KR100403772B1 - 개선된 코팅막을 가지는 평면 브라운관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 평면 브라운관(이하 CRT라 칭함)에 관한 것으로서, 특히 패널의 외부 표면에 도포되는 반사방지 및/또는 대전방지를 위한 코팅막의 위치에 따른 코팅두께를 다르게 해서 패널의 평면화에 따른 투과율의 차이를 보상할 수 있는 평면 브라운관에 관한 것이다.

본 발명의 기술적 수단은 외면이 거의 평면이고 내면이 일정곡률을 가지는 패널과, 상기 패널의 외면에 반사방지 및/또는 정전기 방전을 위해 도포된 코팅막을 포함하는 평면 브라운관에 있어서, 상기 패널의 센터대비 외곽부의 패널두께의 비가 170% 이상이고, 상기 센터부와 외곽부의 코팅막 두께가 달라서 센터부와 외곽부의 투과율이 다른 것을 특징으로 한다.

본 발명은 전 화면에 대해 균일한 휘도 특성을 확보하고, 정전기 방지, 반사방지 및 전자파 차폐에도 효과적인 평면브라운관용 패널을 제공하며, 휘도 차이를 줄이기 위해 형광체 폭 및 새도우마스 슬릿 폭을 화면 외곽부를 센터부보다 크게 형성함으로써 발생하는 퓨리티 열화를 방지할 수 있다.

Description

개선된 코팅막을 가지는 평면 브라운관{The Flat CRT(Cathode-ray Tube) Having The Improved Coating}

본 발명은 평면 브라운관(이하 CRT라 칭함)에 관한 것으로서, 특히 패널의 외부 표면에 도포되는 반사방지 및/또는 대전방지를 위한 코팅막의 두께를 위치에 따라 다르게 해서 정전기방지, 반사방지 및 전자파 차폐 기능뿐만 아니라 평면화에 따른 웨지율 상승으로 인한 투과율 편차를 제거할 수 있는 평면 브라운관에 관한 것이다.

CRT의 외부 패널글라스는 매끄러운 면으로 되어 있어 외부 광이 정반사되어 정면에서 시청하는 사람의 눈을 피로하게 할 뿐 아니라, 화면자체의 시청도 어려워진다. 또한 CRT는 부도체인 유리재질로 형성되므로, 통상 ITO 등과 같은 도전성 금속 산화물을 함유하는 실리카 베이스용액과 저반사 실리카 베이스용액을 차례로 패널글라스의 외부 표면에 스핀 코팅하여, 두 층간의 위상의 상호 감쇄에 의한 상쇄효과를 이용하여 반사도를 저감시킬 뿐 아니라 정전기 및 전자파를 차폐시키는 방법으로 사용되고 있다.

상기의 스핀코팅 공정에서 스핀 코터에 패널글라스를 장착하는 방식에는 진공척에 패널글라스를 진공으로 흡착시키는 진공패드 방식과, 패널글라스 형상의 홈이 형성되어 있는 원판 플레이트에 패널글라스를 탑재하는 원판 플레이트 방식이 있으며, 두 방식 모두 일정크기의 챔버 내에서 패널글라스를 회전시키며, 코팅용액을 떨어뜨려 패널글라스 표면에 코팅막을 형성하는 방법이다.

도 1은 종래 기술에 따른 코팅액 도포방법을 설명하기 위한 개략도로서, 원형 플레이트 방식의 예이다.

먼저, 스핀코터(10)는 고정되어 있는 챔버(15)와 상기 챔버(15) 중앙에 위치하여 모터(20)에 의해 회전하는 원형 플레이트(25)를 구비하는 회전부가 설치되어 있고, 상기 원형 플레이트(25)의 상부에는 코팅액 공급장치(30)가 설치되어 있는데, 코팅액 탱크(32)와 레귤레이터(34)를 구비하는 연결관(36) 및 노즐(38)로 구성된다.

여기서 상기 원판 플레이트(25)에는 패널글라스 형상의 홈이 형성되어있고 그 상부에 패널글라스(5)가 탑재되어, 모터(20)와 연결된 RPM조절기(도시되지 않음)에 의해 회전수가 조절된다.

상기 스핀 코터(10)는 원형플레이트(25)에 패널글라스(5)를 탑재하고, 모터(20)를 구동하여 소정의 회전수로 회전시키는 상태에서 상기 코팅액 탱크(32)에서 코팅액(40)을 가압식으로 밀어내고, 레귤레이터(34)로 그 양을 조절하여 노즐을 통하여 회전하는 패널글라스(5) 상에 떨어뜨려 코팅막을 도포하게 된다.

오늘날 음극선관은 영상표시 소자로서 일반가정, 사무실, 산업현장에서 가장 널리 사용되고 있으며 최근에는 기술의 향상과 고객의 기호변화에 따라 화면의 평면화, 대형화, 멀티미디어 환경을 요구하고 있다. 이러한 다양한 정보의 매체가 등장함에 따라 음극선관은 화면의 왜곡을 최소화하는 평면형 구조의 음극선관의 개발이 시급하게 되었다.

일반적인 패널의 형상은 내면과 외면 모두 일정곡률을 갖는 구조로 설계되어, 외면의 곡률 때문에 화상 표현 시 화상이 왜곡되어, 눈에 불편할 뿐만 아니라, 외광의 반사가 심해 눈의 피로도를 높이는 문제가 발생했다.

이를 개선하기 위해 외면이 평면을 이루는 패널의 구조가 사용되고, 이는 사용자의 이미지 부상효과를 고려하여 적정 시거리에서 화면의 왜곡을 없애고 눈의 피로도를 낮출 수 있는 평면의 화상을 구현할 수 있는 구조(이후 FCD라 칭함)로서 널리 사용되고 있다.

그러나, FCD는 패널 센터부 대비 외곽부의 두께 비(웨지율)가 170% 이상으로 패널의 특성상 센터부와 외곽부의 투과율 차이를 초래하는 문제가 있었다.

본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 평면 브라운관의 패널의 외부 표면에 도포되는 반사방지 및/또는 대전방지를 위한 코팅막의 위치에 따른 코팅두께를 다르게 해서 정전기방지, 반사방지 및 전자파 차폐 기능 뿐만 아니라 패널 센터부 대비 외곽부의 투과율 편차를 해소할 수 있도록 한 평면 브라운관을 제공함에 있다.

도 1은 종래기술에 따른 패널의 코팅막 도포방법을 설명하기 위한 개략도,

도 2는 본 발명의 평면 브라운관, 코팅막 및 전체 투과율을 나타내는 도,

도 3은 본 발명의 패널의 코팅막 도포방법을 설명하기 위한 개략도,

도 4는 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도,

도 5a는 본 발명의 패널의 투과율을 나타내는 도,

도 5b는 본 발명의 코팅막의 투과율을 나타내는 도이고

도 5c는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 코팅막의 투과율을 나타내는 도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

5 : 패널글라스 10 : 스핀코터 15 : 챔버

20 : 모터 25 : 원형플레이트 38 : 노즐

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 수단은 외면이 거의 평면이고 내면이 일정 곡률을 가지는 패널과, 상기 패널의 외면에 반사방지 및/또는 정전기 방전을 위해 도포된 코팅막을 포함하는 평면 브라운관에 있어서, 상기 패널은 센터대비 외곽부의 패널두께의 비가 170% 이상이고, 상기 센터부와 외곽부의 코팅막 두께가 서로 다른 편차를 가지는 것을 특징으로 한다. 즉, 센터부에서 외곽부로갈수록 점진적인 코팅부 두께 설계를 가진다.

또한 상기 센터부와 외곽부의 코팅막 두께 차가 10∼35㎚ 또는 15∼30㎚이고, 대각축, 장축, 단축의 위치에 따른 코팅막 두께가 하기 식을 만족하는 것을 특징으로 한다.

상기 식에서 A는 대각축, B는 단축, C는 장축, y는 투과율이고 x는 패널의 위치를 나타낸다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 통해 상세히 설명하면 다음과 같다.

외면이 거의 평면이고 내면이 일정 곡률을 가지며 센터대비 외곽부의 두께비가 170% 이상 230%이하인 평면 브라운관의 패널은 센터부와 외곽부의 두께 차에 따라 센터부와 외곽부의 투과율도 달라진다. 즉, 외곽부에 비해 센터부의 패널 두께가 얇기 때문에 외곽부의 투과율이 센터부에 비해 낮다. 따라서 센터부와 외곽부의 코팅막 두께를 균일하게 하면 투과율이 높은 센터부는 화면이 밝고, 투과율이 낮은 외곽부는 화면이 어둡게 나타나서 브라운관의 휘도 균일성을 저하시키는 원인이 된다.

그러므로 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해서 패널의 투과율에 따라코팅막의 두께를 다르게 한다. 즉, 패널의 두께가 얇은 센터부는 코팅막을 두껍게 하고, 패널의 두께가 두꺼운 외곽부는 코팅막을 얇게 하여 전체적인 투과율을 균일하게 한다. 도 2는 본 발명에 따른 패널의 투과율, 코팅막의 투과율 및 전체 투과율을 나타낸 그래프이다.

그런데 상기 언급한 종래의 스핀 코팅방법으로는 센터부와 외곽부의 코팅막 두께를 다르게 하는 것이 곤란하다. 따라서 본 발명은 스핀 코팅방법 대신 스프레이 노즐을 사용하고 패널을 회전하는 대신 상하로 움직여서 코팅막의 두께를 조절하도록 하였다. 상기 방법을 도3에 나타내었다.

도 3과 같이 스프레이노즐의 위치를 센터부와 외곽부에서 다르게 하여 코팅막의 두께를 조절할 수 있다. 즉, 외곽부의 코팅막을 도포할 때는 노즐을 패널에서 멀게 조절하고, 센터부의 코팅막을 도포할 때는 노즐을 패널에 가깝게 하여, 외곽부의 코팅막 두께를 센터부보다 얇게 도포할 수 있다.

이하, 본 발명에 따라 코팅막의 두께를 다르게 설계하는 제1실시예에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

제1실시예에서는, 패널의 투과율이 높으면 휘도 특성은 좋아지지만, 휘도가 너무 높으면 화면의 콘트라스트가 저하되는 문제 때문에 투과율을 낮추고 콘트라스트를 향상시키도록 내면에 흑색 필터막을 도포한 패널을 적용한다. 일반적으로, 흑색 필터막을 도포한 패널은 흑색 필터막이 도포되지 않은 경우보다 투과율이 14%정도 감소하며, 이에 따라 패널과 코팅막의 투과율의 합도 14%정도 감소한다.

본 발명은 위치에 따라 코팅막의 두께를 다르게 하는데, 도 4와 같이 패널의각 사분면에서 센터에서 외곽으로 장축,단축, 대각축 3 방향으로 1/4씩 이동하면서 위치를 변화시켜 코팅막의 두께를 조절한다. 이때 각 축의 위치에 따른 투과율은 하기 식에 의해 결정된다.

상기 식에서 A는 대각축, B는 단축, C는 장축, y는 투과율, x는 1이상 5이하의 상수로서 도 4에 나타낸 패널 사분면에서 단축, 장축, 대각축 방향 위치를 나타낸다.

상기 코팅막 도포방법에 의해 제작된 본 발명의 코팅막은 패널의 정 중앙에서 장변, 단변, 대각의 최외곽까지의 거리를 네 구간으로 나눴을 때, 각 구간별 코팅막의 두께 차이가 25㎚ 이하로 패널 전체에 코팅막이 균일하게 도포된다.

도 4는 본 발명의 위치에 따른 코팅막의 투과율을 측정하기 위한 실험을 나타내는 것으로, 패널의 정 중앙을 기준으로 x축으로 45㎜, y축으로 34㎜씩 증가시키면서 5군데(position 1, 2, 3, 4, 5)에서 각 위치에 따른 투과율을 측정하였다.

하기 표 1은 위치에 따른 패널의 투과율을 나타낸 것이고, 표 2는 본 발명에 따른 위치에 따른 코팅막의 투과율을 나타낸 실험 결과이다. 또 도 5a 및 5b는 상기 표 1 및 표 2의 값을 그래프로 도시한 것이다.

[표 1]

[ 단위 : % ]

Position	대각축 투과율	단축 투과율	장축 투과율
1(정 중앙)	80.1	80.1	80.1
2	80.3	80.8	80.6
3	78.3	80.1	79.1
4	74.4	78.7	76.7
5	69.9	76.9	73.4

[표 2]

[ 단위 : % ]

Position	대각축 투과율	단축 투과율	장축 투과율
1(정 중앙)	73.9	73.9	73.9
2	74.7	73.9	74.4
3	76.6	74.2	75.8
4	80.6	76.2	78.2
5	86.4	78.0	81.7

상기 표 1, 표 2 및 도 5a, 5b에서 알 수 있듯이, 패널의 투과율은 센터부에서 외곽부로 갈수록 낮아지고, 코팅막의 투과율은 센터부에서 외곽부로 갈수록 높아지며, 패널의 투과율과 코팅막의 투과율의 합은 모든 위치에서 거의 일정하게 나타난다. 따라서 패널 외면에서 볼 때 전 화면에 균일한 휘도 특성을 나타낼 수 있다.

본 발명의 제2의 실시예로 내면에 흑색 코팅막을 갖지 않는 패널에 상기 코팅막을 도포하는 경우를 들 수 있다. 이 경우, 코팅막의 투과율은 내면에 흑색 코팅막을 갖는 패널에 적용하는 코팅막의 투과율보다 상대적으로 낮게 설정되며, 대각, 단축 및 단축 투과율은 하기 식에 따라 설정된다.

상기 식에서 A는 대각축, B는 단축, C는 장축, y는 투과율, x는 1이상 5이하의 상수로서 도 4에 나타낸 패널 사분면에서 단축, 장축, 대각축 방향 위치를 나타낸다.

하기 표3은 본 발명에 따라 코팅막의 투과율을 각 위치별로 측정한 실험 결과이다.

[표 3]

[ 단위 : % ]

Position	대각축 투과율	단축 투과율	장축 투과율
1(정 중앙)	59.9	59.9	59.9
2	60.7	60.2	60.4
3	62.6	60.9	61.8
4	66.6	62.2	64.2
5	72.4	64.0	67.7

상기 실험의 결과 흑색 필터막이 없는 패널의 코팅막 투과율은 표 3 및 도 5c와 같이 나타났다. 이 경우도 코팅막의 투과율은 센터부에서 외곽부로 갈수록 높아지며, 패널의 투과율과 코팅막의 투과율의 합은 모든 위치에서 거의 일정하게 나타난다. 따라서 패널 외면에서 볼 때 전 화면에 균일한 휘도 특성을 나타낼 수 있다.

또한 종래에는 휘도 균일성을 만족시키기 위해 패널 내면에 도포된 형광체의 폭 또는 새도우마스크 내 전자빔 통과공의 폭을 센터부 대비 외곽부의 크기를 115∼120%로 크게 형성시켰으며, 이로 인해 외곽부에서 화면 퓨리티(purity)가 저하되는 문제점이 발생하였다. 그러나 본 발명을 적용함으로써 형광체의 폭 또는 새도우마스크 내 전자빔 통과공의 폭을 센터부 대비 외곽부의 크기를 115% 미만, 바람직하게는 110% 미만으로 형성하여 퓨리티 열화를 방지하면서도 전화면에서 균일한 휘도 특성을 얻을 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명은 상기 원리에 따라 패널을 형성함으로써 외면이 거의 평면이고 내면이 일정한 곡률을 갖는 평면 브라운관에 있어서, 기존의 스핀방식으로 해결하지 못한 센터부와 중앙부의 패널 두께편차로 인한 휘도의 불균일성을 해결하여 전 화면에 대해 균일한 휘도 특성을 확보할 뿐 아니라, 정전기 방지, 반사방지 및 전자파 차폐에도 효과적인 평면브라운관용 패널을 제공할 수 있다.

또한 화면의 센터부와 외곽부 간의 휘도 차이를 줄이기 위해 도포면 및 새도우마스크의 화면 외곽부 폭을 센터부보다 크게 형성함으로써 발생하는 퓨리티 열화를 방지할 수 있다.

Claims (7)

1. 외면이 거의 평면이고 내면이 일정곡률을 가지는 패널과, 상기 패널의 내면에 콘트라스트 향상을 위해 도포된 흑색 필터막과, 상기 패널의 외면에 반사방지 및/또는 정전기 방전을 위해 도포된 코팅막을 포함하는 평면 브라운관에 있어서,

   상기 패널은 센터대비 외곽부의 패널 두께의 비가 170% 이상이고,

   상기 패널의 대각축, 장축, 단축 각각의 위치에 따른 투과율이 하기 식을 만족하는 것을 특징으로 하는 평면 브라운관.

   상기 식에서 A는 패널의 대각축, B는 단축, C는 장축, y는 투과율이고 x는 패널의 위치를 나타낸다.
2. 외면이 거의 평면이고 내면이 일정곡률을 가지는 패널과, 상기 패널의 외면에 반사방지 및/또는 정전기 방전을 위해 도포된 코팅막을 포함하는 평면 브라운관에 있어서,

   상기 패널의 대각축, 장축, 단축 각각의 위치에 따른 투과율이 하기 식을 만족하는 것을 특징으로 하는 평면 브라운관.

   상기 식에서 A는 패널의 대각축, B는 단축, C는 장축, y는 투과율이고 x는 패널의 위치를 나타낸다.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 패널의 센터대비 외곽부의 패널두께의 비가 200% 이상이고 230% 이하인 것을 특징으로 하는 평면 브라운관.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 센터부와 외곽부의 코팅막 두께 차가 10∼35㎚인 것을 특징으로 하는 평면 브라운관.
5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 센터부와 외곽부의 코팅막 두께 차가 15∼30㎚인 것을 특징으로 하는 평면 브라운관.
6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 패널의 정 중앙에서 장변, 단변, 대각의 최외곽까지의 거리를 네 구간으로 나눴을 때, 각 구간별 코팅막의 두께 차이가 25㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 평면 브라운관.
7. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 패널 내면에 도포된 형광체의 폭 또는 새도우마스크 내 전자빔통과공의 폭이 센터부 대비 외곽부의 크기가 115% 미만인 것을 특징으로 하는 평면 브라운관.