KR100331533B1 - 칼라음극선관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고 진공으로 제작되는 칼라 음극선관에 관한 것으로서, 패널 내면에 곡률을 가지며 외면은 거의 플랫한 음극선관의 제조공정중 회복률을 최적으로 설계하여 음극선관의 방폭특성 향상 및 스크린의 평면감을 증가시키도록 하는데 목적이 있다.

이를 실현하기 위한 본 발명의 음극선관은 전면에 장착되는 패널의 웨지율이 190∼235이며, 음극선관의 진공에 따른 상기 보강밴드 체결시의 회복율이 A/B×100(%)으로 정의되고, 이때 A: 밴드 제거 후 패널 중심 변위량, B: 음극선관 내부 진공 해제 후 패널 중심 변위량이라 할때, 상기 회복율은 20∼40%의 범위를 이루게 되며,

이에 따라, 방폭특성이 향상되고 시청자에게 편안한 이미지를 제공하게 되는 이점이 있다.

Description

칼라음극선관{Color Ray Tube}

본 발명은 칼라 음극선관에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 음극선관의 제조공정중 내부 진공을 위한 배기공정 및 보강밴드 체결시 음극선관의 회복률을 최적으로 설계하여 제품의 방폭특성 및 스크린 평면감을 개선시킬 수 있도록 하기위한 것이다.

일반적으로, 칼라 음극선관은 화소를 발광시켜 영상을 표시하는 영상표시장치의 일종으로서 일반가정, 사무실, 산업현장 등에 널리 사용되는 텔레비전 수상기 및 모니터 등에 적용되고 있으며, 기술향상과 수요자의 기호변화에 따라 최근에는 화면이 대형화 되고 있는 추세이다.

특히, 칼라 음극선관은 그 내부가 전자의 원활한 비행을 위해 약 10^-7Torr의 고 진공으로 유지되며, 이러한 내부진공은 음극선관의 제조시 배기공정을 통해 이루어진다.

또한, 진공으로 인한 응력이 음극선관에 작용하여 외부의 충격등에 의해 쉽게 폭죽이 일어날 수 있게되며, 이를 방지하기 위해 보강밴드를 체결하여 응력을 분산시키는 구조를 갖게된다.

도 1 에 제시된 장치를 칼라 음극선관의 한 예로서 종래기술을 설명하기로 한다.

상기 칼라음극선관의 전체적인 구성을 살펴보면 음극선관의 전면에 위치하는 장방형의 패널(3)과, 패널의 후방에 위치하는 펀넬(2), 그리고 펀넬(2)의 끝단에서 연장 연결되고 내부에 R, G, B에 해당하는 3개의 전자빔(3)을 방출하기 위한 인라인(In-line)형태의 전자총(6)이 장착되는 네크(4)로 진공용기(1)를 이루면서 내부의 고진공을 유지하게 된다.

그리고 패널(3)의 내측면에는 발광을 위한 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 형광체가 스트라이프(Stripe) 혹은 도트(Dot) 형태로 도포되어 형광막(7)을 이루고,형광막(7)으로 입사되는 전자빔(5)의 색선별전극 기능을 수행하는 박막(약 0.12∼.22mm)의 섀도우마스크(8)가 형광막(7)과 소정의 간격으로 유지된 상태로 서포트 프레임(9)과 지지 스프링(10)에 의해 지지되어 패널 스커트(14)의 장변 및 단변부 내측벽에 형성되어 있는 스터드핀(11)에 고정되어 있다.

또한, 서포트 프레임(9)의 플랜지부에는 전자빔(5)이 진행도중 지자계(地磁界)의 영향에 의해 진행경로가 이탈되지 않도록 지자계를 차폐하기 위한 자계쉴드(12)가 조립/고정되어 있으며, 진공용기(1)를 구성하는 펀넬(2)의 외측후방에는 전자총(6)에서 방사된 전자빔(5)을 형광막(7)의 전체면에 조사시키기 위한 편향장치인 디플렉션 요크(13)가 위치해있다.

그리고 이러한 음극선관은 내부가 고 진공으로 되어 있기 때문에 외부의 대기압과 작용하여 도 2에 도시된 바와 같은 응력분포를 갖게 되는데, 이는 외부의 충격에 쉽게 폭죽이 일어날수 있게됨을 의미한다.

이것을 방지하기 위한 방법의 하나로는 패널(3)이 대기압에 견딜 수 있는 구조강도를 갖도록 설계를 하는 것이다. 또한 이와 동시에 패널(3)의 스커트(14)에 보강밴드(15)를 장착함으로써 고진공 상태의 음극선관이 받는 응력을 분산, 내 충격성을 확보하게 된다.

이와 같이 구성되는 종래 칼라 음극선관의 경우, 대기압에 견디기 위한 구조 및 섀도우마스크에 곡률을 부여하기 위해 패널의 내,외면이 함께 곡률을 가지고 있는데, 이때 패널의 웨지(Wedge)율(패널 가장자리에서 유리두께/패널 중심에서의 유리두께×100)은 대략 140%이하로 설계한다.

또한, 고진공 상태의 음극선관이 받는 응력을 분산, 내충격성을 확보하기위해 보강밴드(15)를 장착하였을 경우 밴드 제거후 패널 중심 변위량(A)과 음극선관 내부 진공 해제 후 패널 중심변위량(B)의 관계에 따른 음극선관의 회복률(A/B×100)을 측정해보면 60%이상으로 나타난다.

전술한 종래의 기술에 의하면, 대기압에 견디기 위한 구조 및 섀도우마스크에 곡률을 부여하기 위해 도 3에 도시되 바와 같이 내외면에 곡률을 갖는 패널이 사용되며, 특히 웨지율이 140%이하인 패널의 경우 음극선관이 받는 응력을 분산, 내충격성을 확보하고, 음극선관을 캐비넷에 고정하기 위한 목적으로 패널의 스커트에 보강밴드를 장착함을 알 수 있다. 이 경우 음극선관의 회복률은 60% 내외였다.

그러나 스크린의 평면감을 높이기 위해 도 4에 도시된 바와 같이 외면을 거의 플랫(flat)하게 설계하고(외면곡률이 100,000mm 이상), 내면이 섀도우마스크에 곡률을 부여하기 위한 곡률을 갖으며, 내충격성 확보를 위해 웨지율이 190% 이상인 패널에 상기 보강밴드의 장력이 적용되었을 경우, 패널 가장자리부에 임팩트를 가하면 유리파편이 튀는등 음극선관이 가지는 방폭특성이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로 외면이 거의 플랫하고 내면은 곡률을 갖는 패널이 적용된 음극선관에서도 보강밴드 체결시 고 진공 상태의 응력을 분산시켜 최적의 방폭특성을 가지면서, 스크린의 평면감을 높일 수 있도록, 음극선관의 회복률을 최적으로 설계 하는데 목적이 있다.

도 1은 일반적인 음극선관의 부분 절개도.

도 2는 상기 음극선관의 응력 분포도.

도 3은 곡률형 음극선관의 진공 변형 상태도.

도 4는 평면형 음극선관의 진공 변형 상태도.

도 5는 음극선관의 패널측 확대도.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

1 : 진공용기 , 2 : 펀넬 , 3 : 패널 , 15 : 보강밴드

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 내측면에 형광막이 형성되고 외측면이 거의 플랫한 패널, 상기 패널의 후방에 결합되어 내부 진공을 이루는 펀넬이 포함되어 음극선관의 외관용기를 이루고, 상기 패널의 스커트부 외측면에는 보강밴드가 체결되며, 상기 패널의 웨지율은 190∼235인 칼라 음극선관에 있어서:

음극선관의 진공에 따른 상기 보강밴드 체결시의 회복율이 A/B×100(%)으로 정의되고, 이때 A: 밴드 제거 후 패널 중심 변위량, B: 음극선관 내부 진공 해제 후 패널 중심 변위량이라 할때,

상기 회복율이 20∼40%의 범위를 만족하도록 설계함을 특징으로 한다.

한편, 상기 회복율을 이루기 위해서는 상기 보강밴드의 폭(W)은 패널의 높이(L)에 대해, W≤L/2 을 만족하도록 구비됨이 바람직하다.

이와 같이 하면, 전면이 거의 플랫하고 내면이 곡률을 갖는 패널이 적용된 음극선관에 있어서, 고진공상태의 응력을 분산시킬 수 있게 되어 최적의 방폭특성을 가지면서 회복률이 최적으로 설계되어 스크린의 평면감을 향상시킬 수 있게됨을 알 수 있다.

그 결과, 외부광의 반사를 최소화시켜 시청자의 눈이 편안함을 느낄 수 있게되는 이점이 있다.

상기 내용을 요지로 하는 본 발명의 실시예로는 다수개가 존재할 수 있으며, 이하에서는 가장 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 의한 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

또한, 설명에 사용되는 도면에 있어서, 종래기술과 같은 구성성분에 관해서는 동일한 도면부호를 부여하여 표시하고 그 중복되는 설명을 생략하는 것도 있다.

본 실시예에 따른 음극선관은 전면곡률이 10,000mm∼∞ 인 거의 플랫한 패널을 사용하게 되는데, 음극선관은 내부가 10^-7Torr 정도의 고 진공으로 되어 있으므로, 배기 공정시 상대적으로 응력에 약한 상기 음극선관의 전면은 안으로 후퇴하게 된다.

이 상태에서 보강밴드(15)를 패널(3)의 스커트에 체결하게 되면, 음극선관의 패널이 밴드의 장력을 받으면서 다시 밖으로 나오게 된다. 이때, 만약 회복률이 100%라면 스크린 전면은 패널 최초의 곡률과 동일할 것이며, 그렇지 않은 경우에는 회복률에 따라서 스크린의 평면감도 달라지게 된다.

상기 회복률은 보강밴드(15)의 체결력에 의해 결정되며, 보강밴드(15)의 체결력은 도 5에 도시된 바와 같이 보강밴드(15)의 폭(W)에 의해 결정될 수 있다. 물론, 보강밴드(15)의 체결력을 결정하는 인자는 보강밴드의 길이나 재료등 많지만, 본 발명에서는 보강밴드(15)의 폭(W)만을 예로 설명한다.본 발명은 보강밴드(15)의 체결력을 조정하여 음극선관의 회복률을 20∼40%로 설계를 해서 스크린의 평면감을 향상시킬 수 있게 되는 것이다. 이때, 음극선관의 회복률이 40% 이상이 되면 감소하던 응력이 밴드압에 의해서 다시 증가하게 되어 바람직하지 않으며, 회복률이 20% 미만이 되면 화면이 오목하게 보이게 되어 감성 품질이 떨어지는 문제가 나타난다.

그리고 상기와 같이 회복률을 적절한 범위내에서 유지하기 위해서는 도 5에 도시된 바와 같이 보강밴드(15)의 폭(W)을 패널 높이(L)의 1/2 이하가 되도록 설계함이 바람직 하게 된다.

만일, 밴드의 폭(W)이 패널 높이(L)의 1/2보다 이상이 되면 음극선관의 회복률이 커지면서 방폭특성 및 스크린 평면화에 악영향을 미칠 수 있게된다.

한편 비교 예로서, 즉 종래의 음극선관은 미세한 외면곡률을 갖는 패널의 보강밴드 체결시 방폭특성 및 스크린상의 평면감이 저하되었던 것과는 달리, 본 발명에 의하면 보강밴드 체결에 따른 회복률을 적절하게 설계하여 고 진공 상태의 응력을 분산시키고 패널 외면의 곡률이 감소됨을 알 수 있다.

이 결과에서, 본 발명에 의하면 글래스의 응력을 분산시켜 방폭특성을 향상시키면서 스크린 평면화를 통해 외부광의 난반사를 감소시킬 수 있게된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 패널 내면에 곡률을 가지며 외면은 거의 플랫한 패널이 적용된 음극선관에 있어서, 진공후 보강밴드의 체결시 회복률을 최적으로 설계하여 음극선관의 방폭특성을 향상시킬 수 있게되는 이점이 있다.

또한, 스크린의 평면감이 증가되어 시청자에게 편안한 이미지를 제공할 수 있게된다.

Claims (2)

1. 내측면에 형광막이 형성되고 외측면이 거의 플랫한 패널, 상기 패널의 후방에 결합되어 내부 진공을 이루는 펀넬이 포함되어 음극선관의 외관용기를 이루고, 상기 패널의 스커트부 외측면에는 보강밴드가 체결되며, 상기 패널의 웨지율은 190∼235인 칼라 음극선관에 있어서:

   음극선관의 진공에 따른 상기 보강밴드 체결시의 회복율이 A/B×100(%)으로 정의되고, 이때 A: 밴드 제거 후 패널 중심 변위량, B: 음극선관 내부 진공 해제 후 패널 중심 변위량이라 할때,

   상기 회복율은 20∼40%의 범위를 이룸을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 보강밴드의 폭(W)은 패널의 높이(L)에 대해, W≤L/2 을 만족함을 특징으로 하는 칼라 음극선관.