KR100404575B1 - 평면형 컬러음극선관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 평면형 컬러음극선관의 대형화 및 내외면 플랫화에 따라 방폭 특성 악화 및 스크린 품질 저하를 개선시킬 수 있는 패널 구조에 관한 것이다.

본 발명은, 평탄한 외면, 일정 곡률을 갖는 내면, 및 상기 내·외면에 대략 수직으로 연장하는 스커트를 구비한 장방형 패널, 및 상기 패널의 스커트 실에지부와 결합하는 펀넬을 포함하는 평면형 컬러 음극선관에 있어서, 패널 내면에서 유효면 끝단과 스커트부가 만나는 내면 장변 브랜드, 내면 단변 브랜드, 내면 대각 브랜드R을 각각 R1, R2, R3라고 할 때, 다음식, R2/R3 > 2를 만족하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명에 의하면, X축, Y축 끝단의 진공응력분포를 감소시켜 방폭특성을 향상시키고, 색순도 여유도를 증가시켜 스크린 품질을 향상시키는 효과가 있다.

Description

평면형 컬러음극선관{A Flat Type CRT}

본 발명은 평면형 컬러음극선관에 관한 것으로, 보다 상세하게는 평면형 컬러음극선관의 대형화 및 내외면 플랫화에 따른 방폭 특성을 개선하고 스크린의 품질을 향상시키기 위한 패널 구조의 개선에 관한 것이다.

도 1은 일반적인 컬러음극선관의 개략적 구성을 나타내는 도로서, 패널(1)이라는 전면 유리와 펀넬(2)이라는 후면유리가 결합되고, 패널(1)의 내면은 소정의 발광역할을 하는 형광면(4)과 이 형광면을 발광시키는 전자빔(6)의 근원인 전자총과 소정의 형광체를 발광시키도록 색을 선별해 주는 섀도우마스크(3), 이 섀도우마스크(3)를 지지하는 메인프레임(7)으로 구성된다.

상기 섀도우마스크(3)가 장착된 메인프레임(7)을 패널에 결합되도록 해주는 스프링(8)과 음극선관이 동작 중 외부 지자기에 영향을 적게 받도록 차폐 역할을 해주는 인너쉴드(9)가 메인프레임(7)에 고정된 상태로 고진공으로 밀폐되어 있다.

도 1에 개시한 컬러음극선관의 동작 원리를 설명하면 다음과 같다. 펀넬(2)의 네크에 내장된 전자총에서 전자빔(6)이 음극선관에 인가된 양극전압에 의해서 패널(1) 내면에 형성되어 있는 형광면(4)을 타격하게 되는데, 이 때 이 전자빔은 형광면에 도달하기 전 편향요크(5)에 의해서 상하, 좌우로 편향되어 화면을 이루게 된다.

그리고, 전자빔(6)이 정확히 소정의 형광체를 타격하도록 그 진행궤도를 수정해 주는 2, 4, 6극의 마그네트(10)가 있어 색순도 불량을 방지해 준다. 그리고 이러한 음극선관은 고진공으로 되어 있기 때문에 외부의 충격에 쉽게 폭죽이 일어날 수 있으므로 이것을 방지하기 위해서 패널(1)이 대기압에 견딜 수 있는 구조 강도를 갖도록 설계한다. 또한, 패널(1)의 스커트(Skirt) 외면에 보강밴드(14)를 장착하여 고진공 상태의 음극선관이 받는 응력을 분산, 내충격 성능을 확보하고 있다.

이러한 종래의 음극선관은 크게 패널(1)과 펀넬(2)로 구성되어지고, 펀넬(2)의 네크 부분에 전자총을 삽입, 배기공정을 통해 진공상태를 만들고 봉입된다. 여기에서, 벌브가 진공상태로 되었을 때, 패널(1)과 펀넬(2)은 상당한 인장, 압축력을 받게 되어, 도 2에 나타낸 바와 같이 이 현상으로 인해 패널(1)의 스크린의 특정한 위치에 과도한 인장응력값이 나타나게 된다. 이와 같이, 패널 특정부위에 과도한 응력값이 걸릴 경우 그 부분은 충격에 민감하게 되어 폭죽 발생을 일으키는 확률이 높게 되고 안전상에 큰 문제가 된다.

현재, 패널(1)은 대형화 및 내외면 평면화되는 추세이다. 특히, 내외면 평면화는 내외면 모두 동일하게 적용되기 때문에 패널(1)의 방폭특성은 상대적으로 더욱 약화될 수밖에 없다.

이러한 방폭특성의 문제를 해결하기 위해 물성의 변화없이 열처리만으로 유리강도를 증가시킨 강화 유리 패널을 사용하는 방법이 고려되고 있다. 그러나, 열 강화유리의 적용으로 기존 패널의 방폭특성을 확보하기에는 부족하다.

따라서, 도 3에서와 같이 종래의 패널 상하 끝단이 응력에 취약한 구조에 따른 방폭특성 문제를 극복하기 위해서 패널의 두께가 크게 설계되어야 한다. 스크린 특성 측면에서 패널의 두께가 두꺼워지면 브라운관의 중요 품질의 하나인 휘도가 떨어지게 되고, 떨어진 휘도를 증가시키기 위해서는 형광체가 도포되는 폭을 증가 시켜야 하며, 다른 색 형광체를 구분해 주는 띠의 폭은 감소 시켜야 한다. 이러한구조는 색순도(purity)특성을 나쁘게 하는 문제점이 있기 때문에 패널 두께를 크게 하는데도 한계가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 내면의 유효면과 스커트가 만나는 장변, 단변, 대각 브랜드R값을 고려하여 패널구조를 개선함으로써 외부의 충격에 충분히 견딜 수 있는 방폭특성 및 양호한 스크린 품질을 얻을 수 있는 평면형 컬러음극선관을 제공하는 것이다.

도 1은 일반적인 컬러 음극선관의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도,

도 2는 컬러 음극선관의 패널의 응력 취약지점을 나타낸 도,

도 3은 컬러 음극선관 패널의 내면 브랜드R의 위치를 나타낸도,

도 4는 본 발명에 따른 컬러 음극선관의 패널 구조를 나타낸 도,

도 5는 본 발명에 따른 컬러 음극선관의 패널 내면 구조를 나타낸 도,

도 6은 패널의 R2/R3에 따른 X축 끝단의 응력변화를 나타낸 도, 및

도 7은 패널의 유효화면 대각 크기에 따른 패널 두께 감소량을 나타내는 도이다.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

1: 패널 2: 펀넬

14: 밴드 16: 스커트

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 첫 번째 기술적 해결수단은, 평탄한 외면, 일정 곡률을 갖는 내면, 및 상기 내·외면에 대략 수직으로 연장하는 스커트를 구비한 장방형 패널, 및 상기 패널의 스커트 실에지부와 결합하는 펀넬을 포함하는 평면형 컬러 음극선관에 있어서, 패널 내면에서 유효면 끝단과 스커트부가 만나는 내면 장변 브랜드, 내면 단변 브랜드, 내면 대각 브랜드R을 각각 R1, R2, R3라고 할 때, 다음식, R2/R3 > 2를 만족하는 것을 특징으로 한다.

상기 첫 번째 수단에서, 패널 유효면의 수평 중심축과 수직 중심축을 각각 X축과 Y축, 상기 R1 중심과 Y축과의 거리를 L1, R2 중심과 X축과의 거리를 L2, R3 중심과 X,Y축 교점과의 거리를 L3라고 할 때, 다음식, L2 - L3 ×cosφ > R2 - R3를 만족하는 것이 바람직하다.

본 발명의 두 번째 기술적 해결수단은, 평탄한 외면, 일정 곡률을 갖는 내면, 및 상기 내·외면에 대략 수직으로 연장하는 스커트를 구비한 장방형 패널, 및 상기 패널의 스커트 실에지부와 결합하는 펀넬을 포함하는 평면형 컬러 음극선관에 있어서, 패널 내면에서 유효면 끝단과 스커트부가 만나는 내면 장변 브랜드, 내면 단변 브랜드, 내면 대각 브랜드R을 각각 R1, R2, R3라고 할 때, 다음식, R1/R3 > 1.5를 만족하는 것을 특징으로 한다.

상기 두 번째 수단에서, 패널 유효면의 수평 중심축과 수직 중심축을 각각 X축과 Y축, 상기 R1 중심과 Y축과의 거리를 L1, R2 중심과 X축과의 거리를 L2, R3 중심과 X,Y축 교점과의 거리를 L3라고 할 때, 다음식, L1 - L3 ×sinφ > R1 - R3를 만족하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명에 따른 평면형 브라운관에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

일반적인 칼라 브라운관의 구조는 도 1에 나타낸 바와 같이 패널(1)이라고 하는 전면유리와 펀넬(2)이라고 하는 후면 유리가 결합되고 그 내부는 소정의 발광 역할을 하는 형광면(4)과 형광면을 발광시키는 전자빔(6)의 근원인 전자총과 소정의 형광체를 발광시키도록 색을 선별해 주는 새도우마스크(3), 또 이를 지지하는 메인프레임(7)으로 구성 되는데, 본 발명은 패널 구조에 관한 것으로 크게 페이스면과 옆면으로 나눌 수 있으며, 페이스면과 옆면이 만나서 이루는 ㄱ자모양의 꺽어지는 부분의 곡률 반경을 브랜드 R이라고 한다.

브랜드 R은 내외면에 모두 있으며, 내면쪽을 내면 브랜드 R, 외면쪽을 외면 브랜드 R이라고 한다. 도 4 및 도 5에서, 본 발명의 구성은 내면 장변 브랜드, 내면 단변 브랜드, 및 내면 대각 브랜드 R을 각각 R1, R2, R3라고 했을 때 R2/R3>2이고, R1/R3>1.5의 조건을 만족하는 것이다. 또한, 패널 유효면의 수평 중심축과 수직 중심축을 각각 X축과 Y축, R1 중심과 Y축과의 거리를 L1, R2 중심과 X축과의 거리를 L2, R3 중심과 X, Y축 교점과의 거리를 L3라고 하면 L2 - L3 ×cosφ> R2 - R3 이며, L1 - L3 ×sinφ> R1 - R3의 조건도 만족하는 것이다.

이하 본 발명에 따른 동작을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 음극선관은 크게 패널(1)과 펀넬(2)로 구성되어지고 펀넬(2)의 넥 부분에 전자총을 삽입, 배기공정을 통해 진공상태를 만들고 봉입된다. 여기에서 벌브가 진공상태로 되었을 때 패널(1)과 펀넬(2)은 상당량의 인장, 압축력을 받게 되어, 도 2에 나타낸 바와 같이 패널(1)의 스크린의 X축, Y축 끝단에 과도한 인장응력값이 나타나게 되며, 외부에서 충격이 가해진다면 크랙이나 폭축으로 이어지게 되어 안전상의 커다란 문제점이 있다.

본 발명에서 제안된 패널의 구조는 R2 값과 R1 값을 R3 값에 비하여 상대적으로 크게 설계 되어져 있기 때문에 R2에서 R3로 갈수록 곡률 반경이 점점 작아 지게 된다. 이러한 구조는 응력이 취약한 스크린의 X축, Y축 끝단의 잔류 응력을 감소시키며, 충격이 가해 졌을 때 충격을 대각 코너 방향으로 빨리 전파 시켜 크랙이나 폭죽으로 연계되는 것을 막아 준다.

또한, L2 - L3 × cosφ> R2 - R3 이며, L1 - L3 ×sinφ> R1 - R3의 조건을 만족하는 경우, 패널 내면 단축 브랜드 R과 내면 대각 브랜드 R의 연결선은, 패널 중심에서 보면 역곡률을 이루게 되며, 역시 충격이 외부에서 가해지면 대각코너 방향으로 빨리 전파시킨다.

종래 패널의 내면 브랜드 R은 1 < R2/R3 <2 범위에서 설계되어져 있으며, 이러한 구조는 스크린 X축, Y축 끝단이 응력을 감소시키는데 효과적이지 못하다. 도 6은 패널의 R2/R3에 따른 X축 끝단의 응력변화를 나타낸 도로서, 본 발명의 R2/R3 >2인 경우의 응력 감소에 효과가 있음을 확인할 수 있다. 본 발명에 따른 R1/R3 >1.5도 같은 원리로서, 종래 패널에 비해 응력 감소 효과가 있다.

또한 본 발명이 구조에서 응력의 효과적인 감소로 인해 패널의 두께를 얇게 설계 할 수 있어 스크린 품질도 향상시킬 수 있다. 패널의 센터 두께가 얇아지면, 컬러 음극선관의 중요 품질의 하나인 휘도가 증가하게 되고, 형광체가 도포되는 폭을 줄일 수 있으며, 이는 R, G, B 형광체를 구분해 주는 띠의 폭을 증가시킬 수 있다. 즉 R, G, B 형광체를 구분해 주는 띠의 폭의 증가는 색순도(purity)여유도를 증가 시켜 스크린 품질을 향상시킨다.

도 7은 패널의 유효화면 대각 크기에 따른 패널 두께 감소량을 나타내는 도로서, 패널의 센터 두께 감소 효과를 확인할 수 있다.

따라서, 본 발명에 의하면, X축, Y축 끝단의 진공응력분포를 감소시켜 방폭특성을 향상시키고, 색순도 여유도를 증가시켜 스크린 품질을 향상시키는 효과가 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (4)

1. 평탄한 외면, 일정 곡률을 갖는 내면, 및 상기 내·외면에 대략 수직으로 연장하는 스커트를 구비한 장방형 패널, 및 상기 패널의 스커트 실에지부와 결합하는 펀넬을 포함하는 평면형 컬러 음극선관에 있어서,

   패널 내면에서 유효면 끝단과 스커트부가 만나는 내면 장변 브랜드, 내면 단변 브랜드, 내면 대각 브랜드 곡률반경을 각각 R1, R2, R3라고 할 때, 다음식, R2/R3 > 2를 만족하는 것을 특징으로 하는 평면형 컬러 음극선관.
2. 제 1 항에 있어서,

   패널 유효면의 수평 중심축과 수직 중심축을 각각 X축과 Y축, 상기 R1 중심과 Y축과의 거리를 L1, R2 중심과 X축과의 거리를 L2, R3 중심과 X,Y축 교점과의 거리를 L3라고 할 때, 다음식, L2 - L3 ×cosφ > R2 - R3를 만족하는 것을 특징으로 하는 평면형 컬러 음극선관.
3. 평탄한 외면, 일정 곡률을 갖는 내면, 및 상기 내·외면에 대략 수직으로 연장하는 스커트를 구비한 장방형 패널, 및 상기 패널의 스커트 실에지부와 결합하는 펀넬을 포함하는 평면형 컬러 음극선관에 있어서,

   패널 내면에서 유효면 끝단과 스커트부가 만나는 내면 장변 브랜드, 내면 단변 브랜드, 내면 대각 브랜드 곡률반경을 각각 R1, R2, R3라고 할 때, 다음식, R1/R3 > 1.5를 만족하는 것을 특징으로 하는 평면형 컬러 음극선관.
4. 제 3 항에 있어서,

   패널 유효면의 수평 중심축과 수직 중심축을 각각 X축과 Y축, 상기 R1 중심과 Y축과의 거리를 L1, R2 중심과 X축과의 거리를 L2, R3 중심과 X,Y축 교점과의 거리를 L3라고 할 때, 다음식, L1 - L3 ×sinφ > R1 - R3를 만족하는 것을 특징으로 하는 평면형 컬러 음극선관.