KR101089768B1 - 컬러 음극선관용 펀넬 구조 - Google Patents

컬러 음극선관용 펀넬 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 컬러 음극선관용 펀넬 구조는, TOR(Top of Round)에서 패널과 접합되는 실 에지면까지의 바디부 외부면 길이와 내부면의 길이를 각각 BOL, BIL 이라고 하면, BOL/BIL 은 1.0 이상으로 설정되고, 보다 바람직하게는 1.0 < BOL/BIL < 1.1을 만족하게 설정됨으로써, 120도 이상의 광각화를 위해 펀넬의 전장을 축소하면서 바디부에 응력이 집중되는 현상을 막을 수 있게 되어 펀넬이 파손되는 문제를 해결함과 아울러 방폭 특성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
패널, 펀넬, 광각화, 전장, TOR, 응력 집중, 요크부, 바디부

Description

컬러 음극선관용 펀넬 구조{Funnel structure for cathode ray tube}
도 1은 종래 기술의 음극선관이 도시된 일부 절개 상태의 측면도,
도 2는 종래 기술의 음극선관의 펀넬이 도시된 측단면도,
도 3은 종래 기술의 음극선관의 펀넬이 도시된 정면도,
도 4는 본 발명에 따른 펀넬이 적용되는 컬러 음극선관이 도시된 개략적인 측면도,
도 5는 본 발명에 따른 컬러 음극선관용 펀넬이 도시된 측단면도,
도 6은 본 발명에 따른 컬러 음극선관의 펀넬이 도시된 정면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
20 : 패널 30 : 펀넬
31 : 바디부 32 : 요크부
40 : 튜브 45 : 실 에지면
BIL : 바디부 내부면 길이 BOL : 바디부 외부면 길이
본 발명은 컬러 음극선관용 펀넬에 관한 것으로서, 특히 편향각이 120도 이상일 때 펀넬에 걸리는 응력 집중 현상을 방지할 수 있도록 한 컬러 음극선관용 펀넬 구조에 관한 것이다.
도 1은 종래 음극선관의 구조가 도시된 단면도로서, 이에 도시된 바와 같이 음극선관은 크게 패널(1)과 펀넬(2)이 상호 접합되어 튜브(10)를 구성하게 된다.
상기 패널(1)의 내부에는 새도우 마스크(3)가 구비되어 있는 데, 이 섀도우 마스크(3)는 대체적으로 상기 패널(1)과 평행하도록 프레임(4)을 통해 지지되어 있고, 이 프레임(4)은 상기 패널(1)에 스프링(5)을 통해 설치되어 있다. 그리고 상기 펀넬(2)의 내부 쪽에는 전자빔이 외부의 지자계에 의해 이동경로가 휘지 않도록 외부 지자기를 차단하는 인너쉴드(6)가 구비되어 있다.
상기 펀넬(2)의 후미에는 전자빔을 생성하는 전자총(7)이 삽입되어 있고, 요크부의 외부에는 전자빔을 대략 110도 이하로 편향시키는 편향 요크(8)가 구비되어 있다.
이와 같은 음극선관은 상기 전자총(7)에서 방출된 전자빔이 상기 편향 요크(8)에 의해 상하 좌우로 편향되어 상기 패널(1) 쪽으로 진행하게 되고, 상기 새도우 마스크(3)의 통과공을 통과한 다음, 패널(1)의 내면에 도포된 형광면(9)에 도달하게 된다. 이 때 상기 형광면(9)이 상기 전자빔의 에너지에 의해 발광함으로써 화상이 재현되어, 사용자는 패널(1)을 통해 재현된 화상을 볼 수 있다.
한편, 상기와 같은 음극선관은 패널(1)과 펀넬(2)이 프릿 실링 공정을 통해 상호 접합되고, 이후 봉지 공정에서 펀넬(2)의 끝부분에 전자총(7)을 삽입하고, 배기 공정을 통해 튜브를 진공 상태로 만든 후 봉입하여 제작하게 된다.
여기서 튜브(10)가 진공상태로 되었을 때, 패널(1)과 펀넬(2)은 상당량의 인장 및 압축 응력을 받게 된다.
도 2는 상기 펀넬의 개략적인 측단면 구성도이고, 도 3은 펀넬의 정면도이다.
이에 도시된 바와 같은 펀넬(2)은 크게 TOR(Top of round)를 기준으로 패널(1) 쪽 부분을 바디부(2b), 편향 요크가 장착되는 부분을 요크부(2y)로 나눌 수 있다. 여기서 상기 바디부의 가로(X축) 방향, 세로(Y축) 방향, 대각(Z축) 방향의 내부면 길이(BIL)와 외부면 길이(BOL)의 비를 하기의 [표 1]과 같이 설정하였다.
X축 Y축 D축
BIL BOL BOL
/BIL		 BIL BOL BOL
/BIL		 BIL BOL BOL
/BIL
종래기술 272.0 269.7 0.992 219.9 217.5 0.989 318.1 317.2 0.997
즉, 상기 펀넬(2)은 X, Y, Z 축 방향의 바디부(2b) 내부면 길이(BIL)와 외부면 길이(BOL)의 비(BOL/BIL)가 각각 0.992, 0.989, 0.997 로 설정되어, 통상 1.0 이하가 되도록 형성되는 것이 일반적이다.
이것은 일반적으로 편향 각도가 110도 이하인 컬러 음극선관에서, 펀넬(2)의 바디부(2b)에 걸리는 응력 집중 현상이 패널(1)에 걸리는 응력 집중에 비하여 작으므로, 외부 충격에 따른 내구성 시험인 방폭 시험에서 큰 영향을 주지 않았기 때문에 바디부(2b)의 내부면의 길이(BIL)가 외부면의 길이(BOL)보다 길게 형성하였다.
그러나 슬림형 컬러 음극선관이 개발되면서 튜브(10)의 전장이 축소됨에 따라서 패널(1)과 펀넬(2)의 전장 축소가 불가피해졌고, 이에 따라 튜브(10)의 내부 부피 또한 줄어들기 때문에 일정한 진공량에 대해서 그 만큼 패널(1)과 펀넬(2)에 응력이 많이 발생하게 된다.
특히, 펀넬(2)의 경우에는 편향 요크가 체결되는 요크부(2y)의 길이를 축소하는 것은 구조적으로 어렵기 때문에 바디부(2b)의 길이를 줄여서 전장을 축소하는 것이 일반적이다. 그러나 펀넬(2)의 바디부(2b)의 축소로 인해 바디부(2b)와 요크부(2y)가 연결되는 부분에 응력이 집중되는 결과가 가져오게 되어 외부 충격에 대한 방폭 특성이 취약하게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 펀넬의 외부면 길이와 내부면 길이를 적절하게 설정함으로써 음극선관의 슬림화에 따른 응력 집중 현상을 방지하여, 응력에 의한 펀넬의 파손을 크게 줄이고 방폭 특성을 향상시킬 수 있는 컬러 음극선관용 펀넬 구조를 제공하는 데 목적이 있다.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 컬러 음극선관용 펀넬 구조는, TOR(Top of Round)에서 패널과 접합되는 실 에지면까지의 바디부 외부면 길이와 내 부면의 길이를 각각 BOL, BIL 이라고 하면, BOL/BIL 은 1.0 이상으로 설정된 것을 특징으로 한다.
상기 펀넬은, 1.0 < BOL/BIL < 1.1을 만족하게 설정되는 것이 바람직하다.
상기 펀넬에서 바디부의 가로(X축) 방향은 BOL/BIL이 1.0 로 설정되는 것이 바람직하다.
상기 펀넬에서 바디부의 세로(Y축) 방향은 BOL/BIL로 설정되는 것이 바람직하다.
상기 펀넬에서 바디부의 대각(Z축) 방향은 BOL/BIL로 설정되는 것이 바람직하다.
상기와 같은 펀넬은 전자빔의 편향각이 120도 이상인 음극선관에 적용된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명에 따른 펀넬이 적용되는 컬러 음극선관이 도시된 개략적인 측면도이다.
이에 도시된 바와 같이 컬러 음극선관은 편향각이 120도 이상인 각도를 갖고, 패널(20)과 펀넬(30)이 상호 접합되어 구성하는 튜브(40) 전장의 길이가 종래 음극선관(은선으로 표시됨)의 튜브(P) 전장 길이 보다 상당히 짧게 형성된다.
상기 컬러 음극선관은 패널(20) 부분보다는 상대적으로 펀넬(30)의 전장이 종래 음극선관의 펀넬의 전장보다 상당히 줄어들기 때문에 종래에 펀넬에 넓게 분 포되어있던 응력이 펀넬(30)의 바디부(31)와 요크부(32) 사이에 집중되어 방폭 특성 등 전체적인 강성이 약화될 수 있는 문제가 있다.
따라서 본 발명은 이러한 펀넬(30)의 응력 집중 현상을 방지하고자 바디부(31)의 내부면과 외부면 사이의 길이를 적절하게 설계하였는바, 도 5를 참조하여 이를 자세히 설명한다.
도 5는 본 발명에 따른 컬러 음극선관용 펀넬이 도시된 측단면도이다.
이에 도시된 바와 같이 펀넬(30)은 TOR(Top of Round)을 중심으로 바디부(31)와 요크부(32)로 나누어지는데, 상기 바디부(31)는 TOR에서 상기 패널(20)과 접합되는 실 에지면(45)까지의 부분이고, 상기 요크부(32)는 상기 TOR에서 네크 실링부까지의 부분이다.
여기서 상기 요크부(32)는 편향 요크가 체결되는 부분으로서, 길이를 축소하기 어렵기 때문에 주로 바디부(31)의 길이를 축소하게 되는데, 이때 바디부(31)의 축소로 인해 바디부(31)에 응력이 집중되어 외부 충격에 쉽게 파손되지 않도록 하는 설계가 요구된다.
따라서 본 발명에서는 펀넬에서 바디부(31)의 길이 축소에 따른 응력 집중에 충분히 대응할 수 있도록 바디부(31)의 외부면의 길이(BOL)를 내부면의 길이(BIL)보다 길게 함으로써 바디부(31)의 두께를 전체적으로 증가시키도록 설계한다.
즉, 상기 바디부(31) 외부면 길이와 내부면의 길이를 각각 BOL, BIL 이라고 할 때, 상기 BOL과 BIL의 비(BOL/BIL)는 1.0 이상으로 설정된다. 보다 바람직하게는 1.0 < BOL/BIL < 1.1을 만족하도록 설정된다.
이때 상기 바디부(31)의 내측에는 전자빔이 통과하게 되므로, 내부면의 길이(BIL)를 늘려서 두께를 증가시키게 되면 전자빔과 내부면의 간섭이 발생하게 되므로, 내부면의 길이(BIL)는 종래 비율로 설정하고, 외부면의 길이(BOL)를 증가시켜 전체적인 펀넬 바디부(31)의 두께를 증가시키는 것이 바람직하다.
또한 도 6에 도시된 바와 같이 상기 바디부(31)의 가로(X축) 방향, 세로(Y축) 방향, 대각(Z축) 방향의 내부면 길이(BIL)와 외부면 길이(BOL)의 비를 하기의 [표 2]와 같이 설정할 수 있다.
X축 Y축 D축
BIL BOL BOL
/BIL		 BIL BOL BOL
/BIL		 BIL BOL BOL
/BIL
본발명 247.5 247.6 1.000 189.2 192.8 1.019 274.6 276.7 1.008
종래기술 272.0 269.7 0.992 219.9 217.5 0.989 318.1 317.2 0.997
즉, [표 2]에서와 같이 본 발명의 펀넬(30)은 종래 기술에 비하여 전체적으로 바디부(31)의 내부면과 외부면의 길이가 모두 짧아지게 된다. 그러나, 종래에는 바디부의 내부면(BIL)의 길이가 외부면의 길이(BOL)보다 길게 형성된 반면, 본 발명에서는 종래와 반대로 외부면의 길이(BOL)가 내부면의 길이(BIL)보다 길게 형성된다.
그리고 펀넬(30)의 각 방향별로 설정치를 다르게 할 수 있는 바, 상기 바디부(31)의 가로(X축) 방향은 BOL/BIL이 1.0 으로 설정하고, 세로(Y축) 방향은 BOL/BIL이 1.019 로 설정하며, 대각(Z축) 방향은 BOL/BIL이 1.0008로 설정하여 종래 보다 전체적으로 두께를 증가시켜 구성한다.
다음은 [표 3]을 참조하여 본 발명과 종래 기술에서 BOL과 BIL의 설정 조건에 따른 응력 테스트 결과를 살펴본다.
X축 Y축 D축 TOR 응력(Mpa)
BIL BOL BOL
/BIL		 BIL BOL BOL
/BIL		 BIL BOL BOL
/BIL		 X축 Y축 D축
본발명 247.5 247.6 1.000 189.2 192.8 1.019 274.6 276.7 1.008 8.7 8.0 5.6
종래
기술		 272.0 269.7 0.992 219.9 217.5 0.989 318.1 317.2 0.997 6.7 6.2 4.2
실험1 247.5 259.9 1.050 189.2 202.7 1.071 274.6 290.8 1.059 8.1 7.5 5.2
실험2 247.5 235.7 0.952 189.2 183.6 0.970 274.6 263.4 0.959 10.5 9.5 8.5
여기서 상기 [표 3]에서와 같이 본 발명과 실험 1의 조건에서는 요크부(32)와 근접한 TOR 부분의 응력이 8.7 Mpa 이하가 되어 만족한 수준이 되었다.
하지만, 실험 2와 같이 바디부의 내부면의 길이(BIL)가 동일한 조건에서 외부면의 길이(BOL)를 짧게 하여 BOL/BIL이 1.0 이하가 되도록 설정하게 되면, X축 부분에서는 응력이 10.5 Mpa가 넘는 등 응력이 급격히 상승하게 됨을 알 수 있다.
따라서 BIL과 BOL의 비율(BOL/BIL)이 1.0 이상인 조건으로 바디부를 형성할 경우에 최대 한계 응력인 8.7 Mpa 이하를 얻을 수 있게 된다.
상기와 같이 바디부(31)의 내부면의 길이(BIL)보다 외부면의 길이(BOL)를 더 길게 형성함으로써 전체적인 바디부(31)의 두께를 증가시켜 음극선관의 전장 축소에 따라 펀넬(30)에 걸리는 응력 집중 현상을 해소할 수 있게 된다.
또한 바디부(31)에서 내부면이 아닌 외부면의 길이를 증가시킴으로써 실질적으로 외부면 쪽의 두께가 증가하게 되므로, 내부면의 두께 증가로 인해 발생할 수 있는 전자빔과의 간섭 문제도 해결할 수 있게 된다.
상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명에 따른 컬러 음극선관용 펀넬 구조는, 120도 이상의 광각화를 위해 펀넬의 전장을 축소하면서 바디부에 응력이 집중되는 현상을 막을 수 있도록 바디부의 외부면의 길이를 내부면의 길이보다 길게 형성함으로써 응력 집중에 의한 펀넬의 파손을 방지하여 방폭 특성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (3)

  1. 패널; 및
    TOR(Top of Round)을 기준으로 편향 요크가 체결되는 요크부 및 상기 TOR(Top of Round)에서 상기 패널에 접합되는 실 에지면까지의 바디부를 포함하는 펀넬;을 포함하고,
    상기 바디부의 외부면 길이는,
    상기 바디부의 내주면 길이 대비 1배 내지 1.1배인 컬러 음극선광용 펀넬 구조.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 펀넬은 전자빔의 편향각이 120도 내지 170도인 음극선관에 적용된 것을 특징으로 하는 컬러 음극선관용 펀넬 구조.
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