KR20060025790A - 음극선관 - Google Patents

Abstract

응력해석을 통하여 취약한 부분만 부분적으로 두껍게 형성하는 것에 의하여 기존 부품 및 설비의 공용화가 가능하고 중량의 증가를 최소화하는 것이 가능하도록, 실면(접합면)쪽 두께를 구석부에서 각 모서리의 중앙쪽으로 갈수록 두께가 두꺼워지는 형상으로 형성한 패널과 펀넬을 사용하는 음극선관을 제공한다.

패널 및 펀넬에 있어서 장변부쪽의 최대 두께(Tv), 구석부의 두께(Td), 단변부쪽의 최대 두께(Th)를 서로 다르게 설정하는 것도 가능하고, 장변부쪽의 최대 두께(Tv) > 단변부쪽의 최대 두께(Th) ≥ 구석부의 두께(Td)의 관계를 만족하도록 설정하여 형성하는 것도 가능하고, 단변부쪽의 최대 두께(Th) ≥ 장변부쪽의 최대 두께(Tv) > 구석부의 두께(Td)의 관계를 만족하도록 설정하여 형성하는 것도 가능하다.

음극선관, 패널, 펀넬, 두께, 가변, 방폭특성, 실면, 광각화, 광각, 슬림

Description

음극선관 {Cathode Ray tube}

도 1은 본 발명에 따른 음극선관의 일실시예를 나타내는 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 음극선관의 일실시예에 있어서 패널을 나타내는 사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 음극선관의 일실시예에 있어서 펀넬을 나타내는 사시도이다.

도 4는 본 발명에 따른 음극선관의 일실시예에 있어서 컴퓨터 시뮬레이션을 이용하여 장변부에 대한 응력해석을 행한 결과를 나타내는 그래프이다.

도 5는 본 발명에 따른 음극선관의 일실시예에 있어서 컴퓨터 시뮬레이션을 이용하여 단변부에 대한 응력해석을 행한 결과를 나타내는 그래프이다.

도 6은 본 발명에 따른 음극선관의 일실시예에 있어서 컴퓨터 시뮬레이션을 이용하여 구석부에 대한 응력해석을 행한 결과를 나타내는 그래프이다.

본 발명은 음극선관에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 패널 및 펀넬의 두께를 가변시켜 최적화하므로 중량을 최소화하면서 충분한 방폭특성을 확보하고 부품 및 설비의 공용화가 가능한 음극선관에 관한 것이다.

일반적으로 음극선관은 패널과 펀넬 및 넥크부가 일체로 접합되어 진공용기를 이루며, 패널의 내면에는 형광층이 형성되고, 넥크부에는 전자총이 설치되며, 패널의 내부에는 마스크 조립체가 설치된다. 그리고 넥크부 및 펀넬의 외부에는 편향요크가 설치된다.

상기와 같이 구성되는 음극선관은 전자총에서 방출된 전자빔이 편향요크에 의하여 편향되면서 주사되고, 마스크 조립체의 마스크를 통과하여 패널 내면의 형광층에 충돌하여 소정의 화상을 재현하도록 이루어진다.

종래 음극선관에 있어서는 전자빔이 주사되는 편향각이 대략 102∼106°의 범위에서 이루어지므로, 이러한 편향각에서의 전자빔이 대응되는 형광체에 정확하게 랜딩되도록 하기 위하여 편향을 위한 일정한 거리를 필요로 한다. 따라서 종래 음극선관은 전장이 길게 형성되고, 이것이 큰 단점으로 작용한다.

최근에는 음극선관의 슬림(slim)화를 위하여 광각화(편향각을 대략 125° 정도로 광각화)를 구현하는 기술이 제안되고 있으며, 이 경우에는 방폭특성을 확보하기 위하여 패널과 펀넬의 두께를 두껍게 하여야 할 필요가 있다.

그러나 패널과 펀넬의 외곽 치수를 종래와 동일하게 유지하면서 두께를 두껍게 하는 경우에는 내면 치수가 축소되어 기존 음극선관을 제조하는 설비나 기존 부품(마스크 조립체의 프레임이나 스프링 등)을 공용으로 사용하는 것이 어려워져 신규투자(설비 및 금형 등)가 필요하게 되며, 이는 원가상승의 요인으로 작용한다.

그리고 패널과 펀넬의 두께를 두껍게 하게 되면 중량이 증가되어 취급이 어 렵게 된다.

본 발명은 이러한 점에 조감하여 이루어진 것으로서, 패널과 펀넬의 두께를 응력해석을 통하여 취약한 부분만 부분적으로 두껍게 형성하는 것에 의하여 기존 부품 및 설비의 공용화가 가능하고 중량의 증가를 최소화한 음극선관을 제공하는 데, 그 목적이 있다.

본 발명이 제안하는 음극선관은 실면(접합면)쪽 두께를 구석부에서 각 모서리의 중앙쪽으로 갈수록 두께가 두꺼워지는 형상으로 형성한 패널과 펀넬을 사용한다.

상기 패널 및 펀넬에 있어서 장변부쪽의 최대 두께(Tv), 구석부의 두께(Td), 단변부쪽의 최대 두께(Th)를 서로 다르게 설정하는 것도 가능하다.

그리고 상기 패널 및 펀넬을 장변부쪽의 최대 두께(Tv) > 단변부쪽의 최대 두께(Th) ≥ 구석부의 두께(Td)의 관계를 만족하도록 설정하여 형성하는 것도 가능하고, 단변부쪽의 최대 두께(Th) ≥ 장변부쪽의 최대 두께(Tv) > 구석부의 두께(Td)의 관계를 만족하도록 설정하여 형성하는 것도 가능하다.

다음으로 본 발명에 따른 음극선관의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저 본 발명에 따른 음극선관의 일실시예는 도 1∼도 3에 나타낸 바와 같이, 실면(접합면)쪽 두께를 구석부에서 각 모서리의 중앙쪽으로 갈수록 두께가 두 꺼워지는 형상으로 형성한 패널(2)과 펀넬(4)을 사용한다.

상기 패널(2) 및 펀넬(4)은 장변부쪽의 최대 두께(Tv), 구석부의 두께(Td), 단변부쪽의 최대 두께(Th)를 서로 다르게 설정하여 형성하는 것도 가능하다.

즉 상기 패널(2)은 도 2에 나타낸 바와 같이, 장변부 및 단변부는 각각 중앙으로 갈수록 두께가 두꺼워지는 형상으로 형성한다.

상기 패널(2)의 장변부 두께(Tv)와 단변부 두께(Th)는 구석(코너)쪽에서 중앙쪽으로 갈수록 두꺼워지는 방향으로 증가하며, 대각방향의 구석부 두께(Td)는 장변부의 두께(Tv) 및/또는 단변부의 두께(Th) 보다 작도록 설정한다.

상기 패널(2)과 접합되는 펀넬(4)의 경우에도 도 3에 나타낸 바와 같이, 패널(2)에 대응하여 장변부의 두께(Tv)와 단변부의 두께(Th)가 구석(코너)쪽에서 중앙쪽으로 갈수록 증가하도록 설정하여 형성한다.

상기 패널(2)과 펀넬(4)의 접합면(실면)에 있어서, 두께 변화에 따른 형상의 변화는 내면쪽으로 이루어져 외면의 형상은 종래 음극선관의 경우와 동일한 형상을 유지하며, 내면은 볼록하게 돌출하는 곡면으로 형성된다.

상기 패널(2) 및 펀넬(4)에 있어서, 대각방향의 구석부 두께(Td)는 종래 음극선관의 경우와 동일하거나 근사한 범위내에서 설정하여 형성한다. 따라서 마스크 조립체를 코너핀(29)을 사용하여 장착하는 경우에는 설치 위치의 치수변동이 발생하지 않으므로 스프링(28)과 프레임(20) 등에 있어서 기존 부품의 공용화가 가능하고, 제조설비의 공용화가 가능하다.

그리고 상기 패널(2) 및 펀넬(4)을 장변부쪽의 최대 두께(Tv) > 단변부쪽의 최대 두께(Th) ≥ 구석부의 두께(Td)의 관계를 만족하도록 설정하여 형성하는 것도 가능하다.

나아가 상기 패널(2) 및 펀넬(4)을 단변부쪽의 최대 두께(Th) ≥ 장변부쪽의 최대 두께(Tv) > 구석부의 두께(Td)의 관계를 만족하도록 설정하여 형성하는 것도 가능하다.

그리고 도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 패널(2)과 펀넬(4) 및 넥크부(6)가 하나의 진공용기를 이루며, 넥크부(6)에는 전자총(8)이 설치된다.

상기 패널(2)의 내면에는 형광층(3)이 형성되고, 펀넬(4)의 내면에는 애노드(7)와 연결되는 흑연층(5)이 형성된다. 또 상기 프레임(20)에는 게터(9)가 설치된다.

상기 패널(2)의 네 구석부에 설치되는 코너핀(29)에 마스크 조립체의 프레임(20)에 용접 고정되는 스프링(28)을 결합시키는 것에 의하여 마스크 조립체는 패널(2)에 지지되고, 진공용기 내부에 설치된다.

상기 마스크 조립체는 다수의 빔통과구멍(15)이 소정의 패턴으로 형성되는 마스크(10)와, 상기 마스크(10)가 조립되어 지지되는 프레임(20)과, 상기 프레임(20)의 구석부에 설치되고 패널(2)에 설치되는 코너핀(29)에 조립되어 프레임(20)을 지지하는 스프링(28)을 포함하여 이루어진다.

상기와 같이 구성되는 마스크 조립체에 있어서, 상기 패널(2) 및 펀넬(4)의 두께를 변화시킴에 따라 변경되는 부품은 내부쪽으로 부분적으로 돌출하는 패널(2)과 접하는 프레임(20)뿐이다.

따라서 본 발명에 따른 음극선관에 있어서는 상기 프레임(20)의 외곽 치수만을 변경시키는 것으로 기공부품에 대한 공용화가 모두 가능하므로, 신규투자에 대한 부담이 거의 없다.

도 4∼도 6에는 편향각을 125°로 광각화한 경우 전장이 단축되도록 패널(2) 및 펀넬(4)의 형상을 도 1과 같이 변경시킨 경우에 패널(2) 및 펀넬(4)에 작용하는 진공압에 의한 응력해석을 행한 결과를 그래프로 나타낸다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 장변부의 중앙부분에서는 9.3MPa의 응력이 작용하는 것으로 나타나, 이 부분의 두께(Tv)는 대략 18mm 정도를 유지하는 것이 바람직한 것으로 해석된다.

또 도 5에 나타낸 바와 같이, 단변부의 중앙부분에서는 6.3MPa의 응력이 작용하는 것으로 나타나, 이 부분의 두께(Th)는 대략 16mm 정도를 유지하는 것이 바람직한 것으로 해석된다.

그리고 도 6에 나타낸 바와 같이, 구석부에서는 3MPa의 응력이 작용하는 것으로 나타나, 이 부분의 두께(Tv)는 대략 12mm 정도를 유지하는 것이 바람직한 것으로 해석된다.

따라서 상기와 같이 각 부분별로 작용하는 응력의 차이를 기준으로 패널(2) 및 펀넬(4)의 두께를 부분별로 다르게 가변시키게 되면, 최대 응력이 작용하는 부분의 두께로 균일하게 형성하는 것에 비하여 여유분의 응력에 대응하여 축소되는 두께 만큼의 무게를 줄이는 것이 가능하다.

상기에서는 본 발명에 따른 음극선관의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였 지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명에 따른 음극선관에 의하면, 컴퓨터 시뮬레이션에 의한 응력해석을 기초로 패널 및 펀넬의 두께를 방폭특성을 확보하는 범위에서 최소화하는 것이 가능하다. 따라서 중량을 최소화하는 것이 가능하고, 재료 절감 및 원가 절감이 가능하다.

또 패널의 구석부 두께를 종래와 동일 또는 근사하게 설정하는 것이 가능하므로, 마스크 조립체를 설치하기 위한 코너핀 및 스프링 등의 부품을 변경없이 종래 부품을 공용화하여 사용하는 것이 가능하고, 제조설비의 공용화도 가능하다. 따라서 신규투자를 최소화하면서 광각 편향이 가능하여 전장을 크게 단축시킨 슬림형의 음극선관을 제공하는 것이 가능하다.

Claims (4)

1. 실면쪽 두께를 구석부에서 각 모서리의 중앙쪽으로 갈수록 두께가 두꺼워지는 형상으로 형성한 패널과 펀넬을 사용하는 음극선관.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 패널 및 펀넬은 장변부쪽의 최대 두께(Tv), 단변부쪽의 최대 두께(Th), 구석부의 두께(Td)를 서로 다르게 설정하여 형성하는 음극선관.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   상기 패널 및 펀넬은 장변부쪽의 최대 두께(Tv) > 단변부쪽의 최대 두께(Th) ≥ 구석부의 두께(Td)의 관계를 만족하도록 설정하여 형성하는 음극선관.
4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   상기 패널 및 펀넬은 단변부쪽의 최대 두께(Th) ≥ 장변부쪽의 최대 두께(Tv) > 구석부의 두께(Td)의 관계를 만족하도록 설정하여 형성하는 음극선관.

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