KR20020000902A - 균일 텐션력의 칼라음극선관의 텐션새도우마스크-프레임조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제조공정시 열공정에서의 소성변형을 방지하고 동작시 도밍의 발생을 극대화하도록 새도우마스크 장변에 발생되는 텐션력 불균일현상을 방지할 수 있는 텐션 새도우마스크-프레임조립체를 제공한다.

그 텐션 새도우마스크-프레임조립체는, 전자빔의 색선별역할을 하는 새도우마스크 및 그 새도우마스크의 단변과 장변에 각각 평행한 한쌍의 단변부재와 장변부재로 이루어진 프레임을 가지며, 상기 새도우마스크가 상기 장변부재에 의해 텐션을 받게 되는 칼라음극선관에 있어서: 상기 장변부재(40,50)는, 단변부재(30)의 상부에 고정되고 강한 강성을 가지는 제1장변부재(40), 및 그 제1장변부재(40)의 상부에 고정되는 하단(55)과, 그 하단(55)에서 상부로 연장하여 형성되고 새도우마스크(80)가 신장되게 고정되는 상단(51)을 지니는 L형상의 제2장변부재(50)로 구성되고, 음극선관의 동작시 도밍을 방지함에 있어서 균일한 텐션력이 작용되도록 하고, 제조공정중의 열공정에서 가열된 때에 소성변형을 방지하기 위해 상단(51)이 내측방향으로 기울어지도록 다수의 바이메탈(60)이 상기 제2장변부재(50)에 설치되는 것을 특징으로 한다.

Description

균일 텐션력의 칼라음극선관의 텐션 새도우마스크-프레임조립체{shadowmask-frame assembly for effecting uniform tension on a shadowmask in a color cathode ray tube}

본 발명은, 새도우마스크 장변에 발생되는 텐션력 불균일현상의 방지와 열공정에 의한 텐션마스크의 소성변형을 방지하기 위한 텐션 새도우마스크-프레임조립체에 관한 것으로, 더 상세하게는 새도우마스크에 발생되는 텐션력 불균일현상을 방지함에 있어서, 프레임을 다수개로 분할하여 텐션력 불균일현상을 방지시키며,열공정 중에 새도우마스크에 발생되는 소성변형을 방지함에 있어서는, 소성변형을 일으키는 강한 텐션이 새도우마스크에 걸리지 않도록 바이메탈을 사용하여 프레임 양쪽 상단을 기울이면 새도우마스크는 느슨하게 되어 열공정에 의한 텐션마스크의 소성변형이 방지되는 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 금속을 설치하여 구성함으로써 열공정에서의 소성변형이 방지되게 된다.

그 조립의 일예에 있어서는, 먼저 새도우마스크(8)와 프레임(2)을 각각 기계적인 방법으로 인장 그리고 압축시키며, 인장된 새도우마스크(8)를 프레임 장변부재(5)에 용접하여 고정한 후에 프레임 단변부재(3)의 하부에 열팽창이 서로 다른 2개의 금속을 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(8)에 가해지는 텐션력에는 한계가 있게 되어 완벽한 텐션마스크로서의 기능을 다 할 수 없다는 문제가 있다.

또한, 그러한 종래의 텐션 새도우마스크-프레임조립체는 단변부재와 장변부재가 고정되는 부분의 강성이 강하여 새도우마스크에는 큰 텐션력이 작용되지만 그 고정되는 부분에서 멀어질수록 새도우마스크에는 텐션력이 약하게 작용하게 되어 텐션력이 불균일하게 되는 현상이 발생하게 되며 이에 따라 완전하게 도밍을 방지시킬 수는 없게 된다는 문제가 있다.

따라서, 본 발명은, 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 새도우마스크와 프레임사이의 열팽창계수의 차이로 인하여 제조공정중의 온도변화에 따른 새도우마스크의 변형을 효과적으로 방지시키고, 도밍온도범위에서 장변부재의 길이를 따라인장력을 변화시켜 효과적으로 도밍을 방지시킬 수 있는 음극선관의 텐션 새도우마스크-프레임조립체를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 텐션 새도우마스크-프레임조립체를 설명하기 위해서 도시한 개략사시도,

도 2는 도 1에서의 텐션 새도우마스크-프레임조립체의 프레임에 발생하는 불균일한 인장력분포를 설명하기 위한 개략도,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 음극선관의 텐션 새도우마스크-프레임조립체를 설명하기 위한 사시도,

도 4는 도 3에서의 텐션 새도우마스크-프레임조립체의 프레임에 발생하는 균일한 응력분포를 설명하는 개략도,

도 5는 도 3에서의 텐션 새도우마스크-프레임조립체의 새도우마스크에 텐션을 주기 위해서 제2장변부재에 외력을 가한 상태에서 새도우마스크를 고정시키는 과정을 도시한 부분단면도,

도 6은 도 5에서의 외력을 제거하여 새도우마스크에 텐션을 준 상태를 도시한 부분단면도,

도 7은 도 6에서의 텐션 새도우마스크-프레임조립체의 제1장변부재와 제2장변부재사이에 바이메탈을 고정시킨 상태를 도시한 부분단면도,

도 8은 도 7에서의 텐션 새도우마스크-프레임조립체에 장착된 바이메탈이 열공정에서 열팽창하여 프레임이 내측으로 휘어진 상태를 도시한 부분단면도,

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 텐션 새도우마스크-프레임조립체를 설명하기 위한 사시도이다.

〈도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명〉

9: 인장력크기

20: 프레임 30: 단변부재

40: 제1장변부재 5,50: 제2장변부재

51: 상단 52: 분할부

55: 하단 60,70: 바이메탈

61,71: 저열팽창부재 62,72: 고열팽창부재

8,80: 새도우마스크

상술한 목적을 해결하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 텐션 새도우마스크-프레임조립체는, 전자빔의 색선별역할을 하는 새도우마스크 및 그 새도우마스크의 단변과 장변에 각각 평행한 한쌍의 단변부재와 장변부재로 이루어진 프레임을 가지며, 상기 새도우마스크가 상기 장변부재에 의해 텐션을 받게 되는 칼라음극선관에 있어서: 상기 장변부재는, 단변부재의 상부에 고정되고 강한 강성을 가지는 제1장변부재, 및 그 제1장변부재의 상부에 고정되는 하단과, 그 하단에서 상부로 연장하여 형성되고 새도우마스크가 신장되게 고정되는 상단을 지니는 L형상의 제2장변부재로 구성되고, 음극선관의 동작시 도밍을 방지함에 있어서 균일한 텐션력이 작용되도록 하고, 제조공정중의 열공정에서 가열된 때에 소성변형을 방지하기 위해 상단이 내측방향으로 기울어지도록 다수의 바이메탈이 상기 제2장변부재에 설치되는 것을 특징으로 한다.

이 경우, 상기 다수의 바이메탈은 중앙부분과 양측부분으로 분할된 3부분으로 구성됨으로써 적은 분할로도 유효하게 텐션력의 균일성을 확보할 수 있게 되고 또한, 각각 다른 두께와 길이 및 재질을 사용함으로써 더욱 균일성 확보가 용이하게 된다. 또한, 상기 상단을 다수의 바이메탈과 동일한 다수개로 분할함으로써 그 상단의 강성에 의한 저항력에 의한 영향을 최소화할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은, 전자빔의 색선별역할을 하는 새도우마스크 및 그 새도우마스크의 단변과 장변에 각각 평행한 한쌍의 단변부재와 장변부재로 이루어진 프레임을 가지며, 상기 새도우마스크가 상기 장변부재에 의해 텐션을 받게 되는 칼라음극선관에 있어서: 상기 장변부재는, 단변부재의 상부에 고정되고 강한 강성을 가지는 제1장변부재, 및 하부에서 제1장변부재의 상부에 고정되고, 상부에서 새도우마스크가 신장되게 고정되며, 다수로 분할된 L형상의 다수의 바이메탈로 구성됨으로써 음극선관의 동작시 도밍을 방지함에 있어서 균일한 텐션력이 새도우마스크에 작용되도록 하고, 제조공정중의 열공정에서 가열된 때에 소성변형을 방지하기 위해 상부가 내측방향으로 기울어지게 되는 것을 특징으로 하는 텐션 새도우마스크-프레임조립체를 제공한다.

이러한 구조에 있어서도, 상기 바이메탈은 중앙부분과 양측부분으로 분할된 3부분으로 구성하고, 나아가 각각 다른 두께와 길이 및 재질을 사용함으로써 용이하게 텐션력의 균일성을 확보할 수 있게 된다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하면, 다음과 같다.

도 3에는 본 발명의 일 실시예에 따른 음극선관의 텐션 새도우마스크-프레임조립체의 구조가 사시도로서 도시된다.

본 발명의 일실시예에 따른 바람직한 새도우마스크 장변에 발생되는 텐션력 불균일현상을 방지하기 위한 텐션 새도우마스크-프레임조립체는 도 3내지 도 8에서 도시된 바와 같이, 기본적으로 한 쌍의 단변부재(30) 및 한쌍의 장변부재(40,50)로 구성되고, 그 장변부재(40,50)가 각각 제1장변부재(40) 및 제2장변부재(50)로 구성되며, 그 제1장변부재(40)와 제2장변부재(50)사이에 다수의 바이메탈(60)이 고정된다.

제1장변부재(40)는, 도면에서 □형상으로 도시된 바와 같이, 강성을 지니는 구조로 형성되고, 상기 단변부재(30)에 고정되어 기본적인 프레임 틀을 구성한다.

제2장변부재(50)는, L형상의 하단(55)과 상단(51)으로 구분되며, 하단(55)은 상기 제1장변부재(40)의 상부에 고정되고, 상단(51)은 하단(55)에서 상부로 연장하여 형성되며, 그 상단(51)에 새도우마스크(80)가 신장되게 고정된다.

상기 바이메탈(60)은, 고열팽창부재(62)와 저열팽창부재(61)로 구성되어 제조공정중의 열공정에서 가열된 때에 소성변형을 방지하기 위해 상단(51)이 내측방향으로 기울어지도록 제1장변부재(40)와 제2장변부재(50)사이에 고정된다. 또한, 그 바이메탈(60)은, 음극선관의 동작시 도밍을 방지하도록 새도우마스크(80)에 인가되는 텐션력을 균일하게 작용시키도록 다수로, 바람직하게는 중앙부분과 양측부분으로 분할된 3부분으로 분할되어 그 제1장변부재(40)와 제2장변부재(50)사이에 고정된다. 또한, 그 다수의 바이메탈(60)은 각각 서로 다른 두께와 길이 및 재질을 사용함으로써 상단(51)에 작용하는 텐션력의 길이에 따른 균일화를 용이하게 조정할 수 있게 된다.

나아가, 상단(51)이 다수의 바이메탈(60)과 동일한 다수개로 분할되어 구성됨으로써 그 상단(51)의 강성에 의한 저항력의 영향을 최소화할 수 있게 되어 더욱 용이하게 텐션력의 균일화를 도모할 수 있게 된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 새도우마스크 장변에 발생되는 텐션력 불균일현상을 방지하기 위한 텐션 새도우마스크-프레임조립체의 상세한 작용을 도 3 내지 8을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 5에서 제2장변부재(50)의 상단을 내측으로 가압하면서, 또한, 새도우마스크(80)를 외측으로 인장시키면서 그 새도우마스크(80)를 제2장변부재(50)의 상단에 용접,고정시킨 후, 그 가압력과 인장력을 해제시킴으로써 도 6에서와 같이 새도우마스크(80)에 텐션력이 작용하게 된다.

이 때, 제1장변부재(40)가 한 쌍의 단변부재(30)에 고정되고, 제2장변부재(50)가 제1장변부재(40)의 상면에 그 하단(55)에서 고정된 구조에서 분할부(52)로 분리된 다수의 바이메탈(60), 예를 들어 양측부분과 중앙부분의 서로 다른 바이메탈(60)에 의한 작용력을 변화시킴으로써 도 4에서와 같은 균일한 텐션력이 새도우마스크(80)에 작용되도록 구성된다. 즉, 도 3에서 도밍온도에서 중앙부분의 바이메탈(60)에 의해 제2장변부재(50)에 외측으로 작용하는 힘이, 양측부분의 바이메탈(60)에 의해 외측으로 작용하는 힘보다 강하게 되도록 그 두께, 재질 등을 변화시켜 구성되기 때문에 도 4에서와 같이 새도우마스크(80)에 작용하는 텐션력은 균일하게 되게 된다.

또한, 제조공정중의 열공정에서는 가열되어 신장되면, 도 8에 도시된 바와 같이 상단(51)은 내측방향으로 기울게 되므로, 상단(51)에 의해 텐션력이 인가되어 팽팽하게 고정된 새도우마스크(80)는, 텐션력을 받지 않는 상태로 느슨하게 된다. 그 후에 냉각되면 새도우마스크(80)의 열용량은 프레임에 비해 상대적으로 작아 프레임보다도 급속히 냉각되지만, 새도우마스크(80)보다 높은 프레임의 상대적 고온에 의해 바이메탈(60)이 여전히 도 8에서와 유사한 상태를 유지하게 되어 새도우마스크(80)에 과도한 텐션력을 작용시키지는 아니하게 된다. 이에 따라, 열공정에서의 냉각시에도 새도우마스크(80)에 소성변형을 발생시키지는 아니하게 된다.

본 발명에 따른 다른 바람직한 텐션 새도우마스크-프레임조립체가 도 9에 도시된다. 도 9에서는 상기 실시예에서와 같이 프레임이 한 쌍의 단변부재(30) 및 제1장변부재(40)로 기본적인 틀을 구성하지만, 상기 실시예와는 달리, 그 제2장변부재(50)대신에 저열팽창부재(71)와 고열팽창부재(72)로 구성된 L형상의 분할된 다수의 바이메탈(70)이 하부에서 제1장변부재(40)의 상부에 고정된다. 새도우마스크(80)는 신장되게 그 바이메탈(70)의 상부에 고정된다.

상기 제1장변부재(40)는, 상술한 실시예에서와 같으며, 본 실시예에서는 바이메탈(70)이 다수로 분할된 L형상으로 구성됨으로써 음극선관의 동작시 도밍을 방지함에 있어서 균일한 텐션력이 새도우마스크(80)에 작용되도록 그 재질, 두께 등을 변화되게 할 수 있어 도 3 내지 도 7과 관련하여 상술한 실시예에서 설명한 바와 같이 균일한 텐션력을 작용시킴과 동시에, 제조공정중의 열공정에서도 도 8에서와 유사하게 소성변형을 방지시키게 된다.

이상에서 본 발명의 실시예에 따른 새도우마스크 장변에 발생되는 텐션력 불균일현상을 방지하기 위한 텐션 새도우마스크-프레임조립체의 구성과 작용에 의하면, 프레임의 텐션력이 음극선관의 새도우마스크에 가해져 발생된 불균일한 응력분포는 프레임에 분할된 바이메탈(60,70)을 적용시킴으로써 열공정에서의 소성변형의 방지와 함께 균일한 텐션력을 새도우마스크(80)에 작용시킬 수 있어 스크린의 화상품위를 향상시킬 수 있는 등의 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 (5)

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

   상기 장변부재(40,50)는, 단변부재(30)의 상부에 고정되고 강한 강성을 가지는 제1장변부재(40), 및 그 제1장변부재(40)의 상부에 고정되는 하단(55)과, 그 하단(55)에서 상부로 연장하여 형성되고 새도우마스크(80)가 신장되게 고정되는 상단(51)을 지니는 L형상의 제2장변부재(50)로 구성되고,

   안쪽이 저열팽창부재이고 바깥쪽이 고열팽창부재인 다수의 바이메탈(60)이 제1장변부재(40)와 제2장변부재(50)에 고정되는 것을 특징으로 하는 텐션 새도우마스크-프레임조립체.
2. 제 1항에 있어서, 상기 다수의 바이메탈(60)은 중앙부분과 양측부분으로 분할된 3부분으로 구성되고 각각 다른 두께와 길이 및 재질을 사용하는 것을 특징으로 하는 텐션 새도우마스크-프레임조립체.
3. 제 1항에 있어서, 상기 상단(51)이 다수의 바이메탈(60)과 동일한 다수개로 분할되어 구성되는 것을 특징으로 하는 텐션 새도우마스크-프레임조립체.
4. 전자빔의 색선별역할을 하는 새도우마스크 및 그 새도우마스크의 단변과 장변에 각각 평행한 한쌍의 단변부재와 장변부재로 이루어진 프레임을 가지며, 상기 새도우마스크가 상기 장변부재에 의해 텐션을 받게 되는 칼라음극선관에 있어서:

   상기 장변부재(40,70)는, 단변부재(30)의 상부에 고정되고 강한 강성을 가지는 제1장변부재(40), 및 하부에서 제1장변부재(40)의 상부에 고정되고 상부에서 새도우마스크(80)가 신장되게 고정되며 다수로 분할된 L형상의 다수의 바이메탈(70)로 구성되는 것을 특징으로 하는 텐션 새도우마스크-프레임조립체.
5. 제 4항에 있어서, 상기 바이메탈(70)은 중앙부분과 양측부분으로 분할된 3부분으로 구성되고 각각 다른 두께와 길이 및 재질을 사용하는 것을 특징으로 하는 텐션 새도우마스크-프레임조립체.