KR950007951B1 - Front assembly for a cathode ray tube - Google Patents
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Abstract
내용 없음.No content.
Description
제1도는 본 발명의 주체가 되는 주요부품으로서 본 발명에 의한 신규의 전방조립체를 가지는 음극선관을 수용하는 캐비넷의 절단사시도.1 is a cutaway perspective view of a cabinet accommodating a cathode ray tube having a novel front assembly according to the present invention as a main part of the present invention.
제2도는 인장포일형 섀도우마스크가 용접되어 있으며 별도의 면판장착금속프레임을 포함하는 본 발명의 신규의 전방조립체를 도시하는 절단면과 함께 제1도와 다른 부품을 도시하는 제1도의 칼라음극선관의 측면사시도.FIG. 2 is a side view of the color cathode ray tube of FIG. 1 showing the other parts of FIG. 1 together with a cross section showing a novel front assembly of the present invention, in which a tensile foil-type shadow mask is welded and comprising a separate faceplate mounting metal frame. Perspective view.
제3도는 본 발명에 의하여 인장포일형 섀도우마스크가 용접되고 별도의 면판장착금속프레임을 상세히 도시하며, 인접한 면판과 방위각 120도의 간격으로 분할된 퍼넬의 입면도.3 is an elevational view of a funnel divided by an interval of 120 degrees in azimuth with an adjacent face plate, detailing a separate face plate mounting metal frame in which a tensile foil type shadow mask is welded according to the present invention.
제4도는 본 발명에 의하면 전방조립체 및 그 구조의 단면을 도시하고, 반경방향의 유동으로 채워지는 스크리닝 과정중에 본 발명에 의한 별도의 면판장착금속프레임의 또다른 시실예를 통해 흐르는 슬러리를 나타내는 사시도.4 is a perspective view showing a cross section of the front assembly and its structure according to the present invention, showing a slurry flowing through another example of a separate faceplate-mounted metal frame according to the present invention during a screening process filled with radial flow. .
제4a도는 슬러리통과구조를 상세히 도시하는 제4도에 도시된 부분의 상면도.FIG. 4A is a top view of the portion shown in FIG. 4 showing the slurry passage structure in detail. FIG.
제5a도 및 제5b도는 반경방향의 유동으로 채워지는 스크리닝 과정을 용이하게 하는 본 발명에 의한 슬러리통과구조의 변화예를 도시한 사시도.5a and 5b are perspective views showing a variation of the slurry passage structure according to the present invention to facilitate the screening process filled with radial flow.
제6도는 본 발명에 의한 섀도우마스크가 용접되어 있고, 면판에 고정된 것으로서 본 발명에 의한 별도의 면판장착금속프레임의 또다른 실시예의 단면사시도.6 is a cross-sectional perspective view of another embodiment of a separate face plate mounting metal frame according to the present invention as a shadow mask according to the present invention is welded and fixed to a face plate.
제7도와 제7a도 및 제7b도는 본 발명에 의한 면판의 금속프레임의 여러 실시예의 횡단면도.7 and 7a and 7b are cross-sectional views of various embodiments of a metal frame of a face plate according to the invention.
제8도는 본 발명에 의한 면판장착금속프레임의 또다른 실시예를 상세히 도시한 횡단면도.Figure 8 is a cross-sectional view showing in detail another embodiment of the face plate mounting metal frame according to the present invention.
제9도는 제3도와 유사하고, 본 발명에 의한 섀도우마스크지지구조의 선택사양적 실시예를 도시한 것으로서, 전방조립체 및 거기에 관련된 음극선관의 퍼넬의 단면도.9 is a cross-sectional view of a funnel of a front assembly and a cathode ray tube associated therewith, illustrating an optional embodiment of a shadow mask support structure in accordance with the invention, similar to FIG.
제9a도는 제9도의 실시예에서 고유한 인장력 및 압축력을 개략적으로 도시한 도면.Figure 9a schematically illustrates the tensile and compressive forces inherent in the embodiment of Figure 9;
제10도 및 제11도는 본 발명에 의해 개량된 섀도우마스크지지구조의 또다른 실시예의 단면도.10 and 11 are cross-sectional views of another embodiment of a shadow mask support structure improved by the present invention.
제12도는 본 발명의 또다른 실시예의 정면도.12 is a front view of another embodiment of the present invention.
제12a도는 제12도의 형태를 변경한 변화예의 정면도.FIG. 12A is a front view of a modified example in which the form of FIG. 12 is changed. FIG.
제13도는 제6도와 유사한 것으로서, 본 발명의 또다른 실시예의 도면.FIG. 13 is a view similar to FIG. 6, showing another embodiment of the present invention.
제14도는 섀도우마스크가 장착된 본 발명의 또다른 변화예에 의한 적어도 하나의 푸트를 가지는 안정된 섀도우마스크지지구조에 대해 일부는 단면으로 도시한 사시도.14 is a perspective view, partly in cross section, of a stable shadow mask support structure having at least one foot according to another variation of the present invention in which the shadow mask is mounted;
제15도 내지 제18도는 본 발명의 또다른 변화예를 도시한 단면도.15 to 18 are cross-sectional views showing yet another variation of the present invention.
제19도는 본 발명의 구조의 푸트의 형태의 또다른 변화예를 도시하는 섀도우마스크지지구조의 사시도.19 is a perspective view of a shadow mask support structure, showing another variation of the shape of the foot of the structure of the present invention.
제20도는 본 발명에 의한 또다른 섀도우마스크지지구조의 푸트의 형태의 사시도.20 is a perspective view in the form of a foot of another shadow mask support structure according to the present invention.
제21도 내지 제23도는 본 발명에 의한 섀도우마스크지지구조의 푸트의 형태의 또다른 변화예의 평면도.21 to 23 are plan views of yet another variation of the shape of the foot of the shadow mask support structure according to the present invention.
제24도는 제작과정중의 공정피막제의 흐름을 개략적으로 나타내는 본 발명에 의한 전방조립체의 사시도.24 is a perspective view of the front assembly according to the present invention schematically showing the flow of the process coating agent during the manufacturing process.
제25도는 부품에 대한 긍정피막제의 흐름을 도시하는 제24도의 마스크지지부품에 대한 사시도.FIG. 25 is a perspective view of the mask support part of FIG. 24 showing the flow of the positive coating to the part. FIG.
제26도는 본 발명에 의한 전방조립체의 부품들을 전기적으로 연결하는 공정피막제의 최종적인 부착을 도시하는 제25도와 유사한 도면.FIG. 26 is a view similar to FIG. 25 showing the final attachment of the process encapsulant to electrically connect the components of the front assembly according to the present invention.
제27도는 또다른 마스크지지구조의 변화예와 음극선관의 면판 및 섀도우마스크와의 관계를 도시하기 위해 일부를 절단하고, 크게 확대된 마스크의 구멍을 중간에 도시한 것으로서, 제1도와 유사한 음극선관의 전방 조립체의 부분 절결 평면도.FIG. 27 is a cathode ray tube similar to that of FIG. 27, with a part cut away to show another example of the change of the mask support structure and the relationship between the face plate and the shadow mask of the cathode ray tube, and a greatly enlarged mask hole. Partially cutaway plan view of the front assembly.
제28도는 음극선관내에 설치되어 있는 또다른 섀도우마스크지지구조의 부분의 위치 및 방향을 상세히 도시한 음극선관의 전방조립체의 부분절결사시도.FIG. 28 is a partial cutaway perspective view of the front assembly of a cathode ray tube, detailing the position and orientation of a portion of another shadow mask support structure provided within the cathode ray tube; FIG.
제29도는 섀도우마스크가 고정되어 있고 제27도 및 제28도에 도시한 섀도우마스크지지구조의 실시예의 모서리부분의 사시도.FIG. 29 is a perspective view of an edge portion of an embodiment of the shadow mask support structure shown in FIGS. 27 and 28 with the shadow mask fixed.
제30도는 본 발명에 의한 단일의 섀도우마스크지지구조의 사시도.30 is a perspective view of a single shadow mask support structure according to the present invention.
제30a도는 제30도의 섀도우마스크지지구조를 좀더 상세히 도시한 확대도.30A is an enlarged view showing the shadow mask support structure of FIG. 30 in more detail.
제31도 내지 제34도는 본 발명의 또다른 변화예를 도시한 단면도.31 to 34 are cross-sectional views showing yet another variation of the present invention.
제35도는 제34도의 섀도우마스크지지구조의 실시예의 모서리부분의 사시도.35 is a perspective view of a corner portion of the embodiment of the shadow mask support structure of FIG. 34;
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
12 : 칼라음극선과 15 : 전방조립체12: color cathode wire and 15: front assembly
16 : 면판 17 : 내면16: face plate 17: inside
20 : 스크린 21 : 밀봉부위20: screen 21: sealing area
34 : 금속프레임 35 : 섀도우마스크34: metal frame 35: shadow mask
53 : 슬러리통과구조 154 : 시멘트53: slurry passage structure 154: cement
134,168 : 섀도우마스크지지구조134,168: Shadow Mask Support Structure
본 발명은 칼라음극선수상관에 관한 것으로서, 특히, 인장포일형 섀도우마스크를 가지는 신규의 칼라수상관용 전방조립체에 관한 것이다. 본 발명은 가정의 텔레비젼수상기에 사용되고, 칼라모니터용으로 고안되 중해상도 및 고행상도의 관에 사용되는 방식을 포함하여 여러방식의 칼라수상관에서 유용하다.BACKGROUND OF THE
인장포일형 마스크 및 평평한 면판을 사용하면 종래의 돔형 섀도우마스크에 비해 많은 장점 및 이득을 가진다. 중요한 장점은 밝기를 3배까지 증가시킬 수 있는 대단히 큰 전력조절 능력이다. 인장을 받지 않는 종래의 굴곡된 섀도우마스크는 전자충격의 강도가 가장 큰 고명도 화상영역에서 돔(dome)형으로 되는 경향이 있다. 마스크가 면판에 접근할 때 칼라불순물이 생긴다. 인장력이 높으면, 인장포일형 마스크는 돔형으로 되거나 면판에 관하여 이동하지 않으므로 칼라순도를 유지하면서 더 큰 명도퍼텐셜을 가진다.The use of tensile foil masks and flat faceplates has many advantages and benefits over conventional domed shadow masks. An important advantage is the very large power regulation capability, which can increase brightness by three times. Conventional curved shadow masks which are not tensioned tend to be dome shaped in the high brightness image area where the intensity of the electron impact is greatest. Color impurity occurs when the mask approaches the faceplate. If the tensile force is high, the tensile foil-type mask does not become domed or move with respect to the face plate and thus has greater brightness potential while maintaining color purity.
인장포일형 섀도우마스크는 음극선관의 전방조립체의 일부이고, 면판에 접하도록 놓여 있다. 전방조립체는 발광용 인이 부착된 면판과, 섀도우마스크와, 마스크용 지지수단을 구비한다. 본 발명에서 사용되는 “섀도우마스크”는 예를들어 약 0.025mm(1mil) 이하의 두께를 가질 수 있는 천공된 금속포일을 말한다. 마스크는 음극선관의 면판의 내면에서 “Q간격”이라고 공지된 소정거리에서 고인장력하에 지탱되어야 한다. 고인장력은 1.38×105내지 2.75×105KPa(20 내지 40KPsi)의 범위에 속할 것이다. 당분야에 공지된 바와 같이, 섀도우마스크는 3개의 빔이 제각기 할당된 인층에만 닿게 될 것을 보장하는 칼라선택전극 또는 시차차 폐막으로서 작용한다.The tension foil shadow mask is part of the front assembly of the cathode ray tube and lies in contact with the faceplate. The front assembly includes a face plate to which phosphorescent phosphorus is attached, a shadow mask, and support means for a mask. As used herein, the term "shadow mask" refers to a perforated metal foil that may have a thickness of, for example, about 0.025 mm (1 mil) or less. The mask should be held under high tension at a predetermined distance known as the "Q spacing" on the inner surface of the faceplate of the cathode ray tube. The high tensile strength will fall in the range of 1.38 × 10 5 to 2.75 × 10 5 KPa (20 to 40 KPsi). As is known in the art, the shadow mask acts as a color selection electrode or parallax closure which ensures that the three beams only touch the assigned phosphorus, respectively.
섀도우마스크용 지지수단에 대한 요구조건은 엄격하다. 주지한 바와 같이, 섀도우마스크는 고인장력하에서 장착되어야만 한다. 마스크지지수단은 마스크가 부동상태로 유지되도록 고강도를 가져야 하는데 0.0025mm(0.1mil) 정도로 적은 마스크의 내향운동을 고려하더라도 보호주파수대가 소진되어버릴 수도 있다는 점에서 중요하다. 또한, 섀도우마스크지지수단은 부착되는 수단에 어울릴 수 있을(즉, 필적할) 정도의 형태 및 물질조성을 가져야만 한다. 예를들면, 지지수단이 면판의 내면 등과 같은 유리에 부착되려면, 지지수단은 유리와 동일한 열팽창계수를 가져야 한다. 지지수단은 마스크를 장착하기에 적절한 표면을 제공하여야 한다. 또한, 지지수단은 마스크가 전기저항용접 또는 레이저용접에 의해 지지수단에 용접될 수 있는 그러한 조성물이어야 한다. 지지표면은 적절한 용접을 위해 필요로 하는 친밀한 금속간 접촉을 유지하기 위하여 마스크의 금속과 지지구조의 사이에 공극이 존재할 수 없는 그러한 평탄함을 가지는 것이 양호하다.The requirements for supporting means for shadow masks are strict. As is well known, the shadow mask must be mounted under high tension. The mask support means must have a high strength so that the mask remains floating. It is important that the guard band may be exhausted even when considering the inward movement of the mask as small as 0.0025 mm (0.1 mil). In addition, the shadow mask support means must have a shape and material composition that is compatible with (ie, comparable to) the means to which it is attached. For example, for the support means to be attached to glass, such as the inner surface of the faceplate, the support means must have the same coefficient of thermal expansion as the glass. The support means shall provide a surface suitable for mounting the mask. The support means should also be such a composition that the mask can be welded to the support means by electrical resistance welding or laser welding. The support surface preferably has such a flatness that no voids can exist between the metal of the mask and the support structure in order to maintain the intimate intermetallic contact required for proper welding.
인장형 마스크의 정합 및 지지시스템은 EP-A-143,939호에 공지되어 있다. 스크린을 둘러쌀 수 있는 크기로 된 프레임은 이격된 제1 및 제2의 표면들을 가진다. 인장포일형 섀도우마스크는 프레임의 제2표면에 결합된 주변부를 가진다. 프레임은 볼-홈 인덱싱수단에 의해 면판에 정합된다. 섀도우마스크는 프레임과 보강부재의 사이에 삽입된다. 시스템을 조립할 때, 프레임은 면판의 밀봉영역과 퍼널의 사이에 놓이고, 보강부재는 프레임으로부터 퍼널속으로 돌출한다. 그러한 시스템이 고인장하에서 강성적으로 평평한 면판과 평행한 평면을 이루게 마스크를 유지하는 효율적인 수단을 제공하는 동안에 음극선관에는 별도의 강성부재의 존재에 기인하는 중량이 부가되고, 제작시에 추가공정이 필요하게 된다.Matching and support systems for tensile masks are known from EP-A-143,939. The frame sized to encircle the screen has spaced first and second surfaces. The tension foil shaped shadow mask has a perimeter coupled to the second surface of the frame. The frame is mated to the face plate by ball-groove indexing means. The shadow mask is inserted between the frame and the reinforcing member. When assembling the system, the frame lies between the sealing area of the faceplate and the funnel, and the reinforcing member projects from the frame into the funnel. While such a system provides an efficient means of keeping the mask in a plane parallel to the rigidly flat faceplate under high tension, the cathode ray tube is weighted due to the presence of a separate rigid member, and further processing is performed at the time of manufacture. It is necessary.
인장형 섀도우마스크를 이용하는 칼라수상관이 현재 시장에서 판매되고 있다. 마스크는 단순한 기계적 수단에 의해 고인장하에서 설치될 것이다. 특히, 매우 무거운 마스크지지프레임은 마스크에 부착되기전과 부착되는 동안에 압축한다. 프레임을 해제할 때, 프레임에서의 복귀력은 마스크를 높은 잔류인장하에 처하게 한다. 정상적인 관의 작동중에, 전자빔충격은 마스크를 가열시키고 마스크의 인장력을 감소시킨다. 전자빔의 강도에는 마스크를 완전히 이완시키기 않고, 또한, 칼라선택능력을 잃지 않을 정도로 스크린에 충격하기 위해 사용될 수 있는 상한선이 있다. 그러한 상한선은 비인장형 섀도우마스크를 가지는 관에서 만들어지는 것과 동일한 밝기의 칼라상을 만드는데 필요한 상한선 이하에 있을 것이다. 이러한 방식의 관에 대한 실례로는 미국 특허 제3,683,063호를 참고하기 바란다.Color water tubes using tensile shadow masks are currently available on the market. The mask will be installed under high tension by simple mechanical means. In particular, very heavy mask support frames compress before and during attachment to the mask. When releasing the frame, the return force in the frame places the mask under high residual tension. During normal tube operation, electron beam shocks heat the mask and reduce the tensile force of the mask. There is an upper limit to the intensity of the electron beam that can be used to impact the screen to the extent that it does not completely relax the mask and does not lose color selection capability. Such an upper limit would be below the upper limit necessary to produce a color image of the same brightness as that made in a tube with an untensioned shadow mask. See US Pat. No. 3,683,063 for an example of this type of coffin.
칼라음극선관은 델타 또는 직렬형태로 배열된 3개의 전자총을 구비한다. 각각의 전자총은 면판의 내면에 위치한 제각기 할당된 과녁부위로 마스크의 구멍을 통과하도록 전자빔을 투사한다. 과녁부위는 다수의 점이나 선으로 된 트라이어드(triads)들로 통상적으로 배열된 인층(phosphor deposits)의 형태로 되어 있다. 각각의 트라이어드는 적색발광인과 녹색발광인 및 청색발광인의 층들로 구성된다. 표시의 겉보기밝기(the apparent brightness)를 증가시키기 위해, 그리고, 빔의 할당되지 않은 인층에 낙하하면 초래할 수 있는 칼라불순물의 발생을 최소화하기 위하여, 과녁부위는 “그릴(grille)”이라고 불리우는 흑색의 광흡수제의 층을 포함하는데, 그릴은 각각의 점 또는 선을 둘러싸고 분리하며, 빔이 정렬되지 않은 경우에 “보호주파수대”로서의 역할을 한다.The color cathode ray tube has three electron guns arranged in delta or series. Each electron gun projects an electron beam through the aperture of the mask to its respective assigned target located on the inner surface of the faceplate. The bull's-eye is in the form of phosphor deposits, typically arranged in triads of multiple points or lines. Each triad is composed of layers of red, green and blue lighters. In order to increase the apparent brightness of the display and to minimize the generation of color impurities that can result from falling into the unallocated layer of the beam, the target area is called a "grille" of black color. It includes a layer of light absorber, which surrounds and separates each point or line and serves as a "guard band" when the beam is not aligned.
인층은 통상적으로 인화공정에 따라 형성된다. 또한, 블랙서라운드(black surround)”라고 불리우는 그릴이 처음에 도포된다. 그때 과녁부위는 기술한 3개의 인 중 하나의 인입자로 구성되는 감광성 슬러리로 도포된다. 강성 프레임에 장착된 섀도우마스크는 면판과 정확한 관계를 유지하게 일시적으로 설치되고, 피막은 완성품인 관의 전자총의 빔발사점에 대응하는 위치에 놓인 광원으로부터 마스크의 구멍을 통해 투사된 인층에 화학작용을 일으키기 위한 빛에 노출된다. 다음에 면판은 섀도우마스크와 분리되고, 피막은 “현상된다”최종결과는 빔의 여기상태에서 적색이나 녹색 또는 청색의 빛을 발산하는 점 또는 선의 형태이다. 인화단계는 마스크의 각각의 구멍과의 좌표관계로서 과녁부위의 트라이어드의 인층을 부착시키도록 나머지의 각각의 칼라에 관해 반복된다.The phosphorus layer is usually formed according to a ignition process. Also, a grill called "black surround" is initially applied. The target is then applied with a photosensitive slurry consisting of phosphor particles of one of the three phosphorus described. The shadow mask mounted on the rigid frame is temporarily installed to maintain an accurate relationship with the faceplate, and the coating chemically reacts on the phosphor layer projected through the aperture of the mask from a light source positioned at a position corresponding to the beam emission point of the electron tube of the finished tube. Are exposed to light to cause them. The faceplate is then separated from the shadow mask, and the coating is "developed". The end result is in the form of dots or lines that emit red, green or blue light in the excited state of the beam. The printing step is repeated for each remaining color to attach the phosphorus of the triad at the bull's eye as a coordinate relationship with each hole of the mask.
면판의 차폐과정에서, 각각의 칼라에 대한 인은 보통 슬러리라고 지칭되는 공정스크리닝유체에 통상적으로 합체된다. 슬러리는 “반경방향의 유동의 충만(radial flow suffusion)”이라고 공지된 공정에 의해 면판에 통상적으로 도포된다. 스크리닝유체은 면판이 회전하는 동안에 면판에 부어진다. 면판이 회전할 때, 스크리닝유체는은 패널의 모서리로 퍼지고, 과다한 액체는 원심력에 의해 흩어진다. 스크리닝 과정중에 슬러리의 자유유동에 어떠한 장애가 있으면, 반경방향으로 흩어지는 슬러리는 뒤로 밀려서 피막에 파형을 만들게 되며, 그것은 후에 공기 및 열에 의하여 슬러리가 건조해지면 굳어질 것이다. 인밀도에서의 이러한 불균일성의 효과는 면판이 점차로 스크리닝됨에 따라 누적될 수 있다. 파형의 해로운 효과는 3가지이다. 첫째로, 두꺼운 피막으로 스크린상의 어두운 부위처럼 관찰자에게 보여질 것이고, 둘째로, 칼라의 횡오염이 발생할 수 있고, 셋째로, 인화과정중에 두꺼운 지역에서의 노출부족은 인이 접착되지 않고 씻겨나가거나 벗겨져 나가게 한다.In the faceplate shielding, phosphorus for each color is commonly incorporated into process screening fluids, commonly referred to as slurries. The slurry is typically applied to the faceplate by a process known as "radial flow suffusion." The screening fluid is poured onto the faceplate while the faceplate is rotating. As the faceplate rotates, the screening fluid spreads to the edges of the silver panel, and excess liquid is scattered by centrifugal force. If there is any obstacle to the free flow of the slurry during the screening process, the radially dispersed slurry will be pushed back to corrugate the coating, which will later harden if the slurry is dried by air and heat. The effect of this nonuniformity on phosphorus density can accumulate as the faceplate is gradually screened. There are three harmful effects of the waveform. First, a thick film will be shown to the observer as a dark area on the screen. Second, transverse contamination of the collar may occur. Third, underexposure in a thick area during the ignition process may be washed away without phosphorus adhesion. Peel it off.
무어씨에게 허여된 미국 특허 제3,894,321호는 벌브(bulb)에 직접적으로 인장력하에 밀봉된 얇은 포일형 마스크를 가지는 칼라음극선관의 처리방법에 관한 것이다. 상기 특허에서는 면판의 스커트와 퍼널의 접합부의 사이에서 포일형 마스크를 밀봉하는 것을 설명하고 있다. 마스크는 마스크의 모서리부근에서 면판의 정합니플과 결합되는 2개 이상의 정합구멍을 가진다. 나플은 정합구멍을 통과하여 퍼널의 오목면에 끼워진다. 또 하나의 무어씨의 실시예에서, 전면패널은 면판의 내면의 주위에서 연속적인 돌기를 가진다. 돌기의 상단면은 마스크가 관의 외피속에 밀봉되도록 포일형 마스크를 수용하기 위해 면판에서 Q간격만큼 떨어져 있다. 또다른 실시예에서는, 섀도우마스크를 수용하는 면판의 수직축과 평행하게 면판의 측면에 2개의 돌기가 배치되어 있다. 또한, 면판에 스커트가 없이 거의 평평한 실시예가 도시되어 있다.U. S. Patent No. 3,894, 321 to Mr. Moore relates to a method of treating a color cathode ray tube with a thin foil-type mask sealed under tensile force directly to a bulb. The patent describes sealing the foil mask between the skirt of the face plate and the junction of the funnel. The mask has two or more registration holes that engage with the face plate's fittings near the edges of the mask. The naples pass through the mating holes and fit into the concave surface of the funnel. In another Moore's embodiment, the front panel has continuous protrusions around the inner surface of the faceplate. The top surface of the protrusion is spaced Q apart from the face plate to accommodate the foil-shaped mask such that the mask is sealed into the shell of the tube. In yet another embodiment, two projections are disposed on the side of the face plate parallel to the vertical axis of the face plate containing the shadow mask. Also shown is an almost flat embodiment without a skirt on the faceplate.
세라믹부품을 가지는 항공전자공학적 칼라음극선관의 텍트로닉스 인코포레이티드(Tek Tronix Inc)의 로빈더(Robinder)씨 등이 저술한 잡지논문에 기재되어 있다. 섀도우마스크는 세라믹 링-면판 조립체에 장착되고, 여기에서 마스크는 E축의 방향에서 4개의 스프링에 의해 매달려 있다. 또한, 세라믹은 2부재의 X-선 희석제를 형성하기 위해 사용된다. 평평한 고전압면판은 유리목부플레어와 함께 사용된다.It is described in a journal article written by Mr. Robinder of Tektronix Incorporated for aero-electromechanical color cathode ray tubes with ceramic components. The shadow mask is mounted to a ceramic ring-faceplate assembly where the mask is suspended by four springs in the direction of the E axis. Ceramics are also used to form two member X-ray diluents. Flat high voltage faceplates are used with glass neck flares.
종래의 굴곡면판과 상관적으로 굴곡된 비인장형 섀도우마스크를 가지는 칼라수상관이 미쯔루 마쯔시따씨에 허여된 일본 특허 제56-141148호에 기재되어 있다. 인용문헌에 의한 목적은 “퍼널과, 세라믹섀도우마스크장착프레임과 패널로 외피를 구성하고 또한 과잉전자빔차폐물을 섀도우마스크장작프레임과 일체로 형성함으로써 관의 구조 및 조립을 합리화하는 것”이다.A color water pipe having an untensioned shadow mask correlated with a conventional curved face plate is described in Japanese Patent No. 56-141148 to Mitsuru Matsushita. The purpose of the cited reference is to "rationalize the structure and assembly of the tube by constructing the shell with the funnel, the ceramic shadow mask mounting frame and the panel, and by forming the excess electron beam shield integrally with the shadow mask working frame."
대체로 본 발명의 목적은 인장포일형 섀도우마스크를 이용하는 고해상음극선관 및 가정용 칼라음극선관에서 섀도우마스크를 위해 개량된 전방조립체를 제공함으로써 상기 음극선관의 성능을 증강시키는 것이 있다. 그러므로, 본 발명은 퍼널과 결합하게 되어 있는 주변밀봉지역에 의해 둘러사인 중앙에 배치된 인스크린을 내부표면에 가지는 거의 평평한 면판과, 상기 면판의 내면으로부터 소정거리에 배치된 용접식 인장포일형 섀도우마스크를 지탱하는 목표부와 밀봉지역의 사이에서 내면에 고정되고 용접성 금속을 포함하는 별도의 면판장착프레임수단을 포함하고, 상기 마스크는 중앙의 구멍부위와 프레임수단에 용접되는 주변부위를 가지고, 프레임과 면판의 사이의 결합이 포일형 마스크에 의해 가해진 모든 인장력을 견딜 수 있을 정도의 면적 및 강도를 가지게 되는 음극선관용 전방조립체를 제공한다.It is a general object of the present invention to enhance the performance of the cathode ray tube by providing an improved front assembly for the shadow mask in high resolution cathode ray tubes and domestic color cathode ray tubes using a tensile foil type shadow mask. Therefore, the present invention provides a substantially flat face plate having an in-screen centrally located on the inner surface enclosed by a peripheral sealing area which is to be coupled with a funnel, and a weldable tension foil shadow provided at a distance from the inner surface of the face plate. A separate faceplate mounting frame means fixed to an inner surface between the target portion supporting the mask and the sealing area and comprising weldable metal, the mask having a central hole portion and a peripheral portion welded to the frame means, the frame A front assembly for cathode ray tubes is provided in which the bond between the faceplate and the faceplate have an area and strength sufficient to withstand all tensile forces exerted by the foil-type mask.
상기 특징 및 장점과 함께 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 양호한 실시예에 따라 상세히 설명하기로 한다.With reference to the accompanying drawings with the above features and advantages will be described in detail the present invention according to a preferred embodiment.
제1도는 본 발명에 의한 신규의 전방조립체를 가지는 칼라음극선관(12)을 내장한 영상모니터(10)를 도시한다. 그러한 음극선관(12)은 영상을 비틀리지 않게 표시할 수 있는 평면영상부(14)가 주목할 만한 것이다. 또한 영상부위(14)는 종래의 음극선관의 좀더 둥근 모서리와 비교할 때 모서리가 비교적 사각형으므로 스크린영역을 좀더 효율적으로 사용하게 한다. 본 발명에 의한 전방조립체는 아래에 기재된 성분으로 구성된다.1 shows an
제2도와 제3도 및 제4도를 보면, 고해상도의 칼라음극선관용 전방조립체(15)가 도시되어 있다. 전방조립체(15)는 평평하거나 또는 선택사양적으로 수평 및 수직의 반경이 유한적인 거의 평평한 유리면판(16)을 포함한다. 본 발명의 실시예에서는 평면이고 플랜지가 없는 것으로 도시된 면편(16)은 내면(17)에서 중앙에 배치된 인과녁(18 ; phosphor target)을 가지며, 그 위에는 전기전도성막(19)은 제작중에 인슬러리로 된 균일한 피막을 받아들이는 역할을 하는 스크린(20)이라고 불리우는 전자빔과녁부위를 포함한다. 최종단계에서 그러한 인층(the phosphor deposits)위에 부착되는 도전성막(19)은 매우 얇고 광반사점에서 전자투과적인 알루미늄막으로 구성되어 있다.2 and 3 and 4, there is shown a high resolution
스크린(20)은 퍼널(22 ; a funnel)과 결합하게 되어 있는 주변밀봉부위(21)에 의해 둘러싸여 있다. 밀봉 부위(21)는 거의 반경반향으로 지향된 3개의 V자형 홈으로 된 제1인덱싱홈(26A,26B,26C)를 갖는 것으로 도시되어 있다. 인덱싱홈들은 면판(16)의 중심의 둘레로 동일한 각 간격으로, 즉, 120도 간격으로 주변에 배치되는 것이 양호하다. 그렇게, 120도로 이격되게 배치된 인덱싱요소(26A,26B)가 제3도에 도시되어 있다. 제3인덱싱요소는 도시되어 있지 않으나, 앞서의 인덱싱요소(26A,26B)들로부터 동일하게 이격되어 주변밀봉부위(21)에 배치되어 있다. V자형 인덱싱홈들은 면판(16)이 적합한 외피부재와 결합될 때에 인덱싱하기 위해 제공된다.The
퍼널(22)은 제3도에서 제1인덱싱요소(26A,26B)에 직면하게 접하는 것으로 도시되어 있고 동일한 방향으로 제2인덱싱요소(30A,30B)를 가진 퍼널밀봉부위(28)를 가진다. 보조적인 둥근 인텍싱수단을 제공하는 볼수단(32A,32B)들이 면판(16) 및 퍼널(22)을 정합(registering)시키기 위해 인덱싱요소(26A,26B,30A,30B)와 접합한다. 제1인덱싱요소는 볼수단과 함께 면판상의 인층을 포토스크리닝(photo-screening)하는 동안의 인덱싱수단으로서 이용되기도 한다.The
본 발명에 의한 전방조립체(15)는 인과녁(18)을 봉입하면서 스크린(20)과 면판(16)의 주변밀봉부위(21)의 사이의 면판(16)의 내면에 고정된 금속프레임(34)의 형태로 독립된 별도의 면판장착프레임수단을 포함한다. 본 발명에 의한 별도의 면판장착금속프레임(34)은 면판(16)의 내면으로부터 소정의 “Q간격”의 거리에 용접식 인장포일형 섀도우마스크(35)를 지탱하기 위해 제공된다. 평면형인 것으로 나타낸 마스크는 마스크의 평면에서 모든 방향으로 신장, 즉, 인장된 것으로 도시되어 있다. 해당하는 용접부호(33)로 표시된 용접은 점용접일 수도 있을 것이다. 소정거리는 제3도에 화살표로 도시된 바와 같은 “Q간격”(41)일 수도 있다. 본 발명에 의한 면판의 금속프레임(34)은 예를 들어 당분야에서 공지된 불투명화 유리원료에 의해, 또는, 사우어레이젼(Sauereisen)형 시멘트 등과 같은 냉각응고시멘트에 의해 면판의 내면에 부착될 수 있다.The
퍼널(22)에서 연장하는 목부(36)는 3개의 전자빔(40,42,44)을 발산하는 전자총(38)을 내장하고 있는 것으로 도시되어 있으며, 그러한 전자빔들은 도전성막(19)으로 덮혀 있는 칼라발광용 인층을 포함하는 인과녁(18)을 선별적으로 활성시킨다. 전자빔(40,42,44)들은 섀도우마스크(35)에 의해 형성된 시차방해물을 통과한 후에 인층의 형태를 선별적으로 활성시킨다.The
퍼널(22)은 고전위를 받아들이게 되어 있는 내부의 전기전도성 퍼널피막(37)을 가진다. 전위는 퍼널(22)의 벽을 통해 양극버튼(45)으로 고전위를 전달하는 도전체(47)에 부착된 양극버튼(45)을 통해 가해지는 것으로 도시되어 있다. 전위는 고전압공급원(도시되지 않음)에서 나온다. 전위는 도시된 모니터용으로는 예를들어 18 내지 26킬로볼트의 범위에 있을 수 있다. 전기도전송 금속면판프레임(34)과 퍼널피막(37)간의 전기 접속을 제공하는 수단은 스프링수단(46; 제2도)을 포함할 수도 있다.The
자기투과성 내부자기차폐물(48)은 면판장착금속프레임(34)에 부착된다. 차폐물(48)은 전자빔(40,42,44)의 진로와 간섭하지 않지만 최대로 차례할 수 있도록 계산된 소정거리(49)만큼 퍼널(22)속으로 연장한다.The magnetically permeable internal
요크(50)는 퍼널(22)과 목부(36)의 사이의 접합부위에서 칼라음극선관(12)을 둘러싼다. 요크(50)는 스크린(20)을 가로질러 전자빔(40,42,44)을 전자적으로 주사하기 위해 제공된다. 칼라음극선관(12)의 중심축(52)은 쇄선으로 도시되어 있다.The
본 발명에 의한 별도의 면판장착금속프레임은 연속적(단절이 없이)일 수 있지만, 어떤 종류의 스크리닝장치에서는 슬러리스크리닝을 용이하게 하기 위하여, 본 발명에 의해 면판(16)의 내면에 접하는 슬러리통과구조를 가짐으로써 포토디포지션 과정에서 모든 과잉슬러리를 반경방향의 외부로 통과시키게 할 수도 있다. 그러한 슬러리통과구조의 형태는 제4도 및 제4a도와 제5a도 및 제5b도에 상세히 도시되어 있다. 제4도에서는 금속면판프레임(34)의 일부가 면판(16)의 내면(17)에 접촉하는 슬러리통과구조(53)를 가지는 것으로 도시되어 있다. 제4도 및 제4a도에 보이듯이 슬러리통과구조(53)는 면판(16)의 내면(17)에 부착된 기둥을 포함하고 그 사이에서 구멍(58)을 가진다. 도시된 양호한 실시예에서 기둥은 세척을 최소로 하면서 슬러리(54)의 반경방향의 유동을 촉징시키기에 효율적인 단면을 가진다.Although the separate faceplate mounting metal frame according to the present invention may be continuous (without disconnection), in some types of screening devices, in order to facilitate slurry screening, the slurry passage structure is in contact with the inner surface of the
본 발명에 의한 슬러리통과구조의 또다른 형태가 제5a도 및 제5b도에 도시되어 있다. 제5a도에서, 슬러리통과구멍(59)은 아래에 놓여 있는 면판(16)의 내면(17)에 접촉하지만 개방되지 않는 일련의 타원형인 것으로 도시되고, 거기에서의 화살표는 슬러리의 유동을 나타낸다. 제5b도에서 슬러리통과구멍(61)은 면판(16)의 내면(17)과 접하는 일련의 터널을 포함하고, 거기에서의 화살표는 슬러리의 유동을 나타낸다. 추측 할 수 있는 기타의 슬러리통과구멍의 형태는 당분야에 숙련된 자에게는 자명할 것이고, 그러한 모든 변화는 본 발명의 정신 및 범위내에 있을 것이다.Another form of slurry passage structure according to the present invention is shown in FIGS. 5A and 5B. In FIG. 5A, the slurry through
본 발명에 의해 용접식 인장포일형 섀도우마스크를 지탱하는 별도의 면판장착금속프레임은 제2도에서 면판프레임(34)과 같은 연속적인 금속링을 포함할 수도 있다. 본 발명에 의한 면판장착금속프레임은 제6도에서 도시된 금속면판프레임(64)과 같이 불연속(“끊어진”)적이거나 또는 분절될 수 있다. 프레임(64)은 분절이라는 측면에서만 불연속일 뿐이고, 그러한 일련의 분절은 마스크의 측면을 따라 연속적이다. 프레임(64)은 면판(62)에 시멘트(66)로 부착되는데, 부착수단은 예를들어 사우어레이젠형 시멘트와 같은 냉각응고시멘트나 또는 불투명화 유리원료 등을 포함할 수 있다. 불연속적인 금속면판프레임(64)은 슬러리통과구멍으로서 작용하는 갭(68)을 가진다. 불연속적인 면판장착금속프레임을 제공함에 따른 또다른 장점은 면판과 프레임이 거의 동일한 열팽창계수를 가지지 않으면 유리면판에 별도의 면판장착금속프레임(본 발명에 의한 면판 프레임)을 고정시킴에 있어서 문제점이 생길 수도 있다는 사실에 있다. 팽창계수의 차이의 작을지라도 면판장착금속프레임이 본 발명에 의해 불절되지 않으면 유리기판에서 갈라진 금이 생기거나 조각으로 부서질 수 있다. 불연속 또는 분절의 면판장착금속프레임이 제6도에 도시되어 있는데, 여기에서 분절된 금속면판프레임(64)을 제공함으로써 상기 문제점이 제거된다. 불연속의 면판장착금속프레임(64)은 해당하는 용접부호(72)로서 도시된 바와 같이 각각의 분절에 용접된 인장포일형 섀도우마스크(70)를 가진다.The separate faceplate mounting metal frame carrying the weldable tension foil shadow mask according to the invention may comprise a continuous metal ring such as
제3도에 개략적으로 도시된 금속으로 된 사각형인 면판프레임(34)의 형태는 본 발명에 의하여, 제7도와 제7a도와 제7b도 및 제8도에 단면으로 도시된 다른 형태의 실시예를 가질 수 있는데, 상기 형태는 또한 슬러리통과구멍을 가질 수도 있다. 제7도에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 면판프레임(74)은 역전된 V자의 형태를 가질 수 있다. 면판프레임(74)은 불투명화 유리원료로 구성되는 시멘트의 필렛(80)에 의하여 면판(78)의 내면(76)에 고정된다. 상술한 바와 같이, 면판장착금속프레임(74)은 면판(78)의 내면(76)에서 부터 소정의 Q간격(85)의 거리에 인장포일형 섀도우마스크(82)를 지탱한다. 섀도우마스크(82)는 면판장착금속프레임(74)에 용접된다.The shape of the
본 발명에 의한 면판장착금속프레임은 제7a도에 도시된 형태를 가질 수도 있는데, 여기서 금속프레임은 시멘트의 면판의 내면에 고정되어 중실금속봉(a rod of solid metal)인 것으로 단면도가 도시되어 있다. 제7b도에 도시된 실시예에서, 면판장착금속프레임(86)은 섀도우마스크(88)를 향해 피라미드식으로 경사(tapering)진 측부를 갖는 피라미드형의 단면이 도시되어 있다.The faceplate mounting metal frame according to the present invention may have the form shown in FIG. 7a, wherein the metal frame is shown in cross section as being a rod of solid metal fixed to the inner surface of the faceplate of cement. In the embodiment shown in FIG. 7B, the faceplate mounting
제3도에 도시된 사각형 면판이 장착된 금속프레임(34)의 또다른 형태가 제8도에 도시되어 있는데, 여기에서, 본 발명에 의한 사각형의 면판장착금속프레임(90)은 섀도우마스크(94)의 평면에 대하여 ø의 각도를 유지하는 섀도우마스크수용면(92)을 가진다.Another form of the
마스크를 장착하는 양호한 방법은 본 발명에 의한 금속면판프레임을 가로질러 미리 천공된 섀도우마스크블랭크를 적절한 인장수단(도시안됨)으로 인장하는 것이다. 인장된 마스크는 면판장착금속프레임을 가로질러 연장되고, 프레임에 용접에 의해 고정된다. 용접과정은 전기저항용접이나 레이저용접으로 할 수 있다. 예를들어 35.56㎝(14인치)관에서, 마스크에 확고하게 고정시키기 위하여 프레임의 원주방향의 둘레에 약 1.0mm(0.040인치)의 간격으로 1000군데이상 용접시킨다. 또한, 주지한 바와 같이, 마스크지지프레임의 접촉영역은 마스크와 지지구조간의 모든 용접부의 결합을 확고히 하기 위하여 평평한 것이 바람직하다. 평평한 표면은 래핑, 즉 연마제를 가지는 평평한 표면에 면판장착금속프레임(면판에 장착되었을때)의 표면을 문지름으로써 만들어질 수 있다.A preferred method of mounting the mask is to tension the shadow mask blank pre-drilled across the metal faceplate frame according to the invention with an appropriate tensioning means (not shown). The tensioned mask extends across the faceplate metal frame and is fixed by welding to the frame. Welding process can be done by electric resistance welding or laser welding. For example, in a 35.56 cm (14 inch) tube, 1000 welds are welded at intervals of about 1.0 mm (0.040 inch) around the circumferential direction of the frame to secure it to the mask. Also, as noted, the contact area of the mask support frame is preferably flat in order to secure engagement of all welds between the mask and the support structure. The flat surface can be made by wrapping, ie, rubbing the surface of the faceplate mounting metal frame (when mounted on the faceplate) on a flat surface with abrasive.
짝이 맞춰질 때 인덱싱요소의 중재부분을 형성하는 볼수단에 관해서는 볼은 금극선관의 외피의 유리와 일치하는 열팽창계수를 가지는 구성물로부터 형성되는 것이 양호하며, 그러한 일치성은 볼이 면판의 밀봉부위와 퍼널의 사이에서 비교적 고온에서 최종적으로 밀봉될 때 필요로 하게 된다. 볼은 섀도우마스크와 과녁부위간의 정확한 Q-간격을 제공할 직경을 가져야 한다. 볼은 양호하게는 ±0.00125mm(±0.000050인치)의 구면기하학적 공차를 갖는 것이 양호하다. 볼은 포스테라이트(forsterite)와 같은 세라믹으로 형성되고, 당분야에 공지된 수단으로 연마되어 마무리되는 것이 양호하다. 홈은 필요한 공동현상을 가지며 연마제슬러리의 존재시에 초음파적으로 진동되는 초음파공구에 의해 형성된다.As for the ball means which form the intermediate part of the indexing element when paired, it is preferred that the ball is formed from a component having a coefficient of thermal expansion that matches the glass of the shell of the cathode ray tube. This is necessary when the final seal is final at a relatively high temperature between the funnels. The ball should have a diameter that will provide an accurate Q-gap between the shadow mask and the target area. The ball preferably has a spherical geometrical tolerance of ± 0.00125 mm (± 0.000050 inches). The balls are formed of a ceramic such as forsterite, and are preferably polished and finished by means known in the art. The grooves are formed by ultrasonic tools that have the necessary cavitation and are ultrasonically vibrated in the presence of abrasive slurry.
별도의 금속면판프레임의 조성에 관해서는 펜실베니아, 리딩소재의 카펜테테크놀러지 인포포레이티드에 의해 공급되는 합금 제27호가 양호하다. 이러한 합금의 열팽창계수는 면판의 유리와 일치할 것이다.Regarding the composition of the other metal face frame, Alloy No. 27 supplied by Pennsylvania, Carpente Technology Incorporated of Leading Material is preferred. The coefficient of thermal expansion of this alloy will match the glass of the faceplate.
내부의 볼-홈요소 이외의 수단이 면판과 마스크인장구조 및 퍼널을 인덱싱하기 위해 사용될 수도 있다. 예들들면 그러한 인덱싱수단은 외부에 부착될 수도 있다.Means other than internal ball-groove elements may be used to index the faceplate and mask tension structure and funnel. For example, such indexing means may be externally attached.
제9도는 제3도의 전방조립체(15)와 유사하지만, 또다른 인장포일형 섀도우마스크의 지지구조(134)를 체택한 전방조립체(115)를 포함하는 본 발명의 또다른 실시예를 도시한다.FIG. 9 shows another embodiment of the present invention, which is similar to the
제9도에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 섀도우마스크의 지지구조(134)는 오웬즈-일리노이에서 CV-130으로 판매되는 것과 같은 불투명화 유리원료로 된 시멘트(154)에 의해 면판(16)의 내면(17)에 고정된다. 또다른 방법으로는 시멘트(154)가 펜실베니아, 피츠버그 소재의 사우어레이젠 시멘츠 캄파니에서 판매되는 형태의 냉각응고시멘트를 포함할 수도 있다.As shown in FIG. 9, the
박막금속으로 만들어진 그러한 지지구조(134)는 인장하에 있는 포일형 섀도우마스크(35)를 수용하는 제1표면(158)을 가진 피크(156)를 가진다. 지지구조의 양호한 조성은 펜실베니아, 리딩소재의 카펜터 테크놀러지 인코포레이티드에 의해 제작된 카펜터 합금 제27호와 같은 금속이다(본원에서 사용된 “피크”는 포일형 섀도우마스크를 수용하기 위한 섀도우마스크지지구조의 융기부를 말함). 제1표면(158)은 인장력하에 있는 포일형 섀도우마스크를 수용 및 고정하기 위해 평평한 표면(159)을 갖는 것이 양호하다. 합금 제27호의 두께는 예를들어 0.25 내지 0.50mm(10 내지 20mils)의 범위에 있다.
대체로, 그러한 지지구조(134)에 마스크를 장착하는 방법은 제1도 내지 제8도와 관련하여 상술한 방법과 유사하다. 또한, 피크(156)는 마스크(35)와 지지구조(134)간의 모든 용접접촉을 확고하게 유지하기 위해 평평한 표면(159)을 가진다. 평평한 표면은 래핑, 즉, 연마제를 가지는 평평한 표면에 지지구조(면판에 장착되었을 때)의 표면을 문지름으로써 만들어질 수 있다. 평평한 표면(159)의 폭은 인장하에서 포일형 섀도우마스크를 고정하기 위해 본 발명에 의하여 0.125 내지 2.5mm 5 내지 100mils의 범위에 있을 수 있다. 마스크가 인장을 받고 지지프레임(134)에 고정된 후에 과다한 마스크재료는 트림선(161)으로 도시된 바와 같이 다듬어진다.In general, the method of mounting a mask on
제9a도에 대해 언급하면, 제9도의 실시예에서 지지구조(134)의 본질은 마스크 대 스크린의 거리를 한정하는 압축부재(163)와, 앞서 큰 복원력(이 힘의 방향은 화살표(162)로 도시되어 있음)에 견디는 인장부재(165)이다. 압축 및 인장의 모양은 제각기 화살표(163A, 165A)로 도시되어 있다.Referring to FIG. 9A, the essence of the
본 발명의 또다른 양호한 실시예가 제10도에 도시되어 있는데, 여기에서 면판(166)은 면판의 내면(170)에 고정된 박판으로 구성된 포일형 섀도우마스크지지구조(168)를 가진다. 지지구조(168)는 본 발명의 이러한 특징에 따라 거의 역전된 V자형의 단면형태를 가진다. 지지구조(168)의 피크(172)는 인장하에 있는 포일형 섀도우마스크(176)를 수용하는 제1표면(174)을 제공한다. 제2표면(178)은 반경방향의 바깥쪽으로 연장하여 피크(172)에서 아래로 경사진다. 제2표면(178)은 피크(172)가 소정의 마스크 대 스크린의 Q간격(180)을 정확하게 규정하도록 제1표면(174)보다 면판의 내면(168)에 더 가까이 있음을 주목해야 한다. 섀도우마스크(176)는 용접부호로 표시된 바와 같이 지지구조(168)의 피크(172)에 고정된다. 본 발명의 이러한 실시예에서는 판금으로 된 지지구조(168)는 예를들어 압연 또는 압출에 의해 제작될 수 있다.Another preferred embodiment of the present invention is shown in FIG. 10, where the
본 발명의 또다른 형상이 제10도에 도시되어 있는데, 여기에서 섀도우마스크지지구조(168)는 중공으로 되어 있다. 그러한 지지구조(168)는 본 발명에 의해 내부에 경화시멘트(186)를 가진다. 경화시멘트(186)는 면판(166)의 내면(170)에 섀도우마스크지지구조(168)를 부착시키도록 경화되는 작용을 한다. 그러한 시멘트의 장점은 본 발명에 따라 섀도우마스크(176)의 고인장으로 인해 초래되는 왜곡에 저항하게 지지구조(168)를 강화시키고, 면판(166)의 내면(170)에 지지구조(168)를 확고히 고정시키는 것에 있다. 지지구조의 내부에 시멘트를 봉입하는 일은 지지구조용 고정수단이 면판의 주변밀봉부위(171) 또는 내면(170)으로 침입하지 않는 또하나의 장점을 가진다. 그러한 시멘트(186)의 봉입시에 중요한 것은 그러한 시멘트(186)속에 공극이 없게 하는 것이며, 그러지 않으면 스크리닝유체가 공극속에 들어 있다가 나중에 생산공정에서 오염물로서 유출할 우려가 있다.Another shape of the present invention is shown in FIG. 10, where the shadow
섀도우마스크지지구조의 다른 실시예가 제11도에 도시되어 있으며, 여기에서 섀도우마스크지지구조는 단면이 중공관의 형태로 되어 있다. 지지구조(184)는 스크린(189)의 대향면에서 면판(188)의 내면에 고정된다. 지지구조(184)는 인장하에 있는 섀도우마스크(192)를 수용 및 고정하기 위한 피크(190)를 가진다. 피크(190)는 제9도 및 제9a도에 도시된 본 발명의 실시예와 관련하여 기술된 평평한 표면(159)과 유사한 평평한 표면(194)을 가질 수 있다. 지지구조(184)는 예를 들어 불투명한 유리원료일 수도 있는 시멘트의 필렛(196A,196B)에 의해 면판(188)의 내면(196)에 고정된다.Another embodiment of a shadow mask support structure is shown in FIG. 11, where the shadow mask support structure is in the form of a hollow tube in cross section. The
본 발명의 특정한 실시예를 설명하는 동안에, 당분야에 숙련된 자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 섀도우마스크지지구조의 또다른 실시예 뿐만 아니라 수정 및 변경을 할 수 있다. 예를들면, 본 발명에 의한 섀도우마스크지지구조는 제12도와 제12a도 및 제13도에 도시한 실시예를 구비할 수 있다. 제12도에서의 섀도우마스크지지구조(200)는 마스크수용면(208)에서 섀도우마스크(206)를 지지하도록 면판(204)의 내면(202)에 고정되어 있다. 그러한 지지구조(200)는 앞서 설명한 바와 같이 불투명화 유리원료 또는 냉간응고시멘트를 포함하는 시멘트(210)의 필렛에 의해 내면(202)에 부착된다. 섀도우마스크지지구조(200)의 중공인 내부(209)는 제10도에 도시된 마스크지지구조(168)와 마찬가지로 시멘트로 완전히 채워지는 것이 양호할 수도 있다.While describing particular embodiments of the present invention, those skilled in the art can make modifications and variations as well as other embodiments of the shadow mask support structure without departing from the scope of the present invention. For example, the shadow mask support structure according to the present invention may include the embodiments shown in FIGS. 12 and 12a and 13. The shadow
제12도는 실시예에 대한 또다른 형태가 제12a도에 도시되어 있으며, 그러한 지지구조(200A)의 마스크수용면(208A)은 마스크의 평면에 대하여 ø의 각도로 놓여 있다. 제13도에 도시된 또다른 실시예의 마스크지지구조(210)는 치형의 형태를 갖는다.FIG. 12 shows yet another form of embodiment in FIG. 12A, in which the
본 발명에 따른 섀도우마스크지지구조의 다양한 형태는 다양한 수단에 의해 형성될 수 있다. 예를들면, 지지구조는 성형의 정확도가 뛰어나고 생산비가 저렴하게 진보적인 압연기에 의하여 금속스트립을 형상화하는 연속적인 대량생산방법인 압연에 의해 제작될 수 있다. 실행가능한 또다른 제조기술로는 정확한 공차와 뛰어난 표면처리를 제공하는 냉간압출이 있고, 충격압출 또는 냉각단조로 공지되어 있다. 주조 및 분말야금도 실행가능한 제조기술이다.Various forms of the shadow mask support structure according to the present invention can be formed by various means. For example, the support structure can be fabricated by rolling, a continuous mass production method for shaping a metal strip by means of an advanced rolling mill with excellent molding accuracy and low production cost. Another viable manufacturing technique is cold extrusion, which provides accurate tolerances and excellent surface treatment, known as impact extrusion or cold forging. Casting and powder metallurgy are also viable manufacturing techniques.
섀도우마스크지지구조는 고전자빔의 충격을 받는 동안에 고인장상태하에 있는 섀도우마스크를 면판과의 정확한 정합관계로 유지할 수 있어야 한다. 이러한 상태는 지지구조에 가해진 마스크의 고인장력으로 인한 축방향변위에 대해 최대한으로 저항하게 지탱하고 안정적인 섀도우마스크지지구조를 필요로 한다. 그러므로, 본 발명의 또다른 특징은 안정적으로 지탱할 수 있는 지지구조를 보장하기 위하여 마스크지지구조에 특수한 수단을 제공하는 것에 있다. 제14도 내지 26도에 도시한 본 발명의 또다른 변화에는 그러한 특징에 관한 것이다.The shadow mask support structure must be able to maintain the shadow mask under high tension while being subjected to high electron beams in an exact match with the face plate. This condition requires a shadow mask support structure that is stable and supports the maximum resistance to axial displacement due to the high tension of the mask applied to the support structure. Therefore, another feature of the present invention is to provide a special means for the mask support structure in order to ensure a support structure that can be stably supported. Another variation of the invention shown in FIGS. 14 to 26 relates to such a feature.
제14도에 도시한 마스크지지구조(334)는 앞서 설명한 마스크의 고인장력에 대해 좀더 큰 안정성과 저항을 갖게 변경된 지지구조의 한 변화예이다. 그러한 마스크지지구조(334)는 내향적인 고인장, 즉, 면판의 중심을 향하는 인장력하에서 포일형 섀도우마스크(335)를 수용 및 고정하는 피크를 포함하는 포면(354)을 가진다. 본 발명의 변화예에 따른 마스크지지구조(334)는 적어도 하나이상의 푸트(poot)를 가지는 것을 특징으로 한다. 상기 실시예는 면판(16)의 내면(17)에 배치된 2개의 푸트(356,358)를 가진다. 각각의 푸트의 목적은 마스크(335)의 고인장에 의해 흐트러짐이 없이 섀도우마스크지지구조(334)를 보강하여 안정시키는 것에 있다. 마스크(335)의 고인장에 의해 흐트러짐이 없이 그러한 두개의 푸트(356,358)들은 내향으로 회전된다(여기에서, 푸트가 회전하는 방향은 지지구조 자체에 대한 것임). 또한, 도시된 푸트(358)는 상당히 큰 힐(359)을 가진다.The
오직 하나의 푸트를 가지는 지지구조에 관한 실시예가 제15도에 도시되어 있다. 지지구조(360)는 내향적인 고인장하에서 포일형 섀도우마스크(364)를 수용하여 고정하기 위한 피크를 포함하는 제1표면(362)을 가진다. 지지구조(360)는 반경방향의 내부로 연장하는 제2표면(366)을 가진다. 제1표면(362)은 소정의 마스크 대 스크린의 거리인 Q간격(372)을 정확하게 규정한다. 지지구조(360)는 제2표면(366)의 종단이 내면(368)에 고정되어 놓여 있는 푸트(374)를 가지며, 그러한 푸트는 마스크(364)의 고인장에 의한 내향의 굽힘에 대항하여 지지구조(334)를 보강하여 안정시키기 위해 외향으로 회전하는 것을 특징으로 한다.An embodiment of a support structure having only one foot is shown in FIG. The
이러한 변화예의 또다른 형태가 제16도에 되어 있으며, 여기에서 박판으로 구성되는 섀도우마스크(392)의 고인장으로 인하여 내향으로 굽혀지지 않게 지지구조(378)를 보강하여 안정시키도록 면판(390)의 내면(388)에 배치되어 내향으로 회전하게 되는 각각의 푸트(384,386)를 가진 2개의 레그(380,382)를 가지는 지지구조(378)가 도시되어 있다.Another form of this variation is shown in FIG. 16, wherein the
그러한 변화예의 또다른 형태가 제17도에 도시되어 있으며, 여기에서 섀도우마스크지지구조(384)는 고인장하에서의 섀도우마스크(400)를 지탱하기 위해 외향으로 회전하는 2개의 푸트(396,398)를 가진다. 또다른 방법으로는, 제18도에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 섀도우마스크지지구조(404)는 2개의 푸트(406,408)를 가지는데, 하나의 푸트(406)는 내향으로 회전하고, 또다른 푸트(408)는 외향으로 회전한다.Another form of such variation is shown in FIG. 17, where the shadow
제14도에 도시된 섀도우마스크지지구조는 예를들어 불투명한 유리원료를 포함할 수도 있는 시멘트(410)의 필렛에 의해 면판(16)의 내면에 고정된다. 제15도 내지 제18도에 도시된 본 발명의 또다른 실시예도 동일한 방법으로 고정될 수 있다.The shadow mask support structure shown in FIG. 14 is fixed to the inner surface of the
그러한 변화예의 또다른 형태가 제19도에 도시되어 있으며, 여기에서 섀도우마스크지지구조(412)는 단일의 푸트(414)를 가진다는 점에서 제15도의 지지구조(366)와 유사하다. 섀도우마스크지지구조(412)는 면판(418)의 내면(416)에 시멘트로 고정된다. 푸트(414)는 개방단부로 된 다수의 구명(420)을 내부에 가진다. 구멍(420)은 면판(418)의 내면(416)에 대한 지지구조(412)의 고정을 강화시키기 위해 시멘트와 결합할 수 있는 에지를 부여함으로써 푸트(414)를 통해 시멘트(422)가 용이하게 통과하도록 허용한다. 이 실시예에서 개방단부의 구멍(520)은 사각형으로 된 일련의 마주보는 노치들을 포함한다. 노치의 에지는 둥글게 할 수도 있다.Another form of such variation is shown in FIG. 19, where the shadowmask support structure 412 is similar to the
본 발명의 또다른 실시예가 제20도에 도에 도시되어 있으며, 여기에서 섀도우마스크지지구조(424)는 면판(432)의 내면(430)에 배치된 2개의 마주보는 푸트(426,428)를 가지는 것을 특징으로 한다. 푸트(426,428)는 시멘트의 통과를 용이하게 하고, 또한, 면판(432)의 내면(430)에 지지구조(424)를 고정시키는 것을 강화시키기 위하여 시멘트와 결합할 수 있는 에지를 부여하는 노치의 형태인 각각의 개방단부의 다수의 구멍(426A,428A)을 가진다(제19도에서의 시멘트(422)로 나타낸 바와 같은 시멘트의 유동은 제20도의 지지구조와 제21도 내지 제23도의 지지구조들의 푸트에도 적용시킬 수 있음).Another embodiment of the present invention is shown in FIG. 20, wherein the shadow
각각의 푸트(426,428)에 있는 개방단부의 구멍(426A,428A)은 제20도에서 일련의 마주보는 노치들의 형태로 되어 있다. 제21도에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 지지구조(424)의 푸트(426,428)에 있는 개방 단부의 구멍은 서로에 대하여 갈짓자로 된 노치 또는 구멍(430,437)에 의해 구성되는 것이 양호하다. 또다른 방법으로는, 제22도에 도시된 바와 같이, 지지구조의 푸트(439)에 있는 구멍은 일련의 틈(440)으로 구성된 폐쇄형 구멍으로 구성되는 것이 양호하다. 제22도에 도시된 형태는 일부의 틈(442)이 개방형 구멍을 포함한다는 점에서 특이하다. 이러한 양상은 개방형 틈(442)이 면판의 내면에 대해 본 발명에 따른 푸트를 고정시키기 위해 사용되는 시멘트를 포획하는 “집게”로서의 작용을 한다는 점에서 양호하다.Open end holes 426A, 428A in each
양호한 실시예의 또다른 형태가 제23도에 도시되어 있으며, 여기에서 지지구조의 푸트(444)에 있는 개방 단부의 구멍은 좁은 슬릿(446)으로 구성된다.Another form of the preferred embodiment is shown in FIG. 23, wherein the opening in the open end of the
섀도우마스크지지구조의 푸트에 구멍이 있음으로 인한 장점은 2가지인데, 첫째로, 개방형 또는 폐쇄형 구멍이 푸트가 부착되는 면판의 내면에 대한 푸트의 순응을 용이하게 하는데, 즉, 내면이 완전한 평면이 아니라면 불완전한 형상에 맞추기 위하여 푸트를 적응시킬 수 있다. 둘째로, 면판의 내면에 대한 섀도우마스크지지구조의 고정이 크게 강화되는데, 왜냐하면, 면판의 내면에 구조를 고정시키기 위해 사용된 시멘트에 대해 시멘트와 결합할 수 있는 에지가 부여되기 때문이다.There are two advantages to having holes in the shadowmask support structure, firstly, an open or closed hole facilitates the conformation of the foot to the inner surface of the faceplate to which the foot is attached, i. If not, the foot can be adapted to fit the incomplete shape. Secondly, the fixing of the shadow mask support structure to the inner surface of the face plate is greatly strengthened, since the edges that can be combined with cement are given to the inner surface of the face plate for the cement used to fix the structure.
본 발명에 따라 제14도 내지 제23도에 도시한 섀도우마스크지지구조의 다양한 형태는 앞서 설명한 압연에 의해 제작될 수 있다. 압연과 관련해서, 푸트에서의 노치 또는 틈은 압연전에 평평한 블랭크내에서 다이스로 절삭되거나 천공될 수 있다.According to the present invention, various forms of the shadow mask support structure shown in FIGS. 14 to 23 can be produced by the rolling described above. With regard to rolling, notches or gaps in the foot can be cut or drilled into dice in a flat blank before rolling.
마스크지지구조는 중공으로 되어 박판으로 형성되는 것이 양호하다. 어떤 경우에는 그러한 구조는 중실체인 금속으로 구성될 수도 있다. 앞서 설명한 마스크지지구조(334)를 비록한 기타의 지지구조의 조성에 관해서는 펜실베니아, 리딩소재의 카펜터 테크놀러지 인코포레이티드에 의해 공급되는 합금 제27호가 양호한데, 왜냐하면 열팽창계수가 면판의 유리와 일치하기 때문이다. 지지구조의 푸트를 부착하기 위한 시멘트는 당분야에 공지된 불투명화 유리원료가 양호하다. 또다른 방법으로는, 주지한 바와 같이, 펜실베니아, 피츠버그 소재의 사우어레이젠 시멘츠 캄파니에 의해 판매되는 시멘트 등과 같은 냉간응고시멘트를 사용할 수도 있다.The mask support structure is preferably hollow and formed into a thin plate. In some cases, such a structure may consist of a solid metal. As for the composition of the other supporting structure, which is the
앞서 설명한 바와 같이, 그릴피막 등과 같은 피막제와 각각의 칼라를 위한 인은 통상적으로 회전할 때 면판에 슬러리를 부어넣음으로써 종래의 방식대로 도포되는 슬러리의 형태로 도포된다. 액체는 원심력의 영향을 받아서 패널의 에지까지 퍼지고, 과잉액체는 면판주변으로부터 흩어진다. 회전식 도포공정중에 슬러리의 자유유동에 어떠한 장해가 있으면, 외부로 흩어지는 슬러리는 방해물로부터 되돌아오고, 이에 따라 피막에 두꺼운 파형을 만들어 건조과정에서 그대로 고착되게 한다. 그러나 파형은 공정피막제가 연속적으로 도포됨에 따라 누적되어 인의 밀도와 두께를 불균일하게 한다. 그러므로, 그러한 파형이 존재하면 불리하다.As described above, coatings such as grill coating and phosphorus for each color are typically applied in the form of a slurry that is applied in a conventional manner by pouring the slurry onto the faceplate as it rotates. The liquid spreads to the edge of the panel under the influence of centrifugal force, and the excess liquid is scattered around the face plate. If there is any obstacle to the free flow of the slurry during the rotary application process, the slurry that is scattered outwards is returned from the obstruction, thus creating a thick waveform in the coating and allowing it to adhere as it is in the drying process. However, the waveform accumulates as the process coating is applied continuously, resulting in non-uniform density and thickness of phosphorus. Therefore, it is disadvantageous if such a waveform exists.
본 발명의 또다른 특징은 면판피막에서의 불필요하게 두꺼운 파형으로 인하여 발생되는 문제점을 회피하는 것을 돕기 위한 본 발명의 섀도우마스크지지구조를 사용하는 것이다.Another feature of the present invention is the use of the shadowmask support structure of the present invention to help avoid the problems caused by unnecessarily thick waveforms in the faceplate.
또 다르게 변경된 칼라음극선관용 전방조립체가 제24도에 도시되어 있다. 그러한 전방조립체(454)는 스핀도포 과정중에 공정피막제를 수용하는 도포되지 않은 유리표면으로 구성된 중앙에 배치된 스크린부위(458)를 내면에서 가지는 면판(456)을 포함한다. 피막제는 컵에 의하여 스크린부위(458)의 중심에 유치가 부어짐으로써 도포된다. 스핀도포 과정을 위한 전방조립체의 회전이 화살표(459)로 도시되고, 원심력으로 인한 유화공정물질의 외향유동이 중심의 화살표(461)들로 도시되어 있다. 회전속도 300 내지 600rpm의 범위에 있을 수 있다. 섀도우마스크지지구조(460)는 스크린부위(458)의 대향면에 있는 면판의 내면에 고정된다.Another alternatively modified front assembly for a color cathode ray tube is shown in FIG. Such
마스크지지구조(460)가 제25도에 상세히 도시되어 있다. 마스크지지구조(460)는 인장하에서 포일형 섀도우마스크를 수용하여 고정하기 위한 제1표면(462)을 가진다. 이러한 특징에 따라 마스크지지구조(460)는 제1표면(462)에서 스크린부위(458)로 경사진 제2표면(464)을 가진다. 본 발명의 또다른 특징에 따라 제2표면(464)의 경사는 스핀도포 공정중에 도포된 과다한 피막제를 스크린부위(457)로부터 제거하기에 효율적이다. 이러한 제거형태가 화살표(466)로 도시되어 있다. 그 결과 인도포형태의 불연속성과, 인이 씻겨나가 거나 벗겨나가게 될 미부착의 우려가 없어진다.
마스크지지구조(460)는 본 발명의 상기 양호한 실시예에서 중공으로 되어 박판으로 구성되는 것이 양호하다. 마스크지지구조(460)는 예를들어 불투명화 유리원료를 구성하는 시멘트(468)의 필렛에 의해 스크린부위(458)에 고정된다. 제1표면(462)에서 스크린부위(452)로 경사진 제2표면(464)은 스크린부위(458)의 평면에 관하여 본 발명에 의해 91도 내지 135도의 범위내의 둔각으로 배치되고, 양호하게는 도시된 각도(470)와 같이 약 120도로 배치된다.The
본 발명에 의한 전방조립체의 또다른 특징이 제26도에 도시되는데, 여기에는 공정물질의 최종적인 부착이 개략적으로 도시되어 있다. 중앙에 배치된 스크린부위(458)는 전자빔여기성 인층(474)의 트라이어드(triads)를 분리시키는 도전성의 그릴대그(472)의 층을 가지며, 그 색상부호는 R(적색)과, G(녹색) 및 B(청색)로 도시되어 있다. 섀도우마스크지지구조는 도전성 조성물로 되어 있고, 이 실시예에서는 중실형의 금속이며, 인용부호(460A)로 도시되어 있다. 지지구조(460A)는 관(412)의 퍼널(422)의 내부의 도전성 피막(443)과 접촉하게 되는 앞서 설명한 스프링수단(446)을 통해 고전압전하를 수용한다. 지지구조(460A)는 이 위에서 연장하는 도전성 그릴대그층을 갖고, 스크린부위(458)에서 그릴대그(472)와 전기적으로 연결된다. 제25도의 실시예에서, 그릴대그(472A)의 층은 제1표면(462)에서 스크린부위(458)까지 경사지는 제2표면(464)에 부착된다. 이러한 형태의 장점은 알루미늄막이 덮히는 스크린부위(458)가 아무런 보조피막 또는 전기접속수단도 필요로 하지 않고 전기적으로 하전된 섀도우마스크지지구조와 동일한 전위를 갖는 그릴대그(472A)와의 접촉에 의해 하전된다. 고전압공급원에서 스크린까지 이어지는 완전한 전기회로를 차례대로 열거하면, 도전체(449)와 양극버튼(445)과 내부의 도전성 퍼너피막(443)과 스프링수단(446)과 내부의 자기적 차폐물(448)과 섀도우마스크지지구조(434)와 그릴대그(472) 및 알루미늄피막(420)을 구비한다. 그 결과 관의 내부의 전체는 전자총부위를 제외하고는 공통으로 고전위를 가진다.Another feature of the front assembly according to the present invention is shown in FIG. 26, which schematically shows the final attachment of the process material. The centrally located
마스크지지구조(434)의 조성에 관해서는 펜실베니아, 리딩소재의 카펜터 테크놀러지 인코포레이티드에 의해 제공된 합금 제27호가 양호한데, 왜냐하면 열팽창계수가 면판의 유리와 일치하기 때문이다.Regarding the composition of the mask support structure 434, Alloy No. 27 provided by Carpenter Technology, Inc., a leading material, is preferred because the coefficient of thermal expansion coincides with the glass of the faceplate.
제1표면(462)은 용접 완전성과 적절한 Q간격의 보존을 위해 섀도우마스크와 지지구조의 사이의 모든 접촉을 확실히 보장하도록 평평한 것이 바람직하다. 평면은 래핑, 즉, 연마제를 가지는 평평한 표면에 대해 지지구조의 표면(면판에 고정되었을 때)을 연삭함으로써 형성될 수 있다. 본 발며에 의한 평면의 크기는 0.075 내지 3.0mm(3 내지 120mils)의 범위이다. 래핑의 다른 장점은 모든 그릴대그 및 적절한 용접에 방해가 되는 오염물이 제1표면에서 제거된다는 것에 있다.The
주지한 바와 같이, 섀도우마스크지지구조는 마스크의 부동을 유지할 수 있도록 고강도이어야 하는데, 0.025mm(0.1mil)정도로 작은 마스크의 내향운동이 팽창하는 보호주파수내에서는 중요하다. 또한, 섀도우마스크지지수단은 부착되는 수단과 일치할 수 있는 그러한 형태 및 재료조성을 가지는 것이 바람직하다. 예를 들어, 지지수단이 면판의 내면의 유리 등과 같은 유리에 부착되면, 지지수단은 유리와 동일한 열팽창계수를 가져야 하며, 그 조성상 유리와 결합될 수 있어야 한다. 또한, 지지수단은 마스크가 전기저항용접 또는 레이저용접 등과 같은 생산성이 높은 기술에 의해 지지수단에 고정될 수 있는 그러한 조성 및 구조를 가져야 한다. 또한, 지지수단이 마스크를 장착 및 고정시키기에 적절한 표면을 제공하는 것을 필수적이다. 조성물은 적절한 마스크고정에 필수적인 완벽한 접촉을 유지하기 위해 마스크의 금속과 지지구조의 사이에 공극이 존재할 수 없도록 거의 완전한 평면으로 형성될 수 있게 하기 위하여 기계가공 또는 다른 형태의 형상화에 적합해야 한다.As is well known, the shadow mask support structure must be high enough to keep the mask floating, which is important within the protective frequency at which the inward motion of the mask, as small as 0.025 mm (0.1 mil), expands. It is also preferred that the shadow mask support means have such a shape and material composition that can match the means to which it is attached. For example, if the support means is attached to glass, such as glass on the inner surface of the face plate, the support means must have the same coefficient of thermal expansion as the glass and must be able to bond with the glass in its composition. In addition, the support means must have such a composition and structure that the mask can be secured to the support means by a productive technique such as electrical resistance welding or laser welding. It is also essential that the support means provide a surface suitable for mounting and securing the mask. The composition must be suitable for machining or other forms of shaping so that it can be formed in a nearly complete plane such that no voids can exist between the metal of the mask and the support structure to maintain perfect contact necessary for proper masking.
제27도 내지 제29도에서, 본 발명의 다른 양호한 실시예는 세라믹물질로 양호하게 구성된 별도의 섀도우마스크지지구조(548)를 포함한다. 섀도우마스크(550)를 고정시키기 위해 별도의 금속스트립으로 구성된 별도의 캡(580)을 가진다. 캡(580)은 용접부에 의해 섀도우마스크(550)를 고정시키는 용접성 물질을 포함하는 것이 양호하다. 금속스트립은 적절한 시멘트에 의해 세라믹물질의 표면(582)에 부착될 수 있다.In Figures 27-29, another preferred embodiment of the present invention includes a separate shadow
본 발명에 의한 캡은 세라믹물질에 금속을 전해도금시키거나, 또는, 화염분무 또는 플라즈마아크분무 등과 같은 기술로 세라믹물질에 금속을 부착함으로써 도포될 수 있는 용접성 금속의 층을 포함할 수 있다. 프리팅된 페이스트(fritted pastes) 및 수지산염이 용접기부로 이용될 수도 있지만, 조성에 무관하게 용접면이 완전무결한 용접을 희생함이 없이 용융물을 받아들이기에 충분한 두께를 가져야 할 것은 필수적이다.The cap according to the present invention may comprise a layer of weldable metal that may be applied by electroplating the metal on the ceramic material or by attaching the metal to the ceramic material by techniques such as flame spraying or plasma arc spraying. Frited pastes and resinates may be used as the weld base, but regardless of the composition, it is essential that the weld face have a sufficient thickness to accept the melt without sacrificing a perfect weld.
이러한 실시예에 의한 섀도우마스크지지구조(548)는 4개의 분리레일(548A 내지 584D)을 구비하는 것으로 제27도에 도시되어 있는데, 2개의 레일(548A,548B)이 제29도에 도시되어 있다. 레일을 포일형 섀도우마스크(550)를 스크린으로부터 소정거리에 인장하에서 수용하고 지탱하는 밀봉부위(534)와 스크린(528)의 사이에서 스크린(528)의 대향면으로 배치된 면판(524)의 내면(526)에 고정된다. 조립체는 대체로 사각형의 단일 섀도우마스크지지구조를 형성하기 위하여 4개의 레일(548A 내지 548D)을 연결하는 수단을 포함한다(4 레일구조가 제27도에 도시되어 있음). 4개의 레일을 연결시키는 양호한 수단은 용접으로 섀도우마스크(450)를 고정시키기 위해 각각의 레일상단에 고정된 연속적이거나 불연속적인 용접성 금속스트립을 구비한다. 금속스트립은 적절한 시멘트(이의 성질은 후술하기로 함)에 의해 세라믹물질의 표면(482)에 부착될 수 있다. 제29도에 도시된 실시예에서, 금속스트립(580)은 레일의 접합면에서 2개의 레일(548A,548B)을 연결시킨다.The shadow
제30도에 도시된 실시예에서, 섀도우마스크지지구조는 세라믹으로 구성된 단일의 프레임(588)을 구비한다. 제27도 내지 29도에 도시된 실시예와 같이, 단일프레임(588)은 면판의 내면에 고정되고, 스크린으로부터 소정거리에 인장하에서 포일형 섀도우마스크를 수용하여 지지하는 스크린을 둘러싼다. 또한, 단일프레임은 용접으로 섀도우마스크를 고정하기 위해 제29도의 캡(580)과 유사한 연속적이거나 불연속적인 금속스트립의 형태로 된 용접성 금속으로 된 별도의 캡을 가질 수도 있다. 도시된 캡(580)은 연속적이거나 불연속적인 금속스트립(589)의 단면이 제30a도에 도시되어 있고 여기에서 불연속적인 단면은 단일프레임(588)에 부착된 금속의 별도의 섬으로 도시되어 있다. 또한, 금속스트립은 모서리보다는 4측면에서 동일하게 견인함으로써 마스크의 인장이 이루어질 때 모서리부위에서 스트립의 시장을 필요로 하지 않는다는 점에서 불연속이다.In the embodiment shown in FIG. 30, the shadow mask support structure has a
본 발명에 의한 금속캡의 또다른 형태가 제31도 내지 제33도에 도시되어 있다. 제31도는 세라믹물질로 구성된 것이며, 개략적으로 도시된 레일(548B)에 고정된 제29도의 금속캡(580)을 도시한다. 금속캡(580)은 시멘트의 비드(590)에 의해 레일에 고정된다. 레일(548B)은 시멘트(583)의 비드에 의해 면판(524)의 내면(526)에 고정된다. 제22도 내지 제35도에 도시한 지지구조는 시멘트의 비드에 의해 면판에 유사한 방법으로 고정된다. 세라믹이 대단히 효율적인 전기절연체이므로, 캡(580)에서 스크린(528)까지 전기통로가 제공되어야만 한다. 제29도에 도시되고, 제31도에 더욱 상세히 도시된 바와 같이, 통로는 전기도전성 대그(592)와 스크린(528)으로 세라믹을 도포함으로써 제공된다. 각각의 도면에 도시되지 않았지만, 이러한 대그층은 본 발명에 의한 섀도우마스크지지수단의 또다른 형태에도 양호하게 적용된다.Another form of a metal cap according to the present invention is shown in FIGS. 31-33. FIG. 31 is made of ceramic material and shows the
제32도에 도시한 바와 같이, 금속레일은 마스크지지구조의 측면에 겹쳐지고 시멘트(592)로 고정되는 크리운(594)을 구비한다. 제33도에 도시한 바와 같이, 크라운(596)은 마스크지지구조내에 장부결합식으로 맞춰지는 것이 양호하다. 이러한 장부결합식 크라운형태는 마무리된 관의 작동에 방해가 될 수 있는 스크리닝유체의 잔여물과 같은 오염물이 머무르게 될 공극 또는 모서리가 없는 것이 양호하다. 크라운은 적절한 시멘트에 의해 마스크지지구조에 고정될 수 있다.As shown in FIG. 32, the metal rail has a
다시 제29도를 참조하면, 고전압공급원에서 스크린(528) 및 그 알루미늄(530)으로 된 피막에 이르는 전기통로은 제1도와 관련해서 기술한 것과 유사하고, 내부의 도전성 피막(560)과 접촉하게 되는 제1도의 스프링수단(46)과 유사한 접촉스프링(578)을 포함한다. 접촉스프링(578)에서 섀도우마스크(550)에 이르는 전기통로가 제29도에 도시되어 있으며, 여기에서 접촉스프링(578)은 각각의 용접부호로 표시된 바와 같이 이미 고정된 섀도우마스크(550)에 용접된다. 용접되어 배치된 금속캡(580)과의 전기접촉이 이루어진다. 섀도우마스크에서 스크린(528)에 이르는 전기통로는 제29도 및 31도에 도시된 전기도전성 대그(592)의 피막에 의해 제공된다.Referring back to FIG. 29, the electrical path from the high voltage source to the
본 발명의 양호한 실시예의 또다른 형태가 제34도 및 제35도에 도시되어 있으며, 여기에서 별도의 금속후프(598)는 면판(602)의 내면(601)에 고정된 별도의 후프지지수단(600)에 고정된다. 그 결과, 후프(598)는 면판(602)으로부터 적어도 그 강성도의 대부분을 얻어낸다. 소위 “완충스트립”이라고 불리우는 본 발명에 의한 별도의 후프지지수단(600)은 세라믹물질로 양호하게 구성된다(본 발명에서 “후프”는 관의 면판의 종횡비에 부합하도록 사각형으로 성형된 금속의 연속밴드 또는 루프를 말함). 본 발명에 의한 세라믹물질은 면판(602)의 유리의 열팽창계수와 동일한 팽창계수를 가지는 것을 특징으로 한다. 세라믹은 유리와 금속후프의 서로 다른 팽창 및 수축계수로 인하여 발생된 응력을 효율적으로 흡수하기 위하여 유리와 금속후프의 계수의 중간에 해당하는 계수를 가질 수 있다. 금속후프(598)는 세라믹물질에 고정되고, 세라믹물질은 시멘트(604,606)의 필렛으로 도시된 적절한 시멘트에 의해 면판에 고정된다. 모든 경우에 있어서, 시멘트의 필렛을 포함하는 것에 부가하여, 시멘트는 추가고정을 위해 부착된 부품사이, 즉 후프(598)와 세라믹물질의 사이와 세라믹불질과 면판의 유리의 사이에 가해진다.Another form of a preferred embodiment of the present invention is shown in FIGS. 34 and 35, wherein a
예를들어, 상기 성분의 열팽창계수는 아래와 같이 될 수 있다.For example, the coefficient of thermal expansion of the component can be as follows.
별도의 금속후프(598) : 100×10-7/℃Separate metal hoop (598): 100 × 10 -7 / ℃
별도의 세라믹후프지지수단(600) : 105×10-7/℃Separate ceramic hoop support means (600): 105 × 10 -7 / ℃
면판(602)의 유리 : 106×10-7/℃Glass of face plate 602: 106 × 10 −7 / ° C.
주의 : 인용한 계수는 25℃(외기온도)에서 430℃(유리원료가 프리팅사이클에서 불투명하게 되는 온도)의 온도범위에서의 것이다.Note: The quoted coefficients are in the temperature range of 25 ° C (outside temperature) to 430 ° C (the temperature at which the glass material becomes opaque in the fritting cycle).
후프(598)의 조성물로는 계수도표가 제공되어 있는 금속인 펜실베니아, 리딩소재의 카펜터 테크놀러지, 인코포레이티드에 의해 제작된 합금 제27호가 양호하다. 이 실시예에서, 세라믹후프지지수단(600)은 본 발명에 의하면 면판의 유리와 매우 유사한 열팽창계수를 가진다. 또다른 방법으로는, 본 발명에 따른 후프지지수단(600)이 유리 및 금속후프(598)의 계수의 중간이 열팽창계수, 즉, 107×10-7/℃의 계수를 가질 수도 있다.As the composition of the
본 발명에 의한 별도의 세라믹후프지지수단을 가지면 고가의 합금 대신에 저렴한 레일용 금속을 사용할 수 있다. 예를들면, 완전히 적합한 합금보다 저렴한 강철을 양호하게 사용할 수 있는데, 왜냐하면, 세라믹 완충제가 금속 및 면판의 유리의 열팽창계수와 큰 불균형을 보간할 수 있기 때문이다. 그러한 금속의 실례로서는 430 스테인레스강이 있으며 그것은 25 내지 430℃의 범위에서 111×10-7/℃의 열팽창계수를 가진다.With a separate ceramic hoop support means according to the invention it is possible to use inexpensive rail metal instead of expensive alloys. For example, cheaper steels can be used better than fully suitable alloys, because ceramic buffers can interpolate the coefficients of thermal expansion and large imbalances of the metal and glass of the faceplate. An example of such a metal is 430 stainless steel, which has a coefficient of thermal expansion of 111 × 10 −7 / ° C. in the range of 25 to 430 ° C.
제35도에서는 섀도우마스크(608)가 용접에 의해 별도의 금속후프(598)에 고정된다. 이 실시예에서 후프(598)는 인장포일형 섀도우마스크의 복귀력에 견딜 수 있는 강도를 스스로 가진다. 그러나 내향적인 고인장에 대한 추가저항이 세라믹후프지지수단(600)에 의해 제공되는데, 상기 지지수단은 면판의 유리에 일체로 고정됨으로써 그것으로부터 그 강도를 거의 그대로 취한다.In FIG. 35, the
세라믹물질은 일반적으로 마그네슘실리케이트로 불리우는 “포스트테라이트”로 공지된 제품으로 구성될 수 있다. 세라믹은 건식 가압성형법, 또는 양호하게는, 압출에 의해 본 발명에 의한 레일로 형성될 수 있는 내화물질이다. 건식 가압성형된 또는 압출된 형태의 정밀성 및 선형성은 연소후에 유지되고, 비틀림은 최소로 되어야 하는 것은 필수적이다. 또한, 세라믹의 조성물은 면판의 유리와 용접성 금속캡 또는 스크립의 구성물과 화학적으로 일치되어야 한다. 또한, 세라믹은 응고된 물질의 발산 또는 분산에 의해 관의 내부환경이 오염되지는 않는 그러한 조성물이어야 한다.The ceramic material may consist of a product known as "postterite", commonly called magnesium silicate. The ceramic is a refractory material which can be formed into a rail according to the invention by dry pressing, or preferably by extrusion. It is essential that the precision and linearity of the dry press-molded or extruded form be maintained after combustion and the torsion to be minimized. In addition, the composition of the ceramic must be chemically consistent with the glass of the faceplate and the composition of the weldable metal cap or scrip. In addition, the ceramic must be such a composition that the interior environment of the tube is not contaminated by the divergence or dispersion of the solidified material.
세라믹조성물 또는 산화조성물은 아래와 같다.The ceramic composition or the oxide composition is as follows.
성분 중량%Component weight%
산화알루미늄 9.49Aluminum Oxide 9.49
이산화 실리콘 30.69Silicon Dioxide 30.69
산화마그네슘 43.38Magnesium oxide 43.38
산화포타슘 2.38Potassium Oxide 2.38
산화칼슘 1.89Calcium Oxide 1.89
산화아연 12.17Zinc Oxide 12.17
압출군은 필요한 압출상태에 의존하여 세라믹조성물과 유기결합제-소정세 시스템 및 15 내지 35%의 물을 포함한다.The extrusion group comprises a ceramic composition, an organic binder-clean system and 15 to 35% water, depending on the required extrusion conditions.
산화마그네슘의 가수분해로 인한 발열반응 때문에, 성분은 미리 혼합건조되고, 다음에 마그네슘을 가수분해하기 위하여 적절한 양의 물과 혼합된다. 성분을 분쇄하기 위하여 성분이 충분한 물과 결합되어 슬러리를 형성한다.Because of the exothermic reaction due to the hydrolysis of magnesium oxide, the components are mixed in advance and then mixed with an appropriate amount of water to hydrolyse the magnesium. The components are combined with sufficient water to break up the components to form a slurry.
성분은 대단히 높은 밀도를 제공하기 위하여 볼분쇄 또는 다른 적절한 기술을 사용하여 미세하게 철저히 혼합된다. 신중하게 혼합하면 마이크로미터정도의 크기로 동질성 상태가 된다. 압출성형법은 섀도우마스크지지대를 형성하기 위해 사용되고, 하나 이상의 소성제가 건식성분에 첨가되어 최소압력으로 원활한 압출을 촉진시킨다. 예를들면, 소정제 메토셀(Methocel)A4M의 3중량%(세라믹조성물에 대해)가 앞서 설명한 성분에 첨가될 수 있다. 덧붙여, 글리세린 1중량%와 폴리비닐알코올 2중량%가 수용액에 첨가되어 물질유동을 촉진시키고 마스크지지구조가 예비연소된다.The components are finely mixed thoroughly using ball grinding or other suitable technique to provide very high densities. When carefully mixed, they are homogeneous in the order of micrometers. Extrusion is used to form shadow mask supports, and one or more baking agents are added to the dry ingredients to facilitate smooth extrusion at minimum pressure. For example, 3% by weight of the predetermined agent Methocel A4M (relative to the ceramic composition) may be added to the components described above. In addition, 1% by weight of glycerin and 2% by weight of polyvinyl alcohol are added to the aqueous solution to promote mass flow and preburn the mask support structure.
메토셀 A4M은 미시간, 미드랜드 소재의 다우 케미칼 캄파니로부터 구매가능한 셀룰로즈에테르이고, 폴리비닐알코올은 켄터키, 칼버트 소재의 에어프러덕츠 앤드 케미칼 캄파니, 인코포레이티드로부터 입수할 수 있고, 글리세린 및 다른 화학제는 펜실베니아, 피츠버그 소재의 피셔사이언티픽 캄파니로부터 입수할 수 있다. 특정한 공급자 및 명칭이 인용되어 있지만, 동등한 성질의 동등한 재료를 사용할 수도 있다.Methocel A4M is a cellulose ether available from Dow Chemical Company, Midland, Mich., And polyvinyl alcohol is available from Air Products & Chemical Company, Inc. of Kentucky, Calvert, Glycerin and other chemicals are available from Fisher Scientific Co., Pittsburgh, Pennsylvania. Although specific suppliers and names are cited, equivalent materials of equivalent nature may be used.
건식 가압성형법이 마스크지지구조를 형성하기 위해 사용될 때, 단지 2-1/2% 폴리비닐알코올과 1/2% 글리세린만이 필요하다. 연소온도는 통상적으로 약 2시간의 보유시간과 함께 2550℃이다. 가변하는 제품의 요구조건에 부합시키기 위하여 105×10-7/℃ 내지 107×10-7/℃의 범위에 속하는 열팽창계수를 가지는 세라믹조성물이 생산지역에서 혼합되어 사용될 수 있다.When dry press molding is used to form the mask support structure, only 2-1 / 2% polyvinyl alcohol and 1/2% glycerin are needed. The combustion temperature is typically 2550 ° C. with a holding time of about 2 hours. Ceramic compositions having a coefficient of thermal expansion in the range of 105 × 10 −7 / ° C. to 107 × 10 −7 / ° C. can be mixed and used in the production area to meet the requirements of varying products.
섀도우마스크지지구조를 면판에 고정시키기 위해 사용되는 상기 시멘트(즉, 제31도의 시멘트(583)의 비드)와, 금속스트립 및 캡을 상기 구조에 고정시키기 위해 사용되는 시멘트(즉, 제31도에서 시멘트(590)의 비드)는 오하이오, 톨레도 소재의 오웬즈-일리노이에서 명칭 CV/685로 판매되는 불투명화 유리원료를 구비하면 양호하다. 또다른 방법으로는 시멘트는 펜실베니아, 피츠버그 소재의 사우어레이젠 시멘트 캄파니에서 판매된 방식의 내간응고시멘트일 수 있다. 불투명화 유리원료를 사용하면 면판의 유리에 마스크지지구조의 세라믹을 일체로 접합시킬 수 있고, 두 성분은 분류에 따라 세라믹이고, 따라서 “용접”, 즉, 두가지의 세라믹성분을 세밀하게 경화시킴으로써 세밀한 접합을 할 수 있다. 유리에 일체로 부착시킴으로써 본 발명에 의한 세라믹마스크지지구조는 유리에서 지탱되고, 상기 구조가 포일형 섀도우마스크의 고인장에 기인하는 복원력에 견딜 수 있게 한다. 금속에 섀도우마스크금속을 고정시키는 것은 전기점용접, 양호하게는, 레이저용접에 의해 실시된다.The cement used to secure the shadow mask support structure to the face plate (i.e. the beads of
크기(실례에서 인용한)에 관해서는 섀도우마스크(즉, 제31도의 캡(580))를 수용하여 고정하는 용접성 금속의 폭은 본 발명에 의하여, 1.25mm(0.050인치)에서 지지구조의 폭보다 실제로 큰 폭의 범위에 속하는 폭을 가지고, 제32도의 금속크라운(594)은 그러한 폭의 크기의 실시예이다. 금속의 두께는 약 1.25mm(0.05인치)정도로 용접완전성을 희생시킴이 없이 용접하기에 적절해야만 한다. 51cm(20인치)의 사각형 수상관에 사용하기 위한 세라믹레일의 크기는 높이가 8.9mm(0.350인치)이고, 폭이 6.25mm(0.250인치)이다. 단면형태는 정사각형이거나 또는 마스크장착표면의 부근에서 약간 내부로 경사질 수 있다. 4개의 레일의 마주보는 쌍들은 제각기 약 31cm(12인치)와 40cm(15.9인치)의 길이를 가질 수 있다. Q간격은 20인치의 사각형 관에서 약 10mm(0.399인치)이고, 이 높이는 금속캡의 두께를 포함한다. 36cm(14인치) 사각형관에 있어서의 섀도우마스크지지구조의 통상적인 크기는 Q간격이 7.0mm(0.275인치)이고, 폭이 5.7mm(0.225인치)이다. 4개의 레일의 대향쌍은 약 21cm(8.2인치) 및 28cm(10.9인치)의 길이를 가진다.As for the size (quoted in the example), the width of the weldable metal to accommodate and fix the shadow mask (i.e.
마스크를 장착하는 양호한 방법은 제1도 내지 제8도와 관련하여 설명한 인장수단으로 인장형 마스크지지구조를 가로질러 천공된 섀도우마스크의 블랭크를 인장시키는 것이다. 또한, 용접성 금속캡 또는 스트립이 마스크와 캡 또는 스트립간의 모든 미세한 접촉을 확고히 하기 위하여 평평한 표면을 가진다는 것이 필요하다. 평평한 표면은 표면연삭 또는 래핑, 즉, 연마제를 가지는 평평한 표면에 지지구조(면판에 장착되었을 때)의 표면을 문지름으로써 만들어질 수 있다A preferred method of mounting the mask is to tension the blank of the shadowmask perforated across the tensionable mask support structure with the tensioning means described in connection with FIGS. In addition, it is necessary that the weldable metal cap or strip has a flat surface to secure all fine contacts between the mask and the cap or strip. Flat surfaces may be made by surface grinding or lapping, ie, rubbing the surface of the support structure (when mounted on the faceplate) on a flat surface with abrasives.
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