KR100512618B1 - 칼라음극선관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 칼라음극선관에 관한 것으로서, 특히 칼라음극선관의 프레임을 지지하는 코너 스프링에 관한 것이다.

본 발명에 따른 칼라음극선관은 펀넬 및, 상기 펀넬과 융착 결합되며 내측면에 형광막이 구비된 패널과, 상기 펀넬 내에 장착되어 형광막 측으로 전자빔을 방출하는 전자총과, 상기 형광막과 소정 간격으로 이격되어진 전자총에서 방출된 전자빔을 색 선별하여 형광막에 닿도록 하는 섀도우 마스크와, 상기 섀도우 마스크를 지지하는 프레임과, 상기 프레임을 패널에 탄성 지지시키기 위해 패널의 4군데 모서리부에 형성된 스터드핀과 결합되도록 한 코너 스프링을 포함하고, 상기 코너 스프링과 스터드핀과의 결합 시, 위치 편차가 보상되도록 하기위해 마지막 결합되는 코너 스프링에 베이스 플레이트가 용접되도록 한 칼라음극선관에 있어서,

상기 베이스 플레이트가 용접된 코너 스프링의 부피를 Vb라하고, 베이스 플레이트가 용접되지 않은 코너 스프링의 부피를 Va라 할 때, 다음의 관계식, 0.929≤Va/Vb≤1.416을 만족하는 것을 특징으로 한다.

Description

칼라음극선관{Color Cathode Ray Tube}

본 발명은 칼라음극선관에 관한 것으로서, 특히 칼라음극선관의 프레임을 지지하는 코너 스프링에 관한 것이다.

도 1은 종래 칼라음극선관의 개략적인 구성을 나타내는 도면으로서, 동 도면에서 보여지는 바와 같이 칼라음극선관은 패넬(11)과 펀넬(12)로 이루어진 튜브의 후미에 네크부가 장착되어 진공상태로 유지되고, 상기 펀넬(12)의 후방에는 전자빔(13)을 형성하는 전자총(14)이 장착된다. 이러한 전자총(14)에서 생성된 전자빔(13)은 편향요크(15)에 의해 편향되어 굴절되며, 그 편향된 전자빔(13)은 색선별 작업을 하는 섀도우 마스크(16)를 통과한 후 형광면(17)에 충돌되어 화면을 형성하게 된다.

그리고, 상기 섀도우 마스크(16)의 외주부에는 섀도우 마스크를 지지하기 위한 프레임(18)이 장착되고, 상기 프레임(18)이 고정되도록 하기 위하여 음극선관의 튜브내면에 마련된 스터드 핀(19)과 프레임(18)의 연결기구로 코너 스프링(20)이 사용된다.

상기 형광면(17)에서 화상을 만들기 위해서 전자총(14)에서 방출된 전자빔(13)은 형광면(17)의 형광물질을 타격하는데, 이러한 과정 중에 상기 전자빔(13)은 색을 선별하는 섀도우 마스크(16)를 통과하게 된다.

상기 섀도우 마스크(16)를 정상적으로 통과된 전자빔(13)은 형광면(17)을 타격하여 화상을 형성하게 되나, 섀도우 마스크(16)를 통과하지 못한 전자빔(13)은 섀도우 마스크(16)에 충돌하게 되므로 섀도우 마스크(16)의 발열원으로 작용하게되고, 그에 따라 섀도우 마스크(16)의 온도는 올라가게 된다.

위에서 설명된 바와 같은 이유로 해서 섀도우 마스크(16)의 온도가 올라가면, 금속성의 재질을 갖는 섀도우 마스크(16)는 팽창하게 되고 팽창된 섀도우 마스크(16)는 자체의 볼록한 형상으로 인해서 패널(11)로 접근하게 되는데, 이를 도 2a에 도시하였다.

도 2a를 참조하면, 섀도우 마스크(16)는 본래 전자빔(13)의 진행을 원활히 하기 위하여 음극선관의 패널(11)쪽을 향하여 볼록한 형상을 취하고 있는데, 이러한 볼록한 형상으로 인하여 열팽창을 하는 섀도우 마스크(16)는 패널(11)쪽으로 향하도록 팽창이 된다.

그러나, 상기 섀도우 마스크(16)의 열이 프레임(18)에 전도되면, 상기 프레임(18)도 금속성의 재질을 가지므로 팽창을 하게 되고, 프레임(18)에 용접으로 견고하게 고정되어 있는 섀도우 마스크(16)도 팽창하여 결국에는 패널(11)에서 멀어지게 되는데, 이를 도 2b에 도시하였다.

도 2b를 참조하면, 프레임(18)에 용접되어 견고하게 고정되는 섀도우 마스크(16)는 프레임(18)이 열팽창을 하여 늘어남에 따라 같이 늘어나게 되고, 그렇게 되면 자체적인 열팽창으로 인하여 늘어난 섀도우 마스크(16)는 외주방향으로 팽창하게 됨에 따라 늘어나고, 결론적으로 섀도우 마스크(16)와 패널(11)과의 간격은 줄어들게 된다.

이와 같이 패널(11)에서 멀어진 섀도우 마스크(16)는 정상적으로 전자빔(13)이 통과되는 길을 지시하지 못하여 형광면(17) 상의 화상은 제대로 맺히지 못하는데, 이러한 섀도우 마스크(16)의 비정상적 변형으로 인한 화질의 저하를 도밍(Doming) 현상이라 한다.

상술된 바와 같은 이유로 발생된 도밍 현상을 보상하기 위해서 사용되었던 종래의 방법은, 상기 코너 스프링(20)의 재질을 바이메탈로 하여 바이메탈이 열을 받아 휘는 성질이 이용되어, 상기 섀도우 마스크(16)의 처지는 만큼의 양을 다시 올려주는 방안이 제시되었는데, 도 2c는 이러한 코너 스프링(20)의 도밍 보상을 설명하는 도면이다.

도 3은 종래의 패널과 프레임이 코너 스프링에 의해서 체결된 상태를 보인 개략도.

도 3을 참조하여 종래 바이메탈이 적용된 코너 스프링(20)을 상술하면, 프레임(18)에 고정되어 움직이지 못하도록 견고하게 용접되는 프레임 부착부(20a)와, 상기 프레임 부착부(20a)에서 일측으로 연장 마련되어 프레임(18)과 패널(11)사이의 간격을 유지하기 위하여 꺾여있는 절곡부(20b)와, 상기 절곡부(20b)에서 연장되며 스터드 핀(19)이 삽입되어 슬라이딩이 가능하도록 하는 삽입구(20d)가 가공된 패널 부착부(20c)로 이루어져 있다.

상기 프레임(18)은 코너 스프링(20)의 일단과 용접방법으로 결합되고, 또한 상기 코너 스프링(20)의 타단은 패널(11)에서 돌기되어 있는 스터드 핀(19)이 이용되어 슬라이드 가능하도록 패널 부착부(20c)에 설치된다.

이와 같은 구조로 인해서, 섀도우 마스크(16)에 전자빔(13)이 타격되어 고열이 발생되고, 이 열이 전달되어 프레임(18)이 팽창됨으로써 도밍(Doming)현상이 발생되나, 그 열은 곧 코너 스프링(20)에 전도되어 코너 스프링(20)도 팽창이 되는데, 이 때 코너 스프링(20)은 바이메탈의 성질이 이용됨으로써 활처럼 휘게 된다.

그런데, 이와 같은 코너 스프링(20)의 팽창되는 작용에 있어 스터드 핀(19)과 코너 스프링(20)은 용접 등과 같은 고정결합이 아니라 일정 유격을 가지게 됨으로써 미끄러지게 되고, 이로 인해서 코너 스프링(20)이 휘더라도 상기 패널 부착부(20c)에는 이러한 휘는 작용에 의한 반대 응력은 발생되지 않는다.

한편, 상기 코너 스프링(20)이 휘는 방향은 프레임(18)이 패넬(11)에 접근하는 방향으로 맞추어 줌으로써 도밍현상은 효과적으로 억제가 되는 것이다.

도 4는 종래 브라운관의 섀도우 마스크 지지구조를 나타낸 평면도이고, 도 5는 종래의 베이스플레이트가 용접된 코너 스프링과 스터드핀의 결합 예시도 이다.

도 4에서 보여지는 바와 같이 패널(11)의 4군데 모서리부에 위치한 스터드핀(19)에 프레임(18)을 탄성 지지시키기 위해 코너 스프링(202) 3개를 패널(11)의 3개소 모서리부에 먼저 장착시키고, 마지막 코너 스프링(201)은 결합 공정 상 발생되는 위치 편차를 보상하기 위해 패널측에 일종의 용접편인 베이스 플레이트(미도시)를 용접시키도록 한다.

이때, 상기 베이스 플레이트(30)가 용접된 코너 스프링(이하, 베이스 스프링이라 칭함)(201)은 프레임(18)의 상면에 위치되도록 하는데, 코너 스프링(이하, 코너 스프링이라 칭함)(202)에 비해 부피가 크게 설계되고 있다.

그러나, 상기와 같은 구성으로 이루어지는 종래의 코너 스프링(20)은 브라운관의 제조비용을 낮추기 위한 노력으로 패널 및 프레임, 새도우 마스크 등과 같은 주변 부품들이 보다 경량화 되고 있는 반면, 여전히 무겁게 설계되고 있어 필요이상의 강도를 유지하게 되어 제품설계에 비효율적일 뿐 아니라, 새도우 마스크에 전해지는 충격을 적절히 감쇠시켜주는 하울링 특성이 나빠지는 문제가 있다.

따라서, 상기와 같은 종래의 코너 스프링 구조는 브라운관의 경량화 설계 및 제조단가를 낮추는데 걸림돌이 되고 있는 것으로서, 베이스 스프링(201)과 코너 스프링(202)간의 적정 부피 비를 관리하여 코너 스프링(20) 전체의 무게를 줄임으로써, 하울링 특성을 향상하고, 제품의 경량화 및 재료비의 절감을 이룰 수 있도록 하는 코너 스프링 구조의 제안이 시급히 요구되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 베이스 플레이트가 용접된 코너 스프링과 베이스 플레이트가 용접되지 않은 코너 스프링간의 일정 부피 비를 관리하여 코너 스프링 전체의 무게를 줄임으로써, 설계강도의 유지 및 재료비 절감이 동시에 이루어지도록 한 칼라음극선관을 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 칼라음극선관은 펀넬 및, 상기 펀넬과 융착 결합되며 내측면에 형광막이 구비된 패널과, 상기 펀넬 내에 장착되어 형광막 측으로 전자빔을 방출하는 전자총과, 상기 형광막과 소정 간격으로 이격되어진 전자총에서 방출된 전자빔을 색 선별하여 형광막에 닿도록 하는 섀도우 마스크와, 상기 섀도우 마스크를 지지하는 프레임과, 상기 프레임을 패널에 탄성 지지시키기 위해 패널의 4군데 모서리부에 형성된 스터드핀과 결합되도록 한 코너 스프링을 포함하고, 상기 코너 스프링과 스터드핀과의 결합 시, 위치 편차가 보상되도록 하기위해 마지막 결합되는 코너 스프링에 베이스 플레이트가 용접되도록 한 칼라음극선관에 있어서,

상기 베이스 플레이트가 용접된 코너 스프링의 부피를 Vb라하고, 베이스 플레이트가 용접되지 않은 코너 스프링의 부피를 Va라 할 때, 다음의 관계식, 0.929≤Va/Vb≤1.416을 만족하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 코너 스프링의 두께(T)는, 0.8≤T≤1.2인 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 베이스 플레이트가 용접된 코너 스프링이 프레임 상면에 위치되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다. 동 도면의 설명에 앞서, 종래와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 설명하기로 한다.

도 6은 본 발명의 코너 스프링의 설계인자를 나타낸 정면도, 도 7은 본 발명의 코너 스프링의 인자별 설계 값을 나타낸 표, 도 8은 본 발명의 베이스 스프링의 두께 변화에 따른 부피 비 변화를 나타낸 표이다.

본 발명은 베이스 스프링(201) 및 코너 스프링(202)의 두께를 일정 부피 비를 통해 축소시킴으로써, 재료비를 절감 및 설계강도 유지가 가능하도록 된 것으로서, 도 6은 본 발명의 베이스 스프링(201) 및 코너 스프링(202) 간의 부피를 산출하기 위한 각 설계인자를 나타낸다.

상기 도 6에서, 전체길이를 L, 핀 홀부 길이를 I, 핀 홀부 폭을 W, 두께를 T로 나타내고, 이 밖의 각 부분별 치수를 P, Q, R, S로 나타내고 있다.

도 7에서는 상기 도 6에서 보여지는 각 부분별 인자들의 실제 설계 값을 25", 29", 33"의 경우를 들어 표로 나타내고 있다. 이때, 상기 표에서 코너 스프링(202)을 Spring(A)로 베이스 스프링(201)을 Spring(B)로 표시하고 있다.

상기와 같은, 설계인자들을 이용하여 베이스 및 코너 스프링(201,202)의 부피(V)를 구하기 위해 다음의 관계식을 이용하게 된다.

V=[(L-I)*S+I*W+{(R-S)+(W-P-S)}*(L-I-Q)/2]*T ......(1)

그리고, 상기 (1)식에 베이스 스프링(201)과 코너 스프링(202)의 설계 인자들을 각각 적용시켜 각각의 부피(V)를 구할 때, 각각 베이스 스프링(201)의 부피를 Vb, 코너 스프링(202)의 부피를 Va로 나타내고, 이들의 비(Va/Vb)를 구한다.

도 8은 본 발명의 베이스 스프링(201)의 두께 변화에 따른 부피 비 변화를 나타내고 있다. 특히, 상기 표에서는 25", 29"의 경우 코너 스프링(202)의 두께를 고정한 상태에서 베이스 스프링(201)의 두께를 1.2mm, 1.1mm, 1mm, 0.9mm, 0.8mm로 점차 축소시켜 각 단계에서의 코너 스프링(202) 부피와 베이스 스프링(201) 부피의 비를 나타내고 있다.

상기 표에서 보여지는 바와 같이 25"의 경우 베이스 스프링(201)과 코너 스프링(202)의 두께가 모두 1.2mm 였을 때의 부피 비(Va/Vb)는 0.944이고, 코너 스프링(202)의 두께가 1.2mm, 베이스 플레이트(30)를 포함하는 코너 스프링(201)의 두께가 0.8mm였을 때의 부피 비(Va/Vb)는 1.416가 됨을 알 수 있다.

그리고, 29"의 경우 베이스 스프링(201)과 코너 스프링(202)의 두께가 모두 1.2mm였을 때의 부피 비(Va/Vb)는 0.929이고, 코너 스프링(202)의 두께가 1.2mm, 베이스 스프링(201)의 두께가 0.8mm였을 때의 부피 비(Va/Vb)는 1.394가 됨을 알 수 있다.

이때, 상기 스프링의 두께를 0.8mm 이하로 하게 되면, 작업성 열위의 문제가 나타나기 때문에 스프링의 두께를 0.8~1.2mm 이내로 한정시키는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명은 스프링의 두께가 0.8~1.2mm일 때, 코너 스프링(202) 부피와 베이스 스프링(201) 부피의 비(Va/Vb)를 0.929~1.416이 되도록 하는 것이 바람직하다.

여기서, 베이스 스프링(202)의 두께는 축소하지 않은 상태의 예를 설명한 것일 뿐, 코너 스프링(202)의 두께가 축소되면, 이에 따라서, 베이스 스프링(201)의 두께 또한 본 발명의 부피 비(Va/Vb)인 0.929~1.416 범위에서 적정하게 축소되어지는 것이다.

상기와 같은 본 발명은 베이스 스프링(201)과 코너 스프링(202)간의 일정 부피 비를 통해 설계 강도를 유지시키면서, 재료비를 절감하고, 하울링 특성이 향상됨으로써, 효율적 설계가 가능해진다.

본 발명은 베이스 플레이트를 포함하는 코너 스프링과 베이스 플레이트를 포함하지 않는 코너 스프링간의 일정 부피 비를 통한 두께 축소를 통해 설계 강도를 유지시키면서, 재료비를 절감하는 효과가 있다.

그리고, 적정 강도를 유지하면서도 새도우 마스크에 전해지는 충격을 적절히 감쇠시켜주는 하울링 특성이 향상됨으로써, 효율적 설계가 이루어지는 효과가 있다.

이로 인한, 본 발명은 브라운관의 경량화 설계 및 제조단가를 낮추는 효과가 있다.

도 1은 종래 칼라음극선관의 개략적인 구성도.

도 2a, 도 2b, 도 2c는 칼라음극선관의 도밍현상을 설명하는 도면.

도 3은 종래의 패널과 프레임이 코너 스프링에 의해서 체결된 상태를 보인 개략도.

도 4는 종래의 프레임 지지구조를 나타낸 평면도.

도 5는 종래의 베이스 스프링과 스터드핀의 결합 예시도.

도 6은 본 발명의 코너 스프링의 설계인자를 나타낸 정면도.

도 7은 본 발명의 코너 스프링의 인자별 설계 값을 나타낸 표.

도 8은 본 발명의 베이스 플레이트를 결합하는 코너 스프링의 두께 변화에 따른 부피 비 변화를 나타낸 표.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

11: 패널 12: 펀넬

13: 전자빔 14: 전자총

15: 편향요크 16: 섀도우 마스크

17: 형광면 18: 프레임

19: 스터드 핀 20: 코너 스프링

20a: 프레임 부착부 20b: 절곡부

20c: 패널 부착부 20d: 삽입구

Claims (3)

1. 펀넬 및, 상기 펀넬과 융착 결합되며 내측면에 형광막이 구비된 패널과, 상기 펀넬 내에 장착되어 형광막 측으로 전자빔을 방출하는 전자총과, 상기 형광막과 소정 간격으로 이격되어진 전자총에서 방출된 전자빔을 색 선별하여 형광막에 닿도록 하는 섀도우 마스크와, 상기 섀도우 마스크를 지지하는 프레임과, 상기 프레임을 패널에 탄성 지지시키기 위해 패널의 4군데 모서리부에 형성된 스터드핀과 결합되도록 한 코너 스프링을 포함하고, 상기 코너 스프링과 스터드핀과의 결합 시, 위치 편차가 보상되도록 하기위해 마지막 결합되는 코너 스프링에 베이스 플레이트가 용접되도록 한 칼라음극선관에 있어서,

   상기 베이스 플레이트가 용접된 코너 스프링의 부피를 Vb라하고, 베이스 플레이트가 용접되지 않은 코너 스프링의 부피를 Va라 할 때, 다음의 관계식, 0.929≤Va/Vb≤1.416을 만족하는 것을 특징으로 하는 칼라음극선관.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 코너 스프링의 두께(T)는, 0.8≤T≤1.2인 것을 특징으로 하는 칼라음극선관.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 베이스 플레이트가 용접된 코너 스프링이 프레임 상면에 위치되는 것을 특징으로 하는 칼라음극선관.