KR20080050440A - 웹 부착 방법 - Google Patents

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KR20080050440A
KR20080050440A KR1020087007365A KR20087007365A KR20080050440A KR 20080050440 A KR20080050440 A KR 20080050440A KR 1020087007365 A KR1020087007365 A KR 1020087007365A KR 20087007365 A KR20087007365 A KR 20087007365A KR 20080050440 A KR20080050440 A KR 20080050440A
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료 모리
카즈요시 스에하라
노부야스 아키요시
켄이치 이모토
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후지필름 가부시키가이샤
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Abstract

감광성 웹(22)의 부착 부위가 부착 장치(46)의 상류 근방에 배치된 소정의 위치로 반송되고 정지된다. 그 후, 고무 롤러(110a)는 상기 감광성 웹(22)을 반송하기 위해 회전된다. 상기 감광성 웹(22)이 제 1 속도로 반송되면서, 고무 롤러(110a, 110b)는 상기 유리 기판(24)과 함께 상기 감광성 웹(22)을 클램프 한다. 상기 감광성 웹(22)은 제 2 속도로 이동되면서 상기 유리 기판(24) 상에 적층된다.
부착 기판, 감광성 웹, 유리 기판, 열압착부

Description

웹 부착 방법{METHOD OF APPLYNG WEB}
본 발명은 적층 롤러를 압착하고 회전시킴으로써 기판에 웹(web)을 부착시키는 방법에 관한 것이다.
액정 패널용 기판, 프린트배선 보드용 기판, PDP 패널용 기판은 예를 들면, 감광성 수지층을 갖는 감광성 시트(확장 웹)를 포함하고, 기판 표면에 부착되어 있다. 일반적으로 감광성 시트는 감광성 재료 층의 적층된 조립 및 유연한 플라스틱 지원층 상에 적층되어 있는 보호막으로 구성되어 있다.
통상, 감광성 시트와 같이 부착을 위한 부착 장치는 상기 감광성 시트로부터 보호막을 박리하면서 유리 기판, 수지 기판과 같은 기판을 소정의 간격씩 이격시켜 반송하고, 그 후 각각의 기판에 감광성 수지층을 부착시킨다.
일본 특허 공개 2002-148794호 공보에 개시되어 있는 부착 장치에 의하면, 유리 기판은 열압착 롤러쌍 및 백업 롤러를 갖는 열압착부로 반송된다. 상기 열압착 롤러쌍은 서로 세로 방향으로 이격된 제 1 열압착 롤러 및 제 2 열압착 롤러로 구성되어 있다. 상기 제 1 및 제 2 열압착 롤러는 히터에 탑재되어 있다. 그리고 열압착 롤러쌍은 상기 유리 기판에 기대어 적층막의 감광성 층을 열압착시키기 위해 유리 기판 및 적층막을 협지 및 반송한다.
상기 열압착부는 정지되는 것 없이 상기 적층막 및 유리 기판을 반송하면서 간헐적으로 상기 열압착 롤러쌍이 반복적으로 상기 적층막 및 유리 기판을 클램프(clamp)하는 것과 같은 기능을 수행한다. 그러나, 이러한 처리 공정에 의해서는 유리 기판에 부착된 적층막의 전,후 가장자리가 궁형으로 변형되어 부착된 경계선이 곧지 않을 수 있다. 그 결과 유리 기판에 부착된 적층막의 위치 정밀도가 저하될 수 있다.
특히, 유리 기판의 대형화에 의해 적층막이 대형화되면, 몇 mm 정도의 크기로 현저하게 궁형 변형이 발생하고 이로 인해, 부착된 적층막의 위치 정밀도가 대폭 저하된다. 또한, 자중에 의해 적층 롤러(열압착 롤러쌍)가 휘거나 크라운(crown) 형상으로 변형됨에 따라 적층 롤러의 중앙부부터 클램프가 개시되기 때문에 상기와 같은 큰 궁형 변형이 발생된다.
하나의 해결 방안에 의하면, 상기 열압착 롤러가 서로 이격되어 있다. 적층막 및 유리 기판이 열압착 롤러 사이에 위치하여 정지한 후, 적층막 및 유리 기판은 열압착 롤러에 의해 클램프된다. 그 후, 상기 열압착 롤러는 유리 기판에 적층막의 감광성층을 부착시키기 위해 회전된다.
그러나, 도 11에 도시된 바와 같이, 정지된 유리 기판(1) 및 적층막(2)이 열압착 롤러(3a,3b)에 의해 클램프될 때, 열압착 롤러(3a,3b) 사이에 형성된 닙(nipped) 영역(4)의 외측 위치(5, 6) 사이에 기포가 형성될 수도 있다. 상기 발생한 기포는 약 50um의 크기를 가진다. 이러한 상당량의 기포들이 상기 열압착 롤러(3a,3b)의 축 방향을 따라 형성되기 때문에 적층막(2)이 유리 기판(1)에 부착되는 품질(이후, "부착 품질"이라 함)이 저하되는 문제가 야기된다.
또한, 상기 열압착 롤러(3a,3b)에 의해 유리 기판(1) 및 적층막(2)이 클램프된 후, 열압착 롤러(3a, 3b)가 급격하게 소정의 적층 속도를 얻기 위해 회전되면, 부착 품질을 저하하고 악화시키는 스트라이프가 위치(6)의 적층막(2) 상에 형성되는 문제가 야기된다.
본 발명은 간단한 공정으로 웹이 적층 롤러에 의해 클램프될 때 부착 품질을 저하하는 스트라이프가 형성되지 않으면서 기포가 발생하는 것을 확실하게 방지하는 고품질의 적층체를 경제적이고 효율적으로 생성하는 웹 부착 방법을 제공하는 것을 주된 목적으로 한다.
본 발명은 적층 롤러를 압착하고 회전시킴으로써 기판에 웹을 부착시키는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법에 따라 웹의 부착 부위를 부착 위치의 상류 근방에 배치된 소정의 위치로 반송하여 상기 웹(22)의 부착 부위를 소정의 위치에 일시적으로 정지시킨다.
그 후, 웹의 반송을 개시하고, 상기 웹(22)을 제 1 속도로 반송하면서 상기 웹은 적층 롤러에 의해 기판과 함께 클램프된다. 그리고 웹과 기판이 제 2 속도로 반송되면서 적층 롤러를 압착하고 회전시켜 웹을 기판에 부착하기 위해 압착되고 회전된다. 미리 정지되어 있는 상기 기판은 적층 롤러가 초저속으로 회전할 때, 상기 적층 롤러에 의해 클램프된다.
상기 제 1 속도는 제 2 속도보다 저속으로 설정되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 웹은 제 1 속도에서 제 2 속도까지 120mm/s2 이하의 가속도로 가속되는 것이 바람직하다.
또한, 바람직하게, 제 1 속도는 0.2m/min 이상의 속도로 설정될 수 있다. 또한, 웹의 속도는 웹의 반송이 개시되어 상기 웹(22)이 제 2의 속도에 이르기까지 단계적으로 변화될 수 있다.
또한, 바람직하게, 각 적층 롤러는 40에서 90까지의 범위인 고무 경도를 가지는 고무 롤러를 포함할 수 있다.
본 발명에 따라, 상기 웹이 소정의 위치에 위치되고 정지된 후, 상기 웹은 제 1 속도로 반송되고, 상기 웹 및 기판은 적층 롤러에 의해 함께 클램프된다. 이로 인해, 상기 웹 및 기판이 적층 롤러에 의해 함께 클램프될 때, 상기 웹과 기판 사이에 기포가 생성되는 것이 방지된다. 한편, 상기 웹 및 기판은 제 1 속도로부터 제 2 속도까지의 가속 패턴(pattern)이 완만하게 설정되기 때문에 기판 상의 웹의 부착 품질을 저하하는 스트라이프가 형성되지 않는 고품질의 적층체를 효율적으로 생성할 수 있다.
본 발명의 상술한 목적, 다른 목적, 특징 및 이점은 구체적인 예를 도시한 본 발명의 바람직한 실시형태의 첨부된 도면을 참조하여 더욱 자세하게 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 실시형태 1에 따라 적층체를 부착하는 방법을 수행하기 위 한 제조 장치의 개략적인 구성도이며,
도 2는 도 1의 제조 장치에서 사용된 확장 감광성 웹의 상세 구성을 도시한 단면도이며,
도 3은 부착 라벨이 부착된 확장 감광성 웹의 상세 구성을 도시한 평면도이며,
도 4는 본 실시형태 1에 따라 적층체를 부착하는 방법을 예시한 타이밍 차트이며,
도 5는 고무 롤러 사이에 유리 기판이 위치하는 시점에서의 제조 장치의 동작을 설명하는 개략적인 정면도이며,
도 6은 유리 기판이 고무 롤러를 떠나는 시점에 제조 장치의 동작을 설명하는 개략적인 정면도이며,
도 7은 제 1 속도와 기포 발생의 관계를 예시하는 테이블이며,
도 8은 가속도와 부착 품질을 악화시키는 스트라이프의 관계를 예시하는 테이블이며,
도 9는 본 발명의 실시형태 2에 따라 적층체를 부착하는 방법을 예시하는 타이밍 차트이며,
도 10은 본 발명에 따라 적층체 부착 방법을 수행하는 다른 제조 장치의 개략적인 정면도이고,
도 11은 일본 특허 공개 2002-148794호 공보에 개시되어 있는 부착 장치의 열압착 롤러의 상세 구성을 도시한 정면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 제조 장치(20)는 액정 패널 또는 유기 EL 패널용 컬러 필터의 제조 공정 중에 확장 감광성 웹(확장 웹)(22)의 감광성 수지층(29)(후술함)을 유리 기판(24)에 열전달한다.
도 2는 확장 감광성 웹(22)의 단면도이다. 상기 감광성 웹(22)은 유연한 베이스막(지지층)(26), 쿠션층(열가소성 수지층)(27), 중간층(산소 차단 막)(28), 감광성 수지층(29) 및 보호막(30)이 적층되어 구성된다. 한편, 상기 감광성 웹(22)은 베이스막(26), 감광성 수지층(29) 및 보호막(30)으로 구성될 수도 있다.
상기 베이스막(26)은 폴리에틸렌 테레프탈염산(PET)으로 제조된다. 상기 쿠션층(27)은 에틸렌 및 비닐 산화물의 혼합물로 제조된다. 또한, 중간층(28)은 폴리비닐 알코올로 제조된다. 상기 감광성 수지층(29)은 알칼리 가용성 바인더, 모노머, 광중합 기폭제 및 착색제를 포함하는 착색 감광성 수지의 혼합으로 제조된다. 상기 보호막(30)은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등으로 제조된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 제조 장치(20)는 감광성 웹(22)을 감는 공정에서 감광성 웹 롤(22a)을 적용하고, 상기 감광성 웹 롤(22a)로부터 감광성 웹(22)을 풀기 위해 웹 풀림 장치(32), 상기 풀린 감광성 웹(22)의 보호막(30)에 몇 개의 부분 절단 영역(34)을 가로 방향으로 형성하는 부분 절단 장치(36), 및 각각의 비부착 부위(38a)를 가지는 부착 라벨(38)(도 3 참조)을 상기 보호막(30)에 부착하는 라벨 부착 장치(40)를 가진다. 상기 제조 장치(20)는 각 2개의 위치에 부분 절단 영역(34)을 동시에 형성하기 위해 화살표 A 방향으로 서로 이격되어 있는 2개의 부분 절단 장치(36)를 가진다.
또한, 택트(tact) 반송 모드 즉, 간헐성 반송 모드에서 연속적인 반송 모드로 감광성 웹(22)의 모드를 변경하기 위한 리저버 장치(42), 상기 감광성 웹(22)으로부터 보호막(30)을 소정의 간격으로 박리시키기 위한 박리 장치(44), 소정의 온도에서 유리 기판(24)을 가열하여 부착 위치에 상기 가열된 유리 기판(24)을 반송하는 가열 장치(45), 및 보호막(30)의 박리에 의해 노출된 감광성 수지층(29)을 유리 기판(24)에 부착시키는 부착 장치(46)가 상기 라벨 부착 장치(40)의 하류에 배치되어 있다. 한편, 부착 장치(46)에 의해 부착된 유리 기판(24) 및 감광성 웹(22)으로 구성된 적층체는 이후 "부착 기판(24a)" 이라 명명된다.
한편, 상기 감광성 웹(22)의 경계부분에 위치하여 부분 절단 영역(34)을 직접 검출하는 검출 기기(47)는 부착 장치(46)의 부착 위치 상류 근방에 배치된다. 또한, 두 개의 인접한 기판 사이의 감광성 웹(22)을 절단하기 위한 기판간 웹 절단 장치(48)는 부착 장치(46)의 하류에 배치된다. 또한, 제조 장치(20)가 작동을 시작하고 종료할 때 작동되는 웹 절단 장치(48a)는 기판간 웹 절단 장치(48)의 상류에 배치된다.
또한, 필수적으로 사용되어온 감광성 웹(22)의 후단 및 새롭게 사용되는 감광성 웹(22)의 첨단을 접합하는 접합대(49)는 웹 풀림 장치(32)의 하류 근방에 배치된다. 상기 접합대(49)는 감광성 웹 롤(22a)의 불규칙한 감김에 의한 감광성 웹(22)의 가로 방향으로의 이동을 제어하는 막단 위치 검출기(51) 하류의 뒤를 잇는다.
상기 부분 절단 장치(36)는 웹 풀림 장치(32)에 감긴 감광성 웹 롤(22a)의 지름을 산출하는 롤러쌍(50)의 하류에 배치된다. 또한, 상기 부분 절단 장치(36)는 감광성 웹(22)이 반송되는 방향(화살표 A 방향)에 수직한 방향의 앞뒤로 자유롭게 이동가능한 슬라이드대(52)를 구비한다. 또한, 상기 슬라이드대(52) 상에 탑재된 회전 원형 블레이드(54)는 고정되어 있으며, 커터 베어링 베이스(56)는 감광성 웹(22)에 직면하는 회전 원형 블레이드(54)의 아래에 배치되며, 상기 감광성 웹(22)은 회전 원형 블레이드(54)와 커터 베어링 베이스(56) 사이에 삽입되어 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 부분 절단 영역(34)은 적어도 보호막(30)을 가로질러 형성될 필요가 있다. 실제로, 회전 원형 블레이드(54)는 보호막(30)을 확실하게 절단하기 위해 감광성 수지층(29) 및 중간층(28)까지 절단하도록 설계되어 있다. 상기 부분 절단 영역(34)은 회전 원형 블레이드(54)보다는 고정된 원형 블레이드 또는 초음파 에너지를 이용하여 절단되고, 또는 나이프 블레이드, 후술 되는 스트립 형상 압축 블레이드(Thompson blade) 등과 같은 블레이드를 이용하여 절단된다. 상기 압축 블레이드는 수직 방향 또는 경사 방향으로 상기 보호막(30)까지 압축된다.
상기 부분 절단 영역(34)은 두 개의 인접한 유리 기판(24) 사이의 간격을 설정한다. 예를 들면, 이러한 부분 절단 영역(34)은 상기 유리 기판(24)의 각 모서리로부터 안쪽으로 10mm 정도 이격된 위치의 보호막(30)에 형성된다. 후술 되는 상기 부착 장치(46)의 유리 기판(24)에 감광성 수지층(29)이 프레임으로서 부착될 때 마 스크로서의 기능을 수행하는 부분 절단 영역(34) 사이에 보호막(30)의 영역이 삽입된다.
또한, 상기 라벨 부착 장치(40)는 유리 기판(24) 사이에 보호막(30)의 잔여 영역(30b)을 남기기 위해 전방 박리 영역(30aa)과 후방 박리 영역(30ab)을 연결하는 부착 라벨(38)을 공급한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 초기에 박리 되는 전방 박리 영역(30aa) 및 후에 박리 되는 후방 박리 영역(30ab)은 잔여 영역(30b)의 양측에 각각 위치해 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 각 부착 라벨(38)은 직사각형의 스트립 형상이고 상기 보호막(30)과 동일한 수지 재료로 제조된다. 또한, 각 부착 라벨(38)에는 부착성이 없는 중앙에 위치하는 비부착(또는 미부착) 부위(38a)가 있으며, 상기 비부착 부위(38a)의 종단측 즉, 다시 말해 부착 라벨(38)의 종단측에 각각 배치되어 있는 제 1 부착 부위(38b) 및 제 2 부착 부위(38c)를 구비하며, 상기 제 1 부착 부위(38b) 및 제 2 부착 부위(38c)는 전방 박리 영역(30aa) 및 후방 박리 영역(30ab)에 각각 부착된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 라벨 부착 장치(40)는 예를 들면, 최대 250mm 간격으로 이격되어 최대 5매의 부착 라벨(38)[본 실시형태 1에 따른 최대 5매의 부착 라벨(38)]을 부착하는 흡착 패드(58a~58e)를 가진다. 또한, 아래로부터 감광성 웹(22)을 붙잡기 위해 세로방향으로 이동가능한 지원대(59)는 흡착 패드(58a~58e)에 의해 감광성 웹(22)에 부착된 부착 라벨(38)이 위치하는 곳에 배치된다.
또한, 상기 리저버 장치(42)는 감광성 웹(22)이 리저버 장치(42)의 상류 근 방으로 반송되는 택트 반송 모드 및 감광성 웹(22)이 리저버 장치(42)의 하류 근방으로 반송되는 연속 반송 모드 간의 속도 차이를 완화시킨다. 또한, 상기 리저버 장치(42)는 감광성 웹(22)이 장력을 변동시키는 것을 방지하는 두 개의 진동 롤러(60)를 포함하는 댄서(danser)(61)를 가진다. 상기 댄서(61)는 보존된 감광성 웹(22)의 길이에 따라 하나 또는 세 개 또는 그 이상의 롤러(60)들로 구성된다.
또한, 상기 박리 장치(44)는 상기 리저버 장치(42)의 하류에 배치된다. 또한, 흡착관(62) 및 상기 감광성 웹(22)이 삽입된 흡착관(62)에 기대어 배치된 박리 롤러(64)를 포함한다. 또한, 박리 롤러(64)를 통하여 날카로운 박리 모서리에서 감광성 웹(22)으로 부터 박리 되는 보호막(30)은 보호막 권취축(66)에 의해 잔여 영역(30b)을 제외하고 감긴다. 상기 보호막 권취축(66)은 소정의 장력을 상기 보호막(30)에 부여하기 위해 토크(torque) 모토와 연결된다.
또한, 장력을 감광성 웹(22)에 부여하는 장력 제어 장치(76)는 상기 박리 장치(44)의 하류에 배치된다. 또한, 굴림면에 붙들린 장력 픽업 롤러(80)와 함께 감광성 웹(22)의 장력을 조절하기 위해 장력 픽업 롤러(80)의 각 변위를 조절하는 실린더(78)를 가진다. 상기 장력 제어 장치(76)는 필요시에만 사용된 후, 제거될 수 있다.
또한, 상기 검출 기기(47)는 부분 절단 영역(34)의 쐐기 형상 홈에 의해 감광성 웹(22)에 발생하는 변화 및 보호막(30)의 두께에 의해 제조 공정에서 발생하는 변화 또는 이들의 조합에 의한 변화를 직접 검출하는 레이저 센서, 포토 센서 등과 같은 광전 센서(82)를 가진다. 또한, 상기 광전 센서(82)로부터 검출된 신호 는 보호막(30)에서 경계 위치를 표시하는 경계 위치 신호로서 이용된다. 상기 광전 센서(82)는 백업 롤러(83)에 직면하여 배치된다. 한편, 광전 센서(82)를 대신하여 비접촉 변위계나 CCD 카메라 등과 같은 화상 검사 수단 등이 이용될 수 있다.
상기 검출 기기(47)에 의해 검출된 부분 절단 영역(34)의 위치 데이터는 실시간으로 통계적으로 처리되고 그래픽 데이터로 변환될 수 있다. 따라서, 상기 검출 기기(47)에 의해 검출된 상기 위치 데이터가 과도한 변위나 바이어스를 나타낼 시, 제조 장치(20)가 경보를 발생시킬 수 있다.
또한, 상기 제조 장치(20)는 경계 위치 신호를 발생시키기 위해 상이한 시스템을 이용할 수 있다. 이러한 상이한 시스템에 의해, 부분 절단 영역(34)은 직접 검출되지 않고, 감광성 웹(22)에 마킹된다. 예를 들면, 상기 부분 절단 장치(36) 근방의 부분 절단 영역(34)에 대응하는 위치의 감광성 웹(22) 또는 레이저 빔이나 아쿠아 젯에 의해 구멍이 뚫리고 잘리거나 잉크 젯 또는 프린터에 의해 마킹된 감광성 웹(22)에 구멍 또는 오목부가 형성된다. 상기 감광성 웹(22) 상의 마크는 검출되고, 상기 검출된 신호는 경계 위치 신호로서 이용된다.
상기 가열 장치(45)는 화살표 C 방향으로 워크피스로서 유리 기판(24)을 반송하는 반송 장치(84)를 가진다. 상기 반송 장치(84)는 화살표 C 방향으로 배열된 복수의 디스크 형상 반송 롤러(86)의 수지를 가진다. 또한, 상기 가열 장치(45)는 화살표 C 방향으로 반송 장치(84)의 상류에 배치된 유리 기판(24)을 수신하는 수신부(88)를 가진다. 상기 가열 장치(45)는 상기 수신부(88)의 하류에 배치된 복수의 가열로(90)를 더 가진다.
상기 가열 장치(45)는 상기 유리 기판(24)의 온도를 상시 감시한다. 상기 가열 장치(45)가 비정상의 온도를 감지하는 경우, 상기 가열 장치(45)는 반송 롤러(86)를 정지시키거나 경보를 발생시키며, 후의 공정에서 비정상적인 유리 기판(24)을 착출하고, 품질을 제어하며, 제품을 관리하는데 이용되는 불량 정보를 전송한다. 상기 반송 장치(84)는 유리 기판(24)이 화살표 C방향으로 반송되는 동안 상기 유리 기판(24)을 상승시키기 위한 에어 상승 플레이트(air-lifting plate)(도시되지 않음)를 가질 수 있다.
복수의 유리 기판(24)을 저장하는 기판 저장 프레임(100)이 상기 가열 장치(45)의 상류에 배치된다. 그리고 상기 기판 저장 프레임(100)은 충전 및 방전을 위한 한 측면을 제외한 각각의 3 측면 상에 배치된 먼지 제거 팬부(또는 먼지 유닛)(102)를 구비한다. 상기 먼지 제거 팬부(102)는 상기 기판 저장 프레임(100)으로 전기적으로 중성인 깨끗한 공기를 분사한다. 또한, 상기 기판 저장 프레임(100)에 저장된 상기 유리 기판(24)은 로봇(104)의 핸드부(104a) 상의 흡착 패드(106)에 의해 차례로 흡착되고 상기 기판 저장 프레임(100)으로부터 착출되어, 상기 수신부(88)로 반입된다.
상기 부착 장치(46)는 소정의 온도로 가열되어 세로 방향으로 이격된 한 쌍의 적층 고무 롤러(110a, 110b)를 가진다. 또한, 상기 백업 롤러(112a, 112b)는 상기 각각의 적층 고무 롤러(110a, 110b)와 함께 굴림면에 붙들려있다. 상기 백업 롤러(112b)는 롤러 클램프부(114)에 의해 적층 고무 롤러(110b)에 기대어 압축된다.
또한, 접촉 방지 롤러(116)는 감광성 웹(22)이 고무 롤러(110a)에 접촉하는 것을 방지하기 위해 고무 롤러(110a) 근방에 배치되어 이동가능하다. 상기 접촉 방지 롤러(116)는 도시되지 않은 작동기에 의해 이동가능하다.
또한, 상기 막 반송 롤러(118a) 및 기판 반송 롤러(118b)는 부착 장치(46) 및 기판간 웹 절단 장치(48) 사이에 배치된다. 상기 고무 롤러(110a, 110b) 및 기판 반송 롤러(118b) 사이의 거리는 한 유리 기판(24) 길이 이하의 길이로 설정된다.
또한, 냉각 장치(120)는 기판간 웹 절단 장치(48)의 하류에 배치되고, 베이스 박리 장치(122)는 상기 냉각 장치(120)의 하류에 배치된다. 기판간 웹 절단 장치(48)에 의해 감광성 웹(22)이 부착 기판(24a) 및 뒤를 잇는 부착 기판(24a) 사이를 절단한 후, 상기 냉각 장치(120)는 부착된 기판(24a)에 찬 바람을 공급한다. 구체적으로, 상기 냉각 장치(120)는 1.0에서 2.0m/min 범위의 비율로 섭씨 10도인 찬 바람을 공급한다. 그러나, 상기 냉각 장치(120)는 제거될 수 있고, 상기 부착 기판(24a)은 후술 되는 감광성 적층체 저장 프레임(136)에 의해 자연 냉각될 수도 있다.
상기 냉각 장치(120)의 하류에 배치된 베이스 박리 장치(122)는 부착 기판(24a)의 하위 기판으로 유인하는 복수의 흡착 패드(124)를 가진다. 상기 부착 기판(24a)이 상기 흡착 패드(124)에 의해 흡착된 상태로 유인되면서, 상기 베이스막(26) 및 잔여 영역(30b)이 로봇 핸드부(126)에 의해 부착 기판(24a)으로부터 박리 된다. 상기 부착 기판(24a)의 적층 영역의 4방향으로 전기적으로 중성인 찬 바람을 분사하는 전기적 중성 공기 블로어(도시되지 않음)는 상기 흡착 패드(124)의 상류, 하류, 및 양측에 배치된다. 한편, 상기 베이스막(26) 및 잔여 영역(30b)은 부착 기판(24a) 상에 제공된 테이블이 먼지 제거를 위해 세로 방향, 경사 방향으로 세워지거나 상하가 바뀌면서 상기 부착 기판(24a)으로부터 박리 된다.
또한, 상기 베이스 박리 장치(122)는 복수의 감광성 적층체(130)를 저장하기 위해 감광성 적층체 저장 프레임(136)의 하류 쪽의 뒤를 잇는다. 상기 베이스막(26) 및 잔여 영역(30b)이 베이스 박리 장치(122)에 의해 부착 기판(24a)으로부터 박리 될 때 형성되는 상기 감광성 적층체(130)는 상기 로봇(132)의 핸드부(132a) 상의 흡착 패드(134)에 의해 유인되어 상기 베이스 박리 장치(122)로부터 착출되고 상기 감광성 적층체 저장 프레임(136)에 위치한다.
상기 감광성 적층체 저장 프레임(136)은 충전 및 방전을 위한 하나의 측면을 제외한 각각의 3 측면 상에 배치된 먼지 제거 팬부(또는 먼지 유닛)(102)를 가진다. 상기 먼지 제거 팬부(102)는 상기 감광성 적층체 저장 프레임(136)으로 전기적으로 중성인 깨끗한 공기를 분사한다.
상기 제조 장치(20)에서 웹 풀림 장치(32), 부분 절단 장치(36), 라벨 부착 장치(40), 리저버 장치(42), 박리 장치(44), 장력 제어 장치(76), 및 검출 기기(47)는 상기 부착 장치(46) 상에 배치된다. 반대로 말하면, 웹 풀림 장치(32), 부분 절단 장치(36), 라벨 부착 장치(40), 리저버 장치(42), 박리 장치(44), 장력 제어 장치(76), 및 검출 기기(47)는 상하가 바뀐 감광성 수지층(29)을 상기 유리 기판(24)의 하위 부분에 부착하는 부착 장치(46) 아래에 배치된다. 한편, 상기 제조 장치(20)의 구성 요소들은 전체적으로 일직선으로 배열될 수 있다.
상기 제조 장치(20)는 전적으로 적층 공정 제어부(140)에 의해 제어된다. 상기 제조 장치(20)는 또한, 상기 제조 장치(20)의 상이한 기능을 수행하는 구성 요소들을 제어하기 위해 적층 제어부(142), 기판 가열 제어부(144), 베이스 박리 제어부(146) 등과 같은 제어부들을 가진다. 이러한 제어부들은 공정 내 네트워크(network)에 의해 연결되어 있다.
상기 적층 공정 제어부(140)는 상기 제조 장치(20)를 통합하는 공장 네트워크에 연결되어 있으며, 공장 CPU(도시되지 않음)로부터의 지시 정보(조건 설정 및 생산 정보)에 근거하여 생산 관리 및 가동 관리 등과 같은 생산을 위한 정보 처리를 수행한다.
상기 적층 제어부(142)는 상기 제조 장치(20)의 각 기능부를 제어하는 공정 마스터(master)로서의 역할을 수행한다. 상기 적층 제어부(142)는 상기 감광성 웹(22)의 부분 절단 영역(34)의 검출 기기(47)에 의해 검출된 위치 정보에 근거하여 예를 들면, 가열 장치(45)를 제어하는 제어 장치로서의 기능을 수행한다.
상기 베이스 박리 제어부(146)는 상기 부착 장치(46)로부터 공급되는 부착 기판(24a)으로부터 상기 베이스막(26)을 박리하는 기능 및 하류 공정에서 감광성 적층체(130)를 배출하는 기능을 제어한다. 상기 베이스 박리 제어부(146)는 또한, 부착 기판(24a) 및 감광성 적층체(130)에 관한 정보를 처리한다.
상기 제조 장치(20)의 설치 공간은 분할벽(150)에 의해 제 1 클린룸(152a) 및 제 2 클린룸(152b)으로 분할된다. 상기 제 1 클린룸(152a)은 상기 웹 풀림 장치(32)에서 장력 제어 장치(76)까지 다양한 구성 요소들을 수용한다. 상기 제 2 클 린룸(152b)은 검출 기기(47) 및 상기 검출 기기(47)에 따른 구성 요소들을 수용한다. 상기 제 1 클린룸(152a) 및 제 2 클린룸(152b)은 상기 관통부(154)에 의해 서로 연결되어 있다.
본 발명의 실시형태 1에 따른 부착 방법을 수행하는 상기 제조 장치(20)의 기능은 이하에 기술될 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 감광성 웹(22)은 상기 웹 풀림 장치(32)의 감광성 웹 롤(22a)로부터 풀려져 상기 부분 절단 장치(36)로 반송된다.
상기 부분 절단 장치(36)에서 상기 슬라이드대(52)는 상기 감광성 웹(22)이 반송되는 방향(화살표 A 방향)에 수직한 감광성 웹(22)을 가로 방향으로 가로질러 이동한다. 상기 회전 원형 블레이드(54)는 상기 감광성 웹(22)의 부분 절단 영역(34)을 원하는 깊이만큼 절단하고, 상기 감광성 웹(22)을 가로 방향으로 가로지르며 움직이면서 회전한다. 따라서, 상기 보호막(30)으로부터 원하는 깊이만큼 절단된 부위는 상기 감광성 웹(22)(도 2 참조)의 부분 절단 영역(34)에 형성된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 부분적으로 잘린 감광성 웹(22)은 화살표 A 방향으로 상기 보호막(30)의 잔여 영역(30b)의 넓이에 대응하는 거리만큼 반송된 후 정지하고 상기 회전 원형 블레이드(54)에 의해 다음 잔여 영역(30b)이 형성된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 전방 박리 영역(30aa) 및 후방 박리 영역(30ab)은 잔여 영역(30b)이 삽입된 상기 감광성 웹(22)에 제공된다.
그 후, 상기 감광성 웹(22)은 상기 지원대(59) 상에 보호막(30)의 부착 부위를 배치시키기 위해 상기 라벨 부착 장치(40)로 반송된다. 상기 라벨 부착 장 치(40)에서 소정 매수의 부착 라벨(38)은 상기 흡착 패드(58a~58e)에 의해 흡착되어 유인되고, 상기 잔여 영역(30b)을 가로지르는 보호막(30)의 전방 박리 영역(30aa) 및 후방 박리 영역(30ab)에 안전하게 부착된다(도 3 참조).
상기 5개의 부착 라벨(38)이 부착된 감광성 웹(22)은 예를 들면, 상기 리저버 장치(42) 때문에 상기 공급된 감광성 웹(22)이 받기 쉬운 장력 변동으로부터의 영향을 받지 않고, 도 1에 도시된 바와 같이, 연속적으로 상기 박리 장치(44)로 반송된다.
상기 박리 장치(44)에서, 상기 감광성 웹(22)은 흡착관(62) 및 박리 롤러(64) 사이에 삽입되고, 상기 감광성 웹(22)의 베이스막(26)은 상기 흡착관(62)으로 유인된다. 상기 흡착관(62)은 회전되고, 소정의 장력이 상기 토크 모터(68)에 의해 상기 보호막(30)에 부여된다.
상기 보호막(30)은 상기 잔여 영역(30b)을 남기면서 상기 감광성 웹(22)으로부터 박리 된다. 또한, 상기 보호막(30)은 상기 박리 롤러(64)를 통하여 보호막 권취축(66)에 의해 감긴다. 한편, 상기 보호막(30)이 박리 된 영역에 전기적으로 중성인 바람이 분사되는 것이 바람직하다.
상기 보호막(30)이 상기 박리 장치(44)에 의해 상기 잔여 영역(30b)을 남기면서 상기 베이스막(26)으로 부터 박리 된 후, 상기 감광성 웹(22)은 상기 장력 제어 장치(76)에 의해 장력이 조정되고, 그 후 감광성 웹(22)의 부분 절단 영역(34)이 상기 검출 기기(47)의 광전 센서(82)에 의해 검출된다.
상기 실시형태 1에 따라, 적층 공정 즉, 적층체 부착 방법은 도 4에 도시된 타이밍 차트에 따라 수행된다.
상기 부분 절단 영역(34)의 검출된 정보에 근거하여 막 반송 롤러(118a)는 상기 제조 장치(20)의 운행 시작 시, 소정의 길이만큼의 감광성 웹(22)을 상기 부착 장치(46)로 반송하기 위해 회전된다. 이 후, 상기 부착 기판(24)을 협지하는 기판 반송 롤러(118b)는 소정의 길이만큼의 감광성 웹(22)을 상기 부착 장치(46)로 반송하기 위해 회전된다. 또한, 상기 감광성 웹(22)의 부분 절단 영역(34)은 상기 부착 위치 상류 근방에 위치되고 정지된다. 이때, 상기 접촉 방지 롤러(116)는 상기 감광성 웹(22) 상에 대기하고, 상기 고무 롤러(110b)는 상기 감광성 웹(22)의 아래쪽에 배치된다.
상기 가열 장치(45)에서, 상기 가열로(90)의 가열 온도는 상기 부착 장치(46)의 적층 온도에 따라 그 값이 설정된다. 또한, 상기 로봇(104)은 기판 저장 프레임(100)에 저장된 유리 기판(24)을 협지하고, 상기 협지된 유리 기판(24)을 상기 수신부(88)로 반입한다. 상기 유리 기판(24)은 택트 반송 모드에서 연속적으로 상기 반송 장치(84)의 반송 롤러(86)에 의해 수신부(88)로부터 상기 가열로(90)로 반송된다. 또한, 화살표 C 방향으로 가열 장치(45)의 하단부의 가열로(90)에서, 상기 유리 기판(24)은 주어진 부착 위치의 상류 근방에 정지된 후, 상기 고무 롤러(110a, 110b) 사이에 위치하도록 반송되어 정지된다(도 5 참조).
그 후, 상기 고무 롤러(110a)는 도 4의 시간 T1에서 상기 감광성 웹(22)을 반송하기 위해 회전된다. 상기 감광성 웹(22)의 반송 속도가 시간 T2에서 제 1 속도 V1에 도달할 때, 상기 롤러 클램프부(114)는 백업 롤러(112b) 및 고무 롤 러(110b)를 상승시키기 위해 작동된다. 또한, 시간 T3에서 반송되는 감광성 웹(22) 및 정지되는 유리 기판(24)은 상기 고무 롤러(110a, 110b) 사이에 소정의 압력으로 삽입된다.
시간 T4로부터 시간 T5까지 고무 롤러(110a)는 감광성 웹(22)을 속도 V1에서 속도 V2로 가속시키고 위해 회전하고, 상기 유리 기판(24)은 상기 감광성 웹(22)과 일치되어 반송된다. 상기 유리 기판(24)이 속도 V2로 반송되면서, 열에 의해 용해된 감광성 수지층(29)은 유리 기판(24)으로 이동 즉, 유리 기판(24)에 적층된다.
또한, 제 2 속도 V2가 1.0m/min에서 10.0m/min의 범위인 조건에서 감광성 수지층(29)은 상기 유리 기판(24) 상에 적층되고, 고무 롤러(110a, 110b)는 섭씨 80도에서 140도의 온도 범위 및 40에서 90의 고무 경도 범위를 가지며, 50 N/cm에서 400 N/cm 범위의 압력(선형 압력)으로 부착한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 고무 롤러(110a, 110b)에 의해 하나의 유리 기판(24) 상에 형성된 감광성 웹(22)의 적층 공정이 종료된 후, 상기 고무 롤러(110a)의 회전이 정지된다. 또한, 상기 부착 기판(24a) 즉, 상기 감광성 웹(22)이 적층된 유리 기판(24)은 상기 기판 반송 롤러(118b)에 의해 클램프 된다. 그리고 상기 고무 롤러(110b)는 부착 기판(24a)의 클램프를 해제시키면서 상기 고무 롤러(110a)로부터 멀리 퇴피된다.
상기 기판 반송 롤러(118b)는 부착 기판(24a)을 화살표 C 방향으로 두 개의 인접한 유리 기판(24) 사이에 대응하는 거리만큼 반송된다. 이때, 새로운 기판(24)은 고무 롤러(110a, 110b)의 중앙에 정렬된 위치로 반송된다. 상기 고무 롤 러(110a)는 제 1 속도 V1으로 상기 감광성 웹(22)을 반송하기 위해 회전된다. 상기 감광성 웹(22)이 상기 유리 기판(24) 상에 클램프 된 후, 상술한 바와 같이, 상기 감광성 웹(22)은 상기 유리 기판(24) 상에 적층된다.
본 실시형태 1에 따라, 상기 감광성 웹(22)의 부분 절단 영역(34)은 주어진 부착 위치의 상류 근방에 일시적으로 정지된다. 상기 유리 기판(24)이 고무 롤러(110a, 110b) 사이의 위치로 반송된 후, 상기 감광성 웹(22)은 반송을 개시한다. 상기 감광성 웹(22)이 제 1 속도 V1으로 이동하면서, 상기 고무 롤러(110b)는 상승되어 상기 고무 롤러(110a, 110b) 사이에서 상기 감광성 웹(22) 및 유리 기판(24)을 클램프 한다.
상기 감광성 웹(22)은 고무 롤러(110a, 110b)가 감광성 웹(22) 및 유리 기판(24) 사이에서 클램프 할 때 이동하기 때문에, 상기 감광성 웹(22) 및 유리 기판(24)이 클램프 될 때, 그 사이에서 기포가 발생하는 것을 확실하게 방지할 수 있다. 따라서, 고품질 부착 기판(24a)이 효과적으로 생산될 수 있다.
좀 더 구체적으로, 실시형태 1에 따라 유리 기판(24)은 960mm의 넓이, 1100m의 길이, 및 0.7mm의 두께를 가지며, 상기 고무 롤러(110a, 110b)는 섭씨 110도의 온도로 설정되고, 상기 유리 기판(24)은 섭씨 120도의 온도로 설정된다. 상기 고무 롤러(110a, 110b)는 150 N/cm의 압력으로 부착하며, 2mm 두께의 고무층, 경도 70의 고무, 1200mm의 길이 및 110mm의 지름을 가지며, 백업 롤러(112a, 112b)는 220mm의 지름을 가진다.
또한, 120N/m 미만의 장력이 105um 두께인 감광성 웹(22)에 적용된다. 또한, 적층 속도인 제 2 속도 V2는 2.2m/min이다.
상기 고무 롤러(110a, 110b)에 의해 유리 기판(24) 및 감광성 웹(22)이 클램프되는 시점에서 상기 감광성 웹(22)의 제 1 속도 V1이 0에서 2.2로 변경될 때 기포가 발생되는지 안 되는지 확인하는 실험이 행해진다. 그리고 그 결과가 도 7에 도시되어 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 감광성 웹(22)의 제 1 속도 V1이 0.2m/min 미만이라면 상기 유리 기판(24) 및 감광성 웹(22)이 클램프될 때, 기포가 발생되어 품질이 저하되고, 상기 감광성 웹(22)의 제 1 속도 V1이 0.2m/min 이상이라면 상기 유리 기판(24) 및 감광성 웹(22)이 클램프될 때 기포가 발생하는 것을 확실하게 방지할 수 있다.
또한, 제 1 속도 V1으로부터 제 2 속도 V2에 이르기까지 다른 가속도로 변경될 때, 부착 품질에 악영향을 야기하는 스트라이프가 상기 감광성 웹(22) 상에 형성되는지 안 되는지 확인하는 실험이 행해진다. 그리고 그 결과가 도 8에 도시되어 있다. 도 7에서 살펴보았듯이, 가속도가 120mm/s2 이상이면 부착 품질에 악영향을 야기하는 스트라이프가 상기 감광성 웹(22) 상에 형성되고, 이로 인해 품질의 특성이 악화된다. 따라서, 제 1 속도 V1으로부터 제 2 속도 V2까지의 가속도는 120mm/s2 이하인 것이 바람직하다.
따라서, 본 실시형태 1에 따라 고무 롤러(110a,110b)에 의해 적층된 부착 기판(24a)은 부착 품질의 특성을 악화시키는 기포 및 스트라이프가 발생되지 않으며 이로 인해, 고품질의 부착 기판(24a)을 효율적이고 경제적으로 제조할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시형태 2에 따라 적층체를 부착하는 방법에 대한 타이밍 차트이다.
상술한 실시형태 1에 따라, 감광성 웹(22)이 반송되기 시작하여 소정의 시간 동안 제 1 속도 V1으로 반송된 후, 제 2 속도 V2로 가속된다. 따라서, 감광성 웹(22)의 반송되는 속도는 단계적으로 변화된다. 또한, 실시형태 2에 따라, 상기 감광성 웹(22)이 반송되는 속도는 상기 감광성 웹(22)이 반송되기 시작한 후, 상기 감광성 웹(22)의 속도가 제 2 속도 V2에 이르기까지 연속적으로 변환된다.
따라서, 본 실시형태 2에 따라, 감광성 웹(22)이 반송되는 속도("웹 속도"로도 지칭됨) 또한 연속적으로 변화된다. 한편, 상기 웹 속도가 제 1 속도 V1에 도달할 때, 상기 감광성 웹(22) 및 유리 기판(24)은 상기 고무 롤러(110a, 110b) 사이에서 클램프된다.
본 실시형태 1에서와 같이, 결과적으로 부착 품질의 특성을 악화시키는 기포 및 스트라이프와 같은 결함이 없는 고품질의 부착 기판(24a)이 효과적으로 제조된다.
본 실시형태 2의 예시에서 웹 속도는 0에서 제 2 속도 V2까지 선형적으로 변화 즉, 0에서 제 2 속도 V2까지 동일한 가속도로 변화된다. 그러나, 웹 속도가 제 1 속도 V1에 도달한 후, 제 1 속도 V1에서 제 2 속도 V2까지의 가속도가 변화될 수 있다(도 9의 2점 사슬선 참조).
본 실시형태 1 및 2에서, 한 쌍의 기판 반송 롤러(118b)를 가지는 제조 장치(20)가 이용된다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않고 소정의 간격으로 서로 이격된 두 쌍의 기판 반송 롤러(118b)가 구비된 제조 장치(20)가 이용될 수도 있다.
도 10은 본 발명에 따라 적층체를 부착하는 방법을 수행하는 다른 제조 장치(160)의 개략 구성도이다. 한편, 상기 제조 장치(160)의 구성 요소들은 동일한 참조 번호가 부여된 상기 제조 장치(20)의 구성 요소와 동일하며, 그 상세한 설명은 생략한다.
상기 제조 장치(160)는 기판간 웹 절단 장치(48)를 갖지 않지만, 웹 절단 장치(48a)의 하류에 위치된 냉각 장치(120) 및 자동 베이스 박리 장치(162)를 구비한다. 상기 자동 베이스 박리 장치(162)는 상기 소정의 간격으로 이격된 구간에 부착된 유리 기판(24)으로부터 확장 베이스막(26)을 연속적으로 박리한다. 또한, 상기 자동 베이스 박리 장치(162)는 상대적으로 작은 지름을 가지는 박리 롤러(166), 권취축(168), 및 자동 부착 장치(170)를 포함한다.
또한, 상기 권취축(168)이 구동될 때, 상기 권취축(168)의 토크는 상기 베이스막(26)에 장력을 부여하기 위해 제어된다. 한편, 상기 박리 롤러(166)와 결합된 장력 검출기(도시되지 않음)로부터의 피드백 신호에 근거하여 상기 베이스막(26)의 장력을 제어하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 유리 기판(24)에 실제로 부착된 감광성 수지층(29)의 부위 위치를 측정하는 측정부(172)는 상기 자동 베이스 박리 장치(162)의 하류에 배치된다. 상기 측정부(172)는 부착 기판(24a)의 각 4 모서리의 이미지를 캡쳐하는 CCD 카메라와 같은 4 개의 카메라를 구비한다.
상기 제조 장치(20)에서와 같이, 상기 제조 장치(160)는 실시형태 1 및 2에 따른 부착 방법을 효과적으로 수행할 수 있다.
비록, 본 발명의 바람직한 특정 실시형태가 자세하게 도시되고 설명되었지만, 청구특허범위의 영역을 벗어나지 않는 다양한 변경 및 수정이 이루어지는 것으로 이해된다.

Claims (8)

  1. 적층 롤러(110a, 110b)를 압착하고 회전시킴으로써 기판에 웹(22)을 부착시키는 방법에 있어서:
    상기 웹(22)의 부착 부위를 부착 위치의 상류 근방에 배치된 소정의 위치로 반송하여 상기 웹(22)의 부착 부위를 소정의 위치에 일시적으로 정지시키는 공정;
    상기 웹(22)의 반송을 개시하고, 상기 웹(22)을 제 1 속도로 반송하면서 상기 적층 롤러(110a, 110b)에 의해 상기 기판(24)과 함께 상기 웹(22)을 클램핑하는 공정; 및
    상기 웹(22) 및 상기 기판(24)이 제 2 속도로 반송되면서 상기 적층 롤러(110a, 110b)를 압착하고 회전시켜 상기 웹(22)을 상기 기판(24)에 부착하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 웹 부착 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 속도는 상기 제 2 속도보다 저속인 것을 특징으로 하는 웹 부착 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 웹(22)은 제 1 속도에서 제 2 속도까지 120mm/s2 이하의 가속도로 가속 되는 것을 특징으로 하는 웹 부착 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 속도는 0.2m/min 이상의 속도로 설정되는 것을 특징으로 하는 웹 부착 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 웹(22)의 반송이 개시되어 상기 웹(22)이 제 2 속도에 이를 때까지 상기 웹(22)의 속도는 단계적으로 변화되는 것을 특징으로 하는 웹 부착 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 웹(22)의 반송이 개시되어 상기 웹(22)이 제 2 속도에 이를 때까지 상기 웹(22)의 속도는 연속적으로 변화되는 것을 특징으로 하는 웹 부착 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 각각의 적층 롤러(110a, 110b)는 40에서 90까지의 범위인 고무 경도를 가지는 고무 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 웹 부착 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 웹(22)에는 부분 절단 영역(34)이 형성되고,
    상기 부분 절단 영역(34)이 검출 기기(47)에 의해 검출된 후, 소정의 위치에서 상기 부분 절단 영역(34)을 정지시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웹 부착 방법.
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