JP2596897B2 - カラーテレビ受像管のスクリーン形成のためのフエースプレートの露光方法及び装置 - Google Patents

カラーテレビ受像管のスクリーン形成のためのフエースプレートの露光方法及び装置

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JP2596897B2
JP2596897B2 JP61129987A JP12998786A JP2596897B2 JP 2596897 B2 JP2596897 B2 JP 2596897B2 JP 61129987 A JP61129987 A JP 61129987A JP 12998786 A JP12998786 A JP 12998786A JP 2596897 B2 JP2596897 B2 JP 2596897B2
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    • H01J9/227—Applying luminescent coatings with luminescent material discontinuously arranged, e.g. in dots or lines
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  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、シャドウマスク型カラーテレビ受像管の陰
極ルミネセンススクリーンを形成するために、フェース
プレート上に塗布された感光性物質を露光する方法及び
装置に関するものである。
カラー受像管は、フェースプレートを備える。このフ
ェースプレートの内表面には、通常電子銃が放射する電
子ビームに励起されて赤色、緑色もしくは青色の光を発
光する陰極ルミネセンス材料からなる垂直帯状体が構成
するスクリーンが備えられている。従って、スクリーン
は３つの垂直帯状体を１組としての帯状体の連続体であ
り、各組は赤色帯、緑色帯及び青色帯から構成されてい
る。各色は、対応する電子ビームによって励起される。
受像管では、隣接する２つの螢光帯はグラファイトから
なる黒帯によつて分離されており、一般に「マトリック
ス」と呼ばれており、これによって画像のコントラスト
が改善される。シャドウマスク型受像管では、ある特定
の色、例えば青を選択するビームがその特定色（青）の
螢光面のみを励起して色の選択がなされる。すなわち、
スクリーンの手前にシャドウマスクを備え、そのシャド
ウマスクのスリットの位置及び配置によって色の選択が
確実になされる。
フェースプレートに形成されたスクリーンに対するシ
ャドウマスクの位置決めは、高精度になされなけれはせ
ならない。したがって、このシャドウマスクを用いてス
クリーンを形成するには、スクリーン形成前に受像管の
フェースプレート上にシャドウマスクを固定しなければ
ならない。各螢光物質は、以下の方法で塗布される。紫
外線（UV）に露光されて硬化する感光性物質と螢光物質
の混合溶液でプレートの内表面を被覆し、次に紫外線光
源と受像管の偏向装置たるレンズとを備える光学装置に
よって、プレート内表面の被覆溶液をシャドウマスクを
介して露光する。光学装置、特に紫外線ランプの位置
は、硬化したい溶液状の螢光体の色に依拠する。この方
法で、所定色の位置にある感光性物質のみが露光されて
硬化する。他の位置にある物質は硬化せず、ガラス上に
固定されないので、水もしくは他の液体を用いて洗浄除
去することができる。
紫外線光源が出射する放射線の光度は出射方向により
一定ではないので、この紫外線光源とスクリーンの間に
フィルタを設置して、この欠点を補う。すなわち、スク
リーン表面に到達する放射線の光度ができるだけ一定と
なるようにして、硬化する面積を一定化する。
スクリーン上に、連続する垂直な帯状（しま状）蛍光
体及びグラファイトを形成するには、垂直な線に沿って
連続的に配置されたスリットを有するようにシャドウマ
スクを構成する。しかしながら、特別な配慮をしなけれ
ば、スクリーン上に連続しない螢光体及びグラファイト
ができてしまう。こうした不備を回避するために、露光
装置を垂直方向に移動させて露光する。
各型式及び各寸法のカラー受像管の製作には、個有の
露光装置を必要とする。言い換えれば、所定の型式及び
寸法の装置を、他の寸法もしくは他の型式のカラー受像
管の製作に使用することはできない。更に、この場合の
露光時間は比較的長い。
本発明は、上記問題点を解決することを目的とするも
のである。
本発明の装置は、ビーム特に細いビームを放射する好
ましくはレーザからなる光源と、フェースプレートの表
面を走査するビームを偏向する偏向装置と、光変調器
と、スクリーンが受ける光度が実質上一定となるように
光変調器を制御し、且つシャドウマスクのスリットを介
してスクリーン上を垂直な帯状に露光するよう走査を制
御する計算機等のプログラム可能な装置とを備えてい
る。
光変調器は、従来技術による露光装置のフィルタが果
たす役割と同様の役割を果たす。すなわち、スクリーン
上の各点において単位面積あたりの光エネルギ量が一定
となるように、光変調器を制御する。したがって、本装
置では、ビームの光度は、周知の装置とは異なりどの方
向にも原則として一定である。光変調の必要性は、スク
リーンとビームの交差断面積が各点について同一ではな
いということに起因する。この交差断面積は、中央部よ
り端部においてより大きい。単位面積あたりの光エネル
ギ密度は中央部より端部においてより小さいからであ
る。言い換えれば、光変調器は、端部より中央部におい
て光度が小さくなるように制御される。
光源としてレーザを使用すれば、露光時間は低減され
製作時間も低減することができる。
１実施例に従えば、プログラム可能な装置は、偏向中
心の移動を制御する。スクリーンの軸線に平行に偏向中
心を移動させて、所定の色の帯状蛍光体から他の色の帯
状蛍光体へと露光を行うことができる。スクリーンの垂
直な帯状蛍光体に平行に偏向中心を移動させて、帯状螢
光体及び場合によっては帯状グラファイトを連続的に形
成することもできる。更に、スクリーンに垂直に偏向中
心を移動させて、他の型式もしくは他の寸法の受像管の
製作に、本露光装置を適応することもできる。
本発明のその他の特徴及び利点は、以下のいくつかの
実施例の説明によって明らかとなろう。本発明の説明
は、カラー受像管、特にテレビ受像管のフェースプレー
ト−スクリーン及びシャドウマスク等の本発明による装
置を概略的に示す添付図面を参照して行われる。
本装置12は、感光性物質に所定色の螢光体もしくはグ
ラファイトを混合した溶液で表面全体が被覆されたフェ
ースプレート10の内表面を、垂直帯状体131、‥‥、13n
‥‥に沿って露光する際に使用される。露光された帯状
の感光性物質は硬化する。この方法によって、硬化した
物質は含有する螢光体もしくはグラファイトとともにガ
ラス上に残留し、一方硬化されなかった物質、すなわち
露光されなかった物質は洗浄によって除去される。
露光は、垂直軸線151、‥‥、15n‥‥に沿って配置さ
れた垂直スリットが構成するシャドウマスク11のスリッ
ト14を介して行われる。カラー受像管が本来の機能を果
たす際、シャドウマスク11の役割は、ある特定色の螢光
体を励起すべき電子ビームが他の色の螢光体をも励起す
ることがないように、各電子ビームを遮断することであ
る。したがって、シャドウマスク11は、スクリーン10に
対して高精度に所定位置に設置される。そして、スクリ
ーンはシャドウマスクのスリットに整合するよう構成さ
れる。
本発明による露光装置12は、例えばスクリーン10に塗
布された感光性物質を硬化させる紫外線を放射するレー
ザ16からなる光源を備える。レーザ16が出射するコヒー
レントなビーム17は、その断面のあらゆる点で必ずしも
一定の光度を有するわけではないので、光学素子18でビ
ーム17に絞り操作を施して、断面の各点での光度が一様
なビーム19に変換する。光学素子18は、コリメートレン
ズ20と、レンズ20の焦点位置に開口部を有する絞り装置
21と、絞り装置21の開口部の位置に物体焦点を有するレ
ンズ22とを備える。従って、光学素子18はレーザビーム
の中央部分のみを処理してこの中央部断面を増幅する。
ビーム19は、光変調器23に入射する。その光変調器
は、その入力24と計算機27の出力26の間のインターフェ
イス25から出力される電気信号によって制御される。イ
ンターフェイス25は、２つ出力端子を備えるスイッチ回
路を有し、各出力端子にはデジタル−アナログコンバー
タか接続され、該コンバータの出力信号は増幅器で増幅
される。
インターフェイス25は、光変調器23が出射するビーム
30ののための偏向装置29の制御入力28に信号を出力する
第２の出力を備えている。
偏向装置29は、屈折および／または反射によってビー
ム30を偏向し、スクリーン10の表面全体を走査するビー
ム31を出射する。走査は、例えば１列毎に行われる。ビ
ーム31はまず第１の垂直面、すなわち帯状体131の垂直
面を移動し、次の列へと順次走査するように移動する。
偏向装置29において偏向中心32が固定の場合、シャド
ウマスク11のスリット14間の離隔部33に対応して、スク
リーン10の各列13に露光されない部分ができる。このた
め偏向中心32は、各列13のうち最初の走査で露光されな
かった部分に充分達する範囲で、上部からもしくは下部
から垂直方向へ各列13と平行に移動するのである。この
偏向中心32の垂直移動は、１列ごとに行われる。すなわ
ち、ある列の走査後ごとに偏向中心32を矢印36で示すよ
うに移動し、偏向中心32を新たな位置に置いて同列の走
査を再度行う。変形例として、偏向中心32を固定にして
スクリーン10のあらゆる列を走査し、次にこの偏向中心
32を移動して、最初の走査で露光されなかった列の部分
に達するように列全体の走査を再度行うこともできる。
偏向装置29の偏向中心32は、また矢印35に示すように
スクリーンの水平ラインに平行で且つビーム30に直角な
水平方向に移動して、露光すべき特定色から他の色もし
くは黒の帯状体へ、露光位置を移動させることができ
る。
また、偏向中心32はスクリーンに垂直に、すなわち矢
印34で示すようにビーム17、19及び30の方向にも移動す
ることができ、特に他の型式の受像管を製作する際に本
装置12を適用することが可能となる。
光変調器23は、カー（Kerr）効果のセル、ポッケルス
（Pockels）効果のセル、若しくはファラデイ（Farada
y）効果のセルによって構成される。この型の電気光学
式もしくは磁気光学式変調器についての詳細は、例えば
ジー・ブロッサン著「光エレクトロニクス」マソン エ
シ1974（G.Broussand,“Opto-electronique",Masson
et Cie,1974）に明らかである。
偏向装置29は、例えばブリユアン（Brillouin）効果
の音響光学式偏向装置、機械式偏向装置、もしくは例え
ばポッケルス（Pockels）効果の電気光学式偏向装置で
ある。これらの偏向装置についてもまた、前掲の文献に
詳述されている。
偏向装置29では、偏向中心32を固定して走査を行う電
気音響式装置と、偏向中心32が移動するように偏向装置
を移動させる機械式装置とを組合わせて構成することが
できる。また、ドイツ連邦共和国特許出願第3035367号
に記載のように、ミラー付き回転装置を別の軸廻りに回
転する支持材と連接して使用することもできる。
計算機27は、変調器23及び偏向装置29に対して、適切
な制御信号を連続的に出力26から出力するようにプログ
ラムされている。従って、計算機の出力26は、ビーム19
の減衰量を示す、変調器23の入力24に入力される信号
と、偏向中心32の位置、ビーム31が存在すべき走査平面
の位置及び該平面内の参照方向とビーム31が角度を示す
入力28に入力される信号とを出力する。
他の型式の受像管、とりわけ寸法が異なる受像管の製
作に装置12を使用するには、計算機27のプログラミング
を変更するだけで対応できる。このようなプログラミン
グ及びその変更は、当業者には周知の操作によってなさ
れる。
光源はレーザであることがより好ましいが、インコヒ
ーレントな光源によって構成することもできる。
さらに変形例として、変調器23の代わりに計算機27に
よって励起してレーザ16を変調することもできる。
【図面の簡単な説明】
本発明の添付図面は、カラー受像管、特にテレビ受像管
のフェースプレート−スクリーン及びシャドウマスク等
の本発明による装置の概略図であり、フェースプレート
−スクリーン10及びシャドウマスクを露光装置より大き
な縮尺で示す。 （主な参照番号） 10……スクリーン、11……シャドウマスク、16,18……
光源、19……ビーム、23……光変調器、27……計算機、
29……偏向装置、31……ビーム、32……偏向中心
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−68（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−134552（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−147248（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−78273（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−59626（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−51726（ＪＰ，Ａ) 特公 昭59−8937（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (15)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】シャドウマスク型のカラーブラウン管のス
    クリーン上に塗布された感光性材料をシャドウマスクを
    通して露光して硬化させ、カラーブラウン管のスクリー
    ンを形成する露光装置であって、 細い光ビームを放射する光源と、 上記スクリーンを走査するように上記細い光ビームを偏
    向する偏向装置と、 上記スクリーンの各点における光度が一定となるうよう
    に、計算機によって制御される光変調器と、 を備えることを特徴とする露光装置。
  2. 【請求項２】上記光変調器が、上記光源と上記偏向装置
    の間に設置されることを特徴とする特許請求の範囲第１
    項に記載の装置。
  3. 【請求項３】上記光変調器が、電気光学式もしくは磁気
    光学式であることを特徴とする特許請求の範囲第１項ま
    たは第２項に記載の装置。
  4. 【請求項４】上記計算機が、上記偏向装置をも制御する
    ことを特徴とする特許請求の範囲第１項から第３項のい
    ずれか１項に記載の装置。
  5. 【請求項５】上記偏向装置が、上記計算機に制御され
    て、その偏向中心をスクリーンの水平ラインに平行に移
    動でき、ある特定の色の螢光面を露光した後、他の色の
    螢光面もしくは螢光面間のグラファイト帯を露光できる
    よう構成されていることを特徴とする特許請求の範囲第
    ４項に記載の装置。
  6. 【請求項６】上記偏向装置が、上記計算機に制御され
    て、その偏向中心を上記スクリーン上の螢光面の列に平
    行に垂直方向に移動でき、シャドウマスクの隣接スリッ
    ト間に離隔部に影響されずに各列の螢光面全体の露光で
    きるよう構成されていることを特徴とする特許請求の範
    囲第４項または第５項に記載の装置。
  7. 【請求項７】上記偏向装置が、上記計算機に制御され
    て、上記偏向中心を上記スクリーンに対して垂直な方向
    に移動できるようになされており、様々な型式の受像管
    の製作に使用可能であることを特徴とする特許請求の範
    囲第４項に記載の装置。
  8. 【請求項８】上記偏向装置が、電気音響変換式であるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１項から第７項のいず
    れか１項に記載の装置。
  9. 【請求項９】上記光源が、紫外線レーザ発振装置を含む
    ことを特徴とする特許請求の範囲第１項から第８項のい
    ずれか１項に記載の装置。
  10. 【請求項１０】上記レーザビームの中央部だけが、上記
    偏向装置によつて偏向されるような絞り装置を備えるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第９項に記載の装置。
  11. 【請求項１１】上記計算機が、上記スクリーンの相違す
    る２つの点における該スクリーンと上記ビームの交差断
    面積の差異を補正するために上記光変調器を制御するこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１項から第10項のいず
    れか１項に記載の装置。
  12. 【請求項１２】シャドウマスク型のカラーブラウン管の
    スクリーン上に塗布された感光性材料をシャドウマスク
    を通して露光して硬化させる露光方法であって、 上記スクリーンを走査するように細い光ビームを偏向
    し、 上記スクリーンの各点における光度が一定となるように
    ビームの光度を補正することを特徴とする露光方法。
  13. 【請求項１３】あらゆる方向でも一定の光度を有するよ
    うに上記ビームの光度を補正し、上記スクリーンの相違
    する２つの点における該スクリーンと上記ビームの交差
    断面積の差異を補正することを特徴とする特許請求の範
    囲第12項に記載の方法。
  14. 【請求項１４】上記細い光ビームの偏向中心を固定して
    細い光ビームを上記スクリーンの全高にわたって走査
    し、次に該偏向中心を列に平行な垂直方向に移動して同
    列を再び走査し、シャドウマスクのスリット間の離隔部
    のために露光されなかった螢光面を露光することを特徴
    とする特許請求の範囲第12項または第13項に記載の方
    法。
  15. 【請求項１５】上記細い光ビームの偏向中心を固定して
    上記スクリーンの各列を走査し、次に該偏向中心を移動
    して列全体を再び走査し、上記シャドウマスクの隣接ス
    リット間の離隔部のために第１の走査では露光されなか
    った螢光面を露光することを特徴とする特許請求の範囲
    第12項または第13項に記載の方法。
JP61129987A 1985-06-04 1986-06-04 カラーテレビ受像管のスクリーン形成のためのフエースプレートの露光方法及び装置 Expired - Lifetime JP2596897B2 (ja)

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