KR100240486B1 - 칼라브라운관의 보정렌즈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 칼라브라운관의 노광시 광원위치의 보정에 사용되는 개선된 보정렌즈를 개시한다.

연속면 렌즈의 한계에 따라 채택된 불연속렌즈는 각 세그먼트의 경계부에 의해 흑점이 형성되는 문제가 있었다.

본 발명에서는 각 세그먼트의 렌즈면 모서리에 경사면을 형성하고, 특히 렌즈면을 정다각형으로 구성하여 흑점형성을 억제하였다.

Description

칼라브라운관의 보정렌즈

제1도는 스트라이프형 칼라브라운관의 노광기구를 보이는 개략도.

제2도는 종래의 불연속면 렌즈의 구성을 보이는 상면도.

제3도는 불연속면 렌즈의 일례를 보이는 확대사시도.

제4도는 흑점제거를 위한 요동법의 과정을 보이는 평면도.

제5도는 본 발명에 의한 불연속렌즈의 구성을 보이는 확대사시도.

제6도는 본 발명 불연속렌즈의 다른 구성을 보이는 확대사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, L1, L1' : 주(主) 보정렌즈 S : 세그먼트(segment)

W1, W2 : 측벽 2 : 렌즈면

3, 4 : 경사면

본 발명은 칼라브라운관의 제조에 관한 것으로, 특히 그 패널의 형광면을 노광할때 사용되는 보정렌즈에 관한 것이다.

칼라브라운관은 R, G, B 각 형광체를 소정패턴으로 배열하여 형광면을 구성하고 섀도우마스크(shadow mask)등의 색선별수단에 의해 각 형광체를 선택적으로 발광시켜 칼라화상을 구현하는 화상장치이다.

이와 같이 각 형광체와 이를 분리하는 블랙매트릭스(black matrix)를 미세한 패턴으로 형성하기 위해서는 사진식각법(photo resist)을 포함하는 도막(途膜)을 형성하여 이를 마스크를 통해 선택적으로 노광시킨후 세척등으로 현상하여 패턴을 형성하는 방법이다.

제1도에는 스트라이프형 칼라브라운관을 노광하는 기구가 개략적으로 도시되어 있다. 내면에 한 형광체를 형성할 도막(C)이 형성된 패널(panel; P)에는 마스크로서 섀도우마스크(M)가 결합되어 광원(L)상에 설치된다.

광원(L)상에는 여러가지 보정렌즈들이 위치하게 되는 바, 부호 L1은 광원의 위치와 형태를 보정하는 프레넬(fresnel) 렌즈형태의 주(主)보정 렌즈이고, 부호 L3은 입사광을 전체적으로 편이시켜 지자기(地磁氣)의 영향을 보정하는 렌즈이다.

그런데 스트라이프형 칼라브라운관에서는 R, G, B 세 전자총이 인라인(in-line)형태로 나란히 배열되므로 각 전자빔에 대해 전자빔 발사중심의 위치가 나란히 배열되어 서로 달라지게 된다. 이를 보상하기 위해 시프팅렌즈(shifting lens; L2)가 설치되는데, 이는 G빔(beam)의 노광시 중립이고 외측의 R, B 빔의 조광시 서로 반대방향으로 회전되어 광원(L)으로부터의 노광광을 전체적으로 시프팅시키게 된다.

주보정렌즈(L1)는 전술한 바와 같이 광원(L1)의 위치와 전자빔 방사중심의 위치간의 차이를 보정하기 위해 사용되는 것으로, 복합곡률을 가지는 연속면렌즈로 구성되어 있다.

그런데 최근 브라운관의 대형화, 광폭화등에 따른 편향각의 증대와 다이나믹 컨버전스등에 의한 전자빔의 이축량(離軸量)의 증가, 브라운관의 대형화에 수반되는 패널(P)와 섀도우마스크(M)의 변형량 증대등의 여러가지 이유로 단일한 연속면렌즈에 의해 패널(P)의 전면에 걸친 완전한 보정은 불가능하게 되었다.

이에 따라 제2도에 도시된 바와 같이 주보정렌즈(L1)를 복수의 세그먼트(segment)로 나누어 각 세그먼트에 독립적인 곡률(曲率)을 부여한 소위 불연속면렌즈가 출현하였다.

이러한 불연속렌즈는 여러가지 구성이 제안된바 있으나 현대 가장 널리 사용되고 있는 것은 미국특허 제1,450,722호등으로 개시되어 제3도에 도시된 바와 같이 서로 다른 경사면을 가지는 세그먼트(S)들이 접합되어 구성된 보정렌즈(L1')이다.

그런데 이러한 구성의 보정렌즈(L1')는 각 세그먼트(S)들의 경계부에 불연속한 측벽(W1,W2)이 형성될 수 밖에 없으며, 이에 따라 이를 주보정렌즈로 노광하면 패널(P)의 도막(C)에 이 측벽(W1,W2)들의 그림자인 흑점이 형성되어 노광패턴을 불균일하게 하는 문제가 있다.

이에 따라 종래에는 제4도에 도시된 바와 같이 보정렌즈(L1')의 프레임(F)에 캠(cam; K)과 스프링(E)을 설치하여, 캠(K)의 회전으로 보정렌즈(L1')를 횡방향으로 요동시킴으로써 측벽(W1,W2)의 그림자에 의한 영향을 감소시켜 흑점의 형성을 방지하고자 하였으나, 이 경우 흑점의 완전한 방지는 불가능하고 노광패턴의 해상도(resolution)가 저하되는 문제가 있었다(소위 요동법).

이러한 종래의 문제점을 감안하여 본 발명의 목적은 흑점의 형성을 효율적으로 완화내지 방지할 수 있는 보정렌즈를 제공하는 것이다.

이와 같은 목적의 달성을 위해 본 발명에 의한 보정렌즈는 각 세그먼트의 모서리에 경사면을 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 한 특징에 의하면 각 세그먼트의 렌즈면은 정다각형을 형성하고 경사면은 렌즈면의 각 모서리에서 보정렌즈의 본체를 향해 경사연장된다.

이러한 본 발명의 구체적인 특징과 이점들은 첨부된 도면을 참조한 이하의 바람직한 실시예들의 설명으로 더욱 명확해질 것이다.

제5도에서 서로 다른 렌즈면(2)을 가지는 복수의 세그먼트(1)로 구성된 본 발명 보정렌즈(L1)는 각 렌즈면(2)의 모서리에 경사면(3)을 형성하고 있다.

이와 같은 경사면(3)의 구비에 의해 각 측벽(W1,W2) 모서리에서의 곡률 변화량이 크게 감소될 뿐아니라 이 측벽(W1, W2)의 투영면적도 감소되어 노광패턴에 형성될 흑점도 효율적으로 억제될 수 있다.

제6도에 도시된 실시예는 이러한 경사면(4)을 더 적극적으로 형성함으로써 렌즈면(2)이 정다각형으로 형성된다. 경사면(4)은 정다각형인 렌즈면(2)의 각 변으로부터 보정렌즈(L1)의 본체를 향해 경사연장된다.

이러한 구성에 의하면 곡률이 급속하게 변화되는 불연속점이 렌즈면(2) 근처에 형성되지 않으므로 더욱 효율적인 흑점의 억제가 가능하게 된다.

이상과 같이 본 발명에 의하면 불연속면렌즈의 근본적인 문제점인 흑점의 형성을 억제하여 고정도의 노광을 가능하게 하고, 그 결과 고화질의 칼라브라운관을 구현하는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 각각 서로 다른 곡률의 렌즈면을 가지는 복수의 세그먼트로 구성된 칼라브라운관의 보정렌즈에 있어서, 상기 각 렌즈면의 모서리에 경사면이 형성되는 것을 특징으로 하는 칼라브라운관의 보정렌즈.
2. 제1항에 있어서, 상기 각 렌즈면이 장다각형으로 형성되어 상기 경사면이 상기 렌즈면의 각 변으로부터 경사연장되는 것을 특징으로 하는 칼라브라운관의 보정렌즈.