KR100664318B1

KR100664318B1 - 프로젝션 ｔｖ

Info

Publication number: KR100664318B1
Application number: KR1020050001812A
Authority: KR
Inventors: 가영일; 김성기; 윤석일
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-01-07
Filing date: 2005-01-07
Publication date: 2007-01-04
Also published as: CN1800967A; US20060152834A1; KR20060081476A

Abstract

본 발명은, 프로젝션 TV에 관한 것으로서, 강도가 보강된 초박형의 유리기판, 유리기판의 일면에 화상을 반사하기 위해 형성된 반사층, 반사층의 상면에 도포되어 반사층의 손상을 방지하는 보호층을 갖는 반사미러를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 반사미러를 초박형화하여 더블 이미지가 거의 발생하지 아니하고, 포커스 특성과 콘트라스트가 좋아짐에 따라 화질이 향상된다. 또한, 제품을 경량화할 수 있을 뿐만 아니라, 경량화 및 박형화에 따라 다량적재가 가능하므로 반사미러 운송비를 절감할 수 있다.

프로젝션 TV, 반사미러, 배면투사형, 강화유리, 반사층, 보호층

Description

프로젝션 ＴＶ{PROJECTION TV}

도 1은 종래의 프로젝션 TV용 반사미러의 단면도,

도 2의 (a)는 종래의 반사미러를 갖는 프로젝션 TV 스크린에 맺힌 화상의 휘도를 나타낸 그래프,

도 2의 (b)는 종래의 프로젝션 TV에서 화상광이 투사되는 경로를 보인 개략적 구성도,

도 3은 본 발명에 따른 프로젝션 TV용 반사미러의 단면도,

도 4는 본 발명의 반사미러를 사용한 프로젝션 TV 스크린에 맺힌 화상의 휘도를 나타낸 그래프이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

110 : 반사미러 111 : 유리기판

113 : 반사층 115 : 제1보호층

117 : 제2보호층

본 발명은 프로젝션 TV에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 열에 의해 강화된 박막유리를 사용하여 반사미러의 두께를 획기적으로 박막화함으로써, 영상의 해상도를 향상시키고, 제품을 경량화할 뿐만 아니라 생산원가를 절감시킬 수 있는 프로젝션 TV에 관한 것이다.

프로젝션 TV는, 음극선관(CRT)이나 액정표시소자(LCD) 등의 화성생성수단을 영상원으로 이용하여 화상을 생성하고, 이 화상을 투사렌즈와 반사미러를 통하여 대형 스크린에 확대 투영시킴으로써, 대화면을 구현한 TV이다.

이러한 프로젝션 TV에 사용되는 반사미러는, 투명한 유리 기판과, 유리 기판의 일면에 은이나 알루미늄을 도포하여 화상광을 반사시키는 반사층과, 반사층의 상면에 구리 등을 도포하여 형성한 산화방지용 보호층을 포함한다. 여기서, 반사층과 보호층이 화상광이 입사되는 유리 기판의 전면에 형성되어 있는지 배면에 형성되어 있는지에 따라, 반사미러는 전면투사형과 배면투사형으로 구분된다.

전면투사형은 반사미러의 표면에서 화상광을 반사함으로써, 화질이 깨끗하다는 장점이 있기는 하다. 그러나, 반사층과 보호층에 화상광이 직접 도달함에 따라, 반사층과 보호층의 균일성이 화질에 직접적으로 영향을 미치게 되며, 이러한 균일한 반사층과 보호층을 반사미러의 표면에 형성하기 위해서는 진공 증착 등 기술력을 요하는 방법이 사용되어야 하므로, 생산원가가 급격히 상승된다는 단점이 있다. 이에 따라, 반사층과 보호층의 형성이 간단한 배면투사형 반사미러가 널리 사용되고 있다.

배면투사형 반사미러는, 도 1에 도시된 바와 같이, 상술한 유리기판(11)에 반사층(13)과 보호층(15)이 형성되어 있으며, 보호층(15)의 상면에는 반사층(13)과 보호층(15)의 부식방지를 위해 페인트로 도장한 도장층(17)이 형성되어 있다. 여기서, 유리기판(11)은 외부로부터의 충격에 견딜 수 있도록 일반적으로 3mm 이상의 두께를 가지며, 반사층(13)은 80nm, 보호층(15)은 62nm의 두께를 가진다.

이러한 배면투사형 반사미러(10)에서는 화상광이 반사층(13)에 의해 반사되기 위해서는 유리기판(11)을 통과하여 반사층(13)에서 반사되어야 한다. 그런데, 유리기판(11)의 두께가 비교적 두껍고, 공기의 굴절율과 유리의 굴절율이 상이하기 때문에, 화상광이 공기에서 유리기판(11)으로 입사할 때와, 유리기판(11)으로부터 공기로 출사할 때, 각각 화상광의 반사가 발생한다. 따라서, 입사되는 화상광은, 반사층(13)에 의해 반사되어 형성된 실제 이미지(Ⅰ)와, 유리기판(11)의 표면에서 일차적으로 반사가 이루어져 형성된 1차 고스트 이미지(Ⅱ)와, 실제 이미지(Ⅰ)가 유리기판(11)에서 공기로 출사하면서 유리기판(11)에 의해 반사된 다음 다시 반사층(13)에 의해 반사되어 형성되는 2차 고스트 이미지(Ⅲ)를 발생시킨다. 그리고, 2차 고스트 이미지(Ⅲ)가 공기로 출사하면서 재차 반사되어 3차 고스트 이미지를 발생시킬 수 있으며, 이렇게 계속되는 반사에 의해 하나의 화상광에 대해 여러 개의 이미지가 발생하게 된다.

이에 따라, 스크린을 통해 투사되는 이미지의 선폭이 두꺼워지므로, 이미지가 여러개 겹쳐 더블 이미지가 형성되거나, 포커스 특성과 콘트라스트가 저하됨에 따라 전체적인 화질이 저하된다.

이러한 현상은 스크린의 위치에 따라 그 정도가 상이하다. 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 반사미러(10)에 의해 반사되어 스크린(20)으로 입사하게 되며, 이 때, 화상광의 입사각은 반사미러(10)의 하부에서 상부로 갈수록 커지게 된다. 이렇게 입사각이 커질수록 실제 이미지(Ⅰ)와, 각각 1차 고스트 이미지(Ⅱ) 및 2차 고스트 이미지(Ⅲ)와의 거리가 멀어지게 된다.

도 2의 (a)의 그래프에는 스크린(20)의 상단영역, 중심영역, 하단영역에서의 해상도를 표시하고 있으며, 본 그래프에서 구형파로 표현된 부분은 각 주사선의 위치를 표시한다. 도시된 바와 같이, 스크린(20)의 하단에 입사되는 화상광은 실제 이미지를 나타내는 휘도 성분(α)과, 1차 및 2차 고스트 이미지(Ⅱ,Ⅲ)를 나타내는 휘도 성분(α')과의 거리가 좁게 나타나고 있다. 반면, 스크린(20)의 상단에 입사되는 화상광의 경우, 실제 이미지를 나타내는 휘도 성분(β)과, 1차 및 2차 고스트 이미지(Ⅱ,Ⅲ)를 나타내는 휘도성분(β')과의 거리가 넓어져 타 주사선 영역을 침범하고 있음을 알 수 있다. 따라서, 스크린(20)의 상부로 갈수록 선폭이 더 두꺼워져 화질이 떨어지게 된다.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 일본특허공개 평5-224295호 "스크린 투사형 모니터용 반사경"(이하, 선행기술이라 함)에서는, 반사미러(10)를 유리층과 섬유강화 플라스틱의 2층 구조로 형성하고, 유리층과 섬유강화 플라스틱 사이에 발포제 등의 심재를 개재시키고 있다. 그리고, 유리층의 심재를 향한 면에는 알루미늄을 증착시킨 반사막을 형성하고 있다. 이에 따라, 유리층의 두께를 2mm까지 감소시킬 수 있으므로, 반사미러의 두께가 3mm일 때 보다는 화질을 향상시킬 수 있는 효과가 있기는 하나, 두께의 감소폭이 적어 그 효과가 미미한 수준이다. 그러나, 유리의 특성상 더 얇게 만들 경우, 외부의 작은 충격에 의해서도 쉽게 파손될 수 있으므 로, 충분한 강도를 보장하기 위해서는 더 얇게 제작하기는 곤란하다. 또한, 선행기술에서는 반사미러(10)를 여러 층으로 형성하여 상호 접착시킴으로써, 작업공정이 복잡해지고 원가가 상승한다는 문제점이 있다.

이에 따라, 반사미러(10)의 강도를 충분히 유지한 상태에서 유리기판(11)의 두께를 획기적으로 감소시킬 수 있는 방법을 모색함으로써, 더블 이미지를 최소화하고 포커스 특성과 콘트라스트를 향상시켜 화질을 향상시킬 수 있도록 해야 할 것이다. 또한, 반사미러(10)의 작업공정을 간단화하고, 원가를 절감할 수 있는 방법을 모색하여야 할 것이다.

따라서, 본 발명의 목적은, 반사미러의 유리기판의 두께를 최대한으로 감소시킴으로써, 화질을 향상시킬 수 있도록 하는 프로젝션 TV을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 작업공정을 간단화하고 원가를 절감할 수 있는 프로젝션 TV를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 강도가 보강된 초박형의 유리기판; 상기 유리기판의 일면에 화상을 반사하기 위해 형성된 반사층, 및; 상기 반사층의 상면에 도포되어 상기 반사층의 손상을 방지하는 보호층을 갖는 반사미러를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 유리기판은 연화온도 이상에서 열처리한 다음, 압축한 냉각공기를 이용하여 냉각시켜 강도를 강화한 열강화유리로 형성된 것이 바람직하다.

상기 반사미러의 두께는, 0.7 내지 1.8 mm인 것이 바람직하다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 반사미러(110)의 단면도이다. 도시된 바와 같이, 본 반사미러(110)는, 강도가 보강된 초박형 유리기판(111)의 배면에 반사층(113)과 제1 및 제2보호층(115,117)을 증착시켜 제작된다.

본 반사미러(110)의 유리기판(111)은, 열에 의해 그 강도가 향상된 강화유리로 형성된다. 통상적으로 강화유리는, 성형된 판유리를 연화온도에 가까운 500∼700 ℃로 가열하고, 압축한 냉각공기를 이용하여 급랭시킴으로써, 유리 표면부는 압축변형시키고 내부는 인장변형시켜 강도를 향상시킨다. 이러한 강화유리는 일반 유리에 비해 굽힘강도는 3∼5배, 내충격성도 3∼8 배나 강하며, 내열성도 우수하다. 따라서, 동일한 강도를 갖더라도, 일반 유리에 비해 강화유리의 두께가 현저히 얇다.

이러한 강화유리로 제작된 본 반사미러(110)의 유리기판(111)은, 0.7 내지 1.8mm 두께로 형성되며, 바람직하게는 약 1 내지 1.5mm의 두께를 갖는다. 즉, 본 반사미러(110)는, 종래 반사미러(110) 두께의 약 1/2 내지 1/3에 불과한 두께를 갖게 되며, 상술한 선행기술에 비해서도 약 1/2 내지 3/4 정도 얇은 두께를 갖게 된다. 따라서, 동일하거나 더 우수한 강도를 가지면서도 두께가 얇은 초박형 반사미러(110)를 구성할 수 있게 된다. 한편, 유리기판(111)은 반사층(113)과 각 보호층을 형성할 배면이 평편도가 좋아야 하며, 이에 따라, 강화유리를 형성하기 위한 판유리는 평평하고 흠이 없는 것으로 선별하여야 한다.

이러한 유리기판(111)의 배면에 증착된 반사층(113)은, 화상광을 반사하는 층으로서, 은(Ag) 또는 알루미늄(Al)을 증착시켜 형성한다. 반사층(113)은 통상 90nm 이하의 두께로 형성된다.

반사층(113)의 상면에는 제1보호층(115)이 형성되어 있으며, 제1보호층(115)은 구리(Cu), 납(Nb205), 이산화규소(SiO₂) 등이 증착되어 형성된다. 이러한 제1보호층(115)은 여러 층으로 코팅하는 것이 바람직하며, 구리, 납, 이산화규소 중 하나를 선택하여 하나의 층을 형성할 수도 있고, 구리, 납, 이산화규소 중 하나 이상을 선택하여 혼합한 다음 코팅할 수도 있다. 그 두께는 수 미크론을 넘지 않도록 한다. 이렇게 제1보호층(115)을 여러 층으로 형성할 경우, 모든 제1보호층(115)은 공통적으로 반사층(113)을 형성하는 금속 성분을 공기로부터 차단함으로써, 공기중의 산소나 습기에 의해 반사층(113)이 부식되는 것을 방지하는 역할을 한다. 그리고, 반사층(113)과 직접 접한 제1보호층(115)의 제1층은 부식방지의 역할과 함께 반사층(113)의 코팅력을 향상시키는 역할을 하며, 제2층은 반사층(113)에서의 화상광 반사율을 향상시키는 역할을 한다. 다시 말해, 제1보호층(115)은 반사층(113)의 반사율을 향상시키고 내마모성을 유지하도록 하는 역할을 한다.

한편, 제2보호층(117)은, 제1보호층(115)의 상면에 부식방지용 도료를 도포하여 형성되며, 반사층(113) 및 제1보호층(115)의 공기 중 노출을 차단하여 부식을 방지하게 된다.

이러한 구성에 의한 반사미러(110)를 사용하는 경우, 본 반사미러(110)은 그 두께가 1 내지 1.5mm 이기 때문에, 도 3에 도시된 바와 같이, 화상광이 반사층(13) 에 의해 반사되어 형성된 실제 이미지(Ⅰ)에 대해, 유리기판(11)의 표면에서 일차적으로 반사가 이루어져 형성된 1차 고스트 이미지(Ⅱ)와, 실제 이미지(Ⅰ)가 유리기판(11)에서 공기로 출사하면서 유리기판(11)에 의해 반사된 다음 다시 반사층(13)에 의해 반사되어 형성되는 2차 고스트 이미지(Ⅲ) 간의 간격이 종래 반사미러(110)의 1/3 수준으로 좁혀진다.

이에 따라, 화상광은 반사미러(110)에 입사되는 각도에 따라, 즉, 스크린 상의 위치에 따라, 실제 이미지(Ⅰ), 1차 고스트 이미지(Ⅱ), 2차 고스트 이미지(Ⅲ)를 모두 발생시킬 수도 있고, 실제 이미지(Ⅰ)만을 발생시킬 수도 있다.

이러한 반사미러(110)에서의 휘도를 나타낸 도 4의 그래프를 살펴보면, 스크린의 하단영역을 통과하는 화상광의 경우, 1차 및 2차 고스트 이미지(Ⅱ,Ⅲ)에 대한 휘도성분이 나타나지 아니하였다. 따라서, 스크린의 하단에서는 전면투사형 반사미러와 동일하게 선명한 화상을 시청할 수 있다. 스크린의 중심영역을 통과하는 화상광의 경우, 1차 및 2차 고스트 이미지(Ⅱ,Ⅲ)에 대한 휘도성분(γ')의 일부분만이 주사선에서 약간 벗어난 위치에 형성된다. 이러한 중심영역의 스크린 해상도는, 종래 반사미러(110)를 사용한 경우 스크린의 하단영역에 나타나는 해상도보다도 향상된 것이다. 마지막으로 스크린의 상단영역에 도달하는 화상광의 경우, 1차 및 2차 고스트 이미지(Ⅱ,Ⅲ)에 대한 휘도성분(δ')이 이웃하는 주사선과의 사이에 형성된다. 따라서, 화상광의 선폭이 다소 증가하기는 하나, 종래에서처럼 타 주사선을 침범하는 일은 발생하지 아니한다.

이와 같이, 본 반사미러(110)는 강화유리를 사용하여 유리기판(111)의 폭을 종래의 반사미러(110)에 비해 거의 1/3 수준으로 초박형화함으로써, 스크린을 통과하는 화상광의 선폭을 거의 1/3로 감소시키게 된다. 따라서, 더블 이미지가 거의 발생하지 아니하고, 포커스 특성과 콘트라스트가 좋아짐에 따라 화질이 향상되며, 거의 전면투사형 반사미러와 동일한 선명도를 갖게 된다. 그리고, 이렇게 전면투사형 반사미러와 거의 동일한 효과를 가지면서도, 전면투사형 반사미러(110)에 비해 저렴한 비용으로 제작이 가능하다.

또한, 반사미러(110)의 초박형화로 프로젝션 TV의 전체적인 중량을 감소시켜 제품을 경량화할 수 있고, 경량화 및 박형화에 따라 다량 적재가 가능하므로 반사미러의 운송비도 절감할 수 있다.

게다가, 본 반사미러(110)는 유리기판(111)을 하나의 유리판을 열강화하여 제작하기 때문에, 강도가 향상되어 유통이나 부주의에 의한 파손을 방지할 수 있고, 파손으로 인한 인체의 손상도 방지할 수 있다. 또한, 유리와 강화 플라스틱을 이용하여 반사경을 제작한 선행기술과는 달리 초박형 강화유리를 사용함으로써, 선행기술에 비해 작업공정이 단축되고, 제작원가가 감소되어 제품 경쟁력을 확보할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 반사미러를 초박형화하여 더블 이미지가 거의 발생하지 아니하고, 포커스 특성과 콘트라스트가 좋아짐에 따라 화질이 향상된다. 그리고, 제품을 경량화할 수 있을 뿐만 아니라, 경량화 및 박형화됨에 따라 다량 적재가 가능하므로 반사미러 운송비를 절감할 수 있다. 또한, 전면투사형 반사미러에 비해 제작원가를 절감할 수 있으므로, 제품 경쟁력을 확보할 수 있다.

또한, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시형태에 관해 설명하였으나, 이는 예시적인 것으로 받아들여져야 하며, 본 발명의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 형태에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims

연화온도 이상에서 열처리한 다음, 압축한 냉각공기를 이용하여 냉각시켜 강도를 강화한 열강화유리로 형성되어 강도가 보강된 초박형의 유리기판;

상기 유리기판의 일면에 화상을 반사하기 위해 형성된 반사층, 및;

상기 반사층의 상면에 도포되어 상기 반사층의 손상을 방지하는 보호층을 갖는 반사미러를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로젝션 TV.
삭제
제 1 항에 있어서,

상기 반사미러의 두께는, 0.7 내지 1.8 mm인 것을 특징으로 하는 프로젝션 TV.