JPH09503621A - カラーブラウン管及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 カラーブラウン管において、パネルの有効面の面積はシャドーマスク有孔部のパネル投影部の面積より小さく形成し、パネル前面の有効面は直線である外郭線と直角を成すコーナー部を有する矩形の有効面を形成するようにするが、パネル投影部のコーナー部の四つの頂点と有効面の四つのコーナー部の頂点らが相互一致するようになる。このような矩形形態の有効面を得るためにブラックマトリックスの露光時に光源とパネル間に露光範囲を制限する手段を採用する。

Description

【発明の詳細な説明】 カラーブラウン管及びその製造方法 技術分野 本発明はカラーブラウン管に関し、特に新規の構成のカラーブラウン管とこれ を製造する適合な方法に関する。 背景技術 カラーブラウン管はＲ，Ｇ，Ｂ三つの蛍光体を所定のパターンで配列して蛍光 面を構成し、各蛍光体を電子ビームにより選択的に発光させることによりカラー 画像を表示する装置である。 第１図には一般的なカラーブラウン管の蛍光面の構成を示しており、パネル（ panel；Ｐ）の内面にはコントラストの向上のためにブラックマトリックス（bla ck matrix；Ｂ）がストライプ又はドット（dot）形態の窓（window）を残して形 成され、このブラックマトリックス（Ｂ）が形成した窓に各蛍光体（Ｒ，Ｇ，Ｂ ）が順次に形成される。残りの符号Ａは鏡面形成のためのメタルバック（metal back）、そしてＩは中間膜である。 このような蛍光面は微細なピッチ（pitch）で製造されなければならないが、 一般的に第２図に示すとおりの写真蝕刻（Photo lithography）方法が用いられ ている。 第２図において、パネル（Ｐ）の内面にはフォトレジスト（photo regist）が 含まれたブラックマトリックス（Ｂ）又は蛍光体（Ｒ，Ｇ，Ｂ）のスラリー（sl urry）が薄い膜で塗布されている。パネル（Ｐ）の内側には感光マスクとして色 選別手段であるシャドーマスク（shadow mask；Ｍ）がそのフレーム（frame；Ｆ ）に支持されたマスクフレーム（ＭＦ）に結合されて、露光台上に載置される。 光源（Ｓ）から発生した光は補正レンズ（Ｌ）により補正されて、シャドーマス ク（Ｍ）によりパネル（Ｐ）内面の塗布膜を所定パターンで露光し、露光が完了 されたパネル（Ｐ）は現像を通じて上記パターンの機能膜を形成する。このよう な過程をブラックマトリックス（Ｂ）と各蛍光体（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に対し４回繰り 返すことにより、第３図に示すとおりのパネル（Ｐ）が完成される。第３図にお いて、パネル（Ｐ）の蛍光面は、ブラックマトリックス（Ｂ）だけが形成された 非有効面（Ｐｎ）と、ブラックマトリックス（Ｂ）の間に蛍光体（Ｒ，Ｇ，Ｂ） が形成されて画像が表示される有効面（Ｐｅ）に区分される。 ところで、パネル（Ｐ）は電子銃アッセンブリの電子ビーム発射中心からの距 離が中心部と周辺部で異になるのを補償するために長短軸及び対角線方向へ所定 の曲率を有する曲面で形成されている。 シャドーマスク（Ｍ）はパネル（Ｐ）内面の蛍光面と所定の間隔、所謂Ｑ値を 維持しなければならないため、これまた、曲面で形成される。 シャドーマスク（Ｍ）は、色選別孔が形成されてパネル（Ｐ）の有効面（Ｐｅ ）を形成する有孔部と、色選別孔が形成されなくパネル（Ｐ）の非有効面（Ｐｎ ）に対応する無孔部とに分けて形成される。 ここで、シャドーマスク（Ｍ）が曲面であるため、有孔部の外郭線が直線であ る場合にも、パネル（Ｐ）に投影された有効面（Ｐｅ）の外郭線（Ｏ）は、第３ 図に示すとおり、外側へ膨らんだ曲線を成している。従って、有効面（Ｐｅ）の 形状は四つの外郭線（Ｏ）が夫々外側へ膨らんだ形態に成り、各外郭線（Ｏ）が 互いに逢うコーナー部（corner；Ｃ）は外郭線（Ｏ）の連続性のためにラウンド （round）、すなわち曲面状に処理される。 このようなブラウン管をテレビジョンやモニター等のケーシング（casing）に 装着した状態を第４図に示しているが、ケーシングのベッゼルカバー（bezzel c over；Ｚ）の外郭線（Ｏ'）は、ほぼ直線状態であるため、このベッゼル（Ｚ） に有効面（Ｐｅ）を最大限露出させ得るようにしようとすれば、図示のとおり、 コーナー部（Ｃ，Ｃ'）で非有効面（Ｐｎ）の一部が露出し、画面の中間でパネ ル（Ｐ）の外郭線（Ｏ）がベッゼル（Ｚ）の外郭線（Ｏ'）に覆われる形態にな ってしまう。 この結果、完成された画像機器の外観が不良であるのみならず、画面を最大限 活用することができなく、実際画像を観察できる領域よりもっと大きい領域、即 ち有効面（Ｐｅ）全体に電子ビームが走査されるため、不要な熱が発散され、ド ーミング（doming）も甚だしい問題があった。 特に、このような画面の構成は、画面を通じてデータを入出力するＣＤＴにお いては、データの正確性と信頼性を低下させるようになる。故に、ＣＤＴの製造 時にはシャドーマスク（Ｍ）の外郭線を内側へ凹むように形成して、有効面（Ｐ ｅ）の外郭線（Ｏ）を直線化するように試図しているが、これはシャドーマスク （Ｍ）の成形時に多くの困難をもたらしている。 一方、最近では、第５図に示しているような平面四角ブラウン管（Flat Squar e Tube）が提案されているが、これはパネル（Ｐ）の曲率を減らして平坦化し、 四つのコーナー部（Ｃ）を直角に近いよう形成して、有効面（Ｐｅ）を殆ど矩形 になるよう形成したものである。 しかし、このような平面四角ブラウン管の製造のためにはパネル（Ｐ）とシャ ドーマスク（Ｍ）を別途に製作しなければならないのみならず、パネル（Ｐ）が 平坦化されるため、電子銃アッセンブリ、偏向手段、および補正手段等を全面的 に再設計して別途に製造しなければならない。特に平面四角ブラウン管は電子銃 発射中心からパネル（Ｐ）の中心部までと外郭部までの各距離の差異が非常に大 きいため、コンバージョンスの補正等が非常に難しくなる問題等がある。 のみならず、平面四角ブラウン管を採用するとしてもシャドーマスクをマスク として露光を実施するため、露光時に光源から発生した高熱によりシャドーマス クにドーミングが発生して露光パターンが変化し、これに従って色純度が低下す る問題は防止することができない。 発明の開示 このような従来の問題点等を勘案して、本発明の目的は一般的なカラーブラウ ン管の構成部品と製造過程をそのまま用いながらも、平面四角ブラウン管のよう に矩形の有効面を構成することができるカラーブラウン管を提供することである 。 本発明の別の目的は、一般的なカラーブラウン管の構成部品と製造過程をその まま用いながらも矩形の有効面を構成することができるのみならず、露光時にシ ャドーマスクの熱変形による問題も解決することができるため、特に上述のカラ ーブラウン管の製造に適合な方法を提供することを目的とする。 本発明の第一番目の目的を達成するカラーブラウン管は、シャドーマスクの有 孔部のパネル投影部の面積がパネルの有効面の面積より大きいことを特徴とする 。 本発明の一特徴によると、パネル投影部のコーナー部の頂点は、パネルの有効 面のコーナー部の頂点と一致し、有効面は大略矩形の形態を有するようになる。 本発明の別の特徴によると、蛍光体はシャドーマスクの有孔部のパネル投影部 に形成され、有効面の外郭はブラックマトリックスにより制限される。 即ち、従来のカラーブラウン管において、パネルの有効面にはブラックマトリ ックスのストライプ又はドット状の窓が形成されて、この窓に蛍光体が形成され ることにより、シャドーマスクの有孔部のパネル投影部とブラックマトリックス の窓形成部、そして蛍光体の塗布部が互いに一致した。しかし、本発明において も窓形成部が蛍光体の塗布部、即ち、シャドーマスク有孔部のパネル投影部より 小さく形成されることにより有効面の大きさ及び形態を制限するようになる。 これに従って、一般的なカラーブラウン管の構成部品を用いながらも四角形の 有効面を得ることができるようになる。 このようなカラーブラウン管を製造する本発明の方法は、ブラックマトリック スの露光時に露光範囲を制限する制限手段を設置して露光し、蛍光体の露光時に は、この制限手段を除去して露光することを特徴とする。 このような制限手段は、シャドーマスクに設置される補助マスクや露光光の経 路上に設置される制限板、又はレンズ系に設置される制限フィルターで構成でき る。 上述の方法によると、一般的なカラーブラウン管の製造工程をそのまま用いて シャドーマスクの熱変形による問題を解決してパネルに矩形の有効面を形成する ことができるようになる。 図面の簡単な説明 本発明のこれら及び別の目的と利点らは、添付した図面を参照した以下の望ま しい実施例の説明によって一層明確になるであろう。 図１は、一般的なカラーブラウン管の蛍光面を示す断面図である。 図２は、写真蝕刻によるカラーブラウン管の製造過程を示す断面図である。 図３は、従来のブラウン管の画面構成を示す正面図である。 図４は、従来のブラウン管をケーシングに装着した状態を示す部分拡大正面図で ある。 図５は、平面四角ブラウン管の構成を示す正面図である。 図６は、本発明によるブラウン管を示す正面図である。 図７は、本発明ブラウン管の一製造方法を示す露光器具の断面図である。 図８は、本発明ブラウン管の別の製造方法を示す露光器具の断面図である。 図９は、第８図の方法に用いられた制限板の構成を示す平面図である。 図１０は、本発明ブラウン管の又別の製造方法を示す露光器具の断面図である。 図１１は、第１０図の方法に用いられた制限フィルターの構成を示す斜視図であ る。 図１２は、本発明ブラウン管をケーシングに装着した状態を示す正面図である。 発明を実施する形態 第６図において、シャドーマスク（Ｍ）が光源（Ｓ）及び補正レンズ（Ｌ）を 通じてパネル（Ｐ）に投影されるパネル投影部（Ｐｐ）は本発明に従って点線の ような形態を有する。このパネル投影部（Ｐｐ）は、第３図に示された従来のカ ラーブラウン管において有効面（Ｐｅ）に該当し、これと同一の大きさ及び形状 、即ち、同一の外郭線（Ｏ）とコーナー部（Ｃ）を有する。 本発明においては、ブラックマトリックス（Ｂ）がこのパネル投影部（Ｐｐ） の内側面を前面で遮蔽して矩形の有効面（Ｐ１）を形成するようになる。即ち、 本発明によると、有効面（Ｐ１）は直線状態の外郭線（Ｏ１）と直角に近いコー ナー部（Ｃ１）を有するようになる。詳述すれば、ブラックマトリックス（Ｂ） に形成される窓は、従来のとおり、パネル投影部（Ｐｐ）全体に形成されるので はなく、この有効面（Ｐ１）に該当する部分にのみ形成されるため、パネル投影 部（Ｐｐ）と有効面（Ｐ１）間には三日月形態の遮蔽部が形成される。 この遮蔽部には、後述のとおり、Ｒ，Ｇ，Ｂの各蛍光体が有効面（Ｐ１）から 連続して形成されるが、その前面がブラックマトリックス（Ｂ）で遮蔽されてい るため、非有効面（Ｐ２）の一部を構成するようになる。 このように、本発明によると、シャドーマスク（Ｍ）において、色選別孔が形 成された有孔部のパネル投影部（Ｐｐ）の一部をブラックマトリックス（Ｂ）が 遮蔽するため、パネル投影部（Ｐｐ）の面積より有効面（Ｐ１）の面積が小さく なる。即ち、本発明は各外郭線（Ｏ）が外側へふくらんだ形態で構成された従来 の有効面（Ｐｅ；パネル投影部（Ｐｐ）と同一）をブラックマトリックス（Ｂ） でトリミング（trimming）することにより矩形状の有効面（Ｐ１）を形成したの である。 この際、パネル投影部（Ｐｐ）のコーナー部（Ｃ）の四つの頂点と有効面（Ｐ １）の四つのコーナー部（Ｃ１）の頂点らは相互一致するのが望ましい。有効面 （Ｐ１）の頂点がパネル投影部（Ｐｐ）の頂点より内側に位置すると、画面の大 きさが小さくなり、外側に位置すると、コーナー部（Ｃ１）の形態がラウンドさ れた状態になる。 このような本発明のカラーブラウン管は、例えば第７図のとおり製造される。 第７図の実施例においては、露光範囲制限手段として補助マスク（Ｍ１）が用 いられるが、ブラックマトリックス（Ｂ）の露光時にシャドーマスク（Ｍ）にそ の露光範囲を制限する窓（Ｗ）が形成された補助マスク（Ｍ１）を結合して露光 を実施した後、蛍光体（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の露光時には、この補助マスク（Ｍ１）を 分離した状態で露光するのである。 これによると、ブラックマトリックス（Ｂ）の窓は補助マスク（Ｍ１）の窓（ Ｗ）により制限された領域にのみ形成され、蛍光体（Ｒ，Ｇ，Ｂ）はシャドーマ スク（Ｍ）のパネル投影部（Ｐｐ）に該当する領域に形成されて、その外側の遮 蔽部がブラックマトリックス（Ｂ）に遮蔽されることにより、矩形の有効面（Ｐ １）が得られるようになる。 ここで、補助マスク（Ｍ１）は矩形の有効面（Ｐ１）を投影できるリム（rim ）形態に構成されてマスクフレーム（ＭＦ）のフレーム（Ｆ）の後側に結合され るものと図示されている。しかし、シャドーマスク（Ｍ）の前面側に結合されて も構わなく、蛍光時にパネル（Ｐ）が支持される面板（図示せず）上に載置され る平板状態の透明板で構成することもできる。透明板はガラスや合成樹脂で製造 されて有効面（Ｐ１）の外郭を形成する部分の外側へ不透明層を有し、露光範囲 を制限するよう構成することができる。これとは別に、補助マスク（Ｍ１）がシ ャドーマスク（Ｍ）の前面に、ブラックマトリックス（Ｂ）の露光時に不透明テ ープの形態で付着された状態で露光された後、別の蛍光体（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の露光 時には分離された状態で露光されるように構成することもできる。 露光範囲制限手段は、この外にも種々の別の方式で構成することができるが、 例えば第８図及び第９図には露光光の光経路に設置された制限板（Ｍ２）を用い ている。 即ち、第８図において、露光対象にはブラックマトリックスが塗布されたパネ ル（Ｐ）がマスクフレーム（ＭＦ）が結合された状態で露光台上に設置され、光 源（Ｓ）から発生した露光光は補正レンズ（Ｌ）を通じて投射される。このよう な露光光の光経路上には本発明に従って制限板（Ｍ２）が設置されて露光範囲を 制限するようになる。このような制限板（Ｍ２）は、第９図に示すとおり、ピン クッション（pincushion）形に内側へ凹んだ形態の窓（Ｗ）が形成されており、 光源（Ｓ）から投射された光を第６図の矩形外郭線（Ｏ１）を有するよう制限し てやるようになる。 このように制限板（Ｍ２）を設置した状態でブラックマトリックス（Ｂ）を形 成した後、この制限板（Ｍ２）を除去した状態で蛍光体を露光して形成すると、 結局第６図に示されたとおりの蛍光面が形成されるようになる。 一方、第１０図及び第１１図の方法においては、レンズ系（Ｌ）に設置された 制限フィルター（Ｍ３）を露光範囲制限手段として用いている。 即ち、第１０図において、露光対象にはブラックマトリックスが塗布されたパ ネル（Ｐ）がマスクフレーム（ＭＦ）が結合された状態で露光台上に設置され、 光源（Ｓ）から発生した露光光はレンズ系（Ｌ）を通じてパターンが補正されて 投射される。このような露光光のレンズ系（Ｌ）には本発明に従って制限フィル ター（Ｍ３）が設置されて露光範囲を制限するようになる。このような制限フィ ルター（Ｍ３）は、第１１図に示すとおり、ピンクッション形に内側へ凹んだ窓 （Ｗ）が形成されてなり、光源（Ｓ）から投射された光を第６図の矩形外郭線（ Ｏ１）を有するよう制限してやるようになる。制限フィルター（Ｍ３）は、ガラ ス等の基板に不透明な遮光層（Ｆ）を部分的にコーティングして構成することが できるが、必要によっては窓（Ｗ）を切開した金属板等で構成することもできる 。 このように、制限フィルター（Ｍ３）を設置した状態でブラックマトリックス を形成した後、この制限フィルター（Ｍ３）を除去した状態で蛍光体を露光して 形成すると、結局第６図に示されたような蛍光面が形成されるようになる。一般 的にブラックマトリックスの露光と蛍光体の露光は別途の露光台で行われるとこ ろ、上述の本発明の特徴的方法らはブラックマトリックスの露光台にのみ露光範 囲制限手段（Ｍ１〜Ｍ３）を設置すれば足りることを意味している。 このように構成された本発明のカラーブラウン管をケーシングに結合させた状 態を第１２図に示した。第１２図において、有効面（Ｐ１）の外郭線（Ｏ１）は 、ケーシングのベッゼルカバー（Ｚ）の外郭線（Ｏ'）と平行に直線で形成され ており、コーナー部（Ｃ１）も直線でベッゼルカバー（Ｚ）のコーナー部（Ｃ' ）に対応するようになる。これに従って、本発明によるカラーブラウン管はケー シング装着状態で美麗な外観を有するようになり、画面を最大に活用することが できるようになる。 このように、本発明によると、平面四角ブラウン管を別途設計及び製作する代 わりに、既存のカラーブラウン管の構成部品と製造工程をそのまま利用して矩形 の画面を得ることができるようになる。これは製造原価の過度の追加なしに外観 が美麗でデーターの正確な入出力が可能なカラーブラウン管を提供することがで る効果がある。 更に、電子ビームの走査面積に比べて相対的にブラックマトリックスの塗布面積 が大きくなるため、作動時に熱放出が良くなり、ドーミング発生量も抑制されて 蛍光面の製造品質も向上される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 １９９４／２５３３９ (32)優先日 1994年９月30日 (33)優先権主張国 韓国（ＫＲ） (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＵ，ＢＲ，ＣＡ，ＣＮ，Ｃ Ｚ，ＪＰ，ＫＺ，ＭＸ，ＰＬ，ＲＵ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ 【要約の続き】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．色選別手段であるシャドーマスクを露光マスクとして、ブラックマトリック スと各蛍光体をパネルの内面に順次に写真蝕刻することにより構成した蛍光面を 有するカラーブラウン管において、 上記パネルの有効面の面積が上記シャドーマスクの有孔部のパネル投影部の面 積より小さいことを特徴とするカラーブラウン管。 ２．第１項において、 上記有効面のコーナー部の各頂点が上記パネル投影部のコーナー部の各頂点と 一致することを特徴とするカラーブラウン管。 ３．第１項において、 上記有効面が矩形の形態を有することを特徴とするカラーブラウン管。 ４．第１項において、 上記蛍光体が上記パネル投影部に形成され、上記ブラックマトリックスが上記 パネル投影部の一部を遮蔽して所定形態の有効面を形成することを特徴とするカ ラーブラウン管。 ５．色選別手段であるシャドーマスクを露光マスクとして、ブラックマトリック スと各蛍光体をパネルの内面に順次に写真蝕刻して蛍光面を製造するカラーブラ ウン管の製造方法において、 上記ブラックマトリックスの露光時には、その露光範囲を制限する制限手段を 装着して露光し、上記各蛍光体の露光時には、上記制限手段を除去して露光する 事を特徴とするカラーブラウン管の製造方法。 ６．第５項において、 上記制限手段が上記シャドーマスクに設置される補助マスクであることを特徴 とするカラーブラウン管の製造方法。 ７．第６項において、 上記補助マスクが上記シャドーマスクの前面側又は後側に装着されるリム形態 で構成されることを特徴とするカラーブラウン管の製造方法。 ８．第６項において、 上記補助マスクが上記露光範囲を制限する部分に不透明層を有する透明板であ ることを特徴とするカラーブラウン管の製造方法。 ９．第６項において、 上記補助マスクが上記シャドーマスクに接着及び分離可能な不透明テープで構 成されることを特徴とするカラーブラウン管の製造方法。 １０．第５項において、 上記制限手段が上記露光光の光経路に設置される制限板で構成されることを特 徴とするカラーブラウン管の製造方法。 １１．第１０項において、 上記制限板が内側へ凹んだピンクッション形態の窓を有することを特徴とする カラーブラウン管の製造方法。 １２．第５項において、 上記制限手段が上記露光光のレンズ系に設置される制限フィルターであること を特徴とするカラーブラウン管の製造方法。 １３．第１２項において、 上記制限フィルターが透明基板上に内側へ凹んだピンクッション形態の窓を残 し、不透明な遮光層をコーティングして構成することを特徴とするカラーブラウ ン管の製造方法。 １４．第１２項において、 上記制限フィルターが金属板に内側へ凹んだピンクッション形態の窓を切開し て構成することを特徴とするカラーブラウン管の製造方法。