KR20050001568A - 개선된 패널구조를 갖는 음극선관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음극선관의 개선된 패널구조에 관한 것으로, 대각 외면 곡률이 12R 이상 30R 이하의 값을, 대각 내면 곡률이 2.2 이상 3.2R 이하의 값을 만족하는 크라운 형상의 내면 및 외면을 가지며, 그리고 중앙부 투과율이 50% 에서 60% 사이의 값을 갖는 음극선관의 패널구조이다. 여기서, 1R은 25.4 * V(대각 비주얼 사이즈) * 1.767 로서, V(대각 비주얼 사이즈)는 17"인 경우 16이다.

Description

개선된 패널구조를 갖는 음극선관{CRT with an Advanced Panel Shape}

본 발명은 음극선관에 관한 것으로, 상세하게는 평면감을 유지하면서 밝기균일도 및 내충격성을 개선시킨 음극선관의 글라스 구조에 관한 것이다.

일반적으로 칼라 음극선관은 3 색으로 발광하는 형광막이 내면에 형성된 스크린면을 가진 패널(Panel)과, 패널의 후방에 결합되어 음극선관의 진공용기를 형성하는 펀넬(Funnel)을 포함한다. 패널의 내면에는 형광막과 소정 간격 이격되어 전자빔 관통공이 다수개 형성된 새도마스크 프레임 조립체가 구비된다. 펀넬의 네크부와 콘부에는 각각 전자총(Electron Gun)과 편향요오크(Deflection Yoke)가 설치되어 있다.

도1은 음극선관의 전면을 형성하는 패널의 구조를 도시하고 있다. 도1에 도시된 바와같이, 패널(10)은 형광막이 도포되는 전면(11), 전면(11)의 가장자리에서 거의 수직 후방으로 연장형성되어 펀넬과 결합되는 연장부(12)로 구성된다. 보통, 폼드방식(Formed Type)이나 도트방식(Dot Type)의 패널은 패널 전면의 평탄감을 위하여 외면은 되도록이면 평평하게(flat) 하고, 내면은 글라스푹죽 등의 안전성문제나 전자빔을 편향시키는 편향요크의 특성을 고려하여 일정한 곡률을 갖도록 형성된다. 특히, 음극선관의 내충격성을 좋게 하기 위하여, 패널의 주변부 두께(TV, TH, TD)와 중앙부 두께(TC)의 비를 (TV, TH, TD)/(TC) > 2.0 이 되도록 설계하고 있다.

그런데, 패널 전면의 중앙부와 주변부의 두께 차이는 패널의 내면에 도포된 형광막을 여기시켜 형성되는 화상에서 밝기의 차이를 발생시킨다. 이러한 밝기 차이를 극복하기 위하여 중앙부의 형광체에 랜딩되는 전자빔의 전류밀도를 줄여 중앙부의 밝기를 낮추거나, 또는 80% 이상의 투과율을 가지는 글라스를 패널로 사용하면서 이로 인하여 발생되는 콘트라스트(contrast) 열화를 방지하기 위하여 패널 외면에 블랙코팅막(black coating film)을 형성시키는 등의 방법이 사용되고 있다.

그러나, 블랙코팅막 형성이 이루어지는 음극선관의 제조공정은 코팅공정이 추가되어 제조원가의 상승요인이 되어 경쟁력이 떨어진다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 글라스의 투과율을 50 ∼ 60% 로 할 필요가 있으나, 현재의 패널 두께를 유지하면 중앙 대비 주변부의 밝기가 열화되므로, 패널의 두께를 줄여야 하는 문제가 있다. 그러나, 주변 두께를 많이 줄일 경우에는 패널의 곡률이 평탄화됨으로써, 음극선관의 내충격성에 문제를 야기할 수 있다. 이와같이, 화상의 밝기를 개선하기 위한 패널을 설계할 때, 패널 외면의 평탄감 유지 및 패널 내면에 대한 편향요오크의 콘버어젼스 보정, 음극선관의 내충격성 등을 고려하여야 하므로 패널의 구조설계가 용이하지 않다.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 음극선관 패널의 외면 평면감을 중앙부 투과율 80%인 패널과 비슷하게 유지하면서 중앙 투과율 50 ∼60% 대에서 중앙부와 주변부의 밝기균일도 및 음극선관의 내충격성을 향상시킬 수 있는 구조의 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도1은 음극선관의 전면을 형성하는 패널의 구조,

도2a는 외면 및 내면의 실제곡률과 허상 곡률을 표시하는 그래프,

도2b는 종래 음극선관과 본 발명 실시예의 허상에 의한 최저 평면감을 시뮬레이션한 값을 나타내는 도표, 그리고

도3은 내면 곡률에 따른 밝기균일도 및 내충격도를 나타내는 그래프이다.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -

10: 패널 11: 패널전면

12: 패널연장부 TC: 중앙두께

TV: 수직가장자리두께 TH: 수평가장자리두께

TD: 대각가장자리두께

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 대각 외면곡률을 12R ∼30R 로 하고, 대각 내면곡률을 2.2R∼3.2R 로 하고, 내외면 곡률의 관계는 1.6≤[(내면 대각 Z값 - 외면 내각 Z값) + 중앙두께]/중앙두께 ≤2.0 을 만족하도록 하고, 그리고 수평가장자리, 수직가장자리 및 대각가장자리 사이의 높이차가 1.0mm 이하로 되는 음극선관의 패널을 제공한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

현재 폼드방식이나 도트방식의 음극선관의 패널 외면은 플랫(flat)인 데, 내면 곡률을 좀더 플랫하게 하면 내충격성이 열화된다. 따라서, 평면감을 기존(중앙 투과율 80% 대)으로 유지하면서 내충격성 및 밝기균일도(B/U, Bright Uniformity)을 유지 내지 향상시키기 위해서는 외면을 크라운(crown)하게 설계할 필요가 있다. 또한, 내충격성을 향상시기키 위해서는 내면 곡률도 크라운하게 설계할 필요가 있다.

도2a는 외면 및 내면의 실제곡률과 허상 곡률을 표시하는 그래프이다. 패널의 기계적 평면감은 외면 곡률에 의하여 결정되지만, 인간의 시각적 구조로 인한 감성적 평면감은 패널 외면과 패널 내면의 조화로 이루어진다. 도2a에 도시된 바와같이, 평면형 패널의 패널 전면에 형성되는 화상은 주변부가 중앙부에 비해 떠올라 보인다.

도2b는 종래 음극선관과 본 발명 실시예의 허상에 의한 최저 평면감을 시뮬레이션한 값을 나타내는 도표이다. 일반적으로 외면 대각 높이값(Z값)의 떨어짐량평가에서, 허상이 3.5R 이상이면 시각적으로 느끼는 평면감은 현재 중앙 투과율 80% 대인 패널의 평면감과 유사하다. 도2b를 보면, 외면 Z값이 2.4mm인 실시예에서, 허상의 R이 3.7R, 즉 3.5R 이상임을 보여주고 있다. 결국, 외면에 어느정도의 곡률을 형성하더라도 실제로 느끼는 평면감은 종래의 것과 크게 다르지 않게 됨은 물론, 패널의 내충격성 및 밝기균일도는 크게 향상시킬 수 있게 된다. 외면의 곡률 크라운은 밝기균일도를 높이기 위한 것으로서, 실험에 의하면 밝기균일도를 적어도 5% 이상 향상시키기 위해서는 17"경우에 외면 Z값은 1mm 이상으로 설계되어야 한다. 이러한 외면 곡률을 대표R로 일반화하여 표현하면, 12R ≤ 대각 외면 곡률 ≤30R을 만족한다. 여기서, 대표 1R은 25.4 * V(대각 비주얼 사이즈) * 1.767이며, V(대각 비주얼 사이즈)는 17"인 경우 16이다.

한편, 투과율 50 ∼60% 의 패널을 사용하면서, 패널의 밝기균일도를 58% 이상(화면에서 측정되는 밝기균일도 80% 이상)으로 확보하기 위해서는 주변두께/중앙두께 의 비를 200% 이하로 유지할 필요가 있다. 또한, 음극선관은 패널의 수직 끝단부에 응력이 집중되기 때문에 이 부분의 두께가 중앙에 비하여 10% 이상 얇은 경우에는 치명적인 방폭위험성이 가지므로 설계시 고려가 필요하다.

도3은 내면 곡률에 따른 밝기균일도 및 내충격도를 나타내는 그래프이다. 설계에서 중앙 대 주변 투과율비(BU)를 58% 이상, 즉 화면에서 측정되는 BU를 80% 이상으로 유지하여야 하므로, 도3에서 내면 곡률은 2.2R 이상으로 유지되어야 한다. 한편, 설계에서 신뢰성을 담보하는 내충격도는 20G(중력가속도) 이상어야 하므로, 도3에서 내면 곡률은 3.2R 이하로 유지되어야 한다.

결국, 대표R로 표현되는 대각의 내면 곡률은 2.2R ≤대각 내면 곡률 ≤ 3.2R 을 만족하여야 한다.

그리고, BU 58% 이상을 목표로 할 때, 내면과 외면의 곡률 관계를 직접 표현하면, 1.6≤[(내면 대각 Z값 - 외면 내각 Z값) + 중앙두께]/중앙두께 ≤2.0 을 만족하는 것으로 표현된다.

한편, 외면은 평면감이 보다 강하게 느껴지는 것이 바람직하므로, 이러한 외면의 평면감을 보다 개선시키기 위해서는, 외면의 높이값의 차이가 1.0mm 이하로 유지되는 것이 바람직하다. 즉, 수평가장자리 높이, 수직가장자리 높이 및 대각가장자리 높이 사이의 높이차이가 1.0 mm 이하가 되도록 한다.

외면을 크라운하게 설계한 패널을 갖는 음극선관에 의하면, 중앙 투과율이 50 내지 60%를 갖는 글라스의 패널에서도, 평면감을 중앙부 투과율 80%인 패널과 비슷하게 유지하면서 중앙부와 주변부의 밝기균일도 및 내충격성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 종래 기술에 비하여, 제조공정을 단순화시킬 수 있고, 제조원가를 대폭 감소시킬 수 있다.

Claims (4)

1. 대각 외면 곡률이 12R 이상 30R 이하의 값을, 대각 내면 곡률이 2.2 이상 3.2R 이하의 값을 만족하는 크라운 형상의 내면 및 외면을 가지며, 그리고 중앙부 투과율이 50% 에서 60% 사이의 값을 갖는 것을 특징으로 하는 개선된 패널구조를 갖는 음극선관. 여기서, 1R은 25.4 * V(대각 비주얼 사이즈) * 1.767 로서, V(대각 비주얼 사이즈)는 17"인 경우 16이다.
2. 제1항에 있어서, 내면과 외면의 곡률이

   1.6≤[(내면 대각 Z값 - 외면 내각 Z값) + 중앙두께]/중앙두께 ≤2.0 을 만족하는 것을 특징으로 하는 개선된 패널구조를 갖는 음극선관.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   수평 높이차, 수직 높이차 및 대각 높이차 사이의 차이가 1.0mm 이하인 것을 특징으로 개선된 패널구조를 갖는 음극선관.
4. 제3항에 있어서,

   주변두께/중앙두께 의 비가 200% 이하인 것을 특징으로 개선된 패널구조를 갖는 음극선관.