JPH10255655A - カラー受像管の蛍光面形成方法および露光装置 - Google Patents

カラー受像管の蛍光面形成方法および露光装置

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JPH10255655A
JPH10255655A JP5441597A JP5441597A JPH10255655A JP H10255655 A JPH10255655 A JP H10255655A JP 5441597 A JP5441597 A JP 5441597A JP 5441597 A JP5441597 A JP 5441597A JP H10255655 A JPH10255655 A JP H10255655A
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JP
Japan
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light source
curvature
curved surface
long light
central axis
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Application number
JP5441597A
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English (en)
Inventor
Hiroaki Ibuki
裕昭 伊吹
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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  • Formation Of Various Coating Films On Cathode Ray Tubes And Lamps (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 蛍光体層に対する電子ビームのランディング
を良好にして、画像特性を劣化させない蛍光面形成方法
および露光装置を構成することを目的とする。 【解決手段】 管状の長光源23を取囲む遮光部50に設け
られスリット状開口49を介して放射される光16により感
光性蛍光面形成被膜13にシャドウマスク6 の開孔に対応
するパターンを焼付けるカラー受像管の蛍光面形成方法
において、長光源の中心軸に沿って延在する遮光部の一
側がわの筒状曲面を相対的に曲率半径が大きくかつ長光
源の中心軸よりも下に曲率中心をもつ曲面とし、他側が
わの筒状曲面を相対的に曲率半径が小さくかつ長光源の
中心軸よりも上に曲率中心をもつ曲面とし、この遮光部
に設けられたスリット状開口を介して感光性蛍光面形成
被膜にシャドウマスクの開孔に対応するパターンを焼付
けるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、カラー受像管の
蛍光面形成方法および露光装置に関する。
【0002】
【従来の技術】現在、カラー受像管は、同一水平面上を
通る一列配置の3電子ビームを放出するインライン型カ
ラー受像管が主流となっている。このカラー受像管は、
図9に示すように、ファンネル1のネック2内に配置さ
れた電子銃3から放出される同一水平面上を通るセンタ
ービーム4G および一対のサイドビーム4B ,4R から
なる一列配置の3電子ビーム4B ,4G ,4R を、ファ
ンネル1の外側に装着された偏向装置5により偏向し、
シャドウマスク6を介して、パネル7の内面に形成され
た青、緑、赤に発光する3色蛍光体層からなる蛍光面8
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のうち、特に情報
処理の端末機に用いられる高精細カラー受像管では、シ
ャドウマスクの開孔を円形とし、この開孔に対応して、
図10に示すように、蛍光面は、マトリックスホールを
円形とするマトリックス状光吸収層10と、この光吸収
層10のマトリックスホールにドット状の3色蛍光体層
11B ,11G ,11R が埋込まれるように設けられた
ブラックマトリックス型に形成されている。
【0004】従来より、上記カラー受像管の蛍光面は、
シャドウマスクをフォトマスクとする写真印刷法により
形成され、ブラックマトリックス型蛍光面では、最初に
光吸収層10を形成し、ついで3色蛍光体層11B ,1
1G ,11R を形成する方法で形成されている。
【0005】すなわち、まずパネルの内面に感光剤を塗
布してフォトレジストを形成し、このフォトレジストの
形成されたパネルにシャドウマスクを装着し、このシャ
ドウマスクを介して露光することにより、シャドウマス
クの開孔に対応するパターンを焼付け、現像して、シャ
ドウマスクの電子ビーム通過孔に対応するパターンから
なるレジストを形成する。ついでこのレジストの形成さ
れたパネルの内面に黒色塗料被膜を塗布形成し、レジス
トとともにこのレジスト上の黒色塗料被膜を剥離除去し
て、マトリックス状光吸収層を形成する。その後、この
光吸収層の形成されたパネルの内面に任意1色の蛍光体
を含む感光性蛍光体スラリを塗布して感光性蛍光体スラ
リ層を形成し、この感光性蛍光体スラリ層の形成された
パネルにシャドウマスクを装着し、このシャドウマスク
を介して露光することにより、シャドウマスクの開孔に
対応するパターンを焼付け、現像して、上記光吸収層の
所定のマトリックスホールに任意1色のドット状蛍光体
層を形成する。この任意1色の蛍光体層の形成方法を3
色蛍光体について繰返すことにより形成される。
【0006】上記蛍光面形成方法では、フォトレジスト
および感光性蛍光体スラリ層にシャドウマスクの電子ビ
ーム通過孔に対応するパターンを焼付けるとき、図11
(a)に示す露光装置が用いられている。
【0007】この露光装置は、内面に上記フォトレジス
トや感光性蛍光体スラリ層などの感光性蛍光面形成被膜
13が形成され、かつこの感光性蛍光面形成被膜13に
対向してシャドウマスク6が装着されたパネル7を位置
決め支持する支持台14を有し、この支持台14の下部
に、上記支持台14に位置決め支持されたパネル7に対
して,カラー受像管の電子銃から放出される電子ビーム
に対応する位置に移動可能に光源部15が配置されてい
る。さらにこの光源部15とパネル7に装着されたシャ
ドウマスク6との間に、光源部15から放射される光1
6の軌道を電子銃から放出される電子ビームの軌道に近
似させる一対のサイドビーム対応のΔS補正レンズ1
7、偏向中心の移動にともなう補正をおこなうγ−ΔP
補正レンズ18、およびパネル7内面に対する光量分布
を補正する配光フィルター19などが配置されている。
これらΔS補正レンズ17、γ−ΔP補正レンズ18お
よび配光フィルター19は、光源部15との相対位置を
保ったまま、光源部15とともに移動するものとなって
いる。
【0008】上記光源部15は、図11(b)に示すよ
うに、ガラス透過窓21が設けられた液密構造のランプ
ハウス22の内側に管状の超高圧水銀ランプなどからな
る長光源が配置され、さらにこの長光源のまわりに長光
源の中心軸上に中心をもつ曲率半径一定の筒状曲面から
なる遮光部25が配置されている。この遮光部25に
は、光源から放射される光の放射面積を規制するスリッ
ト状開口24が形成されており、長光源から放射される
光をそのスリット状開口24およびランプハウス22の
ガラス透過窓21を介して、支持台に位置決め支持され
たパネル方向に放射する構造に形成されている。なお、
ランプハウス22には、光源の点灯時の発熱を冷却する
流水の流入口26および流出口27が設けられている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、カラー
受像管の蛍光面は、シャドウマスクをフォトマスクとす
る写真印刷法により形成され、情報処理の端末機に用い
られる高精細カラー受像管のブラックマトリックス型蛍
光面については、最初にマトリックス状の光吸収層を形
成し、ついでそのマトリックスホールにドット状3色蛍
光体層を形成する方法で形成される。その光吸収層を形
成するためのフォトレジストおよび3色蛍光体層を形成
ため感光性蛍光体スラリ層にシャドウマスクの開孔に対
応するパターンを焼付けるとき、長光源およびこの長光
源のまわりに長光源からの光放射面積を規制するスリッ
トの形成された遮光部が配置された露光装置が用いられ
ている。
【0010】ところで、一般にカラー受像管は、ホワイ
トユニフォーミティ/ブライトネスユニフォーミティな
どの画像特性上、3色蛍光体層に対する電子ビームのラ
ンディングを正しくすることが必要である。特に情報処
理の端末機に用いられる高精細カラー受像管は、通常の
カラー受像管にくらべて、蛍光体層およびその配列ピッ
チが小さいので、より精度の高いランディングが要求さ
れる。
【0011】しかし中小型のカラー受像管については、
図12に示すように、シャドウマスク6は、ほぼ矩形状
パネル7の長辺を挟んで隣接する3側壁部に設けられた
3個のスタッドピン29と、ほぼ矩形状マスクフレーム
30の長辺を挟んで隣接する3側面部に設けられ、上記
スタッドピン29に係止する3個の弾性支持体31とに
より支持される場合が多い。そのため、この中小型のカ
ラー受像管では、蛍光面の形成されたパネルとファンネ
ルとをフリットガラスにより接合するとき加わる約40
0℃の加熱により、図13に示すように、弾性支持体3
1が取付けられていない側が落込む変形が生ずる。その
結果、図14に矢印33,34で示すように、画面の垂
直方向の一側で水平方向外側に、他側で水平方向内側に
ずれる台形状のランディングエラーが生じ、ホワイトユ
ニフォーミティ/ブライトネスユニフォーミティなどの
画像特性が劣化するという問題がある。
【0012】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ラ
ンディングを良好にして、画像特性を劣化させない蛍光
面形成方法および露光装置を構成することを目的とす
る。
【0013】
【課題を解決するための手段】電子銃から放出される3
電子ビームに対応する位置に配置された管状の長光源か
らこの長光源を取囲む遮光部の筒状曲面に設けられたス
リット状開口を介して放射される光によりパネルの内面
に形成された感光性蛍光面形成被膜にシャドウマスクの
開孔に対応するパターンを焼付けるカラー受像管の蛍光
面形成方法において、長光源の中心軸に沿って延在する
遮光部の一側がわの筒状曲面を相対的に曲率半径が大き
くかつ長光源の中心軸よりも下に曲率中心をもつ曲面と
し、他側がわの筒状曲面を相対的に曲率半径が小さくか
つ長光源の中心軸よりも上に曲率中心をもつ曲面とし、
この遮光部に設けられたスリット状開口を介して感光性
蛍光面形成被膜にシャドウマスクの開孔に対応するパタ
ーンを焼付けるようにした。
【0014】また、電子銃から放出される3電子ビーム
に対応する位置に配置された管状の長光源と、この長光
源を取囲む筒状曲面にスリット状開口が設けられた遮光
部とを有し、この遮光部のスリット状開口を介して長光
源から放射される光によりパネルの内面に形成された感
光性蛍光面形成被膜にシャドウマスクの開孔に対応する
パターンを焼付けるカラー受像管の蛍光面形成用露光装
置において、遮光部を、長光源の中心軸に沿って延在す
る一側がわの筒状曲面が相対的に曲率半径が大きくかつ
長光源の中心軸よりも下に曲率中心をもつ曲面をなし、
他側がわの筒状曲面が相対的に曲率半径が小さくかつ長
光源の中心軸よりも上に曲率中心をもつ曲面とした。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施の形態について説明する。
【0016】図1にその一形態であるブラックマトリッ
クス型蛍光面形成方法の主要工程を示す。このブラック
マトリックス型蛍光面は、シャドウマスクをフォトマス
クとする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で形成され
る。
【0017】まず、図1(a)に示すように、パネル7
の内面にポリビニルアルコール(PVA)と重クロム酸
アンモニウム(ADC)を主線分とする感光剤を塗布
し、乾燥してフォトレジスト40を形成する。つぎに同
(b)に示すように、上記フォトレジスト40をシャド
ウマスク6を介して露光し、このシャドウマスク6の円
形開孔41に対応するパターンを焼付ける。つぎにこの
パターンの焼付けられたフォトレジスト40を現像して
未感光部分を除去し、同(c)に示すように、シャドウ
マスクの開孔に対応する円形パターンからなるレジスト
42を形成する。つぎに同(d)に示すように、上記レ
ジスト42の形成されたパネル7の内面に黒色塗料を塗
布し、乾燥して黒色塗料被膜43を形成する。つぎに剥
離剤を用いて、上記レジスト42とともに、このレジス
ト42上の黒色塗料被膜43を剥離除去して、同(e)
に示すように、マトリックスホールを円形とするマトリ
ックス状光吸収層10を形成する。
【0018】その後、同(f)に示すように、上記光吸
収層10の形成されたパネル7の内面に蛍光体、PVA
およびADCを主成分とする感光性蛍光体スラリを塗布
し、乾燥して感光性蛍光体スラリ層45を形成する。つ
ぎに同(g)に示すように、上記感光性蛍光体スラリ層
45をシャドウマスク6を介して露光し、このシャドウ
マスク6の円形開孔41に対応するパターンを焼付け
る。つぎにこのパターンの焼付けられた感光性蛍光体ス
ラリ層35を現像して未感光部分を除去し、同(h)に
示すように、光吸収層10の所定のマトリックスホール
に任意1色のドット状蛍光体層、たとえば青蛍光体層1
1B を形成する。この青蛍光体層11B の形成工程を
緑、赤蛍光体について繰返し、同(i)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ドット状の
3色蛍光体層11B ,11G ,11Rを形成する。
【0019】図2に上記フォトレジストおよび感光性蛍
光体スラリ層にシャドウマスクの電子ビーム通過孔に対
応するパターンを焼付けるときの用いられる露光装置を
示す。
【0020】この露光装置は、内面にフォトレジストや
感光性蛍光体スラリ層などの感光性蛍光面形成被膜13
が形成され、かつこの感光性蛍光面形成被膜13に対向
してシャドウマスク6が装着されたパネル7を位置決め
支持する支持台14を有し、この支持台14の下部に後
述する光源部47が配置されている。さらにこの光源部
47と上記パネル7に装着されたシャドウマスク6との
間に、光源部47から放射される光16の軌道を電子銃
から放出される電子ビームの軌道に近似させる一対のサ
イドビーム対応のΔS補正レンズ17、偏向中心の移動
にともなう補正をおこなうγ−ΔP補正レンズ18、お
よびパネル7内面に対する光量分布を補正する配光フィ
ルター19などが配置されている。
【0021】上記光源部47としては、上記支持台14
に位置決め支持されたパネル7に対してカラー受像管の
電子銃から放出される電子ビームに対応する位置に移動
可能またはその電子ビームに対応する位置に固定的に配
置されたものとがあり、いずれも、図11(b)に示し
た液密構造のランプハウスの内側に、管状の超高圧水銀
ランプなどからなる長光源23、およびこの長光源23
のまわりに長光源23からの光放射面積を規制するスリ
ット状開口49が形成された筒状曲面からなる遮光部5
0が設けられ、長光源23から放射される光を上記遮光
部50のスリット状開口49およびランプハウスのガラ
ス透過窓を介して、支持台に位置決め支持されたパネル
方向に放射する構造に形成されている。
【0022】特にこの実施の形態では、上記長光源23
は、中心軸(管軸)を水平方向として配置されている。
また遮光部50は、図3(a)に示すように、従来の遮
光部が長光源23の中心軸0上に曲率中心をもつ一定曲
率半径R0 の筒状曲面に形成されているのに対し、図3
(b)および図4(a)および(b)に示すように、長
光源23の中心軸0に沿って延在する一側がわを長光源
23の中心軸0よりも下(支持台に位置決め支持された
パネルの反対側)に曲率中心01 をもち、かつ相対的に
大きな曲率半径R1 の筒状曲面52とし、他側がわを長
光源23の中心軸0よりも上(支持台に位置決め支持さ
れたパネル側)に曲率中心02 をもち、かつ相対的に小
さな曲率半径R2 の筒状曲面53とし、かつ長光源23
の中心軸0に対する鉛直線に位置する上記筒状曲面5
2,53の境界が長光源23に対して、長光源23の中
心軸0上に曲率中心をもつ曲率半径R0 の従来の筒状曲
面と同じ位置にある構造に形成されている。
【0023】上記のように長光源23からの光放射を規
制する遮光部50を構成すると、図14に示した台形状
のランディングエラーを補正して、ホワイトユニフォー
ミティ/ブライトネスユニフォーミティなどの画像特性
の劣化を防止することができる。
【0024】すなわち、図5に、中心軸を水平方向(X
軸方向)として配置された長光源23に対して、破線5
5a を曲率半径R0 の筒状曲面の位置、実線55b を曲
率半径R1 の筒状曲面の位置として示したように、長光
源23から曲率半径R0 の筒状曲面の形成されたスリッ
ト状開口を通ってパネル7の水平方向周辺部に向かう光
16a の放射点56a に対して、曲率半径R1 の筒状曲
面スリット状開口を通ってパネルの水平方向周辺部に向
かう光16b の放射点56b は、長光源23の中心軸方
向外側にずれ、パネル7の水平方向周辺部では、光16
a の入射点57a に対して、光16b の入射点57b
は、パネル7の水平方向外側にずれる。逆に、図6に、
破線55a を曲率半径R0 の筒状曲面の位置、実線55
c を曲率半径R2 の筒状曲面の位置として示したよう
に、長光源23から曲率半径R0 の筒状曲面の形成され
たスリット状開口を通ってパネル7の水平方向周辺部に
向かう光16a の放射点56a に対して、曲率半径R2
の筒状曲面スリット状開口を通ってパネル7の水平方向
周辺部に向かう光16c の放射点56c は、長光源23
の中心軸方向内側にずれ、パネル7の水平方向周辺部で
は、光16a の入射点57a に対して、光16c の入射
点57c は、パネル7の水平方向内側にずれる。
【0025】これに対して、垂直方向には、図7に、破
線55a を曲率半径R0 の筒状曲面の位置、実線55b
を曲率半径R1 の筒状曲面の位置として示したように、
長光源23から曲率半径R0 の筒状曲面の形成されたス
リット状開口を通ってパネル7の垂直方向周辺部に向か
う光16a の放射点56a と、曲率半径R1 の筒状曲面
スリット状開口を通ってパネル7の垂直方向周辺部に向
かう光16b の放射点56b とは一致し、パネル7の垂
直方向周辺部では、光17a の入射点57a と光16b
の入射点57b とは一致する。同様に、図8に、破線5
5a を曲率半径R0 の筒状曲面の位置、実線55c を曲
率半径R2 の筒状曲面の位置として示したように、長光
源23から曲率半径R0 の筒状曲面の形成されたスリッ
ト状開口を通ってパネル7の垂直方向周辺部に向かう光
16a の放射点56a と、曲率半径R2 の筒状曲面スリ
ット状開口を通ってパネルの垂直方向周辺部に向かう光
16c の放射点56c とは一致し、パネル7の垂直方向
周辺部では、光16a の入射点57a と光16c の入射
点57c とは一致する。
【0026】したがって上記のように長光源23からの
光放射を規制する遮光部50を、長光源23の中心軸0
に沿って延在する一側がわを長光源23の中心軸0より
も下に曲率中心01 をもち、相対的に大きな曲率半径R
1 の筒状曲面52とし、他側がわを長光源23の中心軸
0よりも上に曲率中心01 をもち、相対的に小さな曲率
半径R2 の筒状曲面53とし、長光源23の中心軸0に
対する鉛直線に位置する上記筒状曲面52,53の境界
が従来の曲率半径R0 の筒状曲面上に位置する構造に形
成し、図14に矢印33,34で示したランディングエ
ラーに対応して、上記相対的に大きな曲率半径R1 の筒
状曲面53を矢印33側に、相対的に小さな曲率半径R
2 の筒状曲面54を矢印34側にして配置することによ
り、上記図14に示したランディングエラーを補正し
て、ホワイトユニフォーミティ/ブライトネスユニフォ
ーミティなどの画像特性の劣化を防止することができ
る。
【0027】
【発明の効果】電子銃から放出される3電子ビームに対
応する位置に配置された管状の長光源を取囲む筒状曲面
にスリット状開口が設けられた遮光部を、長光源の中心
軸に沿って延在する一側がわの筒状曲面が相対的に曲率
半径が大きくかつ長光源の中心軸よりも下に曲率中心を
もつ曲面をなし、他側がわの筒状曲面が相対的に曲率半
径が小さくかつ長光源の中心軸よりも上に曲率中心をも
つ曲面とすると、ほぼ矩形状パネルの隣接3側壁に設け
られた3個のスタッドピンと、マスクフレームの隣接3
側面部に取付けられて上記スタッドピンに係止する3個
の弾性支持体とによりほぼ矩形状シャドウマスクを支持
するカラー受像に生ずる台形状のランディングエラーを
補正して、ホワイトユニフォーミティ/ブライトネスユ
ニフォーミティなどの画像特性の劣化を防止することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1(a)ないし(i)はそれぞれこの発明の
実施の一形態であるブラックマトリックス型蛍光面形成
方法の主要工程を示す図である。
【図2】図2(a)は上記蛍光面形成に用いられる露光
装置の全体の構成を示す図、図2(b)はその光源部の
構成を示す図である。
【図3】図3(a)は比較のために示した従来の光源部
を構成する遮光部の曲面形状を説明するための図、図3
(b)はこの発明の実施の一形態に係る遮光部の曲面形
状を説明するための図である。
【図4】図4(a)および(b)はそれぞれこの発明の
実施の一形態に係る遮光部の配置を説明するための図で
ある。
【図5】図5(a)および(b)はそれぞれこの発明の
実施の一形態に係る遮光部の相対的に曲率半径の大きい
筒状曲面による水平方向の作用を説明するための図であ
る。
【図6】図6(a)および(b)はそれぞれこの発明の
実施の一形態に係る遮光部の相対的に曲率半径の小さい
筒状曲面による水平方向の作用を説明するための図であ
る。
【図7】図7(a)および(b)はそれぞれこの発明の
実施の一形態に係る遮光部の相対的に曲率半径の大きい
筒状曲面による垂直方向の作用を説明するための図であ
る。
【図8】図8(a)および(b)はそれぞれこの発明の
実施の一形態に係る遮光部の相対的に曲率半径の小さい
筒状曲面による垂直方向の作用を説明するための図であ
る。
【図9】インライン型カラー受像管の構成を示す図であ
る。
【図10】高精細インライン型カラー受像管の蛍光面の
構成を示す図である。
【図11】図11(a)は従来の露光装置の全体の構成
を示す図、図11(b)はその光源部の構成を示す図で
ある。
【図12】3個の弾性支持体によるシャドウマスクの支
持構造を示す図である。
【図13】上記3個の弾性支持体によりシャドウマスク
を支持した場合のシャドウマスクの傾きを説明するため
の図である。
【図14】上記シャドウマスクの傾きにより生ずるラン
ディングエラーを説明するための図である。
【符号の説明】
6…シャドウマスク 7…パネル 13…感光性蛍光面形成被膜 23…長光源 40…フォトレジスト 41…開孔 45…感光性蛍光体スラリ層 47…光源部 49…スリット状開口 50…遮光部 52…相対的に大きな曲率半径の筒状曲面 53…相対的に小さな曲率半径の筒状曲面

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子銃から放出される3電子ビームに対
    応する位置に配置された管状の長光源からこの長光源を
    取囲む遮光部の筒状曲面に設けられたスリット状開口を
    介して放射される光によりパネルの内面に形成された感
    光性蛍光面形成被膜にシャドウマスクの開孔に対応する
    パターンを焼付けるカラー受像管の蛍光面形成方法にお
    いて、 上記長光源の中心軸に沿って延在する遮光部の一側がわ
    の筒状曲面を相対的に曲率半径が大きくかつ上記長光源
    の中心軸よりも下に曲率中心をもつ曲面とし、他側がわ
    の筒状曲面を相対的に曲率半径が小さくかつ上記長光源
    の中心軸よりも上に曲率中心をもつ曲面とし、この遮光
    部に設けられたスリット状開口を介して上記感光性蛍光
    面形成被膜に上記シャドウマスクの開孔に対応するパタ
    ーンを焼付けることを特徴とするカラー受像管の蛍光面
    形成方法。
  2. 【請求項2】 電子銃から放出される3電子ビームに対
    応する位置に配置された管状の長光源と、この長光源を
    取囲む筒状曲面にスリット状開口が設けられた遮光部と
    を有し、この遮光部のスリット状開口を介して上記長光
    源から放射される光によりパネルの内面に形成された感
    光性蛍光面形成被膜にシャドウマスクの開孔に対応する
    パターンを焼付けるカラー受像管の蛍光面形成用露光装
    置において、 上記遮光部は上記長光源の管軸に沿って延在する一側が
    わの筒状曲面が相対的に曲率半径が大きくかつ上記長光
    源の中心軸よりも下に曲率中心をもつ曲面をなし、他側
    がわの筒状曲面が相対的に曲率半径が小さくかつ上記長
    光源の中心軸よりも上に曲率中心をもつ曲面をなすこと
    を特徴とするカラー受像管の蛍光面形成用露光装置。
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