KR20030059882A - 칼라 음극선관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일반적인 마스크 어셈블리를 구비한 칼라 음극선관에 있어서, 스프링의 스프링 홀과 용접 접합점 사이의 거리와 접합점과 접합점 사이의 거리를 마스크-프레임 어셈블리의 중량에 대해 최적화한 칼라 음극선관을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

이를 위하여 본 발명은 마스크 프레임 어셈블리에 직접 또는 스프링 홀더에 2부분 이상의 접합점으로 한 끝단측이 고정되어진 스프링의 다른 한 끝단측의 스프링 구멍과 패널 내면의 고정 핀과의 결합에 의해 마스크-프레임 어셈블리가 패널에 조립되는 칼라 음극선관에 있어서, 상기 스프링 홀의 중심과 그 스프링 홀에 가장 근접하고 있는 접합점(최단 접합점)의 중심과의 거리를 A(cm), 상기 최단 접합점 중심과 상기 스프링 홀로부터 가장 멀리 떨어져 있는 접합점(최대 이간 접합점)의 중심과의 거리를 B(cm), 스프링이 지지하고 있는 마스크-프레임 어셈블리의 스프링 한개당 가해지는 중량을 W(kg)이라 했을 때, 다음 관계식을 만족하는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관을 제공한다.

5.0 <(A/B)×W ≤8.0

Description

칼라 음극선관{Color CRT}

본 발명은 칼라 음극선관에 관한 것으로, 보다 상세하게는 칼라 음극선관의 텐션마스크 프레임 어셈블리 구조에 관한 것이다.

도 1 은 일반적인 칼라 음극선관의 개략적인 단면도이고, 도 2 는 상기 칼라 음극선관의 패널에 관한 단면도이다.

도 1을 참조하면, 일반적인 칼라 음극선관은 패널(1)이라 하는 전면유리와 펀넬(2)이라고 하는 후면유리가 결합되고, 그 내부는 소정의 발광 역할을 하는 형광면(4)과 상기 형광면(4)을 발광시키는 전자빔(6)의 근원인 전자총과 소정의 형광체를 발광시키도록 색을 선별해주는 마스크(3), 또 이를 지지하는 메인프레임(7)이 있다.

상기 마스크-프레임 어셈블리를 패널에 결합되도록 해주는 스프링(9)과 음극선관이 동작중 외부 지자기에 영향을 적게 받도록 차폐역할을 해주는 인너쉴드(11)가 프레임에 고정된 상태로 고진공으로 밀폐되어 있다.

상기 칼라 음극선관의 동작원리를 설명하면 다음과 같다.

펀넬(2)의 넥크(neck)에 내장된 전자총(13)에서 전자빔(6)이 음극선관에 인가된 양극전압에 의해서 패널 내면에 형성되어 있는 형광면(4)을 타격하게 되는데 이때 이 전자빔(6)은 형광면에 도달하기 전 편향 요크(5)에 의해서 상하, 좌우로 편향되어 화면을 이루게 된다.

상기 전자빔(6)이 정확히 소정의 형광체를 타격하도록 그 진행 궤도를 수정해주는 2,4,6극의 마그네트(12)가 있어 색순도 불량을 방지해준다.

이러한 음극선관은 고진공으로 되어 있기 때문에 외부의 충격에 쉽게 폭죽이 일어날 수 있으므로 이것을 방지하기 위하여 패널(1)이 대기압에 견딜수 있는 구조강도를 갖도록 설계를 한다. 또한 패널(1)의 스커트에 보강밴드(14)를 장착함으로써 고진공상태의 브라운관이 받는 응력을 분산, 내충격 성능을 확보하고 있다.

종래에는 마스크 어셈블리의 프레임(7)에 스프링 홀더(10)(도 4참조)가 용접되고, 이 스프링 홀더(10)에 패널(1)과 결합을 가능하게 하기 위한 스프링의 한 끝단부를 용접하여 고정하고, 스프링(9)의 다른 한 끝단부가 자유 단부로 되어 있으며 프레임으로부터 이간되도록 굴곡을 주어 용수철 성질을 주고 그 자유 끝단부에는 스프링 홀(9a)이 마련되어 있다. 한편 패널 내면에 고정핀(15)이 돌출형성되어 있어 마스크 프레임 어셈블리의 패널에의 고정은 상기 스프링의 홀(9a)을 패널의 고정핀(15)에 결합함으로써 이루어진다.

이와 같이 마스크-프레임 어셈블리가 패널(1)에 착탈 가능하도록 하는 것은 패널에 블랙 매트릭스나 형광체 스트라이프를 형성할 때 먼저 마스크-프레임 어셈블리를 제외한 상태에서 감광제를 포함한 포토 레지스트나 형광체 슬러리를 패널 내면에 도포한 후, 다시 패널에 마스크-프레임 어셈블리를 결합하여 노광을 하는과정을 반복하여 패널 내면에 형광체와 블랙 매트릭스를 형성하기 때문이다.

그러나 위와 같이 마스크-프레임 어셈블리가 패널(1)에 스프링(9)의 스프링압을 이용하고 용접에 의해 조립되고 있기 때문에, 도 3에서와 같이, 전자빔이 위치이탈없이 소정의 위치로 저스트 랜딩(just landing)이 되지 못하고 마스크-프레임 어셈블리가 낙하 충격 등에 의해 위치이탈을 일으켜 전자빔(6)이 형광체를 타격하는 위치가 중심으로부터 벗어나고 그 결과 미스랜딩이라고 불리는 색 어긋남이 발생하여 품질을 저하시킨다. 낙하시의 충격에 의한 색 어긋남을 최소화하기 위해 종래에는 스프링(9)의 형상을 개선하고 스프링압을 강화하는 등의 마스크-프레임 어셈블리의 위치 이탈 방지대책이 취해져 왔다.

그러나 음극선관이 대형화하면서 마스크 프레임 어셈블리의 중량이 증가하는 한편, 패널의 중량을 감소할 필요성이 커지면서 마스크-프레임 어셈블리의 크기를 최대한 패널의 내면에 접근시킬 필요성 때문에 공간적인 제약이 증가함으로써 스프링의 형상개선에는 그 한계가 있으며, 재료개선 또한 비용의 증가등 효과적인 대책이 되지 못하고 있다.

한편, 일본 공개특허 10-125247에서 위 문제를 해결할 목적으로 마스크-프레임 어셈블리에 직접 또는 스프링 홀더에 2부분 이상의 접합점으로 한 끝단측이 고정되어진 스프링의 다른 한 끝단측의 스프링 구멍과 패널 내면의 고정핀과의 결합에 의해 마스크-프레임 어셈블리가 패널에 조립되는 음극선관으로, 상기 스프링 홀의 중심과 그 스프링 홀에 가장 근접하고 있는 접합점(최단 접합점)의 중심과의 거리를 A(cm), 상기 최단 접합점 중심과 상기 스프링 홀로부터 가장 멀리 떨어져 있는 접합점(최대 이간 접합점)의 중심과의 거리를 B(cm), 스프링이 지지하고 있는 마스크-프레임 어셈블리의 스프링 한개당 가해지는 중량을 W(kg)이라 했을 때,

(A/B)×W≤5.0

이라 규정하고 있다. 그러나 상기 구조를 적용하더라도 음극선관 제조시 스프링(9)을 패널 고정핀에 삽입/탈기를 반복하는 착탈공정에서 위치 이탈로 인한 색 어긋남이 자주 발생하며 용접 접합점 확보를 위해 스프링 홀더의 불필요한 재료의 낭비로 인한 비용상승과 진동감쇄를 목적으로 마스크-프레임 어셈블리의 서브 프레임에 설치하는 댐퍼 와이어와의 간섭을 초래한다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 일반적인 마스크 어셈블리의 구성에 있어서, 스프링의 스프링 홀과 용접 접합점 사이의 거리와 접합점과 접합점 사이의 거리를 마스크-프레임 어셈블리의 중량에 대해 최적화한 칼라 음극선관을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

도 1 은 종래 일반적인 칼라 음극선관의 단면도.

도 2 는 종래 일반적인 칼라 음극선관의 패널 및 마스크프레임 어셈블리를 도시한 단면도.

도 3 은 전자빔이 저스트 랜딩(just landing)된 상태를 도시한 개략도.

도 4 는 본 발명에 관련된 마스크-프레임 어셈블리의 일반적인 형태를 도시한 사시도.

도 5 는 본 발명에 관련된 마스크-프레임 어셈블리와 패널의 스프링을 이용하여 조립한 상태도.

도 6 은 본 발명에 관련된 스프링 홀더 및 스프링 확대도.

도 7 은 패널의 낙하충격에 의한 미스랜딩량을 나타내는 그래프.

도 8 은 스프링을 채널 고정핀에 착탈하는 공정에서 패널 고정핀과 스프링의 결합 성공률을 나타내는 그래프.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

1: 패널2: 펀넬

3: 마스크4: 형광면

15: 고정핀16a: 최단 용접 접합점

16b: 최대 이간 접합점17a: 1차 절곡부

17b: 2차 절곡부9: 스프링

9a: 스프링 홀10: 스프링 홀더

상기 목적을 위하여 본 발명은 마스크 프레임 어셈블리에 직접 또는 스프링 홀더에 2부분 이상의 접합점으로 한 끝단측이 고정되어진 스프링의 다른 한 끝단측의 스프링 구멍과 패널 내면의 고정 핀과의 결합에 의해 마스크-프레임 어셈블리가 패널에 조립되는 칼라 음극선관에 있어서,

상기 스프링 홀의 중심과 그 스프링 홀에 가장 근접하고 있는 접합점(최단 접합점)의 중심과의 거리를 A(cm), 상기 최단 접합점 중심과 상기 스프링 홀로부터가장 멀리 떨어져 있는 접합점(최대 이간 접합점)의 중심과의 거리를 B(cm), 스프링이 지지하고 있는 마스크-프레임 어셈블리의 스프링 한개당 가해지는 중량을 W(kg)이라 했을 때, 다음 관계식을 만족하는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관을 제공한다.

5.0 <(A/B)×W ≤8.0

본 발명의 구성에 대하여 첨부한 도면을 참조하면서 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명이 적용된 마스크-프레임 어셈블리 구조의 일반적인 형태를 도 4에 도시하였다.

이는 좌우의 메인프레임(7)과 상기 메인 프레임(7)을 연결한 서브 프레임(8)으로 구성되고, 이 프레임에 마스크(3)가 장착되며 또한 스프링 홀더(10)가 용접된다. 이 스프링 홀더(10)에는 한 끝단측이 자유 단부로 되어 있으며 패널(1)의 고정핀(15)에 삽입될 스프링 홀(9a)을 가지는 스프링(9)이 2개 이상의 용접 접합점(16a)(16b)을 가지며 장착된다.

전자총(13)으로부터 방출된 전자빔(6)은 도 1에 도시한 편향요크(5)에 의해 소정의 방향으로 편향되고, 마스크를 통과한 전자빔이 형광면(4)에 이르러 형광체를 발광시킨다.

도 5에 도시된 마스크-프레임 어셈블리의 패널에의 고정방법 이외에 도시하지 않았으나 3핀 방식이나 같은 4핀 방식이더라도 코너부에 핀이 위치하는 등 여러가지 방법이 있을 수 있으며 본 발명은 어떠한 고정방법이더라도 유효하다. 또한도 4에서와는 달리 스프링 홀더(10)를 이용하지 않고 직접 스프링(9)을 프레임(8)에 용접한 경우에도 유효하다.

스프링 홀더(10)와 스프링(9)의 확대도를 도 6에 도시하였다.

스프링(9)의 한 끝단부는 스프링 홀더(10)에 2개 이상의 용접 접합점에서 용접되고, 다른 한 끝단부는 패널의 고정핀(15)에 삽입하는 스프링 홀(9a)이 나 있는 자유단부로 되어 있다. 또 스프링 홀더(10)에 가까운 부분으로 패널 방향으로 절곡하여 용수철 성질을 부여함으로써 패널(1)의 고정핀(15)에 삽입할 때 패널 측으로부터 반력을 받아 이 스프링 압을 이용하여 마스크-프레임 어셈블리를 패널에 고정하게 된다.

본 발명은 스프링(9)의 스프링 홀(9a)과 최단용접 접합점(16a)사이의 거리 및 이 최단 용접 접합점(16a)과 최대 이간 용접 접합접(16b)사이의 거리를 마스크-프레임 어셈블리의 중량에 대하여 최적화한 것이다.

도 6에서 도시된 바와 같이 스프링의 용접 접합점은 통상 2부분이나 3곳 이상으로 구성되어 있어도 본 발명은 유효하다. 또한, 패널과의 결합력을 향상시키기 위해 스프링 제작시 상기 스프링 홀더(10) 가까운 부분으로의 1차절곡부(17a)이외에 스프링 홀(9a) 가까운 방향으로 2차절곡부(17b)를 실시하는 경우에 있어서도 본 발명은 유효하다.

마스크-프레임 어셈블리에 직접 또는 스프링 홀더(10)에 2부분 이상의 접합점으로 한 끝단측이 고정되어진 스프링(9)의 다른 한 끝단측의 스프링 홀(9a)과 패널 내면의 고정핀(15)과의 결합에 의해 마스크-프레임 어셈블리가 패널에 조립되는음극선관으로, 상기 스프링 홀(9a)의 중심과 그 스프링 홀(9a)에 가장 근접하고 있는 접합점(최단 접합점:16a)의 중심과의 거리를 A(cm), 상기 최단 접합점 중심과 상기 스프링 홀로부터 가장 멀리 떨어져 있는 접합점(최대 이간 접합점:16b)의 중심과의 거리를 B(cm), 스프링(9)이 지지하고 있는 마스크-프레임 어셈블리의 스프링 한개당 가해지는 중량을 W(kg)이라 했을 때,

5.0 <(A/B) ×W ≤8.0 ================(1)

인 것을 특징으로 하는 음극선관을 제공한다.

이는 한 끝단부가 마스크-프레임 어셈블리에 2부분 이상의 접합점으로 고정되고, 나머지 한 끝단부 스프링 홀(9a)을 갖는 스프링(9)에 있어서 그 스프링 홀과 접합점과의 거리 및 스프링에 가해지는 마스크-프레임 어셈블리의 중량과의 관계를 연구한 결과 상기 (1)의 식의 관계를 충족시키면 통상의 낙하 충격에 대해 패널에 대한 마스크-프레임 어셈블리의 위치 이탈이 보정 가능한 허용범위안에 들어 온다는 데에 근거한 것이다. 즉, 상기 A,B,W 값을 바꿔가면서 일정한 낙하 충격(20G)을 주었을때의 전자빔의 미스랜딩 양(㎛)을 측정한 결과를 도시한 그래프가 도 7에 해당한다. 도 7의 결과로부터 (A/B)×W값이 8을 초과한다면 전자빔의 미스랜딩 양이 급격하게 증가하고, 8이하에서는 미스랜딩 값이 30㎛이하이며 통상 보정가능한 전자빔의 미스랜딩 양은 30㎛이하라고 알려져 있다.

그러나 통상적으로 패널에의 마스크-프레임 어셈블리의 착탈을 용이하게 할 목적으로 스프링(9)을 스프링 홀더(10) 가까운 부분으로 절곡을 하여 용수철 성질을 부여하기 때문에 스프링의 마스크-프레임 어셈블리에의 용접 접합시 스프링홀(9a)에 가까운 용접점, 다시 말해 상기 최단 용접점(16a)의 위치를 무한정 스프링 홀(9a) 방향으로 가져갈 수는 없다. 즉 A값을 작게 하면서 B값을 크게 ((A/B)×W값이 0에 가까워지는 방향으로) 가져갈 수 없는 제작상의 문제가 따른다. 또한 B값이 증가할 수록 ((A/B)×W값이 작아질 수록) 두 용접 접합점 사이의 간격이 멀어짐을 의미하고 이 경우 프레임과 스프링의 용접을 가능하게 하는 스프링 홀더의 크기가 불필요하게 증가하여 무게 및 재료비 상승과 진동 감쇄를 목적으로 마스크-프레임 어셈블리에 설치하는 댐퍼 와이어(미도시)와의 간섭을 초래한다. 특히 스프링의 패널에의 결합력을 향상시키기 위하여 이중절곡을 하는 경우 제작 공차 여유도 확보를 위해 상기 (A/B)×W값을 5이상으로 하는 것이 바람직하다.

상기 문제점과 관련하여 도 8에서 보는 바와 같이, 음극선관 제조시 스프링을 패널 고정핀에 삽입/탈기를 반복하는 착탈공정에서 (A/B)×W값을 바꾸어 감에 따라 착탈 성공률을 실험한 결과 그 값이 5이상에서 만족한다. 따라서 본 발명의 목적에 부합하면서 상기 언급한 문제점을 해결할 수 있는 범위는 상기 식(1)과 같다.

상기 본 발명에 의한 스프링은 그 재질을 특별히 한정하지는 아니하나 탄성계수가 18000~24000kgf/㎟의 범위내에 속하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 스프링의 두께는 1.0~1.5mm의 범위내에 속하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 칼라 음극선관은 제작비용 및 생산성의 효율을 고려하면서 출하전후 반송시 낙하등에 의한 충격으로 마스크-프레임 어셈블리와 패널과의 상대적인 위치 이탈을 최소화하여 상기 위치 이탈로 인한 색 어긋남(미스랜딩)을 감소시킴으로써 고품위 대형구 음극선관 제조를 가능하게 한다.

Claims (3)

1. 마스크 프레임 어셈블리에 직접 또는 스프링 홀더에 2부분 이상의 접합점으로 한 끝단측이 고정되어진 스프링의 다른 한 끝단측의 스프링 구멍과 패널 내면의 고정 핀과의 결합에 의해 마스크-프레임 어셈블리가 패널에 조립되는 음극선관에 있어서,

   상기 스프링 홀의 중심과 그 스프링 홀에 가장 근접하고 있는 접합점(최단 접합점)의 중심과의 거리를 A(cm), 상기 최단 접합점 중심과 상기 스프링 홀로부터 가장 멀리 떨어져 있는 접합점(최대 이간 접합점)의 중심과의 거리를 B(cm), 스프링이 지지하고 있는 마스크-프레임 어셈블리의 스프링 한개당 가해지는 중량을 W(kg)이라 했을 때, 다음 관계식을 만족하는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.

   5.0 <(A/B)×W ≤8.0
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 스프링의 탄성계수는 18000~24000kgf/㎟의 범위내인 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 스프링의 두께는 1.0~1.5mm의 범위내인 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.