JPH034424A - カラー受像管の製造方法 - Google Patents

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４図に示すように。

パネルωおよびファンネル■からなる外囲器を有し、そ
のパネル■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
光するストライプ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。

この蛍光面に）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０）を走査することによりおこなわれる。したがっ
て、この蛍光面に）上に色純度良好な画像を表示するた
めには、第５図に示すように、シャドウマスク■に対し
て、その透孔０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■の透孔０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（９
Ｂ）　、　（９Ｇ）　＝　（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Ｏ）内面に各点において、シャ
ドウマスク■の透孔（へ）に対する３色蛍光体層（９１
３）　。

（９Ｇ）、　（９Ｒ）の位置を変化させる必要がある。

すなわち、第６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■の磁界強度が均一とすると、その偏向磁界（１１）
内を円軌道を描いて進み、偏向磁界（１１）を出たのち
に直進し、シャドウマスク■の透孔（ハ）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）の見掛は上の射突位置、すなわち直線軌道の延長線
が管軸（Ｘ軸）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ΔＰ蛍光面（至）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、第７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
るパターン登焼付けたのち、現像して未感光部を除去す
ることにより任意１７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、この露
光工程では、第１０図に示すように、シャドウマスク■
を装着したパネルω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
ッターであり、　（１７）はその開孔である。

このような補正レンズ（１５）としては、かっては球面
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九でいる。

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ＩＩ　（Ｘｓ　ｙｖ　ｚ軸）で表すと
、任意点における表面高さ又は。

ｘ＝ｆ　（ｙｐ　ｚ）　　　　　　　■で表される。ま
た、種属１１１（ｒ、θ）では、ｘ＝ｆ（ｒ、θ）　　
　　　　　■ ｒ＝νｙｌ＋が θ＝ｔａｎ−″（ｙ／ｚ） 表され、−収約には、たとえば０式は多項式で表される
。

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が、蛍光面の全面にわたり追
跡し、蛍光面全面の電子ビ−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極めて困難である
。たとえ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９
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、露光時に補正レンズ（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した。

すなわち、第１０図に示す補正レンズ（１５）の任意点
Ｐにおける表面高さ又は、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、　２軸上の２８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方向ともに完全に補
正するものとなる。しかし、第１１図（ａ）示すように
、ｚ軸上の２０における表面高さを！（０，Ｚ、）とし
、このｚｌ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）上のｘ２となる。

一方、同（ｂ）示すように、ｙ軸上のｙ８における表面
高さをｘ（ｙｌ、０）とし、このｙ工から２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（
１９ｂ）上のＸ、となり、２軸からｙ方向への補正と、
ｙ軸から２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多い。

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を満足できる
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
垂直方向に伸びるス１−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、蛍光体層がドラｈ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
ことを目的とする。

［発明の構成コ （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りたのち、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、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ｇを移動することにより、上
記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移動すると、γ−八
へ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ｘｏ（０゜０
）に位置するとする。また、パネルω内面をＸ軸上のＸ
、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）によす屈折し、シャッ
ター（１６）の開孔（１７）、シャドウマスク■の透孔
を通ってパネルの内面上のｙ□に達する。そして、シャ
ッター（１６）の開孔（１７）に対応する領域（ｚ２）
を露光する。ここで、ｙ工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ｙ８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、　ｘ４だけ
パネルＯ）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（ｙｔ→
とは逆方向にＸを通るＺ−＝−Ｙ平面上をｙ、たけ移動
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＝γ、のとき、ΔＰ”Ｘ４とすると。

ｙ＝：ｘ４１１　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ｙ３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１０図のｚ＝ｚＸで示される直線（２軸）近
傍のランディング特性を重視すると、ｙ−０における２
軸方向のγ−Δｐ特性が γ＝γ２でΔＰ　＝　Ｘ　ｓ であり−Ｖ＝Ｘｉにおける２軸方向のγ−Δｐ特性が γ＝γ１でΔＰ　＝　Ｘ　＠ とし、　Ｘ　、　＞　Ｘ　、とすると、γ＝γ□のとき
のΔｐｙ１の方向）、すなわちシャッター（１６）の移
動方向は、 ΔＰ　””　Ｘ　４−（Ｘ　ｓ　　　Ｘ　ｓ　）とすれ
ばよく、このときの露光光源（１３）の移動量ｙ４は。

Ｖ　４＝　（Ｘ４　　Ｃｘｓ　　ｘｓ））　ｔａｎγ１
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Ｙｒａ。

γ−Δｐ特性のΔｐをｘ５とすると。

ｙｍ＝Ｘｓ・ｔａｎγ１ となる。

第１図にこのような露光を実施する露光装置を示す。こ
の露光装置は、パネルのを位置決め支持する支持台（２
５）を有し、この支持台（２５）の下方に露光光源（１
３）が設置されている。この露光光源（１３）としては
１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、あるいはレーザ光を光ファ
イバなどの先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（２５）に接近してその下部にＺ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（１６）および露光光源（１３）には、
それぞれそれらをｙ軸方向（垂直方向）に動かすための
ラック（２６ａ）　、　（２６ｂ）が取付けられており
、駆動モータ（２７）により各ラック（２６ａ）、　（
２６ｂ）と歯合するビニオン（２８ａ）　、　（２８ｂ
）をベルト（２９ａ）　、　（２９ｂ）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）の開孔（１７）の長手
方向と直交するｙ方向（垂直方向）の互いに逆向きに移
動する構造となっている。

ところで、このような露光装置を使用して１例えばパネ
ル■内面に形成された蛍光体スラリの被膜（３１）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（
３１）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（１
３）の位置を変化させることができる。したがって、パ
ネル■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とするこ
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軸上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、シャッターおよび露光光源をｙ
軸方向に動かす場合について述べたが、このシャッター
および露光光源は、Ｚ軸方向に移動するようにしてもよ
い。

また、使用する補正レンズについては、ｘ”ｆ　（ｙ＋
　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。

なお、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。

［発明の効果コ 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をもつカラー受像管とすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図はこの本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−Ｚ平面図、
第４図ないし第１１図は従来技術の説明図で、第４図は
カラー受像管の構成図、第５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６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７図は蛍光面の製造方法を説明するための
ブロック図、第８図は従来の露光装置の構成を示す図、
第９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１０図は補正
レンズの設計方法を説明するための図、第１１図（ａ）
および（ｂ）はそれぞれ第１０図に示した補正レンズの
ｚ−Ｐ断面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　　　　　２・・・シャドウマスク１３
・・・露光光源　　　　１６・・・シャッター２０・・
・補正レンズ　　　２７・・・駆動モータ３１・・・蛍
光体スラリの被膜

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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けることを
   特徴とするカラー受像管の製造方法。