KR100712905B1 - 음극선관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음극선관에 관한 것으로서, 소정의 곡률을 갖는 내면에 형광체가 도포되는 패널과, 상기 패널과 연결되어 진공용기를 형성하는 펀넬과, 상기 진공용기의 내부에 전자빔이 방출되는 전자총과, 상기 전자빔을 상하좌우로 편향시키는 편향요크와, 상기 편향요크에 의해 편향된 전자빔의 색선별 역할을 수행하기 위해 다수의 전자빔 통과공이 형성되는 섀도우 마스크를 포함하는 음극선관에 있어서, 상기 패널은 유효화면 바깥의 유효화면 바깥의 주변부인 블렌드(Blend)영역의 곡률반경을 Rb이라 할때, 상기 외면곡률반경 Rb이 20mm 내지 60mm 범위내에서 형성되어, 패널 경량화를 통한 비용을 절감하고, 제조인덱스 단축시 로파손을 감소시켜 글래스 생산성 및 제조 생산성을 크게 향상시키는 효과가 있다.

음극선관, 외면곡률, OBR, 유효화면

Description

음극선관{Cathode Ray Tube}

도 1 은 일반적인 칼라 음극선관의 내부 구성이 도시된 측단면도,

도 2 는 본 발명에 따른 음극선관 패널의 외면곡률반경이 도시된 사시도 및 단면도,

도 3 은 본 발명에 따른 음극선관 패널의 코너부가 도시된 측면도,

도 4 는 본 발명에 따른 음극선관 패널의 코너부가 도시된 측면도,

도 5 는 본 발명에 따른 음극선관 패널의 종횡비 4:3에 있어서 유효화면크기에 따른 Tc/Tf가 도시된 그래프,

도 6 은 본 발명에 따른 음극선관 패널의 종횡비 16:9에 있어서 유효화면크기에 따른 Tc/Tf가 도시된 그래프,

도 7 은 본 발명에 따른 AK재 섀도우 마스크가 구비되는 음극선관 패널의 종횡비 4:3에 있어서 유효화면크기에 따른 Tc/Tf가 도시된 그래프이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

1: 패널 Rx, Ry, Rd : 외면곡률반경

A: 블렌드(blend)영역 Rb: 블렌드영역의 외면곡률반경

본 발명은 음극선관에 관한 것으로서, 특히 패널의 외면이 소정의 곡률을 형성하고, 코너부의 두께를 감소시켜 상기 패널의 구조를 개선시킴으로서, 상기 패널의 무게를 감소시키고 그에 따른 비용절감 및 패널 내부의 응력에 대응하여 로파손을 저감시키는 음극선관에 관한 것이다.

도 1은 일반적인 칼라 음극선관의 내부 구성을 도시된 측단면도이다.

일반적인 칼라 음극선관은 도 1에 도시된 바와 같이, 내면에 형광체가 도포되는 패널(1)과 상기 패널과 연결되어 진공용기를 이루는 펀넬(2)과, 상기 진공용기 내부에 구비되어 전자빔(5)이 방출되는 전자총과, 상기 전자빔(5)을 상하좌우로 편향시키는 편향요크(4)와, 상기 편향요크(4)에 의해 편향된 전자빔(5)의 색선별 역할을 수행하기 위해 다수의 전자빔 통과공이 형성되는 섀도우 마스크(3)와, 상기 섀도우 마스크(3)와 연결되어 상기 섀도우 마스크(3)를 지지하는 마스크 프레임(6)을 포함하여 구성된다.

상기와 같이 구성되는 종래 기술에 따른 음극선관은 상기 전자빔(5)이 상기 패널(1)의 내면에 도포된 형광체를 타격하여 상기 형광체를 발광시킴으로써 화상이 구현되도록 한다.

한편, 최근에는 상기 음극선관의 원가절감을 통한 가격경쟁력을 향상시키기 위한 연구가 활발히 진행중에 있어 상기 섀도우 마스크(3) 등 상기 음극선관을 구성하는 각 부가 기존과 유사한 성능을 가지면서 재질 또는 제조공정을 축소하고자 하고 있다.

따라서 상기와 같은 원가절감의 일환으로 상기 섀도우 마스크(3)의 재질과 구조적 변경 및 제조공정의 축소 등을 꾀하고 있다.

특히, 상기 음극선관은 제조 비용에 있어서 상기 패널이 차지하는 재료 비용은 상기 음극선관 전체 재료비의 40%에 이르고 있으므로 상기 패널의 제조에 따른 비용 문제가 상기 음극선관 설계의 주요사항으로 대두되고 있다.

원가 절감의 일환으로 상기 패널(1)의 두께를 감소시키는 연구가 진행되고 있으나, 일반적인 상기 패널(1)과 통일한 구조에서 단지 두께만 감소시키는 경우에는 색순도 저하 등과 같은 상기 음극선관의 품질이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 패널의 외면을 소정의 곡률로 형성하며 상기 패널의 블랜드 영역의 두께를 조절하여 로파손을 저감시키고 캐비넷과의 형합성을 향상시키는 음극선관을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 음극선관은 소정의 곡률을 갖는 내면에 형광체가 도포되는 패널과, 상기 패널과 연결되어 진공용기를 형성하는 펀넬과, 상기 진공용기의 내부에 전자빔이 방출되는 전자총과, 상기 전자빔을 상하좌우로 편향시키는 편향요크와, 상기 편향요크에 의해 편향된 전자빔의 색선별 역할을 수행하기 위해 다수의 전자빔 통과공이 형성되는 섀도우 마스크를 포함하는 음극선관에 있어서, 상기 패널은 유효화면 바깥의 주변부인 블렌드(Blend)영역의 외면곡률반경을 Rb이라 할때, 외면곡률반경 Rb의 중심이 상기 패널의 외측에 위치되고, 상기 외면곡률반경 Rb가 20mm 내지 60mm 범위내에서 형성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다. 본 실시예를 설명함에 있어 칼라 음극선관을 구성하는 기본적인 구조 및 동작은 상기한 종래 기술과 유사하므로 자세한 설명은 생략하며, 동일구성에 대해서는 동일 명칭 및 부호가 사용됨을 명시한다.

도 2는 본 발명에 따른 음극선관 패널의 외면곡률반경이 도시된 사시도 및 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 음극선관 패널의 코너부가 도시된 측면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 음극선관 패널의 코너부가 도시된 측면도이다.

또한, 도 5는 본 발명에 따른 음극선관 패널의 종횡비 4:3에 있어서 유효화면크기에 따른 Tc/Tf가 도시된 그래프이고, 도 6은 본 발명에 따른 음극선관 패널의 종횡비 16:9에 있어서 유효화면크기에 따른 Tc/Tf가 도시된 그래프이며, 도 7은 본 발명에 따른 AK(Aluminium Killed)재 섀도우 마스크가 구비되는 음극선관 패널의 종횡비 4:3에 있어서 유효화면크기에 따른 Tc/Tf가 도시된 그래프이다.

본 발명에 따른 음극선관은 소정의 곡률을 갖는 내면과 외면에 수직으로 연장하는 스커트부(미도시)를 포함하는 패널(1)과, 상기 패널(1)의 스커트부의 실에지부(seal edge)와 결합하며 다수의 정공을 포함하여 색선별 역할을 수행하는 섀도우 마스크(미도시)를 포함하여 구성된다.

상기 패널(1)은 도 2에 도시된 바와 같이, 소정의 외면곡률에 따라 외면이 곡면을 형성하며, 장축, 단축, 대각축의 외면곡률반경을 각각 Rx, Ry, Rd라 할때, 상기 외면곡률반경에 따른 각 축의 유효화면 끝단 및 중앙부간의 외면 곡면반경이 다음 수식을 만족하도록 형성된다.

상기 패널(1)은 곡률로 인한 이미지 왜곡현상 및 평면감 저하 또는 색순도 저하등의 문제를 해결하기 위해 상기와 같이 유효화면 끝단 및 중앙부 간의 외면 곡면반경이 0.5 내지 0.9의 범위 내에서 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 패널(1)은 각 축상의 장축, 단축, 대각축의 유효화면 끝단 및 중앙부 간의 외면곡률반경이 5000mm 내지 30000mm 범위내에서 설정되고, 또한, Z각 축상의 외면곡률반경이 상이하게 설정되도록 함으로서 상기 패널(1)과 상기 섀도우 마스크간의 간격 차이로 인하여 랜딩 및 색순도 저하등의 문제가 발생되는 것을 방지할 수 있으며 상기 패널(1) 제조시 외면의 곡률형성이 용이해진다.

상기 패널(1)은 도 3에 도시된 바와 같이, 상기와 같은 외면 곡률을 형성하고, 또한 상기 패널(1)의 유효화면 바깥의 유효화면 바깥의 주변부인 블렌드(Blend)영역(A)의 외면곡률반경 Rb가 다음식을 만족하도록 구성된다.

상기 블렌드(blend)영역(A)은 곡률이 작은 범위에서 형성되어 상기 패널(1)의 코너부 두께를 조절할 수 있게 된다.

상기 블렌드(blend)영역(A)의 외면곡률반경 Rb가 20mm이하인 경우 상기 패널(1)의 외면곡률 형성에 따른 패널 경량화를 통한 비용절감이 불가능하며 또한 코너부의 두께가 두꺼워 제조공정 단축시 로파손이 증가하게되는 문제점이 발생한다.

또한, 상기 블렌드(blend)영역(A)의 외면곡률반경 Rb가 60mm이상인 경우에는 상기 패널(1)과 캐비넷 형합시에 상기 패널(1)과 상기 캐비넷 사이에 유격이 발생하게 되어 상기 캐비넷 제조를 위한 금형을 재 제작해야하므로 추가 비용이 발생되므로, 상기 블렌드(blend)영역(A)의 외면곡률반경은 20mm 내지 60 mm의 범위에서 형성되는 것이 바람직하다.

이때, 상기 패널(1)은 상기 블렌드 외면곡률반경 Rb가 상기 수학식 2를 만족하도록 형성됨에 따라, 종래 음극선관 패널(1)의 외면 블렌드 곡률반경의 중심이 내측에 위치되었던 것에 비해 상기 외면곡률반경 Rb의 중심(O)이 상기 패널(1)의 외측에 위치되게 된다.

여기서, 도 3의 Ri는 내면 블렌드 곡률반경이며, Oi는 상기 내면 블렌드 곡률반경 Ri의 중심이다.

상기와 같이 블렌드(blend) 영역(A)의 외면곡률반경 Rb 가 상기 수학식 2와 같이 형성되는 경우의 무게감소 및 비용절감의 효과는 다음과 표 1과 같다.

상기 표 1은 29인치의 패널을 기준이며, 상기 패널이 대형화가 될수록 무게감소량 및 비용감소의 정도가 커지는 것을 나타낸 것이다.

상기 표 1과 같이, 상기 패널(1)은 상기 블렌드(blend) 영역(A, OBR)의 외면곡률반경(Rb)이 26 내지 46으로 형성되는 경우 0.15Kg 내지 0.40Kg의 무게가 감소되며, 그에 따른 제조 비용이 0.12$ 내지 0.37$ 감소하게 된다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 패널(1)은 소정의 곡률로 형성되는 두께가 가장 두꺼운 블렌드(blend)영역의 두께(Tf)과, 상기 패널(1)의 중앙부 두께(Tc=CFT)의 비율이 다음식을 만족하도록 구성된다.

이때, 상기 블렌드(blend)영역의 최대 두께 Tf는 내면 블렌드 곡률반경의 중심(Oi)을 지나면서 외면 블렌드 곡률의 법선방향으로의 상기 블렌드 영역의 두께(Tf)이다.

즉, 상기 블렌드(blend)영역(A)의 두께(Tf)와 상기 패널(1) 중앙부 두께 (Tc)의 비가 상기와 같이 1.5 내지 2.0의 비율로 형성됨으로서 경량화를 통한 비용절감과, 로파손 저감을 통한 글래스 생산성과 제조생산성을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 패널(1)이 상기와 같이 형성됨으로서 상기 블렌드(blend)영역(OBR)의 두께가 감소되어, 상기 패널(1)의 내면과 외면의 열팽창 차이가 감소되어 상기 패널(1)의 로파손율이 저하될 수 있다.

상기 패널(1)의 대각유효화면 사이즈를 USD, 외면 중심부로부터 상기 스커트 실에지부(seal edge)까지의 거리를 OAH라 할때, 상기 패널(1)은 다음식을 만족하도록 구성된다.

상기 수학식 4에 따라, 상기 패널(1)이 0.18 이하의 값을 갖는 경우 현재 광 각편향에 따른 소비전력이 증가하고 화질열화등의 문제점을 야기하며, 0.30 이상인 경우에는 상기 패널(1) 경량화를 통해 비용절감의 효과가 종래의 평면음극선관에 비해 개선효과가 거의 없게 됨으로 상기와 같은 0.18 내지 0.29의 비율을 유지하는 것이 바람직하다.

표 2는 상기 다수의 관계식에 따라 형성되는 본 발명에 따른 패널(1)이 실제 음극선관에 적용되는 경우 나타낼 수 있는 무게감소 및 비용절감 효과를 나타낸 표이다.

상기 표 2에 표시된 바와 같이, 각 음극선관의 패널(1)은 25인치 내지 32인치 범위내에서 형성되는 경우 각각 0.26Kg 내지 6.28Kg의 무게가 감소되며, 0.23$내지 6.2$의 비용이 감소하게 된다.

특히, 29인치 음극선관의 경우에는 무게가 1.13Kg 내지 4.39Kg 감소되고, 그에 따른 비용이 1.1$ 내지 4.3$ 감소되어 그 효과가 극대화됨을 알 수 있다.

한편, 상기 패널(1)은 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 패널(1) 유효화 면의 종횡비에 따라 Tc(=CFT)/Tf의 비율이 가변된다.

상기 패널(1)은 도 5에 도시된 바와 같이, 그 사이즈가 21인치 내지 29인치의 범위내에서 종횡비가 4:3이고, 상기 패널(1) 외면의 곡률이 5000 내지 30000 mm의 범위내로 형성될 때 종래의 Tc/Tf의 비율보다 높은 값을 나타낸다.

특히, 외면곡률반경이 10000mm인 경우에는(L11) 종래(L13)에 비해 Tc/Tf의 비율이 6%내지 12% 높은 값을 나타내며, 이때의 유효화면 크기에 따른 그래프를 수식화 하면 상기 수학식 5와 같다. 여기서, 유효화면 크기에 따른 USD/2는 x, Tc/Tf 는 y이다.

또한, 외면곡률반경이 30000mm 인 경우에는(L12) 종래(L13)에 비해 2%내지 3%의 높은 값을 나타내며 유효화면(USD)/2에 따른 Tc/Tf의 가변정도는 다음과 같은 수학식 6을 만족한다. 여기서, 유효화면 크기에 따른 USD/2는 x, Tc/Tf 는 y이다.

이때, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 패널(1)은 28내지 32인치의 크기에서 그 종횡비가 16:9 인경우, 상기 4:3인 경우와 상이하게 나타났으며, 상기 도 6의 그래프는 x축의 유효화면(USD)/2의 값을 자연로그로 변환하여 Tc/Tf를 나타내었다.

상기 패널(1)의 외면곡률반경이 10000mm 인 경우(L21) 유효화면 크기에 따른 Tc/Tf의 비율은 종래(L23)에 비하여 10내지 12%의 높은 값을 나타내었으며, 이를 수식화하면 상기 수학식 7(L21)과 같다. 여기서, 유효화면 크기에 따른 USD/2는 x, Tc/Tf 는 y이다.

또한, 상기 패널(1)의 외면곡률반경이 30000mm 로 형성되는 경우(L22)를 수식화 하면 상기 수학식 8과 같으며, 유효화면 크기에 따른 Tc/Tf의 비율은 종래(L23)에 비해 2% 정도 높은 값을 나타냄을 알 수 있다. 이때, 유효화면 크기에 따른 USD/2는 x, Tc/Tf 는 y이다.

특히, 상기 음극선관은 AK(Aluminium Killed)재 섀도우 마스크가 구비되는 경우 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 패널(1)은 4:3의 종횡비에서 외면곡률반경이 10000mm 일 때(L31) Tc/Tf의 비율이 종래(L33)에 비해 5내지 8% 높은값을 나타내었으며, 30000mm 인 경우에는(L32) 종래(L33)에 비해 2%정도의 높은 값을 나타내었다.

이때, 각각의 외면곡률반경에서 유효화면크기에 따른 Tc/Tf 값을 수식화하면 상기 수학식 9(L31), 수학식 10(L32)과 같다. 여기서, 유효화면 크기에 따른 USD/2는 x, Tc/Tf 는 y이다.

따라서, 상기 음극선관은 상기 패널(1) 외면이 소정의 곡률에 따라 곡면을 형성하고 코너부가 일정 크기의 외면 곡률 및 Tc/Tf의 비율을 갖도록 함으로서, 패널(1)의 종횡비에 따른 패널(1) 경량화가 가능하고, 그에 따른 비용절감이 가능하다.

이상과 같이 본 발명에 의한 음극선관을 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않고, 기술사상은 보호되는 범위 이내에서 당업자에 의해 용이하게 응용될 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 음극선관은 패널에 외면 곡률에 따른 곡면을 형성하고, 유효화면 외측의 블렌드(blend) 영역에 소정의 곡률을 형성하고 일정 비율을 유지하도록 함으로서, 패널 경량화를 통한 비용을 절감하고, 제조공정 단축시 로파손을 감소시켜 글래스 생산성 및 제조 생산성을 크게 향상시키는 효과 가 있다.

Claims (22)

1. 소정의 곡률을 갖는 내면에 형광체가 도포되는 패널과, 상기 패널과 연결되어 진공용기를 형성하는 펀넬과, 상기 진공용기의 내부에 전자빔이 방출되는 전자총과, 상기 전자빔을 상하좌우로 편향시키는 편향요크와, 상기 편향요크에 의해 편향된 전자빔의 색선별 역할을 수행하기 위해 다수의 전자빔 통과공이 형성되는 섀도우 마스크를 포함하는 음극선관에 있어서,

   상기 패널은 유효화면 바깥의 주변부인 블렌드(Blend)영역의 외면곡률반경을 Rb이라 할때, 상기 외면곡률반경 Rb의 중심이 상기 패널의 외측에 위치되고, 상기 외면곡률반경 Rb가 다음식을 만족하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 음극선관.

   
2. 제 1항에 있어서,

   상기 패널은 상기 블렌드(Blend)영역 중 유효화면 끝단의 두께가 가장 두꺼운 부분(Tf)과, 패널의 중앙부 두께(Tc)의 비율이 다음식을 만족하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 음극선관.

   
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 패널은 장축, 단축, 대각축의 외면곡률반경을 Rx, Ry, Rd라 할때, 상기 외면곡률반경 Rx, Ry, Rd가 각각 5000mm 내지 30000mm 로 형성되고, 대각유효화면 크기를 USD, 외면 중앙에서 스커트 실에지(Seal edge)부 까지의 수직거리를 OAH라 할때, 다음식을 만족하는 것을 특징으로 하는 음극선관.

   
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 패널은 장축, 단축, 대각축의 외면곡률반경을 Rx, Ry, Rd라 할때, 상기 외면곡률반경 Rx, Ry, Rd가 각각 5000mm 내지 30000mm 로 형성되고, 상기 외면곡률반경 Rx, Ry, Rd에 따라 형성되는 복합곡면의 곡면반경이 다음식을 만족하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 음극선관.

   

   (Rx: 장축상의 외면곡률반경, Ry: 단축상의 외면곡률반경, Rd: 대각축상의 외면곡률반경)
7. 삭제
8. 삭제
9. 소정의 곡률을 갖는 내면에 형광체가 도포되는 패널과, 상기 패널과 연결되어 진공용기를 형성하는 펀넬과, 상기 진공용기의 내부에 전자빔이 방출되는 전자총과, 상기 전자빔을 상하좌우로 편향시키는 편향요크와, 상기 편향요크에 의해 편향된 전자빔의 색선별 역할을 수행하기 위해 다수의 전자빔 통과공이 형성되는 섀도우 마스크를 포함하는 음극선관에 있어서,

   상기 패널은 유효화면 바깥의 주변부인 블렌드(Blend)영역의 외면곡률반경 Rb의 중심이 상기 패널의 외측에 위치되고,

   상기 블렌드(Blend)영역 중 유효화면 끝단의 두께가 가장 두꺼운 부분(Tf)과, 패널의 중앙부 두께(Tc)의 비율이 다음식을 만족하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 음극선관.

   
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 패널은 상기 블렌드(Blend)영역의 외면곡률반경 Rb가 다음식을 만족하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 음극선관.

    
11. 제 9 항에 있어서,

    상기 패널은 장축, 단축, 대각축의 외면곡률반경을 Rx, Ry, Rd라 할때, 상기 외면곡률반경 Rx, Ry, Rd가 각각 5000mm 내지 30000mm 로 형성되고,

    대각유효화면 크기를 USD, 외면 중앙에서 스커트 실에지부까지의 수직거리를 OAH라 할때, 다음식을 만족하는 것을 특징으로 하는 음극선관.

    
12. 제 9 항에 있어서,

    상기 패널은 상기 블렌드(Blend)영역의 외면곡률반경 Rb가 다음식을 만족하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 음극선관.

    
13. 제 9 항에 있어서,

    상기 패널은 장축, 단축, 대각축의 외면곡률반경을 Rx, Ry, Rd라 할때, 상기 외면곡률반경 Rx, Ry, Rd가 각각 5000mm 내지 30000mm 로 형성되고, 상기 외면곡률반경에 따라 형성되는 복합곡면의 곡면반경이 다음식을 만족하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 음극선관.

    

    (Rx: 장축상의 외면곡률반경, Ry: 단축상의 외면곡률반경, Rd: 대각축상의 외면곡률반경)
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