KR20020002867A - 열공정에 의한 텐션마스크의 소성변형을 방지하기 위한음극선관의 텐션 새도우마스크-프레임조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열공정에 의한 텐션마스크의 소성변형을 방지하기 위한 음극선관의 텐션 새도우마스크-프레임조립체를 제공한다.

그 음극선관의 텐션 새도우마스크-프레임조립체는, 전자빔의 색선별역할을 하는 새도우마스크와 그 새도우마스크의 단변과 장변에 각각 평행한 한쌍의 단변부재와 장변부재로 이루어진 프레임을 가지며, 상기 새도우마스크가 상기 장변부재에 의해 텐션을 받게 되는 칼라음극선관에 있어서: 상기 한쌍의 장변부재(40)는, 각각 상단(44)에서 새도우마스크(50)가 고정되는 제1부재(41)와 그 제1부재(41)에 고정되고 하부에 단변부재(30)가 고정되는 제2부재(45)를 포함하여 구성되며, 그 제2부재(45)의 열팽창계수가 단변부재(30)보다 크고 제1부재(41)의 열팽창계수보다 크게 형성되며, 제1부재(41)의 상단(44)과 하단(43)과의 사이에 비드(42)가 형성됨으로써, 프레임(20)이 가열된 때에 제1부재(41)의 상단(44)에서 내측으로 굽힘모멘트가 작용하게 되는 것을 특징으로 한다.

Description

열공정에 의한 텐션마스크의 소성변형을 방지하기 위한 음극선관의 텐션 새도우마스크-프레임조립체{shadowmask-frame assembly for preventing plastic deformation thereof by heat process in a color cathode ray tube}

본 발명은, 열공정에 의한 텐션마스크의 소성변형을 방지하기 위한 음극선관의 텐션 새도우마스크 -프레임조립체에 관한 것으로, 더 상세하게는 열공정 중에 새도우마스크에 발생되는 소성변형을 방지함에 있어서, 프레임에 의해 텐션이 걸린 새도우마스크를 텐션이 걸리지 않도록 열팽창이 다른 금속들을 사용하여 프레임 양쪽 상단을 내측으로 기울어지게 함으로써 새도우마스크는 느슨하게 되어 열공정에 의한 소성변형을 완전히 방지할 수 있고, 텐션마스크로서의 기능을 극대화할 수 있는 음극선관의 텐션 새도우마스크-프레임조립체에 관한 것이다.

일반적으로, 새도우마스크는 0.1mm 단위의 매우 얇은 박판으로 형성되므로 자체적인 형상유지력이 없으며, 이에 따라 소정의 곡률을 지니도록 성형한 뒤, 프레임에 고정시켜 패널에 탈착가능하게 장착된다. 최근에는 도밍을 방지하기 위해 새도우마스크에 일정 텐션을 작용시켜 프레임에 고정시킨 텐션 새도우마스크-프레임조립체가 개발되고 있다.

이러한 텐션이 인가된 새도우마스크-프레임조립체는, 스크린 등의 제조공정중에서 450℃ 전후의 열공정을 통과하게 되는 때에, 가열되게 되고, 소정의 안정화 시간을 거쳐 냉각되게 된다.

그러나, 냉각시 마스크의 열용량은 프레임에 비해 상대적으로 작아 프레임보다도 급속히 냉각되기 때문에 특히, 냉각과정에서 마스크에 제2의 텐션력이 가해져 인장변형되게 된다. 즉, 열공정 이전 마스크는 탄성한계의 상당비율(인장강도의 70∼80%)만큼 이미 신장된 상태이기 때문에, 열공정중 또 다른 변형력이 작용할 경우, 마스크는 재료탄성한계를 넘어 소성변형되게 되므로, 탄성력을 잃고 느슨한 상태에 놓이게 된다. 이러한 소성변형을 방지하기 위한 음극선관의 텐션 새도우마스크-프레임조립체가 개발되었다.

그 소성변형을 방지하기 위한 음극선관의 텐션 새도우마스크-프레임조립체는, 종래와 같이 장변부재와 단변부재로 이루어진 프레임 및 새도우마스크로 구성되는 조립체에 있어서, 프레임 단변부재(3)의 하부에 열팽창이 서로 다른 2개의 금속(6,7)을 설치하여 구성함으로써 열공정에서의 소성변형이 방지되게 된다.

그 조립의 일예에 있어서는, 먼저 새도우마스크(5)와 프레임(8)을 각각 기계적인 방법으로 인장 그리고 압축시키며, 인장된 새도우마스크(5)를 프레임 장변부재(4)에 용접하여 고정한 후에 프레임 단변부재(3)의 하부에 열팽창이 서로 다른 2개의 금속(6,7)을 부착시켜 구성된다.

그러나, 그러한 종래의 텐션 새도우마스크-프레임조립체는 여전히 새도우마스크에 열공정에 의해 소성변형이 완벽하게 제거되지 아니하여 변형을 피할 수 없다는 문제가 있으며, 이에 따라 초기에 새도우마스크(5)에 가해지는 텐션력에는 한계가 있게 되어 완벽한 텐션마스크로서의 기능을 다 할 수 없다는 문제가 있다.

따라서, 본 발명은, 상술한 종래의 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 열공정에 의한 소성변형이 새도우마스크에서 완벽하게 발생되지 않게 되고, 텐션 마스크의 기능을 충분히 할 수 있는 효율적인 음극선관의 텐션 새도우마스크 -프레임조립체를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 텐션 새도우마스크-프레임조립체를 도시한 사시도,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 음극선관의 텐션 새도우마스크-프레임조립체를 설명하기 위한 개략사시도,

도 3은 도 2에서의 음극선관의 텐션 새도우마스크-프레임조립체의 일부단면도와 그 텐션 새도우마스크-프레임조립체가 열팽창하여 작동되는 상태를 도시한 부분단면도.

〈도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명〉

10: 조립체 8,20: 프레임

3,30: 한 쌍의 단변부재 31: 상면

4,40: 한 쌍의 장변부재 41: 제1부재

42: 비드 43: 하단

44: 상단 45: 제2부재

5,50: 새도우마스크

상술한 목적을 해결하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 음극선관의 텐션 새도우마스크-프레임조립체는, 전자빔의 색선별역할을 하는 새도우마스크와 그 새도우마스크의 단변과 장변에 각각 평행한 한쌍의 단변부재와 장변부재로 이루어진 프레임을 가지며, 상기 새도우마스크가 상기 장변부재에 의해 텐션을 받게 되는 칼라음극선관에 있어서: 상기 한쌍의 장변부재는, 각각 상단에서 새도우마스크가 고정되는 제1부재와 그 제1부재에 고정되고 하부에 단변부재가 고정되는 제2부재를 포함하여 구성되며, 그 제2부재의 열팽창계수가 단변부재보다 크고 제1부재의 열팽창계수보다 크게 형성되며, 제1부재의 상단과 하단과의 사이에 비드가 형성됨으로써, 프레임이 가열된 때에 제1부재의 상단에서 내측으로 굽힘모멘트가 작용하게 되는 것을 특징으로 한다.

상기 제2부재는 제1부재에 강성을 주도록 ㄷ형상인 것이 바람직하다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면, 다음과 같다.

도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 음극선관의 텐션 새도우마스크-프레임조립체가 개략사시도로 도시되고, 도 3의 좌측에는 도 2에서의 음극선관의 텐션 새도우마스크-프레임조립체가 일부단면도로, 도 3의 우측에는 도 3의 좌측의 음극선관의 텐션 새도우마스크-프레임조립체가 열팽창하여 작동되는 상태가 부분단면도로 도시된다.

본 발명에 따른 바람직한 열공정에 의한 텐션마스크의 소성변형을 방지하기위한 음극선관의 텐션 새도우마스크-프레임조립체의 프레임(20)은 도 2내지 도 4에 도시된 바와 같이, 기본적으로 저열팽창금속인 한 쌍의 단변부재(30), 및 제1부재(41)와 제2부재(45)로 고정된 한 쌍의 장변부재(40)로 이루어진다. 또한, 도 2내지 도 4에 도시된 바와 같이 제2부재(45)는 ㄷ형상인 것이 바람직하다.

도 2 내지 도 3에서 한 쌍의 단변부재(30)는 제2부재(45)보다 열팽창계수가 낮은 저열팽창금속으로 형성되며, 한쌍이 일정거리를 두고 대향되는 위치에 배치된다.

상기 한 쌍의 장변부재(40)는 제2부재(45)와 제1부재(41)로 구성되며, 그 제2부재(45)는 상기 단변부재(30)에 고정되며, 열팽창계수가 단변부재(30)보다 큰 고열팽창금속으로 형성된다. 또, 그 제1부재(41)는, 열팽창계수가 제2부재(45)보다 작은 금속으로 형성되며, 중간에 비드(42)를 사이에 두고 상,하단(44,43)으로 구분되고, 하단(43)에서 제2부재(45)에 고정된다. 이와 같이 구성됨으로써 프레임(20)이 가열된 때에 상단(44)에서 내측으로 굽힘모멘트가 작용하게 된다.

상기 새도우마스크(50)는, 텐션력을 작용시켜 제1부재(41)의 양측 상단(44)에 고정되며, 이와 같이 고정됨으로써 상기 장변부재(50)의 상단(44)이 내측방향으로 굽힘모멘트가 작용하여 내측방향으로 기울면 느슨해져 텐션력이 감소되지만, 그 상단(44)이 외측방향으로 복귀하면 다시 팽팽해져 텐션력이 작용하게 된다. 즉, 그 한 쌍의 단변부재(30)와 한 쌍의 장변부재(40)가 열공정에서 가열되면 상대적인 열팽창변화로 인해서 비드(42)를 중심으로 하단(43)은 외측방향으로 상단(44)은 내측방향으로 기울어지지만, 냉각되어 수축되면 비드(42)를 중심으로 하단(43)은 내측방향으로 돌아오고 상단(44)은 외측방향으로 돌아오게 된다. 또, 새도우마스크(50)는 그 상단(44)이 내측방향으로 기울면 느슨해져 텐션력이 감소되지만, 상단(44)이 외측방향으로 돌아오면 팽팽해져 텐션력이 증가되도록 제1부재(41)의 양단 상부내측에 고정된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 열공정에 의한 텐션마스크의 소성변형을 방지하기 위한 음극선관의 새도우마스크-프레임조립체의 상세한 작용을 도 2 내지 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

열공정 통과시 프레임 장변의 강성요소는 열팽창에 의해 팽창되어 프레임 탄성부를 외측 상향으로 밀어내므로(ㄷ자요소 바닥부는 저열팽창금속인 프레임 단변부에 의해 고정되기에) 마스크와 용접된 탄성부 끝단은 내측방향으로 모멘트를 받게 되어 마스크에 걸리는 텐션력은 감소된다(열공정 중 마스크에 걸리는 텐션력은 바이메탈 역할의 ㄷ자요소에 의해 감소되기에 열공정에 의한 마스크 소성변형 현상은 감소된다).

즉, 저열팽창금속인 한 쌍의 단변부재(30)와 고열팽창금속인 제2부재(45) 그리고 저열팽창금속인 제1부재(41)가 상술한 바와 같이 서로 접합,고정되어 있으므로 열공정을 통과하는 때에 상대적인 열팽창변화를 일으키게 된다. 그 제2부재(45)가 열팽창에 의해 팽창되면, ㄷ형상 제2부재(45)의 바닥이 상대적으로 저열팽창금속으로 형성된 단변부재(30)에 고정되어 있어서, 제1부재(41)의 하단(43)이 외측 상향으로 밀리게 된다. 이와 같이, 외측 상향으로 하단(43)이 밀리게 되면, 새도우마스크(50)에 고정되어 있는 상단(44)이, 굽힘이 용이한 비드(42)를 중심으로 내측방향으로 기울게 되어, 텐션력이 감소하게 된다.

이와 같이 새도우마스크(50)의 텐션력이 감소되면, 그 새도우마스크(50)는 느슨해지게 되고, 열공정에서의 소성변형 현상은 방지되게 된다.

상기 열공정 후 소정의 안정화 시간을 거쳐 냉각되는데, 냉각시 새도우마스크(50)는 열용량이 프레임(20)에 비해 상대적으로 작아 급속히 냉각되게 되는데, 이 경우에도, 그 새도우마스크(50)가 급속히 수축되더라도 제1부재(41)의 하단(43)을 밀고 있는 제2부재(45)의 측면이 천천히 수축되므로 상단(44) 또한 천천히 외측방향으로 돌아가게 되어 새도우마스크(50)의 급속한 수축에 따른 인장력의 발생이 방지될 수 있게 된다. 이에 따라 소성변형은 발생되지 않게 된다.

이와 같은 소성변형이 방지될 수 있기 때문에 도밍방지를 위한 필요충분한 텐션력을 새도우마스크(50)에 효과적으로 부여할 수 있어 도밍 방지를 극대화 할 수 있게 된다.

이상에서 본 발명의 실시예에 따른 열공정에 의한 텐션마스크의 소성변형을 방지하기 위한 음극선관의 새도우마스크-프레임조립체의 구성과 작용에 의하면, 한 쌍의 장변부재(40)를 제2부재(45)와 제1부재(41)로 구성하고 열팽창계수를 달리함으로써 효과적으로 도밍을 방지시킬 수 있음과 동시에 열공정에서 새도우마스크에 강한 텐션이 발생되지 않게 하여 완벽하게 소성변형을 방지시킬 수 있는 등의 효과가 있다.

또한, 종래의 텐션 새도우마스크-프레임조립체 등은 프레임 하부에 열팽창이다른 금속(바이메탈)을 부착하는 추가공정이 필요하지만 본 발명은 프레임 자체가 열팽창이 다른 금속이므로 추가공정이 필요없는 단순한 프레임을 구성함으로써 제작단가를 절감하는 효과가 있다.

본 발명은 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였지만, 이에 한정되지 않고 본 발명의 정신이나 이하 특허청구의 범위에서 이탈하지 않는 한도 내에서 당업계의 통상의 지식을 가진자라면 본 발명이 다양하게 응용과 변형이 가능할 것이다.

Claims (2)

1. 전자빔의 색선별역할을 하는 새도우마스크와 그 새도우마스크의 단변과 장변에 각각 평행한 한쌍의 단변부재와 장변부재로 이루어진 프레임을 가지며, 상기 새도우마스크가 상기 장변부재에 의해 텐션을 받게 되는 칼라음극선관에 있어서:

   상기 한쌍의 장변부재(40)는, 상단(44)에서 새도우마스크(50)가 고정되는 제1부재(41)와, 그 제1부재(41)에 고정되고 하부에 단변부재(30)가 고정되는 제2부재(45)를 포함하여 구성되며, 그 제2부재(45)의 열팽창계수는, 단변부재(30)와 제1부재(41)의 열팽창계수보다 크게 형성되고, 제1부재(41)의 상단(44)과 하단(43)과의 사이에 비드(42)가 형성됨으로써, 프레임(20)이 가열된 때에 제1부재(41)의 상단(44)에 내측으로 굽힘모멘트가 작용하게 되는 것을 특징으로 하는 음극선관의 텐션 새도우마스크 -프레임조립체.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제2부재(45)는 ㄷ형상인 것을 특징으로 하는 음극선관의 텐션 새도우마스크 -프레임조립체.