KR100768171B1 - 음극선관의 마스크 프레임 - Google Patents

Abstract

목적: 음극선관의 마스크 프레임의 강성부재를 지지부재와 같은 평면상에 위치하도록 높이를 낮춘 일(-)자형의 단순보로 개선하여 새도우 마스크 프레임의 높이를 감소시킨 음극선관의 마스크 프레임을 제공한다.

구성: 소정 압력의 텐션이 인가된 새도우마스크를 지지하고, 지지스프링을 개재하여 패널 내부에 현가되는 음극선관의 마스크 프레임에 있어서, 상기 새도우마스크가 결합되는 지지부재와, 상기 지지부재의 단부에 결합되는 강성부재를 포함하고, 상기 강성부재는 지지부재와 같은 평면상에 위치하되 축방향으로 가압되어서 상기 지지부재와 평행한 방향으로 소정의 곡률을 갖도록 휘어진 상태로 결합된 구성으로 이루어진다.

효과: 강성부재의 형상을 단순보 형태로 개선하여 마스크 프레임의 높이를 현격히 감소시켜 킬 수 있으며 이에 따라 훼이스 패널의 측면 깊이를 낮게 제작할 수 있어 비용을 절감할 수 있고 음극선관의 두께를 줄일 수 있게 된다.

음극선관, 새도우 마스크, 마스크 프레임, 강성부재, 지지부재

Description

음극선관의 마스크 프레임{Mask frame for CRT}

도 1 은 본 발명에 의한 음극선관의 마스크 프레임을 도시한 분리 사시도.

도 2 는 마스크 프레임에 새도우 마스크를 부착하기 전 강성부재를 가압하는 형태를 도시한 도면.

도 3 은 강성부재를 가압함에 의해 강성부재가 소정량 휜 마스크 프레임을 도시한 도면.

도 4 는 도 3의 마스크 프레임에 새도우 마스크를 부착하는 상태를 도시한 도면.

도 5 는 인장력이 가해진 마스크 프레임을 도시한 사시도.

도 6 은 상기 본 발명의 마스크 프레임이 적용된 음극선관을 분리하여 도시한 분리 사시도.

도 7 은 종래 음극선관의 마스크 프레임을 도시한 사시도.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

4: 새도우 마스크 16,16': 지지부재

18,18': 강성부재 20: 마스크 프레임 어셈블리

20a: 스프링 30: 음극선관

32: 형광막 34: 훼이스 패널

36: 인너실드 38: 펀넬

39: 편향요크 68: 마스크 프레임

본 발명은 음극선관의 마스크 프레임에 관한 것으로, 보다 상세하게는 새도우 마스크의 장착 구조가 개선된 음극선관의 마스크 프레임에 관한 것이다.

음극선관은 전자총으로부터 방출된 전자빔이 색선별 기능을 가지는 것으로 형광막과 소정간격 이격되게 설치되는 새도우 마스크의 전자빔 통과공을 통하여 형광막에 랜딩됨으로써, 형광막을 여기시켜 화상을 형성하게 된다.

상기와 같이 화상을 형성하는 종래의 음극선관의 스크린면은 전자총으로부터 방출되는 전자빔이 편향요크에 의해 편향시 전자빔의 편향궤적을 감안하여 소정의 곡율을 갖도록 설계되어 있으며, 이에 따라 상기 새도우 마스크 스크린면의 곡율과 대응되는 곡율을 갖도록 설계되어 있다. 이러한 종래의 음극선관은 상기 전자총으로부터 방출되는 전자빔 즉, 열전자에 의해 새도우 마스크가 가열되어 패널측으로 부풀어 오르는 도밍 현상이 발생된다. 이러한 도밍현상은 전자빔이 형광막에 정확하게 랜딩되지 못하는 원인이 되며 또한, 상기 스크린면에 소정의 곡율을 갖도록 형성됨으로써, 시야각이 좁아지고 스크린면의 가장자리에서 화상이 왜곡된다.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 스크린면을 평면상으로 형성한 평 면형 음극선관은 형광막이 형성된 패널을 평판상으로 형성하고 새도우 마스크에 소정의 인장력이 가하여진 상태로 패널에 고정한다. 이 상태에서 상기 패널은 전자총과 편향요크가 장착된 펀넬과 고정된다.

도 7에는 이러한 평면형 음극선관에 있어서, 새도우 마스크가 장착되는 마스크 프레임 어셈블리의 일예를 도시하였다. 상기와 같은 구조의 새도우 마스크 프레임은 일본의 소니사에서 출원한 US 5426380, US 5532546 및 US 5702280 등에 주로 적용되는 모델이다.

도면에서 보면, 종래 평면형 음극선관의 새도우 마스크 프레임 어셈블리는 크게 새도우 마스크(4)와 지지부재(6)(6') 및 강성부재(8)(8')로 나누어진다. 상기 지지부재(6)(6')는 대략 단면이 L자형인 단순보로서 재료는 크롬-몰리브덴 강과 같은 합금을 주로 사용한다. 상기 지지부재(6)(6')의 양단부의 하단에는 대략 ∪자형의 강성부재(8)(8')가 용접연결된다.

상기 강성부재(8)(8')는 속이 빈 사각관 형상을 하고 있으며 지지부재(6)(6')의 단부와 용접되는 부위에서 일정거리를 두고 만곡되어 있다. 상기 강성부재(8)(8')는 통상 탄성을 지니면서 열팽창 계수가 그다지 높지 않은 재료를 주로 사용한다.

상기 지지부재(6)(6')의 윗면에는 새도우 마스크(4)가 부착되는바 새도우 마스크의 장변부 끝단(4b)이 용접되어 부착된다. 이때 새도우 마스크(4)는 단변 축방향으로 인장력이 가해지며 강성부재(8)(8')가 상기 인장력을 지지하게 된다.

그러나 강성부재(8)(8')가 새도우 마스크(4)의 인장력을 지지하기 위해 통상 ∪자형으로 제조되어 음극선관의 훼이스 패널에 조립될 때 강성부재(8)(8')가 훼이스 패널 밖으로 튀어 나오므로 이를 해소하기 위해 훼이스 패널이 두꺼워져야 하고 생산비용이 증가하며 브라운관의 외관이 볼품없어지는 문제점이 발생한다.

상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은 평면형 음극선관의 새도우 마스크 프레임의 강성부재를 일(-)자형의 단순보로 개선하여 새도우 마스크 프레임의 높이를 감소시킨 평면형 음극선관의 새도우 마스크 프레임 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 음극선관의 마스크 프레임은소정 압력의 텐션이 인가된 새도우마스크를 지지하고, 지지스프링을 개재하여 패널 내부에 현가되는 음극선관의 마스크 프레임에 있어서, 상기 새도우마스크가 결합되는 지지부재와, 상기 지지부재의 단부에 결합되는 강성부재를 포함하고, 상기 강성부재는 축방향으로 가압되어서 상기 지지부재와 평행한 방향으로 소정의 곡률을 갖도록 휘어진 상태로 결합된 구성으로 이루어진다.

상기 강성부재의 휘어진 곡률 반경은 10,000∼50,000㎜의 범위에 속하고, 600∼800mPa의 항복응력을 가지며, 700∼800mPa의 전단응력을 갖는다.

상기 지지부재의 압축력(B)과 강성부재의 탄성력(A)에 대한 푸아송비 B/A=0.25∼0.35이며, 상기 강성부재는 새도우마스크 보다 열팽창계수가 작은 재료를 채용한다.

상술한 구성과 방법으로 제조된 평면형 음극선관의 새도우 마스크 프레임은 마스크 프레임의 높이가 현격히 감소되어 훼이스 패널에 용이하게 조립될 수 있고, 마스크 프레임을 감싸는 훼이스 패널의 측면 깊이도 감소시킬 수 있어 음극선관의 두께를 줄이고 생산성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 구성에 대하여 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다. 참고로 본 발명의 설명에 앞서 종래 도면과 일치하는 부분에 대해서는 종래 도면 부호를 그대로 인용하기로 한다.

도 1 에는 본 발명에 의한 음극선관의 마스크 프레임에 새도우 마스크가 부착,지지된 마스크 프레임 어셈블리의 바람직한 실시예를 도시하였다.

도면을 참조하면, 새도우 마스크 프레임 어셈블리는 단면이 대략 L자형인 두 개의 지지부재(16)(16')와, 상기 지지부재(16)(16')의 양단면에 용접되면서 수평바 형상을 갖는 두 개의 강성부재(18)(18')로 구성되는 마스크 프레임과 상기 지지부재(16)(16')의 윗단부에 용접되는 새도우 마스크(4)를 포함한다.

상기 새도우 마스크(4)는 평판형의 박판으로 통상 직사각형의 구조를 가지며 가장자리의 일부를 제외한 내측에 다수의 구멍(4a)이 형성되어 있다. 상기 구멍(4a)은 음극선관의 전자총(도시 생략)에서 사출된 전자빔이 통과하는 전자빔 통과공(4a)으로 음극선관의 제조용도에 따라 도트 또는 슬릿형으로 형성된다.

상기 지지부재(16)(16')는 통상 크롬-몰리브덴강 및 기타 합금강으로 제조되 며 윗면에 상기 새도우 마스크(4)의 장변부 끝단이 용접 부착되고, 강성부재(18)(18')의 지지력에 의해 새도우 마스크(4)가 지지되게 된다.

상기 강성부재(18)(18')는 지지부재(16)(16')와 같은 평면상에 위치하며, 통상 중량을 감소시키기 위해 관(管)형을 취하고 있다. 상기 새도우 마스크(4)를 지지부재의(16)(16') 윗면에 용접부착하되 강성부재(18)(18')를 축방향으로 양측에서 소정의 힘을 가하여 휘게한 후 새도우 마스크(4)의 장변부를 부착한다.

상기 강성부재의 휘어진 곡률 반경은 10,000∼50,000㎜의 범위에 속한다. 상기 강성부재는 600∼800mPa의 항복응력을 가지며 700∼800mPa의 전단응력을 갖는다.

상기 지지부재의 압축력(B)과 강성부재의 탄성력(A)에 대한 푸아송비 (B/A)=0.25∼0.35의 범위에 속한다. 또한 상기 강성부재는 새도우마스크 보다 열팽창계수가 작은 재료를 채용함이 바람직하다.

상기 도 1의 새도우 마스크(4)는 인장력이 가해진 상태로 부착되어 있는바 도 2와 도 3을 참조하여 이하 새도우 마스크(4)에 인장력을 가해서 마스크 프레임(68)에 부착하는 과정을 설명한다.

도 2는 새도우 마스크(4)가 부착되기 전 마스크 프레임(68)에 강성부재(18)(18')의 축방향으로 압력을 가하는 상태를 도시하고 도 3에는 압력이 가해진 후 변형된 마스크 프레임(68)을 도시한 도면이다.

도면을 참조하면, 지지부재(16)(16')의 양단부에 용접부착되어 있는 강성부재(18)(18')를 강성부재(18)(18')의 축방향으로 압력을 가한다. 상기 가해진 압력에 의해 강성부재(18)(18')는 지지부재(16)(16')측의 바깥쪽으로 약한 곡률을 형성하면서 휘게 되고, 지지부재(16)(16')는 상기 가압에 의해 지지부재(16)(16') 서로간의 거리가 가까워진다.

이 때 가하는 압력의 크기는 상기 강성부재(18)(18')의 항복응력 전단계까지 가압하며, 이 때 상기 가압력에 의해 형성되는 강성부재(18)(18')의 곡률 반지름이 약 10,000∼50,000㎜의 범위내에 속하도록 한다.

도 4에는 상기와 같이 강성부재(18)(18')의 축방향으로 가압되어 있는 마스크 프레임(68)에 준비된 새도우 마스크(4)가 용접되는 상태를 도시한다.

도면과 같이, 새도우 마스크(4)를 용접할 때는 강성부재(18)(18')의 양단이 가압되어 있는 상태에서 지지부재(16)(16')의 윗면(16a)(16a')에 새도우 마스크(4)의 장변부(4b)를 용접한다. 상기 용접방식은 저항용접이나 레이저 용접이 바람직하다.

도 5에는 상술한 바에 의하여 마스크 프레임(68)의 강성부재(18)(18')가 복원되면서 마스크 프레임(68)에 용접된 새도우 마스크(4)가 인장력을 받은 형상을 도시하였다.

항복응력 전단계까지 가압된 강성부재(18)(18')는 자체 복원력에 의해 본래 형태로 복원된다. 강성부재(18)(18')가 복원되면서 가압력에 의해 소정량 감소되었던 지지부재(16)(16')간의 거리가 원래 위치로 증가하게 되고 이에 따라 지지부재(16)(16')에 용접되어있던 새도우 마스크(4) 또한 단변방향으로 인장력이 발생하게 된다.

도 6에는 본 발명에 의한 새도우 마스크 프레임 어셈블리(20)가 적용된 음극선관(30)을 분리하여 도시하였다.

도시된 바와 같이 상기 음극선관(30)은 내면에 형광막(32)이 형성된 평판상의 스크린면을 가지는 훼이스 패널(34)과, 이 훼이스 패널(34)의 내측면에 고정설치되는 스터드 핀(34a)을 포함한다. 그리고 상기 훼이스 패널(34)의 내면에는 마스크 프레임 어셈블리(20)가 상기 형광막(32)과 소정간격 이격되도록 설치된다.

상기 마스크 프레임 어셈블리(20)는 외주면에 상기 스터드 핀(34a)과 각각 결합되는 스프링(20a)이 장착된 마스크 프레임(68)과 상기 마스크 프레임(68)의 지지부재(16)(16')의 윗면에 고정 설치되는 새도우 마스크(4)를 포함한다. 상기 새도우 마스크(4)는 마스크 프레임(68)의 강성부재(18)(18')에 의해 인장력이 가해진 상태로 마스크 프레임(68)의 지지부재(16)(16')에 부착된다.

새도우 마스크(4)를 포함하는 마스크 프레임 어셈블리(20)의 후면에는 인너실드(36)와 펀넬(38)이 조립되고, 상기 펀넬(38)의 넥크부에는 넥크부의 원주를 따라 전자총(도시 생략)의 전자빔을 편향시키는 편향요크(39)가 장착된다.

상기 전자총에서 사출된 전자빔은 편향요크(39)에 의해 편향되어 새도우 마스크(4)의 전자빔 통과공(4a)을 통과하게 되고 형광막(32)에 랜딩되어 소망하는 화상을 구현하게 된다.

새도우 마스크(4)는 인장력이 가해진 상태로 마스크 프레임(68)에 장착되는바 흑화처리시 고온에 의해 팽창되게 된다. 상기 흑화는 새도우 마스크(4), 마스크 프레임(68) 및 인너 실드(36)의 표면에 흑화피막(Fe3O4)을 형성하여 공정진행중 산 화방지, 열흡수 및 노광 빔등의 난반사를 방지하는 것이다.

그러나 새도우 마스크(4)의 열팽창계수보다 강성부재(18)(18')의 열팽창 계수가 낮기 때문에 흑화처리시 강성부재(18)(18')에 의해 새도우 마스크의 팽창이 억제되므로 흑화전과 동일한 장력을 유지하게 된다.

또한 전자총에서 발사된 전자빔이 새도우 마스크(4)를 통과하는 것은 전체 전자빔의 약 20%이고 나머지 약 80%의 전자빔은 새도우 마스크(4)에 충돌하게 된다. 이와 같이 새도우 마스크(4)에 충돌한 전자빔은 새도우 마스크(4)를 가열시키고 이에 따라 새도우 마스크(4)가 열변형을 일으켜 도밍현상이 발생하는바 새도우 마스크(4)에 인장력이 가해져 있으면 상기 도밍현상의 발생을 억제할 수 있게 된다.

상술한 구성에 의한 음극선관의 마스크 프레임(68)은 강성부재(18)(18')를 일(-)자형의 단순보 형상으로 개선하여 마스크 프레임(68)의 높이를 현격히 줄일 수 있고, 이에 따라 음극선관(30)의 제조공정도 단순해져 비용절감 및 생산성을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.

강성부재의 형상을 단순보 형태로 개선하여 마스크 프레임의 높이를 현격히 감소시킬 수 있으며 이에 따라 훼이스 패널의 깊이를 낮게 제작할 수 있어 비용을 절감할 수 있고 음극선관의 두께를 줄일 수 있게 된다.

Claims (7)

1. 소정 압력의 텐션이 인가된 새도우마스크를 지지하고, 지지스프링을 개재하여 패널 내부에 현가되는 음극선관의 마스크 프레임에 있어서,

   상기 새도우마스크의 양 장변부에 각각 결합되는 지지부재들과, 상기 지지부재들을 연결하도록 상기 지지부재의 단부에 결합되며 상기 새도우마스크의 양 단변부에 각각 결합되는 강성부재들을 포함하고,

   상기 강성부재들의 열팽창계수는 상기 새도우마스크의 열팽창계수 보다 작으며, 상기 강성부재들은 자신의 축방향으로 가압되어 상기 지지부재들과 평행한 방향으로 소정의 곡률을 갖도록 휘어진 상태에서 상기 새도우마스크의 양 단변부에 결합되고,

   상기 강성부재는 상기 지지부재와 같은 평면상에 위치하는 것임을 특징으로 하는 음극선관의 마스크 프레임.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서, 상기 강성부재의 휘어진 곡률 반경은 10,000∼50,000㎜의 범위에 속하는 것을 특징으로 하는 음극선관의 마스크 프레임.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 강성부재는 600∼800mPa의 항복응력을 갖는 것임을 특징으로 하는 음극선관의 마스크 프레임.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 강성부재는 700∼800mPa의 전단응력을 갖는 것임을 특징으로 하는 음극선관의 마스크 프레임.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 지지부재의 압축력(B)과 강성부재의 탄성력(A)에 대한 푸아송비 B/A=0.25∼0.35인 것을 특징으로 하는 음극선관의 마스크 프레임.
7. 삭제

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