CN1058806C - 制造彩色阴极射线管荧光屏的方法和系统 - Google Patents

Abstract

制造彩色阴极射线管荧光屏的系统，其包含的曝光系统包括一个用于对玻璃面板(7)进行曝光的母掩模(10)，以在面板内表面上形成多个荧光条或点，其中母掩模和/或一光源(2)可移动，以便校正曝光位置，从而在面板曝光使其内表面上形成荧光屏时，免除了将选色机构(9)安装至面板上和从其上拆除的需要。本发明同时提供了制造彩色阴极射线管荧光屏的方法。

Description

制造彩色阴极射线管荧光屏的方法和系统

本发明涉及制造彩色阴极射线管荧光屏的方法和系统，更具体讲是涉及彩色阴极射线管的荧光屏的效率和质量的改进和制造彩色阴极射线管的荧光屏的曝光系统。

JP-58186133A公开了一种在x，y，z和旋转方向上位置可调的掩模和光源的曝光装置，该掩模有预定曲度，该曝光装置上安装着面板。

US-5,158,491公开了一种制造彩色阴极射线管荧光屏的具有表面平坦的标准化模板的日光系统，同时还描述了分别将四个曝光系统用于制造黑底，及红、绿、蓝三个彩色荧光层的技术。

图13是制造彩色阴极射线管的荧光屏所用的现有曝光系统的剖视图。在图13中，参考数字1表示用于支撑该曝光系统的构件的盒状基体；数字2表示设置于盒状基体1中并包括一个汞灯的光源；数字3表示光强校正滤光片，它固定在盒状基体1中，用于调整光源2射出的光通量分布；数字4表示第一校正透镜，它固定在盒状基体1中，用于校正曝光光束的光路，从而校正侧边电子束的轰击位置；数字5表示固定在盒状基体1中的第二校正透镜，它用于校正曝光光束的光路，以校正电子束的轰击位置；数字6表示位于盒状基体1的开口中的罩玻璃，用于容许来自于光源2的光穿过并用于防尘；数字7表示要被曝光的玻璃面板；数字8表示盒状基体1顶部的支撑部分，用于支撑玻璃面板7；数字9表示选色机构(例如荫罩)，它与玻璃面板7一一对应并安装在玻璃面板7的内表面上。第一校正透镜4和第二校正透镜5组成一个光路校正透镜系统。玻璃面板7装在彩色阴极射线管前部。虽然图13中未示出，但罩玻璃6是由受于驱动而旋转的，以防止由于尘物引起的曝光故障。

下面描述制造荧光屏的方法。首先形成黑色基底。清洗玻璃面板7并使之干燥，以除去其表面上的湿气。为形成光致抗蚀剂膜，将光致抗蚀剂材料涂敷至玻璃面板7上并使之干燥。在选色机构9安装至玻璃面板7的内表面上的情况下，使玻璃面板7上的光致抗蚀剂曝光。为进行曝光，使其中装有选色机构的玻璃面板7置于图13中所示的曝光系统上。玻璃面板7与选色机构9一一对应。从光源2射出的光由光强校正滤光片3进行光通量分布调整，尔后由包括第一校正透镜4和第二校正透镜5的透镜系统进行光路校正。随后，光穿过罩玻璃6和选色机构9中的槽或点并到达玻璃面板7的内表面上的适当位置。曝光之后，取下选色机构9，并使玻璃面板7上的光致抗蚀剂膜显影。在玻璃面板7上形成石墨膜并蚀刻。这就制成了黑色基底。

然后形成荧光条或点，在其上形成了黑色基底的玻璃面板7上涂敷可发绿光的荧光材料。将选色机构9装在玻璃面板7的内表面上，并以与形成黑色基底相同的方式对玻璃面板7上的荧光材料进行曝光和显影。对发蓝光和红光的荧光材料进行相同的操作。然后在玻璃面板7上涂漆并淀积铝，这样就制成了荧光屏。应当指出的是，在该曝光系统中的光路校正是通过光源2的位置变化以及包括第一校正透镜4和第二校正透镜5的透镜系统实现的。

在现有的制造彩色阴极射线管的荧光屏的方法及其所用的现有曝光系统中，每一次为形成荧光层和黑色基底层而对玻璃面板曝光时，均要将选色机构9安装至玻璃面板7上并再从玻璃面板7卸下。多次将选色机构9安装至玻璃面板7并再从面板7上卸下会使其相对于玻璃面板7偏移，这使得要形成的荧光层和黑色基底层具有低的再现性，并导致以下不良结果：黑色基底层和荧光层之间的相对位置失调、由于选色机构9的装卸造成的故障、以及由于装卸时间造成的工作时间浪费。例如，黑色基底层和荧光层之间具有严重的位置失调的荧光屏只能作为不合格品废弃，而具有轻度的相对位置失调的荧光屏则需要在除去黑色基底层和荧光层之后重新制备。

本发明的目的是要提供一种制造彩色阴极射线管荧光屏的方法，此荧光屏是通过在彩色阴极射线管的面板内表面上形成一个黑色基底、多个荧光条或多个荧光点制成的。根据本发明的第一方面，该方法包括以下步骤：(a)在面板上安装一个选色机构，使面板与该选色机构配对；(b)借助拍摄选色机构的一个参考槽或点的图象，计算一个校准值；(c)从面板上去掉所述选色机构；(d)将不带选色机构的面板安装在具有位置可调的母掩模的曝光系统中；(e)根据校准值调整位置可调的母掩模的位置；和(f)使带有位置可调的母掩模的面板曝光，以在面板内表面上形成黑色基底、多个荧光条或多个荧光点。

根据本发明的第二方面，优选方式是，所述曝光系统的位置可调的母掩模具有弯曲的主表面。

根据本发明的第三方面，优选方式是，所述曝光系统的位置可调的母掩模具有平坦的主表面。

根据本发明的第四方面，优选方式是，所述位置可调的母掩模具有一个槽或点的阵列，该阵列是由投影在面板内表面上的条或点的阵列以及曝光系统的一个光源的位置决定的。

根据本发明的第五方面，优选方式是，所述位置可调的母掩模具有一个槽或点的阵列，该阵列是由通过选色机构的一个槽或点的阵列投影在面板内表面上的条或点的阵列以及曝光系统的一个光源的位置决定的。

根据本发明的第六方面，优选方式是，所述调整步骤包括通过使位置可调的母掩模在下列方向移动而实现调整：垂直于位置可调的母掩模的一个主表面的方向、位置可调的母掩模的该主表面中的第一方向、在该主表面中并与该第一方向正交的第二方向、以及在该主表面中的一个旋转方向。

根据本发明的第七方面，优选方式是，所述调整步骤包括通过使曝光系统的一个光源在下列方向移动而实现调整：垂直于位置可调的母掩模的一个主表面的方向、平行于位置可调的母掩模的主表面的第一方向、以及平行于该主表面并与第一方向正交的第二方向。

根据本发明的第八方面，优选方式是，所述调整步骤包括通过曝光系统的一个校正透镜实现的调整，用以校正曝光光束的光路，以校正光束的投射位置。

根据本发明的第九方面，优选方式是，所述位置可调的母掩模包括一个黑色基底母掩模，该黑色基底母掩模具有许多槽或点，以供黑色基底之用，并且，所述步骤(f)进一步包括以下步骤：使带有黑色基底母掩模的面板曝光，以形成黑色基底；使带有黑色基底母掩模而该母掩模又具有预定部分被封闭的槽或点的所述面板曝光，以在形成黑色基底之后形成多个荧光条或多个荧光点。

根据本发明的第十方面，优选方式是，所述曝光系统具有一光源，该光源包括一个表面光源。

根据本发明的第十一方面，优选方式是，所述位置可调的母掩模包括一个复用母掩模，该复用母掩模用于形成发出多种颜色的多个荧光层，并且所述曝光步骤包括顺序地移动投影到面板内表面上一图象位置的步骤，以便通过复用母掩模投影到面板内表面上的图象与发出多种颜色的荧光层相对应，以及使面板顺序曝光，以形成不同的荧光层，其中每一荧光层都包含多个荧光点或多个荧光条。

根据本发明的第十二方面，优选方式是，所述顺序移动的步骤是通过顺序移动曝光系统的一个光源的位置而实现的。

根据本发明的第十三方面，优选方式是，所述顺序移动的步骤是通过顺序移动曝光系统的复用母掩模而实现的。

根据本发明的第十四方面，优选方式是，在所述步骤(f)的形成黑色基底和形成荧光条或荧光点之间还包括以下步骤：(i)借助拍摄黑色基底的一参考槽或点的图象，确定该黑色基底的参考槽或点的位置；(ii)根据选色机构和黑色基底中规定槽或点的位置数据之间的比较判断黑色基底的参考槽或点的位置与选色机构的参考槽或点的位置之间的偏差量；(iii)根据该偏差量来校正位置可调的母掩模的位置。

本发明的目的还在于提供一种用于制造彩色阴极射线管荧光屏的系统，该系统是通过对安装在其中的面板进行曝光而在彩色阴极射线管的面板上形成一个黑色基底、多个荧光条或多个荧光点制造荧光屏的。

根据本发明的第十五方面，该系统包括：曝光系统，具有一个曝光用的光源；成象装置，用于在一个与面板配对的选色机构安装于面板中的情况下拍摄该选色机构的参考槽或点的图象，以确定参考条或点的位置；而曝光系统还具有一个位置可调的母掩模，在选色机构从面板上拆下的情况下配置在光源与面板之间，以便将多个条或多个点投影到面板的内表面上；控制装置，用于根据成象装置确定的参考条或点的位置计算一个校准值，以及根据校准值来控制位置可调的母掩模。

根据本发明的第十六方面，优选方式是，所述位置可调的母掩模包括与发出多种颜色的多个荧光层相对应的多个荧光层母掩模。

根据本发明的第十七方面，优选方式是，述位置可调的母掩模还包括与一个黑色基底层相对应的一个黑色基底母掩模。

根据本发明的第十八方面，优选方式是，所述位置可调的母掩模包括与发出多种颜色的多个荧光层和一个黑色基底层相对应的复用母掩模。

根据本发明的第十九方面，优选的方式是，所述位置可调的母掩模包括一个弯曲的主表面。

根据本发明的第二十方面，优选的方式是，所述位置可调的母掩模包括一个平坦的主表面。

根据本发明的第二十一方面，优选的方式是，所述位置可调的母掩模具有一个槽或点的阵列，该阵列是由投影在面板内表面上的条或点的阵列以及曝光系统的光源位置决定的。

根据本发明的第二十二方面，优选方式是，所述位置可调的母掩模具有一个槽或点的阵列，该阵列是由通过选色机构的一个槽或点的阵列投影在面板内表面上的条或点的阵列以及曝光系统的光源位置决定的。

根据本发明的第二十三方面，优选方式是，该系统还包括：第一移动装置，用于在垂直于位置可调的母掩模的一个主表面方向移动该位置可调的母掩模；第二移动装置，用于在位置可调的母掩模的主表面中的第一方向移动位置可调的母掩模；第三移动装置，用于在位置可调的母掩模的主表面中并与第一方向正交的第二方向移动位置可调的母掩模；以及第四移动装置，用于在主表面中旋转位置可调的母掩模。

根据本发明的第二十四方面，优选方式是，该系统还包括：第一移动装置，用于在垂直于位置可调的母掩模的一个主表面方向移动光源；第二移动装置，用于在平行于位置可调的母掩模的主表面的第一方向移动光源；以及第三移动装置，用于在平行于位置可调的母掩模的主表面并与第一方向正交的第二方向移动光源。

根据本发明的第二十五方面，优选方式是，该系统还包括：一个校正透镜，配置在位置可调的母掩模与光源之间，用于校正通过该位置可调的母掩模投影到面板主表面上的多个条或点的位置。

根据本发明的第二十六方面，优选方式是，所述光源包括一个表面光源。

根据本发明的第二十七方面，优选方式是，所述成象装置还用于拍摄黑色基底的参考槽或点的图象，以确定该黑色基底的参考槽或点的位置；所述控制装置还用于根据选色机构和黑色基底中规定槽或点的位置数据之间的比较计算黑色基底的参考槽或点的位置与选色机构的参考槽或点的位置之间的偏差量，并根据该偏差量来校正位置可调的母掩模。

根据本发明的方法，为在彩色阴极射线管的预定位置中形成荧光条或点，要调整通过母掩模投影至面板上的图象的多个荧光条或点的位置。调整的母掩模用于进行曝光。这免除了对选色机构安装至面板或从面板上卸下的需要，并通过可重复性改善了黑色基底层和荧光层之间的对应关系。由于装卸选色机构引起的故障得以消除，也减少了装卸所需的时间。

根据本发明的方法，曝光系统中的母掩模替代了选色机构，免除了为曝光而将选色机构安装至面板上的步骤，从而可更有效地形成荧光屏。防止了由于选色机构的装卸造成的再现性的降低，从而减少了故障。

根据本发明的方法，具有不同荧光层母掩模的曝光系统调节为具有相同的设定值，以方便地实现对应所有发光颜色的荧光层之间的校准以及在发生位置失调时对应于所有发光颜色的调整。相同面板可以顺序安装在多个曝光系统中曝光，由此缩短时间。

根据本发明的的方法，简化了多个相同构造的曝光系统的调整。相同的面板顺序安装在多个曝光系统中曝光提供了制造荧光屏的有效工艺。

根据本发明的方法，除母掩模外，曝光系统具有相同的设定值，以方便地实现黑色基底层和各发光颜色的荧光层之间的校准，减轻其间的位置失调。

根据本发明的方法，容许第一和第二曝光系统以相似方式调整，以减轻黑色基底层和荧光层之间的位置失调，提高了所制造的荧光屏的成品率。

根据本发明的方法，母掩模具有预定的曲度，并且在母掩模和面板之间的位置关系复杂时容易处理，例如，当平的母掩模在槽或点的布局方面遇到困难时、当面板和母掩模之间的间隔必须减小时、当面板具有不同的局部曲度时、以及当母掩模必须调整至选色机构的曲度时。

根据本发明的方法，采用包括具有预定曲度的母掩模的曝光系统，以方便地满足面板和母掩模之间的复杂关系。当面板和母掩模具有复杂的相对位置关系时，这可简化操作，使得能更高效地制造荧光屏。

根据本发明的第三方面的母掩模具有平坦的主表面，以便于处理基本(构形)面板。

本发明的第三方面的方法简化了基本面板的处理，使荧光屏的制造更高效。

根据本发明的第四方面的母掩模设置在曝光系统的预定位置中，并如此设计，即，来自于曝光系统的光源的光将荧光条或点投影至作为目标的荧光屏内表面上，以简化调整。

本发明的第四方面的方法可以方便地调整通过母掩模投影至面板内表面上的荧光条或点的位置，以更高效地制造荧光屏。

根据本发明的第五方面的母掩模设置在曝光系统的预定位置中，并如此设计，即，来自于曝光系统的光源的光按照选色机构的条或点的阵列将荧光条或点投影至作为目标的面板内表面上，以简化调整。

本发明的第五方面的方法可按照选色机构方便地调整通过母掩模投影至面板内表面上的荧光条或点的位置，使得制造荧光屏更高效。

根据本发明的第六方面，母掩模在垂直于母掩模的主表面的方向上、主表面中的第一方向上、主表面内的第二方向上、以及主表面内的旋转方向上移动，以便于调整投影至面板内表面上的荧光条或点的位置。

本发明的第六方面的方法可方便地调整通过母掩模投影至面板内表面上的荧光条或点的位置，使得能更高效地制造荧光屏。

根据本发明的第七方面，光源在垂直于母掩模的主表面的方向上、在平行于主表面的第一方向上、以及在平行于主表面且垂直于第一方向的第二方向上移动，以便于调整投影至面板内表面上的荧光条或点的位置。

本发明的第七方面的方法可方便地调整通过母掩模投影至面板内表面上的荧光条或点的位置，使荧光屏的制造更高效。

根据本发明的第八方面，光路可采用校正透镜很容易地校正。投影至面板上的荧光条或点的位置可方便地调整。

本发明的第八方面的方法可方便地调整通过母掩模投影至面板内表面上的荧光条或点的位置，使荧光屏的制造更高效。

根据本发明的第九方面，黑色基底母掩模的预定位置被封闭，以便为形成荧光层而采用黑色基底母掩模对面板曝光，从而减轻了荧光层与黑色基底之间的位置失调。

本发明的第九方面的方法减轻了荧光层与黑色基底之间的位置失调，从而提高了所制成的荧光屏的成品率。

根据本发明的第十方面的光源是表面光源，它向母掩模发射基本平行的光束。因此，由曝光投影至面板上的荧光条或点的位置关系与母掩模的槽或点的位置关系是相同的。这便于投影至面板上的荧光条或点的位置的调整。

本发明的第十方面的方法可方便地调整投影至面板上的荧光条或点的位置，使得能更高效地制造荧光屏。

根据本发明的第十一方面，一个复用母掩模足以形成多个荧光层，从而减轻了各发光颜色的荧光层之间的位置失调。如果此复用母掩模还用于黑色基底，则可减轻黑色基底与荧光层之间的位置失调。

本发明的第十一方面的方法减轻了黑色基底和荧光层之间以及各发光颜色的荧光层之间的位置失调，使得能更高效地制造荧光屏。

根据本发明的第十二方面，光源可以移动，以移动投影至面板上的图象位置，从而方便了为形成对应多种发光颜色的荧光层而对面板进行的曝光。

本发明的第十二方面的方法便于为形成多个荧光层而进行的曝光，使得能更高效地制造荧光屏。

根据本发明的第十三方面的复用母掩模可以移动，以使投影至面板上的图象的位置移动，从而方便了为形成与多种发光颜色相对应的多个荧光层而进行的曝光。

本发明的第十三方面的方法便于为形成多个荧光屏而进行的曝光，使得能更高效地制造荧光屏。

根据本发明的系统，母掩模替代了选色机构，多个荧光条或点通过母掩模投影至面板内表面上，而选色机构则是在对面板曝光时要安装在面板内表面上的。

本发明的系统免除了在对面板进行曝光时装卸选色机构的需要，从而减少了不合格品。此曝光系统还缩短了装卸选色机构所需的时间，使得能高效地制造荧光屏。

根据本发明的第十六方面，多个荧光层母掩模中的每一个对应于一种发光颜色。因此，选色机构不需要装在面板内表面上，为形成与多种发光颜色相应的荧光层，可实施多个曝光过程。

本发明的第十六方面的系统可形成与多种发光颜色相对应的荧光层，从而实现了具有更高级功能的曝光系统。

本发明的第十七方面的系统容许专用于黑色基底的黑色基底母掩模，在不将选色机构安装至面板内表面上的情况下，用于为形成黑色基底而对面板曝光。

本发明的第十七方面的系统可进行为形成黑色基底所需的曝光以及同样为形成荧光层所需的曝光，从而便于实现黑色基底和荧光层之间的校准。

根据本发明的第十八方面，采用复用母掩模减轻了荧光层和黑色基底之间的位置失调以及各发光颜色的荧光层之间的位置失调。

本发明的第十八方面的系统减轻了黑色基底和荧光层之间的位置失调，从而减少了不合格品。

根据本发明的第十九方面的具有曲度的母掩模能在面板和母掩模之间的位置关系复杂时容易地按照面板来对面板曝光。

在母掩模和面板之间的位置关系复杂时，本发明的第十九方面的系统是容易处理的。

根据本发明的第二十方面的母掩模具有平坦的主表面，且(例如)在荧光条或点形成于基本面板上时容易处理。

本发明的第二十方面的系统在使用常规面板时容易处理。

根据本发明的第二十一方面的母掩模设置在曝光系统的预定位置中，并如此设计，即来自于曝光系统的光源的光将荧光条或点的阵列投影至作为目标的玻璃面板内表面上，由此可方便地调整所投影的荧光条或点的位置。

本发明的第二十一方面的系统可方便地调整所投影的荧光条或点的位置，从而对面板有效地曝光。

根据本发明的第二十二方面的母掩模设置在曝光系统的预定位置中，并如此设计，即，来自于曝光系统的光源的光按照选色机构的槽或点的阵列，将荧光条或点的阵列投影至作为目标的面板内表面上，以方便地调整所投影的荧光条或点的位置。

本发明的第二十二方面的系统可方便地调整所投影的荧光条或点的位置，以对面板有效地曝光。

根据本发明的第二十三方面，第一至第四移动装置用于调整母掩模的位置，以便调整荧光条或点在面板内表面上的投影位置。

本发明的第二十三方面的系统可方便地调整荧光条或点的投影位置，从而对面板有效地曝光。

根据本发明的第二十四方面，第一至第三移动装置用于调整光源的位置，以便调整荧光条或点在面板内表面上的投影位置。

本发明的第二十四方面的系统可方便地调整荧光条或点的投影位置，从而对面板有效地曝光。

根据本发明的第二十五方面的校正透镜可以容易地调整通过母掩模投影至面板内表面上的多个荧光条或点的位置。

本发明的第二十五方面的系统可方便地调整荧光条或点的投影位置，以对面板有效地曝光。

根据本发明的第二十六方面，光源包括用于发射基本平行的光束的表面光源。因此，可容易地调整投影至面板上的荧光条或点的位置。

本发明的第二十六方面的系统可方便地调整荧光条或点的投影位置，以对面板有效地曝光。

因此，本发明的目的是要如此制造彩色阴极射线管的荧光屏，即，通过免除选色机构的装卸，使由于选色机构重复安装至玻璃面板上和从玻璃面板上卸下造成的黑色基底和荧光层之间的位置失调降至最低，且不会由于缩短的操作时间而使装卸发生故障。

从结合附图对本发明所做的以下详细说明中，本发明的这些和其它目的、特征、方面和优点将变得更为清楚。

图1是根据本发明的第一优选实施例的曝光系统的剖视图；

图2是第一优选实施例的曝光系统的母掩模部分的放大示意图；

图3是第一优选实施例的曝光系统的光源部分的立体示意图；

图4和5是显示第一优选实施例的光源、面板和母掩模之间的关系的剖视图；

图6示出采用CCD摄象机的系统，此系统用于确定第一优选实施例的选色机构的槽或点的位置；

图7示出采用CCD摄象机的系统，此系统用于确定第一优选实施例的黑色基底的条或点的位置；

图8是显示制备第一优选实施例的黑色基底的过程的流程图；

图9是用于自动地制造第一优选实施例的荧光屏的方框图；

图10是根据本发明的第二优选实施例的母掩模的立体图；

图11是根据第一优选实施例的另一方面的曝光系统的剖视图；

图12是显示使用表面光源时母掩模和面板之间的关系的剖视图；

图13是现有的曝光系统的剖视图。

第一优选实施例

下面将参照图1至7描述根据本发明的第一优选实施例的制造彩色阴极射线管的荧光屏的方法。在第一优选实施例的此方法中，母掩模的槽或点的阵列与相应于各发光颜色的荧光层和黑色基底层中的每一层是一一对应的。图1是用于第一优选实施例的此方法中的曝光系统的剖视图。在图1中，参考符号8a表示位于盒状基体1的顶部的一个支撑部分，它具有一个支撑玻璃面板7的外缘的部分，以便于玻璃面板7的对准定位，此支撑部分用于如此支撑玻璃面板7，使玻璃面板7不偏位；符号10表示具有多个开口(剖视图中未示出)的母掩模，这些开口与槽或点相对应，以容许光线穿过而在玻璃面板7的内表面上投射出槽或点的图象；符号11表示用于支撑母掩模10的可伸缩支撑柱；符号12表示一个基板，它具有一个中央开口，支撑柱11就固定至此基板上；符号13表示设置在盒状基体1的搁板部分1a上的一个旋转机构，它用于支撑基板12，并可相对于盒状基体1转动，其中央有一开口；符号14表示由旋转机构13可旋转地支撑于固定位置的螺栓，它接触基板12的侧表面，以相对于旋转机构13移动基板12；符号15表示销柱，它与基板12的孔相配合，以在水平方向可移动地固定基板12，其直径小于基板12的孔；符号16表示位于母掩模10周边的一个支架，用于防止光线在不希望的方向上射出。与图13相对应的部分以相同参考数字表示。为对准定位，支撑部分8a设计成支撑玻璃面板7的被称作对位基准的一个部分。

图2是母掩模及其位置调节机构的透视图。在图2中，参考数字17表示用于确定母掩模10的移动量的确定位置，用以显示或输出此量；数字18表示固定在旋转部件13上的支撑部件，用于可旋转地支撑螺栓14a、14b于固定位置；数字19表示用于将旋转机构13固定于任一位置的一个定位件。通过位置调整机构，母掩模10可相对于管轴转动和沿X、Y、Z方向移动。通过顺时针或反时针旋转，带螺纹的支撑柱11可以伸缩，从而使母掩模10沿Z轴移动。四个角上的支撑柱11可独立地伸缩，以容许调整轻微的倾斜。螺栓14a、14b容许母掩模10平行于其平面即沿X和Y方向移动。通过旋转螺栓14a，基板12相对于旋转机构13沿Y轴移动，而通过旋转螺栓14b，基板12相对于旋转机构13沿X轴移动。通过调整螺栓14a、14b，基板12可在旋转方向上移动。尽管在图2中未示出，但在旋转机构13的一侧可设置一个用于引导旋转机构13转动的部件，以防止其平移，这样，旋转机构13仅产生旋转运动。旋转机构13的转动容许母掩模10绕管轴旋转。旋转机构13的大约±10°的旋转已是足够的。母掩模10沿X和Y轴的移动量由确定装置17确定。虽然图2中未示出，但设有一个测量装置，用于测量母掩模10的旋转角以及其四个角在Z方向上的移动距离。旋转机构13是手动旋转的，但也可通过一个与旋转机构13的带齿边缘相啮合的齿轮的驱动而自动地旋转。

光源2具有一个位置调整机构。图3是光源2的位置调整机构的透视图。在图3中，参考数字2表示光源；数字31表示第一台板；数字32表示第一台板31上的支撑柱，用于可伸缩地支撑光源2；数字33表示位于第一台板31之下的第二台板，数字34表示用于在X方向移动第一台板31的进给螺栓；数字35表示用于在Y方向移动第二台板33的进给螺栓；数字36表示用于确定光源2在Z方向上的移动距离的确定装置；数字37表示用于确定第一台板31在X方向上的移动距离的确定装置；数字38表示用于确定第二台板33在Y方向上的移动距离的确定装置。

母掩模10的槽或点的阵列是由位于玻璃面板7内表面上的荧光条或点的阵列、曝光系统的光源2的位置以及彩色阴极射线管中选色机构9的槽或点的阵列确定的。图4示出母掩模10与玻璃面板7的内表面之间的关系。在图4中，参考数字2表示光源；参考符号2a表示在Z轴上平移光源2得到的(光源)点；符号7a表示玻璃面板7的内表面；符号7b表示图象投射至玻璃面板7内表面上的目标位置；数字10表示母掩模。参考符号a表示母掩模10与玻璃面板7的内表面7a的中心之间的距离；符号b表示母掩模10与点2a之间的距离；符号C表示母掩模10与光源2之间的距离。为通过与母掩模10的槽或点相对应的开口使图象投射在目标位置7b上，开口应根据光源2的位置以及玻璃面板的内表面相对于母掩模10的位置而定位。例如，如果光源2移至点2a，从光源2发射的光束的路径会偏移，开口的位置必须能补偿这种偏移。采用带有根据目标位置7a和光源2的位置之间的关系所形成的开口的母掩模10有利于在目标位置上的荧光条或点的形成。

图5示出采用选色机构9来确定目标位置7b的方法。在图5中，符号PO表示相对于玻璃面板内表面7a的偏振光的中心。由于玻璃面板7和选色机构9呈一一对应关系，因此目标位置7b是偏振光从偏振光中心PO通过安装在玻璃面板7内表面上的选色机构9到达玻璃面板内表面7a上的位置。按此方法，采用与玻璃面板一一对应的选色机构9来确定目标位置会有利于按照选色机构9在目标位置上形成荧光条或点。

现在将参照图6至8描述根据本发明的第一优选实施例的制造彩色阴极射线管的荧光屏的方法。图6和7是一个机构的剖视图，此机构用于通过电荷耦合器件(CCD)摄象机以确定选择机构9的位置关系。在图6和7中，参考数字7表示玻璃面板；数字9表示安装在玻璃面板7内表面上的选色机构；数字20表示贴靠于玻璃面板7的外表面的校准夹具，用来确定选色机构9在称为校整基准的位置中的位置关系；数字21表示相对于夹具20定位的CCD摄象机的光接收部分；数字22表示用于显示来自于CCD摄象机的光接收部分21的图象信息的监视器。

图8是一个流程图，它示出根据本发明的第一优选实施例的制造彩色阴极射线管的荧光屏的过程。在以面板外部形状为参考以及选色机构9安装于面板7内表面的基础上，CCD摄象机的光接收部分21拍摄选色机构9的规定槽或点，如图6所示。由CCD摄象机的光接收部分21拍摄的槽或点的位置可从监视器22上的图象中确定(步骤ST1)。根据所读出的槽或点的位置计算出一个校准值。从玻璃面板7上取下选色机构9，并进行按常规方式的曝光步骤之前的其它后续步骤。

为对第一个玻璃面板进行曝光，仅需将玻璃面板7置于图1中所示的曝光系统中，此时选色机构9已从玻璃面板7中取出。母掩模10的位置采用位置调整机构根据校准值加以控制。由光源2发出的光要由光强校正过滤片3进行光通量分布调整，并接着由第一校正透镜4和第二校正透镜5进行光路校正。然后，光穿过罩盖玻璃6、基板12、旋转机构13和黑色基底母掩模10上的槽或孔到达玻璃面板7内表面的预定位置并使此位置曝光。若无必要，可取出第一校正透镜4和第二校正透镜5。在曝光之后，按常规方式形成黑色基底层(步骤ST2)。

以与图7所示的在形成黑色基底层之间相同的方式，采用夹具20使形成有黑色基底层的玻璃面板7对准定位。CCD摄象机的光接收部分21拍摄形成于玻璃面板7的内表面上的黑色基底规定条或点。条或点的位置在监视器22上确定(步骤ST3)。

将所确定的位置与在选色电极9安装在玻璃面板7内表面上时确定的位置数据相比较，便确定了黑色基底层的条或点的偏移量(步骤ST4)。

在步骤ST5中对偏移量进行判定。如果偏移量在规定范围之内，流程将进行至下一步骤。如果超出了规定范围，流程将进行至步骤ST6，在此步骤中，母掩模10由图2所示的位置调整机构移动，并且将偏移量反馈至曝光系统，以便校正玻璃面板7的内表面上的条或点的位置。步骤ST2和ST6重复进行，直止完成位置校正。如果通过上述过程未实现校正，则应装上或取下第二校正透镜5，或者使用一个不同的第二校正透镜5。

形成荧光条或点。在采用与黑色基底曝光系统的设定值相似的设定值进行位置校正的基础上，由带有为各发光颜色而装配的母掩模10的多个曝光系统对玻璃面板7进行相应于每种发光颜色的曝光。对于这种曝光并不安装选色机构9。黑色基底和荧光层之间的校准以相似方式通过母掩模10、光源2的位置控制、以及第二校正透镜5来进行调整。此后，用漆涂敷玻璃面板7并淀积铝。这就完成了荧光屏的制备。

为对第二至最后一个玻璃面板进行曝光，采用CCD摄象机确定预定槽或点的位置，此时选色机构9安装在玻璃面板7的内表面上，如图6所示(步骤ST8)。将确定的结果与第一个玻璃面板的数据相比较(步骤ST9)。尔后计算偏移量(步骤ST10)。采用曝光系统的位置调整机构，根据偏移量调整母掩模10或光源2的位置(步骤ST6)。尔后以与制造第一个玻璃面板相同的过程形成黑色基底(步骤ST2)。步骤ST2至ST6以与制造第一玻璃面板相同的方式重复进行，直至偏移量符合规定范围内。以与制造第一玻璃面板相同的方式形成荧光层。在连续制造第二至最后一个玻璃面板的过程中，如果第二个玻璃面板超出了规定范围(在步骤ST5中)，则在第三个玻璃面板的工艺之后，工艺步骤再次从ST8开始进行(在黑色基底除去一次之后)。

上述过程可自动实现。图9是显示自动功能组合的方框图。在图9中，参考数字90表示位置调整机构，它用于调整如图2和3所示的母掩模10的位置或光源2的位置；数字91表示确定装置，它使用图6和7中所示的CCD摄象机以确定预定槽或点的位置；数字92表示驱动装置，它用于通过电动机或类似设备的旋转以驱动位置调整机构90的进给螺栓；数字93表示控制装置，它用于根据由确定装置91确定的值计算偏移量，再根据所计算出的偏移量控制驱动装置92。

确定装置91采用CCD摄象机确定安装在第一玻璃面板的内表面上的选色机构9的槽或点的位置。在第一个玻璃面板7曝光而形成黑色基底之后，确定装置91还采用同一CCD摄象机确定在玻璃面板7的内表面上形成的黑色基底的预定条或点的位置。控制装置93从确定装置91接收确定结果，以计算偏移量。控制装置93根据所计算出的偏移量输出驱动装置92所需的数据，例如有关进给螺栓的转数的数据。控制装置93还判断偏移量(对于选色电极9和黑色基底)是在规定范围内还是超出了此范围。驱动装置92根据从控制装置93输出的数据驱动位置调整机构90，以将偏移量反馈至曝光系统。

第二优选实施例

下面将描述根据本发明的第二优选实施例以制造阴极射线管的荧光屏的方法。在第一优选实施例中，为形成黑色基底和荧光层使用了多个曝光系统。为在黑色基底和荧光层之间公用一个曝光系统，在形成黑色基底之后，在黑色基底母掩模10a上方采用了一个荧光层母掩模转换罩10b，如图10所示。在黑色基底母掩模10a中形成多个点或槽50。黑色基底母掩模10a中的点或槽50的数量大于荧光层母掩模转换罩10b中的点或槽51的数量。例如，当采用三种发光颜色的荧光层时，点或槽50的数量大约是点或槽51的数量的三倍。荧光层母掩模转换罩10b用于封闭黑色基底母掩模10a中的对于发光颜色所不需要的一些孔。为此，荧光层母掩模转换罩10b的点或槽51的尺寸大于黑色基底母掩模10a的点或槽50的尺寸。为形成另一种发光颜色的荧光层，要采用具有不同位置的孔的另一荧光层母掩模转换罩来进行曝光。可在不进行位置调整的情况下，采用黑色基底母掩模形成荧光层和黑色基底层。这方便地消除了黑色基底层和荧光层之间的偏差。

第三优选实施例

下面描述根据本发明的第三优选实施例的制造阴极射线管的荧光屏的方法。在第二优选实施例中，母掩模10中的槽或点与在玻璃面板7的内表面上形成的荧光条或点一一对应。在第三优选实施例中，通过由一个母掩模10在玻璃面板7内表面上投射而形成的图象的预定量的移动，可形成用于另一发光颜色的条或点。这是通过在曝光过程中使图1中的光源2自动地移至每一发光颜色的位置和/或使母掩模自动地移至与每一发光颜色对应的位置实现的。同一母掩模10(对于一个曝光系统)可用于黑色基底和荧光层。另外，具有相同操作规范的母掩模10可分别用于黑色基底和荧光层。用于移动母掩模10或光源2的机构可由第一优选实施例中所述的机构实现。

在第一至第三优选实施例中，母掩模10是平面状的，但它可以具有预定的曲度，诸如图1 1中所示的母掩模10c。对于基本玻璃面板7而言，采用平的母掩模有利于条或点的形成。但是，总体上或部分地具有预定曲度的母掩模在下列方面容易处理：调整母掩模至选色机构9的曲度；采用由平的母掩模难以形成的条或点的阵列；减小面板内表面和母掩模之间的间隔；采用具有不同的局部曲度的玻璃面板。

参照图12，为对玻璃面板7的整个内表面进行曝光，光源可以是表面光源。由于从表面光源发光的光束80平行地射至母掩模10上，采用表面光源有利于玻璃面板7的内表面上的荧光条或点的位置与母掩模的槽或点的位置(具有相同的X和Y值)之间的对准，从而保证了荧光条或点形成于玻璃面板7的内表面上的目标位置上。

在第一至第三优选实施例中形成有黑色基底层。当仅采用具有各发光颜色的荧光层而不采用黑色基底层时，可省去形成黑色基底层的步骤，其它的步骤与第一至第三优选实施例中相同。

尽管已对本发明做了详细图示和说明，但上面的说明从所有方面讲均是描绘性的而非限制性的。因此可以理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可做出多种修改和变化。

Claims (27)

1.一种制造彩色阴极射线管荧光屏的方法，此荧光屏是通过在彩色阴极射线管的面板内表面上形成一个黑色基底、多个荧光条或多个荧光点制成的，所述方法包括以下步骤：

(a)在所述面板上安装一个选色机构，使面板与该选色机构配对；其特征在于，

(b)借助拍摄所述选色机构的一个参考槽或点的图象，计算一个校准值；

(c)从所述面板上去掉所述选色机构；

(d)将不带选色机构的所述面板安装在具有位置可调的母掩模的曝光系统中；

(e)根据所述校准值调整所述位置可调的母掩模的位置；和

(f)使带有所述位置可调的母掩模的所述面板曝光，以在所述面板内表面上形成所述黑色基底、所述多个荧光条或所述多个荧光点。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述曝光系统的所述位置可调的母掩模具有弯曲的主表面。

3.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述曝光系统的所述位置可调的母掩模具有平坦的主表面。

4.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述位置可调的母掩模具有一个槽或点的阵列，该阵列是由投影在所述面板内表面上的条或点的阵列以及所述曝光系统的一个光源的位置决定的。

5.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述位置可调的母掩模具有一个槽或点的阵列，该阵列是由通过所述选色机构的一个槽或点的阵列投影在所述面板内表面上的条或点的阵列以及所述曝光系统的一个光源的位置决定的。

6.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述调整步骤包括通过使所述位置可调的母掩模在下列方向移动而实现调整：垂直于所述位置可调的母掩模的一个主表面的方向、所述位置可调的母掩模的该主表面中的第一方向、在该主表面中并与该第一方向正交的第二方向、以及在该主表面中的一个旋转方向。

7.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述调整步骤包括通过使所述曝光系统的一个光源在下列方向移动而实现调整：垂直于所述位置可调的母掩模的一个主表面的方向、平行于所述位置可调的母掩模的主表面的第一方向、以及平行于该主表面并与所述第一方向正交的第二方向。

8.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述调整步骤包括通过所述曝光系统的一个校正透镜实现的调整，用以校正曝光光束的光路，以校正光束的投射位置。

9.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述位置可调的母掩模包括一个黑色基底母掩模，该黑色基底母掩模具有许多槽或点，以供所述黑色基底之用，并且，

所述步骤(f)进一步包括以下步骤：

使带有所述黑色基底母掩模的所述面板曝光，以形成所述黑色基底；和

使带有所述黑色基底母掩模而该母掩模又具有预定部分被封闭的所述槽或点的所述面板曝光，以在形成所述黑色基底之后形成所述多个荧光条或多个荧光点。

10.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述曝光系统具有一光源，该光源包括一个表面光源。

11.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述位置可调的母掩模包括一个复用母掩模，该复用母掩模用于形成发出多种颜色的多个荧光层，并且

所述曝光步骤包括顺序地移动投影到所述面板内表面上一图象位置的步骤，以便通过所述复用母掩模投影到所述面板内表面上的图象与所述发出多种颜色的荧光层相对应，和

使所述面板顺序曝光，以形成所述不同的荧光层，其中每一荧光层都包含多个荧光点或多个荧光条。

12.根据权利要求11的方法，其特征在于，所述顺序移动的步骤是通过顺序移动所述曝光系统的一个光源的位置而实现的。

13.根据权利要求11的方法，其特征在于，所述顺序移动的步骤是通过顺序移动所述曝光系统的所述复用母掩模而实现的。

14.根据权利要求1的方法，其特征在于，在所述步骤(f)的形成黑色基底和形成荧光条或荧光点之间还包括以下步骤：

(i)借助拍摄所述黑色基底的一参考槽或点的图象，确定该黑色基底的参考槽或点的位置；

(ii)根据所述选色机构和所述黑色基底中规定槽或点的位置数据之间的比较判断所述黑色基底的参考槽或点的位置与所述选色机构的参考槽或点的位置之间的偏差量；

(iii)根据所述偏差量来校正所述位置可调的母掩模的位置。

15.一种用于制造彩色阴极射线管荧光屏的系统，是通过对安装在其中的面板进行曝光而在所述彩色阴极射线管的所述面板上形成一个黑色基底、多个荧光条或多个荧光点来制造所述荧光屏的，所述系统包括：

曝光系统，具有一个曝光用的光源；

其特征在于还包括：

成象装置，用于在一个与所述面板配对的选色机构安装于所述面板中的情况下拍摄该选色机构的参考槽或点的图象，以确定参考条或点的位置；而

所述曝光系统还具有一个位置可调的母掩模，在所述选色机构从面板上拆下的情况下配置在所述光源与面板之间，以便将多个条或多个点投影到所述面板的内表面上；

控制装置，用于根据所述成象装置确定的所述参考条或点的位置计算一个校准值；以及根据所述校准值来控制所述位置可调的母掩模。

16.根据权利要求15的系统，其特征在于，所述位置可调的母掩模包括与发出多种颜色的多个荧光层相对应的多个荧光层母掩模。

17.根据权利要求16的系统，其特征在于，所述位置可调的母掩模还包括与一个黑色基底层相对应的一个黑色基底母掩模。

18.根据权利要求15的系统，其特征在于，所述位置可调的母掩模包括与发出多种颜色的多个荧光层和一个黑色基底层相对应的复用母掩模。

19.根据权利要求15的系统，其特征在于，所述位置可调的母掩模包括一个弯曲的主表面。

20.根据权利要求15的系统，其特征在于，所述位置可调的母掩模包括一个平坦的主表面。

21.根据权利要求15的系统，其特征在于，所述位置可调的母掩模具有一个槽或点的阵列，该阵列是由投影在所述面板内表面上的条或点的阵列以及所述曝光系统的所述光源的位置决定的。

22.根据权利要求15的系统，其特征在于，所述位置可调的母掩模具有一个槽或点的阵列，该阵列是由通过所述选色机构的一个槽或点的阵列投影在所述面板内表面上的条或点的阵列以及所述曝光系统的光源位置决定的。

23.根据权利要求15的系统，其特征在于还包括：

第一移动装置，用于在垂直于所述位置可调的母掩模的一个主表面方向移动该位置可调的母掩模；

第二移动装置，用于在所述位置可调的母掩模的所述主表面中的第一方向移动所述位置可调的母掩模；

第三移动装置，用于在所述位置可调的母掩模的所述主表面中并与所述第一方向正交的第二方向移动所述位置可调的母掩模；以及

第四移动装置，用于在所述主表面中旋转所述位置可调的母掩模。

24.根据权利要求15的系统，其特征在于还包括：

第一移动装置，用于在垂直于所述位置可调的母掩模的一个主表面方向移动所述光源；

第二移动装置，用于在平行于所述位置可调的母掩模的所述主表面的第一方向移动所述光源；以及

第三移动装置，用于在平行于所述位置可调的母掩模的所述主表面并与所述第一方向正交的第二方向移动所述光源。

25.根据权利要求15的系统，其特征在于还包括：

一个校正透镜，配置在所述位置可调的母掩模与所述光源之间，用于校正通过该位置可调的母掩模投影到所述面板主表面上的所述多个条或点的位置。

26.根据权利要求15的系统，其特征在于，所述光源包括一个表面光源。

27.根据权利要求15的系统，其特征在于：

所述成象装置还用于拍摄所述黑色基底的参考槽或点的图象，以确定该黑色基底的参考槽或点的位置；

所述控制装置还用于根据所述选色机构和所述黑色基底中规定槽或点的位置数据之间的比较计算所述黑色基底的参考槽或点的位置与所述选色机构的参考槽或点的位置之间的偏差量，并根据该偏差量来校正所述位置可调的母掩模。

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