KR100554418B1 - 음극선관 - Google Patents

Abstract

개시된 내용은 퍼넬의 요크장착부 시작점에서 집중하는 응력을 네크의 실링면으로 분산시켜 광각화되는 진공 외관용기의 내기압 강도를 충분히 확보하도록 하는 음극선관에 관한 것이다.

개시된 음극선관은, 거의 직사각형 형상의 패널과, 이 패널에 연이어 설치된 깔때기 형상의 퍼넬 및 이 퍼넬의 소직경부에 연이어 설치된 원통형상의 네크로 이루어진 진공 외관용기를 갖고, 퍼넬의 소직경부를 구성하는 요크장착부의 관축에 수직인 횡단면의 외면 형상을, 대각축을 기준으로 하였을 때 각 축상으로 가까워지면서 상기 요크장착부의 외면 윤곽선의 변곡점이 네크 실링면으로 갈수록 증가되도록 형성하며;

이에 따라 요크장착부의 시작점에서 집중하는 응력이 네크의 실링면 방향으로 분산되어 진공 외관용기의 내기압 강도가 충분히 확보되면서 편향전력이 저감되는 이점을 얻을 수 있다.

Description

음극선관

본 발명은 컬러 수상관, 컬러 모니터 등의 음극선관에 관한 것으로, 특히 광각화되는 진공 외관용기의 내기압 강도를 충분히 확보하면서 편향전력을 유효하게 저감할 수 있는 음극선관에 관한 것이다.

예를 들면, 컬러 음극선관은 일반적으로 거의 직사각형 형상의 표시부를 갖는 유리제의 페이스 패널, 페이스 패널에 연이어 접속된 깔때기 형상의 유리제의 퍼넬 및 상기 퍼넬에 연이어 접속되는 원통형상의 유리제 네크로 이루어진 진공 외관용기를 구비하고 있다.

네크(Neck) 내에는 3개의 전자빔을 방출하는 전자총이 설치되어 있다. 또한 네크의 외부둘레에서 퍼넬의 외부둘레에 걸쳐 편향요크가 장착되어 있다.

퍼넬은 네크와의 접속부로부터 편향요크가 장착되는 위치까지 뻗어있는 요크장착부를 갖고 있다.

이와 같은 음극선관에 있어서, 전자총은 동일 수평면 상을 지나는 일렬 배치된 3전자빔을 방출하는 인라인(In-Line)형으로 하고, 편향요크가 발생하는 수평 편향자계를 핀쿠션형(pincushion), 수직 편향자계를 배럴형(barrel)으로 하여 상기 전자총으로부터 방출되는 일렬 배치된 3개의 전자빔을 이 수평, 수직 편향자계에 의해 편향함으로써 특별한 보정수단을 필요로 하지 않고 화면 전체에 걸쳐 일렬 배치의 3전자빔을 집중하는 비균일 자계를 이용한 자기 집중형(self-converging) 인라인형 컬러 음극선관이 널리 실용화되어 있다.

이와 같은 컬러 음극선관에서는 편향요크가 큰 전력 소비원이고, 음극선관의 소비전력의 감소에 있어서는 편향요크의 소비전력을 감소시키는 것이 중요하다. 즉 스크린 휘도를 높이기 위해서는 최종적으로 전자빔을 가속하는 음극전압을 높이지 않으면 안된다.

또한, 고선명 텔레비전(HDTV : High Definition Television)이나 개인용 컴퓨터(PC : Personal Computer) 등의 사무 자동화(OA) 기기에 대응하기 위해서는 편향 주파수를 올리지 않으면 안되지만 이것은 모두 편향전력의 증대를 초래한다.

한편, 조작자가 음극선관에 접근하여 대응하는 개인용 컴퓨터(PC) 등의 사무 자동화(OA) 기기에 있어서는 편향요크로부터 음극선관 밖으로 누설되는 누설자계에 대한 규제가 강화되어 있다. 이 편향요크에서 음극선관 밖으로 누설되는 자계를 감소시키는 수단으로는 보상코일을 부가하는 방법이 일반적으로 사용되고 있다. 그러나 이와 같이 보상코일을 부가하면, 그에 수반하여 개인용 컴퓨터(PC)의 소비전력이 증대된다.

일반적으로 편향전력의 감소나 누설자계의 감소에는 음극선관의 네크 직경을 작게 하고, 편향요크가 장착되는 요크장착부의 외부 직경을 작게 하며, 편향자계의 작용 공간을 작게 하여 전자빔에 대해서 편향자계가 효율적으로 작용하도록 하면 좋다.

상기와 같은 종래의 음극선관의 한 예로서, 도 1 내지 도 3에 컬러 음극선관을 도시한다.

상기 컬러 음극선관은, 유리로 이루어진 진공 외관용기(10)를 구비하고 있다.

진공 외관용기(10)는 거의 직사각형 형상의 유효부(1) 및 이 유효부의 주변부에 설치된 스커트부(2)를 갖는 페이스 패널(3)과, 스커트부(2)에 접합된 깔때기 형상의 퍼넬(4)과, 퍼넬에서 뻗은 원통형상의 네크(7)로 구성되어 있다.

페이스 패널(3)의 유효부(1)는 음극선관의 관축(Z)을 통하여 서로 직교하는 수평축(X), 수직축(Y)을 갖는 거의 직사각형 형상으로 형성되어 있다.

또한 네크(7)측으로부터 퍼넬(4)측에 걸쳐 외측에 편향요크(6)가 장착되어 있고, 퍼넬(4)은 네크(7)와의 연결부로부터 편향요크(6)가 장착되는 위치까지, 즉 페이스 패널(3)측을 향해서 뻗은 소직경부, 이른바 요크장착부(12)를 갖는다.

페이스 패널(3)의 유효부(1)의 내면에는 청색(Blue), 녹색(Green), 적색(Red)으로 발광하는 스트라이프(stripe)형상의 3색 형광체층(16B, 16G, 16R) 및 이 형광체층 사이에 형성된 스트라이프 형상의 광차폐층(17)으로 이루어진 형광체스크린(5)이 설치되어 있다.

또한, 진공 외관용기(10) 내에는 형광체스크린(5)에 대향하여 색선별 전극인 섀도우 마스크(11)가 배치되어 있다. 섀도우 마스크(11)는 다수의 전자빔 통과구멍(19)을 갖는 마스크본체(18)와, 이 마스크본체의 둘레 테두리부를 지지하는 마스크 프레임(15)을 구비하고 있다.

그리고 섀도우 마스크(11)는 마스크 프레임(15)의 코너부가 고정된 거의 쐐기형상의 탄성 지지체(13)를 페이스 패널(3)의 스커트부(2) 내면에 돌출하여 설치된 스터드핀(14)에 각각 걸어 고정하는 것에 의해 페이스 패널(3)에 지지되어 있다.

또한 네크(7) 내에는 3개의 전자빔(8)을 방출하는 전자총(9)이 설치되어 있다. 그리고 전자총(9)에서 방출되는 3개의 전자빔(8)을 편향요크(6)가 발생하는 수평, 수직편향 자계에 의해 편향하고, 섀도우 마스크(11)를 통하여 형광체스크린(5)을 수평, 수직 주사하는 것에 의해 컬러화상을 표시한다.

그리고, 음극선관에서의 편향요크(6)가 장착된 퍼넬(4)의 요크장착부(12)는 거의 각추형상으로 형성되어 있다. 여기서 편향요크(6)는 누설자계가 적은 새들(saddle)형이고 통형상의 합성수지 프레임으로 수직 편향코일, 수평 편향코일 및 코아를 고정하고 있다. 구체적으로 말하면, 각추형상의 요크장착부(12)는 관축(Z)에 수직인 단면 형상이 네크(7)와의 접속부 부근에서는 도 4에 나타낸 바와 같이, 네크(7)와 같은 형인 원형상이지만 관축(Z)방향을 따른 중앙부 부근 및 형광체스크린(5)측의 단부 부근에서는 도 5, 도 6에 나타내는 바와 같이, 페이스 패널(3)의 유효부(1) 형상에 맞춘 대략 직사각형 형상으로 되어 있다.

도 6에 나타내는 바와 같이, 횡단면 형상이 거의 직사각형으로 형성된 부분에 있어서, 요크장착부(12)의 횡단면 외측 윤곽은 페이스 패널(3)에 포함된 유효부(1)의 수평, 수직, 대각 방향으로 수평축(X), 수직축(Y), 대각축(D)을 가질 때, 수평축(X)상에 중심을 가진 반지름(Rx)의 한 쌍의 원호(20)와 수직축(Y)상에 중심을 가진 반지름(Ry)의 한 쌍의 원호(21)와 대각축(D) 근방에 중심을 가진 반지름(Rd)의 원호(22)를 연속시킨 거의 직사각형 형상을 이루고 있다.

특히, 진공 외관용기(10)의 관축(Z)을 따른 외면형상은 도 8에 나타내는 바와 같이, 퍼넬(4)로부터 네크(7)에 걸쳐서 퍼넬에서 바깥쪽으로 볼록하고 요크장착부(12)에서 오목한 거의 S자 곡선을 하고 있는 퍼넬(4)과 요크장착부(12)의 경계는 이 곡선의 변곡점(28)이다.

편향요크(6)는 상기 페이스 패널측의 단 가장자리(27)가 변곡점(28)의 근방에 위치하도록 장착되고, 실질적으로 요크장착부(12)는 적어도 네크(7)와의 연결부(30)로부터 단 가장자리(27)까지가 된다. 그리고 퍼넬(4) 외면 윤곽선의 변곡점(28)은 수평축(X), 즉 장축과 수직축(Y), 즉 단축 및 대각축(D)에 대해 관축(Z)방향의 좌표에서 동일한 좌표로 형성된다.

도 9 및 도 10에 요크장착부(12)의 형상을 나타낸다.

도 9에서의 요크장착부(12)의 횡단면에 있어서, 내면형상은 장축(X), 단축(Y), 대각축(D)의 변곡점(28)이 관축(Z)방향의 좌표에서 동일한 좌표로 형성되고, 네크(7)와의 연결부(30)로부터 편향요크(6)의 단 가장자리(27)에 걸친 장축방향의 내부직경(la)과 단축방향의 내부직경(sa)을 갖고 있다.

그리고, 도 10에서의 곡선(31)은 네크(7)와의 연결부(30)로부터 편향요크(6)의 스크린측단, 즉 단 가장자리(27)에 걸친 대각축(D) 방향의 외부직경(DA), 곡선(32)은 내부직경(la)보다 긴 장축방향의 외부직경(LA), 곡선(33)은 내부직경(sa)보다 긴 단축방향의 외부직경(SA)이다.

이 곡선(31 내지 33)에 도시하고 있는 바와 같이, 요크장착부(12)는 네크(7)와의 연결부(30)에는 도 4와 같이 네크(7)와 거의 동일한 형상의 원형 형상이지만, 형광체스크린(5)측으로 가까이 감에 따라서 대각축(D) 방향의 외부직경(DA)에 대해서, 장축, 단축 방향의 내, 외부직경(la, sa) (LA, SA)이 서서히 작아지도록 변화되고 관축(Z)에 수직인 횡단면에서의 형상이 거의 직사각형(반(反) 원형 형상)이 되어 있다.

이 경우, 형광체스크린(5)의 종횡비 M : N은 4 : 3이다.

또한, 요크장착부(12)의 두께는 통상, 편향 기준선(29)이라고 하는 대략 편향 중심에 해당하는 관축(Z) 단면에서의 대각축(D), 수평축(X), 수직축(Y) 방향의 내, 외부직경(la, sa), (LA, SA)의 차이로 나타내고 있다.

또한, 진공응력 최대는 요크장착부(12)의 전체 영역에서의 최대 응력이며, 각추형 요크장착부(12)인 경우 편향 기준선(29)보다 약간 형광체스크린(5)측의 요크장착부(12)의 각 각(角)부에 인장방향의 최대 응력이 발생한다.

즉, 다시 말해서, 요크장착부(12)의 내면 형상은 도 5, 도 6 및 도 9에 나타내는 바와 같이, 완전히 평면이 아니라 관측(Z)방향으로 돌출한 핀쿠션형상으로 되어 내, 외부직경(la, sa), (LA, SA)의 차이에 의한 장, 단변의 두께(T1, T2)를 가지고 있다. 즉 요크장착부(12)의 관축(Z)과 직교하는 횡단면에 있어서, 요크장착부(12)의 내측 윤곽은 완전한 직사각형이 아니라 각 변이 관축(Z)방향으로 돌출한 볼록형상의 곡선으로 되어 장, 단축방향의 내부직경(la, sa)을 가지고 있다.

그리고 요크장착부(12)의 내측 윤곽의 단변(24)은 수평축(X)상에 꼭대기부를 가진 볼록 곡선으로 형성되며, 각 장변(25)은 수직축(Y) 상에 꼭대기부를 갖는 볼록 곡선으로 형성되어 있다.

또한, 내측 윤곽의 각 장, 단변(25, 24)을 볼록형상 곡선으로 한 경우, 장축 및 단축방향의 내, 외부직경(la, sa), (LA, SA)과의 차에 의한 각 각(角)부 부근의 두께의 극도의 저하를 피하기 위해서 각 각부는 내면, 외면 모두 원호형상 곡면, 즉 원호(22, 26)면으로 형성되어 있다.

이와 같은 요크장착부(12)의 내측 윤곽 형상과 장, 단변의 두께(T1, T2)는 요크장착부(12) 내에서의 전자빔 통과영역(23)의 형상에 준하여 설정되어 있다.

따라서, 상기한 바와 같이 요크장착부(12)의 횡단면의 내측 윤곽을 볼록 곡선으로 구성하는 것에 의해 전자빔 통과영역(23)에 근사한 핀쿠션형상으로 하여 요크장착부(12)의 내면을 전자빔 통과영역(23)에 가능한 한 접속시키고 있다. 예를 들면 요크장착부(12) 내면과 전자빔 통과영역(23) 사이의 틈은 1mm 정도로 설정되어 있다.

상술한 요크장착부(12)의 횡단면의 내측 윤곽 형상은 이하와 같이 정의 할 수 있다. 즉 도 7에 나타내는 바와 같이, 요크장착부(12)의 관축(Z)과 직교하는 횡단면에 있어서, 관축(Z)을 통해 수평축(X)에 대해 각도(θ)를 이루는 직선(A)과 요크장착부(12) 내측 윤곽과의 교점을 Pi(θ), 그리고 Pi(θ)와 수평축(X)과의 최단거리를 Piv(θ), 그리고 Pi(θ)와 수직축(Y)과의 최단거리를 Pih(θ)라고 가정한 경우에, 요크장착부(12)의 내측 윤곽은 Piv(θ)가 각도 θ₀(0＜θ₀＜90)으로 최대값 또는 최소값(dPiv(θ₀)/dθ= 0)을 갖는 비단조 증가 또는 비단조 감소 함수로 나타내며, 마찬가지로 Pih(θ)는 각도 θ₀(0 ＜θ₀ ＜90)으로 최대값(dPih(θ₀)/dθ= 0)을 갖는 비단조 증가 또는 비단조 감소 함수로 나타내는 형상으로 형성되어 있다. 즉 요크장착부(12)의 내면은 수직축(Y) 또는 수평축(X)에 대해 관축(Z)방향으로 볼록이 되는 부분을 가진 형상으로 되어 있다.

이상과 같이, 퍼넬(4)의 요크장착부(12)를 그 횡단면의 외측 윤곽이 거의 직사각형 형상으로, 내측 윤곽의 각 변이 관축방향으로 볼록인 곡선형상으로 하는 것에 의해 요크장착부(12)의 내면을 전자빔 통과영역(23)으로 빠듯하게 가깝게 할 수 있고, 또한 수직축 근방 및 수평축 근방에서의 요크장착부(12)의 두께(T1, T2)를 두껍게 하여 요크장착부의 강도 향상을 도모할 수 있다. 따라서, 진공 외관용기(10)의 내기압 강도를 올릴 수 있고, 또 편향요크의 편향 효율을 향상시켜 편향전력의 저감을 도모할 수 있다.

전술한 종래 기술에 따른 음극선관에 있어서는, 관축에 수직인 요크장착부의 횡단면이 수평축을 사이에 두고 대향한 2변 및 수직축을 사이에 두고 대향한 2변을 가진 거의 직사각형 형상의 외측 윤곽을 갖으며, 수평축을 사이에 두고 대향한 2변 및 수직축을 사이에 두고 대향한 2변을 가진 거의 직사각형 형상의 내측 윤곽을 갖고, 상기 횡단면의 내측 윤곽의 각 변의 일부가 상기 관축을 향해 돌출한 볼록 곡선에 의해 규정되어 있음을 알 수 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 음극선관은, 퍼넬과 요크장착부와의 변곡점 위치가 장축, 단축, 대각축에서 관축방향의 좌표에 대해 동일한 좌표로 형성, 즉 요크장착부의 내면형상을 핀쿠션형상으로 구성하여 장, 단변의 두께 증가로 대기압에 의해 발생되는 최대 진공응력을 감소시키고는 있으나, 현재의 컬러 음극선관의 기술은 전장 길이를 줄이는 방법으로 종래의 90도 편향보다는 100도 편향으로 개발이 진행됨에 따라 관축의 단면상에서 장, 단변의 두께가 증가되면 요크장착부의 내면에서 네크 섀도우(Neck Shadow)가 발생하여 형광체 스크린에 그림자가 생기게 되는 문제점이 있다.

또한, 요크장착부의 내측 윤곽을 안쪽으로 볼록한 형상으로 구성함으로 인하여 같은 외측 윤곽의 크기에서 상대적으로 내부공간 확보 자체가 어렵고 또한 내,외부 직경의 차이인 두께가 커져 재료비 및 무게가 가중되는 문제점이 있다.

또한, 광각화에 따른 퍼넬에서의 응력 집중이 요크장착부에 특히 커지며, 이로인한 네크 섀도우를 고려할 때 최대 진공강도가 높아져 제조 공정중 배기에서 폭죽에 우려가 있고, 또 음극선관 완성 후 방폭 시험시 신뢰도를 보장할 수가 없는 단점을 내재하고 있다.

따라서, 관축에 대한 수직축 근방 및 수평축 근방에서의 요크장착부의 두께 증가에 따른 네크 섀도우의 발생을 억제하고, 진공 외관용기의 내기압 강도를 충분히 확보하면서도 편향전력을 저감할 수 있는 음극선관이 바람직하다.

따라서, 본 발명은 전술한 종래의 기술에서, 관축의 단면상에서 장, 단변의 두께의 증가에 따라 요크장착부의 내면에서 발생하는 네크 섀도우 및 광각화에 따른 퍼넬에서의 요크장착부에 집중되는 응력을 배제한 것으로, 본 발명의 한 견지로서, 요크장착부의 시작점에서 집중하는 응력을 네크의 실링면 방향으로 분산시켜 퍼넬에 걸리는 최대응력을 저감하도록 하는 음극선관을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 견지로서, 관축방향의 좌표에서 장축, 단축, 대각축의 변곡점을 서로다른 위치에 형성하여 광각화되는 진공 외관용기의 내기압강도를 충분히 확보하고 편향전력을 유효하게 저감하도록 하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 또다른 견지로서, 요크장착부의 내부공간을 충분히 확보하여 네크 그림자의 발생을 억제하도록 하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 측면에 따른 음극선관은, 관축을 통해 서로 직교하는 수평, 수직을 갖는 거의 직사각형 형상의 유효부를 구비한 페이스 패널, 상기 페이스 패널에 접합된 깔때기 형상의 퍼넬, 상기 퍼넬의 소직경측의 단에 접합된 원통형상의 네크, 및 상기 페이스패널의 유효부 내면에 형성된 형광체스크린을 갖는 진공 외관용기;

상기 네크내에 설치되어 상기 형광체스크린을 향해서 전자빔을 방출하는 전자총; 및

상기 네크 및 퍼넬의 요크장착부의 외측에 장착되어 상기 전자총에서 방출된 전자빔을 상기 수평축 방향 및 수직축 방향으로 편향하고 상기 형광체스크린을 전자빔에 의해 주사하는 편향요크를 구비하고, 상기 퍼넬은 상기 네크측의 단에서 페이스패널 측으로 뻗은 요크장착부를 포함하며;

상기 요크장착부의 상기 관축에 수직인 1개 이상의 횡단면의 외측 윤곽은 그 외측 윤곽과 상기 관축 사이의 거리가 상기 수직축 방향과 수평축 사이에서 최대가 되는 비원형 형상을 갖는 컬러 음극선관에 있어서:

상기 각 축상에서의 상기 네크와 퍼넬의 경계를 이루는 상기 퍼넬 외면의 윤곽선이 상기 요크장착부의 위치 근방에서 대각축을 기준으로 하였을 때, 상기 각 축상으로 가까워 지면서 상기 외면 윤곽선의 장, 단변 변곡점이 네크 실링면 방향으로 증가하도록 위치하여 된 형상을 갖는 것을 특징으로 한다.

선택적으로, 상기 관축을 통해 상기 대각축에 대한 대각 변곡점을 기준으로 하였을 때, 상기 대각 변곡점에서 수평축에 대한 상기 장변 변곡점까지의 거리를 ΔH, 상기 대각 변곡점에서 상기 수직축에 대한 단변 변곡점까지의 거리를 ΔV라 할 때, 상기 ΔH와 상기 ΔV의 비가 ΔH /ΔV ≤3/4로 규정되어 있는 것을 특징으로 한다.

선택적으로, 상기 대각 변곡점에서 장변 변곡점까지의 거리(ΔH)의 범위를 30mm≥ΔH≥3mm로 규정한 것을 특징으로 한다.

바람직하기로, 상기 대각 변곡점을 기준으로 할 때, 상기 장변 변곡점 보다 상기 단변 변곡점이 상기 네크 실링면 방향으로 더 증가하여 위치한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 음극선관에 의하면, 요크장착부의 네크 연결 위치로부터 적어도 편향요크의 스크린측 단까지의 사이에서, 관축에 수직인 적어도 하나의 횡단면은 상기 스크린의 수직축 방향 및 수평축 방향에서 최대가 되는 요크장착부 외부직경을 갖는 반원형 형상을 이루고, 상기 스크린 대각단과 관축의 상기 스크린에서 전자총측의 점을 연결하는 직선이 관축과 이루는 각도가 상기 음극선과의 편향각의 1/2이 되는 관축상의 점을 편향 기준 위치로 할 때,

상기 편향 기준 위치에서의 관축에 수직인 횡단면의 상기 요크장착부 내면 형상 단면은 관축방향으로 돌출하지 않는 상기 스크린에 기준한 대략 직사각형이고, 상기 편향 기준 위치를 기준으로 상기 요크장착부의 대각 변곡점을 퍼넬 실링면 쪽으로, 장변, 단변 변곡점을 네크 실링면쪽으로 서로 다르게 위치하여 형성한 것을 특징으로 한다.

이와 같이하면, 요크장착부의 시작점에서 집중하는 응력이 네크의 실링면 방향으로 분산하게 되어 퍼넬에 걸리는 최대응력이 저감되고 요크장착부의 내부공간 또한 보다 유효하게 확보할 수 있게 됨을 알 수가 있다.

그 결과, 광각화되는 진공 외관용기의 내기압강도가 충분히 확보되면서 편향전력이 유효하게 저감되어 고휘도화 및 고주파 편향의 요구가 만족되는 이점이 있다.

그리고, 본 발명의 실시 예로는 다수개가 존재할 수 있으며, 이하에서는 가장 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하고자 한다.

이 바람직한 실시 예를 통해 본 발명의 목적, 기타의 목적, 특징 및 이점은 예시할 목적으로 도시한 첨부 도면과 관련해서 본 발명에 의한 실시 예를 가지고 이하의 설명으로부터 보다 명백해질 것이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 음극선관의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

또한, 본 발명의 기술은 컬러 수상관, 컬러 모니터 등과 같은 여러 가지의 영상표시장치에 적용할 수 있다.

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

또한, 이하의 설명에서는 영상을 시각적으로 표시하는 제품으로서, 영상표시 장치라 할 수 있는 컬러 음극선관의 예를 고려한다.

도 11은 본 발명의 컬러 음극선관을 뒤에서 본 사시도이고, 도 12는 도 10의 Ⅴ-Ⅴ선을 따라 본 단면도이며, 도 13은 도 11의 Ⅵ-Ⅵ선을 따라 본 단면도로 관축을 중심으로 하여 상반부를 도시한 것이다.

본 실시 예에 따른 컬러 음극선관은, 유리로 이루어진 진공 외관용기(10)를 구비하고 있다.

진공 외관용기(10)는 거의 직사각형 형상의 유효부(1) 및 이 유효부의 주변부에 설치된 스커트부(2)를 갖는 페이스 패널(3)과, 스커트부(2)에 접합된 깔때기 형상의 퍼넬(4)과, 퍼넬에서 뻗은 원통형상의 네크(7)로 구성되어 있다.

페이스 패널(3)의 유효부(1)는 음극선관의 관축(Z)을 통하여 서로 직교하는 수평축(X), 수직축(Y)을 갖는 거의 직사각형 형상으로 형성되어 있다.

또한 네크(7)측으로부터 퍼넬(4)측에 걸쳐 외측에 편향요크(101)가 장착되어 있고, 퍼넬(4)은 네크(7)와의 연결부로부터 편향요크(101)가 장착되는 위치까지, 즉 페이스 패널(3)측을 향해서 뻗은 소직경부, 이른바 요크장착부(100)를 갖는다.

특히, 컬러 음극선관에서의 편향요크(101)가 장착된 퍼넬(4)의 요크장착부(100)는 거의 각추형상으로 형성되어 있다.

구체적으로 말하면, 각추형상의 요크장착부(100)는 관축(Z)에 수직인 단면 형상이 네크(7)와의 접속부 부근에서는 네크(7)와 같은 형인 원형상이지만 관축(Z)방향을 따른 중앙부 부근 및 형광체스크린(5)측의 단부 부근에서는 도 12에 나타내는 바와 같이, 페이스 패널(3)의 유효부(1) 형상에 맞춘 대략 직사각형 형상으로 되어 있다.

도 12에 나타내는 바와 같이, 횡단면 형상이 거의 직사각형으로 형성된 부분에 있어서, 요크장착부(100)의 횡단면 외측 윤곽은 유효부(1)의 수평, 수직, 대각 방향으로 수평축(X), 수직축(Y), 대각축(D)을 갖을 때, 수평축(X)상에 중심을 가진 반지름(Rx)의 한 쌍의 원호(110)와 수직축(Y)상에 중심을 가진 반지름(Ry)의 한 쌍의 원호(108)와 대각축(D) 근방에 중심을 가진 반지름(Rd)의 원호(112)를 연속시킨 거의 직사각형 형상을 이루고 있다.

특히, 본 발명에 의한 진공 외관용기(10)의 관축(Z)을 따른 퍼넬(4)의 외면형상은 도 11 및 도 13에 나타내는 바와 같이, 퍼넬(4)로부터 네크(7)에 걸쳐서 퍼넬에서 바깥쪽으로 볼록하고 요크장착부(12)에서 네크측으로 오목한 거의 S자 곡선을 하고 있다.

그리고 퍼넬(4)과 요크장착부(12)의 경계는 이 곡선의 대각축(D), 장축(X), 단축(Y)에 대한 대각 변곡점(105), 장변 변곡점(106), 단변 변곡점(107)이다.

또한, 편향요크(101)는 페이스 패널(3)측의 단 가장자리(103)가 대각 변곡점(105)의 근방에 위치하도록 장착되고, 실질적으로 요크장착부(100)는 적어도 네크(7)와의 연결부(104)로부터 단 가장자리(103)까지가 된다. 그리고 대각 변곡점(105), 장변 변곡점(106), 단변 변곡점(107)은 상기 장축, 단축, 대각축에 대해 관축(Z)방향의 좌표에서 서로 다른 위치에 형성된다.

도 14, 도 15에 요크장착부의 형상을 나타낸다.

도 14의 요크장착부(100)의 횡단면에 있어서, 내면형상은 장축(X), 단축(Y), 대각축(D)에서 관축(Z)방향의 좌표에 대해 장변 변곡점(106), 단변 변곡점(107), 대각 변곡점(105)이 서로 다른 위치에 형성되어 연결부(104)로부터 편향요크(101)의 단 가장자리(103)에 걸친 장축방향의 내부직경(lap)과 단축방향의 내부직경(sap) 및 대각축 방향의 내부직경(dap)을 갖는다.

즉 도 13의 (a)에 나타내는 바와 같이, 대각축상의 대각 변곡점(105)은 기존 변곡점(28)의 위치보다 퍼넬(4)쪽의 위쪽으로 위치하여 형성되고, 장, 단변 변곡점(106, 107)은 도 13의 (b, c)에 나타내는 바와 같이, 네크(7)쪽으로 위치하여 형성된다.

그리고, 도 15에서 곡선(114)은 네크(7)와의 연결부(104)로부터 편향요크(101)의 단 가장자리(103)에 걸친 대각축(D) 방향의 외부직경(DAP)이고, 곡선(115)은 내부직경(lap)보다 긴 장축방향의 외부직경(LAP)이고, 곡선(116)은 내부직경(sap)보다 긴 단축방향의 외부직경(SAP)이다.

이 곡선(114 내지 116)에 도시하고 있는 바와 같이, 요크장착부(100)는 네크(7)와의 연결부(104)에는 네크와 거의 동일한 형상의 원형 형상이지만 형광체스크린(5)측으로 가까이 감에 따라서 대각축을 기준으로 하였을 때 각 축상으로 가까워 지면서 외면 윤곽선의 장변 변곡점(106)과 단변 변곡점(107)이 네크(7) 실링면으로 갈수록 증가하도록 변화되고 관축(Z)에 수직인 횡단면에서의 형상이 거의 직사각형으로 되어 있다.

특히, 도 11 및 도 13에 나타내는 바와 같이, 대각 변곡점(105)에서 장변 변곡점(106)까지의 거리를 ΔH, 대각 변곡점(105)에서 단변 변곡점(107)까지의 거리를 ΔV로 할 때, 상기 ΔH와 ΔV의 비(比)를 ΔH /ΔV ≤3/4로 규정되어 있다.

더욱 바람직하기로는 상기 거리의 비를 ΔH /ΔV = 3/4으로 규정하는 것으로, 이 경우에 있어서는 대기압에 의한 최대응력이 가장 효율적으로 저감되는 것으로 나타났다.

또한, 대각 변곡점(105)에서 장변 변곡점(106)까지의 거리(ΔH)의 범위를, 30mm ≥ΔH ≥ 3mm으로 규정한다.

요크장착부(100)의 두께는 통상 편향 기준선(102)이라고 하는 대략 편향 중심에 해당하는 관축(Z) 단면에서의 대각축(D), 수평축(Y), 수직축(Y) 방향의 내, 외부직경(lap, sap),(LAP, SAP)의 차이로 나타내고 있다.

또한, 진공응력 최대는 요크장착부(100)의 전체 영역에서 최대 응력이며, 각추형 요크장착부(100)인 경우 편향 기준선(102)보다 약간 형광체스크린(5)측의 요크장착부(100)의 각 각부에 인장방향의 최대 응력이 발생한다.

요크장착부(100)의 내면 형상은 도 12, 도 14에 나타내는 바와 같이, 완전한 평면이 아니라 관축(Z)방향으로 약간 돌출한 거의 직사각형 형상으로 되어 내, 외부직경(lap, sap), (Lap, SAP)의 차이에 의한 장, 단변의 두께를 가지고 있다. 즉 요크장착부(100)의 관축(Z)과 직교하는 횡단면에서 요크장착부(100)의 내측 윤곽은 완전한 직사각형이 아니라 각 변이 관축(Z)방향으로 완만하게 돌출한 곡선으로 되어 장, 단축방향의 내부직경(lap, sap)을 가지고 있다.

또한, 종래 기술에 의한 도 9와 본 발명에 의한 도 14의 비교 예에서도 알 수 있듯이 관축(Z)에 대한 기존의 수평, 수직방향의 외부직경(LA, SA)과 본 발명의 수평, 수직방향의 외부직경(LAP, SAP)은 동일한 크기를 갖지만, 기존의 내부직경(la, sa) 보다 본 발명의 내부직경(lap, sap)이 더 크게 확보되어 진다.

결과적으로, 대각 변곡점(105), 장변 변곡점(106), 단변 변곡점(107)을 관축(Z)에 대해 서로 다른 위치에 형성함으로써, 내, 외부직경(lap, sap), (LAP, SAP)의 차이인 두께가 감소되어 요크장착부(100)의 내부공간을 효율적으로 확보할 수 있다.

그리고, 요크장착부(100)의 내측 윤곽의 단변(111)은 도 12 및 도 14에 나타내는 바와 같이, 수평축(X) 상에 완만한 꼭대기부를 갖는 곡선으로 형성되며, 각 장변(109)은 수직축(Y)상에 완만한 꼭대기부를 갖는 곡선으로 형성되어 있다.

이와 같이, 내측 윤곽의 각 장, 단변(109, 111)을 완만한 곡선으로 형성한 경우, 장축 및 단축방향의 내, 외부직경(lap, sap), (LAP, SAP)과의 차이인 두께가 얇아짐으로 인하여 각 각(角)부는 내면, 외면 모두 거의 직사각형 형상의 원호면(112, 113)으로 형성하여 요크장착부(100)의 내부공간을 확보할 수 있다.

결과적으로, 요크장착부(100)의 위치가 대각축(D)을 기준으로 하였을 때 각 축상으로 가까워지면서 요크장착부(100)의 외면 윤곽선의 장, 단 변곡점(106, 107)들을 네크(7)의 실링면으로 갈수록 증가시켜 구성함으로써, 퍼넬의 시작점에서 집중하는 응력이 네크의 실링면 방향으로 분산되고, 그 결과 퍼넬에 걸리는 최대 응력이 저감된다.

한편, 비교 예로서, 종래의 기술, 즉 다시 말해서 퍼넬의 요크장착부의 외면 윤곽선의 변곡점이 장축, 단축 대각축에 대해 관축방향의 좌표에서 동일한 좌표로 형성되고, 또한 요크장착부를 관축의 단면상에서 장, 단변의 두께를 증가시켜 진공 외관용기의 내기압 강도를 향상시킨 것과는 달리, 본 발명은 요크장착부의 외면 윤곽선의 변곡점 위치를 장축, 단축, 대각축에 대해 각각 서로 다른 위치에 형성하여 퍼넬에 걸리는 최대 응력을 저감시키게 됨을 알 수 있다.

이 결과에서, 본 발명에 의하면 요크장착부의 시작점에서 집중하는 응력을 네크의 실링면 방향으로 분산시켜 퍼넬에 걸리는 응력을 저감시킴으로써, 광각화되는 진공 외관용기의 내기압 강도가 충분히 확보되고, 또한 편향전력을 유효하게 저감할 수 있는 이점이 있다.

이상에서와 같이, 본 실시 예에서는 요크장착부의 외면 윤곽선의 변곡점이 대각축을 기준으로 하였을 때에 각 축상으로 가까워지면서 네크의 실링면으로 갈수록 증가 됨으로써, 요크장착부의 내면에서의 네크 섀도우가 발생되지 않고 또한, 광각화에 따른 퍼넬에서의 응력이 분산되어 진공 외관용기의 내기압 강도를 확보할 수 있다.

이 적용례에 의하면, 퍼넬의 요크장착부의 외면 윤곽선의 변곡점을 서로 다른 위치에 형성하여 줌으로써, 진공 외관용기의 내가압 강도가 충분히 확보됨은 물론 음극선관에 대한 신뢰성 향상을 도모할 수가 있다.

그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.

이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.

상술한 설명으로부터 분명한 것은, 본 발명에 따른 음극선관에 의하면, 편향요크가 장착되는 요크장착부의 외면 윤곽선의 변곡점 위치를 관축방향에서 서로 다른 위치에 형성하여 구성함으로써, 장, 단변의 두께가 감소되어 요크장착부의 내부공간 확보에 유리함은 물론 중량 감소 및 재료비가 절감되는 효과를 가져온다.

또한, 광각화되는 진공 외관용기의 내기압 강도가 충분히 확보되고, 편향전력이 유효하게 저감되어 고휘도화 및 고주파 편향의 요구를 만족시키게 되는 효과가 있다.

도 1 내지 도 9는 종래의 기술에 따른 컬러 음극선관의 설명에 제공되는 구성도로서,

도 1은 컬러 음극선관을 뒤에서 본 사시도이고,

도 2는 상기 컬러 음극선관의 관축을 따른 단면도이고,

도 3은 상기 컬러 음극선관의 전자총, 형광체 스크린 및 섀도우 마스크를 개략적으로 나타내는 사시도이고,

도 4는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ선을 따라 본 단면도이고,

도 5는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 본 단면도이고,

도 6은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 본 단면도이고,

도 7은 상기 컬러 음극선관의 요크장착부의 내면 및 외면 형상을 설명하기 위한 상기 도 6에 대응하는 단면도이고,

도 8은 도 1의 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 본 단면도로 관축을 중심으로 하여 상반부를 도시한 것이고,

도 9는 도 1의 요크장착부의 내, 외면 형상을 설명하기 위한 도 6의 1/4분 변의 단면을 간략하게 도시한 것이고,

도 10은 도 1의 컬러 음극선관의 요크장착부의 형상을 설명하기 위한 곡선도이고,

도 11 내지 도 15는 본 발명에 따른 컬러 음극선관의 설명에 제공되는 실시 예를 나타내는 구성도로서,

도 11은 본 발명에 따른 컬러 음극선관을 뒤에서 본 사시도이고,

도 12는 도 10의 Ⅴ-Ⅴ선을 따라 본 단면도이고,

도 13은 도 11의 Ⅵ-Ⅵ선을 따라 본 단면도로 관축을 중심으로 하여 상반부를 도시한 것으로,

도 13a는 대각 변곡점을 나타내기 위한 단면도이고,

도 13b는 장변 변곡점을 나타내기 위한 단면도이고,

도 13c는 단변 변곡점을 나타내기 위한 단면도이고,

도 14는 도 12에서 1/4분 변의 단면도를 간략하게 나타낸 것이고,

도 15는 도 11의 요크장착부의 형상을 설명하기 위한 곡선도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1 : 유효부 2 : 스커트부

3 : 페이스 패널 4 : 퍼넬

7 : 네크 8 : 전자빔

9 : 전자총 10 : 진공 외관용기

100 : 요크장착부 101 : 편향요크

102 : 편향 기준선 103 : 편향요크의 단 가장자리

104 : 연결부 105 : 대각 변곡점

106 : 장변 변곡점 107 : 단변 변곡점

109 : 장변 111 : 단변

Claims (3)

1. 관축을 통해 서로 직교하는 수평, 수직을 갖는 직사각형 형상의 유효부를 구비한 페이스 패널, 상기 페이스패널에 접합된 깔때기 형상의 퍼넬, 상기 퍼넬의 소직경측의 단에 접합된 원통형상의 네크, 및 상기 페이스 패널의 유효부 내면에 형성된 형광체 스크린을 갖는 진공 외관용기;

   상기 네크내에 설치되어 상기 형광체스크린을 향해서 전자빔을 방출하는 전자총; 및

   상기 네크 및 퍼넬의 요크장착부의 외측에 장착되어 상기 전자총에서 방출된 전자빔을 상기 수평축 방향 및 수직축 방향으로 편향하고 상기 형광체스크린을 전자빔에 의해 주사하는 편향요크를 구비하고, 상기 퍼넬은 상기 네크측의 단에서 페이스패널 측으로 뻗은 요크장착부를 포함하며;

   상기 퍼넬이 직사각형 단면형상의 요크장착부를 갖는 음극선관에 있어서:

   상기 요크장착부와 퍼넬은 그 접합부에서 변곡점을 가지며 대각축, 장축 및 단축에 대해 상기 변곡점의 위치가 다른 곳에 존재하며,

   상기 관축을 통해 상기 대각축에 대한 대각 변곡점을 기준으로 할 때, 상기 대각 변곡점에서 수평축에 대한 상기 장변 변곡점까지의 거리를 ΔH, 상기 대각 변곡점에서 상기 수직축에 대한 단변 변곡점까지의 거리를 ΔV라 할 때, 상기 ΔH와 상기 ΔV의 비가 ΔH / ΔV ≤ 3/4로 규정되어 있는 것을 특징으로 한 음극선관.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 대각 변곡점과 장변 변곡점의 거리 (ΔH)의 범위를 30mm≥ΔH≥3mm 로 규정한 것을 특징으로 한 음극선관.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 대각 변곡점을 기준으로 할 때, 상기 장변 변곡점 보다 상기 단변 변곡점이 상기 네크 실링면 방향으로 더 증가하여 위치한 것을 특징으로 한 음극선관.