KR100414501B1 - 상하주사형 음극선관 패널 구조 - Google Patents

상하주사형 음극선관 패널 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명의 구성은, 외면이 평면이고 내면에 일정한 곡률을 가진 패널, R(Red), G(Green), B(Blue) 3색의 전자빔들을 발생하는 3개의 캐소드가 수직 인라인으로 배열된 전자총, 상기 전자총에서 방출된 전자빔이 형광면에 부딪혀 색을 재현하는 스크린 및 색선별 역할의 새도우마스크를 포함하는 상하주사형 음극선관에 있어서, 관축에 수직이고 상기 패널 내면의 중심을 지나는 평면과 장축 끝단부의 최단거리를 Zx 라하고, 관축에 수직이고 상기 패널 내면의 중심을 지나는 평면과 단축 끝단부의 최단거리를 Zy 라하고, 관축에 수직이고 상기 패널 내면의 중심을 지나는 평면과 대각축 끝단부의 최단거리를 Zd 라 할 때, 다음 식, 0.27 < Zx/Zd < 1.85 과 0.11 < Zy/Zd < 0.72 과 1.7 < Zx/Zy < 2.57 을 만족하도록 패널 내면의 곡률을 설정하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명에 의하면, 패널 내면곡률을 최적의 상태로 설계함으로써,마스크의 구조강도를 충분히 확보하여 외부 충격에 대한 신뢰성을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.

Description

상하주사형 음극선관 패널 구조 {A Panel Structure of Transposed scan CRT}
본 발명은 상하주사형 음극선관에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 패널 내면곡률을 최적의 상태로 설계하여 화상의 왜곡량을 최소화하여 고품위 화상을 구현하는 상하주사형 음극선관에 관한 것이다.
도 1은 상하주사형 음극선관의 수직단면도이다.
도 1에서와 같이, 상하주사형 음극선관은 내면에 형광체(3)가 도포되어 있는 패널(1)과, R(Red), G(Green), B(Blue) 3색의 전자빔들(8,9,10)을 발생하는 3개의 캐소드가 수직 인라인으로 배열된 전자총(4)과, 상기 전자총에서 방출된 전자빔이 형광면에 부딪혀 색을 재현하는 스크린(2)과, 단축방향으로 전자빔을 편향시키기 위한 핀쿠션자계를 형성하는 수직코일과 장축방향으로 전자빔을 편향시키기 위한 바렐형 편향자계를 형성하는 수평코일로 구성된 편향요크(5), 및 상기 전자빔이 통과하는 장축의 긴홀(7)들 형성된 새도우마스크(6)등으로 구성되어있다.
이와 같이 구성된 도 1의 음극선관은 전자총(4)의 히터에 전원이 인가되어 음극으로부터 전자빔이 발생된 R,G,B 3색의 전자빔이 다수개의 전극을 차례로 통과하면서 가속 및 집속된 다음, 편향요크(5)의 자계에 의해 수직 및 수평방향으로 편향된 상태로 스크린(2)을 향해 주사된다.
상기와 같이 주사된 전자빔은 색선별 역할을 하는 새도우마스크(6)의 장축으로 긴 전자빔 통과홀(7)을 통과하여 패널(1)의 내면에 도포된 형광체(3)를 발광시키게 되므로 화상이 재현된다.
도 1의 상하주사형(TPS) 음극선관은 편향자계의 영향으로 패널 내측의 장축의 단면곡률반경과 단축의 단면곡률반경의 차이가 커지게 되며, 이러한 차이는 장축(x축) 및 단축(y축)이 만나는 대각축선 부근에서 곡면의 꼬임이나 뒤틀림이 발생하게 된다.
그리고 상기와 같이 장축, 단축, 및 대각축 단면곡률반경의 차이가 크면 새도우마스크의 구조강도가 특히 코너부에서 낮아지므로 외부 충격에 의해 마스크가 쉽게 변형되어 드롭(Drop) 특성이 현저히 저하되고 이미지 왜곡이 일어나는 문제점이 발생한다.
따라서, 본 발명의 목적은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로 패널의 장축, 단축,및 대각축의 단면곡률반경을 최적의 상태로 설계하여 새도우마스크의 구조강도를 증가시키고 외부충격에 대한 신뢰성을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
도 1은 상하주사형 음극선관의 수직단면도.
도 2는 패널의 투시도.
도 3은 새도우마스크 유효면에 18.54 kgf.m/s2(35G) 인가 시 최대 변위 값을 상대 비교한 표 1을 그래프로 나타낸 도면.
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***
2:스크린 3:형광체
6:새도우마스크 7:새도우마스크의 전자빔 통과홀.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 외면이 평면이고 내면에 일정한 곡률을 가진 패널, R(Red), G(Green), B(Blue) 3색의 전자빔들을 발생하는 3개의 캐소드가 수직 인라인으로 배열된 전자총, 상기 전자총에서 방출된 전자빔이 형광면에 부딪혀 색을 재현하는 스크린 및 색선별 역할의 새도우마스크를 포함하는 상하주사형 음극선관에 있어서, 관축에 수직이고 상기 패널 내면의 중심을 지나는 평면과 장축 끝단부의 최단거리를 Zx 라하고, 관축에 수직이고 상기 패널 내면의 중심을 지나는 평면과 대각축 끝단부의 최단거리를 Zd 라 할 때, 다음 식, 0.27 < Zx/Zd < 1.85 을 만족하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 기술적 해결 수단은, 외면이 평면이고 내면에 일정한 곡률을 가진 패널, R(Red), G(Green), B(Blue) 3색의 전자빔들을 발생하는 3개의 캐소드가 수직 인라인으로 배열된 전자총, 상기 전자총에서 방출된 전자빔이 형광면에 부딪혀 색을 재현하는 스크린 및 색선별 역할의 새도우마스크를 포함하는 상하주사형 음극선관에 있어서, 관축에 수직이고 상기 패널 내면의 중심을 지나는 평면과 단축 끝단부의 최단거리를 Zy 라하고, 관축에 수직이고 상기 패널 내면의 중심을 지나는 평면과 대각축 끝단부의 최단거리를 Zd 라 할 때, 다음 식, 0.11 < Zy/Zd < 0.72 을 만족하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 기술적 해결 수단은, 외면이 평면이고 내면에 일정한 곡률을 가진 패널, R(Red), G(Green), B(Blue) 3색의 전자빔들을 발생하는 3개의 캐소드가 수직 인라인으로 배열된 전자총, 상기 전자총에서 방출된 전자빔이 형광면에 부딪혀 색을 재현하는 스크린 및 색선별 역할의 새도우마스크를 포함하는 상하주사형 음극선관에 있어서, 관축에 수직이고 상기 패널 내면의 중심을 지나는 평면과 장축 끝단부의 최단거리를 Zx 라하고, 관축에 수직이고 상기 패널 내면의 중심을 지나는 평면과 대각축 끝단부의 최단거리를 Zd 라 할 때, 다음 식, 1.7 < Zx/Zy < 2.57 을 만족하는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 상기의 목적을 달성하는 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명은 도 1에서와 같이 R(Red), G(Green), B(Blue) 3색의 전자빔들(8,9,10)을 발생하는 3개의 캐소드가 수직 인라인으로 배열된 전자총(4)과, 상기 전자총에서 방출된 전자빔이 형광면에 부딪혀 색을 재현하는 스크린(2)과, 단축방향으로 전자빔을 편향시키기 위한 핀쿠션자계를 형성하는 수직코일과 장축방향으로 전자빔을 편향시키기 위한 바렐형 편향자계를 형성하는 수평코일로 구성된 편향요크(5), 및 상기 전자빔이 통과하는 장축의 긴홀(7)들 형성된 새도우마스크(6)등으로 구성된 상하주사형 음극선관이다.
상기와 같은 본 발명에 따른 상하주사형 음극선관의 패널은 기존의 상하주사형 음극선관이 가졌던 장축의 단면곡률반경(Rx)과 단축의 단면곡률반경(Ry)이 교차하는 지점의 급격한 곡률 변화에 의한 꼬임이나 뒤틀림 현상, 및 새도우마스크의 코너부가 외부 충격에 의해 쉽게 변형되어 드롭(Drop)특성이 저하되는 문제점을 해결하기 위해, 관축에 수직이고 상기 패널 내면의 중심을 지나는 평면과 장축 끝단부와의 최단거리(Zx)와 관축에 수직이고 상기 패널 내면의 중심을 지나는 평면과 대각축 끝단부와의 최단거리(Zd)가 0.27 < Zx/Zd < 1.85의 범위를 만족하도록 한다.
또는, 관축에 수직이고 상기 패널 내면의 중심을 지나는 평면과 단축 끝단부와 최단거리(Zy)와 관축에 수직이고 상기 패널 내면의 중심을 지나는 평면과 대각축 끝단부와의 최단거리(Zd)가 0.11 < Zy/Zd < 0.72의 범위를 만족하도록 한다.
또는, 관축에 수직이고 상기 패널 내면의 중심을 지나는 평면과 장축 끝단부와의 최단거리(Zx)와 관축에 수직이고 상기 패널 내면의 중심을 지나는 평면과 단축 끝단부와 최단거리(Zy)가 1.7 < Zx/Zy < 2.57의 범위를 만족하도록 한다.
또는, 상기 0.27 < Zx/Zd < 1.85 와 0.11 < Zy/Zd < 0.72 와 1.7 < Zx/Zy <2.57 의 범위 값이 동시에 만족하도록 한다.
그리고, 관축에 수직이고 상기 패널 내면의 중심을 지나는 평면과 장축 끝단부와의 최단거리(Zx)는 7.36mm < Zx < 19.2mm을, 관축에 수직이고 상기 패널 내면의 중심을 지나는 평면과 단축 끝단부와 최단거리(Zy)는 2.97mm < Zy < 7.46mm을, 관축에 수직이고 상기 패널 내면의 중심을 지나는 평면과 대각축 끝단부와의 최단거리(Zd)는 10.4mm < Zd < 26.8mm 의 범위 값을 만족하도록 한다.
본 발명은 도 2에서, 관축에 수직이고 상기 패널 내면의 중심을 지나는 평면과 장축 끝단부와의 최단거리(Zx), 관축에 수직이고 상기 패널 내면의 중심을 지나는 평면과 단축 끝단부와 최단거리(Zy), 및 관축에 수직이고 상기 패널 내면의 중심을 지나는 평면과 대각축 끝단부와의 최단거리(Zd)를 상기와 같은 본 발명에 따른 범위 값으로 조정하여, 장축의 단면곡률반경(Rx)과 단축의 단면곡률반경(Ry)이 교차하는 지점의 꼬임이나 뒤틀림 현상등을 방지할 수 있는 장축의 단면곡률반경(Rx), 단축의 단면곡률반경(Ry),및 대각축의 단면곡률반경(Rd)을 설정하는 것이다.
만약, 관축에 수직이고 상기 패널 내면의 중심을 지나는 평면과 장축 끝단부와의 최단거리(Zx), 관축에 수직이고 상기 패널 내면의 중심을 지나는 평면과 단축 끝단부와 최단거리(Zy), 및 관축에 수직이고 상기 패널 내면의 중심을 지나는 평면과 대각축 끝단부와의 최단거리(Zd)의 관계가 0.27 < Zx/Zd < 1.85 이고 0.11 < Zy/Zd < 0.72 이고 1.7 < Zx/Zy < 2.57 의 범위를 넘어서면, 마스크의 구조강도가 낮아지게 되어 외부 충격에 의해 마스크가 쉽게 변형되어 이미지 왜곡을 일으키게된다.
그리고, 상기 관축에 수직이고 상기 패널 내면의 중심을 지나는 평면과 장축 끝단부와의 최단거리(Zx), 관축에 수직이고 상기 패널 내면의 중심을 지나는 평면과 단축 끝단부와 최단거리(Zy), 및 관축에 수직이고 상기 패널 내면의 중심을 지나는 평면과 대각축 끝단부와의 최단거리(Zd)의 관계가 0.27 < Zx/Zd < 1.85 이고 0.11 < Zy/Zd < 0.72 이고 1.7 < Zx/Zy < 2.57의 범위를 만족한다는 것은 장축의 단면곡률반경(Rx), 단축의 단면곡률반경(Ry),및 대각축의 단면곡률반경(Rd)가 하기와 같은 관계를 가짐을 의미한다.
Ry > Rx ≥ Rd
〔표 1〕 (단위:mm)
항목 본발명(상하주사) 종래(수평주사) 종래(상하주사)
0.13t 0.0133 0.0329 0.292
0.10t 0.0179 0.0591 0.422
상기 표 1은 새도우마스크 유효면에 18.54 kgf.m/s2(35G) 인가 시 최대 변위값을 상대 비교한 것이고, 도 3은 상기 표 1의 해석결과를 그래프로 나타낸 것이다.
새도우마스크의 유효면에 각각 동일한 면압을 인가하면 새도우마스크는 면압을 가한 방향으로 꺼짐이 발생한다.
이때 가장 많은 꺼짐이 발생하는 변위량 및 위치를 구하여 각각에 대한 비교를 실시함으로 상대적인 새도우마스크의 강도를 구할 수 있다.
본 발명에 의한 새도우마스크의 최대변위는 종래 수평주사방식 대비 1mm 기준으로 두께 0,13mm에서 약 2% 감소하며, 종래 상하주사방식 대비 약 28% 감소한다.
또한, 새도우마스크 0.1mm에서는 그 차이가 더 크게 되며, 종래 수평주사방식 대비 약 4%, 종래 상하주사방식 대비 약 40% 감소가 되어진다.
그러므로, 상하주사형 음극선관에서 본 발명에 따른 패널 내면곡률을 이룸으로써, 장축의 곡률반경(Rx)과 단축의 곡률반경(Ry)이 교차하는 지점의 급격한 곡률 변화에 의한 꼬임이나 뒤틀림 현상을 방지하고, 새도우마스크의 최대취약 부위인 코너부를 보강하여 외부 충격에 의해 마스크가 쉽게 변형되어 드롭(Drop) 특성이 현저히 저하되어 이미지 왜곡이 일어나는 문제점을 방지 할 수 있다.
또한, 관축에 수직이고 상기 패널 내면의 중심을 지나는 평면과 장축 끝단부와의 최단거리(Zx)가 19.2mm 이하의 값을 가지므로써, 패널의 중심부 유리두께와 코너부 유리두께의 비를 나타내는 웨지율이 증가하는 것을 방지하여 제조원가를 낮추고, 음극선관 제조 시에 필요한 열공정에서의 파손율을 낮출 수 있다.
따라서, 본 발명에 의하면, 패널 내면곡률을 최적의 상태로 설계함으로써 , 웨지율이 커져서 패널이 파손되는 문제점과 장축의 곡률반경(Rx)과 단축의 곡률반경(Ry)이 교차하는 지점의 급격한 곡률 변화에 의한 꼬임이나 뒤틀림을 방지 할 수있다.
그리고, 마스크의 구조강도를 충분히 확보하여 외부 충격에 대한 신뢰성을 향상시키고, 패널 중앙부와 코너부의 열응력 분포차를 감소시켜 열공정에서의 패널 파손을 줄일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (6)

  1. 외면이 평면이고 내면에 일정한 곡률을 가진 패널, R(Red), G(Green), B(Blue) 3색의 전자빔들을 발생하는 3개의 캐소드가 수직 인라인으로 배열된 전자총, 상기 전자총에서 방출된 전자빔이 형광면에 부딪혀 색을 재현하는 스크린 및 색선별 역할의 새도우마스크를 포함하는 상하주사형 음극선관에 있어서,
    관축에 수직이고 상기 패널 내면의 중심을 지나는 평면과 장축 끝단부의 최단거리를 Zx 라하고, 관축에 수직이고 상기 패널 내면의 중심을 지나는 평면과 대각축 끝단부의 최단거리를 Zd 라 할 때, 다음 식, 0.27 < Zx/Zd < 1.85 을 만족하는 것을 특징으로 하는 상하주사형 음극선관.
  2. 외면이 평면이고 내면에 일정한 곡률을 가진 패널, R(Red), G(Green), B(Blue) 3색의 전자빔들을 발생하는 3개의 캐소드가 수직 인라인으로 배열된 전자총, 상기 전자총에서 방출된 전자빔이 형광면에 부딪혀 색을 재현하는 스크린 및 색선별 역할의 새도우마스크를 포함하는 상하주사형 음극선관에 있어서,
    관축에 수직이고 상기 패널 내면의 중심을 지나는 평면과 단축 끝단부의 최단거리를 Zy 라하고, 관축에 수직이고 상기 패널 내면의 중심을 지나는 평면과 대각축 끝단부의 최단거리를 Zd 라 할 때, 다음 식, 0.11 < Zy/Zd < 0.72 을 만족하는 것을 특징으로 하는 상하주사형 음극선관.
  3. 외면이 평면이고 내면에 일정한 곡률을 가진 패널, R(Red), G(Green), B(Blue) 3색의 전자빔들을 발생하는 3개의 캐소드가 수직 인라인으로 배열된 전자총, 상기 전자총에서 방출된 전자빔이 형광면에 부딪혀 색을 재현하는 스크린 및 색선별 역할의 새도우마스크를 포함하는 상하주사형 음극선관에 있어서,
    관축에 수직이고 상기 패널 내면의 중심을 지나는 평면과 장축 끝단부의 최단거리를 Zx 라하고, 관축에 수직이고 상기 패널 내면의 중심을 지나는 평면과 대각축 끝단부의 최단거리를 Zd 라 할 때, 다음 식, 1.7 < Zx/Zy < 2.57 을 만족하는 것을 특징으로 하는 상하주사형 음극선관.
  4. 제 1항 및 제 3항에 있어서,
    상기 Zx가 다음 식, 7.36mm < Zx < 19.2mm 을 만족하는 것을 특징으로 하는 상하주사형 음극선관.
  5. 제 2항 및 제 3항에 있어서,
    상기 Zy 가 다음 식, 2.97mm < Zy < 7.46mm 을 만족하는 것을 특징으로 하는 상하주사형 음극선관.
  6. 제1항 및 제 2항에 있어서,
    상기 Zd가 다음 식, 10.4mm < Zd < 26.8mm을 만족하는 것을 특징으로 하는 상하주사형 음극선관.
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