米国特許情報 | 欧州特許情報 | 国際公開(PCT)情報 | Google の米国特許検索
 
     特許分類
A 農業
B 衣類
C 家具
D 医学
E スポ−ツ;娯楽
F 加工処理操作
G 机上付属具
H 装飾
I 車両
J 包装;運搬
L 化学;冶金
M 繊維;紙;印刷
N 固定構造物
O 機械工学
P 武器
Q 照明
R 測定; 光学
S 写真;映画
T 計算機;電気通信
U 核技術
V 電気素子
W 発電
X 楽器;音響


  ホーム -> 電気素子 -> 株式会社日立製作所

発明の名称 カラー陰極線管の製造方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平6−223713
公開日 平成6年(1994)8月12日
出願番号 特願平5−8844
出願日 平成5年(1993)1月22日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】小川 勝男
発明者 無藤 里志
要約 目的
比較的生産数量が少なくて差支えない管種に適した多品種少量生産が、経済的に、比較的容易に、高い歩留で実行できるカラー陰極線管の製造方法を提供することにある。

構成
パネルとシャドウマスクとを自動的に装着または脱離させる複数組の自動着脱装置と、パネルとそれに最初に装着された特定のシャドウマスクの組合せを所望時に随時再現できるように両者の移動を同期させつつパネルとシャドウマスクとを夫々別に搬送装置に載せ又は降ろす複数の自動移載装置とを併用して、ブラックマトリクス及び3原色微細螢光体膜群をフォトリソグラフィ技術により形成させるために、装置各部の調整を含め全自動動作する露光装置1台により螢光面形成作業を完全に自動的に行うようにした。
特許請求の範囲
【請求項1】カラー陰極線管のパネル内面への螢光面形成工程において、自動的にパネルにシャドウマスクを装着、又はパネルに既装着のシャドウマスクをパネルから分離させる複数組の自動着脱装置と、特定のパネルとそれに最初に装着された特定のシャドウマスクとの両者の移動を同期させながら、前記パネルとシャドウマスクとを夫々別に搬送装置に載せ、又は搬送装置から降ろす複数の自動移載装置と、管の種類、仕様を工程への投入時に自動的に識別して記憶する手段とを併用して、パネルの内面にブラックマトリクスおよび3色それぞれの螢光体膜群をフォトリソグラフィ技術により形成させるために、上記各形成作業夫々に応じて全て自動的に動作する露光装置1台によって、各形成作業用露光を順次、完全に自動的に行うようにしたことを特徴とするカラー陰極線管の製造方法。
【請求項2】比較的薄いブラックマトリクス形成用フォトレジスト膜と比較的厚い感光性螢光体膜との膜厚差に対応して、螢光体膜露光時にはフォトレジスト膜露光時よりも露光装置の光源からパネルまでの距離を、所定長だけ自動的に短くすることを特徴とする請求項1記載のカラー陰極線管の製造方法。
【請求項3】所定の順序で繰返し配設されたドット状の3色螢光体膜よりなる螢光面を形成させる際の露光装置の光源として、ロングアーク超高圧水銀灯をアークから指定長離して設置した略半円筒状または平板状の遮光板で覆い、この遮光板に水銀灯管軸に直交する光透過用スリットを設け、これら全体を水銀灯の管軸に直交する方向に管の種類に対応して定まるストロークだけ揺動させ、更にスリット幅を揺動のストローク長に応じて可変にしたものを用いることを特徴とする請求項1または2記載のカラー陰極線管の製造方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、大型で未だ比較的需要の少ない高精細度カラー陰極線管などの多品種少量生産に適した全自動製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】カラー陰極線管の用途、使用量は、近年、ますます広がって来たために、従来はカラー陰極線管のパネル内面への螢光面形成工程には、最低でも、ブラックマトリクス用、3原色螢光体膜用に、夫々専用露光装置、合計4台を備え、しかも連続座席指定型にした、全自動製造装置のラインが一般的に用いられてきた。このようなラインでは通常たとえば連続6座席を同時に用い、露光装置合計24台程度が普通であって、1日でカラー陰極線管1品種を容易に400〜1000本程度製造することができる。
【0003】単一品種の量産が容易な代りに、上記自動ラインで品種切り換えを行う場合には、最低でも、ブラックマトリクス用1台、螢光体膜用3台、合計4台の露光装置の切り換えが必要で、膨大な工数を要する。さらに大幅に仕様が異なる品種に切り換える場合などには、前記4台の露光装置間で、それぞれ対応寸法を完全に合わせないと、ブラックマトリクスの孔(実際には此の孔がその下すなわち電子銃側に位置する螢光体膜の画面上での発光面積を左右する)の位置と微細螢光体膜の位置とのずれが生じることもあり、特に近年需要が増加している超高精細度管などの場合には、上記、切り換え、調整に数日も必要になってしまうことさえあった。なお、ブラックマトリクスは、まずパネル内面にフォトレジスト膜を形成させ、これにパネルに組合せたシャドウマスクの孔を介して露光して、露光個所のフォトレジスト膜を残留させ、その後、全面にブラックマトリクス用黒鉛膜を形成させ、次にフォトレジスト膜の現像剥脱作業を行って、フォトレジスト膜上に重畳して形成されている孔対応部分の黒鉛膜をフォトレジスト膜もろともリフトオフして形成する。
【0004】また、ブラックマトリクスと螢光体膜とを同一の露光装置で行うことは、試作的、実験的に行われることもあったが、図2に示すように、ブラックマトリクス形成用フォトレジスト膜の厚さは1μm程度であるのに対し、感光性螢光体膜の膜厚は30μm程度もあり、露光により両者に効果的に化学反応を起こさせるためには、フォトレジスト膜露光時よりも、螢光体膜露光時には、露光光源をパネルに通常0.3〜0.6mm近付ける必要があった。なお、図2中、11はパネルの内面、12はシャドウマスク、12aはシャドウマスクの孔の中心、13aはブラックマトリクス形成用フォトレジスト膜露光時の光源中心、13bは螢光体膜露光時の光源中心、13cは露光対象膜の膜厚相違に対応する光源中心位置の変動寸法、14は一つの原色の微細な螢光体膜、14aは露光時の微細螢光体膜の露光中心、15はブラックマトリクス、15aはブラックマトリクス形成用フォトレジスト膜に対する露光時の露光中心である。また、ドット形螢光面の場合、ブラックマトリクスの孔径よりも、その電子銃側に形成させる螢光体膜ドット径の方が大きく、従って、露光用光源の径も異ならせる必要があり、更に現在は3原色用電子ビームが螢光面上で集束する方向に各色専用電子銃を1平面上に少しずつ離して配列したインライン方式が主流になっているため、光源位置も、緑用装置ではパネル中心に対応させて配置し、赤用、青用の装置では光源位置をパネル中心から横にずれた位置にするなど、従来は、量産用設備では、ブラックマトリクス形成用と螢光体膜形成用とに、それぞれ別の専用露光装置を用いるのが普通になっていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】通常のカラー陰極線管は今や完全に量産品になっているとは言うものの、一方では、品種の多様化も進み、すべての管種を多量生産する必要があるわけではない。月当たり1000本以下の生産で済む品種、例えば精細度が非常に高く未だそれほど需要の多くない超高精細度管などもあり、既述のような量産設備で製造すると切り換え工数がかかり過ぎて不経済であり、さりとて試作的設備では、やはり歩留が悪く、工数もかかり過ぎるという問題が生じていた。
【0006】本発明は、上記のような問題が発生せず、仕様が高度な製品を含めて、多品種少量生産を、高い歩留で、効率良く行えるカラー陰極線管の製造方法を提供することを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために本発明においては、カラー陰極線管のパネル内面への螢光面形成の全工程の制御と管理を自動的に行う手段を備え、その管理下に、自動的に、パネルにシャドウマスクを装着、又は、パネルに既装着のシャドウマスクをパネルから分離させる、複数組の自動着脱装置と、特定のパネルと、それに最初に装着された特定のシャドウマスクとの組合せを所望時に随時再現できるように、両者の移動を同期させながら、パネルとシャドウマスクとを、夫々別に、搬送装置に載せ、又は、搬送装置から降ろす複数の自動移載装置と、管の種類、仕様を工程への投入時に自動的に識別記憶する手段とを併用して、パネルの内面に、ブラックマトリクスおよび3原色それぞれの微細螢光体膜群をフォトリソグラフィ技術により形成させるために、上記各形成作業夫々に応じて必要な装置各部の調整をも含めて全て自動的に動作する露光装置1台によって、各形成作業用露光を、順次、人手を用いることなく完全に自動的に行うようにした。
【0008】なお、実施に際して具体的には、露光装置に、比較的薄いブラックマトリクス形成用フォトレジスト膜と比較的厚い感光性螢光体膜との膜厚差に対応して、螢光体膜露光時にはフォトレジスト膜露光時よりも、露光装置の光源からパネルまでの距離を、所定長だけ自動的に短くする(そのために例えば露光装置の光源からパネルまでの光路の途中に、所定の厚さ、所定の屈折率のガラス平板を、パネルシール面に平行に自動的に挿入設置)機構や、インライン型電子銃対応で螢光体膜の色の種類に対応して露光時の光源位置を、緑は中央で、赤と青の時は夫々反対側の横側方に自動的に移動させる機構などを設け、更に露光光源の長時間安定化を図るために、ドット状螢光体膜群よりなる螢光面を形成させる際の露光装置の光源として、ロングアーク超高圧水銀灯を、アークから指定長離して設置した略半円筒状または平板状の遮光板で覆い、この遮光板に水銀灯管軸(即ちアークの長さ方向)に直交する光透過用スリットを設け、これら全体を水銀灯の管軸に直交する方向に、管の種類に対応して定まるストロークだけ揺動させ、更にスリット幅は揺動のストローク長に応じて可変とし、また、この遮光板のスリット幅と揺動のストローク長の、双方または何れか一方を、フォトレジスト膜露光時と感光性螢光体膜露光時とで、管種に応じて自動的に変更する機構を付加して設置する。
【0009】
【作用】各露光作業の前後に、フォトレジスト膜や各色螢光体膜の塗布やそれらの膜の現像除去作業を行う必要があるため、これらの作業個所との間の搬送に用いる自動移載装置や、この装置の前後に必要な自動着脱装置を増設する必要が生じてくることもあるが、露光装置の初期設置価格特にレンズ系が高価なことや、試作装置的に人手で運搬した場合の作業者の高騰した工賃を考慮すれば、充分引き合う。また、露光装置に用いる光学レンズ系が非常に微妙で、そのために露光台ごとにそれぞれ固有の癖ができ易く、従来、品種切り換えに長い時間を要する一因をなしていた。本発明では、露光装置はただ1台だけであるから、光学系に癖があっても、それに適応するように調整する作業は、品種毎に最初に1回だけ行えば済む。そのために、調整作業は最適に行うことができ、製品の歩留は向上する。
【0010】
【実施例】実際に本発明を実施する場合に、既に既述のような多数の自動量産ラインを設置している工場では、これらの自動量産ラインの一つで用いている例えば24台の露光装置を、それぞれに新たに必要となる設備を付加して本発明に係る露光装置に改造して多品種例えば24品種同時平行生産可能なラインにする方が経済的(例えば自動着脱装置や自動移載装置や搬送装置は殆ど其のままでよい)である。図1は、0.28mmピッチ以下の超高精細度カラーグラフィックス用陰極線管にまで対応できるように改造して、多品種少量生産用ラインにした例を示す。このラインではインデックス時間を30sとし、24座席24品種対応となり、1座席あたり1日の着工数は120本となる。実際の使用に際しては24品種以下であれば何品種でも良く、所要生産数に応じて同一品種に複数の座席を当てれば、きめ細かく生産計画に対応できる。図1のなかで、1は本発明に係る自動露光装置24台と、それに付随する、露光後の各膜に対し未露光未硬化部分を剥脱し膜の種類毎に廃液を集める現像装置と自動移載装置とを備えた自動露光ライン、2はフォトレジスト塗布機(12ポジション)、3は黒鉛膜塗布機(24ポジション)、4は緑色螢光体膜塗布機(24ポジション)、5は赤色螢光体膜塗布機(24ポジション)、6は青色螢光体膜塗布機(24ポジション)、7はパネル洗浄機(12ポジション)、8は放置個所(30ポジション)、9は後に行うメタルバック膜形成に先立って螢光体などの膜の上に平滑で熱分解容易な有機平滑膜を形成するためのフィルミング機(24ポジション)、10はシャドウマスク洗浄機である。なお、この螢光面形成ラインに投入される際のパネルにはシャドウマスクが組み合わされた状態になっている。なお、それぞれ図示した個所には、自動シャドウマスク装着装置16、自動シャドウマスク脱離装置17が配置されている。
【0011】露光装置改造には、既述のように、螢光体の3原色に対応するレンズ系切り換え機構(なおブラックマトリクス形成用フォトレジスト膜に対しては、本発明でもパネル中心対応位置に光源を配置して1回だけ露光する従来の設備と同様で差支えない)、インライン型電子銃対応で螢光体膜の色の種類に対応して露光時に光源位置を横に移動させる機構、螢光体膜露光時に光源とパネルとの距離をブラックマトリクスと螢光体膜の膜厚差に対応して0.3〜0.6mm程度短くするための(例えばガラス平板を光路中に挿入する)機構、パネル面上での光源からの距離変化による露光照度変動を補正して一様にするための光量補正フィルタを切り換える機構、ロングアーク超高圧水銀灯の遮光板のスリット幅や揺動のストローク長を品種に応じて切り換える機構などの付加設置が必要となる。なお、ドット型螢光面形成用光源としてロングアーク超高圧水銀灯を用いるのは、遮光板にスリットを設けて使用するため、たとえ光の利用効率が低下しても、点光源に近いショートアーク超高圧水銀灯では直流点灯で光源位置変動補正装置などが必要となり、しかも寿命も比較的短く価格も高いのに対し、ロングアーク超高圧水銀灯では交流で点灯可能で寿命も長く、かつストライプ型螢光面を用いるテレビジョン受像管製造用には極めて好都合などの利点があるからである。
【0012】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、比較的生産数量が少なくて済む現状ではやや特殊なカラー陰極線管に適した多品種少量生産が、経済的に、比較的容易に、高い歩留で実行できるようになる。




 

 


     NEWS
会社検索順位 特許の出願数の順位が発表

URL変更
平成6年
平成7年
平成8年
平成9年
平成10年
平成11年
平成12年
平成13年


 
   お問い合わせ info@patentjp.com patentjp.com   Copyright 2007-2013