KR100626885B1 - 음극선관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음극선관에 관한 것이다. 본 발명의 음극선관은 적어도 형광체스크린을 내면에 갖는 패널, 이 패널에 연이어지는 퍼넬, 이 퍼넬의 소직경측의 단에 접합되며 형광체스크린에 대향하여 전자총이 장착되는 네크, 및 네크측의 단에서 패널측으로 뻗은 영역에 편향요크 장착영역을 갖는 음극선관으로서, 관축에 직각인 방향의 단면형상이 장축과 단축 이외에 최대가 되는 지점을 갖는 편향요크 장착영역의 외측 윤곽이 대략 직사각 형상을 가질 때, 음극선관의 편향각의 1/2이 되는 관축상의 편향 기준점(R/L) 부근에서의 수직축상의 단변의 외면 곡률 반경이 110mm 이하이고, 관축에 직각인 방향의 단변 내면 곡률 반경과 관축에서 대각 내면까지의 거리와의 비(比)가 최소 0.110에서 최대 0.180의 범위를 갖는다. 본 발명에 따른 음극선관에 의하면, 네크 섀도우의 발생을 억제하고, 각추형 편향요크 장착영역의 내, 외면 곡률 반경과 대각 내, 외면의 길이를 최적화 하여 줌으로써, 편향소비 전력이 최소화 되고, 또한 ITC 회전 여유도 확보와 내기압 강도가 최적화 되는 효과가 있다.

음극선관, 편향, 요크, 네크, 곡률

Description

음극선관{Cathode-ray tube}

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도 1은 종래 기술에 따른 컬러 음극선관을 뒤에서 본 사시도이고,

도 2는 종래 기술에 따른 컬러 음극선관의 관축을 따른 단면도이고,

도 3은 도 1의 Ⅰ-Ⅰ선을 따라 본 단면도이고,

도 4는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 본 단면도이고,

도 5는 도 1의 편향요크 장착영역의 내, 외면 형상을 설명하기 위한 도 4의 1/4분 변의 단면을 간략하게 도시한 것이고,

도 6은 상기 컬러 음극선관의 정면도이고,

도 7은 도 1의 편향요크 장착영역에 발생하는 응력을 설명하기 위한 도이고,

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도 8은 본 발명의 실시예에 따른 음극선관을 뒤에서 본 사시도이고,

도 9는 도 8의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 본 단면도이고,

도 10은 도 8의 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 본 단면도이고,

도 11은 도 8의 편향요크 장착영역의 내, 외면 형상을 설명하기 위한 도 10의 1/4분 변의 단면을 간략하게 도시한 것이고,

도 12는 도 8의 관축을 따라 본 단면도로, 관축을 중심으로 하여 상반부를 도시한 것이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1 : 유효부 2 : 스커트부

3 : 페이스 패널 4 : 퍼넬

7 : 네크 8 : 전자빔

9 : 전자총 10 : 진공 외관용기

50 : 편향요크 장착영역 51, 52 : 원호

54 : 단변 55 : 장변

본 발명은 컬러 수상관, 컬러 모니터 등의 음극선관에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광각화되는 진공 외관용기의 편향요크 장착영역을 각추(角錐)화하여 네크 섀도우(BSN : Beam Strikes Neck)를 유발하지 않으면서도 퍼넬의 내기압 강도와 ITC 회전 여유도 확보 및 편향감도를 최적화 하도록 하는 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 편향요크 장착영역을 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.

그러나, 이와 같은 일반적인 음극선관은 대부분 퍼넬을 기준으로 편향요크를 설계하였으나, 각추형 퍼넬 및 편향요크 구조에서는 퍼넬 콘부, 이른바 편향요크 장착영역의 설계에 있어서 편향감도와 전자빔의 궤적에 방폭특성 및 네크 섀도우(BSN : Beam Strike Neck)를 고려하여 최적의 내, 외면 설계의 최적화가 요구되었다.

상기와 같은 종래의 음극선관의 한 예로서, 도 1 및 도 2에 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 편향요크 장착영역(12)을 갖는다.

페이스 패널(3)의 유효부(1)의 내면에는 청색(Blue), 녹색(Green), 적색(Red)으로 발광하는 도트(dot)형상 또는 스트라이프(stripe)형상의 3색 형광체층 및 이 형광체층 사이에 형성된 스트라이프 형상의 광차폐층으로 이루어진 형광체스크린(5)이 설치되어 있다.

또한, 진공 외관용기(10) 내에는 형광체스크린(5)에 대향하여 상기 내측에 색선별 전극인 섀도우 마스크(11)가 배치되어 있다.

또한 네크(7) 내에는 3개의 전자빔(8)을 방출하는 전자총(9)이 설치되어 있 다. 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 편향요크 장착영역(12)은 거의 각추형상으로 형성되어 있다. 여기서 편향요크(6)는 통상 새들(saddle)형이고 통형상의 합성수지 프레임으로 수직 편향코일, 수평 편향코일 및 코아를 고정하고 있다. 구체적으로 말하면, 각추형상의 편향요크 장착영역(12)은 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 3, 도 4에 나타내는 바와 같이, 페이스 패널(3)의 유효부(1) 형상에 맞춘 대략 직사각형 형상으로 되어 있다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 횡단면 형상이 거의 직사각형으로 형성된 부분에 있어서, 편향요크 장착영역(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.

즉 편향요크 장착영역(12)의 횡단면에 있어서, 내면 형상은 네크(7)와의 연결부로부터 편향요크(6)의 단 가장자리에 걸친 장축방향의 내부직경(la)과 단축방향의 내부직경(sa) 및 대각축 방향의 내부직경(da)을 갖는다.

그리고, 도 3에서 편향요크 장착영역(12)은 네크(7)와의 연결부로부터 편향요크(6)의 스크린측단, 즉 단 가장자리에 걸친 대각축(D) 방향의 외부직경(DA)과 장축방향의 외부직경(LA), 단축방향의 외부직경(SA)을 갖는다.

이와 같이, 편향요크 장착영역(12)의 외면 형상은 네크(7)와의 연결부에는 네크(7)와 거의 동일한 형상의 원형 형상이지만, 형광체스크린(5)측으로 가까이 감에 따라서 대각축(D) 방향의 외부직경(DA)에 대해서 장축, 단축 방향의 외부직경(LA, SA)이 서서히 작아지도록 변화되고 관축(Z)에 수직인 횡단면에서의 형상이 거의 직사각형으로 되어 있다.

이에 대해 편향요크 장착영역(12)의 내면 형상은 도 3에 나타내는 바와 같이, 완전히 평면이 아니라 관축방향으로 돌출한 핀쿠션형상으로 되어 있다. 즉 편향요크 장착영역(12)의 관축(Z)과 직교하는 횡단면에 있어서 편향요크 장착영역의 내측 윤곽은 완전히 직사각형이 아니라 각 변이 관축(Z)방향으로 돌출한 볼록형상 곡선으로 되어 있다.

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

이와 같은 편향요크 장착영역(12)의 내측 윤곽 형상과 관축(Z)에 직각인 방향의 장, 단변의 두께(Th, Tv)는 도 5에서와 같이, 편향요크 장착영역(12) 내에서의 전자빔 통과영역(23)의 형상에 준하여 설정되어 있다.

이와 같이 편향요크가 장착되는 편향요크 장착영역(12)을 각추형상으로 형성하면 편향요크의 장축(수평축 : X축) 및 단축(수직축 : Y축)방향의 직경도 작게 할 수 있으므로 편향요크의 수평, 수직 편향코일을 전자빔(8)에 근접시켜 효율적으로 편향하여 편향전력을 감소시킬 수 있다.

그러나, 이와 같은 음극선관은 네크(7) 직경이나 퍼넬(4)의 편향요크 장착영역(12)의 외부직경을 단순하게 작게하면 인라인의 외측의 전자빔(8)이 퍼넬(4)의 네크(7)측 근방의 내벽에 충돌하고 이것에 수반하여 도 6에 나타내는 바와 같이 형광체스크린(5)상에 전자빔(8)이 도달하지 않는 영역, 즉 비발광부분(28)이 발생하는 경우가 있으며, 또한 편향요크 장착영역(12)을 직사각형에 가깝게 할수록 도 7에 도시한 바와 같이 대기압 하중(F)에 의해 평탄한 편향요크 장착영역(12)의 수평축 근방(100) 및 수직축 근방(101)이 도면 중 파선(103)으로 도시한 방향으로 일그러짐을 발생시키므로 편향요크 장착영역(12)의 수평축 및 수직축 외부면에서는 압축응력(σX, σY), 편향요크 장착영역(12)의 대각축 근방(102) 외부면에서는 큰 인장응력(σD)이 발생하여 진공 외관용기(10)의 내기압 강도를 저하시키고 안전성이 손상된다.

이러한 사실에 비추어 퍼넬(4)의 편향요크 장착영역을 원추형상으로서 편향요크와 전자빔과의 거리를 근접시켜 비발광부분의 발생과 내기압 강도의 저하를 회 피하는 것이 일본공개특허 소화 58-225545 및 일본공개특허 평10-154472호에 의해 알려지고 있다.

상기 일본공개특허 소화 58-225545호에 의하면 원추형 콘부 퍼넬 내면의 대각부에 적절한 홈을 구비하여 전자빔이 퍼넬 내면에 충돌하는 것을 방지하여 편향감도를 향상시켜주고 있으며, 상기 일본공개특허 평10-154472호는 관축에 수직인 편향요크 장착영역의 횡단면에 있어서 내,외측윤곽을 관축방향으로 돌출한 볼록 곡선으로 하여 장단변과 대각부의 두께차이로 내기압 강도를 만족시켜 주고 있다.
전술한 종래의 기술에 따른 각추형 음극선관에 있어서는 관축에 수직인 편향요크 장착영역의 횡단면이 수평축을 사이에 두고 대향한 2변을 가진 직선 형상의 내, 외측 윤곽을 갖으며, 수직축을 사이에 두고 대향한 2변을 가진 내, 외측 윤곽이 관축방향으로부터 돌출한 볼록 곡선에 의해 규정되어 있음을 알 수 있다.
그러나, 상기와 같은 종래의 원추형 음극선관을 갖는 일본공개특허 소화 58-225545호에 의하면 네크 섀도우(BSN)를 위하여 장,단변부와 대각부의 두께차이를 과도하게 줄 경우, 퍼넬 대각부에 최대 진공강도(인장강도)가 높아져 제조 공정중 배기에서 폭죽의 우려 및 편향코일과 전자빔 통과영역간의 거리가 멀어짐으로 인한 편향전력증대의 문제점이 있고, 방폭 및 편향소비 전력 저감을 위하여 대각부와 장단변부와의 두께비를 충분히 가져갈 경우 네크 섀도우(BSN) 및 장단변부의 응력이 취약해지는 문제점이 있다.
특히, 일본 공개 특허평 10-15447호의 각추형 음극선관에 의하면 ITC 작업(튜브 제작후 편향요크 장착 때 편향요크를 조절하여 화면을 최적상태로 만드는 작업) 때, 편향요크 회전의 여유도가 거의 없음으로 인하여 생산성 저하의 가장 큰 어려움이 되고 있다.

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따라서, 본 발명의 목적은 관축에 대한 장, 단변부와 대각부와의 두께 차이에 따른 네크 섀도우의 발생을 억제하고 진공 외관용기의 내기압 강도를 충분히 확보하면서도 편향소비 전력의 저감과 ITC 회전 여유도 확보를 만족시킬 수 있는 음극선관을 제공하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 측면에 따른 음극선관은, 적어도 형광체스크린을 내면에 갖는 패널, 이 패널에 연이어지는 퍼넬, 이 퍼넬의 소직경측의 단에 접합되며 상기 형광체스크린에 대향하여 전자총이 장착되는 네크, 및 상기 네크측의 단에서 패널측으로 뻗은 영역에 편향요크 장착영역을 갖는 음극선관으로서,

관축에 직각인 방향의 단면형상이 장축과 단축 이외에 최대가 되는 지점을 갖는 상기 편향요크 장착영역의 외측 윤곽이 대략 직사각 형상을 가질 때,

상기 음극선관의 편향각의 1/2이 되는 관축상의 편향 기준점(R/L: Reference Line) 부근에서의 수직축상의 단변의 외면 곡률 반경(Roy)이 110mm 이하이고 상기 관축에 직각인 방향의 단변 내면 곡률 반경(Riy)과 상기 관축에서 대각 내면까지의 거리와의 비(比)가 최소 0.110에서 최대 0.180의 범위를 갖는 것을 특징으로 한다.

바람직하기로, 상기 관축에 직각 방향의 단변 내면 곡률 반경을 Riy, 관축에서 대각 내면까지의 거리를 Lid라 할 때, 0.127 ≤ Lid/Riy ≤0.172로 한 것을 특징으로 한다. 이때, 관축에서 대각 내면까지의 거리와 단변 내면 곡률 반경과의 비가 0.127 이하일 경우에는 내기압 강도는 향상되나 편향감도와 ITC 회전 여유도가 저하되며, 0.172 이상일 경우에는 편향감도와 ITC 회전 여유도는 향상되나 내기압 강도가 저하 된다.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 음극선관은, 적어도 형광체스크린을 내면에 갖는 패널, 이 패널에 연이어지는 퍼넬, 이 퍼넬의 소직경측의 단에 접합되며 상기 형광체스크린에 대향하여 전자총이 장착되는 네크, 및 상기 네크측의 단에서 패널측으로 뻗은 영역에 편향요크 장착영역을 갖는 음극선관으로서,

관축에 직각인 방향의 단면형상이 장축과 단축 이외에 최대가 되는 지점을 갖는 상기 편향요크 장착영역의 외측 윤곽이 대략 직사각 형상을 가질 때,

상기 음극선관의 편향각의 1/2이 되는 관축상의 편향 기준점 부근에서의 수직축상의 단변의 외면 곡률 반경(Roy)이 110mm 이하이고, 상기 관축에 직각인 방향의 단변 내면 곡률 반경(Riy) 상기 관축에서 대각 내면까지의 거리와의 비(比)가 최소 0.110에서 최대 0.180의 범위범위이고, 또한 상기 관축에서 대각 외면까지의 거리와 상기 단변 외면 곡률 반경과, 장변 외면 곡률 반경에 접선하는 대각 외면 곡률과의 비가 최소 0.20에서 최대 0.40의 범위를 갖는 것을 특징으로 한다.

선택적으로, 상기 단변 내면 곡률 반경을 Riy, 관축에서 대각 내면까지의 거리를 Lid, 상기 관축에서 대각 외면까지의 거리를 LodLod라 하고, 상기 단변 외면 곡률 반경 및 장변 외면 곡률 반경에 접선하는 대각 외면 곡률을 rd라 할 때, 0.127 ≤ Lid/Riy ≤0.172로, 또한 0.2035 ≤ rd/Lod ≤ 0.3443으로 한 것을 특징으로 한다.

이때, 퍼넬 내면의 대각부 길이가 고정되고 전자빔의 궤적과 근사하게 퍼넬 내면을 설계 때에 퍼넬 외면은 편향요크의 편향코일과 가능한 근접되게 설계해야 하므로 통상 편향요크 장착영역의 대각부의 내, 외면 곡률이 너무 커지면 강도에 취약하고 대각부의 내, 외면 곡률이 너무 적으면 ITC 회전 여유도 및 편향감도가 취약해 진다.

선택적으로 상기 형광체스크린의 대각단과 관축의 상기 스크린에서 전자총측의 점을 연결하는 직선이 관축과 이루는 각도가 상기 음극선관의 편향각의 1/2이 되는 관축상의 점을 편향 기준선 위치로 할 때, 상기 편향 기준선 위치에서의 관축에 대각인 횡단면 측단의 상기 편향요크 장착영역의 대각 내,외면 곡률이 변곡점으로 갈수록 증가하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이, 네크와 퍼넬의 경계를 이루는 편향요크 장착영역의 횡단면에서 관축에 직각인 단변 내면 곡률 반경과 관축에서 대각 내면까지의 거리와의 비(比), 관축에서 대각 외면까지의 거리와 대각 외면 곡률과의 비를 최적화하여 줌으로써, 퍼넬에 가해지는 내기압 응력이 최소화 되고, 또한 ITC 회전 여유도가 확보됨을 알 수 있다.

그 결과, 광각화되는 진공 외관용기의 내기압 강도와 ITC 회전 여유도가 충 분히 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 8은 본 발명의 컬러 음극선관을 뒤에서 본 사시도이고, 도 9는 도 8의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 본 단면도이며, 도 10은 도 8의 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 본 단면도이다.

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 주변 부에 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 퍼넬(4)은 네크(7)와의 연결부로부터 편향요크가 장착되는 위치까지, 즉 페이스 패널(3)측을 향해서 뻗은 소직경부, 이른바 편향요크 장착영역(50)을 갖는다.

특히, 컬러 음극선관에서의 편향요크가 장착되는 퍼넬(4)의 편향요크 장착영역(50)은 거의 각추형상으로 형성되어 있다.

구체적으로 말하면, 각추형상의 편향요크 장착영역(50)은 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 9 및 도 10에 나타내는 바와 같이, 페이스 패널(3)의 유효부(1) 형상에 맞춘 대략 직사각형 형상으로 되어 있다.

도 9 및 도 10에 나타내는 바와 같이, 횡단면 형상이 거의 직사각형으로 형성된 부분에 있어서, 편향요크 장착영역(50)의 횡단면 외측 윤곽은 유효부(1)의 수평, 수직, 대각 방향으로 수평축(X), 수직축(Y), 대각축(D)을 가질 때, 수평축(X)상에 중심을 가진 곡률 반경(Rox)의 한 쌍의 원호(51)와 수직축(Y)상에 중심을 가진 곡률 반경(Roy)의 한 쌍의 원호(52)와 대각축(D) 근방에 중심을 가진 곡률 반경(rd)의 원호(53)를 연속시킨 거의 직사각형 형상을 이루고 있다.

그리고, 편향요크(6)는 도 12에 나타내는 바와 같이, 패널(3)측의 단 가장자리(59)가 변곡점(60)의 근방에 위치하도록 장착되고, 실질적으로 각추형 편향요크 장착영역(50)은 적어도 네크(7)와의 연결부(58)까지가 된다.

도 9, 도 10에 편향요크 장착영역의 형상을 나타낸다.

도 9의 편향요크 장착영역(50)의 횡단면에 있어서, 내면형상은 장축(X), 단축(Y), 대각축(D)에서 관축(Z)방향의 좌표에 대해 단변 변곡점, 대각 변곡점, 장변 변곡점의 위치가 동일한 좌표로 형성되어 네크(7)와의 연결부(58)로부터 편향요크의 단 가장자리(59)에 걸친 장축방향의 내부직경(lap)과 단축방향의 내부직경(sap) 및 대각축 방향의 내부직경(dap)을 갖는다.

그리고, 편향요크 장착영역(50)의 외면형상은 네크(7)와의 연결부로부터 편향요크의 단 가장자리(59)에 걸친 대각축(D) 방향의 외부직경(DAP)과, 내부직경(lap) 보다 긴 장축(X) 방향의 외부직경(LAP) 및 내부직경(sap) 보다 긴 단축(Y) 방향의 외부직경(SAP)을 갖는다.

특히, 도 11 및 도 12에 나타내는 바와 같이, 편향요크 장착영역(50)의 두께는 통상 편향 기준선(57: R/L))이라고 하는 대략 편향 중심에 해당하는 관축(Z) 단면에서의 대각축(D), 수평축(X), 수직축(Y) 방향의 내, 외부직경(lap, sap),(LAP, SAP)의 차이로 나타내고 있다.

또한, 진공응력 최대는 편향요크 장착영역(50)의 전체 영역에서 최대 응력이며, 각추형 편향요크 장착영역(50)인 경우 편향 기준선(57) 보다 약간 형광체스크린(5)측의 편향요크 장착영역(50)의 각 각부에 인장방향의 최대 응력이 발생한다.

편향요크 장착영역(50)의 내면 형상은 도 9, 도 10에 나타내는 바와 같이, 완전한 평면이 아니라 퍼넬(4) 바깥 방향으로 약간 돌출한 거의 직사각형 형상으로 되어 내, 외부직경(lap, sap), (Lap, SAP)의 차이에 의한 장, 단변의 두께를 가지고 있다. 즉 편향요크 장착영역(50)의 관축(Z)과 직교하는 횡단면에서 편향요크 장착영역(50)의 내측 윤곽은 완전한 직사각형이 아니라 각 변이 네크(7) 실링면 방향으로 완만하게 돌출한 곡선으로 되어 장, 단축방향의 내부직경(lap, sap)을 가지고 있다.

그리고, 편향요크 장착영역(50)의 내측 윤곽의 단변(54)은 도 10 및 도 11에 나타내는 바와 같이, 수평축(X) 상에 중심을 가진 곡률 반경(Rix)의 한 쌍의 곡선으로 형성되며, 각 장변(55)은 수직축(Y) 상에 중심을 가진 곡률 반경(Riy)의 한 쌍의 곡선으로 형성되어 있다.

이와 같이, 편향요크 장착영역(50)의 내측 윤곽의 장, 단변(55, 54)을 완만한 곡선으로 형성한 경우, 수평축(X), 수직축(Y) 방향의 내, 외부직경(lap, LAP),(sap, SAP)과의 차이인 수평방향의 두께와 수직방향의 두께가 증가되어짐으로 인하여 각 각(角)부는 내면, 외면 모두 거의 직사각형 형상의 원호면(53, 56)으로 형성하여 편향요크 장착영역(50)의 내면이 전자빔 통과영역에 충분히 근접시킬 수 있고 또한, 내부공간을 확보할 수 있다.

특히, 각추형 편향요크 장착영역(50)의 형상을 갖는 광각편향(대각 편향각이 95도 이상인 컬러 음극선관)의 경우, 편향요크(6)의 전후 조정 때 편향각에 따라서 편향코일의 내면을 설계할 경우에는 그 만큼 전자빔과 편향코일의 자계와 근접시켜 전자빔을 편향시켜야만이 편향전력이 적게 들어 편향감도가 좋아진다. 따라서, 상기 편향코일의 내면과 일정한 거리가 존재하도록 도 12에 나타내는 바와 같이, 편향요크 장착영역(50)의 대각 내,외면 곡률을 편향 기준선(57)에서부터 변곡점(60)으로 갈수록 증가시켜 일정한 곡면이 형성되도록 해야만 한다.

즉 본 발명에서의 편향요크 장착영역(50)의 외측 형상은 도 10 및 도 11에서와 같이, 패널에 포함된 형광체스크린(5)상의 수평, 수직, 대각방향으로 수평축(X), 수직축(Y) 대각축(D)을 가질 때, 관축(Z)과 직각 방향의 외측 윤곽은 대략 직사각형 형상을 가지며, 이때 관축상의 편향 기준점(57) 부근에서의 관축(Z)에 직각인 수직축(Y)상의 각 단변(51)의 외면 곡률 반경(Roy)이 대략 110mm 이하일 때, 관축(Z)과 직각인 수직축(Y)상의 각 단변(54)의 내면 곡률 반경(Riy)과 관축(Z)으로부터 대각축(D)의 각 대각 내면까지의 거리(Lid)와의 비(比)를 적정한 범위로 하여 형성한 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명자의 실험에 의하면, 도 10 및 도 11에 나타내는 바와 같이, 수직축(Y)상의 단변(54) 내면 곡률 반경을 Riy, 관축(Z)에서 대각 내면까지의 거리를 Lid, 관축(Z)에서 대각 외면까지의 거리를 Lod, 대각 외면 곡률을 rd라 할 때, 상기 편향 기준선(57) 부근에서 상기 Lid와 Riy와의 비(比), 또한 상기 Lod와 rd와의 비를, 0.110 ≤ Lid/Riy ≤0.180로, 또한 0.20 ≤ rd/Lod ≤ 0.40의 범위로 규정한 것을 특징으로 하고 있으며, 이때 관축(Z)에서 대각축(D)의 대각 내, 외면까지의 거리(Lid, Lod)와 단변 내면 곡률 반경(Riy) 또는 대각 외면 곡률(rd)과의 비가 전술한 0.110 내지 0.180 범위와 0.20 내지 0.40 범위로 되었을 때, 적절한 인 장응력 강도 및 편향소비 전력의 저감을 이룰 수 있었고, 이것에 의해 편향감도의 향상과 ITC 회전 여유도의 저하가 발생하지 않는 것으로 나타났다.

특히, Lid와 Riy와의 비를 0.127 ≤ Lid/Riy ≤0.172, 또한 Lod와 rd와의 비를 0.2035 ≤ rd/Lod ≤ 0.3443으로 하였을 때, 최적의 ITC 회전 여유도 확보 및 편향소비 전력과 인장응력 강도가 만족되었다.

바꾸어 말하면, 상기의 비(比)가 0.127 또한 0.2035 이하일 경우 편향소비 전력의 증가와 ITC 회전 여유도가 저하되고 0.172 또한 0.3443 이상일 경우에는 내기압 강도가 저하된다는 것을 뜻한다.

따라서, 상기 Lid와 Riy와의 비 및 Lod와 rd와의 비를 전술한 범위로 하여 각추형 편향요크 장착영역(50)을 형성하여야 만이 내기압 강도와 ITC 회전 여유도가 향상되고 편향소비 전력이 최소화 된다.

결과적으로, 본 발명에서의 편향요크 장착영역(50)의 형상에 있어서, 특히 편향각이 가장 큰 대각축상의 대각 내, 외면 곡률을 편향 기준선에서 변곡점으로 갈수록 절적한 범위로 증가시켜 전자빔 편향궤적에 대해서 간섭이 발생하지 않도록 함으로써, ITC 회전 여유도가 확보되고, 편향소비 전력과 내기압 강도의 향상을 도모할 수 있었다.

한편, 비교 예로서, 종래의 기술, 즉 다시 말해서 퍼넬의 편향요크 장착영역의 대각부를 일부 절취하여 전자빔과의 충돌을 방지하고, 또한 방폭 및 편향소비 전력의 저감을 위해 대각부와 장, 단변부와의 두께 비를 증가시켜 형성한 것과는 달리, 본 발명은 각추형 편향요크 장착영역의 편향 중심점 부근의 횡단면에서 관축에 직각인 단변 내면 곡률 반경과 관축에서 대각 내면까지의 거리와의 비, 또는 관축에서 대각 외면까지의 거리와 대각 외면 곡률과의 비를 최적화 하여 퍼넬의 편향요크 장착영역의 대각부에 영향을 받는 ITC 회전 여유도 저하의 발생 및 내기압 응력을 최소화시키고 전자빔과 편향요크의 자계와의 거리를 근접시키게 됨을 알 수 있다.

이 결과에서, 본 발명에 의하면 각추형 편향요크 장착영역의 외측 윤곽은 전자빔의 궤적에 거의 접선시키고 내측 윤곽은 대각 곡률과의 비에 따른 내부공간이 충분히 확보되어 광각화되는 진공 외관용기의 내기압 강도와 ITC 회전 여유도가 충분히 확보되면서 편향감도가 향상되는 이점이 있다.

이상에서와 같이, 본 실시 예에서는 편향요크 장착영역의 형상에 있어서 관축과 직각 방향의 단변 내면 곡률 반경과 관축에서 대각 내면까지의 거리의 비, 또는 관축에서 대각 외면까지의 거리와 대각 외면 곡률과의 비를 최적화 하여 줌으로써, 전자빔 편향궤적에 대해서 간섭이 발생하지 않고, 또한 전자빔과 편향요크의 자계와의 거리가 최적화되어 편향감도 및 내기압 강도의 향상을 확보할 수 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, 네크 섀도우의 발생을 억제하고, 각추형 편향요크 장착영역의 내, 외면 곡률 반경과 대각 내, 외면의 길이를 최적화 하여 줌으로써, 편향소비 전력이 최소화 되고, 또한 ITC 회전 여유도 확보와 내기압 강도가 최적화 되는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 적어도 형광체스크린을 내면에 갖는 패널, 이 패널에 연이어지는 퍼넬, 이 퍼넬의 소직경측의 단에 접합되며 상기 형광체스크린에 대향하여 전자총이 장착되는 네크, 및 상기 네크측의 단에서 패널측으로 뻗은 영역에 편향요크 장착영역을 갖는 음극선관으로서,

   관축에 직각인 방향의 단면형상이 장축과 단축 이외에 최대가 되는 지점을 갖는 상기 편향요크 장착영역의 외측 윤곽이 대략 직사각 형상을 가질 때,

   상기 음극선관의 편향각의 1/2이 되는 관축상의 편향 기준점(R/L) 부근에서의 수직축상의 단변의 외면 곡률 반경이 110mm 이하이고, 상기 관축에 직각인 방향의 단변 내면 곡률 반경과 상기 관축에서 대각 내면까지의 거리와의 비(比)가 최소 0.110에서 최대 0.180의 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 음극선관.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 단축상의 단변 내면 곡률 반경을 Riy, 상기 관축에서 대각 내면까지의 거리를 Lid라 할 때, 상기 편향 기준점(R/L) 부근에서 0.127 ≤ Lid/Riy ≤0.172로 한 것을 특징으로 하는 음극선관.
3. 적어도 형광체스크린을 내면에 갖는 패널, 이 패널에 연이어지는 퍼넬, 이 퍼넬의 소직경측의 단에 접합되며 상기 형광체스크린에 대향하여 전자총이 장착되는 네크, 및 상기 네크측의 단에서 패널측으로 뻗은 영역에 편향요크 장착영역을 갖는 음극선관으로서,

   관축에 직각인 방향의 단면형상이 장축과 단축 이외에 최대가 되는 지점을 갖는 상기 편향요크 장착영역의 외측 윤곽이 대략 직사각 형상을 가질 때,

   상기 음극선관의 편향각의 1/2이 되는 관축상의 편향 기준점(R/L) 부근에서의 수직축상의 단변의 외면 곡률 반경이 110mm 이하이고, 상기 관축에 직각인 방향의 단변 내각 곡률 반경과 상기 관축에서 대각 내면까지의 거리와의 비(比)가 최소 0.110에서 최대 0.180의 범위이고, 또한 상기 관축에서 대각 외면까지의 거리와 상기 단변 외면 곡률 반경과, 장변 외면 곡률 반경에 접선하는 대각 외면 곡률 반경과의 비가 최소 0.20에서 최대 0.40의 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 음극선관.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 단축상의 단변 내면 곡률 반경을 Riy, 상기 관축에서 대각 내면까지의 거리를 Lid라 할 때, 0.127 ≤ Lid/Riy ≤0.172로 한 것을 특징으로 하는 음극선관.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 관축에서 대각 외면까지의 거리를 Lod라 하고, 상기 단변 외면 곡률 반경 및 장변 외면 곡률 반경에 접선하는 상기 대각 외면 곡률 반경을 rd라 할 때, 상기 0.2035 ≤ rd/Lod ≤ 0.3443으로 한 것을 특징으로 하는 음극선관.
6. 제 3 항에 있어서,

   상기 형광체스크린의 대각단과 관축의 상기 스크린에서 전자총측의 점을 연결하는 직선이 관축과 이루는 각도가 상기 음극선관의 편향각의 1/2이 되는 관축상의 점을 편향 기준선 위치로 할 때, 상기 편향 기준선 위치에서의 상기 관축에 대각인 횡단면 측단의 상기 편향요크 장착영역의 대각 내, 외면 곡률이 변곡점으로 가면서 증가하는 것을 특징으로 하는 음극선관.

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