KR0144813B1

KR0144813B1 - 음극선관

Info

Publication number: KR0144813B1
Application number: KR1019940025132A
Authority: KR
Inventors: 박인구
Original assignee: 엄길용; 오리온전기주식회사
Priority date: 1994-09-30
Filing date: 1994-09-30
Publication date: 1998-07-01
Also published as: KR960012256A

Abstract

본원 발명은 음극선관의 펀넬 그라스의 취약한 부위를 강화함으로써 음극선관의 파손을 방지함을 목적으로 한 것이다.

본원 발명에 따른 음극선관은 펀넬 그라스의 프레스 성형공정후, 소정부위 특히, 네크 접합선과 펀넬 그라스의 곡면 상부에 강화층을 형성한다.

강화층에 침적된 이온과 펀넬 그라스이 유리간의 열팽창의 차로 인해 그 부위에 압축응력이 발생되고, 따라 성형공정, 기타 음극선관 사용 과정중에 그 부위에 조성되었던 인장응력이 상기 압축응역에 의해 감쇄된다.

Description

음극선관

제1도는 음극선관의 개략도.

제2도는 음극선관 후면의 펀넬(funnel)부의 개략도.

제3도는 프레스 성형된 펀넬 그라스(funnel glass)의 초기상태의 개략도.

제4도는 펀넬부의 부분 확대도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 패널 그라스5: 전자총

2: 펀넬(그라스)6: 접합선

3: 방폭밴드7: 편향요크

4: 네크부8: 기준선

10: 모일(moil)11: 기준선

본 발명은 음극선관에 관한 것으로서, 특히, 음극선관의 유리구체인 펀넬(funnel grass)의 안전성 향상에 관한 것이다.

음극선관의 통상적 구성은 첨부도면중 제1도에 도시된 바와 같이 음극선관은 형광면이 마련되어 있는 패널 그라스(1 : pannel glass)와 이 패널 그라스에 접합되는 깔대기 형상의 펀넬 그라스(2), 이들 그라스의 집합부에 장착되어 음극선관 제조공정중, 그리고 최종 완성후 음극선내부의 고진공화에 따른 인장응력을 감쇄시키는 금속재 방폭밴드(3)를 구비한다.

제2도에 도시된 바와 같이, 펀넬 그라스(2)의 후면에 네크부(4)에 음극선관의 전자총(5)이 장착되고, 그 네크부와 판넬 그라스 접속부 전방의 펀넬 그라스 후면에는 전자총에서 방사된 전자를 편향시키는 편향 요크(7)가 장착된다.

그런데, 유리로 형성되는 패널 그라스(1)와 펀넬 그라스(2)는 각기 그들 제조공정중 성형 공정에서 상당한 응력을 내포하게 된다. 물론, 이러한 응력 제거를 위한 열처리 공정이 성형 공정후 추가적으로 수행되기는 하지만 여전히 응력이 잔존하게 된다.

보다 문제가 되는 것은, 음극선관의 내부를 고진공화하면서, 그 진공상태로 인한 대기압과의 기압차로 인해, 음극선관이 균열이 일어나 폭축현상이 발생하여 작업자나 혹은 사용자에게 심각한 손상을 입힐 위험이 있다는 것이다. 특히, 최근들어 음극선관의 대형화, 평면화, 고해상도화됨에 따라 음극선관 파손의 위험이 더욱 증대되고 있다.

이러한 문제점 해결 방안으로 현재 통용되고 있는 기술은 전술한 바와 같이 패널 그라스(1)와 펀넬 그라스(2)간의 접합하는 것으로, 이러한 방법에 의해 종래 그 접합부에서 발생하는 파열현상은 상당부분 감소시킬 수가 있었다.

그러나, 음극선관의 파손이나 파열이 일어나는 부분은 상기 패널 그라스(1)와 펀넬 그라스(2)간의 봉착부에 국한되지 않는 것으로 판명됐다.

제2도에 도시된 바와 같이, 펀넬 그라스(2)는 깔대기 형상으로서 몇가지 부분으로 나누어 볼수 있다. 즉, 펀넬 그라스 상부의 급격한 곡률 변화부분, 즉, 곡면부와 그 곡면부에서 후면으로 연장하면서 급격히 반경방향으로 거의 직선형으로 좁아지는 경사부, 그리고 그 경사부에 접속되어 후방으로 돌출하는 원통형의 네크부(neck portion)가 그것이다. 상기 경사부 후단에는 네크부(4)가 접합선(6)을 따라서 상호 밀봉접합되며, 경사부는 봉합선(6)에 접속된 부분에 소정범위만큼은 그 네크부와 실질적으로 동일한 직경은 작지만 그 이후에는 전방을 향하여 발산하는 형태로서 급격한 곡률 변화부를 지닌다. 이 급격한 곡률 변화부를 지니는 선을 기준선(10 : 제3도)이라 한다.

상기 네크부(4)에는, 전술한 바와 같이 전자총(5)이 장착되고, 네크부(4)의 전달부 및 전술한 경사부 후면사이에 편향요크(7)가 장착된다.

그런데, 현재 문제가 되는 부분은 바로 네크부(4)와 펀넬(2)간의 접합선(6)영역과 상기 펀넬의 상기 봉합선 부위에 응력집중현상이 발생하고 또, 음극선관의 고진공화에 의해 곡률 변화부 내외측에 압측 응력 및 인장응력이 여타지역보다 크게 존재하는 것으로 판명됐다.

특히, 음극선관의 사용조건은 매우 다양하여 혹한 지역 및 혹서 역에서도 사용되는바, 음극선관이 제조환경과 사용지역의 환경차이에 의한 온도편차때문에 상기 네크부와 펀넬 봉합선 부위에 취약성이 나타나서 쉽게 파손될 우려가 있다. 아울러, 전자총(5) 및 편향요크(7)는 작동시 상당한 열을 발생하게 되는바, 장기간 사용시 전원의 온·오프가 반복되면서 온도 변화에 따른 반복적 열응력을 받게 되어 그 편향요크 장착부위(제4도의 도면부호(9)의 빗금친 부분)에 피로(fatigue)가 누적되어, 외부의 조그만 충격에 의해서도 그 부분이 쉽게 파손되는 치명적인 문제가 빈번히 발생하고 결국은 음극선관의 수명이 짧아지게 된다.

본 발명은 이상과 같은 종래의 기술의 문제점을 해소함을 목적으로 한다.

본 발명의 이러한 목적은 펀넬 후면의 요크가 장착되는 부위, 즉 제4도의 네크접합선(6)과 펀넬 그라스의 곡면 장상부의 기준선(8)사이의 영역에 유리 강화층을 마련함으로써 간단한 해소될 수 있다.

펀넬그라스는 성형공정이 완료되면, 제3도에 도시된 바와 같이 그 후단부에 소위 모일(10 ; moil)이라고 하는 부분이 형성된 상태로 성형된다.

이후, 모일(10)은 네크부(4)를 접합하기전에 절단 작업에 의해 제거된다.

본 발명에 따르면, 이러한 모일(10)을 제거하기 전 또는 그후에 상기 펀넬의 요크가 장착될 부위, 즉 네크 접합선(6)과 기준선(8)사이의 영역을 바람직하게는 300∼600℃로 가열된 KNO₃가 담겨있는 용탕에 일정시간 침지(dipping)함으로써 강화층을 형성하게 된다. 즉, 상기 KNO₃용액중에 펀넬 그라스를 침지하게 되면, 고온에 의해 펀넬 그라스의 유리와 KNO₃용액간에 이온 교환현상이 일어나게 되어, 결과적으로 유리에 K⁺이온이 침적하게 된다.

이러한 방법으로 이온을 침적시키면, 그라스내에 존재하는 이온의 반경과 펀넬 그라스의 유리 사이에 열팽창의 차가 발생하며, 이러한 팽창의 차로 인해 펀넬 그라스 표층에 압축응력이 부가되게 된다. 따라서, 펀넬 그라스에 조성됐던 인장응력이 압축응력에 의해 감쇄됨으로써, 펀넬 그라스의 취약부가 보강될 수 있는 것이다.

결과적으로 본원 발명에 따르면, 종래의 것에 비해 펀넬 후면의 요크장착부의 내구성과 파괴 강도를 대폭 향상함으로써 높은 방폭 품위가 확보될 수 있다., 따라서, 외부의 충격이나 반복된 작동에 의한 온도변화로 초래되는 피로현상을 감쇄시킴과 아울러 음극선관 사용 환경에 따른 문제점도 제거할수 있는 것이다.

이상, 본원 발명의 원리 및 그에 따른 작용효과에 대하여 설명했으나, 본원발명이 전술한 설명으로서 한정되지 않는다함은 당해 기술분야의 통상의 지식이라면 쉽게 이해할 수 있을 것이다.

즉, 앞서 네크부와 펀넬 그라스의 봉합 부위 및 편향요크(7)장착부위에 KNO₃를 이용한 이온교환에 의한 침지작업을 수행하는 것으로 설명했으나, 필요하다면, KNO₃용탕에 Al³⁺, Ge⁴⁺, Zr⁴⁺, Ti⁴⁺, Ga⁴⁺이온중 어느것을 추가로 첨가할 수도 있다.

또한, 전술한 바 이온 교환법에 의한 화학적 강화부위를 반드시 네크부의 접합선(6)과 펀넬 그라스(2)의 상부곡면부까지로 국한할 이유는 없으며, 요컨데, 음극선관의 어떤 부위든, 본 발명의 이온 교환기에 의한 그라스 표면 강화부를 구비한다면 그것을 본원 발명의 기술적 사상 범위에 포함되는 임을 이해해야 한다.

Claims

형광면이 형성된 패널 그라스와 그 패널 그라스에 접속된 깔대기 형상의 펀넬 그라스를 구비하며, 펀넬 그라스 후면에 네크부가 밀봉 접합되고, 상기 네크부에는 전자총에서 발사된 전자를 편향시키는 편향요크가 장착되는 음극선관에 있어서, 상기 펀넬 그라스 성형 공정후 펀넬 그라스의 소정부위를 고온의 KNO₃용탕에 침지함으로써 상기 소정 부위 고온의 KNO₃와 유리의 이온 교환에 의한 강화층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 음극선관.
제1항에 있어서, 상기 소정 부위가 펀넬 그라스의 곡면 정상부와 상기 네크부의 상기 펀넬 그라스와의 접합부와의 사이의 영역인 것을 특징으로 하는 음극선관.
제1항에 있어서, 상기 용탕의 온도가 300℃ ∼ 600℃인 것을 특징으로 하는 음극선관.
제1항 내지 3항중 어느 한 항에 있어서, 상기 KNO₃용탕에 Al³⁺, Ge⁴⁺, Zr⁴⁺, Ti⁴⁺, Ga⁴⁺로 이루어지는 군으로부터 선택된 1가지 이상의 이온을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 음극선관.