KR100263856B1 - 음극선관의 노광방법 - Google Patents

Abstract

음극선관의 노광방법을 개시한다.

개시된 음극선관의 노광방법은, 다축의 노광에 의해 다각형의 스크린을 구현하기 위하여 아래의 수학식에 의해 결정되는 것을 그 특징으로 한다.

상기 수학식은, D = 2× N × C이고, 이때, A = D (L - Q) - L × B / Q이다. 여기서, 상기 N은 상수, 상기 D는 본영과 반영을 합한 거리, 상기 C는 상기 본영의 길이, 상기 A는 광원의 유효 발광지름, 상기 L은 광원 중심에서 패널 내면까지의 거리, 상기 B는 전자빔의 섀도우마스크 통과공 직경, 상기 Q는 상기 패널 내면의 형광막과 섀도우마스크 사이의 간격.

본 발명에 따르면, 수리적인 노광의 구현이 가능하고, 스크린의 형상도 3축에 의한 노광방법에 따라 원하는 형상의 구현이 가능하다.

Description

음극선관의 노광방법

본 발명은 음극선관의 노광방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 음극선관에 다각형의 스크린을 형성하는 음극선관의 노광방법에 관한 것이다.

통상적으로 칼라 음극선관(color CRT)은 전자총으로부터 방출된 전자빔이 색선별 기능을 가지는 섀도우마스크(Shadow mask)의 전자빔(beam) 통과공을 통과하여 형광막의 형광점에 랜딩(landing)됨으로써 화상을 형성하게 된다. 이에 따라 패널(panel)의 내면에는 형광막과 블랙 메트릭스(black matrix)막을 포함하는 스크린(screen)이 형성된다. 이 스크린은 우선, 패널의 내면으로 감광성 수지(포토 레지스트; photo resist)와 흑연으로 블랙 메트릭스막을 형성하고, 여기에 R(Red), G(Green), B(Blue)의 형광체로 형광막을 형성함으로써 음극선관이 제조되며, 상기 스크린은 음극선관의 특성에 따라 화면의 기본단위인 화소의 형상을 각각 달리한다.

고휘도의 화질특성이 요구되는 텔레비젼 등의 민생용은 상기 스크린의 화소패턴을 슬롯(slot)형으로 이루어지고, 고해상도의 화질특성이 요구되는 컴퓨터 모니터 등의 공업용은 상기 스크린의 화소패턴을 도트(dot)형으로 한다. 이러한 스크린을 형성하는 공정에는 패널 내면에 도포된 감광성 수지 또는 형광체에 자외선을 이용하여 노광시키는 노광공정이 포함된다.

그리고, 최근의 음극선관은 문자 정보의 표시 등의 멀티미디어 기능이 채용될 수 있도록 개발되고 있으며, 이에 따라 음극선관의 스크린을 구성할 때에 상술한 바와 같은 기능에 따라 화소를 형성해야 하는데, 종래의 도트형이나 슬롯형의 화소는 음극선관의 멀티미디어화에 적합하지 않은 단점이 있다.

또한, 종래의 음극선관의 노광방법은, 하나의 축에 의한 노광방식이므로 스크린의 형상은 모두 원형에 가까우며, 이로 인하여 N개의 모서리를 가진 다각형의 스크린을 구현하는데 부적합하다. 다각형의 스크린을 구현하기 위해서는 축이 여러 개가 되어 노광에 의한 조도와 본영 및 반영의 적절한 구현이 이루어지도록 하여야 한다.

이와 같은 종래의 음극선관의 노광방법은 이러한 관점에서 다축 방향의 적절한 본영과 반영의 구현이 이루어질 수 없다. 그리고, 종래의 음극선관의 노광은 Y치와 Z치의 적절한 조정으로 인해 원하는 형상을 형성시키는 데, 그 범위가 최대 Y축 이동량이 1.4㎜정도이며, 이것은 또한 다각형을 위한 적절한 본영 및 반영의 구현이 어렵다는 문제점을 갖는다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 수리적인 노광의 구현이 가능하고, 스크린의 형상도 3축에 의한 노광방법에 따라 원하는 형상의 구현이 가능한 음극선관의 노광방법을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 음극선관의 노광방법을 설명하기 위한 일반적인 노광장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

11. 광원

12. 본영

13. 반영

14. 섀도우마스크

15. 패널

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 음극선관의 노광방법은, 다축의 노광에 의해 다각형의 스크린을 구현하기 위하여 아래의 수학식에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 음극선관의 노광방법.

D = 2×N×C

이때, A = D (L - Q) - L × B / Q

여기서, 상기 N은 상수, 상기 D는 본영과 반영을 합한 거리, 상기 C는 상기 본영의 길이, 상기 A는 광원의 유효 발광지름, 상기 L은 광원 중심에서 패널 내면까지의 거리, 상기 B는 전자빔의 섀도우마스크 통과공 직경, 상기 Q는 상기 패널 내면의 형광막과 섀도우마스크 사이의 간격.

본 발명에 있어서, 상기 상수 N은, 1 ≤ N ＜ 2의 조건이 되고, 상기 스크린에 형성된 다각형이 정다각형으로 이루어지는 것이 바람직하다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 한 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1에는 본 발명에 따른 음극선관의 노광방법을 설명하기 위한 노광장치가 개략적으로 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 노광방법중 노광의 광원(11)을 이동시키면서 패널(15)의 내면에 형성되는 형광막의 형성시 즉, 소정패턴의 비발광성의 광흡수막을 형성하기 위해 감광막의 노광 또는 비발광성의 광흡수막 사이에 형광막을 형성하기 위한 감광막 또는 형광체층을 노광시키기 위한 노광장치의 일예를 나타낸 것이다.

도면에는 전부 도시하지는 않았지만, 그 내부에 섀도우마스크(14)가 구비되며 형광막을 형성하기 위한 감광막 또는 형광체가 도포된 패널(15)과, 상기 패널(15)의 내면과 대향되는 위치에 설치되어 상기 패널(15)의 내면에 광을 조사하는 광원(11)과, 상기 광원(11)과 패널(15) 내면 사이에 광원(11)으로부터 순차적으로 설치되는 셔터, 노광렌즈, 및 필터를 포함하여 이루어진다.

여기에서 상기 광원(11)은 패널(15)방향인 Z축 방향과 패널의 단축방향인 Y축방향으로 이동시키는 이송부를 포함한다. 상기 이송부는 도면에는 도시되어 있지 않으나, 캠과 링크의 구조나 액튜에이터와 링크의 구조로 이루어진다. 도 1에서 상기 섀도우마스크(14)와 패널(15)은 각각 본 발명에 따른 노광방법을 수리적으로 설명하기 위해 그 설치되는 위치만을 표시하여 각각 참조부호 14 및 15로 나타내었다.

상술한 바와 같이 구성된 노광장치에서, 상기 광원(11) 일반적으로 수은등이 채용되며, 상기 광원(11)으로부터 조사된 광이 이 광원(11)과 패널(15)면과의 교량역할을 하는 섀도우마스크(14)를 지나 패널(15)면에 도달하게 된다. 이에 따라 상기 패널(15)면에는 본영(12)과, 이 본영(12)의 좌우로 각각 반영(13)이 형성된다.

이와 같이 광원(11)으로부터 조사되어 각각 형성되는 광경로를 수리적으로 표현하기 위해 각각 참조부호를 부여했다. 도 1에 도시된 참조부호를 설명하면 다음과 같다. 상기 광원(11)의 유효 발광지름 A와, 전자빔의 섀도우마스크(14) 통과공 직경 B와, 본영(12)의 길이 C와, 상기 본영(12)과, 이 본영(12)의 좌우로 각각 나타나는 반영(13)을 합한 거리 D와, 상기 패널(15) 내면의 형광막과 섀도우마스크(14) 사이의 간격인 Q치와, 상기 광원(11) 중심에서 패널(15) 내면까지의 거리 L로 각각 나타내었다.

이로서, 다음과 같은 수학식 1, 2로 나타낼 수 있다.

D = A × Q + B × L / L - Q

C = B × L / L - Q

예를 들어, 만약 음극선관 17＂(인치)의 경우, 상기 수학식 1, 2를 이용하여 계산을 하면, Q = 8.43㎜, L = 233.2㎜, 테이퍼를 제외한 B = 0.11㎜일 때, 상기 본영이 기존의 17＂와 거의 유사한 0.12㎜가 되게 하려면 작도상 D = 0.27㎜가 된다. 그러나, 상기 패널(15)의 굴절율을 고려하고, 상기 광원(11)의 조도, 노광조건 등을 고려한다면, D = 0.27㎜ 이상이 되어야 한다.

따라서, 다각형의 스크린을 구현하기 위해서는 D = 0.27㎜ 이상이 되어야 하며, 이를 위해서는 A = 4.3㎜ 이상이 되어야 한다. 결론적으로 다축의 노광에 의해 다각형을 형성하기 위해서는 하기의 수학식 3과 같다.

D = 2 × N × C

여기서, 상기 N은 상수이며, 상기 N은 1 ≤ N ＜ 2의 조건을 만족하여야 한다.

따라서, 음극선관의 노광 형성방법중 다각형 구성을 위한 노광치 설정에 관한 식은 수학식 4와 같다.

A = D (L - Q) - L × B / Q

마찬가지로 여기서, 상기 수학식 3에서와 같이, 상기 D = 2 × N × C이며, 상수 N은 1 ≤ N ＜ 2가 된다.

상술한 바와 같은 공식을 이용하여 하기의 표 1과 같은 실험치들을 구할 수 있다.

A(㎜)	C(㎜)	D(㎜)	N
2.8	0.115	0.23	1
3.32	0.120	0.24	1
3.4	0.124	0.254	1.024
4.0	0.142	0.284	1
4.3	0.138	0.277	1
4.5	0.147	0.294	1
5.0	0.157	0.314	1

표 1을 참조하면, A, C, 및 D의 값에 따라 상수 N값을 구했다. 그 결과 상수 N의 값은 상기의 조건 1 ≤ N ＜ 2가 만족함을 알 수 있다.

그리고, 상기의 수학식에 의한 아아크(ARC)장의 길이가 최소한으로 다각형의 형태가 구현될 수 있도록 하여야 하고, 이를 위해서 기존 노광방식에 의한 설정치가 최소치이며, 최대로는 스크린의 주변부 다각형 화소간의 간섭이 없는 범위 안에서 설정되어야 한다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 음극선관의 노광방법은 다음과 같은 효과를 갖는다.

다각형의 스크린의 노광방법중 Y축의 이동치 범위를 규정함에 따라 보다 효과적이고 수리적인 노광의 구현이 가능해지고, 스크린의 형상을 3축에 의한 노광방법에 따라 원하는 형상의 구현이 가능한 효과가 있다.

또한, 음극선관의 스크린에서 형성되는 다각형은 정다각형을 구현할 수 있게 된다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (3)

1. 다축의 노광에 의해 다각형의 스크린을 구현하기 위하여 아래의 수학식에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 음극선관의 노광방법.

   D = 2 × N × C

   이때, A = D (L - Q) - L × B / Q

   여기서, 상기 N은 상수, 상기 D는 본영과 반영을 합한 거리, 상기 C는 상기 본영의 길이, 상기 A는 광원의 유효 발광지름, 상기 L은 광원 중심에서 패널 내면까지의 거리, 상기 B는 전자빔의 섀도우마스크 통과공 직경, 상기 Q는 상기 패널 내면의 형광막과 섀도우마스크 사이의 간격.
2. 제1항에 있어서,

   상기 상수 N은, 1 ≤ N ＜ 2의 조건이 되는 것을 특징으로 하는 음극선관의 노광방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 스크린에 형성된 다각형이 정다각형으로 이루어진 것을 특징으로 하는 음극선관의 노광방법.