KR20000023407A - 컬러 음극선관의 형광 스크린 형성 방법 - Google Patents

Abstract

본원 발명의 컬러 음극선관의 형광 스크린 형성 방법은 글래스 패널 상에 포토레지스트 층을 형성하는 단계; 상기 포토레지스트 층 상의 복수의 제1 위치가 제1 방향으로 포토마스크를 통해 통과하는 광 및 상기 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 상기 포토마스크를 통해 통과하는 다른 광에 노광되도록 하는 단계; 상기 포토레지스트 층 상의 복수의 제2 위치가 제3 방향으로 상기 포토마스크를 통해 통과하는 광 및 상기 제3 방향과 상이한 제4 방향으로 상기 포토마스크를 통해 통과하는 다른 광에 노광되도록 하는 단계; 상기 포토레지스트 층 상의 복수의 제3 위치가 제5 방향으로 상기 포토마스크를 통해 통과하는 광 및 상기 제5 방향과 상이한 제6 방향으로 상기 포토마스크를 통해 통과하는 다른 광에 노광되도록 하는 단계; 상기 광에 노광된 포토레지스트 층이 현상되도록 하고, 그 후 복수의 잔존 포토레지스트 부분을 형성하도록 미리 정해진 양 미만으로 광 노광이 이루어진 포토레지스트 층을 글래스 패널 부분으로부터 제거하는 단계; 상기 잔존 포토레지스트 부분 상 및 상기 잔존 포토레지스트 부분이 존재하지 않는 글래스 패널의 일부 영역 상에 블랙 물질을 인가하는 단계; 상기 글래스 패널 상에 남아있는 블랙 물질로 블랙 부분을 형성하도록 인가된 블랙 물질과 함께 상기 잔존 포토레지스트 부분을 글래스 패널로부터 제거하는 단계; 및 상기 블랙 부분으로 이루어진 서로 인접한 각 쌍 사이의 글래스 패널의 분할된 부분 상에 복수의 컬러 형광체 부분을 형성하는 단계를 포함한다.

Description

컬러 음극선관의 형광 스크린 형성 방법 {METHOD OF FORMING A PHOSPHOR SCREEN OF A COLOR CATHODE RAY TUBE}

본 발명은 일반적으로 컬러 음극선관(color cathode ray tube)의 형광 스크린(phosphor screen) 형성 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수의 형광체 부분(phosphor portion)과 상기 형광체 부분으로 이루어진 서로 인접한 각 쌍 사이에 제공된 블랙 부분(black portion)을 포함하는 형광 스크린 형성 방법을 개선하는 것에 관한 것이다.

컬러 음극선관의 형광 스크린은 적색 형광(red fluorescence)을 발생하는 복수의 적색 형광체 도트(phosphor dot)나 스트라이프(stripe), 녹색 형광(green fluorescence)을 발생하는 복수의 녹색 형광체 도트나 스트라이프 및 청색 형광(red fluorescence)을 발생하는 복수의 청색 형광체 도트나 스트라이프를 포함하는 복수의 3원색(three primary colors) 컬러 형광체 도트나 스트라이프를 갖도록 형성된다. 이와 관련하여, 탄소(carbon)나 탄소 스트라이프로 이루어진 블랙 매트릭스(black matrix) 형태의 블랙 부분이 컬러 형광체 도트나 스트라이프로 이루어진 서로 인접한 각 쌍 사이에 제공되는 형광 스크린이 제안되어 왔다.

그래서 형광 스크린 상에 제공된 블랙 부분은 형광 스크린 상에 표시된 콘트라스트 컬러 영상(contrast color image)을 효율적으로 개선하고 또한 형광 스크린의 이탈된 위치에 충돌하도록 컬러 음극선관의 전자총(electron gun)에서 방출되는 전자빔(electron beam)에 의해 컬러 형광체 도트나 스트라이프가 부정확한 (incorrect) 컬러 형광을 발생하도록 하는 빔 도달 에러(beam landing error)를 효율적으로 억제하도록 한다.

블랙 매트릭스나 탄소 스트라이프를 구비한 형광 스크린이 형성될 경우, 먼저, 상기 블랙 매트릭스나 탄소 스트라이프는 컬러 음극선관의 전면부(front face portion)를 구성하는 글래스 패널(glass panel)에 부착되고, 그 다음 컬러 형광체 도트나 스트라이프는 상기 블랙 매트릭스나 탄소 스트라이프가 존재하지 않는 상기 글래스 패널 부분에 부착된다(affix).

예를 들면, 탄소 스트라이프를 구비한 형광 스크린의 경우에, 첫 번째 단계에서 각각 미리 정해진 넓이를 갖는 복수의 탄소 스트라이프는 일정한 간격으로 이격되게 상기 글래스 패널에 부착되고, 두 번째 단계에서, 각각의 컬러 형광체 스트라이프는 탄소 스트라이프로 이루어진 서로 인접한 각 쌍 사이의 글래스 패널 부분에 부착된다(affix).

글래스 패널 상에 복수의 탄소 스트라이프와 복수의 컬러 형광체 스트라이프를 포함하는 형광 스크린에 대한 이미 제안된 형성 방법은 도 1a 내지 도 1d에 도시된 단계를 참고로 하여 설명된다. 도 1a 내지 도 1d 각각은 탄소 스트라이프에 대해 대체로 직사각형인 소정 면에 대한 단면도이다.

먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 폴리비닐 알콜 용액(solution of polyvinyl alcohol)과 같은 포토레지스트가 글래스 패널(1) 상에 균일한(uniform) 포토레지스트 층(2)을 형성하도록 상기 글래스 패널(1)에 인가된다. 그런 다음, 애퍼처 그릴(aperture grill)로 구성되는 포토마스크(photomask)가 탄소 스트라이프가 형성되도록 하는 위치에 대응하는 포토레지스트 층(2) 부분을 차단하기 위해 글래스 패널에 부착되어(attach), 포토레지스트 층(2)은 상기 포토 마스크를 통해 광에 노광된다.

포토마스크를 통해 광에 대한 포토레지스트 층(2)의 노광은 도 2를 참조하여 설명된다. 도 2는 컬러 음극선관의 길이방향(가로 방향)으로 대체로 평행한 소정 면에 대한 단면도로, 포토 레지스트 층(2)과 애퍼처 그릴(3) 간의 관계를 도시한다.

먼저, 포토레지스트 층(2)은 미리 정해진 위치에 배열되는 광원으로부터 애퍼처 그릴(3)의 슬릿(slit; 4)을 통해 통과하는 광(5R)에 노광된다. 그런 다음, 포토레지스트 층(2)은 미리 정해진 위치에 배열되는 광원으로부터 애퍼처 그릴(3)의 슬릿(4)을 통해 통과하는 광(5G)에 노광된다. 포토레지스트 층(2)은 미리 정해진 위치에 배열되는 광원으로부터 애퍼처 그릴(3)의 슬릿(4)을 통해 통과하는 광(5B)에 노광된다.

상기 광(5R, 5G, 5B)은 각각 컬러 음극선관에서 세 개의 전자빔 경로(path)에 실제로 대응하는 경로를 따라 나아가도록 정해진다. 상기 광(5R, 5G, 5B)의 각 경로는 광원과 포토레지스트 층(2) 사이에 위치된 광 렌즈(optical lens)에 의해 적절해 배열되도록 제어된다.

그런 다음 포토레지스트 층(2)은 미리 정해진 휘도(intensity)를 갖는 광에 노광되지 않는 각 포토레지스트 층(2) 부분은 글래스 패널(1)로부터 제거되도록 현상되고 세척된다. 제거된 포토레지스트 층(2)의 양은 포토레지스트 층(2)에 대한 세척 조건, 예를 들면, 포토레지스트 층(2)에 대한 세척 시간에 의해 제어된다. 따라서, 포토레지스트 층(2)에 대한 세척 조건이 최적으로(optimize) 적절히 정해지면, 미리 정해진 휘도를 갖는 광에 노광되지 않는 각 포토레지스트 층(2) 부분만이 글래스 패널(1)로부터 확실히 제거될 수 있다. 그런 다음, 글래스 패널(1)의 표면이 건조되어 미리 정해진 휘도를 갖는 광에 노광되어 온 각 포토레지스트 층(2) 부분은, 도 1b에 도시된 바와 같이, 글래스 패널(1) 상에 복수의 포토레지스트 스트라이프(2')를 형성하도록 남아있다.

다음에, 도 1c에 도시된 바와 같이, 탄소가 혼합된 워터 글래스(water glass)와 같은 블랙 물질(6)이 포토레지스트 스트라이프(2')와 포토레지스트 스트라이프(2')가 존재하지 않는 글래스 패널(1)의 일부 영역 상에 인가되고 건조되어 포토레지스트 스트라이프(2')와 포토레지스트 스트라이프(2')가 존재하지 않는 글래스 패널(1)의 일부 영역은 블랙 물질(6)로 도포된다.

그런 다음, 블랙 물질(6)로 도포된 포토레지스트 스트라이프(2')는 과요오드산(HIO₄) 처리(periodic acid treatment)등이 이루어져 각 포토레지스트 스트라이프(2')는 자신을 도포하고 있는 블랙 물질(6)과 함께 글래스 패널(1)로부터 제거된다. 도 1d에 도시된 바와 같이, 글래스 패널(1)의 일부 영역을 도포하고 있는 블랙 물질(6)은, 글래스 패널(1) 상에 복수의 탄소 스트라이프(6')를 형성하도록 남아있다.

그 다음에, 컬러 형광체 스트라이프는 형광 스크린을 완성하도록 탄소 스트라이프(6')로 이루어진 서로 인접한 각 쌍 사이의 글래스 패널(1) 부분에 부착된다(affix).

탄소 스트라이프(6')의 넓이는 글래스 패널(1) 상에 남아있는 블랙 물질(6)의 넓이에 의해 정해지기 때문에, 글래스 패널(1) 상에 형성된 각 포토레지스트 스트라이프(2')가 상대적으로 넓은 넓이를 갖도록 하기 위해 좁은 넓이를 갖는 탄소 스트라이프(6')를 얻을 필요가 있다. 또한, 길이 방향으로 연장하는 탄소 스트라이프(6')의 각 에지부는 글래스 패널(1) 상에 형성된 길이 방향으로 연장하는 포토레지스트 스트라이프(2')의 에지부에 의해 형상되어 글래스 패널(1) 상에 형성된 각 포토레지스트 스트라이프(2')가 길이 방향으로 연장되는 우수한 직선성(linearity)을 구비한 에지부를 가질 경우, 길이 방향으로 연장하는 탄소 스트라이프(6')의 에지부는 우수한 직선성을 구비한 에지부를 얻을 수 있다.

상기 기술한 것처럼, 넓이, 길이 방향으로 연장되는 에지부의 직선성, 형광 스크린의 탄소 스트라이프에 대한 균일성(uniformity) 등을 포함하는 것과 같은 특성은 포토레지스트 층이 노광되는 광의 휘도 분포 특성(intensity distribution characteristic)과 같은 포토레지스트 스트라이프의 조건, 포토레지스트 층에 대한 현상 조건 및 포토레지스트 층에 대한 건조 조건을 처리함에 따라 정해진다. 포토레지스트 층이 노광되는 광의 휘도 분포 특성은 포토레지스트 층 위를 노광하기 위한 광원의 형상(shape) 및 위치 등에 대한 조합의 변화에 의해 일반적으로 제어된다.

고정 광원으로부터 방출되고, 포토레지스트 층이 노광되는 광의 휘도 분포는 다음과 같이 설명된다.

광원에서 방출되고 애퍼처 그릴의 슬릿을 통해 통과하는 포토레지스트 층(2)이 노광되는 광, 예를 들면 도 2에 도시된 바와 같이 애퍼처 그릴(3)의 슬릿(4)을 통해 통과하는 각 광(5R, 5G, 5B)은 도 3에서 커브(A1)로 도시된 것과 같은 광 휘도 분포(light intensity distribution)를 갖는다.

포토레지스트 층(2)의 노광을 위해 사용된 광원은 완전 직사 광원(perfect line light source)은 아니지만 소정 넓이를 갖는 선형 광원(linear light source)이다. 따라서, 광원으로부터 방출되고 애퍼처 그릴(3)의 슬릿(4)을 통해 통과하는 각 광(5R, 5G, 5B)은 광 휘도 분포의 피크부분을 이루는(make) 광의 중앙 부분에서 가장 센 휘도를 갖고 광 휘도 분포의 가장 자리(skirt)부분을 만드는(make) 광의 양 측면 부분 쪽으로 갈수록 점차 휘도가 감소하다. 광 휘도 분포의 가장 자리 부분은 도 2에 도시된 애퍼처 그릴(3)의 슬릿(4) 범위를 넘어서 연장한다. 결과적으로, 광(5R)에 대한 광 휘도 분포의 가장 자리 부분과 광(5G)에 대한 광 휘도 분포의 가장 자리 부분은 서로 오버랩(overlap)되도록 놓여지고 유사하게 광(5G)에 대한 광 휘도 분포의 가장 자리 부분과 광(5B)에 대한 광 휘도 분포의 가장 자리 부분도 서로 오버랩 되도록 놓여진다. 그래서 서로 오버랩 되는 광 휘도 분포의 가장 자리 부분은 광 휘도를 증가시킨다. 서로 오버랩 되는 광 휘도 분포의 가장 자리 부분이 광 휘도를 과도하게 증가시킬 경우, 서로 오버랩 되는 광 휘도 분포의 가장 자리 부분에 대응하는 포토레지스트 층(2) 부분은 과도한 휘도를 갖는 광에 노광되므로, 세척 동작에 의해 글래스 패널(1)로부터 제거되는 포토레지스트 층(2) 부분은 글래스 패널(1) 상에 불필요한 포토레지스트 스트라이프를 형성하도록 바람직하지 않게 남아 있다.

도 3에서 커브(A1)로 도시된 광 휘도 분포의 가장 자리 부분에 대한 광 휘도를 충분히 감소시켜 상기와 같은 문제를 회피할 필요가 있다. 이것은 도 3에서 커브(A1)로 도시된 광 휘도 분포 중 상대적으로 센 광 휘도를 갖는 부분이 좁아져야 한다는 것을 의미한다.

반면에 애퍼처 그릴 슬릿의 가로 방향 피치(pitch)가 예를 들면 0.3㎜로 상대적으로 좁을 경우, 탄소 스트라이프의 넓이는 또한 예를 들면 50㎛ 이하로 작게 되도록 요구된다. 도 1b에 도시된 포토레지스트 스트라이프(2')와 같이, 넓이가 넓은 포토레지스트 스트라이프로 형성(make)하기 위해 탄소 스트라이프의 넓이를 감소시키는 것이 필요하다.

그러나 도 3에서 커브(A1)로 도시되고 상기 설명된 것처럼, 광 휘도 분포에서 상대적으로 큰 광 휘도를 갖는 부분은 좁아져야 한다. 그러므로, 포토레지스트 층은 도 3에 도시된 노광 넓이(width, D1)의 양 단부(end)에서처럼 완만한 기울기를 갖는 광 휘도 분포 부분을 포함하는 광에 노광된다.

이러한 경우에, 포토레지스트 층이 균일한 두께를 갖고 광 분포가 또한 글래스 패널의 표면 위에서 균일하다면 문제는 발생하지 않는다. 그러나, 실제로 포토레지스트 층이 일반적으로 균일한 두께를 갖고 있지 않고 광 분포 또한 일반적으로 글래스 패널의 표면 위에서 균일하지 않기 때문에 많은(substantial) 문제가 존재한다. 예를 들면, 글래스 패널의 중앙 부분에서의 광 분포가 글래스 패널의 각 코너 부분에서의 광 분포와 상이할 경우, 상대적으로 광 휘도의 변화가 적은 글래스 패널의 중앙 부분과 코너 부분 사이의 노광 넓이(D1)에는 상대적으로 커다란 차이가 발생한다. 그러한 노광 넓이(D1)에 대한 상대적으로 커다란 차이는 역시 글래스 패널 상의 포토레지스트 층 두께가 균일하지 않기 때문에 발생한다.

상기한 이유 때문에, 도 1b에 도시된 포토레지스트 스트라이프(2')는 글래스 패널(1)의 표면 위에 균일하지 않는 넓이로 형성된다. 즉, 도 1b에 도시된 바와 같이 글래스 패널(1) 상에 형성된 각 포토레지스트 스트라이프(2')는 직선성이 악화된 길이 방향으로 연장되는 에지 부분을 제공한다. 탄소 스트라이프는 포토레지스트 스트라이프가 존재하지 않는 글래스 패널 부분 위에 형성되어 탄소 스트라이프 각각은 직선성이 악화된 길이 방향으로 연장되는 에지 부분을 제공한다.

상기한 문제는 이론적으로 도 3에서 커브(A1)로 도시된 것과 같은 광 휘도 분포가 노광 넓이(D1)의 양 단부에서 가파른 기울기를 갖도록 하여 해결될 수 있다. 그러나, 상기 기술된 것처럼 오버랩핑 문제를 일으키는, 도 3에 도시된 광 휘도 분포의 가장 자리 부분의 광 휘도를 충분히 감소시키는 것이 요구되고, 이것은 도 3에 도시된 광 휘도 분포가 노광 넓이(D1)의 양 단부에서 가파른 기울기를 갖도록 하는 것과는 서로 모순되는 것이다. 그 결과, 상대적으로 좁은 넓이를 갖고 길이 방향으로 연장되는 우수한 직선성을 구비한 에지 부분을 각각 제공하는 복수의 탄소 스트라이프를 글래스 기판 상에서 얻는 것은 매우 어렵다.

따라서, 본 발명의 목적은 복수의 컬러 형광체 부분과 상기 컬러 형광체 부분으로 이루어진 서로 인접한 각 쌍 사이에 제공된 블랙 부분을 포함하는 형광 스크린이 형성되고, 상기한 종래 기술의 단점을 회피하는 컬러 음극선관의 형광 스크린 형성 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 복수의 컬러 형광체 부분과 상기 컬러 형광체 부분으로 이루어진 서로 인접한 각 쌍 사이에 제공된 블랙 부분을 포함하는 형광 스크린이 형성되고, 상대적으로 좁은 넓이를 갖고 가로 방향으로 연장되는 우수한 직선성을 구비한 에지 부분을 각각 제공하는 글래스 패널 상에 탄소로 이루어진 복수의 블랙 스트라이프를 형성해야 블랙 부분을 얻을 수 있는 컬러 음극선관의 형광 스크린 형성 방법을 제공하는 것이다.

도 1a 내지 도 1d는 종래의 방법에 따른 탄소 스트라이프의 형성 공정을 도시하는 예시도.

도 2는 종래의 방법에 따라 포토레지스트 층과 노광 단계에서 포토마스크를 구성하는 애퍼처 그릴 사이의 관계를 도시하는 예시도.

도 3은 종래 방법에 따라 포토레지스트 층이 노광되는 광에 대한 휘도 분포를 도시하는 예시도.

도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 방법에 따른 탄소 스트라이프의 형성 공정을 도시하는 예시도.

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 방법에 따른 노광 공정을 설명하기 위해 사용된 예시도.

도 6은 본 발명의 방법에 따라 포토레지스트 층이 노광되는 광에 대한 휘도 분포의 예를 도시하는 예시도.

도 7은 본 발명의 방법에 따라 포토레지스트 층이 노광되는 광에 대한 휘도 분포의 다른 예를 도시하는 예시도.

본 발명에 따라, 컬러 음극선관의 형광 스크린 형성 방법은 글래스 패널 상에 포토레지스트 층을 형성하는 단계; 상기 포토레지스트 층 상의 복수의 제1 위치가 제1 방향으로 포토마스크를 통해 통과하는 광 및 상기 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 상기 포토마스크를 통해 통과하는 다른 광에 노광되도록 하는 단계; 상기 포토레지스트 층 상의 복수의 제2 위치가 제3 방향으로 상기 포토마스크를 통해 통과하는 광 및 상기 제3 방향과 상이한 제4 방향으로 상기 포토마스크를 통해 통과하는 다른 광에 노광되도록 하는 단계; 상기 포토레지스트 층 상의 복수의 제3 위치가 제5 방향으로 상기 포토마스크를 통해 통과하는 광 및 상기 제5 방향과 상이한 제6 방향으로 상기 포토마스크를 통해 통과하는 다른 광에 노광되도록 하는 단계; 상기 광에 노광된 포토레지스트 층이 현상되도록 하고, 그 후 복수의 잔존 포토레지스트 부분을 형성하도록 미리 정해진 양 미만으로 광 노광이 이루어진 포토레지스트 층을 글래스 패널 부분으로부터 제거하는 단계; 상기 잔존 포토레지스트 부분 상 및 상기 잔존 포토레지스트 부분이 존재하지 않는 글래스 패널의 일부 영역 상에 블랙 물질을 인가하는 단계; 상기 글래스 패널 상에 남아있는 블랙 물질로 블랙 부분을 형성하도록 인가된 블랙 물질과 함께 상기 잔존 포토레지스트 부분을 글래스 패널로부터 제거하는 단계; 및 상기 블랙 부분으로 이루어진 서로 인접한 각 쌍 사이의 글래스 패널의 분할된 부분 상에 복수의 컬러 형광체 부분을 형성하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 방법에서, 상기 글래스 패널 상에 형성된 포토레지스트 층의 제1 위치는 상기 제1 방향으로 포토마스크를 통해 통과하는 광 및 상기 제2 방향으로 상기 포토마스크를 통해 통과하는 광에 적어도 두 번 노광된다. 상기 글래스 패널 상에 형성된 포토레지스트 층의 상기 제2 위치는 제3 방향으로 상기 포토마스크를 통해 통과하는 광 및 상기 제4 방향으로 상기 포토마스크를 통해 통과하는 광에 적어도 두 번 노광된다. 또한, 상기 글래스 패널 상에 형성된 포토레지스트 층의 상기 제3 위치는 상기 제5 방향으로 상기 포토마스크를 통해 통과하는 광 및 상기 제6 방향으로 상기 포토마스크를 통해 통과하는 광에 적어도 두 번 노광된다.

상기 제1 내지 제6 방향 각각으로 광에 노광된 상기 포토레지스트 층의 제1 내지 제3 위치로, 글래스 패널 상에 각 잔존 포토레지스트 부분(remaining photoresist portion)의 각 길이 방향으로 연장하는 에지 부분은 휘도 변화에 대한 가파른 기울기를 갖는 광에 실제로 노광되는 상기 포토레지스트 층 부분으로 형상되어 각 잔존 포토레지스트 부분은 길이 방향으로 연장되는 우수한 직선성을 구비한 에지 부분을 갖는다. 결과적으로, 상기 글래스 패널 상의 각 블랙 부분은 길이 방향으로 연장되는 우수한 직선성을 구비한 에지 부분을 제공한다.

따라서, 본 발명에 따른 방법으로, 상기 글래스 패널 상의 상기 블랙 부분은 각각 상대적으로 좁은 넓이를 갖고 길이 방향으로 연장되는 우수한 직선성을 구비한 에지 부분을 제공하는 탄소로 이루어진 복수의 블랙 스트라이프를 형성하여 얻을 수 있다.

본 발명의 상기 및 다른 목적들, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련하여 이루어진 다음의 상세한 기재로부터 명확해 질 것이다.

본 발명에 따른 컬러 음극선관의 형광 스크린 형성 방법의 실시예는 도 4a 내지 도 4f, 도 5a와 도 5b, 도 6, 및 도 7을 참조하여 아래에 설명된다.

본 발명의 실시예에서, 도 4a에 도시된 바와 같이, 먼저, 폴리비닐 알콜 용액과 같은 포토레지스트가 글래스 패널(11) 상에 포토레지스트 층(12)을 균일하게 형성하도록 컬러 음극선관의 페이스 패널부(face panel portion)를 구성하는 글래스 패널(11)에 인가된다. 다음, 복수의 슬릿을 갖는 포토마스크를 구성하는 애퍼처 그릴은 포토레지스트 층(12)을 대향하도록 위치된다. 도 4a 내지 도 4f에서, 상기 애퍼처 그릴은 생략된다. 그런 다음, 포토레지스트 층(12)은 컬러 음극선관에서 전자빔에 대응하는 광에 노광된다.

광에 대한 포토레지스트 층(12)의 노광에서, 먼저, 포토레지스트 층(12)은 음극선관에서 전자빔에 의해 여기되어 적색 형광을 발생하기 위해 적색 형광체 스트라이프에 충돌하는 상기 전자빔에 대응하여 광에 노광된다.

이러한 노광을 위해, 광원은 도 5a에 도시된 바와 같이, 포토레지스트 층(12) 상의 위치(PR)를 향해 입사되도록 제1 방향으로 애퍼처 그릴(13)의 슬릿(14)을 통해 통과하는 광(15R)을 방사하기 위해(emanating) 제1 광 위치에 배열된다. 그래서 광원으로부터 방출된 광(15R)으로, 포토레지스트 층(12)의 제1 노광이 실행되고 노광 부분(ER1)은 도 4b에 도시된 바와 같이, 포토레지스트 층(12) 상의 위치(PR)에 형성된다. 위치(PR)는 컬러 음극선관에서 적색 형광체 스트라이프를 여기하기 위해 전자빔이 충돌하는 위치에 대응한다.

그런 다음, 광원은 도 5b에 도시된 바와 같이, 포토레지스트 층(12) 상의 위치(PR)를 향해 입사되도록 제1 방향과 조금 상이한 제2 방향으로 애퍼처 그릴(13)의 슬릿(14)을 통해 통과하는 광(15R')을 방사하기 위해 제2 광 위치에 배열되도록 시프트된다. 광원은 컬러 음극선관의 페이스 패널부의 길이 방향을 따라서 이동할 수 있다. 그래서 광원으로부터 방출된 광(15R')으로, 포토레지스트 층(12)의 제2 노광이 실행되고 노광 부분(ER2)은 도 4c에 도시된 바와 같이, 노광 부분(ER1)외에 포토레지스트 층(12) 상의 위치(PR)에 형성된다.

광(15R')은 광원(15R)의 입사각(angle of incidence)과 상이한 포토레지스트 층(12)에 대한 입사각을 갖는다. 그러므로 위치(PR)에서 광(15R')에 의해 형성된 노광 부분(ER2)은 위치(PR)에서 광(15R)에 의해 형성된 노광 부분(ER1)에서 약간 벗어나고 부분적으로 노광 부분(ER1)과 오버랩 된다.

두 번째로, 포토레지스트 층(12)은 컬러 음극선관에서 전자빔에 의해 여기되어 녹색 형광을 발생하기 위해 녹색 형광체 스트라이프에 충돌하는 상기 전자빔에 대응하는 광에 노광된다.

이러한 노광을 위해, 광원은 도 5a에 도시된 바와 같이, 포토레지스트 층(12) 상의 위치(PG)를 향해 입사되도록 제3 방향으로 애퍼처 그릴(13)의 슬릿(14)을 통해 통과하는 광(15G)을 방사하기 위해 제3 광 위치에 배열된다. 그래서 광원으로부터 방출된 광(15G)으로, 포토레지스트 층(12)의 제3 노광이 실행되고 노광 부분(EG1)은 도 4b에 도시된 바와 같이, 포토레지스트 층(12) 상의 위치(PG)에 형성된다. 위치(PG)는 컬러 음극선관에서 녹색 형광체 스트라이프를 여기하기 위해 전자빔이 충돌하는 위치에 대응한다.

그런 다음, 광원은 도 5b에 도시된 바와 같이, 포토레지스트 층(12) 상의 위치(PG)를 향해 입사되도록 제3 방향과 조금 상이한 제4 방향으로 애퍼처 그릴(13)의 슬릿(14)을 통해 통과하는 광(15G')을 방사하기 위해 제4 광 위치에 배열되도록 시프트된다. 광원은 컬러 음극선관의 페이스 패널부의 길이 방향을 따라서 이동할 수 있다. 그래서 광원으로부터 방출된 광(15G')으로, 포토레지스트 층(12)의 제4 노광이 실행되고 노광 부분(EG2)은 도 4c에 도시된 바와 같이, 노광 부분(EG1)외에 포토레지스트 층(12) 상의 위치(PG)에 형성된다.

광(15G')은 광원(15G)의 입사각과 상이한 포토레지스트 층(12)에 대한 입사각을 갖는다. 그러므로 위치(PG)에서 광(15G')에 의해 형성된 노광 부분(EG2)은 위치(PG)에서 광(15G)에 의해 형성된 노광 부분(EG1)에서 약간 벗어나고 부분적으로 노광 부분(ER1)과 오버랩 된다.

세 번째로, 포토레지스트 층(12)은 음극선관에서 전자빔에 의해 여기되어 청색 형광을 발생하기 위해 청색 형광체 스트라이프에 충돌하는 상기 전자빔에 대응하여 광에 노광된다.

이러한 노광을 위해, 광원은 도 5a에 도시된 바와 같이, 포토레지스트 층(12) 상의 위치(PB)를 향해 입사되도록 제5 방향으로 애퍼처 그릴(13)의 슬릿(14)을 통해 통과하는 광(15B)을 방사하기 위해 제5 광 위치에 배열된다. 그래서 광원으로부터 방출된 광(15B)으로, 포토레지스트 층(12)의 제5 노광이 실행되고 노광 부분(EB1)은 도 4b에 도시된 바와 같이, 포토레지스트 층(12) 상의 위치(PB)에 형성된다. 위치(PB)는 컬러 음극선관에서 청색 형광체 스트라이프를 여기하기 위해 전자빔이 충돌하는 위치에 대응한다.

그런 다음, 광원은 도 5b에 도시된 바와 같이, 포토레지스트 층(12) 상의 위치(PB)를 향해 입사되도록 제5 방향과 조금 상이한 제6 방향으로 애퍼처 그릴(13)의 슬릿(14)을 통해 통과하는 광(15B')을 방사하기 위해 제6 광 위치에 배열되도록 시프트된다. 광원은 컬러 음극선관의 페이스 패널부의 길이 방향을 따라서 이동할 수 있다. 그래서 광원으로부터 방출된 광(15B')으로, 포토레지스트 층(12)의 제6 노광이 실행되고 노광 부분(EB2)은 도 4c에 도시된 바와 같이, 노광 부분(EB1)외에 포토레지스트 층(12) 상의 위치(PB)에 형성된다.

광(15B')은 광원(15B)의 입사각과 상이한 포토레지스트 층(12)에 대한 입사각을 갖는다. 그러므로 위치(PB)에서 광(15B')에 의해 형성된 노광 부분(EB2)은 위치(PB)에서 광(15B)에 의해 형성된 노광 부분(EB1)에서 약간 벗어나고 부분적으로 노광 부분(EB1)과 오버랩 된다.

비록 상기 기술된 공정이 적색 형광체 스트라이프에 충돌하는 전자빔에 대응하는 광에 대한 포토레지스트 층(12)의 제1 및 제2 노광, 녹색 형광체 스트라이프에 충돌하는 전자빔에 대응하는 광에 대한 포토레지스트 층(12)의 제3 및 제4 노광, 및 청색 형광체 스트라이프에 충돌하는 전자빔에 대응하는 광에 대한 포토레지스트 층(12)의 제5 및 제6 노광을 포함하지만, 그러한 포토레지스트 층(12)의 노광 순서는 어떠한 제약 없이 변경될 수 있다.

포토레지스트 층(12)의 제1 내지 제6 노광 각각을 위해 사용된 광은 미리 정해진 휘도 분포를 갖도록 제어된다. 예를 들면, 포토레지스트 층(12)의 각 제1, 제3 및 제5 노광을 위해 사용된 광은 포토레지스트 층(12)의 제1 및 제2 노광 모두, 포토레지스트 층(12)의 제3 및 제4 노광 모두 또는 포토레지스트 층(12)의 제5 및 제6 노광 모두에 의해 얻어지는 노광량의 반에 해당하는 노광량을 얻을 수 있는 그러한 휘도 분포를 갖도록 제어된다.

예를 들면, 포토레지스트 층(12)의 PG에 위치할 경우, 포토레지스트 층(12)의 제3 노광을 위해 제3 위치에 배열되는 광원으로부터 방출되는 광(15G)은 도 6에 커브(A2)로 도시된 광 휘도 분포를 갖도록 제어되고 포토레지스트 층(12)의 제4 노광을 위해 제4 위치에 배열되는 광원으로부터 방출되는 광(15G')은 도 6에 커브(A3)로 도시된 광 휘도 분포를 갖도록 제어된다. 광(15G)에 의해 얻어진 노광량과 광(15G')에 의해 얻어진 노광량은 위치(PG)에서 서로 더해진다. 결과적으로, 위치(PG)에서, 포토레지스트 층(12)은 노광 부분(EG1, EG2)을 형성하도록 도 6에 커브(A4)로 도시된 광 휘도 분포를 갖도록 제어되는 광에 사실상 노광된다.

포토레지스트 층(12)의 PR이나 PB에 위치할 경우, 노광량은 PG 위치에서와 같은 동일한 방식으로 얻어진다. 즉, PR 위치에, 포토레지스트 층(12)은 노광 부분(ER1, ER2)을 형성하도록 도 6에 커브(A4)로 도시된 광 휘도 분포를 갖도록 제어된 광에 대응하는 광에 사실상 노광되고, PB 위치에서 포토레지스트 층(12)은 노광 부분(EB1, EB2)을 형성하도록 도 6에 커브(A4)로 도시된 광 휘도 분포를 갖도록 제어된 광에 대응하는 광에 사실상 노광된다.

그런 다음 노광 부분(ER1, ER2, EG1, EG2, EB1 및 EB2)이 형성되는 포토레지스트 층(12)은 글래스 패널(11)로부터, 도 6에 도시된 것과 같이 미리 정해진 휘도(Lx) 이상의 휘도를 갖는 광에 각각 노광되지 않는 포토레지스트 층(12) 부분을 제거하도록 현상되고 세척된다. 제거된 포토레지스트 층(12)의 양은 포토레지스트 층(12)의 세척 조건, 예를 들면 포토레지스트 층(12)에 대한 세척 시간에 의해 제어될 수 있다. 따라서, 포토레지스트 층(12)에 대한 세척 조건이 최적으로 적절히 정해지면 미리 정해진 휘도(Lx) 이상의 휘도를 갖는 광에 노광되지 않는 각 포토레지스트 층(12) 부분만이 글래스 패널(11)로부터 확실히 제거될 수 있다. 그런 다음 글래스 패널(11)의 표면은 건조되어, 미리 정해진 휘도(Lx) 이상의 휘도를 갖는 광에 각각 노광되어 온 포토레지스트 층(12) 부분은 도 4d에 도시된 바와 같이, 글래스 패널(11) 상에 포토레지스트 부분을 남기는 것처럼, 복수의 포토레지스트 스트라이프(12')을 형성하도록 남겨 둔다.

포토레지스트 층(12)의 위치(PG)에서 글래스 패널(11) 상에 포토레지스트 스트라이프(12')를 형성하도록 남아있는 각 포토레지스트 층(12) 부분은 노광 부분(EG1, EG2)이 서로 오버랩 되는 위치(PG) 부분이다. 위치(PG)의 상기 부분은 도 6에 넓이(DX)로 도시된다.

유사하게, 포토레지스트 층(12)의 위치(PR)에서 글래스 패널(11) 상에 포토레지스트 스트라이프(12')를 형성하도록 남아있는 각 포토레지스트 층(12) 부분은 노광 부분(ER1, ER2)이 서로 오버랩 되는 넓이(DX)를 갖는 위치(PR) 부분이고, 포토레지스트 층(12)의 위치(PB)에서 글래스 패널(11) 상에 포토레지스트 스트라이프(12')를 형성하도록 남아있는 각 포토레지스트 층(12) 부분은 노광 부분(EB1, EB2)이 서로 오버랩 되는 넓이(DX)를 갖는 위치(PB) 부분이다.

미리 정해진 휘도(Lx)는 포토레지스트 층(12)의 노광을 위해 실제로 사용된 광의 휘도 분포를 도시하는 도 6의 커브(A4) 중 가파른 기울기 부분에 해당된다. 그러므로, 글래스 패널(11) 상의 각 포토레지스트 스트라이프(12')는 넓이(DX)로 형성되고 휘도 변화에 대한 가파른 기울기를 갖는 광에 실제로 노광되는 포토레지스트 층(12) 부분으로 각각 형상된 길이 방향으로 연장하는 에지 부분을 제공한다. 또한, 노광 부분(ER1, ER2)이 서로 오버랩 되는 위치(PR) 부분, 노광 부분(EG1, EG2)이 서로 오버랩 되는 위치(PG) 부분 및 노광 부분(EB1, EB2)이 서로 오버랩 되는 위치(PB) 각각은 서로 상이한 입사각의 광으로 두 번 실행된 포토레지스트 층(12)의 노광으로 발생되므로, 넓이(DX)는 각 위치(PR, PG, PB)에서 포토레지스트 층(12)의 노광이 한 번 실행되는 경우와 비교하여 보다 크게 만들어진다. 그 결과로서, 글래스 패널(11) 상의 각 포토레지스트 스트라이프(12')는 상대적으로 보다 넓은 넓이로 형성되고 길이 방향으로 연장되는 우수한 직선성을 구비한 에지 부분을 제공한다.

상기에 기술된 것처럼 포토레지스트 층(12)의 노광을 위해, 도 6에서 커브(A2나 A3)로 도시된 휘도 분포를 갖도록 제어된 광 대신에, 도 7에서 어깨 부분을 구비한 커브(A5)로 도시된 휘도 분포를 갖도록 제어되는 광을 사용하는 것도 가능하다. 서로 상이한 입사각의 광으로 두 번 실행된 포토레지스트 층(12)의 노광은 상기 기술한 것과 같은 동일한 효과와 장점을 제공할 수 있다.

다음에, 블랙 물질(16), 예를 들면, 탄소를 포함한 워터 글래스는 포토레지스트 스트라이프(12')와 포토레지스트 스트라이프(12')가 존재하지 않는 글래스 패널(11)의 일부 영역(partial area) 상에 인가되고 건조되어, 포토레지스트 스트라이프(12')와 포토레지스트 스트라이프(12')가 존재하지 않는 글래스 패널(11)의 일부 영역은 도 4e에 도시된 바와 같이, 블랙 물질(16)로 도포된다.

그런 다음, 블랙 물질(16)로 도포된 포토레지스트 스트라이프(12')는 과요오드산(HIO₄)처리등이 이루어지고 각 포토레지스트 스트라이프(12')는 자신을 도포하고 있는 블랙 물질(16)과 함께 글래스 패널로부터 제거된다. 글래스 패널(11)의 일부 영역을 도포하고 있는 블랙 물질(16)은 도 4f에 도시된 바와 같이, 글래스 패널(11) 상의 블랙 스트라이프 부분으로서 복수의 탄소 스트라이프(16')를 형성하도록 남아있다.

각 탄소 스트라이프(16')는 글래스 패널(11) 상에 남아있는 블랙 물질(16)로 인해 넓이가 정해지기 때문에, 탄소 스트라이프(16')는 상대적으로 좁은 넓이를 제공한다. 또한, 탄소 스트라이프(16')의 각 길이 방향으로 연장하는 에지 부분이 포토레지스트 스트라이프(12')의 길이 방향으로 연장하는 에지 부분으로 형상되기 때문에, 탄소 스트라이프(16')는 길이 방향으로 연장되는 우수한 직선성을 구비한 에지 부분을 제공한다.

그런 다음, 전자빔에 의해 여기되어 적색 형광을 발생하기 위해 적색 형광체 스트라이프, 전자빔에 의해 여기되어 녹색 형광을 발생하기 위해 녹색 형광체 스트라이프 및 전자빔에 의해 여기되어 청색 형광을 발생하기 위해 청색 형광체 스트라이프는 형광 스크린을 완성하도록 탄소 스트라이프(16')로 이루어진 서로 인접한 각 쌍 사이의 글래스 패널(11) 부분에 부착된다(affix).

적색, 녹색 및 청색 형광체 스트라이프 각각은 길이 방향으로 연장되는 우수한 직선성을 구비한 에지 부분을 각각 제공하는 탄소 스트라이프(16')로 이루어진 서로 인접한 각 쌍 사이에 형성된다(put). 따라서, 뛰어난 콘트라스트를 갖는 선명한(clear) 컬러 영상이 표시될 수 있는 컬러 음극선관의 형광 스크린이 얻어진다.

비록, 상기 실시예에서, 포토레지스트 층(12)이 각각 상이한 두 방향으로 애퍼처 그릴(13)의 슬릿(14)을 통해 통과하는 광(15R 및 15R', 15G 및 15G' 또는 15B 및 15B')에 대한 각 위치(PR, PG, PB)에서 두 번 노광되지만, 포토레지스트 층(12)은 두 개 이상의 상이한 방향으로 애퍼처 그릴(13)의 슬릿(14)을 통해 통과하는 광에 대해 각 위치(PR, PG, PB)에서 두 번 이상 노광되도록 하는 것도 가능하다.

또한, 비록 애퍼처 그릴이 상기 실시예에서 포토마스크로서 사용되지만, 본 발명은 또한 애퍼처 그릴 이외의 다른 포토마스크, 예를 들면, 소위 새도우 마스크(shadow mask)나 텐션 마스크(tension mask)가 사용되는 컬러 음극선관에 또한 적용 가능하다.

상기 기술된 바와 같이, 본 발명에 따른 방법에 의해, 글래스 패널 상에 각 포토레지스트 스트라이프의 길이 방향으로 연장하는 각 에지 부분은 휘도 변화에 가파른 기울기를 갖는 광에 실제로 노광되는 포토레지스트 층 부분으로 형상되므로 길이 방향으로 연장되는 우수한 직선성을 구비한 에지 부분을 갖는 각 포토레지스트 스트라이프는 포토레지스트 층이 노광되는 광을 방출하기 위한 광원을 이동하는 것과 같은 용이한 방법에 의해 얻어질 수 있다. 결과적으로, 글래스 패널 상에 형성된 각 블랙 스트라이프 부분은 길이 방향으로 연장되는 우수한 직선성을 구비한 에지 부분을 제공한다. 따라서, 본 발명에 따른 방법으로, 미세한(fine) 피치의 애퍼처 그릴이 사용되는 컬러 음극선관의 형광 스크린은 뛰어난 균일성을 갖도록 형성될 수 있다.

Claims (5)

1. 글래스 패널 상에 포토레지스트 층을 형성하는 단계;

   상기 포토레지스트 층 상의 복수의 제1 위치가 제1 방향으로 포토마스크를 통해 통과하는 광 및 상기 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 상기 포토마스크를 통해 통과하는 다른 광에 노광되도록 하는 단계;

   상기 포토레지스트 층 상의 복수의 제2 위치가 제3 방향으로 상기 포토마스크를 통해 통과하는 광 및 상기 제3 방향과 상이한 제4 방향으로 상기 포토마스크를 통해 통과하는 다른 광에 노광되도록 하는 단계;

   상기 포토레지스트 층 상의 복수의 제3 위치가 제5 방향으로 상기 포토마스크를 통해 통과하는 광 및 상기 제5 방향과 상이한 제6 방향으로 상기 포토마스크를 통해 통과하는 다른 광에 노광되도록 하는 단계;

   상기 광에 노광된 포토레지스트 층이 현상되도록 하고, 그 후 복수의 잔존 포토레지스트 부분을 형성하도록 미리 정해진 양 미만으로 광 노광이 이루어진 포토레지스트 층을 글래스 패널 부분으로부터 제거하는 단계;

   상기 잔존 포토레지스트 부분 상 및 상기 잔존 포토레지스트 부분이 존재하지 않는 글래스 패널의 일부 영역 상에 블랙 물질을 인가하는 단계;

   상기 글래스 패널 상에 남아있는 블랙 물질로 블랙 부분을 형성하도록 인가된 블랙 물질과 함께 상기 잔존 포토레지스트 부분을 글래스 패널로부터 제거하는 단계; 및

   상기 블랙 부분으로 이루어진 서로 인접한 각 쌍 사이의 글래스 패널의 분할된 부분 상에 복수의 컬러 형광체 부분을 형성하는 단계

   를 포함하는 컬러 음극선관의 형광 스크린 형성 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 포토레지스트 층 상의 상기 제1 위치는 상기 제1 방향으로 상기 포토마스크를 통해 통과하도록 제1 광원 위치에 배열되는 이동 광원으로부터 방출된 상기 광에 노광된 다음 상기 제2 방향으로 상기 포토마스크를 통해 통과하도록 제2 광원 위치에 배열되도록 시프트되는 상기 이동 광원으로부터 방출된 광에 추가로 노광되고, 상기 포토레지스트 층 상의 상기 제2 위치는 상기 제3 방향으로 상기 포토마스크를 통해 통과하도록 제3 광원 위치에 배열되는 이동 광원으로부터 방출된 광에 노광된 다음 상기 제4 방향으로 상기 포토마스크를 통해 통과하도록 제4 광원 위치에 배열되도록 시프트되는 상기 이동 광원으로부터 방출된 광에 추가로 노광되며, 상기 포토레지스트 층 상의 상기 제3 위치는 상기 제5 방향으로 상기 포토마스크를 통해 통과하도록 제5 광원 위치에 배열되는 이동 광원으로부터 방출된 광에 노광된 다음 상기 제6 방향으로 상기 포토마스크를 통해 통과하도록 제6 광원 위치에 배열되도록 시프트되는 상기 이동 광원으로부터 방출된 광에 추가로 노광되는 컬러 음극선관의 형광 스크린 형성 방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 포토레지스트 층 상의 상기 제1 위치가 제1 및 제2 방향 이외의 다른 방향으로 포토마스크를 통해 통과하는 광에 추가로 노광되는 컬러 음극선관의 형광 스크린 형성 방법.
4. 제1항에 있어서,

   상기 포토레지스트 층 상의 상기 제1 위치는 상기 제1 및 제2 방향 이외의 다른 방향으로 상기 포토마스크를 통해 통과하는 광에 추가로 노광되고, 상기 포토레지스트 층 상의 상기 제2 위치는 상기 제3 및 제4 방향 이외의 다른 방향으로 상기 포토마스크를 통해 통과하는 광에 추가로 노광되는 컬러 음극선관의 형광 스크린 형성 방법.
5. 제1항에 있어서,

   상기 포토레지스트 층 상의 상기 제1 위치는 상기 제1 및 제2 방향 이외의 다른 방향으로 상기 포토마스크를 통해 통과하는 광에 추가로 노광되고, 상기 포토레지스트 층 상의 상기 제2 위치는 상기 제3 및 제4 방향 이외의 다른 방향으로 상기 포토마스크를 통해 통과하는 광에 추가로 노광되며, 상기 포토레지스트 층 상의 상기 제3 위치는 상기 제5 및 제6 방향 이외의 다른 방향으로 상기 포토마스크를 통해 통과하는 광에 추가로 노광되는 컬러 음극선관의 형광 스크린 형성 방법.