KR100447653B1 - The Structure of The Mask Assembly For The C-CRT - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고온 공정을 거친 후 새도우마스크의 장력이 감소하는 것을 방지하고 음극선관의 동작 중에 새도우마스크의 도밍 특성을 악화시키지 않도록 열 보상기구를 부착한 칼라 음극선관용 마스크 어셈블리의 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a structure of a mask assembly for a color cathode ray tube to which a thermal compensation mechanism is attached to prevent the tension of the shadow mask from decreasing after the high temperature process and to deteriorate the domming characteristics of the shadow mask during operation of the cathode ray tube.
본 발명의 기술적 수단은 칼라 음극선관에 있어서, 상기 각각의 서브프레임은 양 끝단에 위치한 메인프레임 부착부와 상기 양 끝단의 메인프레임 부착부의 일단에 연결되어 일정각도로 절곡된 경사부와 상기 양단의 경사부를 연결하는 연결부로 구성되며; 열 보상기구가 상기 서브프레임의 메인프레임 부착부, 경사부 및 일부의 연결부에 부착되는 것을 특징으로 한다.Technical means of the present invention is a color cathode ray tube, wherein each subframe is connected to one end of the mainframe attachment portion and the end of the mainframe attachment portion located at both ends of the inclined portion and bent at a predetermined angle It is composed of a connecting portion connecting the inclined portion; The thermal compensation mechanism is attached to the mainframe attachment portion, the inclined portion and a part of the connection portion of the subframe.
본 발명은 고온 열공정 과정에서 발생하는 새도우마스크의 응력 이완을 최소화하여 새도우마스크의 장력이 열 공정 후에도 줄어들지 않아 하울링 특성이 좋아지고, 음극선관 동작 중에서 발생하는 도밍 현상을 감소시킬 수 있으므로 화면 색순도 저하에 따른 문제점을 개선할 수 있다.The present invention minimizes the stress relaxation of the shadow mask generated during the high temperature thermal process, so that the tension of the shadow mask does not decrease even after the thermal process to improve the howling characteristics and to reduce the doming phenomenon occurring during cathode ray tube operation. This can improve the problem.
Description
본 발명은 고온 공정을 거친 후 새도우마스크의 장력이 감소하는 것을 방지하고 음극선관의 동작 중에 새도우마스크의 도밍 특성을 악화시키지 않도록 열 보상기구를 부착한 칼라 음극선관용 마스크 어셈블리의 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a structure of a mask assembly for a color cathode ray tube to which a thermal compensation mechanism is attached to prevent the tension of the shadow mask from decreasing after the high temperature process and to deteriorate the domming characteristics of the shadow mask during operation of the cathode ray tube.
종래의 칼라 음극선관은 도 1에 도시된 바와 같이 내측면에 R, G, B의 형광면(4)이 도포되어 있고, 전면부에는 방폭수단이 고정되어 있는 패널(1)과, 상기 패널의 후단에 융착된 펀넬(2)과, 상기 펀넬의 네크부에 삽입되어 전자빔(6)을 방사하는 전자총(16)과, 상기 전자빔(6)을 편향시키는 편향요크(5)와, 상기 패널의 내측에 일정한 간격을 두고 장착되어 전자빔(6)이 통과하도록 다수의 구멍이 형성된 새도우마스크(3)와, 상기 새도우마스크가 패널 내면과 일정한 간격을 유지하도록 새도우마스크를 고정 지지하는 메인프레임(7) 및 상기 메인프레임 양단에 용접, 지지되는 서브프레임(15)과, 상기 프레임과 패널을 연결 지지하는 스프링(8)과, 음극선관이 외부 지자기의 영향을 적게 받도록 차폐하는 이너쉴드(9)와, 상기 패널의측면부 둘레에 설치되어 외부 충격을 방지하는 보강밴드(11)로 구성된다.In the conventional colored cathode ray tube, as shown in Fig. 1, the fluorescent surface 4 of R, G, and B is coated on the inner side, and the panel 1 having the explosion-proof means fixed to the front side, and the rear end of the panel. A funnel (2) fused to it, an electron gun (16) inserted into the neck portion of the funnel to emit an electron beam (6), a deflection yoke (5) for deflecting the electron beam (6), and inside the panel A shadow mask 3 having a plurality of holes formed therethrough so as to pass through the electron beam 6, a main frame 7 fixedly supporting the shadow mask so that the shadow mask is kept at a constant distance from the inner surface of the panel, and the A subframe 15 welded and supported at both ends of the mainframe, a spring 8 for connecting and supporting the frame and the panel, an inner shield 9 for shielding the cathode ray tube from the influence of external geomagnetism, and the panel Installed around the side of the external impact It consists of a reinforcing band 11 to prevent.
그리고 전자빔이 소정의 형광체에 정확히 타격을 하도록 진행궤도를 수정해 주는 마그네트(Magnet)(10)가 있어 색순도 불량을 방지한다.In addition, there is a magnet (10) for correcting the trajectory of the electron beam to strike the predetermined phosphor accurately to prevent poor color purity.
상기 새도우마스크를 프레임에 용접하는 과정은 다음과 같다. 먼저 마스크 용접을 위해 메인프레임을 내측 방향으로 압축한 후 마스크를 압축된 메인프레임 양 끝단에 용접한다. 그런 다음 메인프레임에 가해진 압축을 제거하면 메인프레임의 회복력에 의해 마스크에 도 4의 화살표 방향으로 장력이 인가되는 것이다.The process of welding the shadow mask to the frame is as follows. First, the main frame is compressed inward for mask welding, and then the mask is welded to both ends of the compressed main frame. Then, when the compression applied to the mainframe is removed, tension is applied to the mask in the direction of the arrow of FIG. 4 by the resilience of the mainframe.
이때 상기 새도우마스크를 프레임에 용접한 상태에서 고온의 열 공정을 거치게 된다. 이때 마스크 어셈블리는 고온에서 열변형을 일으키게 되며, 새도우마스크 재료의 탄성한계를 초과하게 되면 소성변형 즉, 크리프(Creep) 변형이 발생한다.At this time, the shadow mask is subjected to a high temperature thermal process in the state of welding to the frame. At this time, the mask assembly causes thermal deformation at high temperature, and plastic deformation, that is, creep deformation, occurs when the elastic limit of the shadow mask material is exceeded.
상기와 같은 크리프 변형이 발생하면 장력이 가해진 새도우마스크의 장력감소현상이 발생한다. 열 공정 이후 장력저하현상이 발생하면 화면의 상태를 저하시킨다. 종래에는 상기 새도우마스크의 장력저하를 방지하기 위해서 도 2 및 도 3과 같이 서브프레임(15) 밑면에 프레임보다 열팽창계수가 큰 금속판인 열 보상기구(19)를 부착하였다. 즉, 마스크 어셈블리는 고온의 열 공정을 통과하면서 열팽창 계수 차이에 의한 바이메탈 효과로 인해 서브프레임(15)보다 열팽창계수가 큰 열 보상기구(19)가 열변형을 일으켜서 도 5와 같이 서브프레임(15)이 U자 형태로 변형되고 결국 새도우마스크가 받고 있던 장력이 감소되며, 이와 같이 장력이 감소된 상태에서 새도우마스크가 열 공정을 통과하게 되므로 크리프에 의해 발생하는 장력 저하가 감소되는 것이다. 즉, 열 공정에서 새도우마스크에 작용하는 응력(σ')은 상온에서의 응력(σ)보다 작다.When the creep deformation occurs as described above, tension reduction of the shadow mask to which tension is applied occurs. If tension decrease occurs after the thermal process, the state of the screen is reduced. Conventionally, in order to prevent tension reduction of the shadow mask, a thermal compensation mechanism 19, which is a metal plate having a larger coefficient of thermal expansion than the frame, is attached to the bottom of the subframe 15 as shown in FIGS. 2 and 3. That is, the mask assembly passes through the high temperature thermal process, and the thermal compensation mechanism 19 having a larger thermal expansion coefficient than the subframe 15 causes thermal deformation due to the bimetal effect caused by the difference in thermal expansion coefficient. ) Is transformed into a U-shape and the tension received by the shadow mask is reduced. As the shadow mask passes through the thermal process while the tension is reduced, the tension decrease caused by the creep is reduced. That is, the stress σ 'acting on the shadow mask in the thermal process is smaller than the stress σ at room temperature.
σ' ＜ σσ '<σ
한편 음극선관 동작 시 전자총에서 나온 전자빔의 일부가 새도우마스크에 부딪치면서 열로 변하는데 이 열에 의해서 서브프레임이 U자 형상으로 변형을 일으키게 된다. 즉, 도 6에서 실선으로 표시한 것과 같이 서브프레임(15)이 변형되면서 새도우마스크(3)가 δ만큼 형광면(4) 방향으로 움직이게 되고(도밍 현상), 이로 인하여 전자총에서 발사된 전자빔(6)이 원래 위치에 정확히 도달하지 못하고 Δ만큼의 미스랜딩이 발생하여 화면의 색순도가 저하되는 문제점이 있다. 또한 종래의 열 보상기구는 평판 형상을 하고 있기 때문에 원하는 열 보상량을 얻기 위해서는 두께를 증가시켜야 하고, 따라서 재료비가 상승하게 된다.On the other hand, during the operation of the cathode ray tube, part of the electron beam from the electron gun hits the shadow mask and turns into heat, which causes the subframe to deform into a U shape. That is, as the subframe 15 is deformed as indicated by the solid line in FIG. 6, the shadow mask 3 moves in the direction of the fluorescent surface 4 by δ (doming phenomenon), thereby causing the electron beam 6 emitted from the electron gun. There is a problem that the color purity of the screen is deteriorated because the mislanding occurs as much as Δ without reaching the original position exactly. In addition, since the conventional heat compensation mechanism has a flat plate shape, the thickness must be increased in order to obtain a desired amount of heat compensation, thereby increasing the material cost.
따라서 본 발명은 상기와 같은 열 보상기구 용접 시 발생하는 문제점을 해결하기 위한 것으로, 특히 고온 공정을 거친 후 새도우마스크의 장력이 감소하는 것을 방지하고 음극선관의 동작 중에 새도우마스크의 도밍 특성을 악화시키지 않도록 열 보상기구를 부착한 칼라 음극선관용 마스크 어셈블리의 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.Therefore, the present invention is to solve the problems that occur when welding the heat compensation device, in particular to prevent the tension of the shadow mask is reduced after a high temperature process and do not deteriorate the domming characteristics of the shadow mask during operation of the cathode ray tube An object of the present invention is to provide a structure of a mask assembly for a color cathode ray tube attached with a thermal compensation mechanism.
도 1은 일반적인 음극선관의 구조도,1 is a structural diagram of a typical cathode ray tube,
도 2는 종래의 마스크어셈블리의 평면도,2 is a plan view of a conventional mask assembly;
도 3은 종래의 마스크어셈블리의 사시도,3 is a perspective view of a conventional mask assembly,
도 4는 새도우마스크에 가해지는 응력의 방향을 나타낸 도,4 is a view showing the direction of the stress applied to the shadow mask,
도 5는 열 공정에서의 프레임 변형을 나타낸 도,5 shows a frame deformation in a thermal process;
도 6은 프레임 변형으로 인한 미스랜딩 및 도밍 현상을 나타낸 도,6 is a view illustrating mis-landing and dominant phenomenon due to frame deformation;
도 7은 본 발명의 열 보정기구를 부착한 마스크어셈블리를 나타낸 도,7 is a view showing a mask assembly with a thermal correction mechanism of the present invention;
도 8은 본 발명의 열 보상기구의 두께에 대한 서브프레임 두께의 비에 따른 새도우마스크의 응력과 도밍량을 나타낸 도,8 is a diagram showing the stress and the domming amount of the shadow mask according to the ratio of the thickness of the subframe to the thickness of the thermal compensation mechanism of the present invention;
도 9는 본 발명의 열 보상기구의 폭에 대한 서브프레임 폭의 비에 따른 새도우마스크의 응력과 도밍량을 나타낸 도 및9 is a diagram showing the stress and the domming amount of the shadow mask according to the ratio of the width of the subframe to the width of the thermal compensation mechanism of the present invention;
도 10은 본 발명의 열 보상기구의 길이에 대한 서브프레임 길이의 비에 따른 새도우마스크의 응력과 도밍량을 나타낸 도이다.10 is a diagram showing the stress and the domming amount of the shadow mask according to the ratio of the length of the subframe to the length of the thermal compensation mechanism of the present invention.
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for the main parts of the drawing ***
1 : 패널 3 : 새도우마스크1 panel 3 shadow mask
8 : 스프링 7 : 메인프레임8: spring 7: mainframe
15 : 서브프레임 19 : 열 보상기구15: subframe 19: thermal compensation mechanism
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 수단은 내면에 형광체 스크린을 갖는 패널과, 상기 패널에 연결된 펀넬과, 상기 펀넬의 네크부에 장착되어 상기 형광면을 향해 전자빔을 방출하는 전자총과, 상기 패널 내면의 형광체 스크린에 대해 일정 간격을 두고 배치되어 색 선별 역할을 하는 텐션 타입의 새도우마스크와, 상기 새도우마스크를 고정 지지하는 두 개의 메인프레임과 상기 두 개의 메인프레임 양단을 지지하는 두 개의 서브프레임으로 구성된 프레임을 포함하는 칼라 음극선관에 있어서, 상기 각각의 서브프레임은 양 끝단에 위치한 메인프레임 부착부와 상기 양 끝단의 메인프레임 부착부의 일단에 연결되어 일정각도로 절곡된 경사부와 상기 양단의 경사부를 연결하는 연결부로 구성되며; 열 보상기구가 상기 서브프레임의 메인프레임 부착부, 경사부 및 일부의 연결부에 부착되는 것을 특징으로 한다.The technical means of the present invention for achieving this object is a panel having a phosphor screen on the inner surface, a funnel connected to the panel, an electron gun mounted on the neck portion of the funnel and emitting an electron beam toward the fluorescent surface, and the panel inner surface And a tension type shadow mask arranged at a predetermined interval with respect to the phosphor screen of the film, and having two main frames fixedly supporting the shadow mask and two subframes supporting both ends of the main frame. In the color cathode ray tube comprising a frame, each subframe is connected to one end of the main frame attachment portion at both ends and the main frame attachment portion of the both ends bent at a predetermined angle and the inclined portion of both ends It is composed of a connecting portion for connecting; The thermal compensation mechanism is attached to the mainframe attachment portion, the inclined portion and a part of the connection portion of the subframe.
이하 본 발명의 구성을 첨부한 도면을 통해 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 마스크 어셈블리 구조에 있어서 새도우마스크(3)를 지지하는 메인프레임(7) 그리고 탄성 지지체 역할을 하는 서브프레임(15), 메인프레임(7)과 서브프레임(15)을 지지하는 스프링(8)의 구조는 종래의 구성과 동일하며, 다만 상기 서브프레임 하부에 부착되어 바이메탈 작용을 하는 열 보상기구(19)의 기하하적 구조를 변형하여 크리프 특성에 의한 새도우마스크 응력 이완에 효율적으로 대응하면서 도밍량을 최소화시킬 수 있는 구조를 제시하고자 한다.The present invention provides a main frame 7 supporting the shadow mask 3 and a subframe 15 serving as an elastic support, a spring 8 supporting the main frame 7 and the subframe 15 in the mask assembly structure. ) Structure is the same as the conventional configuration, but while modifying the geometric structure of the thermal compensation mechanism 19, which is attached to the lower part of the subframe to act as a bimetal, while efficiently responding to the shadow mask stress relaxation caused by the creep characteristics We will present a structure that can minimize the amount of doming.
상기 서브프레임은 양 끝단에 위치한 메인프레임 부착부와 상기 양 끝단의 메인프레임 부착부의 일단에 연결되어 일정각도로 절곡된 경사부와 상기 양단의 경사부를 연결하는 연결부로 구성된다.The subframe includes a main frame attachment portion located at both ends and a slope portion bent at a predetermined angle and connected to one end of the main frame attachment portion at both ends and a connection portion connecting the inclination portions at both ends.
또한 본 발명의 열 보상기구(19)는 도 7과 같이 일정한 두께(t), 폭(b'), 길이(l')를 가지며 상기 서브프레임의 각도를 따라 절곡된 형상의 구조로 되어 있다. 상기 열 보상기구의 열팽창계수는 약 1.5×10-5∼2.5×10-5로써 일반적으로 쉽게 구할 수 있는 재질로 구성된다. 또한 도시한 바와 같이 상기 열 보상기구를 한 번 이상 절곡시킴으로써 두께를 증가시키지 않으면서도 열 보상작용의 효과를 증가시킬 수 있도록 하였다.In addition, the thermal compensation mechanism 19 of the present invention has a constant thickness t, width b ', and length l', as shown in FIG. 7, and has a structure bent along the angle of the subframe. The thermal expansion coefficient of the thermal compensation mechanism is about 1.5 × 10 −5 to 2.5 × 10 −5 and is generally made of a material that can be easily obtained. In addition, by bending the heat compensation mechanism one or more times as shown, it is possible to increase the effect of the heat compensation action without increasing the thickness.
상기 열 보상기구는 약 470℃의 고온 열 공정에서는 새도우마스크에 작용하는 응력을 작게하여 크리프 특성을 우수하게 해야한다. 반면에 과도하게 열 보상이 되면 열 보상기구가 음극선관 동작 중에도 바이메탈 작용을 일으켜서 도밍 현상에 의해 화면 색순도를 떨어뜨리게 된다.The thermal compensation mechanism should improve the creep characteristics by reducing the stress applied to the shadow mask in a high temperature thermal process of about 470 ° C. On the other hand, if the thermal compensation is excessive, the thermal compensation mechanism causes a bimetallic action even during the operation of the cathode ray tube, thereby degrading the screen color purity due to the dope phenomenon.
따라서 본 발명은 열 공정 중 새도우마스크에 작용하는 응력과 도밍량을 각각 20kgf/㎟와 50㎛이하로 유지하도록 열 보상기구를 설계하고자 한다. 본 발명에서는 상기 제시한 범위를 만족하는 열 보상기구의 두께(t), 폭(b'), 길이(l')의 최적값을 시뮬레이션을 통해 구하였다.Therefore, the present invention intends to design a thermal compensation mechanism to maintain the stress and the domming amount acting on the shadow mask during the thermal process to less than 20kgf / ㎜ and 50㎛, respectively. In the present invention, the optimum values of the thickness t, the width b ', and the length l' of the thermal compensation mechanism satisfying the above-mentioned ranges were obtained through simulation.
먼저 도 8은 열 보상기구의 두께(t)에 대한 서브프레임 두께(h)의 비(h/t)를 변화시키면서 새도우마스크에 작용하는 응력과 도밍량을 계산한 결과이다. 상기 그래프에서 알 수 있듯이 열 보상기구의 두께(t)에 대한 서브프레임 두께(h)의 비(h/t)가 클수록 새도우마스크에 작용하는 응력은 커지고 바이메탈 효과는 감소되어 크리프 특성은 나빠지고 음극선관 동작 중 새도우마스크의 도밍량은 작아지는것을 알 수 있다. 그러므로 열 보상기구의 두께(t)에 대한 서브프레임 두께(h)의 비(h/t)가 4~8일 때 크리프 특성이 우수하면서도 도밍량을 작게 할 수 있다.First, FIG. 8 is a result of calculating the stress and the dominant amount acting on the shadow mask while changing the ratio h / t of the subframe thickness h to the thickness t of the thermal compensation mechanism. As can be seen from the graph, the larger the ratio (h / t) of the subframe thickness (h) to the thickness (t) of the thermal compensator, the greater the stress acting on the shadow mask, and the bimetal effect is reduced, resulting in a worse creep characteristic It can be seen that the shadowing amount of the shadow mask becomes small during the pipe operation. Therefore, when the ratio h / t of the subframe thickness h to the thickness t of the thermal compensation mechanism is 4 to 8, the creep property is excellent and the doming amount can be reduced.
도 9는 열 보상기구의 폭(b')에 대한 서브프레임 폭(b)의 비(b/b')에 따른 응력과 도밍량을 나타낸 그래프이다. 상기 도 8과 마찬가지 개념으로 열 보상기구의 폭(b')에 대한 서브프레임 폭(b)의 비(b/b')가 0.8~1.3일 경우 크리프 특성이 우수하면서도 도밍량이 작다.9 is a graph showing the stress and the domming amount according to the ratio (b / b ') of the subframe width b to the width b' of the thermal compensation mechanism. In the same concept as that of FIG. 8, when the ratio b / b 'of the subframe width b to the width b' of the thermal compensation mechanism is 0.8 to 1.3, the creep property is excellent and the doming amount is small.
또한 도 10은 열 보상기구의 길이(l')에 대한 서브프레임의 1/2길이(l)의 비(l/l')에 대한 응력과 도밍량의 관계를 도시한 것이다. 이 경우도 상기 열 보상기구의 두께 및 폭과 마찬가지로 상기 길이의 비(l/l')가 0.8~1.3일 경우 크리프 특성이 우수하고 도밍량이 작다.FIG. 10 also shows the relationship between the stress and the domming amount for the ratio l / l 'of the half length l of the subframe to the length l' of the thermal compensation mechanism. In this case, similarly to the thickness and width of the thermal compensation mechanism, when the ratio (l / l ') of the length is 0.8 to 1.3, the creep characteristics are excellent and the doming amount is small.
상기 도 8, 도 9 및 도 10에서 알 수 있듯이 본 발명의 열 보상기구는 하기 식들을 만족할 때 새도우마스크에 작용하는 응력을 감소시켜서 크리프특성이 우수하고 음극선관 동작 중 새도우마스크의 도밍량이 감소하여 전자빔의 미스랜딩을 방지할 수 있다.As can be seen from FIGS. 8, 9 and 10, the thermal compensation mechanism of the present invention reduces the stress acting on the shadow mask when the following equations are satisfied, so that the creep property is excellent, and the dominant amount of the shadow mask is reduced during cathode ray tube operation. Mislanding of the electron beam can be prevented.
4 ＜ h / t ＜ 84 <h / t <8
0.8 ＜ b / b' ＜ 1.30.8 <b / b '<1.3
0.8 ＜ l / l' ＜ 1.30.8 <l / l '<1.3
상기 기술한 바와 같이 본 발명은 음극선관용 마스크 어셈블리에 있어서, 고온 열 공정 과정에서 발생하는 크리프 문제에 효과적으로 대응하면서 도밍 특성을 최소화할 수 있는 구조를 가지는 열 보상기구를 부착함으로써 고온 열 공정 과정에서 발생하는 새도우마스크의 응력 이완을 최소화하여 새도우마스크의 장력이 열 공정 후에도 줄어들지 않아 하울링 특성이 좋아진다. 또한 음극선관 동작 중에서 발생하는 도밍 현상을 감소시킬 수 있으므로 화면 색순도 저하에 따른 문제점을 개선할 수 있고, 열 보상기구의 두께를 증가시킬 필요가 없으므로 재료비용을 절감할 수 있다.As described above, in the mask assembly for a cathode ray tube, the present invention is applied in a high temperature thermal process by attaching a heat compensation mechanism having a structure capable of minimizing the domming characteristics while effectively coping with the creep problem occurring during a high temperature heat process. The stress relaxation of the shadow mask is minimized so that the tension of the shadow mask does not decrease even after the thermal process, thereby improving the howling characteristics. In addition, it is possible to reduce the phenomena generated during the cathode ray tube operation to improve the problems caused by the screen color purity degradation, it is not necessary to increase the thickness of the thermal compensation mechanism can reduce the material cost.
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2002
- 2002-02-06 KR KR10-2002-0006870A patent/KR100447653B1/en not_active IP Right Cessation
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