KR0139405B1 - 패널 노광방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 신규한 패널노광방법과 이를 구현하는 장치를 개시한다.

패널에 감광제 등이 스핀도포되는 경우 주변부의 도막이 중앙부보다 두꺼워지므로 주변부의 노광량이 부족하여 균일한 형광면의 형성이 어려운 문제가 발생된다.

본 발명에서는 패널의 상면에서 보조노광을 실시함으로써 노광시간을 단축하고, 특히 보조노광의 주변부에 큰 광도를 제공하도록 구성함으로써 균일한 형광면의 형성이 가능하도록 하였다.

Description

패널 노광방법 및 장치

제1도는 종래의 노광장치의 구성을 보이는 개략 단면도.

제2도는 스핀 도포시의 문제점을 보이는 개략 단면도.

제3도는 본 발명 노광방법을 설명하는 원리도,

제4도는 본 발명 방법을 구현하는 노광장치의 일례를 보이는 측면도,

제5도는 제4도의 평면도이다.

* 도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명

1 : 보조광원(auxilliary light source)

1' : (보조광원을 구체화 한 )보조노광수단

2 : 프레임(frame)

5 : 점광원(點光源)

6 : 스위치 어레이(switch array)

본 발명은 칼라 브라운관의 제조에 관한 것으로, 더 상세히는 형광면의 제조를 위한 패널 노광방법 및 그 구현에 적합한 장치에 관한 것이다.

칼라 브라운관의 형광면은 블랙 매트릭스(black matrix) 사이에 R,G,B 형광체의 미세한 스트라이프(stripe) 또는 도트(dot)를 형성하여 이루어진 것이다. 이러한 미세 구조 형성에 가장 적합한 것은 사진 식각 방법(lithographic method )이므로, 형광면의 블랙 매트릭스와 R,G,B스트라이프는 색선별 수단인 새도우 마스크(shadow mask)를 노광마스크로하여 패널(panel)내면에 순차적으로 형성되어 형광면을 구성하게 된다.

제1도에 이러한 노광장치의 일반적 구성을 도시하였다. 노광대(E)의 면판(A)상에는 그 내면에 형광면 소재가 도포된 패널(P)이 섀도우 마스크(M)와 결합되어 거치되어 있다. 섀도우 마스크(M)와 광원(Hg)사이에는 셔터(shutter : S)와 보정필터(ND), 주보정렌즈(Lm)와 웨지렌즈(wedge lens ; Lw)가 순차적으로 배열되어 있다. 광원(Hg)은 인라인(in -line)으로 배열된 R,G,B전자총의 배치에 대응하도록 각 형광체 스트라이프의 노광시 도면의 측방향으로 소정거리만큼씩 이동(shift)하여 노광을 행하도록 되어 있다. 주 보정렌즈(Lm)는 전자빔(電子 beam)의 노광중심이 화면의 중심축 거리에 따라 변화하는 것을 보정하고, 웨지렌즈(Lw)는 R,G,B전자총에 대응하는 광원(Hg)의 이동에 따라 화면외측으로 갈수록 입사각이 왜곡되고 노광폭(露光幅)이 좁아지는 것을 보정하게 된다. 셔터(S)는 화면 측부의 스트라이프 편이(deviation)와 번짐을 방지하기 위해 부분 노광을 실시하는 역할을 하게 된다.

한편 패널(P)의 중심부는 주변부에 비해 광원(Hg)으로부터의 거리가 짧으므로 조도(照度)가 높게 된다. 보정필터(ND)는 이러한 배광분포(配光分布)를 보정하여 화면의 각부가 균일하게 노광되도록 하는 것이다. 보정필터(ND)는 기판상에 Ni, Cr 또는 Cr 등의 필터층을 코팅(coating)하여 구성된 것으로, 예를 들어 중앙부의 도포두께를 주변부의 2배로 함으로써 주변부의 광 투광율을 100%로 볼때 중심부의 광 투과율을 50%로 한 것이다. 이에 따라 패널(P) 내면에 도달하는 광량, 즉 조도비(照度比)가 균일하게 된다.

형광면에 있어서 블랙 매트릭스는 그 사이에 R,G,B각 형광체가 형성될 바탕을 형성해주는 것으로 블랙 매트릭스가 깨끗한 에지(edge)를 가지도록 해주지 않으면 블랙 매트릭스가 형광체 영역을 침범하여 화면휘도를 저하시키는 문제를 야기하게 된다. 특히 블랙 매트릭스는 노광된 부분이 현상에 의해 제거되는 네가티브(negative)형 감광제가 사용되므로 블랙 매트릭스 형성시 노광부족은 화면휘도등의 화질저하로 직결된다.

그런데 노광장치가 전술한 바와같이 복잡한 보정렌즈등의 보정수단을 구비한다 하더라도 감광제 등의 도포에 일반적으로 스핀도포(spin coceting) 방법이 사용되고 있으므로 보정될 수 없는 노광불량이 잘 발생된다. 즉 제2도에 도시된 바와같이, 스핀도포는 패널(P)내에 도포액을 주입한뒤 이를 회전시켜 그 원심력에 의해 이를 분산시킴으로써 그 도포특성에 의해 중앙부(나)로부터 외측의 주변부 (가)로 갈수록 그 도막(塗膜)두께가 점차 두꺼워지게 된다. 이에 따라 주변부(가)는 더 큰 노광량을 필요로 함에도 종래의 노광장치는 보정필터(ND)외에도 배광을 재분포시킬 수단이 없어서 주변부(가)에 충분한 노광을 실시할 수 없었다. 결과적으로 형성된 블랙 매트릭스(B1)는 가부분을 확대도시한 바와같이 그 에지가 형광체 영역까지 침범하는 불량이 발생되고 만다.

이를 해결하는 종래의 방법은 노광시간을 연장시키는 방법인바, 이와같이 하면 주변부(가)의 블랙 매트릭스(B1)의 불량을 방지할 수 있다 하더라도 중앙부(나)의 블랙 매트릭스(B1)는 노광과다가 되어 나부분의 확대도시와 같이 그 폭이 과소하게 된다. 이에 따라 종래의 음극선관은 중앙부의 휘도가 높고 주변부(가)의 휘도가 낮아져 고화질의 화상을 제공할 수 없었다.

상술한 종래의 문제점을 감안하여 본 발명의 목적은 패널의 중앙부와 주변부에 필요한 노광량을 제공할 수 있으며 노광시간을 현저히 단축시킬 수 있는 노광 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 이와같은 방법의 구현에 적합한 노광장치를 제공하는 것이다.

본 발명 목적을 달성하는 노광방법은 노광광원의 대향측 패널의 상면에서 평면보조광원에 의한 보조 노광을 실시하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 특징에 의하면 보조광원을 이루는 평면광원은 중앙으로부터 주변부로 갈수록 광도가 높아지는 광도분포를 가진다.

이와같은 방법을 구현하는 본 발명 노광 장치는 노광대에 대해 근접 및 이탈가능한 프레임상에 패널의 장단변 방향으로 이동가능한 복수의 점(點)광원을 배열한 보조 노광수단을 구비하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 또 다른 바람직한 특징에 의하면 이러한 보조 광원의 각 점광원은 각각 그 광도를 조절할 수 있다.

본 발명의 구체적 특징과 이점들은 첨부된 도면을 참조한 이하의 바람직한 실시예의 설명으로 더욱 명확해질 것이다.

제 3도에서, 노광될 패널(P)이 거치되는 노광대(E)내에는 그 노광을 위한 광원(Hg)이 구비된다. (여기서 노광대(E)내의 보전렌즈 등의 구성은 설명의 편의상 생략하였다.) 노광용 광원(Hg)에 대향하는 패널(P)상측에는 본 발명 특징에 따라 보조 광원(1)이 구비된다. 이 보조 광원(1)은 광원(Hg)과 유사한 보상수단을 가지는 점광원 또는 선(線)광원 일수도 있으나, 바람직하기로는 평면광원이다. 이 평면광원은 바람직하기로는 EL(Electro Luminescent) 패널과 같이 전면발광을 하는 소자로 구성될 수도 있으나, 보조노광에 충분한 광량을 제공하는 EL패널등의 발광패널은 아직 출현되지 못하고 있으므로, 후술하는 바와 같이 복수의 점광원의 집합으로 대체될 수 있다.

한편 감광제 등의 스핀도포되는 경우 이 보조광원(1)은 그 중심부로부터 주변부로 갈수록 점차 광도가 높아지는, 예를들어 포물선 분포(L)의 배광분포를 가지는 것이 바람직하다.

이와같이 패널(P)의 상측에서 보조노광을 행하게 되면 신속한 노광이 가능해지므로 노광시간이 현저히 단축된다. 또한 보조광원(1)이 도시한 바와같은 포물선 분포(L)의 배광분포를 가지는 경우 스핀도포등에 의해 주변부의 감광제 도막두께가 두꺼운 경우에도 균일한 스트라이프 또는 도트의 형성이 가능하게 된다.

제4도 및 제5도에는 이와같은 본 발명 노광방법을 구현할 수 있는 노광장치가 도시되어 있다. 본 발명 노광장치는 노광대(E)의 측면에 설치된 지지축(3)에 의해 대기위치로부터 노광위치로 근접 또는 이탈되도록 회동(swivel)할 수 있는 보조노광수단 (1' )을 구비한다. 보조노광수단(1' )은 프레임(2)과, 이 프레임(2)에 양단이 지지되어 소요위치로 이동 및 고정될 수 있는 복수의 지지대(4)와, 각 지지대(4)상에 지지대(4)의 길이방향으로 이동가능하게 설치된 복수의 점광원(5)을 구비한다. 프레임(2)에 이동가능하게 지지되는 각 지지대(4)의 단부에는 그 원활한 이동을 보장하기 위한 베이링수단과 소요위치에서의 고정을 위한 고정수단등이 구비되는 것이 바람직하나, 본 발명에서 중요한 것은 복수의 점광원(5)들을 소요 배광분포를 얻기 위해 임의의 패턴(pattern)으로 배열할 수 있다는 것이므로 구체적인 상세는 생략하기로 한다.

바람직하기로 프레임(2)상에 배열된 복수의 점광원(5)들은 그 상대적인 위치를 변경시킬 수 있을 뿐 아니라 각각의 광도를 조절할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다. 이에따라 보조노광수단(1' )에는 복수의 조정스위치로 된 스위치어레이(switch array ; 6)가 구비된다.

이와같은 본 발명 노광장치의 작동은 다음과 같다. 먼저 노광될 패널(P)의 종류에 따라 프레임(2)에 대한 점광원(5)들의 상대위치를 조정한 뒤, 스위치 어레이(6)를 조정하여 보조노광수단(1' )이 소정의 배광분포를 가지도록 한다.

다음 노광대(E)상에 섀도우 마스크(M)가 결합된 패널(P)을 얹고 본 발명 보조노광수단(1' )을 지지축(3)에 대해 회전시켜 패널(P)상에 위치시킨다. 그다음 광원(Hg)과 보조노광수단(1')의 점광원(5)들을 점등시켜 패널(P)의 노광을 수행하게 한다.

노광후 현상된 형광면의 패턴이 불만족 스러운 경우에는 보조노광수단(1' )의 점광원(5)들의 배열을 바꾸거나 그 광도를 조절함으로써 본 발명 노광장치를 적절한 노광패턴으로 보정할 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 의하면 형광면을 최적의 패턴으로 형성할 수 있으며 노광시간도 현저히 단축시킬 수 있게 된다.

이에따라 본 발명은 칼라 브라운관의 불량절감과 생산성 향상 그리고 화질향상에 큰 효과가 있다.

Claims (4)

1. 형광면의 형성을 위해 광원으로 패널을 노광하는 방법에 있어서, 상기 광원에 대향하는 패널의 상측에서 평면광원인 보조광원에 의한 보조노광을 실시하는 것을 특징으로 하는 패널 노광방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 평면광원이 중앙으로부터 주변부로 갈수록 광도가 높아지는 광도분포를 가지는 것을 특징으로 하는 패널 노광방법.
3. 패널을 노광하는 광원이 수납된 노광대를 구비하는 패널 노광장치에 있어서, 상기 노광대(E)에 대해 근접 및 이탈가능한 프레임(2)과, 상기 프레임(2)상에 배열되어 각각 상기 패널(P)의 장단변 방향으로 이동 가능한 복수의 점광원(5)을 가지는 보조노광수단(1' )이 구비되는 것을 특징으로 하는 패널노광장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 복수의 점광원(5)들의 광도를 각각 조절하는 스위치 어레이(6)가 구비되는 것을 특징으로 하는 패널노광장치.