KR20020066615A - 칼라 음극선관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 칼라 음극선관의 프레임지지 스프링 결합구조에 관한 것이다.

본 발명은, 내면에 형광면이 형성된 패널과, 상기 패널의 후방에 융착되며 전자총이 장착되는 네크부를 갖는 펀넬과, 스프링에 의해 상기 패널의 내측에 장착되고 새도우마스크가 지지되는 프레임을 포함하는 칼라 음극선관에 있어서, 상기 스프링의 일단부는 상기 프레임에 용접되는 용접부가 구비되고 타단부는 패널의 스터드 핀에 장착되는 결합부로 구분되며, 상기 스프링의 용접부는 상기 프레임의 외면에 형성된 홈부에 수용되어 용접되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 새도우마스크가 장착되는 프레임과 그 프레임을 패널의 내측에 결합하는 스프링 결합구조를 개선함으로써, 음극선관이 동작할 때 새도우마스크가 열팽창 되고 그에 따라 새도우마스크와 패널의 내측면 사이의 간격(또는 Q 치)이 변하게 되는 것을 방지한다.

Description

칼라 음극선관{Color CRT}

본 발명은 칼라 음극선관에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 새도우마스크가 장착되는 프레임과 그 프레임을 패널의 내측에 결합하는 스프링의 결합구조를 개선함으로써, 음극선관이 동작할 때 새도우마스크가 열팽창 됨에 따른 미스랜딩 현상을 방지하는 칼라 음극선관에 관한 것이다.

도 1에는 일반적인 칼라 음극선관의 내부 구성을 보이기 위해 일부 절결한 측단면도가 도시되어 있다. 이에 도시된 바와 같이, 칼라 음극선관은 패널 스커트(12)가 구비되며 내측면에 적색, 녹색, 청색의 형광체(11)가 도포되어 형광면을 형성하는 장방형 패널(10)과, 상기 패널(10)의 후방에 대해 글라스에 의해 융착되며 내부압력을 10^-7Torr 정도의 고진공 상태로 유지하는 펀넬(20)에 의해 외관이 형성된다.

상기 패널(10)의 내측에는 색 선별 역할을 하는 미세한 공극 형상의 홀(또는 슬릿)(41)이 형성된 새도우마스크(40)가 프레임(30)에 장착되며, 상기 프레임(30)은 스프링(50)을 매개로 상기 스커트(12)의 내측면에 장착된 스터드 핀(13)에 지지된다. 도 2a 및 2b에는 스프링을 상세하게 보인 사시도와 평면도가 도시되어 있고, 도 3에는 스프링이 설치된 상태를 상세히 보인 단면도가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 상기 스프링(50)은 절곡되어 일단부는 상기 프레임(30)에 대해 용접되는 용접부(51)가 구비되고 타단부는 상기 스터드핀(13)에 결합되는 결합홀(52a)이 형성된 결합부(52)가 구비되며, 용접부(51)와 결합부(52)를 일정한 경사각(θ)을 유지하며 연결하는 연결부(53)로 구분된다.

또한 상기 프레임(30)의 후방에는 후술하는 전자총에서 주사되는 전자빔이 외부 자계에 의한 영향을 받지 않도록 하는 인너쉴드(60)가 장착된다.

한편, 상기 펀넬(20)의 후방에는 네크(70)가 구비되며, 상기 네크(70)의 내측에는 전자빔(71)을 방출하는 전자총(80)이 장착된다.

그리고 상기 펀넬(20)의 후방과 상기 네크부(70)의 사이에 위치되는 경계부에는 상기 전자총(80)에서 방출되는 전자빔(71)을 상기 형광체(11)가 도포된 형광면 전체로 편향시켜 주는 편향요크(90)가 장착된다.

따라서 상기 전자총(80)에서 전자빔(71)을 방사하게 되면, 방사되는 전자빔(71)은 상기 새도우마스크(40)에 형성된 홀(41)을 통과하여 상기 패널(10)의 내측면에 형성된 형광체(11)에 대해 충돌되며 형광체(11)를 발광시키게 되고, 그에 따라 패널(10)을 통하여 영상을 재현시키게 된다.

상기의 과정 중 새도우마스크(40)에 형성된 홀(41)을 통과하지 못한 대부분의 전자빔(71), 즉 약 70% 정도의 전자빔에 의해 새도우마스크(40)는 높은 온도로 상승되어 열 팽창하게 되고, 그 새도우마스크(40)의 고온은 프레임(30)을 통하여 스프링(50)으로 전달된다.

이때 상기 새도우마스크(40)가 열팽창에 의해 새도우마스크(40)와 패널(10)의 내측면 사이의 간격(또는 Q 치)이 변하게 되면 홀(41)을 통과한 전자빔(71)이 형광체(11)를 정확히 타격할 수 없어 미스랜딩에 의한 색번짐 현상이 발생된다.

상술한 바와 같이 새도우마스크(40)가 열팽창하여 위치가 가변되면 도 2에 나타낸 연결부에 의해 일정각도를 유지하고 있던 스프링은 새도우마스크의 홀이 형광면을 향하도록 하는 역할을 한다.

또한, 상기한 종래의 스프링(50)에 있어서는 연결부(53)의 경사각(θ)이 작을 경우에는 탄성 팽창부의 길이(L)를 더 길게 형성함으로써 스프링(50)의 열 팽창이 충분히 일어나도록 해야 하는데, 상기 스터드 핀(13)과 상기 프레임(30)의 사이에 형성된 간격(h)이 구조적으로 제한되어 있어 탄성 팽창부의 길이(L)를 흡족할 정도로 길게 형성할 수 없었다.

따라서, 새도우마스크(40)에 형성된 홀(41)이 정위치로 이동되지 않고 형광체(11)가 형성된 패널(10)의 내측면을 향해 최초에 설정된 Q 치보다 가깝게 이동하게 되므로 홀(41)을 통과하는 전자빔(71)이 형광체(11)에 대해 미스랜딩 되어 결국 색번짐 현상이 발생되는 문제점이 있었다.

상기와 같은 구조적인 문제점을 해결하기 위하여 다양한 스프링(50)의 구조를 제안하고 있는데, 대표적인 것으로는 일본 공개특허 9-167574호와 10-326574호를 들 수 있다.

즉, 이들 구조는 도면 표현은 생략하였지만 용접부와 결합부 사이에 형성된 연결부의 폭 방향 단면을 관축에 대하여 경사지게 형성한 구조를 제안한 바 있다.

그러나 상기의 구조 역시 패널과 프레임 사이의 간격이 구조적으로 제약을받음으로 인해 연결부의 각도가 작거나 연결부의 길이를 충분히 확보할 수 없으므로, 결국 튜브의 내부온도가 상승하게 되면 새도우마스크가 효율적으로 팽창하지 못하게 되어 상술했던 제반 문제점을 해결할 수 없었다.

따라서, 본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 칼라 음극선관에 대한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 패널과 지지 프레임에 사이에 위치하는 스프링의 결합구조를 개선하여 음극선관 동작 시 새도우마스크의 열팽창에 의한 전자빔의 미스랜딩을 개선할 수 있는 칼라 음극선관을 제공하는데 있다.

도 1은 일반적인 칼라 음극선관의 일부 절결 단면도.

도 2a 및 2b는 각각 종래 칼라 음극선관에서 적용되는 스프링의 구조를 보인 사시도와 평면도.

도 3은 종래 칼라 음극선관의 내측에 스프링이 설치된 상태를 상세하게 보인 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 스프링이 칼라 음극선관에 적용된 상태를 상세하게 보인 단면도.

도 5는 도 4의 요부를 확대한 단면도.

도 6은 본 발명에 따른 스프링이 프레임에 설치된 상태를 보인 평면도.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***

10;패널11;형광체

12;패널 스커트13;스터드 핀

20;펀넬30;프레임

31;홈부

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 내면에 형광면이 형성된 패널과, 상기 패널의 후방에 융착되며 전자총이 장착되는 네크부를 갖는 펀넬과, 스프링에 의해 상기 패널의 내측에 장착되고 새도우마스크가 지지되는 프레임을 포함하는 칼라 음극선관에 있어서, 상기 스프링의 일단부는 상기 프레임에 용접되는 용접부가 구비되고 타단부는 패널의 스터드 핀에 장착되는 결합부로 구분되며, 상기 스프링의 용접부는 상기 프레임의 외면에 형성된 홈부에 수용되어 용접되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 스프링의 용접부 면적을 A라 하고, 상기 홈부의 면적을 A'라 할 때, 다음 식 A/A'＜1 을 만족하면 바람직하다.

또한 상기 스프링의 두께를 t라 하고, 상기 홈부의 깊이를 d라 할때, 다음 식 t/d＜1 을 만족하면 바람직하다.

이하에서는 상기의 목적을 달성하는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

부연하면, 본 발명의 구성요소 중 종래와 동일한 부분, 부재에 대해서는 동일 부재번호를 부여한다.

또한, 본 발명이 적용되는 칼라 음극선관의 구성과 동작은 종래의 구조에서 상세히 설명한 바와 같이 일반적인 칼라 음극선관의 구성 및 동작과 대동소이하므로 이에 대한 별도의 설명은 생략하기로 하고, 본 발명의 특징부인 프레임과 스프링의 구조에 대해서만 한정하여 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 스프링이 프레임에 설치된 상태를 보인 일부 단면도가 도시되어 있고, 도 5에는 도 4의 요부를 보인 확대 단면도가 도시되어 있으며, 도 6에는 본 발명에 따른 스프링이 프레임에 설치된 상태의 평면도가 도시되어 있다.

이에 도시된 바와 같이, 상기 패널(10)의 내측에는 색 선별 역할을 하는 미세한 공극 형상의 홀(또는 슬릿)(41)이 형성된 새도우마스크(40)가 프레임(30)에 장착되며, 상기 프레임(30)은 스프링(50)을 매개로 상기 스커트(12)의 내측면에 장착된 스터드 핀(13)에 지지된다.

또 상기 스프링(50)의 일단부는 상기 프레임(30)에 대해 용접되는 용접부(51)가 구비되고 타단부는 상기 스터드핀(13)에 대해 결합되는 결합홀(52a)이 형성된 결합부(52)가 구비되며, 용접부(51)와 결합부(52)는 연결부(53)에 의해 연결되며 스프링(50)이 기능별로 구분된다.

본 발명에 따른 프레임(30)은 상기 스커트(12)의 내측면을 향하는 일측면에 상기 스프링(50)의 용접부(51)가 수용되어 용접되는 홈부(31)가 형성된다.

이 때, 상기 스프링(50)의 용접부(51) 면적(51a ×51b)을 A라 하고, 상기 수용홈(31)의 면적(31a ×31b)을 A'라 할 때, A/A'＜1 의 범위 내에 속하는 것이 바람직하다.

또한 바람직하게는, 상기 스프링(50)의 평균 두께를 t라 하고, 상기 수용홈(31)의 깊이를 d라 할때, t/d＜1 의 범위 내에 속하는 것이 바람직하다.

이하 본 발명에 따른 스프링의 동작원리를 설명하면 다음과 같다.

도 2a에 도시한 프레임에 접합되는 스프링의 용접부(51) 용접점으로부터 패널의 스터드 핀에 결합되는 스프링의 결합부(52) 결합홀(52a)의 중심 위치까지 길이가 L인 스프링(50)의 두께는 동일하기 때문에 선요소로 보여지며, 음극선관 동작 시 열팽창에 의한 변형으로 힘의 발생도 선팽창에 의한 것이 된다. 즉, 온도가 상승하면, 스프링은 열팽창한다. 이때 스프링의 용접부(51)와 결합부(52) 사이에는 회전현상이 일어나는 데, 이는 스터드 핀의 스프링과 접합되는 부분이 핀 구조로 되어 있고 스프링의 결합부에 형성된 결합홀(52a)과 선 접촉하기 때문이다. 이때, 회전 시 용접부(51)의 용접점으로부터 패널의 스터드 핀에 결합되는 스프링의 결합부 결합홀의 중심위치까지의 길이가 충분하지 못함으로 인해 모멘트량이 충분하지 않거나, 회전 현상이 원활하게 이루어지도록 경사각(θ)을 확보하지 못하면 새도우마스크가 효율적으로 팽창하지 못하므로 새도우마스크의 구멍이 정위치로 이동하지 않고 형광면측으로 이동하게 되어 구멍을 통과하는 전자빔은 형광체에 미스랜딩된다.

또한, 새도우마스크가 효율적으로 팽창하도록 스프링의 용접부(51) 용접점으로부터 패널의 스터드 핀에 결합되는 결합부(52) 결합홀(52a)의 중심위치까지 길이 L을 설정하여 스프링을 제작하여도 스터드 핀의 결합부분과 프레임의 외측까지의 간격 제약에 의해 충분한 경사각(θ)을 확보하지 못함으로써 새도우마스크가 효율적으로 팽창하지 못하게 되어 전자빔은 형광체 미스랜딩된다.

따라서, 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 스프링의 용접부가 프레임에 형성된 홈부(31)에 삽입되어 용접됨으로써, 스프링의 연결부 경사각(θ)을 종래보다 크게 유지할 수 있고, 탄성 팽창부 길이 L을 길게 형성할 수 있어 새도우마스크가 효율적으로 팽창하기에 충분한 스프링의 탄성팽창부 L을 갖는 스프링을 스프링 경사각(θ) 변화 없이 프레임과 패널에 적용할 수 있다. 결과적으로 음극선관 동작 시 새도우마스크가 효율적으로 팽창하게 되어 새도우마스크에 형성된 구멍이 정위치를 벗어나지 않게 되고 전자빔이 형광체에 정확하게 도달하게 된다.

상술한 발명에 의하면, 별도의 추가장치가 추가되지 않고 단지 스프링의 결합구조를 변경함으로써 스프링의 경사부 경사각을 종래의 기술보다 크게 유지할 수 있으며 새도우마스크가 효율적으로 팽창하기에 충분한 스프링의 내부 길이(L)을 갖는 스프링을 스프링의 경사각 변화 없이 마스크를 지지하는 프레임과 패널에 결합시킬 수 있어, 제작이 용이하고 부가장치에 의한 재료비 상승 요인 없는 음극선관의 동작 시 열팽창에 따른 전자빔의 미스랜딩 현상을 개선할 수 있다.

지금까지는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하고 또 도시하였지만 이에 한정하지 않고 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양하게 변경 사용이 가능하다.

그러나, 그와 같은 단순한 변경은 특허청구의 범위에 기재된 본 발명의 권리범위에 속함이 명백하다.

Claims (3)

1. 내면에 형광면이 형성된 패널과, 상기 패널의 후방에 융착되며 전자총이 장착되는 네크부를 갖는 펀넬과, 스프링에 의해 상기 패널의 내측에 장착되고 새도우마스크가 지지되는 프레임을 포함하는 칼라 음극선관에 있어서,

   상기 스프링의 일단부는 상기 프레임에 용접되는 용접부가 구비되고 타단부는 패널의 스터드 핀에 장착되는 결합부로 구분되며, 상기 스프링의 용접부는 상기 프레임의 외면에 형성된 홈부에 수용되어 용접되는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 스프링의 용접부 면적을 A, 상기 프레임 홈부의 단면적을 A'라 할 때, 다음 식, A/A'＜1 을 만족하는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 스프링의 두께를 t, 상기 홈부의 깊이를 d라 할때, 다음 식, t/d＜1 을 만족하는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.