JPH08264118A - カラー受像管の蛍光面形成用露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 γ−Δｐ特性を満足するように光の軌道を補
正する補正レンズで補正しきれないランディングずれを
解消する露光装置を構成することを目的とする。 【構成】 光源21から放出される光の軌道を電子ビーム
の軌道に近似させる第１、第２の補正レンズ22.23 およ
び補正フィルタ24が配置されてなるカラー受像管の蛍光
面形成用露光装置において、光源と補正フィルタとの間
にリング状の第３の補正レンズ25を配置し、このレンズ
の厚みをパネルの長軸方向周辺部を露光する光の通過領
域ではレンズの中心から遠ざかるにしたがって厚く、短
軸方向辺周辺部を露光する光の通過領域ではレンズの中
心から遠ざかるにしたがって薄く、対角部を露光する光
の通過領域では一定厚さに形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、カラー受像管の蛍光
面形成用露光装置に係り、特に蛍光面がドット状の蛍光
体層からなるインライン型カラー受像管の蛍光面形成に
有効な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４に示すよう
に、ほぼ矩形状のパネル１およびこのパネル１に一体に
接合された漏斗状のファンネル２からなる外囲器を有
し、そのパネル１の内側に配置されたシャドウマスク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
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】このようなカラー受像管において、特に電
子銃７を、同一平面上を通る一列配置の３電子ビーム６
を放出するインライン型電子銃とし、蛍光面４を、図５
に示すように、マトリックス状の黒色光吸収層１０の円
形マトリックスホールに、青、緑、赤に発光するドット
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受像管のそれよりも小さくした高精
細、高解像度のインライン型カラー受像管がある。この
ようなカラー受像管においては、蛍光面４上に描かれる
画像の色純度を良好にするために、通常このカラー受像
管にくらべて、３色蛍光体層１１B ，１１G ，１１R に
対して、より厳しい電子ビームのランディングが要求さ
れる。

【０００４】ところで、上記カラー受像管の蛍光面４
は、通常のカラー受像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
り形成される。

【０００５】すなわち、図６（ａ）に示すように、まず
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。ついで同（ｂ）に示すように、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の電子ビーム通過孔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（ｃ）に示
すように、上記電子ビーム通過孔に対応するパターンか
らなるレジスト１５を形成する。つぎに同（ｄ）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（ｅ）に示すように、パネル１の内面
に光吸収層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（ｆ）に示すように、
蛍光体スラリ層１８を形成する。ついで同（ｇ）に示す
ように、シャドウマスク３を介して上記蛍光体スラリ層
１８を露光し、蛍光体スラリ層１８にシャドウマスク３
の電子ビーム通過孔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（ｈ）に示すよう
に、光吸収層１０の所定の隙間に蛍光体層、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（ｉ）に示すように、光吸収層１０の所定の隙間に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の露光および蛍光体スラリ層１８の露光には、
露光装置が用いられる。従来この露光装置は、図７に示
すように、パネル１を位置決め支持する支持台２０の下
部に光源２１が配置され、この光源２１と上記支持台２
０に位置決め支持されたパネル１との間に、光源２１側
から順次蛍光体層に対する電子ビームのγ−Δｓ特性、
すなわち、偏向角２の変化によってサイドビーム間で偏
向中心がずれる特性を満足するように光源２１から放出
される光の軌道を補正する第１の補正レンズ２２、同じ
く蛍光体層に対する電子ビームのγ−Δｐ特性、すなわ
ち、偏向角２が大きくなるにしたがって偏向中心の位置
が蛍光体層側に前進する特性を満足するように光源２１
から放出される光の軌道を補正する非球面レンズからな
る第２の補正レンズ２３、および光源２１から放出され
る光のパネル１の内面における光量分布を補正する補正
フィルタ２４などが配置されている。

【０００８】ところが、蛍光体層に対する電子ビームの
γ−Δｐ特性を満足するように光の軌道を補正する第２
の補正レンズ２３は、きわめて複雑な曲面形状の非球面
レンズであるため、上記インライン型カラー受像管の蛍
光面のように、通常のカラー受像管の蛍光面にくらべて
配列ピッチおよび大きさの小さいマトリックスホールに
形成された３色蛍光体層に対して、電子ビームのランデ
ィング誤差が小さくなるように第２の補正レンズ２３を
設計製作することはきわめて困難である。そのため、上
記構成の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や蛍光体スラリ層を露光すると、３色蛍光
体層に対する電子ビームのランディングがずれ、図８に
示すように、特に長軸方向（Ｈ軸方向）周辺部において
は、３色蛍光体層１１（１１B ，１１G ，１１R ）に対
して電子ビーム６が内側にずれ、短軸方向（Ｖ軸方向）
周辺部においては、外側にずれ、色純度の劣化が生じや
すい。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、高精
細、高解像度のカラー受像管として、電子銃を同一平面
上を通る一列配置の３電子ビームを放出するインライン
型電子銃とし、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ドット状の３色蛍光体層を
埋込むように設け、そ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受像管のそれよりも小さ
くしたインライン型カラー受像管がある。

【００１０】このカラー受像管の蛍光面は、通常のカラ
ー受像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る。その光吸収層を形成するため
にパネルの内面に形成された感光膜の露光および３色蛍
光体層を形成するための蛍光体スラリ層の露光に露光装
置が用いられている。

【００１１】従来その露光装置は、パネルを位置決め支
持する支持台の下部に光源が配置され、この光源と上記
支持台に位置決め支持されたパネルとの間に、光源側か
ら順次蛍光体層に対する電子ビームのγ−Δｓ特性を満
足するように光源から放出される光の軌道を補正する第
１の補正レンズ、同じく蛍光体層に対する電子ビームの
γ−Δｐ特性を満足するように光源から放出される光の
軌道を補正する非球面レンズからなる第２の補正レン
ズ、および光源から放出される光のパネルの内面におけ
る光量分布を補正する補正フィルタなどが配置されてい
る。

【００１２】しかし蛍光体層に対する電子ビームのγ−
Δｐ特性を満足するように光の軌道を補正する第２の補
正レンズは、きわめて複雑な曲面形状の非球面レンズで
あるため、上記インライン型カラー受像管の蛍光面のよ
うに、通常のカラー受像管の蛍光面にくらべて配列ピッ
チおよび大きさの小さいマトリックスホールに形成され
た３色蛍光体層に対して、電子ビームのランディング誤
差が小さくなるように、第２の補正レンズを設計製作す
ることはきわめて困難である。そのため、上記構成の露
光装置によりパネルの内面に塗布形成された感光膜や蛍
光体スラリ層を露光すると、３色蛍光体層に対する電子
ビームのランディングがずれる。特に長軸方向周辺部に
おいては、３色蛍光体層に対して内側にずれ、短軸方向
周辺部においては、外側にずれ、色純度の劣化が生じや
すいという問題がある。

【００１３】この発明は、上記問題点を解決するために
なされたものであり、蛍光体層に対する電子ビームのγ
−Δｐ特性を満足するように光の軌道を補正する補正レ
ンズでは補正しきれないために生ずるランディングずれ
を解消できる露光装置を構成することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】ほぼ矩形状パネルの内面
に形成された蛍光面形成用部材層を露光する光を放出す
る光源、この光源からパネル方向に光源から放出される
光の軌道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第１、第２の補正レンズおよび
光源から放出される光のパネルの内面における光量分布
を補正する補正フィルタが配置されてなるカラー受像管
の蛍光面形成用露光装置において、光源と補正フィルタ
との間にリング状の第３の補正レンズを配置し、この第
３の補正レンズの厚みをパネルの長軸方向周辺部の蛍光
面形成用部材層を露光する光の通過領域ではレンズの中
心から遠ざかるにしたがって厚く、パネルの短軸方向辺
周辺部の蛍光面形成用部材層を露光する光の通過領域で
はレンズの中心から遠ざかるにしたがって薄く、パネル
の対角部の蛍光面形成用部材層を露光する光の通過領域
では一定厚さに形成した。

【００１５】また、その第３の補正レンズを揺動可能に
配置した。

【００１６】

【作用】上記のように、光源と補正フィルタとの間にリ
ング状の第３の補正レンズを配置し、この第３の補正レ
ンズの厚みをパネルの長軸方向周辺部の蛍光面形成用部
材層を露光する光の通過領域ではレンズの中心から遠ざ
かるにしたがって厚く、パネルの短軸方向辺周辺部の蛍
光面形成用部材層を露光する光の通過領域ではレンズの
中心から遠ざかるにしたがって薄く、パネルの対角部の
蛍光面形成用部材層を露光する光の通過領域では一定厚
さに形成すると、従来蛍光体層に対する電子ビームのγ
−Δｐ特性を補正する補正レンズ（第２の補正レンズ）
で補正しきれないために生じた蛍光体層に対する電子ビ
ームのランディングずれをなくすことができる。

【００１７】特にその第３の補正レンズを揺動可能に配
置すると、このレンズを揺動することにより、リング状
の第３の補正レンズの内周部の異常屈折のために生じや
すいパネル内面における光量分布の変化を緩和すること
ができる。

【００１８】

【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。

【００１９】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の下部に光源２１が配置され、この光源２１と上
記支持台２０に位置決め支持されたパネル１との間に、
光源２１側から蛍光体層に対する電子ビームのγ−Δｓ
特性を満足するように光源２１から放出される光の軌道
を補正する第１の補正レンズ２２、同じく蛍光体層に対
する電子ビームのγ−Δｐ特性を満足するように光源２
１から放出される光の軌道を補正する非球面レンズから
なる第２の補正レンズ２３、および光源２１から放出さ
れる光のパネル１の内面における光量分布を補正する補
正フィルタ２４が配置されている。

【００２０】さらにこの露光装置においては、上記第２
の補正レンズ２３と補正フィルタ２４との間に、第２の
補正レンズ２３で補正しきれない蛍光面周辺部の３色蛍
光体層に対する電子ビームのランディングずれを補正す
る第３の補正レンズ２５が配置されている。

【００２１】なお、２７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、３は
パネル１の内側に装着されたシャドウマスクである。

【００２２】上記第３の補正レンズ２５は、図２に示す
ように、リング状に形成され、そのレンズの厚さｔが、
同（ｂ）に示すように、ほぼ矩形状のパネルの長軸方向
（Ｈ軸方向）周辺部を露光する光の通過領域では、レン
ズの中心から遠ざかるにしたがって厚く、同（ｃ）に示
すように、パネルの短軸方向（Ｖ軸方向）周辺部を露光
する光の通過領域では、レンズの中心から遠ざかるにし
たがって薄くなっており、パネルの対角部を露光する光
の通過領域では、一定厚さとなっている。

【００２３】ところで、上記のように露光装置を構成す
ると、光源２１から放出される光は、第１ないし第３の
補正レンズ２２，２３，２５および補正フィルタ２４を
通って、パネル１の内面に達する。

【００２４】すなわち、図３（ａ）に示すように、パネ
ル１の長軸方向周辺部を露光する光２９は、第３の補正
レンズ２５をもたない従来の露光装置では、実線で示す
ように第１、第２の補正レンズ２２，２３を通り、さら
に破線で示すように補正フィルタ２４およびシャドウマ
スク３を通ってパネル１内面上の点３０H に達するが、
上記露光装置のように第３の補正レンズ２５を配置する
と、この第３の補正レンズ２５は、パネルの長軸方向周
辺部を露光する光の通過領域では、レンズの厚みがレン
ズの中心から遠ざかるにした厚いため、第１、第２の補
正レンズ２２，２３を通った光２９は、その後、第３の
補正レンズ２５の屈折作用により実線で示したように、
点３０H よりもパネル１の中心側の点３１H に達するよ
うになる。

【００２５】また、図３（ｂ）に示すように、パネル１
の短軸方向周辺部を露光する光２９は、第３の補正レン
ズ２５をもたない従来の露光装置では、実線で示すよう
に第１、第２の補正レンズ２２，２３を通り、さらに破
線で示すように補正フィルタ２４およびシャドウマスク
３を通ってパネル１内面上の点３０V に達するが、上記
露光装置のように第３の補正レンズ２５を配置すると、
この第３の補正レンズ２５は、パネルの短軸方向周辺部
を露光する光の通過領域では、レンズの厚みがレンズの
中心から遠ざかるにしたがって薄いため、第１、第２の
補正レンズ２２，２３を通った光２９は、その後、第３
の補正レンズ２５の屈折作用により実線で示したよう
に、点３０V に対してパネル１の中心の反対側である外
側の点３１V に達するようになる。

【００２６】その結果、従来蛍光体層に対する電子ビー
ムのγ−Δｐ特性を満足するように光の軌道を補正する
第２の補正レンズの曲面形状が複雑であり、３色蛍光体
層に対する電子ビームのランディング誤差を十分に小さ
くすることができないために生じたランディングずれ
（図８参照）を補正することができる。なお、この場
合、パネル１の対角部については、この対角部を露光す
る光に対して第３の補正レンズ２５の通過領域の厚みが
一定であるため、第３の補正レンズをもたない従来の露
光装置におけるパネル内面上の光の到達点よりも、第３
の補正レンズの通過領域の厚みによる屈折分だけ外側に
ずれるが、その通過領域の厚み薄くすることにより、そ
のずれ量を十分に小さくすることができる。その結果、
この第３の補正レンズ２５を配置することにより、色純
度の良好なカラー受像管が容易に製造することができ
る。

【００２７】なお、上記実施例では、第２の補正レンズ
と補正フィルタとの間に第３の補正レンズを固定的に配
置したが、この第３の補正レンズを揺動可能に配置し、
たとえばその配置面上で揺動することにより、このリン
グ状の第３の補正レンズの内周部の異常屈折のために生
じやすいパネル内面における光量分布の変化を緩和する
ことができ、より高品位のカラー受像管とすることがで
きる。

【００２８】

【発明の効果】光源からパネル方向に光源から放出され
る光の軌道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第１、第２の補正レンズおよ
び光源から放出される光のパネルの内面における光量分
布を補正する補正フィルタが配置されてなるカラー受像
管の蛍光面形成用露光装置において、光源と補正フィル
タとの間にリング状の第３の補正レンズを配置し、この
第３の補正レンズの厚みをパネルの長軸方向周辺部の蛍
光面形成用部材層を露光する光の通過領域ではレンズの
中心から遠ざかるにしたがって厚く、パネルの短軸方向
辺周辺部の蛍光面形成用部材層を露光する光の通過領域
ではレンズの中心から遠ざかるにしたがって薄く、パネ
ルの対角部の蛍光面形成用部材層を露光する光の通過領
域では一定厚さに形成すると、従来蛍光体層に対する電
子ビームのγ−Δｐ特性を補正する第２の補正レンズで
補正しきれないために生ずる蛍光体層に対する電子ビー
ムのランディングずれをなくすことができ、色純度の良
好なカラー受像管が容易に製造することができる。

【００２９】特にその第３の補正レンズを揺動可能に配
置すると、このレンズを揺動することにより、リング状
の第３の補正レンズの内周部の異常屈折のために生じや
すいパネル内面における光量分布の変化を緩和すること
ができ、より高品位の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】図２（ａ）は上記露光装置に配置される第３の
補正レンズの形状を示す斜視図、図２（ｂ）は水平軸方
向の側面図、図２（ｃ）は垂直軸方向の側面図である。

【図３】図３（ａ）は上記露光装置におけるパネルの長
軸方向周辺部を露光する光の軌道を説明するための図、
図３（ｂ）はパネルの短軸方向周辺部を露光する光の軌
道を説明するための図である。

【図４】カラー受像管の構成を示す図である。

【図５】図５（ａ）はその蛍光面の構成を示す平面図、
図５（ｂ）は断面図である。

【図６】図６（ａ）ないし（ｉ）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７】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８】上記従来の露光装置により形成された蛍光体層
に対する電子ビームのランディングずれを説明するため
の図である。

【符号の説明】

１…パネル ３…シャドウマスク ２１…光源 ２２…第１の補正レンズ ２３…第２の補正レンズ ２４…補正フィルタ ２５…第３の補正レンズ ２７…蛍光面形成用部材層

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ほぼ矩形状パネルの内面に形成された蛍
   光面形成用部材層を露光する光を放出する光源、この光
   源から上記パネル方向に上記光源から放出される光の軌
   道をカラー受像管の電子銃から放出される電子ビームの
   軌道に近似させる第１、第２の補正レンズおよび上記光
   源から放出される光の上記パネル内面における光量分布
   を補正する補正フィルタが配置されてなるカラー受像管
   の蛍光面形成用露光装置において、 上記光源と上記補正フィルタとの間にリング状の第３の
   補正レンズが配置され、この第３の補正レンズの厚みが
   上記パネルの長軸方向周辺部の蛍光面形成用部材層を露
   光する光の通過領域ではレンズの中心から遠ざかるにし
   たがって厚く、上記パネルの短軸方向辺周辺部の蛍光面
   形成用部材層を露光する光の通過領域ではレンズの中心
   から遠ざかるにしたがって薄く、上記パネルの対角部の
   蛍光面形成用部材層を露光する光の通過領域では一定厚
   さに形成されてい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】 第３の補正レンズが揺動可能に配置され
   ている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。