KR100416355B1 - 음극선관용 유리 벌브 - Google Patents

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KR100416355B1
KR100416355B1 KR10-2001-7000310A KR20017000310A KR100416355B1 KR 100416355 B1 KR100416355 B1 KR 100416355B1 KR 20017000310 A KR20017000310 A KR 20017000310A KR 100416355 B1 KR100416355 B1 KR 100416355B1
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Abstract

유리 패널(10)의 대각축 방향의 유효 화면 직경이 500 mm 이상이고, 게다가 페이스부 외면의 평균 곡률 반경이 1OOOO mm 이상인 음극선관용 유리 벌브에 대하여, 유리 패널의 스커트부(13)의 길이(h)와 깔때기부의 유리 패널과 밀봉 부착하는 단부면으로부터 기준선까지의 관축 방향 거리(H)의 비를, 깔때기부의 실질적인 관축 방향의 확대도를 나타내는 깔때기부의 편향 각도(θ)와 관련시켜 소정 범위가 되도록 규정함으로써, 패널 스커트부의 단축화에 따른 음극선관용 유리 벌브의 전체 길이 치수의 변화를 깔때기부 몸체부의 연신에 의해 보정하고, 소정의 기계적 강도를 유지하면서 유리 패널의 경량화를 달성하며, 또한 프릿 시일 열처리 공정에 있어서의 파손을 억제한다.

Description

음극선관용 유리 벌브{Glass Bulb for Cathode Ray Tube}
도3에 도시한 바와 같이, 일반적으로 음극선관용 유리 벌브(1)는 전방면 부분이 되는 유리 패널(10)과 후방부 구조체가 되는 깔때기부(20) 및 내부에 전자총을 장착하는 네크(30)로 구성되어 있다. 유리 패널(10)은 화상을 표시하는 유효 화면을 구비한 대략 직사각형의 페이스부(11)와, 그 주위 엣지로부터 블렌드 R부(12)를 거쳐서 연속되고, 깔때기부(20)와 접합하기 위한 밀봉 부착 단부면(14)을 갖는 스커트부(13)로 이루어진다.
깔때기부(20)는 유리 패널과 접합하기 위한 밀봉 부착 단부면(21)으로부터 관축 방향으로 대략 수직으로 연장되는 상부(22), 편향 요오크가 외부 장착되는 요오크부(24) 및 상부와 요오크부를 잇는 중간의 몸체부(23)로 이루어진다. 또한, 기준선(25)은 요오크부에 있고, 깔때기부의 기준 치수를 나타내기 위해서 이용되는 가상선이다. 칼라 음극선관의 경우, 상기 유리 패널(10)은 스커트부(13)의 밀봉 부착 단부면(14)과 깔때기부(20)의 밀봉 부착 단부면(21)의 사이에 땜납 유리 등을 거쳐서 봉합된다. 또한, θ는 깔때기부(20)의 요오크부에 있어서의 편향 각도를 나타내고 있고, 기준선(25) 상의 가상 기준점으로부터 본 직사각형 페이스부(11)의대각축 방향의 유효 화면 직경(D)의 확대 각도에 의해서 규정되어 있다.
이 유리 벌브(1)는 내부를 진공으로 배기한 진공 용기로서 사용되므로, 유리 벌브(1)의 외표면에는 내외 기압차에 따른 응력이 부하되는데, 구면의 외관과는 다른 유리 벌브(1)에서는 도2에 도시한 바와 같이, 벌브 외측으로의 화살표로 나타낸 인장 응력의 영역과 내측으로의 화살표로 나타낸 압축 응력의 영역이 함께 존재한 복잡한 응력 분포를 발생시킨다.
유리 벌브(1)에 발생하는 진공 인장 응력은 통상 유리 패널(10)의 짧은 축 상의 단부 영역에 있어서 최대가 되고, 유리 벌브(1)에 외부로부터의 일정 이상의 기계적 또는 열적 충격이 가해지면, 유리 벌브(1)는 최대 진공 인장 응력의 발생 영역이 되는 부위 부근, 즉 페이스부(11)의 단부로부터 스커트부(13)에 걸치는 영역을 기점으로 해서 파괴되어 폭축(爆縮)을 발생시킨다. 따라서, 음극선관에 이용되는 유리 벌브(1)는 통상 상기 진공 인장 응력을 소정치 이하로 억제할 수 있는 기계적 강도를 갖도록 설계된다.
상기 진공 인장 응력의 분포는 유리 벌브의 크기와 형상에 의존하는데, 외부로부터 가해지는 충격 등의 안전 계수를 고려한 후에서의 유리 벌브에 필요로 하는 기계적 강도의 일기준으로서, 통상 유리 패널과 깔때기부의 밀봉 부착부 영역에 발생하는 상기 진공 인장 응력치를 8.4 MPa 정도 이하로 억제하는 것을 목표로 형상, 두께 등의 설계가 이루어지고 있다.
그로 인해, 종래의 음극선관용 유리 벌브에 있어서는 기계적 강도를 유지하고, 상기 진공 인장 응력을 소정치 이하로 억제하기 위해서, 패널 두께를 두껍게하거나, 또는 스커트부 부근에 발생하는 진공 인장 응력을 완화 분산시키고, 그 피크치를 저감시키기 위해서 스커트부를 길게 하는 일 등이 행해지고 있다.
그러나, 종래의 음극선관용 유리 벌브에 있어서는 패널의 두께를 두껍게 하고, 스커트부의 길이를 길게 함으로써 유리의 중량이 증가하므로, 유리 벌브의 취급성 및 작업성이 좋지 않다는 문제가 있다.
또한, 유리 패널은 용융 유리 덩어리로부터 압축 성형되고 서서히 냉각 공정을 거쳐서 상온의 유리 패널로 제조되는데, 일련의 냉각 과정에서는 유리 패널의 삼차원적 상자형 구조 및 불균일한 두께 분포에 의해 각 부분의 냉각에 지속(遲速) 상태를 발생시키므로, 유리 패널의 온도 분포는 항상 불균일한 채로 냉각되고, 유리의 점성 유동을 사실상 일으키지 않게 되는 왜곡점의 온도를 하회한 부분으로부터 순차적으로 고화되어 가게 된다.
그 결과, 상온으로 된 상태에서는 일반적으로 유리 패널의 짧은 축 상 및 긴 축 상의 밀봉 부착 단부면 부근에서 내측으로의 기울어짐, 대각축 상의 밀봉 부착 단부면 부근에서 외측으로의 기울어짐을 발생시키는 유리 패널의 휘어짐으로 되어 왜곡이 나타나는 동시에, 대각축 상의 밀봉 부착 단부면 외측에 인장 응력이 잔류한다.
그리고, 유리 패널을 깔때기부와 봉합할 때의 프릿 시일(frit seal) 가열 공정에서도 마찬가지로 불균일한 온도 분포가 유리 패널 중에 발생하고, 대각축 상의 밀봉 부착 단부면을 외측으로 기울어지게 하는 일시적인 왜곡이 발생함으로써 인장 응력이 가해지고, 상기 성형시의 잔류 인장 응력과의 합력에 의해 유리가 파손되는경우가 있다. 이 경향은 대형 크기이며 또한 페이스부가 평탄한 패널의 스커트부가 길어진 유리 패널에서 현저하여 문제가 된다.
출원인은 유리 벌브로서의 기계적 강도를 유지하면서, 스커트부의 단축화에 의해 경량화를 도모하는 것이 가능한 음극선관용 유리 패널에 관한 발명을 국제 출원(PCT/JP99/07135)하고 있다.
도6은 음극선관용 유리 패널의 짧은 축 방향의 단면을 도시하고 있으며, 대략 직사각형의 페이스부(11)와, 상기 페이스부의 주위 엣지로부터 블렌드 R부(12)를 거쳐서 연속되고, 깔때기부와 접합하기 위한 밀봉 부착 단부면(14)을 갖는 스커트부(13)로 이루어진다. 상기 국제 출원에서는 도6과 같은 형상을 갖는 음극선관용 유리 패널에 있어서, 상기 유리 패널의 대각축 방향의 유효 화면 직경(D)(mm)이 500 ≤ D < 650, 페이스부(11) 외면의 평균 곡률 반경이 페이스부 중앙을 지나는 어떠한 방사 방향에 있어서도 1OOOO mm 이상이며, 또한 상기 유리 패널의 적어도 짧은 축에 있어서의 유리 패널 내면의 유효 화면 단부와 블렌드 R부(12)의 접점으로부터 상기 밀봉 부착 단부면(14)까지의 관축 방향 거리(h)(mm)와, 밀봉 부착 단부면(14)의 유리 두께(t)(mm)가, 0.07D ≤ h ≤ 0.11D, 0.015D ≤ t ≤ 0.025D인 동시에 (D/25.4)2≤ t×h ≤ (D/25.4+3)2인 관계를 갖도록 상기 유리 패널을 구성하거나, 또는 상기 유리 패널의 대각축 방향의 유효 화면 직경(D)(mm)이 650 이상, 페이스부 외면의 평균 곡률 반경이 페이스부 중앙을 지나는 어떠한 방사 방향에 있어서도 1OOOO mm 이상이며, 또한 상기 유리 패널의 적어도 짧은 축에 있어서의 유리 패널 내면의 유효 화면 단부와 블렌드 R부(12)의 접점으로부터 상기 밀봉 부착 단부면(14)까지의 관축 방향 거리(h)(mm)와, 밀봉 부착 단부면(14)의 유리 두께(t)(mm)가, 0.08D ≤ h ≤ 0.11D, 0.015D ≤ t ≤ 0.020D인 동시에 (D/25.4)2≤ t×h ≤ (D/25.4+2.5)2인 관계를 갖도록 상기 유리 패널을 구성함으로써, 유리 벌브로서의 기계적 강도를 유지하면서, 스커트부(13)의 단축화에 의해 종래보다도 유리 패널을 경량화하는 기술을 제안하고 있다.
본 발명의 목적은, 특히 대형 크기로 하고 또한 페이스부의 평탄성이 높은 유리 패널을 갖는 음극선관용 유리 벌브에 대하여, 상기 국제 출원의 발명에 있어서 제안한 음극선관용 유리 패널의 조건을 감안함으로써, 유리 패널과 깔때기부의 적절한 관축 방향으로의 길이 관계를 규정하여, 유리 벌브로서의 소정의 기계적 강도를 유지하면서 패널 스커트부의 단축화에 의해 경량화를 도모하고, 또한 대각축 상의 밀봉 부착 단부면 외측에 발생하는 인장 응력을 감소시켜 프릿 시일 열처리 공정 등에서의 파손을 억제한 음극선관용 유리 벌브를 제공하는 것이다.
본 발명은 텔레비젼 등에 이용하는 음극선관용 유리 벌브에 관한 것이다.
도1은 본 발명의 음극선관용 유리 벌브의 짧은 축의 단면 설명도이고, 도2는 음극선관용 유리 벌브에 발생하는 진공 응력 분포의 설명도이고, 도3은 음극선관용
유리 벌브의 설명도이고, 도4 및 도5는 다른 크기의 음극선관용 유리 벌브에 대하여, 본 발명에 의해 설정되는 H/h의 범위를 도시한 그래프이고, 도6은 본 발명에서 이용되는 음극선관용 유리 패널의 짧은 축 방향의 단면 설명도이다.
본 발명은, 특히 유리 패널의 대각축 방향의 유효 화면 직경이 500 mm 이상이고, 게다가 페이스부 외면의 평균 곡률 반경이 1OOOO mm 이상이라는 평탄성이 높은 음극선관용 유리 벌브에 대하여, 소정의 기계적 강도를 유지하면서 유리 벌브의 경량화를 달성하고, 또한 프릿 시일 열처리 공정에 있어서의 파손을 억제한다는 관점으로부터, 유리 패널의 스커트부의 길이(h)와 깔때기부의 유리 패널과 밀봉 부착하는 단부면으로부터 기준선까지의 관축 방향 거리(H)의 비를, 깔때기부의 실질적인 관축 방향의 확대도를 나타내는 깔때기부의 편향 각도(θ)와 관련시켜 소정 범위가 되도록 규정한 것을 특징으로 한다.
구체적으로는, 본 발명은 유효 화면을 형성하는 대략 직사각형의 페이스부로부터 블렌드 R부를 거쳐서 연속되는 스커트부를 갖는 유리 패널과, 요오크부에 기준선을 갖고 상기 유리 패널에 밀봉 부착되는 깔때기부와, 깔때기부에 접합되고 전자총이 장착되는 네크로 구성되어 이루어지는 음극선관용 유리 벌브에 있어서, 상기 유리 패널의 페이스부의 대각축 방향에 있어서의 유효 화면 직경(D)(mm)이 500 ≤ D < 650이고, 페이스부 외면의 평균 곡률 반경이 페이스부 중앙을 지나는 모든 방사 방향에 있어서 1OOOO mm 이상이며, 또한 상기 유리 패널의 적어도 짧은 축에 있어서의 페이스부 내면의 유효 화면 단부와 블렌드 R부의 접점으로부터 깔때기부에 밀봉 부착되는 단부면까지의 관축 방향의 스커트부 길이를 h(mm)로 하고, 깔때기부의 요오크부의 편향 각도를 θ(°)로 하고, 깔때기부의 유리 패널에 밀봉 부착되는 단부면으로부터 기준선까지의 관축 방향 거리를 H(mm)로 할 때, 1/(0.22tan(θ/2))-1 ≤ H/h ≤ 1/(0.14tan(θ/2))-1인 관계를 갖는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 유리 패널의 페이스부의 대각축 방향에 있어서의 유효 화면 직경(D)(mm)이 650 ≤ D이고, 페이스부 외면의 평균 곡률 반경이 페이스부 중앙을 지나는 모든 방사 방향에 있어서 1OOOO mm 이상이며, 또한 상기 유리 패널의 적어도 짧은 축에 있어서의 페이스부 내면의 유효 화면 단부와 블렌드 R부의 접점으로부터 깔때기부에 밀봉 부착되는 단부면까지의 관축 방향의 스커트부 길이를 h(mm)로 하고, 깔때기부의 요오크부의 편향 각도를 θ(°)로 하고, 깔때기부의 유리 패널에 밀봉 부착되는 단부면으로부터 기준선까지의 관축 방향 거리를 H(mm)로 할 때, 1/(0.22tan(θ/2))-1 ≤ H/h ≤ 1/(0.16tan(θ/2))-1인 관계를 갖는 것을 특징으로 한다.
패널 스커트부의 길이(h)의 규정을 유리 패널의 짧은 축에 있어서 행한 이유는, 유리 벌브에 발생하는 최대 진공 인장 응력이 짧은 축 상의 페이스부의 단부로부터 스커트부에 걸치는 영역에 있어서 통상 발생하기 때문이지만, 페이스부가 상기와 같이 평탄한 패널에서는 짧은 축으로 규정한 스커트부 길이(h)는 긴 축이나 대각축에 있어서도 대략 동일하고, 또한 패널의 중앙 내면으로부터 패널 밀봉 부착 단부면까지의 관축 방향 거리와도 대략 동일하게 되어 있다.
따라서, 대각축 방향에 있어서의 유리 패널 유효 화면 직경(D)은 상기에서 규정한 깔때기부의 H와 θ 및 스커트부 길이(h)를 이용하면, D = 2(H+h)tan(θ/2)로 표시된다. 한편, 상기 국제 출원의 발명에 있어서의 제안에서는 유리 패널의 스커트부 길이(h)와 대각축 방향에 있어서의 유리 패널 유효 화면 직경(D)의 비는 경량화와 강도의 관점으로부터, 유효 화면 직경(D)(mm)이 500 ≤ D < 650인 경우에는 0.07 ≤ h/D ≤ 0.11, 유효 화면 직경(D)(mm)이 650 ≤ D인 경우에는 0.08 ≤ h/D ≤ 0.11의 부등식에 의해 그 범위가 규정된다.
그래서, 이들 부등식과 상기 유효 화면 직경(D)의 식으로부터, 유리 패널의 스커트부의 길이(h)와 깔때기부의 유리 패널에 밀봉 부착되는 단부면으로부터 기준선까지의 관축 방향 거리(H)의 관계를 구하면, 본 발명의 H/h의 부등식이 도출된다. 또한, 패널과 깔때기부의 관축 방향으로의 길이 관계가 이 부등식으로 규정된 범위 내인 경우에는 유리 패널 대각축 상의 밀봉 부착 단부면 외측으로부터의 파손을 억제하는 관점에서도 적절함을 확인했다.
일반적으로 깔때기부의 두께는 패널에 비해 약 절반 이하 정도이며, 밀봉 부착 단부면으로부터 요오크부에 가까워질수록 두께는 점점 감소된다. 또한, 관축으로부터의 거리도 밀봉 부착 단부면에 비해 몸체부는 좁혀져 있다. 따라서, 동일 편향 각도의 벌브에 있어서는 관축 방향에 있어서 패널의 스커트부의 길이를 단축화하고, 깔때기부 몸체부의 길이를 동등분 연신함으로써, 벌브 전체의 관축 방향 길이를 변경시키지 않고 체적적으로 유리를 삭감하여 경량화할 수 있다.
또한, 깔때기부 몸체부의 연신에 의해 깔때기부의 상기 치수(H)를 보정한 다른 이유는, 깔때기부의 요오크부와 밀봉 부착 단부면의 치수 형상이 각각 편향 요오크의 외부 장착, 패널과의 끼워 맞춤 등의 관계에 있어서 비교적 고정적으로 규정되는 점에 비해, 몸체부는 벌브로서의 용기를 구성하는 부위이므로, 그 치수 형상을 비교적 자유롭게 설계할 수 있기 때문이다.
상기 H/h가, 1/(0.22tan(θ/2))-1 > H/h인 경우에는 스커트부의 길이가 단축화되지 않으므로 유리 벌브의 경량화를 도모할 수 없는 동시에, 유리 패널의 대각축 밀봉 부착 단부면에 존재하는 인장 응력이 비교적 커져서, 유리 패널과 깔때기부를 프릿 시일 열처리할 때 등의 열충격에 의한 파손의 억제를 충분히 도모할 수 없다.
한편, 500 ≤ D < 650이고 H/h > 1/(0.14tan(θ/2))-1인 경우, 또는 650 ≤D이고 H/h > 1/(0.16tan(θ/2))-1인 경우에는 스커트부가 너무 단축화됨으로써, 유리 벌브의 배기에 의해 발생하는 밀봉 부착부 영역의 진공 인장 응력치가 8.4 MPa보다 커져서, 유리 벌브에 필요한 원하는 기계적 강도를 얻지 못한다.
본 발명의 음극선관용 유리 벌브는, 패널의 스커트부의 길이와 깔때기부의 관축 방향 길이의 비율을 적절한 범위로 설정하고, 즉 종래 필요 이상으로 긴 치수이던 패널 스커트부의 길이를 적절한 치수로 단축화하는 동시에, 그 만큼을 깔때기부의 특히 몸체부를 연신하여 보정함으로써 음극선관의 전체 길이를 변경시키지 않고 경량화하며, 게다가 음극선관의 내압 강도를 필요한 수준으로 유지하고 있으므로 취급이 용이하고, 또한 프릿 시일 열처리 공정 등에서의 열충격에 의한 대각축 밀봉 부착부 부근으로부터의 파손을 억제한 음극선관용 유리 벌브를 제공할 수 있다.
이하, 실시예에 기초하여 본 발명에 관한 음극선관용 유리 벌브에 대하여 설명한다. 도1은 본 발명에 관한 음극선관용 유리 벌브의 짧은 축의 단면 설명도이다. 앞서 설명한 구성 부재에 대해서는 동일한 부호를 부여하고 설명을 생략한다.
도면 중 h는 유리 패널(10)의 짧은 축에 있어서의 그 페이스부(11) 내면의 유효 화면 단부와 블렌드 R부(12)의 접점으로부터 스커트부(13)의 밀봉 부착 단부면(14)까지의 관축 방향 거리를 나타내고, 이것을 스커트부의 길이로 한다. 또한, H는 깔때기부(20)의 밀봉 부착 단부면(21)으로부터 기준선(25)까지의 관축 방향 거리를 나타낸다.
본 발명에 관한 음극선관용 유리 벌브용의 패널과 깔때기부, 및 비교예의 유리 벌브용의 패널과 깔때기부를 각각 제작하여, 이들의 중량을 측정하는 동시에, 각 유리 패널에 깔때기부와 네크를 접합함으로써 유리 벌브로 한 후 내부를 배기하고, 각 유리 벌브의 밀봉 부착부 영역의 진공 인장 응력치를 스트레인 게이지에 의해 측정했다.
유리 벌브의 기계적 강도에 대해서는 밀봉 부착부 영역에 발생하는 진공 인장 응력치를 측정하여 평가했다. 또한, 유리 패널을 깔때기부와 프릿 시일할 때의 대표적 열처리 조건인 약 440℃/40분으로 결정화를 행하기 전에, 가속 시험으로서 12 내지 13 ℃/분의 온도 구배로 실온으로부터 약 440℃까지 유리 패널을 가열했을 때의 파손 상황을 관찰했다.
표1 내지 표4의 각 표에는 각각의 음극선관용 유리 패널과 깔때기부의 각부 치수, 유리 벌브 중량, 유리 벌브로 한 경우의 밀봉 부착부 영역에 발생한 진공 인장 응력치, 및 프릿 시일 열처리시의 파손율을 나타내고 있으며, 각 표에 있어서 샘플 2, 3, 4, 5, 7 및 8은 본 발명에 관한 음극선관용 벌브를 이용한 실시예이고,샘플 1은 종래예, 샘플 6은 비교예이다. 샘플 7은 편향 각도를 110 °로 한 경우이고, 샘플 8은 103 ° 또는 90 °로 한 경우의 예이다.
표1은 유리 패널의 대각축 방향의 유효 화면 직경이 510 mm(21 인치)이고 종횡비가 4 : 3이며, 페이스부 외면의 최소 평균 곡률 반경이 33000 mm인 패널과 편향 각도가 88 °, 110 ° 및 103 °인 깔때기부로 구성한 벌브에 대한 데이타이다.
샘플 2 내지 5의 본 발명의 음극선관용 벌브는 샘플 1로서 나타낸 종래의 음극선관용 벌브보다도 최대 약 0.6Kg의 중량 경감을 도모할 수 있고, 밀봉 부착부 영역의 진공 인장 응력은 모두 기준치의 8.4 MPa를 하회하는 양호한 결과가 얻어졌다. 또한, 샘플 2 내지 5의 본 발명에 관한 음극선관용 벌브는 샘플 1로 나타낸 종래의 음극선관용 벌브보다도 프릿 시일 열처리시의 열충격에 의한 파손율을 억제할 수 있었다. 샘플 4 및 5에 대해서는 스커트부의 단축에 의한 밀봉 부착부 영역의 진공 인장 응력의 증가를 억제하기 위해서 밀봉 부착부 영역의 두께를 조정했으므로, 샘플 3보다는 무겁지만 종래예인 샘플 1보다는 경량화되어 있다.
비교예인 샘플 6에 대해서는 스커트부의 단축에 의한 밀봉 부착부 영역의 진공 인장 응력의 증가를 억제하기 위해서 밀봉 부착부 영역의 두께로 조정하려고 했지만, 종래예인 샘플 1보다 가벼운 중량에서는 진공 인장 응력을 8.4 MPa 이하로 할 수 없었다. 샘플 7, 8에 대해서는 깔때기부의 편향 각도를 각각 110 ° 및 103 °로 했을 때의 본 발명의 예를 나타내고 있는데, 88 °의 본 발명의 경우와 마찬가지로 양호한 결과로 되어 있다.
표2는 유리 패널의 대각축 방향의 유효 화면 직경이 600 mm(25 인치)이고 종횡비가 4 : 3이며, 페이스부 외면의 최소 평균 곡률 반경이 30000 mm인 패널과 편향 각도가 106 °, 110 ° 및 90 °인 깔때기부로 구성한 벌브에 대한 데이타이다.
샘플 2 내지 5의 본 발명의 음극선관용 벌브는 샘플 1로서 나타낸 종래의 음극선관용 벌브보다도 최대 약 0.5Kg의 중량 경감을 도모할 수 있고, 밀봉 부착부 영역의 진공 인장 응력은 모두 기준치의 8.4 MPa를 하회하는 양호한 결과가 얻어졌다. 또한, 샘플 2 내지 5의 본 발명에 관한 음극선관용 벌브는 샘플 1로 나타낸 종래의 음극선관용 벌브보다도 프릿 시일 열처리시의 열충격에 의한 파손율을 억제할 수 있었다.
샘플 4 및 5에 대해서는 스커트부의 단축에 의한 밀봉 부착부 영역의 진공 인장 응력의 증가를 억제하기 위해서 밀봉 부착부 영역의 두께를 조정했으므로, 샘플 3보다는 무겁지만 종래예인 샘플 1보다는 경량화되어 있다. 비교예인 샘플 6에 대해서는 스커트부의 단축에 의한 밀봉 부착부 영역의 진공 인장 응력의 증가를 억제하기 위해서 밀봉 부착부 영역의 두께로 조정하려고 했지만, 종래예인 샘플 1보다 가벼운 중량에서는 진공 인장 응력을 8.4 MPa 이하로 할 수 없었다. 샘플 7, 8에 대해서는 깔때기부의 편향 각도를 각각 110 °및 90 °로 했을 때의 본 발명의 예를 나타내고 있는데, 106 °의 본 발명의 경우와 마찬가지로 양호한 결과로 되어 있다.
표3은 유리 패널의 대각축 방향의 유효 화면 직경이 760 mm(32 인치)이고 종횡비가 16 : 9이며, 페이스부 외면의 최소 평균 곡률 반경이 100000 mm인 패널과 편향 각도가 103 °, 110 °및 90 °인 깔때기부로 구성한 벌브에 대한 데이타이다.
샘플 2 내지 5의 본 발명의 음극선관용 벌브는 샘플 1로서 나타낸 종래의 음극선관용 벌브보다도 최대 약 0.5Kg의 중량 경감을 도모할 수 있고, 밀봉 부착부 영역의 진공 인장 응력은 모두 기준치의 8.4 MPa를 하회하는 양호한 결과가 얻어졌다. 또한, 샘플 2 내지 5의 본 발명에 관한 음극선관용 벌브는 샘플 1로 나타낸 종래의 음극선관용 벌브보다도 프릿 시일 열처리시의 열충격에 의한 파손율을 억제할 수 있었다.
샘플 4 및 5에 대해서는 스커트부의 단축에 의한 밀봉 부착부 영역의 진공 인장 응력의 증가를 억제하기 위해서 밀봉 부착부 영역의 두께를 조정했으므로, 샘플 3보다는 무겁지만 종래예인 샘플 1보다는 경량화되어 있다. 비교예인 샘플 6에 대해서는 스커트부의 단축에 의한 밀봉 부착부 영역의 진공 인장 응력의 증가를 억제하기 위해서 밀봉 부착부 영역의 두께로 조정하려고 했지만, 종래예인 샘플 1보다 가벼운 중량에서는 진공 인장 응력을 8.4 MPa 이하로 할 수 없었다. 샘플 7, 8에 대해서는 깔때기부의 편향 각도를 각각 110 °및 90 °로 했을 때의 본 발명의 예를 나타내고 있는데, 103 °의 본 발명의 경우와 마찬가지로 양호한 결과로 되어 있다.
표4는 유리 패널의 대각축 방향의 유효 화면 직경이 860 mm(36 인치)이고 종횡비가 16 : 9이며, 페이스부 외면의 최소 평균 곡률 반경이 50000 mm인 패널과 편향 각도가 103 °, 110 ° 및 90 °인 깔때기부로 구성한 벌브에 대한 데이타이다.
샘플 2 내지 5의 본 발명의 음극선관용 벌브는 샘플 1로서 나타낸 종래의 음극선관용 벌브보다도 최대 약 1.0Kg의 중량 경감을 도모할 수 있고, 밀봉 부착부 영역의 진공 인장 응력은 모두 기준치의 8.4 MPa를 하회하는 양호한 결과가 얻어졌다. 또한, 샘플 2 내지 5의 본 발명에 관한 음극선관용 벌브는 샘플 1로 나타낸 종래의 음극선관용 벌브보다도 프릿 시일 열처리시의 열충격에 의한 파손율을 억제할 수 있었다.
샘플 5에 대해서는 스커트부의 단축에 의한 밀봉 부착부 영역의 진공 인장 응력의 증가를 억제하기 위해서 밀봉 부착부 영역의 두께를 조정했으므로, 샘플 4보다는 무겁지만 종래예인 샘플 1보다는 경량화되어 있다. 비교예인 샘플 6에 대해서는 스커트부의 단축에 의한 밀봉 부착부 영역의 진공 인장 응력의 증가를 억제하기 위해서 밀봉 부착부 영역의 두께로 조정하려고 했지만, 종래예인 샘플 1보다 가벼운 중량에서는 진공 인장 응력을 8.4 MPa 이하로 할 수 없었다. 샘플 7, 8에 대해서는 깔때기부의 편향 각도를 각각 110 °및 90 °로 했을 때의 본 발명의 예를 나타내고 있는데, 103 °의 본 발명의 경우와 마찬가지로 양호한 결과로 되어 있다.
또한, 표1 내지 표4에 나타낸 실시예에서는 스커트부의 밀봉 부착 단부면의 유리 두께(t)는 페이스부(11)의 중앙 두께보다도 얇게 형성되어 있는데, 음극선관용 유리 벌브의 깔때기부와 스커트부의 길이의 비가 본 발명에서 규정하고 있는 범위 내이면, 스커트부의 밀봉 부착 단부면의 유리 두께(t)가 음극선관용 패널의 페이스부 중앙 두께보다 얇더라도 소정치 이상의 기계적 강도를 확보할 수 있음을 이들 표로부터 확인할 수 있다.
도4는 표1 및 표2의 데이타를, 횡축을 θ/2, 종축을 H/h로서 그래프 상에 플롯한 것이다. △ 표시는 샘플 1인 종래예, ○ 표시는 유리 벌브에 필요한 원하는 기계적 강도와 경량화가 달성된 샘플 2 내지 5, 7, 8인 본 발명의 유리 패널을 나타내고 있고, × 표시는 유리 벌브에 필요한 원하는 기계적 강도와 경량화가 달성되지 않은 샘플 6인 비교예를 나타내고 있다. 또한, 도4에 도시되어 있는 점선은 각각 H/h = 1/(0.22tan(θ/2))-1, H/h = 1/(0.14tan(θ/2))-1의 그래프를 나타내고 있다.
도5는 표3 및 표4의 데이타를, 횡축을 θ/2, 종축을 H/h로서 그래프 상에 플롯한 것이다. △ 표시는 샘플 1인 종래예, ○ 표시는 유리 벌브에 필요한 원하는 기계적 강도와 경량화가 달성된 샘플 2 내지 5, 7, 8인 본 발명의 유리 패널을 나타내고 있고, × 표시는 유리 벌브에 필요한 원하는 기계적 강도와 경량화가 달성되지 않은 샘플 6인 비교예를 나타내고 있다. 또한, 도5에 도시되어 있는 점선은 각각 H/h = 1/(0.22tan(θ/2))-1, H/h = 1/(0.16tan(θ/2))-1의 그래프를 나타내고 있다.
도4 및 도5로부터 알 수 있는 바와 같이, 유리 패널의 대각축 방향의 유효 화면 직경(D)(mm)이 510 및 600인 것, 즉 D가 대략 500 ≤ D < 650인 것에서는 1/(0.22tan(θ/2))-1 ≤ H/h ≤ 1/(0.14tan(θ/2))-1의 범위이고, 또한 유리 패널의 대각축 방향의 유효 화면 직경(D)(mm)이 760 및 860인 것, 즉 D가 650 이상인 것에서는 1/(0.22tan(θ/2))-1 ≤ H/h ≤ 1/(0.16tan(θ/2))-1의 범위이고, 각각 유리 벌브에 필요한 원하는 기계적 강도와 경량화가 달성되며, 또한 프릿 시일 열처리 공정에 있어서의 파손의 억제 효과가 있음을 확인할 수 있다.
본 발명의 음극선관용 유리 벌브에 따르면, 유리 벌브로서의 소정의 기계적 강도를 유지하면서, 패널 스커트부의 단축화에 의해 경량화를 도모할 수 있고, 게다가 프릿 시일 열처리 공정 등에서의 열충격에 의한 대각축 밀봉 부착부 부근으로부터의 파손을 억제할 수 있는 우수한 효과를 얻을 수 있는 것이다.
샘플 No. 스커트부 길이h(mm) 깔때기부길이H(mm) 밀봉 부착 단부면 두께 t(mm) 최대 진공 인장 응력(MPa) 벌브중량(kg) 편향각도 θ(°) 프릿시일시 파손율 H/h
1 69 201 9.0 4.3 15.7 88 2/10 2.91
2 55 215 9.0 5.9 15.4 88 0/10 3.91
3 49 221 9.0 7.2 15.1 88 0/10 4.51
4 43 227 10.0 8.3 15.3 88 0/10 5.28
5 40 230 11.0 8.3 15.6 88 0/10 5.75
6 35 235 12.5 8.5 16.3 88 0/10 6.71
7 49 135 9.0 8.2 14.3 110 0/10 2.76
8 49 159 9.0 8.0 14.5 103 0/10 3.24
대각축 상 유효 화면 직경 : D = 510 mm
외면 평균 곡률 반경 최소치 : 33000 mm
페이스부 중앙 두께 : 15 mm
1/(0.22tan(θ/2))-1 : 3.71(θ = 88), 2.18(θ = 110), 2.62(θ = 103)
1/(0.14tan(θ/2))-1 : 6.40(θ = 88), 4.00(θ = 110), 4.68(θ = 103)
샘플 No. 스커트부 길이 h(mm) 깔때기부 길이 H(mm) 밀봉 부착 단부면 두께 t(mm) 최대 진공 인장 응력(MPa) 벌브중량(kg) 편향각도 θ(°) 프릿시일시 파손율 H/h
1 76 157 9.5 7.0 20.7 106 3/10 2.07
2 67 166 9.5 7.5 20.4 106 0/10 2.48
3 59 174 9.5 7.9 20.2 106 0/10 2.95
4 51 182 13.0 8.3 20.4 106 0/10 3.57
5 45 188 13.0 8.3 20.6 106 0/10 4.18
6 41 192 14.5 8.6 21.2 106 0/10 4.68
7 59 151 9.5 8.0 19.5 110 0/10 2.56
8 59 241 9.5 7.7 21.0 90 0/10 4.08
대각축 상 유효 화면 직경 : D = 60O mm
외면 평균 곡률 반경 최소치 : 30000 mm
페이스부 중앙 두께 : 14.8 mm
1/(0.22tan(θ/2))-1 : 2.43(θ = 106), 2.18(θ = 110), 3.55(θ = 90)
1/(0.14tan(θ/2))-1 : 4.38(θ = 106), 4.00(θ = 110), 6.14(θ = 90)
샘플 No. 스커트부 길이 h(mm) 깔때기부 길이 H(mm) 밀봉 부착 단부면 두께 t(mm) 최대 진공 인장 응력(MPa) 벌브중량(kg) 편향각도 θ(°) 프릿시일시 파손율 H/h
1 86 216 11.5 7.2 37.5 103 2/10 2.51
2 82 220 11.5 7.5 37.3 103 0/10 2.68
3 75 227 12.0 7.7 37.0 103 0/10 3.03
4 70 232 13.0 7.9 37.2 103 0/10 3.31
5 62 240 14.5 8.3 37.4 103 0/10 3.87
6 57 245 15.0 8.6 37.9 103 0/10 4.30
7 74 192 11.5 8.0 36.1 110 0/10 2.59
8 74 306 11.5 7.6 38.1 90 0/10 4.14
대각축 상 유효 화면 직경 : D = 760 mm
외면 평균 곡률 반경 최소치 : 1OOOOO mm
페이스부 중앙 두께 : 19 mm
1/(0.22tan(θ/2))-1 : 2.62(θ = 103), 2.18(θ = 110), 3.55(θ = 90)
1/(0.16tan(θ/2))-1 : 3.97(θ = 103), 3.38(θ = 110), 5.25(θ = 90)
샘플 No. 스커트부 길이 h(mm) 깔때기부 길이 H(mm) 밀봉 부착 단부면 두께 t(mm) 최대 진공 인장 응력(MPa) 벌브중량(kg) 편향각도 θ(°) 프릿시일시 파손율 H/h
1 97 252 13.5 7.4 53.8 103 2/10 2.60
2 93 256 13.5 7.7 53.6 103 0/10 2.75
3 85 264 13.5 8.0 53.1 103 0/10 3.11
4 80 269 14.5 8.2 52.8 103 0/10 3.36
5 77 272 15.5 8.3 53.7 103 0/10 3.53
6 65 284 17.0 8.6 54.2 103 0/10 4.37
7 85 216 13.5 8.1 52.0 110 0/10 2.54
8 85 345 13.5 7.8 54.5 90 0/10 4.06
대각축 상 유효 화면 직경 : D = 860 mm
외면 평균 곡률 반경 최소치 : 50000 mm
페이스부 중앙 두께 : 20 mm
1/(0.22tan(θ/2))-1 : 2.62(θ = 103), 2.18(θ = 110), 3.55(θ = 90)
1/(0.16tan(θ/2))-1 : 3.97(θ = 103), 3.38(θ = 110), 5.25(θ = 90)

Claims (2)

  1. 유효 화면을 형성하는 대략 직사각형의 페이스부로부터 블렌드 R부를 거쳐서 연속되는 스커트부를 갖는 유리 패널과, 요오크부에 기준선을 갖고 상기 유리 패널에 밀봉 부착되는 깔때기부와, 깔때기부에 접합되고 전자총이 장착되는 네크부로 구성되어 이루어지는 음극선관용 유리 벌브에 있어서, 상기 유리 패널의 페이스부의 대각축 방향에 있어서의 유효 화면 직경(D)(mm)이 500 ≤ D < 650이고, 페이스부 외면의 평균 곡률 반경이 페이스부 중앙을 지나는 모든 방사 방향에 있어서 1OOOO mm이상이며, 또한 상기 유리 패널의 적어도 짧은 축에 있어서의 페이스부 내면의 유효 화면 단부와 블렌드 R부의 접점으로부터 깔때기부에 밀봉 부착되는 단부면까지의 관축 방향의 스커트부 길이를 h(mm)로 하고, 깔때기부의 요오크부의 편향 각도를 θ(°)로 하고, 깔때기부의 유리 패널에 밀봉 부착되는 단부면으로부터 기준선까지의 관축 방향 거리를 H(mm)로 할 때, 1/(0.22tan(θ/2))-1 ≤ H/h ≤ 1/(0.14tan(θ/2))-1인 관계를 갖는 것을 특징으로 하는 음극선관용 유리 벌브.
  2. 유효 화면을 형성하는 대략 직사각형의 페이스부로부터 블렌드 R부를 거쳐서 연속되는 스커트부를 갖는 유리 패널과, 요오크부에 기준선을 갖고 상기 유리 패널에 밀봉 부착되는 깔때기부와, 깔때기부에 접합되고 전자총이 장착되는 네크부로 구성되어 이루어지는 음극선관용 유리 벌브에 있어서, 상기 유리 패널의 페이스부의 대각축 방향에 있어서의 유효 화면 직경(D)(mm)이 650 ≤ D이고, 페이스부 외면의 평균 곡률 반경이 페이스부 중앙을 지나는 모든 방사 방향에 있어서 1OOOO mm 이상이며, 또한 상기 유리 패널의 적어도 짧은 축에 있어서의 페이스부 내면의 유효 화면 단부와 블렌드 R부의 접점으로부터 깔때기부에 밀봉 부착되는 단부면까지의 관축 방향의 스커트부 길이를 h(mm)로 하고, 깔때기부의 요오크부의 편향 각도를 θ(°)로 하고, 깔때기부의 유리 패널에 밀봉 부착되는 단부면으로부터 기준선까지의 관축 방향 거리를 H(mm)로 할 때, 1/(0.22tan(θ/2))-1 ≤ H/h ≤ 1/(0.16tan(θ/2))-1인 관계를 갖는 것을 특징으로 하는 음극선관용 유리 벌브.
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