JPH034423A - カラー受像菅の製造方法 - Google Patents

カラー受像菅の製造方法

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JPH034423A
JPH034423A JP1138239A JP13823989A JPH034423A JP H034423 A JPH034423 A JP H034423A JP 1138239 A JP1138239 A JP 1138239A JP 13823989 A JP13823989 A JP 13823989A JP H034423 A JPH034423 A JP H034423A
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  • Formation Of Various Coating Films On Cathode Ray Tubes And Lamps (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) この発明は、カラー受像管の製造方法に係り、特に良好
なランディング特性が得られるように蛍光面を形成する
カラー受像管の製造方法に関する。
(従来の技術) 一般にカラー受像管は、第8図に示すように、パネル■
およびファンネル■からなる外囲器を有し、そのパネル
■の内側に装着された多数の透孔の形成されたシャドウ
マスク■に対向して、パネルω内面に蛍光面に)が形成
されている。この蛍光面に)は、青、緑、赤に発光する
ストライブ状またはドツト状の3色蛍光体層からなる。
また1画面のコントラストを向上させるために、この3
色蛍光体層の間隙部にカーボンなどを主成分とする非発
光層を設けて、いわゆるブラックストライプ型またはブ
ラックマトリックス型としたものもある。
この蛍光面■への画像の表示は、電子銃■から放出され
る3電子ビーム(6B)、 (6G)、 (6R)をフ
ァンネル■外側に装着された偏向ヨーク■の形成する磁
界により水平方向および垂直方向に偏向して、蛍光面に
)を走査することによりおこなわれる。したがって、こ
の蛍光面(至)上に色純度良好な画像を表示するために
は、第9図に示すように、シャドウマスク■に対して、
その透孔(ハ)を通過した各電子ビーム(6B)、 (
6G)、 <6R)が対応する蛍光体層(9B)、 (
9G)、 (9R)に正しく射突するようにすることが
必要である。特にシャドウマスク0の透孔(へ)に対す
る3色蛍光体層(9B)、 (9G)、 (9R)の位
置は。
各電子ビーム(6B)、 (6G)、 (6R)の偏向
角度にしたがってその見掛は上の射出位置(偏向中心)
が変化するため、各対応する蛍光体層(9B)、 (9
G)。
(9R)に電子ビーム(6B)、 (6G)、 (6R
)が正しく射突するようにするためには、パネル■内面
に各点において、シャドウマスク■の透孔■に対する3
色蛍光体層(9B)、 (9G)、 (9R)の位置を
変化させる必要がある。
すなわち、第10図にインライン型電子銃から放出され
る一列配置の3電子ビームのセンタービーム(6G)に
ついて示すように、この電子ビーム(6G)は、偏向ヨ
ーク■の磁界強度を均一とすると、その偏向磁界(11
)内を円軌道を描いて進み、偏向磁界(11)内を出た
のちに直進し、シャドウマスク■の透孔■を通って蛍光
体層(9G)に射突する。したがって、電子ビーム(6
G)の見掛は上の射出位置、すなわち直1M軌道の延長
線が管M(X輔)と交わる偏向中心(F)の位置が偏向
角度γにしたがって変化する。つまり、偏向角度が零の
場合に対して偏向角度γの場合はへp蛍光面■側に前進
するγ−ΔP特性をもっている。
一方、従来より蛍光面は5第11図に示すように、パネ
ル内面に蛍光体と感光性樹脂を主成分とする蛍光体スラ
リを塗布、乾燥し、その被膜をシャドウマスクを介して
露光することによりシャドウマスクの透孔に対応するパ
ターンを焼付けたのち、現像して未感光部を除去するこ
とにより任意1色の蛍光体層を形成する。そして、その
各工程を3色蛍光体層について繰返すことにより形成し
ている。特に非発光層を有する蛍光面については、上記
3色蛍光体層の形成に先立って、感光性樹脂を塗布し、
類似の方法により3色蛍光体層形成位置にシャドウマス
クの透孔に対応する感光性樹脂のパターンを形成したの
ち、非発光性塗料を塗布し、その後、この非発光性塗料
を感光性樹脂のパターンとともに剥離して3色蛍光体層
形成位置に空隙部をもつ非発光層を形成することにより
製造される。
この蛍光体層、非発光層のいずれの場合でも、パネル内
面に形成した被膜を露光する光は直進するため、露光工
程では、第12図に示すように、シャドウマスク■を装
着したパネル0)と露光光源(13)との間に、光源(
13)から放射される光(14)の軌道を上記電子ビー
ムの軌道に近似させる補正レンズ(15)を配置した露
光装置が用いられている。
なお+ (16)は上記被膜を部分露光するためのシャ
ッタ・−であり、(17)はその露光領域を制御する開
孔である。
このような補正レンズ(15)としては、かつては、球
面レンズが用いられていたが、カラー受像管の構造が複
雑になるにつれて、単純なレンズではγ−ΔP特性を補
正することができなくなり、現在では複雑な表面形状を
もつ非球面レンズが用いられているゆ この非球面レンズの表面形状は、レンズの底面の中心を
原点とする直交座標(X、Y、Z軸)で表すと、任意点
における表面高さ又は、x = f (yt z) ・・・・・・・・・・・・■ で表される。また、極座標(r、 θ)では、x =f
 CFv θ) r=Jy+z θ= tan−1(y/z) ・・・・・・・・・・・・■ で表され、一般的には、たとえば0式は多項式X=Σa
ij”X’・yj    ・・・・・・・・・・・・■
i+J町 で表される。
このような式を用いておこなわれる補正レンズの設計は
、各係数aijの変化量に対して露光光源から放射され
る光がどのように変化するか、蛍光面の全面にわたり追
跡し、蛍光面全面の電子ビームの入射位置との誤差が一
定値(通常10ミクロン)以下になるように設計される
。しかし、このような方法で設計しても、補正レンズの
限られた数少ない点における誤差を小さくすることは比
較的簡単にできるが、補正レンズ面の任意の点で誤差を
小さくするように係数aijを設定しても、その係数a
ijは、一般に他の大多数の点で誤差を大きくするよう
に作用するので、蛍光面上のすべての点において所望の
誤差以下になるように設計することはきわめて困難であ
る。たとい高性能超高速の電算機を使用しても、設計に
時間がかかるばかりでなく、多くの場合、係数aijの
変更は豊富な経験による判断を必要としている。 した
がって。
偏向角の大きい110度偏向カラー受像管や大形カラー
受像管などのように偏向磁界が複雑なカラー受像管では
、補正レンズの設計に多大の時間がかかり、なおかつ所
望の特性を備える補正レンズにすることができない。
他の補正レンズの設計方法として、特公昭47−409
83号公報や特公昭49−22770号公報には第13
図に示すように、補正レンズ(15)を複数部分に分割
し、その各部分ごとにその表面の傾斜を決定する方法が
示されている。このような方法は、分割された各部分ご
とに露光時の光の軌道を電子ビームの軌道に精度よく一
致させることができ、γ−Δp特性を満足する補正レン
ズとすることができる。しかし、このような補正レンズ
(15)は、分割された各部分の境界部に段差(18)
ができるため、特に3色蛍光体層の間隙部に非発光層を
設けるブラックストライプ型やブラックマトリックス型
の蛍光面に対しては、その段差(18)に起因する光量
不均一のために蛍光面にむらが生じやすい、これを解決
する方法として、露光的に補正レンズ(15)を揺動す
る方法や段差部を遮光する方法があるが、いずれも蛍光
面のむらを十分に満足する品位にすることはできない。
(発明が解決しようとする課題) 上記のように、カラー受像管の蛍光面の製造は、パネル
内面に形成された蛍光体スラリや感光樹脂などの被膜に
シャドウマスクの透孔に対応するパターンを焼付けると
き、露光光源から放射される光の軌道を偏向ヨークの形
成する磁界により偏向される電子ビームの軌道に近似さ
せる補正レンズが用いられる。しかし、この補正レンズ
の表面形状は複雑で、蛍光面上のすべての点において良
好なランディングが得られるように設計することが困難
であり、特に広偏向角カラー受像管や大形カラー受像管
などの偏向磁界が複雑なカラー受像管の蛍光面について
は、所望の補正レンズが得られていない。
発明者は、その原因を種々調査した結果、補正レンズの
設計を困難にしている大きな原因は、電子ビームに対す
る水平偏向のγ−Δp特性と垂直偏向のγ−Δp特性と
の相違にあることを見出だした。
すなわち、第14図に示す補正レンズ(15)の任意点
Pにおける表面高さXは、P点だけでは決まらず、補正
レンズ(15)の中心軸からの傾斜の総和として決定さ
れ、かつ一般に、Z軸上およびY軸上については、それ
ぞれ各ランディング特性を完全に満足する曲面とするの
で、任意点Pにおける表面高さXは、 Z軸上の2□か
ら出発した場合とY軸上のyiから出発した場合とが一
致した場合のみに、y方向および2方向とも完全に補正
するものとなる。 しかし、第15図(a)に示すよう
に、Z軸上のZ、における表面高さを x(0,zl)
とし、この2.からY方向に点Pの表面高さを決定して
ゆくと、点Pの表面高さは曲線(19a)J二のx2と
なる。一方、同(b)に示すように、Y軸」二のylに
おける表面高さを x(yieo)とし、とのylから
Z方向に点Pの表面高さに決定してゆくと1点Pの表面
高さは曲線(19b)上のX3となり、Z軸からY方向
への補正と、Y軸からZ方向への補正とは必ずしも一致
しない、むしろ一致しない場合がおおい、これは、電子
ビームを水平方向に偏向するときの偏向中心と垂直方向
に偏向するときの偏向中心との差に基づくものであり、
どのような曲面表示式を用いても、蛍光面上のすべての
点においてランディング誤差&i[1足できる程度に補
正する補正レンズを設計することは不可能であることを
見出だした。
このような問題は、ブラックストライプ型などのように
垂直方向に延びるストライブ状の蛍光面を有し、垂直方
向のランディングを考慮する必要のないカラー受像管で
は、あまり問題とならないが、蛍光体層がドツト状のカ
ラー受像管、特に偏向角が110°の広偏向角カラー受
像管や大形カラー受像管では大きな影響があられれる。
この発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、
従来の補正レンズでは十分満足できるように補正できな
かった蛍光面を容易に形成することができるようにする
5ことを目的とする。
〔発明の構成〕
(課題を解決するための手段) パネル内面に感光性樹脂または蛍光体スラリの被膜を形
成し、この被膜にシャドウマスクを介して光源からの光
を照射して上記被膜に上記シャドウマスクの透孔に対応
するパターンを焼付けたのち、現像して非発光層または
蛍光体層を形成することにより蛍光面を形成するカラー
受像管の製造方法において、パネル内面に形成された被
膜に対する光源からの光の照射領域を制限するシャッタ
ーを用い、このシャッターの移動と同期して光源を、γ
−ΔP特性に基づく水平偏向の偏向中心と垂直偏向の偏
向中心とがほぼ一致するように光源の光軸とこの光軸に
直交する水平軸または垂直軸のいずれかとを含む平面内
を移動することにより、上記被膜に上記シャドウマスク
の透孔に対応するパターンを焼付るようにした。
より具体的には、光源を固定して蛍光面を形成する場合
のシャドウマスクの透孔に対応するパターンと比較しC
、シャドウマスクの透孔に対応するパターンが、光源を
その光軸とこの光軸に直交する水平軸とを含む平面内に
移動する場合は水平軸方向に、上記光軸とこの光軸に直
交する垂直軸とを含む平面内を移動する場合は水平軸方
向に実質的に移動しないように、上記光源の光軸方向の
移動量と水平軸または垂直軸方向の移動量とを制御して
光源を移動するようにした。
(作 用) 上記のように、感光性樹脂または蛍光体スラリの被膜に
対して光の照射領域を制限するシャッターを用い、この
シャッターの移動と同期して光源をこの光源の光軸とこ
の光軸と直交する水平軸または垂直軸のいずれかとを含
む平面内移動すると、γ−Δp特性に基づく水平偏向の
偏向中心と垂直偏向の偏向中心とがほぼ一致するように
光源を配置して蛍光面を形成することができ、蛍光面全
面にわたり良好なランディング特性が得られるように蛍
光面を形成することができる。
(実施例) 以下、図面を参照してこの発明を実施例に基づいて説明
する。
第2図および第3図に示すように、補正レンズ(20)
の底面(露光光源側の面)の中心を原点とし。
補正レンズ(20)の中心軸をX軸とする直交座標にお
いて、露光光源(13)がそのX軸上の点X。(0゜0
)に位置するとする9また、パネル■内面をX軸上の点
x1を通るY−Z平面に平行な平面と仮定する。この場
合、露光光源(13)から放射された光は、破線(21
)で示すように補正レンズ(20)により屈折し、シャ
ッター(16)の開孔(17)、シャドウマスク■の透
孔を通ってパネル■内面上のYg’に達する。そして、
シャッター(16)の開孔(17)に対応する領域(2
2)を露光する。ここで、y1′に入射する電子ビーム
を偏向装置の垂直偏向磁界によりylに入射するように
偏向した場合の偏向中心が同じy工に電子ビームが入射
するように偏向する水平偏向磁界の偏向中心より、 X
、たけパネルω側にあるとすると、電子ビームとおなし
軌道を通ってylに光を投射するためには、実線(23
)で示すように、露光光源(13)を上記偏向方向(y
z−y1′の方向)、すなわち、Y軸方向に移動するシ
ャッター(16)とは逆方向にX、を通るZ−Y平面上
をy2だけ移動すればよいことになる。すなわち、垂直
偏向磁界のγ−ΔP特性がγ−γ1のとき、ΔP”X*
とすると、 V = X4°tanγ1 で示す関係が成立し、シャッター(16)の移動方向と
は逆方向に露光光源(13)を’is だけ動かせばよ
いことになる。
したがって、この露光光源(13)の移動を、蛍光面全
面にわたり良好なランディング特性が得られるようにお
こなうには、つぎのようにすればよい。
たとえば第14図の Z=Z工て示される直線(Z軸)
近傍のランディング特性を重視するとy=QにおけるZ
軸方向のγ−ΔP特性が γ=γ冨  で  ΔP =Xs であり、)’=3’lにおけるZ軸方向のγ−ΔP特性
が γ = γ1  で  ΔP  =Xsとし、X z 
> X @とすると、γ=γ□のときのΔpは、 ΔP =X4−(xs−xs) とすればよく、このときの露光光源(13)の移動量y
、は、 7m = (X4− (xi−xi) )  tanγ
1となる。
このγ−Δp特性の決め方は、蛍光面上のどの部分のラ
ンディング特性を重視するかで変わるが、いずれの場合
でも、露光光源(13)の移動量ym、γ−Δp特性の
Δpをxsとすると、 y謹= X4°tanγ1 となる。
このよさにシャッター(16)の移動方向とは逆方向に
露光光源(13)を移動して露光する方法によれば、補
正レンズの表面高さをZ軸上から決定しただけの補正レ
ンズ(20)を用いてランディング誤差の少ない蛍光面
を形成することができる。すなわち、蛍光面全面にわた
りY軸方向のランディングについてはほぼ零とすること
ができる。しかし、Z軸方向のランディングずれについ
ては、第4図(a)に示す補正レンズ(20)のZ軸上
のO−A断面およびZ軸に平行なC−C断面をそれぞれ
(b)および(C)に示すように、Z軸上においては、
 レンズ中心から周辺にゆくにしたがって表面高さが低
くなるのに対し、Z軸から外れた部分では、周辺にゆく
にしたがって表面高さが高くなる。そのため、第5図(
a)に示すY軸およびY軸に平行な線(24a)〜(2
4s)でのランディング誤差は、同(b)に線(25a
)〜(25e)で示すように2の座標値が大きくになる
につれて大きくなる。
また、シャッターのY方向の移動と同期して露光光源を
X方向に移動するとすると、第6図(a)に矢印(26
)で示す方向に露光点、すなわちシャドウマスクの透孔
に対応するパターンの移動がおこる。この矢印(26)
の長さは相対的移動量を表している。また、シャッター
のY方向の移動と同期して露光光源を逆向きにY方向に
移動するとすると、同(b)に矢印(27)で示す露光
点の移動がおこる。
したがって、露光光源をX軸およびY軸方向に移動させ
、かつそのX軸方向移動量とY軸方向移動量とを調和さ
せると、同(C)に矢印(28)で示すように、露光光
源を固定して蛍光面を形成する場合の露光点に対して、
対応する露光点をY軸方向に移動させることなく、第5
図(b)に示したランディング誤差をZ軸方向のみとす
るように補正することができる。
なお、第6図に示した矢印(26)〜(28)の方向は
、シャッターおよび露光光源を反対方向に移動すれば逆
向きとなる。また、第6図(c)に矢印(28)で示し
たランディング誤差の大きさは、露光光源の移動量を調
整することにより、所望の大きさに調整することができ
る。
第1図に上記露光方法に実施する露光装置を示す。この
露光装置は、パネル0)を位置決め支持する支持台(3
0) &有し、この支持台(30)の下方に露光光源(
13)が設置されている。この露光光源(13)として
は、通常、水冷式または空冷式の超高圧水銀灯が用いら
れるが、そのほかにレーザ光、あるいは17−ザ光を光
ファイバなどの光導缶体を介して放射するものも使用で
きる。また、上記支持台(30)に接近してその下部に
軸方向(水平方向)に長い開孔(17)が形成されたシ
ャッター(16)が配置されている。そして、このシャ
ッター(16)と露光光源(13)との間に補正レンズ
(20)が配設されている。
上記シャッター(1G)には、これをY方向(垂直方向
)に動かすためのラック(31)が、また、露光光源(
13)には、これをXY力方向動かすようにY軸に対し
て傾斜したラック(32)が取付けられており、駆動モ
ータ(33)により各ラック(31)、 (32)と歯
合するビニオン(34)、 (35)をベルト(36)
、 (37)を介して回転することにより、シャッター
(16)と露光光源(13)とを同期してシャッター(
16)の長い開孔(17)の長手方向と直交する方向に
逆向きかつ傾斜してX、 Y平面上を移動する構造とな
っている。
このような露光光源(13)の移動機構としては、第7
図に示すように、駆動モータにより駆動されるクランク
機構(38)に露光光源(13)を連結し、この露光光
源(13)をY軸に対して傾斜したガイド溝(39)に
沿って移動させるように構成したものでもよい。この場
合、ガイド溝(39)の形状を変化させることにより有
効な補正が得られる。
ところで、このような露光装置を使用して、たとえばパ
ネルO〕内面に形成された蛍光体スラリの被膜(40)
などの被膜をシャドウマスク■を介して露光すると、シ
ャッター(16)の移動にともなって蛍光体スラリの被
膜(40)に対する露光領域が移動し、この露光領域の
移動とともに、γ−ΔP特性に基づく水平偏向の偏向中
心と垂直偏向の偏向中心とを一致させるように露光光源
(13)の位置を変化させることができる。したがって
、パネルO)内面の所要位置に3色蛍光体層を形成して
ランディング特性良好な蛍光面を有するカラー受像管を
形成することができる。
また、このような方法によれば、従来のように補正レン
ズの任意点における表面高さを2軸上から得られる値と
Y軸」二から得られる値とを一致させる妥協的な設計を
おこなう必要はなく、上記実施例の場合では、補正レン
ズの表面高さは、Z軸上から決定するだけのものでよく
、補正レンズの設計が容易となる。
なお、上記実施例では、シャッターをY軸方向に動かし
、露光光源をY−x平面上を動かす場合について述べた
が、このシャッターおよび露光光源の移動は、シャッタ
ーをZ軸方向に動かし、露光光源を2−χ平面内を動か
すようにしてもよい。
また、使用する補正レンズについては、x =f (y
t z) のどとき単一な数式で表面形状を表わせるものばかりで
なく、複数の数式で表わせるもの、あるいは複数のブロ
ックに分割され、表面に段差を有する補正レンズも使用
可能である。
また、γ−ΔP特性については、光の軌道がX軸と交わ
らない場合は、Y−X平面あるいは2−X平面に投影し
た場合の交角を用いればよい。
〔発明の効果〕
パネル内面に形成された感光性樹脂または蛍光体スラリ
の被膜に対して光の照射領域を制限するシャッターを用
い、このシャッターの移動と同期して光源をパネル中心
軸とこの中心軸に直交する水平軸または垂直軸のいずれ
かとを含む平面内を移動して露光すると、γ−Δp特性
に基づく水平偏向の偏向中心と垂直偏向の偏向中心とが
ほぼ一致するように光源を配置して蛍光面を形成するこ
とができ、蛍光面全血にわたり良好なランディング特性
をもつカラー受像管を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第7図はこの発明の詳細な説明図で、第1
図はその一実施例の蛍光面の形成に用いられる露光装置
の構成を示す図、第2図はその露光方法の原理を説明す
るための斜視図、第3図は同じくそのX−7平面図、第
4図(a)ないしくc)はそれぞれ補正レンズの表面形
状を説明するための図、第5図(a)および(b)はそ
れぞれ補正レンズのランディング誤差を説明するための
図、第6図(a)ないしくc)はそれぞれシャッターの
移動と同期して露光光源を移動したときの露光点の移動
およびランディング誤差の補正を説明するための図、第
7図は異なる露光装置の要部構成を示す図。 第8図ないし第15図は従来技術の説明図で、第8図は
カラー受像管の構成図、第9図は蛍光面の3色蛍光体層
に対する3電子ビームのランディングを説明するための
図、第1O図は偏向磁界による偏向中心の移動を説明す
るための図、第11図は蛍光面の製造方法を説明するた
めのブロック図、第12図は従来の露光装置の構成を示
す図、第13図(a)および(b)はそれぞれ複数部分
に分割された補正レンズの平面図および断面図、第14
図は補正レンズの設計方法を説明するための図、第15
図(a)および(b)はそれぞれ第14図に示した補正
レンズのz−P断面図の表面形状を示す図およびy−p
断面の表面形状を示す図である。 1・・・パネル      3・・・シャドウマスク1
3・・・露光光源     16・・・シャッター20
・・・補正レンズ    33・・・駆動モータ40・
・・蛍光体スラリの被膜

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)パネル内面に感光性樹脂または蛍光体スラリの被
    膜を形成し、この被膜にシャドウマスクを介して光源か
    らの光を照射し、上記被膜に上記シャドウマスクの透孔
    に対応するパターンを焼付けたのち、現像して非発光層
    または蛍光体層を形成することにより上記パネル内面に
    蛍光面を形成するカラー受像管の製造方法において、 上記パネル内面に形成された被膜に対する上記光源から
    の光の照射領域を制限するシャッターを用い、このシャ
    ッターの移動と同期して上記光源をγ−Δp特性に基づ
    く水平偏向の偏向中心と垂直偏向の偏向中心とがほぼ一
    致するように上記光源の光軸とこの光軸に直交する水平
    軸または垂直軸のいずれかとを含む平面内を移動するこ
    とにより、上記被膜に上記シャドウマスクの透孔に対応
    するパターンを焼付ることを特徴とするカラー受像管の
    製造方法。
  2. (2)パネル内面の被膜上に得られるシャドウマスクの
    透孔に対応するパターンが光源を固定して蛍光面を形成
    する場合のシャドウマスクの透孔に対応するパターンと
    比較して、光源をこの光源の光軸とこの光軸に直交する
    水平軸とを含む平面内を移動する場合は上記水平軸方向
    に、上記光軸とこの光軸に直交する垂直軸とを含む平面
    内を移動する場合は上記垂直軸方向に実質的に移動しな
    いように上記光源の光軸方向の移動量と上記水平軸また
    は垂直軸方向の移動量とを制御して上記光源を移動する
    ことを特徴とする請求項1記載のカラー受像管の製造方
    法。
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