KR20060106858A

KR20060106858A - 메탈백층의 형성 장치

Info

Publication number: KR20060106858A
Application number: KR1020067016101A
Authority: KR
Inventors: 야스노리 가모; 하지메 다나까; 마사유끼 요시이; 마사아끼 이나무라; 다께오 이또
Original assignee: 가부시끼가이샤 도시바
Priority date: 2004-01-13
Filing date: 2004-12-24
Publication date: 2006-10-12
Also published as: US20070163719A1; JP2005203149A; TWI259489B; WO2005069338A1; CN1902722A; TW200527470A; EP1705679A1; JP4068070B2; EP1705679A4

Abstract

본 발명의 메탈백층의 형성 장치(1)는 베이스 필름(26b) 상에 적어도 금속막(26a)이 형성된 전사 필름(F)의 권취 부재로부터, 이 전사 필름(F)을 일단부측으로부터 인출하는 필름 인출 롤러(2)와, 권취 부재로부터 인출된 전사 필름(F)을 하류측으로 반송하는 롤러(9) 등의 필름 반송 기구와, 이 반송된 전사 필름(F)을 페이스 플레이트(27)에 마련된 형광체 스크린(22)에 압박하면서 가열하여 금속막(26a)을 전사시키는 전사 롤러(12)와, 전사 처리를 완료한 전사 필름(F)으로부터 베이스 필름(26b)을 박리시키면서 권취를 행하는 필름 권취 롤러(18)를 구비한다.

메탈백층, 베이스 필름, 전사 필름, 필름 인출 롤러, 페이스 플레이트, 전사 롤러

Description

메탈백층의 형성 장치 {METAL BACK LAYER FORMING DEVICE}

본 발명은 메탈백 부착 형광면을 형성하기 위한 장치에 관계되고, 또한 상세하게는 필드 이미션 디스플레이(이하, 「FED」라 칭함) 등의 평면형 화상 표시 장치에 있어서, 형광면에 메탈백층을 형성하기 위한 메탈백층의 형성 장치에 관한 것이다.

종래, 음극선관(CRT)이나 FED 등의 화상 표시 장치의 형광면에서는 형광체층의 내면(페이스 플레이트와 반대측의 면)에 Al 등의 금속막이 형성된 메탈백 방식의 구조가 널리 채용되어 있다.

이 메탈백 방식은 전자원으로부터 방출되는 전자에 의해 여기된 형광체층으로부터 금속막(메탈백층)측으로 발생한 광을 반사하고, 보다 효율 좋게 페이스 플레이트 전방면에 발광 에너지를 보내는 것이나, 또한 형광면에 도전성을 부여하고 이를 전극으로서도 기능시키는 것을 목적으로 하는 것이다. 여기서, 간편한 메탈백층의 형성 방법으로서, 이형제를 실시한 필름 상에 금속 증착막을 형성해 두고, 이 금속막을 접착제를 이용하여 형광체층 상에 전사하는 전사 방식이 제안되어 있다(예를 들어, 특허 문헌 1 참조).

이러한 전사 방식에서는 페이스 플레이트 주변부의 비표시 영역에 마스킹 테 이프를 점착하는 등의 방법으로 마스킹을 실시한 후, 전사 필름을 가열하면서 압박하는 핫 스탬프법에 의한 전사가 행해진다. 그리고, 이 핫 스탬프법에서는 소정의 치수로 재단된 베이스 필름에 금속막을 형성하여 전사 필름을 제작하고, 이 전사 필름의 금속막에 접착제를 전용의 도포 장치로 도포하고, 또한 이를 건조시키는 방식이 다용되어 있다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 소63-102139호 공보

그러나, 상술한 전사 방식에서는 방대한 노동력과 시간을 요하고, 생산 효율의 점에서 과제를 안고 있었다.

또한, 접착제를 도포할 때에 전사 필름에 주름이 발생하였을 경우, 그 주름의 발생 부분에 접착제의 도포 불균일이 생겨 버린다. 이 경우, 그 후의 전사 공정에 있어서, 접착제의 도포 불균일이 그대로 메탈백층의 불균일로서 나타내기 때문에, 균질한 메탈백층을 형성할 수 없다는 문제가 있었다.

그래서, 전사 필름에 주름이 발생하지 않도록, 접착제의 도포 공정에 있어서 전사 필름을 긴장시키는 고안 등을 필요로 하지만, 예를 들어 마스킹 테이프 등을 사용하고, 필름 엣지를 인장하면서 전사 필름을 고정하는 방법 등을 채용하였을 경우, 작업자의 숙련도에 따라서 긴장 작업에 변동이 생기고, 전사 필름에 있어서 일정 이상의 품질을 확보하는 것이 곤란하였다. 그리고, 전사 필름의 주름의 발생을 회피하지 않은 상태로 가령 전사를 실시하였을 경우, 메탈백층에 있어서의 주름의 발생 부분에 균열이 생기거나, 또한 메탈백층을 정확하게 형성할 수 없는 등의 불량이 발생하고, 수율을 저하시키는 요인이 되었다.

또한, 처리 대상의 전사 필름이 초기 상태에서 롤 시트형일 경우, 롤로부터의 전사 필름의 인출 시 혹은 전사 롤러에 의한 가열 압박 시에 정전기가 발생할 경우가 많지만, 전사 필름에 정전기가 대전되면, 주변 분위기 중의 이물질을 전사 필름에 부착시켜 버리는 경우도 있고, 그 이물질이 원인으로 접착제의 도포 불균일이나 금속막의 전사 불량이 발생해 버린다는 문제도 있었다.

본 발명은, 이러한 문제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 메탈백층을 형성하는 공정에서의 생산 효율을 향상시킬 수 있는 메탈백층의 형성 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 관계되는 메탈백층의 형성 장치는 베이스 필름 상에 적어도 금속막이 형성된 전사 필름의 권취 부재로부터, 상기 전사 필름을 일단부측으로부터 인출하는 필름 인출 기구와, 상기 필름 인출 기구에 의해 일단부측으로부터 인출된 상기 전사 필름을 하류측으로 반송하는 필름 반송 기구와, 상기 필름 반송 기구에 의해 반송된 상기 전사 필름을 페이스 플레이트에 마련된 형광면에 압박하면서 가열하고, 상기 금속막을 접착제층을 통해 전사하는 전사 기구와, 상기 전사 기구에 의해 상기 금속막이 전사된 전사 필름으로부터, 상기 베이스 필름을 박리시키면서 권취하는 필름 권취 기구를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 메탈백층의 형성 장치는, 상기 전사 기구의 전단에, 상기 전사 필름의 상기 금속막 상에 접착제를 도포하는 접착제 도포 기구와, 상기 접착제 도포 기구에 의해 도포된 접착제를 건조시키는 접착제 건조 기구를 더 구비할 수 있다. 또한, 상기 필름 인출 기구의 근방의 하류측 위치 및 상기 전사 기구의 설치 위치의 근방에, 상기 전사 필름 상에 발생할 수 있는 주름을 제거하는 주름 제거 기구를 더 구비할 수 있다. 또한, 상기 필름 인출 기구의 근방의 하류측 위치와, 상기 접착제 도포 기구의 하류측에 있어서의 상기 전사 필름의 접착제 도포면과 반대측의 베이스 필름 표면측 및 상기 전사 기구의 설치 위치의 근방에, 상기 전사 필름에 대전한 정전기를 제거하는 정전기 제거 기구를 더 구비할 수 있다.

본 발명에 따르면, 페이스 플레이트의 형광체층에 대해 전사 필름 상의 금속막 및 접착제층을 전사함으로써 실현하는 메탈백층의 형성 공정을 대략 자동화할 수 있어 생산 효율을 향상시킬 수 있다.

도1은 본 발명의 실시 형태에 관계되는 메탈백층의 형성 장치를 개략적으로 도시하는 도면.

도2는 FED의 비표시 영역에 마스킹을 실시하는 동시에 형광체 스크린 상에 전사막을 배치한 상태를 모식적으로 도시하는 단면도.

도3은 도1에 도시한 메탈백층의 형성 장치에 의해 형성된 메탈백부 형광면을 구비한 FED의 단면도.

<부호의 설명>

1 : 메탈백층의 형성 장치

2 : 필름 인출 롤러

6 : 접착제 도포 장치

7 : 송풍기

8 : 건조기

9 : 턴 롤러

10, 11, 19 : 정전기 제거 장치

12 : 전사 롤러

14 : 슬라이드 테이블

21 : FED

22 : 형광체 스크린

29 : 메탈백층

26a : 금속막

26b : 베이스 필름

27 : 페이스 플레이트

이하, 본 발명을 실시하기 위한 최량의 형태를 도면을 기초로 하여 설명한다.

도1은 본 발명의 실시 형태에 관계되는 메탈백층의 형성 장치를 개략적으로 도시하는 도면, 도2는 FED의 비표시 영역에 마스킹을 실시하는 동시에 형광면(형광체 스크린) 상에 전사 필름을 배치한 상태를 모식적으로 도시하는 단면도, 도3은 메탈백 부착 형광면을 구비한 FED의 단면도이다.

이러한 도면에 도시한 바와 같이, 메탈백층의 형성 장치(1)는, 예를 들어 FED(21)의 메탈백층(29)을 형성하기 위한 것이며, 길게 형성된 전사 필름(F)을 반송하면서 전사를 행하는 장치이다. 이 메탈백층의 형성 장치(1)는 전사 필름(F)을 반송하기 위한 각종 롤러에 구동력을 부여하는 모터를 구비하고, 반송 중의 전사 필름(F)에 장력을 부여하는 백 장력 기능을 갖는다.

도2에서는 형광체 스크린(22) 상에 전사 필름(F)을 배치한 상태를 도시하고 있다. 상기 도면에 있어서, 부호 27은 페이스 플레이트, 22는 형광체 스크린, 23은 주변 블랙 매트릭스, 24는 외부 프레임부, 25는 마스킹 테이프를 각각 나타낸다. 또한, 부호 F는 전사 필름을 나타내고, 26b는 전사 필름(F)의 베이스 필름, 26a는 금속막을 나타내고 있다. 전사 필름(F)의 이형제층 및 필름 접착제층은 그 도시를 생략하고 있다.

메탈백층의 형성 장치(1)는 필름 인출 롤러(2), 상류측에 배치되는 필름 주름 제거 롤러(3) 및 하류측에 배치되는 필름 주름 제거 롤러(5), 접착제 도포 장치(6), 송풍기(7)와 건조기(8), 전사 필름(F)의 반송 방향을 절첩하는 턴 롤러(9), 정전기 제거 장치(10, 11, 19), 메탈백층에 전사 필름(F)을 가열하면서 압박하는 고무제의 전사 롤러(12), 슬라이드 테이블(14), 상류측에 배치되는 필름 압박 롤러(15)와 하류측에 배치되는 필름 압박 롤러(16), 장력 롤러(17) 및 필름 권취 롤러(18)로 주로 구성되어 있다.

필름 인출 롤러(2)는 베이스 필름(26b) 상에 박리층을 통해 금속막(26a)이 형성된 전사 필름(F)을 롤 형상으로 권취한 권취 부재로부터, 상기 전사 필름(F)을 일단부측으로부터 인출하는 롤러이다. 필름 주름 제거 롤러(3, 5)는 반송 중의 전사 필름(F)을 그 폭 방향으로 인장하고, 주름을 제거하는 롤러, 예를 들어 익스팬드 롤 등이다. 여기서, 필름 주름 제거 롤러(3)는 필름 인출 롤러(2)의 근방의 하류측 위치에 마련되고, 또한 필름 주름 제거 롤러(5)는 전사 롤러(12)의 설치 위치 주연에 설치되어 있다.

접착제 도포 장치(6)는 전사 필름(F)의 금속막에 접착제를 도포하기 위한 장치이며, 바코드 롤러(6a) 등을 갖는다. 송풍기(7)는 접착제를 도포한 전사 필름(F)에 상온(20 ℃)의 바람을 송풍한다. 건조기(8)는 접착제를 도포한 전사 필름(F)에 온풍을 송풍 건조시킨다. 턴 롤러(9)는 전사 필름(F)의 반송 방향을 반전시킨다(절첩함). 이 턴 롤러(9)를 포함하는 각종 롤러는 필름 인출 롤러(2)에 의해 일단부측으로부터 인출된 전사 필름(F)을 하류측에 반송한다. 정전기 제거 장치(10, 11)는 반송 중의 전사 필름(F)에 발생할 수 있는 정전기를 비접촉으로 제거한다. 여기서, 정전기 제거 장치(10)는 필름 인출 롤러(2)의 근방의 하류측 위치에 마련되고, 정전기 제거 장치(19)는 접착제 도포 장치(6)의 하류측에서 전사 필름(F)의 접착제 도포면과 반대측의 베이스 필름 표면측에 설치되어 있다. 또한, 정전기 제거 장치(11)는 전사 롤러(12)의 설치 위치 주연에 설치되어 있다.

전사 롤러(12)는 페이스 플레이트(27)의 형광면(형광체 스크린)(22)에 전사막(F)을 가열하면서 압박하는 고무제의 롤러이다. 슬라이드 테이블(14)은 전사 필름(F)을 끼워 전사 롤러(12)와 대향한 위치에 마련되고, 형광체 스크린(22)이 형성된 페이스 플레이트(27)가 적재된다. 또한, 슬라이드 테이블(14)은 전사 롤러(12) 에 의한 전사 필름(F)의 압박 시의 지지대로서 기능하고, 전사 필름(F)의 순반송 방향 및 그 역방향으로 이동 가능하다. 필름 압박 롤러(15, 16)는 반송 중의 전사 필름(F)을 반송 가이드측(도시하지 않음)으로 압박함으로써, 전사 필름(F)의 두께 방향의 반송 위치를 규제한다. 장력 롤러(17)는 반송 중의 전사 필름(F)에 소정의 장력을 부여한다. 필름 권취 롤러(18)는 전사 처리가 실시된 전사 필름(F)으로부터 베이스막(26b)을 박리시키면서, 그 반송 방향의 선단부측으로부터 차례로 권취를 행한다.

여기서, 본 실시 형태에 있어서 제작되는 FED(21)의 개략적 구성에 대해 설명한다.

이 FED(21)는 메탈백 부착 형광면을 구비하고 있고, 메탈백 부착 형광면을 형성하기 위해서는, 우선 페이스 플레이트(27)의 내면에 흑색 안료로 이루어지는, 예를 들어 스트라이프형의 광흡수층(차광층)을 포토리소법에 의해 형성한다. 계속해서, ZnS계, Y₂O₃계, Y₂O₂S계 등, 각 색의 형광체를 포함하는 슬러리를 도포하여 건조하고, 포토리소법을 이용하여 패터닝을 행한다. 이렇게 하여, 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 3색의 형광체층을 광흡수층의 패턴 사이에 형성하고, 형광체 스크린(22)을 형성한다. 또한, 각 색의 형광체층의 형성을 스프레이법이나 인쇄법으로 행할 수도 있다. 또한, 페이스 플레이트(27)의 내면에 있어서, 이러한 형광체 스크린(22)의 주위의 비표시 영역에 흑색 안료로 이루어지는 주변 블랙 매트릭스(23)와, 은 페이스트막으로 이루어지는 외부 프레임부(24)를 각각 형성한다.

다음에, 주변 블랙 매트릭스(23) 및 외부 프레임부(24)가 형성된 비표시 영역에 마스킹 테이프(25)를 형광체 스크린(22)의 외주연부를 덮도록 부착한다.

계속해서, 이렇게 마스킹된 형광체 스크린(22) 상에, 폴리에스테르 수지 등으로 이루어지는 베이스 필름(26b) 상에 이형제층, Al 등의 금속막(26a) 및 필름 접착제층이 차례로 적층된 전사 필름(F)을 배치하여 금속막(26a)을 전사한다.

전사 필름의 이형제로서는 초산 셀룰로스, 왁스, 지방산, 지방산 아미드, 지방산 에스테르, 로진, 아크릴 수지, 실리콘, 불소 수지 등을 들 수 있고, 이들 중에서 베이스 필름 및 후술하는 보호막 등 사이의 박리성에 따라서, 적당히 선택하여 사용된다. 또한, 필름 접착제로서는 초산 비닐 수지, 에틸렌 초산 비닐 공중합체, 스틸렌 아크릴산 수지, 에틸렌 초산 비닐 아크릴산 삼원중합체 수지 등이 사용된다. 또한, 이형제층과 금속막 사이에 열변화성 수지, 열가소성 수지, 광경화성 수지 등을 베이스로 하고 유연제가 배합된 보호막을 설치할 수도 있다.

다음에, 본 실시 형태의 메탈백층의 형성 장치(1)에 의해, 전사 필름(F)을 형광체 스크린(22) 상으로부터 비표시 영역의 마스킹 테이프(25)에 걸치도록 배치하고, 금속막(26a)을 전사하여 메탈백층을 형성하는 방법에 대해 설명을 행한다.

우선, 베이스 필름(26b) 상에 이형제층을 통해 금속막(26a)이 형성된 전사 필름(F)이 필름 인출 롤러(2)에 롤 형상으로 권취되어 있고, 이 필름 인출 롤러(2)로부터 인출된 전사 필름(F)에 대해, 제전 효과가 있는 바람을 비접촉식의 정전기 제거 장치(10, 11, 19)로부터 송풍하여 전사 필름(F)에 대전하고 있는 정전기를 제거하고, 또는 저감시킨다. 여기서, 정전기가 전사 필름(F)에 대전하였을 경우의 폐해로서는, 주변의 부유물(먼지 등)이 전사 필름(F)에 흡입되어 버리고, 그 후의 접착제 도포 시에 부착물이 접착제 도포 불균일을 유발하고, 접착제층에 결함이 생기게 하여 정상인 접착제층이 얻어지지 않는 것을 예로 들 수 있다. 이러한 폐해가 정전기 제거 장치(10, 11, 19)에 의해 억제된다.

대전한 정전기가 제거된 전사 필름(F)은 필름 주름 제거 롤러(3, 5)와 미끄럼 이동함으로써, 그 필름 표면의 주름이 제거된다. 필름 주름 제거 롤러(3)를 통과한 전사 필름(F)의 금속막(26a)이 형성되어 있는 면에, 접착제 도포 장치(6)에 의해 접착제가 도포된다. 접착제 도포 장치(6)에 의한 도포 방법으로서는, 본 실시 형태의 바코드 롤러(6a)를 거친 도포 방법의 다른 것, 그라비아 롤을 이용한 도포 방법 등을 채용할 수 있다. 이렇게 하여 접착제 도포 장치(6)에 의해 전사 필름(F)의 금속막(26a) 상에 형성된 접착제를 송풍기(7) 및 건조기(8)에 의해 건조시킨다. 이때, 건조기(8)로부터는 열풍이 취출된다. 그리고, 송풍기(7)의 풍속을 낮게 하고, 건조기(8)의 풍속을 높게 설정하는 것이 바람직하다.

또한, 전사 필름(F)의 접착제 도포면과 반대측의 베이스 필름측에 정전기 제거 장치(19)로부터 제전 효과가 있는 바람을 송풍함으로써, 접착제 건조 과정으로 주변의 부유물(먼지 등)이 전사 필름(F)의 접착제 도포면에 흡입되어 버리는 것을 방지하고, 부착물 기인의 접착제 도포 불균일의 발생을 억제할 수 있다.

또한, 전사 필름(F)의 인출로부터 접착제 도포 및 건조까지의 일련의 공정은 연동하고 있고, 전사 필름(F)의 반송 속도는 매분 0.1m 단위로 설정 가능하고, 매분 0.1m 내지 매분 10m의 범위로 조정할 수 있다. 또한, 접착제 도포 시간은 1초 단위로 설정 가능하다. 그리고, 전사 필름(F)에 관한 접착제의 도포 길이는 전사 필름(F)의 반송 속도와 접착제 도포 시간과의 관계식(접착제 도포 길이 = [필름 반송 속도] × [접착제 도포 시간])으로부터 접착제 도포 시간을 임의인 값으로 설정함으로써 조정할 수 있다.

다음에, 광흡수층(차광층) 및 적색, 녹색, 청색의 형광체층이 스트라이프형으로 배열된 형광체 스크린(22)을 갖는 페이스 플레이트(27)를 형광체 스크린(22) 면을 위로 하도록 하여 슬라이드 테이블(14) 상에 적재한다. 페이스 플레이트(27)의 내면에 있어서, 이러한 형광체 스크린(22)의 주위의 비표시 영역에는 흑색 안료로 이루어지는 주변 블랙 매트릭스(23)와, 은 페이스트막으로 이루어지는 외부 프레임부(24)가 형성되어 있다. 이 주변 블랙 매트릭스(23) 및 외부 프레임부(24)가 형성된 비표시 영역에 대해, 형광체 스크린(22)의 외주연부를 덮도록 마스킹 테이프(25)를 부착한다. 또한, 이 슬라이드 테이블(14)에는 페이스 플레이트(27)의 위치 어긋남 방지 기구가 장비되어 있고, 페이스 플레이트(27)의 사이즈에 의해 그 위치를 변경할 수 있는 구조로 되어 있다.

다음에, 이렇게 하여 금속막(26a) 상에 접착제층이 형성된 전사 필름(F)을 슬라이드 테이블(14) 상의 소정 위치까지 반송시키고, 필름 압박 롤러(15)를 하방으로 낮춘다. 이때, 전사 필름(F)의 방향은 필름 압박 롤러(15, 16)에 의해 바닥 면에 대해 수평하게 되어 있다. 이후, 전사 롤러(12)에 의해 전사 필름(F)을 가열하면서 형광체 스크린(22)면에 압박한 후, 전사 필름(F)의 베이스 필름(26b)을 박리한다.

여기서, 전사 롤러(12)로서는 철제 등의 금속제의 코어재의 외주면에 천연 고무나 실리콘 고무의 피복층을 형성한 고무 롤러 등이 적용된다. 고무 피복층의 경도는 70 내지 100도로 하고, 두께는 5 내지 30 ㎜로 하는 것이 바람직하다. 또한, 이 전사 롤러(12)를 압박부인 고무층 표면의 온도가 150 ℃로부터 240 ℃가 되도록 가열하고, 압박하면서 매분 1.0m로부터 매분 8.0m의 속도에서 전사 필름(F)에 있어서의 베이스 필름(26b)의 표면 상을 이동시켜 금속막(26a)을 접착시킨다. 또한, 압박력은 300 kgf/㎠로부터 1500 kgf/㎠의 범위(예를 들어, 500 kgf/㎠)로 하는 것이 바람직하다.

전사 롤러(12)의 표면 온도와 압박력 및 압박 속도에 대한 상기 범위는 전사 롤러(12)가 접함으로써, 전사 필름(F)이 충분히 가열된 상태로 압박되므로 필요 또한 충분 조건이며, 이 범위를 떨어지면 도2에 도시한 형광체 스크린(22)과 금속막(26a) 사이의 밀착성이 부족하게 되고, 금속막(26a)의 전사 불량이 생기거나 베이킹 후에 균열이 발생될 우려가 있다. 즉, 전사 롤러(12)의 표면 온도가 지나치게 높으면, 고무가 열에 의해 손상하여 압박 기능을 하지 않게 되고, 또한 압박 속도가 지나치게 느리면, 베이스막(26b)이 지나치게 가열되어 연화 또는 용융하고, 박리할 때에 끊어져 버리기 때문에 바람직하지 못하다. 또한, 전사 롤러(12)의 표면 온도가 너무 낮거나 혹은 압박 속도가 지나치게 빠르면, 필름 접착제의 가열이 불충분하게 되고, 금속막(26a)의 접착이 불충분하게 되어 부분적으로 전사 불량이 생기거나 또한 수율이 저하되기 때문에, 바람직하지 못하다.

또한, 전사 롤러(12)는 롤러 본체가 상하로 이동하는 승강 기구를 구비하고 있고, 압박값이 0 내지 1500 kgf/㎠의 범위로 조정 가능하다. 또한, 슬라이드 테이블(14)은, 상술한 바와 같이 전사 필름(F)의 반송 방향에 있어서의 전후 방향으로 이동하는 슬라이드 기구를 구비하고 있고, 슬라이드 테이블(14)의 이동 속도, 즉 전사 속도는 매분 0.1m 내지 매분 10.0m의 범위에서, 또한 매분 0.1m 단위에서 설정값을 임의로 설정 변경할 수 있다.

전사 필름(F)에, 만일 주름이 다수 존재한 상태에서 전사를 강행하면, 메탈백층에 균열이나 주름형의 결함이 발생하고, 정상인 메탈백이 실시되지 않고, 소정의 기능이 현저하게 손상된다. 그러나, 본 실시 형태의 메탈백층의 형성 장치(1)에서는 전사 롤러(12)에 의해 가열하면서 압박할 때, 필름 주름 제거 롤러(3, 5)의 작용에 의해 전사 필름(F)의 주름을 제거하는 것이 가능하고, 그 결과 얻어지는 메탈백층(29)의 품질이 양호해진다.

또한, 전사 필름(F)의 베이스 필름(26b)을 박리할 때에, 박리면을 향해 정전기 제거 장치(11)로부터 제전 효과가 있는 바람을 불어 댐으로써, 정전기의 발생이 억제된다. 이때, 정전기의 발생을 방치하면, 주변의 부유물 등을 전사한 메탈백층에 부착시켜 버릴 우려가 있고, 그대로 다음 프레스 과정에 진행해 버리면, 메탈백층에 균열이나 구멍 열기 등의 결함을 발생시켜 소정의 기능을 현저하게 손상하게 된다.

전사 처리가 종료한 전사 필름(F)의 베이스 필름(26b)은 전사 종료 후, 반송 방향의 후방부에서 접착제 도포 작업이 행해지는 것으로 연동하여 필름 압박 롤러(16)를 통과하는 동시에, 또한 장력 롤러(17)를 통과하여 필름 권취 롤러(18)에 의해 권취되어 행한다. 이 필름 권취 롤러(18)는 모터 등의 구동 기능을 구비하고 있고, 대기 시에는 필름이 반송되지 않도록 장력을 유지하는 백 장력 기능을 갖는다.

본 실시 형태에 있어서는, 이렇게 하여 전사 필름(F)을 형광체 스크린(22) 상에 배치한 후, 전사 롤러(12)에 의해 가열하면서 압박하여 필름 접착제층을 형광체 스크린(22)의 상면에 접착한다. 이렇게 하여, 페이스 플레이트(27)의 형광체 스크린(22) 상에 마스킹 테이프(25) 상으로부터 Al 등의 금속막(26a)을 전사한 후, 상면에 형성된 금속막(26a)마다 마스킹 테이프(25)를 박리하고, 마스킹 테이프(25)의 비형성 영역에만 금속막(26a)을 잔류시킨다.

접착제의 도포나 그 건조 작업을 효율 좋게 행할 수 있고, 또한 전사 필름 상에 생기는 우려가 있는 주름의 발생을 억제하고, 게다가 또한 정전기에 의한 전사 필름 상으로의 이물질의 부착을 저감함으로써, 메탈백층을 형성하는 공정에 있어서의 생산성의 향상을 도모할 수 있다.

또한, 프레스 공정에서 전사된 금속막(26a)을 프레스 롤러 등에 의해 가열하면서 압박할 수 있다. 계속해서, 페이스 플레이트(27)마다 450 ℃ 정도의 온도로 소성(베이킹)하여 유기분을 분해 및 제거한다. 이렇게 하여 형광체 스크린(22)과 메탈백층(29)의 밀착성이 우수한 메탈백 부착 형광면이 얻어진다.

다음에, 이렇게 하여 형성된 메탈백 부착 형광면을 애노드 전극으로 하는 FED(21)에 대해, 도3을 기초하여 설명한다.

이 FED(21)에서는, 상기 실시 형태에서 형성된 메탈백 부착 형광면을 갖는 페이스 플레이트(27)와, 매트릭스형으로 배열된 전자 방출 소자(28a)를 갖는 리어 플레이트(28)가 수 ㎜ 정도의 좁은 간극을 통해 대향 배치되고, 페이스 플레이트(27)와 리어 플레이트(28) 사이에 5 내지 15 ㎸의 고전압이 인가되도록 구성되어 있다. 또한, 도면 중 부호 22는 스트라이프형의 광흡수층 및 형광체층을 갖는 형광체 스크린을 나타내고, 29는 메탈백층을 나타낸다. 또한, 부호 31은 지지 프레임(측벽)을 나타낸다.

페이스 플레이트(27)와 리어 플레이트(28)의 간극이 매우 좁고, 이러한 사이에서 방전(절연 파괴)이 일어나기 쉽지만, 이 FED(21)에서는 요철이나 균열 및 주름 등이 없어 평활하고 평탄한 메탈백층(29)을 갖고 있으며, 메탈백층(29)과 하층의 형광체 스크린(22) 사이의 밀착성이 높다. 또한, 고휘도로 색 순도가 높고 신뢰성이 우수한 표시를 실현할 수 있다.

<제1 실시예>

다음에, 본 발명을 실시예에 의해 더 상세하게 설명한다. 또한, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다. 여기서, 메탈백층의 형성에는, 상술한 도1에 도시한 메탈백층의 형성 장치(1)를 이용하였다.

우선, 페이스 플레이트(27)의 내면에 흑색 안료로 이루어지는 스트라이프형의 광흡수층(차광층)을 포토리소법에 의해 형성한 후, ZnS계, Y₂O₃계, Y₂0₂S계 등 각 색의 형광체를 포함하는 슬러리를 도포하여 건조시키고, 포토리소법을 이용하여 패터닝을 행하였다. 그리고, 차광부 사이에 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 3색의 형 광체층을 스트라이프형으로 각각이 인접하도록 형성하고, 형광체 스크린(22)을 작성하였다. 또한, 페이스 플레이트(27)의 내면에 있어서, 이러한 형광체 스크린 주위의 비표시 영역에 흑색 안료로 이루어지는 주변 블랙 매트릭스(23) 및 은 페이스트막으로 이루어지는 외부 프레임부(24)를 차례로 형성하였다.

다음에, 도2에 도시한 전사 필름(F), 즉 필름 두께 20 ㎛의 폴리에스테르제 베이스 필름(26b) 상에 0.5 ㎛ 두께의 이형제층을 형성하고, 그 위에 Al을 증착하여 두께 80 ㎚의 금속막(Al막)(26a)이 형성된 롤 형상의 전사 필름(F)을, 도1에 도시한 메탈백층의 형성 장치(1)의 최상류측의 필름 인출 롤러(2)에 장착하였다. 다음에, 이 전사 필름(F)을 필름 주름 제거 롤러(3, 5), 턴 롤러(9), 필름 압박 롤러(15, 16), 장력(17)을 경유하여 최하류측의 필름 권취 롤러(18)까지 통과시키고, 상기 장력 롤러(17)를 통해 장력을 가하였다. 계속해서, 이 전사 필름(F)의 금속막(Al막)(26a) 상에, 톨루엔 90부, 초산 비닐 10부로 이루어지는 수지 조성물을 접착제 도포 장치(6)의 바코드 롤러(6a)를 통해 도포하였다. 이 후, 도포된 접착제에 대해 송풍기(7)로부터 상온(20 ℃)의 바람을 송풍하고, 또한 건조기(8)로부터 온풍(온도 80 ℃)을 송풍하여 접착제막을 형성하였다.

다음에, 이 전사 필름(F)을 슬라이드 테이블(14)까지 반송하고, 이 슬라이드 테이블(14)에 적재된 페이스 플레이트(27)의 내면의 형광체 스크린(형광체층)(22)에 접하도록 배치하였다. 이후, 고무 경도가 80도, 표면 온도를 200 ℃로 가열한 고무제의 전사 롤러(12)에 의해, 매분 4.0m의 속도 및 500 kgf/㎠의 압력으로 압박 및 압착하고, 계속해서 베이스 필름(26b)을 박리하였다. 이렇게 하여, 페이스 플 레이트(27)의 형광체 스크린(22) 상에 메탈백층(Al막층)(29)을 형성하였다.

다음에, 고무 경도 80도, 표면 온도를 175 ℃로 가열한 고무제의 프레스 롤러(도시하지 않음)에 의해, 매분 1.0m의 속도 및 900 kgf/㎠의 압력으로 압박하고, 페이스 플레이트(27)의 내면의 형광체층(22) 상에 전사된 메탈백층(Al막층)(29)을 밀착시켰다. 또한, 이렇게 하여 메탈백층(Al막층)(29)이 전사에 의해 형성된 페이스 플레이트(27)를 450 ℃로 가열(베이킹)하여 유기분을 분해하여 제거하고, 메탈백 부착 형광면을 형성하였다. 그 후, 이렇게 하여 형성된 메탈백 부착 형광면을 갖는 페이스 플레이트(27)를 사용하고, 통상법에 의해 FED(21)를 제작하였다.

즉, 기판 상에 표면 전도형 전자 방출 소자를 매트릭스형으로 다수 형성한 전자 발생 원인을 유리 기판에 고정하고, 리어 플레이트(28)를 제작하였다. 계속해서, 이 리어 플레이트(28)와 상기 페이스 플레이트(27)를 지지 프레임(26) 및 스페이서를 통해 대향 배치하고, 플릿 유리에 의해 밀봉 부착하였다. 그 후, 밀봉 및 배기 등 필요한 처리를 실시하고 10형 컬러 FED를 제작하였다. 이렇게 제작한 FED(21)에 대해, 전자선 가속 전압 5 ㎸에서 1000시간 구동 시험을 행한 바, 방전 현상이 발생하지 않았다.

이상, 본 발명을 실시 형태(및 실시예)에 의해 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 본 실시 형태에만 한정되는 것은 아니며, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 변경 가능하다.

예를 들어, 미리 금속막(26a) 상에 접착제층을 형성해 두고, 이렇게 접착제층이 형성된 전사 필름(F)을 권취층 사이에 박리지를 끼워 넣는 등의 방법에서 권 취하고, 인출 롤러(2)로부터 인출하면서 형광체 스크린 상에 전사하도록 구성하는 것도 가능하다.

본 발명에 따르면, 페이스 플레이트의 형광체층에 대해, 전사 필름 상의 금속막 및 접착제층을 전사함으로써 실현되는 메탈백층의 형성 공정을 거의 자동화할 수 있어 생산 효율을 향상시킬 수 있다.

Claims

베이스 필름 상에 적어도 금속막이 형성된 전사 필름의 권취 부재로부터, 상기 전사 필름을 일단부측으로부터 인출하는 필름 인출 기구와,

상기 필름 인출 기구에 의해 일단부측으로부터 인출된 상기 전사 필름을 하류측으로 반송하는 필름 반송 기구와,

상기 필름 반송 기구에 의해 반송된 상기 전사 필름을 페이스 플레이트에 마련된 형광면에 압박하면서 가열하여, 상기 금속막을 접착제층을 통해 전사하는 전사 기구와,

상기 전사 기구에 의해 상기 금속막이 전사된 전사 필름으로부터, 상기 베이스 필름을 박리시키면서 권취하는 필름 권취 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 메탈백층의 형성 장치.
제1항에 있어서, 상기 전사 기구의 전단에 상기 전사 필름의 상기 금속막 상에 접착제를 도포하는 접착제 도포 기구와, 상기 접착제 도포 기구에 의해 도포된 접착제를 건조시키는 접착제 건조 기구를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 메탈백층의 형성 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 필름 인출 기구의 근방의 하류측 위치 및 상기 전사 기구의 설치 위치의 근방에, 상기 전사 필름 상에 발생할 수 있는 주름 을 제거하는 주름 제거 기구를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 메탈백층의 형성 장치.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 필름 인출 기구의 근방의 하류측 위치와, 상기 접착제 도포 기구의 하류측에 있어서의 상기 전사 필름의 접착제 도포면과 반대측의 베이스 필름 표면측 및 상기 전사 기구의 설치 위치의 근방에 상기 전사 필름에 대전한 정전기를 제거하는 정전기 제거 기구를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 메탈백층의 형성 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 필름 반송 기구에 의한 상기 전사막의 반송 속도는 매분 0.1m 내지 매분 10m의 범위 내에서 조정 가능한 동시에, 접착제 도포 시간을 1초 단위에서 설정 가능한 것을 특징으로 하는 메탈백층의 형성 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전사 기구는 상기 전사 필름으로의 압박력이 300 내지 1500 ㎏/㎠의 범위로, 또한 가열 온도가 150 ℃ 내지 240 ℃의 범위로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 메탈백층의 형성 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 필름 반송 기구에 의해 반송되는 상기 전사 필름을 끼워서 상기 전사 기구와 관한 위치에 마련되고, 상기 형 광면이 형성된 페이스 플레이트를 적재하면서 상기 전사 필름의 반송 방향과 평행하게 슬라이드 가능한 슬라이드 테이블을 구비하고, 상기 슬라이드 테이블의 이동 속도가 매분 0.5m 내지 매분 10m의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 메탈백층의 형성 장치.