KR200150438Y1 - Shadow mask - Google Patents

Abstract

본 고안은 효율적인 도밍의 보상이 가능한 섀도우마스크를 개시한다.The present invention discloses a shadow mask capable of compensating for efficient doming.

종래 섀도우마스크의 도밍은 단순만곡이 아니라 복합만곡으로 발생하여 효율적인 보상이 불가능하였다.The shadowing of the conventional shadow mask is not a simple curvature but a complex curvature, so that efficient compensation is not possible.

본 고안에서는 복합만곡의 원인을 섀도우마스크의 국부적인 온도차에서 기인하는 것으로 파악하여, 주변부의 표면적을 증가시킴으로써 단순만곡의 도밍을 유도함과 동시에 도밍량의 억제도 달성하였다.In the present invention, the cause of the compound curvature was found to be due to the local temperature difference of the shadow mask, and by increasing the surface area of the periphery, the doping of the simple curvature and the suppression of the doming amount were also achieved.

Description

섀도우 마스크Shadow mask

제1도는 섀도우 마스크의 개략적 부분 단면도.1 is a schematic partial cross-sectional view of a shadow mask.

제2도는 도밍 현상을 설명하는 개념도.2 is a conceptual diagram illustrating the ming phenomenon.

제3도는 본 고안 섀도우 마스크의 요부 확대 사시도이다.3 is an enlarged perspective view of main parts of the present invention shadow mask.

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

1 : 섀도우 마스크(shadow mask) 2 : 페이스(face)1: shadow mask 2: face

2a : 유효부 2b : 주변부2a: effective part 2b: peripheral part

3 : 스커어트(skirt) 4 : 비이드(bead)3: Skirt (skirt) 4: Bead

5 : 돌기(embossing)5: embossing

본 고안은 칼라 음극선관에 관한 것으로, 특히 그 색선별수단인 섀도우마스크에 관한 것이다.The present invention relates to a color cathode ray tube, and more particularly to a shadow mask which is a color discrimination means.

칼라 음극선관은 R,G,B형광체가 교호적으로 형성된 형광면에 섀도우마스크를 통해 전자빔을 선택적으로 인가함으로써 해당 형광체를 발광시켜 칼라 화상을 표현하게 된다. 이러한 섀도우 마스크는 다수의 전자빔 통과구멍이 형성된 박판(薄板)인바, 통상 프레임상에 용접 지지된다. 즉 제1도에 도시된 바와같이 프레임(R)에 용접된 섀도우 마스크(M)는 프레임(R)의 훅스프링(hook spring; H)에 의해 패널(panel; P)의 스터드핀(stud pin; S)에 결합 지지된다. 섀도우 마스크(M)는 대략 패널(P)의 형광면(도시안됨)에 대응하는 페이스(face; F)와, 프레임(R)에 용접되는 스커어트(skirt; K)를 구비하고 페이스(F)는 전자빔 통과구멍(A)이 형성된 유효부(E)와, 그 둘레의 주변부(N)로 구성되고, 주변부(N)의 테두리에는 섀도우 마스크(M)의 보강을 위한 비이드(bead; B)가 형성되어 있다.The color cathode ray tube emits the phosphor by selectively applying an electron beam through a shadow mask to a phosphor surface on which R, G, and B phosphors are alternately formed to express a color image. This shadow mask is a thin plate formed with a plurality of electron beam through holes, and is usually welded on a frame. That is, as shown in FIG. 1, the shadow mask M welded to the frame R may include a stud pin of a panel P by a hook spring H of the frame R; S) is coupled and supported. The shadow mask M has a face F approximately corresponding to the fluorescent surface (not shown) of the panel P, and a skirt K which is welded to the frame R, and the face F is An effective portion E having an electron beam through hole A formed therein, and a peripheral portion N around the periphery thereof, and a bead B for reinforcing the shadow mask M is formed at the edge of the peripheral portion N. Formed.

음극선관이 작동을 개시하여 섀도우 마스크(M)에 전자빔이 입사되면 전자빔 통과구멍(A)을 통과하지 못한 전자빔은 섀도우 마스크(M)와 충돌하여 이를 가열시키게 한다. 섀도우 마스크(M)와 프레임(R)은 주로 상호간의 용접점(W)을 통해 열전달을 하며 프레임(R)이 상대적으로 열용량이 크므로 가열의 초기단계에서는 섀도우 마스크(M)만이 열팽창하게 되는데, 아직 가열되지 못한 프레임(R)에 의해 4변이 구속되어 제2a도와 같이 섀도우 마스크(M)가 볼록하게 면외변형(面外變形)하는 소위 "도밍(doming)현상"이 야기된다. 이와같은 도밍은 전자빔 랜딩의 초기드리프트(initial drift)를 야기하여 색순도의 저하를 야기하므로, 일반적으로는 훅 스프링(H)에 바이메탈을 부착하여 도밍에 의한 랜딩점의 변화를 보상하고 있다.When the cathode ray tube starts to operate and the electron beam is incident on the shadow mask M, the electron beam that has not passed through the electron beam passing hole A collides with the shadow mask M to heat it. The shadow mask (M) and the frame (R) is mainly heat transfer through the welding point (W) of each other, and since the frame (R) has a relatively large heat capacity, only the shadow mask (M) is thermally expanded in the initial stage of heating, The four sides are constrained by the frame R, which has not yet been heated, resulting in a so-called "doming phenomenon" in which the shadow mask M is convex out of plane as shown in FIG. 2A. Such doming causes an initial drift of the electron beam landing and causes a decrease in color purity. Therefore, bimetal is attached to the hook spring H to compensate for the change in the landing point due to the doming.

그런데 실제적으로 발생되는 섀도우 마스크의 변형은 제2a도와 같은 단일곡률상태의 만곡이 아니라 제2b도와 같이 페이스(F)의 내외측부의 만곡곡률이 서로다른 복잡한 형태의 만곡이 발생됨이 관찰되었다. 이러한 복잡한 형태의 도밍은 훅스프링(H)등의 수단으로는 보상할 수 없어서 종래에는 해결할 길이 없었다. 즉 도밍에 의한 색순도의 저하가 가장 현저한 부분은 유효부(E)의 중앙이 아니라 그 주변에 형성되는 PD(Purity Drift)부가 된다.However, it is observed that the actual deformation of the shadow mask is not a single curvature of curvature as shown in FIG. 2a, but a complex form of curvature in which the curvatures of the inner and outer portions of the face F are different from each other. This complicated form of doming cannot be compensated by means such as a hook spring (H), so there is no way to solve it in the past. In other words, the portion where the decrease in color purity due to doming is most significant is a PD (Purity Drift) portion formed around the effective portion E, not in the center thereof.

본 고안은 이와같은 섀도우 마스크(M)의 복잡한 도밍 현상을 해결하는 것을 목적으로 한다.The present invention aims to solve such a complicated doming phenomenon of the shadow mask (M).

상술한 목적을 달성하기 위해 본 고안자는 섀도우 마스크(M)의 복합 만곡의 원인을 고찰해 보았다. 이러한 고찰의 결과 유효부(E)의 면적(실제적으로는 체적이나 박판이므로 면적으로 취급함. 이하같음)이 주변부(N)와 스커어트(K)를 합한 면적보다 월등히 크기 때문에 열용량에 큰 차이가 발생하며, 이에따라 유효부(E)의 온도보다 주변부(N) 및 스커어트(K)의 온도가 높아지는 현상이 제2b도와 같은 복합만곡의 도밍을 야기하는 것으로 파악되었다. 즉 제2b도의 단일만곡은 제2b도의 상태로 부터 시간이 어느 정도 경과하여 섀도우 마스크(M)의 온도가 전체적으로 균일화된 상태에서 발생한다. 이러한 고찰은 섀도우 마스크(M)의 중앙이 아닌 그 주변에 도밍이 가장 심한 PD(Purity Drift)부가 발생되는 원인을 잘 설명하고 있다.In order to achieve the above object, the present inventors have considered the cause of the compound curvature of the shadow mask (M). As a result of this consideration, the area of the effective portion E (actually, it is a volume or a thin plate and is treated as an area. The following) is significantly larger than the area of the periphery portion (N) and the skirt (K). As a result, the phenomenon in which the temperature of the peripheral portion N and the skirt K is higher than the temperature of the effective portion E has been found to cause the doping of the compound curvature as shown in FIG. 2B. That is, the single curvature of FIG. 2b occurs in a state where the temperature of the shadow mask M is uniform as a whole after some time has elapsed from the state of FIG. This consideration well explains the cause of the highest degree of Purity Drift (PD) in the periphery of the shadow mask (M) rather than the center thereof.

이러한 검토결과에 따라 본 고안자는 주변부(N) 또는 스커어트(K)의 즉 비유효부의 표면적을 증가시킴으로써 복합만곡의 도밍 현상을 억제할 수 있다는 결론에 도달하였다.Based on the results of this study, the present inventors have concluded that it is possible to suppress the doming phenomenon of the compound curve by increasing the surface area of the peripheral portion N or the skirt (K), that is, the ineffective portion.

이에따라 본 고안 섀도우 마스크는 페이스의 주변부에 요철을 형성함으로써 그 표면적을 증가시키는 것을 특징으로 한다. 이 요철은 본 고안의 바람직한 특징에 의하면 복수의 돌기(embossing)로 형성되며, 기타 다수의 주름 또는 비이드(bead)를 형성함으로써 구현될수도 있다.Accordingly, the shadow mask of the present invention is characterized by increasing its surface area by forming irregularities on the periphery of the face. This unevenness is formed by a plurality of embossing according to a preferred feature of the present invention, it can also be implemented by forming a number of other pleats or beads.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제3도에서, 섀도우 마스크(1)는 다수의 전자빔 통과구멍(A), 즉 색선별 구멍이 형성된 유효부(2a)와, 그 둘레의 주변부(2b)로 된 페이스(2)를 구비한다. 페이스(2)의 외주는 프레임(도시안됨)과 용접되도록 음극선관의 관축방향으로 절곡된 스커어트(3)가 형성되고 페이스(2)와 스커어트(3) 사이에는 섀도우 마스크(1)의 보강을 위한 비이드(4)가 형성되어 있다.In FIG. 3, the shadow mask 1 has a plurality of electron beam through holes A, i.e., an effective portion 2a in which color-coded holes are formed, and a face 2 composed of a peripheral portion 2b around it. The outer periphery of the face 2 is formed with a skirt 3 bent in the tube axis direction of the cathode ray tube to be welded to the frame (not shown), and reinforcement of the shadow mask 1 between the face 2 and the skirt 3. Beads (4) are formed for.

페이스(2)의 주변부(2b)에는 본 고안 특징에 따라 다수의 돌기(5)가 형성되어 주변부(2b)의 표면적, 즉 체적을 증가시키게 되어있다. 이 돌기(5)는 또한 섀도우 마스크(1)의 단면계수(section modulus)를 증가시켜 성형된 섀도우 마스크(1)의 스프링백(spring back)이나 외력에 의한 변형에 대해서 저항력을 향상시키며 도밍 자체를 억제하는 역할도 수행한다.In the periphery 2b of the face 2 a number of protrusions 5 are formed in accordance with the features of the present invention to increase the surface area, ie the volume of the periphery 2b. This protrusion 5 also increases the section modulus of the shadow mask 1 to improve resistance to spring back or external force deformation of the molded shadow mask 1 and to reduce the dominance itself. It also acts as a deterrent.

한편 이 돌기(5)는 비이드(4)에 평행 또는 직교하는 다수의 비이드로 대치될 수도 있으나, 주변부(2b)의 표면적을 증가시키는 구성이면 어떠한 구성이던 본 고안 구성에는 지장이 없다.On the other hand, the protrusion 5 may be replaced by a plurality of beads parallel or perpendicular to the bead 4, but the configuration of the present invention, which is any configuration as long as it increases the surface area of the peripheral portion (2b).

이와같은 돌기(5)등의 요철을 구비한 본 고안 섀도우 마스크(1)의 작동을 살펴보기로 한다. 열용량 Q는 Q=mcΔT로 표현되는데 여기서 m은 질량, c는 비열, ΔT는 온도차가 된다. 질량은 비중과 체적의 곱인바, 섀도우 마스크(1)와 같이 얇은 박판의 경우 그 체적, 즉 질량은 그 표면적에 비례하게 된다.The operation of the shadow mask 1 of the present invention having irregularities such as protrusions 5 will be described. The heat capacity Q is expressed as Q = mcΔT, where m is the mass, c is the specific heat, and ΔT is the temperature difference. Since mass is the product of specific gravity and volume, in the case of thin thin plates such as shadow mask 1, the volume, ie, the mass, is proportional to its surface area.

여기서 섀도우마스크(1)의 질량이 표면적에 비례한다는 의미는 돌기(5)의 성형에 의해 섀도우마스크(1)의 재질 두께가 변화하지 않는다는 의미이다.Here, the mass of the shadow mask 1 is proportional to the surface area means that the material thickness of the shadow mask 1 is not changed by the shaping of the protrusion 5.

일반적으로 후판(厚板)을 소성가공하는 경우에는 가공부위의 재질의 밀림에 의해 성형이 이루어지므로 그 부위의 재질두께가 감소될 수밖에 없으며, 그러므로 가공후에도 질량의 변화는 없다.In general, in the case of plastic processing of the thick plate is formed by the sliding of the material of the machining site, the material thickness of the site is inevitably reduced, and therefore there is no change in mass even after machining.

그런데 섀도우마스크(1)는 열변형량의 감소를 위해 0.1 내지 0.2mm의 매우 얇은 박판(薄板)을 사용하는 바, 이와 같이 얇은 박판을 소성가공하는 경우에는 가공부위 주변의 재질이 밀려 들어와 성형부분을 형성하게 된다.However, the shadow mask (1) uses a very thin thin plate (0.1 ~ 0.2mm) to reduce the thermal deformation amount, in the case of plastic processing such a thin plate, the material around the processing area is pushed in to form the molded part To form.

이것은 자연법칙인 "최소 일의 원리"에 기인하는 바, 박판의 경우는 성형가공부위의 재질을 변형시키는데 소요되는 에너지보다 주변의 재질을 끌어들이는데 소요되는 에너지가 작기 때문이다.This is due to the "law of minimum work" which is a natural law, because in the case of thin plates, the energy required to attract the surrounding materials is smaller than the energy required to deform the material of the molding process.

이에 의해 돌기(5) 주위에는 주름이 형성되기 쉬우나 이 부분은 화상표시에 사용되지 않는 주변부(2b)이므로 별다른 문제는 없다.Thereby, wrinkles tend to be formed around the projection 5, but since this portion is a peripheral portion 2b not used for image display, there is no problem.

이에 따라 돌기(5)의 형성은 주변부(2b)의 표면적과 함께 그 질량, 즉 열용량을 증가시키게 되는데, 그러므로 종래에는 동일한 양의 열전자가 섀도우 마스크(1)에 충돌하는 경우 질량이 큰 유효부(2a)의 온도 상승(ΔT)은 작고 질량이 작은 주변부(2b)등의 온도 상승은 크므로 복합만곡이 발생되었다. 본 고안에 의하면 주변부(2b)의 표면적, 즉 질량이 증가되므로 동일한 입열량에 대해 그 온도 상승이 감소되므로 유효부(2a)와의 온도차이가 감소되어 열평형을 이루므로 복합만곡이 발생되지 않게된다.Accordingly, the formation of the projections 5 increases the mass, that is, the heat capacity, together with the surface area of the periphery 2b. Therefore, in the related art, when the same amount of hot electrons collide with the shadow mask 1, the effective portion having a large mass ( Since the temperature rise ΔT of 2a) was small and the temperature rise of the peripheral portion 2b having a small mass was large, compound curvature occurred. According to the present invention, since the surface area, that is, the mass of the peripheral portion 2b is increased, the temperature rise is reduced for the same heat input, and thus, the temperature difference with the effective portion 2a is reduced to achieve thermal equilibrium, thereby preventing compound curvature. .

즉 유효부(2a)와 주변부(2b) 및 스커어트(3)간의 온도차를 감소시킴으로써 발생되는 도밍을 단순만곡으로 유도하여 그 효율적인 보상을 가능하게 하고, 섀도우 마스크의 강도의 증가로 이 도밍 발생량을 최소로 억제하게 된다.That is, the dominance generated by reducing the temperature difference between the effective portion 2a, the peripheral portion 2b, and the skirt 3 is induced to simple curvature, thereby making it possible to efficiently compensate for it, and increasing the intensity of the shadow mask to increase the dominant generation amount. It will be kept to a minimum.

한편 일반적인 주사방식에 있어서는 유효부(2a)의 영역보다 10% 정도 넓은 영역에 전자빔을 주사, 즉 오버스캔(over-scan)하는 방식이 사용되는 바, 오버스캔된 전자빔(열전자)은 직접 주변부(2b)로 진입된다.On the other hand, in the general scanning method, a method of scanning, or over-scanning, an electron beam in an area about 10% wider than the area of the effective part 2a is used. 2b).

그런데 본 고안에 있어서는 주변부(2b)에 돌기(5)가 돌출성형되어 있으므로 이에 충돌한 열전자의 일부는 돌기(5)에 열로 흡수되지만 나머지 일부는 돌기(5)와의 접촉각에 따라 튀어 분산된다.However, in the present invention, since the protrusions 5 are protruded on the periphery 2b, some of the hot electrons collided with the protrusions 5 are absorbed as heat by the protrusions 5, but the other part is splashed and distributed according to the contact angle with the protrusions 5.

이에 따라 본 고안 돌기(5)는 표면적 및 질량의 증가에 의한 열용량의 증가뿐아니라, 오버스캔된 열전자에 의한 단위면적당의 입열량(入熱量)도 감소시키는 효과가 있다.As a result, the present invention protrusion 5 has an effect of reducing not only the heat capacity due to the increase of the surface area and the mass, but also the amount of heat input per unit area due to the overscanned hot electrons.

이에따라 본 고안은 칼라 음극선관의 초기 랜딩 드리프트량을 최소로 억제하여 그 표시화상의 화질을 향상시키는 효과가 있다.Accordingly, the present invention has the effect of minimizing the initial landing drift amount of the color cathode ray tube to improve the image quality of the display image.

Claims (2)

다수의 전자빔 통과구멍이 형성된 유효부와, 그 둘레의 주변부를 가지는 페이스를 구비하는 섀도우 마스크에 있어서, 상기 주변부(2b)에 그 표면적을 증가시키는 다수의 요철이 형성되는 것을 특징으로 하는 섀도우 마스크.A shadow mask having an effective portion having a plurality of electron beam through holes formed therein and a face having a periphery around it, wherein the shadow mask has a plurality of irregularities for increasing its surface area. 제1항에 있어서, 상기 요철이 복수의 돌기(5)로 형성되는 것을 특징으로 하는 섀도우 마스크.The shadow mask according to claim 1, wherein the unevenness is formed of a plurality of protrusions (5).