JPS5927058B2 - 陰極線管の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子ビームの射突により赤、緑、青３色に発光
するけい光ドットのモザイク状バタン構造よりなるスク
リーンを有しこのスクリーンと所定間隔を置き配設され
たシャドウマスク又はグリッド電極等（以下シャドウマ
スクと総称する）により前記電子ビームのスクリーンに
到達する位置を決定する方式の陰極線管の製造方法に関
する。

前記陰極線管の代表例としてはシャドウマスク式カラー
受像管があり以下このシャドウマスク式カラー受像管に
つき図によって説明する。

従来のシャドウマスク式カラー受像管は第１図に示すご
とく、電子銃を内装したネック部１と、ファンネル部２
と皿状のフェースプレート３で構成され、前記皿状のフ
ェースプレート３の内側には規則正しくモザイク状バタ
ン構造に塗布された蛍光体ドツト（本発明ではストライ
プも含む）４とその全体をおおうメタルバック５とで成
るスクリーンと、シャドウマスクγとによって構成され
ている。

前記シャドウマスク１は前記フェースプレート内面に取
付けられたシャドウマスク保持用ビンスタッド８および
シャドウマスク保持体９により前記スクリーンに所定間
隔をもつよう保持されている。

前記シャドウマスク７の孔（又はスロット）を通過した
電子ビームは、スクリーン上のそれぞれ対応するけい光
体ドツト４に正しく射突しなければならないためシャド
ウマスク７と、スクリーンの位置関係に極めて正確に保
持されなければならない。

このため従来のシャドウマスク式カラー受像管の製造に
おいてはあらかじめ皿状のフェースプレート３とシャド
ウマスク７とをマスク保持体９により組立て対（ペア）
とし、しかる後に前記皿状のフェースプレート３の内面
にけい光体けんだく液を塗布し、これを第２図に示すよ
うな露光装置即ち偏向中心に近い位置に配置された光源
１０による光線を補正レンズ１１により電子線の軌道に
近似せしめてシャドウマスク１を通して焼けを行ないけ
い光体ドツト４を作成していた。

この方法（以下ペア方式と称する）によればフェースプ
レート３に反対するシャドウマスクγの組み立ての精度
は管軸方向で約±０．５籠管軸に直角な画面のＸ−Ｙ方
向には±１ｍｍ程度で十分であり、これは現在の組立技
術で容易に達成できるものであった。

シャドウマスク７がフェースプレート３に対して若干ず
れて組立てられていても、けい光体ドツト４をフェース
プレート３とシャドウマスクＴの対（ペア）となったも
のを用いて露光により焼付を行なうので、成品になった
場合のシャドウマスク７の孔を通過した電子ビームのス
クリーンへの射突位置はドツトの位置に対し大きな誤差
は生じないため正しい動作を行なわしむることかできる
。

然るに前記ペア方式の欠点は、１．スクリーンを製作す
る際にシャドウマスクの脱着を約６〜７回（脱と着で１
回と数える）行なわなければならない。

２．シャドウマスクの脱着は非常に微妙なコントロール
を必要とする作業であるため自動化がむずかしく、熟練
した作業者の手作業が必要であり、人手がかかる。

３．脱着作業によるシャドウマスクの変形の発生が避け
られない。

又４．脱着によるシャドウマスクの位置の再現性は非常
に重要であり０．００５ｍｍ１以下の精度が望まれるが
、必らずしも満足しうるものではない。

５、その他等があった。このため工程の大巾簡略化、省
力化を目的としていわゆるマスターシャドウマスク方式
という製造方法が考えられている。

これはスクリーンの製作に専用のマスターシャドウマス
クを使用してスクリーンの製作を行ない、しかる後に成
品に組み込む成品用シャドウマスクとフェースプレート
ラ組立て固定するものでありスクリーン製作までは成品
用シャドウマスクと対（ペア）が組まれていないので皿
状のフェースプレート単独の工程となり、シャドウマス
クの脱着工程がないため人手をほとんど必要とせず全自
動化に近い製造方法が可能となる。

次にマスターシャドウマスク方式の一般的な例を説明す
ると、成品用シャドウマスク及びスクリーン製作用のマ
スターシャドウマスクは全く同一の孔装置のものを用い
る。

これらのシャドウマスクには後工程でのスクリーンの位
置合わせ用の基準孔を有している。

即ち第３図に示すようなマスターシャドウマスク１２を
内蔵する露光装置によりスクリーンのけい光体ドツト４
の焼付を行ない、これと同時に基準孔を通して、フェー
スプレートの内面上に基準ドツトを焼付ける。

成品用シャドウマスク７をフェースプレート３に組み立
てる工程では例えば第４図に示すように第３図と同じく
光源１０補正レンズ１１と、シャドウマスク７を支持し
且つＸ−Ｙおよび必要に応じて回転方向へ移動し得るシ
ャドウマスク位置出し機構１３と基準ドラｌ−４’に対
する基準孔を通った光点を観察するための顕微鏡１４及
びシャドウマスク７をフェースプレート３のシャドウマ
スク固定スタッド（図示せず）に固定するための装置（
図示せず）よりなるシャドウマスク・フェースプレート
組立装置により顕微鏡１４で基準ドツトに４′対してシ
ャドウマスク７の基準孔を通った光点かはシ一致するよ
うシャドウマスク１を位置出しした後、シャドウマスク
１をフェースプレート３のシャドウマスク固定スタッド
へ固定する。

この方式では基準ドツト４′の焼付を通常のけい光体ド
ツトの焼付と同じ光源を用いて行なっているため、基準
ドツトの焼付強度が不充分であり、このためドツト形状
が一定の形にならなかったりりんかくかはつきりしなか
ったりして、基準ドツトとして不充分なものしか得られ
ず、又シャドウマスクの位置出しのときにも光点が明瞭
に観察しにくい、光源装置等の調整誤差が出やすい等に
よりシャドウマスクの位置出し精度が必要なる±０．０
０５ｍｍ以下とならず、±０．０２ｍｍ程度しか得られ
ず、前述したペア方式と同等の品位を得ることができな
かった。

本発明は前述のマスターシャドウマスク方式の欠点を改
良し、精度のよいフェースプレートとシャドウマスクの
位置出し組合せ方法を提供し、マスターシャドウマスク
方式の利点であるスクリーン製作の自動化、省力化を可
能とするものである。

次に本発明による製造方法をフェースプレートとして平
板状ガラスを用いたシャドウマスク式カラー受像管の製
造方法により説明する。

第５図は本発明の製造方法により作られたカラー受像管
であり、電子銃を内装するネック部１５とファンネル部
１６とフェースプレート１７で構成されているフェスプ
レート１７の内面にはけい光体スクリーンが構成されて
いる。

シャドウマスク１８はその周辺部が箱型に成型してあり
、前記周辺部には複数個のシャドウマスク保持体１９が
とりつけられている。

またシャドウマスク１８には多数の透孔が規則正しい配
列であけられでおり、その透孔面の最外縁部の外側の複
数個の基準孔２０があけられている。

前記基準孔２０の形状は丸形でも角形でもあるいは例え
ば十文字形等でもよいマスク保持体１９に対向する位置
のフェースプレート１７の内面にはマスク保持体１９を
固定する固定スタッド２１がとりつけられている。

本方式によるけい光体スクリーンの作成は次のような工
程によりなされる。

まずフェースプレートの内面に第１の発光色のけい光体
けんたく液を一様に塗布し乾燥させけい光体塗布膜を形
成させる。

次にこのフェースプレート１．７を第６図に示す露光装
置上に正確に位置決めし装着する。

この露光装置は偏向中心に近い位置に配置された光源２
１及び補正レンズ２２及びマスターシャドウマスク２３
を有しており、このマスターシャドウマスク２３の光透
過部分を通過した光線がけい光体塗布膜の所定部分を感
光固化させる。

こわと同時に前記マスターシャドウマスク２３にあけら
れた複数個の基準孔２４を通して、この基準孔２４のそ
れぞれに対応する位置に配置されたマスターシャドウマ
スク面にはヌ゛直角方向のはゾ平行光線を発生する光源
装置２５よりの光線にてフェースプレート１７上に基準
ドツト２６を焼付ける。

この光源装置は、スクリーン有効径を焼き付ける光源２
１とは独立に基準ドツト２６が強固に明瞭に焼き付けら
れるように調整されている。

しかる后にフェスプレートを現像し未感光部分を洗い流
す。

この工程を第２及び第３の発光色のけい光体につきくり
かえす。

これらの場合、基準ドツトの焼付けは行なわなくてもよ
い。

このようにして形成したけい光体スクリーンを有するフ
ェースプレーＮ７に第１図に示す如きシャドウマスク・
フェースプレート組立装置を用いて成品用シャドウマス
ク１Ｂを組込む。

前記成品用シャドウマスク・フェースプレート組立装置
は、露光装置と同じくシャドウマスクの基準孔２０にそ
れぞれ対応する位置に配置された光源装置２７と、シャ
ドウマスク１゛８を支持し、且つＸ−Ｙおよび必要に応
じて回転方向へ移動しうるシャドウマスク位置出し機構
２８と基準ドツト上の基準孔を通った光点を観察するた
めの顕微鏡２９及びシャドウマスク１８をフェースプレ
ート１７のマスク固定スタッド（図示せず）に固定する
ための装置（図示せず）よりなる。

顕微鏡で基準ドツトに対してシャドウマスクの基準孔を
通った光点かはシ一致するようシャドウマスクの位置出
しをした後シャドウマスクをフェースプレートのマスク
固定スタッドへ固定する。

この方法によれば基準ドツトはきわめて明瞭に形成され
ており、しかも基準ドツトに入射する光線は補正レンズ
等を通過せず調整簡易なそれぞれに独立の光源を用いる
ためシャドウマスクの位置出し精度は充分±０．００５
ｍｍ以内とすることが出来た。

また必要に応じてシャドウマスク・フェースプレート位
置出し装置の基準孔照射用光源直径をフェースプレート
に基準ドツトを焼付ける工程の焼付用光源の直径よりも
小さくすることによりシャドウマスク・フェースプレー
ト組立工程にて基準ドツトに対し、マスクの基準孔を通
った光点の位置合わせを容易とし精度を上げることが出
きる。

また光源の波長として基準ドツト焼付用光源のものには
ドツト焼けの感度の一番効率のよい領域を選びシャドウ
マスク・フェースプレート組立装置の基準孔照射用光源
には視感度又はその他の光感知素子の感度に対し一番効
率のよい領域を選ぶことにより更に精度を向上させるこ
とが可能である。

上記の実施例では、シャドウマスク・フェースプレート
組立て装置にて基準ドツトに対する基準孔を通った光点
の照合を顕微鏡をもちいて目視により行なう方法を説明
したが、これをヒジコン等で写し出しコンピュータを使
用しバタン認識的に判断しこの信号をマスク移動装置に
フィードバックして位置出しを行なう方法や又はマスク
・フェースプレートの光源をレーザ光線とし基準孔も必
要に応じて１ケ所について複数個（この場合も本発明に
於ては基準孔と称する）とし干渉縞を検知し、この干渉
縞からの信号をシャドウマスク移動装置にフィードバッ
クして位置出しを行なう方法などにより自動化すること
もできる。

また前述ではけい光体スクリーンの製作につき説明した
がブラックストライプ・スクリーンやその他の一般的な
モザイクスクリーンの製作に適用できることもいうまで
もない。

また、モザイク・スクリーンの製作に露光という工程を
用いる方法を説明したが、所定のモザイク・パターンを
スプレィする等地の方法でもよいこともいうまでもない
。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の陰極線管の→りとしてのカラー受像管の
説明用一部切欠斜視図、第２図はペア方式の露光方法説
明する簡略断面図、第３図は従来のマスターシャドウマ
スク方式の露光方法を説明する簡略断面図、第４図は第
３図によって露光されたフェースプレートと成品用シャ
ドウマスクの位置合せ方法を説明する簡略断面図、第５
図は本発明の製造方法により完成された陰極線管の一例
の説明用一部切欠斜視図、第６図は本発明の製造方法に
適応するマスターシャドウマスクを使用しフェースプレ
ート内面に蛍光体ドツト及び基準ドツトの露光方法を説
明する簡略断面図、第１図は第６図の露光方法により形
成されたフェースプレートと成品用シャドウマスクの位
置合せ方法を説明する簡略断面図である。 ７．１８・・・・・・成品用シャドウマスク、４，２６
・・・・・・基準ドツト、１０，２１・・・・・・蛍光
体ドツト露光光源、２５・・・・・・基準ドツト露光光
源、１２゜２３・・・・・・マスターシャドウマスク、
２７・・・・・・基準ドツト位置合せ光源、１４，２９
・・・・・・顕微鏡。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ フェースプレート内面に形成されたモザイク状パタ
   ンを有する蛍光体ドツト群よりなるスクリーンと、前記
   スクリーンと所定間隔を置き電子ビームの前記スクリー
   ンに到達する位置を決めるシャドウマスクを有する陰極
   線管の製造方法に於て、前記フェースプレートを露光装
   置に設置する工程と、前記露光装置に内装したマスター
   シャドウマスクを用いて前記フェースプレート内面にモ
   ザイク状パタンを有する蛍光体ドツト群を形成すると共
   に、前記マスターシャドウマスクに設けられた複数個の
   基準孔を通して前記基準孔のそれぞれに対応する光源装
   置により前記フェースプレート内面に基準ドツトを形成
   する工程と、前記露光装置に内装したマスターシャドウ
   マスクと同一位置に複数個の基準孔を有する成品用シャ
   ドウマスクを前記露光装置と機械的及び光学的配置が同
   一な組立装置に載置する工程と、前記モザイク状パタン
   を有する蛍光体ドツト群の形成されたフェースプレート
   ラ前記成品用シャドウマスクに所定間隔をもって前記組
   立装置に載置する工程と、前記組立装置の光源装置を用
   いて前記フェースプレートに焼付けられた基準ドツトと
   前記成品用シャドウマスクの基準孔を位置合せする工程
   と、前記成品用シャドウマスクを前記フェースプレート
   内面に固定する工程とを有することを特徴とする陰極線
   管の製造方法。 ２ マスターシャドウマスク及び成品用シャドウマスク
   の基準孔に対する組立装置の光源装置からの光源径をス
   クリーン作成装置の光源装置からの光源径よりも小さく
   したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の陰極
   線管の製造方法。 ３ 組立装置の光源装置からの光の波長分布を視感度ま
   たはその他の光感知素子の感度に対する効率のよい領域
   に選定すると共に露光装置の光源装置からの光の波長分
   布を基準ドツトに対して効率のよい領域に選定したこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の陰極線管の製
   造方法。 ４ 組立装置に於てフェースプレート内面に形成された
   基準ドツトに対する成品用シャドウマスクの基準孔を通
   り、フェースプレート内面に形成された基準ドツトに射
   突する光点の位置を感知し、これによって得られる情報
   をコンピュータにて処理し、前記コンピュータよりの出
   力により成品用シャドウマスクの位置を機械的に制御し
   前記成品用シャドウマスクを前記フェースプレートの最
   適位置に移動可能としたことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の陰極線管の製造方法。