JP2002050286A - カラーブラウン管の露光用調光フィルターおよびカラーブラウン管用露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガラスパネルは水平方向、垂直方向、対角線
方向のいずれにも内面の曲率が異なり、その間は中間的
な曲率でつながれている。したがってフォトレジストの
膜厚はガラスパネル中心からの距離だけでなく前記各方
向によっても違いがある。調光フィルターの透過率分布
はこれを考慮しなければならない。 【解決手段】 調光フィルター１０中心を通り偏角θの
異なるｋ本の直線を選び、この直線上の透過率をそれぞ
れ中心からの距離ｒの３次関数として表わす。次にこれ
らｋ本の直線の間の偏角θについての透過率の補間式を
与える。以上の二種類の式、つまり直線上の透過率の式
と各直線間の透過率の式を組み合わせて、調光フィルタ
ー１０の全ての位置の透過率を表わす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はカラーブラウン管の
蛍光面露光時に光強度分布補正に用いられる調光フィル
ターの透過率分布および前記調光フィルターを備えたカ
ラーブラウン管用露光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラーブラウン管の蛍光面パターンはシ
ャドウマスクを露光マスクとした露光工程とその後の現
像工程により形成される。図３にカラーブラウン管用露
光装置３０の概略図を示す。フォトレジスト３１を内面
に塗布したガラスパネル３２にシャドウマスク３３を取
りつけ、それらを露光装置３０のテーブル３４上に載せ
る。超高圧水銀灯光源３５から出た光３６は軌道補正フ
ィルター３７、調光フィルター３８を通りシャドウマス
ク３３を通過してフォトレジスト３１に当りフォトレジ
スト３１の化学反応を起こす。ここで軌道補正フィルタ
ー３７は光３６を電子ビームの軌道に合わせるためのフ
ィルターで、調光フィルター３８は所望の光強度分布を
得るためのフィルターである。そのため調光フィルター
３８は所望の光強度分布が得られるように場所により透
過率が異なる。

【０００３】調光フィルターの透過率分布については既
にいくつかの発明が開示されている。その第一例は特開
２０００−３９５０４号公報に開示された、調光フィル
ターの中心（光軸と調光フィルターの交点）を中心とし
て、透過率が同心円状に、内側が低く外側が高くなる調
光フィルターである。第二例は特開平６−３０２２６９
号公報に開示された、調光フィルターの中心を原点とす
るｘ−ｙ座標に従い、透過率が二次元分布する調光フィ
ルターである。ただしこの公報に適切な透過率分布は開
示されていない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】第一の課題はフォトレ
ジスト３１の膜厚分布から来るものである。すなわちガ
ラスパネル３２内面のフォトレジスト３１塗布において
はガラスパネル３２を高速回転させてフォトレジスト３
１厚さの平準化をおこなうが、ガラスパネル３２は単純
な平面ではないためフォトレジスト３１を一様な厚さに
塗布することはできない。詳しくいうとガラスパネル３
２は（通常の画面として見たときの）水平方向、垂直方
向、対角線方向のいずれにも内面の曲率が異なり、その
間は中間的な曲率でつながれている。したがってフォト
レジスト３１の膜厚はガラスパネル３２中心からの距離
だけでなく前記各方向によっても違いがある。

【０００５】第二の課題は露光装置３０の幾何学的な問
題である。すなわちガラスパネル３２の中央部と周辺部
では光源３５からの距離が異なり、光源３５から遠い周
辺部の方が光強度が弱くなる。

【０００６】前述した従来の調光フィルターの第一例は
透過率が同心円状に内側が低く外側が高くなる調光フィ
ルターであるから、前記の第二の課題のみの対策であ
り、第一の課題の対策がなされていない。

【０００７】また従来の調光フィルターの第二例は調光
フィルターの中心を原点とするｘ−ｙ座標に従い、透過
率が二次元分布する調光フィルターであるから一応前記
の全ての課題の対策となっている。しかし上述のように
ガラスパネル３２の内面において、ガラスパネル３２中
心からの距離と方向にフォトレジスト３１の膜厚分布が
支配されることを考えると、調光フィルター３８の透過
率は調光フィルター３８の中心からの距離（ｒ）と方向
（偏角θ）の関数である方が有利である。その理由は調
光フィルター３８の透過率を中心からの距離（ｒ）と方
向（偏角θ）の関数とするならば数式で簡潔に表現でき
るから必要なデータ量はごく少ないが、これをｘ−ｙ座
標を用いて表現すると調光フィルター３８の全ての位置
での透過率を数値で表現する必要があるから膨大なデー
タ量となる。さらに数式で表現されていれば詳しい計算
をしなくても透過率分布の傾向が直感的に把握できるた
め設計および改良が容易であるが、二次元の数値分布で
は等分布線を描かないと何も把握できない。しかし等分
布線を描くには時間と手間がかかり、設計の見とおしが
立ち難い。したがって透過率がｘ−ｙ座標に従い二次元
分布する調光フィルター３８は設計上不利である。

【０００８】本発明の目的は、調光フィルターの中心か
らの距離（ｒ）と方向（偏角θ）をパラメーターとする
簡潔な数式で透過率を表わし、これにより設計と改良の
容易な調光フィルターを実現し、その調光フィルターを
備えた高性能の露光装置を実現することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】従来の調光フィルターの
課題を解決するため本発明の調光フィルターでは、まず
調光フィルター中心を通り偏角θの異なるｋ本の直線を
選び、この直線上の透過率Ｔをそれぞれ中心からの距離
ｒの３次関数として表わす。次にこれらｋ本の直線の間
の偏角θについての透過率Ｔの補間式を与える。以上の
二種類の式、つまり直線上の透過率の式と各直線間の透
過率の式を組み合わせて、調光フィルターの全ての位置
の透過率を表わす。

【００１０】請求項１記載の発明は、カラーブラウン管
の蛍光面露光用の調光フィルターにおいて、ｒを調光フ
ィルターの中心からの距離とするとき、前記調光フィル
ターの中心を通る偏角がθ_１、θ_２、…、θ_ｋのｋ本の
（ｋ≧３）直線Ｓ_１、Ｓ_２、…、Ｓ_ｋ上における前記調
光フィルターの透過率を、Ｔ_１（ｒ）、Ｔ_２（ｒ）、…
Ｔ_ｋ（ｒ）とするとき、Ｔ_ｉ（ｒ）、（ｉ＝１、２、
…、ｋ）が下記のｒの３次式（数１）により表わされる
ことを特徴とする調光フィルターである。

【００１１】

【数１】

【００１２】このように調光フィルターの透過率分布
を、調光フィルターの中心からの距離ｒと偏角θの３次
式とすることにより、フォトレジストの膜厚分布がガラ
スパネルの中心からの距離と方向に支配される現象によ
く適合した調光フィルターが得られる。いうまでもなく
透過率分布は３次式で簡潔に表現されているから必要な
データ量はごく少ない。

【００１３】請求項２記載の発明は、請求項１記載の調
光フィルターにおいて、偏角θの範囲がθ_ｉ≦θ≦θ
_ｉ＋１における調光フィルターの透過率をＴ（ｒ、θ）
とするとき、Ｔ（ｒ、θ）が下記の補間式（数２）によ
り表わされることを特徴とする調光フィルターである。

【００１４】

【数２】

【００１５】この補間式は指数ｎがどのような数値であ
っても各θ_ｉにおいて透過率Ｔ（ｒ、θ）が連続してつ
ながる特徴がある。そのため適切な指数ｎを計算ないし
実験により自由に選択できる。もちろんこの補間式によ
る透過率Ｔ（ｒ、θ）の表現も簡潔であるからデータ量
はごく少なくて済む。

【００１６】請求項３記載の発明は、請求項２記載の調
光フィルターにおいて、指数ｎが０．５≦ｎ≦２である
ことを特徴とする調光フィルターである。

【００１７】発明者は計算および実験により、補間式の
指数ｎが０．５≦ｎ≦２であるときカラーブラウン管の
露光状態が良好であることを見出した。

【００１８】請求項４記載の発明は、請求項１〜３記載
の調光フィルターを備えたカラーブラウン管用露光装置
である。

【００１９】上記の調光フィルターを備えることによ
り、フォトレジストはガラスパネル中心からの距離だけ
でなく各方向による厚さの違いがあるという第一の課
題、またガラスパネルの中央部と周辺部では光源からの
距離が異なり周辺部の方が光強度が弱くなるという第二
の課題を克服して、ガラスパネルの全ての位置で適切な
露光状態を得る露光装置が実現できる。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明の調光フィルターの実施例
を図を用いて説明する。図１は本発明の調光フィルター
の一実施例１０の平面図である。本発明の調光フィルタ
ー１０は１９型カラーブラウン管用で、厚さ３ｍｍ、一
辺１７８ｍｍのソーダライムガラスからなり、表面に後
述の透過率分布Ｔ（ｒ、θ）をもつ紫外線吸収膜が印刷
されている。調光フィルター１０の透過率Ｔ（ｒ、θ）
は調光フィルター１０の中心からの距離ｒと水平軸から
の偏角θにより表わされる。

【００２１】本発明の調光フィルター１０では、まず調
光フィルター１０中心を通り偏角が０°、θ_１、θ_２、
４５°、９０°、１３５°、θ_５、θ_６の８本の直線Ｓ
_０（水平軸）、Ｓ_１、Ｓ_２、Ｓ_３、Ｓ_９０（垂直軸）、
Ｓ_４、Ｓ_５、Ｓ_６の８本の直線を選んだ。ここでθ_１、
θ_２はｔａｎθ_１＝９／１６、ｔａｎθ_２＝３／４とな
るようにした。またＳ_５、Ｓ_６は垂直軸に対してＳ_２、
Ｓ_１と対称になるようにした。

【００２２】以上の８本の直線上の透過率Ｔ_０（ｒ）、
Ｔ_１（ｒ）、Ｔ_２（ｒ）、Ｔ_３（ｒ）、Ｔ_９０（ｒ）、
Ｔ_４（ｒ）、Ｔ_５（ｒ）、Ｔ_６（ｒ）は、（数３）の通
りである。なおＴ_０（ｒ）以外の式はｒの３次の項を０
とした。

【００２３】

【数３】

【００２４】また、図２には横軸に距離ｒ、縦軸に透過
率Ｔをとった（数３）に示す透過率のグラフを示す。

【００２５】次にこれら８本の直線の間の偏角θについ
ての透過率の補間式Ｔ（ｒ、θ）を（数４）のように定
めた。すなわち指数ｎは１または０．８とした。

【００２６】

【数４】

【００２７】以上の二種類の式、つまり直線上の透過率
の式（数３）と各直線間の透過率の式（数４）を組み合
わせて、調光フィルター１０の全ての位置の透過率分布
を表わした。

【００２８】そして以上の透過率分布を有する調光フィ
ルター１０を用いて１９型カラーブラウン管のブラック
マトリックスおよびＲ，Ｇ，Ｂ蛍光体の露光、現像を実
施し、蛍光面全体で満足できるブラックマトリックスお
よびＲ，Ｇ，Ｂ蛍光体を得た。

【００２９】

【発明の効果】本発明の調光フィルターの透過率分布は
調光フィルターの中心からの距離ｒと偏角θの３次式と
することによりフォトレジストの膜厚分布の傾向に適合
する。また本発明の補間式は指数ｎがどのような数値で
あっても各θ_ｉにおいて透過率Ｔ（ｒ、θ）が連続して
つながるため適切な指数ｎを計算ないし実験により自由
に選択できる。また本発明の補間式にて指数ｎを０．５
≦ｎ≦２とすることでカラーブラウン管の露光状態を良
好にできる。また透過率を簡潔な数式で表わしているた
め、必要なデータ量が少なく、かつ調光フィルターの設
計と改良が容易である。また上記の調光フィルターを備
えることにより、ガラスパネルの全ての位置で適切な露
光状態を得る露光装置が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の調光フィルターの一実施例の平面図

【図２】 本発明の調光フィルターの一実施例の透過率
のグラフ

【図３】 カラーブラウン管用露光装置の概略図

【符号の説明】

１０ 調光フィルター ３０ カラーブラウン管用露光装置 ３１ フォトレジスト ３２ ガラスパネル ３３ シャドウマスク ３４ テーブル ３５ 光源 ３６ 光 ３７ 軌道補正フィルター ３８ 調光フィルター

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】カラーブラウン管の蛍光面露光用の調光フ
   ィルターにおいて、ｒを調光フィルターの中心からの距
   離とするとき、前記調光フィルターの中心を通る偏角が
   θ_１、θ_２、…、θ_ｋのｋ本の（ｋ≧３）直線Ｓ_１、Ｓ
   _２、…、Ｓ_ｋ上における前記調光フィルターの透過率を
   Ｔ_１（ｒ）、Ｔ_２（ｒ）、…Ｔ_ｋ（ｒ）とするとき、Ｔ
   _ｉ（ｒ）、（ｉ＝１、２、…、ｋ）が下記のｒの３次式
   （数１）により表わされることを特徴とする調光フィル
   ター。 【数１】
2. 【請求項２】請求項１記載の調光フィルターにおいて、
   偏角θの範囲がθ_ｉ≦θ≦θ_ｉ＋１における調光フィル
   ターの透過率をＴ（ｒ、θ）とするとき、Ｔ（ｒ、θ）
   が下記の補間式（数２）により表わされることを特徴と
   する調光フィルター。 【数２】
3. 【請求項３】請求項２記載の調光フィルターにおいて、
   指数ｎが０．５≦ｎ≦２であることを特徴とする調光フ
   ィルター。
4. 【請求項４】請求項１〜３記載の調光フィルターを備え
   たカラーブラウン管用露光装置。