KR100291968B1 - 음극선관및그제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음극선관 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 진공 외관용기(7)는 내면에 형광체 스크린(8)이 형성된 평탄한 페이스 플레이트(1)와, 측벽(2)을 통해 페이스 플레이트와 대향배치된 평탄한 리어 플레이트(3)를 갖고 있고, 리어 플레이트에서는 복수의 퍼넬(4)이 연장되고, 각 퍼넬의 넥 내에 전자총(12)이 밀봉되어 있으며, 리어 플레이트 및 복수의 퍼넬은 단일 판유리에 의해 일체 성형되고, 측벽을 통해 페이스 플레이트에 접합되어 있으며, 리어 플레이트의 내면에는 복수의 기준면(18)이 형성되고, 각 기준면에 플레이트 지지부재(16)의 일단이 고정되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

음극선관 및 그 제조방법{CATHODE RAY TUBE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 내면에 형광체 스크린이 형성된 평탄한 페이스 플레이트와, 페이스 플레이트에 대향한 평탄한 리어 플레이트와, 리어 플레이트에 부착된 복수의 전자총을 구비하고 형광체 스크린을 복수의 영역으로 나누어 주사하는 음극선관 및그 제조방법에 관한 것이다.

근래, 고품위 방송 또는 이것에 수반되는 대화면을 갖는 고해상도의 음극선관에 관한 여러 검토가 이루어지고 있다. 일반적으로 음극선관의 고해상도화를 달성하기 위해서는 형광체 스크린상에서의 전자빔의 스폿 지름을 작게하지 않으면 안 된다.

이에 대해 종래부터 전자총의 전극구조의 개량 또는 전자총 자체의 대구경화, 신장화 등이 꾀해지고 있는데, 아직 충분한 성과를 얻고 있지 않다. 이것은 대형 음극선관이 됨에 따라서 전자총에서 형광체 스크린까지의 거리가 길어지고, 전자렌즈의 배율이 너무 커지는 것이 최대의 원인이다. 따라서, 고해상도를 실현하기 위해서는 전자총에서 형광체 스크린까지의 거리(안쪽길이)를 단축하는 것이 중요하다. 또, 전자빔의 편향각을 넓게 하면, 화면중앙과 주변과의 배율차의 증대를 초래한다. 그 때문에, 넓은 각 편향으로 하는 것은 고해상도화에 있어서 득책은 아니다.

그래서, 상기한 바와 같은 종래의 음극선관의 문제점을 해결하는 것으로서 예를 들면 일본국 특개평 5-36363호 공보에 개시되어 있는 바와 같이 페이스 플레이트 및 리어 플레이트를 평탄하게 형성하고, 페이스 플레이트의 내면에 형성된 일체화 구조의 형광체 스크린을 리어 플레이트에 부착된 복수의 전자총에서 출사된 전자빔에 의해 복수의 영역으로 분할하여 주사하는 음극선관이 개발되어 있다.

상세하게는 이 종류의 음극선관은 서로 평행하게 대향한 평탄한 유리제의 페이스 플레이트 및 리어 플레이트를 구비하고, 페이스 플레이트의 둘레부에는 예를들면 프릿(frit) 유리 등의 접합재를 이용하여 유리제의 측벽이 접합되어 수직으로 연장되어 있다. 그리고, 리어 플레이트는 측벽을 통해 페이스 플레이트에 고정되어 있다. 리어 플레이트에는 형광체 스크린의 분할 주사된 복수의 영역에 대응하여 복수의 장방형상의 개구가 형성되어 있다. 또, 리어 플레이트에는 각각 개구를 둘러싸도록 복수의 퍼넬이 접합재에 의해 고정되고, 각 퍼넬의 네크 내에 전자총이 밀봉되어 있다.

그리고, 복수의 전자총에서 출사된 전자빔에 의해 페이스 플레이트의 내면에 형성된 일체 구조의 형광체 스크린을 복수개의 영역으로 분할하여 주사한다. 분할주사에 의해 각 영역에 그려진 화상은 전자총과 각 전자총에 대응하여 장착된 편향장치에 인가된 신호를 제어하는 것에 의해 이어지고, 형광체 스크린의 전체 영역에 끊어지는 곳이나 중복이 없는 화상을 재생한다.

상기한 바와 같이 복수의 전자총에서 출사되는 전자빔에 의해 형광체 스크린을 복수개의 영역으로 분할하여 주사하는 음극선관에 있어서 각 영역의 래스터(raster)를 소정의 크기로 하여 인접영역간에 끊어진 곳이나 중복이 없는 화상을 얻으려면 각 전자총의 축이 대응하는 영역의 중심을 통과하도록 전자총을 소정 위치로 정확하게 배치하지 않으면 안 된다.

그러나, 리어 플레이트에 복수개의 퍼넬을 접합할 때, 상기한 바와 같이 각 퍼넬의 네크 내에 밀봉된 전자총의 축이 각 영역의 중심을 통과하도록 고정밀도로 접합하는 것은 용이하지 않아 매우 곤란하다. 또, 유리제 리어 플레이트에 복수개의 퍼넬 및 측벽을 접합재로 고정하지 않으면 안 되고, 이 접합부분이 각 부재의위치 정밀도를 저하시키는 동시에 내전압특성, 진공기밀 특성 등의 신뢰성을 저하시키는 원인이 된다.

본 발명은 이상의 점을 감안한 것으로서, 그 목적은 평탄한 페이스 플레이트와 대향하는 평탄한 리어 플레이트에 복수개의 퍼넬이 접합되고, 그 각 퍼넬의 네크 내에 밀봉된 복수개의 전자총에서 출사된 전자빔에 의해 페이스 플레이트의 내면이 형성된 일체 구조의 형광체 스크린을 복수의 영역으로 분할하여 주사하는 음극선관에 있어서 복수개의 퍼넬을 소정위치로 정밀도 좋게 설치할 수 있는 동시에 내전압 특성, 진공기밀 특성을 향상가능하게 한 음극선관 및 그 제조방법을 제공하는 것에 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 음극선관을 나타낸 사시도,

도 2는 도 1의 선 A-A에 따른 단면도,

도 3은 상기 음극선관에 있어서 후방부 외관 용기의 제조공정을 나타낸 단면도,

도 4는 상기 음극선관을 분해하여 나타낸 단면도,

도 5는 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 음극선관의 단면도,

도 6은 상기 제 2 실시형태에 관련된 음극선관에 있어서 후방부 외관용기의 제조공정을 나타낸 단면도,

도 7은 상기 제 2 실시형태에 관련된 음극선관을 분해하여 나타낸 단면도,

도 8은 상기 제 2 실시형태에 관련된 음극선관의 변형예를 나타낸 단면도,

도 9는 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 음극선관의 단면도,

도 10은 상기 제 3 실시형태에 관련된 음극선관의 후방부 외관용기의 제조에 이용되는 판유리를 나타낸 분해 사시도,

도 11은 상기 제 3 실시형태에 관련된 후방부 외관 용기의 제조공정을 나타낸 단면도 및

도 12는 상기 제 4 실시형태에 관련된 음극선관의 후방부 외관용기의 제조에 이용되는 판유리를 나타낸 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 페이스 플레이트 2: 측벽

2a: 플랜지(측벽) 3: 리어 플레이트

4: 퍼넬 5: 네크

6: 개구(퍼넬) 7: 진공 외관용기

8: 형광체 스크린 10: 후방부 외관용기

12: 전자총 14: 편향 장치

16: 플레이트 지지부재 18: 기준면(리어 플레이트)

20: 성형틀 22, 24, 26: 판유리

27: 단부(판유리)

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 관련된 음극선관은 내면에 형광체 스크린이 형성된 실질적으로 장방형상의 평탄한 페이스 플레이트와 틀 형상의 측벽을 통해 상기 페이스 플레이트에 대향배치된 실질적으로 장방형상의 평탄한 리어 플레이트와, 상기 리어 플레이트에서 연장된 복수의 퍼넬과, 상기 퍼넬에서 각각 연장된 복수의 네크를 갖는 외관용기와,

각각 상기 네크 내에 배치되고, 전자빔에 의해 상기 형광체 스크린을 복수의 영역으로 나누어 주사하는 복수의 전자총을 구비하고,

상기 리어 플레이트 및 복수의 퍼넬은 단일한 판유리에서 일체로 성형되어 후방부 외관용기를 구성하고, 상기 후방부 외관용기는 상기 측벽을 통해 상기 페이스 패널에 접합되는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 관련된 음극선관의 제조방법은 내면에 형광체 스크린이 형성된 실질적으로 장방형상의 평탄한 페이스 플레이트와, 틀 형상의 측벽을 통해 상기 페이스 플레이트에 대향배치된 실질적으로 장방형상의 평탄한 리어 플레이트와, 상기 리어 플레이트에서 연장된 복수의 퍼넬과, 상기 퍼넬에서 각각 연장된 복수의 네크과, 각각 상기 네크 내에 배치되고 전자빔에 의해 상기 형광체 스크린을 복수의 영역으로 나누어 주사하는 복수의 전자총을 구비한 음극선관의 제조방법에 있어서,

단일 판유리에 의해 상기 리어 플레이트 및 복수의 퍼넬을 일체성형하여 후방부 외관 용기를 제조하는 공정와, 상기 후방부 외관 용기를 접합재에 의해 상기 측벽을 통해 상기 페이스 패널에 접합하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하고 있다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 음극선관 및 음극선관의 제조방법에 의하면 리어 플레이트와 퍼넬을 접합재로 접합하지 않고, 판유리로 일체로 성형하는 것에 의해 복수의 퍼넬은 리어 플레이트에 대해 고정밀도로 배치된다. 그 결과 퍼넬의 각 네크 내에 밀봉된 전자총의 축을 전자빔에 의해 분할하여 주사된 영역의 중심을 통과하도록 배치할 수 있다. 또, 일체로 성형하여 각 부재의 접합면이 적어지고, 내전압 특성, 진공기밀성 등의 신뢰성이 대폭 향상하는 동시에 접합에 따른 재료, 공정수 등의 비용도 저감한다.

또, 본 발명의 음극선관 및 그 제조방법에 의하면 후방부 외관 용기는 리어 플레이트, 복수의 퍼넬 및 측벽을 유리에 의해 일체 성형하는 것에 의해 구성되어 있다. 이 경우, 각 부재의 접합면이 한층 적어지고, 내전압 특성, 진공기밀성 등의 신뢰성이 향상하는 동시에 제조비용의 저감을 추진하는 것이 가능하다.

또, 본 발명에 관련된 음극선관은 각각 상기 리어 플레이트와 페이스 플레이트와의 사이에 배치되어 상기 리어 플레이트 및 페이스 플레이트를 대기압에 대해 지지하는 복수의 플레이트 지지부재를 구비하고, 상기 리어 플레이트는 상기 페이스 플레이트에 대면한 실질적으로 장방형상의 내면과 상기 내면에 형성되는 동시에 상기 플레이트 지지부재의 일단(一端)이 접한 복수의 기준면을 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

또, 본 발명에 관련된 음극선관의 제조방법은 내면에 형광체 스크린이 형성된 실질적으로 장방형상의 평탄한 페이스 플레이트와, 틀 형상의 측벽을 통해 상기 페이스 플레이트에 대향배치된 실질적으로 장방형상의 평탄한 리어 플레이트와, 상기 리어 플레이트에서 연장된 복수의 퍼넬과, 상기 퍼넬에서 각각 연장된 복수의 네크와, 각각 상기 페이스 플레이트와 리어 플레이트와의 사이에 배치되어 페이스 플레이트 및 리어 플레이트를 대기압에 대해 지지하는 복수의 플레이트 지지부재와, 각각 상기 네크 내에 배치되고 전자빔에 의해 상기 형광체 스크린을 복수의 영역으로 나누어 주사하는 복수의 전자총을 구비한 음극선관의 제조방법에 있어서,

단일 판유리에 의해 상기 리어 플레이트 및 복수의 퍼넬을 일체 성형하여 후방부 외관용기를 제조하는 공정과, 상기 리어 플레이트 내면의 소정위치에 각각 상기 플레이트 지지부재가 접하는 기준면을 가공하는 공정과, 상기 각 기준면에 상기 플레이트 지지부재의 일단(一端)을 고정하는 공정과, 상기 후방부 외관용기를 접합재에 의해 상기 측벽을 통해 상기 페이스 패널에 접합하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하고 있다.

상기 구성의 음극선관 및 음극선관의 제조방법에 의하면 리어 플레이트에 형성된 각 기준면에 플레이트 지지부재를 고정하는 것에 의해 후방부 외관용기를 유리로 일체 성형하는 것에 의해 리어 플레이트의 변형이 생긴 경우에도 플레이트 지지부재의 높이 어긋남을 피할 수 있다. 이것에 의해 페이스 플레이트 및 리어 플레이트에 작용하는 대기압 하중을 효과적으로 지지하고, 경량이고 튼튼한 음극선관을 실현할 수 있다.

이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 음극선관 및 그 제조방법에 대해 상세하게 설명한다.

도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이 음극선관은 진공 외관용기(7)를 구비하고, 이 진공 외관용기는 실질적으로 장방형상의 평탄한 유리제의 페이스 플레이트(1)와, 이 페이스 플레이트(1)의 둘레부에 프릿 유리 등의 접합재에 의해 접합되어 페이스 플레이트(1)에 대해 실질적으로 수직으로 연장된 틀 형상의 측벽(2)과, 이 측벽(2)을 통해 페이스 플레이트(1)와 대향하고 평행하게 프릿 유리 등의 접합재에 의해 접합된 실질적으로 장방형상의 평탄한 유리제의 리어 플레이트(3)와, 리어 플레이트(3)에서 연장된 복수개의 퍼넬(4)을 갖고 있다. 퍼넬(4)은 매트릭스 형상으로 나열되어 예를 들면 수평방향(X방향)으로 5개, 수직방향(Y방향)으로 4개, 합계 20개 설치되어 있다.

여기에서 리어 플레이트(3) 및 복수의 퍼넬(4)은 유리에 의해 일체적으로 성형되고, 후방부 외관용기(10)를 구성하고 있다. 그리고, 각 퍼넬(4)의 개구(6)는 리어 플레이트(3)와 동일 평면내에 위치하고, 페이스 플레이트(1)의 내면과 대향하고 있다.

페이스 플레이트(1)의 내면에는 각각 수직방향(Y)으로 연장되어 청, 녹, 적으로 발광하는 스트라이프 형상의 3색 형광체층과, 이 3색 형광체층간에 설치된 블랙 스트라이프를 갖는 일체 구조의 형광체 스크린(8)이 형성되어 있다.

또, 각 퍼넬(4)의 네크(5) 내에는 형광체 스크린(8)을 향하여 전자빔을 출사하는 전자총(12)이 밀봉되어 있다. 각 퍼넬의 외부 둘레에는 편향장치(14)가 부착되어 있다.

또, 페이스 플레이트(1)와 리어 플레이트(3)와의 사이에는 진공 외관용기(7)의 페이스 플레이트(1)와 리어 플레이트(3)에 가해진 대기압 하중을 지지하는 복수개의 플레이트 지지부재(16)가 배치되어 있다. 플레이트 지지부재(16)는 원기둥 형상의 금속봉에 의해 형성되어 있다. 각 플레이트 지지부재(16)의 선단부는 쐐기형상으로 형성되고, 형광체 스크린(8)의 블랙 스트라이프에 접하고 있다. 특히 각 플레이트 지지부재(16)는 그 선단이 후술하는 형광체 스크린(8)이 인접하는 주사영역의 경계의 교점상에서 접하도록 배치되어 있다. 또, 각 플레이트 지지부재(16)의 기단부(基端部)는 리어 플레이트(3) 내면의 소정위치에 형성된 기준면(18)에 접하고, 프릿유리에 의해 고정되어 있다.

이와 같은 구성의 플레이트 지지부재(16)를 설치하는 것에 의해 페이스 플레이트(1), 측벽(2), 리어 플레이트(3) 등을 각각 판두께 4∼15㎜의 유리로 구성해도 충분한 대기압 강도를 얻을 수 있고, 진공 외관 용기(7)의 중량을 대폭 저감할 수 있다.

상기한 바와 같이 구성된 음극선관에 있어서 복수의 전자총(12)에서 출사되는 전자빔을 각 퍼넬(4)의 바깥쪽에 장착된 편향장치(14)가 발생하는 자계에 의해 편향하고 형광체 스크린(8)을 복수개의 영역, 도시예에서는 수평방향으로 5개, 수직방향으로는 4개, 합계 20개의 영역(R1∼R20)에 분할하여 주사한다. 그리고, 이 분할주사에 의해 형광체 스크린(8)상에 그려진 화상은 전자총(12)과 편향장치(14)에 인가되는 신호에 의해 이어지고, 형광체 스크린(8)의 전체면에 끊어진 곳이나 중복이 없는 하나의 큰 화상을 재생한다.

다음에, 상기 구성을 갖는 음극선관의 제조방법에 대해 설명한다.

도 3에 나타낸 바와 같이 우선 후방부 외관용기(10)의 소재가 되는 판유리를 유리의 연화점 이상의 온도로 가열하여 연화시키고, 이 연화된 판유리를 소정 형상으로 가공된 카본제의 성형틀(20)에 닿게 하여 성형틀에 따르도록 성형한다. 그것에 의해 리어 플레이트(3) 및 퍼넬(4)을 일체적으로 성형한다. 후방부 외관용기(10)의 복수의 퍼넬(4)은 각각 깔때기 형상으로 성형되고, 네크측의 유리가 보다 얇아진다.

다음에 도 4에 나타낸 바와 같이 리어 플레이트(3)의 내면의 안, 복수의 플레이트 지지부재(16)가 배치된 모든 부분이 동일 평면내에 위치하도록 이러한 부분을 연마하고, 평탄한 오목 형상의 기준면(18)을 가공한다. 이어서, 각 퍼넬(4)의 선단부에 미리 플레어(flare) 형상으로 가공된 네크(5)을 연결한다. 퍼넬(4)과 네크(5)은 버너가열에 의한 용착으로 연결한다.

이어서, 지그를 이용하여 복수의 플레이트 지지부재(16)를 리어 플레이트(3)의 기준면(18)에 대해 위치결정하고, 프릿 유리의 도포, 소성에 의해 플레이트 지지부재(16)의 기단(基端)을 기준면(18)에 고정한다. 또, 복수의 네크(5) 내에 전자총(12)을 밀봉한다. 또, 페이스 플레이트(1)의 내면에 형광체 스크린(8)을 형성한 후, 조립지그를 이용하여 페이스 플레이트(1) 및 측벽(2)과, 후방부 외관용기(10)를 프릿 유리의 도포, 소성에 의해 일체로 접합하여 진공 외관용기(7)를 형성한다. 그 후, 진공 외관용기(7)를 진공배기하는 동시에 편향장치(14)을 부착하는 것에 의해 음극선관이 완성된다.

상기한 바와 같이 구성된 본 실시형태에 관련된 음극선관에 의하면 리어 플레이트(3) 및 복수의 퍼넬(4)을 단일 판유리로 일체 성형하는 것에 의해 복수의 퍼넬(4)을 소정의 위치로 높은 정밀도로 배치할 수 있고, 최종적으로 퍼넬의 각 네크(5) 내에 밀봉된 전자총(12)의 위치도 정확하게 설정할 수 있다.

본 실시형태와 같이 화면을 복수의 영역으로 분할하여 표시하는 음극선관에 있어서 각 화면의 이음매를 알 수 없도록 하는 하나의 조건으로서 실제로 전자총에서 사출된 전자빔의 궤도를 대응하는 영역의 중심을 통과하는 축(법선축)과 일치시키지 않으면 안 된다.

전자빔의 궤도를 정확하게 설정하려면 전자총(12)과 네크(5)와의 위치관계, 후방부 외관용기(10)와 페이스 플레이트(1)(형광체 스크린)와의 위치관계 및 복수의 퍼넬(4)의 상호 위치관계를 모두 고정밀도로 설정할 필요가 있다.

전자총(12)과 네크(5)와의 위치관계는 전자총을 네크에 밀봉할 때, 상온하에서 그 위치를 보정하면서 실행할 수 있기 때문에 정밀도는 높게 유지하기 쉽다. 또, 후방부 외관용기(10)와 페이스 플레이트(1)와의 위치관계는 통상의 음극선관의 패널과 퍼넬과의 봉착(封着)공정에서 이용되는 방법과 같이, 후방부 외관용기(10)와 페이스 플레이트(1)와의 외형 기준위치(각 3점)를 소성지그의 기준 패드로 눌러서, 프릿 유리로 접합하는 것에 의해 간단하게 높은 정밀도를 유지할 수 있다.

또, 복수의 퍼넬(4)의 상호 위치관계는 후방부 외관용기(10)를 구성하는 리어 플레이트(3) 및 퍼넬(4)의 위치관계이고, 본 실시형태에서는 판유리에서 리어 플레이트 및 퍼넬을 일체 형성하고 있기 때문에 퍼넬 끼리의 상대위치는 후방부 외관용기의 성형에 이용하는 성형틀의 가공정밀도로 결정한다. 그리고, 이 가공정밀도는 통상의 기계가공 정밀도를 유지할 수 있다.

또, 후방부 외관용기(10)의 성형은 유리의 연화점 이상의 온도에서 실시되기 때문에 유리 및 성형틀의 열팽창에 기인하는 위치 어긋남이 문제가 되지만, 이 원인에 의한 위치 어긋남은 성형온도에 의해 일정하고 관리도 하기 쉽고, 미리 어긋난 양을 갖고 성형틀을 설계하는 것에 의해 실용상 문제가 되지 않는다. 또, 후방부 외관용기(10)의 리어 플레이트 내면에 형성된 기준면(18)과 각 퍼넬과의 위치관계는 후방부 외관용기(10)의 성형후에 기준면(18)을 가공할 때, 연마 등의 방법으로 보정이 가능하고 문제가 되지 않는다.

전자빔의 궤도는 전자빔의 출사위치와 그 출사각도로 결정되고, 출사위치는 전자총의 배치위치이고, 출사각도는 전자총의 전극배열 정밀도, 외부 자계 등의 여러 영향을 받는다. 그 때문에, 전자총(12)의 축을 소정 위치로 배치해도 전자빔의 궤도가 소정의 궤도에 맞는다고 한정할 수 없다.

그래서 종래부터 링형상의 마그네트를 이용하여 전자빔의 궤도를 보정하는 방법이 취해졌다. 따라서, 이 마그네트에 의한 보정을 여러 가지로 조합시켜서 전자빔의 궤도를 어느 정도 보정할 수 있다. 여기에서 중요한 것은 이 보정을 과도하게 사용하면 전자빔 형상의 왜곡을 발생하고, 예를 들면 고해상도의 화상을 재생할 수 없게 된다. 발명자들은 전자빔의 빔형상에 영향을 주는 일 없이, 비교적 간단하고 정밀도 좋게 보정을 실행하기 위해서는 전자총의 배치정밀도는 약 0.5㎜ 이하로 설정될 필요가 있는 것을 발견했다.

전자총(12)의 배치정밀도, 즉 퍼넬(4)의 위치내기 정밀도가 상기 수치를 만족하기 위해서는 후방부 외관용기(10)의 성형틀과 유리소재와의 열팽창차에 기인하는 위치 어긋난 양이 상기 수치 이하여야 하지만, 실제 위치 어긋난 양은 0.1㎜ 이하이고, 높은 정밀도의 진공 외관용기를 갖는 음극선관을 실현할 수 있다.

또, 퍼넬(4)을 리어 패널(3)과 일체로 형성한 경우, 각 퍼넬(4) 내면과 리어 패널 내면과의 경계부분은 종래에 비교하여 연속하는 원활한 원호면으로서 형성하는 것이 가능하다. 그 때문에 전자총(12)에서 사출된 전자빔이 개구(6)의 둘레부에 충돌하지 않고, 양호한 화상을 효율적으로 표시할 수 있다.

한편, 본 실시형태에 의하면 후방부 외관용기(10)의 소재가 되는 판유리를 유리의 연화점 이상의 온도로 가열하여 리어 플레이트(3) 및 퍼넬(4)을 성형하고 있다. 이 경우, 소정 형상으로 가공된 카본제의 성형틀을 이용하여 연화된 판유리가 성형틀의 형상에 따르도록 성형한다. 이 성형은 퍼넬단부 등에서 매우 큰 유리두께의 이동을 수반하는 성형이고, 성형에 수반되는 성형 왜곡은 매우 커진다. 이 성형 왜곡(잔류 왜곡)은 통상 유리성형 후에 실행되는 어닐(anneal) 처리에 의해 제거된다. 즉, 성형 후의 유리를 유리 전이온도 이하로 유지하여 서서히 냉각하는 공정이 필수가 된다. 그러나, 후방부 외관용기(10)는 리어 플레이트 주면이 평탄하고 면적도 크고, 또 유리가 비교적 얇기 때문에 어닐 처리후의 작은 잔류 왜곡에도 리어 플레이트의 휘어짐, 비틀림 등의 변형을 일으킨다.

한편, 리어 플레이트의 소정 위치에는 대기압 하중을 지지하는 플레이트 지지부재(16)가 복수 배치되는데, 상기한 변형을 일으킨 리어 플레이트에 대해 플레이트 지지부재를 고정밀도로 고정하는 것은 어렵다. 특히, 각 플레이트 지지부재(16)는 수평방향 및 수직방향의 위치가 형광체 스크린의 인접영역의 경계에 정확하게 위치를 내지 않으면 안 된다. 또, 플레이트 지지부재(16)는 대기압 하중을 효율적으로 지지하기 위해 선단부의 높이를 가지런하게 하지 않으면 안 된다.

본래, 상기한 점 때문에 성형 후의 리어 플레이트(3)의 변형을 완전하게 억제하는 것이 필요하지만, 단지 어닐 처리시간을 연장하는 방법 등으로는 실용적이라고는 하기 어렵다. 그래서, 본 실시형태에 의하면 성형 후의 리어 플레이트(3)의 내면은 평탄하지 않다고 하는 것을 전제로 하여 리어 플레이트의 내면의 안, 플레이트 지지부재(16)의 위치결정에 필요한 부위, 즉 플레이트 지지부재의 기단이 접하는 부위만을 연마하여 소망하는 평탄도를 갖는 기준면(18)을 형성하고 있다.

리어 플레이트(3)의 내면 전부를 가공하는 것도 가능하지만, 얇은 유리 주면을 갖는 리어 플레이트는 강성이 낮고, 큰 면적을 연마하기 위한 큰 연마 헤드가 접촉하는 것만으로 변형하거나, 반대로 변형이 일시적으로 교정된다. 본 실시형태에 의하면 플레이트 지지부재에 접하는 좁은 영역만 가공하여 플레이트 지지부재 고정용의 기준면(18)을 형성하고 있다. 이와 같이 좁은 제한된 부위만을 가공하는 것에 의해 가공시간의 단축, 조립효율의 향상을 꾀할 수 있다.

또, 플레이트 지지부재(16)의 직경은 예를 들면 8㎜이고, 연마된 기준면(18)의 직경은 10㎜로 설정되어 있다. 또, 연마하는 깊이는 후방부 외관용기 주면의 가장 변형이 큰 장소 이상의 깊이가 되지 않으면 안 된다. 본 발명자들은 성형된 복수의 후방부 외관용기를 정반(定盤)에 실어 최대 변형장소를 측정하고, 집계한 바, 그 최대 변형량은 약 1㎜ 이하이고, 기준면(18)의 깊이는 최대로 1㎜정도가 좋고, 변형이 작은 장소는 거의 연마가 필요하지 않은 것을 발견했다.

이상과 같이 본 실시형태에 의하면 리어 플레이트(3)와 복수의 퍼넬(4)을 판유리에서 일체 성형하여 후방부 외관용기를 구성하는 것에 의해 리어 플레이트에 대해 복수의 퍼넬을 각각 소정 위치로 높은 정밀도로 배치할 수 있다. 그것에 의해 퍼넬(4)의 네크(5) 내에 밀봉된 전자총의 축을 형광체 스크린이 대응하는 영역의 중심에 고정밀도로 일치시킬 수 있고, 형광체 스크린 전체면에 끊어진 곳이나중복이 없는 양호한 화상 재생이 가능한 음극선관을 제공할 수 있다. 동시에 리어 플레이트와 퍼넬을 일체로 성형하여 진공 외관용기의 접합부분이 적어지고, 내전압 특성, 진공기밀도 등의 신뢰성이 대폭 향상하는 동시에 접합에 수반되는 재료, 공정수가 감소하여 제조비용의 저감을 꾀할 수 있다.

또, 후방부 외관용기(10)를 일체 성형하는 것에 의해 리어 플레이트 내면의 변형이 생긴 경우에도 플레이트 지지부재와의 접촉부를 연마하여 평탄한 기준면(18)으로 하는 것에 의해 플레이트 지지부재의 높이의 어긋남을 방지할 수 있다. 그것에 의해 진공 외관용기에 작용하는 대기압 하중을 플레이트 지지부재에 의해 효과적으로 지지하고, 가볍고 튼튼한 음극선관을 실현할 수 있다.

또, 상기 실시형태에 있어서 네크(5)과 퍼넬(4)을 연결할 때, 네크에 미리 플레어를 가공하고 나서 버너로 퍼넬에 용착하고 있다. 이 방법은 두꺼운 판유리에서 퍼넬을 성형하는 경우와 얇은 네크를 퍼넬에 용착하는 경우에 효과가 있지만, 반드시 플레어를 붙일 필요는 없고, 퍼넬, 네크의 가공성을 감안하여 여러 방법을 선택가능하게 한다.

또, 기준면(18)이 오목형상이 되도록 가공하는 방법에 대해 설명했는데, 플레이트 지지부재(16)와 접촉하는 부분이 평탄하게 형성되어 있으면 좋고, 오목형상으로 한정되는 것은 아니다. 또, 리어 플레이트 상에 별도의 구조재를 적층하여 그 구조재의 상면을 기준면으로 사용하는 것도 가능하다.

상기한 제 1 실시형태에 있어서 후방부 외관용기(10)는 일체 성형된 리어 플레이트(3) 및 복수의 퍼넬(4)로 구성되어 있지만, 이 후방부 외관용기(10)가측벽(2)을 포함하는 것도 좋다. 즉, 리어 플레이트(3), 퍼넬(4) 및 측벽(2)을 접합재를 이용하지 않고 일체적으로 성형하는 구성으로 해도 좋다.

도 5는 리어 플레이트(3), 퍼넬(4) 및 측벽(2)을 일체 성형한 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 음극선관을 나타내고 있다. 이 음극선관에 의하면 후방부 외관용기(10)는 측벽(2), 리어 플레이트(3), 퍼넬(4)이 일체가 된 구조물이고, 접합재에 의해 페이스 플레이트(1)와 접합되어 진공 외관용기(7)를 구성하고 있다. 측벽(2)의 페이스 플레이트 측단부는 거의 직각으로 바깥쪽으로 접어 구부러지고, 플랜지(2a)를 형성하고 있다. 그리고, 예를 들면 프릿 유리를 이용하여 플랜지(2a)와 페이스 플레이트(1)를 접합하는 것에 의해 진공 외관용기(7)가 형성되어 있다.

다른 구성은 상기한 제 1 실시형태와 동일하고, 동일 부분에는 동일 참조부호를 붙여서 그 상세한 설명을 생략한다.

상기 구성의 후방부 외관용기(10)를 구비한 음극선관을 제조하는 경우에는 도 6에 나타낸 바와 같이 우선 후방부 외관용기(10)의 소재가 되는 판유리를 유리의 연화점 이상의 온도로 가열하여 연화시키고, 이 연화된 판유리를 소정 형상으로 가공된 카본제의 성형틀(20)에 닿게 하여 성형틀에 따르도록 성형한다. 그것에 의해 리어 플레이트(3), 복수의 퍼넬(4) 및 측벽(2)을 일체로 구비한 후방부 외관용기(10)를 성형한다. 후방부 외관용기(10)의 복수의 퍼넬(4)은 각각 깔때기 형상으로 성형되고, 네크측의 유리가 보다 얇아진다.

다음에 도 7에 나타낸 바와 같이 리어 플레이트(3)의 내면의 안, 복수의 플레이트 지지부재(16)가 배치된 부분을 연마하고, 오목형상의 기준면(18)을 가공한다. 이어서 각 퍼넬(4)의 선단부에 미리 플레어 형상으로 가공된 네크(5)을 연결한다. 퍼넬(4)과 네크(5)는 버너가열에 의한 용착으로 연결된다.

그 후, 지그를 이용하여 복수의 플레이트 지지부재(16)를 리어 플레이트(3)의 기준면(18)에 대해 위치결정하고, 프릿 유리의 도포, 소성에 의해 플레이트 지지부재(16)의 기단을 기준면(18)에 고정한다. 또, 복수의 네크(5) 내에 전자총(12)을 밀봉한다. 또, 페이스 플레이트(1)의 내면에 형광체 스크린(8)을 형성하고, 조립지그를 이용하여 페이스 플레이트(1)의 내면 둘레부와, 측벽(2)의 플랜지(2a)를 프릿 유리의 도포, 소성에 의해 일체로 접합하고 진공 외관용기(7)를 형성한다. 그 후, 진공 외관용기(7)를 진공배기하는 동시에 편향장치(14)를 부착하는 것에 의해 음극선관이 완성된다.

이와 같이 구성된 제 2 실시형태에 의하면 상기한 제 1 실시형태와 같은 작용효과를 얻을 수 있다. 또, 본 실시형태에 의하면 리어 플레이트 및 퍼넬에 부가하여 측벽도 일체인 구조로 하는 것에 의해 접합재에 의한 접합장소가 한층 감소하고, 내전압 특성, 진공기밀성이 한층 향상된 음극선관을 얻을 수 있는 동시에 접합에 수반되는 재료, 공정수가 감소하여 한층 제조비용의 저감을 꾀하는 것이 가능하다.

또, 본 실시형태에 의하면 측벽(2)의 단부는 바깥쪽으로 접어 구부러지고 플랜지(2a)를 형성하고 있는 점에서 측벽(2)과 페이스 플레이트(1)와의 접촉면적이 증대하고, 충분한 접합폭을 얻을 수 있는 동시에 접촉부의 평탄도도 확보할 수 있다.

또, 측벽(2)의 단부는 플랜지 형상으로 형성하는 것이 아니라 도 8에 나타낸 바와 같이 직선 형상으로 형성되어 있어도 좋다. 이 구성에 있어서도 제 2 실시형태와 거의 같은 작용효과를 얻을 수 있다.

한편, 제 2 실시형태에 있어서는 리어 플레이트(3), 퍼넬(4) 및 측벽(2)을 1장의 판유리에 의해 일체적으로 성형하는 구성으로 했지만, 1장의 판유리에 의해 일체 성형된 리어 플레이트 및 퍼넬과, 별도의 판유리에 의해 형성된 측벽을 용착하는 것에 의해 일체구조의 후방부 외관용기를 구성하도록 해도 좋다.

도 9에 나타낸 제 3 실시형태에 관련된 음극선관에 의하면 후방부 외관용기(10)는 리어 플레이트(3), 퍼넬(4) 및 측벽(2)을 갖는 일체구조물로서 형성되어 있다. 이 경우, 측벽(2)은 용착에 의해 리어 플레이트(3)와 일체화되어 있다.

이와 같은 후방부 외관용기(10)를 구비한 음극선관은 이하의 방법에 의해 제조된다.

도 10에 나타낸 바와 같이 후방부 외관용기(10)는 리어 플레이트(3) 및 복수의 퍼넬(4)의 소재가 되는 장방형상의 1장의 판유리(22)와, 측벽(2)의 소재가 되는 가늘고 긴 장방형상의 4장의 판유리(24)로 가공된다. 판유리(22)는 페이스 플레이트(1)와 거의 같은 길이로 형성되고, 또 측벽용의 판유리(24)는 직사각형이고, 단변측의 2장, 장변측의 2장을 준비한다.

이어서, 이러한 5장의 판유리(22, 24)를 유리 연화점 이상의 온도로 가열하여 연화시킨 후, 도 11에 나타낸 바와 같이 연화된 5장의 판유리를 카본 등의 내열재료로 이루어진 성형틀(20)의 표면에 따르게 하여 배치한다. 이것에 의해 판유리(22)에서 깔때기 형상의 퍼넬(4) 및 리어 플레이트(3)를 성형하고, 또 4장의 판유리(24)의 단부 끼리를 서로 용착하고 동시에 4장의 판유리(24)를 판유리(22)의 내면 둘레부에 용착한다. 이것에 의해 리어 플레이트(3), 복수의 퍼넬(4) 및 측벽(2)을 구비한 일체 구조의 후방부 외관용기(10)가 성형된다.

이후, 상기한 실시형태와 같은 방법에 의해 네크의 연결, 플레이트 지지부재(16)의 접합, 형광체 스크린의 형성, 페이스 플레이트의 접합, 배기 및 편향장치의 부착이 실행되고 음극선관이 제조된다.

상기한 바와 같이 구성된 제 3 실시형태에 의하면 상기한 제 2 실시형태와 같은 작용효과를 얻을 수 있다. 더하여 본 실시형태에서는 측벽(2)을 리어 플레이트(3)의 일부로서 고온성형하는 것이 아니라, 미리 직사각형으로 절단한 4장의 판유리(24)를 용착하는 것에 의해 성형하기 때문에 제 2 실시형태에 비교하여 후방부 외관용기를 용이하게 성형할 수 있다.

즉, 제 2 실시형태에서 나타낸 바와 같이 1장의 판유리를 성형하여 리어 플레이트, 퍼넬 및 측벽을 성형하는 경우, 측벽은 판유리를 접어 구부리는 것에 의해 가공할 수 있고 효율적인 후방부 외관용기를 성형할 수 있지만, 접어 구부러진 부분, 즉 코너부에서는 유리가 남기 때문에 접어 구부린 가공시에 남는 유리를 주변에 놓거나 남는 유리를 뒤에서 커트할 필요가 있다. 이와 같은 유리가 남는 것은 측벽의 높이에 비례하여 증대한다. 따라서, 제 2 실시형태에 나타낸 제조방법은 측벽이 낮은 경우에 유효한 제조방법이지만, 측벽이 높은 경우에는 남는 유리에 의한 유리 두께 분포가 불균일하게 되기 때문에 열용량도 불균일하게 되고 긴 어닐 시간이 필요하게 된다.

이에 대해 제 2 실시형태에 의하면 측벽은 필요한 만큼을 잘라낸 측판전용의 판유리를 이용하여 성형하기 때문에 제조공정에 있어서 유리가 남지 않고 높은 측벽을 구비한 음극선관의 제조에 적합한 제조방법을 제공할 수 있다. 또, 본 실시형태에 의하면 판유리를 크게 변형시키는 가공이 불필요하기 때문에 유리는 접촉에 의해 자기용착하는 정도의 점도가 되면 좋고, 비교적 낮은 온도에서의 처리가 가능하다.

상기한 제 3 실시형태에 있어서 4장의 판유리를 이용하여 측벽을 성형하는 구성으로 했지만, 도 12에 나타낸 제 4 실시형태와 같이 1장의 가늘고 긴 직사각형의 판유리(26)를 접어 구부려 성형할 수도 있다.

즉, 이 판유리(26)는 측벽(2)의 전체 길이와 거의 같은 길이로 형성되어 있다. 그리고, 도 12에 나타낸 바와 같이 이 판유리(26)를 고온으로 가열한 상태로 접어 구부려 장방형 틀형상으로 가공하는 동시에 판유리(26)의 단부(27) 끼리를 맞댄다. 이 경우, 판유리(26)의 접어 구부린 부분 근방을 중심으로 버너로 가열하고 지그를 이용하여 소정 형상으로 접어 구부린다.

이어서, 제 3 실시형태와 같이 리어 플레이트(3) 및 복수의 퍼넬(4)의 소재가 되는 장방형상의 1장의 판유리와 상기한 바와 같이 하여 접어 구부려 가공된 판유리(26)를 유리 연화점 이상의 온도로 가열하여 연화시킨 후, 내열재료로 이루어진 성형틀의 표면에 따르게 하여 배치한다. 이것에 의해 1장의 판유리에서 깔때기형상의 퍼넬(4)을 구비한 리어 플레이트(3)가 성형되는 동시에 판유리(26)의 단부(27) 끼리 서로 용착하고 동시에 이 판유리(26)가 리어 플레이트의 내면 둘레부에 용착한다. 이것에 의해 리어 플레이트(3), 복수의 퍼넬(4) 및 측벽(2)을 구비한 일체 구조의 후방부 외관용기(10)가 성형된다.

또, 다른 구성은 상기한 제 3 실시형태와 동일하다. 그리고, 이와 같이 구성된 제 4 실시형태에 있어서도 상기한 제 3 실시형태와 같은 작용효과를 얻을 수 있다.

본 발명은 상기한 여러 실시형태에 한정된 것이 아니라, 본 발명의 범위내에서 또 다른 변형도 가능하다. 예를 들면 상기한 실시형태에 있어서는 섀도우 마스크를 갖지 않은 구조의 음극선관에 대해 설명했는데, 본 발명은 섀도우 마스크를 구비한 음극선관 또는 빔 인덱스 타입 등의 다른 방식의 음극선관에도 적용가능하다.

상기 구성의 음극선관 및 음극선관의 제조방법에 의하면 리어 플레이트에 형성된 각 기준면에 플레이트 지지부재를 고정하는 것에 의해 후방부 외관용기를 유리로 일체 성형하므로써 리어 플레이트의 변형이 생긴 경우에도 플레이트 지지부재의 높이 어긋남을 피할 수 있다. 이것에 의해 페이스 플레이트 및 리어 플레이트에 작용하는 대기압 하중을 효과적으로 지지하고, 경량이고 튼튼한 음극선관을 실현할 수 있다.

Claims (13)

1. 내면에 형광체 스크린이 형성된 실질적으로 장방형상의 평탄한 페이스 플레이트, 틀형상의 측벽을 통해 상기 페이스 플레이트에 대향배치된 실질적으로 장방형상의 평탄한 리어 플레이트, 상기 리어 플레이트에서 연장된 복수의 퍼넬 및 상기 퍼넬에서 각각 연장된 복수의 네크를 갖는 외관용기,

   각각 상기 네크 내에 배치되고, 전자빔에 의해 상기 형광체 스크린을 복수의 영역으로 나누어 주사하는 복수의 전자총 및

   상기 리어 플레이트 및 복수의 퍼넬은 단일 판유리로 일체로 성형되며, 상기 측벽은 상기 리어 플레이트 및 복수의 퍼넬과 함께 성형되어 후방부 외관용기를 구성하고, 상기 후방부 외관용기의 측벽은 상기 페이스 플레이트에 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 음극선관.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 리어 플레이트, 복수의 퍼넬 및 측벽은 단일 판유리로 일체로 성형되어 상기 후방부 외관용기를 구성하고 있는 것을 특징으로 하는 음극선관.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 측벽은 바깥쪽으로 접어 구부러져 있는 동시에 상기 페이스 플레이트에 접합된 플랜지를 일체로 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 음극선관.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 측벽은 상기 리어 플레이트에 용착되어 있는 동시에 서로 용착된 4장의 장방형상의 판유리를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 음극선관.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 측벽은 틀형상으로 접어 구부러져 있는 동시에 상기 리어 플레이트에 용착된 가늘고 긴 장방형상의 판유리로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 음극선관.
6. 제 1 항에 있어서,

   각각 상기 리어 플레이트와 페이스 플레이트 사이에 배치되어 상기 리어 플레이트 및 페이스 플레이트를 대기압에 대해 지지하는 복수의 플레이트 지지부재를 구비하고,

   상기 리어 플레이트는 상기 페이스 플레이트에 대면한 실질적으로 장방형상의 내면과, 상기 내면에 형성되어 있는 동시에 상기 플레이트 지지부재의 일단이 고정된 복수의 기준면을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 음극선관.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 복수의 기준면은 상기 리어 플레이트의 내면을 연마하여 형성되어 서로동일 평면내에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 음극선관.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 페이스 플레이트에 대면한 상기 리어 플레이트의 내면과 상기 각 퍼넬의 내면의 경계부분은 연속하는 원호형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 음극선관.
9. 내면에 형광체 스크린이 형성된 실질적으로 장방형상의 평탄한 페이스 플레이트, 틀형상의 측벽을 통해 상기 페이스 플레이트에 대향배치된 실질적으로 장방형상의 평탄한 리어 플레이트, 상기 리어 플레이트에서 연장된 복수의 퍼넬, 상기 퍼넬에서 각각 연장된 복수의 네크 및 각각 상기 네크 내에 배치되고 전자빔에 의해 상기 형광체 스크린을 복수의 영역으로 나누어 주사하는 복수의 전자총을 구비한 음극선관의 제조방법에 있어서,

   유리에 의해 상기 리어 플레이트, 복수의 퍼넬 및 측벽을 일체 성형하여 후방부 외관용기를 제조하는 공정 및

   상기 후방부 외관용기의 측벽을 접합재에 의해 상기 페이스 플레이트에 접합하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 음극선관의 제조방법.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 후방부 외관용기를 제조하는 공정은 단일 판유리에 의해 상기 리어 플레이트, 복수의 퍼넬 및 측벽을 일체 성형하는 공정을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 음극선관의 제조방법.
11. 제 9 항에 있어서,

    상기 후방부 외관용기를 제조하는 공정은 단일 판유리에 의해 상기 리어 플레이트 및 복수의 퍼넬을 일체 성형하는 공정, 장방형상의 4장의 판유리를 서로 용착하여 틀형상의 측벽을 형성하는 공정 및 상기 틀형상의 측벽을 상기 리어 플레이트에 용착하여 일체화하는 공정을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 음극선관의 제조방법.
12. 제 9 항에 있어서,

    상기 후방부 외관용기를 제조하는 공정은 단일 판유리에 의해 상기 리어 플레이트 및 복수의 퍼넬을 일체 성형하는 공정, 가늘고 긴 장방형상의 판유리를 틀형상으로 접어 구부려 측벽을 형성하는 공정 및 상기 틀형상의 측벽을 상기 리어 플레이트에 용착하여 일체화하는 공정을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 음극선관의 제조방법.
13. 내면에 형광체 스크린이 형성된 실질적으로 장방형상의 평탄한 페이스 플레이트, 틀형상의 측벽을 통해 상기 페이스 플레이트에 대향배치된 실질적으로 장방형상의 평탄한 리어 플레이트, 상기 리어 플레이트에서 연장된 복수의 퍼넬, 상기퍼넬에서 각각 연장된 복수의 네크, 각각 상기 페이스 플레이트와 리어 플레이트와의 사이에 배치되어 페이스 플레이트 및 리어 플레이트를 대기압에 대해 지지하는 복수의 플레이트 지지부재 및 각각 상기 네크 내에 배치되고 전자빔에 의해 상기 형광체 스크린을 복수의 영역으로 나누어 주사하는 복수의 전자총을 구비한 음극선관의 제조방법에 있어서,

    단일 판유리에 의해 상기 리어 플레이트 및 복수의 퍼넬을 일체 성형하여 후방부 외관용기를 제조하는 공정,

    상기 리어 플레이트 내면의 소정위치에 각각 상기 플레이트 지지부재가 접하는 기준면을 가공하는 공정,

    상기 각 기준면에 상기 플레이트 지지부재의 일단을 고정하는 공정 및

    상기 후방부 외관용기를 접합재에 의해 상기 측벽을 통해 상기 페이스 플레이트에 접합하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 음극선관의 제조방법.