JPH1125857A - カラー受像管の製造方法およびその製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 補正フィルタの透過率分布を可変にすること
ができるように露光装置を構成して、所望の蛍光面を容
易に形成できるようにすることを目的とする。 【解決手段】 パネル1 内面に形成された蛍光面形成部
材層12に光源21から放射される光を補正フィルタ25およ
びシャドウマスク6 を介して照射し、蛍光面形成部材層
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
ことにより蛍光面を形成するカラー受像管の製造方法に
おいて、パターンの焼付け中、補正フィルタを前後、左
右、上下３方向のうち少なくとも１方向に往復移動さ
せ、補正フィルタが本来もつ透過率分布とは異なる透過
率分布にしてパネル内面における光量分布を補正するよ
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
製造方法およびその製造装置に係り、特にパネル内面に
蛍光面を形成するカラー受像管の製造方法およびその製
造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、カラー受像管は、ＴＶ放送の受像
やコンピューターのモニターなどに幅広く使用されてい
る。

【０００３】一般にそのカラー受像管は、図６に示すよ
うに、パネル１およびファンネル２からなる外囲器を有
し、そのパネル１の内面に、図７に示すように、マトリ
クス状の黒色非発光層３の隙間に青、緑、赤に発光する
ドット状の３色蛍光体層４B，４G ，４R が埋込まれる
ように設けられたブラックマトリクス形蛍光面５、およ
び図８に示すように、ストライプ状の黒色非発光層３の
隙間に青、緑、赤に発光するストライプ状の３色蛍光体
層４B ，４G ，４R が埋込まれるように設けられたブラ
ックストライプ形蛍光面５が設けられ、この蛍光面５に
対向して、その内側にシャドウマスク６が配置されてい
る。一方、ファンネル２のネック７内に電子銃８が設け
られている。そして、この電子銃８から放出される３電
子ビーム９B ，９G ，９R をファンネル２の外側に装着
された偏向ヨーク１０により偏向し、シャドウマスク６
を介して上記蛍光面５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。

【０００４】従来より上記蛍光面５は、写真印刷法によ
り形成されされている。まず最初にパネルの内面にフォ
トレジストを塗布形成し、このフォトレジストをシャド
ウマスクを介して露光し、このシャドウマスクの開孔に
対応するパターンを焼付ける。ついでこのパターンの焼
付けられたフォトレジストを現像して、上記シャドウマ
スクの開孔に対応するパターンからなるレジストを形成
する。つぎにこのレジストの形成されたパネルの内面に
カーボンを主成分とする黒色塗料層を塗布形成する。そ
してレジスト上に塗布された黒色塗料層をレジストとと
もに剥離除去して、黒色非発光層を形成する。

【０００５】その後、上記黒色非発光層の形成されたパ
ネルの内面に、蛍光体と感光剤を主成分とする感光性蛍
光体スラリ層を塗布形成し、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て、その開孔に対応す
るパターンを焼付ける。ついでこのパターンの焼付けら
れた感光性蛍光体スラリ層を現像して、上記黒色非発光
層の所定の隙間に蛍光体層を形成する。この蛍光体層の
形成工程を３色蛍光体について繰返すことにより形成さ
れている。

【０００６】この蛍光面形成方法において、パネルの内
面に塗布形成されたフォトレジストや感光性蛍光体スラ
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、図９に示す露光装置が用いられる。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
などの蛍光面形成部材層１２が形成されかつシャドウマ
スク６が装着されたパネル１を位置決め支持する支持台
１３の下部に光源部１４が設けられ、この光源部１４上
に順次、光源部１４から放射される光１５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補正レ
ンズ群１６、支持台１３に位置決め支持されたパネル１
内面における光量分布を補正する補正フィルタ１７が配
置されている。

【０００７】通常、その補正フィルタ１７は、スパッタ
ー法によりガラスなどの透明基板に金属膜を被着するこ
とにより形成され、パネル内面全域の光量分布が所定の
分布になるように、中央部の透過率が周辺部よりも低い
透過率分布に形成されており、従来は、露光中この補正
フィルタ１７を所定位置に静置して、シャドウマスクの
開孔に対応するパターンを焼付けをおこなっている。

【０００８】

【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、写真印刷法により形成され、パネル
の内面に塗布形成されたフォトレジストや感光性蛍光体
スラリ層などの蛍光面形成部材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、パネル内面にお
ける光量分布を補正する補正フィルタが配置された露光
装置が用いられる。一般にその補正フィルタは、スパッ
ター法によりガラス基板に金属を被着することにより形
成され、パネル内面における光量が所定の分布になるよ
うに、中央部の透過率が周辺部よりも低い透過率分布に
形成されている。

【０００９】しかし実際には金属をスパッターして所定
の透過率分布になるように形成することは難しく、透過
率分布にばらつきが生ずる。また露光装置の光源部の出
力のばらつきや露光時間の変化により、パネル内面にお
ける光量分布が変化し、所望の蛍光面を形成することが
困難であるという問題がある。

【００１０】この発明は、上記問題点に鑑みてなされた
ものであり、補正フィルタの透過率分布を可変にするこ
とができるように露光装置を構成して、所望の蛍光面を
容易に形成できるようにすることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】パネル内面に形成された
蛍光面形成部材層に光源から放射される光をパネル内面
における光量分布を補正する補正フィルタおよびシャド
ウマスクを介して照射し、蛍光面形成部材層にシャドウ
マスクの開孔に対応するパターンを焼付けることにより
パネル内面に蛍光面を形成するカラー受像管の製造方法
において、パターンの焼付け中、補正フィルタを前後、
左右、上下３方向のうち少なくとも１方向に往復移動さ
せ、補正フィルタの本来の透過率分布とは異なる透過率
分布にしてパネル内面における光量分布を補正するよう
にした。

【００１２】また、パネル内面に形成された蛍光面形成
部材層に照射する光を放射する光源と、この光源とシャ
ドウマスクとの間に配置され、パネル内面における光量
分布を補正する補正フィルタとを有し、この補正フィル
タおよびシャドウマスクを介して蛍光面形成部材層に光
源から放射される光により露光し、シャドウマスクの開
孔に対応するパターンを焼付ける露光装置からなるカラ
ー受像管の製造装置において、補正フィルタを前後、左
右、上下３方向のうち少なくとも１方向に往復移動可能
に配置し、駆動機構により駆動する構成とした。

【００１３】ここで、補正フィルタの本来の透過率分布
とは、透明基板に、位置により透過率の異なる連続した
金属膜が被着形成された補正フィルタについては、この
補正フィルタを静置したときの透過率分布である。補正
フィルタには、このほか、透明基板に多数の遮光部を不
連続に設け、露光時これを往復移動させるものがある
が、このような補正フィルタについては、その移動時の
透過率分布をさす。

【００１４】

【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。

【００１５】図１にその一形態であるカラー受像管の蛍
光面形成に用いられる露光装置を示す。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
の蛍光面形成部材層１２が形成されかつシャドウマスク
６が装着されたパネル１を位置決め支持する支持台２０
を有し、この支持台２０の下部に超高圧水銀ランプなど
を光源２１とする光源部２２が設けられている。さらに
この光源部２２上に順次、光源２１から放射される光２
３の軌道をカラー受像管の電子銃から放出される電子ビ
ームの軌道に近似させる補正レンズ群２４、支持台１３
に位置決め支持されたパネル１内面における光量分布を
補正する補正フィルタ２５が配置されている。この補正
フィルタ２５は、透明基板に中央部の透過率が周辺部の
透過率よりも低い金属膜が連続的に被着形成されたもの
となっている。

【００１６】特にこの露光装置においては、この補正フ
ィルタ２５が前後、左右、上下の３方向に往復移動可能
に駆動機構２６に取付けられ、制御装置（図示せず）に
組込まれたプログラムにより、上記３方向のうち少なく
とも任意１方向に駆動制御されるように構成されてい
る。

【００１７】蛍光面の形成は、図２（ａ）に示すよう
に、まずパネル１内面に感光剤を塗布し乾燥してフォト
レジスト２８を形成する。ついでこのフォトレジスト２
８の形成されたパネル１にシャドウマスク６を装着し
て、上記露光装置の支持台に位置決めする。そして光源
から放射される光により補正レンズ群、補正フィルタお
よびシャドウマスク６を介して露光し、フォトレジスト
２８にシャドウマスク６の開孔２９に対応するパターン
を焼付ける。このとき、補正フィルタを前後、左右、上
下３方向のうち少なくとも１方向に往復移動とながらお
こなわれる。つぎにこのパターンの焼付けられたフォト
レジスト２８を現像して未感光部を除去し、同（ｂ）に
示すように、上記シャドウマスクの開孔に対応するパタ
ーンからなるレジスト３０を形成する。つぎに同（ｃ）
に示すように、このレジスト３０の形成されたパネル１
の内面にカーボンを主成分とする黒色塗料を塗布し乾燥
して黒色塗料層３１を形成する。そして同（ｄ）に示す
ように、レジスト３０上に塗布された黒色塗料層３１を
レジスト３０とともに剥離除去して黒色非発光層３を形
成する。

【００１８】その後、上記黒色非発光層３の形成された
パネル１の内面に、たとえば青蛍光体と感光剤を主成分
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３２を形成する。
ついでこの感光性蛍光体スラリ層３２の形成されたパネ
ル１にシャドウマスク６を装着して、上記露光装置の支
持台に位置決めする。そして光源から放射される光によ
り補正レンズ群、補正フィルタおよびシャドウマスク６
を介して露光し、感光性蛍光体スラリ層３２にシャドウ
マスク６の開孔２９に対応するパターンを焼付ける。こ
のとき、補正フィルタを前後、左右、上下３方向のうち
少なくとも１方向に往復移動とながらおこなわれる。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
３２を現像して、同（ｆ）に示すように、黒色非発光層
３の所定の隙間に青蛍光体層４Bを形成する。つぎにこ
の青蛍光体層４B の形成工程を緑蛍光体および赤蛍光体
について繰返し、同（ｇ）に示すように、黒色非発光層
３の所定の隙間に緑蛍光体層４G および赤蛍光体層４R
を形成する。

【００１９】上記のように、カラー受像管の蛍光面形成
に際し、パネル１内面に形成されたフォトレジスト２８
や感光性蛍光体スラリ層３２などの蛍光面形成部材層１
２にシャドウマスク６の開孔に対応するパターンを焼付
けるとき、パネル１内面における光量分布を補正する補
正フィルタ２５を前後、左右、上下３方向のうち、少な
くとも任意１方向に往復移動させると、補正フィルタ２
５の本来の透過率分布、すなわち補正フィルタ２５を静
置したときの透過率分布とは異なる透過率分布とするこ
とができ、補正フィルタ２５の移動方向、移動量を適宜
調整することにより、パネル１内面における光量分布を
所定の分布に適正化して、品位良好な蛍光面を安定かつ
容易に形成することができる。

【００２０】すなわち、パネル１中央から水平軸（Ｘ
軸）端に至る水平軸上での補正フィルタ２５の本来の透
過率分布をｆ（Ｘ）とするとき、このｆ（Ｘ）が、水平
軸を横軸とし、Ａ，Ｂ，Ｃをパネルの中央、中間、水平
軸端に対応する位置として図３に示した曲線３４で表さ
れるとすると、この補正フィルタ２５を矢印３５で示す
水平方向に±ΔＸ移動した場合の透過率分布ｆ（Ｘ＋Δ
Ｘ）およびｆ（Ｘ−ΔＸ）は、それぞれ曲線３６，３７
のように変化する。したがってパネル内面に形成された
蛍光面形成部材層にシャドウマスクの開孔に対応するパ
ターンを焼付けるため、この補正フィルタ２５を一定時
間ｔ（露光時間）、±ΔＸ往復移動すると、この往復移
動した場合の透過率分布ｇ（Ｘ）は、露光時間ｔ内での
ｆ（Ｘ±ΔＸ）の積算となり、曲線３８で表される。こ
のように水平方向のみに往復移動する場合は、露光時間
ｔに対する往復移動の条件が既知であれば、ｆ（Ｘ）と
ΔＸ（ｔ）とからｇ（Ｘ）が算出される。

【００２１】実際には、補正フィルタ２５は、２次元の
広がりをもつので、透過率分布は、水平、垂直軸（Ｘ
軸、Ｙ軸）を座標軸とするＸ，Ｙ直交座標系によりｆ
（Ｘ，Ｙ）で表され、往復移動の移動量ΔＸ（ｔ），Δ
Ｙ（ｔ）を与えることで、往復移動した場合の透過率分
布ｇ（Ｘ，Ｙ）を算出することができる。

【００２２】同様に、補正フィルタ２５を上下方向（Ｚ
方向）に往復移動する場合は、補正フィルタ２５のもつ
本来の透過率分布ｆ（Ｘ，Ｙ）が上下方向に移動したと
きの透過率分布の変化を加味して、透過率分布をｆ
（Ｘ，Ｙ，Ｚ）とすればよい。この場合、透過率分布ｆ
（Ｘ，Ｚ）が、横軸を水平軸として図４に示した曲線３
９で表されるとすると、この補正フィルタ２５を矢印４
０で示す上下方向に±ΔＺ移動した場合の透過率分布ｆ
（Ｘ，Ｚ＋ΔＺ）およびｆ（Ｘ，Ｚ−ΔＺ）は、それぞ
れ曲線４１，４２のように変化する。したがってパネル
内面に形成された蛍光面形成部材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ため、この補正フィ
ルタ２５を一定時間ｔ（露光時間）、±ΔＺ往復移動す
ると、この往復移動した場合の透過率分布ｈ（Ｘ，Ｚ）
は、曲線４３となり、ｆ（Ｘ，Ｚ±ΔＺ）とΔＺ（ｔ）
とから算出できる。

【００２３】数学的には、往復移動した場合の透過率分
布ｇ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）は、補正フィルタ２５のもつ本来の
透過率分布ｆ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の２回偏微分値の大きいと
ころでなだらかになる傾向にあり、往復移動量が大きい
ほど、なだらかになる度合いが大きくなる。

【００２４】したがって最適な透過率分布とその調整範
囲がわかれば、往復移動の条件と補正フィルタ２５の本
来の透過率分布とから算出することができ、補正フィル
タ２５を交換することなく、往復移動の条件を調整する
だけで、パネル１内面における光量分布を最適化するこ
とができる。

【００２５】このような補正フィルタの一例として、管
軸を水平方向として配置された超高圧水銀ランプの電極
付近の石英ガラスからなるバルブが失透し、光源の大き
さおよび光源から放射される光量が低下した場合につい
て述べる。この場合、バルブの失透により、矩形状パネ
ルの水平軸端および対角軸端で光量が減少するが、中央
部および垂直軸端には、ほとんど超高圧水銀ランプの失
透しない中央部からの光が到達するため、光量はあまり
減少しない。

【００２６】図５（ａ）は、補正フィルタの中心からの
放射方向距離ｒを横軸とし、Ｈ，Ｖ，Ｄをそれぞれパネ
ルの水平軸端、垂直軸端および対角軸端に対応する位置
として、超高圧水銀ランプ失透前の補正フィルタの最適
透過率分布を示したものであり、曲線４５H は水平軸方
向の最適透過率分布ｇH （ｒ）、曲線４５V は垂直軸方
向の最適透過率分布ｇV （ｒ）、曲線４５D は対角軸方
向の最適透過率分布ｇD （ｒ）であり、曲線４５H ´，
４５V ´，４５D ´は、それぞれ失透後の水平軸方向、
垂直軸方向および対角軸方向の最適透過率分布を示した
ものである。これら曲線４５H ，４５V ，４５D ，４５
H ´，４５V ´，４５D ´に示されているように、パネ
ルの中央部および垂直軸端は、超高圧水銀ランプが失透
しても、光量の変化が少ないため、失透前後の最適透過
率は、ほぼ同じでよいが、水平軸端および対角軸端で
は、光量が変化するため、失透前に対して失透後は、最
適透過率を高くする必要がある。

【００２７】これに対して、図５（ｂ）は、補正フィル
タの透過率分布（本来の透過率分布）を示したものであ
り、曲線４６H は水平軸方向の透過率分布ｆH （ｒ）、
曲線４６V は垂直軸方向の透過率分布ｆV （ｒ）、曲線
４６D は対角軸方向の透過率分布ｆD （ｒ）である。パ
ネル内面に形成された蛍光面形成部材層にシャドウマス
クの開孔に対応するパターンを焼付ける露光時には、こ
の補正フィルタを水平軸方向に往復移動させる。この補
正フィルタの本来の透過率分布は、水平軸方向の透過率
分布ｆH （ｒ）および対角軸方向の透過率分布ｆD
（ｒ）が水平軸端部および対角軸端部でそれぞれ水平方
向の２回微分値が大きくなるように設定され、水平方向
の往復移動量を大きくするほど、往復移動後の水平軸端
部および対角軸端部の透過率が他の部分の透過率にくら
べて大きく減少するものとなっている。

【００２８】このように補正フィルタの本来の透過率分
布を設定し、超高圧水銀ランプが失透していないとき
は、水平方向の往復移動量を大きくし、失透するにした
がってその往復移動量を小さくすることにより、パネル
内面の光量分布を最適化でき、所望の蛍光面を安定かつ
容易に形成することができる。

【００２９】なお、上記実施の形態では、透明基板に位
置により透過率の異なる金属膜が連続的に被着形成され
た補正フィルタについて説明したが、この発明は、透明
基板に多数の遮光部が不連続に設けられ、露光時これを
往復移動させる補正フィルタについても、適用可能であ
る。

【００３０】

【発明の効果】上述のように、パネル内面に形成された
蛍光面形成部材層にシャドウマスクの開孔に対応するパ
ターンを焼付けることによりパネル内面に蛍光面を形成
するとき用いられる補正フィルタを、前後、左右、上下
３方向のうち少なくとも１方向に往復移動させ、補正フ
ィルタの本来の透過率分布とは異なる透過率分布にして
パネル内面における光量分布を補正するようにすると、
製造条件により、パネル内面における光量分布が変化し
ても、あるいは異なる光量分布を必要とする場合でも、
補正フィルタの透過率分布を適性に変化させて、容易に
所望の光量分布にすることができ、カラー受像管の蛍光
面品位を向上させることができる。

【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受像管の
蛍光面形成に用いられる露光装置の構成を示す図であ
る。

【図２】図２（ａ）ないし（ｇ）はそれぞれこの発明の
実施の一形態であるカラー受像管の蛍光面形成方法の主
要工程を示す図である。

【図３】露光装置を構成する補正フィルタを水平方向に
移動した場合の透過率分布の変化および往復移動した場
合の積算された透過率分布を示す図である。

【図４】露光装置を構成する補正フィルタを上下方向に
移動した場合の透過率分布の変化および往復移動した場
合の積算された透過率分布を示す図である。

【図５】図５（ａ）および（ｂ）はそれぞれ超高圧水銀
ランプが失透した場合の補正フィルタの透過率分布を説
明するための図である。

【図６】カラー受像管の構成を示す図である。

【図７】図７（ａ）は上記カラー受像管を構成するブラ
ックマトリクス形蛍光面の構成を示す平面図、図７
（ｂ）はその断面図である。

【図８】図８（ａ）は上記カラー受像管を構成するブラ
ックストライプ形蛍光面の構成を示す平面図、図８
（ｂ）はその断面図である。

【図９】カラー受像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。

【符号の説明】

１…パネル ６…シャドウマスク １２…蛍光面形成部材層 ２１…光源 ２２…光源部 ２５…補正フィルタ ２６…駆動装置 ２９…開孔

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パネル内面に形成された蛍光面形成部材
   層に光源から放射される光を上記パネル内面における光
   量分布を補正する補正フィルタおよびシャドウマスクを
   介して照射し、上記蛍光面形成部材層に上記シャドウマ
   スクの開孔に対応するパターンを焼付けることにより上
   記パネル内面に蛍光面を形成するカラー受像管の製造方
   法において、 上記パターンの焼付け中、上記補正フィルタを前後、左
   右、上下３方向のうち少なくとも１方向に往復移動さ
   せ、上記補正フィルタの本来の透過率分布とは異なる透
   過率分布にして上記パネル内面における光量分布を補正
   することを特徴とするカラー受像管の製造方法。
2. 【請求項２】 パネル内面に形成された蛍光面形成部材
   層に照射する光を放射する光源と、この光源とシャドウ
   マスクとの間に配置され、上記パネル内面における光量
   分布を補正する補正フィルタとを有し、この補正フィル
   タおよび上記シャドウマスクを介して上記蛍光面形成部
   材層に上記光源から放射される光により露光し、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露光
   装置からなるカラー受像管の製造装置において、 上記補正フィルタは前後、左右、上下３方向のうち少な
   くとも１方向に往復移動可能に配置され、駆動機構によ
   り駆動されることを特徴とするカラー受像管の製造装
   置。