KR20040067129A - 텐션타입 음극선관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 텐션타입 음극선관에 관한 것으로, 특히 압축량 제어를 용이하게 하고, 열보상(STC) 금속부재효과를 극대화시키며 스프링의 용접을 용이하게 함과 동시에 새도우마스크 어셈블리의 경량화를 위한 텐션타입 음극선관에 관한 것이다.

본 발명의 기술적 수단은 내면에 형광체 스크린을 갖는 패널과, 상기 패널에 연결된 펀넬과, 상기 패널 내면의 형광체 스크린에 대해 일정 간격을 두고 배치되어 색 선별 역할을 하는 텐션타입의 새도우마스크와, 상기 새도우마스크를 고정 지지하는 두 개의 메인프레임과 상기 두 개의 메인프레임 양단을 지지하는 두 개의 서브프레임으로 구성된 프레임과, 상기 프레임과 패널을 연결 지지하는 스프링을 포함하는 칼라음극선관에 있어서, 상기 서브프레임은 패널의 전면을 향하여 상측으로 절곡되도록 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

텐션타입 음극선관{A Tension Type CRT}

본 발명은 텐션타입 음극선관에 관한 것으로서, 특히 서브프레임의 형상을 패널의 전면을 향하여 상측으로 절곡되도록 형성함으로써, 압축량 제어를 용이하게 하고, 열보상 효과를 극대화 시키면서, 스프링의 용접을 용이하게 함과 동시에 마스크 어셈블리의 경량화하는 것이다.

도 1은 일반적인 칼라음극선관의 개략적 구성을 나타내는 도로서, 패널(1)이라는 전면 유리와 펀넬(2)이라는 후면유리가 결합되고, 패널(1)의 내면은 소정의 발광역할을 하는 형광면(4)과 이 형광면(4)을 발광시키는 전자빔(6)의 근원인 전자총과 소정의 형광체를 발광시키도록 색을 선별해 주는 텐션마스크(3), 상기 텐션마스크(3)를 지지하는 프레임어셈블리(7,8), 그리고 안전성 확보를 위해 펀넬(2) 외부에 감싸는 보강밴드(11)로 구성된다.

상기 텐션마스크(3)가 장착된 프레임어셈블리(7,8)를 펀넬(2)에 결합되도록 해주는 스프링(10)과, 음극선관이 동작 중 외부 지자계에 영향을 적게 받도록 차폐 역할을 해주는 인너쉴드(9)가 메인프레임(7)에 고정된 상태로 고진공으로 밀폐되어 있다.

도 1에 개시한 칼라음극선관의 동작 원리를 설명하면 다음과 같다.

펀넬(2)의 네크에 내장된 전자총에서 전자빔(6)이 음극선관에 인가된 양극전압에 의해서 패널(1) 내면에 형성되어 있는 형광면(4)을 타격하게 되는데, 이 때 이 전자빔은 형광면에 도달하기 전 편향요크(5)에 의해서 상하, 좌우로 편향되어 화면을 이루게 된다.

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

이러한 음극선관은 고진공으로 되어 있기 때문에 외부의 충격에 쉽게 폭죽이 일어날 수 있으므로 이것을 방지하기 위하여 펀넬(2)의 스커트에 보강밴드(11)를 장착함으로써 고 진공 상태의 음극선관의 응력을 분산, 내 충격 성능을 확보한다.

종래에는 도 2와 같이 메인프레임(7)은 L자 형태로 형성되고, 서브프레임(8)은 펀넬방향으로 절곡되어 형성된다. 상기 메인프레임(7)의 지지부(7-1)는 서브프레임(8)과 용접에 의해 접합되는 양 끝단 밑면이고, 서브프레임(8)은 상기 메인프레임(7)의 지지부(7-1)와 접합되는 하단지지부(8-1)와, 절곡되는 절곡부(8-2)와, 상기 절곡부(8-2)에 의해 하단지지부(8-1)와 연결되는 평탄부(8-3)로 구성된다.

종래 텐션타입의 음극선관에 있어서 텐션마스크(3)의 어셈블리 구조는, 메인프레임(7)을 압축하여 텐션마스크(3)를 용접하고 가압한 압축력을 풀면 텐션마스크(3)에 장력이 걸리도록 하는 방법으로 제작한다.

상기 서브프레임(8)에는 열공정 시 텐션마스크(3)에 하중이 장시간 가해질경우 늘어나는 크립 현상을 방지하기 위해서 고팽창의 열보상(STC, Self Thermal Compensator, 이하 STC라 칭함.) 금속부재(13)가 부착되어 있다.

한편, 종래기술에 있어서 프레임 어셈블리(7,8)의 압축을 실시할 때, 텐션마스크(3)에 가해지는 장력을 먼저 설정하는데, 외부진동요인에 텐션마스크(3)가 가장 작은 영역이 반응하고 전 음원에 대응할 수 있도록 V자 형태로 설계하며, 상기 장력 분포를 만족하기 위해 프레임 어셈블리(7,8)의 압축 시 위치별 압축량을 정한다.

상술한 것을 변위 압축방식이라고 하는데, 도 3에 나타난 것과 같이 종래의 프레임 어셈블리(7,8)에서는 상기 프레임의 압축 시 위치에 따라 이 변위의 차가 상당히 크게 나타나서 제어가 어렵게 된다.

그리고, 상기 STC 금속부재(13)는 열공정 시 프레임 어셈블리(7,8)의 상부를 오무려줘서 장력이 가해진 텐션마스크(3)의 크립 현상을 억제하는 역할을 하나, 압축 시 서브프레임(8)의 가운데 부분은 도 4와 같이 여전히 아래로 휘어지게 된다. 따라서 아래면에 부착되어진 STC 금속부재는 제 기능을 발휘하지 못한다.

따라서, 서브프레임(8)의 영구 변형에 의해 열공정 후 마스크의 장력이 많이 떨어지게 되므로, 상기 STC 금속부재(13)가 제 기능을 하기 위해서는 두께를 늘이거나 좀 더 고 팽창의 재료를 사용해야 한다.

또한, 종래의 프레임 어셈블리(7,8)에서 서브프레임(8) 측에 부착되는 스프링(10)은 패널(1)의 스터드핀(14)의 위치와 차이가 많이 나기 때문에 스프링(10)을 도 5와 같이 절곡된 형상으로 설계하여 사용하고 있으나, 재료비가 많이 들어가고,판상형 스프링에 비해 수직축 강도가 약해서 관축방향 낙하 시 충격에 약하게 된다.

한편, 최근에는 경량화 패널 및 슬림화 모델 개발의 추세에 따라, 종래 기술과 같은 프레임의 구조로는 패널의 높이 축소 시 프레임이 외부로 돌출하기 때문에, 패널의 이송에 따른 물류의 방식이 패널의 전면이 바닥으로 이송되어야 하고 이에 따라 전면에 손상이 발생할 우려가 높다.

따라서, 본 발명의 목적은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 특히 압축량 제어를 용이하게 하고, 열보상 금속부재(STC)효과를 극대화시키며 스프링의 용접을 용이하게 함과 동시에 새도우마스크 어셈블리의 경량화하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 음극선관의 개략도.

도 2는 종래기술에 의한 프레임 어셈블리의 단면도와 사시도.

도 3은 종래기술에 의한 프레임 어셈블리의 압축 전·후 변위를 나타낸 그래프.

도 4는 종래기술에 의한 프레임 어셈블리의 장력방향을 나타낸 도.

도 5는 종래기술에 의한 서브프레임 측 스프링의 부착상태를 나타낸 단면도.

도 6은 본 발명에 의한 프레임 어셈블리의 단면도와 사시도.

도 7은 본 발명에 의한 프레임 어셈블리의 압축 전·후 변위를 나타낸 그래프.

도 8은 STC 금속부재를 부착했을 때, STC 금속부재 작용방향을 나타낸 도.

도 9는 본 발명에 의한 서브프레임 측 스프링의 부착상태를 나타낸 단면도.

도 10은 일반패널 및 슬림패널의 패널높이 차이를 나타낸 도.

도 11은 본 발명에 의한 또 다른 실시예를 나타내는 사시도.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

1 : 패널 2 : 펀넬

3 : 텐션마스크 7 : 메인프레임

8 : 서브프레임 10, 10' : 스프링

13 : STC 금속부재 14 : 스터드핀

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 내면에 형광체 스크린을 갖는 패널과, 상기 패널에 연결된 펀넬과, 상기 패널 내면의 형광체 스크린에 대해 일정 간격을 두고 배치되어 색 선별 역할을 하는 텐션타입의 새도우마스크와, 상기 새도우마스크를 고정 지지하는 두 개의 메인프레임과 상기 두 개의 메인프레임 양단을 지지하는 두 개의 서브프레임으로 구성된 프레임과, 상기 프레임과 패널을 연결 지지하는 스프링을 포함하는 칼라음극선관에 있어서, 상기 서브프레임은 패널의 전면을 향하여 상측으로 절곡되도록 형성된 것을 특징으로 한다.

그리고 상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 상기 서브프레임의 상단 지지부는 상기 하단 지지부보다 상부에 있고, 패널보다 하부에 위치하도록 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 절곡부는 상기 하단 지지부에서 일정각 θ로 절곡되어진 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 스프링은 판상형으로 형성되고, 상기 서브프레임의 상단 지지부 하단에 열보상(STC) 금속부재를 부착하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 종래기술 문제점으로 언급된 서브 프레임의 구조를 변경하여 문제를 해결한 것이다.

따라서, 본 발명에 의한 서브프레임은 도 6과 같이, 종래의 서브프레임의 절곡방향을 상면으로 향하게 하였다.

먼저 서브프레임(8)의 상단지지부(8-5)의 높이는 메인프레임의 지지부(7-1)와 텐션마스크(3) 사이에서 결정되도록 θ°의 각으로 절곡되는 서브 프레임(8)의 절곡 높이(d)를 설정한다. 금형에 의해서 서브프레임(8)의 절곡부(8-4)가 형성이 되면 메인프레임의 지지부(7-1)와 용접이 이루어지고 서브프레임의 상단지지부(8-5)에는 STC 금속부재(13)가 부착된다.

메인프레임(7)에는 종래와 동일한 판상형 스프링(10)이 용접되고 서브프레임부(8)에는 종래의 절곡형상의 스프링(10)이 아닌 판상형 스프링(10')이 부착된다.

한편, 프레임의 압축모멘트는 M=F*d로 표현된다.

(M:프레임의 모멘트, F:프레임에 가해지는 힘, d:압축위치와 절곡되는 위치 즉, 서브프레임 하면까지 거리)

본 발명의 프레임 어셈블리(7,8)에서 d가 작으므로 같은 F를 가하면 M은 작아지게 된다. 즉, 프레임의 압축은 적어지므로 메인프레임(7)의 위치별 변형량은 도 7과 같이 종래에 비해 작게 변형하게 된다. 이것은 압축 시 메인프레임(7)에 가해지는 힘에 의해서 프레임의 변형이 둔감해져서 압축에 의한 변위의 산포가 줄어들게 되는 것이다.

이로 인하여 텐션마스크(3) 장력의 산포가 줄기 때문에 완성구의 품질 산포도 또한 줄어들게 되므로, 과잉압축으로 인한 프레임 어셈블리(7,8)의 뒤틀림으로 인한 스크린 배열의 이상 및 랜딩(Landing) 이상의 문제도 줄어들게 된다.

또한, 서브프레임(8)의 절곡부 높이(d)가 작아졌으므로 동일한 장력 분포를 가지기 위해서는 압축량 F를 증가하여야 한다. 이는 압축기에서 충분히 가능하도록 설계된다.

그리고 서브프레임(8)의 절곡부의 높이(d)가 낮아서 상대적으로 압축에 강하게 버틸 수 있으므로 서브프레임(8)의 두께를 축소하여 마스크 어셈블리의 전체 무게를 축소할 수 있다.

본 발명의 두 번째 효과로는 STC 금속부재(13)의 효과를 극대화 할 수 있다는 점이다.

종래의 기술에서 도 8의 (a)와 같이 STC 금속부재(13)는 프레임 압축 시 프레임의 휘어진 형상에 따라 같은 형태로 휘어지게 되고, 서브프레임(8)의 압축에 의해 휘어진 부분은 일부 영구변형영역에 들어있게 된다. 여기에 STC 금속부재(13)가 작용할 경우, 서브프레임(8)의 영구변형은 더욱 심화되어 열공정 후에는 텐션마스크(3)의 장력이 더욱 떨어지는 문제가 발생하게 된다.

그러나, 본 발명에서는 도 8의 (b)와 같이 서브프레임(8)의 휘는 방향은 상면으로 향하지만, STC 금속부재(13)의 작용은 서브프레임(8)의 변형으로 반대 방향으로 작용하게 되므로, 서브프레임의 영구변형 방지 및 열에 의한 텐션마스크(3)의 크립 현상을 충분히 방지할 수 있도록 하였다.

또한, 하기 [표 1]에서 보면, 열 공정 전후에 마스크의 장력이 떨어짐이 본 발명에 의할 때보다 종래가 훨씬 더 큰 것을 알 수 있다.

	Center	Corner
	전	후	전	후
종래	150Hz	115Hz	270Hz	219Hz
본 발명	150Hz	130Hz	263Hz	244Hz

그리고, 상기 서브프레임에 부착되는 스프링(10)의 형태를 단순화할 수 있다.

종래기술에서 언급된 서브프레임(8) 측 스프링(10)은 패널의 스터드핀(14)과의 거리가 맞지 않아서 스프링(10)의 형태가 절곡형태로 복잡하게 형성되고, 재료비 또한 가중되었다.

그러나 본 발명에서 서브프레임(8)의 위치가 패널(1)의 전면을 향하여 이동하였으므로 도 9와 같이 판상형의 스프링(10')의 부착이 가능하여, 가격적 측면에서 재료비 및 가공비의 절감을 가져올 수 있다.

또한, 도 10에 도시된 바와 같이 서브프레임(8)의 형상변경에 따라 패널(1)의 높이를 줄였을 경우에도 대응이 가능하다는 장점을 가진다. 즉, 최근의 추세에 따라 음극선관의 경량화 및 슬림화의 개발이 필수적이기 때문에, 이를 위해 음극선관의 전장 길이를 축소하는 것이 바람직하다.

따라서, 높이가 줄어든 패널(1)에 종래의 프레임 어셈블리(7,8)를 장착할 경우 서브프레임(8)의 일부가 패널(1)의 스커트부분 아래로 튀어나오게 되므로, 제조공정 시 패널을 이송할 때, 스커트가 바닥으로 하여 이송하여야 함으로 심각한 문제를 초래하였다.

그러나 본 발명의 기술에 의해 서브프레임을 패널 전면을 향해 절곡하여 형성하면, 도 10과 같이 패널(1)의 높이가 낮아지므로, 상기 서브프레임(8) 적용 시 충분히 대응 가능하다.

그리고 도 11은 본 발명에 의한 또 다른 실시예로써, 메인프레임(7)을 텐션마스크(3)보다 크게 확장하였을 때, 서브프레임의 절곡높이(d)를 크게 하여 더욱 장력에 강하도록 형성하기 위해, 패널의 높이보다는 작고 새도우마스크의 높이와 같거나, 크게 형성하는 것도 가능하다.

이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 하고, 본 발명의 범위는상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 텐션타입 음극선관의 서브프레임의 형상을 패널 전면으로 향하여 절곡되는 형태로 형성함으로써, 압축에 따른 변위의 민감도가 낮아져서 프레임 압축 시 변위의 산포가 줄어들고 뒤틀림이나 마스크 장력의 산포가 줄어들어 안정적인 압축을 실시할 수 있고, 서브프레임의 변형방향과 STC 작용방향이 반대 위치여서 서브프레임의 영구변형에 의한 마스크 장력의 저하를 방지하고 열공정시 STC가 제 역할을 수행하여 마스크의 크립 현상을 방지하여 좋은 진동 특성을 가지며, 스프링 부착시 구조의 단순화로 인한 단공정화를 통해 경비를 저감하고, 패널의 높이를 줄여 음극선관의 경량화 및 슬림화를 이룰 수 있는 효과가 있다.

또한, 서브프레임의 두께를 줄여서 마스크 어셈블리의 무게를 축소가능하게 하여, 서브프레임의 강한 구조 때문에 기존보다 두께가 작은 재료를 사용하더라도 같은 압축을 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (10)

1. 내면에 형광체 스크린을 갖는 패널과, 상기 패널에 연결된 펀넬과, 상기 패널 내면의 형광체 스크린에 대해 일정 간격을 두고 배치되어 색 선별 역할을 하는 텐션타입의 새도우마스크와, 상기 새도우마스크를 고정 지지하는 두 개의 메인프레임과 상기 두 개의 메인프레임 양단을 지지하는 두 개의 서브프레임으로 구성된 프레임과, 상기 프레임과 패널을 연결 지지하는 스프링을 포함하는 칼라음극선관에 있어서,

   상기 서브프레임은 패널의 전면을 향하여 상측으로 절곡되도록 형성된 것을 특징으로 하는 텐션타입 음극선관.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 서브프레임은 메인프레임에 부착되는 하단 지지부와, 절곡되는 절곡부와, 상기 절곡부에 의해 하단 지지부와 연결되는 상단 지지부로 구성되는 것을 특징으로 하는 텐션타입 음극선관.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 서브프레임의 상단 지지부는 상기 하단 지지부보다 상부에 있고, 패널보다 하부에 위치하도록 형성된 것을 특징으로 하는 텐션타입 음극선관.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 메인프레임의 장축부가 새도우마스크의 장축부보다 크게 형성된 것을 특징으로 하는 텐션타입 음극선관.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 서브프레임의 상단지지부는 메인프레임의 하단지지부에서 패널사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 텐션타입 음극선관.
6. 제 2항에 있어서,

   상기 절곡부는 상기 하단지지부에서 일정각 θ로 절곡되어진 것을 특징으로 하는 텐션타입 음극선관.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 θ는 하기식을 만족하는 것을 특징으로 하는 텐션타입 음극선관.

   0°< θ < 90°
8. 제 1항에 있어서,

   상기 스프링은 서브프레임의 측면에 부착된 것을 특징으로 하는 텐션타입 음극선관.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 스프링은 판상형으로 형성된 것을 특징으로 하는 칼라음극선관.
10. 제 2항에 있어서,

    상기 서브프레임의 상단지지부 하단에 열보상(STC) 금속부재를 부착하는 것을 특징으로 하는 텐션타입 음극선관.