DE69535306T2

DE69535306T2 - Anzeigeschirm für eine Farbkathodenstrahlröhre

Info

Publication number: DE69535306T2
Application number: DE69535306T
Authority: DE
Inventors: Hachimanyama-apart 433 Ying-Fu Yokohama-shi Wang; Takashi Nishiguchi
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1994-01-21
Filing date: 1995-01-20
Publication date: 2007-06-21
Anticipated expiration: 2015-01-21
Also published as: CN1153242C; EP0952603A3; WO1995020239A1; CN1501431A; EP0952603A2; EP0737996B1; EP0737996A4; DE69520875T2; CN1267957C; US5844355A; DE69535306D1; CN1144014A; KR970700927A; EP0952603B1; EP0737996A1; DE69520875D1; KR100231392B1

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Anzeigebildschirm für eine Farbkathodenstrahlröhre, und noch genauer, eine qualitativ hochwertige hochauflösende Kathodenstrahlröhre, in welcher eine Korrekturlinse für die Bildung eines Fluoreszenz-Punktmusters des Anzeigebildschirms der Kathodenstrahlröhre zur Verwendung in einem Lithographie- oder Belichtungsschritt des Bildens eines Fluoreszenzfilms der Farbkathodenstrahlröhre verbessert ist, um eine qualitativ hochwertige hochauflösende Kathodenstrahlröhre zu erhalten.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Da eine höhere Auflösung für eine Farbkathodenstrahlröhre gefordert wird, ist auch eine höhere Genauigkeit im Belichtungsschritt beim Belichten und Entwickeln eines Fluoreszenzschirms erforderlich.
Bei Bildung des Fluoreszenzschirms einer Farbkathodenstrahlröhre des Schwarzmatrix-Typs werden eine Vielzahl von streifen- oder punktartigen Löchern hinterlassen, um einen schwarzen Körper zu bilden, und ein streifen- oder punktartiger Fluoreszenzfilm wird für die Löcher gebildet. Hier sollten die Löcher mit dem Fluoreszenzfilm in ihren Positionen übereinstimmen, aus welchem Grund es notwendig wird, die beiden hinsichtlich der Elektronenstrahl-Bestrahlungs-Position genau zu positionieren.
Zum Zweck des Ausführens der obigen Positionierung (Deckungskorrektur), sind verschiedene Typen von Korrekturlinsen verwendet worden, wovon einer der Typen eine kontinuierlich gekrümmte Fläche aufweist und ein anderer der Typen eine diskontinuierliche Oberfläche aufweist. Da die beiden Typen zum Zweck der Brechung eines Belichtungsstrahls verwendet werden, um ihn an die tatsächliche Bahn des Elektronenstrahls anzunähern, weisen sie eine hoch komplexe Oberflächenkonfiguration auf.
Im Falle der Farbkathodenstrahlröhre, welche den zuvor genannten streifenartigen Fluoreszenzfilm aufweist, wird, da ein Fluoreszenzfilm in seiner vertikalen Richtung eine längliche Streifenform aufweist, keine Farbdarstellung stattfinden, sogar, wenn der Elektronenstrahl für seine Lumineszenz als in der vertikalen Richtung abgelenkt projiziert wird. Dementsprechend ist es nur erforderlich, eine Strahlablenkung zu der horizontalen Richtung zu korrigieren, wobei die Linsenkonstruktion hoch flexibel ist. Da es jedoch unmöglich ist, den Fluoreszenzschirm mit einer hohen Dichte auszustatten, ist es unmöglich, eine hohe Auflösung zu erhalten. Aus diesem Grund wird für eine Farbkathodenstrahlröhre zur Verwendung in einem Computerterminal, welches eine hohe Auflösung erfordert, ein punktartiger Fluoreszenzfilm eingesetzt.
Nach Bildung des obigen punktartigen Fluoreszenzfilms für die obige Farbkathodenstrahlröhre muss die Korrektur gleichzeitig in horizontaler und vertikaler Richtung ausgeführt werden, aus welchem Grund derartige unterschiedliche Korrekturlinsen verwendet worden sind, um eine optimale Korrektur vorzusehen.
Eine Erklärung wird durch Bezugnahme auf die Zeichnung in Verbindung mit einer Belichtungsbasis vorgenommen, welche eine derartige diskontinuierliche Korrekturlinse aufweist, welche darin, wie z. B. in JP-B-47-40983 offenbart, eingebaut ist.
In 8 ist eine Struktur einer Belichtungsbasis 84 gezeigt, in welcher eine Lichtquelle 81, eine Linse 82 und eine Korrekturlinse 83 eingebaut sind, und auf welcher eine Frontplatte 85 montiert ist, welche eine Lochmaske 87 aufweist. Die Korrekturlinse 83, welche eine ebene Form und Querschnittsformen aufweist, welche in horizontale (X)- und vertikale (Y)-Richtungen geneigt sind, ist aus einer Vielzahl von quadratischen oder rechteckigen Blöcken aufgebaut, welche in der jeweiligen Richtung getrennt sind, wie in 9(a) bis (c) gezeigt ist. Ein Belichtungsstrahl, welcher von der Lichtquelle 81 emittiert wird, wird durch die Linse 82 geleitet, durch die Korrekturlinse 83 gebrochen und erreicht dann die innere Oberfläche der Frontplatte 85 durch eine Apertur der Lochmaske 87 für eine Belichtung des photosensitiven Films 86. In diesem Fall wird, zum Zweck des Vermeidens einer Übertragung eines gitterförmigen Musters von dunklen Linien von diskontinuierlichen Grenzflächen 83' auf den photosensitiven Film 86, die Korrekturlinse 83 in den zwei X- und Y-Richtungen während des Belichtens vibriert. Da jedoch der Einfluss des gitterförmigen Musters dunkler Linien eine genauere Punktbildung nicht ermöglicht. Um die Erzeugung von verschiedenen gitterförmigen Mustern dunkler Linien zu unterdrücken, sind viele Verfahren vorgeschlagen worden. Eines dieser vorgeschlagenen Verfahren ist eine Korrekturlinse, wie z. B. in JP-A-62-154525 offenbart, dessen Linsenkonfiguration unten beschrieben werden wird.
10 ist eine Querschnittsansicht einer Korrekturlinse, welche ein gitterförmiges Muster dunkler Linien bis zu einem gewissen Grad unterdrücken kann. In diesem Fall wird die effektive Oberfläche der Korrekturlinse in eine Vielzahl von Bereichen in derartiger Art und Weise aufgeteilt, dass ein Bereich 103a eine Dicke d1 in seiner Mitte aufweist, ein Bereich 103b eine Dicke d2 in seiner Mitte aufweist, ein Bereich 103c eine Dicke d3 in seiner Mitte aufweist, ein Bereich 103d eine Dicke von d4 in seiner Mitte aufweist, ein Bereich 103e eine Dicke d5 in seiner Mitte aufweist, und ein Bereich 103f eine Dicke von d6 in seiner Mitte aufweist. Und Höhenunterschiede 104a, 104b, 104c, 104d und 104e zwischen den Bereichen, welche die Dicken d1, d2, d3, d4, d5 und d6 aufweisen, werden so festgelegt, dass sie ungefähr 100 μm betragen. Die Korrekturlinse ist so ausgestaltet, dass der Kontrast und der Oberflächenbereich des gitterförmigen Musters dunkler Linien (gestreiftes Muster dunkler Linien) auf dem Fluoreszenzschirm durch Verkleinern des jeweiligen Höhenunterschieds verkleinert werden.
Selbst wenn die obige Korrekturlinse verwendet wird, ist es jedoch nicht gelungen, der Anforderung des Erhaltens einer hochauflösenden Farbkathodenstrahlröhre zu genügen.
11 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Teils einer konventionellen Korrekturlinse 33 (die Dicke der Mitten der jeweiligen gezeigten Bereiche ist vernachlässigt). Die konventionelle Korrekturlinse 33 weist Bereichsgrenzen 34a und 34b auf, welche senkrecht zu einer Bezugsebene 32 ausgebildet sind. Daher, wie in 3, (a) gezeigt, wird Licht von einer Lichtquelle emittiert, so dass einfallendes Licht, welches schräg einfallend in die Bereichsgrenzen 34a und 34b der Korrekturlinse 33 geleitet wird, einer zweiten Brechung unterliegt. Als Ergebnis wird das Licht lokal konvergiert oder zerstreut, so dass die Menge an Austrittslicht variiert und somit dunkle Linien, welche eine Breite t in Abhängigkeit von der Höhe der Grenzbereiche haben, produziert werden.
12 ist eine perspektivische Ansicht einer Form zur Verwendung beim Formen der obigen Korrekturlinse, basierend auf einer Technik des Standes der Technik. Eine Form 121 für die Korrekturlinse weist eine Vielzahl von gewünschten getrennten Bereichen (wie 123) auf, welche denjenigen der zu formenden Korrekturlinse entsprechen, wobei die Bereiche jeweilige Grenzbereiche (wie 124) aufweisen. Die auf der Technik des Standes der Technik basierende Form ist vom sogenannten zusammengesetzten Typ, welcher eine Kombination von mehreren Hunderten von Blöcken, welche den obigen Bereichen entsprechen, aufweist. Daher ist es sehr schwierig, die Oberflächenbereiche der getrennten Bereiche der Korrekturlinse zu verkleinern oder die Höhenunterschiede der Grenzbereiche zu verkleinern, um dem Erfordernis der höheren Auflösung gerecht zu werden.
Wenn das von der Lichtquelle emittierte Licht durch die Korrekturlinse geleitet wird, welche durch die Form 121 hergestellt wurde, um eine Belichtung für den photosensitiven Film der inneren Oberfläche der Frontplatte der Farb-Kathodenstrahlröhre vorzusehen, wird ein gitterförmiges Muster dunkler Linien, welche unregelmäßige Breiten aufweisen, auf dem photosensitiven Film produziert aufgrund der unterschiedlichen Höhen der Höhenunterschiede der Grenzbereiche auf der Korrekturlinse, wie im Zusammenhang mit 3(a) bereits oben erwähnt, mit dem Ergebnis einer unregelmäßigen Erzeugung von Punkten auf dem Fluoreszenzschirm der Farbkathodenstrahlröhre. Mit anderen Worten wird die Lichtmenge, welche den photosensitiven Film erreicht, unregelmäßig mit einer schlechten Konfigurationsgenauigkeit des Fluoreszenz-Punktmusters und einer verzerrten positionsbezogenen Genauigkeit davon. Aus diesem Grund ist es schwierig gewesen, eine gute Qualität einer hochauflösenden Farbkathodenstrahlröhre zu erhalten.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
In dem obigen Stand der Technik, aufgrund des Höhenunterschieds der Grenzbereiche auf der Korrekturlinse, bewirkt Belichtungslicht, das durch die Korrekturlinse geleitet und auf die Lochmaske gestrahlt wird, die Erzeugung eines gitterförmigen Musters von hellen und dunklen Linien, welche nicht-einheitliche Breiten und Kontrast aufweisen. Um die Einflüsse des gitterförmigen Musters von hellen und dunklen Linien abzuschwächen oder zu reduzieren, wird die Mittendicke der Linse eingestellt oder die Korrekturlinse wird während der Belichtung vibriert, um zu bewirken, daß die Einflüsse des gitterförmigen Musters heller und dunkler Linien gleichförmig über die gesamte belichtete Oberfläche erscheinen. Jedoch ist es, wenn es gewünscht wird, eine hochauflösende Farbkathodenstrahlröhre zu erhalten, welche einen Anzeigeschirm von 1.000.000 oder mehr Pixeln aufweist, anstelle der konventionellen Farbkathodenstrahlröhre, welche einen Anzeigeschirm von 400.000 Pixeln aufweist, für den Stand der Technik unmöglich gewesen, diese Anforderung ausreichend zu erfüllen.
Wie oben erwähnt, ist, um eine gute Qualität einer Kathodenstrahlröhre zu erhalten, eine hohe Positionsgenauigkeit für die Fluoreszenzschirm-Punkte erforder lich. Es ist jedoch unmöglich gewesen, solch eine qualitativ hochwertige Korrekturlinse zu erhalten, um die obige Anforderung zu erfüllen.
Um das obige Problem aus dem Stand der Technik zu lösen, ist es daher ein Ziel der vorliegenden Anmeldung, eine qualitativ hochwertige hochauflösende Kathodenstrahlröhre zu schaffen, welche den Einfluss von einem gitterförmigen Muster heller und dunkler Linien eliminieren kann, welches durch eine Korrekturlinse während des Belichtens erzeugt wird, um ein Fluoreszenz-Punktmuster mit genauer Form und Position zu bilden, und so einen Anzeigebildschirm, wie in Anspruch 1 definiert, zu erhalten.
Das obige Ziel wird dadurch erreicht, dass eine Korrekturlinse so gebildet wird, dass sie eine Vielzahl von ebenen oder gekrümmten Flächen unterschiedlicher Neigung hinsichtlich schrägeinfallenden Lichts aufweist, um zu bewirken, dass die Breite und Kontrast eines gitterförmigen Musters heller/dunkler Linien, welches durch die Korrekturlinse erzeugt wird, einheitlich über die gesamte Belichtungsoberfläche werden, wobei die Belichtung während einer Vibration der Korrekturlinse ausgeführt wird.
Die Vielzahl von unterschiedlich geneigten ebenen oder gekrümmten Flächen, welche auf der Korrekturlinse gebildet sind, sind in ihren Abmessungen feiner ausgebildet im Vergleich mit jenen Korrekturlinsen des Standes der Technik, d. h. sie werden gefertigt, um halb so viel, 1/3 oder weniger als die Abmessungen des Standes der Technik zu betragen. Und die Höhenunterschiede der Grenzen der ebenen und gekrümmten Flächen werden so klein wie möglich gemacht, so dass:

(1) die Neigung der Flächen der Höhenunterschiede der Grenzen parallel zur Belichtungslicht-Eintrittsrichtung gemacht wird, oder
(2) die Neigung der Flächen der Höhenunterschiede der Grenzen so gemacht wird, dass sie 120 Grad oder weniger bezüglich der Bezugsebene beträgt und dass sie konstant bezüglich der Belichtungslicht-Eintrittsrichtung ist, oder
(3) die Neigung der Flächen der Höhenunterschiede der Grenzen so gemacht wird, dass sie 120 Grad oder weniger bezüglich der Bezugsebene beträgt, und die Flächen der Höhenunterschiede mit fein vertieften und erhöhten Abschnitten ausgebildet sind, oder
(4) die Neigung der Flächen der Höhenunterschiede der Grenzen so gemacht wird, dass sie 120 Grad oder weniger bezüglich der Bezugsebene beträgt, und Abschnitte der Belichtungslicht-Austrittsseite der Korrekturlinse, welche die gitterförmigen dunklen Linien hervorrufen, darin mit Reihen von Kerben oder erhöhten Graten oder Ritzen ausgebildet sind, welche eine konstante Breite aufweisen, oder

Da die Breite und Kontrast des gitterförmigen Musters heller/dunkler Linien oder des Musters dunkler Linien, erzeugt durch die Korrekturlinse, über die gesamte Belichtungsoberfläche konstant gemacht werden, wenn Belichtungsbestrahlung während einer Vibration der Korrekturlinse ausgeführt wird, wird die Lichtmenge, welche auf die belichtete Oberfläche in einer konstanten Belichtungszeit gestrahlt wird, auf diese Weise konstant über die gesamte Belichtungslicht-Oberfläche werden. Wenn die Menge an Belichtungslicht auf diese Weise konstant gemacht wird, wird ein guter Fluoreszenzfilm eines Punktmusters, welches eine gute Positions- und Konfigurationsgenauigkeit aufweist, auf der Frontplatte der Kathodenstrahlröhre gebildet.
Es wird nun eine Erklärung bezüglich der Breite und des Kontrasts der gitterförmigen heller/dunkler Linien oder Musters dunkler Linien gegeben, welches durch die Korrekturlinse in der Reihenfolge der obigen (1) bis (4) erzeugt wird.

(1) Wenn die Neigung der Flächen der Höhenunterschiede der Grenzen parallel zur Belichtungslicht-Eintrittsrichtung gemacht wird, wird der Prozentsatz der Sekundär-Brechung im Belichtungslicht bei der Höhenunterschieds-Fläche klein und Bereiche, welche einen Effekt auf die Lichtaustrittsoberfläche haben, werden klein. Dies resultiert in einer Erzeugung eines Musters von gitterförmigen hellen und dunklen Linien, welche eine schmale Linienbreite haben, basierend auf dem Belichtungslicht, welches durch die Korrekturlinse geleitet wird, und einen konstanten Kontrast aufweisen.
(2) Wenn die Neigung der Flächen der Höhenunterschiede der Grenzen so gemacht wird, dass sie 120 Grad oder weniger bezüglich der Bezugsebene beträgt, und so gemacht wird, dass sie konstant hinsichtlich der Belichtungslicht-Eintrittsrichtung ist, tritt Interferenz in dem Belichtungslicht auf den Höhenunterschieden und der Umgebung auf, das Belichtungslicht wird über einen relativ großen Bereich gestreut, die Belichtungslichtmenge, welche von den Abschnitten der Korrekturlinse emittiert wird, welche von den Höhenunterschieden beeinflusst werden, wird reduziert, und die Abschnitte resultieren in einer Erzeugung eines Musters von gitterförmigen dunklen Linien, welche eine konstante Breite und einen konstanten Kontrast aufweisen.
(3) Wenn die Neigung der Flächen der Höhenunterschiede der Grenzen so gemacht wird, dass sie 120 Grad oder weniger hinsichtlich der Bezugsebene beträgt, und die Flächen der Höhenunterschiede mit fein vertieften und erhöhten Abschnitten ausgebildet sind, wird die Lichtdurchlässigkeit der Höhenunterschieds-Flächen gering gemacht, die Belichtungslichtmenge, welche von den Abschnitten der Korrekturlinse, welche durch die Höhenunterschieds-Flächen beeinflusst werden, wird geringer gemacht als in dem obigen Fall (2), und die Ab schnitte resultieren in einer Erzeugung von einem Muster von gitterförmigen dunklen Linien, welche eine konstante Breite und einen konstanten Kontrast aufweisen.
(4) Wenn die Neigung der Flächen der Höhenunterschiede der Grenzen so gemacht wird, dass sie 120 Grad oder weniger bezüglich der Bezugsebene beträgt, und Abschnitte der Belichtungslichtaustrittsseite der Korrekturlinse, welche die gitterförmigen dunklen Linien erzeugt, darin mit Reihen von Kerben und erhöhten Graten oder Ritzen gebildet sind, welche eine konstante Breite aufweisen, resultieren die Abschnitte in einer Erzeugung eines Musters von gitterförmigen dunklen Linien, welche eine konstante Breite und einen konstanten Kontrast aufweisen.

Da die Linienbreite und Kontrast der gitterförmigen hellen und dunklen Linien, welche durch die Korrekturlinse erzeugt werden, welche eine Vielzahl von feinen ebenen oder gekrümmten Flächen aufweist, welche darauf gebildet sind, konstant und einheitlich über die ganze Belichtungsoberfläche der Lochmaske gemacht wird, wenn eine Belichtung während Vibration der Korrekturlinse ausgeführt wird, kann ein Fluoreszenz-Punktmuster, welches eine gute Konfigurations- und Positionsgenauigkeit aufweist, gebildet werden, und somit eine Kathodenstrahlröhre erhalten werden, welche eine gute Qualität eines Anzeigeschirms aufweist.
Weiterhin ermöglicht die Verwendung von solchen Kathodenstrahlröhren eine Produktion von hochauflösenden Fernsehapparaten und Terminal-Monitoren.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Ansicht einer Korrekturlinse, ihr Aussehen zeigend, in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform 1, die verwendet wird, um einen Anzeigebildschirm gemäß der vorliegenden Erfindung zu bilden;
2 ist eine Querschnittsansicht der Korrekturlinse der Ausführungsform 1 von 1;
3 zeigt vergrößerte Querschnittsansichten von Teilen einer Korrekturlinse des Standes der Technik bzw. die Korrekturlinse der Ausführungsform 1 von 1 jeweils zum Vergleich im dazwischen liegenden Belichtungseffekt;
4 ist eine perspektivische Ansicht einer Korrekturlinse in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform 2, die verwendet wird, um einen Anzeigebildschirm gemäß der vorliegenden Erfindung zu bilden, ihr Aussehen zeigend;
5 ist eine Querschnittsansicht der Korrekturlinse der Ausführungsform 2 von 4;
6 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht des Teils der Korrekturlinse des Standes der Technik;
7 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Teils der Korrekturlinse der Ausführungsform 2 von 4;
8 ist eine Querschnittsansicht einer Struktur einer Belichtungsbasis;
9 zeigt in Draufsicht und in Querschnittsansicht die Korrekturlinse des Standes der Technik;
10 zeigt in Draufsicht und in Querschnittsansicht eine Korrekturlinse des Standes der Technik;
11 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Teils einer Korrekturlinse des Standes der Technik;
12 ist eine perspektivische Ansicht einer Form für eine Korrekturlinse des Standes der Technik;
13 ist eine perspektivische Ansicht eines Aussehens einer Form für die Korrekturlinse in Übereinstimmung mit der Ausführungsform 1, die verwendet wird, um einen Anzeigebildschirm gemäß der vorliegenden Erfindung zu bilden;
14 ist eine Maschine zum Bearbeiten der Form der Korrekturlinse in Übereinstimmung mit der Ausführungsform 1;
15 ist ein Flussdiagramm zum Erklären eines Bearbeitungsprozesses für die Form der Korrekturlinse in Übereinstimmung mit Ausführungsform 1;
16 ist eine Maschine für eine plastische Bearbeitung der Form der Korrekturlinse in Übereinstimmung mit der Ausführungsform 1;
17 ist ein Flussdiagramm zum Erklären eines plastischen Bearbeitungsverfahrens für die Form der Korrekturlinse in Übereinstimmung mit der Ausführungsfrom 1;
18 ist eine perspektivische Ansicht der Form für die Korrekturlinse in Übereinstimmung mit der Ausführungsform 2, die verwendet wird, um einen Anzeigebildschirm gemäß der vorliegenden Erfindung zu bilden, ihr Aussehen zeigend;
19 ist eine Maschine zum Bearbeiten der Form der Korrekturlinse in Übereinstimmung mit der Ausführungsform 2;
20 ist ein Flussdiagramm zum Erklären eines Bearbeitungsprozesses für die Form der Korrekturlinse in Übereinstimmung mit der Ausführungsform 2; und
21 zeigt ein Diagramm zum Vergleich des Belichtungseffekts zwischen den Korrekturlinsen des Standes der Technik und der der Ausführungsform 1.
BESTER MODUS ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Die besten Modi zum Durchführen der vorliegenden Erfindung werden in Bezug auf die begleitenden Zeichnungen erklärt werden.
Ausführungsform 1:
1 ist eine perspektivische Ansicht einer Erscheinungsform einer Korrekturlinse in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform, die verwendet wird, um einen Anzeigebildschirm gemäß der vorliegenden Erfindung zu bilden, und 2 ist eine Querschnittsansicht der Korrekturlinse.
Eine Korrekturlinse 3, welche aus einem derartigen optischen Kunststoff hergestellt ist, welcher eine hohe Lichtdurchlässigkeit wie Polymethyl-Metaacrylat aufweist, ist auf ihrer Bezugsoberfläche 2 vorgesehen mit einer Ansammlung einer Vielzahl von ebenen oder gekrümmten Flächen 3a, welche unterschiedliche Neigungen hinsichtlich der X- und Y-Richtungen zu der Bezugsoberfläche 2 aufweisen.
Die Korrekturlinse, welche in 1 gezeigt ist, weist eine Konfiguration ähnlich zu der einer solchen konventionellen Korrekturlinse auf, welche durch die Technik des Standes der Technik, wie in 9 gezeigt, hergestellt ist, aber unterschiedlich zur Korrekturlinse des Standes der Technik darin ist, dass die Korrekturlinse des Standes der Technik durch Herstellen der ebenen und gekrümmten Flächen unter Verwendung eines Form-Aufbaus von jeweils separaten Formen hergestellt ist, wohingegen die Korrekturlinse hergestellt ist durch Herstellen der ebenen oder gekrümmten Flächen unter Verwendung einer einzigen Form, welche diese ebenen oder gekrümmten Flächen in ihrer inneren Oberfläche eingearbeitet aufweist.
Auf diesem Weg kann, da die integrale Form verwendet wird, um die Korrekturlinse zu formen, kann man die Einschränkungen vermeiden, welche durch den Stand der Technik auferlegt sind, wenn eine Vielzahl von ebenen oder gekrümmten Flächen 3a, welche unterschiedliche Neigungen aufweisen, in der Korrekturlinse 3 unter Verwendung eines zusammengesetzten Typs einer Form von Unter-Formen hergestellt werden, welche die Minimum-Abmessungen entsprechend den jeweiligen Seiten der ebenen oder gekrümmten Flächen aufweisen. Das heißt, dass die Seitenabmessungen der ebenen oder gekrümmten Flächen 3a fein hergestellt werden können, um halb so groß, 1/3 oder weniger von denjenigen zu sein, welche unter Verwendung der Form des zusammengesetzten Typs des Standes der Technik hergestellt sind.
Weiterhin sind die ebenen und gekrümmten Flächen so positioniert, dass der Wert von dem Größten der Höhenunterschiede an Grenzen der jeweiligen ebenen oder gekrümmten Flächen, welche die unterschiedlichen Neigungswinkel aufweisen, am kleinsten werden, unter welchen Bedingungen die Arbeitsbedingungen der zuvor genannten integralen Korrekturlinse bestimmt werden. Als ein Ergebnis können die Höhenunterschiede an den Grenzen, welche 100 μm oder ähnlich in der Korrekturlinse des Standes der Technik waren, die unter Verwendung der Form des zusammengesetzten Typs hergestellt wurde, mit 5 μm oder weniger hergestellt werden.
Darüber hinaus können, da die integrale Form zur Herstellung von der zuvor genannten Korrekturlinse mittels maschineller Fertigung hergestellt ist, Höhenunterschiede 4a an den Grenzen der Linsenflächen mit einem gewünschten Winkel hergestellt werden, in Abhängigkeit von dem Grad der Erzeugung von gitterförmigen hellen und dunklen Linien durch die Höhenunterschiede 4a.
Dies hat zur Folge, dass die Höhenunterschiede an den diskontinuierlichen Grenzen, welche durch den Belichtungseffekt aufgrund des Punkt-Formens stark beeinflusst sind, deutlich reduziert werden können, die Einflüsse der effektiven Oberfläche der ebenen oder gekrümmten Flächen 3a auf deren Bereich durch die Höhenunterschiede 4a klein gemacht werden können, der effektive Bereich groß gemacht werden kann, mit erhöhter Design-Flexibilität.
3 zeigt vergrößerte Querschnittsansichten von Teilen einer Korrekturlinse des Standes der Technik und eine Korrekturlinse, die verwendet wird, um einen Anzeigebildschirm gemäß der vorliegenden Erfindung zu bilden, zum Vergleich bezüglich Belichtungseffekt dazwischen.
Ein Höhenunterschied 34a an Grenzen der Linsenflächen der Korrekturlinse des Standes der Technik wird so gebildet, dass er vertikal zu einer Bezugsebene 32 ist, und der Einfallswinkel von Belichtungslicht, welches auf den Höhenunter schied 34a geführt wird, mit seiner Einfallsstelle variiert. Somit bewirkt die Sekundärbrechung des einfallenden Lichts, welches schräg einfallend auf den Höhenunterschied 34a geleitet wird, dass das Licht lokal konvergiert oder gestreut ist, was unerwünschterweise darin resultiert, dass die Lichtmenge und Breite der resultierenden gitterförmigen hellen und dunklen Linien des einfallenden Lichts mit ihrem Ort variieren (oder verteilt werden).
Mit der Korrekturlinse, die verwendet wird, um einen Anzeigebildschirm gemäß der vorliegenden Erfindung zu bilden, kann andererseits, da der Höhenunterschied 4a kleiner gemacht ist als der der Korrekturlinse des Standes der Technik, d. h. auf 1/20 oder weniger davon; die Lichtmenge und Breite der resultierenden gitterförmigen hellen und dunklen Linien, welche durch das Belichtungslicht erzeugt werden, welches durch die Korrekturlinse übertragen wird, im Wesentlichen konstant über die gesamte Belichtungsoberfläche gemacht werden kann.
3, (b) ist, wenn die Korrekturlinse so gebildet ist, dass die Neigungsrichtung des Höhenunterschieds 4a parallel zu der Einfallsrichtung des Belichtungslichts ist, welches zu der Korrekturlinse geleitet wird.
Auf diese Weise kann, wenn die Neigungsrichtung des Höhenunterschieds 4a parallel zu der Einfallsrichtung des Belichtungslichts ist, welches zu der Korrekturlinse geleitet wird, der Sekundärbrechungsanteil des einfallenden Lichts an den Höhenunterschieds-Flächen verringert werden. Als ein Ergebnis kann die Menge an Licht der gitterförmigen hellen und dunklen Linien, welche durch die Sekundärbrechung erzeugt werden, im Wesentlichen konstant über die Belichtungsoberfläche reduziert werden, und die Breite der hellen und dunklen Linien kann auch schmal oder im Wesentlichen konstant über die gesamte Belichtungsoberfläche gemacht werden.
Als nächstes wird eine Erklärung bezüglich einer Form zum Formen der Korrekturlinse abgegeben werden.
In 13 ist eine perspektivische Ansicht gezeigt, welche ein Aussehen einer Form zur Verwendung beim Formen der Korrekturlinse der 1 zeigt. In diesem Zusammenhang sind für das Material einer Form 131 solche eisenfreien Weichmetalle wie Aluminiumlegierung, Messing oder Kupfer von dem Gesichtspunkt der Verarbeitbarkeit oder maschinellen Bearbeitbarkeit geeignet. Die Oberfläche der Form 131 ist ausgebildet, um mit der Übertragungsoberfläche der in 1 gezeigten Korrekturlinse übereinzustimmen.
Es wird dann eine Erklärung in Bezug darauf gegeben werden, wie die Form maschinell bearbeitet wird.
14 zeigt eine Maschine zum maschinellen Bearbeiten der Form zur Herstellung der Korrekturlinse, die verwendet wird, um den Anzeigebildschirm gemäß der vorliegenden Erfindung zu bilden, und 15 zeigt ein Flussdiagramm zum Erklären des Bearbeitungsprozesses.
Die Form 131 ist auf einem Höhen-Positioniertisch oder Z-Tisch 143 angebracht. Die Übertragungsoberfläche, welche die zuvor erwähnte Oberflächenkonfiguration der Korrekturlinse aufweist, wird in die Oberfläche der Form geschnitten unter Verwendung eines solchen Schneidwerkzeugs wie ein Diamant-Schneidwerkzeug 144. Das Diamant-Schneidwerkzeug 144 wird auf einem Drehtisch 142 gehalten, so dass die Mitte einer Schneidkante an einem Kopfende des Schneidwerkzeugs auf der Mitte des Drehtischs als ein Drehzentrum dreht, wodurch eine Bewegung eines Tischs 141 in Richtung der Form 131 in einer Y-Richtung ein Schneiden daran bereitstellt und eine kontinuierliche Bewegung des Tischs 141 in einer X-Richtung eine Schneidzuführung bereitstellt.
Vor der Schneidoperation wird die Höhe des Höhenunterschieds 4a der diskontinuierlichen Grenzen vorher auf der Basis des Neigungswinkels der ebenen oder gekrümmten Flächen 3a der Korrekturlinse 3 der vorliegenden Erfindung berech net, und die optimale Konfiguration oder Form der Korrekturlinse 3 wird vorher bestimmt, so dass der Wert des Höchsten der Höhenunterschiede am kleinsten wird. Weiter wird der Einfallswinkel des Lichts, welches von einer Lichtquelle emittiert wird, basierend auf Trigonometrie berechnet, um einen Kontaktpunkt zu finden, welcher tangierend zu der nächsten geneigten Fläche ist, und die Bearbeitungsbedingungen werden bestimmt, so dass der Wert des Maximalen der Höhenunterschiede am kleinsten wird und die Neigungsrichtung der Seitenwand der entsprechenden der Grenzen der Linsenflächen parallel zu der Einfallsrichtung des Belichtungslichts wird, welches von der Lichtquelle emittiert wird. Solch ein Zyklus wird sequentiell wiederholt bis die Bearbeitungspositionen an den Höhenunterschieden an den diskontinuierlichen Grenzen alle bestimmt sind, wonach das Form-Schneiden ausgeführt wird.
In Abhängigkeit von der Schneidzuführ-Position wird, jedes Mal, wenn das Schneiden einer einzigen ebenen oder gekrümmten Fläche 133 beendet ist, die Höhenzuführung des Z-Tischs 143 ausgeführt, so dass die Position oder Lage des Diamant-Schneidwerkzeugs 144 sequentiell durch den Drehtisch 142 während des Schneidbetriebs zu dem gewünschten Y-Richtungs-Neigungswinkel der ebenen oder gekrümmten Fläche 133, die als nächstes maschinell bearbeitet werden soll, geändert wird. In diesem Zusammenhang kann die Länge der Schneidkante des Diamant-Schneidwerkzeugs 144, welche senkrecht zu der Schneidrichtung X ist, im Wesentlichen mit der Länge von einer der Seiten der gewünschten ebenen oder gekrümmten Fläche 133 in der Schneidbreite-Richtung übereinstimmen.
Nun wird eine Erklärung in Bezug darauf gegeben werden, wie die Form für die Korrekturlinse mittels einer plastischen Bearbeitung hergestellt werden kann.
In 16 ist eine Maschine zur plastischen Bearbeitung einer Form für eine Korrekturlinse, die verwendet wird, um einen Anzeigebildschirm gemäß der vorliegenden Erfindung zu bilden, gezeigt. Noch genauer, wird eine Form 164 auf einem Positioniertisch 163 gehalten, welcher in zwei axialen Richtungen X und Y des Tisches senkrecht zueinander bewegbar ist. Ein Stanzer 165 zum Herstellen einer Vielzahl von ebenen oder gekrümmten Flächen 133 auf der Oberfläche der Form, welche unterschiedliche Neigungswinkel hinsichtlich zu einer Bezugsbodenfläche 132 aufweisen, ist fest an Goniometertischen 166 und 167 montiert, welche drehbar auf der durch den Stanzer zu bearbeitenden Oberfläche sind. Die Goniometertische sind an einem unteren Ende einer Z-Achse 168 montiert, welche in vertikaler Richtung bewegbar ist. Ebenso an dem unteren Ende einer Z-Achse 168 ist ein Controller 169 montiert, welcher einen Kraftsensor zum Steuern und Managen einer niederdrückenden Kraft des Stanzers 165 in Richtung der Arbeitsoberfläche umfasst. Die Z-Achse 168 wird durch eine Säule 170 getragen.
Als nächstes wird das Verfahren zum Bearbeiten der Form für die Korrekturlinse unter Verwendung der obigen Maschine erklärt werden.
17 ist ein Flussdiagramm zur Erklärung eines Verfahrens einer plastischen Bearbeitung einer Form. Vor dem Ausführen der Formbearbeitung wird vorher die Höhe der Höhenunterschiede 134 an den diskontinuierlichen Grenzen auf der Basis des Neigungswinkels der ebenen oder gekrümmten Fläche 133 berechnet, welche zu bearbeiten ist, um dadurch eine solche Bearbeitungsposition zu bestimmen, um zu bewirken, dass die Höhenunterschiede ein Minimum betragen. In dem Fall, wo die Konfiguration der resultierenden Korrekturlinse derartig ist, um eine leichte Erzeugung von hellen und dunklen Linien zu bewirken, wird der Einfallswinkel von Licht, welches durch eine Lichtquelle emittiert wird, basierend auf Trigonometrie berechnet, um einen Kontaktpunkt zu finden, welcher tangierend zu der nächstliegenden geneigten Fläche ist, und die Bearbeitungsbedingungen werden bestimmt, so dass die Höhenunterschiede am kleinsten werden und die Neigungsrichtung der Seitenwand der Grenze der entsprechenden Linsenfläche parallel zu der Einfallsrichtung des Belichtungslichts wird, welches von der Lichtquelle emittiert wird. Dieser Zyklus wird wiederholt, bis die Bearbeitungspositionen der Höhenunterschiede an allen der diskontinuierlichen Grenzen bestimmt sind, wonach die Form-Bearbeitung begonnen wird.
Für das Material des Stanzers 165 wird geeigneterweise ein Material mit einer hohen Härte wie beispielsweise Diamant, CBN oder ein Carbid-Material eingesetzt. Die Oberflächenkonfiguration eines unteren Endes des Stanzers, welche zu der Formbearbeitung beiträgt, wird vorher korrespondierend zu der gewünschten Übertragungskonfiguration der ebenen oder gekrümmten Fläche 133 gemacht. Der Goniometertisch 166 in der X-Richtung und der Goniometertisch 167 in der Y-Richtung werden durch jeweilige Antriebsquellen wie beispielsweise Schrittschaltmotoren positioniert, so dass die Lage oder Orientierung des Stanzers 165 zu der Form 164 mit den X- und Y-Richtungsneigungen in Bezug auf die Bezugsbodenfläche 132 übereinstimmt, welche von der zu bearbeitenden Oberfläche gefordert wird. Relatives Positionieren des Stanzers und der Form 164 in einer X-Y-Ebene wird durch Verfahren der X- und Y-Tische ausgeführt. Nachdem das relative Positionieren beendet ist, wird die Z-Achse 168, welche den Stanzer 165 darauf trägt, heruntergelassen, um die Oberfläche der Form 164 herunterzudrücken, um dadurch die gewünschte ebene oder gekrümmte Fläche 133 zu bilden, während der Controller 169, welcher einen Kraftsensor umfasst, die herunterdrückende Kraft steuert und managt, wonach die Höhe des Stanzers 165 geändert wird, um die Höhenunterschied-Konfiguration der Linsen-Flächengrenzen zu bilden. Dieser Zyklus wird sequentiell wiederholt, um die Form zu bearbeiten.
Die zuvor erwähnte Bearbeitung basiert auf der plastischen Bearbeitung, um die Form für die Korrekturlinse zu bilden.
Nachdem eine der obigen plastischen Bearbeitungen oder Schneiden angewendet wurden, um die fertige Form zu erhalten, wird der Form optischer Kunststoff, welcher eine hohe Lichtdurchlässigkeit hat, wie beispielsweise Polymethyl-Metaacrylat, wie zuvor erwähnt, oder thermofixiertes Harz, zugeführt, und dann erhitzt und komprimiert, um eine resultierende Korrekturlinse zu formen. In diesem Zusammenhang kann eine das Harz fixierende ultraviolette Strahlung auf die Oberfläche der Form zugeführt werden, und ultraviolette Strahlung kann darauf gestrahlt werden, um die resultierende Korrekturlinse zu bilden.
Mit den Formen, welche durch diejenigen zwei Typen von Bearbeitungsprozessen der plastischen Bearbeitung und Schneidens, wie oben beschrieben, hergestellt sind, kann, da die Größe der gewünschten ebenen und gekrümmten Fläche 133 und der Oberflächenkonfiguration der Form frei gestaltet werden können, eine präzise Korrekturlinse hergestellt werden, was zu einer verbesserten Mustergenauigkeit des Phosphorfilms führt, mit dem Ergebnis, dass eine Kathodenstrahlröhre einer genauen Belichtung ausgesetzt werden kann.
Die obige Form kann nicht nur durch die zuvor genannte plastische Bearbeitung oder Schneiden, sondern auch durch eine elektrische Entladungsbehandlung hergestellt werden.
Eine Erklärung wird als nächstes dazu abgegeben, wie die Korrekturlinse, welche durch die zuvor genannte Bearbeitungstechnik geformt wurde, verwendet wird, um den photosensitiven Film auf der inneren Oberfläche einer Frontplatte einer Kathodenstrahlröhre einer Belichtung auszusetzen, um ein Phosphor-Material-Punktmuster zu bilden.
Dieses Verfahren zum Bilden des Punktmusters des Phosphor-Material-Punktmusters ist das gleiche wie das Verfahren, welches in Verbindung mit 8 in der obigen „Beschreibung des verwandten Standes der Technik" erklärt wurde, in welchem, in der vorliegenden Erfindung, eine Korrekturlinse 83 des Standes der Technik in 8 durch die vorliegende Korrekturlinse 3 ersetzt wurde, Belichtungslicht (gezeigt durch eine gepunktete Linie), welches von einer Lichtquelle 81 emittiert wird, durch eine Linse 82 und die Korrekturlinse 3 übertragen wird, um auf eine Lochblende 87 gestrahlt zu werden. Zu diesem Zeitpunkt wird, durch Vibrieren der Korrekturlinse 3, das Belichtungslicht einheitlich auf die Lochmaske 87 über eine vorbestimmte Zeit gestrahlt, was darin resultiert, dass das Belich tungslicht, welches durch die Lochblende 87 geleitet wird, gleichmäßig auf den Film photosensitiven Materials an der inneren Oberfläche der Frontplatte der Kathodenstrahlröhre über die gesamte Belichtungsoberfläche mit einheitlicher Verteilung der Menge an gestrahltem Licht gestrahlt wird.
Wenn der Film photosensitiven Materials, der der gleichmäßigen Belichtung ausgesetzt wird, als Maske verwendet wird, um den Phosphorfilm, welcher unter der photosensitiven Filmschicht gebildet wird, einem Ätz-Verfahren zu unterziehen, wird ein Phosphor-Punktmuster, welches eine gute Positionsgenauigkeit und Konfigurationsgenauigkeit aufweist, auf der inneren Oberfläche der Frontplatte der Kathodenstrahlröhre gebildet.
Wenn eine Farbkathodenstrahlröhre, welche durch das zuvor genannte Verfahren hergestellt worden ist, eingesetzt wird, kann weiterhin ein hochauflösender Fernsehapparat und Terminal-Monitor erhalten werden.
Als nächstes wird eine Erklärung bezüglich der Auswertungsergebnisse der Frontplatten der Kathodenstrahlröhre gegeben werden, welche durch das obige Verfahren hergestellt werden.
21 zeigt die Belichtungseffekte von einer Korrekturlinse, die verwendet wird, um einen Anzeigebildschirm gemäß der vorliegenden Erfindung zu bilden, und einer Korrekturlinse gemäß des Standes der Technik zum Vergleich dazwischen, wenn diese Korrekturlinsen verwendet werden, um ein Phosphor-Punktmuster auf den inneren Oberflächen der Frontplatten der jeweiligen resultierenden Kathodenstrahlröhren zu bilden.
Der obige Belichtungseffekt-Vergleich wurde durch gleichmäßig beleuchtendes Licht auf die innere Oberfläche 86 der Frontplatte 85 der Kathodenstrahlröhre ausgeführt, welche ein Phosphor-Punktmuster aufweist, welches darauf von seiner hinteren Seite unter den jeweiligen Bedingungen gebildet ist, durch Erfassen der Oberfläche der Frontplatte unter Verwendung einer Fernsehkamera, welche auf der Vorderseite der Frontplatte installiert ist, um ein Bildsignal zu erhalten, und dann durch Verarbeiten des erfassten Bildsignals auf einer Pixelbasis.
Die Frontplatte 85 der Kathodenstrahlröhre, welche gemäß des obigen Verfahrens hergestellt wurde, tendiert im Allgemeinen dazu, linienartige Helligkeits-Unregelmäßigkeiten in ihrer vertikalen Richtung hervorzurufen (entsprechend der Y-Richtung in 21). Somit, um die Verarbeitungsgenauigkeit des Bildsignals zu erhöhen, wird ein Signal von Pixeln in der vertikalen Richtung dem Bildsignal hinzugefügt, um Helligkeitsschwankungen in der horizontalen Richtung zu bewerten (entsprechend der X-Richtung in 21).
In diesem Fall wurden als Bewertungsindizes, wie beispielsweise eine Helligkeitsschwankung (welche erzeugt wird, wenn Helligkeiten an den Punkten in der X-Richtung, wie in der Y-Richtung hinzugefügt, zweimal differenziert werden hinsichtlich der Koordinaten X der Punkte in einem vorbestimmten Bereich 211 des Fluoreszenzschirms 210 der Kathodenstrahlröhre) und ein Helligkeitsschwankungs-Faktor wie im Folgenden definiert, verwendet.
Helligkeitsschwankung = d (Helligkeit]/dx
Helligkeitsschwankungs-Faktor = (Helligkeitsschwankung/Projektions-Pixel-Anzahl in Y-Richtung)/(Durchschnittshelligkeit der Kathodenstrahlröhren-Messung des Schirms) × 100
In diesem Fall weist die oben definierte Helligkeitsschwankung eine gute Korrelation mit den Leuchtlinien-Unregelmäßigkeiten auf, welche bestätigt werden, wenn der vorbestimmte Bereich 211 des zu messenden Kathodenstrahlröhre-Fluoreszenzschirms 210 visuell beobachtet wird. Es wurde experimentell von den Erfindern der vorliegenden Erfindung herausgefunden, dass, um eine qualitativ hochwertige Kathodenstrahlröhre zu erhalten, ihre Helligkeitsschwankung klein gemacht werden sollte und ihr Helligkeitsschwankungs-Faktor sollte ± 0,15% oder weniger betragen.
Die Länge von einer Seite der ebenen oder gekrümmten Flächen der Oberfläche der Korrekturlinse zur Belichtung wurde halb so groß oder 1/3 oder weniger von derjenigen des Standes der Technik gemacht, die Höhenunterschiede an den Grenzen einer Vielzahl von verschiedenen ebenen oder gekrümmten Flächen, welche unterschiedliche Neigungen hinsichtlich der Bezugsebene aufweisen, wurden minimiert, so dass die Energie des Lichts, welches auf die Belichtungsoberfläche während der Bildung eines Fluoreszenzschirm-Musters eingestrahlt wird, nicht von Ort zu Ort variiert, wobei die Neigungsrichtung der Seitenwand von jeder der Grenzen so eingestellt wurde, dass sie parallel zu dem optischen Weg des einfallenden Lichts ist, welches von der Lichtquelle geleitet wurde, wobei Belichtung während der Vibration der Korrekturlinse ausgeführt wurde. Im Ergebnis wurde einheitliche Belichtung über die gesamte Belichtungsoberfläche realisiert, der Helligkeitsschwankungs-Fakor wurde zu ± 0,05% oder weniger gemacht, verglichen zu ± 0,35% bei der Korrekturlinse des Standes der Technik, und somit wurde das beabsichtigte Ziel des Erhaltens eines Helligkeitsschwankungs-Faktors von ± 0,15% oder weniger erreicht.
In 21 ist ein typisches Beispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt. Eine Vielzahl von Frontplatten der Kathodenstrahlröhren wurden basierend auf der vorhergehenden Ausführungsform vorbereitet, deren Helligkeitsschwankungen wurden gemessen und dann wurden ihre Helligkeitsschwankungs-Faktoren herausgefunden. In allen der Frontplatten wurde das obige Ziel des Erlangens eines Helligkeitsschwankungs-Faktors von ± 0,15% oder weniger realisiert.
Das heißt, es wird erkannt werden, dass, wenn die Breite der gitterförmigen hellen und dunklen Linien, welche in einem verzerrten Belichtungseffekt resultieren, klein gemacht wird, die Mustergenauigkeit des Fluoreszenzfilms, d. h. die Positi ons- und Formgenauigkeiten verbessert wurden, dies darin resultiert, dass eine hochauflösende Kathodenstrahlröhre erhalten wurde.
Ausführungsform 2:
4 ist eine perspektivische Ansicht des Aussehens einer Korrekturlinse gemäß einer anderen Ausführungsform, die verwendet wird, um einen Anzeigebildschirm gemäß der vorliegenden Erfindung zu bilden. 5 ist eine Querschnittsansicht der Korrekturlinse der Ausführungsform von 4. 6 ist eine teilweise vergrößerte Querschnittsansicht einer Korrekturlinse des Standes der Technik. 7 ist eine teilweise vergrößerte Querschnittsansicht der Ausführungsform aus 5.
Eine Korrekturlinse 4, welche aus optischem Kunststoff hergestellt ist, welcher eine hohe Lichtdurchlässigkeit aufweist, wie beispielsweise Polymethyl-Metaacrylat, umfasst eine Kombination einer Vielzahl von ebenen oder gekrümmten Flächen 4b, welche unterschiedliche Neigungen in X- und Y-Richtung bezüglich einer Bezugsebene 4c aufweisen.
Die Korrekturlinse der 4 weist eine Form ähnlich zu der von der Korrekturlinse auf, welche die durch die Technik des Standes der Technik hergestellte Korrekturlinse aufweist, unterscheidet sich aber dadurch von der Korrekturlinse des Standes der Technik, dass, wie in 7 gezeigt, ein Winkel θ einer Höhenunterschieds-Fläche 4a'' an den Grenzen einer Vielzahl von unterschiedlich geneigten ebenen oder gekrümmten Flächen der Korrekturlinse bezüglich der Bezugsebene 4c konstant hinsichtlich des Belichtungslicht-Einfallwinkels in einem Winkel von 120 Grad oder weniger ist. Allgemein gesagt ist es unmöglich, eine Linse zu formen, welche eine solche Form aufweist, wenn den Eigenschaften der Korrekturlinse von einer Form (Ablösbarkeit) Beachtung gezeigt wird. Da jedoch eine Form darin mit einer Übertragungsoberfläche vorgesehen ist, welche den geteilten ebenen oder gekrümmten Flächen der Korrekturlinse entspricht, können die Höhen der Höhenunterschiede an Grenzen von Bereichen, welche eine Vielzahl von ebe nen oder gekrümmten Flächen, welche unterschiedliche Neigungswinkel aufweisen, auf 5 μm oder weniger gefertigt werden. Somit kann eine Korrekturlinse aus weichem optischen Kunststoffmaterial in der Form geformt werden und dann von der Form gelöst werden.
Auf diese Weise tritt, wenn die Höhenunterschieds-Fläche 4a'' hergestellt ist, um einen stumpfen Winkel bezüglich der Bezugsebene zu bilden, Interferenz in dem Belichtungslicht auf, welches zu den Grenzbereichen und deren Umgebung geleitet wird, um über einen relativ weiten Bereich gestreut zu werden, so dass die Energie des Belichtungslichts, welches von den Teilen der Korrekturlinse austritt, die durch die Grenzbereiche beeinflusst werden, reduziert werden kann, und daher ein gitterförmiges Muster dunkler Linien erzeugt werden kann, welches einheitlich in Breite und Kontrast ist.
Als Mittel zum weiteren Reduzieren der Energie des Belichtungslichts, welches von den Teilen der Korrekturlinse austritt, welche durch die Grenzbereiche beeinflusst werden, werden mehrere oder mehrere zehn von Linien in einer Höhenunterschiedsoberfläche 4a' der Grenzbereiche hergestellt, um die Oberflächenrauhigkeit zu zerstören, wie in 5 gezeigt. Im Ergebnis kann der Licht-Übertragungsfaktor an der Höhenunterschiedsoberfläche 4a' verringert werden, um weiter die Menge des Belichtungslichts zu verringern, welches von den Teilen der Korrekturlinse austritt, welche durch die Grenzbereiche beeinflusst werden.
Weiterhin werden auf der Rückseite der Grenzbereiche, d. h. auf der Lichtaustrittsseite des Belichtungslichts der Korrekturlinse, die Teile, an welchen das austretende Licht durch die obigen Grenzbereiche beeinflusst wird, darin mit einer vorbestimmten Breite von Linien, Kratzern oder Ähnlichem gebildet, um die Fläche rau genug zu machen und das Belichtungslicht zu streuen, wodurch eine Unregelmäßigkeit in der Breite des gitterförmigen Musters dunkler Linien vervollständigt wird, was eine der Hauptursachen des Erzeugens von Variationen während des Formens des Punktmusters ist. Wenn die Rückseite des Grenzbereichs auf diese Weise rau genug gemacht worden ist, ist es nicht notwendig, den Winkel θ der Höhenunterschiedsoberfläche 4a' oder 4a'' konstant hinsichtlich des einfallenden Belichtungslichts zu halten. Mit anderen Worten kann der Winkel θ konstant gehalten werden.
Das heißt, in dem Fall der Korrekturlinse 4 gemäß der zweiten Ausführungsform, ist es ausreichend, die Linienbreite und Kontrast des Musters dunkler Linien über die gesamte Belichtungslichtoberfläche einheitlich zu machen, welches auf der Belichtungslichtoberfläche durch Belichtungslicht erzeugt wird, welches durch die Korrekturlinse 4 geleitet wird und die Belichtungslichtoberfläche erreicht.
Eine Erklärung wird als nächstes bezüglich einer Form zum Formen der Korrekturlinse, welche in 4 gezeigt ist, gegeben werden.
18 ist eine perspektivische Ansicht einer Form zur Verwendung zum Formen der Korrekturlinse der 4, welche deren Aussehen zeigt. Für das Material einer Form 181 wird geeigneterweise vom Standpunkt seiner Verarbeitbarkeit oder Bearbeitbarkeit, welche später erklärt wird, ein eisenfreies weiches Metall verwendet, wie beispielsweise Aluminium-Legierung, Messing oder Kupfer.
Der unterste Punkt von einer Vielzahl von ebenen oder gekrümmten Flächen 181a, welche relativ zu einer Bezugsbodenebene 181c unterschiedlich geneigt sind, wird auf den obersten Punkt der geneigten Oberfläche der entstehenden zu formenden Korrekturlinse übertragen. Die Oberfläche der Form 181 ist ausgeformt, um mit der Übertragungsoberfläche der Korrekturlinse, welche in 1 gezeigt ist, zu korrespondieren.
Wie die obige Form bearbeitet wird, wird dann erklärt werden.
19 zeigt eine Maschine zum Schneiden in die Form zum Formen der Korrekturlinse. 20 zeigt ein Flussdiagramm zum Erklären des Schneidprozesses der Form.
Eine Form 191 ist fest auf dem Z-Tisch 143 zum Positionieren ihrer Neigungsrichtung montiert. Eine Oberfläche der Form wird unter Verwendung eines solchen Schneidwerkzeugs wie ein Diamantwerkzeug oder Messer, in die zuvor genannte Übertragungsoberfläche der Korrekturlinse geschnitten. Das Diamant-Schneidwerkzeug 144 ist fest an dem Drehtisch 142 montiert, um sich um das Zentrum der Schneidkante des Werkzeugs an seinem spitzen Ende als ein Drehzentrum zu drehen, so dass eine Bewegung des Tischs 141 in der X-Richtung hinsichtlich der Form 181 ein Schneiden bewirkt, während eine kontinuierliche Bewegung des Tischs 141 in der X-Richtung eine Schneidzuführung bewirkt.
Vor dem Ausführen der obigen Schneidarbeit wird der Winkel θ bezüglich der Bezugsebene vorher auf der Basis des obersten Punkts des Grenzbereichs der ebenen oder gekrümmten zu verarbeitenden Flächen berechnet, die Anzahl der Linien und eine optimale Bearbeitungsposition werden auf der Basis der Höhe der ebenen oder gekrümmten Fläche 181a bestimmt, dieser Zyklus wird sequentiell wiederholt, um die Bearbeitungspositionen für die Höhenschritte aller der diskontinuierlichen Grenzen zu bestimmen, wonach das eigentliche Schneiden der Form nun begonnen wird.
Wenn mehrere bis zu mehrere Zehner von Linien auf eine solche Höhenunterschieds-Oberfläche 4a', wie in 5 gezeigt, angewendet werden, um die Oberflächenrauigkeit auf der Höhenunterschieds-Oberfläche 4a' zu verschlechtern, werden die Schneidbedingungen so gesteuert, dass bewirkt wird, dass der Schneidzuführbetrag auf einer gewünschten Neigungsbasis während des Schneidvorgangs der ebenen oder gekrümmten Fläche 181a der Form 181 variiert. Dies resultiert darin, dass Linien von Rillen oder erhöhten Rücken von mehreren μm Tiefe auf der ebenen oder gekrümmten Fläche 181a gebildet werden.
In diesem Schneidsystem wird, nachdem eine Reihe von ebenen oder gekrümmten Flächen geschnitten worden sind, eine Neigungs-Zuführung des Z-Tischs 143 bewirkt, so dass die Höhe des Diamant-Schneidwerkzeugs 144 sequentiell durch den Drehtisch 142 während des Schneidens auf einen gewünschten Y-Richtungs-Neigungswinkel der ebenen oder gekrümmten Fläche 181b, welche als nächstes geschnitten werden soll, geändert wird.
In diesem Zusammenhang wird die Länge der Schneidkante des Diamant-Schneidwerkzeugs 144 in einer Richtung senkrecht zu der Schneidrichtung X vorher eingestellt, um gleich oder etwas länger als eine Seite der gewünschten ebenen oder gekrümmten Fläche 181b zu sein.
Der Form, welche gemäß des obigen Schneidsystems hergestellt wurde, wird ein optischer Kunststoff, wie beispielsweise Polymethyl-Metaacrylat oder ein thermofixiertes Harz, welcher eine hohe Lichtdurchlässigkeit zu einer Oberfläche von der Form aufweist, zugeführt, und wird dann einem Wärme- und Kompressionsprozess, unterzogen, um dadurch eine Korrekturlinse zu bilden. In diesem Zusammenhang kann ein durch ultraviolette Strahlung fixierter Harz der Oberfläche der Form zugeführt werden und kann einer ultravioletten Bestrahlung unterzogen werden, um dadurch eine Korrekturlinse zu bilden.
In dem Fall der durch das Verfahren des zuvor genannten Schneidsystems hergestellten Form, kann, da die Größe der gewünschten ebenen oder gekrümmten Fläche 181b und die Oberflächenkonfiguration der Form mit einer großen Flexibilität gestaltet sind, eine genaue Korrekturlinse hergestellt werden.
Als nächstes wird eine Erklärung in Bezug darauf gegeben, wie ein Phosphor- oder Fluoreszenz-Punktmuster durch Belichten des Films photosensitiven Materials auf der inneren Oberfläche der Frontplatte der Kathodenstrahlröhre unter Verwendung der Korrekturlinse 4, die in Übereinstimmung mit dem zuvor genannten Verarbeitungsverfahren gemacht wurde, um einen Anzeigebildschirm gemäß der vorliegenden Erfindung zu bilden, gebildet werden kann.
Das Verfahren des Bildens des Fluoreszenz-Punktmusters ist das gleiche wie das Verfahren, welches in der obigen „Beschreibung des verwandten Standes der Technik" im Zusammenhang mit 8 erklärt wurde, wie bereits sogar in der ersten Ausführungsform beschrieben. Das heißt, um einen Anzeigebildschirm gemäß der vorliegenden Erfindung zu bilden, wird die Korrekturlinse 83 der 8 durch die vorliegende Korrekturlinse 4 ersetzt, so dass das Belichtungslicht (gezeigt durch die gepunktete Linie in der Zeichnung), welches von der Lichtquelle 81 emittiert wird, durch die Linse 82 und Korrekturlinse 4 geleitet wird und dann auf die Lochmaske 87 gestrahlt wird. Im Hinblick auf die Korrekturlinse 4 wird der Neigungswinkel des Höhenunterschieds oder Grenzfläche 4a'' oder 4a' der Grenzfläche bezüglich der Bezugsebene 4c so ausgebildet, dass er einen konstanten stumpfen Winkel aufweist, die Oberflächenrauigkeit der Grenzfläche verschlechtert ist, oder eine konstante Breite der Linien oder Kratzer auf der Rückseite der Grenzfläche aufgebracht werden, um die Oberfläche rau zu machen und, um die Menge an Belichtungslicht, welches durch die Grenzflächen hindurchgeht, zu verringern, wodurch die Breite und Kontrast einer gitterförmigen Linie, welche durch das Belichtungslicht erzeugt wird, welches durch die Korrekturlinse hindurch geleitet wird, wünschenswerterweise konstant gehalten werden können.
Wenn eine Belichtung ausgeführt wird unter Verwendung einer so gebildeten Korrekturlinse 4, bewirkt die Bestrahlung des Belichtungslichts während der Vibration der Korrekturlinse 4, dass das Belichtungslicht gleichmäßig auf die Lochmaske 87 in einer vorbestimmten Zeit gestrahlt wird, wobei das Belichtungslicht, welches durch die Lochmaske 87 geleitet wird, auf den photosensitiven Film auf der inneren Oberfläche der Frontplatte der Kathodenstrahlröhre über die gesamte Belichtungsoberfläche mit einer gleichmäßigen Verteilung der Menge an gestrahlter Lichtenergie gestrahlt werden kann.
Im Ergebnis kann ein Fluoreszenz-Punktmuster, welches eine gute Positions- und Konfigurationsgenauigkeit aufweist, auf der inneren Oberfläche der Frontplatte der Kathodenstrahlröhre gebildet werden.
Ein Einsatz der obigen Farbkathodenstrahlröhre ermöglicht eine Herstellung von hochauflösenden Fernsehgeräten und Terminal-Bildschirmen.
Die Farbkathodenstrahlröhre, welche gemäß der vorliegenden Ausführungsform hergestellt wurde, wurde Belichtungseffekt-Messungen unterzogen, wobei die Messergebnisse im Wesentlichen die gleichen waren wie diejenigen in der vorhergehenden ersten Ausführungsform.
Obwohl die Einrichtung zum Realisieren eines Anzeigebildschirms gemäß der vorliegenden Erfindung vorhergehend im Zusammenhang mit den zwei Ausführungsformen erklärt worden ist, ist die besagte Einrichtung nicht auf die spezifischen Ausführungsformen beschränkt. Das heißt, dass die Korrekturlinse für Belichtung zur Bildung des Fluoreszenz-Punktmusters an der inneren Oberfläche der Frontplatte der Farbkathodenstrahlröhre mit einer Vielzahl von feinen ebenen oder gekrümmten Flächen gebildet ist, so dass das Verfahren, welches in der ersten Ausführungsform offenbart wurde, mit dem Verfahren, welches in der zweiten Ausführungsform offenbart wurde, kombiniert werden kann, oder ein Teil dieser Verfahren verwendet werden kann, so lange wie die Linienbreite des gitterförmigen hell/dunkel-Linienmusters oder Musters dunkler Linien, welches auf der Belichtungsoberfläche erzeugt wird, wenn das Belichtungslicht darauf gestrahlt wird, sowie der Kontrast des Belichtungslichts, welches auf diese Muster gestrahlt wurde, und die Belichtungsoberfläche, welche nicht zu den Mustern gehört, über die gesamte Belichtungsoberfläche konstant werden.
Zum Beispiel werden, sogar wenn die Korrekturlinse auf ihrer Eintrittsoberflächenseite mit einer Konfiguration gebildet ist, welche auf dem Verfahren basiert, welches in der ersten Ausführungsform offenbart ist, und auf der gegenüberlie genden Lichtaustrittsoberflächenseite mit solch einer gleichmäßigen Breite von eingekerbten und gratförmigen Linien, wie in der zweiten Ausführungsform offenbart, die Linienbreite des Hell-/Dunkel-Musters oder Musters dunkler Linien sowie der Kontrast des Belichtungslichts, welches auf diese Muster gestrahlt wird und die Belichtungsoberfläche, welche nicht zu den Mustern gehört, über die gesamte Belichtungsoberfläche konstant und gleichmäßig gemacht.
Da die Linienbreite der gitterförmigen hellen und dunklen Linien, welche durch die Korrekturlinse erzeugt werden, welche eine Vielzahl von feinen ebenen oder gekrümmten Flächen darauf aufweist sowie der Kontrast davon, einheitlich über die gesamte Belichtungsoberfläche auf der Lochmaske gemacht werden, ermöglicht die Belichtung während der Vibration der Korrekturlinse die Bildung eines Fluoreszens-Punktmusters, welches eine gute Konfigurations- und Positionsgenauigkeit aufweist, was zu einer Kathodenstrahlröhre führt, welche eine gute Darstellungsqualität aufweist.
Zusätzlich ermöglicht die Verwendung einer solchen Kathodenstrahlröhre die Herstellung von hochauflösenden Fernsehapparaten und Terminal-Monitoren.

Claims

Anzeigebildschirm für eine Farbkathodenstrahlröhre, wobei der Anzeigebildschirm (85) ein fluoreszierendes Punktmuster mit mindestens 1.000.000 Pixels hat, welches durch Lichtaussetzung durch eine Schattenmaske (87) gebildet wird, und das fluoreszierende Punktmuster ist geformt und positioniert mit solcher Genauigkeit, dass es einen Helligkeitsschwankungsfaktor hat, welcher nicht größer als ± 0,15% ist.
Farbkathodenstrahlröhre einschließlich eines Anzeigebildschirmes wie in Anspruch 1 dargelegt, wobei die Farbkathodenstrahlröhre den Anzeigebildschirm hat, welcher ein Vorderteil einer Anzeigeröhre bildet, die Anzeigeröhre eine Elektronenkanone zum Erzeugen eines Elektronenstrahls einschließend zum Auftreffen auf das fluoreszierende Punktmuster des Anzeigebildschirms, und ein Ablenkungsjoch, welche vorgesehen ist hinsichtlich der Anzeigeröhre zum Steuern des Elektronenstrahls, welcher von der Elektronenkanone erzeugt wird.