JP2000294128A - カラー陰極線管の蛍光面形成用露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光源部に配置される光透過部材の曲面部と平
面部との境界部付近を容易に所望の形状にすることがで
きる形状として、パネルの周辺部内面に対する光量を増
大させる露光装置を構成することを目的とする。 【解決手段】 カラー陰極線管の蛍光面形成用露光装置
において、光源部40に配置される光透過部材46の光源41
側およびパネル側の面の少なくとも一方を曲面部49とこ
の曲面部を取囲む平面部50とで構成し、これら曲面部と
平面部との境界部付近に光源から放射される光23の光軸
48方向に平面部よりも落込んだ落込み部51を設けた。

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、カラー陰極線管
の蛍光面形成用露光装置に係り、特にパネル周辺部への
光量を増大させるようにしたカラー陰極線管の蛍光面形
成用露光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にカラー陰極線管は、図５に示すよ
うに、パネル１とファンネル２とからなる外囲器を有
し、そのパネル１の内面に蛍光体スクリーン３が設けら
れ、この蛍光体スクリーン３に対向して、その内側にシ
ャドウマスク４が配置されている。一方、ファンネル２
のネック５内に電子銃６が配設されている。そして、こ
の電子銃６から放出される３電子ビーム７B ，７G ，７
R をファンネル２の外側に装着された偏向装置８により
偏向し、シャドウマスク４を介して蛍光体スクリーン３
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】上記蛍光体スクリーン３として、図６に示
すように、マトリクス状の光吸収層１０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１１
B ，１１G ，１１R が埋込まれるように設けられたブラ
ックマトリクス型蛍光体スクリーン、図７に示すよう
に、ストライプの光吸収層１０の帯状の隙間に、青、
緑、赤に発光するストライプ状の３色蛍光体層１１B ，
１１G ，１１R が埋込まれるように設けられたブラック
ストライプ型蛍光体スクリーンがある。また、図８に示
すように、光吸収層を形成することなく、ドット状の３
色蛍光体層１１B ，１１G ，１１R が互いに接するよう
に設けられた蛍光体スクリーン、図９に示すように、光
吸収層を形成することなく、ストライプ状の３色蛍光体
層１１B ，１１G ，１１R が互いに接するように設けら
れた蛍光体スクリーンがある。

【０００４】従来よりこれら蛍光体スクリーン３は、シ
ャドウマスクを光学マスクとする写真印刷法により形成
されている。

【０００５】たとえば図６および図７に示した光吸収層
を備えるブラックマトリクス型およびブラックストライ
プ型蛍光体スクリーンについては、図１０（ａ）に示す
ように、パネル１の内面に感光剤を塗布し、乾燥してフ
ォトレジスト１３を形成する。つぎに、同（ｂ）に示す
ように、このフォトレジスト１３をシャドウマスク４を
介して露光し、フォトレジスト１３にシャドウマスク４
の透孔１４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１３を現像し
て未感光部を除去し、同（ｃ）に示すように、シャドウ
マスクの透孔に対応するパターンからなるレジスト１５
を形成する。つぎに、このレジスト１５の形成されたパ
ネル１の内面に黒色光吸収塗料を塗布し、乾燥して、同
（ｄ）に示すように、黒色光吸収塗料層１６を形成す
る。つぎに、剥離剤を用いてレジスト１５上に塗布され
た黒色光吸収塗料層１６をレジスト１５とともに剥離除
去して、同（ｅ）に示すように、光吸収層１０を形成す
る。

【０００６】その後、上記光吸収層１０の形成されたパ
ネル１の内面に、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（ｆ）に示す
ように、感光性蛍光体スラリ層１８を形成する。つぎ
に、同（ｇ）に示すように、この感光性蛍光体スラリ層
１８をシャドウマスク４を介して露光し、感光性蛍光体
スラリ層１８にシャドウマスク４の透孔１４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１８を現像して未感光部を除
去し、同（ｈ）に示すように、光吸収層１０の隙間にシ
ャドウマスクの透孔に対応するパターンからなる蛍光体
層、たとえば青蛍光体層１１B を光吸収層１０の所定の
隙間に形成する。さらに、この青蛍光体層１１B 形成工
程を順次緑蛍光体、赤蛍光体について繰返し、同（ｉ）
に示すように、光吸収層１０の所定の隙間に緑、赤蛍光
体層１１G ，１１R を形成する。

【０００７】また、図８および図９に示した光吸収層を
備えない蛍光体スクリーンについては、上記青蛍光体層
形成工程以後の工程を繰返すことにより形成される。

【０００８】上記蛍光体スクリーン形成方法において、
パネル１の内面に塗布形成されたフォトレジスト１３や
感光性蛍光体スラリ層１８などの感光性蛍光面形成部材
層にシャドウマスク４の透孔１４に対応するパターンを
焼付けるとき、図１１に示す露光装置が用いられる。

【０００９】この露光装置は、図１１（ａ）に示すよう
に、上記感光性蛍光面形成部材層２０が形成されかつシ
ャドウマスク４が装着されたパネル１を位置決め支持す
る支持台２１の下部に光源部２２が設けられ、この光源
部２２上に、この光源部２１から放射される光２３の軌
道を電子ビームの軌道に近似させる補正レンズ２４、上
記支持台２１に位置決め支持されたパネル１内面の光量
分布を補正する補正フィルタ２５などが配置された構造
に形成されている。

【００１０】その光源部２２は、同（ｂ）に示すよう
に、直管状の超高圧水銀ランプなどからなる光源２７、
この光源２７から上記支持台に位置決め支持されたパネ
ル方向に放射される光の面積を規制して実質的に光源の
大きさを決定する開口２８が設けられた遮蔽部２９、こ
れら光源２７および遮蔽部２９を収容し、光源２７から
遮蔽部２９の開口２８を通って放射される光が透過する
開口３０が設けられた水冷方式のランプハウス３１を有
する。そのランプハウス３１の開口３０には、石英ガラ
スなどからなる光透過部材３２が配置されている。

【００１１】従来上記光透過部材３２は、平板状に形成
されていたが、パネル周辺部の光量を増加させるため
に、図１２に示すように、たとえば光源側となる一方の
面を平面とし、パネル側となる他方の面を支持台に位置
決め支持されたパネル方向に突出した凸曲面部３４と、
この凸曲面部３４を取囲む平面部３５とで構成されたも
のがある。

【００１２】すなわち、上記パネル内面での光量は、光
源２７からの距離の２乗に反比例して減少し、パネルの
周辺部内面は、中央部内面よりも距離が長く、かつパネ
ルの周辺部内面へは光源２７からの光が斜めに入射する
ため、パネルの中央部に対して周辺部では光量が低下す
る。そのため、このような光量分布のままでパネル内面
に光吸収層や蛍光体層を形成すると、パネル周辺部の光
吸収層の隙間や蛍光体層の大きさが中央部にくらべて小
さくなり、所望の蛍光体スクリーンが得られない。その
ため、上記のように露光装置に補正フィルタを配置し
て、パネルの中央部内面の光量を減少させている。

【００１３】たとえば９０度偏向カラー陰極線管の場
合、パネルの中央部内面に対して周辺部内面は、光源か
らの距離が１．４倍あり、パネル内面の光量分布を適性
にするためには、パネルの中央部内面の光量を約５０％
に減少させる必要があり、さらに、パネルの周辺部内面
に光が斜めに入射することを考慮すると、パネルの中央
部内面の光量を約３０％に減少させる必要がある。

【００１４】したがって、光透過部材３２を平板状と
し、補正フィルタ２５のみでパネル内面の光量分布を補
正すると、補正フィルタの負担が大きく、かつ露光時間
が長くなる。これに対して、図１２に示した光透過部材
３２を用いると、図１３（ａ）および（ｂ）に平板状の
光透過部材を３２a 、凸曲面部３４の設けられた光透過
部材を３２b として示すように、平板状の光透過部材３
２a に対して凸曲面部３４の設けられた光透過部材３２
b は、パネル１の周辺部内面に向かう光２３の出射角が
小さくなり、光源２７からの光２３の発散を抑制あるい
は集光して増大させ、パネル１の中央部内面に対する補
正フィルタの透過率の低下を抑制する。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、カラー
陰極線管の蛍光面は、シャドウマスクを光学マスクとす
る写真印刷法により形成され、その光吸収層や蛍光体層
の形成に、光源部、この光源部から放射される光の軌道
を電子ビームの軌道に近似させる補正レンズ、パネル内
面の光量分布を補正する補正フィルタなどが配置された
露光装置が用いられる。

【００１６】従来このような露光装置において、パネル
周辺部の光量を増加させるために、光源部を構成するラ
ンプハウスの開口に、一方の面を平面とし、他方の面を
凸曲面部とこの凸曲面部を取囲む平面部とで構成された
光透過部材を配置して、ランプハウスの内側に収容され
た光源から放射される光のパネル周辺部内面に対する光
の発散を抑制あるいは集光して増大させるようにしたも
のがある。

【００１７】しかし、上記光透過部材は、最終的に、図
１４に示すように，他方の面の凸曲面部３４に対応した
凹曲面３７をもつ研磨工具３８を用いて研磨加工するた
め、研磨工具３８の周辺部が他方の面の平面部３５に当
接して、凸曲面部３４と平面部３５との境界部付近を所
望の形状にすることが困難となり、パネル周辺部の光量
を十分に増大させることができないという問題がある。

【００１８】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、光源部を構成するランプハウスの
開口に配置される光透過部材の曲面部と平面部との境界
部付近を容易に所望の形状にすることができる形状とし
て、パネルの周辺部内面に対する光量を増大させる露光
装置を構成することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】（１） パネルの内面に
形成された感光性蛍光面形成部材層にシャドウマスクの
透孔に対応するパターンを焼付ける光を放射する光源部
を備え、この光源部が、光源と、この光源から放射され
る光をパネル方向に透過させる開口が設けられたランプ
ハウスと、このランプハウスの開口に配置された光透過
部材とを有するカラー陰極線管の蛍光面形成用露光装置
において、光透過部材の光源側およびパネル側の面の少
なくとも一方を曲面部とこの曲面部を取囲む平面部とで
構成し、これら曲面部と平面部との境界部付近に光源か
らランプハウスの開口を通って放射される光の光軸方向
に平面部よりも落込んだ曲面からなる落込み部を設け
た。

【００２０】（２） （１）のカラー陰極線管の蛍光面
形成用露光装置において、落込み部を曲面部と逆に湾曲
した曲面に形成した。

【００２１】（３） （１）のカラー陰極線管の蛍光面
形成用露光装置において、落込み部の曲面部に隣接する
面を、曲面部を延長した同一曲面に形成した。

【００２２】（４） （１）ないし（３）のいずれかに
記載のカラー陰極線管の蛍光面形成用露光装置におい
て、落込み部の少なくとも一部を平面で構成した。

【００２３】（５） （１）ないし（４）のいずれかに
記載のカラー陰極線管の蛍光面形成用露光装置におい
て、曲面部から落込み部にかけての面を滑らかな連続曲
面とした。

【００２４】（６） （１）ないし（４）のいずれかに
記載のカラー陰極線管の蛍光面形成用露光装置におい
て、落込み部から平面部にかけての面を滑らかな連続曲
面とした。

【００２５】（７） （１）ないし（６）のいずれかに
記載のカラー陰極線管の蛍光面形成用露光装置におい
て、落込み部の曲面部側の一部を平面部の上記曲面部側
の面よりも光軸方向に延出させた。

【００２６】

【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。

【００２７】図１（ａ）にその実施の一形態であるカラ
ー陰極線管の蛍光面形成用露光装置を示す。この露光装
置は、フォトレジストや感光性蛍光体スラリなどの感光
性蛍光面形成部材層２０が形成されかつシャドウマスク
４が装着されたパネル１を位置決め支持する支持台２１
の下部に光源部４０が設けられ、この光源部４０上に、
この光源部４０から放射される光２３の軌道を電子ビー
ムの軌道に近似させる補正レンズ２４、上記パネル１内
面の光量分布を補正する補正フィルタ２５などが配置さ
れた構造に形成されている。

【００２８】その光源部４０は、同（ｂ）に示すよう
に、直管状の超高圧水銀ランプなどからなる光源４１、
この光源４１を取囲む筒状に形成され、光源４１から上
記支持台に位置決め支持されたパネル方向に放射される
光の面積を規制して実質的に光源の大きさを決定する開
口４２が設けられた遮蔽部４３、これら光源４１および
遮蔽部４３を収容し、光源４１から遮蔽部４３の開口４
２を通って放射される光が透過する開口４４が設けられ
たランプハウス４５を有する。このランプハウス４５
は、光源４１の点灯時の発熱を冷却する水冷方式となっ
ており、開口４４には、石英ガラスなどからなる光透過
部材４６が配置されている。

【００２９】この光透過部材４６は、光源４１からラン
プハウス４５の開口４４を通って、支持台に位置決め支
持されたパネル方向に放射される光を増大させるための
ものであり、光源側の一方の面は平面であるが、パネル
側の他方の面は、中央部に光源４１からランプハウス４
５の開口４４を通って放射される光の光軸４８方向に突
出した凸球状の曲面部４９と、この曲面部４９を中央に
してこれを取囲むように設けられた平面部５０とからな
る形状に形成されている。

【００３０】しかも、この実施の形態においては、図２
に示すように、この光透過部材４６の他方の面の曲面部
４９とこの曲面部４９を取囲む平面部５０との境界部付
近に、上記光源から上記ランプハウスの開口を通って放
射される光の光軸４８方向に平面部５０よりも落込んだ
凹曲面からなる一定幅の環状の落込み部５１が設けられ
ている。この落込み部５１は、曲面部４９と逆に湾曲し
た曲面で曲面部４９および平面部５０と滑らかな面で連
続し、その全体が平面部５０のパネル側の面よりも光源
側に落込んでいるが、この落込み部５１の曲面の一部が
平面部５０のパネル側の面よりもパネル側に延出してい
てもよい。

【００３１】上記のように露光装置の光源部４０に配置
される光透過部材４６を構成すると、凸球状の曲面部４
９により、パネル１内面、特に中央部にくらべて光量が
減少する周辺部の光量を増大させることができる。

【００３２】しかも、曲面部４９と平面部５０との境界
部付近に凹曲面からなる環状の落込み部５１を設けたこ
とにより、従来、所定の形状にすることが困難であった
曲面部と平面部との境界部付近の形状を容易に所定の形
状にすることができる。

【００３３】すなわち、通常、光透過部材は、研磨加工
により仕上げられるため、図１２に示した従来の形状で
は、曲面部と平面部との境界部付近を安定に所定の形状
にすることができなかったが、上記のようにその境界部
付近に凹曲面からなる環状の落込み部５１を設けると、
図３に示すように、他方の面の凸球状の曲面部４９に対
応した凹曲面５３をもつ研磨工具５４を用いて研磨する
場合、落込み部５１が研磨工具５４の周辺部の逃げ部と
なり、曲面部４９全体を安定に所定の形状に安定に研磨
することができる。

【００３４】その結果、従来の平板状の光透過部材（図
１１（ｂ）参照）にくらべて、パネル１内面、特に中央
部にくらべて光量の減少する周辺部の光量を増大させ
て、品位良好な蛍光体スクリーンを容易に形成できる露
光装置を構成することができる。

【００３５】図４に上記光透過部材とは形状の異なる光
透過部材を示す。この光透過部材４６は、図２に示した
光透過部材と同様に、光源側の一方の面は平面である
が、パネル側の他方の面が中央部に光源からランプハウ
スの開口を通って放射される光の光軸方向に突出した凸
球状の曲面部４９と、この曲面部４９を中央にしてこれ
を取囲むように設けられた平面部５０とからなる形状に
形成され、この他方の面の曲面部４９と平面部５０との
境界部付近の環状の落込み部５１を、上記光源から上記
ランプハウスの開口を通って放射される光の光軸方向に
平面部５０よりも落込んだ曲面５６と傾斜平面５７とで
構成したものである。特に図示例では、その落込み部５
１の曲面５６が曲面部４９を延長した同一曲面に形成さ
れ、曲面部４９と滑らかに連続している。また、傾斜平
面５７も平面部５０と滑らか曲面で連続している。

【００３６】なお、このような光透過部材４６も、落込
み部５１は、その全体が平面部５０のパネル側の面より
も光源側に落込んだものでもよく、また、一部が平面部
５０のパネル側の面よりもパネル側に延出しているもの
でもよい。

【００３７】光透過部材４６をこのように構成しても、
図２に示した光透過部材と同様に、曲面部４９と平面部
５０との境界部付近を安定に所定の形状にすることがで
き、従来の平板状の光透過部材にくらべて、パネル内
面、特に中央部にくらべて光量が減少する周辺部内面の
光量を増大させて、品位良好な蛍光体スクリーンを容易
に形成できる露光装置を構成することができる。

【００３８】なお、図４では、落込み部５１の曲面５６
が曲面部４９を延長した同一曲面形状に形成されている
が、この落込み部の曲面は、曲面部と逆に湾曲した曲面
としてもよい。

【００３９】なおまた、上記各実施の形態では、光透過
部材の光源側の面を平面とし、パネル側の面を曲面部と
平面部とで構成したが、この光透過部材は、パネル側の
面を平面とし、光源側の面を曲面部と平面部とで構成
し、その曲面部と平面部との境界付近に落込み部を設け
たものでもよい。

【００４０】また、光透過部材の両面を曲面部と平面部
とで構成し、その両面の曲面部と平面部の少なくとも一
方の境界付近に落込み部を設けたものでもよい。

【００４１】

【発明の効果】パネルの内面に形成された感光性蛍光面
形成部材層にシャドウマスクの透孔に対応するパターン
を焼付ける露光装置の光源部に配置される光透過部材
を、光源側およびパネル側の面の少なくとも一方を曲面
部とこの曲面部を取囲む平面部とで構成し、その曲面部
と平面部との境界部付近に平面部よりも光軸方向に落込
んだ落込み部を設けると、曲面部と平面部との境界部付
近を安定に所定の形状にすることができ、従来の平板状
の光透過部材にくらべて、パネル内面、特に中央部にく
らべて光量が減少する周辺部内面の光量を増大させて、
品位良好な蛍光体スクリーンを容易に形成できる露光装
置とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）はこの発明の実施の形態であるカラ
ー陰極線管の蛍光面形成用露光装置の構成を示す図、図
１（ｂ）はその光源部の構成を示す図である。

【図２】図２（ａ）は上記光源部に配置される光透過部
材の形状を示す平面図、図２（ｂ）はその断面図であ
る。

【図３】上記光透過部材の研磨を説明するための図であ
る。

【図４】図４（ａ）は上記光透過部材とは形状の異なる
光透過部材の形状を示す平面図、図４（ｂ）はその断面
図である。

【図５】カラー陰極線管の構成を示す図である。

【図６】図６（ａ）はカラー陰極線管のブラックマトリ
クス型蛍光体スクリーンの構成を示す平面図、図６
（ｂ）はその断面図である。

【図７】図７（ａ）はカラー陰極線管のブラックストラ
イプ型蛍光体スクリーン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）はカラー陰極線管の光吸収層をもた
ないドット状蛍光体層からなる蛍光体スクリーンの構成
を示す平面図、図８（ｂ）はその断面図である。

【図９】図９（ａ）はカラー陰極線管の光吸収層をもた
ないストライプ状蛍光体層からなる蛍光体スクリーンの
構成を示す平面図、図９（ｂ）はその断面図である。

【図１０】図１０（ａ）乃至（ｉ）はそれぞれ上記ブラ
ックマトリクス型およびブラックストライプ型蛍光体ス
クリーンの形成方法を説明するための図である。

【図１１】図１１（ａ）は従来のカラー陰極線管の蛍光
面形成用露光装置の構成を示す図、図１１（ｂ）はその
光源部の構成を示す図である。

【図１２】図１２（ａ）は上記従来のカラー陰極線管の
蛍光面形成用露光装置の光源部に配置される光透過部材
の形状を示す平面図、図１２（ｂ）はその断面図であ
る。

【図１３】図１３（ａ）および（ｂ）はそれぞれ平板状
の光透過部材と凸曲面部の設けられた光透過部材の作用
の相違を説明するため比較して示した図である。

【図１４】上記露光装置の光源部に配置される光透過部
材の研磨を説明するための図である。

【符号の説明】

１…パネル ４…シャドウマスク ２０…感光性蛍光面形成部材層 ２３…光 ４０…光源部 ４１…光源 ４４…開口 ４５…ランプハウス ４６…光透過部材 ４９…曲面部 ５０…平面部 ５１…落込み部 ５６…曲面 ５７…傾斜平面

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パネルの内面に形成された感光性蛍光面
   形成部材層にシャドウマスクの透孔に対応するパターン
   を焼付ける光を放射する光源部を備え、この光源部が、
   光源と、この光源から放射される光を上記パネル方向に
   透過させる開口が設けられたランプハウスと、このラン
   プハウスの開口に配置された光透過部材とを有するカラ
   ー陰極線管の蛍光面形成用露光装置において、 上記光透過部材の光源側およびパネル側の面の少なくと
   も一方が曲面部とこの曲面部を取囲む平面部とからな
   り、これら曲面部と平面部との境界部付近に上記光源か
   ら上記ランプハウスの開口を通って放射される光の光軸
   方向に上記平面部よりも落込んだ落込み部が設けられて
   いることを特徴とするカラー陰極線管の蛍光面形成用露
   光装置。
2. 【請求項２】 落込み部が曲面部と逆に湾曲した曲面に
   形成されていることを特徴とする請求項１記載のカラー
   陰極線管の蛍光面形成用露光装置。
3. 【請求項３】 落込み部の曲面部に隣接する面が上記曲
   面部を延長した同一曲面に形成されていることを特徴と
   する請求項１記載のカラー陰極線管の蛍光面形成用露光
   装置。
4. 【請求項４】 落込み部の少なくとも一部が平面からな
   ることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載
   のカラー陰極線管の蛍光面形成用露光装置。
5. 【請求項５】 曲面部から落込み部にかけての面が滑ら
   かな連続曲面からなることを特徴とする請求項１ないし
   ４のいずれかに記載のカラー陰極線管の蛍光面形成用露
   光装置。
6. 【請求項６】 落込み部から平面部にかけての面が滑ら
   かな連続曲面からなることを特徴とする請求項１ないし
   ４のいずれかに記載のカラー陰極線管の蛍光面形成用露
   光装置。
7. 【請求項７】 落込み部の曲面部側の一部が平面部の上
   記曲面部側の面よりも光軸方向に延出していることを特
   徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のカラー陰
   極線管の蛍光面形成用露光装置。