KR20030071124A - 평면 브라운관용 펀넬 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 평면 브라운관용 펀넬 구조에 관한 것으로, 내면에 형광체 스크린을 갖는 패널 및 상기 패널에 진공상태로 봉합된 펀넬로 이루어진 진공용기를 포함하는 평면 브라운관에 있어서, 상기 패널에 접합되는 펀넬의 봉합부는 상기 진공용기의 내측 및 외측이 각각 패널에 인접한 제1평면과, 일정 단차를 두고 떨어진 제2평면으로 이루어진 계단형인 것을 특징으로 한다.

본 발명은 브라운관의 방폭능력은 종래와 동일하게 유지함과 동시에 브라운관의 전체 외관 크기를 줄여서 평면브라운관에 가해지는 응력이 감소되어 브라운관의 안정성이 향상되고, 재료비를 절감할 수 있으며, 다른 모델과 혼용생산이 가능하게 되어 생산비가 절감된다.

Description

평면 브라운관용 펀넬 구조{A Funnel Structure of The Flat C-CRT}

본 발명은 평면 브라운관에 관한 것으로, 특히 펀넬의 패널 봉합부 형상을 변형시킴으로써 브라운관의 외관 크기를 축소하고 안정성을 높이는 평면 브라운관에 관한 것이다.

일반적인 평면 브라운관은 도 1에 도시된 바와 같이 내측면에 R, G, B의 형광면(1)이 도포되어 있고, 전면부에는 방폭수단(2)이 고정되어 있는 패널(3)과, 상기 패널의 후단에 프릿글라스에 의해 접합된 펀넬(4)과, 상기 펀넬의 네크부(5)에 삽입되어 전자빔(6)을 방사하는 전자총(7)과, 상기 전자빔(6)을 편향시키는 편향요크와, 상기 패널의 내측에 일정한 간격을 두고 장착되어 전자빔(6)이 통과하도록 다수의 구멍이 형성된 새도우마스크(8)와, 상기 새도우마스크가 패널 내면과 일정한 간격을 유지하도록 새도우마스크를 고정 지지하는 레일(9)과, 브라운관이 외부 지자기의 영향을 적게 받도록 차폐하는 이너쉴드(10)와, 상기 패널의 측면부 둘레에 설치되어 외부 충격을 방지하는 보강밴드(11)로 구성된다.

그리고 전자빔이 소정의 형광체에 정확히 타격되도록 진행궤도를 수정해 주는 마그네트(Magnet)가 있어 순색도 불량을 방지한다.

일반적인 평면브라운관의 제작공정은 크게 전공정과 후공정으로 구분되는데, 상기 전공정은 패널의 내면에 형광면을 도포하는 과정이고 후공정은 다시 다음의 여러 공정으로 이루어진다.

먼저 형광면이 도포되고 내부에 레일이 융착된 패널 내면에 프리트글라스가 도포된 펀넬이 고온의 노공정에서 접합되는 실링(Sealing)공정을 거치고, 이후 봉지공정에서 펀넬의 네크부 내면에 전자총을 삽입한 후 배기공정을 통해 브라운관 내부를 진공상태로 만든 후 봉입한다.

이때 브라운관이 진공상태가 되면 패널과 펀넬은 높은 인장 및 압축응력을 받게 된다. 따라서 상기와 같이 배기공정 후 패널 전면에 걸리는 고응력을 분산시키기 위한 보강밴드가 부착되는 보강공정을 거치면 브라운관이 완성된다.

도 2는 상기와 같이 제작된 평면 브라운관의 단면도이다. 도시된 바와 같이 종래의 평면 브라운관의 구조에서는 펀넬(4)과 레일(9)이 프릿글라스(12)에 의해 패널(3)의 내면에 융착되고, 상기 패널의 외주면을 따라 브라운관을 모니터의 캐비닛에 고정하기 위한 밴드와 러그(13)가 설치되어 있다.

상기 프릿글라스(12)는 분말상태로, 여기에 비히클이라는 용제를 적당 비율로 섞어 페이스트(Paste)상태로 만든 다음 펀넬의 실(Seal)면에 도포한 다음 440℃도 정도의 고온에서 융착시킨다. 이때 상기 프릿글라스의 분말성분이 결정화되면서 펀넬 및 레일을 패널에 융착시키게 된다.

그런데 상기 패널과 펀넬이 융착되는 과정에서 상기 프릿글라스의 일정부분이 패널과 펀넬의 봉합부를 감싸는 형태로 접합된다. 따라서 도 2에서와 같이 패널과 펀넬 및 패널과 레일의 접합영역 사이에 "B"의 공간이 필요하다.

이때 상기 "B"영역이 너무 좁으면 도 3a에 도시된 바와 같이 펀넬을 접합시키는 프릿글라스와 레일을 접합시키는 프릿글라스가 근접하게 되어 이 곳이 유리의 "응력 집중점"으로 작용하여 열공정에서 파손이 일어날 가능성이 많다. 이와 반대로 도 3b와 같이 상기 "B"영역이 너무 넓으면 브라운관의 외관 크기가 커지기 때문에 모니터 제조상의 호환성이 떨어지게 된다.

한편 도 2에서 "A"영역은 보강밴드를 삽입하기 위해 필요한 공간이다. 상기 보강밴드의 삽입은, 먼저 상온에서 패널의 외주장보다 작은 내주장을 갖는 보강밴드를 일정온도로 가열하여 상기 보강밴드의 내주장이 패널의 외주장보다 커질때까지 가열한 다음 패널의 외주면에 삽입하고 냉각하여 체결한다. 그러므로 상기 "A"영역이 없으면 보강밴드 삽입공정에서 보강밴드가 프릿글라스에 충격을 가하게 되어 브라운관이 파손될 위험이 있다.

상술한 바와 같이 종래의 평면 브라운관 구조에서는 "A" 와 "B"영역이 필요하며, 이로 인해 상기 두 영역에 의해 브라운관의 외관 크기가 커져서 재료비가 증가할 뿐만 아니라 모니터 제조시 다른 브라운관과의 호환성이 떨어지는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 펀넬의 패널 봉합부의 형상을 변형시킴으로써 브라운관의 외관 크기를 축소하고 안정성을 높이는 평면 브라운관구조을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 일반적인 평면 브라운관의 구조도

도 2는 종래의 평면 브라운관의 단면도

도 3a 내지 도 3b는 종래의 평면 브라운관에서의 패널과 펀넬의 봉합부 형상을 나타낸 도

도 4a 내지 도 4b는 본 발명의 펀넬의 구조도

도 5a 내지 도 5b는 종래의 평면 브라운관의 대기압에 의한 변형을 나타낸 도

도 6은 재료역학에서의 힘에 의한 변형량과 응력을 설명하기 위한 도

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

3 : 패널 4 : 펀넬

8 : 새도우마스크 9 : 레일

10 : 이너쉴드11 : 보강밴드

14 : 제1평면15 : 제2평면

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 수단은 내면에 형광체 스크린을 갖는 패널 및 상기 패널에 진공상태로 봉합된 펀넬로 이루어진 진공용기를 포함하는 평면 브라운관에 있어서, 상기 패널에 접합되는 펀넬의 봉합부는 상기 진공용기의 내측 및 외측이 각각 패널에 인접한 제1평면과, 일정 단차를 두고 떨어진 제2평면으로 이루어진 계단형인 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 계단의 높이는 1.5~2.0㎜이고, 상기 제2평면의 폭이 1.5~2.0㎜인 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 통해 상세히 설명하도록 한다.

앞서 기술한 바와 같이 분말상태의 프릿글라스를 비히클과 적당 비율로 섞어 페이스트(Paste)상태로 만든 다음 펀넬의 패널 봉합면에 도포한 다음 고온에서 융착시키면 패널과 펀넬이 융착되면서 프릿글라스의 일정부분이 패널과 펀넬의 봉합부를 감싸는 형태로 밀려나오는데, 이때 밀려나오는 프릿글라스의 폭이 대략 1.5∼2.0mm이고, 높이가 1.5∼2.0mm이다.

따라서 본 발명은 도 4와 같이 상기 패널과 펀넬의 봉합부를 상기 패널과 펀넬이 봉합되어 이루어진 진공용기의 내측 및 외측이 각각 패널에 인접한 제1평면(14)과, 일정 단차를 두고 떨어진 제2평면(15)으로 이루어진 계단형상으로 형성함으로써 종래의 평면 브라운관에서 보강밴드 삽입 시 브라운관의 파손 방지를 위해 필요한 "A"영역과 프릿글라스에 의한 브라운관의 열공정 시 응력 집중을 막기 위해 필요한 "B"영역을 각각 4mm정도 축소하는 것이 가능하다.

한편 진공에 의해 브라운관에 인가되는 응력 감소는 [표 1]과 같이 패널과 접합되는 펀넬의 두께와 비례하는데, 본 발명의 펀넬 구조는 패널 봉합면의 두께를종래와 동일하게 유지할 수 있으므로 브라운관에 인가되는 응력이 증가하는 문제는 발생하지 않는다.

[표 1]

펀넬의 패널 봉합면 두께[㎜]	12	13	14	15.3	16.3
진공에 의한 응력[㎫]	12.5	11	9.8	8	6

상술한 바와 같이 본 발명의 펀넬구조를 적용하면 평면 브라운관의 외관 크기를 줄일 수 있는데 이로 인해 얻을 수 있는 효과는 다음과 같다.

평면 브라운관은 음극으로부터 방출된 열전자가 형광면에 도포된 형광체와 충돌함으로써 화상을 구현하게 되는데, 이때 상기 열전자가 브라운관 내부를 자유롭게 통과하기 위해서 브라운관 내부를 10^-6∼10^-7torr정도의 고진공 상태로 유지한다. 그런데 상기와 같이 브라운관 내부가 고진공 상태가 되면 도 5a와 같이 브라운관 내부와 외부 대기압의 압력차이에 의해 패널과 펀넬의 외면이 화살표 방향으로 1기압(=790torr=1.01325×10⁵N/㎡)의 압력을 받게되고, 이 압력에 의해 패널과 펀넬의 형상이 도 5b와 같이 변형되는데, 이때 일어나는 변형은 패널의 두께에 반비례하고 브라운관의 크기에 비례한다.

상기 내용을 재료 역학적 원리로 설명하면, 도 6에서 벽에 고정된 어떤 재료에 화살표 방향으로 F의 힘을 가할 때 상기 재료의 변형량 δ는 재료의 두께 t와 재료의 탄성계수 E에 반비례하고 재료의 길이 L과 가해진 힘 F에 비례한다. 또한 상기 재료에 가해지는 응력 σ는 재료의 탄성계수 E와 변형량 δ에 비례한다. 이것을 식으로 나타내면 하기 식(1), 식(2)와 같다.

δ ∝ (F * L)/ (t * E) --------------식(1)

σ = E * δ --------------식(2)

그런데 상기 두 식은 브라운관에서도 성립되므로, 본 발명의 펀넬구조를 적용하여 평면 브라운관의 외관 크기를 줄이게 되면 변형량이 감소하므로 평면 브라운관에 가해지는 응력도 감소하게 되어 평면 브라운관의 안정성을 높일 수 있다. 또한 평면브라운관의 외관 크기를 줄임으로써 재료비도 절감할 수 있고, 다른 모델과의 혼용생산이 가능하게 되어 생산비가 절감된다.

상기 기술한 바와 같이 본 발명은 평면 브라운관용 펀넬의 패널 봉합부의 형상을 변형시킴으로써 브라운관의 방폭능력은 종래와 동일하게 유지함과 동시에 브라운관의 전체 외관 크기를 줄여서 평면브라운관에 가해지는 응력이 감소되어 브라운관의 안정성이 향상되고, 재료비를 절감할 수 있으며, 다른 모델과 혼용생산이 가능하게 되어 생산비가 절감된다.

Claims (3)

1. 내면에 형광체 스크린을 갖는 패널 및 상기 패널에 진공상태로 봉합된 펀넬로 이루어진 진공용기를 포함하는 평면 브라운관에 있어서,

   상기 패널에 접합되는 펀넬의 봉합부는 상기 진공용기의 내측 및 외측이 각각 패널에 인접한 제1평면과, 일정 단차를 두고 떨어진 제2평면으로 이루어진 계단형인 것을 특징으로 하는 평면 브라운관.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 계단의 높이가 1.5~2.0㎜인 것을 특징으로 하는 평면 브라운관.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 제2평면의 폭이 1.5~2.0㎜인 것을 특징으로 하는 평면 브라운관.