KR100315534B1 - 개선된 펀넬을 구비한 컬러 수상관 - Google Patents

Abstract

개선된 컬러 수상관(10)은 실질적으로 장방형인 면판 패널(12), 펀넬(16) 및 네크(14)로 구성된 유리 엔벨로프(11)를 갖는 형태이다. 이러한 엔벨로프는 3개의 직교축, 즉 면판 패널의 폭이 넓은 변에 실질적으로 평행한 장축(X-X)과, 면판 패널의 폭이 좁은 변에 실질적으로 평행한 단축(Y-Y)과, 패널의 중심과 네크의 중심을 통해 연장되는 길이축(Z-Z)을 갖는다. 펀넬은 주몸체부(30)와, 네크에 봉착되는 요크 영역(32)을 갖는다. 펀넬은 주몸체부의 측벽(31)의 두께를 얇게 하여 중량을 경감한다. 주몸체부의 측벽의 두께를 얇게 하는 것에 따른 요크 영역에서의 인장 응력의 증대는 요크 영역에서의 측벽(33)의 두께를 변화시킴으로써 최소화되고, 장축에 인접한 위치에서 그 요크 영역의 측벽의 두께가 최대로 된다.

Description

개선된 펀넬을 구비한 컬러 수상관{COLOR PICTURE TUBE HAVING IMPROVED FUNNEL}

컬러 수상관은 네크(neck), 펀넬(funnel) 및 장방형 면판 패널로 구성된 유리 엔벨로프(glass envelope)를 구비한다. 이 면판 패널은 주변 측벽으로 둘러싸인 뷰잉 면판을 포함한다. 면판 패널의 측벽은 유리 프릿(glass frit)에 의해 펀넬의 대구경단(大口徑端)에 봉착된다. 패널 측벽과 펀넬의 상호 대향 단면은 봉착면(seal land)이라고 칭한다. 펀넬의 봉착면에 인접하여 주몸체부(main body portion)가 있으며, 이 주몸체부는 전이 영역(transition area)(이하에서 요크 영역으로 칭해짐)으로 연장되어 네크에 봉착된다.

제조되는 컬러 수상관의 크기가 대형화됨에 따라, 각 펀넬도 대형화되어 보다 다량의 유리를 필요로 하게 된다. 다량의 유리를 필요로 하는 경우, 펀넬을 압축하기가 보다 어려워지게 되고, 이로 인해 컬러 수상관의 코스트가 증가된다. 따라서, 펀넬에 사용되는 유리의 양을 감량하여 중량과 코스트를 감소시키는 것이 바람직하다. 하지만, 펀넬의 유리를 감량하면, 펀넬이 구조적으로 약해지며, 어떤 경우에는 수상관의 진공 부하로 인해 변형(stress)을 형성하게 된다. 유리를 너무 많이 감량하면, 펀넬은 불안정하게 되어 파손하게 된다. 펀넬의 주몸체부는 유리를 감량하기에 적절한 부분이지만, 이 부분의 유리를 감량하는 경우 요크 영역의 인장 응력은 허용할 수 없는 레벨까지 증가된다. 요크 영역의 응력이 펀넬에 있어서의 최대 인장 응력이라는 것은 공지되어 있다. 대각선 길이가 68cm(27인치)이고 요크 영역의 유리 단면 두께가 동일한 펀넬에 대하여, 요크 영역의 최대 인장 응력은 대략 120.93kg/cm²(1720psi)가 된다. 하지만, 요크 영역의 측벽의 두께를 변화시키지 않고, 주몸체부의 유리 측벽을 얇게 하여 중량을 대략 11%정도 감소시키면, 요크 영역의 최대 인장 응력은 대략 15%정도 증가하여 약 138.5kg/cm²(1970psi)가 된다. 따라서, 실질적으로 요크 영역의 인장 응력을 증가시키지 않고도, 강도를 유지하면서 중량과 코스트를 감소시킬 수 있는 새로운 펀넬 설계가 요구된다.

본 발명은 컬러 수상관에 관한 것으로, 상세하게는 요크 영역에서의 인장 응력을 실질적으로 증가시키지 않고도 펀넬의 중량 및 코스트를 감소시키기 위한 펀넬 설계의 변경에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 펀넬을 갖는 CRT의 부분 절단면도.

도 2는 선 2-2를 따라 절단한 펀넬의 단면도.

도 3은 펀넬의 일상한부의 확대 단면도.

도 4는 종래 기술과 본 발명의 각 펀넬의 장축에 따른 측벽 두께를 나타내는 그래프.

도 5는 종래 기술과 본 발명의 각 펀넬의 단축에 따른 측벽 두께를 나타내는 그래프.

본 발명은 실질적으로 장방형인 면판 패널, 펀넬 및 네크로 구성된 유리 엔벨로프를 포함하는 형태의 컬러 수상관의 개량을 제공한다. 유리 엔벨로프는 3개의 직교 축, 즉 면판 패널의 폭이 넓은 변(邊)에 실질적으로 평행한 장축과, 면판 패널의 폭이 좁은 변에 실질적으로 평행한 단축과, 패널과 네크의 양 중심을 통해 연장되는 중심 길이축을 갖는다. 펀넬은 주몸체부(main body portion)와, 네크에 봉착되는 요크 영역으로 구성된다. 펀넬의 주몸체부는 두께가 감소되는 제1의 측벽을 갖는다. 펀넬의 요크 영역은 두께가 일정치 않은 제2의 측벽을 가지며, 이 제2의 측벽은 상기 장축에 인접한 부분의 두께가 최대가 된다.

도 1은 실질적으로 장방형인 면판 패널(12)과, 장방형 펀넬(16)에 의해 연결되는 관형 네크로 구성된 유리 엔벨로프(11)를 구비한 장방형 컬러 CRT(10)를 도시한다. 면판 패널(12)은 뷰잉 면판(18)과, 패널 봉착면(21)을 포함하는 측벽(20)으로 구성된다. 패널 봉착면(21)은 프릿 봉착부(23)에 의하여 대응하는 펀넬 봉착면(22)에 봉착된다. 유리 엔벨로프(11)는 3개의 직교 축, 즉 패널(12)의 폭이 넓은 변(통상 수평 방향)에 평행한 장축(X-X), 패널(12)의 폭이 좁은 변(통상 수직 방향)에 평행한 단축(Y-Y) 및 네크(14)의 중심과 패널(12)의 중심을 통해 연장되는 중심 길이축(Z-Z)을 포함한다. 3색 발광성 형광 스크린(24)은 패널(12)의 내표면 에 구비된다. 바람직하게는, 스크린(24)은 단축(Y-Y)에 실질적으로 평행하게 연장되는 형광체선을 갖는 라인 스크린이다. 또한, 도트 스크린을 사용하여도 좋다. 알루미늄과 같은 금속 박막층(25)은 발광성 형광 스크린(24) 상에 배치되며, 서로 결합되어 발광 스크린 어셈블리를 형성한다. 섀도 마스크(26)와 같은 다공 컬러 선택 전극은 프레임(27)에 부착되고, 도시되지 않은 종래의 수단에 의해 발광 스크린 어셈블리에 대하여 소정 간격을 두고 착탈 가능하게 장착된다. 전자총(28)은 네크(14) 내부의 중심에 장착되어, 도시되지 않은 3개의 전자빔을 발생하여 컨버전스 경로를 따라 섀도 마스크(26)의 개구를 통해 스크린(24)을 향하여 투사한다. 수상관(10)은 펀넬과 네크와의 접합 부근에 배치되는 요크(29)와 같은 외부 자기 편항 요크와 함께 사용되도록 설계된다. 요크(29)는 가동(activate)되는 경우 3개의 전자빔에 자계를 가하며, 이 자계로 인해 3개의 전자빔이 스크린(24) 상을 장방형 래스터로 수평과 수직으로 주사하게 된다.펀넬(16)은 한쪽 단부의 봉착면(22)에서부터 네크(14)에 봉착되는 요크 영역(32)까지 연장되는 주몸체부(30)를 포함한다. 대각선 길이가 68cm(27인치)인 수상관에서는, 주몸체부는 펀넬(16)의 봉착면(22)으로부터 Z축을 따라 대략 12.7cm 내지 13.3cm 연장된다. 요크 영역(32)은 봉착면(22)으로부터 네크(14)로 향하는 Z축을 따라 주몸체부(30)에서 대략 22cm 연장된다. 실질적으로 펀넬(16)의 인장 응력을 증가시키지 않고 펀넬(16)의 중량을 감소시키기 위해, 펀넬(16)의 주몸체부(30)의 측벽(31)의 두께는 종래의 펀넬의 두께에 비해 비균일하게 감소된다. 또한, 요크 영역(32)에 있어서 장축(X-X) 부근의 측벽(33)의 두께는 종래의 펀넬의 두께에 비해 실질적으로 증가되지만, 요크 영역의 다른 부분의 측벽(33)의 두께는 종래의 펀넬의 두께에서 변화되지 않는다. 대각선 길이가 68cm인 수상관에서 종래의 펀넬의 공칭 중량은 대략 7.71kg이지만, 새로운 펀넬(16)의 중량은 6.89kg이다. 도 2는 봉착면(22)으로부터 대략 19cm(7.5인치) 연장되는 평면의 요크 영역(32)에서의 새로운 펀넬(16)의 단면을 도시한다. 도 2의 단면의 일상한을 확대하여 도 3에 도시하고 있다. 도 3에 도시된 일상한에 대하여, 장축으로부터의 각 θ의 함수로서 측벽(33)의 두께를 표 1에 나타낸다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 요크 영역(32)의 측벽(33)의 두께 증가는 내표면에 제한된다.

불균일 요크 영역

각 w/장축(θ°)	두께(cm)	장축 두께 %
0.00	0.57	100.0
10.00	0.57	100.0
20.00	0.44	77.5
30.00	0.39	68.4
34.36	0.35	61.5
37.50	0.35	61.2
40.38	0.35	61.7
50.00	0.31	55.2
60.00	0.31	55.2
70.00	0.31	55.2
80.00	0.31	55.2
90.00	0.31	55.2

주몸체부(30)의 측벽(31)의 두께를 감소시키고 요크 영역(32)의 측벽(33)의 두께를 불균일하게 하는 경우, 펀넬 중량은 종래의 펀넬에 비해 11% 감소시키지만, 인장 응력의 증가는 2%에 불과하다. 인장 응력은 요크 영역(32)에 있어서의 펀넬(16)의 외표면 상에서 응력이 최대인 부분, 즉 장축에 인접한 부분에서 측정된다. 대각선 길이가 68cm인 수상관에 사용되는 종래의 펀넬의 요크 영역의 인장 응력은 최고 120.93kg/cm²(1720psi)이지만, 동일 크기의 수상관에 사용되는 본 발명의 펀넬의 인장 응력은 123.74kg/㎠(1760psi)이다. 종래의 펀넬과 본 발명의 펀넬의 장축에 따른 측벽 두께의 비교를 도 4에 도시한다. 도 4를 참조하면, 봉착면(22)으로부터 요크 영역(32)의 시작점까지인 주몸체부(30)의 모든 부분에서, 본 발명에 의한 펀넬(16)은 종래의 펀넬보다 더 얇은 측벽(31)을 갖는다. 하지만, 요크 영역(32)에서의 측벽(33)의 두께는 실질적으로 종래의 펀넬의 두께보다 더 두껍다. 단축에 따른 측벽 두께를 나타내는 도 5를 참조하면, 봉착면(22)으로부터 요크 영역(32)의 시작점까지인 주몸체부(30)의 모든 부분에서, 본 발명에 의한 펀넬(16)은 종래의 펀넬보다 더 얇은 측벽(31)을 갖는다. 하지만, 요크 영역(32)에서의 측벽(33)의 두께는 실질적으로 종래의 펀넬의 두께와 동등하다. 펀넬의 주몸체부(30)가 중량에 있어서 가장 큰 영향을 미치기 때문에, 본 발명의 펀넬은 종래의 펀넬에 비해 중량이 대략 11% 감소하게 되고, 요크 영역(32)의 인장 응력은 불과 2%정도 증대하게 된다.

Claims (3)

1. 대략 장방형인 면판 패널(12), 펀넬(16) 및 네크(14)로 구성된 유리 엔벨로프(11)를 포함하며, 상기 엔벨로프(11)는 상기 면판 패널(12)의 폭이 넓은 변에 실질적으로 평행한 장축(X-X), 상기 면판 패널(12)의 폭이 좁은 변에 실질적으로 평행한 단축(Y-Y) 및 상기 면판 패널(12)의 중심과 상기 네크(14)의 중심을 통해 연장되는 길이축(Z-Z)으로 이루어지는 3개의 직교축을 갖고, 상기 펀넬(16)은 주몸체부(30)와, 상기 네크(14)에 봉착되는 요크 영역(32)으로 구성되며, 상기 주몸체부(30)는 봉착면(22)으로부터 상기 요크 영역(32)까지 연장되고,

   상기 펀넬(16)의 주몸체부(30)는 두께가 일정하지 않은 제1의 측벽부(31)를 가지며, 상기 봉착면(22)에 인접한 상기 장축(X-X)에 따른 두께는 상기 봉착면(22)에 인접한 상기 단축(Y-Y)에 따른 두께보다 작고, 상기 요크 영역(32)에 인접한 상기 장축(X-X) 및 단축(Y-Y)에 따른 각각의 두께는 상기 봉착면(22)에 인접한 상기 장축(X-X) 및 단축(Y-Y)에 따른 각각의 두께보다 작으며,

   상기 요크 영역(32)은 두께가 일정하지 않은 제2의 측벽부(33)를 가지며, 상기 장축(X-X)에 인접한 위치에서 상기 제2의 측벽부의 두께가 가장 두꺼운 것을 특징으로 하는 컬러 수상관.
2. 제1항에 있어서, 상기 제2의 측벽부(33)는 상기 장축(X-X)의 약 ±10° 범위 내에서 최대 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 컬러 수상관.
3. 제2항에 있어서, 상기 제2의 측벽부(33)는, 상기 요크 영역(32)에서, 상기 단축(Y-Y)의 약 ±40° 범위 내에서 상기 장축(X-X)에서의 상기 최대 두께의 약 55%인 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 컬러 수상관.