KR100220806B1 - Flat cathode ray tube - Google Patents
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Abstract
본 발명은 종래의 평면 브라운관 벌브가 배기로 내의 온도 상승시 패널의 모서리 부분으로부터 발생하는 파손으로 인해 수율이 떨어지고 최대 인장력 감소를 위해 배기로의 온도 조절시 생산 원가가 상승되는 문제점이 있기 때문에, 패널(10)의 안쪽 모서리 부분에 패널(10)에 비해 열팽창 계수가 작은 소재로 형성된 박막(50)을 부착함으로써, 박막(50)이 패널(10)의 과다 팽창을 저지하여 패널(10)에 작용되는 최대 인장력을 감소시키게 되므로 배기로 내에서의 패널(10) 파손이 효과적으로 방지되어 수율(收率)을 향상시킬 수 있고 배기로의 온도 상승 속도를 빠르게 할 수 있어 생산 비용을 절감할 수 있는 평면 브라운관 벌브에 관한 것이다.The present invention has a problem that the conventional flat CRT bulb has a problem in that the yield is lowered due to breakage occurring from the edge portion of the panel when the temperature rises in the exhaust passage and the production cost is increased when the temperature of the exhaust passage is adjusted to reduce the maximum tensile force. By attaching a thin film 50 formed of a material having a smaller thermal expansion coefficient to the inner edge portion of the panel 10 than the panel 10, the thin film 50 prevents overexpansion of the panel 10 and acts on the panel 10. Since the maximum tensile force is reduced, breakage of the panel 10 in the exhaust passage is effectively prevented, so that the yield can be improved, and the temperature rise rate of the exhaust passage can be increased, thereby reducing the production cost. It is about CRT bulb.
Description
본 발명은 평면 사각 TV에 사용되는 평면 브라운관 벌브에 관한 것으로서, 특히 브라운관 제조시 배기로에서 벌브의 열응력을 감소시켜 벌브 파손이 방지되도록 구성되어 수율을 향상시킬 수 있는 평면 브라운관 에 관한 것이다.The present invention relates to a flat CRT bulb used in a flat rectangular TV, and more particularly, to a flat CRT tube configured to reduce bulb thermal stress in an exhaust path during manufacturing of a CRT and to prevent bulb breakage.
평면 브라운관 벌브는 도 1에 도시된 바와 같이 형광체가 도포되어 화면이 표시되는 완전 평면 형상의 패널(10)과, 상기 패널(10)의 뒤쪽에 위치되고 넥크부에 전자총(미 도시)이 장착된 퍼널(20)과, 상기 패널(10)과 퍼널(20)을 접합시키는 프릿 글라스(11)와, 상기 패널(10)의 뒤쪽에 설치되고 많은 수의 개구부를 통해 전자총(미 도시)의 전자빔을 통과시켜 패널(10)의 형광체를 발광시킴으로써 화면이 형성되도록 하는 새도우마스크(40)와, 역시 프릿 글라스(11)에 의해 패널(10)에 접합되고 뒤쪽에 상기 새도우마스크(40)가 인장력이 가해진 상태로 용접된 A형 레일(30)로 구성되어 있다.As shown in FIG. 1, the planar CRT bulb includes a fully
상기와 같이 구성된 평면 브라운관 벌브는 새도우마스크(40)를 통과한 전자빔이 패널(10)의 형광체를 발광시켜 화면을 형성하도록 되어 있다.In the planar CRT bulb configured as described above, the electron beam passing through the
브라운관에 전원이 공급되면 넥크부의 전자총(미 도시)에서 다수의 전자빔이 패널(10)을 향해 방사되고, 이들은 상기 새도우마스크(40)의 개구부로 집속되어 패널(10) 내에 형성된 형광 스크린에 도달한다. 이때, 전자총(미 도시)으로부터 방사된 다수의 전자빔의 전자들 중에 약 80% 정도는 개구부를 통과하지 못하고 새도우마스크(40) 상에 충돌되어 열로 변환된다.When power is supplied to the CRT, a plurality of electron beams are radiated toward the
그러나, 평면 브라운관의 경우 새도우마스크(40)가 전자빔에 의해 가열되어도 자체 인장력을 갖고 있기 때문에 새도우마스크(40)가 부풀어 오르는 도밍 현상은 일어나지 않게 된다. 따라서, 평면 브라운관은 일반적인 컬러 브라운관에 비해 휘도가 80% 정도 뛰어난 장점이 있다.However, in the case of the planar CRT, even when the
그럼에도 불구하고, 평면 브라운관 벌브는 그 구조의 특성상 대기압 및 열응력에 취약한 치명적인 약점이 있으며, 바로 이점이 현재까지 대량 생산을 하지 못한 가장 큰 이유 중의 하나이다.Nevertheless, the planar CRT bulb has a fatal weakness that is vulnerable to atmospheric pressure and thermal stress due to its structure, which is one of the biggest reasons why it has not been mass produced to date.
따라서, 상기한 문제점을 해결하기 위한 여러 가지 방법들이 연구되고 있다. 상기한 문제점 중 대기압에 의한 패널 중심부의 파손을 방지하기 위하여 미합중국 특허 제4739412, 제4841372 및 제4930015 등에서 제안된 안전 유리를 사용하는 방법이 있다. 이 안전 유리는 완전 평면인 패널(10)의 앞면에 부착되어 패널 파손의 위험을 방지하는 역할을 하며, 상기에서 언급한 각 특허는 접착액 및 접합 방법에 대해 여러 가지 방법을 제시하고 있다. 결국, 현재 대부분의 평면 브라운관 벌브에는 이 안전 유리가 채용되어 있다.Therefore, various methods for solving the above problems have been studied. Among the above problems, there is a method of using the safety glass proposed in US Pat. Nos. 473412,4841372, 4930015, etc. in order to prevent damage to the panel center due to atmospheric pressure. This safety glass is attached to the front of the
그러나, 열응력에 대한 대책은 매우 심각한 문제임에도 불구하고 특별한 대책이 없는 실정이다. 패널(10)과 퍼널(20)을 접착시키는 배기로 내에서 온도 상승에 따라 패널(10) 내,외면의 온도 차이 및 각각의 팽창율 차이에 의하여 발생하는 열응력은 종종 패널을 파손시켜 수율(收率) 감소의 직접적인 원인이 된다. 따라서, 현재에는 배기로의 온도 상승을 적절히 조절하여 패널(10)의 내,외면의 온도 차이가 커지지 않도록 하고 있으나, 이 또한 많은 시행 착오를 필요로 하고 온도 상승을 매우 느리게 해야 하는 단점이 있다.However, although the measures against thermal stress are very serious problems, there are no special measures. As the temperature rises in the exhaust path bonding the
다시 말해서, 평면 브라운관은 그 구조상 필연적으로 문제가 되는 벌브 파손을 방지하기 위해 대부분 안전 유리를 장착하고 있다. 내부가 진공 상태인 브라운관 벌브는 대기압에 대해서는 패널(10) 중심부가 가장 취약한 부분이 되므로, 이 안전 유리의 장착은 비록 브라운관 무게의 증대를 가져오긴 하나 패널(10) 파손을 방지하는데 큰 효과가 있다.In other words, flat CRTs are mostly equipped with safety glass to prevent bulb breakage, which is inherently problematic in construction. Since the CRT bulb inside the vacuum is the most vulnerable part of the
다음으로 배기로의 온도 상승에 의한 영향을 살펴보면 다음과 같은 응력 분포를 보이게 된다. 먼저, 배기로의 온도가 상승되어 최대가 된 시점에서 패널(10)의 내,외면의 온도차가 가장 크게되는 경우를 생각하면, 도 2에 도시된 바와 같이 패널(10)의 안쪽 모서리부 중 퍼널 접합면(12)과 레일 접합면(13) 사이에서 최대 응력값을 보이게 된다. 이는 열팽창이 큰 패널(10)을 열팽창이 작은 퍼널(20) 및 레일(30)이 구속하고, 또한 모서리부에서 퍼널(20)이 가장 견고하게 패널(10)을 지지하기 때문이다. 이후, 배기로의 온도는 일정하게 유지되지만 브라운관 벌브 내의 온도는 조금 더 상승하여 패널(10)의 내,외면의 온도 차이는 감소하게 되고, 브라운관 벌브의 최대 인장력 또한 감소된다.Next, looking at the effect of the temperature rise in the exhaust passage will show the following stress distribution. First, considering the case where the temperature difference between the inner and outer surfaces of the
이상의 응력 이력을 보이는 브라운관 벌브에 있어서, 배기로의 온도 상승시 증가되는 최대 인장력이 벌브, 특히 패널(10)의 파손 강도보다 크게 될 경우 패널(10)은 도 3에 도시된 바와 같이 파손된다. 즉, 패널(10)의 파손이 최대 인장력이 작용되는 패널 안쪽 모서리부("A" 부분) 중에서 퍼널 접합면(12)과 레일 접합면(13) 사이에서 발생되므로 안전 유리는 전혀 효과가 없다.In the CRT bulb exhibiting the above stress history, the
따라서, 이 문제를 해결하기 위해서 배기로 내의 온도 상승을 적절하게 조절하고 있다. 배기로의 온도 상승 속도가 느리면 패널(10)의 내,외면 온도차가 크지 않으므로 최대 인장력이 감소되어 패널(10) 파손 방지에는 유리하지만 생산 비용은 더욱 증가한다는 다른 문제점을 내포하고 있다.Therefore, in order to solve this problem, the temperature rise in an exhaust path is adjusted suitably. When the temperature rise rate of the exhaust path is slow, the internal and external temperature difference of the
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 온도 상승시 패널의 모서리부에 압축력을 가함으로써 열팽창을 저지하여 열팽창에 의한 최대 인장력을 감소시키도록 구성되어 패널의 파손을 방지할 수 있는 평면 브라운관 벌브를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, it is configured to reduce the maximum tensile force due to thermal expansion by applying a compressive force to the edge of the panel when the temperature rises to prevent breakage of the panel Its purpose is to provide a planar CRT bulb that can be used.
도 1은 평면 브라운관 벌브의 일부가 도시된 구성도이고,1 is a configuration diagram showing a part of a flat CRT bulb,
도 2는 패널 내부가 도시된 도면이며,2 is a view showing the inside of the panel,
도 3은 패널의 파손 형상이 도시된 도면이고,3 is a view showing a broken shape of the panel,
도 4는 본 발명에 의한 평면 브라운관 벌브의 패널이 도시된 도면이며,4 is a view showing a panel of a flat CRT bulb according to the present invention,
도 5는 본 발명의 요부 구성인 박막에서의 작용력이 도시된 도면이다.5 is a view showing the action force in the thin film which is the main configuration of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10 : 패널 11 : 프릿 글라스10 panel 11: frit glass
12 : 퍼널 접합면 13 : 레일 접합면12 funnel
20 : 퍼널 30 : 새도우마스크20: Funnel 30: Shadow Mask
40 : 레일 50 : 박막40: rail 50: thin film
본 발명은 형광체가 도포되어 화면이 표시되는 완전 평면 형상의 패널과, 상기 패널의 뒤쪽에 위치되고 넥크부에 전자총이 장착된 퍼널과, 프릿 글라스에 의해 패널에 접합되고 뒤쪽에 새도우마스크가 인장력이 가해진 상태로 용접된 A형 레일로 구성된 평면 브라운관 벌브에 있어서, 상기 패널의 안쪽 모서리부에 열팽창 계수가 패널보다 낮은 소재의 박막이 부착된 것을 특징으로 한다.According to the present invention, a panel having a completely flat shape in which a phosphor is coated and a screen is displayed, a funnel positioned at the rear of the panel and an electron gun is mounted on the neck, and a shadow mask is bonded to the panel by frit glass, In a flat CRT bulb consisting of an A-rail welded in an applied state, a thin film of a material having a lower coefficient of thermal expansion than the panel is attached to an inner edge portion of the panel.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings an embodiment of the present invention will be described.
본 발명의 평면 브라운관 벌브는 도1과 도 4에 도시된 바와 같이 형광체가 도포되어 화면이 표시되는 완전 평면 형상의 패널(10)과, 상기 패널(10)의 뒤쪽에 위치되고 넥크부에 전자총(미 도시)이 장착된 퍼널(20)과, 상기 패널(10)과 퍼널(20)을 접합시키는 프릿 글라스(11)와, 상기 패널(10)의 뒤쪽에 설치되고 많은 수의 개구부를 통해 전자총(미 도시)의 전자빔을 통과시켜 패널(10)의 형광체를 발광시킴으로써 화면이 형성되도록 하는 새도우마스크(40)와, 역시 프릿 글라스(11)에 의해 패널(10)에 접합되고 뒤쪽에 상기 새도우마스크(40)가 인장력이 가해진 상태로 용접된 A형 레일(30)과, 상기 패널(10)의 안쪽 모서리부 중에서 퍼널 접합면(12)과 레일 접합면(13) 사이에 부착되고 열팽창 계수가 패널(10)보다 낮은 소재로 형성된 박막(50)으로 구성된다.As shown in FIGS. 1 and 4, the planar CRT bulb of the present invention includes a
이때, 상기 박막(50)은 열팽창 계수가 5.5×10-6∼9.2×10-6인 철(Fe) 또는 4.9×10-6인 티타늄(Ti)으로 형성된다.In this case, the
상기와 같이 구성된 본 발명의 평면 브라운관 벌브는 배기로에서 온도 상승시 상기 박막(50)이 패널(10) 표면에 압축력을 가함으로써 패널(10) 파손을 방지하게 된다.The flat CRT bulb of the present invention configured as described above prevents damage to the
배기로 내에서 온도가 상승될 경우 패널(10) 내,외면의 온도 차이 및 패널(10)과 퍼널(20)의 열팽창 차이에 의하여 응력이 발생하게 되고, 그 최대 인장력이 발생하는 부위("A"부)는 도 2에 도시된 바와 같이 패널(10) 내면의 모서리 부분 중 퍼널 접합면(12)과 레일 접합면(13) 사이이다. 이는 열팽창이 작은 퍼널(20)과 레일(30)이 열팽창이 큰 패널(10)을 구속하고, 패널(10) 내,외면의 온도차에 의해 패널 중앙부가 불룩 튀어나오는 현상의 방지를 위해 퍼널(20)이 패널(10)을 지지하기 때문에 가장 강하게 지지하는 모서리부에 응력이 집중된다. 이때의 최대 주응력은 인장력이고, 종종 패널(10)의 파손 강도보다 크게 되어 도 3과 같은 형태로 패널(10)이 파손될 때의 주 원인이 된다.When the temperature rises in the exhaust passage, stress is generated by the temperature difference between the inside and the outside of the
본 발명의 요점은 배기로 내에서 브라운관 벌브의 열응력을 저감시키기 위하여 패널(10) 내면의 모서리 부위에 열팽창 계수가 패널(10)보다 낮은 물질로 얇은 박막(50)을 입히는 것이다. 즉, 패널(10) 내면의 모서리 부분 중 응력이 집중되는 퍼널 접합면(12)과 레일 접합면(13) 사이에 철(Fe) 또는 티타늄(Ti) 등 패널(10)보다 열팽창 계수가 작은 소재를 진공 증착법을 이용하여 박막(50)으로 부착하는 것이다.The point of the present invention is to apply a
상기 박막(50)은 열응력에 의해 인장력이 집중될 때 박막(50)과 패널(10) 사이의 열팽창 차이에 의해 패널(10)에 압축력을 가함으로써 패널(10)의 최대 인장력을 감소시키게 된다.When the tensile force is concentrated by the thermal stress, the
도 5를 살펴보면 열응력에 의해 패널(10)은 팽창하여 인장력이 작용되나, 상기 패널(10)에 비해 적게 팽창하는 박막(50)은 패널(10)의 팽창을 저지하는 압축력으로 작용하게 된다. 즉, 배기로의 온도가 상승되면 상기 패널(10)과 박막(50)은 동시에 팽창하나, 박막(50)이 패널(10)에 비해 적게 팽창하여 많이 팽창하려는 패널(10)의 인장력에 대해 압축력으로 작용하여 패널(10)의 과다한 팽창을 저지하게 된다.Referring to FIG. 5, although the
이때, 상기 박막(50)은 패널(10) 내부의 모서리 부분에만 부착됨으로써 박막 소재 비용을 꾀하고 있고, 고온에서 최대 인장력이 발생되는 부위에서만 표면 압축력을 가하여 전체적인 응력 분포의 변화 없이 최대 인장력의 크기만 감소시키는 효과가 있다.At this time, the
따라서, 박막(50)의 소재로 이용되는 재료는 열팽창 계수가 패널보다 낮고, 진공 증착법으로 사용 가능해야 한다. 철(Fe)은 열팽창 계수가 5.5×10-6∼9.2×10-6으로서 패널(10)에 비해 작고, 진동 증착법중 가장 간단한 저항 가열법으로 주로 이용되는 소재로서 박막(50)으로 사용이 가능하다. 또한, 재료의 인성을 증가시키는 소재로 사용되는 티타늄(Ti)도 열팽창 계수가 4.9×10-6으로 매우 낮아 박막(50)으로 사용이 가능하다.Therefore, the material used as the material of the
이와 같이, 본 발명의 평면 브라운관 벌브는 패널 안쪽의 모서리 부분에 부착된 박막이 패널의 과다 팽창을 저지하여 패널에 작용되는 최대 인장력을 감소시키게 되므로 배기로 내에서의 패널 파손이 효과적으로 방지되어 수율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.As described above, the flat CRT bulb of the present invention reduces the maximum tensile force applied to the panel by preventing a thin film attached to the inner corner portion of the panel from overexpanding the panel, thereby effectively preventing panel breakage in the exhaust passage and improving yield. There is an advantage that can be improved.
또한, 배기로의 온도 상승 속도를 빠르게 할 수 있어 생산 비용을 절감할 수 있는 다른 이점이 있다.In addition, there is another advantage that can speed up the temperature rise of the exhaust furnace to reduce the production cost.
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Family Applications (1)
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