JPH03149730A - カラーブラウン管の蛍光体パターン形成方法および露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、カラーブラウン管の蛍光体パターンの形成
方法および露光装置に関するものである。

〔従来の技術〕

カラーブラウン管の蛍光面は、ガラスパネル部の内面に
光の３原色である赤、緑、青の各色に発光するストライ
プ状またはドツト状の蛍光体を配置し、それらの蛍光体
の相互の間隙が光吸収性の馬体物質からなるブラフクマ
トリックスで埋められた構造を有している。

従来、この種の蛍光面は、たとえば第７図に示すように
特開昭６０−９０３０号公報で開示された露光装置を用
いて第８図（ａ）〜Ｕ）に示すような工程で形成されて
いた。第７図において、ｌはガラスパネル、６はシャド
ウマスク、６ａは開口部、７は筐体、８はプレート、９
は光源、ｌＯは補正レンズ、１１はフィルタ、２１は補
正レンズｌＯの中心線、２２は光源９の中心線である。

次に第８図を用いてカラーブラウン管の蛍光体パターン
の形成方法について説明する。まず、第８図（ａ）に示
すように、ガラスパネル１の内面に、公知の方法でブラ
ックマトリックス２を形成した後、第８図（ロ）に示す
ように、赤、緑、青いずれか１つの蛍光体３を含む感光
性樹脂４からなるスラリー５ａを塗布して乾燥する。そ
の後、第８図（６）に示すように、ガラスパネルｌにシ
ャドウマスク６を装着し、第７図に示すように露光装置
のプレート８に乗せ、カラーブラウン管を構成した時の
電子ビームの偏向中心に相当する位置に高圧水銀灯であ
る光源９を設置して露光を行なっている。

この際、光源９より出射される光の光路を、カラーブラ
ウン管として組立てられた後画像を生み出すための電子
ビームの軌道に一致または近似させることを目的として
、補正レンズｌＯが光源９の前部に設置されている。さ
らに、光源９より出射された光は、その光量を調整する
フィルタ１１を経て、シャドウマスク６に照射され、そ
の開口部６ａに位置するスラリー５ａが露光される。つ
いで、シャドウマスク６が取り除かれ、上記ガラスパネ
ルｌを現像装置に移動して温水スプレーにより非露光部
を脱落させることにより第８図（６）に示すように露光
された部分のみが蛍光体パターンとして形成される。

以上のような方法で１１１Ｗ４の蛍光体パターンを形成
した後、第８図（ｅ）に示すように、もう１種類の蛍光
体を含むスラリー５ｂを塗布し、上記と同様に第８図（
ｆ）で示す露光および第８図（６）で示す現像工程を経
てもう１種類の蛍光体パターンを形成する。さらに第８
図（ハ）で示すように残りｌｌｉ類の蛍光体を含むスラ
リー５０を塗布し、上記と同様に第８図（へ）で示す露
光および第８図（ｉ）で示す現像工程を経て最後の１１
１類の蛍光体パターンを形成して、蛍光面形成工程が完
了する。

以上述べた従来の方法で作成した蛍光面付与ガラスパネ
ルの断面構造を第９図に、また、蛍光面の表面構造を第
１θ図に示す、図中、Ｒは赤色すなわち第１蛍光体パタ
ーン、Ｇは緑色すなわち第２蛍光体パターン、Ｂは青色
すなわち第３蛍光体パターンをそれぞれ示す。

【発明が解決しようとする課題〕

従来のカラーブラウン管の蛍光体パターンは以上の方法
で形成されているが、以下のような問題があった。

１１１１１１の蛍光体を形成させるたびにシャドウマス
クをガラスパネルに着脱させる必要があり、その煩雑さ
が生産合理化の阻害要因になるばかりでなく、シャドウ
マスクの装着位置の誤差およびシャドウマスク開口部で
の光の回折現象が隣接蛍光体パターンへのかぶりを発生
させたり、シャドウマスクに付着したごみが投影されて
欠陥パターンを発生させたりしてカラーブラウン管の鮮
明化に悪影響を与えていた。また、ブラウン管の種類に
よりシャドウマスクと電子ビームの軌道の相対関係が異
なるため−、ブラウン管の種類に対応した補正レンズが
必要となり、その費用がブラウン管のコストアップにつ
ながるばかりでなく、補正レンズに付着したごみが投影
されて欠陥パターンを形成し、カラーブラウン管の鮮明
化に悪影響をもたらしていた。さらに、管種の変更ごと
に補正レンズの交換作業や調整作業が必要になるため、
多品種少量生産への移行という生産方式の趨勢への対応
を太きく阻害していた。

この発明は、上記のような問題を解消するためになされ
たもので、シャドウマスクをガラスパネルに装着しな（
でも、また補正レンズを用いな（ても、鮮明な蛍光特性
を有し、各種ブラウン管の混流生産を可能にするカラー
ブラウン管の蛍光体パターン形成方法および露光装置を
提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

発明に係るカラーブラウン管の蛍光体パターン形成方法
は、電子ビーム照射時に上記電子ビームにより励起され
た蛍光体より発生する蛍光量を検出することによりブラ
ックマトリックスの位置を測定し、この位置に応じて上
記電子ビーム照射位置を補正するものである。

また、この発明に係るカラーブラウン管の蛍光体パター
ン露光装置は、蛍光体パターンの設計データに基づいた
所定の位置に弱い強度の電子ビームを照射する手段と、
上記電子ビームの照射によって上記蛍光体より発生する
光の量を測定する手段と、上記光の量の測定値から求め
た上記光の量が量大になる位置に上記電子ビームより強
い強度の電子ビームを照射して上記蛍光体を露光する手
段とを備えたものである。

〔作用〕

この発明においては、電子ビームにより励起された蛍光
体より発生する蛍光量がブラックマトリックスの有無に
よって極端に異なることを利用してブラックマトリック
スの位置を検出することにより、電子ビームの照射位置
を制御しながらシャドウマスクや補正レンズを用いない
で蛍光体パターンを直接露光できる。

また、この発明においては、蛍光体パターンの露光に先
立って、弱い強度の電子ビームで電子ビーム照射位置の
補正を行なうので、補正操作中に蛍光体の不要な部分を
露光してしまうというおそれがなくなる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図について説明する。

第１図は本発明の一実施例によるカラーブラウン管の蛍
光体パターン形成方法を用いて露光を行なう装置を示し
、図において、１５は電子ビーム、１６は蛍光体パター
ンの設計データに基づいて電子ビームの照射位置を制御
するための、例えばスーパーミニコンピユータなどの制
御装置、１７は電子ビームの偏向電源、１８は例えばフ
ォトマルやフォトダイオードやテレビカメラなどからな
り、蛍光体から発生する蛍光を計測するための検出器、
１９は計測回路、２０は照射位置誤差を補正するための
補正回路である。

また、第２図は検出器１８の検出信号から照射位置ｌ誤
差を求める方法を説明する説明図である。

次に具体的な蛍光体パターン形成方法を図を参照しなが
ら説明する。まず、露光すべきスラリー５を塗布したガ
ラスパネルＩを精度良く位置決めし、電子ビーム１５を
発生する。電子ビーム１５は露光するスラリー５に含ま
れる蛍光体３の色に応じて予め与えられた設計データに
基づき制御装置１６によって位置決め制御する。電子ビ
ーム１５の照射位置の制御は、電子ビームの偏向電源１
７から発生させ偏向コイルに印加する電流値で行なう、
電子ビーム１５はスラリー５の塗布位置に応じて例えば
第２図（ａ）のように走査する。第２図（ａ）の矢印で
示すように、電子ビーム１５の走査信号は、スラリー５
の中心すなわちブラックマトリックス２の中間を走査す
るように設計データから作成し、電子ビームの偏向コイ
ルの電流値として与えられる。スラリー５に電子ビーム
１５が照射されると、電子ビーム１５のあたっているス
ラリー５中の蛍光体３の面積からブラックマトリックス
２で遮られる量に応じた蛍光が発生し、これを電子とー
ム１５と反対側に設置した蛍光器１８で受光する。この
蛍光は電子ビーム１５の位置により第２図（ロ）のよう
に変化する。第２図（ハ）は透過してきた蛍光の変化を
示したもので、第２図（ａ）の実線で示すように、電子
ビーム１５Ｍがブラックマトリックス２の中央にある場
合、および破線で示すように電子ビーム１５Ｌが左にず
れた場合の透過蛍光量をそれぞれＢＭ、およびＢＬで示
している。この蛍光の変化を蛍光検出器１８で検出し、
蛍光が減少すると増加する方向に電子ビーム１５の位置
を制御する。

第３図は蛍光検出器１８からの光量の変化を処理する計
測回路１９の一実施例を示す、図において、２１はアン
プ、２２Ａ、２２Ｂはサンプルホールド回路、２３は減
算器、２４はタイミング発生回路てあり、タイミング発
生回路２４はサンプルホールドするタイミンｈａするパ
ルスを発生する。このパルスは電子ビーム１５の位置を
制御するタイミン塙グに合わせる。

次に、第４図によって第３図の計測回路の動作を説明す
る、（ａ）は蛍光検出器からの出力、（ロ）はサンプル
ホールド回路Ａのタイミングパルス、（ロ）はサンプル
ホールド回路Ｂのタイミングパルス、鴎はサンプルホー
ルド回路Ａの出力、（→はサンプルホールド回路Ｂの出
力、（ｆ）は減算器の出力を示す。

第４図（ハ）、（Ｃ）に示すようにサンプルホールド回
路Ａ２２Ａとサンプルホールド回路８２２Ｂは異なるタ
イミング蛍光検出器１８の出力を保持する。

この両者の出力の差を減算器２３で求めることにより、
電子ビーム１５のずれ方向とずれ量を計測する。この場
合のずれ方向は、中心側か周辺側かしか判らず第２図（
ハ）の出力の曲線をはさんでどちらか側にあるかを知る
ことはできないが、制御装！ｆ１６で意図的に電子ビー
ムの位置をずらすことでずれの方向を計測することがで
きる。このように、蛍光検出器１８からの出力で電子ビ
ーム１５０位置の補正信号を得ることができ、補正回路
２０を介してブラックマトリックス２に沿って精度の高
い露光を行うことができる。

なお、上記実施例では第２図（ａ）に示すように、スポ
ット径の大きな電子ビーム１５をブラックマトリックス
２に沿って直線的に走査する場合について説明したが、
第５図に示すように、スポット径の小さな電子ビーム１
５を波形状に走査する場合に適用しても上記実施例と同
様の効果が得られるのは言うまでもない。

次に第２の発明の実施例を、第１の発明の説明に用いた
のと同じ第１図及びドツト状の蛍光体を形成する場合の
電子ビーム照射位置を求める方法を説明するための第６
図に基づいて説明する。第６図において、５は蛍光体を
含むスラリー、２５は蛍光体の露光体の露光領域、２６
は電子ビーム１５の設計上照射領域、２７は電子ビーふ
１５の補正後照射領域である。

次に動作について説明する。スラリー５を塗布したガラ
スパネル１を精度良く位置決めした後、スラリー５に含
まれる蛍光体の色に応じて予め設計データから決められ
る設計上照射領域２６に電子ビーム１５を照射する。電
子ビーム１５と反対側に設置した蛍光検出器１８で受光
する。この時、蛍光体の露光領域２５はブラックマトリ
ックスのドツト状穴に対応しているので、設計上照射領
域２６と蛍光体の露光領域２５の重なり部分に存在する
蛍光体の発光のみが蛍光検出器１８に検出される。次に
第１図の装置を操作して電子ビーム１５を前後左右に走
査する。ここでスラリー５を照射した電子ビーム１５の
強度は、スラリー５を短時間では露光しない弱いもので
あるので、上記の操作中にスラリー５の不要な部分を露
光していまう心配はない、蛍光検出器１Ｂで検出した蛍
光量が減少すると増加する方向に電子ビーム１５の位置
を制御して、補正後照射領域２７を見出し、電子ビーム
１５の強度を増して短時間で蛍光体の露光を完了する。

この動作を繰り返して１つの色の蛍光体すべてを描画し
、この色の蛍光体の描画が完了する。次に描画が完了し
たガラスパネルｌは現像によって電子ビーム１５が照射
されなかった部分のスラリー５が除去され、その色の蛍
光体の露光が完了する。以上のスラリー５の塗布から、
電子ビーム１５による描画及び現像までの一連の工程を
残りの２色の蛍光体に対して行って、３色の蛍光体Φ露
光が完了する。

【発明の効果〕

以上のように、これらの発明によれば、電子ビーム照射
時に上記電子ビームを吸収した蛍光体より発生する蛍光
量を検出することによりブラックマトリックスの位置を
測定し、この位置に応じて上記電子ビーム照射位置を補
正するので、蛍光体パターン形成時にシャドウマスクや
補正レンズを用いないで精度よく直接露光することがで
き、シャドウマスクの使用に起因する蛍光体のかぶり、
欠陥パターンの発生等の品質上の問題を解消することが
できるばかりでなく、補正レンズの使用に起因する生産
コストの増大も抑制でき、さらに交換作業や調整作業の
削減の結果多品種少量生産への移行が容易になるという
多大な効果がある。

また、電子ビーム照射位置の補正に弱い強度の電子ビー
ムを用いるので、上記補正操作中に蛍光体の不要な部分
を露光していまうという危険性も解消することができる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１及び第２の発明の一実施例による
カラーブラウン管の蛍光体パターン形成方法を説明する
ための露光装置の構成図、第２図（ａ）、（ロ）はそれ
ぞれ第１の発明における電子ビームの照射位置および各
照射位置における蛍光検出器の出力を示す説明図、第３
図は第１図の計測回路の一実施例を示す回路図、第４図
（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ計測回路の動作を説明するタ
イミングチャート図、第５図は第１の発明の他の実施例
に係わる電子ビーム走査方法を示す説明図、第６図は本
発明の第２の発明における、電子ビームの照射位置を示
す説明図、第７図は従来のカラーブラウン管の露光装置
を示す断面図、第８図（ａ）〜Ｕ）は従来のカラ　　　
ーブラウン管の蛍光体パターン形成方法を行程順に示す
断面図、第９図は従来の方法で作成した蛍光面付与ガラ
スパネルの構造を示す断面図、第１θ図は蛍光面の表面
構造を示す正面図である。 図において、ｌはガラスパネル、２はブラックマトリッ
クス、３は蛍光体、４は感光性樹脂、１５は電子ビーム
、１８は蛍光検出器である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数のブラックマトリックスが配置されたカラー
   ブラウン管のパネルに感光性樹脂と共に塗布された蛍光
   体の所定位置に電子ビームを照射し露光することにより
   蛍光体をパターン形成する方法において、 上記電子ビーム照射時に上記電子ビームにより励起され
   た上記蛍光体より発生する蛍光量を検出することにより
   上記ブラックマトリックスの位置を測定し、 この位置に応じて上記電子ビーム照射位置を補正するこ
   とを特徴とするカラーブラウン管の蛍光体パターン形成
   方法。
2. （２）複数のブラックマトリックスが配置されたカラー
   ブラウン管のパネルに感光性樹脂と共に塗布された蛍光
   体の所定位置に電子ビームを照射し露光することにより
   蛍光体をパターン形成する装置において、 所定のパターンを有するブラックマトリックスを備えた
   カラーブラウン管のパネル内側に塗布された蛍光体の上
   記パターンの設計データに基づいた所定の位置に弱い強
   度の電子ビームを照射する手段と、 上記電子ビームの照射によって上記蛍光体より発生する
   光の量を測定する手段と、 上記光の量の測定値から求めた上記光の量が最大になる
   位置に上記電子ビームより強い強度の電子ビームを照射
   して上記蛍光体を露光する手段とを備えたことを特徴と
   するカラーブラウン管の蛍光体パターン露光装置。