JPH04301337A - カラー陰極線管螢光面形成用露光装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、螢光面の全面にわたっ
て、ブラックマトリクスの孔や螢光体のドットの大きさ
，形状がほぼ同様になるようにした、特にドット形螢光
体群で螢光面を形成させる高精細度カラー表示管の螢光
面形成に好適なカラー陰極線管螢光面形成用露光装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、現在、カラー陰極線管の
螢光面は３原色螢光体のドット又はストライプを配列し
て構成されており、その製造にはフォトリソグラフィ技
術が用いられている。カラー陰極線管は量産品であるか
ら、螢光面形成工程には常にスループット向上が求めら
れており、露光光源として輝度の高い，発光光量の多い
ものが選ばれ、現在は一般に超高圧ロングアーク水銀灯
が用いられている。此の水銀灯はアーク発光部が２０ｍ
ｍ程度あって、螢光体ストライプを使用する通常のテレ
ビジョン受像管の螢光面形成のための作業には、殆どア
ーク発光部全長を有効に利用して露光している。しかし
、データ処理装置端末の表示用に使用される高精細度カ
ラー表示管では螢光体ドットにより螢光面を形成させる
必要があるため、アーク発光部全長を利用することは困
難で、実際にはアークの略中央部にアークの太さの例え
ば１．５倍程度の幅のスリットを設けたカバーでアーク
を覆い、それを静止状態で使用すると光源に強く照射さ
れた部分がアーク方向に細長くなるので、光源をスリッ
トの中心を通り螢光面（正確には螢光面形成作業後にフ
ァンネルと溶着させるパネルスカート端部の封着面）に
直交する軸を中心にして回転させて使用している。この
ような回転光源から放射され、それぞれ、シャドウマス
クの特定の孔を通過した光線が、それぞれ螢光面上の特
定箇所を照射するが、其処での瞬間的被照射部の形状は
かなり複雑で、螢光面の中心から遠い周辺部では図２（
ａ）に示すように、螢光面の中心部では図２（ｂ）に示
すようになる。回転光源の状態は、回転軸が正しくスリ
ットの中心をアークに直交して通過していれば、１８０
°回転する度に元の状態に戻るので、図２（ａ），（ｂ
）に示すような形状の被照射部は光源が１８０°回転す
る間に３６０°回転する。図２（ａ）で判るように、螢
光面の周辺近くの被照射部から光源を見ると、回転軸と
被照射部を含む平面上に光源アークが存在している状態
では光源が最も浮き上がって且つ回転軸よりも光源の中
心が遠くに見え、被照射部と光源中心を結ぶ線がアーク
に直交している状態では光源が最も沈み込んで回転軸位
置に見える。

【０００３】また、光源から露光対象位置であるパネル
裏面に塗布された感光性膜（以後簡単に螢光面と呼ぶ）
までの距離が、螢光面中央部に比較して、螢光面周辺部
で遠く、其の儘では部位により著しい照度差が生じてし
まうから、光量補正用フィルタを用いて、パネル裏面の
何処でも同等の照度が得られるように補正している。更
に、露光光源からの光線の軌道が直線であるのに対して
、螢光面の螢光体に射突して励起発光させる電子ビーム
は偏向ヨークの磁界により次第に曲げられた曲線軌道を
辿るので、これら両者がシャドウマスクの孔を通過して
螢光面に到達する近傍で、両者の軌道がほぼ同様になっ
ていなければならない。そのために螢光面形成用露光装
置では補正レンズを使用している。この補正作用を完全
に実行できる補正レンズを連続曲面よりなるレンズで実
現することは現在の技術では不可能なので、補正レンズ
の有効面を多数の領域に区分して、各領域の表面の平面
または曲面を三次元的に傾斜させて其の領域に入射した
光線の方向を理想的に補正して出射させるマルチレンズ
と称する補正レンズが、単独または連続曲面よりなる補
正レンズと組合せて使用されている。図３に示すように
、上記のような光量補正用フィルタや補正レンズを、回
転光源と螢光面の間に介在させた露光装置が構成されて
いる。図中、１ａは光学系の光量補正フィルタ、５は回
転光源部、７は裏面に感光性膜を形成させシャドウマス
クを装着したパネルである。なお、この図には図示を省
略したが、補正レンズを使用することは勿論である。

【０００４】上記マルチレンズは良好な補正機能を有す
るが、各領域の表面境界に段差が生じ、露光光線がレン
ズ面に殆ど直角に入射する中央部（中央部では露光光線
と電子軌道の相違も僅かであるから領域境界の段差も僅
かになる）では余り問題は生じないが、段差部へ露光光
線が斜めに入射する螢光面周辺部では、被露光面に段差
部の陰影が生じてしまう。また露光作業の環境は極力ク
リーンに保持するように努めてはいるけれども、フィル
タやレンズなどの光学系に塵埃などの異物が付着して其
の陰影が被露光面に現われることもある。そのため光学
系，少なくともマルチレンズは、レンズ平面上でＸ−Ｙ
方向の揺動運動を行なわせて、被露光面上に陰影が発生
しないようにすることが行なわれて来た。

【０００５】上記のようにしても、全面にわたって良好
な特性を有する螢光面を形成させるには種々の問題があ
り、従来も種々の技術が提案されて来た。たとえば、特
開平１−２３２６３７号では、マルチレンズの揺動の周
期をＴ１，回転光源の回転の半周期をＴ２としたときに
、両者の中の小さい方の値と両者の中の大きい方の値の
比を２／（ｋ＋１）（但しｋは自然数）の近傍に近付け
ないようにする、さらに具体的には、其の比を０．５５
と０．９５の中間域に入れると露光むらが少なくなると
いう技術が示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術ではフィルタの揺動周期と光源の回転周期につ
いて規定されておらず、光源回転周期とフィルタ揺動周
期との関係によっては、図４に示すように、光源と被照
射部位を結ぶ線及び光源アークの両方が共に光源回転軸
と被照射点を含む平面上に存在し被照射点から見て光源
が最も浮き上がって見える時に、被照射部位を照射する
光線が常にフィルタ透過率の最も高い位置を通過するよ
うに同期してしまい、結果的に、ブラックマトリクスの
孔形状や螢光体のドット形状が上記状態におけるアーク
方向に細長くなってしまうなどの問題が生じていた。

【０００７】なお、回転光源に関しては下記ような問題
もある。光源を同一方向へ連続的に回転させようとする
と、光源アークの石英外囲器を冷却するための冷却水の
通水路系やアークの給電線系で回転部材と固定部材が摺
動する構造となり、そこで材料の摩耗が発生するため、
実際には回転光源に例えば１８０°または３６０°回転
する毎に反転するスィッチターン運動を適用せざるを得
なくなる。光源部には必ず慣性モーメントがあり、駆動
系のバックラッシュを絶無にすることもできないので、
スィッチターンの際一瞬光源の回転運動が停止し、それ
だけ被照射部の露光量が増大する。そのため、螢光面の
感光部位の形状が、スィッチターン位置におけるアーク
方向に細長くなり易い。

【０００８】本発明は上記のような従来の諸問題を解決
し、螢光面の全面にわたってほぼ一様に、少なくとも目
視によってはムラが感知されないように露光できるカラ
ー陰極線管螢光面形成用露光装置を提供することを目的
とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明においては、形状が円形でない光源を回転させ
て点状光源同様な露光効果を目指す回転光源、並びに、
光源から螢光面各部に至る距離の差により生ずる照度差
を補正するための光量補正フィルタ及び電子ビーム軌道
と露光時の光線をシャドウマスク近傍で同様に傾斜させ
るための補正レンズの中の少なくとも一つ以上を揺動さ
せるようにした光学系を組合せて用いるカラー陰極線管
螢光面形成用露光装置において、揺動光学系の揺動の周
期を回転光源の回転の周期の奇数倍にした。

【００１０】

【作用】ロングアーク超高圧水銀灯にスリットを設けた
カバーを被せた光源をスィッチターンさせて使用する回
転光源を用いた場合、シャドウマスクの中心から外れた
或る特定の孔を通して光源を見たとき、光源の回転軸が
カバーのスリットの中心を正しく通過していれば、光源
が１８０°回転する毎に同様に見えるので、既述の光源
が見かけ上最も浮き上がって見える周期は回転光源の３
６０°回転周期の１／２になる。例えば、揺動周期が回
転周期の１倍のときに、光源の一番浮き上がるときを考
えると、始めの半回転のときに光線が揺動するフィルタ
の明るい部分を通過していたとすると、次の半回転で光
源が浮き上がるときには光線は揺動するフィルタの位相
が１８０°ずれた暗い部分を通ることになり、露光時間
内の積分露光量としては、光源の一番浮き上がっている
ときとそうでないときの露光量が均一化するため、ブラ
ックマトリクスの孔形状やドットの形状が真円に近付く
。１以外の奇数倍の時にも従来のように回転光源の回転
運動と光学系の揺動運動の位相が同期するような事態は
生じないので、感光性膜の感光部（ブラックマトリクス
の孔や螢光体ドット）の形状が回転光源の特定位相時の
瞬時形状に相似の細長いものになってしまうような事は
生じなくなる。

【００１１】

【実施例】図１は本発明の一実施例図で、図中、１はレ
ンズ，フィルタ等の光学系、２は光学系支持体、３はＸ
方向駆動モータ、４はＹ方向駆動モータ、５は回転光源
部、６は光源回転モータである。光源の回転駆動にはギ
ア比１：１５０のギアヘッドを持つ４極交流モータを使
用し、６秒／１回転の３６０°スィッチターン運動を行
なわせる。光学系としては、補正用マルチレンズ，補正
用連続曲面レンズ，光量補正フィルタよりなる光学系１
を同一の光学支持体２で支え、この支持体全体にＸ方向
，Ｙ方向の２個のハートカムの等速回転運動により等速
揺動運動を行なわせる。このときの駆動周期としては、
Ｘ方向の駆動周期を光源の回転周期と同じ６秒／１回転
とし、Ｙ方向の駆動周期としては約１０．４秒／１回転
の周期（これは、光源回転周期：Ｘ駆動周期：Ｙ駆動周
期＝１：１：１．７３３に相当する）を与えるようにし
てある。

【００１２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、カ
ラー陰極線管の螢光面を形成するブラックマトリクスの
孔の形状や螢光体のドットの形状が真円に近付き、この
ような螢光面を持つカラー陰極線管の特性が、地磁気変
動に対する裕度，色純度に対する裕度などの点で向上す
るという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例図である。

【図２】被照射部の瞬間的形状を示す図で、（ａ）は螢
光面の中心から遠い周辺部の場合、（ｂ）は螢光面の中
心部の場合を示している。

【図３】回転光源により露光量補正フィルタを介してシ
ャドウマスクを装着したパネルの裏面の感光性膜に露光
作業中のカラー陰極線管螢光面形成用露光装置を示す側
面図である。

【図４】被照射点から見て光源が最も浮き上がって見え
る時などに、被照射部位を照射する光線が常にフィルタ
透過率の最も高い位置を通過するように、光源と光学系
の運動が同期して、ブラックマトリクスの孔形状や螢光
体のドット形状が、上記状態におけるアーク方向に細長
くなってしまった状態を示す図である。

【符合の説明】

１…光学系、　　１ａ…光学系の光量補正フィルタ、　
　２…光学系支持体、　　３…Ｘ方向駆動モータ、　　
４…Ｙ方向駆動モータ、　　５…回転光源部、　　６…
光源回転モータ、　　７…裏面に感光性膜を形成させシ
ャドウマスクを装着したパネル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】カラー陰極線管の螢光面を形成させるため
   、形状が円形でない光源を回転させて露光するための回
   転光源、並びに、螢光面各部における照度差を補正する
   ための光量補正フィルタ及び電子ビーム軌道と露光時の
   光線をシャドウマスク近傍で同様に傾斜させるための補
   正レンズの中の少なくとも一つ以上を揺動させるように
   した光学系を組合せて用いるカラー陰極線管螢光面形成
   用露光装置において、前記光学系の揺動の周期を回転光
   源の回転の周期の奇数倍にしたことを特徴とするカラー
   陰極線管螢光面形成用露光装置。