KR100572337B1 - 음극선관용 전면유리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 최적의 설계에 의하여 사용자의 안전도를 보장하면서도 경량화율을 크게 증대시킬 수 있는 음극선관용 전면유리를 개시한다. 본 발명의 전면유리는 영상을 표시하는 유효화면을 갖는 페이스부와, 페이스부의 가장자리로부터 후방으로 연장되는 스커트부와, 페이스부와 스커트부를 연결하는 블렌드라운드부로 구성된다. 페이스부의 평균외면곡률반지름(R)(mm)이 R≥10,000이고, 유효화면의 대각축 방향으로의 유효화면직경(Ud)(mm)이 400≤Ud≤550일 때, 대각축 방향으로의 대각유효화면두께(Td)(mm)와 실에지두께(Ts)(mm)가

이며, 유효화면직경 (Ud)(mm), 페이스중심두께(Tc)(mm)와 실에지두께(Ts)(mm)는

의 관계를 갖는다. 또한, 페이스부의 평균외면곡률반지름(R)(mm)이 R≥10,000이고, 페이스부의 대각축 방향으로의 유효화면직경(Ud)(mm)이 550〈Ud일 때, 대각축 방향으로의 대각유효화면두께(Td)(mm)와 실에지두께(Ts)(mm)가

이며, 유효화면직경(Ud)(mm), 페이스중심두께(Tc)(mm)와 실에지두께(Ts)(mm)는

의 관계를 갖는다. 본 발명에 의하면, 유효화면직경, 페이스중심두께와 실에지두께를 고려한 최적의 설계에 의하여 전면유리를 효과적으로 경량화할 수 있으면서도 국제전기표준회의 방폭특성을 만족시킬 수 있다.

Description

음극선관용 전면유리{PANEL FOR CATHODE RAY TUBE}

도 1은 본 발명에 따른 음극선관용 전면유리의 구성을 나타낸 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 음극선관용 전면유리의 구성을 나타낸 정면도이다.

♣도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣

10: 전면유리 11: 페이스부

11a: 내측윤곽선 11b: 외측윤곽선

12: 실에지 13: 스커트부

14: 블렌드라운드부 14a: 내측블렌드반지름

17: 대각축 18: 유효화면

19: 페이스중앙영역 20: 페이스주변영역

21: 몰드매치라인 Ud: 유효화면직경

Tc: 페이스중심두께 Td: 대각유효화면두께

Ts: 실에지두께 R: 평균외면곡률반지름

본 발명은 음극선관용 전면유리에 관한 것으로, 보다 상세하게는 최적의 설 계에 의하여 사용자의 안전도를 보장하면서도 경량화율을 크게 증대시킬 수 있는 음극선관용 전면유리에 관한 것이다.

주지하고 있는 바와 같이, 컬러텔레비전이나 컴퓨터 모니터 등의 제조에 사용되는 음극선관용 유리벌브(Glass bulb)는 기본적으로 세 가지의 구성 요소, 즉 화상이 투시되는 전면유리(Panel)와, 이 전면유리의 후면에 접합되는 원추형의 후면유리(Funnel)와, 후면유리의 꼭지점에 융착되는 관형상의 네크(Neck)로 이루어진다. 전면유리와 후면유리는 유리곱(Glass gob)이라 불리는 용융유리 덩어리를 원하는 크기 및 형상으로 프레스성형에 의하여 제조하고 있다.

이와 같은 음극선관용 전면유리는 화상을 표시하는 페이스부(Face portion)와, 이 페이스부의 가장자리로부터 후방으로 연장되어 있는 실에지(Seal edge)를 갖는 스커트부(Skirt portion)와, 페이스부와 스커트부를 연결하는 블렌드라운드부 (Blend round portion)로 구성되어 있다. 후면유리는 전면유리의 실에지에 접합되는 실에지를 갖는 보디부(Body portion)와, 이 보디부의 후방에 연장되어 있는 요크부(York portion)로 구성되어 있다. 전면유리의 스커트부에는 복수개의 구멍을 갖는 섀도우마스크가 스터드핀에 의하여 지지되어 있다. 후면유리의 요크부에는 네크가 접합되어 있으며, 네크에는 섀도우마스크의 구멍을 통하여 페이스부의 내면에 도포되어 있는 결상용 형광체로 전자빔을 발사하는 전자총이 설치되어 있다. 그리고 후면유리의 요크부에는 전자총으로부터 발사되는 전자빔을 편향시키는 편향요크가 설치되어 있다.

최근 음극선관용 전면유리는 고화질 및 대형화의 추세에 따라 페이스부에 곡 률을 갖는 전통적인 구면전면유리(Spherical panel glass)에서 평면전면유리(Flat panel glass)로 급속하게 대체되고 있다. 평면전면유리는 구면전면유리에 비하여 화상의 왜곡(Distortion)이 적고, 눈의 피로를 최소화시킬 수 있으며, 넓은 시야각을 확보할 수 있는 등 여러 가지 장점을 보유한다. 그런데 음극선관의 대형화와 평면화에 의해서 유리벌브의 두께와 무게가 증가되는 단점이 수반되고 있다. 특히, 유리벌브에 있어서 두께와 무게의 증가는 전면유리가 대부분을 차지하고 있는 바, 전면유리의 두께와 무게 증가는 성형성과 접합성을 저하시키는 등 유리벌브의 생산성을 저하시키는 원인이 되고 있다.

한편으로, 유리벌브 및 음극선관 제조자는 음극선관의 대형화 및 평면화와 병행하여 유리벌브의 두께와 무게를 감소시키기 위한 경량화에 많은 연구가 활발히 진행되고 있다. 그런데 유리벌브의 경량화는 기계적 충격에 매우 취약한 유리의 물리적인 특성으로 인하여 사용자의 안전도를 보장하기 위하여 규정되어 있는 국제전기표준회의(International Electrotechnical Commission, IEC16965)의 방폭특성을 만족시키기 못하는 문제를 수반하고 있다.

또한, 유리벌브의 내부로부터 공기가 배기되어 진공으로 될 경우에는 내부와 외부의 기압차에 의하여 유리벌브의 내면에는 압축응력이 발생되고 외면에는 인장응력이 발생되는 영역이 존재한다. 유리는 인장응력에 취약한 특성을 가지고 있으므로, 인장응력이 발생되는 영역에서는 파손 또는 폭축이 쉽게 발생되어 문제가 있다.

이와 같은 유리벌브의 경량화에 따르는 구조적인 취약성을 보완할 수 있는 기술이 개발되어 있다. 일례로 전면유리의 표면에 20% 정도의 압축응력층을 열강화에 의하여 형성하는 물리강화방법(Physical strengthening method)이 있다. 그러나 물리강화방법에 있어서는 3차원적인 복잡한 형상을 갖는 전면유리의 구조와 두께의 차이로 인하여 서냉로(Annealing lehr)의 냉각공정에서 불균일한 냉각이 이루어져 전면유리에 인장성의 잔류응력이 발생하게 된다. 이러한 전면유리의 잔류응력은 미세한 기계적 충격에도 쉽게 결함을 일으키고, 이 결함에 부여되는 서냉로에서의 열응력(Thermal stress)으로 인하여 파손이 발생되는 문제가 있다.

또한, 유리벌브의 배기공정(Exhaust process)시 전면유리의 스커트부에 발생되는 인장응력에 의하여 충분한 압축응력층의 곤란하고, 변형에너지(Strain energy)의 증가가 초래되어 미세한 결함에 의해서도 자발적인 파손이 일어나는 문제가 있다. 다른 예로 전면유리의 표면에 이온교환처리를 통하여 압축응력층을 형성하는 이온강화방법이 있으나, 전면유리에 결함이 존재할 경우 강화효과가 미약하여 실효성이 저하되는 단점이 있다.

최근에는 전면유리의 형상을 개선하여 기압차에 따른 진공인장응력의 분포를 완화시키거나 감소시키는 설계적인 방법으로 페이스부의 중심 두께와 대각축방향으로 페이스의 주변 두께가 이루는 웨지율(Wadge rate)이 170% 이상되는 이른 바 하이웨지(Hi-Wadeg) 전면유리가 개발되고 있다. 그러나 하이웨지 전면유리에 있어서는 페이스부와 스커트부의 두께가 감소되는 전면유리의 실에지와 후면유리의 실에지를 프리트(Frit)에 의하여 접합한 실링부(Sealing portion)에서 크랙오리진 (Crack origin)이 발생되어 웨지율이 낮은 전면유리에 비하여 4∼13% 정도로 경량 화가 제한되는 단점이 있을 뿐만 아니라, 페이스부의 두께 감소에 의하여 인체에 유해한 X선의 방출량이 증가되는 문제가 있다. 또한, 실링면적의 감소되어 내압테스트(Pressure proof test)시 인장응력의 실링부에서 파손이 발생되고, 특히 배기공정에서의 배기폭축(Echaust exposion)의 원인이 되는 문제가 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 여러 가지 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 유효화면직경, 페이스중심두께와 실에지두께를 고려한 최적의 설계에 의하여 전면유리를 효과적으로 경량화할 수 있으면서도 국제전기표준회의 방폭특성을 만족시킬 수 있는 음극선관용 전면유리를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 외부의 기계적인 충격, 열충격 등에 강한 특성을 보유하므로, 전면유리의 제조공정과 유리벌브의 조립공정에서 발생하는 파손을 효과적으로 방지하여 수율을 크게 향상시킬 수 있는 음극선관용 전면유리를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 영상을 표시하는 유효화면을 갖는 페이스부와, 페이스부의 가장자리로부터 후방으로 연장되는 스커트부와, 페이스부와 스커트부를 연결하는 블렌드라운드부로 구성되어 있는 음극선관용 전면유리에 있어서, 페이스부의 평균외면곡률반지름(R)(mm)이 R≥10,000이고, 유효화면의 대각축 방향으로의 유효화면직경(Ud)(mm)이 400≤Ud≤550일 때, 대각축 방향으로의 대각유효화면두께(Td)(mm)와 실에지두께(Ts)(mm)가

이 며, 유효화면직경(Ud)(mm), 페이스중심두께(Tc)(mm)와 실에지두께(Ts)(mm)는

의 관계를 가지는 음극선관용 전면유리에 있다.

본 발명의 다른 특징은, 영상을 표시하는 유효화면을 갖는 페이스부와, 페이스부의 가장자리로부터 후방으로 연장되는 스커트부와, 페이스부와 스커트부를 연결하는 블렌드라운드부로 구성되어 있는 음극선관용 전면유리에 있어서, 페이스부의 평균외면곡률반지름(R)(mm)이 R≥10,000이고, 페이스부의 대각축 방향으로의 유효화면직경(Ud)(mm)이 550〈Ud일 때, 대각축 방향으로의 대각유효화면두께(Td)(mm)와 실에지두께(Ts)(mm)가

이며, 유효화면직경(Ud)(mm), 페이스중심두께(Tc)(mm)와 실에지두께(Ts)(mm)는

의 관계를 가지는 음극선관용 전면유리에 있다.

또한, 스커트부의 몰드매치라인과 실에지 사이의 중간부위의 외면압축응력(σ_SL)(MPa)이

이고, 페이스부 중앙의 외면압축응력(σ_CO)(MPa)이

이며, 전면유리는 파장 0.06nm의 X선 흡수계수가 32∼36cm^-1로 구성되어 있다.

이하, 본 발명에 따른 음극선관용 전면유리에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면들에 의거하여 상세하게 설명한다.

먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 음극선관용 전면유리(10)는 내면에 결상 용 형광체가 도포되어 화상을 표시하는 페이스부(11)와, 이 페이스부(11)의 가장자리로부터 후방으로 연장되어 있는 실에지(12)를 갖는 스커트부(13)와, 페이스부 (11)와 스커트부(13)를 연결하는 블렌드라운드부(14)로 구성되어 있다.

도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 전면유리(10)는 단축(15), 장축(16)과 대각축(17)을 갖는 대략 직사각형상으로 형성되어 있다. 페이스부(11)는 실질적으로 화상을 표시하는 유효화면(Useful screen: 18)을 이루는 페이스중앙영역(19)과 그 주변의 페이스주변영역(20)으로 구분할 수 있다. 도 2에서 부호 Ud는 대각축(17) 방향의 유효화면직경(Ud)(mm)을 나타낸다.

도 1을 다시 참조하면, 전면유리(10)의 스커트부(13) 외면에는 전면유리(10)의 프레스성형시 하부금형과 중간금형의 계면에 의하여 발생되는 성형자국으로 몰드매치라인(Mold match line: 21)이 형성되어 있다.

한편, 본 발명의 전면유리(10)에 있어서 페이스부(11)의 중심은 음극선관의 관축이 지나는 대각축(17)의 교차점을 의미하며, 음극선관의 관축은 페이스부(11)의 중심과 네크의 중심이 연결되는 축을 의미한다. 도 1에서 부호 Tc는 페이스부 (11) 중심의 두께, 즉 페이스중심두께(Center face thickness: Tc)(mm)를 나타낸다.

도 1과 도 2를 참조하면, 전면유리(10)에 있어서 페이스부(11)의 페이스주변영역(20)에서 페이스부(11)의 내측윤곽선(Inside contour: 11a)과 블렌드라운드부 (14)의 내측블렌드반지름(Inside blend radius: 14a)의 접점은 가장 두께가 두꺼운 지점이다.

도 1에서 부호 Td는 대각유효화면두께(Td)(mm)를 나타내며, 대각유효화면두께(Td)(mm)는 대각축(17) 방향으로 페이스부(11)의 내측윤곽선(11a)과 블렌드라운드부(14)의 내측블렌드라운드(14a)가 접하는 접점의 두께를 의미한다. 부호 Ts는 실에지(12)의 실에지두께(Ts)(mm)를 나타낸다. 그리고 페이스부(12)의 평균외면곡률반지름(R)(mm)은 임의의 방사방향에서 페이스부(11)의 중심을 통과하는 외측윤곽선(Outside contour: 11b)이 이루는 곡률반지름의 평균값을 의미한다.

본 발명의 특징적인 실시태양에 따라 전면유리(10)는 평균외면곡률반지름(R) (mm)이 R≥10,000이고, 유효화면직경(Ud)(mm)가 400≤Ud≤550일 때, 유효화면두께 (Td)(mm)와 실에지두께(Ts)(mm)는,

유효화면직경(Ud)(mm), 페이스중심두께(Tc)(mm)와 실에지두께(Ts)(mm)는,

의 관계를 만족하도록 구성되어 있다.

한편, 표 1에 나타나 있는 비교예 1의 17∼23인치(Inch) 음선관용 전면유리는 평균외면곡률반지름(R)(mm) R≥10,000, 유효화면직경(Ud)(mm) 400≤Ud≤550, 실에지두께(Ts)(mm) 9.0∼9.2로 실제 제조되고 있다.

표 1에는 수학식 1과 수학식 2를 만족하는 음극선관용 전면유리의 제조가능성을 입증하기 위하여 비교예 1의 전면유리에 대하여 페이스중심두께(Tc), 대각유 효화면두께(Td)와 실에지두께(Ts)를 20%와 30%로 각각 감소시킨 전면유리는 비교예 2와 비교예 3으로 나타내고, 실에지두께(Ts)는 고정인자로 하여 페이스중심두께 (Tc)와 대각유효화면두께(Td)를 20%, 30%로 각각 감소시킨 전면유리는 실시예 1과 실시예 2로 나타냈다. 그리고 비교예 1,2,3과 실시예 1,2의 17∼23인치 전면유리의 유효화면두께(Td)와 실에지두께(Ts)의 비율(Td/Ts), 유효화면직경(Ud), 페이스중심두께(Tc)와 실에지두께(Ts)의 비율(Ud/Tc/Ts)을 실측하여 나타냈다.

구분		단위	음극선관의 기종
			17"	19"A	19"B	21"	23"
유효화면직경(Ud)		mm	406.7	457.2	457.2	508.0	533.4
비교예1	페이스중심두께(Tc)	mm	11.0	11.0	11.0	11.0	12.5
	대각유효화면두께(Td)	mm	23.7	25.6	26.5	21.1	25.2
	실에지두께(Ts)	mm	9.0	9.0	9.0	9.2	9.2
	Td/Ts		2.63	2.84	2.94	2.29	2.74
	Ud/Tc/Ts		4.11	4.62	4.62	5.02	4.64
비교예2	페이스중심두께(Tc)(20% 감소)	mm	8.8	8.8	8.8	8.8	10.0
	대각유효화면두께(Td)(20% 감소)	mm	21.5	23.4	24.3	18.9	22.7
	실에지두께(Ts)(20% 감소)	mm	7.2	7.2	7.2	7.4	7.4
	Td/Ts		2.99	3.25	3.38	2.57	3.08
	Ud/Tc/Ts		6.42	7.22	7.22	7.84	7.25
비교예3	페이스중심두께(Tc)(30% 감소)	mm	7.7	7.7	7.7	7.7	8.8
	대각유효화면두께(Td)(30% 감소)	mm	20.4	22.3	23.2	17.8	21.5
	실에지두께(Ts)(30% 감소)	mm	6.3	6.3	6.3	6.4	6.4
	Td/Ts		3.24	3.54	3.68	2.76	3.33
	Ud/Tc/Ts		8.38	9.42	9.42	10.24	9.47
실시예1	페이스중심두께(Tc)(20% 감소)	mm	8.8	8.8	8.8	8.8	10.0
	대각유효화면두께(Td)(20% 감소)	mm	21.5	23.4	24.3	18.9	22.7
	실에지두께(Ts)(0% 감소)	mm	9.0	9.0	9.0	9.2	9.2
	Td/Ts		2.39	2.60	2.70	2.05	2.47
	Ud/Tc/Ts		5.14	5.77	5.77	6.27	5.80
실시예2	페이스중심두께(Tc)(30% 감소)	mm	7.7	7.7	7.7	7.7	8.8
	대각유효화면두께(Td)(30% 감소)	mm	20.4	22.3	23.2	17.8	21.5
	실에지두께(Ts)(0% 감소)	mm	9.0	9.0	9.0	9.2	9.2
	Td/Ts		2.27	2.48	2.58	1.93	2.33
	Ud/Tc/Ts		5.87	6.60	6.60	7.17	6.63

표 1을 살펴보면, 실시예 1과 실시예 2의 17∼23인치 전면유리는 수학식 1과 수학식 2를 만족하는 것을 알 수 있다. 여기에서, 실시예 2의 21인치 전면유리의 비율(Td/Ts) 1.93은 수학식 1의 최소값에 근사값으로 수학식 1을 만족한다. 실시예 1의 17인치 전면유리의 비율(Ud/Tc/Ts) 5.14는 수학식 2의 최소값에 근사값으로 수학식 2를 만족하고, 실시예 2의 21인치 전면유리의 비율(Ud/Tc/Ts) 7.17은 수학식 2의 최대값에 근사값으로 수학식 2를 만족한다. 이와 같이 수학식 1과 수학식 2를 만족하는 실시예 1과 실시예 2의 17∼23인치 전면유리는 비교예 1의 17∼23인치 전면유리에 비하여 페이스중심두께(Tc)와 대각유효화면두께(Td)를 20%와 30%로 감소하여 제조할 수 있는 것을 알 수 있다.

본 발명에 따른 음극선관용 전면유리의 제조에 있어서 수학식 1과 수학식 2는 물리강화방법의 열강화에 의하여 제조한 전면유리의 경우에도 같은 경향으로 나타나게 되며, 이는 단순한 물리적 열강화만으로는 전면유리의 효과적인 경량화가 곤란하다는 사실을 반증한다. 페이스중심두께(Tc)와 대각유효화면두께(Td)를 20%와 30%로 각각 감소하여 내압테스트를 실시하면, 파손부위가 일반적인 파손부위인 페이스부위에서 스커트부위로 이동되어지는 것을 볼 수 있다. 이는 충격테스트에도 불리하게 작용될 수 있으며, 이의 개선을 위하여 스커트부의 외표면에 적정량의 열강화압축응력의 인가가 필요하다.

한편, 내압테스트시 실측되는 유리벌브의 내압은 최저 35psi를 기준값으로 설정되어 있으며, 35psi 미만의 유리벌브는 불합격으로 판정한다. 유리벌브의 내압을 증가시키기 위하여 스커드부의 열강화 압축응력을 무한정 올리게 되면, 전면유리의 코너부위에 발생되는 멤브레인응력으로 인하여 제품은 불안정한 상태로 될 수 있다. 이로 부터 내압테스트와 충격테스트를 통하여 외표면 열강화압축응력의 적정 범위를 실현할 수 있다.

도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 음극선관용 전면유리(10)의 물리적 열강화시 유리벌브의 단순진공해석상 최대인장응력이 실에지(12)와 몰드매치라인(21) 사이의 중간부분에서 생성될 될 경우, 실에지(12)와 몰드매치라인 (21) 사이의 중간부위의 외면압축응력(σ_SL)(MPa)은,

을 만족하도록 구성되어 있다. 유리벌브에 있어서 압축응력은 음(-)의 부호로 표기하며, 인장응력은 양(+)의 부호로 표기한다.

한편, 전면유리(10)의 물리적 열강화시에 페이스부(11) 중앙부위의 압축응력에 대한 실에지(12)와 몰드매치라인(21) 사이의 중간부위 압축응력의 비율이 30∼50% 정도 생성된다. 따라서, 실에지(12)와 몰드매치라인(21) 사이의 중간부위에 14MPa 이상의 열강화층이 생성될 경우에는, 페이스부(11) 중앙부위의 외면압축응력이 최대 28MPa 이상 생성되어 전면유리의 표면에 국부적으로 인장성의 잔류응력이 발생되고, 전면유리의 제조 및 음극선관의 제조과정에서 발생되는 결함에 취약하게 된다.

본 발명의 음극선관용 전면유리(10)에 있어서 열강화에 의하여 생성되는 페이스부(11) 중앙의 외면압축응력(σ_CO)(MPa)은,

을 만족하도록 구성되어 있다.

본 발명에 따른 음극선관용 전면유리가 국제전기표준회의 방폭특성을 만족하지를 알아보기 위하여 수학식 3과 수학식 4를 만족하는 비교예 1,2,3과 실시예 1,2의 전면유리에 의하여 유리벌브를 구성한 후, 내압테스트와 방폭테스트의 하나로 볼충격테스트(Ball impact test)를 실시하고, 그 결과를 표 2에 나타냈다.

유리벌브의 내압테스트는 전면유리의 외면에 #150 사포로 스크래치(Scratch)를 부여한 후, 유리벌브의 내부와 외부의 압력을 대기압으로 유지시킨 상태에서 외부의 압력을 증가시켜 유리벌브가 파손되기 까지의 내압을 실측하고, 그 결과로 유리벌브의 안전성을 보장한다. 볼충격테스트는 5.5J의 에너지를 가지는 볼형의 타격체에 의하여 전면유리의 지정된 타격지점을 강타하여 비산되는 전면유리 또는 후면유리의 유리조각의 질량을 측정하고, 유리조각의 질량이 기준량보다 적은 유리벌브에 대해서만 합격으로 판정한다. 표 2에서 유리벌브의 볼충격테시트는 5개의 유리벌브에 대하여 실시하고, 유리벌브의 폭축 갯수를 나타냈다.

구분		Tc 감소율		Td 감소율		Ts 감소율			음극선관 기종
		20%	30%	20%	30%	0%	20%	30%	17″	19″A	19″B	21″	23″
σSL(MPa)									-11∼-9	-11∼-8	-9∼-6	-10∼-6	-13∼-10
σCO(MPa)									-23∼-21	-21∼-19	-20∼-18	-18∼-16	-26∼-24
내 압 테 스 트 (psi)	비교예1	-	-	-	-	-	-	-	51	50	52	51	54
	비교예 2	O	-	O	-	-	O	-	39	38	37	38	40
	비교예 3	-	O	-	O	-	-	O	32	33	31	34	33
	실시예 1	O	-	O	-	O	-	-	45	43	45	43	46
	실시예 2	-	O	-	O	O	-	-	36	37	36	37	38
방 폭 테 스 트	비교예 1	-	-	-	-	-	-	-	0/5	0/5	0/5	0/5	0/5
	비교예 2	O	-	O	-	-	O	-	4/5	4/5	3/5	3/5	4/5
	비교예 3	-	O	-	O	-	-	O	3/5	5/5	4/5	3/5	5/5
	실시예 1	O	-	O	-	O	-	O	0/5	0/5	0/5	0/5	0/5
	실시예 2	-	O	-	O	O	-	-	0/5	0/5	0/5	0/5	0/5

표 2를 살펴보면, 수학식 3과 수학식 4를 만족하는 실시예 1과 실시예 2의 17∼23인치 전면유리는 내압테스트시 규정되어 있는 내압 기준값 35psi를 초과하는 36psi 이상으로 실측되었다. 수학식 3과 수학식 4를 만족하는 실시예 1과 실시예 2의 17∼23인치 전면유리는 실제 제조되고 있는 비교예 1의 17∼23인치 전면유리와 마찬가지로 볼충격테스트시 모두 합격된 것을 알 수 있다. 비교예 2와 비교예 3의 17∼23인치 전면유리는 5개 중 3∼5개가 파손되어 60∼100%의 파손율로 볼충격테스트에 불합격되었다.

본 발명의 다른 특징적인 실시태양에 따라 전면유리(10)는 평균외면곡률반지름(R)(mm)이 R≥10,000이고, 유효화면직경(Ud)(mm)이 550〈Ud일 때, 유효화면두께 (Td)(mm)와 실에지두께(Ts)(mm)는,

유효화면직경(Ud)(mm), 페이스중심두께(Tc)(mm)와 실에지두께(Ts)(mm)는,

의 관계를 만족하도록 구성되어 있다.

한편, 표 3에 나타나 있는 비교예 4의 25∼32인치 음선관용 전면유리는 평균외면곡률반지름(R)(mm) R≥10,000, 유효화면직경(Ud)(mm) 550〈Ud, 실에지두께 (Ts)(mm) 9.6∼11.4로 실제 제조되고 있다.

표 3에는 수학식 5와 수학식 6을 만족하는 음극선관용 전면유리의 제조가능성을 입증하기 위하여 비교예 4의 전면유리에 대하여 페이스중심두께(Tc), 대각유효화면두께(Td)와 실에지두께(Ts)를 20%와 30%로 각각 감소시킨 전면유리는 비교예 5와 비교예 6으로 나타내고, 실에지두께(Ts)는 고정인자로 하여 페이스중심두께 (Tc)와 대각유효화면두께(Td)를 20%와 30%로 각각 감소시킨 전면유리는 실시예 3과 실시예 4로 나타냈다. 그리고 비교예 4,5,6과 실시예 3,4의 25∼32인치 전면유리의 유효화면두께(Td)와 실에지두께(Ts)의 비율(Td/Ts), 유효화면직경(Ud), 페이스중심두께 (Tc)와 실에지두께(Ts)의 비율(Ud/Tc/Ts)을 실측하여 나타냈다.

구분		단위	음극선관의 기종
			25"	29"A	29"B	32"A	32"B
유효화면직경(Ud)		mm	590	676	676	760	760
비교예 4	페이스중심두께(Tc)	mm	12.0	12.5	12.5	13.4	13.5
	대각유효화면두께(Td)	mm	23.7	27.5	22.5	32.3	30.5
	실에지두께(Ts)	mm	9.6	11.4	11.4	11.0	11.0
	Td/Ts		2.47	2.41	1.97	2.94	2.77
	Ud/Tc/Ts		5.12	4.74	4.74	5.16	5.12
비교예 5	페이스중심두께(Tc)(20% 감소)	mm	9.6	10.0	10.0	10.7	10.8
	대각유효화면두께(Td)(20% 감소)	mm	21.3	25.0	20.0	29.6	27.8
	실에지두께(Ts)(20% 감소)	mm	7.7	9.1	9.1	8.8	8.8
	Td/Ts		2.77	2.74	2.19	3.37	3.16
	Ud/Tc/Ts		8.00	7.41	7.41	8.06	8.00
비교예 6	페이스중심두께(Tc)(30% 감소)	mm	8.4	8.8	8.8	9.4	9.5
	대각유효화면두께(Td)(30% 감소)	mm	20.1	23.8	18.8	28.3	26.5
	실에지두께(Ts)(30% 감소)	mm	6.7	8.0	8.0	7.7	7.7
	Td/Ts		2.99	2.35	2.98	3.67	3.44
	Ud/Tc/Ts		10.45	9.68	9.68	10.52	10.44
실시예 3	페이스중심두께(Tc)(20% 감소)	mm	9.6	10.0	10.0	10.7	10.8
	대각유효화면두께(Td)(20% 감소)	mm	21.3	25.0	20.0	29.6	27.8
	실에지두께(Ts)(0% 감소)	mm	9.6	11.4	11.4	11.0	11.0
	Td/Ts		2.22	2.19	1.75	2.69	2.53
	Ud/Tc/Ts		6.40	5.93	5.93	6.45	6.40
실시예 4	페이스중심두께(30% 감소)	mm	8.4	8.8	8.8	9.4	9.5
	대각유효화면두께(Td)(30% 감소)	mm	20.1	23.8	18.8	28.3	26.5
	실에지두께(Ts)(0% 감소)	mm	9.6	11.4	11.4	11.0	11.0
	Td/Ts		2.09	2.09	1.64	2.57	2.40
	Ud/Tc/Ts		7.32	6.74	6.78	7.37	7.31

표 3을 살펴보면, 실시예 3과 실시예 4의 25∼32인치 전면유리는 수학식 5와 수학식 6을 만족하는 것을 알 수 있다. 여기에서, 실시예 4의 29인치B 전면유리의 비율(Td/Ts) 1.64는 수학식 5의 최소값에 근사값으로 수학식 5를 만족하고, 실시예 3의 32인치A 전면유리의 비율(Td/Ts) 2.69는 수학식 5의 최대값에 근사값으로 수학식 5를 만족한다. 실시예 3의 29인치A,B 전면유리의 비율(Ud/Tc/Ts) 5.93은 수학식 6의 최소값에 근사값으로 수학식 6을 만족하고, 실시예 4의 32인치A 전면유리의 비율(Ud/Tc/Ts) 7.37은 수학식 6의 최대값에 근사값으로 수학식 6을 만족한다. 이와 같이 수학식 5와 수학식 6을 만족하는 실시예 3과 실시예 4의 25∼32인치 전면유리 는 비교예 4의 25∼32인치 전면유리에 비하여 페이스중심두께(Tc)와 대각유효화면두께(Td)를 20%와 30%로 감소하여 제조할 수 있는 것을 알 수 있다.

본 발명에 따른 실시예 3과 실시예 4의 25∼34인치 전면유리가 국제전기표준회의 방폭특성을 만족하지를 알아보기 위하여 수학식 3과 수학식 4를 만족하는 비교예 4,5,6과 실시예 3,4의 25∼34인치 전면유리에 의하여 유리벌브를 구성한 후, 앞에서 설명한 비교예 1,2,3과 실시예 1,2의 17∼23인치 전면유리과 마찬가지로 내압테스트와 볼충격테스트를 실시하고, 그 결과를 표 4에 나타냈다.

구분		Tc 감소율		Td 감소율		Ts 감소율			음극선관 기종
		20%	30%	20%	30%	0%	20%	30%	25″	29″A	29″B	32″	32″
σSL(MPa)									-13∼-10	-11∼-8	-10∼-7	-10∼-6	-9∼-6
σCO(MPa)									-26∼-24	-23∼-21	-22∼-21	-22∼-20	-18∼-16
내 압 테 스 트 (psi)	비교예4	-	-	-	-	-	-	-	49	46	48	46	47
	비교예 5	O	-	O	-	-	O	-	36	32	34	37	39
	비교예 6	-	O	-	O	-	-	O	29	28	31	30	29
	실시예 3	O	-	O	-	O	-	-	44	41	43	42	43
	실시예 4	-	O	-	O	O	-	-	37	39	36	41	38
방 폭 테 스 트	비교예 4	-	-	-	-	-	-	-	0/5	0/5	0/5	0/5	0/5
	비교예 5	O	-	O	-	-	O	-	4/5	4/5	4/5	4/5	3/5
	비교예6	-	O	-	O	-	-	O	3/5	4/5	4/5	3/5	3/5
	실시예 3	O	-	O	-	O	-	O	0/5	0/5	0/5	0/5	0/5
	실시예 4	-	O	-	O	O	-	-	0/5	0/5	0/5	0/5	0/5

표 4를 살펴보면, 수학식 3과 수학식4를 만족하는 실시예 3과 실시예 4의 25∼32인치 전면유리는 내압테스트시 규정되어 있는 내압 기준값 35psi를 초과하는 36psi 이상으로 실측되었다. 수학식 3과 수학식 4를 만족하는 실시예 3과 실시예 4의 25∼32인치 전면유리는 실제 제조되고 있는 비교예 4의 25∼32인치 전면유리와 마찬가지로 볼충격테스트시 모두 합격된 것을 알 수 있다. 비교예 5과 비교예 6의 25∼34인치 전면유리는 5개 중 3∼4개가 파손되어 60∼80%의 파손율로 볼충격테스트에 불합격되었다.

한편, 본 발명의 전면유리는 음극선관의 X선 차폐능력을 향상시키기 위하여 본 발명의 전면유리(10)는 파장 0.06nm의 X선 흡수계수가 32∼36cm^-1로 설계되어 있 다.

구분		측정전압	기준전압	X선 흡수계수 28∼29cm-1 (파장 0.06nm)
				페이스 중심두께	X선 방출량 한계 두께	경량화 여유 두께	경량화 가능 비율
	음극선관 기종	kV	kV	mm	mm	mm	%
비교예 7	17″	37.0	35.0	11.0	10.4	0.6	6
비교예 8	19″A	37.0	35.0	11.0	10.6	0.4	4
비교예 9	25″	40.0	36.0	12.0	10.7	0.9	7
비교예 10	29″A	42.0	36.0	12.5	11.1	1.4	11
비교예 11	32″B	42.0	36.0	12.5	10.9	1.6	13

구분		측정전압	기준전압	X선 흡수계수 32∼36cm-1 (파장 0.06nm)
				페이스 중심두께	X선 방출량 한계 두께	경량화 여유 두께	경량화 가능 비율
	음극선관 기종	kV	kV	mm	mm	mm	%
실시예 5	17″	37.0	35.0	11.0	7.7	3.3	30
실시예 6	19″A	37.0	35.0	11.0	8.0	3.0	27
실시예 7	25″	40.0	36.0	12.0	10.0	2.5	17
실시예 8	29″A	42.0	36.0	12.5	10.0	3.0	23
실시예 9	32″B	42.0	36.0	12.5	9.2	3.3	26

표 5와 표 6을 살펴보면, 실시예 5와 실시예 9의 17∼32인치 전면유리는 파장 0.06nm의 X선 흡수계수가 32∼36cm^-1으로 전면유리의 경량화 제작시 0.5mR/Hr에서 규정되어 있는 X선의 방출량을 만족시키면서도 17∼30% 정도로 평면패녈의 경량화가 가능한 것을 알 수 있다. 비교예 7 내지 비교예 11의 17∼32인치 전면유리는 파장 0.06nm의 X선 흡수계수가 28∼29cm^-1으로 전면유리의 경량화 제작시 0.5mR/Hr에서 규정되어 있는 X선의 방출량을 만족시키기 위하여 4∼13%에 불과하다.

이상에서 설명된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술 적 사상과 특허청구범위내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 음극선관용 전면유리에 의하면, 유효화면직경, 페이스중심두께와 실에지두께를 고려한 최적의 설계에 의하여 전면유리를 효과적으로 경량화할 수 있으면서도 국제전기표준회의 방폭특성을 만족시킬 수 있다. 또한, 외부의 기계적인 충격, 열충격 등에 강한 특성을 보유하므로, 전면유리의 제조공정과 유리벌브의 조립공정에서 발생하는 파손을 효과적으로 방지하여 수율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (8)

1. 영상을 표시하는 유효화면을 갖는 페이스부와, 상기 페이스부의 가장자리로부터 후방으로 연장되는 스커트부와, 상기 페이스부와 스커트부를 연결하는 블렌드라운드부로 구성되어 있는 음극선관용 전면유리에 있어서,

   상기 페이스부의 평균외면곡률반지름(R)(mm)이 R≥10,000이고, 상기 유효화면의 대각축 방향으로의 유효화면직경(Ud)(mm)이 400≤Ud≤550일 때, 상기 대각축 방향으로의 대각유효화면두께(Td)(mm)와 실에지두께(Ts)(mm)가

   

   이며, 상기 유효화면직경(Ud)(mm), 페이스중심두께(Tc)(mm)와 상기 실에지두께(Ts) (mm)는

   

   의 관계를 가지는 음극선관용 전면유리.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 스커트부의 몰드매치라인과 실에지 사이의 중간부위의 외면압축응력(σ_SL)(MPa)이

   

   인 음극선관용 전면유리.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 페이스부 중앙의 외면압축응력(σ_CO)(MPa)이

   

   인 음극선관용 전면유리.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 전면유리는 파장 0.06nm의 X선 흡수계수가 32∼36cm^-1인 음극선관용 전면유리.
5. 영상을 표시하는 유효화면을 갖는 페이스부와, 상기 페이스부의 가장자리로부터 후방으로 연장되는 스커트부와, 상기 페이스부와 스커트부를 연결하는 블렌드라운드부로 구성되어 있는 음극선관용 전면유리에 있어서,

   상기 페이스부의 평균외면곡률반지름(R)(mm)이 R≥10,000이고, 상기 페이스부의 대각축 방향으로의 유효화면직경(Ud)(mm)이 550〈Ud일 때, 상기 대각축 방향으로의 대각유효화면두께(Td)(mm)와 실에지두께(Ts)(mm)가

   

   이며, 상기 유효화면직경(Ud)(mm), 페이스중심두께(Tc)(mm)와 상기 실에지두께(Ts)(mm)는

   

   의 관계를 가지는 음극선관용 전면유리.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 스커트부의 몰드매치라인과 실에지 사이의 중간부위의 외면압축응력(σ_SL)(MPa)이

   

   인 음극선관용 전면유리.
7. 제 5 항에 있어서, 상기 페이스부 중앙의 외면압축응력(σ_CO)(MPa)이

   

   인 음극선관용 전면유리.
8. 제 5 항에 있어서, 상기 전면유리는 파장 0.06nm의 X선 흡수계수가 32∼36cm^-1인 음극선관용 전면유리.

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