JPH087760A - 陰極線管の露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 実際の光源の径よりも見かけ上の光源の径が
小さくなり、シャープな光強度パターンを得ることがで
きる陰極線管の露光装置を提供すること。 【構成】 所定の径ΦR の光源１から発光された光を色
選択マスク３へ向けて照射し、陰極線管用パネルの内面
にその色選択マスク３のパターンを転写する露光装置で
あり、光源１と色選択マスク３との間に、光源１の径Φ
R よりも小さい幅Ｖの開孔２１を有する光径調整板２が
設けられている。その際、この光径調整板２は、その開
孔２１が光源１から発光された光の中心Ｓに配置される
状態で設置される。上記開孔２１によって、光源１から
発光された光の通過が制限され、色選択マスク３側から
見た見かけ上の光源１の径は開孔２１の幅Ｖに等しいΦ
V になる。その結果、シャープな光強度パターンを得る
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば陰極線管の蛍光
面作製工程で用いられる露光装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、カラー陰極線管用パネルの蛍光面
作製工程では、３色の蛍光体のパターン形成の前に例え
ばカーボンからなる光吸収層のパターン形成を行ってい
る。蛍光体のパターンが例えばストライプ状に形成され
た蛍光面を作製する場合、上記光吸収層のパターン形成
では、まず上記パネルの内面に感光膜を形成する。

【０００３】次いで、感光膜の上方にスリット状または
スロットル状の孔を有する色選択マスクを配置する。そ
して、光源から発光された光を色選択マスクを介して感
光膜に照射し、色選択マスクのパターンを転写する。な
お、上記形状の孔を有する色選択マスクを用いた露光で
は、光源として例えば円柱状のランプが用いられる。続
いて、光が照射されていない部分を水に溶出させて現像
する。このことによって、パネルの内面にはストライプ
状の感光膜のパターンが得られる。

【０００４】次いで、感光膜を覆う状態でパネルの内面
に光吸収剤を塗布し、乾燥させて光吸収層を形成する。
そしてパネルの内面に反転剤を供給し、この後現像を行
って感光膜と感光膜上の光吸収層をパネルの内面から剥
離し、光吸収層を感光膜のパターンが反転したストライ
プ状のパターンに形成している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記光吸収
層のパターン形成における露光では、色選択マスクの孔
を通過した光は色選択マスクの孔によってフレネル回折
する。そのため、光が照射されたパネルの内面における
光強度分布パターンはフレネル回折像の強度分布パター
ン、例えばガウス曲線状になる。

【０００６】しかしながら従来の光源では、その光強度
分布パターンのガウス曲線が図１０（ａ）に示すように
ゆるやかになっていた。このため、露光部分と露光され
ない部分の境界付近における光強度のコントラストが十
分でないことがあり、図１０（ｂ）に示すようにパネル
の内面にパターン形成された光吸収層５０のエッジ部分
５１が直線状に形成されないという不具合が発生してい
た。

【０００７】このような光吸収層５０が形成されたパネ
ルの内面に、蛍光体パターンを形成して蛍光面を作製し
た場合、次のような問題が発生する。すなわち、色ムラ
が出る、所望の白が出せない、画面がゴミっぽくなるな
ど画質が著しく損なわれる。したがって蛍光面の作製ラ
インでは、光吸収層５０のエッジ部分５１が直線状に形
成されないパネルを不良として除く作業が必要であっ
た。

【０００８】上記問題を解決するには、光強度分布パタ
ーンをシャープにして、露光部分と露光されない部分の
境界付近におけるコントラストを大きくすることが必要
である。一方、光強度分布パターンは大略、色選択マス
クの孔の幅、色選択マスクからパネルの内面までの距
離、波長によって決定されるが、これ以外に色選択マス
ク側から見た見かけ上の光源の径の大きさも関与する。
その光源の径が小さくなるほどシャープな光強度パター
ンが得られる。なお、従来において見かけ上の光源の径
の大きさとは、実際の光源の径の大きさである。

【０００９】ところが、実際の光源の径そのもの、例え
ば光源が円柱状のランプの場合には光柱径そのものを小
さくするのは、ランプの寿命や発光の安定性および信頼
性の点から限界があった。本発明は上記課題を解決する
ためになされたものであり、実際の光源の径よりも見か
け上の光源の径が小さくなり、シャープな光強度パター
ンを得ることができる陰極線管の露光装置を提供するこ
とを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１記載の発明は、所定の径の光源から発光され
た光をマスクへ向けて照射し、陰極線管用パネルの内面
にそのマスクのパターンを転写する露光装置であり、上
記光源と上記マスクとの間に、その光源の径よりも小さ
い幅の開孔を有する光径調整板が設けられている。そし
てこの光径調整板が、その開孔が上記光の中心に配置さ
れる状態で設置されている装置である。

【００１１】また請求項２記載の発明は、所定の径の光
源から発光された光をマスクへ向けて照射し、陰極線管
用パネルの内面にそのマスクのパターンを転写する露光
装置であり、上記光源と上記マスクとの間に、中心部の
厚みが周縁部の厚みより薄く形成された光径調整レンズ
が設けられている。そしてこの光径調整レンズが、その
中心が上記光の中心に配置された状態で設置されている
装置である。

【００１２】さらに請求項３記載の発明は、請求項２記
載の陰極線管の露光装置において、上記光源と上記光径
調整レンズとの間には、上記光源の径よりも小さい幅の
開孔を有する光径調整板が、その開孔が上記光の光軸上
に配置される状態で設置されている装置である。

【００１３】

【作用】請求項１記載の発明では、光径調整板の開孔に
よって光源から発光された光の通過が制限され、色選択
マスク側から見た見かけ上の光源の径が小さくなる。ま
た請求項２記載の発明では、光径調整レンズが、その中
心部の厚みが周辺部の厚みより薄く形成されて凹レンズ
になっている。このため光径調整レンズによって、実際
の光源の径の圧縮が起き、見かけ上の光源の径が小さく
なる。また、その光径調整レンズに入射した光は広範囲
に分散した状態で出射する。

【００１４】さらに請求項３記載の発明では、光径調整
板の開孔によって見かけ上の光源の径が小さくなり、さ
らに凹レンズである光径調整レンズによってその見かけ
上の光源の径が圧縮される。また、その光径調整レンズ
に入射した光は広範囲に分散した状態で出射する。

【００１５】

【実施例】以下、本発明に係る陰極線管の露光装置の実
施例を図面に基づいて説明する。なお、この実施例で
は、スリット状またはスロットル状の孔を有する色選択
マスクを用いて露光を行う場合に使用される例について
述べる。図１は本発明の第１実施例を示す要部断面図で
あり、また図２は第１実施例の要部斜視図である。

【００１６】図示したようにこの実施例の露光装置は、
所定の径ΦR の光源１と、その光源１と色選択マスク３
との間に設けられた光径調整板２とを備えてなる。光源
１は例えば円柱状の超高圧水銀ランプからなり、その場
合、超高圧水銀ランプの内径が実質的な光源１の径ΦR
になる。また、光源１は色選択マスク３に対して例えば
次のように配置されている。

【００１７】図３は色選択マスク３と光源１との位置関
係を示す説明図（その１）であり、色選択マスク３がス
リット状の孔を有する場合を示している。なお、図３で
は光径調整板２は省略してある。図示したように色選択
マスク３には、スリット状の孔３ａが、その長手方向を
色選択マスク３のＹ方向に略平行とした状態で形成され
ている。また、そのような孔３ａが複数、色選択マスク
３のＸ方向に配列する状態で設けられている。そして光
源１はその光柱軸が、孔３ａの長手方向に略平行となる
ように、つまり色選択マスク３のＹ方向に略平行なＹ1
方向となるように配置されている。

【００１８】図４はスロットル状の孔を有する色選択マ
スク３と光源１との位置関係を示す説明図（その２）で
ある。なお、図４でも光径調整板２は省略してある。こ
の色選択マスク３では、上記したスリット状の孔３ａの
一列が複数のスロットル状の孔３ｂからなる。また、そ
のような複数のスロットル状の孔３ａからなる列が、色
選択マスク３のＸ方向に配列する状態で設けられてい
る。そしてこの色選択マスク３を用いた場合、光源１は
その光柱軸が、孔３ｂの各列に略平行となるように、つ
まり色選択マスク３のＹ方向に略平行なＹ2 方向となる
ように配置されている。

【００１９】一方、光径調整板２は、光源１の径ΦR よ
りも小さい幅Ｖの開孔２１を有している。開孔２１はそ
の幅Ｖ方向に対して略直交する方向が、例えば超高圧水
銀ランプの長さに対応して長く形成されており、細長い
形状をなしている。そしてこのような光径調整板２は、
開孔２１が上記光の中心Ｓに配置され、かつ開孔２１の
長さ方向が光源１の長さ方向に沿う状態に配置される。

【００２０】上記のごとく構成された露光装置では、光
源１から光源１の径ΦR に等しい幅の光が発光され、そ
の光は光径調整板２の開孔２１を通る。このとき開孔２
１の幅Ｖは光源１の径ΦR よりも小さいため、光は開孔
２１によって通過が制限され、通過した光の幅がＶにな
る。

【００２１】その結果、幅がＶの光が色選択マスク３に
入射し、色選択マスク３の孔３ａ、３ｂ（図３、図４参
照）を通過して陰極線管用パネルの内面（図示せず）に
入射する。つまり第１実施例の露光装置では、色選択マ
スク３側から見た見かけ上の光源１の径が開孔２１の幅
Ｖと等しいΦV に調整された状態になり、実際の光源１
の径ΦR よりも小さくなる。換言すれば、光源１は見か
け上、線光源に近づくことになる。

【００２２】図５は第１実施例の露光装置を用いた場合
のパネルの内面における光強度分布パターンと光吸収層
との関係を示す図であり、（ａ）は光強度分布パター
ン、（ｂ）は光吸収層の仕上がり状態を示している。図
から明らかなように、見かけ上の光源１の径が小さくな
ることで、シャープな光強度分布パターンが得られた。
このため、パネルの内面において露光された部分と露光
されない部分との境界付近の光強度のコントラストが大
きくなって、エッジ部分５１が直線状の光吸収層５０の
パターンが形成された。

【００２３】したがって第１実施例の露光装置によれ
ば、光源１として安定性および信頼性の高いものを用い
つつ、その光源１の見かけ上の径を小さくできる。そし
て、光強度分布パターンをシャープにすることができ、
常にエッジ部分５１が直線状の光吸収層５０のパターン
を形成できる。このため、色ムラがなく、所望の白を出
せるなど画質の良好な陰極線管を安定して製造すること
が可能となるので、陰極線管の製造歩留りが向上するこ
とになる。

【００２４】次に、本発明の陰極線管の露光装置の第２
実施例を、図６に示す要部断面図および図７に示す要部
斜視図を用いて説明する。図示したようにこの実施例の
露光装置は、光源１と、その光源１と色選択マスク３と
の間に設けられた光径調整レンズ４と備えてなる。光源
１は、第１実施例と同様に構成されて所定の径ΦR を有
しており、また色選択マスク３とは図３、図４に示した
位置関係になるように配置される。

【００２５】光径調整レンズ４は、例えば超高圧水銀ラ
ンプの長さに対応する長さを有している。そして中心部
の厚みが周辺部の厚みよりも薄くなる状態に形成され
て、凹レンズになっている。この実施例では、例えば一
面側が平面状に形成され、また他面側が光源１の光柱軸
に略直交する凹面状に形成されて凹レンズになってい
る。

【００２６】そしてこのような光径調整レンズ４は、そ
の略中心が光源１から発光される光の中心Ｓに配置され
る。なお、図６、図７では光径調整レンズ４が、例えば
一面側が光源１に向いた状態で配置された場合を示して
いるが、この配置例に限定されない。上記した露光装置
では、光源１から光源１の径ΦR に等しい幅の光が発光
され、その光は光径調整レンズ４を通過する。このとき
光径調整レンズ４の凹レンズの効果によって、色選択マ
スク３側から見た見かけ上の光源１の径が圧縮され、線
光源に近づく。

【００２７】一方、光径調整レンズ４を通過した際、光
径調整レンズ４の凹面によって光は分散し、その状態で
色選択マスク３に入射する。そして、色選択マスク３の
孔３ａ、３ｂ（図３、図４参照）を通過して陰極線管用
パネルの内面（図示せず）に入射する。つまり第２実施
例の露光装置では、色選択マスク３側から見た見かけ上
の光源１の径が実際の光源１の径ΦR より縮小されてΦ
Y になる。また、凹レンズである光径調整レンズ４によ
って光が分散し、第１実施例の場合に比べて色選択マス
ク３へ広範囲に光が届く。

【００２８】したがって、第２実施例の露光装置によっ
ても、光源１として安定性および信頼性の高いものを用
いつつ、その光源１の見かけ上の径を小さくできる。そ
して図３に示したようなシャープな光強度分布パターン
が得られ、常にエッジ部分５１が直線状の光吸収層５０
のパターンを形成できるので、画質の良好な陰極線管を
安定して製造することが可能となる。また、第１実施例
の場合に比べて色選択マスク３へ広範囲に光が届くの
で、広範囲の露光を行うことができる。

【００２９】次に、本発明の陰極線管の露光装置の第３
実施例を、図８に示す要部断面図および図９に示す要部
斜視図を用いて説明する。この実施例において、第１実
施例および第２実施例と相異するのは、第１実施例で説
明した光径調整板２と第２実施例で説明した光径調整レ
ンズ４とをいずれも備えている点である。

【００３０】すなわち光径調整レンズ４は、その略中心
が光源１から発光された光の中心Ｓに配置される。ま
た、例えば光径調整レンズ４はその一面側が光源１に向
いた状態で配置される。一方、光径調整板２は、光源１
と光径調整レンズ４との間に、幅Ｖの開孔２１が上記光
の中心Ｓに配置されかつ開孔２１の長さ方向が光源１の
長さ方向に沿う状態に配置される。

【００３１】上記した露光装置では、光源１から光源１
の径ΦR に等しい幅の光が発光され、その光はまず光径
調整板２の開孔２１を通る。このとき開孔２１の幅Ｖは
光源１の径ΦR よりも小さいため、光はその一部が開孔
２１の周りの光径調整板２に当たって遮光されて幅がＶ
になる。この時点では、色選択マスク３側から見た見か
け上の光源１の径は開孔２１の幅Ｖと等しいΦV に調整
された状態になる。

【００３２】次いで開孔２１を通過した光は、光径調整
レンズ４を通過する。このとき光径調整レンズ４の凹レ
ンズの効果によって、色選択マスク３側から見た見かけ
上の光源１の径がさらに圧縮される。一方、光径調整レ
ンズ４を通過した際、光径調整レンズ４によって光は分
散し、その状態で色選択マスク３に入射する。そして、
色選択マスク３の孔を通過して陰極線管用パネルの内面
に入射する。

【００３３】つまり第３実施例の露光装置では、色選択
マスク３側から見た見かけ上の光源１の径が、実際の光
源１の径ΦR より縮小され、さらにΦV よりも小さいΦ
Z になる。また、光径調整レンズ４によって光が分散す
るので、第２実施例の場合と同様、色選択マスク３へ広
範囲に光が届く。

【００３４】したがって第３実施例の露光装置によれ
ば、光源１として安定性および信頼性の高いものを用い
つつ、より小さい見かけ上の光源１の径を実現すること
ができので、一層シャープな光強度分布パターンを得る
ことが可能になる。このためエッジ部分５１が直線状の
光吸収層５０のパターンを確実に形成でき、画質の良好
な陰極線管を一層安定して製造することが可能となる。
また、色選択マスク３へ広範囲に光を届かせることがで
きるので、広範囲の露光に特に有効なものになる。

【００３５】なお、第１〜第３実施例では、スリット状
またはスロットル状の孔を有する色選択マスクを用いて
露光を行う場合に使用される例について述べたが、本発
明はこの例に限定されるものではない。例えば丸孔を有
する色選択マスクを用いて露光を行う場合にも適用する
ことができる。その場合、例えば光源が球状であると
き、光径調整板としてその光源の実際の径よりも小さい
幅の円形状の開孔を有するものを用いることが可能であ
る。ここで開孔の幅とは、開孔の直径を示している。ま
た光径調整レンズとしては、中心部の厚みが周辺部の厚
みより薄いものであれば、例えば円盤状のものを用いる
ことも可能である。この場合も、上記実施例と同様の効
果が得られるのは言うまでもない。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
では、光径調整板の開孔によって見かけ上の光源の径が
小さくなるので、安定性および信頼性の高い光源を用い
つつシャープな光強度分布パターンを得ることができ
る。よって、常にエッジ部分が直線状の光吸収層のパタ
ーンを形成できるため、色ムラがなく、所望の白を出せ
るなど画質の良好な陰極線管を安定して製造することが
可能となる。

【００３７】また請求項２記載の発明では、凹レンズで
ある光径調整レンズによって実際の光源の径が圧縮さ
れ、見かけ上の光源の径が小さくなると共に、色選択マ
スクへ広範囲に光を届かせることができる。よって、上
記と同様の効果が得られると共に、広範囲の露光を行う
ことができる。

【００３８】さらに請求項３記載の発明では、光径調整
板の開孔と光径調整レンズの両方によって、さらに小さ
い見かけ上の光源の径を実現することができる。また、
光径調整レンズによって色選択マスクへ広範囲に光を届
かせることができる。よって、エッジ部分が直線状の光
吸収層のパターンを常に安定して形成できるため、画質
の良好な陰極線管を一層安定して製造することが可能と
なる。したがって本発明は、高品位の陰極線管を高歩留
りで製造するうえで非常に有効なものになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の要部断面図である。

【図２】第１実施例の要部斜視図である。

【図３】色選択マスクと光源との位置関係を示す説明図
（その１）であり、色選択マスクがスリット状の孔を有
する場合を示したものである。

【図４】色選択マスクと光源との位置関係を示す説明図
（その２）であり、色選択マスクがスロットル状の孔を
有する場合を示したものである。

【図５】光強度分布パターンと光吸収層との関係を示す
図であり、（ａ）は光強度分布パターン、（ｂ）は光吸
収層の仕上がり状態を示している。

【図６】第２実施例の要部断面図である。

【図７】第２実施例の要部斜視図である。

【図８】第３実施例の要部断面図である。

【図９】第３実施例の要部斜視図である。

【図１０】従来の光強度分布パターンと光吸収層との関
係を示す図であり、（ａ）は光強度分布パターン、
（ｂ）は光吸収層の仕上がり状態を示している。

【符号の説明】

１ 光源 ２ 光径調整板 ３ 色選択マスク ４ 光径調整レンズ ２１ 開孔 ΦR 光源の径 Ｖ 開孔の幅 Ｓ 光の中心

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成６年８月５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２８】したがって、第２実施例の露光装置によっ
ても、光源１として安定性および信頼性の高いものを用
いつつ、その光源１の見かけ上の径を小さくできる。そ
して図５に示したようなシャープな光強度分布パターン
が得られ、常にエッジ部分５１が直線状の光吸収層５０
のパターンを形成できるので、画質の良好な陰極線管を
安定して製造することが可能となる。また、第１実施例
の場合に比べて色選択マスク３へ広範囲に光が届くの
で、広範囲の露光を行うことができる。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３１】上記した露光装置では、光源１から光源１
の径ΦＲに等しい幅の光が発光され、その光はまず光径
調整板２の開孔２１を通る。このとき開孔２１の幅Ｖは
光源１の径ΦＲよりも小さいため、光はその一部が開孔
２１の周りの光径調整板２に当たって遮光されて幅がＶ
になる。この時点では、色選択マスク３側から見た見か
け上の光源１の径は開孔２１の幅Ｖと等しいＶに調整さ
れた状態になる。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３２】次いで開孔２１を通過した光は、光径調整
レンズ４を通過する。このとき光径調整レンズ４の凹レ
ンズの効果によって、色選択マスク３側から見た見かけ
上の光源１の径がさらに圧縮されΦＺとなる（図８参
照）。一方、光径調整レンズ４を通過した際、光径調整
レンズ４によって光は分散し、その状態で色選択マスク
３に入射する。そして、色選択マスク３の孔を通過して
陰極線管用パネルの内面に入射する。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３３】つまり第３実施例の露光装置では、色選択
マスク３側から見た見かけ上の光源１の径が、実際の光
源１の径ΦＲより縮小され、さらにＶよりも小さいΦＺ
になる。また、光径調整レンズ４によって光が分散する
ので、第２実施例の場合と同様、色選択マスク３へ広範
囲に光が届く。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の径の光源から発光された光をマス
   クへ向けて照射し、陰極線管用パネルの内面に前記マス
   クのパターンを転写する露光装置において、 前記光源と前記マスクとの間に、前記光源の径よりも小
   さい幅の開孔を有する光径調整板が設けられたものであ
   って、 該光径調整板は、前記開孔が前記光の中心に配置される
   状態で設置されていることを特徴とする陰極線管の露光
   装置。
2. 【請求項２】 所定の径の光源から発光された光をマス
   クへ向けて照射し、陰極線管用パネルの内面に前記マス
   クのパターンを転写する露光装置において、 前記光源と前記マスクとの間に、中心部の厚みが周辺部
   の厚みより薄く形成されてなる光径調整レンズが設けら
   れたものであって、 該光径調整レンズは、その中心が前記光の中心に配置さ
   れた状態で設置されていることを特徴とする陰極線管の
   露光装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の陰極線管の露光装置にお
   いて、 前記光源と前記光径調整レンズとの間には、前記光源の
   径よりも小さい幅の開孔を有する光径調整板が、その開
   孔が前記光の中心に配置される状態で設置されているこ
   とを特徴とする陰極線管の露光装置。