JP3282410B2 - フラットディスプレイおよびその蛍光スクリーン焼付け方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、カラーテレビジョン
受像機やコンピュータ端末に用いられるフラット形の受
像管（以下、フラットディスプレイと称する）の構造と
その蛍光スクリーンの焼付け方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図８は、従来のフラットディスプレイの
概略構造を示す図である。図８において、１はフラット
ディスプレイの外囲器を構成する例えばガラス封体、２
はガラス封体１のディスプレイ側のパネル部、３はパネ
ル部２の内面でフラットディスプレイのディスプレイ部
分に設けられた蛍光スクリーン、４は蛍光スクリーン３
より約２０ｍｍ程度離れた位置で蛍光スクリーン３に対
して平行に対向して設けられたマトリックス電極群であ
って、後述するように例えば３枚の電極で構成されてい
る。５はガラス封体１の背面側に設けられ蛍光スクリー
ン３に電子ビームを放射する電子源であって、その構造
は、例えば線状の電極が複数本架張されており、それぞ
れの電極には電子ビームを発生させる電子放射物質が塗
布されている。

【０００３】また、６はパネル部２の側面に設けられ、
マトリックス電極群４を懸架して保持するピンである。
マトリックス電極群４を構成する各電極は無数に穿たれ
た開口を有しており、電子源５で発生した電子ビーム
は、言わばシャワーのようにマトリックス電極群４にほ
ぼ鉛直に射突し、マトリックス電極群４の開口を通過し
た電子ビームがパネル部２の内面に設けられた蛍光スク
リーン３に射突して発光せしめる。

【０００４】図９は、図８におけるマトリックス電極群
４と蛍光スクリーン３の具体的な構造とその位置関係を
説明する図である。図９において、４ＡＭは横マトリッ
クス電極、４ＢＭは縦マトリックス電極、４ＣＭはフォ
ーカス電極であって、それぞれ互いに平行に配設され、
マトリックス電極群４を構成している。これら３枚の各
電極は、通常のシャドウマスク方式カラー受像管で使用
されるシャドウマスクと似た金属板をそれぞれ絶縁コー
トした電極板であり、それぞれがＳＰＣＣ材の０．１５
ｍｍ〜０．２２ｍｍ程度の厚みを有した金属板である。
この金属板に、例えば、０．４５ｍｍのピッチで直径１
７０μｍ程度の丸孔の開口が無数に穿たれている。横マ
トリックス電極４ＡＭには横方向の開口孔列に対向させ
た横方向の線状の電極が絶縁コートを介して設けられて
いる。

【０００５】縦マトリックス電極４ＢＭは、横マトリッ
クス電極４ＡＭとほぼ同じ構造であるが、絶縁コートを
介して開口孔列に対向させて設けられた線状の電極は、
横マトリックス電極４ＡＭに設けられた横方向の線状電
極と直交する縦方向に設けられている。この２枚の電極
４ＡＭおよび４ＢＭに電圧を印加することにより、電子
ビームに対して、蛍光スクリーン３への到達をオン／オ
フ制御することができる。また、フォーカス電極４ＣＭ
は、金属板の構造としては横マトリックス電極４ＡＭあ
るいは縦マトリックス電極４ＢＭと似ているが、フォー
カス電極４ＣＭの開口を通過した電子ビームを蛍光スク
リーン３上で絞りフォーカス調整を行うための電極であ
り、横マトリックス電極４ＡＭあるいは縦マトリックス
電極４ＢＭに設けられたような線状の電極はなく、全面
に所定の電位が加えられる。

【０００６】また、図９において、７はフレーム、８は
絶縁ロッド、９は絶縁スペーサー、１０は板ばねであっ
て、マトリックス電極４群４を構成するこれら３枚の各
電極は、フレーム７に設けられた絶縁ロッド８に数１０
〜数１００μｍの厚みの絶縁スペーサー９を介して互い
に接触することなく、かつ、３枚の各電極の開口孔の位
置が一致するように、それぞれ固定されている。このフ
レーム７は、さらに板ばね１０を介してパネル部２の側
面に設けられたピン６に懸架保持されている。フォーカ
ス電極４ＣＭの約２０ｍｍ前方にあるパネル部２の内面
には、例えば、スクリーン印写や転写のような印刷技術
により、ドット状あるいはストライプ状の蛍光スクリー
ン３が焼付けられて設けられている。蛍光スクリーン３
がドット状の場合、マトリックス電極群４の各１つの開
口孔に対応して１色の蛍光体ドットが設けられている。

【０００７】図９のＲ，Ｇ，Ｂは、それぞれパネル部２
の内面に焼付け形成された蛍光スクリーンの赤、緑、青
の蛍光体ドットを示している。図８あるいは図９で示し
たような従来のフラットディスプレイにおいては、蛍光
スクリーン３に蛍光体ドットを焼付ける場合、実際にそ
のフラットディスプレイで使用される現物のマトリック
ス電極とは別の焼付け用のマスクを用いて焼付けが行わ
れている。図１０は、図８および図９で説明したフラッ
トディスプレイの要部構成を示す斜視図である。なお、
第１０図においてはフォーカス電極４ＣＭは省略されて
いる。

【０００８】図１１は、参考としてシャドウマスク方式
カラーブラウン管の露光方法を説明するための図であ
る。図１１（ａ）では、点光源２０から出た光は、曲面
状のシャドウマスク２１に無数に穿たれた開口孔を通過
して、ブラウン管前面のパネル２２の内面に塗布された
光硬化材に照射され、焼付けが行われ、蛍光スクリーン
２３が形成される。パネル２２は通常凸状の曲面形状で
あり、その内面に形成される蛍光スクリーン２３も凸状
の曲面形状をしている。この蛍光スクリーン２３の管軸
２４に対してα度の角度で周辺部は露光が行われる。こ
のαは、いわゆる偏向角である。

【０００９】図１１（ｂ）は、蛍光スクリーン２３のパ
ネル２２の中心部（即ち、α＝０）での焼付け状態の模
式図であって、３個の光源位置（ＢＢ，ＧＧ，ＲＲ）か
らの光によって、Ｂ（青）、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）にそれ
ぞれ対応する３個のドット状の蛍光体Ｂ，Ｒ，Ｇが焼付
けられる。図１１（ｃ）は、偏向角がαの場合の焼付け
状態を示している。Ｒ，Ｇ，Ｂの各蛍光体ドットは、い
ずれも偏向角αとパネルが曲面であることにより、管軸
に対してそれぞれの傾角をもってドットが形成される。
以上のこの露光方式では、パネル部２２に設けられた基
準点により、蛍光スクリーン２３が実際の現物のシャド
ウマスクを使用して焼付けられ、しかも、電子ビームも
の方も焼付けで使用されたシャドウマスクの開口孔を通
って蛍光スクリーンに入射するので、蛍光体ドットと電
子ビームの位置関係を保つのである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のフ
ラットディスプレイにおいては、蛍光スクリーンの１つ
の蛍光体ドットと、この蛍光体ドットに対向するマトリ
ックス電極群４を構成する横マトリックス電極４ＡＭと
縦マトリックス電極４ＢＭとフォーカス電極４ＣＭのそ
れぞれの電極の開口位置の関係は、図１２に示すように
蛍光体ドットの中心線をＣＬＤ、横マトリックス電極の
開口の中心線をＣＬＡＭ、縦マトリックスの開口の中心
線をＣＬＢＭ、フォーカス電極の開口の中心線をＣＬＣ
Ｍとすると、これら４つの中心線は一致せず、それぞれ
ばらばらの状態になっている。なお、実測の結果、蛍光
体ドットの中心線ＣＬＤに対するマトリックス電極群４
を構成する３枚の各電極の開口の中心線の位置ずれΔ
Ａ、ΔＢ、ΔＣは、例えばその最大値は２０μｍ程度で
あるのに対して、図１３に示した蛍光体ドットの中心線
ＣＬＤとマトリックス電極群４の３枚の各電極を通過し
てきた電子ビーム（斜線部）の中心線ＣＬＢとのずれは
１２０μｍ程度もある場合があることが判っている。

【００１１】このような状態が発生する理由は、以下の
通りである。 ア．蛍光スクリーン３に蛍光体ドットを焼付ける場合
に、実際にそのフラットディスプレイで使用される現物
のマトリックス電極とは別の焼付け用のマスクを用いて
異なった基準面を用いて焼付けが行われると共に、更に
フレーム７に設けられたマトリックス電極群４は 単に
板ばね１０を介してピンに懸架保持されているだけであ
るので、蛍光体ドットとこれに対応するマトリックス電
極群４の開口孔の位置を高精度に保持するのが困難であ
る。 イ．マトリックス電極群４を構成する３枚の各電極は、
フレーム７に設けられた絶縁ロッド８に絶縁スペーサー
９を介してそれぞれ別々に固定される構造であるので、
マトリックス電極群４のそれぞれの電極の開口中心の位
置を合わせるための確実な基準を設けることが困難であ
る。

【００１２】従って、図１３に示すように、マトリック
ス電極群４の３枚の各電極を通過してきた電子ビーム
（斜線部）の中心線ＣＬＢは、蛍光体ドットの中心線Ｃ
ＬＤとはΔの量だけずれが発生する。このため、予定し
ていた発光量が得られなかったり、著しい場合には、電
子ビームは設計された正しい蛍光体ドットとは異なる隣
接する他の蛍光体ドットを発光させ色ずれを起こすとい
う問題点があった。

【００１３】また、図１４は、シャドウマスク方式カラ
ーブラウン管の蛍光スクリーン焼付け時に使われる点光
源システムをフラットディスプレイの蛍光スクリーン焼
付けに適用した場合の蛍光スクリーン周辺部の露光の状
態を示しており、マトリックス電極群４に厚みがあるた
め、点光源ではパネル内面まで十分な光量が到達しない
という問題点もあった。なお、点光源システムによりフ
ラットディスプレイの蛍光スクリーン焼付けを行った場
合、蛍光スクリーン周辺部においては、露光の光軸と実
際の電子ビームの方向との間にシャドウマスク方式カラ
ーブラウン管の偏向角に相当するαが発生することにな
る。

【００１４】この発明は、上述のような課題を解決する
ためになされたもので、複数の電極からなるマトリック
ス電極群を有したフラットディスプレイにおいて、マト
リックス電極群の各電極間の開口孔の位置ずれを無くす
るとともに、各マトリックス電極の開口孔とこれに対応
する蛍光体との位置ずれをも防止することにより、電子
ビームの有効使用率の高い高輝度、かつ色ずれのない高
性能なフラットディスプレイとその蛍光スクリーンの焼
付け方法を提供することを目的とするものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係
るフラットディスプレイは、多数の蛍光体がパネル部内
面に光学的に焼付けられて形成された蛍光スクリーン
と、この蛍光スクリーンに対して鉛直な方向に電子ビー
ムを放射する電子源と、蛍光スクリーンと電子源との間
で蛍光スクリーンと平行に配設され、蛍光スクリーンに
焼付けられた多数の蛍光体のそれぞれに対応する開口孔
を有した複数の電極で構成されたマトリックス電極群を
備えたフラットディスプレイにおいて、複数の電極のい
ずれかをパネル部に着脱可能に保持する第１の保持手段
と、第１の保持手段で保持された電極と開口孔中心とを
一致させた状態で残りの電極をパネル部に着脱可能に保
持する第２の保持手段とを有し、第１の保持手段および
第２の保持手段により着脱可能に保持されるマトリック
ス電極群を介して上記蛍光体に光を照射することにより
蛍光スクリーンの焼付けを行うよう構成したものであ
る。

【００１６】請求項２記載の発明に係るフラットディス
プレイにおける第１の保持手段は、２枚の電極がその開
口孔中心を一致させた状態で平行に離間して固着される
第１のフレームと、第１のフレームに固着され開口部を
有した板ばねと、パネル部に配置され板ばねの開口部を
当接させることで板ばねを所定基準位置に固定するテー
パー状の基準面を有した複数のパネルピンとで構成した
ものである。請求項３記載の発明に係るフラットディス
プレイにおける第２の保持手段は、１枚の電極が固着さ
れる第２のフレームと、パネル部側面に配置され第２の
フレームの基準位置を定める複数のパネルピンと、第２
のフレームに装着されパネルピンの頭部に設けられた孔
部に嵌合させることにより第２のフレームをパネルピン
に固定する嵌合部材とで構成したものである。

【００１７】請求項４記載の発明に係るフラットディス
プレイにおけるマトリックス電極群は、各電極に設けら
れた多数の開口孔の径を蛍光スクリーン側から電子源側
へ順次小さく設定したものである。請求項５記載の発明
に係るフラットディスプレイは、請求項３のフラットデ
ィスプレイの第２の保持手段に位置調整機構を備えたも
のである。

【００１８】請求項６記載の発明に係る蛍光スクリーン
焼付け方法は、ブラックマトリックス処理のなされた蛍
光スクリーンと、蛍光スクリーンに対して鉛直な方向に
電子ビームを放射する電子源と、蛍光スクリーンに焼付
けられた多数の蛍光体のそれぞれに対応する開口孔を有
し、電子ビームの蛍光スクリーンへの射突の制御を行う
と共に互いにその開口孔の大きさの異なる２枚のマトリ
ックス電極と、この２枚のマトリックス電極よりも更に
大きい開口孔を有したフォーカス調整を行うフォーカス
電極とから構成され、蛍光スクリーンと電子源との間で
上記蛍光スクリーン側からフォーカス電極、開口孔の大
きい方のマトリックス電極、開口孔の小さい方のマトリ
ックス電極の順でそれぞれ蛍光スクリーンに対して平行
に配設されたマトリックス電極群と、フォーカス電極と
開口孔の大きい方のマトリックス電極をその開口孔中心
を一致させた状態で平行に離間してパネル部に着脱可能
に保持する第１の保持手段と、開口孔の小さい方のマト
リックス電極の開口孔中心と第１の保持手段で保持され
た各電極の開口孔中心とを一致させて、開口孔の小さい
方のマトリックス電極をパネル部に着脱可能に保持する
第２の保持手段とを備えたフラットディスプレイに対し
て蛍光スクリーンを焼付ける場合に、第２の保持手段に
よって上記パネル部に開口孔の小さい方のマトリックス
電極を装着し、蛍光スクリーンに対して鉛直かつ平行な
光を放射する光源部からの光をこのマトリックス電極に
照射することによりブラックマトリックスを形成するブ
ラックマトリックス形成工程と、ブラックマトリックス
形成後、更に第１の保持手段によってフォーカス電極と
開口孔の大きい方のマトリックス電極をパネル部に装着
してマトリックス電極群を構成し、これに光源部からの
光を照射することにより蛍光体を蛍光スクリーンに焼付
ける蛍光体焼付け工程とを有し、蛍光体焼付け終了後
は、蛍光体焼付け工程に用いられたマトリックス電極群
を組み込んでフラットディスプレイを製作するようにし
たものである。

【００１９】請求項７記載の発明に係る蛍光スクリーン
焼付け方法は、請求項７記載の焼付け方法において、蛍
光体焼付け工程は、線状光源とこの線状光源の背部に設
けられた反射鏡と線状光源の前面に開口部を有した遮光
板とから一体的に構成された光源部を蛍光スクリーンに
平行に光源部を移動させることにより部分的に順次連続
して焼付けを行うようにしたものである。

【００２０】請求項８記載の発明に係る蛍光スクリーン
焼付け方法は、請求項６記載の焼付け方法において、蛍
光体焼付け工程は、面光源を用いたものである。請求項
９記載の発明に係る蛍光スクリーン焼付け方法は、請求
項６記載の焼付け方法において、蛍光体焼付け工程は、
線状光源を回転させる共にその前面に濃度フィルターを
配設光源部を用いたものである。請求項１０記載の発明
に係る蛍光スクリーン焼付け方法は、請求項６記載の焼
付け方法において、蛍光体焼付け工程は、線状あるいは
点状の光源と光源の背部に設けられた反射鏡と上記光源
の前面に設けられた光拡散板より構成された光源部を用
いたものである。請求項１１記載の発明に係る蛍光スク
リーン焼付け方法は、請求項１０記載の焼付け方法にお
いて、光源部は、線状あるいは点状の光源と光源の背部
に設けられた反射鏡とを複数個用いたものである。

【００２１】

【作用】請求項１記載の発明におけるフラットディスプ
レイは、第１および第２の保持手段を有したことにより
マトリックス電極群を構成する複数の電極を２分割し、
それぞれの電極の開口孔中心と蛍光体の中心とを一致さ
せた状態で第１の保持手段と第２の保持手段によってパ
ネル部に容易に着脱可能に保持する。請求項２記載の発
明におけるフラットディスプレイの第１の保持手段は、
２枚の電極がその開口孔中心を一致させた状態で平行に
離間して固着される第１のフレームと、第１のフレーム
に固着され開口部を有した板ばねと、パネル部に配置さ
れ板ばねの開口部を当接させることで板ばねを所定基準
位置に固定するテーパー状の基準面を有した複数のパネ
ルピンとで構成したので、容易に着脱可能に、かつ精度
良く第１の保持手段で保持された電極をパネル部に装着
できる。

【００２２】請求項３記載の発明におけるフラットディ
スプレイの第２の保持手段は、１枚の電極が固着される
第２のフレームと、パネル部側面に配置され第２のフレ
ームの基準位置を定める複数のパネルピンと、第２のフ
レームに装着されパネルピンの頭部に設けられた孔部に
嵌合させることにより第２のフレームをパネルピンに固
定する嵌合部材とで構成したので、着脱可能に、かつ精
度良く第２の保持手段で保持された電極をパネル部に装
着できる。請求項４記載の発明におけるフラットディス
プレイにおいては、ブラックマトリックス形成後、蛍光
体を焼付けるのに最適な開口孔を有したマトリックス電
極群を提供するとともに、この電極群での電子ビームの
乱反射により蛍光体が不要な発光をするのを防止する。
請求項５記載の発明におけるフラットディスプレイにお
いては、位置調整機構によりマトリックス電極群の各電
極の開口孔位置の高精度な調整を可能とする。

【００２３】請求項６記載の発明における蛍光スクリー
ン焼付け方法においては、ブラックマトリックス形成
後、蛍光体を焼付けるのに最適な蛍光スクリーン焼付け
方法を提供する。請求項７乃至請求項１１の発明におけ
る蛍光スクリーン焼付け方法においては、蛍光体の焼付
けに好適な平面光源を有した光源部を用いた蛍光体焼付
け工程を提供する。

【００２４】

【実施例】

実施例１．図１は、この発明のフラットディスプレイに
おける蛍光スクリーン焼付け方法の一実施例の要部を示
すもので、図において、２はフラットディスプレイのパ
ネル部、４は横マトリックス電極４ＡＭ、縦マトリック
ス電極４ＢＭおよびフォーカス電極４ＣＭの３枚の電極
からなるマトリックス電極群である。３枚の電極からな
るマトリックス電極群４は、それぞれの開口孔の位置ず
れが最小となるように予め組み立てられている。また、
３１は線状光源、３２は反射鏡、３３は開口部を有した
遮光板であって、光源部３４を構成している。

【００２５】光源部３４は、例えば２ＫＷの線状の超高
圧水銀灯からなる線状光源３１から放射される光を遮光
板３３を用いることにより蛍光面に対して斜め方向の成
分を減らして平行光線を作ると共に、遮光板３３と反対
方向へ放射される光を反射鏡３２により反射させること
により光の無効成分を極力減らすように構成されてい
る。さらに、線状光源３１、反射鏡３２、開口部を有し
た遮光板３３からなる光源部３４は、一体的に構成され
ており、パネル部２の内面の全面を露光するためにパネ
ル部２の内面に対して平行移動させながら局部的に連続
して露光してゆく。

【００２６】従って、光源部３４は虚平面光源として働
き、例えば開口孔が一番小さい横マトリックス電極４Ａ
Ｍの開口孔に対してほぼ直行する方向で露光焼付けされ
る。パネル部２の内面には重クロム酸アンモニウムとポ
リビニールアルコールその他の塗膜を形成してあり、横
マトリックス電極４ＡＭ、縦マトリックス電極４ＢＭ、
フォーカス電極４ＣＭの開口孔の大きさで制限される光
が到達し、通常一般に行われるようにブラックマトリッ
クスが作成される。その後、同じようにしてＧ，Ｂ，Ｒ
の蛍光体ドットがそれぞれ焼付けられる。なお、図１に
おいては、光源部３４の線状光源３１は１個を用いた例
を示しているが、より平行な平行光線を必要とする場合
は線状光源３１を複数個使用してもよい。また、遮光板
３３を所定の間隔を隔てて複数枚重ね合わせて用いても
よい。

【００２７】図２は、本発明の実施例１における蛍光ス
クリーンの製造工程の概略を示したものである。フラッ
トディスプレイのパネル部２は洗浄された後、ブラック
マトリックスを形成するための感光材がパネル部内面に
塗布される。次に、３枚の電極のそれぞれの開口孔の位
置ずれが最小となるように予め組み立てられており、最
終的にこのフラットディスプレイに実際に組込まれるマ
トリックス電極群４が、パネル部内面から所定の距離を
有し、かつ平行に支持されるようパネル部内側に設けら
れたピンに装着される。この状態で、パネル部２の内面
の全面を露光するために光源部３４をパネル部２の内面
に対して平行移動させながら局部的に連続して露光して
ゆき、ブラックマトリックス露光を行う。

【００２８】その後、マトリックス電極群４をパネル部
から取り外し、現像、黒鉛塗布、膨潤、の工程を経てブ
ラックマトリックスの焼付けが完成する。次に、パネル
部内面にＧ（緑）の蛍光体塗料を塗布した後、再びマト
リックス電極群４をパネル部に取り付け、光源部３４を
作動させ露光を行う。その後、マトリックス電極群４を
パネル部から取り外し、現像処理を行うことによりＧ
（緑）の蛍光体の焼付けが完成する。同様の工程を繰り
返えして、Ｂ（青）およびＲ（赤）の蛍光体の焼付けを
行う。このような蛍光スクリーンの焼付けが完了した
後、この焼付けに実際に使用された現物のマトリックス
電極群４とパネル部２とが組み合わされて、フラットデ
ィスプレイを完成する。

【００２９】実施例２．図３は、実施例１における光源
部３４の他の構成例を示したものである。図３（ａ）
は、光源部そのものとして、例えばＳｒＳｉＣｅ，Ｋの
材料のようなＥＬ（エレクトロルミネッセンス）発光体
３５を用いた場合である。図３（ｂ）は、例えば超高圧
水銀灯のような線状光源３１を蛍光スクリーン３と平行
な平面を作るように回転せしめて虚平面光源を作り、そ
の前面（蛍光スクリーン３側）に濃度フィルター３６を
設けることにより、良好な光分布を有した平面光源を得
る場合の例である。

【００３０】図３（ｃ）は、実施例１の光源部３４にお
いて、遮光板３３の代わりに乳白色の拡散板３８を用い
た例である。拡散板３８の作用により蛍光スクリーン側
に放射される光は平面光源となる。なお、光源は線状で
はなく、点光源であってもよい。また、拡散板３８から
放射される平面光源の強度を増加させる必要がある場合
は、光源３７と反射鏡３２とをそれぞれ複数個並べて配
置すればよい。図３（ａ）〜図３（ｃ）に示したような
構成の光源部を使用することにより、実施例１に示した
ような光源部の移動を行うことなく、蛍光スクリーンの
焼付けを容易に可能とする。

【００３１】実施例３．図４は、マトリックス電極群４
を構成する横マトリックス電極４ＡＭ、縦マトリックス
電極４ＢＭおよびフォーカス電極４ＣＭの各電極のパネ
ル部２への具体的な取付け構造を示す図である。図４
（ａ）において、４はマトリックス電極群、４１は第１
のフレーム、４２は第２のフレーム、４３は板ばね、４
４は円錐ロッド、４５はスペーサー、４６はパネル部側
面に設けられたパネルピンである。図４（ｂ）は板ばね
４３とパネルピン４６との取付け状態を示したもので、
板ばね４３には例えば図に示すような三角形状の寸法精
度の確保された開口部４７が設けられており、この開口
部４７がパネルピン４６のテーパー部分と接触し、嵌合
することにより板ばね４３はパネルピン４６のテーパー
部の所望の位置に固定できる。また、図５はパネルピン
４６の部分拡大図であり、パネルピン４６には板ばね４
３が接触し所定の位置に固定されるための第１基準（テ
ーパー部）と、第２のフレーム４２が円錐ロッド４４に
より所定の位置に着脱可能に取付けられるための第２基
準との２つの位置基準が設けられている。

【００３２】図４〜図５に基づいて、マトリックス電極
群４のパネルピン４６への取付け構造を説明する。縦マ
トリックス電極４ＢＭとフォーカス電極４ＣＭは、それ
ぞれの電極の開口孔の中心を電極全面で一致させ、か
つ、所定の間隔を保った平行な状態で第１のフレーム４
１に溶接され固定されている。さらに第１のフレーム４
１にはパネルピン４６のテーパー部と嵌合するための開
口部を有した板ばね４３が溶接されている。そして、縦
マトリックス電極４ＢＭとフォーカス電極４ＣＭとが蛍
光スクリーンの形成されるパネル部２の内面に対して平
行となるように、板ばね４３はその開口部をパネルピン
４６の第１基準である円錐状の面（テーパー部）に接触
して固定される。従って、板ばね４３の弾性を利用する
ことにより、縦マトリックス電極４ＢＭとフォーカス電
極４ＣＭとが取付けられている第１のフレーム４１をパ
ネルピン４６に対して着脱可能に保持することができ
る。

【００３３】また、横マトリックス電極４ＡＭは、第２
のフレーム４２に溶接され、固定されている。第２のフ
レーム４２には円錐状の円錐ロッド４４が装着され、こ
の円錐ロッド４４をパネルピン４６に設けられた第２基
準である孔に嵌合させることにより、横マトリックス電
極４ＡＭと蛍光スクリーン３との位置精度を良好に保っ
た状態で容易に第２のフレーム４２をパネルピン４６に
着脱可能に保持できる。このように、パネルピン４６に
は縦マトリックス電極４ＢＭおよびフォーカス電極４Ｃ
Ｍを保持する位置を決める第１基準と、横マトリックス
電極４ＡＭを保持する位置を決める第２基準を有してい
るので、取付け位置の精度を出しやすい。

【００３４】実施例４．図４に示したパネルピン４６と
第２のフレーム４２の間に介在するスペーサー４５は、
横マトリックス電極４ＡＭの開口孔と、すでに位置合わ
せの行われている縦マトリックス電極４ＢＭとフォーカ
ス電極４ＣＭの平均的な開口孔と中心位置のずれを補正
調整するためのもので、必要に応じて適切な厚みのもの
を使用すればよい。なお、図６は、パネル部２の側面に
植立して設けられたパネルピン４６の配置例を示す図で
ある。図６（ａ）は４個のパネルピン４６をパネル部２
のコーナー部に設けた場合の例であり、図６（ｂ）は３
個のパネルピン４６を設け場合の例である。マトリック
ス電極群４をパネル内面に平行に安定して支持するため
には、パネルピン４６は３個以上必要である。パネルピ
ン４６の個数が多いほど安定してマトリックス電極群４
を支持し得る。

【００３５】実施例５．実施例１において説明した蛍光
スクリーンの焼付け方法は、横マトリックス電極４Ａ
Ｍ、縦マトリックス電極４ＢＭおよびフォーカス電極４
ＣＭの３枚の電極が既に予め一体的に組み込まれている
マトリックス電極群４を用いて、ブラックマトリックス
および蛍光体スクリーンの焼付けを行うものであった。
ここでは、無数に穿たれた開口孔の最も小さな例えば横
マトリックス電極４ＡＭを用いて、まずブラックマトリ
ックスを形成し、その後縦マトリックス電極４ＢＭおよ
びフォーカス電極４ＣＭを装着してＲ，Ｇ，Ｂの各色の
蛍光体を順次焼付ける方法について説明する。なお、図
４および図５は、このような焼付け方法に適したマトリ
ックス電極群４のパネル部２への取付けの構造を示した
ものである。

【００３６】図７は、ブラックマトリックスあるいは蛍
光体スクリーン焼付け時の光量分布を示す図である。ま
ず、ブラックマトリックスの焼付けを行う時には、最も
小さな開口孔（例えば、直径２００μｍの孔）開口孔の
穿たれた横マトリックス電極４ＡＭのみを図４に示した
ような方法でパネル部２へ装着し、パネル部２の内面に
塗布されたブラックマトリックス形成用の感光材を焼付
る。なお、ブラックマトリックス作成用の感光材の膜は
薄いのでブラックマトリックス形成用の感光材の露光時
間は短くて済み、ドットの焼付けには真影部分であるφ
ｄの大きさが支配的となる。

【００３７】次に、黒鉛膜を形成後、この焼付けられた
ドットを膨潤させることにより、ドット部分の黒鉛膜を
言わば掻き出す。このようにして所謂ブラックマトリッ
クスが形成される。次に、図４に示すように、それぞれ
の開口孔の中心の位置合わせが行われた状態で予め一体
的に組立てられている縦マトリックス電極４ＢＭとフォ
ーカス電極４ＣＭをパネルピン４６を介してパネル部２
に装着する。横マトリックス電極４ＡＭの開口孔の中心
と縦マトリックス電極４ＢＭおよびフォーカス電極４Ｃ
Ｍの開口孔の中心とがずれている場合は、適切な厚みの
スペーサー４５を用いて、ずれを極力小さくするよう調
整を行う。

【００３８】なお、図４の状態において、３枚の各マト
リックス電極に穿たれている無数の開口孔のピッチは、
それぞれ例えば４５０μｍで同一ピッチであるが、一方
開口孔の直径は光源部３４に近いものほど小さく設定さ
れており、例えば光源部３４に最も近く配置されている
横マトリックス電極４ＡＭでは２００μｍ、次の縦マト
リックス電極４ＢＭでは２５０μｍ、光源部３４から最
も離れたパネル部内面側に配置されているフォーカス電
極４ＣＭでは３００μｍとなっている。なお、横マトリ
ックス電極４ＡＭと縦マトリックス電極４ＢＭの開口孔
の大小関係を逆にすることにより、横マトリックス電極
４ＡＭの方を縦マトリックス電極４ＢＭより傾向スクリ
ーン側に配置することもできる。

【００３９】このようにして、マトリックス電極４を構
成する３枚の各電極がパネル部２に装着された状態で、
例えばＧ（緑）の蛍光体と感光材の塗布されたパネル内
面に対して焼付けを行う。この時の光量分布の状態を示
したのが図７（ｂ）である。蛍光体の焼付け時において
は、半影部分であるφＤＤの大きさが寄与するが、３枚
の各マトリックス電極により光が絞り込まれるため、こ
の時のφＤＤの大きさはブラックマトリックス形成時の
図７（ａ）に示すφＤＤより小さいものが得られる。従
って、真影部分と半影部分の差が少なくなるので、蛍光
体スクリーンはより安定して形成することができる。

【００４０】図７（ａ）は、この時の光量分布の状態を
示したもので、光源の大きさＬＳが１枚のマトリックス
電極（例えば、横マトリックス電極４ＡＭ）の開口孔φ
Ｄにより真影φｄと半影φＤＤの大きさがどのようにな
るかを示している。ところで、特公昭５６−２３２６５
号公報や特公昭６０−２３４５９号公報、あるいは特公
昭６０−２３４６０号公報に詳述されているように、蛍
光スクリーン３において、発光に寄与する蛍光体ドット
（あるいはストライプ）以外の蛍光体ドット（あるいは
ストライプ）を取り巻く部分に、例えば黒鉛層を設け
て、コントラスト向上に図るというブラックマトリック
スタイプの蛍光スクリーンが一般的である。

【００４１】このブラックマトリックスを作るためには
真影φｄの大きさが、また蛍光体ドット（あるいはスト
ライプ）作成のためには半影φＤＤの大きさが関係して
いる。これはスクリーンを焼付ける時のフォトレジスト
膜の厚さの薄い場合がブラックマトリックスであり、厚
い場合が蛍光体ドット（あるいはストライプ）である事
によっている。いずれにせよ、ブラックマトリックスお
よび蛍光体ドット（あるいはストライプ）作成のために
は真影φｄおよび半影φＤＤはいずれも小さい方が安定
して製造し易い。

【００４２】また、図７（ｂ）は、図７（ａ）のような
１枚のマトリックス電極を用いた場合よりも３枚のマト
リックス電極を用いた方が半影φＤＤの大きさを小さく
出来ることを示している。すなわち、ブラックマトリッ
クス形成のためには図７（ａ）の構成が、また、蛍光体
ドット（あるいはストライプ）形成のためには図７
（ｂ）の構成が適していることになる。

【００４３】また、図７（ｂ）は、蛍光体ドット焼付け
時の３枚のマトリックス電極は光源側よりその開口孔の
径の小さいものから配置した方が好ましいことも説明す
るものである。例えば蛍光スクリーン側にあるフォーカ
ス電極４ＣＭの開口孔の径が最も小さい場合には、これ
に反射した電子ビームが他の電極に射突して乱反射を起
こし、この乱反射した電子ビームが蛍光スクリーンの蛍
光体にぶつかり、不要の発光を起こすことになるが、光
源側より開口孔の径の小さいマトリックス電極を配置す
ることによって、これを防止できる。

【００４４】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、マトリ
ックス電極群を構成する複数の電極を２分割し、それぞ
れの開口孔の中心と蛍光体中心とを一致させた状態で第
１の保持手段と第２の保持手段によって着脱可能にパネ
ル部に精度よく保持することにより、ブラックマトリッ
クスの形成や蛍光体の焼付け処理を行った後、再びその
マトリックス電極群を蛍光体に対して容易にかつ精度よ
くパネル部に装着できるので、蛍光体と電子ビームとの
位置ずれが少なく、従って、色ずれのない、大きな輝度
を有した高性能なフラットディスプレイを提供できる。

【００４５】また、マトリックス電極群を構成する各電
極の開口孔の径は蛍光スクリーン側から電子源側へ順次
小さく設定したことにより、ブラックマトリックス形成
後蛍光体を焼付けるのに最適なマトリックス電極群を実
現できると共に、このマトリックス電極群が組込まれた
フラットディスプレイにおいては電極群での電子ビーム
の乱反射も防止できるので、より高性能なフラットディ
スプレイを提供できる。

【００４６】また、開口孔の最も小さい電極を第２の保
持手段によつてフラットディスプレイのパネル部に精度
よく装着してブラックマトリックスを形成した後、第１
の保持手段によってフォーカス電極と他のマトリックス
電極をパネル部に精度よく装着して蛍光スクリーン側か
ら順次その開口孔が小さくなる３枚の電極からなるマト
リックス電極群を構成して蛍光体を焼付けて蛍光スクリ
ーンを焼付け、さらにこの焼付けに用いられたマトリッ
クス電極群を組込んでフラットディスプレイを製作する
ようにしたので、蛍光体と電子ビームとの位置ずれが少
なく、従って、色ずれのない、大きな輝度を有した高性
能なフラットディスプレイを実現するための蛍光スクリ
ーンの焼付け方法を提供できる。

【００４７】また、焼付けに好適な平面光源を実現する
光源部を用いたフラットディスプレイの蛍光スクリーン
焼付け方法を提供する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の蛍光スクリーン焼付け方法の一実施
例を示す図である。

【図２】 本発明の蛍光スクリーン焼付け方法による製
作工程の一例を示す図である。

【図３】 本発明の蛍光スクリーン焼付け方法の焼付け
用光源部の他の例を示す図である。

【図４】 本発明のフラットディスプレイにおけるマト
リックス電極群の取り付け構造を示す図である。

【図５】 本発明のフラットディスプレイにおけるマト
リックス電極群の取り付け用パネルピンの部分拡大図で
ある。

【図６】 本発明のフラットディスプレイにおけるマト
リックス電極群の取り付け用パネルピンのパネル部での
配置例を示す図である。

【図７】 本発明の蛍光スクリーン焼付け方法における
光量分布を説明する図である。

【図８】 従来のフラットディスプレイの全体構造を示
す図である。

【図９】 従来のフラットディスプレイにおけるマトリ
ックス電極群のパネル部への取付け構造を示す図であ
る。

【図１０】 従来のフラットディスプレイの内部構造を
示す要部斜視図である。

【図１１】 従来のシャドウマスク方式カラーブラウン
管の露光システムを示す図である。

【図１２】 従来のフラットディスプレイにおけるマト
リックス電極の開口孔と蛍光体ドットの中心との位置ず
れを説明する図である。

【図１３】 従来のフラットディスプレイにおける電子
ビームと蛍光体ドットの中心の位置ずれを説明する図で
ある。

【図１４】 シャドウマスク方式ＣＲＴの蛍光スクリー
ン焼付け時に使われる点光源システムをフラットディス
プレイの蛍光スクリーン焼付けに適用した場合の露光の
状態を示す図である。

【符号の説明】 １．ガラス封体 ２．パネル部 ３．
蛍光スクリーン ４．マトリックス電極 ５．電子源 ６．
ピン（従来） ３１．線状光源 ３２．反射鏡 ３
３．遮光板 ３４．光源部 ３５．ＥＬ ３
６．濃度フィルター ３８．拡散板 ４１．第１フレーム ４
２．第２フレーム ４３．板ばね ４４．円錐ロッド ４
５．スペーサー ４６．パネルピン。

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ドット状の多数の蛍光体がパネル部内面
   に光学的に焼付けられて形成された蛍光スクリーンと、 上記蛍光スクリーンに対して鉛直な方向に電子ビームを
   放射する電子源と、 上記蛍光スクリーンと上記電子源との間で上記蛍光スク
   リーンと平行に配設され、上記蛍光スクリーンに焼付け
   られた多数の蛍光体のそれぞれに対応する開口孔を有し
   た複数の電極で構成されたマトリックス電極群を備えた
   フラットディスプレイにおいて、 上記複数の電極のいずれかを上記パネル部に着脱可能に
   保持する第１の保持手段と、 上記第１の保持手段により保持された電極と開口孔中心
   を一致させた状態で上記複数の電極の残りの電極を上記
   パネル部に着脱可能に保持する第２の保持手段とを有
   し、 上記第１の保持手段および上記第２の保持手段により保
   持される上記マトリックス電極群を介して上記蛍光体に
   光を照射することにより蛍光スクリーンの焼付けを行う
   よう構成したことを特徴とするフラットディスプレイ。
2. 【請求項２】 マトリックス電極群は、フォーカス電極
   と電子ビームの上記蛍光スクリーンへの射突を制御する
   ２枚のマトリックス電極とからなり、第１の保持手段
   は、２枚の電極がその開口孔中心を一致させた状態で平
   行に離間して固着される第１のフレームと、上記第１の
   フレームに固着され開口部を有した板ばねと、パネル部
   に配置され上記板ばねの開口部を当接させることで上記
   板ばねを所定基準位置に固定するテーパー状の基準面を
   有した複数のパネルピンとからなることを特徴とする請
   求項１記載のフラットディスプレイ。
3. 【請求項３】 マトリックス電極群は、フォーカス電極
   と電子ビームの上記蛍光スクリーンへの射突を制御する
   ２枚のマトリックス電極とからなり、第２の保持手段
   は、１枚の電極が固着される第２のフレームと、パネル
   部側面に配置され上記第２のフレームの基準位置を定め
   る複数のパネルピンと、上記第２のフレームに装着され
   上記パネルピンの頭部に設けられた孔部に嵌合させるこ
   とにより上記第２のフレームを上記パネルピンに固定す
   る嵌合部材とからなることを特徴とする請求項１記載の
   フラットディスプレイ。
4. 【請求項４】 マトリックス電極群は、各電極に設けら
   れた多数の開口孔の径を蛍光スクリーン側から電子源側
   へ順次小さく設定していることを特徴とする請求項１記
   載のフラットディスプレイ。
5. 【請求項５】 第２の保持手段は、フレームとパネルピ
   ン頭部の間に所望の厚みを有したスペーサーを挿入する
   ことによる位置調整機構を備えたことを特徴とする請求
   項３記載のフラットディスプレイ。
6. 【請求項６】 ブラックマトリックス処理のなされたド
   ット状の多数の蛍光体がパネル部内面に光学的に焼付け
   られて形成された蛍光スクリーンと、 上記蛍光スクリーンに対して鉛直な方向に電子ビームを
   放射する電子源と、 上記蛍光スクリーンに焼付けられた多数の蛍光体のそれ
   ぞれに対応する開口孔を有し、電子ビームの上記蛍光ス
   クリーンへの射突の制御を行うと共に互いにその開口孔
   の大きさの異なる２枚のマトリックス電極と、この２枚
   のマトリックス電極よりも更に大きい開口孔を有したフ
   ォーカス調整を行うフォーカス電極とから構成され、上
   記蛍光スクリーンと上記電子源との間で上記蛍光スクリ
   ーン側からフォーカス電極、開口孔の大きい方のマトリ
   ックス電極、開口孔の小さい方のマトリックス電極の順
   でそれぞれ上記蛍光スクリーンに対して平行に配設され
   たマトリックス電極群と、 上記フォーカス電極と上記開口孔の大きい方のマトリッ
   クス電極をその開口孔中心を一致させた状態で平行に離
   間して上記パネル部に着脱可能に保持する第１の保持手
   段と、 上記開口孔の小さい方のマトリックス電極の開口孔中心
   と上記第１の保持手段で保持された各電極の開口孔中心
   とを一致させて、上記開口孔の小さい方のマトリックス
   電極を上記パネル部に着脱可能に保持する第２の保持手
   段とを備えたフラットディスプレイの蛍光スクリーン焼
   付け方法であって、 上記第２の保持手段によって上記パネル部に開口孔の小
   さい方のマトリックス電極を装着し、上記蛍光スクリー
   ンに対して鉛直かつ平行な光を放射する光源部からの光
   をこのマトリックス電極に照射することによりブラック
   マトリックスを形成するブラックマトリックス形成工程
   と、 ブラックマトリックス形成後、更に上記第１の保持手段
   によって上記フォーカス電極と上記開口孔の大きい方の
   マトリックス電極を上記パネル部に装着して上記マトリ
   ックス電極群を構成し、これに上記光源部からの光を照
   射することにより蛍光体を蛍光スクリーンに焼付ける蛍
   光体焼付け工程とを有し、 蛍光体焼付け終了後は、上記蛍光体焼付け工程に用いら
   れたマトリックス電極群を組み込んでフラットディスプ
   レイを製作する ことを特徴とするフラットディスプレイ
   の蛍光スクリーン焼付け方法。
7. 【請求項７】 蛍光体焼付け工程は、線状光源と上記線
   状光源の背部に設けられた反射鏡と上記線状光源の前面
   に開口部を有した遮光板とにより一体的に構成された光
   源部を蛍光スクリーンに平行に移動させることにより部
   分的に順次連続して焼付けを行うことを特徴とする請求
   項６記載のフラットディスプレイの蛍光スクリーン焼付
   け方法。
8. 【請求項８】 蛍光体焼付け工程は、面光源を用いて行
   うことを特徴とする請求項６記載のフラットディスプレ
   イの蛍光スクリーン焼付け方法。
9. 【請求項９】 蛍光体焼付け工程は、線状光源を回転さ
   せる共にその前面に濃度フィルターを配設した光源部を
   用いて行うことを特徴とする請求項６記載のフラットデ
   ィスプレイの蛍光スクリーン焼付け方法。
10. 【請求項１０】 蛍光体焼付け工程は、線状あるいは点
    状の光源と光源の背部に設けられた反射鏡と上記光源の
    前面に設けられた光拡散板より構成された光源部を用い
    て行うことを特徴とする請求項６記載のフラットディス
    プレイの蛍光スクリーン焼付け方法。
11. 【請求項１１】 光源部は、線状あるいは点状の光源と
    光源の背部に設けられた反射鏡とを複数個用いたことを
    特徴とする請求項１０記載のフラットディスプレイの蛍
    光スクリーン焼付け方法。