JPH10321155A - カラーブラウン管およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シャドウマスクの電子ビーム通過孔が円形で
あり、蛍光面がドット状蛍光体層からなるカラーブラウ
ン管のホワイトユニフォーミティを良好にすることを目
的とする。 【解決手段】 ドット状蛍光体層からなる蛍光面24に対
向して円形状電子ビーム通過孔が形成されたシャドウマ
スク25が配置されたカラーブラウン管において、画面の
ホワイトユニフォーミティが均一になるように、シャド
ウマスクの中央部の電子ビーム通過孔を他の部分の電子
ビーム通過孔よりも相対的に小さく形成した。

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、カラーブラウン
管およびその製造方法に係り、特に画面全面のホワイト
ユニフォーミティが均一なカラーブラウン管およびその
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にカラーブラウン管は、パネルの内
面に形成された蛍光面に対向して、多数の電子ビーム通
過孔が形成されたシャドウマスクが配置され、電子銃か
ら放出された電子ビームを偏向装置により偏向し、上記
シャドウマスクの電子ビーム通過孔を介して蛍光面を水
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】特に情報機器のディスプレイなどに用いら
れる高精細カラーブラウン管では、シャドウマスクの電
子ビーム通過孔を円形とし、蛍光面をマトリックス状非
発光層の円形状の隙間に、青、緑、赤に発光するドット
状３色蛍光体層が埋込まれるように設けられたブラック
マトリックス型蛍光面としている。しかもこの情報機器
のディスプレイなどに用いられるカラーブラウン管は、
画面全面のホワイトユニフォーミティを均一にすること
が望まれるため、シャドウマスク全面の電子ビーム通過
孔をほぼ同一大きさとし、実質的に３色蛍光体層の大き
さを決定するマトリックス状非発光層の円形状隙間を蛍
光面全面にわたりほぼ一定になるようにしている。

【０００４】ところで、従来より、カラーブラウン管の
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、特に上記ブラックマトリックス型
蛍光面のように非発光層を備える蛍光面については、先
に非発光層を形成し、ついで３色蛍光体層を形成する方
法で形成されている。

【０００５】すなわち、まずパネルの内面にフォトレジ
ストを形成し、このフォトレジストをシャドウマスクを
介して露光し、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、現像して、上記シャドウマス
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
ルの内面に非発光黒色塗料層を塗布形成し、レジストと
ともにこのレジスト上の非発光黒色塗料層を剥離して非
発光層を形成する。

【０００６】その後、上記非発光層の形成されたパネル
の内面に感光性蛍光体スラリ層を形成し、この感光性蛍
光体スラリ層をシャドウマスクを介して露光し、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、現像して、非発光層の隙間に蛍光体層を形成する。
この蛍光体層形成方法を３色蛍光体について繰返すこと
により形成される。

【０００７】この蛍光面形成方法において、パネルの内
面に形成された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６に示
す露光装置が用いられる。この露光装置は、上記感光性
蛍光面形成層１が形成されかつシャドウマスク２が装着
されたパネル３を位置決め支持する支持台４の下部に光
源部５が配置され、この光源部５上に、順次光源部５か
ら放射される光６の軌道を補正する補正レンズ群７、パ
ネル３内面における配光分布を補正する配光フィルター
８が配置された構造に形成されている。

【０００８】しかしこのような露光装置を用いて上記方
法により、ブラックマトリックス型蛍光面を形成する
と、図７（ａ）に直線１０で示したように、シャドウマ
スクの全面にわたり一定大きさの電子ビーム通過孔に対
応して、同（ｂ）に線１１で示したように、実質的に蛍
光体層の大きさを決定する非発光層の隙間がパネル中央
部で大きくなる。その結果、このような蛍光面は、画面
の中央部が明るくなり、画面全体のホワイトユニフォー
ミティが劣化する。

【０００９】このホワイトユニフォーミティの劣化は、
図７（ｂ）に示したように、全面にわたり電子ビーム通
過孔の大きさが一定のシャドウマスクを用いて、全面に
わたり非発光層の隙間が一定のブラックマトリックス型
蛍光面を形成する場合に必要な配光フィルターは、本
来、図８に破線１３で示すように、２次曲線に近似した
透過率分布のものを必要とするが、実際に用いられる配
光フィルターは、実線１４で示したように、中央部がフ
ラツト化した透過率分布となり、パネル中央部の光量が
過剰となるためである。

【００１０】上記のように配光フィルターの中央部の透
過率がフラツトになる理由は、一般に配光フィルター
は、図９および図１０に示すように、有限の大きさの蒸
着源１６を用い、複数種類の開孔の形成された蒸着マス
ク１７a ，１７b を組合わせ、真空中でＮｉやＣｒなど
の金属を複数回スパッターして、透明基板１８に蒸着す
ることにより形成されるため、曲線１９で示したよう
に、透明基板１８の中央部に膜厚一定の部分ができるた
めである。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、情報機
器のディスプレイなどに用いられるカラーブラウン管
は、シャドウマスクの電子ビーム通過孔を円形とし、マ
トリックス状非発光層の円形状隙間に、ドット状の３色
蛍光体層が埋込まれるように設けられたブラックマトリ
ックス型蛍光面が設けられている。しかもこのカラーブ
ラウン管では、画面全面のホワイトユニフォーミティを
均一にすることが望まれるため、シャドウマスク全面の
電子ビーム通過孔をほぼ同一大きさとし、実質的に３色
蛍光体層の大きさを決定するマトリックス状非発光層の
円形状隙間を蛍光面全面にわたりほぼ一定となるように
している。

【００１２】しかしこのカラーブラウン管の蛍光面をシ
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
成すると、パネルの内面に形成された感光性蛍光面形成
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用いられる露光装置の配光フィルタ
ーの透過率分布が、本来必要とする分布からずれ、中央
部フラツト化した透過率分布となっているため、パネル
中央部の光量が過剰となり、実質的に蛍光体層の大きさ
を決定するパネル中央部の非発光層の隙間が大きくな
る。結果として、画面中央部が明るくなり、画面全体の
ホワイトユニフォーミティが劣化するという問題があ
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、シャドウマスクの電子ビーム通過
孔が円形であり、蛍光面がドット状蛍光体層からなるカ
ラーブラウン管のホワイトユニフォーミティを良好にす
ることを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】複数色のドット状蛍光体
層からなる蛍光面に対向して多数の円形状電子ビーム通
過孔が形成されたシャドウマスクが配置され、このシャ
ドウマスクの電子ビーム通過孔を通って蛍光面に入射す
る電子ビームの走査により画面が構成されるカラーブラ
ウン管において、シャドウマスクの中央部の電子ビーム
通過孔を他の部分の電子ビーム通過孔よりも相対的に小
さく画面のホワイトユニフォーミティが均一になる大き
さに形成した。

【００１５】また、マトリックス状非発光層とこの非発
光層の円形状の隙間に複数色のドット状蛍光体層が設け
られた蛍光面に対向して多数の円形状電子ビーム通過孔
が形成されたシャドウマスクが配置され、このシャドウ
マスクの電子ビーム通過孔を通って蛍光面に入射する電
子ビームの走査により画面が構成されるカラーブラウン
管において、シャドウマスクの中央部の電子ビーム通過
孔を他の部分の電子ビーム通過孔よりも相対的に小さく
形成し、画面のホワイトユニフォーミティが均一になる
ようにマトリックス状非発光層の隙間が蛍光面の全面に
わたりほぼ一定の大きさに形成した。

【００１６】また、パネルの内面に形成された感光性蛍
光面形成層に対向して多数の円形状電子ビーム通過孔が
形成されたシャドウマスクを配置し、その感光性蛍光面
形成層上での配光分布を補正する配光フィルターおよび
シャドウマスクを介して光源部から放射される光により
露光し、感光性蛍光面形成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ことにより蛍
光面を形成するカラーブラウン管の製造方法において、
中央部の電子ビーム通過孔が他の部分の電子ビーム通過
孔よりも相対的に小さく形成されたシャドウマスクを用
いて感光性蛍光面形成層に焼付けられるシャドウマスク
の電子ビーム通過孔に対応するパターンの大きさを均一
化した。

【００１７】

【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。

【００１８】図１にその一形態であるカラーブラウン管
を示す。このカラーブラウン管は、パネル２０とファン
ネル２１とからなる外囲器を有する。そのパネル２０の
内面に、図２に示すように、マトリックス状非発光層２
２の円形状の隙間に青、緑、赤に発光するドット状の３
色蛍光体層２３B ，２３G ，２３R 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蛍光面２４が設けら
れている。さらにこの蛍光面２４に対向して、その内側
に多数の円形状電子ビーム通過孔が所定の配列で形成さ
れたシャドウマスク２５が配置されている。一方、ファ
ンネル２１のネック２７内に３電子ビーム２８B ，２８
G ，２８R を放出する電子銃２９が配設されている。そ
して、この電子銃２９から放出される３電子ビーム２８
B ，２８G ，２８R をファンネル２１の外側に装着され
た偏向装置３０により偏向し、シャドウマスク２５を介
して蛍光面２４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。

【００１９】特にこの実施の形態のカラーブラウン管に
おいては、図３（ａ）に曲線３２で示したように、シャ
ドウマスクの電子ビーム通過孔は、全面にわたり一定で
なく、中央部の電子ビーム通過孔が他の部分の電子ビー
ム通過孔よりも小さく形成されている。これに対して、
蛍光面は、実質的に３色蛍光体層の大きさを決定するマ
トリックス状非発光層の隙間が、同（ｂ）に直線３３で
示したように、蛍光面の全面にわたり、ほぼ一定の大き
さに形成されている。

【００２０】このような蛍光面２４は、従来の蛍光面形
成方法と同様に、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、先に非発光層を形成し、つ
いで３色蛍光体層を形成する方法で形成される。

【００２１】まず、図４（ａ）に示すように、パネル２
０の内面に、感光剤を塗布し、乾燥してフォトレジスト
３５を形成する。そしてこのフォトレジスト３５をシャ
ドウマスク２５を介して露光し、シャドウマスク２５の
円形状電子ビーム通過孔３６に対応する円形状パターン
を焼付ける。つぎにこの円形状パターンの焼付けられた
フォトレジスト３５を現像して未感光部を除去し、同
（ｂ）に示すように、シャドウマスクの円形状電子ビー
ム通過孔に対応する円形状パターンからなるレジスト３
７を形成する。つぎにこのレジスト３７の形成されたパ
ネル２０の内面に非発光黒色塗料を塗布し、乾燥して、
同（ｃ）に示すように、非発光黒色塗料層３８を形成す
る。つぎに剥離剤を用いて、レジスト３７とともに、こ
のレジスト３７上の非発光黒色塗料層３８を剥離除去し
て、同（ｄ）に示すように、パネル２０の内面に隙間３
９が円形状のマトリックス状非発光層２２を形成する。

【００２２】その後、上記マトリックス状非発光層２２
の形成されたパネル２０の内面に、たとえば青蛍光体お
よび感光剤を主成分とする感光性蛍光体スラリを塗布
し、乾燥して、同（ｅ）に示すように、感光性蛍光体ス
ラリ層４０を形成する。そしてこの感光性蛍光体スラリ
層４０をシャドウマスク２５を介して露光し、シャドウ
マスク２５の円形状電子ビーム通過孔３６に対応する円
形状のパターンを焼付ける。つぎにこの円形状パターン
の焼付けられた感光性蛍光体スラリ層４０を現像して未
感光部を除去し、同（ｆ）に示すように、マトリックス
状非発光層２２の所定の隙間に、シャドウマスクの円形
状電子ビーム通過孔に対応するドット状青蛍光体層２３
B を形成する。さらにこの青蛍光体層２３B 形成工程
を、緑蛍光体およおよび赤蛍光体について繰返し、同
（ｇ）に示すように、マトリックス状非発光層２２の所
定の隙間に、緑蛍光体層２３G および赤蛍光体層２３R
を形成する。

【００２３】この蛍光面形成方法において、パネル２０
の内面に形成されたフォトレジスト３５および感光性蛍
光体スラリ層４０などの感光性蛍光面形成層にシャドウ
マスク２５の円形状電子ビーム通過孔３６に対応する円
形状パターンを焼付けるとき、図６に示した従来の露光
装置と同様の露光装置が用いられるが、前記のようにシ
ャドウマスク２５の中央部の電子ビーム通過孔を他の部
分の電子ビーム通過孔よりも小さく形成しておくと、露
光装置に配置される配光フィルタの中央部の透過率が図
８に実線１４で示したように、本来必要とする透過率分
布からずれ、不所望にフラット化されていても、パネル
２０中央部のマトリックス状非発光層２２の隙間やドッ
ト状蛍光体層２３B ，２３G ，２３R を他の部分のマト
リックス状非発光層２２の隙間やドット状蛍光体層２３
B ，２３G ，２３R とほぼ同じ大きさに形成することが
できる。

【００２４】たとえば、パネル中央部のマトリックス状
非発光層の隙間３９a のａ直径Ｒを１００μm としたと
きを比較すると、図５（ａ）に示したように、シャドウ
マスクの全面に孔径Ｒm が１２５μm の円形状電子ビー
ム通過孔３６a が形成された従来のカラーブラウン管で
は、上記電子ビーム通過孔３６を通って上記隙間３９a
に埋込まれるように形成されたドット状蛍光体層をラン
ディングする電子ビーム２８a のビームスポット４２a
の直径Ｒs は１５０μm となったが、同（ｂ）に示した
ように、シャドウマスクの中央部の円形状電子ビーム通
過孔３６の孔径Ｒm を１１５μm と、他の部分の電子ビ
ーム通過孔の孔径（１２５μm ）よりも１０μm 小さく
しても、上記中央部の電子ビーム通過孔３６を通って上
記パネル中央部のマトリックス状非発光層の円形状隙間
３９に埋込まれるように形成されたドット状蛍光体層を
ランディングする電子ビーム２８のビームスポット４２
の直径Ｒs は１４０μm と、小さくなるが、なお、十分
なランディング余裕度をもつ。したがってランディング
ずれが生じても、色ずれをおこすことなく、画面全体の
ホワイトユニフォーミティを良好にすることができる。

【００２５】なお、蛍光面がマトリックス状非発光層を
もたないドット状蛍光体層のみからなるカラーブラウン
管では、蛍光面の発光面積が蛍光面上のビームサイズの
み二より決まるため、中央部分が暗くなってしまうの
で、この発明は適当でない。

【００２６】

【発明の効果】複数色のドット状蛍光体層からなる蛍光
面に対向して多数の円形状電子ビーム通過孔が形成され
たシャドウマスクが配置され、このシャドウマスクの電
子ビーム通過孔を通って蛍光面に入射する電子ビームの
走査により画面が構成されるカラーブラウン管におい
て、シャドウマスクの中央部の電子ビーム通過孔を他の
部分の電子ビーム通過孔よりも相対的に小さく形成し、
また、マトリックス状非発光層とこの非発光層の円形状
の隙間に複数色のドット状蛍光体層が設けられた蛍光面
に対向して多数の円形状電子ビーム通過孔が形成された
シャドウマスクが配置され、このシャドウマスクの電子
ビーム通過孔を通って蛍光面に入射する電子ビームの走
査により画面が構成されるカラーブラウン管において、
シャドウマスクの中央部の電子ビーム通過孔を他の部分
の電子ビーム通過孔よりも相対的に小さく形成し、マト
リックス状非発光層の隙間を蛍光面の全面にわたりほぼ
一定の大きさに形成すると、画面全体のホワイトユニフ
ォーミティが均一な品位良好なカラーブラウン管とする
ことができる。

【００２７】また、パネルの内面に形成された感光性蛍
光面形成層に対向して多数の円形状電子ビーム通過孔が
形成されたシャドウマスクを配置し、その感光性蛍光面
形成層上での配光分布を補正する配光フィルターおよび
シャドウマスクを介して光源部から放射される光により
露光し、感光性蛍光面形成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ことにより蛍
光面を形成するカラーブラウン管の製造方法において、
中央部の電子ビーム通過孔が他の部分の電子ビーム通過
孔よりも相対的に小さく形成されたシャドウマスクを用
いて露光することこより、感光性蛍光面形成層に焼付け
られるシャドウマスクの電子ビーム通過孔に対応するパ
ターンの大きさを均一化でき、画面全体のホワイトユニ
フォーミティが均一な品位良好なカラーブラウン管を製
造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の一形態であるカラーブラウン
管の構成を示す図である。

【図２】図２（ａ）は上記カラーブラウン管のブラック
マトリックス型蛍光面の構成を示す平面図、図２（ｂ）
はその断面図である。

【図３】図３（ａ）は上記カラーブラウン管のシャドウ
マスク全面の円形状電子ビーム通過孔の大きさを示す
図、図３（ｂ）は同じく蛍光面全面のマトリックス状非
発光層の隙間の大きさを示す図である。

【図４】図４（ａ）乃至（ｇ）はそれぞれ上記カラーブ
ラウン管の蛍光面形成方法を説明するための図である。

【図５】図５（ａ）は従来のカラーブラウン管のパネル
中央部におけるシャドウマスクの電子ビーム通過孔の大
きさと、蛍光面を構成するマトリックス状非発光層の隙
間の大きさを１００μm としたときのビームスポットの
大きさとの関係を説明するための図、図５（ｂ）はこの
発明の実施の形態であるカラーブラウン管ののパネル中
央部におけるシャドウマスクの電子ビーム通過孔の大き
さと、蛍光面を構成するマトリックス状非発光層の隙間
の大きさを１００μm としたときのビームスポットの大
きさとの関係を説明するための図である。

【図６】カラーブラウン管の蛍光面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７】図７（ａ）は従来のカラーブラウン管のシャド
ウマスク全面の円形状電子ビーム通過孔の大きさを示す
図、図７（ｂ）は同じく蛍光面全面のマトリックス状非
発光層の隙間の大きさを示す図である。

【図８】上記従来の露光装置に配置される配光フィルタ
ーの透過率を説明するための図である。

【図９】上記配光フィルターの形成に用いられる装置の
構成を示す図である。

【図１０】上記配光フィルターの形成方法を説明するた
めの図である。

【符号の説明】

２２…マトリックス状非発光層 ２３B ，２３G ，２３R …ドット状３色蛍光体層 ２４…蛍光面 ２５…シャドウマスク ３５…フォトレジスト ３６…電子ビーム通過孔 ４０…感光性蛍光体スラリ層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数色のドット状蛍光体層からなる蛍光
   面に対向して多数の円形状電子ビーム通過孔が形成され
   たシャドウマスクが配置され、このシャドウマスクの電
   子ビーム通過孔を通って上記蛍光面に入射する電子ビー
   ムの走査により画面が構成されるカラーブラウン管にお
   いて、 上記シャドウマスクは中央部の電子ビーム通過孔が他の
   部分の電子ビーム通過孔よりも相対的に小さく上記画面
   のホワイトユニフォーミティを均一にする大きさに形成
   されていることを特徴とするカラーブラウン管。
2. 【請求項２】 マトリックス状非発光層とこの非発光層
   の円形状の隙間に複数色のドット状蛍光体層が設けられ
   た蛍光面に対向して多数の円形状電子ビーム通過孔が形
   成されたシャドウマスクが配置され、このシャドウマス
   クの電子ビーム通過孔を通って上記蛍光面に入射する電
   子ビームの走査により画面が構成されるカラーブラウン
   管において、 上記シャドウマスクは中央部の電子ビーム通過孔が他の
   部分の電子ビーム通過孔よりも相対的に小さく形成さ
   れ、上記マトリックス状非発光層の隙間が上記画面のホ
   ワイトユニフォーミティが均一になるように上記蛍光面
   の全面にわたりほぼ一定の大きさに形成されていること
   を特徴とするカラーブラウン管。
3. 【請求項３】 パネルの内面に形成された感光性蛍光面
   形成層に対向して多数の円形状電子ビーム通過孔が形成
   されたシャドウマスクを配置し、上記感光性蛍光面形成
   層上での配光分布を補正する配光フィルターおよび上記
   シャドウマスクを介して光源部から放射される光により
   露光し、上記感光性蛍光面形成層に上記シャドウマスク
   の電子ビーム通過孔に対応するパターンを焼付けること
   により蛍光面を形成するカラーブラウン管の製造方法に
   おいて、 中央部の電子ビーム通過孔が他の部分の電子ビーム通過
   孔よりも相対的に小さく形成されたシャドウマスクを用
   いて上記感光性蛍光面形成層に焼付けられる上記シャド
   ウマスクの電子ビーム通過孔に対応するパターンの大き
   さを均一化することを特徴とするカラーブラウン管の製
   造方法。