KR100811686B1

KR100811686B1 - 칼라음극선관

Info

Publication number: KR100811686B1
Application number: KR1020020011479A
Authority: KR
Inventors: 윤태석
Original assignee: 엘지.필립스 디스플레이 주식회사
Priority date: 2002-03-05
Filing date: 2002-03-05
Publication date: 2008-03-11
Also published as: KR20030071976A

Abstract

본 발명은 칼라음극선관의 펀넬에 관한 것이다.

본 발명의 구성은, 패널의 후방에 프릿글라스를 이용하여 융착되며 요크부 및 네크부를 포함하는 펀넬을 포함하는 음극선관에 있어서, 상기 펀넬의 요크부 단면은 네크측에서 바디측으로 갈수록 원형형상에서 장축, 단축 및 대각축이 원호로 구성된 비원형 형상으로 변화하며, 상기 대각축 원호의 반경이 상기 요크부 단면의 원호의 반경보다 작고, 상기 펀넬의 요크부 단면은 네크측에서 바디측으로 갈수록 원형형상에서 장축, 단축 및 대각축이 원호로 구성된 비원형 형상으로 변화하며, 상기 장축 및 단축의 원호 반경의 최대값이 상기 펀넬의 레퍼런스 라인(Reference Line)과 TOR(Top of round)사이에 존재하고, 상기 펀넬의 요크부 단면은 네크측에서 바디측으로 갈수록 원형형상에서 장축, 단축 및 대각축이 원호로 구성된 비원형 형상으로 변화하며, 상기 대각축상의 두께(Td)변화가 TOR(Top of round)부위에서 변곡점을 갖는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명에 의하면, 편향요크의 수직경을 단축하여 수평편향코일이 전자빔을 편향시켜 전력을 절감하고, 최대 인장응력의 크기를 낮추어 설계적인 여유를 확보하여 제조공정 시 파손율을 저하시키며 폭죽시 안전성을 확보할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Description

칼라음극선관{CRT}

도 1은 일반적인 음극선관의 단면도.

도 2는 펀넬의 요크부와 네크부를 보이는 음극선관을 나타낸 도면.

도 3은 펀넬 요크부의 비원형화 비율을 나타내기 위한 도면.

도 4는 종래 기술에 따른 △HV/L 의 값을 나타낸 그래프.

도 5는 펀넬의 명칭을 표시한 도면.

도 6a는 펀넬 높이별 단면상의 대각축 원호의 반경(R), 네크부의 반경(R2),장축 곡률의 반경(R2),및 단축 곡률의 반경(R3)을 나타낸 도면.

도 6b는 TOR(Top of Round)부 각 축상 두께를 나타낸 도면.

도 7은 본 발명에 따른 △HV/L 의 값을 나타낸 그래프.

도 8a는 종래의 펀넬 높이별 단면상의 대각축 원호의 반경에 대한 그래프.

도 8b는 본 발명에 따른 펀넬 높이별 단면상의 대각축 원호의 반경에 대한 그래프.

도 9a는 종래의 펀넬 높이별 단면상의 단축 곡률의 반경에 대한 그래프.

도 9b는 본 발명에 따른 펀넬 높이별 단면상의 단축 곡률의 반경에 대한 그래프.

도 10a는 종래의 펀넬 높이별 단면상의 장축 곡률의 반경에 대한 그래프.

도 10b는 본 발명에 따른 펀넬 높이별 단면상의 장축 곡률의 반경에 대한 그래프.

도 11은 본 발명에 따른 TOR(Top of Round)의 대각축상의 두께변화에 대한 그래프.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1:패널 2:펀넬

5:편향요크 20:요크부

21:네크부 R:펀넬 높이별 단면상의 대각축 원호

R2:펀넬의 네크부의 반경.

R2:펀넬 높이별 단면상의 장축 곡률의 반경

R3:펀넬 높이별 단면상의 단축 곡률의 반경

본 발명은 음극선관에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 펀넬 요크부의 면적을 축소하여 고휘도나 고주파수를 만족시키는 편향요크의 소비전력을 절감하고 최대인장 인장응력의 크기를 낮추어 설계적인 여유를 확보하기 위한 칼라음극선관에 관한 것이다.

음극선관의 구조는 도 1에 도시한 바와 같이, 음극선관의 전면에 장착되는 패널(1), 상기 패널의 내면에 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 형광체가 도포된 형광면(4)과, 상기 형광면의 후방에 형광면으로 입사되는 전자빔의 색선별 기능을 갖는 섀도우마스크(3)와, 상기 패널(1)의 후면에 결합되어 내부를 진공상태로 유지하도록 설치된 펀넬(2)과, 상기 펀넬(2)의 후방으로 후퇴되어 있는 관형상의 네크부(21)의 내부에 장착되어 전자빔(6)을 발사하는 전자총과 상기 펀넬(2)의 요크부(20)에 장착되어 전자빔(6)을 수평 또는 수직 방향으로 편향시키도록 설치된 편향요크(5)로 구성되어 있다.

상기 편향요크(5)는 최대전력 소비의 원천이며 소비의 전력을 절감하기 위해 종래에는 도 2에 도시된 바와 같이, 네크부(21)측에서의 원형 형상이 펀넬측으로 갈수록 사각형상으로 비원형화 되는 펀넬의 요크부(20)를 화면비가 4:3인 음극선관에 맞게 최적 설계하였다.

도 3은 펀넬 요크부의 비원형화 비율을 나타낸 것으로, 요크부 외곽의 장축길이를 H 라하고, 요크부 외곽의 단축길이를 V라 하고, 요크부 외곽의 대각축 길이를 L로 표시하고 있다.

그리고, 요크부 외곽의 대각축 길이(L)와 요크부 외곽의 장축길이(H)의 차이를 △H 라하고, 요크부 외곽의 대각축 길이(L)와 요크부 외곽의 단축길이(V)의 차이를 △V 라하며, △H와 △V 의 합을 △HV로 나타낼 때, 종래 방안으로 4:3 비의 음극선관을 최적화하기 위한 조건은 0.3 < △HV/L < 0.6 의 범위의 값을 가진다.

도 4는 상기 범위 값 △H/V가 요크부에서 가지는 변화를 그래프로 나타내고 있다.

도 8a는 종래 기술에 따른 펀넬 높이별 단면상의 대각축 원호의 반경을 나타낸 그래프이고, 도 9a는 종래 기술에 따른 펀넬 높이별 단면상의 단축의 곡률반경을 나타낸 그래프이며, 도 10a는 종래 기술에 따라 펀넬 높이에 따른 장축의 곡률 반경을 나타낸 그래프이다.

그리고, 도 6a에서와 같이, 펀넬 높이별 단면상의 각 축은 원호로 구성되어 있으며 도 8a와 도 9a와 도 10a에 나타난 것처럼, 각 축 상에서는 TOR(Top of round)부위로 가면서 원호의 반경이 커지게 구성되어 있다.

도 5에서와 같이, 상기 TOR(Top of round)부위는 펀넬의 형상이 네크측의 원형에서 스크린측 실라인의 사각형상으로 변화할 때 비원형화가 시작되는 부분을 말한다.

종래의 음극선관에 있어서는 최대 전력 소비의 원천인 편향요크의 소비전력을 절감하는 것이 중요한 과제이며, 스크린의 휘도를 올리기 위해서는 최종적으로 전자빔을 가속한 양극 전압을 올리지 않으면 안 된다,

또한, 화면비가 4:3인 음극선관만을 최적화한 종래 기술에서 화면비가 16:9인 HD(High Definition) TV를 최적화시킬 요크부가 없으므로 전력손실이 발생한다.

이들은 모두 편향요크 전력의 증대를 초래하고, 특히 고주파의 편향에 의한 편향자장이 음극선관외로 누설하기 쉬워지며, 그 때문에 누설자계에 대한 규제가 강화된다.

상기 누설자계의 절감수단에는 종래 보상코일을 부가한 방법이 일반적으로 사용되고 있으나, 이와 같이 보상코일을 부가하면 회로에서 소비전력이 증가한다.

그리고, 펀넬의 요크부가 사각형상으로 비원형화 되면서 응력집중현상이 발생하게 되는데, 유리는 압축응력 보다는 인장응력에 취약하며 특히 장축상에서 최대 인장응력이 발생한다. 이때 발생되는 인장응력은 최대 8MPa 이하를 확보하여야한다.

그러나, 종래의 기술은 도 8a와 도 9a와 도 10a에 나타난 것처럼, 도 7의 장축상 TOR(Top of round)부위에서 급격하게 원호의 반경이 증가함에 따라 최대가 7MPa로 설계적인 여유가 적어진다.

따라서, 본 발명의 목적은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 음극선관의 고휘도나 고주파를 만족시키면서 편향 전력을 감소시키고 장축상에서 발생하는 인장응력를 낮추어 설계적인 여유를 갖는데 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 내측 면에 형광면이 설치되는 패널과, 상기 패널의 후방에 프릿글라스를 이용하여 융착되며 요크부 및 네크부를 포함하는 펀넬, 및 상기 펀넬의 요크부에 장착되는 편향요크를 포함하는 음극선관에 있어서, 상기 펀넬의 요크부 단면은 네크측에서 바디측으로 갈수록 원형 형상에서 장축, 단축 및 대각축이 원호로 구성된 비원형 형상으로 변화하며, 상기 대각축 원호의 반경이 상기 요크부 단면의 원호의 반경보다 작은 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 기술적 해결 수단은, 내측 면에 형광면이 설치되는 패널과, 상기 패널의 후방에 프릿글라스를 이용하여 융착되며 요크부 및 네크부를 포함하는 펀넬, 및 상기 펀넬의 요크부에 장착되는 편향요크를 포함하는 음극선관에 있어서, 상기 펀넬의 요크부 단면은 네크측에서 바디측으로 갈수록 원형형상에서 장축, 단축 및 대각축이 원호로 구성된 비원형 형상으로 변화하며, 상기 장축 및 단축의 원호 반경의 최대값이 상기 펀넬의 레퍼런스 라인(Reference Line)과 TOR(Top of round)사이에 존재하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 기술적 해결 수단은, 내측 면에 형광면이 설치되는 패널과, 상기 패널의 후방에 프릿글라스를 이용하여 융착되며 요크부 및 네크부를 포함하는 펀넬, 및 상기 펀넬의 요크부에 장착되는 편향요크를 포함하는 음극선관에 있어서, 상기 펀넬의 요크부 단면은 네크측에서 바디측으로 갈수록 원형형상에서 장축, 단축 및 대각축이 원호로 구성된 비원형 형상으로 변화하며, 상기 대각축상의 두께(Td)변화가 TOR(Top of round)부위에서 변곡점을 갖는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 상기의 목적을 달성하는 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

본 발명은 화면비가 16:9인 음극선관의 요크부를 최적화시켜서 상기 요크부가 원형에서 사각형상으로 비원형화 되면서 발생하는 최대 인장응력의 크기를 낮추 는 것이다.

일반적으로 편향코일에서 발생한 편향자장의 강도분포는 편향코일의 중심부근에서 피크 값을 갖고, 상기 피크값은 펀넬의 네크측으로 갈수록 감소하여 외경이 점점 작아지므로, 편향전력을 절감하기 위해서는 펀넬의 외경을 스크린 비율과 같게 형성하는 것이 효과적이다.

또한, 편향요크로 부터 발생한 누설자장은 주로 수평편향코일로부터 발생하고 편향요크의 전단부가 펀넬방향으로 개구되어 있기 때문에 펀넬 방향에 강한 자장이 누설되고 상기 누설자장은 먼 거리까지 영향을 미친다.

따라서, 편향요크로 부터 누설자장을 절감하기 위해서는 편향요크의 전단부경을 가능한 작게 하는 것이 필요하다.

편향요크의 전단부를 작게 하기 위해서는 스크린의 비율과 밀접한 관계가 있으며, 특히 종래의 4:3비의 음극선관에서 최적화한 요크부를 사용할 경우 편향요크의 수평편향코일의 수직폭이 과 설계되어 소비전력이 증가하고 누설자장이 발생한다.

도 3에서와 같이, 요크부 외곽의 장축길이를 H 라하고, 요크부 외곽의 단축길이를 V라 하고, 요크부 외곽의 대각축 길이를 L로 표시하고, 요크부 외곽의 대각축 길이(L)와 요크부 외곽의 장축길이(H)의 차이를 △H 라하고, 요크부 외곽의 대각축 길이(L)와 요크부 외곽의 단축길이(V)의 차이를 △V 라하고, △H와 △V 의 합을 △HV라 할 때, 본 발명은 0.6 < △HV /L < 0.75 의 범위를 가진다.

상기 범위는 스크린이 16:9일 경우에 최적화되어 있으며, 도 7에 도시한 그 래프와 같이 상기 범위 값은 요크부에서 변화를 갖는다.

아래 표 1은 종래 기술에 따른 화면비가 4:3인 음극선관과 본 발명에 따른 화면비가 16:9인 음극선관을 비교한 것이다.

〔표 1〕

타입 (Type)	반경	대각축 각도		장변	단변	면적 (Area)	향상도	△H	△V	△HV	△HV/L
ratio	mm	Rad	degree	mm	mm	mm²	%	mm	mm	mm	ratio
4:3	50	0.64	36.89	40.00	30.00	1200		10.00	20.00	30.00	0.60
16:9	50	0.51	29.37	43.58	24.51	1068	10.979	6.42	25.49	31.91	0.64

통상적으로 기존 원형 타입의 요크부를 설계 시 편향요크가 동작할 때 화면에 그림자가 발생하지 않기 위한 대각길이를 선정한다.

그리고, 상기의 편향 길이를 반경으로 가지는 원형 형상으로 펀넬의 요크부가 형성되며, 상기 펀넬 요크부에서 임의지점의 반경을 50mm으로 가정하였을 때 종래의 기술과 본 발명의 설계를 상기 표 1에서 보면, 종래 기술에 따른 화면비가 4:3인 음극선관의 △HV /L가 대략 0.6미만으로 설계가 된다.

상기 표 1에서 본 발명에 따른 16:9비의 음극선관으로 설계 시, 4:3비의 음극선관의 단축 및 장축의 편향면적의 증감을 비교하였을 때에 10.979% 감소하는 면적을 가지므로 종래의 4:3비의 음극선관이 얼마만큼 편향전력이 과 설계되어지는지 알 수 있다.

그리고, 16:9 비의 음극선관일 경우 △HV /L 가 대략 0.64의 크기를 갖는다.

상기와 같은 16:9비의 음극선관에서 전자빔과 펀넬과의 간격여유가 있으면 더욱 감소가 가능한 부분은 펀넬 장축의 편향부이다.

상기 펀넬 장축의 편향부는 통상적으로 4:3비의 음극선관일 경우와 장축을 동일하게 하였을 경우에는 4:3비의 음극선관에 비해 18.29% 펀넬의 요크부 면적이 축소가 가능하여 편향전력의 최적화를 가져올 수 있다.

이때의 △HV /L가 대략 0.71의 크기를 가지며, 편향 요크부의 대각경이 50mm에서 46.9mm로 축소가 가능하다.

그러므로, 16:9비의 음극선관에 있어서는 본 발명과 같이 구성함으로써 수평편향코일의 수직방향의 폭을 최소화 할 수 있다.

상기와 같이 수평편향코일의 수직방향의 폭이 축소되어질 경우, 사각형상의 요크부를 가진 펀넬은 상기 요크부에서 최대 응력이 집중된다.

특히, 도 5에서 보듯이, 펀넬의 형상이 네크측의 원형에서 스크린측 실라인의 사각형상으로 변화할 때 비원형화가 시작되는 부분인 상기 요크부의 TOR(Top of round)부위는 형상의 변화로 응력 집중이 더욱 심화되어지며, 상기 TOR(Top of round)부위 중 대각축 부위가 가장 취약한 부분이 된다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위하여, 본 발명에서는 도 6b에서 TOR(Top of round)부위의 대각축상의 두께(Td)를 상기 TOR(Top of round)부위의 장축(Tl) 및 단축(Ts)상의 두께보다 증가시켜, 상기 대각축상의 두께(Td) 변화가 TOR(Top of round)부위에서 변곡점을 갖도록 한다.

도 11은 상기와 같이, TOR(Top of round)부위의 장축상의 두께(Tl) 및 단축상의 두께(Ts) 보다 두꺼운 상기 TOR(Top of round)부위의 대각축상의 두께(Td)에 대한 그래프이다.

도 8b는 본 발명에 따른 펀넬 높이별 단면상의 대각 원호 반경에 대한 그래 프이고, 도 9b는 본 발명에 따른 펀넬 높이별 단면상의 단축 곡률 반경에 대한 그래프이며, 도 10b는 본 발명에 따른 펀넬 높이별 단면상의 장축 곡률 반경에 대한 그래프이다.

그리고, 도 6a에서와 같이, 펀넬의 레퍼런스 라인(Reference Line)의 높이별 단면상에서 장축, 단축 및 대각축은 원호(R2,R3,R)로 형성되어 있으며, 본 발명에 따른 펀넬의 레퍼런스 라인(Reference Line)의 높이별 단면상의 대각 원호 반경(R)은 상기 펀넬의 네크부(R1)의 반경(R1)보다 작다.

도8b와 도 9b와 도 10b에서 도시 된바와 같이, 대각축에서 원호 반경의 최대값이 레퍼런스 라인(Reference Line)과 TOR(Top of round)사이에 존재하며, 상기의 위치는 레퍼런스 라인(Reference Line)에서 스크린 방향으로 TOR(Top of round)부위의 중간에 위치한다.

따라서, 본 발명에 의하면, 요크부 외곽의 장축길이를 H, 요크부 외곽의 단축길이를 V, 요크부 외곽의 대각축 길이를 L, 그리고 요크부 외곽의 대각축 길이(L)와 요크부 외곽의 장축길이(H)의 차이를 △H, 요크부 외곽의 대각축 길이(L)와 요크부 외곽의 단축길이(V)의 차이를 △V, △H와 △V 의 합을 △HV 라 할 때 상기 펀넬 측단부 부근에 있어서 0.6 < △HV /L < 0.75의 관계를 형성함으로써, 편향요크의 수직경을 단축하여 수평편향코일이 전자빔을 편향시키는 전력을 절감할 수 있으며 또한 누설자장에 의한 규격 확보가 가능하다.

그리고, 펀넬 높이별 단면상에서 장축, 단축 및 대각축이 원호로 구성되어 있으며 대각축에서 원호 반경의 최대값이 레퍼런스 라인(Reference Line)과 TOR(Top of round)사이에 존재하며, 상기의 위치는 레퍼런스 라인(Reference Line)에서 스크린 방향으로 TOR(Top of round)부위의 중간에 위치하므로써, 종래의 7MPa되는 최대 인장응력의 크기를 5.5MPa 로 낮추어 설계적인 여유를 확보하였다.

이로 인해, 제조 공정상으로 인한 파손율이 저하되며, 폭죽시 안정성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

Claims

내측 면에 형광면이 설치되는 패널과, 상기 패널의 후방에 프릿글라스를 이용하여 융착되며 요크부 및 네크부를 포함하는 펀넬, 및 상기 펀넬의 요크부에 장착되는 편향요크를 포함하는 음극선관에 있어서,

레퍼런스 라인을 기준으로 한 상기 펀넬의 요크부 단면은 네크측에서 바디측으로 갈수록 원형형상에서 장축, 단축 및 대각축이 원호로 구성된 비원형 형상으로 변화하며, 상기 대각축 원호의 반경이 상기 요크부 단면의 원호의 반경보다 작은 것을 특징으로 하는 칼라음극선관.
제 1항에 있어서,

상기 레퍼런스 라인(Reference Line)부위에서 대각축의 원호 반경이 네크부의 반경보다 작은 것을 특징으로 하는 칼라음극선관.
내측 면에 형광면이 설치되는 패널과, 상기 패널의 후방에 프릿글라스를 이용하여 융착되며 요크부 및 네크부를 포함하는 펀넬, 및 상기 펀넬의 요크부에 장착되는 편향요크를 포함하는 음극선관에 있어서,

레퍼런스 라인을 기준으로 한 상기 펀넬의 요크부 단면은 네크측에서 바디측으로 갈수록 원형형상에서 장축, 단축 및 대각축이 원호로 구성된 비원형 형상으로 변화하며, 상기 장축 및 단축의 원호 반경의 최대값이 상기 펀넬의 레퍼런스 라인(Reference Line)과 TOR(Top of round)사이에 존재하는 것을 특징으로 하는 칼라음극선관.
내측 면에 형광면이 설치되는 패널과, 상기 패널의 후방에 프릿글라스를 이용하여 융착되며 요크부 및 네크부를 포함하는 펀넬, 및 상기 펀넬의 요크부에 장착되는 편향요크를 포함하는 음극선관에 있어서,

레퍼런스 라인을 기준으로 한 상기 펀넬의 요크부 단면은 네크측에서 바디측으로 갈수록 원형형상에서 장축, 단축 및 대각축이 원호로 구성된 비원형 형상으로 변화하며, 상기 대각축상의 두께(Td)변화가 TOR(Top of round)부위에서 변곡점을 갖는 것을 특징으로 하는 칼라음극선관.
제 1항 또는 제 3항 또는 제 4항에 있어서,

상기 패널의 가로와 세로의 비는 16:9인 것을 특징으로 하는 칼라음극선관.
제 1항 또는 제 3항 또는 제 4항에 있어서,

상기 요크부 외곽의 장축길이를 H라 하고, 요크부 외곽의 단축길이를 V라 하 고, 요크부 외곽의 대각축 길이를 L이라 하고, 상기 요크부 외곽의 대각축 길이(L)와 상기 요크부 외곽의 장축길이(H)의 차이를 △H라 하고, 상기 요크부 외곽의 대각축 길이(L)와 상기 요크부 외곽의 단축길이(V)의 차이를 △V라 하고, △H와 △V 의 합을 △HV 라 할 때, 다음 식, 0.6 < △HV /L < 0.75 을 만족하는 것을 특징으로 하는 칼라음극선관.