KR100294664B1 - 완전평면브라운관 - Google Patents

Abstract

패널, 펀넬, 새도우 마스크 및 레일을 가지는 완전 평면 브라운관에 있어서. 상기 패널은 패널 중심을 기준으로 하여 패널내측 중앙부에 일정 곡률을 갖는 곡면 형상으로 형성된 것으로, 17" 완전 평면 브라운관에 있어서 패널의 두께를 전체적으로 1㎜줄이고, 내면에 곡면 형상을 적용함으로써 전체적인 무게를 감소시켜, 재료비의 직접적인 저감 뿐만 아니라, 브라운관 내부공간 진공에 의한 벌브의 변형을 고려해서 패널을 설계하여 변형 후에도 완전히 평면을 유지할 수 있도록 함으로써 뛰어난 색순도를 가질 수 있어 고품위의 완전 평면 브라운관을 제공할 수 있는 효과가 있다.

Description

완전 평면 브라운관{A Perfect Plane Picture Tube}

본 발명은 완전 평면 브라운관의 구조에 관한 것으로, 특히 패널의 두께를줄임과 동시에 패널 내면의 형상을 변형시켜 기계적인 변형을 극소화시키도록 한 것이다.

종래의 완전 평면 브라운관은, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 완전 평면으로 형성된 패널(10)과, 상기 패널(10)을 지지하기 위한 펀넬(11)과, 상기 패널(10)상에 A형 레일(12)을 통하여 지지되어 있는 새도우 마스크(13)가 형성되어, 상기 펀넬(11) 및 A형 레일(12)은 상기 패널(10)에 프릿 글라스(14)에 의해 접합 되는 구조로 되어있다.

또한, 새도우 마스크(13)는 금속박판으로 만들어지며 많은 수의 개구부를 가지고 있으며, 일반적인 칼라 브라운관과는 달리 이 새도우 마스크(13)에는 인장력이 인가된다.

이는 새도우 마스크(13)에 균일한 온도를 가한 상태에서 A형 레일(12)에 용접시키고, 온도를 감소시키거나, 직접 새도우 마스크(13)에 인장력을 균일하게 작동시킨 후 A형 레일(12)에 용접시키는 방법에 의하여 이루어 질 수 있다.

상기와 같은 구조의 완전 평면 브라운관에 전원이 공급되면 네크내에 저장된 전자총으로부터 다수의 전자빔들이 방사되며, 이들은 새도우 마스크(13)의 개구부로 접속되어, 패널(10)내에 형성되어 있는 형광스캔에 도달한다.

이때, 전자총으로부터 방사된 다수의 전자빔의 전자들 중 80%정도가 개구부를 통과하지 못하고, 새도우 마스크(13)상에 충격을 주게되어 열로 변환된다.

전술한 완전 평면 브라운관의 경우 새도우 마스크가 전자빔에 의해 가열되어도 자체 인장력을 갖고 있기 때문에, 새도우 마스크(13)가 부풀어오르는 도밍현상은 일어나지 않는다.

따라서, 완전 평면 브라운관은 일반적인 칼라 브라운관에 비해 80%정도 더 뛰어나다는 장점이 있다.

그러나, 벌브 구조의 특성상(패널과 펀넬이 수직으로 만남) 내부 진공에 의한 벌브의 수축이 발생하여 완전한 평면이 아니라 중심부가 벌브 내부로 빨려 들어가는 곡면을 형성하며, 또한 이에 의해 일반 브라운관의 패널이 13.5 ㎜ 두께임에 반해 완전평면 브라운관은 15.24㎜ 두께를 가져야 한다.

이와 같은 완전 평면 브라운관의 구조적 취약점을 해결하기 위한 종래 기술로서는 미합중국 특허 제 4739412, 제 4841372 및 제 4930015 등에서 제안된 안전유리를 사용하는 방법이 있다.

이 안전유리는 완전 평면인 패널 앞면에 부착하여 패널파손의 위험을 방지하는 역할을 하고, 상술한 각각의 특허는 접착액 및 접착방법 등에 대해 여러 가지 방법을 제시하고 있으며, 현재 대부분의 완전평면 브라운관에는 이 안전유리가 장착되어 있다.

현재 브라운관의 개발 방향 중 가장 중요한 문제중의 하나는 경량화이다.

특히, 완전 평면 브라운관의 경우, 기존의 일반 브라운관에 비하여 패널이 더 두꺼울 뿐만 아니라 안전 유리를 패널 앞면에 부착함으로써 정량화에 대한 요구가 클 수밖에 없다.

완전 평면 브라운관의 무게를 줄이는 방법으로 패널, 펀넬 등의 두께를 줄이는 것을 생각해 볼 수 있으나, 펀넬의 경우 심한 곡선으로 되어 있으며, 각 위치에서의 두께도 일정하지 않으므로 이를 변경시키는 것은 매우 힘들다.

한편, 패널을 줄이는 경우에는 진공하중에 의한 벌브, 특히 패널의 변형이 증가하게 되는데, 이는 패널 내면에 도포 되어 있는 형광체의 위치를 변경시켜 결과적으로 색순도를 저하시킬 가능성이 높다.

즉, 평면이었던 패널 내면에 형광체를 도포하고 그 후 진공배기 공정을 수행하는데, 이때 패널의 변형으로 형광체의 원래 위치가 뒤틀리게 된다.

패널 변형의 양상은, 점선으로 표시된 원래의 상태에서 실선으로 도시된 변형후의 상태를 나타낸 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 패널 중심부가 가장 많은 형태를 보이며, 이러한 변형의 정도를 측정하는 기준점은 도 3에 도시된 바와 같이, 패널 1사분면의 0포인트이며, 각 포인트 좌표값은 도 5(a)에 나타낸 바와 같다.

상기 9포인트의 변형이 얼마만큼의 산포를 이루는가가 매우 중요하다. 현재 사용되고 있는 17" 완전 평면 브라운관의 패널 두께는 15.24㎜이며, 이보다 얇은 패널을 적용할 경우 상대적으로 진공하중에 의한 변형이 증가하여 색순도를 저하시키는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상용한 종래 기술의 문제점을 감안하여 발명한 것으로, 완전 평면 브라운관의 변형을 극소화시켜 색순도를 향상시키면서도 전체적인 무게를 감소시키고 재료비를 저감시키는 완전 평면 브라운관을 제공하기 위한 것이다.

도 1은 종래의 완전 평면 브라운관의 주요 단면을 개략적으로 나타낸 도면

도 2는 종래의 완전 평면 브라운관의 진공하중에 의한 벌브변형을 개략적으로 나타낸 도면

도 3은 변형측정을 위한 9개의 측정점을 개략적으로 도시한 도면

도 4(a) 및 도 4(b)는 본 발명의 완전 평면 브라운관의 요부인 패널구조를 개략적으로 나타낸 단면도 및 사시도

도 5(a) 내지 도 5(c)는 변형의 관심 있는 9개의 측정점의 좌표값 및 본 발명 및 종래의 패널구조의 변형량 및 변형후의 패널내면 좌표값을 도시한 도면

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10,20 : 패널 11 : 펀넬

12 : A형 레일 13 : 새도우 마스크

14 :프릿글라스

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 완전 평면 브라운관은 패널, 펀넬, 새도우 마스크 및 레일을 가지는 완전 평면 브라운관에 있어서, 상기 패널은 패널 중심을 기준으로하여 패널내측 중앙부에 일정 곡률을 갖는 곡면 형상으로 형성됨을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 근거하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다.

도 4(a) 및 도 4(b)는 본 발명의 실시예를 개략적으로 도시한 완전 평면 브라운관 패널 구조의 단면 및 일부사시도를 나타낸 것으로, 본 발명의 완전 평면 브라운관은 패널(20)의 구조가 다를 뿐 나머지는 도 1의 종래의 것과 동일하다.

따라서, 동일 부분에 대하여서는 동일부호를 사용하며, 이들에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

본 발명의 완전 평면 브라운관은 그의 패널 구조가 도 4(a) 및 도 4(b)에 도시된 바와 같이 패널의 두께를 14.24㎜로 설정하고, 패널의 중앙부의 내측(전자총쪽)에 설계변수 L=115㎜, H=0.1㎜가 되도록 곡률 반경을 66.125m로 설정하도록 구성되어 있다.

이와 같은 패널구조를 갖는 본 발명의 완전 평면 브라운관에 있어서, 벌브의 변형을 정확히 계산하기 위해 현재 그 신뢰성이 검증된 상용유한 요소해석 프로그램인 ANSYS를 이용하여, 본 발명의 패널구조와 곡면이 형성되어 있지 않는 종래의 패널구조에 대한 해석결과인 완전 평면 브라운관 패널의 변형량(단위: 마이크로미터)을 도시하면 도 5(b)와 같다.

상기 도 5(b)에서 알 수 있는 바와 같이, 곡면이 형성되어 있지 않은 종래패널의 경우, 비교적 큰 변형을 보이는 곳은 측정점 4,5,7,8이며, 그 이외의 측정점에서는 수십 마이크로 정도로 거의 변형이 미미하였다.

따라서, 본 발명에서는 이와같은점을 감안하여 상기 큰 변형이 나타나는 부분이 포함되도록 설계변수 L을 115㎜로 결정하였으며, 또한 가장 큰 변형을 보이는 7 포인트에서의 변형값이 약 140 마이크로정도 이므로 이를 고려하여 설계변수 H를 수많은 시행착오 끝에 100 마이크로미터(0.1㎜)로 설정하였다.

이와 같이, 두 설계 변수의 결정으로, 패널 내면의 곡률 반경R이 기하학적으로 결정되며, 그의 값은 66.125m로 된다.

그리고, 본 발명의 패널 구조를 적용할 경우, 당연히 15.24㎜에 비해 얇으므로 상기 9포인트 모두 15.24㎜ 패널에 비해 큰 변형을 이루며, 특히 중심부의 변형이 매우 크다.

그러나, 중요한 점은 변형후의 어떠한 좌표값을 가지느냐이다.

도 5(c)는 본 발명 및 종래의 패널구조의 변형후의 상기 9포인트에 대한 좌표값을 나타낸 것으로, 이때 기준점의 좌표값은 10으로 하였다.

종래의 15.24㎜ 두께의 패널을 가진 벌브와 비교해보면, 패널 내면의 중심점인 포인트 7에서 변형량이 121 마이크로에서 40 마이크로로 감소하였음을 알 수 있다.

본 발명에 의한 패널구조를 적용할 경우 9포인트 모두 변형 후 거의 비슷한 좌표값을 가지게 되므로 기존의 15.24㎜ 두께의 패널을 적용한 경우보다 훨씬 뛰어난 색순도 향상을 기대할 수 있다.

이상과 같이 본 발명은 17" 완전 평면 브라운관에 있어서 패널의 두께를 전체적으로 1㎜줄이고, 내면에 곡면 형상을 적용함으로써 전체적인 무게를 감소시켜 재료비의 직접적인 저감 뿐만 아니라, 브라운관 내부공간 진공에 의한 벌브의 변형을 고려해서 패널을 설계하여 변형 후에도 완전히 평면을 유지할 수 있도록 함으로써 뛰어난 색순도를 가질 수 있어 고품위의 완전 평면 브라운관을 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 패널, 펀넬, 새도우 마스크 및 레일을 가지는 완전 평면 브라운관에 있어서,

   상기 패널은 패널 중심을 기준으로 하여 패널 내측 중앙부에 브라운관 내부 공간 진공에 의한 벌브의 변형 후에도 완전한 평면을 유지할 수 있도록 일정 곡률을 갖는 곡면 형상으로 형성됨을 특징으로 하는 완전 평면 브라운관.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 곡률의 반경은 66.125mm로 설정하며, 설계변수 L이 115mm, 설계변수 H가 0.1mm로 되게 함을 특징으로 하는 완전 평면 브라운관.