44)와, 다이(12)의 측단부(38,40)의 상부와 결합하는 곡률을 가진 볼록한 곡선형 하부를 갖는 측단부(46,48)를 갖는다. 그러므로, 다이들(12,14)은 그들 사이에 빈틈없이 함께 위치될 수 있다(새도우 마스크가 아직 제공되지 않았다고 가정할 때). 측단부(42,44,46,48)의 내부 하부 연부(58,60,62,64)는 각각 다이(14)의 내부 연부 주변 윤곽을 한정한다.

펀치(16)는 곡선(68,70)으로 도시된 바와같이 2차원으로 휘어진 볼록한 바닥면(66)을 갖는다. 선(68,70)의 곡률은 패드(10)의 상면(20)의 곡선(24,22)의 곡률과 각각 정합한다. 따라서, 펀치(16)와 패드(10)는 새도우 마스크가 제공되지 않는다고 가정하면 빈틈없이 맞물린다. 연부(72,74,76,80)는 펀치(16)의 주변 윤곽을 한정한다. 측연부(74,80)는 오목하게 되어 있고, 정면 연부(72)와 후면 연부(76)는 볼록하게 되어 있다.

제 2 도는 강철로 만들어진 마스크 블랭크(78)를 도시한 것이다. 공지된 바와같이, 마스크 블랭크(78)는 색 선택을 위해 길게 연장된 슬롯(도시 안됨). 또는 원형 구멍들(도시 안됨)과 같은 구멍들을 갖는다. 단축은 A-A로, 대각선은 A-B로, 장축은 A-C로 각각 표시하였다.

SP 새도우 마스크를 형성하기 위하여 측단부(34,36)의 상부가 휘어지고 측단부(42,44)의 하부가 휘어진 종래의 장치를 사용하면, 새도우 마스크의 주름이 점선 지역(82,84)에서 대개 발생할 것이다. 이러한 이유는, 이 지역들이 측단부들의 휘어진 상부 및 하부에 의해 휘어지고, 연부로부터 멀어진 지역(84,84)의 부분은 거의 직선형으로 변형되기 때문에 과잉 재료를 발생하여 주름지게 된다.

제 3 도는 새도우 마스크 제조 공정의 여러가지 다른 단계중에 새도우 마스크의 연부 근처에서 단축, 대각선, 및 장축을 따라 얻어지는 횡단면도들이다. 대각선상으로 마주보는 연부들은 동일한 외관을 갖는다. 특히, 제 3 (a), (d), (g), (j)도는 단축 A-A 를 따른 단면도이고, 제 3 (b), (e), (h), (k)도는 대각선 A-B을 따른 단도면이고, 제 3 (c), (f), (i), (l)도은 장축 A-C를 따른 단면도이다. 도면들을 보면 다이(12,14)들은 각각 텅(86) 및 그 텅에 상보적인 홈(88)을 갖는 것을 알수 있는데, 이것들은 마스크 블랭크(78)를 고정시키기 위해 형성된 것이다. 이런 소자들은 제 1 도에서는 간단히하기 위해 생략되었다.

제 3 (a), (b) 및 (c)도는 초기 고정 단계중의 작업을 보여준다. 평평한 마스크 블랭크(78)가 하부 다이(12)상에 놓이고, 상부 다이(14)가 프레스(도시안됨)에 의해 하부로 내려와서 그 마스크 블랭크(78)를 상부 다이(14)와 하부 다이(12) 사이에 견고히 고정한다. 비드(bead)가 텅(86)과 홈(88)에 의해 마스크 블랭크(78)내에 형성된다. 제 3 (c)도는 패드(10)의 연부(30)가 다이(12)의 연부(52)와 거의 평평하게 된 것을 보여준다. 그러나, 제 3 (a) 및 (b)도에 도시된 것처럼 패드(10)의 연부(28) 및 코너(29)는 각각 다이연부(54)와 코너(39) 아래에 있게 된다. 펀치(16)는 패드(10)의 훨씬 위에 있기 때문에 이 단계에서는 도시되지 않았다.

제 3 (d), (e) 및 (f)도는 초기 제조 단계중의 작업을 도시한 것이다. 제 3 (e)도에 도시된 바와같이, 상부 다이(14)와 하부 다이(12) 사이에 마스크(78)가 고정된 채로, 펀치(16)가 하방으로 평평한 마스크 블랭크(78)속으로 가입된다. 펀치(16)와 하부 다이(12)가 동일한 주변 윤곽을 긴 쪽을 따라 가지기 때문에, 즉 연부(76)의 곡률이 연부(54)의 곡률과 정합되기 때문에, 펀치(16)는 제 3 (d)도에 도시된 바와같이 긴 쪽을 따라 다이(12)에 진입한다. 제 3 (f)도는 짧은 편 쪽에서 펀치(16)가 그 펀치(16)와 하부 다이(12)의 짧은 쪽을 따른 주변 윤곽에서의 차이 때문에 다이(12)에 진입하지 못함을 도시한다. 즉, 연부(80)는 그 연부(80)의 곡률 때문에 연부(52)상의 위치한다. 따라서, 장축의 단부 근처의 지역(82,84)은 아직 형성되지 않는다. 이 초기 형성 단계에서는 마스크(78)의 윤곽 지역의 약 90%를 형성한다. 마스크 블랭크(78)의 짧은 쪽이 다이(12)의 직선형 상연부(34,36)와 다이(14)의 직선형 바닥 연부(42,44)에 의해 유지되기 때문에 그 다음 마스크(78)가 펀치(16)의 윤곽을 따라 형성될 때 곡률의 반전부 지역에서 과잉 재료는 없으며 따라서 주름이 없다.

제 3 (g), (h), (i)도는 클램프 해제 단계의 상세도이다. 펀치(16), 하부 다이(12) 및 패드(10)가 선행 단계에서와 동일한 대응 위치에 있는 채로 상부 다이(14)가 프레스에 의해 약 2mm 쯤 상방으로 후퇴된다.

제 3 (j), (k) 및 (l)도는 최종 제조 단계를 보여준다. 펀치(16)는, 지역(82,84)에서 마스크 블랭크(78)의 윤곽 지역의 형성을 완성하기 위해, 프레스에 의해 더욱 하방으로 눌려져서 마스크 블랭크(78) 및 하부 다이(12)로 강압된다. 이것은 마스크의 주변이 다이(12,14)에 의해 더이상 고정되지 않기 때문에 주름없이 이뤄진다. 마스크 스커트(90)도 역시 형성되어, 비드가 제거된다. 그다음, 펀치(16)는 프레스에 의해 상방으로 이동되고, 제조된 마스크는 제거된다.

Claims

단축과 장축에 각각 평행한 단측부와 장측부를 가진 새도우 마스크를 제조하기 위한 장치로서, 서로 정합되는 주변 윤곽을 갖는 대향면들을 구비한 펀치(16) 및 패드(10)와, 상기 펀치 및 패드를 각각 수용하며 상호 대향하는 면들을 가진 한쌍의 다이(14,12)를 구비하는 새도우 마스크 제조장치에 있어서, 상기 마스크의 단측부에 대응하는 상기 펀치의 측연부(74,80)는 오목형이고, 상기 마스크의 장측부에 대응하는 상기 펀치의 전면 여부 및 후면 연부(72,76)는 볼록형이고, 상기 마스크의 단측부에 대응하는 상기 패드의 연부(26,30)는 볼록형이고, 상기 마스크의 장측부에 대응하는 상기 패드의 연부(28,30)는 오목형이고, 상기 마스크의 단측부에 대응하는 상기 다이들의 내부 연부(58,60,50,50)는 직선형이고, 패드 수용 다이(12)와 대면함과 아울러 상기의 장측부에 대응하는 상기 펀치 수용 다이(14)의 내부 연부 (62,64)는 볼록형이고, 상기 펀치 수용 다이와 대면함과 아울러 상기 마스크의 장측부에 대응하는 상기 패드 수용 다이(12)의 내부 연부(54,56)는 오목형인 것을 특징으로한 새도우 마스크 제조 장치.
새도우 마스크 블랭크(70)를 다이들(14,12) 사이에 고정하는 단계와 ; 구멍을 갖는 상기 블랭크의 표면을 소망하는 윤곽으로 부분적으로 형성하기 위해 상기 펀치 수용 다이(14)를 통하여 패드 수용 다이(12)에 약간 들어가는 곳까지 상기 블랭크내로 펀치(16)룰 누르는 단계와 ; 상기 블랭크를 해제하는 단계와 ; 상기 블랭크의 표면을 최종적인 소망의 윤곽으로 완성시키기 위해 상기 펀치 수용 다이를 통하여 상기 패드 수용 다이에 더욱 들어가는 곳까지 상기 블랭크내로 상기 펀치를 누르는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 새도우 마스크 제조 방법.
제 2 항에 있어서, 상기 마스크 블랭크(78)상에 스커트(90)를 형성하는 단계를 추가로 포함한 것을 특징으로 하는 새도우 마스크 제조 방법.