JP2002279896A - 陰極線管の製造方法とその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 既設備を利用し、水銀ランプの動作寿命短縮
を防止し、無駄な電力消費なしに低照度露光で蛍光スク
リーン形成が可能な陰極線管の製造装置の提供。 【解決手段】 露光時はレンズ及びフィルタ２１の露光
むら防止の揺動が行なわれ、インバータ１４ｂから水銀
ランプに５００Ｖの電圧が印加され、シャッタ２３が１
０秒間開かれ、フェースパネル１の内面のＰＶＰに、ア
パーチャグリル板３を介し、照度０．５ｍＷ／ｃｍ²で
１０秒間の露光が行なわれ、各色の露光終了後のフェー
スパネル１の交換時に、システム制御ユニット１０のエ
ージング指令で、インバータ１４ｂから水銀ランプに定
格電圧の２．５〜３．０倍の電圧が３０秒間印加される
エージングにより、水銀ランプの透光面や電極への不純
物の付着が防止され、既設備利用のエージングで、水銀
ランプの動作寿命が延長し露光回数が増加し、ＣＲＴの
製造コストと露光設備の維持コストの低減が可能にな
る。

Description

【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製造方法
と陰極線管の製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディスプレイモニタなどに使用される陰
極線管（ＣＲＴ）では、フェースパネルの内面に、例え
ばストライプ状の３原色の蛍光体パターンからなる蛍光
体ストライプ（ＰＳ）と、隣合う各蛍光体パターン間に
ストライプ状に形成され、ＰＳを分離して画質を向上さ
せるカーボンストライプ（ＣＳ）とからなる蛍光スクリ
ーンが形成されている。ＣＲＴに対して、高解像度の高
密度表示が要求されるに従って、ＰＳとＣＳからなる蛍
光スクリーンが高精密化される傾向にあり、蛍光スクリ
ーンの形成は陰極線管の製造上で重要な地位を占めてい
る。

【０００３】このように高精密化された蛍光スクリーン
を、フェースパネルの内面に露光焼付によって形成する
ために、特定濃度の露光に必要な露光量が、照度と照射
時間の条件により変化するという相反則不軌（ｒｅｃｉ
ｐｒｏｃｉｔｙ ｌａｗ ｆａｉｌｕｒｅ）の特性に基づ
き、低照度露光に適応した特性の感光結合剤を使用し
て、超高圧水銀ランプによる低照度での露光が行なわれ
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、低照度露光の
ために、露光用光源である水銀ランプへの印加電圧を低
下させて露光を行なうと、水銀ランプの透光面や電極に
不純物が付着することにより、水銀ランプの特性が劣化
することが明らかになっており、発明者らの実験調査に
よると、動作寿命が通常照度での露光を行なう場合に比
してほぼ１／２に短縮しているという問題が明らかにな
った。この問題を解決するために、ランプハウスの開口
部を小径化し、対応する露光レンズとフィルタを変更す
ることにより、水銀ランプへの印加電圧を低下すること
なく低照度露光を行なう方法が取られている。しかし、
この方法ではランプハウスとその周辺部分での装置の改
作が必要となり、設備コスト上で問題が生じると共に、
無駄な電力消費があり電力の有効利用上でも問題が生じ
る。

【０００５】本発明は、前述したような陰極線管製造の
現状に鑑みてなされたものであり、その第１の目的は、
従来の設備をそのまま利用し、露光用光源の動作寿命の
短縮を防止し、無駄な電力消費なしに低照度露光による
蛍光スクリーンの形成が可能な陰極線管の製造方法を提
供することにある。また、本発明の第２の目的は、従来
の設備をそのまま利用し、露光用光源の動作寿命の短縮
を防止し、無駄な電力消費なしに低照度露光による蛍光
スクリーンの形成が可能な陰極線管の製造装置を提供す
ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記第１の目的を達成す
るために、請求項１記載の発明は、陰極線管のフェース
パネルの内面に対向して配置した露光用光源によって、
前記フェースパネルの内面に、露光焼付により蛍光スク
リーンを形成する陰極線管の製造方法において、前記蛍
光スクリーンの形成時に、予め設定した第１の駆動電圧
で、予め設定した第１の時間にわたって、前記露光用光
源を発光させることにより、前記フェースパネルの内面
に蛍光スクリーンを露光焼付により形成する露光焼付ス
テップと、該露光焼付ステップによる露光焼付の終了後
に、前記第１の駆動電圧より高い予め設定した第２の駆
動電圧で、予め設定した第２の時間にわたって、前記露
光用光源を発光させることにより、該露光用光源の管内
への不純物付着防止のエージングを行うエージングステ
ップとを有することを特徴とするものである。

【０００７】このような方法によると、蛍光スクリーン
の形成時には、露光焼付ステップで、予め設定した第１
の駆動電圧で予め設定した第１の時間にわたって、露光
用光源を発光させることにより、フェースパネルの内面
に蛍光スクリーンが露光焼付により形成され、該露光焼
付ステップでの露光焼付の終了後に、エージングステッ
プで、第１の駆動電圧より高い予め設定した第２の駆動
電圧で、予め設定した第２の時間にわたって、露光用光
源を発光させることにより、該露光用光源の管内への不
純物の付着が防止され、既設備をそのまま使用したエー
ジングにより、露光用光源の動作寿命が延長されワーク
露光回数が増加し、陰極線管の製造コストが低減すると
共に、露光設備の維持コストが低減される。

【０００８】同様に前記目的を達成するために、請求項
２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記蛍
光スクリーンの蛍光材が、相反則不軌特性に基づき、前
記第１の駆動電圧で前記第１の時間にわたる露光に適応
した感光特性を備えていることを特徴とするものであ
る。

【０００９】このような方法によると、請求項１記載の
発明での作用に加えて、蛍光スクリーンの蛍光材が、相
反則不軌特性に基づき、第１の駆動電圧で第１の時間に
わたる露光に適応した感光特性を備えているので、蛍光
スクリーンの形成時に、最適の露光焼付が行なわれ、最
大精度の蛍光スクリーンが形成される。

【００１０】前記第２の目的を達成するために、請求項
３記載の発明は、陰極線管のフェースパネルの内面に対
向して配置した露光用光源によって、前記フェースパネ
ルの内面に、露光焼付により蛍光スクリーンを形成する
陰極線管の製造装置において、前記蛍光スクリーンの形
成時に、予め設定した第１の駆動電圧で予め設定した第
１の時間にわたって、前記露光用光源を発光させること
により、前記フェースパネルの内面に蛍光スクリーンを
露光焼付により形成する露光焼付手段と、該露光焼付ス
テップによる露光焼付の終了後に、前記第１の駆動電圧
より高い予め設定した第２の駆動電圧で、予め設定した
第２の時間にわたって、前記露光用光源を発光させるこ
とにより、該露光用光源の管内への不純物付着防止のエ
ージングを行うエージング手段と前記露光焼付手段によ
る露光焼付動作と前記エージング手段によるエージング
動作との制御を行う制御手段とを有することを特徴とす
るものである。

【００１１】このような手段によると、蛍光スクリーン
の形成時には、露光焼付手段によって、予め設定した第
１の駆動電圧で予め設定した第１の時間にわたって、露
光用光源を発光させることにより、フェースパネルの内
面に蛍光スクリーンが露光焼付により形成され、該露光
焼付手段による露光焼付の終了後に、エージング手段に
よって、第１の駆動電圧より高い予め設定した第２の駆
動電圧で、予め設定した第２の時間にわたって、露光用
光源を発光させることにより、該露光用光源の管内への
不純物の付着が防止され、露光用光源の動作寿命が延長
されワーク露光回数が増加し、陰極線管の製造コストが
低減されると共に、露光設備の維持コストが低減され
る。

【００１２】同様に前記第２の目的を達成するために、
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、
前記蛍光スクリーンの蛍光材が、相反則不軌特性に基づ
き、前記第１の駆動電圧で前記第１の時間にわたる露光
に適応した感光特性を備えていることを特徴とするもの
である。

【００１３】このような手段によると、請求項３記載の
発明での作用に加えて、蛍光スクリーンの蛍光材が、相
反則不軌特性に基づき、第１の駆動電圧で前記第１の時
間にわたる露光に適応した感光特性を備えているので、
蛍光スクリーンの形成時に、最適の露光焼付が行なわ
れ、最大精度の蛍光スクリーンが形成される。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に本発明を、陰極線管の製造
装置に係る一実施の形態に基づき図１を参照して説明す
る。図１は本実施の形態の構成を示す説明図である。

【００１５】本実施の形態では、内面に蛍光スクリーン
が形成される陰極線管のフェースパネル１が載置される
座台５が配設され、この座台５には、座台５の位置を微
調整することによりフェースパネル１の位置を微調整す
るパネルシフト機構６が取り付けられ、パネルシフト機
構６には駆動用のモータ７が接続されている。この場
合、座台５は陰極線管の流れ製造工程内に配設されてい
て、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色に対応する露光が終了したフェース
パネル１は、自動的に座台５から取り除かれ、次の露光
対象のフェースパネル１が自動的に座台５に載置される
ように構成されている。また、座台５に近接対向して遮
光板１７が配置され、遮光板１７にはフェースパネル１
に対する遮光板１７位置を微調整する遮光板シフト機構
１６が取り付けられ、遮光板シフト機構１６には駆動用
のモータ１２が接続されている。

【００１６】一方、本実施の形態には、露光時の光源と
なる水銀ランプが内蔵されたランプハウス２２が設けら
れ、このランプハウス２２には、ランプハウス２２をフ
ェースパネル１に対して近付け或いは遠ざけるような位
置調整を行なう光源位置シフト機構２４が取り付けら
れ、光源位置シフト機構２４には駆動用のモータ１３が
接続され、ランプハウス２２の光放射口には、シャッタ
２３が取り付けられている。また、ランプハウス２２に
取り付けられたシャッタ２３と遮光板１７との間に、レ
ンズホルダ回転機構２０が配設され、このレンズホルダ
回転機構２０には、陰極線管の機種やサイズに対応し
て、各種のレンズホルダ２５が着脱自在に装着可能な構
成になっており、選択されてレンズホルダ回転機構２０
に装着されるレンズホルダ２５には、ＲＧＢ各色に対応
するレンズ及びフィルタ２１が搭載されており、モータ
８によって駆動されるレンズホルダ回転機構２０と、レ
ンズ摺動機構の摺動駆動により、選択された色のレンズ
及びフィルタ２１が、ランプハウス２２の光軸位置に移
送位置決めされるような構成になっている。

【００１７】ところで、本実施の形態では、全体の動作
を制御するシステム制御ユニット１０が設けられ、シス
テム制御ユニット１０には、システム制御ユニット１０
の指令に基づき、各色での露光に対応するレンズ選択の
指令信号を出力するインバータ１４ａと、システム制御
ユニット１０の指令に基づき、露光電圧信号とエージン
グ電圧信号とを選択出力するインバータ１４ｂとが接続
され、インバータ１４ａにはモータ８が接続され、イン
バータ１４ｂにはランプハウス２２が接続されている。
また、システム制御ユニット１０には、露光位置にセッ
トされたレンズ及びフィルタ２１の揺動スピードを制御
する揺動スピードコントローラ１５が接続され、さら
に、システム制御ユニット１０には、モータ１２を駆動
するドライバ１１ａ、モータ１３を駆動するドライバ１
１ｂ、及びモータ７を駆動するドライバ１１ｃが接続さ
れ、ドライバ１１ａにはモータ１２が、ドライバ１１ｂ
にはモータ１３が、ドライバ１１ｃにはモータ７がそれ
ぞれ接続されている。

【００１８】このような構成の本実施の形態の動作を説
明する。本実施の形態では、カーボンストライプの形成
工程に使用する感光結合剤として、ＰＶＰ（ポリビニル
ピロリドン）の混合スラリを使用して、相反則不軌の特
性に基づき、水銀ランプによる低照度での露光が行なわ
れる。この場合、水銀ランプへの印加電圧はほぼ５００
Ｖで、ＰＶＰの混合スラリの照度は０．５ｍＷ／ｃｍ²
で、一回の露光時間は１０秒程度である。因みに従来感
光結合剤として使用されているＰＶＡ（ポリビニルアル
コール）の混合スラリに対する露光の場合は、水銀ラン
プへの印加電圧は１ｋＶ、照度は２．０ｍＷ／ｃｍ
²で、一回の露光時間は３秒ないし４秒である。

【００１９】本実施の形態においては、蛍光スクリーン
が形成される陰極線管の機種やサイズに対応するレンズ
ホルダ２５が予め選択されて、レンズホルダ回転機構２
０に装着され、座台５に載置されるフェースパネル１
は、流れ製造工程の前段で、洗浄され乾燥された後に、
フェースパネル１の内面にＰＶＰが均等に塗布され乾燥
された状態で、座台５上に送り込まれて載置される。こ
のようにＰＶＰが塗布されたフェースパネル１の内面に
フレーム２を介してアパーチャグリル板３が取り付けら
れ、陰極線管の種類とサイズに対応するレンズホルダ２
５が選択されて、レンズホルダ回転機構２０に装着され
る。選択装着されたレンズホルダ２５には、Ｒ、Ｇ、Ｂ
各色用のレンズ及びフィルタ２１が搭載されている。

【００２０】この状態から、フェースパネル１の内面に
対するカーボンストライプ（ＣＳ）形成動作が開始さ
れ、システム制御ユニット１０からの露光モード設定指
令によって、インバータ１４ａからは選択された例えば
赤色（Ｒ）のパーツの選択信号がモータ８に入力され、
レンズホルダ回転機構２０とレンズ摺動機構１８とによ
って、赤色に対応するレンズ及びフィルタ２１が選択さ
れて、ランプハウス２２内の水銀ランプの放射光軸位置
にセットされる。また、システム制御ユニット１０から
の露光モード設定指令によって、ドライバ１１ｂからの
駆動信号が入力されるモータ１３によって、ランプハウ
ス２２が、アパーチャグリル板３に対して近付き或いは
遠ざかるように微小位置調整される。

【００２１】さらに、システム制御ユニット１０からの
露光モード設定指令によって、ドライバ１１ｃからの駆
動信号が入力されるモータ７によって、パネルシフト機
構６が駆動され、座台５位置が微調整されることによ
り、フェースパネル１の微小位置調整が行なわれ、同時
に、システム制御ユニット１０からの露光モード設定指
令によって、ドライバ１１ａから駆動信号が入力される
モータ１２によって、遮光板シフト機構１６が駆動さ
れ、遮光板１７の位置が微調整される。

【００２２】次いで、システム制御ユニット１０から露
光指令が発せられ、揺動スピードコントローラ１５が駆
動され、赤色（Ｒ）に対応するレンズ及びフィルタ２１
が、フェースパネル１の機種やサイズに応じた最適の揺
動スピードで、露光むらを防止するために揺動される。
そして、この状態でシステム制御ユニット１０からの露
光指令によって、インバータ１４ｂからランプハウス２
２内の水銀ランプに５００Ｖの露光電圧が供給され、シ
ャッタ２３が１０秒開かれ、フェースパネル１の内面に
塗布されたＰＶＰに対して、アパーチャグリル板３を介
して、照度０．５ｍＷ／ｃｍ²で１０秒間の露光が行な
われ、この露光は１色について２回行なわれる。

【００２３】以上の動作が、引き続いて緑色（Ｇ）と青
色（Ｂ）についても行なわれ、各色についてそれぞれ２
回の露光処理が施され全体で６回の露光処理が行なわれ
る。各色での露光処理が終了すると、フェースパネル１
は座台５から取り外され、次のフェースパネル１が座台
５にセットされるが、このフェースパネル１の交換処理
時間の間に、システム制御ユニット１０からエージング
指令が発せられる。このエージング指令によって、イン
バータ１４ｂからランプハウス２２内の水銀ランプに定
格電圧の２．５〜３．０倍のエージング電圧が３０秒間
にわたって印加されるエージングが行なわれ、このエー
ジングによって、水銀ランプの透光面や電極に不純物が
付着することが防止される。

【００２４】一方、各色に対応する露光が終了し、座台
５から取り外されたたフェースパネル１には、分散剤の
注入が行なわれて、未露光のＰＶＰ部分が除去され、露
光されたＰＶＰ部分がストライプ状に残されたフェース
パネル１の内面に、カーボンが均一に注入塗布されてカ
ーボン膜が形成され、カーボン膜の乾燥後に溶解剤を注
入することによりＰＶＰを溶解させ、ＰＶＰ上のカーボ
ンを剥離する反転現像によって、フェースパネル１の内
面に、カーボンストライプ（ＣＳ）が形成される。

【００２５】このように、本実施の形態によると、ＰＶ
Ｐが塗布されたフェースパネル１の内面にアパーチャグ
リル板３が取り付けられ、陰極線管の種類とサイズに対
応するレンズホルダ２５が選択されて、レンズホルダ回
転機構２０に装着され、露光モード設定指令によって、
レンズホルダ回転機構２０とレンズ摺動機構１８によ
り、露光する色に対応するレンズ及びフィルタ２１が選
択されて水銀ランプの放射光軸位置にセットされ、ラン
プハウス２２が微小位置調整され、パネルシフト機構６
によりフェースパネル１の微小位置調整が行なわれ、遮
光板１７の位置が微調整される。そして、露光指令によ
って、揺動スピードコントローラ１５により、露光色に
対応するレンズ及びフィルタ２１の露光むら防止の揺動
が行なわれ、インバータ１４ｂから水銀ランプに５００
Ｖの電圧が印加され、シャツタ２３が１０秒間開かれ、
フェースパネル１の内面に塗布されたＰＶＰに対して、
アパーチャグリル板３を介して、照度０．５ｍＷ／ｃｍ
²で１０秒間の露光が行なわれる。

【００２６】この場合、本実施の形態では、各色での露
光の終了後のフェースパネル１の交換処理時間の間に、
システム制御ユニット１０からエージング指令が発せら
れ、インバータ１４ｂから水銀ランプに定格電圧の２．
５〜３．０倍のエージング電圧が３０秒間にわたって印
加されるエージングにより、水銀ランプの透光面や電極
に不純物が付着することが防止されるので、既設備をそ
のまま利用したエージングにより、水銀ランプの動作寿
命が延長されワーク露光回数が増加して、陰極線管の製
造コストを低減することが可能になると共に、露光設備
の維持コストを低減することも可能になる。

【００２７】なお、以上の実施の形態では、カーボンス
トライプ（ＣＳ）の形成時の各色での露光の終了後に、
ランプハウス２２内の水銀ランプに対して、不純物付着
防止のエージングを行なう場合を説明したが、本発明は
この実施の形態に限定されるものではなく、各色の蛍光
体ストライプ（ＰＳ）形成時において、各色での露光後
の現像によるＰＳ作成の時間の間にも、前述の方法によ
りエージングを行なうことも可能である。

【００２８】

【発明の効果】請求項１記載の陰極線管の製造方法に係
る発明によると、陰極線管のフェースパネルの内面に対
向して配置した露光用光源によって、フェースパネルの
内面に、露光焼付により蛍光スクリーンの形成が行なわ
れるが、蛍光スクリーンの形成時には、露光焼付ステッ
プで、予め設定した第１の駆動電圧で予め設定した第１
の時間にわたって、露光用光源を発光させることによ
り、フェースパネルの内面に蛍光スクリーンが露光焼付
により形成され、該露光焼付ステップでの露光焼付の終
了後に、エージングステップで、第１の駆動電圧より高
い予め設定した第２の駆動電圧で、予め設定した第２の
時間にわたって、露光用光源を発光させることにより、
該露光用光源の管内への不純物の付着が防止されるの
で、既設備をそのまま使用したエージングにより、露光
用光源の動作寿命が延長されワーク露光回数が増加し
て、陰極線管の製造コストを低減することが可能になる
と共に、露光設備の維持コストを低減することも可能に
なる。

【００２９】請求項２記載の発明によると、蛍光スクリ
ーンの蛍光材が、相反則不軌特性に基づき、第１の駆動
電圧で第１の時間にわたる露光に適応した感光特性を備
えているので、請求項１記載の発明で得られる効果に加
えて、蛍光スクリーンの形成時に、最適の露光焼付が行
なわれ、最大精度の蛍光スクリーンを形成することが可
能になる。

【００３０】請求項３記載の陰極線管の製造装置に係る
発明によると、陰極線管のフェースパネルの内面に対向
して配置した露光用光源によって、フェースパネルの内
面に、露光焼付により蛍光スクリーンの形成が行なわれ
るが、蛍光スクリーンの形成時には、露光焼付手段によ
って、予め設定した第１の駆動電圧で予め設定した第１
の時間にわたって、露光用光源を発光させることによ
り、フェースパネルの内面に蛍光スクリーンが露光焼付
により形成され、該露光焼付手段による露光焼付の終了
後に、エージング手段によって、第１の駆動電圧より高
い予め設定した第２の駆動電圧で、予め設定した第２の
時間にわたって、露光用光源を発光させることにより、
該露光用光源の管内への不純物の付着が防止されるの
で、露光用光源の動作寿命が延長されワーク露光回数が
増加して、陰極線管の製造コストを低減することが可能
になると共に、露光設備の維持コストを低減することも
可能になる。

【００３１】請求項４記載の発明によると、蛍光スクリ
ーンの蛍光材が、相反則不軌特性に基づき、第１の駆動
電圧で前記第１の時間にわたる露光に適応した感光特性
を備えているので、請求項３記載の発明で得られる効果
に加えて、蛍光スクリーンの形成時に、最適の露光焼付
が行なわれ、最大精度の蛍光スクリーンを形成すること
が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の陰極線の製造装置に係る一実施の形態
の構成を示す説明図である。

【符号の説明】

１・・フェースパネル、２・・フレーム、３・・アパー
チャグリル板、５・・座台、１０・・システム制御ユニ
ット、１４ａ、１４ｂ・・インバータ、２０・・レンズ
ホルダ回転機構、２１・・レンズ及びフィルタ、２２・
・ランプハウス、２３・・シャッタ、２５・・レンズホ
ルダ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 陰極線管のフェースパネルの内面に対向
   して配置した露光用光源によって、前記フェースパネル
   の内面に、露光焼付により蛍光スクリーンを形成する陰
   極線管の製造方法において、 前記蛍光スクリーンの形成時に、予め設定した第１の駆
   動電圧で、予め設定した第１の時間にわたって、前記露
   光用光源を発光させることにより、前記フェースパネル
   の内面に蛍光スクリーンを露光焼付により形成する露光
   焼付ステップと、 該露光焼付ステップによる露光焼付の終了後に、前記第
   １の駆動電圧より高い予め設定した第２の駆動電圧で、
   予め設定した第２の時間にわたって、前記露光用光源を
   発光させることにより、該露光用光源の管内への不純物
   付着防止のエージングを行うエージングステップとを有
   することを特徴とする陰極線管の製造方法。
2. 【請求項２】 前記蛍光スクリーンの蛍光材が、相反則
   不軌特性に基づき、前記第１の駆動電圧で前記第１の時
   間にわたる露光に適応した感光特性を備えていることを
   特徴とする請求項１記載の陰極線管の製造方法。
3. 【請求項３】 陰極線管のフェースパネルの内面に対向
   して配置した露光用光源によって、前記フェースパネル
   の内面に、露光焼付により蛍光スクリーンを形成する陰
   極線管の製造装置において、 前記蛍光スクリーンの形成時に、予め設定した第１の駆
   動電圧で予め設定した第１の時間にわたって、前記露光
   用光源を発光させることにより、前記フェースパネルの
   内面に蛍光スクリーンを露光焼付により形成する露光焼
   付手段と、 該露光焼付ステップによる露光焼付の終了後に、前記第
   １の駆動電圧より高い予め設定した第２の駆動電圧で、
   予め設定した第２の時間にわたって、前記露光用光源を
   発光させることにより、該露光用光源の管内への不純物
   付着防止のエージングを行うエージング手段と、 前記露光焼付手段による露光焼付動作と前記エージング
   手段によるエージング動作との制御を行う制御手段とを
   有することを特徴とする陰極線管の製造装置。
4. 【請求項４】 前記蛍光スクリーンの蛍光材が、相反則
   不軌特性に基づき、前記第１の駆動電圧で前記第１の時
   間にわたる露光に適応した感光特性を備えていることを
   特徴とする請求項３記載の陰極線管の製造装置。