JPH06267413A - ブラウン管用パネルフェースの表面処理方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】スピンコート法によりブラウン管用パネルフェ
ースに均一膜厚の透明導電膜、反射防止膜等の被膜を形
成する。 【構成】ブラウン管パネル１はスピンコーター装置回転
台２に固定され、パネル形状にほぼ相似なカバー３は回
転台２に固定されブラウン管パネル１と同軸同速度で回
転するようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スピンコート法によ
り、パネルフェースに均一膜厚の透明導電膜、反射防止
膜等の被膜を形成するブラウン管用パネルフェースの表
面処理方法及びその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ブラウン管用パネルフェースにス
ピンコート法を用いて透明導電膜、反射防止膜等を被着
させることはあまり一般的ではない。これは、一般にス
ピンコート法は、比較的軽量な平板基板を１０００ｒｐ
ｍ以上の高速回転で回転させ、処理液を塗布する方法で
あり、ブラウン管のように数ｋｇ〜数十ｋｇの重量を有
し、球面、非球面もしくはシリンドリカル形状を有する
基板においては実施が困難であるからである。

【０００３】一般的なスピンコートにおいては、比較的
小さくかつ平板な基板を用い１０００ｒｐｍ以上の高速
回転で実施するため、基板周辺部に膜厚ムラ（干渉色）
が発生しにくい。

【０００４】しかし、ブラウン管パネルに実施する際に
は、その重量が大きいために１０００ｒｐｍ以上の高速
回転は困難であるので１０００ｒｐｍ未満の低速回転で
行う必要があり、かつブラウン管パネルは球面、非球面
もしくはシリンドリカル形状等の凸型曲面形状を有する
ため、塗布液が伸びにくくパネル周辺に膜厚ムラ発生な
どの問題が生じる。

【０００５】一般にスピンコート法により薄膜形成を行
う場合、塗布液の蒸発速度を適当な範囲にコントロール
することが均一な薄膜形成に効果があるが、従来の装置
では溶媒の蒸気は空気中に蒸発して行くために、雰囲気
温度及び湿度を精密にコントロールする必要があり、ま
た雰囲気温度及び湿度を精密に制御できた場合でもパネ
ルフェースの全面から均一な速度で溶媒の蒸発を起こす
ことは困難である。また、塗布液の溶媒を選択する場合
にも、蒸発速度が雰囲気の温度と湿度に制約されるため
に選択の幅は広くない。

【０００６】さらに従来のスピンコート方法では、スピ
ンコート装置周辺の雰囲気中の塵埃がコーティング中に
パネルフェースに付着することによるコーティング欠点
発生が歩留まりを低下させるために、最終的に製品の製
造コスト上昇につながるという問題がある。

【０００７】パネルフェース面に塗布液を塗布するスピ
ンコート方法において、上記問題のうち特に膜厚ムラを
低減する方法が、特開平１−２８１６３７号公報、特開
平２−１２７３６号公報等に提案されている。特開平１
−２８１６３７号公報の方法は、回転中にパネルフェー
ス中央部の塗布液の被膜をホットエアーにより強制的に
乾燥していくことでパネルフェース内に塗布された塗布
液の乾燥速度を調節し、膜厚ムラを抑制しようとするも
のであった。

【０００８】しかし、この方法ではホットエアーを供給
することによって気流の乱れが生じ、気流の流れの模様
が膜厚ムラとなって現れる可能性があるばかりでなく、
ホットエアーの温度、供給量、タイミング、供給位置な
どの制御が困難であり、供給するホットエアーのクリー
ン度も非常に高いものが要求されるため、工業的な安定
生産には適用が難しい。

【０００９】また、特開平２−１２７３６号公報にはパ
ネルの周囲及びフェース面の近傍に板状体を設けること
で回転中の風を防止し、膜厚ムラを抑制する装置が提案
されている。この方法はパネル面近傍の気流を制御する
ことで塗膜の均一化を図るものであるが、気流の微妙な
制御は非常に困難であるために、高精度の膜厚制御は難
しい。特に低反射性能を要求されるような多層膜の反射
防止膜形成を目的とするコーティングでは、製品の膜厚
均一性は不十分である。

【００１０】特にパネルフェースに屈折率の異なる多層
膜を設け、光の干渉作用を利用して、パネルフェースで
の反射防止作用を発現する場合、一般にパネルフェース
に反射色が現れるが、形成された薄膜の微妙な膜厚ムラ
がこの反射色の色調を変化させるため、目視により容易
に膜厚ムラが判別できる。また、塵埃による膜欠点が発
生した場合でも、欠点部近傍の膜厚は微妙に変化するた
め、欠点周辺で色調変化を起こす。最近では反射防止膜
に限らず、例えば帯電防止膜、低反射帯電防止膜等の様
々な表面処理をブラウン管表面に施すことが提案されて
いるが、色調変化（膜厚ムラ）や欠点の少ない、均一か
つ平滑な薄膜を工業的に安定して形成することは困難で
ある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は従来技術が有
していた前述の欠点を解消し、均一かつ平滑な機能性薄
膜をブラウン管用パネルフェース表面に形成できる優れ
た製造方法及びその装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述の問題点
を解決するためになされたものであり、第１の発明とし
て、スピンコート法によりブラウン管のパネルフェース
に薄膜を形成するブラウン管用パネルフェースの表面処
理装置において、該パネルを載せる回転台上部に該パネ
ルを覆うような構造体を設け、該構造体と該パネルを同
軸かつ同速度で回転させることを特徴とするブラウン管
パネルフェースの表面処理方法を提供するものである。

【００１３】第２の発明として、スピンコート法により
ブラウン管用パネルフェースに薄膜を形成するブラウン
管用パネルフェースの表面処理装置において、該パネル
を載せる回転台上部に該パネル全体を覆う構造体を設
け、該構造体と回転台とが該パネルを密閉するかあるい
は密閉に近い空間を形成しつつ回転することを特徴とす
るブラウン管パネルフェースの表面処理装置を提供する
ものである。

【００１４】また、本発明装置の好ましい１態様とし
て、パネルを載せる回転台とパネルを覆う構造体とがパ
ネルを密閉する空間を形成しつつ回転するブラウン管パ
ネルの表面処理装置を提供するものである。

【００１５】図１に本発明の一実施例を示すスピンコー
ト薄膜形成装置を示す。ブラウン管パネル１はパネル中
心軸を軸に回転塗布できるようスピンコーター装置回転
台２に設置されている。コーター装置停止中あるいはコ
ーター装置を回転させながらこのパネル全面に塗布液を
塗り広げた後、パネルにパネルを覆う構造体をかぶせ密
閉し、１００から１０００ｒｐｍ程度の回転数で回転さ
せ塗膜を均一にのばし薄膜化する。

【００１６】構造体の形状には特に制約はないが、塗膜
の均一性をより高めるためにはパネルと相似形であるこ
とが好ましい。パネルと該構造体が同期して回転するこ
とにより構造体内部の空気もパネルと同位相で回転し、
コーティング中にはパネル近傍の空気がパネルに対して
相対的に停止していることに特徴がある。構造体は回転
台２と密着して密閉空間を形成する必要は必ずしもない
が、より精密に構造体内部の気流を制御し、かつより精
密に溶媒の蒸発速度をコントロールするためには、密閉
空間を形成する方が好ましい。

【００１７】

【作用】本発明において、表面処理装置は、回転台上に
パネルを覆う構造体を具備することにより、パネルフェ
ース上に存在する空気をパネルと同位相で回転させ、パ
ネルに対して相対的にパネルフェース上の空気を停止さ
せ、パネル全面にわたってコート液の乾燥速度を均一化
し、膜厚ムラ（干渉色）の発生を防止する。

【００１８】また、構造体内部の塗布液の溶媒蒸気密度
をコーティングプロセス全般にわたってほぼ一定にコン
トロールできるので、塗布液乾燥のタイミングを塗布液
中の溶媒の蒸発速度とは独立にコントロール可能とな
る。

【００１９】さらに表面処理のプロセス中に回転台上で
パネルを構造体が覆うことにより、パネルフェースに付
着する塵埃等の異物が減少し、この異物が原因となる薄
膜の欠点を防止する。

【００２０】

【実施例】以下本発明について、図１〜図６に示す実施
例に基づいて説明するが、以下の実施例は本発明の範囲
を限定するものではない。

【００２１】（実施例１）図１と図２において、１はブ
ラウン管パネルであり、スピンコーター装置回転台２に
固定されている。３はパネル形状にほぼ相似なカバー
で、回転台２に固定されブラウン管パネル１と同軸同速
度で回転するようになっている。使用するパネル対角長
に対して０〜６００ｍｍ程度長い対角長を有し、好まし
くは１０〜１００ｍｍである。１０ｍｍ未満ではカバー
の開閉の際にパネルと干渉し、開閉に支障が生じるため
好ましくなく、１００ｍｍ超では気流制御が難しくなる
ため好ましくない。

【００２２】パネルフェースと相似形カバー３の下面と
の間隔は５〜２００ｍｍで、好ましくは１０〜５０ｍｍ
である。１０ｍｍ未満では塗布液溶媒蒸気がカバーに結
露する場合があるため好ましくなく、５０ｍｍ超では気
流制御の効果が小さくなるため好ましくない。相似形カ
バー３は必ずしも回転台２と密着してブラウン管パネル
１を密閉する必要はないが、スピンコーター装置回転中
のパネル近傍の気流を精密に制御するためには密閉空間
を形成する方が好ましい。図中８は回転台回転軸であ
り、４はパネル置き台である。

【００２３】塗布液は光学多層薄膜用のコート液を用
い、コート液の溶媒はエタノールとエチルセロソルブを
重量比で１：１に混合した溶媒を用いた。塗布時のパネ
ルフェースの温度は２５℃とした。表面処理装置は０．
５μｍのダストのクリーン度として１０００個／ｆｔ³
のクリーンルームに設置した。

【００２４】（実施例２）図３と図４に示すように、相
似形カバー３を用いず、円筒形カバー５を用いた場合に
もほぼ同様の効果が得られる。この場合は、円筒形カバ
ー５は、使用するパネル対角長に対して０〜６００ｍｍ
程度長い径を有し、好ましくは０〜１００ｍｍである。
１００ｍｍ超では気流制御が難しくなるため好ましくな
い。

【００２５】天板下面とパネルフェース最頂部の間隔は
５〜２００ｍｍで、好ましくは５〜５０ｍｍである。５
ｍｍ未満では塗布液溶媒蒸気がカバーに結露する場合が
あるため好ましくなく、５０ｍｍ超では気流の充分な制
御が困難になるため好ましくない。本例では、円筒形カ
バー５を用いた以外は実施例１と同様に行った。

【００２６】（実施例３）図５と図６に他の実施例を示
す。６はパネルフェース面に相似な構造物６で、パネル
の回転軸と同軸、かつ同速度で回転するようにパネルフ
ェースに平行にスピナー装置上部に設置されている。パ
ネルフェースと構造物６の下面との間隔は５〜２０ｍｍ
である。５ｍｍ未満では塗布液溶媒蒸気がカバーに結露
する場合があるため好ましくなく、２０ｍｍ超では気流
が充分制御できないため好ましくない。

【００２７】構造物最下部と回転台３との間隔は１０〜
１００ｍｍである。１００ｍｍ超では気流制御が難しく
なるため好ましくない。パネルフェース面に相似な構造
物６を用いた以外は実施例１と同様に行った。

【００２８】（実施例４）パネルフェースの温度を４０
℃に上げ、塗布液に使用する溶媒をエタノールに変更し
た以外は実施例１と同様に行った。

【００２９】（実施例５）表面処理装置を設置する雰囲
気を０. ５μｍダストのクリーン度として１０００００
０個／ｆｔ³ にした以外は実施例１と同様に行った。

【００３０】（比較例）図７はブラウン管パネル１を回
転台２に固定し、カバーあるいは構造物を用いずに回転
塗布する従来の装置を示す。それ以外は実施例１と同様
に行った。

【００３１】図１〜図６に示した実施例において、相似
形カバー３、円筒形カバー５、構造物６の材質は特に限
定されないが、加工性の良さと低重量であることから例
えば塩化ビニル樹脂を用いることができる。実施例及び
比較例での塗布液は光学多層薄膜用のコート液を用い、
まず透明導電性の薄膜形成用アンダーコート液を塗布乾
燥し、２５０℃程度の温度で１０〜３０分間焼成した
後、珪素化合物の薄膜形成用トップコート液を塗布乾燥
し、４５０℃で１０〜３０分間焼成した。

【００３２】アンダーコート液としては、シランアルコ
キシドを用いて作ったシリカゾル溶液にＩｎ、Ｒｕ、Ｓ
ｎ、Ｔｉ、Ｚｒのハロゲン化物、硝酸塩あるいは硫酸塩
などから合成された１種あるいは２種以上の化合物を添
加した帯電防止用の溶液を使用した。トップコート液と
してはシランアルコキシドを用いて作ったシリカゾル溶
液を用いた。

【００３３】パネルフェース側第一層として屈折率１．
７８、膜厚１００ｎｍの透明導電膜、空気側第二層とし
て屈折率１．４６、膜厚８２ｎｍの珪素化合物膜を全面
均一に形成したブラウン管パネルが得られた。表１に本
発明の５つの実施例と従来例との比較を示す。表１中エ
チセロとあるのはエチルセロソルブの略記である。

【００３４】

【表１】

【００３５】実施例１〜５ではパネルフェースの干渉色
がみられず、パネルフェースの中心とコーナーでの膜厚
の差はほとんどなく、塵埃に起因する欠点もなかった。
従来の装置では干渉色がみられパネルフェースの中心よ
りコーナーの方が膜厚が厚く、しかも塵埃に起因する欠
点が数多くみられた。

【００３６】

【発明の効果】本発明による表面処理装置及び方法によ
り、従来困難であった１０００ｒｐｍ以下の低速回転で
パネルフェースに干渉色のないブラウン管パネルのスピ
ンコートが可能になった。特に光学干渉作用を利用して
表面反射率を低減させるような光学多層薄膜では、干渉
色の色ムラが判別しやすくなるため、特に大きな効果が
認められる。

【００３７】塗布液に使用する溶媒についても、従来よ
りも低沸点の溶媒でも使用可能となり溶媒選択の幅が広
がるので、塗布液や塗膜の物性に合わせて溶媒を自由に
選択できる。また、溶媒の蒸発速度制御が可能となるの
で、パネルフェースの温度の自由度が増す。

【００３８】また、塗布プロセス中に塗膜表面に塵埃が
落下すると膜欠点を発生するが、パネルを覆う構造体が
塵埃のパネルフェースへの落下を防止するカバーとして
も機能するので、塵埃による膜欠点発生防止に非常に効
果がある。しかも本発明においては、表面処理装置周辺
の雰囲気を必ずしも高クリーン度にしておかなくても塵
埃による欠点が防止できるため、表面処理装置を設置す
るクリーンルーム建設の費用が大幅に低減できるという
コストダウン効果を有し、工業的にも実施が容易であ
る。

【００３９】基板形状においても、平板に比べ非対称も
しくは凹凸形状を有し、もしくは長方体の長辺の比較的
長いものはより干渉色が発生しやすいが、この場合にお
いても大きな効果が認められる。１０００ｒｐｍ以上の
高速回転のスピンコートにおいては端部の周速がより早
くなり、干渉色とは逆に膜切れなどの問題が生じるが、
本発明においては膜切れの発生を防ぐことができるとい
う効果も有する。

【００４０】また、パネルを覆う構造体を設けることに
より、塗布液が本発明の処理装置を収納した塗布ブース
内壁面に飛散しなくなり、装置を保護するカバーとして
も効果が認められ、メンテナンスが非常に簡便になる。
構造体内壁面に飛散した塗布液の乾燥固形分の膜面上へ
の落下による不良発生が、構造体を取り替えることによ
り防止できかつ連続作業が可能となる。これは腐食性の
ある処理液の場合はより効果的である。以上、作業性の
点でも優れた効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示し回転台上にパネル相似形
の構造体を設けた装置の概略的な平面図。

【図２】本発明の実施例を示し回転台上にパネル相似形
の構造体を設けた装置の概略的な断面図。

【図３】本発明の実施例を示し回転台上に円筒形の構造
体を設けた装置の概略的な平面図。

【図４】本発明の実施例を示し回転台上に円筒形の構造
体を設けた装置の概略的な断面図。

【図５】本発明の実施例を示しパネルフェース面に相似
形の構造体をパネルフェースに平行に設けた装置の概略
的な平面図。

【図６】本発明の実施例を示しパネルフェース面に相似
形の構造体をパネルフェースに平行に設けた装置の概略
的な断面図。

【図７】従来例を示す断面図。

【符号の説明】

１：ブラウン管パネル ２：回転台 ３：パネル相似形カバー ４：パネル置き台 ５：円筒形カバー ６：パネルフェース相似形構造体 ７：パネルフェース相似形構造体回転軸 ８：回転台回転軸

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スピンコート法によりブラウン管用パネル
   フェースに薄膜を形成するブラウン管用パネルフェース
   の表面処理方法において、該パネルを載せる回転台上部
   に該パネルを覆う構造体を設け、該構造体と該パネルを
   同軸かつ同速度で回転させることを特徴とするブラウン
   管パネルフェースの表面処理方法。
2. 【請求項２】スピンコート法によりブラウン管用パネル
   フェースに薄膜を形成するブラウン管用パネルフェース
   の表面処理装置において、該パネルを載せる回転台上部
   に該パネル全体を覆う構造体を設け、該構造体と回転台
   とが該パネルを密閉するかあるいは密閉に近い空間を形
   成しつつ回転することを特徴とするブラウン管パネルフ
   ェースの表面処理装置。
3. 【請求項３】パネルを載せる回転台とパネルを覆う構造
   体とがパネルを密閉する空間を形成しつつ回転する請求
   項２記載のブラウン管パネルの表面処理装置。