KR20050006775A - 평면형 컬러음극선관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 평면형 칼라음극선관의 패널에 관한 것으로서, 동일 사이즈 관종 대비 유효면 사이즈(USD)는 동일하면서, 패널 센터 두께(CFT), 패널 코너부 두께() 및 패널 외면 센터에서 실에지 라인까지 거리(OAH)를 축소하여, 전체적으로 평면음극선관의 무게를 경량화 시키도록 한 평면형 컬러음극선관에 관한 것이다.

본 발명에 따른 평면형 컬러음극선관은 외면이 거의 평면에 가깝고, 내면은 일정 곡률을 가지며, 상기 내 외면에 대략 수직으로 연장하는 스커트를 구비한 장방형 패널, 상기 패널의 스커트 실에지부와 결합하는 펀넬을 포함하는 구성으로 이루어진 평면형 컬러음극선관에 있어서, 상기 패널 센터 두께를 CFT라하고, 패널 코너부 두께를 ()라하며, 패널 유효화면 사이즈를 USD라하고, 패널 외면 센터에서 실에지 라인까지 거리를 OAH라하며, 편향각 중심에서 실에지 라인까지 거리를 Ref라 할 때, 다음의 관계식, 58.1＜

Description

평면형 컬러음극선관{Flat Type Color Cathode Ray Tube}

본 발명은 평면형 칼라음극선관에 관한 것으로서, 특히 패널에 있어서, 동일 사이즈 관종 대비 유효면 사이즈(USD)는 동일하면서, 패널 센터 두께(CFT), 패널 코너부 두께()및 패널 외면 센터에서 실에지 라인까지 거리(OAH)를 축소하여, 전체적으로 평면음극선관의 무게를 경량화 시키도록 한 평면형 컬러음극선관에 관한 것이다.

도 1은 일반적인 컬러음극선관의 구성을 나타내는 개략 단면도로서, 동 도면에서 보여지는 바와 같이 패널(1)과 펀넬(2)이 결합되고, 패널(1)의 내면은 소정의 발광역할을 하는 형광면과, 상기 형광면을 발광시키는 전자빔(11)의 근원인 전자총(8)과 소정의 형광체를 발광시키도록 색을 선별해 주는 새도우 마스크(3)와, 상기 새도우 마스크(3)를 지지하는 메인프레임(5)으로 구성된다.

상기 새도우 마스크(3)가 장착된 메인프레임(5)을 패널(1)에 결합되도록 해주는 스프링(6)과, 음극선관이 동작 중에 외부 지자기에 영향을 적게 받도록 차폐 역할을 해주는 인너쉴드(7)가 메인프레임(5)에 고정된 상태로 고 진공으로 밀폐되어 있다.

도 1에서 보여지는 바와 같이 컬러음극선관의 동작 원리를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 펀넬(2)의 네크(10)에 내장된 전자총(8)에서 전자빔(11)이 음극선관에 인가된 양극전압에 의해서 패널(1) 내면에 형성되어 있는 형광면을 타격하게 되는데, 이 때 상기 전자빔(11)은 형광면에 도달하기 전 편향요크(9)에 의해서 상하, 좌우로 편향되어 화면을 이루게 된다.

그리고, 이러한 음극선관은 고 진공으로 되어 있기 때문에 외부의 충격에 쉽게 폭죽이 일어날 수 있으므로 이것을 방지하기 위해서 패널(1)이 대기압에 견딜 수 있는 구조 강도를 갖도록 설계한다. 또한, 패널(1)의 스커트 외면에 보강밴드(12)를 장착하여 고 진공 상태의 음극선관이 받는 응력을 분산, 내충격 성능을 확보하고 있다.

이러한, 종래의 음극선관은 크게 패널(1)과 펀넬(2)로 구성되어지고, 펀넬(1)의 네크(10) 부분에 전자총(8)을 삽입, 배기 공정을 통해 진공상태를 만들고 봉입된다.

여기서, 벌브가 진공상태로 되었을 때, 패널(1)과 펀넬(2)은 상당한 인장, 압축력을 받게 된다. 이러한 현상으로 인해, 패널(1)의 스크린의 특정한 위치에 과도한 인장응력 값이 나타나게 된다.

현재, 상기와 같은 패널은 점차 대형화 및 평면화 되어가고 있는 추세이다. 도 2a는 내, 외면이 모두 곡률을 갖는 패널을 나타내고, 도 2b는 외면은 거의 곡률을 갖지 않고 내면에만 곡률을 갖는 패널 형태를 나타내는 것으로서, 동 도면에서 보여지는 바와 같은 패널은 모두 종래의 패널 형태로서, 두께가 두껍게 형성된다.

이는, 패널(1)의 중량이 커져 패널(1)의 제조원가가 높아질 뿐 아니라, 상기패널(1)을 지지하기 위한 메인 프레임(5) 등의 부품들이 대형화되는 문제점을 갖게 되었다.

도 3은 평면형 패널과 비 평면형 패널의 스커트부 구조를 나타낸 개략도로서, 동 도면에서 보여지는 바와 같이 중심선을 기준으로 하여 좌측에 외면이 곡률을 갖지 않는 평면형 패널을 나타내고, 우측에 외면이 곡률을 갖는 비 평면형 패널을 나타낸다.

동 도면에서 보여지는 바와 같이 좌측의 외면이 곡률을 갖지 않는 평면형 패널은 몰드 매치라인에서 실 에지 라인까지의 거리(OMH)가 우측의 비 평면형 패널보다 크게 형성된다.

이는, 종래의 평면형 패널이 비 평면형 패널에 비해 전체적인 두께가 증가함으로써, 무게가 무거울 뿐 아니라, 재료비 등이 증가하여 제조단가가 상승하는 문제점을 갖는다.

그리고, 종래의 평면형 패널은 열 성형 후, 응고되는데 까지 많은 시간이 소요되는 것으로서, 작업능률이 저하되는 문제점을 갖는다.

또한, 이러한 평면형 패널은 비 평면형 패널에 비해, 패널(1)의 방폭 특성이 상대적으로 약해지는 구조로서, 이를 해결하기 위해서는 패널(1)의 두께를 두껍게 형성해 주어야 하는데, 이는 스크린의 휘도 특성이 떨어지게 되는 문제를 갖는다.

이와 같은 종래의 평면형 패널은 재료비가 많이 들고, 글래스 파손 등으로 인한 제조 단가가 상승하는 문제를 갖는 것으로서, 이에 대한 시급한 대책이 요구된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 동일 사이즈 관종 대비 유효면 사이즈(USD)는 동일하면서, 패널 센터 두께(CFT), 패널 코너부 두께()및 패널 외면 센터에서 실에지 라인까지 거리(OAH)를 축소하여, 전체적으로 평면음극선관의 무게를 경량화 시킴으로써, 재료비를 절감할 수 있도록 된 평면형 컬러음극선관을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 패널의 전체적인 두께가 축소됨에 따라 패널의 열 성형 후, 냉각 시간을 획기적으로 단축하여 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 평면형 컬러음극선관을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 패널 센터 두께(CFT) 축소로 인하여 화면의 밝기가 개선되어 음극선관의 휘도 품위 및 휘도 균일성(B/U)이 개선되도록 하는 평면형 컬러음극선관을 제공하는데 있다.

도 1은 일반적인 컬러음극선관의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도.

도 2a 및 2b는 각각 외면 곡률을 갖는 패널과 곡률이 거의 없는 평면 패널 구조를 나타낸 개략도.

도 3은 평면형 패널과 비 평면형 패널의 스커트부 구조를 나타낸 개략도.

도 4는 패널의 유효화면 사이즈와 패널 내면곡률을 나타내는 개략 사시도.

도 5는 본 발명에 따른 평면형 패널의 설계 인자들을 나타낸 개략도.

도 6의 (a), (b)는 패널 센터 두께(CFT)에 따른 X-레이 투과율을 보인 그래프와 표.

도 7의 (a), (b)는 패널 센터 두께(CFT)에 따른 밴드 변위량 및 진공응력, 회복률을 보인 그래프와 표.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1: 패널 2: 펀넬

3: 새도우 마스크 5: 메인프레임

6: 스프링 7: 인너쉴드

8: 전자총 9: 편향 요크

10: 네크 11: 전자빔

12: 보강밴드

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 평면형 컬러음극선관은 외면이 거의 평면에 가깝고, 내면은 일정 곡률을 가지며, 상기 내 외면에 대략 수직으로 연장하는 스커트를 구비한 장방형 패널, 상기 패널의 스커트 실에지부와 결합하는 펀넬을 포함하는 구성으로 이루어진 평면형 컬러음극선관에 있어서,

상기 패널 센터 두께를 CFT라하고, 패널 코너부 두께를 ()라하며, 패널 유효화면 사이즈를 USD라하고, 패널 외면 센터에서 실에지 라인까지 거리를 OAH라하며, 편향각 중심에서 실에지 라인까지 거리를 Ref라 할 때, 다음의 관계식, 58.1＜＜65.6을 만족하는 것을 특징으로 한다.

또한, 다음의 관계식, 17.5＜＜18.4을 만족하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 외면이 거의 평면에 가깝고, 내면은 일정 곡률을 가지며, 상기 내 외면에 대략 수직으로 연장하는 스커트를 구비한 장방형 패널, 상기 패널의 스커트 실에지부와 결합하는 펀넬을 포함하는 구성으로 이루어진 평면형 컬러음극선관에 있어서,

상기 패널 센터 두께를 CFT라하고, 패널 코너부 두께를 ()라하며, 패널 유효화면 사이즈를 USD라하고, 패널 외면 센터에서 실에지 라인까지 거리를 OAH라하며, 편향각 중심에서 실에지 라인까지 거리를 Ref라 할 때, 다음의 관계식, 146.1＜＜151.4를 만족하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 패널 센터 두께(CFT)가 9.9~10.1mm 인 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 패널 센터 두께 CFT와, 패널 코너부 두께()가 다음의 관계식, 2.31≤ { T}_{f } /CFT≤2.52를 만족하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다. 도면에 대한 설명에 앞서, 종래와 동일한 구성에 대해서는 이하, 동일한 부호를 사용하도록 한다.

도 4는 패널의 유효화면 사이즈와 패널 내면곡률을 나타내는 개략 사시도 이고, 도 5는 본 발명에 따른 평면형 패널의 설계 인자들을 나타낸 개략도 이며, 도 6의 (a), (b)는 패널 센터 두께(CFT)에 따른 X-레이 투과율을 보인 그래프와 표이고, 도 7의 (a), (b)는 패널 센터 두께(CFT)에 따른 밴드 변위량 및 진공응력, 회복률을 보인 그래프와 표이다.

도면의 설명에 앞서, 본 발명의 평면형 컬러음극선관은 외면이 거의 평면에 가깝고, 내면은 일정 곡률을 가지며, 상기 내 외면에 대략 수직으로 연장하는 스커트를 구비한 장방형 패널(1), 상기 패널(1)의 스커트 실 에지부와 결합하는 펀넬(2)을 포함하는 구성으로 이루어지는 평면형 컬러음극선관에 관한 것으로서, 종래와 동일한 구성부분에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 설명하도록 한다.

도 4 및 도 5에 나타난 바와 같은 본 발명은 패널(1) 센터부에서의 두께 CFT, 패널 유효화면 사이즈 USD, 패널 코너부 두께 (), 패널 외면 센터에서 실에지 라인까지 거리 OAH, 전자빔 편향각 중심에서 실에지 라인까지 거리 Ref와 같은 설계 인자들을 고려하여 설계가 이루어지도록 하는데, 특히, 상기 패널 센터부에서의 두께 CFT는 패널(1)의 X-레이 투과율 및 밴드변위량, 패널(1)의 진공응력, 회복율을 고려하여 설계하게 된다.

우선, 상기 패널 센터 두께를 CFT, 패널 유효화면 사이즈를 USD, 패널 외면 센터에서 실에지 라인까지 거리를 OAH, 편향각 중심에서 실에지 라인까지 거리를 Ref라 할 때, 다음의 관계식, 17.5＜＜18.4을 만족하도록 설계한다.

이때, 17.5＞가 되면, 이는 CFT가 10mm이하가 되는 것을 뜻하는 것으로서, X-레이 방출량이 도 6 (a)의 그래프에서와 같이 국제 규격 한계에 근접하여 나타나는 것을 알 수 있다.

도 6 (b)의 표를 참조하여 설명하면, 표에서 구동전압 35kV가 인가되었을 경우의 X-레이 방출량을 예를 들면, 국제규격에 따른 X-레이 방출량이 0.33mR/h인 반면, 본 발명에 따른 패널 센터 두께(CFT) 10mm에서는 X-레이 방출량이 0.26mR/h를 나타내고, 패널 센터 두께(CFT) 9.9mm에서는 X-레이 방출량이 0.29mR/h를 나타내고 있는데, 이는 국제규격에서의 한계 값인 0.33mR/h에 다소 여유를 갖는 것으로서, X-레이에 대한 안정성이 확보되고 있음을 알 수 있다.

그러나, 상기와 같은 이유에도 불구하고 본 발명에서는 패널 센터 두께(CFT)를 더 이상 얇게 형성할 수 없는데, 이는 도 7 (a)의 그래프와 (b)의 표를 통해 알 수 있듯이 밴드 변위량 및 진공응력, 회복률과 밀접한 관계를 갖고 있기 때문이다.

특히, 패널 센터 두께(CFT) 9.9mm에서의 진공응력이 급격하게 상승함을 알 수 있는데, 이는 음극선관의 폭발위험이 있는 것이다.

이때 만약,＞18.4가 되면, 이는 패널 센터 두께 CFT가 10.1mm 이상이 되는 것을 뜻하는 것으로서, 패널의 무게가 무거워지고, 광 투과율이 떨어져 화면의 평면감이 저하되며, 재료비 증가와, 성형 후의 응고되는데 까지의 시간이 길어져 생산성이 저하되는 문제가 있다.

본 발명은 또한, 패널 센터 두께를 CFT, 패널 유효화면 사이즈를 USD, 패널외면 센터에서 실에지 라인까지 거리를 OAH라 할 때, 다음의 관계식, 58.1＜＜65.6 또는 146.1＜＜151.4를 만족하도록 설계하는데, 이때, 58.1＞이거나, 146.1＞가 되면, 이는 CFT가 10mm이하가 되는 것을 뜻하는 것으로서, X-레이 방출량이 도 6의 그래프 및 표에서 보여지는 바와 같이 국제 규격 한계에 근접하여 나타나는 것을 알 수 있다. 즉, X-레이에 대한 안정성이 확보되고 있음을 알 수 있다.

그리고 만약,＞65.6이거나,＞151.4가 되면, 이는 패널 센터 두께 CFT가 10.1mm 이상이 되는 것을 뜻하는 것으로서, 패널(1)의 무게가 무거워지고, 광 투과율이 떨어져 화면의 평면감이 저하되며, 재료비 증가와, 성형 후의 응고되는데 까지의 시간이 길어져 생산성이 저하되는 문제가 따르게 된다.

그리고, 본 발명에 따른 패널의 센터 두께 CFT를 9.9~10.1mm가 되도록 형성하는데, 이는 도 7 (a)의 그래프와 (b)의 표를 통해 알 수 있듯이 밴드 변위량 및 진공응력, 회복률과 밀접한 관계를 갖고 있기 때문으로, 특히 패널 센터 두께(CFT) 9.9mm에서의 진공응력이 급격하게 상승함을 알 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 패널 센터 두께 CFT와, 패널 코너부 두께()가 다음의 관계식, 2.31≤ { T}_{f } /CFT≤2.52를 만족하도록 설계하는데, 만약, 2.31＞ { T}_{f } /CFT일 경우에는 패널 스커트와 유효화면 사이 경계부에 응력이 집중되어 강도가 저하되고, { T}_{f } /CFT＞2.52일 경우에는 패널 스커트와 유효화면사이 경계부의 두께가 커져서 글래스 파손율이 증가할 뿐 아니라, 실질적인 화면 사이즈의 구현이 어렵게 된다.

	종래 기술	본 발명
	17"	19"	17"	19"
CFT	11	11.5	10	10
Tf	24.22	26.5	23.22	25
OAH	63.5	79.5	62.5	78
USD	406.4	457.2	406.4	457.2
웨지율	220%	230%	232%	250%
Ref	160.0	180.7	160.0	180.7
	70.4	66.1	65.0	58.6
	155.0	152.4	151.0	146.5
	20.0	20.2	18.3	17.7

상기<표 1>은 17인치 및 19인치 평면칼라음극선관의 패널에 있어서, 종래 대비 본 발명에 나타난 설계요건을 비교한 것으로서, 상기 표에서 보여지는 바와 같이 본 발명은 동일 사이즈 관종 대비 유효면 사이즈(USD)는 동일하게 하면서, 패널 센터 두께(CFT) 및 패널 코너 두께(Tf), 패널 외면 센터에서 실 에지 라인까지의 거리(OAH)가 축소된 것을 알 수 있다.

상기와 같은 본 발명은 패널의 무게를 경량화시켜 재료비를 절감할 수 있게 된다. 또한, 패널의 열 성형 후, 냉각 시간을 획기적으로 단축할 수 있고, 화면의 밝기가 개선되어 음극선관의 휘도 품위 및 휘도 균일성(B/U)이 개선할 수 있게 된다.

본 발명은 다음과 같은 효과를 갖는다.

첫째, 본 발명은 동일 사이즈 관종 대비 유효면 사이즈(USD)는 동일하면서,패널 센터 두께(CFT), 패널 코너부 두께()및 패널 외면 센터에서 실에지 라인까지 거리(OAH)를 축소하여, 전체적으로 평면음극선관의 무게를 경량화 시킴으로써, 재료비를 절감할 수 있는 효과를 갖는다.

둘째, 본 발명은 패널의 전체적인 두께가 축소됨에 따라 패널의 열 성형 후, 냉각 시간을 획기적으로 단축하여 생산성을 향상시키는 효과를 갖는다.

셋째, 본 발명은 패널 센터 두께(CFT) 축소로 인하여 화면의 밝기가 개선되어 음극선관의 휘도 품위 및 휘도 균일성(B/U)이 개선되는 효과를 갖는다.

Claims (5)

1. 외면이 거의 평면에 가깝고, 내면은 일정 곡률을 가지며, 상기 내 외면에 대략 수직으로 연장하는 스커트를 구비한 장방형 패널, 상기 패널의 스커트 실에지부와 결합하는 펀넬을 포함하는 구성으로 이루어진 평면형 컬러음극선관에 있어서,

   상기 패널 센터 두께를 CFT라하고, 패널 코너부 두께를 ()라하며, 패널 유효화면 사이즈를 USD라하고, 패널 외면 센터에서 실에지 라인까지 거리를 OAH라하며, 편향각 중심에서 실에지 라인까지 거리를 Ref라 할 때,

   다음의 관계식, 58.1＜＜65.6을 만족하는 것을 특징으로 하는 평면형 컬러음극선관.
2. 제 1항에 있어서,

   다음의 관계식, 17.5＜＜18.4을 만족하는 것을 특징으로 하는 평면형 컬러음극선관.
3. 외면이 거의 평면에 가깝고, 내면은 일정 곡률을 가지며, 상기 내 외면에 대략 수직으로 연장하는 스커트를 구비한 장방형 패널, 상기 패널의 스커트 실에지부와 결합하는 펀넬을 포함하는 구성으로 이루어진 평면형 컬러음극선관에 있어서,

   상기 패널 센터 두께를 CFT라하고, 패널 코너부 두께를 ()라하며, 패널 유효화면 사이즈를 USD라하고, 패널 외면 센터에서 실에지 라인까지 거리를 OAH라하며, 편향각 중심에서 실에지 라인까지 거리를 Ref라 할 때,

   다음의 관계식, 146.1＜＜151.4를 만족하는 것을 특징으로 하는 평면형 컬러음극선관.
4. 제 1항, 2항, 또는 제 3항 중 어는 한 항에 있어서,

   상기 패널 센터 두께(CFT)가 9.9~10.1mm 인 것을 특징으로 하는 평면형 컬러음극선관.
5. 제 1항, 2항, 또는 제 3항 중 어는 한 항에 있어서,

   상기 패널 센터 두께 CFT와, 패널 코너부 두께()가 다음의 관계식, 2.31≤ { T}_{f } /CFT≤2.52를 만족하는 것을 특징으로 하는 평면형 컬러음극선관.