JPH10199418A - 陰極線管の黒色膜修正方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 陰極線管のパネルの黒色膜の欠陥の修正を容
易にする。 【解決手段】 パネル11のパネルフェース面11a のパネ
ル内面11b に形成した黒色膜11b のパターンの欠陥Ｐを
レーザ光Ｌにて修正する。欠陥Ｐは、結像レンズ24およ
びダイクロイックミラー25を介してＣＣＤカメラ27で検
出し、位置を特定する。ガラスファイバー33から照射し
たレーザ光Ｌを、コリメートレンズ32で絞り、アパーチ
ャー31によりさらに所定の径に絞る。このレーザ光Ｌ
を、ダイクロイックミラー25で反射し、結像レンズ24に
より平行光としてパネルフェース面11a に照射する。平
行光であるレーザ光Ｌは、パネル11の中心部と周辺部と
の両方で、同じ形状および面積を保持したまま、黒色膜
12の欠陥Ｐに到達する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、陰極線管の製造工
程において、陰極線管のパネル内面に形成された黒色膜
を修正する陰極線管の黒色膜修正方法およびその装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、図４に示すように、パネ
ル11を構成するガラスであるパネルフェース面11a の曲
面状のパネル内面11ｂには、所定のパターンが形成され
た黒色膜12が設けられている。そして、この黒色膜12の
パターンは、例えば、所定形状の多数の円形の孔を規則
性を持って配置したもので、一般に、陰極線管パネルの
製造工程において、レジスト塗布工程、シャドウマスク
を用いた露光工程、シャドウマスクを外しての現像工
程、ダグの塗布工程を経て、パネル11の内面11b に形成
されている。

【０００３】また、このようなパターンの形成過程にお
いて、図５に示すように、黒色膜12に、正常な孔13のほ
かに、欠陥である径小孔Ｐ1 、変形孔Ｐ2 、および無孔
Ｐ3が生じることがある。すなわち、図５（ａ）に示す
ように、所定形状の他の孔13より孔径の小さい径小孔Ｐ
1 が形成され、図５（ｂ）に示すように、所定の円形状
から外れた変形孔Ｐ2 が形成され、あるいは、図５
（ｃ）に示すように、孔13が形成されるべき位置に孔13
が生じない無孔Ｐ3 が生じる場合がある。

【０００４】そして、このような径小孔Ｐ1 、変形孔Ｐ
2 および無孔Ｐ3 の多くは、露光工程において生じる。
すなわち、露光工程では、シャドウマスクを介して露光
を行うため、例えば、シャドウマスクの一部の孔の径
が、他の正常な孔の径より小さい場合は、図５（ａ）に
示すように径小孔Ｐｌが生じる。また、シャドウマスク
に部分的に孔が形成されていないと、図５（ｃ）に示す
ように無孔Ｐ3 が生じる。そして、シャドウマスクの１
個の孔に対して、青、緑、赤の各蛍光体用の３個のドッ
トを形成するため、図示のように３個が対をなした状態
で欠陥が生じる。

【０００５】また、このように構成される黒色膜12ので
き具合すなわち欠陥の有無などは、通常、蛍光面塗布機
の出口部分において検査されている。そして、この検査
作業は、パネル11をパネルコンベア上にて、あるいは、
パネルコンベアからアンローディングしたライトテーブ
ル上にて、それぞれ人手によって行われている。しかし
ながら、例えば、通常のディスプレー管の場合には、黒
色膜12の孔13の直径寸法は、９０μｍから１５０μｍ、
孔13のピッチは、１２０μｍから２２０μｍと極めて細
かいため、この検査作業において、欠陥である径小孔Ｐ
1 、変形孔Ｐ2あるいは無孔Ｐ3 を探すのに多くの時間
を要するとともに、作業が難しく、作業者に多くの負担
を与えている。さらに、発見した欠陥に対しては、作業
者は修正針などを用いて人手で修正しているが、修正が
難しく、多くの作業時間と熟練を必要としている。

【０００６】この点、これらの黒色膜12の修正のため、
近年レーザ光を用いた修正装置が開発されている。この
修正装置は、例えば、パネル11の内面11b 側から光線を
照射した状態で、黒色膜12の欠陥部に結像レンズによっ
て焦点を合わせ、ハーフミラーを透過した光をカメラに
結像させて、欠陥部を特定する。一方、修正は、ハーフ
ミラーに対してレーザ光を照射して反射させ、図６に示
すように、レーザ光Ｌを結像レンズ1aで絞り、パネル11
のパネルフェース面11a を通過させて黒色膜12を照射す
るようになっている。

【０００７】しかしながら、パネル11のパネルフェース
面11ａは曲面状をなして湾曲し、肉厚も、中央部と周辺
部とで変化するため、上記従来の構成では、図６（ａ）
に示すように、パネル11の中心部を照射した状態では、
結像レンズ1aで絞られたレーザ光Ｌは、パネル11内部を
所定の状態で屈折して進み、照射面積Ｓ3 で円形状に黒
色膜12を照射するが、同様に焦点を合わせてパネル11の
周辺部を照射すると、図６（ｂ）に示すように、ガラス
の屈折率の影響でパネル11内部を中心部とはことなる状
態で屈折して進み、中心部とは異なる照射面積Ｓ4 およ
び形状で黒色膜12を照射する。そこで、例えば、図７に
示すように、パネル11の右上周辺部では、パネル11中心
に向かう方向と、それと直角方向とでパネル11ヘの入射
角が異なるため、円形のアパーチャーを介してレーザ光
Ｌを照射しても、加工形状16が楕円になったり、変形し
てしまう問題を有している。

【０００８】このように、パネルフェース面11a のよう
に、肉厚が中央部と周辺部で変化し、かつ曲面状をした
ガラス内面に塗布された黒色膜12の欠陥の修正は、焦点
合わせが難しく時間がかかり、所望の形状が得られない
問題を有している。そして、このような問題は、曲率の
大きいパネル11で顕著になり、改善が求められている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のように、肉
厚が中央部と周辺部で変化する曲面状のパネルなどにつ
いて、黒色膜の欠陥の修正が煩雑で精度の向上が困難で
ある問題を有している。

【００１０】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、黒色膜の欠陥を容易に精度良く修正できる陰極線
管の黒色膜修正方法およびその装置を提供することを目
的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の陰極線管の黒色
膜修正方法は、所定形状の複数の孔を配置した黒色膜の
パターンをフェース内面に形成した陰極線管のパネルに
対し、パターンの欠陥を検出して位置を特定し、この特
定された欠陥の位置のフェース外面に、平行光であるレ
ーザ光を照射し、前記パターンの欠陥を修正するもので
ある。

【００１２】そして、この構成では、パネルのフェース
を介して黒色膜を照射するレーザ光が平行光であるの
で、曲面状をなし肉厚が中央部と周辺部で変化するフェ
ースなどを備えたパネルについても、フェースの各位置
でレーザ光の屈折状態が均一化され、レーザ光による加
工位置および加工形状の制御が容易になる。

【００１３】また、レーザ光は、光学系を経由した最後
の出口で平行光とすることにより、上記の構成が容易に
実現される。

【００１４】また、光学系は、少なくとも一部をパター
ンの欠陥を検出して位置を特定する際に兼用することに
より、構成が簡略化される。

【００１５】また、本発明の陰極線管の黒色膜修正装置
は、所定形状の複数の孔を配置した黒色膜のパターンを
フェース内面に形成した陰極線管のパネルに対し、平行
光であるレーザ光を照射し、前記パターンの欠陥を修正
する光学系を備えたものである。

【００１６】そして、この構成では、パネルのフェース
を介して黒色膜を照射するレーザ光を平行光とする光学
系を備えたので、曲面状をなし肉厚が中央部と周辺部で
変化するフェースなどを備えたパネルについても、フェ
ースの各位置でレーザ光の屈折状態が均一化され、レー
ザ光による加工位置および加工形状の制御が容易にな
る。

【００１７】また、光学系は、パネルに対向し、レーザ
光を平行光とするレンズを備えることにより、上記の構
成が容易に実現される。

【００１８】また、フェース内面からパネルを照明する
照明手段と、フェース外面から前記照明手段の照明光の
パターンを撮像する撮像手段と、前記フェース外面と撮
像手段との間に位置するレンズとを備え、パターンの欠
陥を検出し位置を特定する欠陥検出装置を具備すること
により、パターンの欠陥の修正の作業が容易になる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の陰極線管の黒色膜
修正方法およびその装置の一実施の形態を図面を参照し
て説明する。

【００２０】なお、修正（修整）の対象となる陰極線管
のパネル11については、図４などに示す従来の構成と同
様であり、例えば、カラーブラウン管用の陰極線管のパ
ネル11であって、パネル11のフェースとしてのガラス製
のパネルフェース面11a のパネル内面11b に、所定形状
の多数の孔13を規則性を持って配置してなるパターンを
設けた黒色膜12が形成されたもので、同一の符号を付し
て説明を省略する。

【００２１】図１において、21は黒色膜修正装置で、こ
の黒色膜修正装置21により、パネル内面11b に形成した
黒色膜12のパターンの欠陥（欠陥部）Ｐを自動的に検出
し修正するようになっている。また、このパネルフェー
ス面11a は、表面側に向かって膨出する所定の曲面状に
湾曲されているとともに、図２に示すように、図２
（ａ）に示す中心部と、図２（ｂ）に示す周辺部とで
は、肉厚（厚さ寸法）が変化するように形成されてい
る。

【００２２】そして、黒色膜修正装置21は、図示しない
コンピュータなどの制御装置により全体が制御されてい
るとともに、図示しないＸＹテーブルを備え、このＸＹ
テーブル上にパネル11が載置され、平面上の任意の位置
に移動できるようになっている。また、パネル11の下方
には、図示しない照明手段としての照明装置が配置さ
れ、フェース内面11b から照明光を照射するようになっ
ている。

【００２３】一方、パネル11の上方には、光学系23を構
成するレンズとしての対物レンズとしての結像レンズ24
がパネルフェース面11a に対向して配設されている。さ
らにこの結像レンズ24の上方には、反射手段でありハー
フミラーとして機能するダイクロイックミラー25、リレ
ーレンズ26、撮像手段としてのＣＣＤカメラ27が順次配
置され、欠陥検出装置28が構成されている。

【００２４】そこで、照明装置の照明光は、パネル11の
黒色膜12の孔13のパターンおよびパネルフェース面11a
を透過し、ダイクロイックミラー25を透過した後、リレ
ーレンズ26を介して、ＣＣＤカメラ27に結像されるよう
にされる。そして、ＸＹテーブルを駆動し、パネル11を
適宜移動することにより、ＣＣＤカメラ27がとらえたパ
ターンの画像から、欠陥Ｐを検出するとともに、この欠
陥Ｐの位置を特定し、図示しない焦点合わせ手段によっ
て欠陥部の焦点を合わせるようになっている。

【００２５】また、この欠陥検出装置28により位置が特
定された欠陥Ｐの修正のために、ダイクロイックミラー
25の反射面25a に対向して、アパーチャー31、コリメー
トレンズ32、ＹＡＧレーザなどのレーザ光Ｌを照射する
ガラスファイバー（光ファイバー）33などを備えたレー
ザ光線照射手段34が備えられ、テレセントリック光学系
が構成されている。

【００２６】そこで、欠陥検出装置28が欠陥Ｐをとらえ
た状態で、ガラスファイバー33からレーザ光Ｌを照射す
ると、このレーザ光Ｌは、コリメートレンズ32により絞
られ、アパーチャー31によりさらに所望の大きさの径に
絞られる。そして、このレーザ光Ｌは、ダイクロイック
ミラー25で反射した状態で一旦広がるが、結像レンズ24
により、この結像レンズ24を通過した時点、すなわち光
学系の出口で、平行光とされる。そして、このレーザ光
Ｌは、平行光のままパネルフェース面11a に入射する。
すると、図２などに示すように、平行光であるレーザ光
Ｌは、パネル11内部をほぼ直進して進み、黒色膜12の欠
陥Ｐ、すなわち図５に示す径小孔Ｐ1 、変形孔Ｐ2 、お
よび無孔Ｐ3 に照射されて、これら欠陥Ｐを修正する。

【００２７】そして、本実施の形態によれば、平行光で
あるレーザ光Ｌを照射することにより、パネル11の中心
部であるか周辺部であるかをとわず、正確な位置に、正
確な形状のレーザ光Ｌを照射することが容易に可能にな
り、黒色膜12の欠陥Ｐを正確に修正して、画像の品位を
向上することができる。

【００２８】すなわち、図２（ａ）に示すように、パネ
ル11の中心部を照射する状態では、結像レンズ24から出
た平行なレーザ光Ｌは、ほぼ円形をした形状のまま直進
し、所定の照射面積Ｓ1 すなわち加工形状が得られる。
さらに、図２（ｂ）および図３に示すように、パネル11
の周辺部を照射する状態においても、レーザ光Ｌは、位
置は少しシフトするとしても、アパーチャー31同様の円
形の加工形状35は保たれ、照射面積Ｓ2 は、照射面積Ｓ
1 とほぼ同じになる。なお、レーザ光Ｌのシフト量につ
いては、照射するレーザ光Ｌの波長を、欠陥部の位置を
検出するときに使用する可視光の光源の波長に近づける
ことにより、シフト量を検査時と修正時とで同じ量にす
ることができるため、問題にはならない。

【００２９】このような光学系23の構成で、レーザ光Ｌ
を光学系23を経由した最終の出口で平行光とすることに
より、陰極線管のパネルフェース面11a のように、肉厚
が中央部と周辺部で変化し、かつ曲面状をしたガラス内
面に塗布された黒色膜12の欠陥の焦点合わせが容易にな
り、作業時間も短くできる。また、レーザ光Ｌを照射し
ても、ガラスの内部で平行に屈折するため加工形状が楕
円になったり、変形してしまうということもなく、品位
の良い修正ができる。特に、曲率の大きいパネル11で効
果があり、顕著な改善を行うことができる。

【００３０】そして、パネル11の中心部を周辺部とで同
様な処理が可能であり、自動化された機械によっても精
度の良い修正が可能になり、製造コストを低減すること
ができる。

【００３１】また、平行光であるレーザ光Ｌは、コリメ
ートレンズ32で、平行とせずに絞り、欠陥検出装置28と
兼用する結像レンズ24の出口で平行とすることにより、
容易に実現でき、製造コストの上昇を抑制できる。

【００３２】

【発明の効果】本発明の陰極線管の黒色膜修正方法によ
れば、パネルのフェースを介して黒色膜を照射するレー
ザ光が平行光であるため、曲面状をなし肉厚が中央部と
周辺部で変化するフェースなどを備えたパネルについて
も、フェースの各位置でレーザ光の屈折状態が均一化さ
れ、レーザ光による加工位置および加工形状の制御を容
易にできる。そこで、修正の精度を向上し、画像の品位
を向上できるとともに、修正作業を容易にして、コスト
を低減することができる。

【００３３】また、レーザ光は、光学系を経由した最後
の出口で平行光とすることにより、上記の構成を容易に
実現できる。

【００３４】また、光学系は、少なくとも一部をパター
ンの欠陥を検出して位置を特定する際に兼用することに
より、構成を簡略化できる。

【００３５】また、本発明の陰極線管の黒色膜修正装置
によれば、パネルのフェースを介して黒色膜を照射する
レーザ光を平行光とする光学系を備えたため、曲面状を
なし肉厚が中央部と周辺部で変化するフェースなどを備
えたパネルについても、フェースの各位置でレーザ光の
屈折状態が均一化され、レーザ光による加工位置および
加工形状の制御を容易にできる。そこで、修正の精度を
向上し、画像の品位を向上できるとともに、修正作業を
容易にして、コストを低減することができる。

【００３６】また、光学系は、パネルに対向し、レーザ
光を平行光とするレンズを備えることにより、上記の構
成を容易に実現できる。

【００３７】また、フェース内面からパネルを照明する
照明手段と、フェース外面から前記照明手段の照明光の
パターンを撮像する撮像手段と、前記フェース外面と撮
像手段との間に位置するレンズとを備え、パターンの欠
陥を検出し位置を特定する欠陥検出装置を具備すること
により、パターンの欠陥の修正の作業を容易にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の陰極線管の黒色膜修正装置の一実施の
形態を示す光学系の構成図である。

【図２】同上光学系の動作を示す説明図である。 （ａ）はパネルフェース面中央部に外部からレーザ光を
照射している断面図 （ｂ）はパネルフェース面周辺部に外部からレーザ光を
照射している断面図

【図３】同上光学系によりパネルフェース面周辺部に外
部からレーザ光を照射している加工形状の平面図であ
る。

【図４】修正の対象となるパネルの説明図である。 （ａ）は平面図 （ｂ）は側面図

【図５】黒色膜の欠陥を示す説明図である。 （ａ）は径小孔 （ｂ）は変形孔 （ｃ）は無孔

【図６】従来の光学系の動作を示す説明図である。 （ａ）はパネルフェース面中央部に外部からレーザ光を
照射している断面図 （ｂ）はパネルフェース面周辺部に外部からレーザ光を
照射している断面図

【図７】同上従来の光学系によりパネルフェース面周辺
部に外部からレーザ光を照射している加工形状の平面図
である。

【符号の説明】

11 パネル 11a フェースとしてのパネルフェース面 12 黒色膜 13 孔 21 黒色膜修正装置 23 光学系 24 レンズとしての結像レンズ 27 撮像手段としてのＣＣＤカメラ 28 欠陥検出装置 Ｌ レーザ光 Ｐ 欠陥

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定形状の複数の孔を配置した黒色膜の
   パターンをフェース内面に形成した陰極線管のパネルに
   対し、 パターンの欠陥を検出して位置を特定し、 この特定された欠陥の位置のフェース外面に、平行光で
   あるレーザ光を照射し、前記パターンの欠陥を修正する
   ことを特徴とする陰極線管の黒色膜修正方法。
2. 【請求項２】 レーザ光は、光学系を経由した最終の出
   口で平行光であることを特徴とする請求項１記載の陰極
   線管の黒色膜修正方法。
3. 【請求項３】 光学系は、少なくとも一部をパターンの
   欠陥を検出して位置を特定する際に兼用することを特徴
   とする請求項１または２記載の陰極線管の黒色膜修正方
   法。
4. 【請求項４】 所定形状の複数の孔を配置した黒色膜の
   パターンをフェース内面に形成した陰極線管のパネルに
   対し、平行光であるレーザ光を照射し、前記パターンの
   欠陥を修正する光学系を備えたことを特徴とする陰極線
   管の黒色膜修正装置。
5. 【請求項５】 光学系は、パネルに対向し、レーザ光を
   平行光とするレンズを備えたことを特徴とする請求項４
   記載の陰極線管の黒色膜修正装置。
6. 【請求項６】 フェース内面からパネルを照明する照明
   手段と、フェース外面から前記照明手段の照明光のパタ
   ーンを撮像する撮像手段と、前記フェース外面と撮像手
   段との間に位置するレンズとを備え、パターンの欠陥を
   検出し位置を特定する欠陥検出装置を具備したことを特
   徴とする請求項４または５記載の陰極線管の黒色膜修正
   装置。