KR20050075522A

KR20050075522A - 음극선관용 패널

Info

Publication number: KR20050075522A
Application number: KR1020040003022A
Authority: KR
Inventors: 장규철; 김재선; 이효근
Original assignee: 삼성코닝 주식회사
Priority date: 2004-01-15
Filing date: 2004-01-15
Publication date: 2005-07-21
Also published as: US20050156502A1; CN1328749C; US7221082B2; CN1641826A

Abstract

본 발명은 인장응력에 의한 파손을 방지하고 경량화할 수 있는 음극선관용 패널을 개시한다. 본 발명의 패널은 영상을 표시하는 유효화면을 갖는 페이스부와, 페이스부의 가장자리로부터 후방으로 연장되는 스커트부와, 페이스부와 스커트부를 연결하는 블렌드라운드부로 구성되며, 두 단변과 두 장변을 갖는다. 또한, 페이스부의 평균외면곡률반지름(R)(mm)이 이고, 페이스부의 페이스중심두께 (Tc)(mm)와 대각유효화면두께(Td)(mm)가 이루는 웨지율(Td/Tc)이 이며, 페이스부와 스커트부를 포함하는 표면의 최대표면압축응력()(MPa)이 이고, 블렌드라운드부의 내면 굽힘인장응력()(MPa)이 의 범위를 갖는다. 두 단변과 두 장변이 만나는 제1 내지 제4 코너부의 실에지 응력()(MPa)이

Description

음극선관용 패널{PANEL FOR CATHODE RAY TUBE}

본 발명은 음극선관용 패널에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인장응력에 의한 파손을 방지하고 용이하게 경량화할 수 있는 음극선관용 패널에 관한 것이다.

주지하고 있는 바와 같이, 컬러텔레비전이나 컴퓨터 모니터 등의 제조에 사용되는 음극선관용 유리벌브(Glass bulb)는 기본적으로 세 가지의 구성 요소, 즉 화상이 투시되는 패널(Panel)과, 이 패널의 후면에 접합되는 원추형의 펀넬 (Funnel)과, 펀넬의 꼭지점에 접합되는 관형상의 네크(Neck)로 이루어진다. 패널은 화상을 표시하는 페이스부(Face portion)와, 이 페이스부의 가장자리로부터 후방으로 연장되어 있는 실에지(Seal edge)를 갖는 스커트부(Skirt portion)와, 페이스부와 스커트부를 연결하는 블렌드라운드부(Blend round portion)로 구성되어 있다. 펀넬은 패널의 실에지에 접합되는 실에지를 갖는 보디부(Body portion)와, 보디부의 후방에 연장되어 있는 요크부(York portion)로 구성되어 있다. 그리고 펀넬의 요크부에는 네크가 접합되어 있다.

이와 같은 음극선관용 패널, 펀넬 및 네크는 모두 유리로 제조되며, 특히 패널과 펀넬은 유리곱(Glass gob)이라 불리는 용융유리 덩어리를 원하는 크기 및 형상으로 프레스성형에 의하여 제조하고 있다. 패널은 프레스성형 후 강제통풍에 의한 냉각공정과, 스터드핀(Stud pin)을 실링하는 핀실링공정과, 열처리에 의하여 패널에 잔류하는 응력을 제거하는 서냉로(Annealing Lehr)에서의 서냉공정과 연마 및 검사공정을 통하여 완제품으로 제조하고 있다.

한편, 패널은 서냉로에 투입되기 전에 서냉점(Annealing point) 이하의 온도, 즉 15분 정도 유지하면 패널에 잔류되어 있는 응력이 거의 제거되는 520℃ 이하로 냉각된다. 패널의 서냉공정은 서냉점 이하로 냉각되어 있는 패널을 520℃ 정도의 온도로 유지되어 있는 서냉로를 통과시킨 후 상온으로 냉각시켜 응력을 완화시키며, 서냉시간은 최소 30분 이상으로 유지하고 있다. 패널에 잔류하는 응력은 압축응력(Compressive stress)과 인장응력(Tensile stress)으로 구분하고 있는 바, 서냉공정 후 패널의 표면 압축응력은 -3MPa 미만으로 생성되고, 대각축 방향으로 코너부의 내면 인장응력은 10MPa 이하로 생성된다. 그러나 일반적인 서냉공정은 패널의 생산성을 저하시키고 생산비를 상승시키기 때문에 대량으로 패널을 제조하는 유리벌브 제조자가 적용하기 부적합하였다.

근래 음극선관용 패널은 고화질 및 대형화의 추세에 따라 페이스부에 곡률을 갖는 전통적인 구면패널(Spherical panel)에서 평면패널로 급속하게 대체되고 있다. 평면패널은 구면패널에 비하여 화상의 왜곡(Distortion)이 적고, 눈의 피로를 최소화시킬 수 있으며, 넓은 시야각을 확보할 수 있는 등 여러 가지 장점을 보유한다. 그런데 음극선관의 대형화와 평면화시 기계적 강성을 보장할 수 있도록 유리벌브의 두께와 무게를 필연적으로 증가시켜야 하는 단점이 수반되고 있다. 특히, 유리벌브에 있어서 두께와 무게의 증가는 평면패널이 대부분을 차지하고 있는 바, 평면패널의 두께와 무게 증가는 성형성과 접합성을 저하시키는 등 유리벌브의 생산성을 저하시키는 원인이 되고 있다. 따라서, 유리벌브 및 음극선관 제조자는 음극선관의 대형화 및 평면화와 병행하여 서냉시간의 단축에 의한 생산성의 향상과 유리벌브의 두께와 무게를 감소시키기 위한 경량화에 많은 연구를 활발히 진행하고 있다.

이와 같은 유리벌브의 경량화에 따르는 구조적인 취약성을 보완할 수 있는 경량화 기술로 패널의 표면에 20% 정도의 압축응력층을 열강화에 의하여 형성하는 물리강화방법(Physical strengthening method)이 있다. 이러한 물리강화방법은 서냉로에서 서냉점 보다 낮은 520℃ 이하의 온도를 최고 온도로 유지하여 패널을 열처리한 후 상온으로 냉각하여 서냉공정에 의하여 제조한 패널의 잔류응력보다 높은 수준의 잔류응력을 형성한다.

그런데 물리강화방법에 있어서는 3차원적인 복잡한 상자 형상을 갖는 패널의 구조와 두께의 차이로 인한 불균일한 냉각에 의하여 인장성의 응력이 영구적으로 잔류하게 된다. 유리는 인장응력에 취약한 특성을 가지고 있는 바, 패널의 인장응력은 미세한 기계적 충격에도 쉽게 결함을 일으키고, 이 결함에 부여되는 서냉로에서의 열응력(Thermal stress)으로 인하여 파손이 발생되는 문제가 있다. 뿐만 아니라, 패널의 압축응력값을 높게 할수록 패널의 대각축 방향으로 코너부(Conner portion)의 내면에 생성되는 인장응력이 증가되는 문제가 있다. 서냉로의 서냉공정을 거친 평면패널의 코너부 내면에 잔류하는 인장응력은 잔류인장응력 또는 멤브레인응력 (Membrane stress)이라 부르고도 있는 바, 인장응력에 의한 파손을 방지할 수 있으면서도 경량화할 수 있는 패널의 개발이 요구되고 있으나, 이를 만족할 수 있는 패널이 개발되지 못하고 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 여러 가지 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 인장응력에 의한 파손을 방지할 수 있는 안전한 형태의 음극선관용 패널을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 기계적 강성이 효과적으로 보강되어 용이하게 경량화할 수 있는 음극선관용 패널을 제공하는데 있다.

이와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 영상을 표시하는 유효화면을 갖는 페이스부와, 페이스부의 가장자리로부터 후방으로 연장되는 스커트부와, 페이스부와 스커트부를 연결하는 블렌드라운드부로 구성되며, 두 단변과 두 장변을 갖는 음극선관용 패널에 있어서, 페이스부의 평균외면곡률반지름(R)(mm)이 이고, 페이스부의 페이스중심두께(Tc)(mm)와 대각유효화면두께(Td)(mm)가 이루는 웨지율(Td/Tc)이 이며, 페이스부와 스커트부를 포함하는 표면의 최대표면압축응력()(MPa)이 이고, 블렌드라운드부의 내면 굽힘인장응력()(MPa)이 의 범위를 갖는 음극선관용 패널에 있다.

또한, 두 단변과 두 장변이 만나는 제1 내지 제4 코너부의 실에지 응력 ()(MPa)이 의 범위를 갖는 것에 있다.

이하, 본 발명에 따른 음극선관용 패널에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면들에 의거하여 상세하게 설명한다.

먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 음극선관용 패널(10)은 내면에 결상용 형광체가 도포되어 화상을 표시하는 페이스부(11)와, 이 페이스부(11)의 가장자리로부터 후방으로 연장되어 있는 실에지(12)를 갖는 스커트부(13)와, 페이스부(11)와 스커트부(13)를 연결하는 블렌드라운드부(14)로 구성되어 있다.

도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 패널(10)은 단축(15), 장축(16)과 대각축(17)을 갖는 대략 직사각 형상으로 형성되어 있다. 페이스부(11)는 실질적으로 화상을 표시하는 유효화면(Useful screen: 18)을 이루는 페이스중앙영역(19)과 그 주변의 페이스주변영역(20)으로 구분할 수 있다. 그리고 패널(10)의 페이스주변영역(20)은 대각축(17) 방향으로 서로 대향하는 두 단변(21)과 두 장변(22)이 만나는 제1 내지 제4 코너부(23a∼23d)를 포함한다.

도 1과 도 2를 참조하면, 부호 Tc는 페이스부(11)의 중심 두께, 즉 페이스중심두께(Center face thickness: Tc)(mm)를 나타낸다. 부호 Td는 대각유효화면두께 (Td)(mm)를 나타내며, 대각유효화면두께(Td)(mm)는 대각축(17) 방향으로 페이스부 (11)의 내측윤곽선(Inside contour: 11a)과 블렌드라운드부(14)의 내측블렌드라운드부(Inside blend radius portion: 14a)가 접하는 접점의 두께를 의미한다. 페이스부(11)의 페이스주변영역(20)에서 페이스부(11)의 내측윤곽선(11a)과 블렌드라운드부(14)의 내측블렌드라운드부(14a)의 접점은 가장 두께가 두꺼운 지점이다. 페이스중심두께(Tc)(mm)와 대각유효화면두께(Td)(mm)가 이루는 비율은 웨지율 (Wedge rate: Td/Tc)로 표시하고 있다. 그리고 부호 R은 페이스부(11)의 평균외면곡률반지름(R)(mm)을 나타내며, 평균외면곡률반지름(R)(mm)은 임의의 방사방향에서 페이스부(11)의 중심을 통과하는 외측윤곽선(Outside contour: 11b)이 이루는 곡률반지름의 평균값을 의미한다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 패널(10)은 페이스부(11)의 평균외면곡률반지름(R)(mm)이 이고, 페이스부(11)의 페이스중심두께(Tc)(mm)와 대각유효화면두께(Td) (mm)가 이루는 웨지율(Td/Tc)이 이며, 페이스부(11)와 스커트부(13)를 포함하는 표면의 최대표면압축응력()(MPa)이 의 범위를 갖도록 구성되어 있다. 또한, 블렌드라운드부(14)의 내면 굽힘인장응력 (Bending tensile stress: )(MPa)이 의 범위를 가지며, 두 단변(21)과 두 장변(22)이 만나는 제1 내지 제4 코너부(23a∼23d)의 실에지 (12) 응력()(MPa)이 의 범위를 갖도록 구성되어 있다.

한편, 패널(10)은 1,000℃ 정도의 유리곱을 금형세트의 하부금형에 투입하고, 금형세트의 하부금형에 투입한 유리곱은 상부금형에 의하여 프레스성형하여 제조한다. 프레스성형한 패널(10)을 자연냉각시킬 경우, 패널(10)의 대각축(17) 방향으로 제1 내지 제4 코너부(23a∼23d)의 내면에는 70∼80MPa 정도의 인장응력이 생성된다. 프레스성형한 패널(10)을 서냉로에 투입하여 서냉점 근처의 온도를 유지하면서 패널(10)의 이송속도를 천천히 유지하여 서냉시간을 제어하는 일반적인 서냉공정을 실시할 경우, 대각축(17) 방향으로 제1 내지 제4 코너부(23a∼23d)의 내면에 생성되는 인장응력을 크게 감소시킬 수 있다. 이러한 패널(10)의 서냉공정은 서냉시간의 지연으로 생산성이 떨어지기 때문에 적용하지 못하고 있다.

또한, 서냉로의 온도를 점성유동이 일어날 수 없는 왜점(Strain point) 이하로 유지하고, 패널(10)의 이송속도를 일반적인 서냉공정에 비하여 빠르게 할 경우, 대각축(17) 방향으로 제1 내지 제4 코너부(23a∼23d)의 내면에 20∼50MPa 정도의 인장응력이 생성된다. 패널(10)의 표면에 #150 산화알루미늄(Al₂O₃) 사포로 스크래치(Scratch)를 부여하여 파괴강도를 알아보는 파괴계수평가(Modulus of Rupture test, MOR test)를 실시하고 있는 바, 제1 내지 제4 코너부(23a∼23d)의 내면에 생성되는 20∼50MPa 정도의 인장응력은 파괴계수평가에서 파괴강도를 만족하는 인장응력 10MPa 이하보다 매우 높은 수준이며, 외부로부터 부여되는 작은 기계적 충격에도 쉽게 결함을 일으켜 파손의 원인이 되고 있다. 스커트부(13), 두 단변(21)과 두 장변(22)의 블렌드라운드부(14)에도 인장응력이 생성되어 사용자의 안전도를 보장하지 못하는 문제를 수반하고 있다.

본 발명의 패널(10)은 프레스성형 후 서냉로에 투입하기 이전에 제1 내지 제4 코너부(23a∼23d)의 내면을 포함하는 패널(10)의 각 부위에 인장응력을 최소화할 수 있는 냉각을 실시하여 페이스부(11)와 스커트부(13)를 포함하는 표면의 최대표면압축응력()(MPa)이 의 범위를 갖도록 제조하였다. 또한, 블렌드라운드부(14)의 내면 굽힘인장응력()(MPa)이 10MPa 이하의 범위를 가지며, 두 단변(21)과 두 장변(22)이 만나는 제1 내지 제4 코너부(23a∼23d)의 실에지(12) 응력()(MPa)이 의 범위를 갖도록 제조하였다.

이와 같은 본 발명에 따른 음극선관용 패널의 제조방법은 이하의 실시예들에 의하여 보다 명확해질 것이며, 본 발명이 실시예들에 한정되는 것은 아니다.

표 1과 표 2에 나타나 있는 실시예 1 내지 실시예 4와 비교예 1 내지 비교예 9의 패널 모두는 장변과 단변의 비율이 4:3인 17인치이며, 평균외면곡률반지름 (R)(mm)이 인 평면패널이다. 실시예 1 내지 실시예 4의 패널에 대해서는 프레스성형 후 서냉로의 투입 이전에 냉각을 실시하였고, 비교예 1 내지 비교예 9의 패널에 대해서는 냉각을 실시하지 않았다. 또한, 서냉로의 운전은 최고유지온도를 다르게 하여 서냉공정을 실시하였다. 표 1과 표 2에서 서냉로의 운전조건1은 최고유지온도를 430℃, 운전조건2는 450℃, 운전조건3은 460℃, 운전조건4는 470℃로 설정하였다.

표 1과 표 2에서 페이스부와 스커트부를 포함하는 표면의 최대표면압축응력 ()(MPa)은 패널의 절단 후, JIS(Japanese Industrial Standards)-S2305에 규정되어 있는 광탄성원리의 세나르몽법(Senarmont Method)을 이용하는 편광계 (Polarimeter)로 측정하였다. 그리고 압축응력은 음(-)의 부호로 표기하며, 인장응력은 양(+)의 부호로 표기하였다.

한편으로, 실시예 1 내지 실시예 4와 비교예 1 내지 비교예 9의 패널이 외부의 기계적인 충격에 대응하는 정도를 알아보기 위하여 4개의 패널에 대하여 스크래치테스트(Scratch test)를 실시하였으며, 스크래치테스트는 제1 내지 제4 코너부, 두 단변과 두 장변의 블렌드라운드부 내면에 대하여 실시하였다. 스크래치테스트는 유리절단용 다이아몬드 스크리버(Diamond scriber)를 이용하여 제1 내지 제4 코너부의 내면, 두 단변과 두 장변의 블렌드라운드부 내면에 임의의 스크래치를 가한 후, 패널의 파손에 따라 합격여부를 판정한다. 그리고 제1 내지 제4 코너부, 두 단변과 두 장변의 블렌드라운부 내면에 대한 스크래치테스트의 결과는 표 1에 나타냈다.

스크래치테스트시 비교예 1 내지 비교예 9의 패널에서는 다이아몬드 스크리버에 의하여 스크래치를 가하자마자 자발적인 파손(Self-crack propagation)이 발생하였다. 스크래치테스트시 자발적인 파손이 발생한 비교예 1 내지 비교예 9의 패널에 대한 블렌드라운드부의 내면 굽힘인장응력()(MPa)은 제1 내지 제4 코너부에서 자발적인 파손을 일으킨 해당 파단면에 나타나는 미스트해클(Misthackle)간 거리의 1/2인 미러반지름(Mirror radius)을 측정하여 파손응력(Fracture stress)으로 계산하였으며, 파손응력은 일반적인 수학식 1에 의하여 구할 수 있다.

실시예 1 내지 실시예 4의 패널은 스크래치테스트시 파손이 발생되지 않았다. 이 경우, 블렌드라운드부의 내면 굽힘인장응력()(MPa)은 전기저항 스트레인게이지(Electrical resistance strain gage)에 의하여 정량적으로 측정한다. 블렌드라운드부의 내면 굽힘인장응력()(MPa)은 스커트부를 패널의 외측으로 변형시키려는 응력으로 스커트부를 제거할 경우 소멸된다. 굽힘인장응력을 측정하고자 하는 블렌드라운드부의 내면에 전기저항 스트레인게이지를 부착한 후 스커트부를 제거하면, 스커트부의 제거에 의하여 응력이 소멸되는 양이 전기저항 스트레인게이지에 측정되며, 스커트부를 제거하기 전에 잔류하고 있는 응력을 굽힘인장응력으로 산출한다.

또한, 음극선관 로공정 모사테스트는 패널과 펀넬의 실링공정에서 패널이 파손되는 정도를 알아보기 위한 것으로, 제1 내지 제4 코너부의 내면에 #150 산화알루미늄 사포로 스크래치를 부여한 패널을 상자 형태의 전기로에 투입하고, 전기로의 온도는 패널과 펀넬의 실링온도로 유지하여 실시하였으며, 음극선관 로공정 모사테스트의 결과는 표 1에 나타냈다.

내압테스트는 패널과 펀넬이 조립되어 있는 상태에서 실시하며, 패널의 외면에 #150 산화알루미늄 사포로 스크래치를 부여한 후, 유리벌브의 내부와 외부의 압력을 대기압으로 유지시킨 상태에서 외부의 압력을 증가시켜 유리벌브가 파손되기 까지의 내압을 실측하고, 그 결과로 유리벌브의 안전성을 보장한다. 내압테스트시 실측되는 유리벌브의 내압은 최저 35psi를 기준값으로 설정되어 있으며, 35psi 미만의 유리벌브는 불합격으로 판정한다.

구분	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4
페이스부의 형상	평면	평면	평면	평면
웨지율(Td/Tc)	2.23	2.23	2.36	2.54
페이스중심두께(Tc)(mm)	9.5	9.5	8.6	7.6
대각유효화면두께(Td)(mm)	21.2	21.2	20.3	19.3
서냉로의 운전조건	조건2	조건3	조건4	조건1
냉각 실시 여부	O	O	O	O
페이스부의최대표면압축응력(MPa)	-23.1	-21.7	-15.2	-29.1
스커트부의최대표면압축응력(MPa)	-17.0	-16.1	-12.4	-19.8
블렌드라운드부의내면 굽힘인장응력(MPa)	+8.8	+8.5	+7.4	+9.5
제1 내지 제4 코너부의스크래치테스트 파손수	0/4	0/4	0/4	0/4
장변과 단변의스크래치테스트 파손수	0/4	0/4	0/4	0/4
음극선관 로공정모사테스트 파손수	0/4	0/4	0/4	0/4
내압테스트(psi)	55	54	47	48

구분	비교예 1	비교예2	비교예3	비교예4	비교예5	비교예6	비교예7	비교예8	비교예 9
페이스부의형상	평면	평면	평면	평면	평면	평면	평면	평면	평면
웨지율(Td/Tc)	2.03	2.03	2.03	2.03	2.23	2.23	2.36	2.36	2.54
페이스중심두께(Tc)(mm)	11.3	11.3	11.3	11.3	9.5	9.5	8.6	8.6	7.6
대각유효화면두께(Td)(mm)	23	23	23	23	21.2	21.2	20.3	20.3	19.3
서냉로의 운전조건	조건1	조건2	조건3	조건4	조건1	조건2	조건1	조건2	조건1
냉각 실시 여부	×	×	×	×	×	×	×	×	×
페이스부의최대표면압축응력(MPa)	-24.4	-17.0	-16.1	-13.4	-22.9	-22.2	-24.5	-24.3	-25.4
스커트부의최대표면압축응력(MPa)	-22.3	-14.8	-13.4	-11.8	-18.4	-16.2	-18.3	-15.2	-18.1
블렌드라운드부의 내면 굽힘인장응력(MPa)	+68.5	+43.3	+32.1	+22.2	+46.9	+42.3	+41.1	+48.2	+38.7
제1 내지 제4 코너부의스크래치테스트 파손수	4/4	4/4	4/4	4/4	4/4	4/4	4/4	4/4	4/4
단변과 장변의스크래치테스트 파손수	4/4	4/4	4/4	4/4	4/4	4/4	4/4	4/4	4/4
음극선관 로공정모사테스트 파손수	4/4	4/4	4/4	4/4	4/4	4/4	4/4	4/4	4/4
내압테스트(psi)	69	63	66	60	54	56	51	55	47

표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1 내지 실시예 4의 패널은 웨지율(Td/Tc)이 의 범위를 만족하며, 페이스부와 스커트부를 포함하는 표면의 최대표면압축응력()(MPa)이 의 범위를 만족한다. 여기서, 표 1에서 실시예 3의 스커트부의 최대표면압축응력이 -12.4MPa로 측정되어 있으나, 페이스부의 최대표면압축응력이 -15.2MPa로 측정되었으므로, 실시예 3의 패널은 의 범위를 만족한다.

한편으로, 블렌드라운드부의 내면 굽힘인장응력()(MPa)이 10MPa 이하의 범위를 갖는다. 이와 같은 실시예 1 내지 실시예 4의 패널은 제1 내지 제4 코너부의 스크래치테스트, 두 단변과 두 장변의 스크래치테스트와 음극선관 로공정 모사테스트에 모두 합격하였다.

또한, 진공강도를 보장하는 내압테스트에서는 페이스부의 경량화율, 즉 실에지율이 증가될수록 파괴압력이 감소되나, 일반적인 유리벌브의 설계수준인 2.5∼3 기압을 충족한다. 따라서, 실시예 1 내지 실시예 4의 패널은 경량화에 목표하였던 진공강도를 보장하면서도 제1 내지 제4 코너부의 인장응력을 감소시킬 수 있다.

표 2에서 알 수 있는 바와 같이, 블렌드라운드부의 내면 굽힘인장응력() (MPa)이 10MPa를 초과하는 비교예 1 내지 비교예 9의 패널은 제1 내지 제4 코너부의 스크래치테스트, 두 단변과 두 장변의 스크래치테스트와 음극선관 로공정 모사테스트에 모두 불합격하였다.

한편, 웨지율(Td/Tc)이 의 범위를 만족하며, 페이스부와 스커트부를 포함하는 표면의 최대표면압축응력()(MPa)이 의 범위를 만족하고, 또한 블렌드라운드부의 내면 굽힘인장응력()(MPa)이 10MPa 이하의 범위를 갖는 패널 1 내지 패널 3에 대하여 두 단변과 두 장변이 만나는 제1 내지 제4 코너부의 실에지 응력()(MPa)을 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 패널(10)의 둘레(Periphery: Pt1∼Pt15)(단위: °)에 대하여 측정하여 표 3에 나타냈다. 패널 1 내지 패널 3 각각은 실시예 1 내지 실시예 3의 패널이다.

유리벌브 제조자는 실에지에 잔류하는 응력을 각도로 관리하고 있는 바, 두께 및 광탄성상수를 감안하여 표 3에 나타나 있는 둘레(Pt1∼Pt15)별 각도는 수학식 2에 의하여 실에지 응력()(MPa)으로 구할 수 있다.

여기서, 측정각도는 편광계의 검광자를 돌려 응력띠가 소멸되는 값이고, 패널이 조성에 따라 보유하는 고유의 값으로 조성에 따라 다르다.

한편, 표 3의 냉각조건에서 조건 1 내지 조건 5는 냉각유량, 냉각위치, 냉각시간, 냉각주기를 달리하여 실시하였다. 조건 1 내지 조건 3의 경우 냉각유량 및 냉각위치는 동일하게 설정하였으며 일정한 냉각주기로 조건 1로부터 조건 3으로 갈수록 냉각시간을 증가시켜 실시하였다. 조건 4와 조건 5의 경우 냉각유량 및 냉각위치는 동일하게 설정하였으며 조건 4로부터 조건 5로 갈수록 냉각시간을 증가시켜 실시하였다. 그리고 조건 1 내지 조건 3의 냉각주기와 조건 4 및 조건 5의 냉각주기는 서로 다르게 설정하였으며, 조건 3과 조건 5의 냉각정도를 가장 크게 설정하였다.

구분		냉각조건	둘레(°)								스크래치테스트
구분		냉각조건	Pt1	Pt3	Pt5	Pt7	Pt9	Pt11	Pt13	Pt15	파손응력	파괴여부
패널1	비교예10	기존	-260	-85	-200	-75	-245	-75	-200	-85	10MPa이상	X
	비교예11	조건1	-152	-55	-99	-53	-140	-57	-93	-58	10MPa이상	X
	비교예12	조건2	-150	-45	-100	-42	-144	-47	-107	-47	10MPa이상	X
	비교예13	조건3	-158	-29	-86	-32	-146	-25	-90	-30	10MPa이상	X
	실시예5	조건4	-137	-14	-67	-18	-147	-8	-77	-18	10MPa이하	O
	비교예14	조건5	-154	-30	-94	-26	-149	-22	-87	-32	10MPa이상	X
	비교예16	조건6	-140	15	-60	0	-150	9	-61	8	10MPa이하	O
패널2	비교예17	기존	-130	-85	-215	-47	-125	-45	-105	-48	10MPa이상	X
	비교예18	조건1	-88	-37	-66	-31	-75	-34	-58	-35	10MPa이상	X
	비교예19	조건2	-85	-30	-56	-31	-72	-30	-60	-32	10MPa이상	X
	실시예6	조건3	-91	-20	-53	-23	-88	-20	-45	-23	10MPa이하	O
	실시예7	조건4	-84	-18	-37	-15	-80	-18	-49	-13	10MPa이하	O
	실시예8	조건5	-95	-18	-48	-25	-86	-22	-54	-20	10MPa이하	O
	실시예9	조건6	-75	4	-35	0	-70	2	-30	0	10MPa이하	O
패널3	실시예10	기존	-67	-22	-59	-21	-57	-19	-56	-22	10MPa이하	O
	실시예11	조건1	-50	-23	-40	-15	-42	-18	-37	-17	10MPa이하	O
	실시예12	조건2	-48	-25	-35	-22	-41	-21	-28	-20	10MPa이하	O
	실시예13	조건3	-47	-17	-31	-17	-45	-14	-34	-15	10MPa이하	O
	실시예14	조건4	-46	-18	-27	-12	-42	-10	-30	-13	10MPa이하	O
	실시예15	조건5	-44	-10	-28	-12	-40	-12	-32	-13	10MPa이하	O
	실시예16	조건6	-47	0	-27	0	-44	0	-26	0	10MPa이하	O

표 3에서 알 수 있는 바와 같이, 패널 1에서 패널 3으로 갈수록 응력이 감소하며, 냉각조건에 따라 둘레(Pt1∼Pt15)별로 실에지의 응력이 변화한다. 조건 3과 조건 5가 냉각정도가 큰 경우이며, 이때 제1 내지 제4 코너부의 경우는 실에지 근처의 응력이 인장응력으로 바뀌어 나타나고, 거의 0에 가까운 값을 갖는다. 두 단변과 두 장변이 만나는 제1 내지 제4 코너부의 실에지 응력()(MPa)이 의 범위, 즉 -25∼20°의 수준을 갖는 실시예 5 내지 실시예 16의 패널은 스크래치테스트에 모두 합격하였다. 반면, 두 단변과 두 장변이 만나는 제1 내지 제4 코너부의 실에지 응력()(MPa)이 의 범위를 벗어나는 비교예 10 내지 비교예 19의 패널은 스크래치 테스트에 모두 불합격하였다.

이상에서 설명된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 음극선관용 패널에 의하면, 인장응력에 의한 파손을 방지할 수 있는 안전한 형태로 스크래치테스트, 음극선관 로공정 모사테스트와 내압테스트에서 요구되는 사용자의 안전도를 보장할 수 있다. 또한, 기계적 강성이 효과적으로 보강되어 용이하게 경량화할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 음극선관용 패널의 구성을 나타낸 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 음극선관용 패널의 구성을 나타낸 정면도,

도 3은 본 발명에 따른 음극선관용 패널에서 둘레의 위치를 설명하기 위하여 나타낸 정면도이다.

♣도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣

10: 패널 11: 페이스부

12: 실에지 13: 스커트부

14: 블렌드라운드부 14a: 내측블렌드라운드부

15: 단축 16: 장축

17: 대각축 18: 유효화면

19: 페이스중앙영역 20: 페이스주변영역

21: 단변 22: 장변

23a∼23d: 제1 내지 제4 코너부 Tc: 페이스중심두께

Td: 대각유효화면두께 R: 평균외면곡률반지름

Claims

영상을 표시하는 유효화면을 갖는 페이스부와, 상기 페이스부의 가장자리로부터 후방으로 연장되는 스커트부와, 상기 페이스부와 스커트부를 연결하는 블렌드라운드부로 구성되며, 두 단변과 두 장변을 갖는 음극선관용 패널에 있어서,

상기 페이스부의 평균외면곡률반지름(R)(mm)이 이고, 상기 페이스부의 페이스중심두께(Tc)(mm)와 대각유효화면두께(Td)(mm)가 이루는 웨지율(Td/Tc)이 이며, 상기 페이스부와 스커트부를 포함하는 표면의 최대표면압축응력()(MPa)이 이고, 상기 블렌드라운드부의 내면 굽힘인장응력()(MPa)이 의 범위를 갖는 음극선관용 패널.
제 1 항에 있어서, 상기 두 단변과 두 장변이 만나는 제1 내지 제4 코너부의 실에지 응력()(MPa)이 의 범위를 갖는 음극선관용 패널.