KR100224980B1 - 플랫 텐션마스크의 진동 감쇠장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플랫 텐션마스크의 진동 감쇠장치에 관한 것으로, 특히 마스크 진동을 저감시키기 위하여 설치되는 댐퍼와이어에 일정범위 이상의 변형률을 가해줌으로 스크린 특성을 향상시키도록 하는데 목적이 있다.

이를 실현하기 위하여 본 발명은 판넬 내면에는 형광스크린이 도포되어 있으며, 전자총이 봉입되어 있는 네크부를 가진 펀넬이 판넬과 결합되고, 판넬내측면에는 지지프레임이 결합되어 있으며, 상기 프레임에 장변 및 단변방향으로 인장시켜 형성된 슬롯형 또는 도트형의 새도우마스크가 구비된 평면브라운관에 있어서, 상기 마스크에 형성된 마스크홀 사이의 공간에 세로방향으로 하나 이상의 와이어를 마스크면상에 인장시켜 접촉되도록 설치하고, 상기 와이어의 길이를 L이라 할 때, 길이 방향으로 1.8×10^-4+1.48×10^-9×L²보다 큰 값의 변형률을 인가하게 된다.

Description

플랫 텐션마스크의 진동 감쇠장치

본 발명은 플랫 텐션마스크의 진동 감쇠장치에 관한 것으로서, 특히 판넬의 내측면에 장착되는 새도우마스크의 진동을 방지하기 위하여 장착되는 댐퍼와이어 의 변형률 범위에 관한 것이다.

일반적으로 평면 브라운관은 도 1 및 도 2 에 도시된 바와같이 내측면에 R,G,B의 형광면(9)이 도포되어 있는 판넬(1)과, 상기 판넬(1)의 후방에 프릿글라스를 이용하여 융착되는 펀넬(2)과, 상기 펀넬(2)의 넥크부(3) 내에 봉입되어 R,G,B 3개의 전자빔(8)을 발사시키는 전자총(7)과, 상기 판넬(1)의 전면에 레진(6)에 의해 장착되는 강화유리(11)와, 상기 판넬(1)의 내측에 결합되어 전자빔(8)의 색선별 기능을 하도록 슬릿형상의 작은구멍이 무수히 형성된 새도우마스크(4)와, 상기 새도우마스크(4)가 판넬(1)과 일정간격을 유지하도록 지지하는 지지프레임인 레일(5)로 구성되었다.

이와같이 구성되는 종래 칼라브라운관은 전자총(7)에서 방사된 전자빔(8)이 색선별전극인 새도우마스크(4) 구멍을 통과하여 판넬(1)내측면에 도포된 형광스크린(9)에 충돌하며 충돌된 전자빔의 운동에너지는 열에너지로 변환되어 형광체를 발광시키게 된다.

그러나 충돌된 전자빔(8)의 운동에너지는 형광체를 발광시켜 화상을 재현하게 되는데, 이때 새도우마스크(4)의 전자빔 통과공을 통과하는 전자빔은 전체 전자빔의 약 20%에 불과하고 나머지는 새도우 마스크에 충돌하여 열로 변환되어 새도우마스크가 열팽창하게 되는 도밍현상이 야기된다.

이러한 도밍현상 및 브라운관의 동작시 스피커의 진동등에 의해 새도우마스크(4)가 떨리는 하울링(HOWLING)현상이 발생하게 되는데, 이러한 하울링현상이 존재하는 경우에 브라운관의 동작을 보면 정상동작시에는 전자총(7)에서 방사된 전자는 마스크(4)의 전자빔 통과공을 통과하여 스크린에 정확하게 도달하도록 구성되어 있지만 마스크(4)가 흔들리게 되면 전자빔(8)이 전자빔통과공을 통과하여 원래 자기위치의 스크린에 어긋나게 도달하는 미스랜딩(mis-landing)이 발생하게 된다.

이점을 해결하기 위하여 종래에는 도 3 에 도시된 바와같이 세로방향의 마스크홀(Aperture)이 가로방향으로 반복배열되어 있고, 이를 마스크홀 방향 즉, 세로방향으로 장력을 인가하여 형성시킨 어퍼쳐 그릴마스크(13)상에 가로방향으로 댐퍼와이어(10)를 탄성스프링(12)을 이용하여 고정시킨후 댐퍼와이어(10)가 새도우마스크와 접촉되도록 하여 마스크의 진동을 저감시키는 구조를 이용하였다.

그러나 이러한 위치에 댐퍼 와이어가 위치하게 되면 댐퍼와이어의 그림자가 화면에 나타나게 되어 눈에 거슬리는등 스크린 특성을 저감시키는 문제점이 발생하였다.

또한 상기 문제점을 해결하기 위하여 최근에는 도 4 에서와 같이 댐퍼와이어(110)를 화면상에 나타나지 않도록 마스크통과홀(106) 사이의 세로방향으로 인장시킨 후, 댐퍼와이어(110)의 끝단을 레일(105)에 용접 고정시키는 구조를 사용하고 있다.

그러나 상기의 방법에 있어서도 화면상에 와이어의 약한 그림자가 나타나지 않게 하려면 튜브의 동작시 열에너지 발생에 의한 와이어가 늘어나지 않으면서 진동 방지의 효과도 있어야 한다. 그러나 와이어에 텐션을 많이 인가하게 되면 와이어는 설치 작업중에 혹은 충격에 끊어질 확률이 있으므로 적당한 텐션값, 즉 변형률을 찾아야 한다.

그리고 스프링처럼 와이어에 인장력을 가할 수 있는 탄성체로 연결되어 있지 않고, 와이어가 바로 레일(5)에 인장시켜 용접한 방식에서는 와이어에 일정한 값 이상의 변형률을 인가해 주어야 한다. 왜냐하면 스프링같은 탄성체 연결방식은 그 재료를 바이메탈 등의 재료를 사용하여 튜브 동작시 탄성체의 열팽창은 자연적으로 와이어에 인장을 가하게 됨으로 변형률에 민감하지 않으나, 그렇지 않은 경우에는 튜브 구동시 증가하는 온도에 의한 와이어의 열팽창을 막아주기 위해서 미리 이 열팽창에 대한 변형률을 와이어에 인가해 주어야 한다. 따라서 와이어가 마스크의 진동을 억제 혹은 진동 에너지를 흡수하기 위해서는 마스크의 진동진폭보다 작은 진폭을 갖게 할 수 있는 변형률에다 열팽창에 대응되는 변형률을 인가해야 한다.

본 발명은 상기한 바와같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로 홀과 홀 사이에 홈이 형성되지 않은 부분에 화면의 세로방향으로 진동 방지용 와이어를 고정시키고, 와이어의 길이를 L이라 할 때, 와이어에 길이 방향으로 1.8×10^-4+1.48×10^-9×L²보다 큰 값의 변형률을 인가함으로서, 마스크의 진동을 효과적으로 억제하는 마스크 진동 감쇠장치를 제공하는데 목적이 있다.

도 1 은 일반적인 평면 음극선관의 단면도.

도 2 는 평면 음극선관의 판넬부 분해 사시도.

도 3 은 가로방향의 댐퍼와이어가 결합된 텐션마스크 구조도.

도 4 는 새로방향의 텐션마스크 댐퍼와이어를 나타낸 것으로서,

(가)는 평면 구조도.

(나)는 와이어 결합부 단면도.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

104 : 새도우마스크 105 : 레일

106 : 마스크통과홀 110 : 댐퍼와이어

본 발명을 도 4 를 참조하여 이하에서 상세히 설명한다.

먼저 본 발명의 구성을 살펴보면 다수의 슬롯형 또는 도트형의 홀을 가지는 얇은 플랫 포일 마스크(104)에 가로 및 세로방향으로 텐션을 인가하여 지지프레임인 레일(105)에 고정시켜 판넬과 일정간격을 유지하는 새도우마스크구조에 있어서, 전자빔이 랜딩되는 유효면의 마스크 통과홀(106) 사이에 세로방향으로(Y축방향) 적어도 하나 이상의 댐퍼와이어(110)를 인장시켜 마스크상에 접촉되도록 설치하고, 상기 댐퍼와이어(110)의 끝단은 각각 레일(105)의 플랜지부에 용접 고정시켜 구성하였으며, 이때 상기 와이어가 마스크의 유효면과 접촉되는 부위의 총길이를 L이라 할 때, 길이 방향으로 하기 수학식1보다 큰 값의 변형률을 인가하였다.

1.8×10^-4+1.48×10^-9×L²

이와같이 구성되는 본 발명의 동작 설명을 이하에서 기술한다.

화면상에 와이어의 그림자가 나타나지 않게 하려면 튜브의 동작시 열에너지 발생에 의한 와이어가 늘어나지 않음은 물론, 댐퍼의 효과도 가져야 한다. 그러나 와이어 텐션을 많이 가하게 되면 와이어는 작업중에 혹은 충격에 끊어질 확률이 있으므로 적당한 텐션값을 찾아야 한다. 와이어에 인가되는 변형률은 음극선관 내부의 온도에 따라 달라질 수 있으며 와이어의 열팽창 계수에 따라 달라질 수 있으나 사용될 수 있는 재질에는 제한이 있으므로 보통 쓰일 수 있는 변형률은, 보통 텡스텐 와이어의 열팽창 계수가 7×10^-6/℃정도라 하고 튜브내의 온도가 50∼100℃라고 하면 온도에 의한 변형이 일어나지 않기 위해서는 최소한 0.018%∼0.08%의 변형률이 필요하며 여기에서 와이어의 진동 진폭이 마스크보다 작기 위해서는 어느정도의 변형률이 더 필요하다. 이 변형률은 와이어 진동의 최대진폭이 마스크진동의 최대진폭보다 작게 해주기 위한 변형률로 같은 변형률을 인가할 때 길이가 긴 와이어의 진폭이 더 큼은 당연하므로 길이가 변함에 따라 그 고유진동수를 특정한 값으로 유지하는 개념이며 즉, 더 많은 변형률을 인가하면 길이가 더 긴 와이어의 진폭은 줄어들게 될 것이다. 그러므로 상기 수학식 1에서 변형률은 와이어 길이(L)의 제곱승에 비례하게 되고 1.48×10^-9은 비례상수이며, 1.8×10^-4은 최소한 필요한 변형율을 나타낸다.

그러나 와이어의 파단이 일어나지 않기 위해서는 과다한 변형률을 인가해서는 안된다. 보통의 텅스텐 와이어의 항장력(tensile strength)은 200∼700ksi이므로 인가할 수 있는 변형률은 약 0.3∼1%이므로 공정에서의 조금의 주위만을 기울인다면 변형률을 인가하는데는 별 문제가 없을 것이다. 또한, 와이어의 길이가 길어지면 길어질수록 와이어의 진폭은 커지게 되는데 와이어의 진폭이 커지게 되면 오히려 화면의 질을 저하시킬 수 있다. 그러므로 와이어가 길어지면 이에 따라 길이방향으로 인가되는 변형률은 커져야만 한다.

이 변형률은 와이어 진동의 최대 진폭이 마스크 진동의 최대 진폭보다 작게 해주기 위한 변형률로 최초의 마스크 진동을 억제하기 위함이 주 목적인 것이다. 그러나 와이어는 하나의 줄과 같으므로 같은 변형률을 인가할 경우 길이가 긴 와이어의 진동 진폭이 더 커지게 되므로 와이어의 길이가 길어질수록 와이어에 인가되는 변형률은 더 커야한다. 그래서 이러한 개념을 도입하기 위해 길이가 변화하는데 따른 진동수의 변화를 길이가 변화함에 따라 일정하게 유지시킨다는 개념아래 추가로 더 인수되어야 하는 변형률을 진동수에 초점을 맞추었다. 그런데 진동수는 길이의 1/2승에 반비례하므로 길이의 변화에 대한 변형률의 변화는 길이의 제곱승에 비례하는 식을 유도하게 되었다.

즉, 상기 수학식 1 에 나타낸 바와같이 마스크(104)에 접촉되는 와이어의 길이(L)에 대해 1.8×10^-4+1.48×10^-9×L²보다 큰 값의 변형률을 인가함으로 마스크의 진동 진폭을 작게하는 것이다. 특히, 와이어에 텐션을 많이 가하게 되면 이 와이어의 진동 진폭이 작아지므로 그만큼 마스크의 진동 진폭을 감소시킬 수 있으며 이에 따른 미스랜딩량을 줄일 수 있게되는 것이다.

이상 설명한 바와같이 본 발명의 마스크 진동 감쇠장치는 종래의 댐퍼와이어와는 달리 스크린에 떨림에 의한 감쇠소자의 그림자가 나타나지 않으며 일정 변형률 이상을 댐퍼와이어에 인가해 줌으로 스크린특성을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 판넬 내면에는 형광스크린이 도포되어 있으며, 전자총이 봉입되어 있는 네크부를 가진 펀넬이 판넬과 결합되고, 판넬내측면에는 지지프레임이 결합되어 있으며, 상기 프레임에 장변 및 단변방향으로 인장시켜 형성된 슬롯형 또는 도트형의 새도우마스크가 구비된 평면브라운관에 있어서,

   상기 마스크에 형성된 마스크홀 사이의 공간에 하나 이상의 와이어를 마스크면상에 인장시켜 접촉되도록 설치하고,

   상기 와이어의 길이를 L이라 할 때, 길이 방향으로 1.8×10^-4+1.48×10^-9×L²보다 큰 값의 변형률을 인가함을 특징으로 하는 플랫 텐션마스크의 진동 감쇠장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 와이어의 길이(L)는 마스크의 유효면과 접촉되는 부위의 길이임을 특징으로 하는 플랫 텐션마스크의 진동 감쇠장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 와이어가 마스크에 형성된 마스크홀 사이의 공간에 세로방향으로 설치된 것을 특징으로 하는 플랫 텐션마스크의 진동 감쇠장치.

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