JPH07272627A - カラー受像管の蛍光面形成用露光装置 - Google Patents

カラー受像管の蛍光面形成用露光装置

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JPH07272627A
JPH07272627A JP6062804A JP6280494A JPH07272627A JP H07272627 A JPH07272627 A JP H07272627A JP 6062804 A JP6062804 A JP 6062804A JP 6280494 A JP6280494 A JP 6280494A JP H07272627 A JPH07272627 A JP H07272627A
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light
phosphor screen
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shadow mask
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Yuji Kuwabara
雄二 桑原
Tadanori Okada
忠典 岡田
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    • H01J9/227—Applying luminescent coatings with luminescent material discontinuously arranged, e.g. in dots or lines
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 感光性蛍光面形成部材層に焼付けられるパタ
ーンを真円に近い形状にする露光装置を構成することを
目的とする。 【構成】 カラー受像管の蛍光面形成用露光装置におい
て、パネル2 の内面に形成された感光性蛍光面形成部材
層26にシャドウマスク1 の開孔に対応するパターンを焼
付ける光19を放射する光源部18とシャドウマスクとの間
に光の透過方向の厚みに偏りのある傾斜平面または傾斜
曲面をもつ補正光学系30を配置し、駆動部によりこの補
正光学系を光源部から感光性蛍光面形成部材層に向かっ
て放射される光の光軸28を中心軸として回転させるよう
に構成した。 【効果】 ランディング余裕度を大きくして色純度を調
整しやすいカラー受像管とすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、カラー受像管の蛍光
面形成用露光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般にカラー受像管は、図６に示すよう
に、シャドウマスク１に対向して、パネル２の内面に３
色蛍光体層からなる蛍光面３が設けられ、そのシャドウ
マスク１により、電子銃４から放出された３電子ビーム
５B ，５G ，５R を３色蛍光体層に正しく入射するよう
に選別して、蛍光面３を走査することにより、カラー画
像を表示する構造に形成されている。このようなカラー
受像管において、シャドウマスク１の電子ビームの通過
する開孔を円形とし、蛍光面３を図７に示すように、ド
ット状の３色蛍光体層６B ，６G ，６R が密接するよう
に配列された蛍光面、および図８に示すように、ブラッ
クマトリックス状の光吸収層７のマトリックスホールに
ドット状の３色蛍光体層６B ，６G ，６R が埋込まれる
ように設けられたブラックマトリックス形蛍光面があ
る。
【０００３】従来より上記カラー受像管の蛍光面は、写
真印刷法により形成されている。たとえば、図８に示し
たブラックマトリックス形蛍光面については、図９
（ａ）に示すように、パネル２の内面にポリビニルアル
コール（ＰＶＡ）と重クロム酸アンモニウム（ＡＤＣ）
とを主成分とする感光剤を塗布し乾燥して感光膜９を形
成し、この感光膜９をシャドウマスク１を介して露光
し、感光膜９にシャドウマスク１の円形開孔１０に対応
するパターンを焼付ける。つぎにこのパターンの焼付け
られた感光膜９を現像して未感光部を除去し、同（ｂ）
に示すように、ドット状のパターンからなるレジスト膜
１１を形成する。つぎにそのレジスト膜１１の形成され
たパネル２の内面に光吸収塗料を塗布し乾燥して、同
（ｃ）に示すように、光吸収塗料層１２を形成する。つ
ぎに上記レジスト膜１１上に塗布された光吸収塗料層１
２をレジスト膜１１とともに剥離して、同（ｄ）に示す
ように、蛍光体ドットを形成する位置をマトリックスホ
ール１３とする光吸収層７を形成する。
【０００４】その後、上記光吸収層７の形成されたパネ
ル２の内面に、任意蛍光体、たとえば青蛍光体とＰＶＡ
およびＡＤＣを主成分とする感光性蛍光体スラリを塗布
し乾燥して、同（ｅ）に示すように、感光性蛍光体スラ
リ層１５を形成する。そしてこの感光性蛍光体スラリ層
１５をシャドウマスク１を介して露光し、感光性蛍光体
スラリ層１５にシャドウマスク１の円形開孔１０に対応
するパターンを焼付ける。つぎにこのパターンの焼付け
られた感光性蛍光体スラリ層１５を現像して未感光部を
除去し、同（ｆ）に示すように、光吸収層７の所定のマ
トリックスホールにドット状の青蛍光体層６B を形成す
る。この青蛍光体層６B の形成工程を、緑蛍光体および
赤蛍光体について繰返し、同（ｇ）に示すように、光吸
収層７の所定のマトリックスホールにドット状の緑蛍光
体層６G および赤蛍光体層６R を形成する。
【０００５】また図７に示した光吸収層をもたない蛍光
面については、上記青、緑、赤蛍光体層を形成する工程
を順次繰返すことにより形成される。
【０００６】上記蛍光面形成方法における光吸収層７を
形成するための感光膜９および感光性蛍光体スラリ層１
５などの感光性蛍光面形成部材層の露光には、従来、図
１０に示す露光装置が用いられている。この露光装置
は、パネル２を位置決め支持する支持台１７の下部に光
源部１８が設けられ、この光源部１８上に、光源部１８
から放射される光１９を電子ビームの軌道に近似させる
補正レンズなどからなる光学レンズ系２０、支持台１７
に位置決めされたパネル２の内面に対する光量分布を補
正する補正フィルター２１などが配置されている。その
光源部１８には、通常直管状のアーク水銀ランプからな
る光源２２が配置され、水冷方式によりそのアーク水銀
ランプを冷却している。また光源部１８には、実質的に
光源２２の大きさを制御するスリット２３の形成された
遮光板２４が配置されている。この遮光板２４のスリッ
ト２３は、光源２２の軸方向を幅方向としている。な
お、図１０において、２６は、パネル２の内面に形成さ
れた感光性蛍光面形成部材層である。
【０００７】このような露光装置によりパネルの内面に
形成された感光性蛍光面形成部材層にシャドウマスク１
の開孔に対応するパターンを焼付けて、ドット状の３色
蛍光体層またはブラックマトリックス状の光吸収層を形
成する場合、その３色蛍光体層または光吸収層のマトリ
ックスホールの形状は、光源２２の形状、光学レンズ系
２０、シャドウマスクの開孔形状、パネル２の内面形状
などにより支配される。電子ビームのランディンク余裕
度を大きくして、色純度を調整しやすいカラー受像管と
するために、その３色蛍光体層または光吸収層のマトリ
ックスホールを稠密性の高い真円にすることが望まし
い。このため、光源２２については、アーク水銀ランプ
の軸方向の大きさ（長さ）を決定する遮光板２４のスリ
ット２３の幅と直交する方向の大きさである放電アーク
の径をほぼ等しい関係に設定する必要がある。このアー
ク水銀ランプの軸方向の大きさを決める遮光板２４のス
リット２３の幅と放電アーク径との関係が適切でなくな
ると、ドット状の３色蛍光体層または光吸収層のマトリ
ックスホールが真円に近い形状とならなくなる。
【０００８】そのため、ドット状の３色蛍光体層または
光吸収層のマトリックスホールを形成するための露光に
ついては、上記スリット２３を介して放射される光１９
の光軸２８を回転軸として光源部１８を回転している。
【０００９】このような問題を解決するため、アーク水
銀ランプをその管軸方向に間欠的に動かしたり、揺動あ
るいは楕円運動を与えて、感光性蛍光面形成部材層に焼
付けられるシャドウマスクの円形開孔に対応するパター
ンを実質的に真円にする露光装置が知られている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、ドット
状の３色蛍光体層または光吸収層のマトリックスホール
にドット状の３色蛍光体層が埋込まれるように設けられ
たカラー受像管の蛍光面ついては、その３色蛍光体層ま
たはマトリックスホールを真円に近い形状とし、かつ許
容されるかぎり大きく形成することにより、３色蛍光体
層に対する電子ビームのランディング余裕度を大きくで
き、色純度を調整しやすいカラー受像管とすることがで
きる。
【００１１】このようなカラー受像管の蛍光面は、従来
より写真印刷法により形成され、パネルの内面に形成さ
れた感光性蛍光面形成部材層にシャドウマスクの円形開
孔に対応するパターンを焼付ける露光装置が用いられて
いる。この露光装置の光源部は、通常直管状のアーク水
銀ランプを光源とし、実質的にこの光源の大きさを制御
するスリットの形成された遮光板が配置されている。
【００１２】このような露光装置によりパネルの内面に
形成された感光性蛍光面形成部材層にシャドウマスクの
開孔に対応するパターンを焼付けて、ドット状の３色蛍
光体層またはブラックマトリックス状の光吸収層を形成
する場合、電子ビームのランディンク余裕度を大きくし
て、色純度を調整しやすいカラー受像管とするため、そ
の３色蛍光体層または光吸収層のマトリックスホールを
真円にするためには、特に光源については、アーク水銀
ランプの軸方向の大きさを決める遮光板のスリットの幅
と直交する方向の大きさである放電アークの径をほぼ等
しい関係に設定する必要がある。この遮光板のスリット
の幅と放電アーク径との関係が適切でなくなると、ドッ
ト状の３色蛍光体層または光吸収層のマトリックスホー
ルが真円に近い形状とならなくなる。一方、生産性を向
上させるために、パネルの内面に形成された感光性蛍光
面形成部材層を短い露光時間で露光するためには、放射
光量を多くする必要がある。しかしアーク水銀ランプに
ついては、その軸方向の大きさは、遮光板のスリットの
幅により大きくすることができるが、直交する方向の放
電アークの径を大きくすることは困難である。
【００１３】そのため、ドット状の３色蛍光体層または
光吸収層のマトリックスホールを形成するための露光に
ついては、遮光板のスリットの幅を大きくし、かつパネ
ルの内面に形成された感光性蛍光面形成部材層に焼付け
られるシャドウマスクの円形開孔に対応するパターンを
真円にするため、スリットを介して放射される光の光軸
を回転軸として光源部を回転している。しかしこのよう
に光源部を回転して露光しても、遮光板は、光源から離
れて配置されているため、シャドウマスクの特定の開孔
から光源をみた場合、光源部の回転にともなって、光源
が見掛け上変動する。そのため、パネルの内面に形成さ
れた感光性蛍光面形成部材層に焼付けられるシャドウマ
スクの円形開孔に対応するパターンは、真円にならなく
なるという問題がある。
【００１４】この発明は、上記問題点に鑑みてなされた
ものであり、光源を動かすことなく、パネルの内面に形
成された感光性蛍光面形成部材層にシャドウマスクの円
形開孔に対応するパターンを真円に近い形状に焼付ける
ことができる露光装置を構成することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】カラー受像管の蛍光面形
成用露光装置において、パネルの内面に形成された感光
性蛍光面形成部材層にこの感光性蛍光面形成部材層に対
向して配置されたシャドウマスクの開孔に対応するパタ
ーンを焼付ける光を放射する光源部とシャドウマスクと
の間に光源部から感光性蛍光面形成部材層に向かって放
射された光の透過方向の厚みに偏りのある傾斜平面また
は傾斜曲面をもつ補正光学系を配置し、駆動部によりこ
の補正光学系を光源部から感光性蛍光面形成部材層に向
かって放射される光の光軸を中心軸として回転させる構
成とした。
【００１６】また、その補正光学系を感光性蛍光面形成
部材層に焼付けられるシャドウマスクの開孔に対応する
パターンの長径と短径との比に基づいて設定された傾斜
曲面をもつ形状とした。
【００１７】
【作用】上記のように、光源部とシャドウマスクとの間
に光源部からパネルの内面に形成された感光性蛍光面形
成部材層に向かって放射された光の透過方向の厚みに偏
りのある傾斜平面または傾斜曲面をもつ補正光学系を配
置し、駆動部によりこの補正光学系を光源部から感光性
蛍光面形成部材層に向かって放射される光の光軸を中心
軸として回転させる構成とすると、光源からシャドウマ
スクの任意開孔を通って感光性蛍光面形成部材層に到達
する光は、回転する補正光学系の厚みおよび曲面による
屈折の変化により軌道が変化し、シャドウマスクの開孔
に異なった角度で入射するようになる。その結果、補正
光学系の回転にともなって、感光性蛍光面形成部材層に
投影されるシャドウマスクの開孔のパターンは回転移動
し、感光性蛍光面形成部材層に焼付けられるシャドウマ
スクの開孔に対応するパターンを真円に近い形状とする
ことができる。
【００１８】また、補正光学系を感光性蛍光面形成部材
層に焼付けられるシャドウマスクの開孔に対応するパタ
ーンの長径と短径との比に基づいて設定された傾斜曲面
をもつ形状とすると、感光性蛍光面形成部材層に焼付け
られるシャドウマスクの開孔に対応するパターンをより
正確に真円とすることができる。
【００１９】
【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。
【００２０】図１にその一実施例である露光装置を示
す。この露光装置は、パネル２を位置決め支持する支持
台１７と、この支持台１７の下部に設けられた光源部１
８と、光源部１８から支持台１７に位置決め支持された
パネル２の内面に形成された感光性蛍光面形成部材層２
６に向かって放射される光１９をカラー受像管の電子銃
から放出される電子ビームの軌道に近似させる補正レン
ズなどからなる光学レンズ系２０と、支持台１７に位置
決め支持されたパネル２の内面に対する光量分布を補正
する補正フィルター２１とを有する。その光源部１８
は、直管状のアーク水銀ランプを光源２２とし、この光
源２２上の離れた位置にアーク水銀ランプの管軸方向を
幅方向とするスリット２３の形成された遮光部２４が設
けられている。
【００２１】さらにこの露光装置には、光源２２と支持
台１７に位置決め支持されたパネル２に装着されたシャ
ドウマスク１との間、好ましくは光源２２と光学レンズ
系２０との間に、光源部１８から支持台１７に位置決め
支持されたパネル２の内面に形成された感光性蛍光面形
成部材層２６に向かって放射される光１９の透過方向の
厚み（板厚）に偏りのある傾斜平面をもつ補正光学系３
０が配置されている。そしてこの補正光学系３０を、上
記感光性蛍光面形成部材層２６に向かって光源部１８か
ら放射される光１９の光軸２８を回転軸として、図示し
ない駆動装置より所定の回転速度で矢印で示したように
回転駆動する構成となっている。
【００２２】このように光源２２とパネル２に装着され
たシャドウマスク１との間に傾斜平面をもつ補正光学系
３０を配置し、この補正光学系３０を光源部１８から放
射される光１９の光軸２８を回転軸として回転すると、
図２に光源２２を点光源とし、補正光学系３０を１８０
°回転した場合について示したように、シャドウマスク
１の任意１個の開孔１０を通過して感光性蛍光面形成部
材層２６に到達する光１９は、補正光学系３０の板厚の
厚い部分を通るときは、実線で示した軌道３２a を通る
が、板厚の薄い部分を通るときは、一点鎖線で示したよ
うに異なる軌道３２b を通る。その結果、図３に示すよ
うに、感光性蛍光面形成部材層２６に投影されるシャド
ウマスクの開孔のパターン３３は、２つのパターン３３
a ，３３b で示したように、補正光学系の板厚の厚い部
分を通るときと薄い部分を通るときとでは、パネルの放
射方向にずれる。この感光性蛍光面形成部材層に投影さ
れるシャドウマスクの開孔のパターン３３の移動は、補
正光学系の回転にともなって時間的に変化し、補正光学
系が１回転する間に、図４に示すように、シャドウマス
クの開孔と光源の中心を結ぶ線３４がパネルの内面と交
差する点３５を中心とし、パネルの放射方向を長径とす
る概ね楕円軌道３６を描く。
【００２３】この感光性蛍光面形成部材層に描かれる楕
円軌道３６の長径と短径の比は、補正光学系の傾斜平面
の傾斜角により調整できる。したがってその傾斜平面の
傾斜角を適切に設定することにより、光源部を回転する
ことなく、感光性蛍光面形成部材層に焼付けられるシャ
ドウマスクの開孔に対応するパターンを真円に近い形状
にすることができ、ドット状の３色蛍光体層またはブラ
ックマトリックス状の光吸収層のマトリックスホールに
３色蛍光体層の形成された蛍光面に対する電子ビームの
ランディング余裕度が大きく、色純度を調整しやすいカ
ラー受像管とすることができる。
【００２４】つぎに他の実施例にについて説明する。
【００２５】図５にその要部構成である補正光学系を示
す。その他の構成については、図１に示した露光装置と
同じであるので、説明を省略する。
【００２６】この補正光学系３０は、前記実施例の傾斜
平面をもつ補正光学系に対して、その傾斜平面を光源部
から放射される光の透過方向に偏りをもつ傾斜曲面とし
たものである。この傾斜曲面は、従来の露光装置によ
り、パネルの内面に形成された感光性蛍光面形成部材層
に焼付けられるシャドウマスクの開孔に対応するパター
ンの長径と短径との比に基づいて、感光性蛍光面形成部
材層に投影されるシャドウマスクの開孔のパターンが、
パネルの内面の位置により最適の軌道を描くように設定
したものである。
【００２７】このような傾斜曲面をもつ補正光学系３０
を光源部上に配置し、パネルの内面に形成された感光性
蛍光面形成部材層に向かって光源部から放射される光の
光軸２８を回転軸として回転すると、感光性蛍光面形成
部材層に焼付けられるシャドウマスクの開孔に対応する
パターンを、パネルの内面の全面にわたり、前記傾斜平
面をもつ補正光学系よりも正確に制御することができ、
電子ビームのランディング余裕度が大きく、色純度を調
整しやすいカラー受像管とすることができる。
【００２８】なお、上記補正光学系３０は、傾斜曲面を
一方向に傾斜した曲面で構成したが、この方向に直交す
る方向にも、シャドウマスクの開孔に対応するパターン
を適切に制御する曲面で形成すると、感光性蛍光面形成
部材層に焼付けられるシャドウマスクの開孔に対応する
パターンの軌道を、より選択的にすることができる。
【００２９】なお、上記実施例では、補正光学系を光源
部から放射される光の透過方向に偏りをもつ傾斜平面ま
たは傾斜曲面をもつ形状としたが、この傾斜面を平面と
曲面との組合わせで構成することは任意である。
【００３０】
【発明の効果】カラー受像管の蛍光面形成用露光装置に
おいて、パネルの内面に形成された感光性蛍光面形成部
材層に、この感光性蛍光面形成部材層に対向して配置さ
れたシャドウマスクの開孔に対応するパターンを焼付け
る光を放射する光源部とシャドウマスクとの間に光源部
から感光性蛍光面形成部材層に向かって放射された光の
透過方向の厚みに偏りのある傾斜平面または傾斜曲面を
もつ補正光学系を配置し、駆動部によりこの補正光学系
を光源部から感光性蛍光面形成部材層に向かって放射さ
れる光の光軸を中心軸として回転させるように構成する
と、光源から放射されシャドウマスクの任意開孔を通っ
て感光性蛍光面形成部材層に到達する光は、回転する補
正光学系の厚みの変化により軌道が変化し、シャドウマ
スクの開孔に異なった角度で入射する。その結果、補正
光学の回転にともなって、感光性蛍光面形成部材層に投
影されるシャドウマスクの開孔のパターンは見掛け上移
動し、感光性蛍光面形成部材層に焼付けられるシャドウ
マスクの開孔に対応するパターンを真円に近い形状とす
ることができ、電子ビームのランデング余裕度が大き
く、色純度を調整しやすいカラー受像管とすることがで
きる。
【００３１】また、補正光学系を感光性蛍光面形成部材
層に焼付けられるシャドウマスクの開孔に対応するパタ
ーンの長径と短径との比に基づいて設定された傾斜曲面
をもつ形状とすると、感光性蛍光面形成部材層に焼付け
られるシャドウマスクの開孔に対応するパターンを、よ
り正確に制御して真円とすることができ、電子ビームの
ランディング余裕度の大きく、色純度を調整しやすいカ
ラー受像管とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例であるカラー受像管の蛍光
面形成用露光装置の構成を示す図である。
【図２】その補正光学系による光の軌道の変化を説明す
るための図である。
【図３】パネルの内面に形成された感光性蛍光面形成部
材層に投影されるシャドウマスクの開孔のパターンの移
動を説明するための図である。
【図４】パネルの内面に形成された感光性蛍光面形成部
材層に投影されるシャドウマスクの開孔のパターンの描
く軌道を説明するための図である。
【図５】傾斜曲面をもつ補正光学系の図である。
【図６】カラー受像管の構成を示す図である。
【図７】図７（ａ）はドット状の蛍光体層からなる蛍光
面の平面図、図７（ｂ）はその断面図である。
【図８】図８（ａ）はブラックマトリックス状の光吸収
層のマトリックスホールにドット状の蛍光体層が埋込ま
れるように設けられた蛍光面の平面図、図８（ｂ）はそ
の断面図である。
【図９】図９（ａ）乃至（ｇ）はそれぞれブラックマト
リックス状の光吸収層のマトリックホールにドット状の
蛍光体層が埋込まれるように設けられた蛍光面の形成方
法を説明するための図である。
【図１０】従来の露光装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
１…シャドウマスク ２…パネル １０…開孔 １７…支持台 １８…光源部 ２２…光源 ２３…スリット ２４…遮光板 ２６…感光性蛍光面形成部材層 ２８…光軸 ３０…補正光学系

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 パネルの内面に形成された感光性蛍光面
    形成部材層にこの感光性蛍光面形成部材層に対向して配
    置されたシャドウマスクの開孔に対応するパターンを焼
    付ける光を放射する光源部と、 この光源部と上記シャドウマスクとの間に配置され、上
    記光源部から上記感光性蛍光面形成部材層に向かって放
    射された光の透過方向の厚みに偏りのある傾斜平面また
    は傾斜曲面をもつ補正光学系と、 この補正光学系を上記光源部から感光性蛍光面形成部材
    層に向かって放射される光の光軸を中心軸として回転さ
    せる駆動部とを具備することを特徴とするカラー受像管
    の蛍光面形成用露光装置。
  2. 【請求項２】 補正光学系は感光性蛍光面形成部材層に
    焼付けられるシャドウマスクの開孔に対応するパターン
    の長径と短径との比に基づいて設定された傾斜曲面をも
    つことを特徴とする請求項１記載のカラー受像管の蛍光
    面形成用露光装置。
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