KR20060016384A - 음극선관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음극선관에 관한 것으로서, 특히 음극선관에 적용되는 패널의 중앙부 두께, 유효면 끝단의 두께 및 웨지율이 소정의 범위값이 되도록 상기 패널의 구조를 개선한 음극선관에 관한 것이다.

본 발명에 따른 음극선관에서 상기 음극선관을 구성하는 패널은 패널의 중앙부 두께(CFT)가 11.0㎜ ≤CFT ≤ 13.0㎜를 만족하고, 유효면 끝단의 두께(Tf)가 16.3mm ≤ Tf ≤ 18.3mm를 만족하며, 상기 패널의 중앙부 대비 유효면 끝단의 두께비인 웨지율(Pw)이 136% ≤ Pw ≤ 153%를 만족하도록 구성함으로써, 상기 패널의 구조의 개선을 통해 열처리 공정에서의 로내 파손을 줄임과 동시에 동일 관종 대비 상기 패널을 경량화할 수 있고 원가를 절감시킬 수 있는 효과가 있다.

패널, 섀도우 마스크, 보강밴드, 웨지율

Description

음극선관{Cathode Ray Tube}

도 1은 일반적인 음극선관의 내부 구조를 도시한 도,

도 2는 종래의 평면형 패널의 단면을 도시한 도,

도 3은 본 발명에 따른 음극선관의 패널의 단면을 도시한 도,

도 4는 본 발명에 따른 음극선관의 섀도우 마스크의 단면을 도시한 도,

도 5는 본 발명에 따른 음극선관의 보강밴드를 도시한 도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

10: 패널 30: 섀도우 마스크

90: 보강밴드 91: 비드

본 발명은 음극선관에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 음극선관에 적용되는 패널의 중앙부 두께, 유효면 끝단의 두께 및 웨지율이 소정의 범위값이 되도록 상 기 패널의 구조를 개선하여 특히 열처리 공정에서의 로내 파손을 줄임과 동시에 패널을 경량화하고 원가를 절감시킬 수 있는 음극선관에 관한 것이다.

일반적으로 음극선관(Cathode Ray Tube)은 전기신호를 전자빔으로 형성하고 이를 형광면에 주사시켜 광학상으로 변환하여 표시하는 장치를 말한다.

도 1은 일반적인 음극선관의 구조가 도시된 단면도이며, 상기 음극선관은 패널(1), 펀넬(2), 섀도우 마스크(3), 프레임(4), 스프링(5), 인너쉴드(6), 편향요크(7), 전자총(8) 및 보강밴드(9)를 포함하여 구성된다.

상기 음극선관의 동작에 따르면, 전자총(8)에서 방출된 전자빔은 펀넬(2)의 목 부분에 설치된 편향요크(7)에 의해 상하좌우로 편향되어 상기 패널(1)을 향해 진행한다.

상기 편향된 전자빔은 섀도우 마스크(3)의 유효부에 형성된 통과공을 통과하여 패널(1)의 내면에 도포된 형광면에 도달하게 되고, 상기 형광면이 상기 전자빔의 에너지에 의해 발광함으로써 화상이 재현되어, 사용자는 패널(1)을 통해 재현된 화상을 볼 수 있다.

상기 섀도우 마스크(3)는 대체적으로 상기 패널(1)과 평행하도록 지지되어지는데, 이를 위해 음극선관은 상기 섀도우 마스크(3)의 일측과 용접된 프레임(4)을 포함하여 구성되어 있으며, 상기 프레임(4)과 패널(1)이 결합되도록 스프링(5)이 설치되어있다.

또한, 음극선관은 전자빔이 외부의 지자계에 의해 이동경로가 휘지 않도록 상기 지자기를 차단하는 인너쉴드(6)를 포함한다.

상기 음극선관은 패널(1)과 펀넬(2)이 결합된 상태에서 배기공정을 통해 상기 음극선관의 내부를 진공상태로 유지하는데, 이에 따라 상기 음극선관에는 압축 응력이 작용하게 되며, 특히 상기 패널(1)의 중앙부에서 압축 응력은 과도하게 된다.

상기와 같은 압축 응력에 의해 음극선관은 외부의 충격에 쉽게 폭죽이 일어날 수 있으며, 이를 방지하기 위하여 상기 패널(1)의 스커트부 외면에 보강밴드(9)를 장착하여 음극선관이 받는 압축응력을 분산시킨다.

도 2는 종래의 평면형 패널의 단면을 도시한 도이다.

최근에는 음극선관이 대형화되고 패널의 외면이 평면화되는 추세에서 상기 패널(1)의 두께가 증가하며 패널(1)의 중심부에서 외곽으로 갈수록 그 두께가 두꺼워진다.

상기와 같은 특성을 갖는 평면형 음극선관은 패널(1)이 두꺼워짐으로 인해 중량이 커져 제조원가가 증가하며, 상기 패널(1)의 외곽으로 갈수록 열전도차에 의해 패널(1)의 내외면의 열변화에 대한 한계응력을 초과하는 응력이 상기 패널(1)로 인가되는 문제가 발생한다.

또한, 상기 음극선관의 스크린 특성 측면에서 볼 때, 상기 패널(1)의 두께가 두꺼워지면 상기 스크린의 휘도가 저하되며, 저하된 휘도를 본래의 수준으로 증가시키기 위해서는 상기 스크린의 형광체 폭을 증가시켜야 한다.

그러나, 상기 음극선관은 제한된 유효화면 크기를 가지므로, 상기 형광체 폭 을 증가시키기 위해서는 상기 형광체 각각을 구분하는 블랙 매트리스 폭을 줄여야하는데, 상기 블랙 매트리스 폭이 과도하게 좁아지면 색순도가 저하되는 문제가 발생한다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 상기 음극선관의 내외면이 소정의 곡률을 갖도록 설계하고 상기 패널의 중앙부 및 유효면 끝단의 두께가 소정의 범위의 값을 갖도록 설계하여, 열처리 공정에서의 로내파손을 줄임과 동시에 상기 패널의 무게를 감소시킴으로써 제조원가를 절감시킬 수 있는 음극선관을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 음극선관은 외면 및 내면에 소정의 곡률을 갖는 패널과, 전자빔 통과공이 형성되어 전자빔 색선별을 하는 섀도우 마스크와, 상기 패널의 외면에 장착되는 보강밴드를 포함하여 구성되는 음극선관에 있어서, 상기 패널은 패널의 중앙부 두께(CFT), 유효면 끝단의 두께(Tf) 및 상기 패널의 중앙부 대비 유효면 끝단의 두께비인 웨지율(Pw)이 각각 11.0㎜ ≤ CFT ≤ 13.0㎜, 16.3mm ≤ Tf ≤ 18.3mm 및 136% ≤ Pw ≤ 153%의 식을 만족하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 음극선관의 패널의 단면을 도시한 도이다.

본 발명에 따른 음극선관의 패널(10)은 외면 및 내면이 소정의 곡률을 갖고 형성되어 상기 패널(10)은 음극선관의 외부를 향하여 다소 볼록한 형태를 띠게 된다.

또한, 상기 패널(10)의 형태에 따라 음극선관의 물리적 특성 및 스크린 특성이 변화하는데, 상기 특성을 결정하기 위해서 패널(10)의 중앙부 두께(CFT), 유효면 끝단의 두께(Tf) 및 패널(10)의 중앙부 대비 유효면 끝단의 두께비인 웨지율(Pw)을 소정의 범위내의 값을 갖도록 설정함으로써 상기 패널(10)의 물리적 특성 및 스크린 특성이 향상되도록 할 수 있다.

패널(10)이 대형화, 평면화되면서 상기 패널(10)의 두께가 두꺼워짐으로 인해 발생하는 중량의 증가, 원가 상승 및 열처리 공정시의 파손 등의 문제점을 개선하기 위하여 상기 패널(10)의 두께를 감소시킬 필요가 있는데, 상기 두께를 과도하게 감소시킨 경우에는 음극선관 내부가 진공으로 형성됨에 따라 발생하는 압축 응력에 의해 방폭 특성이 약화되는 문제점이 발생한다.

또한, 음극선관의 경우에는 전자빔이 섀도우 마스크 또는 패널과 충돌시 X선이 상기 패널(10)을 관통하여 방출되는데, 상기 방출되는 X선의 상한치가 규격으로 정해져 있다. 따라서, 상기 X선 방출이 상기 규격에 적합하도록 하기 위해서는 패널(10)의 두께는 최소한의 크기를 유지해야 한다.

상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 본 발명의 음극선관에 적용되는 패널 의 중앙부 두께(CFT)는 11.0㎜ ≤ CFT ≤ 13.0㎜의 범위를 만족하도록 형성되는데, 상기 패널(10)의 중앙부 두께(CFT)가 11mm 이상인 경우에는 상기한 바와 같은 방폭 특성이 약화되거나 X선이 상기 패널(10)을 통해 외부로 방출되는 것을 방지할 수 있으며, 또한, 상기 두께를 13mm이하로 형성하여 패널의 두께의 감소로 인해 열처리 공정에서의 로내 파손을 줄임과 동시에 무게를 감소시켜 상기 패널(10)의 경량화 및 원가절감의 효과를 가져올 수 있다.

본 발명에 따른 음극선관의 패널(10)은 유효면 끝단의 두께(Tf)가 16.3mm ≤ Tf ≤ 18.3mm 의 범위를 더 만족하도록 구성되는데, 유효면 끝단의 두께(Tf)가 16.3mm 미만인 경우에는 상기 패널(10)의 주변부에 인가되는 압축응력에 대한 방폭특성이 저하되어 패널(10)의 안전특성이 불리해지며, 상기 두께를 18.3mm을 초과하여 설계한 경우에는 로 내에서 패널(10)의 열전도 차이로 인하여 내,외면의 열변화에 대한 상기 패널(10)이 받는 응력이 한계응력을 초과하게 되어 파손에 불리해진다.

또한, 본 발명에 따른 음극선관의 패널(10)은 상기 중앙부 대비 유효면 끝단의 두께비인 웨지율(Pw)이 136% ≤ Pw ≤ 153%의 범위를 더 만족하도록 구성되는데, 이는 상기 패널(10) 중앙부의 두께의 감소에 따라 일정범위 내의 비율로 유효면 끝단의 두께를 감소시킴으로써, 상기 중앙부의 휘도와 주변부의 휘도의 차를 나타내는 B/U(brightness uniformity)를 50% 이상 확보할 수 있으므로 색순도 저하를 방지할 수 있으며, 상기 B/U값은 일반적으로 수요자들의 요구수준인 47%를 상위하게 된다.

도 4는 본 발명에 따른 음극선관의 섀도우 마스크의 단면을 도시한 도이다.

본 발명에 따른 음극선관에 적용되는 섀도우 마스크(30)는 상기 패널(10)의 두께가 축소되는 것과 대응하여 상기 섀도우 마스크의 두께(Tm)를 감소시키는 방안으로 개선될 수 있는데, 본 발명에 따르면 상기 섀도우 마스크의 두께(Tm)를 0.19mm ≤ Tm ≤ 0.23mm의 범위를 만족하도록 하여, 상기 섀도우 마스크의 두께(Tm)가 두꺼움에 따라 중량 및 원가가 상승하거나, 상기 두께가 과도하게 축소되어 강도가 약해지는 문제점을 개선할 수 있으며, 또한 두께의 축소로 인해 상기 섀도우 마스크(30)의 통과공 형성을 위한 에칭공정이 용이하게 된다.

또한, 상기와 같이 구성되는 섀도우 마스크(30)는 AK재질의 섀도우 마스크를 사용하는 것이 바람직하며, 이에 따라 상기 섀도우 마스크(30)의 제조원가를 절감시킬 수 있는 효과가 있다.

한편, 본 발명에 따른 음극선관의 패널(10)은 틴트 글라스를 사용하는 경우 중앙부의 투과율(Tce) 및 유효면 끝단의 투과율을 각각 50.0% ≤ Tce ≤ 54.8% 및 39.1% ≤ Tco ≤ 42.9% 범위를 만족하는 것이 바람직하며, 상기 투과율이 해당 범위를 만족함으로써 기존 음극선관의 투과율에 대비하여 휘도 특성을 5% 이상 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 따라 상기 패널(10)의 두께가 전반적으로 감소하도록 구조를 개선한 경우에 있어서, 상기 음극선관 내부가 진공으로 형성되어 발생하는 압축응력을 분산시키도록 상기 패널(10)의 외면에 보강밴드를 장착하는데, 이를 도 5와 관련하여 설명한다.

도 5는 본 발명에 따른 음극선관의 보강밴드를 도시한 도이다.

도 5에 도시된 보강밴드(90)는 종래의 보강밴드보다 두께가 축소되고 상기 보강밴드(90)의 장축을 따라서 비드(91)가 형성된 것을 특징으로 하는데, 상기 보강밴드(90)의 두께가 증가하면 상기 압축응력의 분산효과는 증가하나 제조단가가 상승하게 된다.

따라서 본 발명에 따르면 상기 보강밴드의 두께(Tb)를 1.1mm ≤ Tb ≤ 1.8㎜의 범위를 만족하도록 형성하는데, 이는 상기 보강밴드의 두께(Tb)가 1.1mm미만인 경우에는 상기 보강밴드(90)의 체결력이 약하여 외부 응력을 적절히 분산할 수 없으며, 1.8mm를 초과하는 경우에는 그 제조단가가 상승함으로써 효과 대비 경쟁력이 떨어지게 된다.

상기 보강밴드의 두께(Tb)가 축소됨에 따라 압축응력의 분산효과의 저하 문제는 상기 보강밴드(90)의 장축을 따라서 비드(91)를 형성하여 이를 개선할 수 있는데, 상기 비드(91)의 개수를 복수개로 형성함으로써 상기 압축응력의 분산효과를 증대시킬 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 의한 음극선관을 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않고, 기술사상이 보호되는 범위 이내에서 응용될 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 음극선관은 패널의 중앙부 두께(CFT), 유효면 끝단의 두께(Tf) 및 웨지율(Pw)이 소정의 범위값을 만족하도록 상기 패널의 구조를 개선함으로써, 동일 관종 대비 상기 패널을 경량화하여 음극선관의 전체적인 무게를 경량화할 수 있고, 상기 패널 제조시 열처리 공정에서의 로내 열파손을 줄임으로써 생산성의 증대로 인하여 제공 단가를 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 패널 두께의 축소로 인해 화면의 밝기가 개선되어 음극선관의 휘도 품위개선을 이룰 수 있을 뿐 아니라, B/U를 50% 이상 확보할 수 있으므로 색순도 저하를 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 외면 및 내면에 소정의 곡률을 갖는 패널과, 전자빔 통과공이 형성되어 전자빔 색선별을 하는 섀도우 마스크와, 상기 패널의 외면에 장착되는 보강밴드를 포함하여 구성되는 음극선관에 있어서,

   상기 패널은 패널의 중앙부 두께(CFT), 유효면 끝단의 두께(Tf) 및 상기 패널의 중앙부 대비 유효면 끝단의 두께비인 웨지율(Pw)이 각각 다음의 식을 만족하는 것을 특징으로 하는 음극선관.

   11.0㎜ ≤ CFT ≤ 13.0㎜

   16.3mm ≤ Tf ≤ 18.3mm

   136% ≤ Pw ≤ 153%
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 섀도우 마스크의 두께(Tm)는 0.19mm ≤ Tm ≤ 0.23mm를 만족하는 것을 특징으로 하는 음극선관.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 섀도우 마스크의 재질은 AK 재질인 것을 특징으로 하는 음극선관.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 패널은 중앙부 투과율(Tce)이 50.0% ≤ Tce ≤ 54.8%를 만족하는 것을 특징으로 하는 음극선관.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 패널은 유효면 끝단의 투과율(Tco)이 39.1% ≤ Tco ≤ 42.9%를 만족하는 것을 특징으로 하는 음극선관.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 보강밴드의 두께(Tb)는 1.1mm ≤ Tb ≤ 1.8㎜를 만족하는 것을 특징으로 하는 음극선관.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 보강밴드는 상기 보강밴드의 장축을 따라서 비드가 형성된 것을 특징으로 하는 음극선관.

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