KR20020077575A - 음극선관용 펀넬과 이 펀넬을 갖는 음극선관 - Google Patents

Abstract

편향 요크의 편향 감도가 저하되는 것을 방지하면서 변곡점(TOR :Top Of Round) 부근에서의 압축 응력을 효과적으로 감소시켜 폭축 발생률을 감소시키고, 폭축 발생시 크랙의 전파 속도를 감소시켜 파편 비산량 및 비산 거리를 획기적으로 감소시킨 음극선관용 펀넬과 이 펀넬을 갖는 음극선관에 관한 것으로, 본 발명의 펀넬은, 형광막 스크린을 갖는 패널과 봉착되는 개구단부를 구비하며, 상기 개구단부에 인접한 위치의 외면에는 상기 패널과의 정렬을 위한 얼라인 마크를 구비하는 바디부와; 내부에 전자총이 설치되는 넥부와; 일단부는 변곡점(TOR :Top Of Round)에서 상기 바디부와 연결되고 다른 단부는 넥부와 연결되며, 외측에는 상기 전자총에서 방출된 전자빔을 편향하기 위한 편향 요크가 설치되는 요크부;를 포함하며, 상기 바디부 또는 바디부와 요크부의 외면에는 관축 방향을 따라 상기 얼라인 마크의 단부 위치 부근으로부터 상기 변곡점 부근까지 두께가 증가된 철부가 제공된다.

Description

음극선관용 펀넬과 이 펀넬을 갖는 음극선관{FUNNEL FOR CATHODE RAY TUBE AND CATHODE RAY TUBE HAVING THIS FUNNEL}

본 발명은 음극선관용 펀넬과 이 펀넬을 갖는 음극선관에 관한 것으로, 보다 상세하게는 편향 요크의 편향 감도가 저하되는 것을 방지하면서 변곡점(TOR :Top Of Round) 부근에서의 압축 응력을 효과적으로 감소시켜 폭축 발생률을 감소시키고, 폭축 발생시 크랙의 전파 속도를 감소시켜 파편 비산량 및 비산 거리를 획기적으로 감소시킨 음극선관용 펀넬과 이 펀넬을 갖는 음극선관에 관한 것이다.

영상을 표시하는 표시장치로는 음극선관 이외에도 PDP(Plasma Display Panel), FED(Field Emission Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display) 등 다수의 표시장치가 있는데, 이러한 표시장치는 음극선관에 비해 부피를 갖는 평판상으로 이루어진다.

따라서, 최근에는 음극선관의 전장(관축방향의 길이)이 단축된 이른바 광각 음극선관(전자빔의 편향각이 대략 100°이상인 음극선관)을 제조하고자 하는 노력이 행해지고 있는데, 이와 같이 음극선관의 전장을 단축하기 위해서는 음극선관의 펀넬을 구성하는 넥부 및 요크부를 바디부의 개구단부에 근접시켜야 한다.

그런데, 본 발명인의 실험에 의하면 기존의 일반적인 음극선관과 유사한 두께 분포를 갖도록 음극선관의 펀넬을 설계한 경우 바디부와 요크부의 경계를 이루는 변곡점(TOR :Top Of Round) 부근에서 17㎫ 정도의 압축 응력이 발생되는바, 이러한 압축 응력은 안전 규격 테스트시에 펀넬의 폭축의 원인으로 작용하여 이로 인한 음극선관의 폭축 발생률이 90%를 상회하고, 폭축 발생시의 파편 비산량은 6㎏을 상회하며, 파편 비산 거리는 대략 4m 이상임을 알 수 있었다.

따라서, 일본 특개평 제2000-251766호에 종래 기술로 개시된 바와 같이, 기존의 펀넬과 유사한 두께 분포를 갖는 한편, 펀넬의 두께를 전체적으로 두껍게 형성하여 상기한 문제점을 해결하고자 하는 시도가 행해졌다.

이를 도 1을 참조로 설명하면, 상기한 음극선관은 영상이 표시되는 패널(110)과 이 패널(110)에 연결되는 펀넬(112)로 구성되며, 상기 펀넬(112)은 패널(110)과 봉착되는 개구단부를 구비하는 바디부(112a)와, 내부에 전자총(114)이 설치되는 넥부(112c)와, 상기 바디부(112a)와 넥부(112c)를 연결하며 외측에 편향 요크(116)가 설치되는 요크부(112b)로 구성된다.

즉, 상기 요크부(112b)는 상기 펀넬(112)의 외측에 위치하는 일지점을 중심으로 하여 소정의 곡률로 형성되고, 상기 바디부(112a)는 상기 펀넬(112)의 내측에 위치하는 일지점을 중심으로 하여 소정의 곡률로 형성되는바, 이와 같이 상기 요크부(112b)와 바디부(112a)는 곡률이 변화되는 지점, 즉 변곡점(TOR :Top Of Round)을 기준으로 하여 나누어진다.

상기 도면에 있어서, 118은 상기 패널(110)과 펀넬(112)을 봉착하는 봉착부, 120은 전자빔에 의해 발광하는 형광막, 122는 형광막상의 전자빔 조사 위치를 특정하는 섀도우 마스크, 124는 애노드 버튼, A는 상기 넥부(112c)의 중심축과 상기 패널(110)의 중심을 연결하는 관축을 각각 나타낸다.

그리고, 상기 바디부(112a)와 요크부(112b) 및 넥부(112c)로 이루어지는 상기 펀넬(112)은 종래의 일반적인 음극선관과 유사한 두께 분포를 갖는 한편, 전체적으로 일반적인 음극선관에 비해 두께가 2㎜ 가량 증가되어 있다.

그런데, 상기와 같이 펀넬 두께를 전체적으로 증가시킨 음극선관은 요크부의 두께 증가로 인해 전자빔을 편향시키는 편향 요크의 편향 감도가 저하됨과 동시에 펀넬의 중량이 대략 40% 이상 증가되는 불합리한 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 편향 요크의 편향 감도가 저하되는 것을 방지하면서 변곡점(TOR :Top Of Round) 부근에서의 압축 응력을 효과적으로 감소시켜 폭축 발생률을 감소시키고, 폭축 발생시 크랙의 전파 속도를 감소시켜 파편 비산량 및 비산 거리를 획기적으로 감소시킨 음극선관용 펀넬을 제공함에 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기한 펀넬을 갖는 음극선관을 제공하는 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 음극선관의 부분 측단면도.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 펀넬을 넥부쪽에서 본 정면도.

도 3은 도 2의 펀넬을 갖는 음극선관의 부분 측단면도.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 펀넬을 넥부쪽에서 본 정면도.

이러한 본 발명의 목적은,

형광막 스크린을 갖는 패널과 봉착되는 개구단부를 구비하며, 상기 개구단부에 인접한 위치의 외면에는 상기 패널과의 정렬을 위한 얼라인 마크를 구비하는 바디부와;

내부에 전자총이 설치되는 넥부와;

일단부는 변곡점(TOR :Top Of Round)에서 상기 바디부와 연결되고 다른 단부는 넥부와 연결되며, 외측에는 상기 전자총에서 방출된 전자빔을 편향하기 위한 편향 요크가 설치되는 요크부;

를 포함하며, 상기 바디부 또는 바디부와 요크부의 외면에는 관축 방향을 따라 상기 얼라인 마크의 단부 위치 부근으로부터 상기 변곡점 부근까지 두께가 증가된 철부가 제공되는 펀넬 및 이 펀넬을 갖는 음극선관에 의해 달성된다.

여기에서, 상기 관축방향에 따른 상기 철부의 분포 영역을 X, 상기 개구단부의 위치를 Y라 할 때, 상기 철부의 분포 영역(X)은 부등식 Y+10(mm) ≤X ≤TOR+10(mm)의 조건을 만족하는 위치, 특히 개구단부로부터 넥부측으로 10∼50㎜ 이내의 지점에서부터 상기 변곡점까지 제공되는 것이 더욱 바람직한데, 이는 펀넬을 생산하는데 있어서 개구단부에서 넥부측으로 3㎜지점까지는 직선을 이루어야 성형성이 좋으며, 10∼50㎜ 지점 사이에서 철부를 형성해야 유리의 크랙 전파 속도를 감소시킬 수 있기 때문이다.

또한, 상기 철부는 1.0㎜ 이상의 두께로 형성하는데, 이는 상기 두께가 1.0㎜ 이내인 경우에는 펀넬에서 발생하는 응력을 효과적으로 감소시킬 수 없기 때문이다.

또한, 상기 철부는 애노드 버튼이 설치되는 부분에는 제공하지 않으며, 상기 펀넬은 넥부측에서 관측할 때 상하좌우 대칭으로 구성한다.

이와 같이, 애노드 버튼이 설치되는 부분에 철부를 제공하지 않는 것은 애노드 버튼이 설치되는 부분의 두께가 애노드 버튼의 깊이보다 작아야 버튼 삽입이 가능하기 때문이며, 상기 펀넬을 상하좌우 대칭으로 형성하여 상기 애노드 버튼에 대응하는 부분에도 철부를 제공하지 않는 이유는 제품이 대칭적인 구조를 가져야 원하는 치수의 펀넬 생산이 가능하며 만약 비대칭의 형상을 가지게 되면 액체 상태의 유리의 유동성이 저하되어 생산성이 급격히 감소되기 때문이다.

이러한 구성의 유리 펀넬에 있어서, 상기 요크부는 그 형상에 구애를 받지 않고 일반적인 원형 또는 비원형(사각형 등)의 단면 형상으로 형성할 수 있다.

이하, 첨부도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 음극선관용 펀넬을 넥부쪽에서 본 사시도를 도시한 것이고, 도 3은 본 발명에 따른 펀넬을 갖는 음극선관의 부분 측단면도를 도시한 것이다.

도시한 바와 같이, 본 발명의 음극선관은 소정의 영상이 표시되는 패널(10)과, 봉착부(12)에서 상기 패널(10)과 봉착되는 펀넬(14)을 포함한다.

상기 펀넬(14)은 패널(10)과 봉착되는 개구단부를 구비하는 바디부(14a)와, 내부에 전자총(16)이 설치되는 넥부(14c)와, 바디부(14a)와 넥부(14c)를 연결하며 외측에 편향 요크(18)가 설치되는 요크부(14b)로 구성되며, 상기 요크부(14b)와 바디부(14a)는 곡률이 변화되는 변곡점(TOR :Top Of Round)을 기준으로 하여 구분되어진다.

상기 패널(10)의 내면에는 상기 전자총(16)에서 방출된 전자빔에 의해 발광하는 형광막 스크린(20)이 제공되고, 이 스크린(20)에 인접한 위치에는 상기 형광막 스크린(20)상의 전자빔 조사 위치를 특정하는 색 선별 전극인 섀도우 마스크(22)가 도시되지 않은 프레임과 하나의 어셈블리를 이루어 상기 패널(10) 내면에 고정된다.

그리고, 미설명 도면부호 24는 애노드 버튼을 나타내고, A는 상기 넥부(14c)의 중심축과 패널(10)의 중심을 연결하는 관축을 각각 나타내며, 26은 상기 패널(10)과 펀넬(14)의 봉착 작업시 상기 패널(10)과의 정렬을 위해 상기 바디부(14a)의 외면에 제공되는 얼라인 마크를 나타낸다.

상기에서, 본 발명은 바디부(14a) 또는 바디부(14a)와 요크부(14b)의 외면 일부에 관축(A) 방향을 따라 얼라인 마크(26)의 단부 위치 부근으로부터 변곡점(TOR) 부근까지 일정 두께의 철부(28)를 제공하는 것을 특징으로 하는데, 바람직하게는 상기 관축(A) 방향에 따른 상기 철부(28)의 분포 영역을 X, 상기 개구단부의 위치를 Y라 할 때, 상기 철부(28)의 분포 영역(X)이 부등식 Y+10(mm) ≤X ≤TOR+10(mm)의 조건을 만족하는 위치, 특히 개구단부 위치(Y)로부터 넥부(14c)측으로 10∼50㎜ 이내의 지점으로부터 변곡점(TOR)까지 일정 두께의 철부(28)를 제공하며, 상기 철부(28)가 넥부(14c)쪽에서 볼 때 상하좌우 대칭으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그런데, 상기 애노드 버튼(24)이 설치되는 부분의 두께는 애노드 버튼의 깊이보다 작은 것이 바람직하므로, 도 4에 도시한 바와 같이, 애노드 버튼(24)이 설치되는 부분 및 이 부분에 대응하는 부분에는 철부를 제공하지 않는 것이 바람직하다.

표 1

	예1	예2	예3
펀넬 두께 증가량(㎜)	0	2.0	1.0
TOR 부근에서의 응력(㎫)	18	14	12
폭축 발생률(%)	90	90	30
파편 비산량(㎏)	6	6.7	0.08
파편 비산 거리(m)	4	4	1.3

상기 표 1은 종래 기술과 본 발명의 실시예에 따른 실험 결과를 나타내는 것으로, 이 표 1에서 예1은 일반적인 음극선관과 동일한 두께를 갖도록 제조한 펀넬에 대한 것이고, 예2는 예1의 펀넬을 전체적으로 2.0㎜만큼 두께를 증가시킨 펀넬에 대한 것이며, 예3은 도 4에 도시한 바와 같이 관축 방향을 따라 상기 개구단부로부터 넥부측으로 10∼50㎜ 이내의 지점과 변곡점에서 두께 분포의 역전이 이루어지는 일정 두께의 철부(28')를 바디부(14a')의 외면에 제공하되, 애노드 버튼(24)이 설치되는 부분과 이 부분에 대응하는 대칭 부분을 제외한 부분에만 상기 철부를 제공한 펀넬에 대한 것이다.

위 표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 펀넬은 바디부의 외면 일부에 철부를 형성하여 바디부의 강도를 효과적으로 보강함으로써, 이 펀넬을 음극선관에 적용시 종래 기술에 비해 TOR 부근에서의 응력을 30% 정도 감소시킬 수 있고, 폭축 발생률을 60% 정도 감소시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 폭축 발생시의 파편 비산량을 종래 대비 1/100 수준으로 감소시킬 수 있고, 파편 비산 거리를 종래 대비 32% 수준으로 감소시킬 수 있는데, 이는 바디부의 두께 변화로 인해 철부에서 크랙의 전파 속도가 감소되기 때문이다.

이로써, 펀넬 제작시 애노드 버튼이 제공되는 부분과 이 부분에 대응하는 대칭부분에는 철부를 형성하지 않는 것이 바람직하며, 철부의 두께는 1.0㎜ 이상으로 하는 것이 바람직하다는 것을 알 수 있다.

이와 같이 바디부 또는 바디부와 요크부의 외면 일부에 일정 두께의 철부를 형성하는 것은 편향 요크가 장착되는 요크부가 공지의 원형 또는 비원형(사각형 등)의 단면 형상으로 형성된 모두의 경우에 적용할 수 있으며, 또한 상기 패널의 종횡비와 무관하게 적용할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

이와 같이, 본 발명의 펀넬은 바디부 또는 바디부와 요크부의 외면 일부에일정 두께의 철부를 형성함으로써 편향 요크의 편향 감도가 저하되는 것을 방지하면서 바디부와 요크부의 변곡점(TOR)에서의 응력값 및 폭축 발생률을 감소시킬 수 있다.

또한, 폭축 발생시에는 크랙의 전파 속도가 상기 철부로 인해 감소되므로 파편 비산량 및 비산 거리를 획기적으로 감소시킬 수 있는 등의 효과가 있다.

또한, 펀넬의 외면 일부에만 철부를 형성함으로, 상기 철부의 형성으로 인한 펀넬의 중량 증가를 최소화 할 수 있다.

따라서, 이러한 구성의 펀넬을 이용하면 안정적인 음극선관의 제작이 가능하다.

Claims (8)

1. 형광막 스크린을 갖는 패널과 봉착되는 개구단부를 구비하며, 상기 개구단부에 인접한 위치의 외면에는 상기 패널과의 정렬을 위한 얼라인 마크를 구비하는 바디부와;

   내부에 전자총이 설치되는 넥부와;

   일단부는 변곡점(TOR :Top Of Round)에서 상기 바디부와 연결되고 다른 단부는 넥부와 연결되며, 외측에는 상기 전자총에서 방출된 전자빔을 편향하기 위한 편향 요크가 설치되는 요크부;

   를 포함하며, 상기 바디부 또는 바디부와 요크부의 외면에는 관축 방향을 따라 상기 얼라인 마크의 단부 위치 부근으로부터 상기 변곡점 부근까지 두께가 증가된 철부가 제공되는 음극선관용 펀넬.
2. 제 1항에 있어서, 상기 관축방향에 따른 상기 철부의 분포 영역을 X, 상기 개구단부의 위치를 Y라 할 때, 상기 철부의 분포 영역(X)은 다음 조건을 만족하는 음극선관용 펀넬.

   Y+10(mm)〈 X〈 TOR+10(mm)
3. 제 2항에 있어서, 상기 철부는 개구단부로부터 넥부측으로 10∼50㎜ 이내의 지점으로부터 상기 변곡점까지 제공되는 음극선관용 펀넬.
4. 제 2항에 있어서, 상기 철부는 1.0㎜ 이상의 두께로 이루어지는 음극선관용 펀넬.
5. 제 2항에 있어서, 상기 철부는 상기 애노드 버튼이 설치되는 부분에는 제공되지 않는 음극선관용 펀넬.
6. 제 5항에 있어서, 상기 철부는 상기 넥부측에서 관측할 때 상하좌우 대칭으로 이루어지는 음극선관용 펀넬.
7. 제 2항에 있어서, 상기 요크부는 비원형의 단면 형상을 갖는 음극선관용 펀넬.
8. 제1 내지 제 6항중 어느 한 항에 기재된 펀넬을 갖는 음극선관.