KR930008121Y1 - Shadow mask for color cathode-ray tube - Google Patents

Abstract

내용 없음.No content.

Description

칼라음극선관용 샤도우 마스크Shadow mask for color cathode ray tube

제 1 도는 일반적인 칼라음극선관의 단면도.1 is a cross-sectional view of a general color cathode ray tube.

제 2 도는 칼라음극선관의 열팽창현상을 나타낸 개략단면도.2 is a schematic cross-sectional view showing the thermal expansion phenomenon of the color cathode ray tube.

제 3 도는 본 고안의 요부사시도.3 is a main view of the present invention.

제 4 도는 서포트프레임의 열전도관계 설명도.4 is an explanatory diagram of the thermal conductivity of the support frame.

제 5 도는 칼라음극선관의 색순도변화를 나타낸 그라프.5 is a graph showing the change in color purity of the color cathode ray tube.

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

1 : 패널 2 : 샤도우마스크1 panel 2 shadow mask

2a, 2b : 홀 3 : 형광체2a, 2b: hole 3: phosphor

10 : 서포트프레임 10a : 용접부10: support frame 10a: weld

11 : 바이메탈11: bimetal

본 고안은 칼라음극선관의 샤도우마스크에 관한 것으로 특히 샤도우마스크를 지지하는 서포트프레임(Support Frame)의 일부를 열전도율이 높은 재료로 조성하여서 전자빔의 방사에 의한 샤도우마스크의 열팽창으로 발생되는 미스랜딩(Mis-Landing) 현상을 극소케한 서포트프레임에 관한 것이다.The present invention relates to a shadow mask of a color cathode ray tube, and in particular, a part of the support frame supporting the shadow mask is made of a material having high thermal conductivity, thereby causing mis-landing caused by thermal expansion of the shadow mask by radiation of an electron beam. -Landing) It is about the support frame that minimized the phenomenon.

일반적으로 샤도우마스크형 칼라음극선관은 전자빔에 의해 발광하는 형광체가 도포된 패널(Panel)과, 전자총을 봉입한 네크 및 전면패널에 연결된 훤넬(Funnel)로 구성되었는데, 제 1 도에서와 같이 샤도우마스크(Shadow Mask)가 패널(1) 내측 스커트(Skirt)에 부착된 스터트(Stud)에 지지스프링(8)에 의해 간격(Q)이 유지되게 조립되며, 사각구체 형상의 서포트프레임(10)에 의해 상기 샤도우마스크(20)가 지지되어 있다.In general, a shadow mask type cathode ray tube consists of a panel coated with a phosphor that emits light by an electron beam, a neck enclosed with an electron gun, and a funnel connected to the front panel, as shown in FIG. 1. (Shadow Mask) is assembled so that the space Q is maintained by the support spring 8 to the stud attached to the inner skirt of the panel 1, and to the support frame 10 having a rectangular sphere shape. The shadow mask 20 is supported by this.

주지된 바와 같이 칼라음극선관의 네크부(5)에 봉입된 전자총(4)으로부터 전자빔(9)이 방사되어 편향주사에 따른 해당 샤도우마스크(2)의 홀(2a)에 의해 색선택이 이루어지고, 전면패널(1) 내면의 형광체(3)에 부딪혀서 칼라화상이 재생되는데 이때 샤도우마스크(2)에 무수히 배열되어 있는 홀가운데서 어느 하나의 홀(2a)을 통과한 전자빔은 형광체 스트라이프(Stripe) 또는 도트(Dot)에 동심(同芯)이 되어 발광된다.As is well known, the electron beam 9 is radiated from the electron gun 4 enclosed in the neck portion 5 of the color cathode ray tube, and color selection is made by the holes 2a of the corresponding shadow mask 2 according to deflection scanning. The color image is reproduced by striking the phosphor 3 on the inner surface of the front panel 1. At this time, the electron beam passing through any one of the holes 2a in the center of the shadow mask 2 is either a phosphor stripe or a stripe. Light is emitted concentrically with the dot.

그러나 전자총(4)에서 방사된 전체전자빔(P)의 약 20%만 샤도우마스크(2)의 홀(2a)을 통하여 형광체를 발광시키고 약 80%의 전자빔(9)은 샤도우마스크(2) 및 서포트프레임(10)을 가열시켜 제 2 도와 같이 화살표(13)방향으로 열팽창하여 마스크 홀(2a)이 마스크 홀(2b)의 위치로 이동한다.However, only about 20% of the total electron beam P emitted from the electron gun 4 emits phosphor through the hole 2a of the shadow mask 2, and about 80% of the electron beam 9 emits the shadow mask 2 and the support. The frame 10 is heated to thermally expand in the direction of the arrow 13 as in the second diagram, and the mask hole 2a moves to the position of the mask hole 2b.

이때문에 샤도우마스크(2)의 홀(2b)을 통과하는 전자빔은 인접형광체 도트(Dot)의 일부에도 방사되어 혼색발광이 일어나 발광색의 순도가 저하되는 문제가 있었다.For this reason, the electron beam passing through the hole 2b of the shadow mask 2 is also radiated to a part of the adjacent phosphor dot Dot, resulting in a mixture color emission, thereby degrading the purity of the emission color.

종래에도 상기의 문제를 해소코져 서포트프레임(10)에 온도보상용 바이메탈(11)을 부착시켜 서포트프레임(10) 및 샤도우마스크(2)가 열팽창하면 상기 바이메탈이 내측으로 만곡되어 서포트프레임(10)이 패널(1) 내면방향으로 들어올려지는 구성으로 되어있다.In the related art, the above-mentioned problem is solved by attaching the temperature compensation bimetal 11 to the support frame 10 so that the support frame 10 and the shadow mask 2 are thermally expanded. This panel 1 is configured to be lifted in the inner surface direction.

즉, 전자빔이 통상 두께 0.1－0.2㎜의 샤도우마스크(2)에 충돌하여 열에너지로 변하게 되고 이에 따라 샤도우마스크(2)가 가열되면 이 샤도우마스크(2)의 주위를 에워싸고 있는 서포트프레임(10)이 가열되고 바이메탈(11)로 열전도되어 바이메탈(11)이 열팽창되므로 상기와 같이 작용하게 되는데, 상기의 경우, 샤도우마스크(2)→서포트프레임(10)→바이메탈(11)의 순서로 열이 전도되는 과정에서, 샤도우마스크(2)의 두께는 0.1－0.2㎜인데 비해 서포트프레임(10)은 0.1－0.2㎜로 10배나 두꺼워 열용량이 큰 반면 열전도율은 동일하여 제 5 도와 같이 칼라음극선관이 동작개시후 3－5분 전도 경과되어야 비로서 바이메탈(11)에 전도되어 보상이 시작되지만 이때는 이 샤도우마스크(2)가 열팽창되어 홀(2a)의 위치가 홀(2b)로 변경되어 전자빔(9)은 정확한 형광체 부위를 발광시키지 못하고 인접된 형광체(3)의 타부위를 발광시키게 되므로 미스랜딩(Mis-Landing) 현상이 크게 발생하게 된다.That is, the support frame 10 enclosing the shadow mask 2 when the electron beam collides with the shadow mask 2 having a thickness of 0.1 to 0.2 mm and is converted into thermal energy, and thus the shadow mask 2 is heated. This is heated and thermally conducts to the bimetal 11, so that the bimetal 11 is thermally expanded, and thus acts as described above. In this case, heat conducts in the order of the shadow mask (2)-> support frame (10)-> bimetal (11). In the process, the shadow mask 2 has a thickness of 0.1-0. 2 mm, whereas the support frame 10 has a thickness of 0.1-0. 2 mm, which is 10 times larger, resulting in a higher heat capacity, while the thermal conductivity is the same. After 3-5 minutes of conduction, it is conducted to the bimetal 11 and compensation starts. However, the shadow mask 2 is thermally expanded so that the position of the hole 2a is changed to the hole 2b so that the electron beam 9 Foot the correct phosphor Since the other portions of the phosphor (3) adjacent the light emission does not thereby miss landing (Mis-Landing) phenomenon is largely generated.

이러한 현상에 의해 전면패널(1)의 색순도가 크게 저하되는 문제점이 있었다.There is a problem that the color purity of the front panel 1 is greatly reduced by this phenomenon.

본 고안은 상기의 문제를 감안하여서 창출된 것으로, 제 3 도와 같이 샤도우마스크(2)를 지지하는 사곽구체형상의 서포트프레임(10)의 일부를 열전도도가 높은 재료로 합성시켜서, 전자총(4)에서 발사된 전자빔(9)에 의해 샤도우마스크(2), 서포트프레임(10)에 열이 발생하면 이를 신속히 바이메탈(11)에 전달하게 되어 샤도우마스크(2), 서포트프레임(10)의 열팽창에 의한 미스랜딩현상을 극소화한 것이다.The present invention was created in view of the above-mentioned problems, and synthesized a part of the support frame 10 having a rectangular spherical shape that supports the shadow mask 2 as shown in FIG. When heat is generated in the shadow mask 2 and the support frame 10 by the electron beam 9 emitted from the beam, the heat is quickly transmitted to the bimetal 11, and the thermal expansion of the shadow mask 2 and the support frame 10 is performed. It minimized the miss landing phenomenon.

일반적으로 샤도우마스크(2)는 바이메탈(11)이 부착된 판스프링(8)을 소정의 위치에서 전지저항용접시켜 패널핀(7)에 고정하는데, 상기 서포트프레임(10)은 전체가 냉간압연강판으로 형성되어 있으나 본 고안은 바이메탈(11)과 용접되는 용접부(10a)를 열전도율이 높은 재료로 합성성형하여서 전자빔의 충돌로 인한 샤도우마스크(2) 및 서포트프레임(10)의 열이 상기 합성된 부위에 의해 신속히 바이메탈(11)에 전달되게 된다.In general, the shadow mask (2) is fixed to the panel pin (7) by welding the plate spring (8) with the bimetal (11) attached to the battery resistance at a predetermined position, the support frame (10) is a cold rolled steel sheet as a whole However, the present invention synthesizes the welded portion 10a welded with the bimetal 11 by using a material having high thermal conductivity, so that the heat of the shadow mask 2 and the support frame 10 due to the collision of the electron beam is synthesized. It is quickly delivered to the bimetal 11 by.

한편 서포트프레임(10)의 바이메탈(11)이 용접되는 용접부(10a)에 열전도가 높은 재료(본 고안에서는 알루미늄을 채택하였다)의 합성은 공지의 전기저항용접이나 전자빔(Electron Beam) 용접방법에 의해 행해진다.On the other hand, the synthesis of a material having high thermal conductivity (aluminum is employed in the present invention) to the welded portion 10a to which the bimetal 11 of the support frame 10 is welded is known by a known electric resistance welding method or an electron beam welding method. Is done.

또한 서포트프레임(10)의 제조방법은 크게 롤포밍방식과 압출성형방식의 2가지로 분류되는데, 롤포밍방식은 냉간압연강의 띠모양으로 된 재료를 롤포밍(Roll Forming)시켜 용접등의 공정에 의하여, 압출성형방식은 냉간 압연강판을 프레스와 금형에 의해 블랭킹(Blanking), 드로우잉(Drawing), 피어싱(Piercing) 등의 공정에 의한다.In addition, the manufacturing method of the support frame 10 is largely classified into two types, a roll forming method and an extrusion molding method. The roll forming method is a roll-forming material of a cold rolled steel strip for roll welding. By the extrusion method, the cold rolled steel sheet is formed by a process such as blanking, drawing, piercing, etc., by pressing and mold.

상기 각 방법에 의하여 성형된 냉간압연강판의 소정의 부위를 용접에 의해 도려내고 여기에 알루미늄판을 합성시킨다.A predetermined portion of the cold rolled steel sheet formed by each of the above methods is cut out by welding, and an aluminum sheet is synthesized therein.

한편, 샤도우마스크(2)와 바이메탈(11) 사이에 열을 전달하는 서포트프레임(10)의 열의 이동은 제 4 도와 같은 샤도우마스크(2)로부터 전달된 열과 전자빔(9)에 의해 발생된 열에 의해 서포트프레임(10)의 한쪽(T＋dT)은 고온측이 되고 다른 한쪽(T)은 저온측이 되어 서포트프레임(10)의 전체가 온도가 동일한 정상상태로 되는 기간동안 상기 서포트프레임(10)에서 바이메탈(11)로 열이 전달되는데, 서포트프레임(10)의 고온측의 단면적이 A이고 저온측의 두께가 dx일 때 이에 대한 온도차이가 dT인 고온측과 저온측의 열흐름의 비율은 dQ/dt로 나타낼 수 있다.On the other hand, the movement of heat of the support frame 10 which transfers heat between the shadow mask 2 and the bimetal 11 is caused by the heat transferred from the shadow mask 2 such as the fourth degree and the heat generated by the electron beam 9. One side (T + dT) of the support frame 10 becomes the high temperature side and the other side T becomes the low temperature side, and the bimetal in the support frame 10 during the period in which the whole of the support frame 10 is brought to a steady state with the same temperature. Heat is transferred to (11). When the cross-sectional area of the high temperature side of the support frame 10 is A and the thickness of the low temperature side is dx, the ratio of the heat flow between the high temperature side and the low temperature side having a temperature difference of dT is dQ / It can be represented by dt.

또 열흐름의 비율(dQ/dt)은 서포트프레임(10)의 고온측의 단면적(A)과 온도기울기(dT/dx)에 비례하므로라는 관계식을 얻을 수 있다.In addition, the ratio of heat flow (dQ / dt) is proportional to the cross-sectional area (A) and the temperature gradient (dT / dx) of the high temperature side of the support frame 10. You can get the relation

여기서 K는 서포트프레임(10)의 전도도(Conductivity)이고 (－)부호는 열의 흐름의 방향이 고온측에서 저온측으로 향함을 나타내며 단위는 Kcal/cm·sce·℃이다.Where K is the conductivity (conductivity) of the support frame 10 and (-) sign indicates that the direction of heat flow from the high temperature side to the low temperature side and the unit is Kcal / cm · sce · ℃.

상기식에서와 같이 열흐름의 비율은 전도도(K), 단면적(A), 온도차이(dT)에 비례하고 두께(dx)에 반비례한다는 것은 알 수 있으며, 서포트프레임(10)의 형상, 두께가 일정할 때 열의 흐름의 비율은 서포트프레임(10)의 열전도도에 따라 증가 또는 감소함을 알 수 있다.As shown in the above formula, the ratio of heat flow is proportional to the conductivity (K), the cross-sectional area (A), and the temperature difference (dT) and inversely proportional to the thickness (dx), and the shape and thickness of the support frame 10 are constant. It can be seen that the rate of heat flow increases or decreases according to the thermal conductivity of the support frame 10.

본 고안에 의한 실시예로서 21"칼라 수상관을 양극전압 27KV, 캐소오드 전류 1200㎂를 인가시켜 동작시켰을때 종래의 방식에서는 전자빔에 의한 샤도우마스크(2)의 열팽창으로 미스랜딩곡선은 제 5a 도와 같이 칼라수상관의 동작개시후 약 4분(分)에서 약 80㎛으로 최대가 되고 약 5분이 경과된 후에야 서포트프레임(10)으로부터 열이 전도되어 바이메탈(11)이 동작되어서 보정되나 이미 타색을 발광시켜 색순도를 저하시켰으며, 열전도도가 높은 알루미늄을 합성시킨 본 발명은 (b)와 같이 동일한 동작조건에서 약 2, 5분만에 서프트프레임(10)의 열이 바이메탈(11)로 전도되어 동작되므로 보정된 결과 약 60㎛의 최대치로서는 타색을발광시키는 현상이 없이 색순도를 유지할 수 있었다.As an embodiment of the present invention, when the 21 "color water column is operated by applying a cathode voltage of 27 KV and a cathode current of 1200 mA, in the conventional method, the mis-landing curve is reduced by the thermal expansion of the shadow mask 2 by the electron beam. Likewise, after about 4 minutes after the start of the operation of the color water pipe, the maximum is reached to about 80 μm, and after about 5 minutes, heat is transferred from the support frame 10 so that the bimetal 11 is operated and corrected. In the present invention in which color purity is lowered by emitting light and aluminum having high thermal conductivity is synthesized, heat of the support frame 10 is conducted to the bimetal 11 in about 2 to 5 minutes under the same operating conditions as in (b). As a result of the correction, the color purity was maintained without the phenomenon of emitting other colors at the maximum value of about 60 μm.

즉, 열용량이 적은 샤도우마스크(2)의 열팽창이 포화상태가 되는 동작개시후 3분이 되는 시점에서 5분까지의 빔(Beam) 이동량은 종래의 기술은 80㎛으로 나타났으며, 본 고안은 종래에 비해 25%가 감소된 60㎛이었다.That is, the amount of beam movement up to 5 minutes from the time point 3 minutes after the start of operation of the thermal mask 2 having a low thermal capacity becomes saturated, the conventional technology is 80㎛, the present invention is conventional It was 60 μm, 25% less than.

표 1은 주요재료별 열전도도이다.Table 1 shows the thermal conductivity of main materials.

[표 1]TABLE 1

상기 표 1과 같이 동(Cu)과 금(Au)은 알루미늄(Al)보다 열전도도가 우수하지만 동의 경우는 칼라음극선관 내부의 전면패널(1)에 도포된 형광체(3)를 손상시켜 치명적인 결함을 발생시키고, 금(Au)은 매우 고가이므로 사용이 곤란하며, 알루미늄(Al)은 종래의 철(Fe)에 비해 약 3배정도 우수하며 범용가능하다.As shown in Table 1, copper (Cu) and gold (Au) have better thermal conductivity than aluminum (Al), but in the case of copper, it is a fatal defect by damaging the phosphor 3 coated on the front panel 1 inside the color cathode ray tube. It is difficult to use because gold (Au) is very expensive, aluminum (Al) is about three times superior to conventional iron (Fe) and can be used for general purposes.

상술한 바와 같이 본 고안은 서포트프레임(10)의 일부를 열전도도가 높은 재료로 합성시켜서 샤도우마스크(2) 및 서포트프레임(10)의 열을 신속히 온도보상용 바이메탈(11)에 전달되게 함으로서 샤도우마스크(2), 서포트프레임(10)의 열팽창으로 인한 미스랜딩현상이 배제되어 색순도가 좋은 칼라음극선관을 제공할 수 있는 대단히 유용한 고안이다.As described above, the present invention synthesizes a part of the support frame 10 with a material having high thermal conductivity so that the heat of the shadow mask 2 and the support frame 10 is quickly transferred to the temperature compensation bimetal 11. It is a very useful design that can provide a color cathode ray tube with good color purity by eliminating mis-landing phenomenon due to thermal expansion of the mask 2 and the support frame 10.

Claims (1)

서프트프레임(10)에 온도보상용 바이메탈(11)이 취부되어 열팽창 변형시 이를 보정하도록 된 칼라 수상관용 샤도우 마스크에 있어서, 상기 바이메탈(11)을 용접시키는 서포트프레임(10)의 접촉부에 연전도율이 높은 재료로 합성성형한 용접부(10a)를 구비시키는 구성을 특징으로 하는 칼라음극선관용 샤도우마스크.In a shadow mask for a color receiving tube, in which a temperature compensation bimetal 11 is attached to a support frame 10 to compensate for thermal expansion deformation, a conductivity at a contact portion of a support frame 10 for welding the bimetal 11 to the contact frame 10. A shadow mask for color cathode ray tubes, characterized by comprising a welded portion (10a) synthetically formed from this high material.