KR100822328B1 - 기판반송장치 및 방법 - Google Patents

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후지필름 가부시키가이샤
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Abstract

유리기판을 일정 간격으로 배출할 때에 효율적으로 간헐적인 반송을 한다.
유리기판(18)은, 공기부상 테이블(30)로부터 상방으로 분사하는 깨끗한 공기에 의해 부상하고, 그 양측 가장자리부가 각 롤러(31 ~ 33)에 지지되어서 반송된다. 유리기판(18)은, 배출반송부(28)로부터 반송속도(V1)로 배출된다. 유리기판 (18)의 후단이 추송개시센서(38)를 통과하면, 각 반송부(25 ~ 27)에 있는 각 유리기판(18)이 반송속도(V1)보다도 빠른 추송속도(V2)로 따라가고 반송을 개시한다. 이 추종 반송에 의해, 배출반송부(28)와 제 2저장 반송부(27)에 있던 각 유리기판 (18)의 간격이 소정의 거리(L2)로 된다. 각 유리기판(18)은 다시 반송속도(V1)로 되어서, 소정의 거리(L2)가 유지된다. 배출반송부(28)로부터는, 일정 간격(거리 (L2))으로 유리기판(18)이 순차 배출된다.

Description

기판반송장치 및 방법{APPARATUS FOR CONVEYING A BOARD AND METHOD THEREOF}
도 1은, 본 발명을 실시한 감광층 전사기의 개략도이다.
도 2는, 유리기판의 감광층 전사면을 나타내는 평면도이다.
도 3은, 기판반송장치의 개략을 나타내는 사시도이다.
도 4는, 기판반송장치의 센서설치위치를 나타내는 평면도이다.
도 5는, 제 2의 실시형태의 기판반송장치의 개략을 나타내는 사시도이다.
도 6는, 제 3의 실시형태의 기판반송장치의 개략을 나타내는 사시도이다.
도 7는, 제 4의 실시형태의 기판반송장치의 개략을 나타내는 평면도이다.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)
10 … 라미네이터 17 … 컨트롤러
18, 98 … 유리기판 20, 70, 80 … 기판반송장치.
25 … 수취 반송부 26 … 제 1저장 반송부
27 … 제 2저장 반송부 28 … 배출 반송부
30, 53, 65 … 공기부상 테이블 31, 71, 81, 91 … 이송롤러
32 … 칼라(collar)이송롤러 33, 83 … 닙롤러
35 … 재하(在荷)센서 36 … 정지센서
37 … 닙센서 38 … 추송개시센서
39 … 추돌방지센서 40 … 펄스모터
41 … 모터드라이버 42 … 폭모음기구
43 … 닙기구 50 … 라미네이트롤쌍
52 … 적층체 필름
본 발명은, 기판반송방법 및 장치에 관한 것이고, 더욱 상세하게는, 대형 액정표시패널이나 플라스마 디스플레이 패널의 유리기판 등의 제조공정에 적합한 기판반송장치에 관한 것이다.
액정표시패널(LCD)이나 플라스마 디스플레이 패널(PDP)에 사용하는 칼라필터는, 투명한 유리기판 상에 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 각 색화소패턴과, 흑색(K)의 블랙매트릭스가 형성되어 있다. 최근, LCD나 PDP의 대형화에 따라서, 이 칼라필터에 사용하는 유리기판도 두께가 1mm~10mm로 상당히 얇아도 상관없이, 폭이나 길이가 1m 또는 그 이상으로 대형화하고 있다.
칼라필터의 제조방법으로서는, 필터전사방식이 일반적으로 알려져 있다. 필터전사방식은, 필름 상에 형성되어 있는 감광층을, 감광층 전사기(이하, 라미네이터라함)에 의해 투명한 유리기판 상에 전사(이하, 라미네이트라 함)한다. 다음에, 노광장치에 의해서 소정의 패턴이 형성되어 있는 마스크를 통해 빛을 조사하여 감광층을 노광한다. 노광 후의 유리기판은 현상처리기에 의해 현상처리되고, 원하는 화소패턴 및 블랙매트릭스가 형성된다. 유리기판은, 일정 간격으로 라미네이터에 수평상태로 공급되고, 그 하면의 소정의 폭의 둘레 가장자리부를 제외한 전사면에 대해서 감광층이 라미네이트된다.
라미네이터로의 유리기판의 반송장치로서는, 예컨대, 일본 특허공개 평5-8833호 공보에 기재되어 있는 바와 같은 한쌍의 워킹빔을 이용하여 이것을 상하이동 및 반송방향으로 왕복이동시켜서 유리기판을 반송하는 것이나, 일본 특허공개 2000-264418호 공보에 기재되어 있는 바와 같은 가동기구가 설치된 복수의 팰릿을 이용하여 이들 팰릿 사이에서 유리기판을 주고받아서 반송하는 것이나, 일본 특허공개 2000-277587호 공보에 기재되어 있는 바와 같은 로보트핸드를 이용하여 유리기판을 지지하여 반송하는 것 등이 있다.
그러나, 상기 이들 기판반송장치에서는, 유리기판을 일정 간격으로 배출할 때에, 간헐적인 반송을 행하는 기계적인 구조나 제어가 복잡하거나, 많은 사이즈의 유리기판으로의 대응을 위한 조건변경이나 제어가 어렵다라는 문제가 있다.
본 발명은, 상기 문제를 해결하기 위하여 이루어진 것이고, 간단한 기구이며, 유리기판을 일정 간격으로 배출할 때에 효율적으로 간헐적인 반송을 할 수 있고, 또한, 많은 사이즈의 유리기판으로의 대응을 용이하게 행하는 기판반송장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 기판반송장치는, 기판을 라미네이트롤에 공급하는 기판반송장치에 있어서, 기판을 수취하는 수취 반송부와, 수취 반송부로부터의 기판을 저장하여 반송하는 저장 반송부와, 저장 반송부로부터의 기판을 받아들여서 라미네이트롤의 기판이송속도에 맞춘 기판배출속도로 기판을 배출하는 배출 반송부와, 각 반송부에 있어서의 기판의 위치를 검출하는 기판 검출부와, 기판 검출부에 의해 배출 반송부에서의 기판배출을 검출하고, 배출 중의 기판과의 간격이 소정값으로 되고 또한 동일 기판배출속도로 되도록, 저장 반송부, 이것에 이어서 수취 반송부로부터 기판을 배출해서 추종반송을 행하는 제어부를 구비하는 것이다. 라미네이트롤에는, 기판과 감광층 필름이 공급되고, 감광층 필름은, 기판으로의 전사부분의 커버필름이 박리된 상태로 라미네이트롤에 공급되고, 배출 반송부는, 커버필름의 박리부분의 선단위치를 기판의 전사개시위치에 맞추어서 기판을 배출하는 것이다.
각 반송부는, 기판을 각 반송부에 정지시키는 정지센서를 구비하고, 이 정지센서의 기판검출신호에 기초하여 각 반송부에 기판을 위치결정하는 것이 바람직하다. 또한, 배출 반송부에, 기판의 배출을 검출하는 추종개시센서를 설치하고, 추종개시센서가 기판의 배출을 검출한 후에, 기판배출 속도를 초과한 속도로 저장 반송부, 수취 반송부의 기판을 보내어서 추종반송하고, 선행 기판과의 간격이 소정값으로 되고, 또한 기판배출속도로 되도록, 각 기판 반송부를 제어하는 것이 바람직하다. 또한, 각 반송부에, 기판반송방향으로 소정간격 떨어뜨려서 상류측 기판검출센서 및 하류측 기판센서를 설치하여 추돌방지센서를 구성하고, 상류측 기판검출센서가 기판없음에서 기판있음으로 변화하였을 때에 하류측 기판센서가 기판있음일 때에, 추돌가능성이 있다라고 판정하여, 이 추돌가능성이 있다라고 판정한 상류측의 기판반송을 정지하는 것이 바람직하고, 기판 수취부에 기판의 유무를 검출하는 재하센서를 설치하고, 재하센서의 기판없음신호에 의해 전공정에서 기판을 수취하는 것이 바람직하다.
또한, 각 반송부를, 기판의 양측 가장자리부를 지지하여 회전하는 이송부재와, 이 이송부재에서 지지된 기판의 중앙부를 기체 분사에 의해 부상시키는 기판부상패널로 구성하고, 이송부재는 기판의 폭방향으로 기판의 폭치수에 맞추어서 이동가능하게 구성되는 것이다. 또한, 각 반송부를, 기판의 양측 가장자리부 및 감광층 필름의 전사영역을 피하는 부분을 지지하여 회전하는 이송부재로 구성하고, 이송부재는 기판의 폭방향으로 전사영역을 피한 부분의 위치에 맞추어서 이동가능하게 구성되는 것이다. 각 반송부에는, 이송부재와의 사이에서 기판을 끼워지지하여 반송하는 닙부재를 설치하는 것이 바람직하고, 배출 반송부에는, 닙부재의 근방에 폭모음부재를 설치하고, 닙부재를 닙해제상태로 하여 기판의 폭모음을 행하는 것이 바람직하다.
또한, 저장 반송부를 복수개 설치하고, 각 반송부에 히터를 설치하여 각 기판을 기판 배출시의 목표온도까지 예열하고, 수취 반송부에서는 목표온도보다도 낮은 설정으로 하고, 저장 반송부에서는 목표온도에 다다르도록 높은 설정으로 하고, 배출 반송부에서는 목표온도보다 약간 높은 설정으로 하는 것이 바람직하며, 각 반송부에 설치한 히터를 작게 블럭나눔하여 각 블럭마다 온도설정을 가능하게 하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 기판반송방법은, 기판을 라미네이트롤에 공급하는 기판반송방법에 있어서, 기판을 수취하는 수취 반송부와, 수취 반송부로부터의 기판을 저장하여 반송하는 저장 반송부와, 저장 반송부로부터의 기판을 받아들여서 라미네이트롤의 기판이송속도에 맞춘 기판배출속도로 기판을 배출하는 배출 반송부와, 각 반송부에 있어서의 기판의 위치를 검출하는 기판 검출부와, 기판 검출부에서 검출한 기판의 위치에 따라서 각 반송부를 제어하는 제어부를 이용하고, 기판 검출부에 의해 배출반송부에서의 기판배출을 검출하고, 배출 중의 기판과의 간격이 소정값으로 되고 또한 동일 기판배출속도로 되도록, 저장 반송부, 이것에 이어서 수취 반송부로부터 배출해서 추종반송을 행하는 것이다.
도 1은, 본 발명의 기판반송장치가 설치된 라미네이터의 구성을 나타내는 개량도이다. 라미네이터(10)는, 예비가열부(11), 열압착부(12), 적층체 필름 공급부 (13), 냉각부(14), 박리부(15), 기판취출부(16), 후술하는 컨트롤러(17)로 구성되어 있고, 도 2에 나타내는 바와 같이, 투명한 유리기판(18)의 둘레 가장자리부를 제외한 전사영역(TA)에 감광층을 전사한다.
유리기판(18)은 도시하지 않은 로보트핸드에 의해서 예비가열부(11)에 공급된다. 로보트핸드의 핸드본체에 흡착패드가 설치되어 있다. 로보트핸드는, 이 흡착패드에 의해서 유리기판(18)의 이면(감광층의 비전사면)을 흡착하고, 이것을 유지한다. 또한, 로보트핸드는, 표면(감광층의 피전사면)을 하측으로 향한 뒤집힌 상태로 하여, 이 유리기판(18)을 예비가열부(11)에 공급한다.
예비가열부(11)는, 기판반송장치(20)와 히터(21, 22)로 구성되어 있고, 수취 반송부(25)와 제 1 및 제 2저장 반송부(26, 27)와 배출 반송부(28)로 각각 구획되어 있다. 수취 반송부(25)는, 로보트핸드로부터 유리기판(18)을 수취하여 하류측에 반송한다. 유리기판(18)은, 제 1 및 제 2저장 반송부(26, 27)를 경유하여 배출 반송부(28)까지 반송된다. 유리기판(18)은 배출 반송부(28)에서 대기하고, 열압착부 (12)로부터의 지시에 의해서 후술하는 열압착부(12)의 라미네이트롤쌍을 향해 배출된다.
히터(21, 22)는, 기판반송장치(20)의 유리기판(18)의 반송로를 사이에 두고 상하방향으로 배치되어 있고, 반송되는 유리기판(18)을 소정온도로 가열한다. 히터로서 원적외선 히터, 니크롬선 히터, 열풍 히터 등을 이용할 수 있다.
히터(21, 22)는, 수취 반송부(25)에서 열변형을 억제하기 위하여 설정온도를 낮추고, 제 1 및 제 2저장 반송부(26, 27)에서는 단시간에 유리기판(18)이 소정온도록 되도록 설정온도를 높이고, 배출 반송부(28)에서는 대기중에 유리기판(18)의 온도가 내려가지 않도록 조금 온도설정을 높게 한다. 예컨대, 유리기판(18)을 110℃로 가열할 때의 각 설정온도는, 히터(21a, 22a)를 100℃, 히터(21b, 22b) 및 (21c, 22d)를 120℃로 한다. 이것에 의해, 유리기판(18)은, 열변형하는 것없이 단시간에 소정온도로 가열됨과 아울러, 대기중에 그 온도가 내려가지 않는다. 또한, 히터(21, 22)의 설정온도는, 이것에 한정되지 않고, 기판사이즈나 필요한 소정온도에 따라서 적당 결정된다. 또한, 히터(21, 22)는 작은 사이즈의 면발열체를 일반적으로 구성하고 있다. 개별적으로 컨트롤러(도시않함)를 구비하고 있다. 따라서, 유리기판(18)의 온도분포 균일화를 위한 설정온도를 개별적으로 바꾸는 것도 가능하고, 예컨대 냉각하기 쉬운 유리기판(18)의 양 사이드를 높게 설정할 수도 있다. 또한, 각 반송부(25~28)에서는 최저정지시간이 설정되어 있고, 소정온도까지의 온도상승이 확실하게 행해지도록 되어 있다.
기판반송장치(20)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 공기부상 테이블(30), 이송롤러(31), 칼라이송롤러(32), 폭모음롤러(33), 닙롤러(34), 센서(35 ~ 39) 등으로 구성되어 있다. 유리기판(18)은, 이송롤러(31) 및 칼라이송롤러(32)에 양측 가장자리부가 지지되어서 반송된다. 공기부상 테이블(30)은, 유리기판(18)의 하면과 대면하도록 배치되어 있고, 그 표면에는 공기의 분사구멍(30a)이 다수 형성되어 있다. 이 분사구멍(30a)으로부터 유리기판(18)으로 향하여 깨끗한 공기를 분사하는 것이므로, 자중에 의해 휜 유리기판(18)의 중앙부를 부상시킨다.
이송롤러(31) 및 칼라이송롤러(32)는, 공기부상 스테이지(30)의 양측부에 형성된 노치부(30b)에 배치되어 있고, 각각 회전가능하게 지지됨과 아울러, 유리기판 (18)의 반송방향에 대해서 직교하는 방향으로 유리기판(18)의 폭치수에 맞추어서 이동가능하게 되어 있다. 각 이송롤러(31, 32)는 펄스모터(40)에 의해 회전구동되고, 후술하는 각 센서(35, 39)로부터의 기판검출신호에 따라서, 모터드라이버(41)를 통해서 컨트롤러(17)가 펄스모터(40)의 구동을 제어한다. 또한, 각 이송롤러 (31, 32)는, 노치부(30b)를 따라서 유리기판(18)의 폭치수에 맞추어서 이동하는 것이므로, 많은 사이즈의 유리기판의 반송에 대응하는 것이 가능하다.
이송롤러(31) 및 칼라이송롤러(32)는, 유리기판(18)의 하면의 양측 가장자리부에 접촉하여, 회전함으로써 유리기판(18)을 반송한다. 이 때, 유리기판(18)의 표면(감광층의 피전사면)이 하측으로 되어 있지만, 각 이송롤러(31, 32)는 감광층이 전사되지 않는 유리기판(18)의 둘레 가장자리부에 접촉하는 것이므로, 감광층의 전사영역 (TA)에 손상을 주거나, 진애를 부착시키는 것은 아니다. 또한, 칼라롤러(32)의 칼라(32a)는, 유리기판(18)의 가이드로서 기능하고, 유리기판(18)의 폭방향의 위치를 규제한다.
폭모음롤러(33)에는, 폭모음기구(42)가 설치되어 있다. 컨트롤러(17)는 폭모음기구(42)를 통해서, 폭모음롤러(33)가 유리기판(18)의 측면에 접촉하는 교정위치와, 유리기판(18)으로부터 이간하는 퇴피위치와의 사이에서 선택적으로 세트한다. 폭모음롤러(33)가 교정위치에 세트되면, 유리기판(18)의 폭방향의 위치 및 기울어짐의 수정이 행해지고, 유리기판(18)의 직진정밀도가 올라간다. 또한, 유리기판 (18)의 파손방지를 위하여, 컨트롤러(17)는 폭모음롤러(33)를 교정위치로 세트할 때에는 후술하는 닙롤러(34)를 퇴피위치에 세트하고, 닙롤러(34)를 반송위치에 세트할 때에는 폭모음롤러(33)를 퇴피위치에 세트하도록 제어한다.
닙롤러(34)는 테플론으로 형성되어 있고, 닙기구(43)가 설치되어 있다. 컨트롤러(17)는 닙기구(43)를 통해서, 닙롤러(34)를 이송롤러(31)와의 사이에서 유리기판(18)을 끼워지지하는 반송위치와, 유리기판(18)과 이간하는 퇴피위치 사이에서 선택적으로 세트한다. 닙롤러(34)와 이송롤러(31) 사이에서 유리기판(18)의 양측 가장자리부를 끼워지지함으로써, 반송시의 유리기판(18)의 슬립을 방지한다. 또한, 유리기판(18)의 파손방지를 위하여, 닙롤러(34)를 반송위치로 세트할 때에는 유리기판(18)과 접촉하기 직전에 서서히 닙롤러(34)를 이동시킨다. 또한, 유리기판(18)이 라미네이트롤쌍에 끼워지지되면, 닙롤러(34)는 퇴피위치에 세트된다. 또한, 본 실시형태에서는 닙롤러를 테플론으로 형성하고 있지만, 기능상 문제가 없으면 다른 재료나, 보다 탄성이 있는 고무계 소재, 예컨대 불소계 고무, 실리콘 고무 등을 이용하여 형성하여도 좋다.
공기부상 테이블(30)의 중앙부에 형성된 노치부(30c)에는, 내열성 반사식 광섬유식 센서로 이루어지는 센서(35 ~ 39)가 배치된다. 각 센서(35 ~ 39)는, 유리기판(18)의 반송방향을 따라서 배치되어 있고, 각각 컨트롤러(17)에 접속되어 있다(도시않함). 또한, 유리기판(18)을 검출하면 각각 기판검출신호를 컨트롤러(17)에 송출한다. 컨트롤러(17)는, 각 센서(35 ~ 39)로부터의 기판검출신호에 기초하여, 유리기판(18)의 위치를 특정하여 반송을 제어한다.
도 4는, 각 반송부(25 ~ 28)에 있어서의 각 롤러(31 ~ 34) 및 각 센서(35 ~ 39)의 배치위치를 나타내는 것이다. 재하센서(35a ~ 35d)는, 각 반송부(25~28)의 유리기판(18)의 유무를 검출한다. 배출 반송부(28)의 재하센서(35a)가 온으로 되면, 열압착부(12)에서 감광층의 전사의 준비가 행해진다. 또한, 열압착부(12)로부터 공급하는 개시신호가 송출되면 후술하는 라미네이트롤쌍으로의 투입속도에 맞춘 반송속도(V1)로 유리기판(18)을 내보낸다. 또한, 수취 반송부(25)의 재하센서(35c, 35d) 중 어느 한쪽이 온으로 되어 있을 때는, 로보트핸드가 수취 반송부(25)에 유리기판(18)을 공급하는 일은 없고, 유리기판(18)이 이중으로 얹어놓여지는 일은 없다. 재하센서(35c, 35d)가 2개 모두 오프로 되면, 다음의 유리기판(18)이 로보트핸드에 의해 공급된다.
정지센서(36a ~ 36d)는, 각 반송부(25 ~ 28)의 하류측 단부에 설치되어 있고, 그 위치에 유리기판(18)이 이르러서 온되면 유리기판(18)의 반송을 정지한다. 배출 반송부(28)에서는, 정지센서(35a)의 위치에 유리기판(18)의 선단이 다다르면 반송을 정지한다. 또한, 다른 반송부(25 ~ 27)에서는, 그 반송부로부터 하류측의 반송부에 유리기판(18)이 있을 경우에, 각 정지센서(35b ~ 35d)의 위치에 유리기판 (18)의 선단이 다다르면, 그 반송부에서 유리기판(18)의 반송을 정지한다.
닙센서(37a ~ 37h)는, 각 닙롤러(34)의 근방에서 설치되어 있고, 그 위치에 유리기판(18)의 선단이 다다르면, 각각에 대응하는 닙롤러(34)가 반송위치에 세트된다. 또한, 유리기판(18)의 후단이 닙롤러(34)를 통과할 때에는, 후단의 통과전에 각각에 대응하는 닙롤러(34)가 퇴피위치로 세트된다.
추송개시센서(38)는, 제 2저장 반송부(28)의 정지센서(36b)로부터 거리(L1)만큼 떨어져서 설치되어 있다. 배출 반송부(28)로부터 유리기판(18)이 열압착부 (12)에 배출되어서, 그 후단이 추송개시센서(38)를 통과하면 추송개시센서(38)가 오프로 된다. 추송개시센서(38)가 오프로 되면, 수취 반송부(25), 제 1 및 제 2저장 반송부(26, 27)에 있는 유리기판(18)이 반송속도(V1)보다 빠른 추송속도(V2)로 각각 추종 반송을 개시한다.
추종 반송은, 추송시간(T)만큼 행해진다. 추송속도(V2) 및 추송시간(T)은 각 기판 사이즈에 따라서 조건 출력을 행하여, 열압착부(12)에 각 유리기판(18)의 간격이 소정의 거리(L2)(도 3 참조)로 유리기판(18)이 공급되도록 적당 설정되어 있다. 이것에 의해, 추송시간(T)이 경과하면, 배출 반송부(28)로부터 배출된 유리기판(18)과 제 2저장 반송부(28)에 있던 유리기판(18)과의 간격은 소정의 거리(L2)로 된다. 또한, 추송개시(T)가 경과한 후는, 추종 반송한 유리기판(18)도 반송속도(V1)로 되어서, 소정의 거리(L2)를 유지한채 열압착부(12)로 향하여 반송된다.
이와 같이, 열압착부(12)의 직전에 위치하는 배출 반송부(28)에 있어서 유리기판(18)의 간격을 소정의 거리(L2)로 조정함으로써, 열압착부(12)에 정밀도 좋게 일정한 간격으로 유리기판(18)을 순차 공급할 수 있다. 또한, 열압착부(12)의 직전에서 유리기판(18)의 간격을 조정함으로써, 배출 반송부(28)에 도달할 때까지의 반송에서 어긋남이 생겨도 문제없다. 또한, 각 반송부(25 ~ 28)에서 정위치 정지함으로써, 수취 반송부(25)로의 유리기판(18)의 투입시간 간격의 불균형이나 기판사이즈에 관계없이, 열압착부(12)에 정밀도 좋게 일정한 간격으로 유리기판 (18)을 순차 공급할 수 있다. 또한, 추송속도(V2)를 빠르게 함으로써, 추종반송거리를 짧게 할 수 있고, 이것에 수반하여 기판반송장치 전체의 소형화를 도모한다.
추돌방지센서(39a ~ 39f) 및 정지센서(36b, 36c)는, 반송되는 하류측의 유리기판(18)에 상류측의 유리기판(18)이 추돌하는 것을 방지하기 위하여, 전후의 유리기판(18)의 간격이 소정의 거리(L2) 떨어져 있는지의 여부를 검출한다. 각 센서는, 39a와 39b, 39c와 39d, 36b와 39e, 36c와 39f가 각각 한쌍으로 되어 있고, 각각 소정의 거리(L2)로 세트되어 있다. 한쌍의 센서 중, 상류측의 센서가 유리기판없음으로부터 유리기판있음으로 변화하였을 때에, 하류측의 센서가 유리기판있음인 경우에는, 전후의 유리기판(18)의 간격이 소정의 거리(L2) 이하로 되어 있는 것을 나타내고, 추종 반송되고 있던 유리기판(18)의 반송이 정지된다. 선행하는 하류측의 유리기판(18)이 반송되어서, 전후의 유리기판(18)의 간격이 소정의 거리(L2)로 되면, 다시 추종 반송되고 있던 유리기판(18)의 반송이 재개된다. 이 때의 반송속도는, 라미네이트롤쌍으로의 투입속도에 맞춘 반송속도(V1)이다.
도 1에 있어서, 열압착부(12)는, 라미네이트롤쌍(50)과 백업롤러(51)로 구성되어 있다. 라미네이트롤쌍(50)은, 상하 방향으로 배치한 라미네이트롤(50a, 50b)로 구성되어 있고, 이들 라미네이트롤(50a, 50b)에는 히터가 내장되어 있다. 라미네이트롤쌍(50)은 유리기판(18)과 적층체 필름(52)을 끼워지지하여 반송함으로써, 유리기판(18)에 적층체 필름(52)을 열압착하여 붙인다. 백업롤러(51)는, 라미네이트롤(50a, 50b)에 접촉하여 종동회전하도록 구성되어 있고, 라미네이트롤(50a, 50b)의 휨을 억제하여, 균일한 힘에 의한 열압착을 가능하게 한다. 또한, 기판반송장치(20)와 열압착부(12) 사이에도, 상기 공기부상 테이블(30)과 동일 구성의 공기부상 테이블(53)이 설치되어 있다. 이것에 의해 유리기판(18)을 수평으로 유지하고, 라미네이트롤쌍(50)에 유리기판(18)을 투입할 때에 유리기판(18)의 중앙부가 휘어서 하측의 라미네이트롤(50a)와 충돌하는 것을 방지한다.
적층체 필름 공급부(13)는, 적층체 필름 롤러(54)의 설치축(54a), 하프커터 (55), 커버필름 박리부(56), 백텐션롤러(57) 등으로 구성되어 있다. 이 적층체 필름 공급부(13)는, 적층체 필름 롤러(54)로부터 커버필름(52c)을 박리하여, 감광층을 위로 향한 상태로 베이스 필름(52b)을 라미네이트롤쌍(50)에 공급한다.
적층체 필름(52)은, 베이스 필름(52b)에 도시하지 않은 보조층, 중간층 등을 개재하여 감광층(52a)이 설치되어 있고, 게다가 감광층(52a) 상에는 커버필름(52c), 베이스 필름(52b)의 타방의 면에는 대전방지층 등이 설치되어 있다.
하프커터(55)는, 유리기판(18)의 길이에 맞추어서, 적층체 필름(52)을 하프커트한다. 이 하프커트에서는, 커버 필름(52c), 감광층(52c)이 절단되고, 베이스 필름(52b)은 절단되지 않는다.
커버 필름 박리부(56)는, 유리기판(18)으로의 부착면으로 되는 하프커트된 부분의 커버필름(52c)을 적층체 필름(52)으로부터 박리한다. 이 박리는, 점착 테이프롤러(56a)로부터 인출된 점착 테이프(56c)를 누름 롤러(56b)에 의해 커버필름 (52c)에 붙여져서 행해지고, 이 커버필름(52c)이 붙여진 점착 테이프(56c)는 테이프 감기축(56d)에 감겨져 회수된다. 또한, 유리기판(18)과 유리기판(18) 사이에 위치함으로써 되는 적층체 필름(52)에 대해서는, 그 커버필름(52c)이 박리되지 않고 남는다.
열압착부(12)에서는, 하프커트선이 소정의 위치를 통과하면 기판반송장치 (20)에 보냄개시신호를 송출한다. 이것에 의해, 유리기판(18)과 하프커트선과의 위치맞춤이 행해진 상태에서, 유리기판(18)에 적층체 필름(52)의 감광층(52a)이 붙여진다. 또한, 베이스 필름(52b)도 유리기판(18)의 이동에 수반하여 라미네이트롤쌍 (50)의 이송방향 하류측에 보내진다.
냉각부(14)는, 냉각풍 분사 보드(60)와, 반송롤러(61)로 구성되어 있다. 냉각풍 분사 보드(60)는, HEPA 필터를 통과한 깨끗한 냉각풍을 유리기판(18)을 향해 분사하여, 반송롤러(61)에서 반송되고 있는 유리기판(18)의 온도를 거의 실온 (30℃ 이하)으로 냉각한다.
박리부(15)는 박리롤러(62) 및 베이스 필름 감기기구(63)로 구성되어 있고, 유리기판(18)으로부터 베이스 필름(52b)을 박리하고, 이 베이스 필름(62b)을 회수축(63a)에 롤형상으로 감는다. 회수축(63a)은 도시하지 않은 감기모터에 의해서 회전구동된다. 이 감기모터는 토크제어되고 있고, 라미네이트롤쌍(50) 이후의 베이스 필름(52b)의 장력을 일정하게 유지하여, 베이스 필름(52b)에 느슨함이 발생하지 않도록 하고 있다.
박리부(15)의 하류측에는, 공기부상 테이블(65)으로 이루어지는 기판취출부 (16)가 설치되어 있다. 이 공기부상 테이블(65)은, 예비가열부(11)의 공기부상 테이블(30)과 마찬가지로 구성되어 있다. 박리부(15)로부터 배출된 유리기판(18)은, 도시하지 않은 로보트핸드에 의해서 그 상면을 흡착하여 취출된다.
다음에, 상기 구성의 작용에 관해서 설명한다. 로보트핸드에 의해 수취 반송부(25)에 1장째의 유리기판(18)이 투입되면, 이 유리기판(18)은, 제 1저장 반송부 (26), 제 2저장 반송부(27), 배출 반송부(28)의 순으로 반송되고, 히터(21, 22)에 의해 소정의 온도로 가열된다. 유리기판(18)의 선단이 배출 반송부의 정지센서 (36a)에 다다르면 반송이 정지된다. 그 후, 2장째, 3장째, 4장째의 유리기판(18)이 순차 투입, 반송되어서, 각 반송부(25 ~ 27)의 정지센서(36b ~ 36d)의 위치에서 각각 정지한다.
열압착부(12)에서는, 라미네이트롤쌍(50)이 회전하여 적층체 필름(52)을 보내고, 적층체 필름(52)의 하프커트선이 소정의 위치로 오면, 보냄개시신호를 기판반송장치(20)에 송출한다. 기판반송장치(20)는, 이 보냄개시신호의 입력에 의해, 라미네이트롤쌍(50)으로의 투입속도에 맞춘 반송속도(V1)로 배출 반송부(28)로부터 1장째의 유리기판(18)을 내보낸다. 유리기판(18)의 후단이 추송개시센서(38)를 통과하면, 2장째의 유리기판(18)이 반송속도(V1)보다 빠른 추송속도(V2)로 추종 반송을 개시한다. 추송시간(T)이 경과하면 2장째의 유리기판(18)도 반송속도(V1)로 반송된다. 이 때, 1장째의 유리기판(18)과 2장째의 유리기판(18)의 간격은, 소정의 거리(L2)로 되어 있다.
이하, 3장째, 4장째의 유리기판(18)도 마찬가지로, 라미네이트롤쌍(50)에 공급되는 유리기판(18)의 반송속도(V1)보다 빠른 추송속도(V2)로 추송하고, 라미네이트롤쌍(50)에 공급되는 유리기판(18)과의 간격을 소정의 거리(L2)로 하고나서 라미네이트롤쌍(50)에 보내준다. 또한, 수취 반송부(25)에 정지하고 있던 유리기판(18)이 하류측에 반송되고, 재하센서(35c, 35d)가 2개 모두 오프로 되면 로보트핸드가 다음의 유리기판(18)을 투입하고, 상기와 마찬가지의 유리기판(18)의 반송을 반복한다.
라미네이트롤쌍(50)은 유리기판(18)과 하프커트선의 위치맞춤이 행해진 상태에서, 유리기판(18)에 적층체 필름(52)의 감광층(52a)을 열압착하여 붙인다. 유리기판(18)은, 냉각부(14)에서 거의 실온으로 냉각되고나서, 박리부(15)에서 베이스 필름(152b)이 박리된다. 이렇게 하여, 투명한 유리기판(18)의 하면(표면)의 전사영역(TA)에 감광층이 전사된다. 그 후, 유리기판(18)은 기판취출부(16)에 배출되고, 로보트핸드에 의해서 그 상면(이면)을 흡착되어서 취출된다.
또한, 상기 실시형태에서는, 모든 이송롤러에 펄스모터를 접속하여 회전구동하고 있지만, 블럭마다 모터를 배치하여 롤러를 벨트 구동하는 방법이나 구동원이 없는 회전가능한 프리롤러나, 텐덴시 구동롤러나 토크모터 구동롤러를 필요에 따라서 조합시켜서 배치하여도 좋고, 또한 이송롤러 등의 설치간격은, 많은 사이즈의 유리기판을 안정되게 반송하기 위한 짧은 쪽이 좋다. 또한, 이송롤러와 유리기판의 마찰이 충분히 확보되고, 반송시의 유리기판의 슬립의 우려가 없으면 닙롤러를 설치하지 않아도 좋고, 이 경우에는 반송계의 제어가 용이하게 됨과 아울러, 진애 발생의 우려도 감소한다. 또한, 수취 반송부, 제 1 및 제 2저장 반송부에서 칼라이송롤러를 이용하고 있지만, 도 5에 나타내는 바와 같이, 배출 반송부와 마찬가지의 이송롤러(71)와, 유리기판(18)의 폭방향의 위치를 규제하는 가이드롤러(72)를 이용하여 유리기판(18)의 반송 및 가이드를 행하여도 좋다.
상기 실시형태에서는, 배출 반송부에서 각 유리기판의 간격이 소정의 거리 (L2)로 되도록 조정하고 있지만, 도 6에 나타내는 바와 같이, 배출 반송부의 하류측 단부에 유리기판(18)의 반송을 금지하는 걸림위치와 반송을 허용하는 퇴피위치와의 사이에서 이동가능한 스토퍼(85)를 설치하고, 이 스토퍼(85)의 이동에 의해서 열압착부(12)에 공급하는 각 유리기판(18)의 간격이 소정의 거리(L2)로 되도록 기판반송의 타이밍을 조정하여도 좋다. 이 경우에는, 추종 반송후의 각 유리기판(18)의 간격이 소정의 거리(L2)보다 짧은 거리(L3)로 되도록 한다.
상기 실시형태에서는, 유리기판의 양측 가장자리부를 이송롤러로 지지하고 있지만, 도 7에 나타내는 바와 같이, 1장의 유리기판(18)에 일정한 간격을 두고 복수의 전사면(TA)이 형성되어 있는 경우나 비전사면인 이면이 하측으로 향하여 이것을 지지하는 경우에는, 복수의 이송롤러(91)를 지지축(90) 상에 배치하여 유리기판(18)을 지지하여도 좋다. 또한, 이송롤러(91)를 배치하는 간격, 개수는 임의로 설정할 수 있고, 많은 사이즈의 유리기판에 대응할 수 있다. 또한, 반송하는 기판을 유리기판으로 하고 있지만, 본 발명에 이것을 한정되지 않고, 금속이나 수지 등 다른 소재로 형성된 것이어도 좋다.
이상과 같이, 본 발명의 기판반송장치에 의하면, 기판을 수취하는 수취 반송부와, 수취 반송불로부터의 기판을 저장하여 반송하는 저장 반송부와, 저장 반송부로부터의 기판을 받아들여서 라미네이트롤의 기판이송속도에 맞춘 기판배출속도로 기판을 배출하는 배출 반송부와, 각 반송부에 있어서의 기판의 위치를 검출하는 기판 검출부와, 이 기판 검출부에 의해 배출 반송부에서의 기판배출을 검출하고, 배출중의 기판과의 간격이 소정값으로 되고 또한 동일 기판배출속도로 되도록, 저장 반송부, 이것에 이어서 수취 반송부로부터 기판을 배출해서 추종 반송을 행하는 제어부를 구비하고 있으므로, 간단한 기구로 유리기판을 일정 간격으로 효율적으로 반송하는 것이 가능하다. 또한, 많은 사이즈의 유리기판으로의 대응이 용이하게 할 수 있다.
또한, 본 발명의 기판반송방법에 의하면, 기판 검출부에 의해 배출반송부에서의 기판배출을 검출하고, 배출 중의 기판과의 간격이 소정값으로 되고 또한 동일 기판배출속도로 되도록, 저장 반송부, 이것에 이어서 수취 반송부로부터 기판을 배출해서 추종 반송을 행하도록 함으로써, 마찬가지로 간단한 기구로 유리기판을 일정 간격으로 효율적으로 반송할 수 있다.

Claims (21)

  1. 기판을 라미네이트롤에 공급하는 기판반송장치에 있어서,
    상기 기판을 수취하는 수취 반송부;
    상기 수취 반송부로부터의 기판을 저장하여 반송하는 저장 반송부;
    상기 저장 반송부로부터의 기판을 받아들여서 상기 라미네이트롤의 기판이송속도에 맞춘 기판배출속도로 기판을 배출하는 배출 반송부;
    각 반송부에 있어서의 상기 기판의 위치를 검출하는 기판 검출부; 및
    상기 기판 검출부에 의해 상기 배출 반송부에서의 기판배출을 검출하면, 배출 중의 기판과 그 뒤의 기판과의 간격이 소정값으로 되고 또한 상기 배출 중의 기판과 그 뒤의 기판이 동일한 기판배출속도로 되도록 상기 수취 반송부 및 저장 반송부를 제어하여 추종 반송을 행하는 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 기판반송장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 라미네이트롤에는, 기판과 감광층 필름이 공급되고, 상기 감광층 필름은, 상기 기판으로의 전사부분의 커버필름이 박리된 상태로 라미네이트롤에 보내지며, 상기 배출 반송부는, 상기 커버필름의 박리부분의 선단위치를 상기 기판의 전사개시위치에 맞추어서 기판을 배출하는 것을 특징으로 하는 기판반송장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 각 반송부는 상기 기판을 각 반송부에 정지시키는 정지센서를 구비하고, 이 정지센서의 기판검출신호에 기초하여 각 반송부에 기판을 위치결정하는 것을 특징으로 하는 기판반송장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 배출 반송부에, 상기 기판의 배출을 검출하는 추종개시센서를 설치하고, 추종개시센서가 기판의 배출을 검출한 후에, 상기 기판배출속도를 초과한 속도로 상기 저장 반송부 및 수취 반송부의 기판을 보내서 추종반송하고, 선행 기판과의 간격이 상기 소정값으로 되고, 또한 상기 기판배출속도로 되도록 상기 저장 반송부 및 수취 반송부를 제어하는 것을 특징으로 하는 기판반송장치.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 각 반송부에, 기판반송방향으로 소정 간격 떨어뜨려 상류측 기판검출센서 및 하류측 기판센서를 설치하여 추돌방지센서를 구성하고, 상기 상류측 기판검출센서가 기판없음에서 기판있음으로 변화하였을 때에 하류측 기판센서가 기판있음일 때에, 추돌가능성이 있다라고 판정하여, 이 추돌가능성있음으로 판정된 상류측의 기판반송을 정지하는 것을 특징으로 하는 기판반송장치.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 기판 수취부에 기판의 유무를 검출하는 재하센서를 설치하고, 재하센서의 기판없음신호에 의해 전공정으로부터 기판을 수취하는 것을 특징으로 하는 기판반송장치.
  7. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 각 반송부를, 상기 기판의 양측 가장자리부를 지지하여 회전하는 이송부재와, 이 이송부재에서 지지된 기판의 중앙부를 기체 분사에 의해 부상시키는 기판부상패널로 구성하고, 상기 이송부재는 기판의 폭방향으로 기판의 폭치수에 맞추어서 이동할 수 있게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판반송장치.
  8. 제 2항에 있어서, 상기 각 반송부를, 상기 기판의 양측 가장자리부 및 상기 감광층 필름의 전사영역을 피한 부분을 지지하여 회전하는 이송부재로 구성하고, 상기 이송부재는 기판의 폭방향으로 전사영역을 피한 부분의 위치에 맞추어서 이동할 수 있게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판반송장치.
  9. 제 7항에 있어서, 상기 각 반송부에는, 상기 이송부재와의 사이에서 기판을 끼워지지하여 반송하는 닙부재를 설치한 것을 특징으로 하는 기판반송장치.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 배출 반송부에는, 상기 닙부재의 근방에 폭모음부재를 설치하고, 상기 닙부재를 닙해제상태로 하여 상기 기판의 폭모음을 행하는 것을 특징으로 하는 기판반송장치.
  11. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 저장 반송부를 복수개 설치하고, 상기 각 반송부에 히터를 설치하여 각 기판을 기판배출시의 목표온도까지 예열하고, 상기 수취 반송부에서는 상기 목표온도보다도 낮은 설정으로 하고, 상기 저장 반송부에서는 상기 목표온도에 다다르도록 높은 설정으로 하며, 상기 배출 반송부에서는 상기 목표온도보다 약간 높은 설정으로 한 것을 특징으로 하는 기판반송장치.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 각 반송부에 설치한 히터를 작게 블럭나눔하고, 각 블럭마다 온도설정을 가능하게 한 것을 특징으로 하는 기판반송장치.
  13. 기판을 라미네이트롤에 공급하는 기판반송방법에 있어서,
    상기 기판을 수취하는 수취 반송부와, 상기 수취 반송부로부터의 기판을 저장하여 반송하는 저장 반송부와, 이 저장 반송부로부터의 기판을 받아들여서 상기 라미네이트롤의 기판이송속도에 맞춘 기판배출속도로 기판을 배출하는 배출 반송부와, 각 반송부에 있어서의 상기 기판의 위치를 검출하는 기판 검출부와, 상기 기판 검출부에서 검출한 상기 기판의 위치에 따라서 각 반송부를 제어하는 제어부를 이용하고,
    상기 기판 검출부에 의해 상기 배출 반송부에서의 기판배출을 검출하면, 배출 중의 기판과 그 뒤의 기판과의 간격이 소정값으로 되고 또한 상기 배출 중의 기판과 그 뒤의 기판이 동일한 기판배출속도로 되도록 상기 수취 반송부 및 저장 반송부를 제어하여 추종 반송을 행하는 것을 특징으로 하는 기판반송방법.
  14. 제 4항에 있어서, 상기 기판 수취부에 기판의 유무를 검출하는 재하센서를 설치하고, 재하센서의 기판없음신호에 의해 전공정으로부터 기판을 수취하는 것을 특징으로 하는 기판반송장치.
  15. 제 4항에 있어서, 상기 각 반송부를, 상기 기판의 양측 가장자리부를 지지하여 회전하는 이송부재와, 이 이송부재에서 지지된 기판의 중앙부를 기체 분사에 의해 부상시키는 기판부상패널로 구성하고, 상기 이송부재는 기판의 폭방향으로 기판의 폭치수에 맞추어서 이동할 수 있게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판반송장치.
  16. 제 4항에 있어서, 상기 각 반송부를, 상기 기판의 양측 가장자리부 및 상기 감광층 필름의 전사영역을 피한 부분을 지지하여 회전하는 이송부재로 구성하고, 상기 이송부재는 기판의 폭방향으로 전사영역을 피한 부분의 위치에 맞추어서 이동할 수 있게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판반송장치.
  17. 제 4항에 있어서, 상기 저장 반송부를 복수개 설치하고, 상기 각 반송부에 히터를 설치하여 각 기판을 기판배출시의 목표온도까지 예열하고, 상기 수취 반송부에서는 상기 목표온도보다도 낮은 설정으로 하고, 상기 저장 반송부에서는 상기 목표온도에 다다르도록 높은 설정으로 하며, 상기 배출 반송부에서는 상기 목표온도보다 약간 높은 설정으로 한 것을 특징으로 하는 기판반송장치.
  18. 제 9항에 있어서, 상기 저장 반송부를 복수개 설치하고, 상기 각 반송부에 히터를 설치하여 각 기판을 기판배출시의 목표온도까지 예열하고, 상기 수취 반송부에서는 상기 목표온도보다도 낮은 설정으로 하고, 상기 저장 반송부에서는 상기 목표온도에 다다르도록 높은 설정으로 하며, 상기 배출 반송부에서는 상기 목표온도보다 약간 높은 설정으로 한 것을 특징으로 하는 기판반송장치.
  19. 제 15항에 있어서, 상기 각 반송부에는, 상기 이송부재와의 사이에서 기판을 끼워지지하여 반송하는 닙부재를 설치한 것을 특징으로 하는 기판반송장치.
  20. 제 19항에 있어서, 상기 배출 반송부에는, 상기 닙부재의 근방에 폭모음부재를 설치하고, 상기 닙부재를 닙해제상태로 하여 상기 기판의 폭모음을 행하는 것을 특징으로 하는 기판반송장치.
  21. 제 19항에 있어서, 상기 저장 반송부를 복수개 설치하고, 상기 각 반송부에 히터를 설치하여 각 기판을 기판배출시의 목표온도까지 예열하고, 상기 수취 반송부에서는 상기 목표온도보다도 낮은 설정으로 하고, 상기 저장 반송부에서는 상기 목표온도에 다다르도록 높은 설정으로 하며, 상기 배출 반송부에서는 상기 목표온도보다 약간 높은 설정으로 한 것을 특징으로 하는 기판반송장치.
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