KR100223854B1

KR100223854B1 - 칼라 음극선관

Info

Publication number: KR100223854B1
Application number: KR1019970035340A
Authority: KR
Inventors: 김윤진
Original assignee: 구자홍; 엘지전자주식회사
Priority date: 1997-01-16
Filing date: 1997-07-26
Publication date: 1999-10-15
Also published as: CN1190820C; US6362564B1; TW405143B; KR19980069858A; CN1207573A

Abstract

본 발명은 칼라 음극선관에 관한 것으로 음극선관의 구동시 전력소비를 감소시키기 위해 가늘은 네크부를 갖는 음극선관에서 전자총이 탑재된 스템(stem)을 네크부에 최적의 상태로 융착시킬 수 있도록 한 것이다.

이를 위해, 형광체층(2)이 도포된 패널(1)과, 전자총(5)이 수용되는 가느다란 네크부(4a)가 형성되며 패널과 융착되는 펀넬(4)로 구성된 음극선관에서 상기 네크부에 전자총이 탑재된 스템(6)이 실링된 것에 있어서, 네크부(4a)의 내경을 (a)라 하고, 스템(6)의 외경을 (f)라 할 때, 네크부(4a)의 내경과 스템(6)의 외주면과의 간격이 0.2 ≤ (a - f)/2 ≤ 3.0 의 조건을 갖고, 상기 네크부의 외경은 23.0 ∼28.5로 하거나, 네크부(4a)의 내경과 스템(6)의 외경칫수가 0.85a ≤ f ≤ 0.98a의 조건으로 형성하거나, 네크부(4a)의 외경과 두께(t)의 칫수가 0.08b ≤ t ≤ 0.1b의 조건을 갖고, 상기 네크부의 외경은 23.0 ∼28.5mm로 하거나, 네크부(4a)의 두께(t)와 스템(6)의 두께(T)칫수가 0.8t ≤ T ≤ 1.4t 의 조건으로 형성하여서 된 것이다.

Description

칼라 음극선관

본 발명은 칼라 음극선관에 관한 것으로써, 좀더 구체적으로는 음극선관의 구동시 전력소비를 감소시키기 위해 가늘은 네크부를 갖는 음극선관에서 전자총이 탑재된 스템(stem)을 네크부에 최적의 상태로 융착시킬 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 음극선관은 도 1에 도시한 바와 같이 내면에 형광체층(2)이 형성되고, 상기 형광체층과 일정간격 유지되게 섀도우 마스크(shadow mask)(3)가 고정된 패널(panel)(1)과, 후방에 가느다란 네크부(4a)가 형성되며 패널과 융착 고정되는 펀넬(funnel)(4)과, 상기 네크부에 수용되어 전자빔(7)을 형광체층측으로 방사하는 전자총(5)과, 상기 전자총이 탑재되어 네크부에 실링(sealing)되는 스템(6)으로 구성되는데, 네크부(4a)에 스템(6)이 실링되고 나면 스템에 형성된 배기관(6a)을 통해 배기공정을 실시하여 음극선관의 내부를 진공상태로 만든 다음 상기 스템(6)에 형성된 배기관(6a)을 녹여 밀봉하므로써, 음극선관이 이루어지게 된다.

상기한 바와 같이 구성된 음극선관의 네크부(4a) 외주면에는 전자총(5)에서 방사되는 전자빔(7)을 편향시키기 위한 편향요크(8)가 설치된다.

따라서 전자총(5)의 스템(6)측에 위치한 음극(cathode)(도시는 생략함)내부에 설치된 히터(heater)가 발열하면 음극의 상면에 도포된 산화물에서 전자를 방출하게 된다.

상기 음극의 산화물에서 방출된 전자는 특정한 간격을 두고 배열된 각각의 전극을 통과하면서 요구되는 특성의 전자빔을 형성하게 된다.

이렇게 형성된 전자빔은 편향요크(8)에 의해 형성된 자계에 의해 편향된 다음 색선별역할을 하는 섀도우 마스크(3)를 통과한 후 패널(1)의 내면에 도포된 형광체층(2)과 부딪혀 형광체를 발광시키게 되므로 화상이 재현된다.

상기한 동작이 원활히 이루어지기 위해서는 음극선관이 진공상태를 유지하고 있어야 되는데, 이를 위해서는 전자총에 전원을 공급하기 위한 다수개의 스템핀(9)과 배기를 위한 배기관(6a)이 형성된 스템(6)을 네크부(4a)에 조립한 후 실링하고, 이후 배기관(6a)을 통해 음극선관의 내부를 진공으로 만든 다음 배기관(6a)을 용융시켜 밀봉하므로써 음극선관의 내부가 진공상태를 유지하게 된다.

상기한 바와 같은 음극선관에 적용되는 전자총의 음극산화물에서 방출된 전자빔이 편향요크(8)에 의해 발생된 자계에 의해 패널(1)의 내면에 도포된 형광체층(2)에 도달하도록 전자총이 동작할 때 편향에 필요한 자계를 발생시키기 위해 편향요크(8)를 구성하는 코일에 흐르는 전류는 네크부(4a)의 외경이 작으면 작을수록 적게 소모되므로 소비전력의 감소가 가능해진다.

이에 따라 근래들어 네크부(4a)의 외경을 더욱 작게 형성하기 위해 관련업계에서 많은 연구개발이 진행되고 있지만, 네크부(4a)의 외경을 작게 형성하는데에는 다음과 같은 많은 제약이 따른다.

첫째, 네크부(4a)의 외경이 작아지면 네크부의 내부에 수용되는 전자총의 해상도가 열화될 수 있으므로 최적의 설계가 이루어진 고성능의 전자총을 개발하여야 된다.

이를 위해, 포커스 전압을 2개 이상으로 분리하여 공급하므로써, 편향요크에 의해 발생될 수 있는 비점수차를 보상하여 화면 주변부에서의 해상도 열화를 보상하고, 주렌즈를 최적화하므로 스폿(spot)의 전면성(uniformity)을 향상시켜 고성능의 전자총을 가능하게 한다.

이와 같이 포커스 전압을 2개 이상으로 분리하여 공급하는 방법으로 1개의 스템핀에 포커스 전압을 인가하여 ㄴ부의 전자총에 장착된 저항에 의해 2개 이상의 전압으로 나누어 인가하는 방법과, 2개의 포커스 전압 인가핀을 통하여 각각의 포커스 전압을 인가하는 방법이 있다.

둘째, 네크부(4a)의 외경이 작아지면 전자총에 1개 또는 2개의 포커스 전압 및 필요한 각각의 전원을 공급하는 금속성의 핀을 지닌 스템의 형상 및 칫수가 적절히 설정되어야 한다.

만약, 그렇지 않을 경우에는 스템(6)과 네크부(4a)의 접속부분에서 완전한 실링이 이루어지지 않거나, 실링이 되더라도 실링된 부분에서 크랙(crack)이 발생되거나, 원만하지 못한 실링현상을 지니게 되어 음극선관의 내부를 완전한 진공상태로 유지하지 못하게 됨은 물론 베이스와의 형합성 문제로 인해 내전압 특성불량을 야기시키게 된다.

상기한 스템(6)은 금속성의 스템핀(9)이 스템(6)의 중심에서 일정한 거리를 위치하여 원을 형성하며 적절한 절연성을 유지하기 위해 등간격으로 배치되는데, 상기 스템핀(9)들이 형성한 원의 직경은 대략 15.24mm와 12.0mm인 것들이 적용되었다.

그리고 금속성의 스템핀(9)들의 강도유지 및 절연특성을 증대시키기 위해 스템핀(9)의 주변에 스템(6)의 재질인 유리로 된 돌기부(6b)가 스템과 일체로 형성되는데, 상기한 바와 같이 가느다란 네크부(4a)를 적용할 경우 직경이 15.24mm인 핀서클을 갖는 스템(6)은 외경이 네크부(4a)의 내경보다 커 유리돌기부(6b)가 네크부(4a)와 융착될 우려가 있어 크랙이나, 내전압에 불리한 원인이 되기 때문에 적용이 불가능하게 된다.

또한, 직경이 12.0mm인 핀서클을 갖는 스템(6)은 외경이 네크부의 내경보다 너무 작아 실링이 되지 않고, 실링이 되더라도 실링된 부위가 너무 얇아 음극선관 내부의 진공형성작업시 크랙이 발생되므로 적용 불가능하다.

본 발명은 종래의 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로써, 가느다란 네크부를 갖는 음극선관에서 스템이 네크부에 최적의 상태로 실링될 수 있도록 하기 위한 네크부의 칫수와 스템의 칫수를 최적의 상태로 결정하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 형광체층이 도포된 패널과, 전자총이 수용되는 가느다란 네크부가 형성되며 패널과 융착되는 펀넬로 구성된 음극선관에서 상기 네크부에 전자총이 탑재된 스템이 실링된 것에 있어서, 네크부의 내경을 (a)라 하고, 스템의 외경을 (f)라 할 때, 네크부의 내경과 스템의 외주면과의 간격이 0.2 ≤ (a - f)/2 ≤ 3.0 의 조건을 갖고, 상기 네크부의 외경은 23.0 ∼28.5mm인 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관이 제공된다.

본 발명의 제 2 실시예에 따르면, 형광체층이 도포된 패널과, 전자총이 수용되는 가느다란 네크부가 형성되며 패널과 융착되는 펀넬로 구성된 음극선관에서 상기 네크부에 전자총이 탑재된 스템이 실링된 것에 있어서, 네크부의 내경을 (a)라 하고, 스템의 외경을 (f)라 할 때, 네크부의 내경과 스템의 외경칫수가 0.85a ≤ f ≤ 0.98a의 조건으로 형성된 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관이 제공된다.

본 발명의 제 3 실시예에 따르면, 형광체층이 도포된 패널과, 전자총이 수용되는 가느다란 네크부가 형성되며 패널과 융착되는 펀넬로 구성된 음극선관에서 상기 네크부에 전자총이 탑재된 스템이 실링된 것에 있어서, 네크부의 외경을 (b)라 하고, 네크부의 두께를 (t)라 할 때, 네크부의 외경과 두께의 칫수가 0.08b ≤ t ≤ 0.1b의 조건을 갖고, 상기 네크부의 외경은 23.0 ∼28.5mm인 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관이 제공된다.

본 발명의 제 4 실시예에 따르면, 형광체층이 도포된 패널과, 전자총이 수용되는 가느다란 네크부가 형성되며 패널과 융착되는 펀넬로 구성된 음극선관에서 상기 네크부에 전자총이 탑재된 스템이 실링된 것에 있어서, 네크부의 두께를 (t)라 하고, 스템의 두께를 (T)라 할 때, 네크부의 두께와 스템의 두께칫수가 0.8t ≤ T ≤ 1.4t 의 조건으로 형성된 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관이 제공된다.

도 1은 일반적인 음극선관을 나타낸 종단면도

도 2a 및 도 2b는 네크부의 내경과 스템의 외주면 간격에 따라 불량융착된 상태의 종단면도

도 3a 및 도 3b는 네크부의 두께변화에 따라 불량융착된 상태의 종단면도

도 4a 및 도 4b는 스템의 두께변화에 따라 불량융착된 상태의 종단면도

도 5는 네크부에 스템을 융착하기 전의 종단면도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 패널 3 : 새도우 마스크

4 : 펀넬 4a : 네크부

6 : 스템 9 : 스템핀

이하, 본 발명을 일 실시예로 도시한 첨부된 도 2 내지 도 5를 참고로 하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2a 및 도 2b는 네크부의 내경과 스템의 외주면 간격에 따라 불량융착된 상태의 종단면도이고 도 3a 및 도 3b는 네크부의 두께변화에 따라 불량융착된 상태의 종단면도이며 도 4a 및 도 4b는 스템의 두께변화에 따라 불량융착된 상태의 종단면도이고 도 5는 네크부에 스템을 융착하기 전의 종단면도이다.

본 발명의 스템(6)은 금속성의 스템핀(9)이 스템(6)의 중심에서 일정한 거리에 위치하여 원을 형성하며 적절한 절연성을 유지하기 위해 특정한 등간격으로 배열되어 있다.

상기 금속성 스템핀(9)들의 강도유지와 절연특성을 증대시키기 위해 스템핀(9)의 주변에 스템의 재질과 동일한 재질의 돌기부(6b)가 스템(6)과 일체로 형성된다.

상기 스템핀(9)이 스템의 중심으로 부터 형성되는 핀서클은 네크부(4a)의 내벽과 적절한 간격을 갖도록 설계되어야 하며, 더 나아가 스템(6)의 중요 칫수와 네크부(4a)의 중요 칫수들에 대한 최적의 관계를 유지하도록 결정하여야 된다.

상기 네크부(4a)의 외경이 23.0 ∼28.5mm미만의 가느다란 네크부(4a)를 갖는 음극선관에서 네크부(4a)의 내부에 전자총이 탑재된 스템(6)을 결합하여 실링작업할 때 상기 네크부의 내경과 스템(6)의 간격이 적절하지 못할 경우 실링이 되지 않거나, 실링이 되더라도 원만한 형상이 되지 않아 음극선관이 요구하는 특성을 만족시키지 못하는 불량이 발생된다.

본 발명의 제 1 실시예에서는 도 5에 도시한 바와 같이 네크부(4a)의 내경을 (a)라 하고, 스템(6)의 외경을 (f)라 할 때, 네크부(4a)의 내경과 스템(6)의 외주면과의 간격〔(a - f)/2〕이 0.2 ≤ (a - f)/2 ≤ 3.0 의 조건을 갖도록 네크부(4a)의 내경과 스템(6)이 최적의 관계를 갖도록 설계하였다.

또한, 본 발명의 제 2 실시예에서는 네크부(4a)의 내경을 (a)라 하고, 스템(6)의 외경을 (f)라 할 때, 네크부(4a)의 내경과 스템(6)의 외경칫수가 0.85a ≤ f ≤ 0.98a의 조건이 되게 설계하였다.

즉, 제 1 실시예에서는 네크부(4a)의 내경과 스템(6)의 외주면사이의 간격을 조건으로 하여 설계할 때 최적의 간격이 유지될 수 있도록 하였고, 제 2 실시예에서는 네크부(4a)의 내경과 스템(6)의 외경 비율을 조건으로 하여 설계할 때 네크부(4a)의 내경과 스템(6)의 외주면사이의 간격이 최적의 상태가 되게 설계하였다.

만약, 네크부(4a)의 내경과 스템(6)의 외주면사이에 형성되는 간격이 상기한 조건보다 넓을 경우에는 실링작업을 할 때 불꽃의 세기를 강하게 하여 밀어 주어야 하는데, 이때 불꽃의 세기에 의해 네크부(4a)의 용융상태가 심하여 점성이 떨어지게 된다.

이에 따라 네크부(4a)와 스템(6)의 융착부 두께가 도 2a와 같이 네크부(4a) 두께의 50%이하로 떨어져 음극선관내부를 진공시키기 위한 배기작업시 이들 부위에서 크랙이 발생된다.

이와는 반대로 네크부(4a)의 내경과 스템(6)의 외주면사이에 형성되는 간격이 상기한 조건보다 좁을 경우에는 실링작업시 융착작업은 유리하겠지만, 지나치게 많은 양의 용융된 네크부의 유리가 도 2b와 같이 융착부위에 융착되거나, 불규칙한 형상으로 융착되어 실링작업후 상기 음극선관을 베이스(도시는 생략함)에 장착시 불량한 장착상태를 유지하게 되므로 내전압특성의 불량을 유발하며, 네크부(4a)의 외주면에 전자빔을 편향시키는 편향요크(8)의 장착작업이 어려워지게 된다.

또한, 네크부(4a)의 내경과 스템(6)의 외주면 간격이 더욱 좁을 경우에는 스템(6)의 외주면에 의해 네크부(4a)의 내벽에 긁힘현상이 발생되거나, 부딪혀 파손되는 문제점이 야기된다.

한편, 본 발명의 제 3 실시예에서는 네크부(4a)의 외경이 23.0 ∼28.5mm인 음극선관에서 네크부(4a)의 외경을 (b)라 하고, 네크부의 두께를 (t)라 할 때, 네크부의 외경과 두께의 칫수가 0.08b ≤ t ≤ 0.1b의 조건을 갖도록 네크부(4a)의 외경과 두께를 최적의 관계를 갖도록 설계하였다.

만약, 네크부(4a)의 외경이 23.0 ∼28.5mm정도로 가느다란 음극선관에서 네크부의 외경과 두께의 관계가 적절하지 않을 경우, 스템(6)이 융착된 상태에서 크랙이나, 스템핀(9)의 산화가 심하게 발생되어 음극선관의 내부에 충진된 가스누설현상이 야기된다.

즉, 도 3a와 같이 네크부(4a)의 두께가 너무 두꺼우면 충격에 대한 네크부의 강도는 보장받을 수 있으나, 너무 지나치게 두꺼우면 실링작업시 열량의 소모가 많아질 뿐 아니라 과다한 열량에 의해 스템핀(9)이 산화되거나, 스템핀(9)의 주위에 위치하는 돌기부(6b)가 파괴되므로 내전압 및 내절연성이 저하되었다.

또한, 산화된 스템핀(9)의 조각들이 음극선관의 내부에서 이물질로 작용되어 스트레이(stray)불량을 발생시키거나, 섀도우 마스크(3)에 형성된 구멍을 막는 문제점을 야기시킨다.

이와는 반대로 도 3b와 같이 네크부(4a)의 두께가 지나치게 얇으면 충격에 대한 안전성을 보장받을 수 없게 된다.

따라서 네크부(4a)의 외경(b)에 따라 네크부의 두께(t)를 적절하게 유지하도록 설계되어야 한다.

본 발명의 제 4 실시예에서는 네크부(4a)의 두께를 (t)라 하고, 스템(6)의 두께를 (T)라 할 때, 네크부(4a)의 두께와 스템(6)의 두께칫수가 0.8t ≤ T ≤ 1.4t 의 조건을 갖도록 네크부(4a)의 두께(t)와 스템(6)의 두께(T)가 최적의 관계를 갖도록 설계하였다.

만약, 전자총이 탑재된 스템(6)의 두께(T)와 네크부(4a)의 두께(t)가 적절한 관계를 유지하지 못할 경우, 즉 도 4a와 같이 네크부(4a)의 두께에 비해 스템(6)의 두께가 지나치게 얇을 경우에는 실링작업시 가해지는 열에 의해 스템(6)의 형상이 변형되거나, 스템핀(9)의 산화가 심하게 발생되어 베이스에 부착시 형합성에 문제가 됨은 물론 내전압의 저하를 초래하게 된다.

이와는 반대로 네크부(4a)의 두께에 비해 스템(6)의 두께가 지나치게 두꺼울 경우에는 도 4b와 같이 실링작업시 용융정도의 차이로 인해 네크부(4a)와 스템(6)의 융착형상이 좋지 않아 상기한 바와 같은 이유로 내전압불량의 원인이 되며, 두께의 차이가 심할 경우에는 열에 의한 응력이 고르게 분포되지 않아 음극선관의 배기공정에서 이들의 융착부위에서 크랙이 발생된다.

전술한 각 실시예들은 포커스 인가 핀수가 1개 또는 2개인 스템에 적용할 수 있다.

그리고 각 실시예들은 스템에 고정된 스템핀에 스템의 중심으로부터 이루는 원의 직경이 12.0mm인 것에 적용가능하다.

이상에서와 같이 본 발명은 가느다란 네크부(4a)에 전자총이 탑재된 스템(6)을 융착고정시 최적의 실링상태가 유지되도록 네크부(4a)의 외경 및 내경 그리고 네크부의 두께와 스템핀(9)의 두께를 설정 가능하게 되므로 인해 음극선관의 제조공정중 네크부와 스템의 실링작업시 이들의 융착부위에서 발생하기 쉬한 크랙을 현저히 감소시키게 되므로 수율이 향상된다.

또한, 스템(6)의 실링공정시 스템핀(9)이 산화되어 음극선관의 내부에서 이물질로 작용되는 현상을 미연에 방지하게 되므로 섀도우 마스크(3)에 형성된 구멍의 막힘불량도 미연에 방지하게 되는 효과도 얻게 된다.

Claims

형광체층이 도포된 패널과, 전자총이 수용되는 가느다란 네크부가 형성되며 패널과 융착되는 펀넬로 구성된 음극선관에서 상기 네크부에 전자총이 탑재된 스템이 실링된 것에 있어서, 네크부의 내경을 (a)라 하고, 스템의 외경을 (f)라 할 때, 네크부의 내경과 스템의 외주면과의 간격이 0.2 ≤ (a - f)/2 ≤ 3.0 의 조건을 갖고, 상기 네크부의 외경은 23.0 ∼28.5mm인 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
제 1 항에 있어서,

스템에 고정된 포커스 인가핀이 1개 또는 2개인 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

스템에 고정된 스템핀이 스템의 중심으로 부터 이루는 원의 직경이 12.0mm인 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
형광체층이 도포된 패널과, 전자총이 수용되는 가느다란 네크부가 형성되며 패널과 융착되는 펀넬로 구성된 음극선관에서 상기 네크부에 전자총이 탑재된 스템이 실링된 것에 있어서, 네크부의 내경을 (a)라 하고, 스템의 외경을 (f)라 할 때, 네크부의 내경과 스템의 외경칫수가 0.85a ≤ f ≤ 0.98a의 조건으로 형성된 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
제 4 항에 있어서,

스템에 고정된 포커스 인가핀이 1개 또는 2개인 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,

스템에 고정된 스템핀이 스템의 중심으로 부터 이루는 원의 직경이 12.0mm인 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
형광체층이 도포된 패널과, 전자총이 수용되는 가느다란 네크부가 형성되며 패널과 융착되는 펀넬로 구성된 음극선관에서 상기 네크부에 전자총이 탑재된 스템이 실링된 것에 있어서, 네크부의 외경을 (b)라 하고, 네크부의 두께를 (t)라 할 때, 네크부의 외경과 두께의 칫수가 0.08b ≤ t ≤ 0.1b의 조건을 갖고, 상기 네크부의 외경은 23.0 ∼28.5mm인 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
제 7 항에 있어서,

스템에 고정된 포커스 인가핀이 1개 또는 2개인 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,

스템에 고정된 스템핀이 스템의 중심으로 부터 이루는 원의 직경이 12.0mm인 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
형광체층이 도포된 패널과, 전자총이 수용되는 가느다란 네크부가 형성되며 패널과 융착되는 펀넬로 구성된 음극선관에서 상기 네크부에 전자총이 탑재된 스템이 실링된 것에 있어서, 네크부의 두께를 (t)라 하고, 스템의 두께를 (T)라 할 때, 네크부의 두께와 스템의 두께칫수가 0.8t ≤ T ≤ 1.4t 의 조건으로 형성된 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
제 10 항에 있어서,

스템에 고정된 포커스 인가핀이 1개 또는 2개인 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,

스템에 고정된 스템핀이 스템의 중심으로 부터 이루는 원의 직경이 12.0mm인 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.