KR100798449B1 - 평면형 음극선관용 판넬 - Google Patents

Abstract

본 발명은 캐비닛의 창에 안착되는 판넬의 가시화면을 크게 확보할 수 있는 평면형 음극선관용 판넬을 개시한다. 본 발명의 판넬에는 캐비닛의 창에 안착시킬 수 있도록 페이스의 가장자리를 따라 단차부가 형성되어 있다. 페이스의 표면에서 단차부의 표면까지의 깊이(Td)는

의 관계를 가지며, 여기서 Tf는 단차부의 시작부 두께, Tc는 페이스의 중심 두께이다. 본 발명에 의하면, 캐비닛의 창에 판넬의 페이스를 맞춤시켜 캐비닛의 표면과 페이스의 표면을 평면으로 정렬시킴으로써 가시화면을 넓게 확보하고 시청자에게 보다 평평한 느낌을 주면서도 방폭테스트시 보다 안전한 형태의 방폭특성을 보유하며 외부의 기계적인 충격에 잘 견딜 수 있는 구조의 판넬을 제작할 수 있다. 또한, 프레스 성형에 의하여 정확한 구조로 판넬을 간편하게 제작할 수 있는 효과가 있다.

Description

평면형 음극선관용 판넬{FLAT TYPE CATHODE RAY TUBE PANEL}

도 1은 본 발명에 따른 평면형 음극선관용 판넬이 캐비닛에 설치되어 있는 구성을 나타낸 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 평면형 음극선관용 판넬을 부분적으로 나타낸 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 평면형 음극선관용 판넬을 부분적으로 나타낸 정면도,

도 4는 본 발명에 따른 평면형 음극선관용 판넬의 단차부를 부분적으로 확대하여 나타낸 도면이다.

♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣

10: 캐비닛 12: 창

20: 판넬 22: 페이스

24: 스커트 30: 단차부

본 발명은 평면형 음극선관에 관한 것으로, 보다 상세하게는 캐비닛의 창에 안착되는 판넬의 가시화면을 크게 확보할 수 있으면서도 안전한 형태의 구조로 제조할 수 있는 평면형 음극선관용 판넬에 관한 것이다.

컬러텔레비전이나 컴퓨터 모니터 등의 제조에 사용되는 음극선관용 유리벌브 (Glass Blub)는 기본적으로 세 가지의 구성 요소, 즉 화상이 투시되는 판넬(Panel)과, 이 판넬의 후면에 접합되는 원추형의 훤넬(Funnel)과, 훤넬의 꼭지점에 융착되는 관형상의 네크(Neck)로 이루어진다. 판넬, 훤넬 및 네크는 모두 유리로 제조되며, 특히 판넬과 훤넬은 곱(Gob)이라 불리는 용융유리 덩어리를 원하는 크기 및 형상으로 프레스 성형에 의하여 제조하고 있다.

한편, 판넬은 페이스(Face)와 스커트(Skirt)를 갖추고 있다. 페이스의 내면에는 결상용 형광체가 도포되고, 스커트에는 복수의 구멍을 갖는 섀도우마스크가 핀에 의하여 지지된다. 그리고, 네크의 내외측에는 전자총과 편향요크가 각각 설치되며, 전자총은 섀도우마스크의 구멍을 통하여 형광체로 전자빔을 발사함으로써 화상을 생성하게 된다.

이와 같은 음극선관은 컬러텔레비전이나 컴퓨터 모니터의 외관을 구성하는 캐비닛에 설치하고 있다. 그런데, 판넬의 페이스는 캐비닛의 창을 통하여 볼 수 있도록 캐비닛의 내측에 위치시키고 있기 때문에 판넬의 페이스의 가장자리가 시청자의 가시위치에 따라 창의 폭에 의하여 보이지 않는 영역이 생기게 되고, 이에 따라 가시화면이 축소되는 단점을 수반하고 있다.

한국 공개특허공보 제2000-73436호에는 판넬의 페이스의 가장자리를 따라 유효화면을 간섭하지 않는 폭 범위에서 안착부를 오목하게 형성하여 판넬의 안착부를 캐비닛의 창에 평면으로 정렬시킴으로써, 가시화면의 축소를 방지시킬 수 있는 기술을 제시하고 있다.

그러나, 이 기술은 음극선관의 특성을 전혀 고려하지 않고 판넬의 페이스에 오목한 안착부를 형성한다고만 제시하고 있기 때문에 실제로 판넬을 제조하는데 적용할 수 없는 여러 가지 기술적 곤란한 문제를 가지고 있다. 즉, 음극선관의 판넬을 제조함에 있어서는 예를 들어 UL규격(Underwriters Laboratories Inc.)의 방폭특성에 합격해야만 한다. 특히, 유리벌브의 내부로부터 공기가 배기되어 진공으로 될 경우에는 내부와 외부의 기압차에 의하여 유리벌브의 내면에는 압축응력이 발생되고 외면에는 인장응력이 발생되는 영역이 존재하는 바, 판넬의 페이스와 스커트를 연결하는 블렌드라운드부(Blend Round Portion)는 유리벌브의 내부와 외부의 기압차에 의하여 최대진공인장응력(Maximum Tensile Stress)이 작용하는 영역으로 파손 또는 폭축이 쉽게 발생되는 매우 취약한 구조를 가지고 있다. 따라서, 판넬의 페이스에 오목한 안착부를 형성하기 위해서는 진공인장응력의 분포와 기계적 강도를 고려하여 판넬을 설계하고 제조하여야만 한다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 여러 가지 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 캐비닛의 창에 판넬의 페이스를 평면으로 정렬시켜 가시화면을 넓게 확보하고 시청자에게 보다 평평한 느낌을 주면서도 방폭테스트시 보다 안전한 형태의 방폭특성을 보유하며 외부의 기계적인 충격에 잘 견딜 수 있는 평면형 음극선관용 판넬을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 프레스 성형에 의하여 정확한 구조로 간편하게 제작할 수 있는 평면형 음극선관용 판넬을 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 평면형 음극선관용 판넬은 캐비닛의 창에 안착시킬 수 있도록 페이스의 가장자리를 따라 단차부가 형성되어 있는 평면형 음극선관용 판넬에 있어서, 페이스의 표면에서 단차부의 표면까지의 깊이(Td)는

의 관계를 가지며, 여기서 Tf는 단차부의 시작부 두께, Tc는 페이스의 중심 두께인 것에 특징이 있다.

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

먼저, 도 1을 참조하면, 주지하는 바와 같이 컬러텔레비전이나 컴퓨터 모니터 등의 외관을 구성하는 캐비닛(10) 또는 케이스에는 사각형상의 창(12)이 형성되어 있다. 본 발명의 평면형 음극선관용 판넬(20)은 영상을 표시하는 페이스(22)와, 이 페이스(22)의 가장자리로부터 후방으로 연장되어 형성되는 스커트(24)로 구성되어 있다. 또한, 판넬(20)은 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 두 장변(26) 및 단변(28)을 갖는 직사각형으로 형성되어 있으며 페이스(22)의 중심은 페이스(22)와 네크의 중심을 연결하는 관축이 지나는 대각선의 교차점이다.

도 1, 도 2와 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 특징적인 실시태양에 따라 판넬(20)의 페이스(22)에는 가장자리를 따라 페이스(22)를 캐비닛(10)의 창(12)에 맞춤시켜 안착시킬 수 있는 단차부(30)가 형성되어 있다. 캐비닛(10)의 창(12)에 판넬(20)의 페이스(22)를 맞춤시키고, 창(12)과 인접하는 캐비닛(10)의 내면에 판넬(30)의 단차부(30)를 지지시킴으로써, 캐비닛(10)의 창(12)에 판넬(20)의 페이스(22)를 동일한 평면으로 정렬하여 가시화면을 넓게 확보하고 시청자에게 보다 평평한 느낌을 제공할 수 있다.

도 2에서 Tc는 페이스의 중심 두께(mm), Tf는 단차부의 시작부 두께(mm), Lf는 페이스의 중심에서 판넬의 대각선을 따라 단차부가 시작되는 지점까지의 거리(mm), Lm은 페이스의 중심에서 판넬의 대각선을 따라 몰드매치라인(Mold Match Line)까지의 거리(mm), Lt는 몰드매치라인에서 판넬의 페이스로 올라가는 직선과 외측블렌드라운드(Outside Blend round)와의 접점까지의 거리(mm), Lu는 페이스의 중심에서 유효화면 끝단까지의 거리(mm), Ro는 외측블렌드반지름(Outside Blend Radius)(mm),

는 몰드각(Mold in Angle)(Degree)을 나타낸다. 도 1과 도 2에 도시되어 있는 몰드매치라인(32)은 판넬(20)을 금형에 의하여 프레스 성형할 때 주지하는 바와 같이 중간금형과 하부금형의 계면에 의하여 판넬(20)의 외면에 형성되는 라인을 말한다. 그리고, 도 4에서 Td는페이스의 표면에서 단차부의 표면까지의 깊이, Rs1은 페이스 가장자리의 라운딩 처리부의 반지름, Rs2는 단차부가 시작되는 지점의 라운딩 처리부의 반지름을 나타낸다.

한편, 판넬(20)의 페이스(22)에 단차부(30)를 형성하기 위해서는 UL규격의 방폭특성을 만족시킬 수 있으며 신뢰성을 확보할 수 있도록 단차부(30)의 두께와 단차부(30)가 시작되는 지점 등 여러 가지 사항을 고려해야 한다.

판넬(20)의 단차부(30)를 형성함에 있어 페이스(22)의 표면에서 단차부(30) 의 표면까지의 깊이(Td) 값은 작게 할수록 기계적 강도에 유리하지만 캐비닛(10)의 두께, 즉 창(12)의 폭 및 프레스 성형을 고려하여 적절한 깊이(Td) 값을 설정하여야 한다.

본 발명의 판넬(20)에 있어서 페이스(22)의 표면에서 단차부(30)의 표면까지의 깊이(Td) 값은,

을 만족하도록 구성되어 있다. 깊이(Td)의 값이 수학식 1을 만족함으로써 방폭테스트 및 수명의 신뢰성을 확보할 수 있다.

도 3에서 USD는 판넬의 유효화면, Cab는 캐비닛과 접하는 단차부의 시작 지점, Rt는 캐비닛과 접하는 단차부의 모서리 라운딩부의 반지름을 나타낸다. 도 3을 참조하면, 판넬(20)에 있어서 페이스(22)의 단축 유효화면 끝단부에 진공응력이 집중하는 것이 일반적이다. 따라서, 판넬(20)의 페이스(22)에 단차부(30)를 형성하기 위해서는 단차부(30)가 시작되는 지점을 유효화면의 외측으로 이동시키는 것이 기계적 강도의 유지에 유리하다. 판넬(20)의 기계적 강도를 유지하기 위해서는 페이스(22) 단축의 단차부(30)의 길이를 최대한 짧게 하는 것이나 캐비닛(10)이 판넬(20)의 대각각도를 따라가면서 사각형으로 구성되어 있으므로, 대각부 단차부 (30)의 길이에 따라 단축의 단차부(30)의 길이가 결정되어진다. 그러므로, 페이스 (22)의 중심에서 대각선을 따라 단차부(30)가 시작되는 지점까지의 거리(Lf)의 경우 대각선을 기준으로 유효화면보다 크게 설정하는 것이 바람직하며, 캐비닛(10)의 창(12)에 맞춤될 수 있는 최소한의 단턱부(28) 길이인 3mm 이내로 설정하여야 한다.

즉, 페이스(22)의 중심에서 판넬(20)의 대각선을 따라 단차부(30)가 시작되는 지점까지의 거리(Lf)는,

을 만족하여야만 캐비닛(10)의 창(12)에 의한 가시화면의 축소를 방지할 수 있다.

또한, Lf의 값은

에 근접할수록 기계적 강도에 유리하며, Lf의 값이 수학식 2의 범위를 넘을 경우 캐비닛(10)의 창(12)의 판넬(20)의 단차부(30)를 안착시키기 어렵다.

그리고, 수학식 2의 외측블렌드반지름(Ro)의 값은,

기계적 강도 및 프레스 성형에 유리하도록 수학식 3의 범위를 만족한다.

한편, 유리의 표면 결함은 외부의 기계적 충격에 파손을 일으키는 작용을 한다. 판넬(20)의 페이스(22)에 단차부(30)를 형성할 경우 표면 결함을 발생시킬 우려가 높고, 표면 결함이 있는 판넬(20)은 프레스 성형 또는 음극선관의 조립을 위한 열공정 중에 쉽게 파손되므로, 이를 감안하여 판넬(20)의 페이스(22)에 단차부 (30)를 형성하여야 한다.

또한, 판넬(20)의 페이스(22)에 단차부(30)를 사각형으로 형성할 경우 모서리부의 깨짐이 발생할 우려가 높으며 열공정 중에 열응력이 집중되어 파손의 원인이 된다. 이를 해결하기 위하여 판넬(20)의 대각부의 경우 1mm 이상의 반지름값을 갖는 라운딩 처리가 필요하다. 대각부의 반지름값이 클수록 판넬(20)의 프레스 성형 및 열공정에 유리하지만, 이 경우 캐비닛(10)의 창(12)의 모서리부도 판넬(20)과 부합하도록 라운딩 처리하여야 하기 때문에 판넬(20)의 평평한 느낌이 감소하는 단점이 있다.

따라서, 캐비닛(10)과 접하는 단차부(30)의 모서리 라운딩부의 반지름(Rt) 값은,

을 만족하도록 형성하여 판넬(20)의 평평한 느낌이 감소되는 것을 최소화하였다.

도 4를 다시 참조하면, 앞에서 설명한 것과 마찬가지의 이유로 페이스(22) 가장자리부와 단차부(30)가 시작되는 지점 각각은 라운드로 처리하였다. 페이스 (22) 가장자리의 라운딩 처리부의 반지름(Rs1) 값과 단차부(30)가 시작되는 지점의 라운딩 처리부의 반지름(Rs2) 값은 도 3에 보이는 깊이(Td)와 관련되는 부분이므로 깊이(Td)의 값에 따라 결정된다.

따라서, 페이스(22) 가장자리의 라운딩 처리부의 반지름(Rs1) 값과 단차부 (30)가 시작되는 지점의 라운딩 처리부의 반지름(Rs2) 값은,

을 만족하도록 형성하여 판넬(20)의 모서리부의 깨짐을 방지하고 평평한 느낌이 감소되는 것을 최소화하였다.

한편, 단차부(30)의 시작 지점에 수직으로 형성되는 수직평면이 존재할 경우, 판넬(20)의 프레스 성형시 판넬(20) 외면의 형상과 관련되는 하부금형에서 판넬(20)을 취출하기 어렵고, 또 취출시에는 판넬(20)의 표면에 금형에 의한 긁힘 자국이 발생되어 파손을 야기시키는 결함의 원인이 된다.

따라서, 페이스(22)와 단차부(30)를 연결하는 수직평면은 반지름(Rs1, Rs2)에 의하여 연결하거나 단차부(30)의 급격한 열응력 집중을 방지할 수 있도록 테이퍼(Taper)를 줄 수 있다. 테이퍼를 45도 이상으로 설정할 경우 캐비닛(10)의 창(12)에 안착시킬 수 있는 대각선 방향으로의 단차부(30)의 최소한 길이 3mm를 맞추기 위해서는 단차부(30)의 시작 지점을 페이스(22)의 중심쪽으로 이동시켜야 한다. 이로 인하여 판넬(20)의 단축부의 최대응력이 작용하는 지점이 판넬(20)의 내측으로 이동되어 기계적 강도가 약해진다.

페이스(22)와 단차부(30)를 연결하는 수직평면의 테이퍼(θ1) 값은,

을 만족하도록 형성되어 있다. 따라서, 판넬(20)의 기계적 강도가 증대되고 단차부(30)의 급격한 열응력 집중을 방지할 수 있으므로, 판넬(20)의 모서리부의 파손을 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 프레스 성형시 금형으로부터 판넬(20)을 손상없이 간편하게 취출할 수 있다.

이상의 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 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 평면형 음극선관용 판넬에 의하면, 캐비닛의 창에 판넬의 페이스를 맞춤시켜 캐비닛의 표면과 페이스의 표면을 평면으로 정렬시킴으로써 가시화면을 넓게 확보하고 시청자에게 보다 평평한 느낌을 주면서도 방폭테스트시 보다 안전한 형태의 방폭특성을 보유하며 외부의 기계적인 충격에 잘 견딜 수 있는 구조의 판넬을 제작할 수 있다. 또한, 프레스 성형에 의하여 정확한 구조로 판넬을 간편하게 제작할 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 캐비닛의 창에 안착시킬 수 있도록 페이스의 가장자리를 따라 단차부가 형성되어 있는 평면형 음극선관용 판넬에 있어서,

   상기 페이스의 표면에서 상기 단차부의 표면까지의 깊이(Td)는

   

   의 관계를 가지며,

   여기서 Tf는 단차부의 시작부 두께, Tc는 페이스의 중심 두께인 평면형 음극선관용 판넬.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 페이스의 중심에서 판넬의 대각선을 따라 상기 단차부가 시작되는 지점까지의 거리(Lf)는

   

   의 관계를 가지고,

   외측블렌드반지름(Ro)은

   

   의 관계를 가지며,

   여기서 Lm은 페이스의 중심에서 판넬의 대각선을 따라 몰드매치라인까지의 거리, Lt는 몰드매치라인에서 판넬의 페이스로 올라가는 직선과 외측블렌드라운드와의 접점까지의 거리,

   

   는 몰드각, Lf는 페이스의 중심에서 판넬의 대각선을 따라 단차부가 시작되는 지점까지의 거리, Lu는 페이스의 중심에서 유효화면 끝단까지의 거리인 평면형 음극선관용 판넬.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 캐비닛과 접하는 상기 단차부의 모서리 라운딩부의 반지름(Rt)은

   

   의 관계를 가지는 평면형 음극선관용 판넬.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 페이스 가장자리의 라운딩 처리부의 반지름(Rs1)과 상기 단차부가 시작되는 지점의 라운딩 처리부의 반지름(Rs2) 각각은

   

   의 관계를 가지는 평면형 음극선관용 판넬.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 페이스와 상기 단차부를 연결하는 수직평면의 테이퍼(θ1)는

   

   의 관계를 가지는 평면형 음극선관용 판넬.

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