KR20000073146A - 칼라음극선관용 프레임 - Google Patents

Abstract

개시된 내용은 프레임의 체적 및 열팽창량을 전자빔의 랜딩 변화폭을 감소시킴과 아울러 작동 초기 화면의 안정화 시간을 단축시키기 위한 칼라음극선관용 프레임에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 프레임의 밑면부를 측면부에 대해 예각 방향으로 절곡하되 밑면부는 적어도 그 끝단을 지나는 모든 전자빔이 측면부에 랜딩되지 않을 정도의 길이를 갖도록 한 것을 특징으로 한다.

Description

칼라음극선관용 프레임{Frame for color CRT}

본 발명은 칼라음극선관에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전자빔의 랜딩 변화량을 줄임과 아울러 작동 초기 화면의 안정화 시간을 단축시키기 위한 프레임에 관한 것이다.

주지와 같이, 칼라음극선관은 텔레비젼 수상기를 비롯하여 오실로스코우프나 레이다의 관측용 등으로 가장 널리 사용되는 표시장치이다.

이러한 칼라음극선관은 전기적인 신호로 수신된 영상정보를 시각정보로 변환시켜주는 전광소자인 광의 3원색 발광 스펙트럼을 갖는 적, 녹, 청형광체 화소들과, 광흡수성 물질인 흑연(Graphite), 그리고 휘도 향상을 위한 알루미늄막 등으로 이루어진 형광막을 통해 칼라 영상을 재현시켜 인간의 시각에 전달해주는 역할을 하는 기기이다.

도 1에 일반적인 칼라음극선관을 도시하였다.

도시된 바와 같이 패널(1)과, 패널(1)의 후단에 융착된 깔때기 형상의 펀넬(2)로 진공 외관용기를 이루게 되며, 펀넬(2)의 직경이 작은 단부, 즉 네크부(3)에는 전자빔(4)을 방사하는 전자총(5)이 봉입된다.

패널(1)의 내측면에는 형광막(6)이 형성되며, 전자빔(4)의 색선별 기능을 하는 섀도우마스크(7)가 프레임(8)에 지지되어 형광막(6)으로부터 소정거리 후방으로 이격·설치되고, 네크부(3) 근방의 외측에는 핀쿠션형 수평 편향자계와 베럴형 수직 편향자계를 발생하는 편향요크(9)가 장착되며, 외부 자계를 차폐하는 인너실드(10)가 픽싱 스프링(11)에 의해 프레임(8)에 지지된다.

도면상의 미설명 부호 12는 프레임(8)을 패널에 탄력적으로 지지하는 스프링이며, 13은 패널(1)에 스프링(12)을 장착하는 스터드핀이다.

이런 상태에서 전자총(5)으로부터 방사된 3색 전자빔(4)은 편향요크(9)의 수직 및 수평 편향자계에 의해 화면의 원하는 부분으로 편향되며, 섀도우마스크(7)를 통과하여 형광막(6)을 타격, 가시광을 발생시키고, 이러한 가시광이 패널(1)의 전면을 통해 출사되어 화상을 인식할 수 있는 것이다.

그런데, 실제 음극선관에서는 전자총(5)으로부터 방사된 전자빔(4) 중 20% 정도만 섀도우마스크(7)의 개공을 통과하고, 나머지는 섀도우마스크(7)면에 부딪히게 되며, 이러한 충돌에너지가 마찰에 의한 열에너지로 변환되면서 금속재질의 섀도우마스크(7)를 열팽창시키게 된다.

이를 도밍현상이라 하며, 이러한 도밍현상은 아래와 같은 경향으로 나타난다.

먼저, 전자빔(4)에 의해 열팽창된 섀도우마스크(7)는 아직 팽창되지 않은 프레임(8)에 지지된 상태로 패널(1) 방향으로 부풀게 되고, 이후 체적이 큰 프레임(8)이 열적으로 포화가 되면서 관축에 수직인 방향으로 늘어나게 되어 부풀어 오른 섀도우마스크(7)를 패널(1)의 반대 방향으로 이동시킨다.

마지막으로 가열된 스프링(12)은 프레임(8)의 팽창에 의해 과도하게 패널(1) 반대방향으로 이동된 섀도우마스크(7)를 패널(1) 방향으로 다시 이동시켜 주어 섀도우마스크(7)와 패널(1) 내면의 형광막(6) 사이를 소정의 간격으로 위치시켜 주는 것이다.

상기한 일련의 과정은 통상 음극선관의 작동 초기 화면의 안정화 상태에 이르기까지 계속되는데, 이러한 과정에서는 전자빔(4)이 통과하고자 하는 섀도우마스크(7)의 개공을 통과하지 못하고 원하지 않는 부분을 타격하는, 이른 바 미스랜딩이 야기되어 원하는 화상을 구현할 수 없으므로 화면의 안정화 시간은 빠르면 빠를수록 좋다.

도 2는 종래 기술에 따른 프레임(8)의 구조를 단면으로 나타낸 것으로, 전체적으로는 한쌍의 장변부(8a)와 한쌍의 단변부(8b)를 가지며, 각각의 장변부(8a) 및 단변부(8b)는 단면으로 보아 섀도우마스크(7) 및 스프링(12)이 용접되는 측면부(8c)와, 이 측면부(8c)에 연이어 내측으로 대략 직각 방향으로 절곡되어 있는 밑면부(8d)로 구성된다.

이때, 밑면부(8d)는 그 끝단을 지나는 모든 전자빔(4)이 측면부(8c)로 입사되지 않을 정도의 길이를 가져야 되는데, 만일 전자빔(4)이 측면부(8c)를 타격하게 되면 전자빔(4)이 이 부위로부터 반사되어 불필요하게 형광막(6)을 타격함으로써 색순도의 열화를 유발하는 할레이션 현상이 발생되므로 이러한 할레이션 현상을 근본적으로 방지하기 위해서는 전자빔(4)이 프레임(8)의 측면부(8c)를 타격하지 못하게 해야 하며, 또한 섀도우마스크(7)의 유효면을 확보하기 위해서는 전자빔(4)이 프레임(8)의 측면부(8c) 끝단과 섀도우마스크(7)가 만나는 부위로 입사되도록 함이 바람직한 것이다.

전술한 바와 같이, 섀도우마스크는 체적이 작으므로 열용량이 작아 열적 포화상태에 이르는 시간이 빠르고, 프레임은 상대적으로 체적이 크므로 열용량이 상대적으로 커 열적 포화상태에 이르는 시간이 섀도우마스크에 비해 느리다.

따라서, 스프링에 의해 최종 역보상이 이루어질 때까지의 시간, 즉 화면의 안정화 시간이 늘어나게 되며, 이 시간동안 계속적으로 전자빔의 미스랜딩이 유발되므로 화면의 안정화 시간이 길어질수록 제품의 품질에 악영향을 미치게 된다.

이러한 화면의 안정화 시간을 짧게 하기 위해서는 각 부품, 즉 섀도우마스크, 프레임, 스프링의 열용량 차이를 최소화하여 각 부품의 보상시간을 짧게 해야 한다.

일반적으로 열용량은 각 부품의 체적에 비례하는데, 섀도우마스크의 경우 열팽창 계수가 작은 인바재를 사용하여 열팽창량을 줄일 수 있고, 스프링도 재질 및 틸팅각을 조절하여 팽창에 의한 보상량을 조절할 수 있다.

그런데, 프레임의 경우에는 체적이 커서 재질을 변경할 경우 제조원가가 증가되므로 그 체적을 줄여 열팽창량 및 시간을 줄이는 방법을 적용해야 하는데, 프레임의 체적을 줄이기 위해 전체적인 두께를 얇게 하면 구조적인 강도가 약화되며, 측면부의 길이를 줄이면 섀도우마스크 및 스프링에 대한 지지 공간을 확보할 수 없고, 밑면부의 길이를 줄이면 전자빔이 측면부를 타격하여 할레이션 현상을 유발하는 문제가 있다.

또한, 도 3과 같이 성형된 섀도우마스크를 프레임에 고정한 상태에서 하부에는 바디(14)를 대고 상부로부터 패드(15)를 눌러 섀도우마스크와 프레임을 용접함에 있어 구조적으로 프레임의 측면부와 밑면부가 대략 90°를 이루고 있으므로 프레임의 아래쪽 개구부의 면적이 작아 섀도우마스크의 하부를 받치는 바디(14)의 면적이 줄게 된다. 이로 인해 프레임의 밑면부의 길이에 해당하는 만큼의 공간이 비어 있게 되어 섀도우마스크를 프레임에 용접할 때 섀도우마스크의 장/단변부 및 코너부가 흔들려 용접에 의한 곡률 산포를 발생시키는 문제가 있다.

이를 해결하기 위한 방안으로 프레임의 밑면부 길이를 축소하여 아래쪽 개구부의 면적을 증가시킬 수 있으나 전술한 바와 같이 할레이션 현상을 유발하게 되므로 측면부와 밑면부가 90°를 이루는 구조에서는 밑면부의 길이를 줄여 전체적인 체적을 줄이기는 불가능하였다.

따라서, 본 발명은 이러한 점을 감안하여 제안된 것으로, 할레이션 현상이 발생되지 않는 범위내에서 프레임의 전체적인 체적을 줄여 작동 초기 화면의 안정화 시간을 단축함과 아울러 프레임의 아래쪽 개구부의 크기를 증가시켜 섀도우마스크의 성형성을 향상시킨 칼라음극선관용 프레임을 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 칼라음극선관의 구성도이고,

도 2는 종래 프레임으로서,

도 2a는 사시도이고,

도 2b는 단면도이고,

도 3은 일반적인 섀도우마스크의 곡률 성형 공정도이고,

도 4는 본 발명에 따른 프레임의 단면도이고,

도 5는 종래 및 본 발명의 프레임 설명을 위한 저면도이다.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***

80 : 프레임 80a : 측면부

80b : 밑면부 80c : 개구부

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 칼라음극선관용 프레임은, 한쌍의 장변부 및 한쌍의 단변부를 가지며, 각각의 장변부 및 단변부는 단면으로 보아 섀도우마스크 및 스프링이 용접되는 소정 길이의 측면부와, 상기 측면부에 연이어 내측으로 절곡되는 밑면부로 이루어진 칼라음극선관용 프레임에 있어서: 상기 밑면부는, (1) 상기 측면부에 대해 예각 방향으로 절곡되며; (2) 적어도 그 끝단을 지나는 모든 전자빔이 상기 측면부에 랜딩되지 않는 길이를 가진 것을 특징으로 한다.

이와 같이 하면, 프레임의 전체적인 체적이 감소함과 아울러 열팽창량이 작아져 작동 초기 화면의 안정화에 소요되는 시간을 줄일 수 있으며, 프레임의 아래쪽 개구부의 크기가 증가하여 섀도우마스크의 프레임 용접시 용접에 의한 곡률 산포 및 곡률 불량문제를 해결할 수 있는 이점이 있다.

그리고, 본 발명의 실시 예로는 다수개가 존재할 수 있으며, 이하에서는 가장 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

이 바람직한 실시 예를 통해 본 발명의 목적, 특징 및 이점들을 보다 잘 이해할 수 있게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 칼라음극선관용 프레임의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

또한 설명에 사용되는 도면에 있어서, 도 1 내지 도 3과 같은 구성성분에 관해서는 동일한 번호를 부여하여 표시하고 그 중복되는 설명을 생략하는 것도 있다.

본 실시예에 따른 칼라음극선관용 프레임은 도 4와 같이 밑면부(80b)를 내측으로 절곡함에 있어 측면부(80a)와 밑면부(80b) 사이의 각이 예각이 되게 한 것으로, 이때의 밑면부(80b) 길이는 적어도 그 끝단을 지나는 모든 전자빔(4)이 측면부(80a)에 랜딩되지 않을 정도가 되어야 한다.

즉, 밑면부(80b)의 길이를 짧게 하여 아래쪽 개구부의 면적을 증가시킴과 아울러 프레임(80) 전체의 체적을 감소시키고자 한 것으로, 전자빔(4)이 프레임(80)의 측면부(80a)를 타격하고 이로부터 반사되어 불필요하게 형광막을 타격하는 할레이션 현상을 방지하기 위하여 밑면부(80b)를 측면부(80a)에 대해 90°이하의 예각으로 구성하되, 그 길이는 적어도 밑면부(80b) 끝단을 지나는 모든 전자빔(4)이 측면부(80a)에 랜딩되지 않을 정도로 제공한 것이다.

이때, 밑면부(80b)를 측면부(80a)에 대해 예각 방향으로 형성함에 따른 프레임(80)의 체적 변화를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

종래 기술에 따른 프레임(8)의 밑면부(8d) 길이를 a라 하고 본 발명에 따른 프레임(80)의 밑면부(80b) 길이를 l이라 할 때, 본 발명은 밑면부(80b) 길이 면에서 종래 기술에 따른 프레임(8)에 비해 Δl=a-l 만큼의 길이를 축소할 수 있다.

따라서, 프레임(80) 밑면부(80b)의 면적(ΔA)은 ΔA=Δl×(L+L')/2 만큼 줄어들게 되며(여기서, L:종래 프레임의 밑면부 끝단의 전체 길이, L':본 발명 프레임의 밑면부 끝단의 전체 길이), 프레임(80) 전체의 체적(ΔV)은 ΔV=ΔA×T 만큼 줄어들게 된다(여기서, T:프레임의 두께).

이와 같이, 프레임(80)의 체적이 줄면 비례적으로 열용량이 감소하고, 열용량이 감소하면 프레임(80)이 열적 포화상태에 이르는 시간이 빨라지므로 초기 도밍의 안정화 시간이 빨라짐과 동시에 프레임(80)의 팽창량이 감소하여 작동 초기 화면의 안정화 시간까지 발생되는 전자빔(4)의 랜딩 변화폭을 줄일 수 있다.

한편, 프레임(8)(80)이 섀도우마스크로부터 전달된 열에 의해 열적 포화상태에 이르게 되면 대략 관축에 수직인 방향으로 열팽창되어 패널 방향으로 부푼 섀도우마스크를 패널 반대방향으로 이동시키며, 그 열팽창 방향 및 열팽창 양은 측면부(8c)(80a)의 열팽창 벡터()()와 밑면부(8d)(80b)의 열팽창 벡터()()의 합 벡터()()로 표현되는데, 종래 기술에 따른 프레임(8)의 경우 도 2와 같이 측면부(8c)와 밑면부(8d)가 대략 90°절곡되어 있으므로 측면부(8c)의 열팽창 방향과 밑면부(8d)의 열팽창 방향이 동일하여 그 벡터의 합은, 방향은 동일하고 크기()는 산술적으로 측면부(8c)의 열팽창 벡터 크기()와 밑면부(8d)의 열팽창 벡터 크기()를 더한 값이 된다. 즉,=+이 된다.

반면, 본 발명에 따른 프레임(80)의 경우에는 도 4와 같이 밑면부(80b)가 측면부(80a)에 대해 예각 방향으로 절곡되어 있으므로 프레임(80) 전체의 열팽창 벡터()는, 방향은 측면부(80a)의 열팽창 방향과 밑면부(80b)의 열팽창 방향 사이가 되고 크기()는 측면부(80a)의 열팽창 벡터 크기()와 밑면부(80b)의 열팽창 벡터 크기()의 합보다 작게 된다. 즉,＜+이 된다.

따라서, 본 발명에 따른 프레임(80)은 종래 기술에 따른 프레임(8)과 비교할 때 그 열팽창량이 작음을 알 수 있다.

상기한 바와 같은 2가지 이유, 즉 프레임(80)의 전체적인 체적이 줄어 열용량이 감소하고, 프레임(80)의 밑면부(80b)를 예각 방향으로 형성하여 그 열팽창량이 작게 형성됨에 따라 프레임(80)은 과도한 보상을 하지 않게 되고, 스프링으로 역보상해야 할 양이 줄게 되어 도밍시 발생하는 전자빔(4)의 랜딩 변화폭을 줄일 수 있으며, 빠른 시간내에 도밍현상을 보상할 수 있어 작동 초기 안정화 시간을 단축할 수 있는 것이다.

또한, 프레임(80)의 밑면부(80b)가 예각 방향으로 형성되고 적어도 그 끝단을 지나는 모든 전자빔(4)이 측면부(80a)에 랜딩되지 않는 길이를 가짐에 따라 부가적으로 도 5와 같이 프레임(80)의 아래쪽 개구부(80c) 면적이 증가되는데, 종래 기술에 따른 프레임에서 아래쪽 개구부의 면적을 A라 하면, 본 발명에 의하여 프레임(80) 아래쪽 개구부(80c)의 면적은 A+A₁만큼 증가된다.

이때, 늘어난 면적(A₁)은 A₁=D×(L+L')/2이다.

이와 같이, 프레임(80)의 아래쪽 개구부(80c)의 면적이 증가되면 섀도우마스크의 용접작업시 섀도우마스크를 하부에서 받쳐주는 바디의 면적을 증가시킬 수 있으므로, 용접에 의한 곡률 산포 및 곡률 불량 문제를 해결할 수 있게 된다.

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 발명은 프레임의 밑면부를 예각 방향으로 형성하고, 그 길이를 할레이션 현상이 발생되지 않을 정도로 제공함으로써 프레임의 전체적인 체적이 감소함과 아울러 그 열팽창량이 줄어 작동 초기 화면의 안정화 상태에 이르는 시간이 단축되는 효과가 있다.

또한, 프레임의 아래쪽 개구부의 면적을 증가시켜 섀도우마스크 용접작업시 용접에 의한 곡률 산포 및 곡률 불량을 해소할 수 있는 효과가 있다는 것이다.

Claims (1)

1. 한쌍의 장변부 및 한쌍의 단변부를 가지며, 각각의 장변부 및 단변부는 단면으로 보아 섀도우마스크 및 스프링이 용접되는 소정 길이의 측면부와, 상기 측면부에 연이어 내측으로 절곡되는 밑면부로 이루어진 칼라음극선관용 프레임에 있어서:

   상기 밑면부는,

   (1) 상기 측면부에 대해 예각 방향으로 절곡되며;

   (2) 적어도 그 끝단을 지나는 모든 전자빔이 상기 측면부에 랜딩되지 않는 길이를 가진 것을 특징으로 하는 칼라음극선관용 프레임.