JP2006049291A - 形成装置及び形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】転写工程とプレス工程とを同一の筐体で自動で行うための具体的な構成を示すことで、効率的で安定した形成処理を行うことができる形成装置を提供する。
【解決手段】ベースフィルム上に所定層が形成された転写フィルムの巻回体から、転写フィルムを端部より引き出すフィルム引出機構２２と、引き出された転写フィルムを下流側に搬送するフィルム搬送機構１，４，７，２３と、移動可能な載置台に載置されたプレート上に、転写フィルムを押圧し加熱して、所定層を転写する転写機構６，１７，１８と、転写フィルムからべースフィルムを剥離させつつ巻き取るフィルム巻取機構８と、転写機構と同一の筐体上に形成され、載置台を移動する移動機構１０，１１，１３，１４と、筐体上に形成され、載置台上のプレートをプレスするプレス機構９，２４と、外部から操作指示を受けることで、プレート上に所定層を転写させプレートをプレスさせるべく各動作を制御する制御部５２とをもつ形成装置であり、一台で転写とプレスとが自動で行える。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、フィールドエミッションディスプレイ（以下、「ＦＥＤ」と称する）等の平面型画像表示装置のプレート上に、樹脂層やメタルバック層等の所定層を形成する形成装置に関する。

従来、陰極線管（ＣＲＴ）やＦＥＤなどの画像表示装置の蛍光面では、蛍光体層の内面（フェースプレートと反対側の面）にＡｌ等の金属膜が形成されたメタルバック方式の構造が広く採用されている。

このメタルバック方式は、電子源から放出される電子により励起された蛍光体層から金属膜（メタルバック層）側へ発せられた光を反射し、より効率よくフェースプレート前面に発光エネルギを送ることや、又、蛍光面に導電性を付与しこれを電極としても機能させることを目的とするものである。ここで、簡便なメタルバック層の形成方法として、離型剤を施したフィルム上に金属蒸着膜を形成しておき、この金属膜を接着剤を用いて蛍光体層の上に転写する転写方式が提案されている。（例えば、特開昭６３−１０２１３９号公報を参照）。

このような転写方式では、フェースプレート周辺部の非表示領域に、マスキングテープを貼着するなどの方法でマスキングを施した後、転写フィルムを加熱しつつ押圧するホットスタンプ法による転写が行われる。そして、このホットスタンプ法では、所定の寸法に裁断されたベースフィルムに金属膜を形成して転写フィルムを作製し、この転写フィルムの金属膜に接着剤を専用の塗布装置で塗布して、更にこれを乾燥させる方式が多用されている。

しかし、上述した従来技術である引用文献には、陰極線管の蛍光面の製造方法が示されているが、例えば、平面型画像表示装置のプレート上に樹脂層やメタルバック層等の所定層の形成を行う場合、具体的にどのような形成装置を用いて自動的に形成するべきかがわからないという問題がある。

すなわち、従来装置では、転写処理とプレス処理とをどのように製造装置を用いて自動的に行うかが不明であり、第１図や第２図は、これらの作業工程を作業者の補助により行うか、又は、処理工程の概念を示したものに見える。

従って、従来装置においては、転写処理とプレス処理とを作業者の手を煩わせることなく自動的に確実に行うための具体的な形成装置が不明確であるという問題がある。

すなわち、転写処理とプレス処理との二つの工程は、自律的な製造装置で同時に行うことは困難であり、又、転写装置とプレス装置との複数の装置を用いて行うと、転写終了したプレートをステージから取り出し、プレス装置の基板ステージに乗せかえる作業を要することとなる。この方法では、プレートの扱い方によっては、プレートにすり傷やクラック、基板エッジ欠け不良を発生させる要因となり、フェースプレート製品としての機能を損ない、使用できなくなる場合がある。又、２個のプレートのステージを用いると、それぞれのステージでの圧力分布を調整する初期作業が生じ、大変な負担となる。従って、従来技術においては、転写工程とプレス工程とを、作業者の手を煩わせることなく自動的に確実に行うための形成装置の具体的な構成がわからないという問題がある。
特開昭６３−１０２１３９号公報。

本発明は、転写工程とプレス工程とを同一の筐体で行うための具体的な構成を示すことにより、作業者の手を煩わせずに自動的に効率的な形成処理を行うことができる形成装置を提供することを目的とする。

本発明は、ベースフィルム上に少なくとも所定層が形成された転写フィルムの巻回体から、前記転写フィルムを一端部側より引き出すフィルム引出機構と、前記フィルム引出機構によって一端部側より引き出された前記転写フィルムを下流側に搬送するフィルム搬送機構と、前記ベースフィルム上に形成された前記所定層の表面に、鉛直方向側から接着剤を塗布する塗布機構と、移動可能な載置台に載置されたプレート上に、前記フィルム搬送機構により搬送された前記転写フィルムを押圧し加熱して、前記所定層を接着剤を介して転写する転写機構と、前記転写機構により前記所定層が転写された前記転写フィルムから、前記べースフィルムを剥離させつつ巻き取るフィルム巻取機構と、前記転写機構と同一の筐体上に形成され、前記載置台を移動する移動機構と、前記筐体上に同様に形成され、前記移動機構により移動された前記載置台上の前記プレートをプレスするプレス機構と、外部から操作指示を受けることで、前記プレート上に前記所定層を転写させ前記プレートをプレスさせるべく前記転写機構と前記移動機構と前記プレス機構との動作を制御する制御部とを具備することを特徴とする形成装置である。

本発明に係る形成装置によれば、一つの筐体に転写機構と移動機構とプレス機構とを併設することで、プレートを置き換える作業を要することがなくなり、一人の作業員が操作パネルから指示を与えるだけで、転写動作とプレス動作とを連続して行うことができる。又、本発明に係る形成装置では、転写フィルムの下方向（鉛直方向側）から接着剤を塗布することで、接着剤の液垂れや転写ローラへの焼き付きを回避することができる。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

＜本発明に係る形成装置＞
図１は、本発明に係る形成装置の一例を示す概略図、図２は、本発明に係る形成装置の転写機構を示す概略図、図３は、本発明に係る形成装置のプレス構成におけるプレスローラの動作を示す概略図、図４は、本発明に係る形成装置により形成されたフェースプレートの一例を示す断面図、図５は、本発明に係る形成装置により形成されたフェースプレートの他の一例を示す断面図、図６は、本発明に係る形成装置により形成されたメタルバック付き蛍光面を備えたＦＥＤの断面図、図７は、本発明に係る形成装置の電気的構成の一例を示すブロック図、図８は、本発明に係る形成装置の形成動作の一例を示すフローチャートである。

本発明に係る形成装置は、図１乃至図３に示すように、一つの筐体ＢＤ上に各部が設けられるものであり、大きく、転写機構、移動機構、プレス機構、制御部に分けられる。本発明に係る形成装置は、転写機構として、転写フィルムＦの搬送路に沿って、転写フィルム巻出ローラ２２と、転写フィルムＦのガイドローラ１，４，２３と、転写フィルムシワ除去ローラ５と、フィルム張力調整ローラ７と、転写フィルムＦに張力を与えるバックテンションローラ１６と、転写フィルム巻取ローラ８とを有している。又、本発明に係る形成装置は、転写機構として、更に、接着剤の塗装機構として、コーター３と、バーコーターローラ２と、接着剤乾燥装置１９とを有している。更に、本発明に係る形成装置は、転写機構として、静電気除去装置２０，２１を有しており、転写フィルムＦからの静電気を除去しており、更に、転写機構として、ゴム製の転写ローラ６とこれを加圧するための加圧機構１７、転写ローラ６を移動するためのガイドレール１８とを少なくとも有している。

ここで、フィルム巻出ローラ２２は、ベースフィルム３６ｂ上に剥離層を介して金属膜３６ａが形成された転写フィルムＦをロール状に巻回した巻回体から、転写フィルムＦを一端部側より引き出すローラである。転写フィルムシワ除去ローラ５は、搬送中の転写フィルムＦをその幅方向に引っ張り、シワを除去するローラ、例えばエキスパンダロールなどである。

又、コーター３と、バーコーターローラ２とは、転写フィルムＦの金属膜等の所定層に接着剤を塗布するための装置である。なおコーター３とバーコーターローラ２は同調して動く機構となっている。接着剤乾燥装置１９は、接着剤を塗布された転写フィルムＦに、常温（２０℃）の風を吹き付け、同時に、温風を吹き付け乾燥させる。ガイドローラ１は、転写フィルムＦの搬送方向を反転させる（折り返す）。このガイドローラ１を含む各種ローラは、引き出された転写フィルムＦを、下流側に搬送する。静電気除去装置２０，２１は、搬送中の転写フィルムＦに発生し得る静電気を非接触で除去する。

又、本発明に係る形成装置は、移動機構として、基板ステージ（載置台）１４と、この基板ステージ（載置台）１４の移動のためのガイドレール１０，１２と、基板ステージ（載置台）１４を移動する直動機構（ボールネジ）１１と、基板ステージ移動モータ１３とを有している。又、本発明に係る形成装置は、更にプレス機構として、プレスローラ９と、このプレスローラ９の加圧機構２４とを少なくとも有している。

ここで、基板ステージ（載置台）１４は、転写フィルムＦを挟んで転写ローラ６と対向する位置に設けられ、蛍光体スクリーン３２が形成されたフェースプレート３７が載置される。更に、基板ステージ（載置台）１４は、転写ローラ６による転写フィルムＦの押圧時の支持台として機能し、転写フィルムＦの順搬送方向に対し、垂直方向に移動可能である。ガイドローラ１，４，２３は、搬送中の転写フィルムＦを搬送ガイド側（図示せず）に押圧することで、転写フィルムＦの厚さ方向の搬送位置を規制する。フィルム張力調整ローラ７は、搬送中の転写フィルムＦに所定のテンション（張力）を付与する。転写フィルム巻取ローラ８は、転写処理の施された転写フィルムＦからべースフィルム３６ｂを剥離させつつ、その搬送方向の先端側から順次巻き取りを行う。

このとき、転写フィルムのベースフィルム剥離速度を、毎分０．１ｍ単位で最大毎分１０ｍまで調整可能とすることが、転写フィルムＦの特性を考える時に好適である。すなわち、図２の転写ローラ６、転写フィルムしわ除去ローラ５、ガイドローラ２３は、同一フレームに固定されており、転写ローラ６が移動するとそれに同調して移動する。

従って、転写ローラ６が転写フィルムＦをフレーム３７上で加圧し、金属膜３６ａを転写させた後に、転写ローラ６が上方に移動し、更に原点位置に戻る際に転写フィルムしわ除去ローラ５が支点となって、転写フィルムＦのベースフィルム３６ｂが剥離される。この転写ローラ６が原点位置に戻る速度がベースフィルム剥離速度であり、この値が毎分０．１ｍから０．１ｍ単位で毎分１０ｍまで設定可能とすることが好適である。

又、本発明に係る形成装置は、これらの転写機構、移動機構、プレス機構の動作を制御するべく、操作パネル５１からの制御信号やセンサ等から信号を受けて、制御信号を各モータ等に供給する、操作パネル５１を有する制御部５２を有している。

又、更に、本発明に係る形成装置は、電気的構成の一例として、図７に示すように、操作パネル５１からの操作信号を受ける制御部５２と、ここから制御信号が供給される各駆動部５３とを有している。更に、形成装置は、転写機構として、各駆動部５３から駆動信号が供給され、転写ローラ６を回転させる転写ローラ回転モータ５４と、転写ローラ６を移動させるための位置センサ５５を伴う転写ローラ移動モータ５６と、転写フィルム巻出ローラ２２を回転させるためのエンコーダ５８を伴う転写フィルム巻出モータ５９と、転写フィルム巻取ローラ８を回転させるためのエンコーダ６０を伴う転写フィルム巻出モータ６１と、バーコーターローラ２を回転させるためのエンコーダ６０を伴うバーコーターローラ回転・移動モータ６３と、接着剤乾燥装置であるドライヤ１９とを有している。

更に、本発明に係る形成装置は、移動機構として、ステージ移動モータ１３を有しており、位置センサ６６を伴うものである。更に、本発明に係る形成装置は、プレス機構として、プレスローラ９を回転するプレスローラ回転モータ６７と、このプレスローラ９を移動するための位置センサ６９を伴うプレスローラ移動モータ６８とを有している。

＜本発明に係る形成装置が扱う転写フィルムＦとプレート＞
又、次に、本発明に係る形成装置が扱う転写フィルムＦとプレート３７の一例について、以下に説明する。本発明に係る形成装置が扱う転写フィルムＦとプレート３７の一例において、図４に示すように、プレート３７は、蛍光体スクリーン３２と周辺ブラックマトリクス３３、外枠部３４、更に、その上に、マスキングテープ３５を伴っている。

又、これに転写される転写フィルムＦは、ベースフィルム３６ｂと、転写されようとしている金属膜３６ａとを少なくとも有している。又、ここで、転写フィルムＦの離型剤層およびフィルム接着剤層は、その図示を省略している。

ここで、本実施形態において形成されるＦＥＤ３１の概略的構成について図６を用いて説明する。このＦＥＤ３１はメタルバック付き蛍光面を備えており、メタルバック付き蛍光面を形成するには、まずフェースプレート３７の内面に、黒色顔料からなる例えばストライプ状の光吸収層（遮光層）を、フォトリソ法により形成する。次いで、ＺｎＳ系、Ｙ２Ｏ３ 系、Ｙ２Ｏ２Ｓ系等、各色の蛍光体を含むスラリを塗布して乾燥し、フォトリソ法を用いてパターニングを行う。こうして、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の蛍光体層を光吸収層のパターンの間に形成し、蛍光体スクリーン３２を形成する。なお、各色の蛍光体層の形成をスプレー法や印刷法で行うこともできる。又、フェースプレート３７の内面において、このような蛍光体スクリーン３２の周りの非表示領域に、黒色顔料からなる周辺ブラックマトリクス３３と、銀ペースト膜からなる外枠部３４とをそれぞれ形成する。

次に、周辺ブラックマトリクス３３および外枠部３４が形成された非表示領域に、マスキングテープ３５を蛍光体スクリーン３２の外周縁部を覆うように貼付ける。次いで、このようにマスキングされた蛍光体スクリーン３２上に、ポリエステル樹脂等からなるベースフィルム３６ｂ上に離型剤層、Ａｌ等の金属膜３６ａおよびフィルム接着剤層が順に積層された転写フィルムＦを配置し、金属膜３６ａを転写する。

転写フィルムの離型剤としては、酢酸セルロース、ワックス、脂肪酸、脂肪酸アミド、脂肪酸エステル、ロジン、アクリル樹脂、シリコーン、フッ素樹脂等が挙げられ、これらの中から、ベースフィルムおよび後述する保護膜等との間の剥離性に応じて、適宜選択して使用される。又、フィルム接着剤としては、酢酸ビニル樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−アクリル酸樹脂、エチレン−酢酸ビニル−アクリル酸三元重合体樹脂等が使用される。更に、離型剤層と金属膜との間に、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、光硬化性樹脂等をベースとし柔軟剤が配合された保護膜を設けることもできる。

＜本発明に係る形成装置の処理動作＞
次に、本発明に係る形成装置により、転写フィルムＦを蛍光体スクリーン３２上から非表示領域のマスキングテープ３５に跨がるように配置し、金属膜３６ａを転写してメタルバック層を形成し、基板ステージ（載置台）１４を移動した後に、プレス工程を行う処理の動作手順について、フローチャートを用いて説明する。

作業者は、基板ステージ（載置台）１４に、基板であるフェースプレート３７を置いて、操作パネルのスタートボタンを押すと、制御部５２は、制御部５２に内蔵するメモリ領域等に予め格納されたプロセス制御プログラム等に従って、これを認識して、各エンコーダ部、センサ部からの信号を識別し、これらに応じた適切な制御信号を駆動部５３等に供給する（Ｓ１１）。

次に、ベースフィルム３６ｂ上に離型剤層を介して金属膜３６ａが形成された転写フィルムＦが、転写フィルム巻出ローラ２２にロール状に巻回されており、所定時間だけシートを巻きだす（Ｓ１２）。この転写フィルム巻出ローラ２２から引き出された転写フィルムＦに対し、除電効果のある風を非接触式の静電気除去装置２０，２１から吹き付けて、転写フィルムＦに帯電している静電気を除去し、又は低減させる。ここで、静電気が転写フィルムＦに帯電した場合の弊害としては、周辺の浮遊物（塵など）を転写フィルムＦに吸い寄せてしまい、その後の接着剤塗布の際に付着物が接着剤塗布むらを誘発し、接着剤層に欠陥を生じさせ、正常な接着剤層が得られないことが挙げられる。このような弊害が静電気除去装置２０，２１により抑制される。

帯電した静電気が除去された転写フィルムＦは、フィルムシワ除去ローラ５と摺動することで、そのフィルム表面のシワが取り除かれる。ガイドローラ１を通過した転写フィルムＦの金属膜３６ａが形成されている面に、コーター３を上昇させ、シートの下方向（鉛直方向側）から接着剤を塗布する（Ｓ１３）。 すなわち、もし、転写フィルムＦの上方から接着剤が塗布されると、接着液がシート端へ移動し、端部から下方に滴り落ち、反対面に接着剤が回り込む現象が発生する。これは、転写ローラ、ガイドローラに接着剤カスが付着したままになり、接着剤カスが焼き付いてしまい、その部分のローラ表面平坦度が無くなり、転写時にベースフィルムを突き破り、転写すべき金属膜をも破壊する現象が発生する。従って、ここで、下方から塗布されることで、このような不具合を回避することができる。

又、このコーター３による塗布方法としては、本実施形態のバーコーターローラ２を介した塗布方法の他、グラビアロールを用いた塗布方法などを採用することができる。転写フィルムＦの金属膜３６ａ上に所定長さの接着剤塗布が行われた後に、バーコーターローラ２とコーター３が転写フィルムＦから離れて、下方の初期位置まで下がる（Ｓ１４）。

こうしてコーター３により転写フィルムＦの金属膜３６ａの上に形成された接着剤を、接着剤乾燥装置１９により乾燥させる（Ｓ１５）。

このとき、乾燥機１９からは、最初に常温（１８℃乃至２５℃）が吹き出し、所定の時間に達すると熱風が吹き出される。そして、送風時の風速を低くし、乾燥時の風速を高めに設定することが望ましい。

又、転写フィルムＦの接着剤塗布面と反対側のベースフィルム側に、接着剤乾燥装置１９から除電効果のある風を吹き付けることにより、接着剤乾燥過程で周辺の浮遊物（塵など）を転写フィルムＦの接着剤塗布面に吸い寄せてしまうのを防ぎ、付着物起因の接着剤塗布むらの発生を抑制することができる。

なお、転写フィルムＦの引き出しから接着剤塗布、乾燥までの一連の工程は、連動しており、転写フィルムＦの搬送速度は、毎分０．１ｍ単位で設定可能であり、毎分０．１ｍ乃至毎分１０ｍの範囲に調整することができる。又、接着剤塗布時間は、１秒単位で設定可能である。そして、転写フィルムＦに対する接着剤の塗布長さは、転写フィルムＦの搬送速度と接着剤塗布時間との関係式（接着剤塗布長さ＝［フィルム搬送速度］×［接着剤塗布時間］）から、接着剤塗布時間を任意の値に設定することで調整することができる。

次に、基板ステージ（載置台）１４上に載置されているフェースプレート３７は、光吸収層（遮光層）および赤、青、緑の蛍光体層がストライプ状に配列された蛍光体スクリーン３２を有しており、蛍光体スクリーン３２面を上にするように載置されている。フェースプレート３７の内面において、このような蛍光体スクリーン３２の周りの非表示領域には、黒色顔料からなる周辺ブラックマトリクス３３と、銀ペースト膜からなる外枠部３４が形成されている。この周辺ブラックマトリクス３３および外枠部３４が形成された非表示領域に対し、蛍光体スクリーン３２の外周縁部を覆うようにマスキングテープ３５を貼付ける。なお、この基板ステージ（載置台）１４には、フェースプレート３７の位置ずれ防止機構が装備されており、フェースプレート３７のサイズによりその位置を変更できる構造となっている。

次に、制御部５２の駆動部５３の制御に応じて、ステージ移動モータ１３等の回転により、金属膜３６ａの表面に接着剤層が形成された転写フィルムＦを、基板ステージ（載置台）１４上の所定位置まで搬送させる。このとき、転写フィルムＦの向きは、フィルムガイドローラ１，４，２３により床面に対して水平になっている。次に、転写ローラ６を移動し、降下させて、基板ステージ（載置台）１４上のフェースプレート３７の蛍光体スクリーン３２面にシート上の金属膜を転写させる（Ｓ１６）。このとき、制御部５２の駆動部５３の制御に応じて、転写ローラ回転モータ５４、転写ローラ移動モータ５６の動作により、転写ローラ６は、所定位置に移動され所定速度で回転されることで転写処理が行われる。転写処理が終わると、転写ローラ６を上方に退避させる（Ｓ１７）。この後、転写フィルムＦのベースフィルム３６ｂを剥ぎ取る。

ここで、転写ローラ６としては、鉄製などの金属製の芯材の外周面に、天然ゴムやシリコーンゴムの被覆層を形成したゴムローラなどが適用される。ゴム被覆層の硬度は、７０〜１００度とし、厚さは５〜３０ｍｍとすることが望ましい。更に、この転写ローラ６を、押圧部であるゴム層表面の温度が、１５０℃から２４０℃になるように加熱し、押圧しながら毎分１．０ｍから毎分８．０ｍの速度で転写フィルムＦにおけるベースフィルム３６ｂの表面上を移動させ、金属膜３６ａを接着させる。なお、押圧力は３００ｋｇｆ／ｃｍ^２から１５００ｋｇｆ／ｃｍ^２の範囲（例えば５００ｋｇｆ／ｃｍ^２）とすることが好ましい。

転写ローラ６の表面温度と押圧力および押圧速度についての上記範囲は、転写ローラ６が接することにより、転写フィルムＦが十分に加熱された状態で押圧されるために必要かつ十分な条件であり、この範囲を外れると、図２に示した蛍光体スクリーン３２と金属膜３６ａとの間の密着性が不足し、金属膜３６ａの転写不良が生じたりベーキング後に亀裂が発生するおそれがある。すなわち、転写ローラ６の表面温度が高すぎると、ゴムが熱により損傷して押圧機能を果たさなくなり、又、押圧速度が遅すぎると、ベースフィルム３６ｂが加熱され過ぎて軟化又は溶融し、剥ぎ取りの際に切れてしまうため好ましくない。又、転写ローラ６の表面温度が低すぎたり、又は押圧速度が速やすぎると、フィルム接着剤の加熱が不十分となり、金属膜３６ａの接着が不十分となって部分的に転写不良が生じたり又歩留りが低下するため、好ましくない。

更に、転写ローラ６は、ローラ本体が上下に移動する加圧機構１７を備えており、押圧値が、０〜１５００ｋｇｆ／ｃｍ^２の範囲で調整可能である。又、転写ローラ６は、前述したように転写フィルムＦの搬送方向における前後方向に移動するスライド機構を備えており、転写ローラ６の移動速度、つまり転写速度は、毎分０．１ｍ〜毎分１０．０ｍの範囲でとし、かつ毎分０．１ｍ単位で設定値を任意に設定変更できる。

転写フィルムＦに、仮に、シワが多数存在した状態で転写を強行すると、メタルバック層に亀裂やシワ状の欠陥が発生し、正常なメタルバックが施されず、所定の機能が著しく損なわれる。しかしながら、本発明に係る形成装置では、転写ローラ６により加熱しながら押圧する際、フィルムシワ除去ローラ５の作用により転写フィルムＦのシワを除去することが可能であり、その結果得られるメタルバック層３９の品質が良好となる。

又、転写フィルムＦに向かって静電気除去装置２０，２１から除電効果のある風を吹き当てることにより、静電気の発生が抑制される。このとき、静電気の発生を放置すると、周辺の浮遊物等を転写されたメタルバック層に付着させてしまうおそれがあり、そのまま次のプレス過程に進んでしまうと、メタルバック層に亀裂や穴開き等の欠陥を発生させ、所定の機能を著しく損なうことになる。

転写処理が終了した転写フィルムＦのベースフィルム３６ｂは、転写終了後、テンションローラ１６を通過して、転写フィルム巻取ローラ８により巻き取られて行く。この転写フィルム巻取ローラ８は、転写フィルム巻取モータ６１及びエンコーダ６０に接続されており、制御部５２、駆動部５３により駆動される。又、待機時にはフィルムが搬送されないように張力を保持するバックテンション機能を有する。

本実施形態においては、こうして、転写フィルムＦを蛍光体スクリーン３２上に配置した後、転写ローラ６により加熱しながら押圧してフィルム接着剤層を蛍光体スクリーン３２の上面に接着する。そして、フェースプレート３７の蛍光体スクリーン３２上にマスキングテープ３５の上からＡｌ等の金属膜３６ａを転写した後、上面に形成された金属膜３６ａごとマスキングテープ３５を剥ぎ取り、マスキングテープ３５の非形成領域にのみ金属膜３６ａを残留させる。

これにより、接着剤の塗布やその乾燥作業を効率良く行え、又、転写フィルム上に生じるおそれのあるシワの発生を抑制し、更に又、静電気による転写フィルム上への異物の付着を低減することで、メタルバック層を形成する工程における生産性の向上を図ることができる。

その後、制御部５２及び駆動部５３の動作に応じて、ステージ移動モータ１３の回転により、基板ステージ（載置台）１４がガイドレール１０，１２に沿って、転写セクションからプレスセクションであるプレスローラ９の方に移動され、プレスローラ９の直下の位置で、位置センサ６６をセンシングすることで停止する（Ｓ１８）。その後、プレスローラ９は、加圧機構２４の働きに応じて下方に昇降され（Ｓ１９）、転写された金属膜３６ａを加熱しながら一定の圧力で押圧して基板ステージ（載置台）１４が移動する（Ｓ２０）。その後、終点に到達したら、プレスローラ９を上方に退避させる（Ｓ２１）。そして、基板ステージ（載置台）１４をエンドまで移動する（Ｓ２２）。位置センサ６６が移動を検知すると、制御部５２の働きにより、転写工程とプレス工程とが終了したことを、操作パネル５１の表示部に表示されることで、作業員は全ての工程が終了したことを認識するものである（Ｓ２３）。

このように転写機構と移動機構とプレス機構とを一つの筐体ＢＤ上に形成し、一つの制御部５２のプロセス制御プログラムで制御することで、途中でエラーが発生しない限り、作業員は、初めに操作パネル５１からスタートボタンを操作するだけで、その後、特に指示操作を行うことなく、自動的に転写工程とプレス工程とを行うことができる。これは、図８のフローチャートからも作業員の指示を要せずに転写工程・プレス工程が行われることからも明らかである。

すなわち、本発明に係る形成装置は、転写機構とプレス機構とを同一の筐体ＢＤ上に形成して、一つの制御部５２で動作制御することにより、プレート３７を基板ステージ１４から移し代えるという作業が発生しない。従って、従来のように、転写終了した基板をステージから取り出し、プレス装置の基板ステージに乗せかえる際に、基板の扱い方によっては、基板にすり傷やクラック、基板エッジ欠け不良を発生させたり、フェースプレート製品としての機能を損ない使用できなくなるという不具合を発生することがなくなる。又、従来装置のように、２個の基板ステージを用いることで、ステージでの圧力分布を調整する等の初期作業が作業者の大変な負担となるということがない。これにより、一度、プレート３７を基板ステージ１４に設定して、操作パネル５１からスタートボタンを押すだけで、転写工程とプレス工程とを自動的に行うことが可能となる。

（樹脂層を形成する場合）
上述した転写処理では、本発明に係る形成装置によりメタルバック層となる金属膜３６ａを形成する実施形態を説明した。しかし、蛍光面の形成が必ずしも平面を得ることができないため、金属膜３６ａがうまく形成されないという不具合が発生する場合がある。この対策として、本発明に係る形成装置を用いて、図５に示すように、転写フィルムＦを用いて、例えば、ニトロセルロース等の透過性の高い樹脂層４２を金属膜３６ａの代わりに転写させることが好適である。この場合の転写処理は、上述した金属膜の転写処理の場合と層が入れ替わっただけで、行われる工程は同じである。

ニトロセルロース等の透過性の高い樹脂層４２を金属膜３６ａの代わりに転写させる場合は、樹脂層４２を転写させた後に、その上に金属膜を別の製造装置で蒸着させることとなるが、その際に、樹脂層４２は蒸発するため、蛍光面が完全な平面をもっていなくとも、理想的なメタルバック層を形成することが可能となる。

（具体的な形成プロセスの一例）
次に、本発明に係る形成装置を用いた形成プロセスの一実施の形態を更に詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。

まず、フェースプレート３７の内面に黒色顔料からなるストライプ状の光吸収層（遮光層）を、フォトリソ法により形成した後、ＺｎＳ系、Ｙ２Ｏ３ 系、Ｙ２Ｏ２Ｓ系など各色の蛍光体を含むスラリを塗布して乾燥させ、フォトリソ法を用いてパターニングを行った。そして、遮光部との間に、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の蛍光体層をストライプ状にそれぞれが隣り合うように形成し、蛍光体スクリーン３２を作成した。又、フェースプレート３７の内面において、このような蛍光体スクリーンの周りの非表示領域に、黒色顔料からなる周辺ブラックマトリクス３３および銀ペースト膜からなる外枠部３４を順に形成した。

次に、図４に示した転写フィルムＦ、すなわちフィルム厚さ２０μｍのポリエステル製ベースフィルム３６ｂ上に０．５μｍ厚さの離型剤層を形成し、その上にＡｌを蒸着して厚さ５０ｎｍの金属膜（Ａｌ膜）３６ａが形成されたロール状の転写フィルムＦを、図２に示したメタルバック層の形成装置１の最上流側の転写フィルム巻出ローラ２２に取りつけた。次に、この転写フィルムＦを、ガイドローラ１，４，２３を経て、最下流側の転写フィルム巻取ローラ８まで通した。そして転写フィルム巻出ローラ２２の駆動モータ部には転写フィルムの巻き出し方向とは反対向きに転写フィルムを巻戻そうとするバックテンション機構が具備されており、転写フィルム巻出ローラ２２と転写フィルム巻き取りローラ８とのトルク比を調整して、テンション（張力）をかけた。

続いて、この転写フィルムＦの金属膜（Ａｌ膜）３６ａ上に、トルエン９０部、酢酸ビニル１０部から成る樹脂組成物を、コーター３のバーコーターローラ２を通じて塗布した。この後、塗布された接着剤に対し乾燥装置１９から最初に常温（２０℃）の風を５秒間だけ送風して、その後に乾燥装置１９から温風（温度８０℃）を送風して接着剤膜を形成した。

次いで、この転写フィルムＦを載置台１４まで搬送し、この載置台１４に載置されたフェースプレート３７の内面の蛍光体スクリーン（蛍光体層）３２に接するように配置した。この後、ゴム硬度が８０度、表面温度を２００℃に加熱したゴム製の転写ローラ６により、毎分４．０ｍの速度、および５００ｋｇｆ／ｃｍ^２の圧力で押圧および圧着し、次いでベースフィルム３６ｂを剥離した。こうして、フェースプレート３７の蛍光体スクリーン３２の上にメタルバック層（Ａｌ膜層）３９を形成した。

次に、ゴム硬度８０度、表面温度を１７５℃に加熱したゴム製のプレスローラ９により、毎分１．０ｍの速度、および９００ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力で押圧し、フェースプレート３７の内面の蛍光体層２２の上に転写されたメタルバック層（Ａｌ膜層）３９を密着させた。更に、こうして、メタルバック層（Ａｌ膜層）３９が転写により形成されたフェースプレート３７を、４５０℃で加熱（ベーキング）して有機分を分解して除去し、メタルバック付き蛍光面を形成した。その後、こうして形成されたメタルバック付き蛍光面を有するフェースプレート３７を使用し、常法によりＦＥＤ３１を作製した。

つまり、基板上に表面伝導型電子放出素子をマトリクス状に多数形成した電子発生源を、ガラス基板に固定し、リアプレート３８を作製した。次いで、このリアプレート３８と前記フェースプレート３７とを、支持枠３６およびスペーサを介して対向配置し、フリットガラスにより封着した。その後、封止および排気など、必要な処理を施し１０型カラーＦＥＤを作製した。このように作製したＦＥＤ３１について、電子線加速電圧５ｋＶで１０００時間駆動試験を行ったところ、放電現象が発生しなかった。

次に、こうして形成されたメタルバック付き蛍光面をアノード電極とするＦＥＤ３１について、図６に基づいて説明する。

このＦＥＤ３１では、上記実施形態で形成されたメタルバック付き蛍光面を有するフェースプレート３７と、マトリックス状に配列された電子放出素子３８ａを有するリアプレート３８とが、数ｍｍ程度の狭い間隙を介して対向配置され、フェースプレート３７とリアプレート３８との間に、５〜１５ｋＶの高電圧が印加されるように構成されている。なお、フェースプレート３７上には、ストライプ状の光吸収層および蛍光体層を有する蛍光体スクリーン３２が、更に、その上に、上述した本発明に係る形成装置で形成されたメタルバック層３９が設けられている。又、その左右に支持枠（側壁）４１が形成されている。

ここでは、フェースプレート３７とリアプレート３８との間隙が極めて狭く、これらの間で放電（絶縁破壊）が起こり易いが、このＦＥＤ３１では、凹凸や亀裂、シワなどがなく平滑で平坦なメタルバック層３９を有しており、メタルバック層３９と下層の蛍光体スクリーン３２との間の密着性が高い。更に、高輝度で色純度が高く信頼性に優れた表示を実現することができる。

以上記載した様々な実施形態により、当業者は本発明を実現することができるが、更にこれらの実施形態の様々な変形例を思いつくことが当業者によって容易であり、発明的な能力をもたなくとも様々な実施形態へと適用することが可能である。従って、本発明は、開示された原理と新規な特徴に矛盾しない広範な範囲に及ぶものであり、上述した実施形態に限定されるものではない。

例えば、予め金属膜３６ａの上に接着剤層を形成しておき、このように接着剤層が形成された転写フィルムＦを巻回層間に剥離紙を挟み込むなどの方法で巻回し、引出しローラ２より引き出しながら、蛍光体スクリーン上に転写するように構成することも可能である。

本発明に係る形成装置の一例を示す概略図。 本発明に係る形成装置の転写機構を示す概略図。 本発明に係る形成装置の転写ローラの動作を示す概略図。 本発明に係る形成装置により形成されたフェースプレートの一例を示す断面図。 本発明に係る形成装置により形成されたフェースプレートの他の一例を示す断面図。 本発明に係る形成装置により形成されたメタルバック付き蛍光面を備えたＦＥＤの断面図。 本発明に係る形成装置の電気的構成の一例を示すブロック図。 本発明に係る形成装置の形成動作の一例を示すフローチャート。

符号の説明

１…ガイドローラ、２…バーコーターローラ、３…コーター、４…ガイドローラ、５…転写フィルムシワ除去ローラ、６…転写ローラ、７…フィルム張力調整ローラ、８…転写フィルム巻取ローラ、９…プレスローラ、１０…ガイドレール、１１…直動機構（ボールネジ）、１２…ガイドレール、１３…基板ステージ移動モータ、１４…基板ステージ（載置台）。

Claims (12)

1. ベースフィルム上に少なくとも所定層が形成された転写フィルムの巻回体から、前記転写フィルムを一端部側より引き出すフィルム引出機構と、
   前記フィルム引出機構によって一端部側より引き出された前記転写フィルムを下流側に搬送するフィルム搬送機構と、
   移動可能な載置台に載置されたプレート上に、前記フィルム搬送機構により搬送された前記転写フィルムを押圧し加熱して、前記所定層を転写する転写機構と、
   前記転写機構により前記所定層が転写された前記転写フィルムから、前記べースフィルムを剥離させつつ巻き取るフィルム巻取機構と、
   前記転写機構と同一の筐体上に形成され、前記載置台を移動する移動機構と、
   前記筐体上に同様に形成され、前記移動機構により移動された前記載置台上の前記プレートをプレスするプレス機構と、
   外部から操作指示を受けることで、前記プレート上に前記所定層を転写させ前記プレートをプレスさせるべく各機構の動作を制御する制御部と、
   を具備することを特徴とする形成装置。
2. 制御部は一度操作指示を受けると、それ以上の指示を要することなく転写工程・移動工程・プレス工程を自動的に行うことを特徴とする請求項１記載の形成装置。
3. 移動可能な載置台に載置されたプレート上に、ベースフィルム上に形成された所定層を押圧して転写する転写機構と、
   前記転写機構と同一の筐体上に形成され、前記載置台を移動する移動機構と、
   前記筐体上に同様に形成され、前記移動機構により移動された前記載置台上の前記プレートをプレスするプレス機構と、
   外部から操作指示を受けることで、前記プレート上に前記所定層を転写させ前記プレートをプレスさせるべく前記転写機構と前記移動機構と前記プレス機構との動作を制御する制御部と、を具備することを特徴とする形成装置。
4. 前記転写機構は、前記ベースフィルム上に形成された前記所定層の表面に、鉛直方向側から接着剤を塗布する塗布機構を含んでいることを特徴とする請求項３記載の形成装置。
5. 前記転写機構は、前記ベースフィルム上に少なくとも前記所定層が形成された転写フィルムの巻回体から、前記転写フィルムを一端部側より引き出すフィルム引出機構と、
   前記フィルム引出機構によって一端部側より引き出された前記転写フィルムを下流側に搬送するフィルム搬送機構と、
   前記フィルム搬送機構によって搬送された前記転写フィルムを、前記プレート上の蛍光面に押圧しつつ加熱して、前記所定層を接着剤層を介して転写する転写機構と、
   前記転写機構により前記所定層が転写された前記転写フィルムから、前記ベースフィルムを剥離させつつ巻き取るフィルム巻取機構とを更に有することを特徴とする請求項３記載の形成装置。
6. 前記転写機構は、前記プレート上に前記所定層を押圧して転写するための転写ローラの回転モータと、前記転写ローラを前記プレートへ導くための転写ローラ移動モータとを少なくとも有している請求項３記載の形成装置。
7. 前記フィルム引出機構の近傍の下流側位置および前記転写機構の設置位置の近傍に、前記転写フィルム上に発生し得るシワを除去するシワ除去機構を更に備えることを特徴とする請求項５記載の形成装置。
8. 前記フィルム引出機構の近傍の下流側位置と、前記接着剤塗布機構の下流側における前記転写フィルムの接着剤塗布面と反対側のベースフィルム表面側、および前記転写機構の設置位置の近傍に、前記転写フィルムに帯電した静電気を除去する静電気除去機構を更に備えることを特徴とする請求項５記載の形成装置。
9. 前記フィルム搬送機構による前記転写フィルムの搬送速度は、毎分０．１ｍ乃至毎分１０ｍの範囲内で調整可能であるとともに、接着剤塗布時間を１秒単位で設定可能であることを特徴とする請求項５記載の形成装置。
10. 前記転写機構は、前記転写フィルムへの押圧力が３００ｋｇ／ｃｍ^２乃至１５００ｋｇ／ｃｍ^２の範囲で、かつ加熱温度が１５０℃乃至２４０℃の範囲に設定されていることを特徴とする請求項５記載の形成装置。
11. 前記載置台と前記転写ローラとは、前記フィルム搬送機構によって搬送される前記転写フィルムを挟んで前記転写機構と対向する位置に設けられ、前記転写ローラが前記転写フィルムの搬送方向と平行に毎分０．５ｍ乃至毎分１０ｍの範囲の移動速度で移動することを特徴とする請求項５記載の形成装置。
12. 移動可能な載置台に載置されたプレート上に、ベースフィルム上に形成された所定層を押圧して転写し、
    前記転写のための機構と同一の筐体上に形成された機構を用いて、前記載置台を移動し、
    前記筐体上に形成された機構を用いて、前記移動された前記載置台上の前記プレートをプレスする形成方法。

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