KR20030072731A - 평면형 칼라 음극선관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 평면형 칼라 음극선관의 패널을 코팅함에 있어, 중앙부와 외곽부의 두께 편차로 인한 휘도의 불균일성을 해결하기 위한 평면형 칼라 음극선관의 패널을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

이를 위한 본 발명의 칼라 음극선관은, 수평 대비 수직방향의 크기비가 4:3이고, 외면은 거의 평면이고 내면이 소정의 곡률을 갖는 패널을 구비하고, 상기 패널의 외면에 코팅막이 형성된 칼라 음극선관에 있어서, 상기 패널은 중앙 대비 외곽부의 패널 두께비가 180% 이상이고, 상기 패널의 중심에서부터 대각방향으로 d(n)mm 떨어진 지점에서 코팅투과율(Td)과, 패널의 중심에서부터 수평방향으로 x(n)mm 떨어진 지점에서의 코팅투과율(Tx)과, 패널의 중심에서부터 수직방향으로 y(n)mm 떨어진 지점에서의 코팅투과율(Ty)이 각각 하기의 관계식을 각각 만족한다.

2.2n + 54.0 ≤ Td ≤2.2n + 64.0, d(n)=61n

1.7n + 55.0 ≤ Tx ≤1.7n + 65.0, x(n)=50n

1.7n + 54.0 ≤ Ty ≤1.7n + 64.0, y(n)=35n

여기서, n=0,1,2,3...

Description

평면형 칼라 음극선관{Plane Type Color Cathode Ray Tube}

본 발명은 평면형 음극선관에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 패널의 외부표면에 도포되는 반사방지 및 대전방지를 위한 코팅막의 두께를 위치에 따라 다르게 해서 정전기 방지, 반사방지 및 전자파 차폐 기능 뿐만아니라, 평면화에 따른 웨지(Wedge)율 상승으로 인한 투과율 편차를 제거할 수 있는 평면형 칼라 음극선관에 관한 것이다.

일반적으로 음극선관의 외부 패널글래스는 매끄러운 면으로 되어 있어 외부광이 정반사되어 정면에서 시청하는 사람의 눈을 피로하게 할 뿐만 아니라, 화면 자체의 시청도 어려워진다. 또한, 음극선관은 부도체인 유리재질로 형성되어 있어서 통상 도전성 금속산화물을 함유한 실리카 베이스 용액으로 제조하여 정전기 및 전자파를 차폐시키는 방법을 사용하고 있다.

이와 같은 코팅공정에서 패널 글래스를 장착하는 방식 중에 진공척에 패널글래스를 진공으로 흡착시키는 진공패드 방식과 패널글래스 형상의 홈이 형성되어 있는 원판 플레이트에 패널 글래스를 탑재하는 원판 플레이트 방식이 있으며, 두방식 모두 일정크기의 쳄버내에서 패널글래스를 탑재하는 원판 플레이트를 채용하여 일정크기의 쳄버내부에서 패널글래스를 회전시키며, 코팅용액을 떨어뜨려 패널 글래스 표면에 코팅막을 형성하는 방법이다.

도 1 은 종래 음극선관의 패널에 코팅액을 도포하는 방법을 설명하기 위한개략도로서, 원형 플레이 방식의 일예이다.

먼저 스핀코트(10)는 고정되어 있는 쳄버(15)와 상기 쳄버(15) 중앙에 위치하여 모터에 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 원형 플레이트(25)에는 패널글래스 형상의 홈이 형성되어 있고, 그 상부에 패널글래스(5)가 탑재되어, 모터(20)와 연결된 RPM 조절기에 의해 회전수가 조절된다.

상기 스핀코터(10)는 원형 플레이트(25)에 패널글래스(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 패널글래스(5)상에 떨어뜨려 코팅막을 도포하게 된다.

현재 음극선관은 영상표시소자로서 일반가정, 사무실, 산업현장에서 가장 보편적으로 널리 사용되고 있고, 최근에는 기술의 향상과 고객의 기호변화에 따라 화면의 평면화, 대형화, 멀티미디어 환경을 요구하고 있다. 이러한 다양한 정보의 매체가 등장함에 따라서 음극선관은 화면의 왜곡을 최소화하는 평면형 구조의 음극선관의 개발이 시급하게 되었다.

일반적인 패널의 형상은 내면과 외면 모두 일정곡률을 갖는 구조로 설계되어, 외면의 곡률 때문에 화상 표면시 화상이 왜곡되어, 눈에 불편할 뿐만 아니라,외광의 반사가 심하여 눈의 피로도를 가중시키는 결과를 초래하게 되었다.

이를 개선하기 위하여 외면이 평면을 이루는 패널의 구조가 사용되고, 이는 사용자의 이미지 부상효과를 고려하여 적정 시거리에서 화면의 왜곡을 없애고, 눈의 피로를 낮출수 있는 평면 화상을 구현하는 구조(이하 FCD라 함)로서 널리 사용되고 있다.

그러나, 상기 FCD는 패널 중앙부 대비 외곽부의 두께비(웨지율)가 180% 이상으로 패널의 특성상 중앙부와 외곽부의 투과율 차이를 초래하는 문제가 발생되고 있다.

따라서, 외곽부의 휘도값이 낮아지는 경향이 나타나 중앙부와 외곽부의 휘도 불균형으로 인하여 센터대비 외곽부가 어둡게 보이는 현상이 나타나게 되었다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로써, 평면형 칼라 음극선관의 패널을 코팅함에 있어, 중앙부와 외곽부의 두께 편차로 인한 휘도의 불균일성을 해결하기 위한 평면형 칼라 음극선관의 패널을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

도 1 은 일반적인 평면형 칼라 음극선관의 패널을 코팅하는 장치를 보여주는 개략도

도 2 는 본 발명에 의한 평면형 칼라 음극선관의 패널을 코팅하는 장치를 보여주는 측면도.

도 3 은 본 발명에 의한 평면형 칼라 음극선관의 패널상에서 코팅막의 측정위치를 보여주는 평면도.

도 4a는 4:3 패널의 글래스 투과율을 보여주는 그래프

도 4b는 4:3 패널의 코팅막 투과율을 보여주는 그래프

도 5a는 16:9 패널의 글래스 투과율을 보여주는 그래프

도 5b는 16:9 패널의 코팅막 투과율을 보여주는 그래프

도 6 은 패널의 코팅막두께와 투과율의 관계를 도시한 그래프

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

5: 패널10: 스핀코트

15: 쳄버20: 모터

30: 코팅액 공급장치50: 코팅막

60: 스프레이 노즐

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 한 형태에 따르면, 수평 대비 수직방향의 크기비가 4:3이고, 외면은 거의 평면이고 내면이 소정의 곡률을 갖는 패널을 구비하고, 상기 패널의 외면에 코팅막이 형성된 칼라 음극선관에 있어서, 상기 패널은 중앙 대비 외곽부의 패널 두께비가 180% 이상이고, 상기 패널의 중심에서부터대각방향으로 d(n)mm 떨어진 지점에서 코팅투과율(Td)과, 패널의 중심에서부터 수평방향으로 x(n)mm 떨어진 지점에서의 코팅투과율(Tx)과, 패널의 중심에서부터 수직방향으로 y(n)mm 떨어진 지점에서의 코팅투과율(Ty)이 각각 하기의 관계식을 각각 만족하는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관을 제공한다.

2.2n + 54.0 ≤ Td ≤2.2n + 64.0, d(n)=61n

1.7n + 55.0 ≤ Tx ≤1.7n + 65.0, x(n)=50n

1.7n + 54.0 ≤ Ty ≤1.7n + 64.0, y(n)=35n

여기서, n=0,1,2,3...

그리고, 본 발명의 다른 한 형태에 의하면 수평 대비 수직방향의 크기비가 16:9이고, 외면은 거의 평면이고 내면이 소정의 곡률을 갖는 패널을 구비하고, 상기 패널의 외면에 코팅막이 형성된 칼라 음극선관에 있어서, 상기 패널은 중앙 대비 외곽부의 패널 두께비가 180% 이상이고, 상기 패널의 중심에서부터 대각방향으로 d(n)mm 떨어진 지점에서 코팅투과율(Td)과, 패널의 중심에서부터 수평방향으로 x(n)mm 떨어진 지점에서의 코팅투과율(Tx)과, 패널의 중심에서부터 수직방향으로 y(n)mm 떨어진 지점에서의 코팅투과율(Ty)이 각각 하기의 관계식을 각각 만족하는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관을 제공한다.

2.2n + 59.0 ≤ Td ≤2.2n + 64.0, d(n)=69.5n

1.8n + 53.2 ≤ Tx ≤1.8n + 63.2, x(n)=60n

1.0n + 55.2 ≤ Ty ≤1.7n + 65.2, y(n)=35n

여기서, n=0,1,2,3...

본 발명의 구성을 좀 더 상세히 설명하면, 본 발명은 평면형 칼라 음극선관 패널(5)에 대전방지 및 착색 코팅막(50)을 코팅시 코팅막의 형성방법에 안티몬(Sb) 및 주석(Sn)을 주성분으로 하고, 막강도 향상을 위한 실리카(SiO2)을 함유하고, 착색안료로 카본 또는 티탄 블랙 등을 첨가한 용액을 사용한 코팅방식으로 중앙부와 외곽부의 코팅막의 두께를 패널(5)의 대각방향, 직각방향, 수평방향으로 각각 코팅막의 두께를 설계하였다. 또한, 상기 중앙부와 외곽부의 두께는 각각 80~150nm, 및 60~120nm이고, 대각축, 직각축, 수평축의 위치에 따른 코팅막 두께가 하기식을 만족하는 것을 특징으로 한다.

2.2n + 54.0 ≤ Td ≤2.2n + 64.0, d(n)=61n

1.7n + 55.0 ≤ Tx ≤1.7n + 65.0, x(n)=50n

1.7n + 54.0 ≤ Ty ≤1.7n + 64.0, y(n)=35n

2.2n + 59.0 ≤ Td ≤2.2n + 64.0, d(n)=69.5n

1.8n + 53.2 ≤ Tx ≤1.8n + 63.2, x(n)=60n

1.0n + 55.2 ≤ Ty ≤1.7n + 65.2, y(n)=35n

위에서 수학식 1 은 4:3 평면 음극선관이고, 수학식 2는 16:9 와이드 평면 음극선관에 관한 것이다. 상기 수학식 1,2에서 Td는 패널의 중심에서부터 대각방향으로 d(n)mm 떨어진 지점에서의 코팅투과율이며, Tx는 패널의 중심에서부터 수평방향으로 x(n)mm 떨어진 지점에서의 코팅투과율이고, Ty는 패널의 중심에서부터 수직방향으로 y(n)mm 떨어진 지점에서의 코팅투과율을 나타내고, n은 0,1,2,3...이다.

본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 외면이 거의 평면이고, 내면이 일정한 곡률을 가지며, 중앙대비 외곽부의 두께비가 180% 이상의 평면형 음극선관의 패널(5)은 중앙부와 외곽부의 패널 두께차에 따라 중앙부와 외곽부의 투과율도 달라지게 된다. 즉, 외곽부에 비해 중앙부와 외곽부의 패널 두께가 얇기 때문에 외곽부의 투과율이 중앙부에 비해서 낮다. 따라서 중앙부와 외곽부의 코팅막 두께를 균일하게 하면 투과율이 높은 중앙부는 화면이 밝고, 투과율이 낮은 외곽부는 화면이 어둡게 되어 브라운관의 휘도 균일성을 저하시키는 원인이 된다.

그러므로 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해서 패널의 투과율에 따라 코팅막의 두께를 다르게 한다. 즉 패널의 두께가 얇은 중앙부는 코팅막을 두껍게 하고, 패널의 두께가 두꺼운 외곽부는 얇게 하여 전체적인 투과율을 균일하게 한다.

그런데 상기 언급한 종래의 스핀 코팅방법으로는 중앙부와 외곽부의 코팅막 두께를 다르게 하는 것이 곤란하다. 따라서 본 발명은 스핀방법 대신 스프레이 노즐을 사용하고 패널을 회전하는 대신 상, 하 및 좌, 우로 움직이고 액량, 가압력 등을 조절하여 코팅막의 두께를 조절하도록 하였다. 상기 방법을 도 2에 도시하였다.

도 2와 같이, 스프레이 노즐(60)의 위치를 중앙부와 외곽부에서 다르게 하여 코팅막(50)의 두께를 조절할 수도 있다. 즉, 외곽부의 코팅막(50)을 도포할 때는노즐(60)을 패널(5)에서 멀리 조절하고, 중앙부에서 도포할 때는 가깝게 하여 외곽부의 코팅막(50) 두께를 중앙부보다 얇게 도포할 수 있다. 또는 이와 같은 방법으로 중앙부와 외곽부의 노즐의 속도편차를 달리함으로써도 코팅막(50)의 두께를 중앙부와 외곽부 편차를 줄수 있다.

이하 본 발명에 따라 코팅막의 두께를 다르게 설계하는 제 1 실시예에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

제 1 실시예에서는 패널(5)의 투과율이 높으면 휘도특성은 좋아지지만, 휘도가 너무 높으면 콘트라스트가 저하되는 문제 때문에 투과율을 낮추고 콘트라스트를 향상시키도록 내면에 착색 코팅막(50)을 도포한 패널(5)을 적용한다. 일반적으로 착색의 코팅막(50)을 도포하지 않았을 경우 보다도 29"(4:3)평면형 음극선관의 경우, 투과율은 직각방향 10%, 수평방향 6%, 대각방향 11% 가량 감소하고 있다. 또한, 32"(16:9) 평면형 음극선관의 경우도 직각방향 6%, 수평방향 6%, 대각방향 11%가량 이에 따라서 패널과 착색 코팅막(50)의 투과율의 합도 같은 양만큼 감소하게 된다.

본 발명은 위치에 따라 코팅막(50)의 두께를 다르게 하는데, 도 3 과 같이 패널의 각 사분면에서 센터에서 외곽으로 직각방향, 수평방향, 대각방향으로 이동하면서 위치를 변화시켜 코팅막(50)의 두께를 조절한다. 도 3 은 29"와 32" FCD에 적용된 것으로 그 측정위치는 센터를 기준으로 y:50mm(29")/60mm(32")이다.

이때 각 축의 위치에 따른 투과율은 하기식에 의해 결정된다.

4:3 평면형 음극선관

2.2n + 54.0 ≤ Td ≤2.2n + 64.0, d(n)=61n

1.7n + 55.0 ≤ Tx ≤1.7n + 65.0, x(n)=50n

1.7n + 54.0 ≤ Ty ≤1.7n + 64.0, y(n)=35n

16:9 평면형 음극선관

2.2n + 59.0 ≤ Td ≤2.2n + 64.0, d(n)=69.5n

1.8n + 53.2 ≤ Tx ≤1.8n + 63.2, x(n)=60n

1.0n + 55.2 ≤ Ty ≤1.7n + 65.2, y(n)=35n

상기 식에서 Td는 패널의 중심에서부터 대각방향으로 d(n)mm 떨어진 지점에서의 코팅투과율이며, Tx는 패널의 중심에서부터 수평방향으로 x(n)mm 떨어진 지점에서의 코팅투과율이고, Ty는 패널의 중심에서부터 수직방향으로 y(n)mm 떨어진 지점에서의 코팅투과율을 나타내며, n은 0,1,2,3...이다.

도 3 은 본 발명의 위치에 따른 코팅막(50)의 투과율을 측정하기 위한 실험을 나타내는 것으로 패널(5)의 정중앙을 기준으로 x축으로 50mm(29")/60mm(32"), y축으로 35mm씩 증가시키면서 6군데(position 1,2,3,4,5,6)에서 각 위치에 따른 투과율을 측정하였다.

표 1 은 4:3 화면의 평면형 음극선관의 위치에 따른 패널의 투과율을 나타낸 것이고, 표 2 는 본 발명에 따른 위치에 따른 코팅막의 투과율을 나타낸 실험결과이다. 또, 도 5a 및 도 5b는 상기 표 1 및 표 2의 값을 그래프로 도시한 것이다.

Position	직각축 투과율	수평축 투과율	대각축 투과율
중앙	78%	78%	78%
2	77%	77%	76%
3	76%	76%	74%
4	74%	75%	71%
5	71%	72%	68%
6	69%	72%	67%

Position	직각축 투과율	수평축 투과율	대각축 투과율
중앙	62%	62%	62%
2	62%	62%	63%
3	63%	63%	65%
4	65%	65%	68%
5	68%	68%	71%
6	70%	70%	72%

Position	직각축 투과율	수평축 투과율	대각축 투과율
중앙	78%	78%	78%
2	78%	78%	76%
3	77%	77%	74%
4	75%	73%	71%
5	73%	71%	68%
6	72%	69%	67%

Position	직각축 투과율	수평축 투과율	대각축 투과율
중앙	62%	62%	62%
2	62%	62%	63%
3	63%	62%	65%
4	64%	65%	68%
5	66%	68%	71%
6	67%	70%	72%

상기 표 1, 표 2 및 도 4a, 4b 는 4:3 화면의 평면형 음극선관, 표 3, 표 4 및 도 5a, 도 5b는 16:9 화면의 평면형 브라운관의 패널 투과율과 코팅 투과율 값을 각각 나타내었다. 패널(5)의 투과율은 중앙부에서 외곽부로 갈수록 낮아지고,코팅막(50)의 투과율은 중앙부에서 외곽부로 갈수록 높아지며, 패널(5)의 투과율과 코팅막(50)의 투과율의 합은 모든 위치에서 거의 일정하게 나타난다.

따라서, 패널(5) 외면에서 볼 때 전화면에 균일한 휘도 특성을 나타낼 수 있다.

도 6 은 막두께와 투과율의 관계를 나타내는 것으로 이를 식으로 표현하면 다음과 같다.

y=-0.2367x + 93.193

여기서 y는 패널의 투과율, x는 코팅막의 두께이다.

또한, 종래에는 휘도 균일성을 만족시키기 위해 패널 내면에 도포된 형광체 폭 또는 새도우 마스크 내 전자빔 통과공의 폭을 중앙부와 외곽부의 크기를 110~120%로 크게 형성시켰으며, 이에 따라 외곽부에서 화면 퓨리티가 저하되는 문제점이 발생하였다. 그러나 본 발명을 적용함으로써 형광체의 폭 또는 새도우마스크 내 전자빔 통과공의 폭을 중앙부 대비 외곽부의 크기를 110% 미만으로 형성함으로써 퓨리티 열화를 방지하면서도 전화면에서의 균일한 휘도 특성을 얻을 수 있다.

기존의 스핀방식으로 해결하지 못한 중앙부와 중앙부의 패널 두께 편차로 인한 휘도의 불균일성을 해결하여 전화면에 대해 균일한 휘도 특성을 확보할 뿐만 아니라, 정전기 방지 및 전자파 차폐에도 효과적이다.

Claims (9)

1. 수평 대비 수직방향의 크기비가 4:3이고, 외면은 거의 평면이고 내면이 소정의 곡률을 갖는 패널을 구비하고, 상기 패널의 외면에 코팅막이 형성된 칼라 음극선관에 있어서,

   상기 패널은 중앙 대비 외곽부의 패널 두께비가 180% 이상이고, 상기 패널의 중심에서부터 대각방향으로 d(n)mm 떨어진 지점에서 코팅투과율(Td)이 하기의 관계식을 만족하는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관

   2.2n + 54.0 ≤ Td ≤2.2n + 64.0

   d(n)=61n

   n=0,1,2,3....
2. 수평 대비 수직방향의 크기비가 4:3이고, 외면은 거의 평면이고 내면이 소정의 곡률을 갖는 패널을 구비하고, 상기 패널의 외면에 코팅막이 형성된 칼라 음극선관에 있어서,

   상기 패널은 중앙 대비 외곽부의 패널 두께비가 180% 이상이고, 상기 패널의 중심에서부터 수평방향으로 x(n)mm 떨어진 지점에서 코팅투과율(Tx)이 하기의 관계식을 만족하는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관

   1.7n + 55.0 ≤ Tx ≤1.7n + 65.0

   x(n)=50n

   n=0,1,2,3....
3. 수평 대비 수직방향의 크기비가 4:3이고, 외면은 거의 평면이고 내면이 소정의 곡률을 갖는 패널을 구비하고, 상기 패널의 외면에 코팅막이 형성된 칼라 음극선관에 있어서,

   상기 패널은 중앙 대비 외곽부의 패널 두께비가 180% 이상이고, 상기 패널의 중심에서부터 수직방향으로 y(n)mm 떨어진 지점에서 코팅투과율(Ty)이 하기의 관계식을 만족하는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관

   1.7n + 54.0 ≤ Ty ≤1.7n + 64.0

   y(n)=35n

   n=0,1,2,3....
4. 수평 대비 수직방향의 크기비가 16:9이고, 외면은 거의 평면이고 내면이 소정의 곡률을 갖는 패널을 구비하고, 상기 패널의 외면에 코팅막이 형성된 칼라 음극선관에 있어서,

   상기 패널은 중앙 대비 외곽부의 패널 두께비가 180% 이상이고, 상기 패널의 중심에서부터 대각방향으로 d(n)mm 떨어진 지점에서 코팅투과율(Td)이 하기의 관계식을 만족하는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관

   2.2n + 59.0 ≤ Td ≤2.2n + 64.0

   d(n)=69.5n

   n=0,1,2,3....
5. 수평 대비 수직방향의 크기비가 16:9이고, 외면은 거의 평면이고 내면이 소정의 곡률을 갖는 패널을 구비하고, 상기 패널의 외면에 코팅막이 형성된 칼라 음극선관에 있어서,

   상기 패널은 중앙 대비 외곽부의 패널 두께비가 180% 이상이고, 상기 패널의 중심에서부터 수평방향으로 x(n)mm 떨어진 지점에서 코팅투과율(Tx)이 하기의 관계식을 만족하는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관

   1.8n + 53.2 ≤ Tx ≤1.8n + 63.2

   x(n)=60n

   n=0,1,2,3....
6. 수평 대비 수직방향의 크기비가 16:9이고, 외면은 거의 평면이고 내면이 소정의 곡률을 갖는 패널을 구비하고, 상기 패널의 외면에 코팅막이 형성된 칼라 음극선관에 있어서,

   상기 패널은 중앙 대비 외곽부의 패널 두께비가 180% 이상이고, 상기 패널의 중심에서부터 수직방향으로 y(n)mm 떨어진 지점에서 코팅투과율(Ty)이 하기의 관계식을 만족하는 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관

   1.0n + 55.2 ≤ Ty ≤1.7n + 65.2

   y(n)=35n

   n=0,1,2,3....
7. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한항에 있어서,

   상기 패널의 중앙부와 외곽부의 코팅막 두께차가 20~60nm인 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
8. 제 4항 또는 제 6항 중 어느 한항에 있어서,

   상기 패널의 중앙부와 외곽부의 코팅막 두께차가 20~50nm의 범위인 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.
9. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한항에 있어서,

   상기 패널 외면의 코팅막은 안티몬(Sb) 및 주석(Sn)을 주성분으로 하고, 실리카(SiO2)를 함유하며, 착색안료로 카본 또는 티탄 블랙을 포함한 것을 특징으로 하는 칼라 음극선관.