KR100243561B1 - 칼라브라운관의 노광방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스트라이프형 칼라브라운관을 노광하는 신규한 방법을 개시한다.

R,G,B 전자층의 위치를 보상하기 위해 시프팅렌즈를 회전시키는 방법을 사용하였는데, 중앙 형광체의 노광시 시프팅렌즈가 노광패턴을 왜곡시키는 문제가 있었다.

본 발명에서는 중앙형광체의 노광시 시프팅렌즈를 그 횡축을 중심으로 경사시켜 노광함으로써 노광광의 경로를 보상하여 방형의 정확한 노광패턴을 얻도록 하였다

Description

칼라브라운판의 노광방법

제1도는 스트라이프영 칼라브라운판의 노광기구를 보이는 개략도.

제2도는 시프팅렌즈의 개략적인 구성을 보이는 사시도.

제3도는 시프링렌즈를 통한 R,G,B 보정의 원리를 보이는 기구도.

제4도는 종래 노광방법에 의한 문제점과 종래의 해결방법을 보이는 평면도.

제5도는 본 발명 방법을 구현하는 노광기구를 보이는 단면도.

제6도는 본 발명의 작용원리를 보이는 광경로도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

L3 : 시프팅렌즈(shifting lens) Xl: 횡축

Bl,B2 : 노광광 θ: 경사각

본 발명은 칼라브라운판의 제조에 관한 것으로, 특히 스트라이프(stripe)형 칼라브라운관의 노광(露光)방법에 관한 것이다.

칼라브라운관은 R,G,B 각 형광체를 소정패턴으로 배열하여 형광면을 구성하고 새도우마스크(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 lithography)이 일반적으로 사용되는데, 이 방법은 감광물질(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 광원보정렌즈이고, 부호 L2는 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 의해 시프팅렌즈(shifting lens;L3)가 구비되는데, 시프팅렌즈(L3)는 제2도에 도시된 바와 같이 서포트(support;10)에 대해 회전가능한 마운트(mount;20)상에 설치되어 경사면(N)을 가지는 웨지(wedge)렌즈이다.

이와 같은 시프팅렌지(L3)의 작용원리는 제3도에 도시된 바와 같은 바, 먼저 외측의 형광체(R,B)를 노광할때는 시프팅렌즈(L3)의 경사면(N)이 시프팅할 방향을 향하도록 회전시키면 광원(L)의 노광광이 시프팅렌즈(L3)의 경사면(N)방향으로 전체적으로 시프팅된다, 한편 중앙의 형광체(G)를 노광시킬때는 시프팅렌즈(L3)는 중립위치, 즉 경사면(N)이 패널(P)의 상측 또는 하측을 향하도록 회전시키게 된다.

그런데 시프팅렌즈(L3)가 중립위치라는 것은 횡방향으로 중립이라는 것이지 상하방향으로는 역시 경사면(N)의 방향으로 노광광의 시프팅이 일어나게 된다. 이에 따라 중앙 형광체(G)의 노광괘턴은 제4도에 도시된 점선과 같이 사다리꼴 형태를 가지게 된다.

이러한 노광괘턴은 비교적 소형의 패널(P)에 있어서는 별다른 문제가 없으나, 대형 브라운관이나 화면을 인터페이스(interface)로 사용하는 모니터등에 있어서는 치명적인 결함이 된다.

이에 따라 종래에는 중앙 형광체(G)의 노광시에는 광원(L)을 시프팅렌즈(L3)의 경사면(N)방향, 즉 제4도의 상방의 G' 위치로 이동시켜 이러한 사다리꼴의 노광패턴을 보상하고자 하였다.

그러나 이러한 방법은 노광패턴의 왜곡경향을 완화시킬뿐 그 자체의 근본적인 해결책은 되지 못하여 G 형광체(G)의 형성 패턴이 균일하지 못하고 전자빔 경로에 대응하는 정확한 형광면의 형성이 불가능하였다.

이와 같은 종래의 문제점들을 감안하여 본 발명의 목적은 G 형광체의 노광패턴의 왜곡을 근본적으로 방지할 수 있는 노광방법을 제공하는 것이다.

상술한 목적의 달성을 의해 본 발명에 의한 노광방법은 중앙형광체의 노광시, 시프팅렌즈를 그 경사면의 횡축을 중심축으로 하여 시프팅렌즈의 경사면의 경사각도에 대응하는 각도로 경사시킨 상태로 노광하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명 특징에 의하면 시프팅렌즈의 굴절각도가 시프팅렌즈의 경사에 따라 변화되어 노광광의 원경로에 유사한 굴절경로를 얻을 수 있게 되므로, 중앙형광체의 노광패턴은 균일한 방형으로 형성될 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 작용원리와 한 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

제5도에서, 서포트(10)에 대해 횡방향으로 회전가능한 마운트(20)상에는 다시 시프팅렌즈(L3)의 횡축(X1)을 중심으로 시프팅렌즈(L3)를 상하방향으로 회전시킬수 있는 틸트마운트(tilt mount;30)가 설치된다. 이 틸트마운트(30)는 시프팅렌즈(L3)를 수동 또는 자동으로 회전경사시킬수 있는 구성이면 어떠한 구성이건 가능하며 도시된 구성은 그 구체화의 가능성을 예시하는 가장 단순한 예이다.

이와 같은 시프팅 렌즈(L3)는 외측형광체(R,B)의 노광시는 종래와 같이 회전되어 노광광을 시프팅시킴으로써 전자층 위치를 보상하고, 중앙형광체(G)의 노광시에는 그 경사면(N)의 횡축(X1)을 중심으로 소정각도만큼 경사된다.

그 작용원리를 제6도를 통해 살펴보기로 한다.

제6도에서, 점선상태에 위치한 시프팅렌즈(L3) 하부의 광원(L)에서 입사틴 노광광(Bl)은 시프팅렌즈(L3)의 하면을 그대로 투과하여 경사면(N)에서 도면의 좌측으로 굴절되어 소정의 굴절각도(θ1)로 출사된다.

여기서 노광광(Bl)의 입사각도는 시프팅렌즈(L3)의 경사면(N) 자체의 경사각이 되며, 굴절율은 이 경사각과 굴절각도(θ1)의 사인값의 비가 된다.

그런데 이와 같은 시프팅렌즈(L3)를 경사각(θ2)만큼 회전경사시키면 광원(L)에서 입사된 노광광은 입사각(θ2)으로 시프팅렌즈(L3)의 하면으로 입사되어 도면의 우측으로 굴절각(θ2')로 굴절된 뒤 시프팅렌즈(L3) 상면, 즉 경사면(N)에서 다시 도면의 좌측으로 굴절된다. 이에 따라 시프팅렌즈(L3)를 통과한 노광광(B2)은 거의 원경로에 평행하게 출사되는 것이다. 그 결과 중앙 형광체(G)의 노광패턴은 균일한 방형의 패턴을 형성하게 된다.

이와 같은 본 발명의 작용은 소(疏)한 재질에서 밀(密)한 재질로 빛이 입사될때와 밀한 재질에서 소한 재질로 입사될때의 굴절각이 서로 반대인 특성을 이용한 것이다.

여기서 경사면(N)의 경사각 자체가 전자총위치 보정시의 노광광(Bl)의 입사각이 되므로, 그 굴절율 관계를 계산해보면 시프팅렌즈(L3)를 회전경사시킬 경사각(θ2)은 대략 이 경사면(N)의 경사각과 거의 대응하게 된다.

이에 따라 중앙형광체(G) 노광시의 노광패턴이 방형으로 보상되어, 본 발명은 대형 브라운관이나 공업용 모니터등 정확한 형광면의 형성을 요구하는 칼라브라운관의 제조에 특히 큰 효과가 있다.

Claims (1)

1. 경사면을 가지는 시프팅렌즈를 광원상에 위치시키고, 상기 시프팅렌즈를 회전시켜 R,G,B 각 전자총의 위치를 보상하는 스트라이프형 칼라 브라운관의 노광방법에 있어서, 중앙형광체의 노광시 상기 시프팅렌즈를 상기 경사면의 횡축을중심으로 상기 경사면의 각도에 대응하는 경사각으로 회전 경사시킨 상태로 노광을 수행하는 것을 특징으로 하는 칼라브라운관의 노광방법.