KR100244139B1 - 칼라브라운관의 노광방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 불연속면렌즈로 된 주보정렌즈를 사용하는 개선된 노광방법을 개시한다.

불연속면 렌즈의 세그먼트간의 경계부에 의한 흑점의 형성을 방지하기 위해 종래에는 주보정렌즈를 횡요동시켰던바, 해상도 저하가 크고 2축 운동이 필요하며 관종별로 캠의 교체가 필요한 문제가 있었다.

본 발명에서는 주보정렌즈를 상하로 요동시키도록 함으로써 해상도의 큰 저하없이 1축 운동에 의해 흑점의 형성을 효율적으로 방지하도록 하였다.

Description

칼라브라운관의 노광방법

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 종래의 요동법에 의한 흑점의 보상과정을 보이는 광경로도.

제6도는 본 발명 방법에 의한 흑점의 보상과정을 보이는 광경로도.

제7도는 본 발명 방법을 구현하는 기구구성을 보이는 개략사시도이다.

* 도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명

L : 광원(light source) L1, L1' : 주 보정렌즈

S : 세그먼트(segment) W1, W2 : 측벽

K' : 요동(搖動) 기구 E : 스프링

본 발명은 칼라브라운관의 제조에 관한 것으로, 더 상세히는 패널을 노광하는 방법에 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 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 주(主)보정렌즈이고, 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 노광시 서로 반대방향으로 회전되어 광원(L)으로부터의 노광광을 전체적으로 시프팅시키게 된다.

주보정렌즈(L1)는 전술한 바와 같이 광원(L)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)과 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 현재 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).

즉 종래의 요동법의 원리를 제5도에 도시한 바, 광원(L)에 투영된 각 세크먼트(S)의 측벽(W1,W2)의 그림자가 패널(P)의 도막(C)상에서 d의 폭윽 가진다면 이를 일점쇄선과 같은 횡이동에 의한 스트로크(stroke)내를 요동시킨다면 이 그림자의 폭은 D와 같이 매우 넓은 폭으로 확산된다.

이에 따라 그림자에 의한 흑점의 형성은 완화되지만 노광패턴, 예를들어 형광체 스트라이프등은 폭(D)만큼 xy 평면내에서 확산될 수 밖에 없어 그 해상도가 크게 저하될 수 밖에 없게 된다.

뿐만아니라 횡 요동시에는 1축 방향이 아니라 xy 두축에 대해 요동시켜야 하므로 캠(K)등 요동기구가 복잡해지고, 또한 이와 같이 그림자가 넓은 폭(D)으로 확산되므로 패널(P)의 규격이 바뀌면 요동거리도 변경시켜야 하는바, 이 경우 캠(K)을 교체하지 않으면 안되는 번거로움이 있다.

이와 같은 종래의 문제점을 감안하여 본 발명의 목적은 해상도의 큰 저하없이 1축 요동으로 흑점의 발생을 해소할 수 있으며, 관종에 따른 교체작업이 불필요한 칼라브라운관의 노광방법을 제공하는 것이다.

상술한 목적의 달성을 위해 본 발명에 의한 노광방법은 주 보정렌즈를 상하로 요동시키는 것을 특징으로 한다.

이에 의하면 측벽의 그림자를 효율적으로 분산시켜 흑점의 발생을 억제하면서 확산폭이 크지 않아 해상도의 큰 저하가 없으며 패널의 규격이 바뀌어도 캠등 요동기구를 교체할 필요가 없다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

제6도에서, 실선과 같은 불연속면 보정렌즈(L1')를 상하방향으로 일점쇄선의 스트로크내에서 요동시키면 폭 D의 측벽(W1,W2)의 그림자는 폭 D'으로 확산된다.

이러한 확산폭 D'는 종래의 횡 요동시의 확산폭 D에 비해 폭이 상당히 좁아지게 되므로 해상도의 큰 저하가 없게 된다.

보정렌즈(L1')를 상하로 요동시키는 경우의 가장 큰 장점은, 횡요동의 경우 이를 xy 두 축 방향으로 각각 요동시켜야 하지만 상하요동의 경우는 Z축 방향으로만 요동시키면 흑점의 확산이 가능해지는 것이다.

즉 측벽(W1,W2)은 상하요동에 의해 광원(L)에 근접및 이격을 반복함으로써 폭 D'로 확산되는 것이다.

이에 따라 본 발명 방법에 의한 노광시 캠등의 요동기구(K')는 제7도에 도시된 바와 같이 보정렌즈(L1')를 지지한는 프레임(F)의 한 위치에만 상하로 설치되면 족하다.

이때 프레임(F)의 나머지 위치를 스프링(E)으로 탄성지지하면 요동기구(K')에 의해 보정렌즈(L1')가 승강할때 보정렌즈(L1')는 상하운동 뿐아니라 소정범위의 회전(sway) 운동을 함께 하게 되므로 상하요동과 횡요동이 복합되어 더욱 효율적인 흑점의 분상이 가능하게 된다.

이상과 같이 본 발명에 의하면 간단한 요동기구로 해상도의 큰 저하없이 흑점을 효율적으로 확산시켜 억제할 수 있는 노광방법이 제공된다.

Claims (2)

1. 칼라브라운관의 패널 내면의 형광체 도막을 광원으로부터의 노광광으로 노광할때 불연속면렌즈로 된 주보정렌즈를 요동시키며 노광하는 방법에 있어서, 상기 주보정렌즈를 상하로 요동시키며 노광하는 것을 특징으로 하는 칼라브라운관의 노광방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 주보정렌즈가 스프링으로 탄성지지되고 어느 한 위치에 상하의 요동기구가 접촉하여 요동되는 것을 특징으로 하는 칼라브라운관의 노광방법.