JPH08264117A - カラー陰極線管の蛍光面形成用露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光源部からの光がシャドウマスクの電子ビー
ム通過孔の大孔の内側壁に当たって遮られるために生ず
る蛍光面周辺部の輝度低下を防止する露光装置を構成す
ることを目的とする。 【構成】 パネル1 の内面に形成された蛍光面形成用部
材層31をシャドウマスク3 の開孔を介して露光する光を
放出する光源部30を有するカラー陰極線管の蛍光面形成
用露光装置において、その光源部を発光源33とこの発光
源からの光をパネル方向に取出す窓部37が設けられた回
転楕円反射鏡36とから構成し、この回転楕円反射鏡の一
方の焦点に発光源を配置した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、カラー陰極線管の蛍
光面形成用露光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にカラー陰極線管は、図６に示すよ
うに、パネル１およびこのパネル１に一体に接合された
ファンネル２からなる外囲器を有し、そのパネル１の内
側に所定の配列ピッチで多数の開孔（電子ビーム通過
孔）の形成されたシャドウマスク３が配置され、このシ
ャドウマスク３に対向して、パネル１の内面に蛍光面４
が形成されている。一方、ファンネル２のネック５内に
３電子ビーム６を放出する電子銃７が配設されている。
そしてこの電子銃７から放出される３電子ビーム６をフ
ァンネル２の外側に装着された偏向装置８の発生する磁
界により偏向し、上記シャドウマスク３の開孔を介し
て、蛍光面４を水平、垂直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。

【０００３】このようなカラー陰極線管において、特に
高精細ディスプレイ用カラー陰極線管として、シャドウ
マスク３の開孔を円形とし、蛍光面４を、図７に示すよ
うに、マトリックス状の黒色光吸収層１０の円形状のマ
トリックスホールに、青、緑、赤に発光する円形ドット
状の３色蛍光体層１１B ，１１G ，１１R を埋込むよう
に設け、その光吸収層１０のマトリックスホールの配列
ピッチおよび大きさを、通常のカラー陰極線管のそれよ
りも小さくしたカラー陰極線管がある。

【０００４】このようなカラー陰極線管の蛍光面４は、
通常のカラー陰極線管の蛍光面と同様に写真印刷法によ
り形成され、最初に光吸収層１０を形成し、ついで３色
蛍光体層１１B ，１１G ，１１R を形成する方法により
形成されている。

【０００５】すなわち、図８（ａ）に示すように、パネ
ル１の内面に感光剤を塗布し、乾燥して感光膜１３を形
成する。ついで開孔１４が円形のシャドウマスク３を介
して上記感光膜１３を露光し、感光膜１３にシャドウマ
スク３の開孔１４に対応するパターンを焼付ける。つい
でそのパターンの焼付けられた感光膜１３を現像して未
感光部を除去し、同（ｂ）に示すように、上記開孔に対
応する円形パターンからなるレジスト１５を形成する。
つぎに同（ｃ）に示すように、上記レジスト１５の形成
されたパネル１の内面に黒色光吸収塗料を塗布し、乾燥
して光吸収塗料層１６を形成する。ついで剥離剤（酸化
剤）を用いて、上記レジスト１５とともに、その上に塗
布形成された光吸収塗料層１６を剥離除去して、同
（ｄ）に示すように、パネル１の内面にマトリックス状
の光吸収層１０を形成する。

【０００６】その後、上記光吸収層１０の形成されたパ
ネル１の内面に感光剤および蛍光体を主成分とする蛍光
体スラリを塗布し、乾燥して、同（ｅ）に示すように、
蛍光体スラリ層１８を形成する。ついで上記シャドウマ
スク３を介して蛍光体スラリ層１８を露光し、蛍光体ス
ラリ層１８にシャドウマスク３の開孔１４に対応するパ
ターンを焼付ける。ついでそのパターンの焼付けられた
蛍光体スラリ層１８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１０の所定のマトリック
スホールに円形ドット状の蛍光体層、たとえば青蛍光体
層１１B を形成する。この青蛍光体層１１B の形成方法
を他の緑、赤蛍光体について繰返すことにより、同
（ｇ）に示すように、光吸収層１０の所定のマトリック
スホールに円形ドット状の３色蛍光体層１１B ，１１G
，１１R を形成する。

【０００７】上記蛍光面形成方法において、光吸収層１
０を形成するためにパネル１の内面に塗布形成された感
光膜１３や蛍光体層１１B ，１１G ，１１R を形成する
ため塗布形成された蛍光体スラリ層１８などの蛍光面形
成用部材層の露光には、図９に示す露光装置が用いられ
る。この露光装置は、パネル１を位置決め支持する支持
台２０の下部に、直管状の超高圧水銀ランプを発光源と
する光源部２１が設けられ、この光源部２１上に光源部
２１から放出される光の軌道をカラー陰極線管の電子銃
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２２などの光学レンズ系や、光源部２１から放出され
る光のパネル１の内面での光量分布を補正する補正補正
フィルタ２３などが配置されている。

【０００８】ところで、このような露光装置によりパネ
ル１の内面に塗布形成された感光膜１３や蛍光体スラリ
層１８などの蛍光面形成用部材層を露光すると、一般に
シャドウマスクの電子ビーム通過孔は、図１０（ａ）に
示すように、電子銃側を小孔２５、蛍光面側を大孔２６
とする形状をなし、特に高精細ディスプレイ用カラー陰
極線管のシャドウマスク３は、板厚に対する開孔１４の
大きさが、通常のカラー陰極線管のシャドウマスクにく
らべて小さく、かつシャドウマスク３の強度上、蛍光面
側の大孔２６の開口径を十分に大きくできないため、そ
の開孔１４を斜めに横切ってパネル１の周辺部に向かう
光２８の一部が大孔２６の内側壁に当たって遮られる。
そのため、同（ｂ）に示したように、形成される光吸収
層のマトリックスホール２９が破線で示したように一部
欠損した非円形状となる。

【０００９】このように光吸収層のマトリックスホール
２９が一部欠損した非円形状になると、電子ビームのラ
ンディングによりこのマトリックスホール２９に形成さ
れた蛍光体層から得られる光出力が低下し、蛍光面周辺
部の輝度が低下する。

【００１０】このような問題を解決する方法として、従
来シャドウマスクの電子ビーム通過孔の大孔をラジアル
方向に大きくして楕円形状としたり、特開昭６２−１７
９２５号公報に示されているように、露光時、光源をパ
ネル方向に移動したり、あるいは光源を回転する方法が
ある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来よ
り高精細ディスプレイ用カラー陰極線管として、シャド
ウマスクの電子ビーム通過孔を円形とし、蛍光面を、マ
トリックス状の黒色光吸収層の円形マトリックスホール
に、青、緑、赤に発光する円形ドット状の３色蛍光体層
を埋込むように設け、その光吸収層のマトリックスホー
ルの配列ピッチおよび大きさを、通常のカラー陰極線管
のそれよりも小さくしたカラー陰極線管がある。

【００１２】このカラー陰極線管の蛍光面は、写真印刷
法により、最初に光吸収層を形成し、ついで３色蛍光体
層を形成する方法により形成されている。その光吸収層
を形成するためにパネルの内面に塗布形成された感光膜
や蛍光体層を形成のために塗布形成された蛍光体スラリ
層などの蛍光面形成用部材の露光に、直管状の超高圧水
銀ランプを発光源とする光源部を有する露光装置が用い
られている。

【００１３】ところが、このような露光装置により感光
膜や蛍光体スラリ層などの蛍光面形成用部材を露光する
と、シャドウマスクの開孔は、電子銃側を小孔、蛍光面
側を大孔とする形状をなし、特に高精細ディスプレイ用
カラー陰極線管のシャドウマスクは、通常のカラー陰極
線管のシャドウマスクにくらべて、板厚に対する開孔の
大きさが小さく、かつシャドウマスクの強度上、蛍光面
側の大孔の開口径を十分に大きくできないため、その開
孔を斜めに横切ってパネルの周辺部に向かう光の一部が
大孔の内側壁に当たって遮られる。そのため、形成され
る光吸収層のマトリックスホールが一部欠損した非円形
状となる。このように光吸収層のマトリックスホールが
一部欠損した非円形状になると、電子ビームのランディ
ングにより、このマトリックスホールに形成された蛍光
体層から得られる光出力が低下し、蛍光面周辺部の輝度
が低下する。

【００１４】このような問題を解決する方法として、従
来シャドウマスクの開孔の大孔をラジアル方向に大きく
して楕円形状としたり、露光時、光源をパネル方向に移
動したり、あるいは光源を回転する方法がある。

【００１５】しかしこれら方法は、シャドウマスクの開
孔の大孔をラジアル方向に大きくする方法については、
シャドウマスクの機械的強度が低下するので好ましくな
い。また露光時、光源をパネル方向に移動したりあるい
は光源を回転する方法は、露光装置が複雑になるばかり
でなく、露光装置の精度が低下し、カラー陰極線管の品
質の劣化をまねく。

【００１６】この発明は、上記問題点に鑑みてなされた
ものであり、シャドウマスクの開孔を斜めに横切る光の
一部がその開孔の大孔の内側壁に当たって遮られるため
に生ずる蛍光面の周辺部の輝度低下を防止する構造の簡
単な露光装置を得ることを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】パネルの内面に形成され
た蛍光面形成用部材層をシャドウマスクの開孔を介して
露光する光を放出する光源部を有するカラー陰極線管の
蛍光面形成用露光装置において、その光源部を発光源と
この発光源からの光をパネル方向に取出す窓部が設けら
れた回転楕円反射鏡とから構成し、この回転楕円反射鏡
の一方の焦点に発光源を配置した。

【００１８】また、その回転楕円反射鏡を、２つの焦点
を通る軸を回転中心軸として発光源とともに回転駆動さ
れる構造とした。

【００１９】

【作用】上記のように、光源部を発光源とこの発光源か
らの光をパネル方向に取出す窓部が設けられた回転楕円
体とから構成し、この回転楕円体の一方の焦点に発光源
を配置すると、発光源から放出される光のうち、回転楕
円体の内面で反射した光は、他方の焦点に集まり、見掛
け上の発光源となり、実質的に２つの発光源をもつ構造
となる。その結果、回転楕円体の一方の焦点に配置され
た発光源から直接放出された光がシャドウマスクの開孔
を斜めに横切るとき、その開孔の大孔の内側壁に当たっ
て遮られ、そのために、たとえば光吸収層のマトリック
スホールが一部欠損した非円形状となっても、他方の焦
点に得られる見掛け上の発光源からの光により、その欠
け部分を補い、マトリックスホールを所定大きさの円形
に形成することができる。

【００２０】また、その回転楕円体を２つの焦点を通る
軸を回転中心軸として発光源とともに回転駆動すると、
２つの焦点位置で発光源を２つの焦点を通る軸上を移動
したと同じ効果が得られる。その結果、マトリックスホ
ールをより良好な円形にすることができる。

【００２１】

【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。

【００２２】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１を位置決め支持する支持
台２０の下部に下記光源部３０が設けられ、この光源部
３０から上記支持台２０に位置決め支持されたパネル１
方向に、順次光源部３０から放出される光の軌道をカラ
ー陰極線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２２などの光学レンズ系、および
光源部３０から放出される光のパネル１の内面での光量
分布を補正する補正フィルタ２３が配置されている。な
お、図１（ａ）において、３はパネル１に装着されたシ
ャドウマスク、３１はパネル１の内面に形成された光吸
収層を形成するための感光膜や蛍光体層を形成するため
の蛍光体スラリ層などの蛍光面形成用部材層である。

【００２３】上記光源部３０は、直管状の超高圧水銀ラ
ンプを発光源３３とし、この発光源３３を所定幅のスリ
ット３４の形成された遮蔽体３５で覆い、かつそのスリ
ット３４を介して放射される発光源３５からの光を反射
する回転楕円反射鏡３６が配置されている。この回転楕
円反射鏡３６は、２つの焦点を通る軸ｚm が上記支持台
２０に位置決め支持されたパネル１の中心軸ｚp と平行
になるように配置され、その２つの焦点を通る軸ｚm に
対して垂直に、発光源３３から上記スリット３４を介し
て放射される光を上記支持台２０に位置決め支持された
パネル１方向に取出す窓部３７が設けられている。この
回転楕円反射鏡３６に対して発光源３３は、上記スリッ
ト３４により規制された発光源３３の発光中心がその一
方の焦点、図示例では、支持台２０に位置決め支持され
たパネル１から遠い方の焦点に位置するように配置され
ている。しかもこの回転楕円反射鏡３６は、上記発光源
３３およびこの発光源３３を覆う遮蔽体３５とともに、
上記２つの焦点を通る軸ｚm を回転中心軸として、駆動
装置３８により回転駆動される。

【００２４】ところで、上記のように光源部３０を構成
すると、図２に示すように、発光源３３から遮蔽体３５
のスリットを介して放射される光４０の一部（図示せ
ず）は、直接回転楕円反射鏡３６の窓部３７を通って支
持台に位置決め支持されたパネル方向に放出されるが、
他の一部は、回転楕円反射鏡３６の内面で反射し、発光
源３３が位置する焦点の共役点である他方の焦点に集
り、この他の焦点を見掛け上の発光源４１として、窓部
３７を通って支持台に位置決め支持されたパネル方向に
放出される。

【００２５】つまり、回転楕円反射鏡３６の一方の焦点
に発光源３３を配置することにより、支持台に位置決め
支持されたパネルの内面に形成された蛍光面形成用部材
層は、回転楕円反射鏡３６の一方の焦点に配置された発
光源３３から直接放射された光と他の焦点位置に得られ
る見掛け上の発光源４１からの光とにより、シャドウマ
スクを介して露光されることになる。

【００２６】この場合、図３に示すように、回転楕円反
射鏡３６の一方の焦点に配置された発光源３３から直接
放射される光４０a がシャドウマスク３の電子ビーム通
過孔１４を斜めに横切るときの入射角をθ1 、他の焦点
位置に得られる見掛け上の発光源４１からの光４０b が
シャドウマスク３の同一電子ビーム通過孔１４を斜めに
横切るときの入射角をθ2 とすると、 θ1 ＞θ2 となり、発光源３３から直接放射される光４０a がシャ
ドウマスク３の電子ビーム通過孔１４を斜めに横切って
パネル１の内面に達する位置４２a に対して、見掛け上
の発光源４１からの光４０b が同一電子ビーム通過孔１
４を斜めに横切横切ってパネル１の内面に達する位置４
２b は、パネル１のラジアル方向の外側にずれる。

【００２７】その結果、回転楕円反射鏡３６の一方の焦
点に配置される発光源３３と他の焦点３８位置に得られ
る見掛け上の発光源４１との間隔ｓ、すなわち、回転楕
円反射鏡３６の２つの焦点間隔を適切に設定することに
より、図４（ａ）に示すように、回転楕円反射鏡３６の
一方の焦点に配置された発光源３３から直接放射される
光４０a がシャドウマスク３の電子ビーム通過孔１４を
斜めに横切るとき、その電子ビーム通過孔１４の大孔２
６の内側壁に当たって遮られ、同（ｂ）に示すように、
形成されるマトリックス状光吸収層のマトリックスホー
ル４２a が一部欠損して非円形状となっても、図５
（ａ）に示すように、見掛け上の発光源４１からの光４
０b により、上記欠損部分上にマトリックスホール４２
b を形成し、マトリックスホール４２a の欠損部分を補
い、所定大きさの円形とすることができる。しかもこの
例の露光装置は、回転楕円体３６を２つの焦点を通る軸
ｚm を回転中心軸として発光源３３とともに回転駆動す
ることにより、発光源３３および見掛け上の発光源４１
を２つの焦点を通る軸上を移動（発光源３３の発光中心
が遮蔽体の半径の１／２パネル側に移動）したと同じ効
果が得られ、マトリックスホールをより良好な円形にす
ることができる。

【００２８】なお、上記実施例では、回転楕円反射鏡を
発光源とともに回転駆動するようにしたが、これら回転
楕円反射鏡および発光源は、必ずしも回転する必要はな
く、固定的に配置しても、同様の効果を奏する露光装置
を構成することができる。

【００２９】また、上記実施例では、回転楕円反射鏡の
２つの焦点のうち、支持台に位置決め支持されたパネル
から遠い方の焦点位置に発光源を配置したが、この発光
源は、支持台に位置決め支持されたパネルに近い焦点位
置に配置し、遠い焦点位置に見掛け上の発光源が得られ
るようにしても同様の効果が得られる。

【００３０】また、上記実施例では、蛍光面のマトリッ
クス状光吸収層を形成する場合について説明したが、こ
の発明は、その光吸収層のマトリックスホールにドット
状の蛍光体層を形成する場合、あるいは光吸収層をもた
ない蛍光面のドット状蛍光体層を形成する場合にも適用
できる。

【００３１】

【発明の効果】パネルの内面に形成された蛍光面形成用
部材層をシャドウマスクの開孔を介して露光する光を放
出する光源部を有するカラー陰極線管の蛍光面形成用露
光装置において、その光源部を発光源とこの発光源から
の光をパネル方向に取出す窓部が設けられた回転楕円体
とから構成し、この回転楕円体の一方の焦点に発光源を
配置すると、発光源から放出される光のうち、回転楕円
体の内面で反射した光は、他方の焦点に集まり、見掛け
上の発光源となり、実質的に２つの発光源をもつ構造と
なる。その結果、回転楕円体の一方の焦点に配置された
発光源から直接放出された光がシャドウマスクの開孔を
斜めに横切るとき、その開孔の大孔の内側壁に当たって
遮られ、そのために、たとえば光吸収層のマトリックス
ホールに欠け部分ができ、非円形状となっても、他方の
焦点に得られる見掛け上の発光源からの光により、その
欠け部分を補い、マトリックスホールを円形に形成する
ことができる。

【００３２】特にその回転楕円体を２つの焦点を通る軸
を回転中心軸として発光源とともに回転駆動することに
より、発光源を２つの焦点を通る軸上を移動したと同じ
効果が得られ、マトリックスホールをより良好な円形に
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）はこの発明の一実施例であるカラー
陰極線管の蛍光面形成用露光装置の構成を示す図、図１
（ｂ）はその光源部の構成を示す図である。

【図２】上記光源部を構成する回転楕円反射鏡の作用を
説明するための図である。

【図３】上記光源部から放出され、シャドウマスクの電
子ビーム通過孔を斜めに横切る光の軌道を説明するため
の図である。

【図４】図４（ａ）および（ｂ）はそれぞれ上記光源部
の発光源から直接放射され、シャドウマスクの電子ビー
ム通過孔を斜めに横切る光の軌道、および形成されるマ
トリックス状光吸収層のマトリックスホールの形状を説
明するための図である。

【図５】図５（ａ）および（ｂ）はそれぞれ上記光源部
の見掛け上の発光源から放射され、シャドウマスクの電
子ビーム通過孔を斜めに横切る光の軌道、および形成さ
れるマトリックス状光吸収層のマトリックスホールの形
状を説明するための図である。

【図６】カラー陰極線管の構成を示す図である。

【図７】図７（ａ）は上記カラー陰極線管の蛍光面の構
造を示す平面図、図７（ｂ）はその断面図である。

【図８】図８（ａ）ないし（ｇ）はそれぞれ上記蛍光面
の形成方法を説明するための図である。

【図９】上記蛍光面の形成に用いられる従来の露光装置
の構成を示す図である。

【図１０】図１０（ａ）および（ｂ）はそれぞれ上記従
来の露光装置の光源部から放出され、シャドウマスクの
電子ビーム通過孔を斜めに横切る光の軌道、および形成
されるマトリックス状光吸収層のマトリックスホールの
形状を説明するための図である。

【符号の説明】

１…パネル ３…シャドウマスク １４…開孔 ２６…大孔 ３０…光源部 ３１…蛍光面形成用部材層 ３３…発光源 ３４…スリット ３５…遮蔽体 ３６…回転楕円反射鏡 ３７…窓部 ３８…駆動装置 ４１…見掛け上の発光源 ４２a ，４２b …マトリックスホール

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蛍光面形成用
   部材層をシャドウマスクの開孔を介して露光する光を放
   出する光源部を有し、この光源部が発光源とこの発光源
   からの光を上記パネル方向に取出す窓部が設けられた回
   転楕円反射鏡とから構成され、この回転楕円反射鏡の一
   方の焦点に上記発光源が配置されていることを特徴とす
   るカラー陰極線管の蛍光面形成用露光装置。
2. 【請求項２】 回転楕円反射鏡が２つの焦点を通る軸を
   回転中心軸として発光源とともに回転駆動されることを
   特徴とする請求項１記載のカラー陰極線管の蛍光面形成
   用露光装置。