(57)【要約】【課題】陰極線管のパネル１に塗布するレジスト液を適正状態に保ち、レジスト液の塗布品位を維持できる溶液塗布装置を提供する。【解決手段】陰極線管のパネル１に塗布するレジスト液を塗布タンク２７に収容する。レジスト液を塗布した陰極線管のパネル１から余剰分として回収するレジスト液を補正タンク２８に収容する。補正タンク２８に収容したレジスト液の動粘度を測定手段２９で測定する。測定結果に応じて補正タンク２８に希釈液を供給し、レジスト液を適正な動粘度に補正する。補正タンク２８の適正な動粘度のレジスト液を塗布タンク２７に供給する。陰極線管のパネル１に塗布するレジスト液を適正状態に保ち、レジスト液の塗布品位を維持する。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗布タンクに収容された溶液を陰極線管のパネルに塗布し、
溶液を塗布した陰極線管のパネルから余剰分として回収される溶液を補正タンクに収容し、
補正タンクに収容された溶液の状態を測定し、
測定結果に応じて補正タンク内で溶液を適正状態に補正し、
補正タンクの適正状態の溶液を塗布タンクに供給する
ことを特徴とする溶液塗布方法。
【請求項２】
補正タンクに収容された溶液の動粘度を測定し、
動粘度の測定結果に応じて希釈液を補正タンクに供給する
ことを特徴とする請求項１記載の溶液塗布方法。
【請求項３】
塗布タンクおよび補正タンクに収容された溶液の液温を所定温度に保つ
ことを特徴とする請求項１または２記載の溶液塗布方法。
【請求項４】
補正タンクに収容された溶液の劣化を検知し、
補正タンクから所定量の溶液を排出させ、
補充用の溶液を収容する補充タンクから溶液を補正タンクに供給する
ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか記載の溶液塗布方法。
【請求項５】
溶液の劣化の検知では、画像センサによって溶液の白濁状態を検知する
ことを特徴とする請求項４記載の溶液塗布方法。
【請求項６】
陰極線管のパネルに塗布する溶液を収容する塗布タンクと、
この塗布タンクに収容された溶液を陰極線管のパネルに塗布する塗布手段と、
溶液を塗布した陰極線管のパネルから余剰分として回収される溶液を収容する補正タンクと、
この補正タンクに収容された溶液の状態を測定する測定手段と、
この測定手段による測定結果に応じて補正タンク内で溶液を適正状態に補正する補正手段と、
前記補正タンクの適正状態の溶液を塗布タンクに供給する供給手段と
を具備していることを特徴とする溶液塗布装置。
【請求項７】
測定手段は、溶液の動粘度を測定し、
補正手段は、動粘度の測定結果に応じて希釈液を補正タンクに供給する希釈液供給手段を有している
ことを特徴とする請求項６記載の溶液塗布装置。
【請求項８】
塗布タンクおよび補正タンクに収容された溶液の液温を所定温度に保つ恒温装置を備えている
ことを特徴とする請求項６または７記載の溶液塗布装置。
【請求項９】
補正タンクに収容された溶液の劣化を検知する劣化検知手段と、
補充用の溶液を収容する補充タンクと、
前記劣化検知手段での溶液の劣化の検知に基づき、補正タンクから所定量の溶液を排出させるとともに補充タンクの溶液を補正タンクに供給させる制御手段とを具備している
ことを特徴とする請求項６ないし８いずれか記載の溶液塗布装置。
【請求項１０】
劣化検知手段は、溶液の白濁状態を検知する画像センサを有する
ことを特徴とする請求項９記載の溶液塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、陰極線管のパネルに溶液を塗布するとともに陰極線管のパネルから余剰分として回収される溶液を再利用する溶液塗布方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、陰極線管のパネルの製造工程では、図４に示すように、パネル１のフェース面１ａを構成する曲面状の内面１ｂに、所定のパターンの黒色膜２が形成される。この黒色膜２の形状は、例えば、図５に示すように、多数のストライプ形状のスリット３を等間隔に配列したものである。
【０００３】
黒色膜２の形成は、図６に示すように、まず、パネル１の内面１ｂにレジスト液を所定量供給し、パネル１を高速回転させて回転塗布する。次に、塗布されたレジスト液を乾燥し、シャドウマスクを用いた露光工程、およびシャドウマスクを外した現像工程を経て、ダグ液を塗布することにより、パネル１の内面１ｂに黒色膜２が形成される。
【０００４】
パネル１の内面１ｂへのレジスト液の塗布は、パネル１の内面１ｂに所定量のレジスト液を供給した後、パネル１を高速回転させ、遠心力によりレジスト液を引き伸ばしてレジスト膜を形成するスピン法による塗布が主流である。
【０００５】
このような塗布方法によりレジスト膜を形成する際に、レジスト液の粘度がばらつくと、黒色膜２のベースとなるレジスト膜が所望の品位で形成されなくなる。
【０００６】
その結果、レジスト膜の厚さが不均一になり、むらによる不良や、黒色膜２の一部が剥がれ落ちる欠陥などが発生する。また、塗布の膜厚が変化することにより、例えば、黒色膜２のスリット３の幅が所定の幅と異なり、そのスリット３への蛍光体の塗布の際、他の色に異なる蛍光体が混ざるといった混色不良が発生する。
【０００７】
このように、レジスト液の粘度は、レジスト膜を形成する際の重要な因子であり、これを安定させることが品位の良い膜を形成するための１つの条件になっている。
【０００８】
従来、パネル１の内面１ｂへのレジスト液の塗布工程では、レジスト液を収容する塗布タンクからパネル１の内面１ｂに供給されるレジスト液の量が、実際にパネル１の内面１ｂに塗布するレジスト液の量より多めに設定されている。塗布に際しては、パネル１を回転させて、所望の膜厚のレジスト膜を形成するが、この際、余剰なレジスト液は回収して塗布タンク内に戻され、再利用される。そして、余剰な溶液を回収する装置としては、例えば、特開２００１−３０７６２８号公報に記載されている構成が知られている。
【０００９】
しかし、回収されるレジスト液は、塗布時のパネル１の温度に影響され、レジスト液に含まれる水分が蒸発し、塗布タンクに収容されているレジスト液と回収されるレジスト液との粘度および液温が異なり、塗布工程の経過に伴って、次第に塗布タンクに収容されているレジスト液の液温が変化し、粘度にばらつきが生じている。
【００１０】
また、レジスト液を繰り返し回収して使用することにより、レジスト液に含まれる成分が組成変化したり、パネル１の内面１ｂに僅かに付着している薬液が蓄積されることにより、レジスト液が劣化してパネル１に対する付着能力が低下し、所定の感光機能が得られなくなる。
【００１１】
そこで、塗布するレジスト液の粘度および液温を一定に保つには、定期的に塗布タンクからレジスト液のサンプルを抜き取ってオフラインにて粘度および液温を測定しなければならない。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、塗布するレジスト液の粘度および液温を一定に保つには、定期的に塗布タンクからレジスト液のサンプルを抜き取ってオフラインにて粘度および液温を測定しなければならないため、作業効率が悪く、また、サンプルの測定の際、オンラインでの液温とオフラインでの測定時の液温とにずれが生じるため、粘度の測定誤差が生じ、その値に基づいて所望の粘度になるように希釈液を投入して調整したとしても、粘度にばらつきが生じる問題がある。
【００１３】
なお、陰極線管の製造工程において、レジスト液の塗布に限らず、蛍光体やダグ液の塗布についても同様の問題がある。
【００１４】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、溶液を塗布した陰極線管のパネルから余剰分として回収される溶液を適正状態に保って再利用し、溶液の塗布品位を維持できる溶液塗布方法およびその装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、陰極線管のパネルに塗布する溶液を塗布タンクに収容し、溶液を塗布した陰極線管のパネルから余剰分として回収される溶液を補正タンクに収容し、補正タンクに収容された溶液の状態を測定し、測定結果に応じて補正タンク内で溶液を適正状態に補正し、補正タンクの適正状態の溶液を塗布タンクに供給するものであり、陰極線管のパネルに塗布する溶液が適正状態に保たれ、溶液の塗布品位が維持される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１７】
なお、従来の技術で説明した構成と同一構成については同一符号を用いて説明する。
【００１８】
図１は溶液塗布装置の構成図を示し、溶液塗布装置１１は、レジスト液塗布装置であり、陰極線管のパネル１の内面１ｂに溶液としてレジスト液を塗布する塗布手段１２、回収する回収装置１３、および塗布手段１２にレジスト液を供給するとともに回収装置１３で回収されるレジスト液を再利用するレジスト液供給装置である溶液供給装置１４を有している。
【００１９】
塗布手段１２は、パネル１の内面１ｂにレジスト液を吐出するノズル１７、およびこのノズル１７からのレジスト液の吐出および吐出停止を制御する電磁弁１８を有している。
【００２０】
図２に示すように、パネル１は、溶液塗布装置１１の主機１９のキャリアヘッド２０に搭載され、このキャリアヘッド２０により、レジスト液（符号Ｒで示し、以下省略する）の塗布時にはパネル１の内面１ｂを上向きにして回転可能とし、余剰分のレジスト液の回収時にはパネル１の内面１ｂを下向きにして回転可能とする。
【００２１】
また、回収装置１３は、キャリアヘッド２０によって下向きにしたパネル１が進入状態で回転可能とする回収容器２３を有し、パネル１の高速回転によって飛散する余剰分のレジスト液を回収容器２３に受け止めて回収する。回収容器２３の底部には、回収したレジスト液を溶液供給装置１４に送る回収口２４が形成されている。
【００２２】
また、図１に示すように、溶液供給装置１４は、陰極線管のパネル１に塗布するレジスト液を収容する塗布タンク２７、回収装置１３から回収されるレジスト液を収容する補正タンク２８、この補正タンク２８に収納されたレジスト液の状態を測定する測定手段２９、この測定手段２９による測定結果に応じて補正タンク２８内でレジスト液を適正状態に補正する補正手段３０、補正タンク２８のレジスト液を塗布タンク２７に供給する供給手段３１、塗布タンク２７および補正タンク２８に補充するレジスト液を収容する補充タンク３２、塗布タンク２７と補正タンク２８と補充タンク３２とに収容されたレジスト液の液温を所定温度に保つ恒温装置３３などを備えている。
【００２３】
塗布タンク２７は、内側槽３５と外側槽３６との２重槽構造に形成され、内側槽３５にレジスト液が収容されており、内側槽３５のレジスト液を攪拌する攪拌手段３７、およびレジスト液の液量を検知するレベルセンサ３８を備えている。塗布タンク２７の内側槽３５には、塗布タンク２７の下部からレジスト液を圧送するポンプ３９、レジスト液を濾過するフィルタ４０、および塗布手段１２の電磁弁１８を経て塗布タンク２７の上部に接続される塗布管路４１が接続されている。そして、ポンプ３９の作動によって塗布タンク２７内のレジスト液が塗布管路４１を通じて循環し、この状態で電磁弁１８を切り換えることでノズル１７からレジスト液が吐出する。
【００２４】
補正タンク２８は、内側槽４３と外側槽４４との２重槽構造に形成され、内側槽４３にレジスト液が収容されており、内側槽４３のレジスト液を攪拌する攪拌手段４５、レジスト液の液量を検知するレベルセンサ４６、およびレジスト液の劣化を白濁状態から検知するための劣化検知手段としての画像センサ４７を備えている。
【００２５】
補正タンク２８の内側槽４３には、回収容器２３から回収されるレジスト液を送り込む回収管路４８が接続されている。
【００２６】
補正タンク２８の内側槽４３には、補正タンク２８の下部から管路を切り換える三方弁である電磁弁４９、レジスト液を圧送するポンプ５０、レジスト液を濾過するフィルタ５１、レジスト液の状態を測定する測定手段２９、および管路を切り換える三方弁である電磁弁５２を経て補正タンク２８の上部に接続される循環管路５３が接続されている。さらに、循環管路５３の一部である電磁弁４９、ポンプ５０、フィルタ５１、測定手段２９および電磁弁５２までを共用して、電磁弁５２から塗布タンク２７の上部に接続される供給管路５４が接続され、この供給管路５４にて補正タンク２８の溶液を塗布タンク２７に供給する供給手段３１が構成されている。
【００２７】
電磁弁４９は、補正タンク２８側に対してポンプ５０側と廃液手段５５側とを切り換え接続するもので、廃液手段５５側に切り換えることによって補正タンク２８内のレジスト液が自然落下によって廃液手段５５に排出される。
【００２８】
また、測定手段２９は、レジスト液の粘度、密度、動粘度（＝粘度／密度）および液温を同時に測定することができる例えばソラトロン社製の測定器が適している。レジスト液の粘度は、粘度と密度とを考慮した動粘度で管理することが好ましく、動粘度を測定できる測定器が用いられる。
【００２９】
また、補正手段３０は、例えば純水などの希釈液を供給する希釈液供給手段５７を備えている。この希釈液供給手段５７は、希釈液を収容する希釈液タンク５８を有し、この希釈液タンク５８には、供給する希釈液の流量を測定する流量計５９、および管路を開閉する電磁弁６０を経て補正タンク２８に接続される希釈液管路６１が接続されている。
【００３０】
また、補充タンク３２は、内側槽６３と外側槽６４との２重槽構造に形成され、内側槽６３に補充用のレジスト液が収容されている。補充タンク３２の内側槽６３には、三方弁である電磁弁６５を介して塗布タンク２７および補正タンク２８に接続される補充管路６６が接続されている。そして、電磁弁６５の切り換えによって補充タンク３２内のレジスト液が自然落下によって塗布タンク２７または補正タンク２８に補充される。
【００３１】
また、恒温装置３３は、塗布タンク２７の外側槽３６、補正タンク２８の外側槽４４、および補充タンク３２の外側槽６４に接続される恒温管路６８を有し、冷却または加熱によって所定温度に調整した液体が恒温管路６８を通じて各外側槽３６，４４，６４に循環し、塗布タンク２７、補正タンク２８および補充タンク３２に収容されるレジスト液の液温が所定温度に保たれる。
【００３２】
また、溶液塗布装置１１を制御する制御手段７１を有し、この制御手段７１には、データ収集および制御機能を備えたものを用いており、測定手段２９からの測定値、レベルセンサ３８，４６からの検出信号、画像センサ４７からの検出信号および流量計５９からの検出信号などがそれぞれ入力される。また、制御手段７１からは、各電磁弁１８，４９，５２，６０，６５、ポンプ３９，５０、および恒温装置３３などに制御信号が出力される。
【００３３】
制御手段７１にはモニタ装置７２が接続され、このモニタ装置７２は測定手段２９の測定値、希釈液の補正状態、各電磁弁１８，４９，５２，６０，６５、ポンプ３９，５０および恒温装置３３の状態などを表示する。そして、モニタ装置７２の画面にタッチパネルを備え、このタッチパネルによって希釈液の量などの各種設定事項を任意に設定可能とする。
【００３４】
そして、制御手段７１は、測定手段２９による測定結果に応じて補正タンク２８内で溶を適正状態に補正する機能、つまり、測定手段２９による動粘度の測定結果に応じてレジスト液を所定の動粘度にするのに必要とする希釈液の量を求め、希釈液供給手段５７から求められた量の希釈液を補正タンク２８に供給させる機能、画像センサ４７での溶液の劣化の検知に基づき、補正タンク２８から所定量の溶液を排出させるとともに補充タンク３２の溶液を補充タンク２８に供給させる機能などを有している。
【００３５】
次に、溶液塗布装置１１の動作について説明する。
【００３６】
塗布管路４１のポンプ３９の作動中に電磁弁１８を開くことで、塗布タンク２７のレジスト液をノズル１７から吐出させ、上向き状態のパネル１の内面１ｂにレジスト液をチャージする。パネル１を高速回転させ、レジスト液を遠心力によってパネル１の内面１ｂ全体に引き伸ばしてレジスト膜を形成する。
【００３７】
パネル１の内面１ｂを下向きにして回収装置１３内に進入させるとともにパネル１を高速回転させ、パネル１から余剰分のレジスト液を遠心力により吹き飛ばして回収装置１３に回収する。回収装置１３に回収したレジスト液を回収管路４８から補正タンク２８に送り込む。
【００３８】
また、塗布タンク２７からのレジスト液の塗布動作によって次第に塗布タンク２７内のレジスト液の量が少なくなっていく。塗布タンク２７のレベルセンサ３８が下限を検出すれば、補正タンク２８または補充タンク３２からレジスト液を塗布タンク２７にその上限まで補充する。このとき、補正タンク２８からの補充を優先させる。
【００３９】
補正タンク２８から補充する場合には、電磁弁５２を補正タンク２７側と塗布タンク２７側とが接続する供給管路５４に切り換え、ポンプ５０の作動で補正タンク２８内のレジスト液を塗布タンク２７に補充する。但し、この補正タンク２８からレジスト液の補充は、補正タンク２８内のレジスト液が適正状態にある場合に限られる。
【００４０】
補正タンク２８のレジスト液が適正状態にないために補充できない場合や適正状態にあってもレジスト液が不足する場合などに、補充タンク３２から補充する場合には、電磁弁６５を補充タンク３２側と塗布タンク２７側とが接続される管路に切り換え、補充タンク３２内のレジスト液を塗布タンク２７に補充する。
【００４１】
また、補正タンク２８では、レジスト液の供給時以外のときに、自動的に収容されているレジスト液の測定動作をする。この測定動作では、電磁弁５２を補正タンク２７の下部から上部に至る循環管路５３に切り換え、ポンプ５０の作動で補正タンク２８内のレジスト液を循環管路５３に循環させる。循環管路５３の測定手段２９でレジスト液の粘度、密度、動粘度（＝粘度／密度）および液温を測定し、制御手段７１で動粘度の測定値と予め設定された基準値とを比較する。
【００４２】
補正タンク２８に回収されたレジスト液の動粘度は、レジスト液をパネル１の内面１ｂにチャージして塗布する際にレジスト液の水分が蒸発するため、塗布動作の繰り返しに伴って次第に高くなる。
【００４３】
制御手段７１は、動粘度の測定値が予め設定された基準値より高いと判断すれば、レジスト液の物理特性に基づき必要とする希釈液の量を算出し、算出した量の希釈液を希釈液供給手段５７から補正タンク２８に供給させる。希釈液供給手段５７では、電磁弁６０を開き、希釈液タンク５８の希釈液を希釈液管路６１から補正タンク２８に送り込み、このときの希釈液の流量を流量計５９で測定し、流量が算出した量に達したら電磁弁６０を閉じる。
【００４４】
補正タンク２８に送り込んだ希釈液を攪拌手段４５でレジスト液と攪拌混合し、レジスト液の動粘度を予め設定された適正状態に補正する。
【００４５】
また、補正タンク２８では、レジスト液の劣化状態を測定する劣化測定動作をする。この劣化測定動作では、画像センサ４７で補正タンク２８に回収されたレジスト液を撮影し、制御手段７１により画像センサ４７で撮影された画像情報に基づきレジスト液の白濁状態を濃淡から判断する。
【００４６】
制御手段７１は、濃淡からレジスト液が白濁状態にあることを判断すれば、濃淡の段階別に廃液量を設定し、電磁弁４９を補正タンク２８側と廃液手段５５側とが接続するように切り換え、補正タンク２８内のレジスト液を設定された廃液量分だけ廃液手段５５に廃液する。その後、電磁弁４９を循環管路５３側に戻し、補充タンク３２のレジスト液を廃液量に対応した所定量または補正タンク２８の上限まで補正タンク２８に補充する。補充タンク３２からの補充は、電磁弁６５を補充タンク３２側と補正タンク２８側とが接続される管路に切り換え、補充タンク３２内のレジスト液を補正タンク２８に補充する。
【００４７】
補正タンク２８に送り込んだ希釈液を攪拌手段４５でレジスト液と攪拌混合し、レジスト液の劣化を緩和させるように補正する。
【００４８】
また、図３には、レジスト液をサンプリングして測定した温度と粘度との関係を示す。温度を曲線Ａ、粘度を曲線Ｂに示す。なお、この関係は、レジスト液の塗布条件範囲内での温度と粘度との関係を示すものであり、測定の値は複数回の測定の中央値で記載している。
【００４９】
図３に示すように、レジスト液の温度が上昇することで、レジスト液の分子相互の引力が弱まり、レジスト液の粘度が低下する傾向にある。
【００５０】
したがって、レジスト液の温度変化は、粘度ばらつきの要因の１つであり、粘度条件のみで適正範囲に粘度を調整する制御は困難となる。
【００５１】
そのため、恒温装置３３により塗布タンク２７、補正タンク２８および補充タンク３２内のレジスト液の液温を一定に保つことにより、粘度ばらつきの要因を減少させ、動粘度で管理することによりレジスト液の塗布品位の安定が計れる。
【００５２】
以上のように、塗布タンク２７に収容されたレジスト液をパネル１に塗布し、レジスト液を塗布したパネル１から余剰分として回収されるレジスト液を補正タンク２８に収容し、補正タンク２８に収容されたレジスト液の状態を測定し、測定結果に応じて補正タンク２８内でレジスト液を適正状態に補正し、補正タンク２８の適正状態の溶液を塗布タンク２７に供給するため、パネル１に塗布するレジスト液を適正状態に保つことができ、レジスト液の塗布品位を維持できる。
【００５３】
補正タンク２８に収容されたレジスト液の動粘度を測定し、動粘度の測定結果に応じて希釈液を補正タンク２８に供給するため、回収されたレジスト液の動粘度を適正状態に保つことができる。
【００５４】
恒温装置３３により、塗布タンク２７、補正タンク２８および補充タンク３２に収容された溶液の液温を所定温度に保つため、粘度ばらつきを防止できる。
【００５５】
画像センサ４７を用いて補正タンク２８に収容されるレジスト液の劣化を検知し、補正タンク２８から所定量のレジスト液を排出させ、補充用のレジスト液を収容する補充タンク３２のレジスト液を補正タンク２８に供給するため、レジスト液の劣化を軽減できる。
【００５６】
なお、前記実施の形態では、溶液としてレジスト液について説明したが、レジスト液に限らず、蛍光体やダグ液などのパネル１の内面１ｂに塗布する溶液についても同様に適用でき、同様の作用効果が得られる。
【００５７】
【発明の効果】
本発明によれば、塗布タンクに収容された溶液を陰極線管のパネルに塗布し、溶液を塗布した陰極線管のパネルから余剰分として回収される溶液を補正タンクに収容し、補正タンクに収容された溶液の状態を測定し、測定結果に応じて補正タンク内で溶液を適正状態に補正し、補正タンクの適正状態の溶液を塗布タンクに供給するため、陰極線管のパネルに塗布する溶液を適正状態に保つことができ、溶液の塗布品位を維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す溶液塗布装置の構成図である。
【図２】同上溶液塗布装置の一部の説明図である。
【図３】同上溶液としてのレジスト液の温度と粘度との関係を示すグラフである。
【図４】陰極線管のパネルを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図である。
【図５】陰極線管のパネルに形成する黒色膜を示す説明図である。
【図６】黒色膜の製造工程を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１　　パネル
１１　　溶液塗布装置
１２　　塗布手段
２７　　塗布タンク
２８　　補正タンク
２９　　測定手段
３０　　補正手段
３１　　供給手段
３２　　補充タンク
３３　　恒温装置
４７　　劣化検知手段としての画像センサ
５７　　希釈液供給手段
７１　　制御手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
2004073971.tif 000005
【図４】
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【図５】
2004073971.tif 000007
【図６】
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