KR20040074555A

KR20040074555A - 평면 음극선관용 패널구조

Info

Publication number: KR20040074555A
Application number: KR1020030010473A
Authority: KR
Inventors: 김재열
Original assignee: 엘지.필립스디스플레이(주)
Priority date: 2003-02-19
Filing date: 2003-02-19
Publication date: 2004-08-25
Also published as: KR100494162B1

Abstract

본 발명은 음극선관에 관한 것으로서, 특히 진공응력 구조에 가장 취약한 패널의 수직축 방향의 두께를 증가시키는 구조로 구성하여 휘도저하, 패널 중량증가, 음극선관 제조과정에서의 열처리 공정에 의한 패널 파손을 해결할 수 있고, 음극선관의 슬림화와 고정세화가 가능하게 한 평면 음극선관용 패널구조에 관한 것이다.

본 발명에 따른 평면 음극선관용 패널구조는, 펀넬 전면에 접합되어 진공용기를 형성하도록 된 패널의 외면이 거의 평면으로 구성되고, 그 내면은 형광체 스크린이 형성되는 유효면부가 관축에 대해 볼록한 방향으로 곡률을 가지며, 상기 패널 내부에는 형광체 스크린과 대향하는 그릴 또는 오픈 브릿지 마스크가 구비되고, 상기 마스크는 수직방향 외측으로 인장된 곡률반경이 무한대를 갖는 평면 음극선관에 있어서,

상기 패널의 유효면 내면의 수평축 곡률반경을 Rh라하고, 수직축 곡률반경을 Rv라하며, 대각축의 곡률반경을 Rd라하고, 패널의 중앙부의 두께를 Tc라하며, 유효면의 수평 끝단부의 두께를 Th라하고, 수직 끝단부의 두께를 Tv라하며, 대각 끝단부의 두께를 Td라고 할 때, 패널의 두께 구조가 Tv/Tc < Td/Tc < Th/Tc의 관계를 만족하며, 내면곡률반경의 구조가 Rh < Rv < Rd의 관계를 만족하는 것을 특징으로 한다.

Description

평면 음극선관용 패널구조{Panel Structure of Plane CRT}

본 발명은 음극선관에 관한 것으로서, 특히 진공응력 구조에 가장 취약한 패널의 수직축 방향의 두께를 증가시키는 구조로 구성하여 패널의 광 투과율 감소에 따른 휘도저하, 패널 중량증가, 음극선관 제조과정에서의 열처리 공정에 의한 패널 파손을 해결할 수 있고, 음극선관의 슬림화와 고정세화가 가능하도록 하는 평면 음극선관용 패널구조에 관한 것이다.

도 1은 일반적인 평면 음극선관의 구조를 보인 단면도로서, 동 도면에서 보여지는 바와 같은 일반적인 평면 음극선관은, 전방에 위치한 장방형의 패널(3)과, 상기 패널(3)의 후방에 위치한 펀넬(2)과, 상기 펀넬(2)의 후방 끝단에 연장된 네크(4)를 포함하는 진공용기(1)를 형성한다.

그리고, 상기와 같은 진공용기(1) 내부는 전자(Electron)의 원활한 비행을 위해 약 { 10}^{-7 } Torr의 고 진공 상태로 유지된다.

또한, 상기 네크(4)의 내부에는 R, G, B의 전자빔(5)을 방사하는 전자총(6)이 위치된다.

그리고, 상기 패널(3)의 내측 표면에는 3색(R, G, B)의 형광체가 도포되어져 스크린(7)을 형성하고, 상기 스크린(7)과 대향하여 색 선별을 위한 텐션 마스크(Tension Mask)(8)가 형성되는데, 상기 텐션 마스크(8)는 프레임(Frame)(9)에 의해 음극선관의 수직축 방향으로 스트레칭(stretching)되어 고정된다.

그리고, 상기 전자총(6)으로부터 방사된 전자빔(5)은 펀넬(2) 외부에 형성된 편향장치(13)에 의해 편향 제어되어 형광체 스크린(7)에 적절히 조사(照射)됨으로써 화상을 구현하게 된다.

도 2는 종래의 텐션 마스크와 프레임의 조립구조를 보인 사시도 이다.

동 도면에서 보여지는 바와 같은 텐션 마스크(8)과 프레임(Frame)(9)조립구체는 그릴 또는 스트라이프형의 전자빔 투과공(10)이 형성된 텐션 마스크(8)의 장변 양단이 프레임(9)에 용접고정 된다. 이때, 상기 텐션 마스크(8)는 프레임(9)의 압축 반력에 의해 수직방향으로의 인장력을 받게 된다.

그리고, 상기 텐션 마스크(8)의 수직방향의 곡률은 직선으로 되어있고, 수평방향으로는 패널(3)의 내면곡률과 유사하게 관축에 대해서 볼록한 방향으로 소정의 곡률반경 Rm을 형성하게 된다.

그리고, 상기 텐션 마스크(8) 상에 형성된 전자빔 투과공(10)은 수직방향으로 극히 미세한 간격의 배치가 이루어져 일직선상의 군(群)을 형성하게 된다. 상기 군(群)은 다시 수평방향으로 일정한 피치(Ph)에 맞춰 반복적으로 형성된다.

한편, 전자빔(5)의 원활한 비행을 위해 음극선관 내부를 진공으로 유지시키게 되고, 상기 진공 용기(1)의 전면을 형성하는 패널(3)에 대해 하기 첨부도면을 참조하여 자세히 설명하도록 한다.

도 3은 종래의 패널 구조를 보인 평면도 및 단면도로서, 동 도면에서 보여지는 바와 같은 종래의 패널(3)은 형광체 스크린이 형성되는 유효면부(14)와, 수직축 양 끝단에서 수평방향으로 형성된 장변부(15)와, 수평축 양 끝단에서 수직방향으로 형성된 단변부(16)와, 대각축 양 끝단을 이루는 코너부(17)로 구성된다.

그리고, 상기 3부분(장변부, 단변부, 코너부)은 유효면부(14)의 가장자리에서 관축의 후방으로 절곡된 형태의 스커트부(18)가 각각 형성된다.

도 4는 종래의 평면형 패널의 수직 및 수평, 대각방향의 단면을 한 곳에 보인 단면도이다.

동 도면에서 보여지는 바와 같이 먼저 상기 패널의 유효면 내면의 수평축, 수직축 및 대각축의 곡률 반경을 각각 Rh, Rv, Rd,라하고, 패널의 중앙부 두께를 Tc라하며, 유효면의 수평, 수직 및 대각 끝단부의 두께를 각각 Th, Tv ,Td 라고 할 때, 폼드 마스크(Formed mask) 타입 음극선관의 내면 곡률 반경은 Rh > Rd > Rv의 관계식을 만족시키도록 되는데 비해, 마스크 스트레칭(Mask stretching) 타입 음극선관의 패널 두께 구조는 Tv/Tc < Th/Tc < Td/Tc의 관계식을 만족시키게 되며, 내면 곡률 반경은 Rv >Rd > Rh 또는 Rv ≒ Rd > Rh 또는 Rd > Rv or Rh의 관계식을 만족하도록 구성된다.

한편, 웨지량(중앙부 두께(Tc)기준, 대각 끝단부의 두께(Td)의 비 즉, Td/ Tc)은 통상 1.3내외로 이루어진다.

상기 구성으로 이루어진 종래의 마스크 스트레칭(Mask stretching)형 평면 음극선관의 패널(3) 내면곡률(R)의 결정배경에 대해 하기 첨부도면을 참조하여 보다 자세히 설명하기로 한다.

도 5의 (a)와 (b)는 각각 폼드 마스크형 평면 음극선관과 마스크 스트레칭형 평면 음극선관에 대한 패널 및 마스크, 전자빔과의 기하학적인 관계를 나타낸 개략도이다.

먼저, (a)의 폼드 마스크형 평면 음극선관에 대해 설명하면, 전자빔(5)이 폼드 마스크(19)의 전자빔 투과 공을 통해 패널(3) 내면에 도달한 후, 인접하는 전자빔(5)과의 간격을 일정하게 배열시키는 정도를 나타내는 빔 배열(GR)값이 최적의 상태인 1의 값을 유지할 수 있게 하기 위해서는, 패널 내면곡률(R)과, 폼드 마스크곡률(Rm), 전자빔(5)간에 다음과 같은 기하학적인 관계가 이루어져야 한다.

여기서,

GR: 인접하는 전자빔간의 빔 배열,

S: 편향중심(DC) 상에 위치하는 중앙 전자빔과 주변 전자빔간의 거리,

Q: 전자빔 경로상의 패널 내면과 마스크 사이의 거리,

Ph: 전자빔이 도달한 위치에서의 투과공과 인접하는 투과공 간의 거리,

L: 전자빔이 도달한 위치에서의 편향중심과 패널 내면 사이의 직선 거리를 나타낸다.

상기 관계식에서, 전자빔(5)이 패널(3) 중앙에 조사되는 것을 기준으로 할 때, 주변부 방향으로 전자빔(5)이 조사될수록 L값이 증가됨으로 인해 Lo(패널 중앙에서 거리) < L(패널 주변부에서 거리)의 형태로 변화된다.

상기와 같은 변화에 따라서 GR=1의 값을 유지시키기 위해서는 Q값이 주변부로 갈수록 증가되어야 한다. 즉, Qo(패널 중앙부에서의 거리) < Q'(패널 주변부에서의 거리)의 관계가 요구된다.

이에 대해, 종래의 폼드 타입 평면 음극선관에서는 주변부에서의 요구되는 Q값 증가분을 마스크의 형상을 변형시켜 대응하는 구조를 취하였다.

따라서, 패널의 내면곡률을 결정할 때, 패널 두께에 따른 이미지 부상효과 및 진공 시 기계적인 강도 등만을 고려하여 설계하였으며, 패널 내면의 수직, 수평, 대각방향 곡률 반경을 통상 패널의 진공 및 응력구조에 유리한 Rd > Rh > Rv형태로 제작하였던 것이다.

그리고, 도 5의 (b)에서 보여지는 바와 같이 마스크 스트레칭형 평면 음극선관에서는 색 선별 마스크가 수직방향으로 스트레칭 되는 텐션 마스크(8)방식임에 따라서 수직축을 기준으로 패널 중앙과 주변(6,12시 방향)의 Q값이 폼드 마스크(Formed mask)형 평면 음극선관과는 반대로 Qo(중앙) > Q'(주변:6,12시)의 형태가 되어 수직축 주변부(6,12시)로 갈수록 GR값이 1보다 작아지게 된다.

상기 텐션 마스크(8)는 구조적으로 수직방향의 곡률이 무한대(직선)에 가까워 GR=1의 값을 유지시키기 위해서는 도 4에서 보여지는 패널내면 수직 곡률반경 Rv를 수평 곡률반경Rh 및 대각 곡률반경 Rd보다 크게 형성하여야 한다.

즉, 수직 곡률반경 Rv를 더욱더 플랫(Flat)한 방향으로 증가시켜 상기 전술한 바와 같은 종래의 마스크 스트레칭형 평면 음극선관의 패널 내면 곡률반경은, Rv >Rd > Rh 또는 Rv ≒ Rd > Rh 또는 Rd > Rv or Rh의 조건을 만족시키게 되고, 또한, 패널의 두께 구조는 Tv/Tc < Th/Tc < Td/Tc의 조건을 만족시키게 된다.

그러나, 상기와 같은 폼드 마스크 타입 또는 텐션 마스크 타입의 음극선관이 슬림화(기준 음극선관 대비 전장 길이 15%이상 작은 음극선관) 또는 고정세화(마스크 피치 0.5mm이하)를 이루기 위해서는 여러 가지 문제점이 따르게 된다.

우선, 폼드 마스크 타입 음극선관의 경우, 마스크 피치를 0.5mm이하로 설정하게 되면 강도에 문제가 발생되어 외부 진동에 매우 취약해지는 문제가 발생된다.

그리고, 스트레칭 타입 음극선관의 경우, 슬림화로 인해서 대각 편향 각이 120도로 증가하게 되어 Lo/L 의 값이 더욱 작아 지게 된다.

따라서, GR=1의 조건을 유지시키기 위해서는 유효면 대각끝단으로 갈수록 Q값이 증가되어야 하므로, 패널의 두께 구조가 Tv/Tc < Th/Tc < Td/Tc로 되어 있거나, 각축상의 곡률반경 구조가 Rv >Rd > Rh 또는 Rv ≒ Rd > Rh 또는 Rd > Rv or Rh 로 되어 있을 경우에는 화면품질을 최적으로 유지시키기 위해 요구되는 GR값, 즉, GR = 1 ±0.03의 범위를 만족시킬 수 없게 된다.

상기와 같은 종래의 내면 곡률 구조를 슬림형 음극선관에 적용시키게 되면,상기 GR값이 약0.80이하가 되어, 음극선관의 기본적인 화상표현을 할 수 없을 정도로 화상이 열화되는 문제가 발생한다.

그리고, 음극선관의 패널 내면곡률을 결정하는데 고려되어야 할 중요한 또 한가지는 음극선관의 진공 배기 시 패널부가 받는 진공응력 이다.

상기 패널부에 발생하는 진공응력에 대해 하기 첨부도면을 참조하여 보다 자세히 설명하면 다음과 같다.

도 6은 종래의 진공배기 후의 브라운관의 응력구조를 나타낸 단면도이다.

동 도면에서 보여지는 바와 같이 패널과 펀넬로 형성된 진공용기(1)가 형성되고, 그 내부를 진공 배기 시킬 경우, 특히 패널부(3)에 강한 인장 응력이 발생되어 진공용기(1)의 변형을 일으키게 된다.

상기와 같은 진공 배기 시, 패널 유효면부(14)는 패널(3) 중앙을 정점으로 하여 내측 방향으로 변형되고, 패널 스커드부(18)는 외측 방향으로 변형된다.

특히, 상기 패널의 유효면부(14)에 강한 인장응력이 발생하게 되는데, 최대 인장응력 발생부위는 패널 유효면의 수직방향 끝단부(Ev)에서 최대 응력이 발생하게 된다.

그러나, 음극선관의 슬림화를 위한 GR = 1의 조건을 만족시키기 위해서는, 패널 내면곡률을 설계하는데 있어, 유효면 수평축 끝단 Q값이 더욱 증가되고, 이에 따라서 진공 응력 또한 증가하게 된다.

이때, 패널의 내면 두께 구조가 Tv/Tc < Th/Tc < Td/Tc의 조건을 만족하도록 이루어져 있게 되면, 상기와 같은 진공 응력에 효과적으로 대처할 수 없게되어 내방폭 특성 저하로 인한 심각한 안전문제를 유발시킨다.

그 예로서 30V형 마스크 스트레칭형 평면 음극선관의 경우, 인장 응력이 약12Mpa이상으로 발생되어 허용 한계 인장응력인 10MPa를 초과한다.

이러한 문제점을 해결하기 위해서 종래는 도 5의 (b)에서와 같이 패널외면을 일정 두께(a) 만큼 증가시킴으로써 유효면부에서의 응력발생을 억제하도록 하였다.

그러나, 이와 같은 패널(3)의 두께증가는 광 투과율이 낮아지게 되어 휘도 특성이 나빠지는 문제가 있고, 음극선관의 제조과정에서의 열처리공정 중 파손율이 증가하게 되는 문제를 갖는다.

또한, 이로 인해, 열 공정 인덱스 저하를 가져올 뿐만 아니라, 패널 중량증가에 따른 자재비 및 생산비 증가를 초래하게 되는 문제점을 갖는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 음극선관의 제조과정에서 열처리 공정 중, 패널의 파손 및 이로 인한 생산속도 저하의 문제를 해결하고, 중량증가 및 내 방폭성 문제를 해결 할 수 있도록 하는 평면 음극선관용 패널 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 패널의 역학적으로 가장 취약한 부분인 수직방향 주변부에 대해 강도를 향상시키면서, 동시에 패널의 중량감소와 패널의 두께감소를 통해 음극선관의 휘도를 향상시킬 수 있도록 하고, 브라운관의 정밀화 및 슬림화가 가능하도록 된 평면 음극선관용 패널구조를 제공하는데 다른 목적이 있다.

도 1은 일반적인 평면 음극선관의 구조를 보인 단면도.

도 2는 종래의 텐션 마스크와 프레임의 조립구조를 보인 사시도.

도 3은 종래의 패널 구조를 보인 평면도 및 단면도이다.

도 4는 종래의 평면형 패널의 수직 및 수평, 대각방향의 단면을 한 곳에 보인 단면도.

도 5의 (a)와 (b)는 각각 종래의 폼드 마스크형 및 마스크 스트레칭형 평면 음극선관의 패널 및 마스크, 전자빔과의 기하학적인 관계를 나타낸 개략도.

도 6은 종래의 진공배기 후의 브라운관의 응력구조를 나타낸 단면도.

도 7은 본 발명에 따른 평면형 패널의 유효면부를 나타낸 사시도.

도 8은 본 발명의 평면형 패널의 수직 및 수평, 대각방향의 단면을 한 곳에 보인 단면도.

도 9는 본 발명에 따른 마스크 스트레칭형 평면 음극선관의 패널 및 마스크, 전자빔과의 기하학적인 관계를 나타낸 개략도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1: 진공 용기 2: 펀넬

3: 패널 4: 네크

5: 전자빔 6: 전자총

7: 스크린 8: 텐션 마스크

9: 프레임 10: 전자빔 투과 공

13: 편향장치 14: 유효면부

15: 장변부 16: 단변부

17: 코너부 18: 스커트

103: 패널 114: 유효면부

105: 전자빔

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 평면 음극선관용 패널구조는, 펀넬 전면에 접합되어 진공용기를 형성하도록 된 패널의 외면이 거의 평면으로 구성되고, 그 내면은 형광체 스크린이 형성되는 유효면부가 관축에 대해 볼록한 방향으로 곡률을 가지며, 상기 패널 내부에는 형광체 스크린과 대향하는 그릴 또는 오픈 브릿지 마스크가 구비되고, 상기 마스크는 수직방향 외측으로 인장된 곡률반경이 무한대를 갖는 평면 음극선관에 있어서,

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.

도면 설명에 앞서, 본 발명이 적용된 마스크 스트레칭(Mask stretching)형 평면 음극선관의 구성은 패널의 구조를 제외하고는 일반적인 칼라 음극선관의 구조와 동일하므로 생략하고 패널의 구조만을 도 7 및 도 8에 도시하였다.

도 7은 본 발명에 따른 평면형 패널의 유효면부를 나타낸 사시도이고, 도 8은 본 발명의 평면형 패널의 수직 및 수평, 대각방향의 단면을 한 곳에 보인 단면도이다.

동 도면에서 보여지는 바와 같이 본 발명에 따른 평면형 패널은 패널(103)의 유효면부(114)의 외면곡률 반경(Ro)이 거의 평면으로 형성된다.

그리고, 상기 외면곡률 반경(Ro)은 수평, 수직, 대각 축 상의 3개의 대표 곡률로 표현될 수 있다.

즉, 수평 축(H) 상의 외면곡률 반경과, 수직 축(V) 상의 외면 곡률 반경, 그리고, 대각 축(D) 상의 외면곡률 반경으로 이루어지는데, 각 곡률 반경의 값이 동일한 단일 곡률 형태를 취하거나, 또는 각각 다른 곡률 반경을 갖게되는데, 단일 곡률 형태 인 경우, 외면곡률 반경(Ro) 값은 30000 ~ 100000mm 정도에 이른다.

그리고, 형광체 스크린이 형성되는 패널(103)의 내면곡률(Ri)은, 전술한 외면 곡률 반경(Ro)과 동일하게 수평, 수직, 대각 축 상의 3개의 대표 곡률로 표현된다.

즉, 수평 축(H) 상의 내면곡률 반경(Rh)과, 수직 축(V) 상의 내면곡률 반경(Rv)과, 대각 축(D) 상의 내면곡률 반경(Rd)으로 이루어지게 된다.

상기 패널(103)의 외면곡률(Ro)과 내면곡률(Ri)은 패널(103) 중앙부에서의 두께(Tc)만큼의 거리로 떨어져 있으며, 패널(103)의 유효면(114) 대각 끝단부 두께를 Td라하고, 유효면(114) 수직 끝단부 두께를 Tv라하며, 유효면(114) 수평 끝단부두께를 Th라하고, 중앙부에서의 두께를 Tc라고 하면, 패널(103) 내면이 관축(Z)에 볼록한 형상으로 곡률을 가지게 되므로 상기 Tv, Th, Td는 패널(103) 중앙부 두께 Tc보다 큰 값을 가지도록 구성된다.

그리고, 본 발명에서의 Tv, Tc, Td, Th의 상호 관계는 Tv/Tc < Td/Tc <Th/Tc의 조건을 만족시키도록 하고, 내면곡률 반경구조는 Rh < Rv < Rd의 관계를 만족시키도록 구성된다.

그리고, 각 축의 대표 내면곡률 반경(Rv, Rh, Rd) 사이의 관계를 보면 다음과 같다.

우선, Rv와 Rh사이에는 0.5 < 3Rv/2Rh < 2.7의 조건을 만족시키도록 구성된다.

그리고, Rd와 Rv사이에는 1.06 < 3Rd/2Rv < 1.2의 조건을 만족시키도록 구성된다.

또한, Rd와 Rh사이에는 1.0 < 3Rd/2Rh < 2.0의 조건을 만족시키도록 구성된다.

그리고, 패널(103)의 유효면(114) 수직, 수평, 대각 끝단의 두께 구성에 대해 살펴보면 다음과 같다.

우선, 패널(103)의 가운데 두께(Tc)와 유효면(114) 대각 끝단 두께(Td)와의 관계는 1.0 < Td/Tc < 1.5의 조건을 만족하도록 구성된다.

그리고, 패널(103)의 가운데 두께(Tc)와 유효면(114) 수평 끝단 두께(Th)와의 관계는 1.27 < Th/Tc < 1.35의 조건을 만족하도록 구성된다.

그리고, 패널(103)의 유효면(114) 대각 끝단 두께(Td)와 유효면(114) 수직 끝단 두께(Tv)와의 관계는 0.8 < Tv/Td < 0.86의 조건을 만족하도록 구성된다.

마지막으로, 패널(103)의 유효면(114) 수평 끝단 두께(Th)와 수직 끝단 두께(Tv)와의 관계는 0.98 < Th/Td < 1.04의 조건을 만족하도록 구성된다.

이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 마스크 스트레칭형 평면 음극선관용 패널 구조의 기하학적인 의미 및 곡률 반경 결정의 배경에 대해서 설명하고자 한다.

먼저, 구조적으로 볼 때, 마스크 스트레칭형 평면 음극선관이 폼드 마스크형 음극선관을 대비하여 가장 큰 차이를 보이는 것은, 마스크의 수직방향의 곡률 반경이 무한대인 점과, 이로 인해 파생되는 결과로서 패널(103)의 중앙부 두께 Tc와 패널 유효면 주변부 두께 Td 또는 Tv간의 두께 비(比)가 1.3전후로서, 폼드 마스크형의 2.0전후 보다 훨씬 작다는 점을 들 수 있다.

이러한, 두께 비의 차는 패널(103) 중앙부와 패널(103) 수직방향 주변부(6시,12시 지점)사이의 전자빔 배열 차를 줄이기 위해서 패널(103)의 수직방향 내면 곡률을 종래의 폼드 마스크용 패널보다 증가(평면화)시킴으로 인해 나타나는 결과이다.

그러나, 상기와 같은 마스크 스트레칭형 평면 음극선관의 패널을 설계하는데 있어 수직방향 주변부가 역학적으로 매우 취약한 문제점을 갖게 된다.

또한, 평면 음극선관의 고정세화 및 슬림화에 따른 대응방안으로 기존과 같이 단순하게 글래스의 두께(Tc)만을 증가시키게 되면 음극선관의 전체 무게가 증가하는 문제와, 열 공정 중 글래스 파손 등의 여러 가지 문제점을 유발하게 된다.

따라서, 본 발명은 요구하는 빔 배열에 대응 가능한 범위 내에서 패널(103)의 역학적인 응력 특성을 확보 가능하도록 패널 내면의 수직, 수평, 대각곡률 반경을 설정하고, 유효면(114)의 수직, 수평, 대각 두께를 설정하도록 한다.

도 9는 본 발명에 따른 마스크 스트레칭형 평면 음극선관의 패널 및 마스크, 전자빔과의 기하학적인 관계를 나타낸 개략도로서, 관축(Z)을 중심으로 하여 관축(Z) 상부는 수직방향에서의 편향을, 하부는 수평방향에서의 편향을 나타낸다.

동 도면에서 보여지는 바와 같이 먼저, 전자빔(105)이 패널(103) 중앙부를 향해 조사되는 경우, 편향장치의 편향중심 DC에서의 중앙부 전자빔(또는 수직방향 주변부 전자빔)과 주변 전자빔간의 거리를 So(또는Sy)라하고, 편향중심 DC에서 패널(103) 내면중앙(또는 패널 수직방향 주변)까지의 거리를 Lo(또는Ly)라하며, 패널(103) 중앙부(또는 패널 수직방향 주변)에서 텐션 마스크(108) 사이의 거리를 Qo(또는Qy)하고, 텐션 마스크(108)의 투과공과 인접하는 투과공 사이의 피치를 Ph라 할 때, 텐션 마스크(108)를 통과하여 패널의 중앙부(또는 패널 수직방향 주변)에 도달한 전자빔의 빔 배열GR(또는GRy)은 다음의 관계식을 만족시키도록 된다.

,

상기 관계식에 의하면, 편향중심 DC에서 패널(103)까지의 거리(L)는 중앙기준의 거리 Lo와 수직방향 주변기준의 거리 Ly가 Lo < Ly의 조건을 만족시키도록 한다.

따라서, 상기 빔 배열 GR및 GRy가 1이 되기 위해서는 패널(103)과 텐션 마스크(108) 사이의 거리는 Qo < Qy의 형태가 바람직하지만, 본 발명의 패널(103) 내면의 수직축 곡률 반경 Rv가 종래의 폼드 마스크형 패널의 곡률 반경에 비햐여 크기 때문에, 수직축 주변부에서의 Qy값이 Qo에 비해 적은 값을 가지게 된다.

이러한 경우, 상기 빔 배열 GRy가 1보다 적게 되는데, 이에 대한 보상 방법으로 편향장치가 수직방향 주변부를 편향할 때 편향중심 DC에서의 Sy값이 So보다 크게 형성되도록 한다.

이러한, 편향장치는 편향장치 내부의 자계를 종래에 비해 베럴형 자계화 시킴으로써 가능한데, 현재 편향장치의 기술 발달로 Sy값을 종래 대비 약10%내외까지 확대가 가능하다.

이 경우 상기 관계식에서의 분모항의 L값의 중앙 대비 주변의 증가분 Ly-Lo에 대해 분자항의 Q값 증가 요구분 Qy-Qo을 상기 편향장치에 의해 10%내외로 증가된 S값이 보상을 하게 됨으로써, 전체적으로 패널 수직방향 주변부에서의 GRy값을 중앙부의 GR값과 동일하게 1로 유지시키게 된다.

이론적으로 10%의 S값 증가는 10%의 Q값 감소효과를 가진다고 볼 수 있는데, 이에 따라서, 패널(103) 내면을 10%의 Q값 감소분만큼 텐션 마스크(108) 측으로 곡률지게 하는 것이 가능하다.

따라서, 패널(103) 내면의 수직방향 곡률 반경 Ry의 결정 시에는 역학적인 응력 및 글래스의 굴절률에 따른 광원 부상효과와 아울러 편향장치에 의한 패널 수직방향 주변부에서의 S값 증가 분을 고려하여 결정 할 필요가 있다.

또한, 브라운관이 슬림화가 되면 Lo값이 감소되기 때문에 GRx의 값을 중앙부의 GR값과 동일하게 1로 유지시키기 위해서는 패널(103)의 수평내면 곡률이 수직내면 곡률에 비해서 특정 비 이상으로 작아져야 한다.

따라서, 본 발명에서는 각 축 상에서의 내면 곡률 값을 Rh < Rv < Rd의 조건을 만족시키도록 하고, 각 Rh, Rv, Rd의 관계를 0.5 < 3Rv/2Rh < 2.7 또는, 1.06 < 3Rd/2Rv < 1.2 와, 1.0 < 3Rd/2Rh < 2.0 조건을 만족시키도록 구성한다.

그리고, 상기한 본 발명에 따른 스트레칭 마스크를 채용한 브라운관은 폼드 마스크를 채용한 종래의 브라운관에 비해, 패널(103)의 유효면부(114)의 수직, 수평 끝단에서의 패널 두께가 작기 때문에 진공 배기 시, 수직축 및 수평축 끝단에 응력이 집중하게 된다(특히 16:9화면의 브라운관).

이러한, 응력 집중을 분산시키기 위해서는 수평축 끝단에서의 패널 두께를 증가시켜야 한다.

따라서, 본 발명은 패널(103) 중앙부 두께를 Tc라하고, 유효면(114)의 수평, 수직 및 대각 끝단부의 두께를 각각 Th, Tv, Td라고 할 때, Tv/Tc < Td/Tc < Th/Tc의 조건을 만족시키도록 구성한다.

또한, 패널(103) 중앙 두께에 대한 각 축 방향 유효면 두께의 비를 1.0 < Td/Tc < 1.5 또는 1.27 < Th/Tc < 1.35, 0.8 < Tv/Td < 0.86, 0.98 < Th/Td < 1.04의 조건을 만족시키도록 구성한다.

상기와 같은 본 발명과 종래 기술의 대비 점을 하기 표 1과 표 2를 통해 살펴본다.

구분	Rv,Rd,Rh관계	Rv	Rh	Rd
본 발명	Rh<Rv<Rd	11506	9149	12040
종래 기술	Rh<Rd<Rv	21425	10950	14858

상기 표 1은 종래와 본 발명의 패널 내면 곡률을 비교한 비교표로서, 종래에비해 본 발명에서는 대각축 곡률 반경(Rd)이 수직축 곡률 반경(Rv)보다 커지게 된다.

구분	Tv/Td	Th/Td	Tv/Tc	Th/Tc	Td/Tc
본 발명	0.9	0.95	1.06	1.31	1.25
종래 기술	0.83	1.01	1.04	1.25	1.24

상기 표 2는 종래와 본 발명의 패널 유효면의 축별 두께를 비교한 비교표이다.

본 발명은 마스크 스트레칭형 음극선관은 고정세화에 유리한 내면 곡률을 제공할 수 있게 되는 효과를 갖는다.

그리고, 32Inch 브라운관의 경우 전장을 105mm 줄였을 때, GR값을 1±0.03의 범위로 만족시킬 수 있게 되어, 브라운관의 대화면화 및 슬림화가 가능해진다.

또한, 패널의 두께 즉 패널의 중앙부 두께 Tc 및 유효면 수직, 수평, 대각 끝단 두께 Tv, Th, Td를 감소시킬 수 있는 효과를 갖는다.

그리고, 패널두께 저감으로 인해 음극선관, 특히 평면형 음극선관의 가장 취약점인 중량을 감소시킬 수 있게 된다.

또한, 패널 두께 저감에 따라 패널의 두께방향 중앙부와 표면부 또는 음극선관 용기의 외면과 내면의 온도차를 감소시킴으로서, 음극선관 제조공정 중 최고 450도씨 내외에 달하는 열처리 공정중의 패널을 포함한 음극선관 용기의 파손율을 낮출 수 있게 되고, 패널 두께 저감에 따라 광 투과율을 높여 휘도를 증가시킬 수있게 되는 효과를 갖는다.

Claims

펀넬 전면에 접합되어 진공용기를 형성하도록 된 패널의 외면이 거의 평면으로 구성되고, 그 내면은 형광체 스크린이 형성되는 유효면부가 관축에 대해 볼록한 방향으로 곡률을 가지며, 상기 패널 내부에는 형광체 스크린과 대향하여 그릴 또는 오픈브릿지형 텐션 마스크가 구비되고, 상기 마스크는 수직방향 외측으로 인장된 곡률 반경이 무한대를 갖는 평면 음극선관에 있어서,

상기 패널의 유효면 내면의 수평축 곡률 반경을 Rh라하고, 수직축 곡률 반경을 Rv라하며, 대각축의 곡률반경을 Rd라하고, 패널의 중앙부의 두께를 Tc라하며, 유효면의 수평 끝단부의 두께를 Th라하고, 수직 끝단부의 두께를 Tv라하며, 대각 끝단부의 두께를 Td라고 할 때, 패널의 두께 구조가 Tv/Tc < Td/Tc < Th/Tc의 관계를 만족하며, 내면곡률반경의 구조가 Rh < Rv < Rd의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는 평면 음극선관용 패널구조.
제 1항에 있어서,

패널의 각 축 상의 내면곡률 반경 사이에 0.5 < 3Rv/2Rh < 2.7와 같은 관계식을 만족시키도록 하는 것을 특징으로 하는 평면 음극선관용 패널구조.
제 1항에 있어서,

패널의 각 축 상의 내면곡률 반경 사이에 1.06 < 3Rd/2Rv < 1.2와 같은 관계식을 만족시키도록 하는 것을 특징으로 하는 평면 음극선관용 패널구조.
제 1항에 있어서,

패널의 각 축 상의 내면곡률 반경 사이에 1.0 < 3Rd/2Rh < 2.0와 같은 관계식을 만족시키도록 하는 것을 특징으로 하는 평면 음극선관용 패널구조.
제 1항에 있어서,

패널의 유효면 수평, 수직 및 대각 끝단부의 두께 관계가 1.0 < Td/Tc < 1.5 의 관계식을 만족하는 것을 특징으로 하는 평면 음극선관용 패널구조.
제 1항에 있어서,

패널의 유효면 수평, 수직 및 대각 끝단부의 두께 관계가 1.27 < Th/Tc < 1.35의 관계식을 만족하는 것을 특징으로 하는 평면 음극선관용 패널구조.
제 1항에 있어서,

패널의 유효면 수평, 수직 및 대각 끝단부의 두께 관계가 0.8 < Tv/Td < 0.86의 관계식을 만족하는 것을 특징으로 하는 평면 음극선관용 패널구조.
제 1항에 있어서,

패널의 유효면 수평, 수직 및 대각 끝단부의 두께 관계가 0.98 < Th/Td <1.04의 관계식을 만족하는 것을 특징으로 하는 평면 음극선관용 패널구조.
제 1항에 있어서,

패널의 유효면 대각 축 거리를 Sd라하고, 패널의 중앙부 두께를 Tc라고 할 때 Sd/Tc < 45의 관계식을 만족하는 것을 특징으로 하는 평면 음극선관용 패널구조.
제 1항에 있어서,

패널의 유효면 수평축 끝단과 직교하는 수직축에서 패널의 두께가 가장 작은 지점이 유효면 대각 끝단과 수평축 끝단 사이에 존재하는 것을 특징으로 하는 평면 음극선관용 패널구조.