JP2007335494A - 基板搬入出方法及びシステム、及び感光性積層体製造装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】接合基板を汚さずに冷却することができ、かつ下流側の装置でトラブルが発生したときに上流側の装置で滞留している接合基板を適切に保護する。
【解決手段】ガラス基板3と感光性ウエブ7とを接合して接合基板20を形成する接合部29の下流側に、基板冷却部30を設ける。基板冷却部30は、接合基板20を収納する複数の基板収納部76が設けられた接合基板ストッカ68と、接合部29から搬入された未冷却の接合基板20を接合基板ストッカ68に収納し、冷却済みの接合基板20を接合基板ストッカ68から取り出してベース剥離部31に搬出する搬入出ロボット69とを備える。複数の基板収納部76は、通常動作時に使用される通常収納エリアと、通常動作時には使用されないバッファエリアとに分けられている。ベース剥離部31でトラブルが発生したときには、基板加熱部28及び接合部29に滞留している基板は、バッファエリアに収納される。
【選択図】図4
【解決手段】ガラス基板3と感光性ウエブ7とを接合して接合基板20を形成する接合部29の下流側に、基板冷却部30を設ける。基板冷却部30は、接合基板20を収納する複数の基板収納部76が設けられた接合基板ストッカ68と、接合部29から搬入された未冷却の接合基板20を接合基板ストッカ68に収納し、冷却済みの接合基板20を接合基板ストッカ68から取り出してベース剥離部31に搬出する搬入出ロボット69とを備える。複数の基板収納部76は、通常動作時に使用される通常収納エリアと、通常動作時には使用されないバッファエリアとに分けられている。ベース剥離部31でトラブルが発生したときには、基板加熱部28及び接合部29に滞留している基板は、バッファエリアに収納される。
【選択図】図4
Description
本発明は、複数個の基板収納部を有する基板ストッカを用いて基板の搬入出を行う基板搬入出方法及びシステムと、この基板搬入出方法及びシステムを用いて基板に感光性樹脂層が接合された感光性積層体を製造する装置に関する。
液晶ディスプレイパネルやプラズマディスプレイパネルに用いられるカラーフィルタは、基材となるガラス基板に感光性樹脂層を接合し、この感光性樹脂層に対して露光、現像、洗浄を行うことにより、所定のパターンの感光性樹脂層をガラス基板上に残すことにより形成される。この工程を赤、緑、青、黒の各色の感光性樹脂ごとに行うことにより、ガラス基板の上には、赤、緑、青のカラーフィルタと、その周囲を縁取るブラックマトリクスとが形成される。
上記カラーフイルムの製造途中の形態である感光性積層体は、ガラス基板と、このガラス基板に接合された感光性樹脂層とから構成される。この感光性積層体の製造には、例えば、特許文献1に記載されている感光性積層体製造装置(以下、製造装置と省略する)が使用される。感光性樹脂層は、長尺のベースフイルムに塗布されて感光性ウエブとして製造装置にセットされ、所定の間隔で供給されるガラス基板に接合される。そして、各ガラス基板の間で感光性ウエブが切断されることにより、ガラス基板と感光性ウエブとからなる接合基板が形成される。次いで、感光性樹脂層だけがガラス基板上に残るように接合基板からベースフイルムが剥離され、感光性積層体が形成される。
ガラス基板と感光性ウエブは、感光性樹脂層を軟化させて粘着性を高めるために接合前に加熱される。しかし、ガラス基板からベースフイルムを剥がす際に感光性樹脂層が軟化された状態にあると、感光性樹脂層がベースフイルムと一緒にガラス基板から剥がれてしまうことがあるため、ベースフイルムの剥離の前に接合基板の冷却が行われる。例えば、従来の製造装置では、各ガラス基板の間で感光性ウエブが切断される切断工程と、接合基板からベースフイルムを剥離する剥離工程との間で、接合基板を搬送しながら冷風を吹き付けて冷却を行う冷却機構を設け、あるいは複数段の基板収納部を有する基板ストッカに接合基板を収納して自然冷却を行っていた。
上述した基板ストッカに関する発明として、例えば特許文献2〜4記載の発明がある。特許文献2には、基板ストッカに在荷センサやラインセンサを組み込み、基板サイズや挿入方向、位置ずれ等を検出することが記載されている。また、特許文献3には、基板ストッカにフィルタやガス除去装置、温調器を組み込むことが記載されている。更に、特許文献4には、ガラス基板等を縦に収納する基板ストッカが記載されている。また、クリーン環境下で基板を取り扱う装置に関する発明として、例えば特許文献5記載の発明があり、処理ライン内に別個の搬送ラインを設けてバッファ機能を持たせることが記載されている。
特開2003−062906号公報
特開2002−154648号公報
特開2001−308158号公報
特開2003−045935号公報
特開2003−282669号公報
しかし、冷風の吹きつけによる冷却では、接合基板に塵埃が付着してしまうことがあった。更に、所定の温度まで冷却するために接合基板の搬送距離が長くなり、スペース効率が悪いという問題もあった。
また、基板ストッカによる冷却では、収納できる接合基板の枚数に制限があるため、下流側の装置でトラブルが発生して接合基板を搬出できないような状況下では、上流側の加熱部でのガラス基板の加熱時間が長くなり、ガラス基板の温度が必要以上に高温になってしまうことがあった。更には、ラミネートローラ近傍で接合基板が停止した場合、感光性樹脂層がラミネートローラの熱で熱カブリを生じてしまうという問題があった。
このような基板の滞留による問題を解決するために、特許文献5に記載されているように、バッファ機能を設けることが考えられるが、大がかりであるためコストアップや、必要スペースの拡大が問題となる。また、特許文献4に記載されているように、基板ストッカにバッファ機能を持たせることも考えられるが、このバッファとしての機能をどのように実現するかが明確ではないため、容易に実施することができない。
本発明は、上記各問題を解決するために、接合基板を汚さずに冷却することができ、かつ下流側の装置でトラブルが発生したときに上流側のガラス基板及び接合基板を適切に保護できるようにする。
上記課題を解決するために本発明の基板搬入出方法は、基板ストッカに設けられた複数個の基板収納部を循環的に使用して上流側装置から搬入された基板を収納し、各基板収納部から順に基板を取り出して下流側装置に搬出する基板搬入出方法において、複数個の基板収納部を通常収納エリアとバッファエリアとに分けて設定し、通常収納エリアの各基板収納部のみを用いて基板の搬入出を行ない、下流側装置でトラブルが発生して下流側装置が停止されたときには、下流側装置への基板の搬出を停止し、かつ上流側装置に滞留している基板を搬入してバッファエリアの基板収納部に収納し、下流側装置でのトラブルが解消されて該下流側装置の動作が再開されたときには、通常収納エリアとバッファエリアの各基板収納部から、バッファエリアに収納された枚数と同数の基板を順に取り出して該下流側装置に搬出し、その後に、通常収納エリアとバッファエリアの各基板収納部から順に基板を取り出して下流側装置に搬出し、かつ上流側装置から搬入された基板を通常収納エリアの各基板収納部に収納し、バッファエリアの基板が全て下流側装置に搬出された後に、通常収納エリアの各基板収納部のみを用いて基板の搬入出を行うようにしたものである。
また、別の搬入出方法では、基板収納部の所定個数が常に空いている状態となるように基板の搬入出を行ない、下流側装置でトラブルが発生して下流側装置が停止されたときには、下流側装置への基板の搬出を停止し、かつ上流側装置に滞留している基板を搬入して空いている基板収納部に収納し、下流側装置でのトラブルが解消されて該下流側装置の動作が再開されたときには、各基板収納部からトラブル発生時に収納された枚数と同数の基板を順に取り出して下流側装置に搬出し、その後に、所定個数の基板収納部が常に空いている状態となるように基板の搬入出を再開するようにしたものである。
また、基板は、基板収納部への収納時間が予め設定されている基準収納時間よりも長くなったときに搬出対象とし、この搬出対象となった複数の基板の中から収納時間が長い順に基板収納部から取り出されて下流側装置に搬出されるようにしたものである。
本発明の基板搬入出システムは、基板ストッカに設けられた複数個の基板収納部を循環的に使用して上流側装置から搬入された基板を収納し、各基板収納部から順に基板を取り出して下流側装置に搬出する基板搬入出システムにおいて、各基板収納部に設けられて基板収納部内の基板の有無を検出する在荷センサと、上流側装置から搬入された基板を各基板収納部に収納し、かつ各基板収納部から基板を取り出して下流側装置に搬出する基板搬入出装置と、在荷センサの検出結果に基づいて、各基板収納部内の基板の有無と、各基板収納部に基板が収納されてからの経過時間である収納時間を管理する在荷管理手段と、在荷管理手段の管理情報に基づいて基板搬入出装置を制御し、上流側装置から搬入された基板を空いている基板収納部に収納させ、各基板収納部から順に基板を取り出させて下流側装置に搬出させる搬入出動作を行わせる搬入出制御手段とから構成したものである。
また、搬入出制御手段は、複数個の基板収納部を通常収納エリアとバッファエリアとに分けて設定し、かつ基板搬入出装置に通常収納エリアのみを用いた基板の搬入出動作を行わせ、下流側装置でトラブルが発生して下流側装置が停止されたときには、基板搬入出装置に下流側装置への基板の搬出を停止させ、かつ上流側装置に滞留している基板を搬入させてバッファエリアの基板収納部に収納させ、下流側装置でのトラブルが解消されて下流側装置の動作が再開されたときには、基板搬入出装置に、通常収納エリアとバッファエリアの各基板収納部からバッファエリアに収納された枚数と同数の基板を順に取り出させて下流側装置に搬出させ、その後に、基板搬入出装置に通常収納エリアとバッファエリアの各基板収納部から順に基板を取り出させて下流側装置に搬出させ、かつ上流側装置から基板を搬入させて通常収納エリアの各基板収納部に収納させ、バッファエリアの基板が全て下流側装置に搬出された後には、通常収納エリアのみを用いて基板の搬入出動作を行わせるようにしたものである。
また、本発明の別の基板搬入出システムでは、搬入出制御手段は、基板搬入出装置に基板収納部の所定個数が常に空いている状態となるように基板の搬入出動作を行わせ、下流側装置でトラブルが発生して該下流側装置が停止されたときには、基板搬入出装置に、下流側装置への基板の搬出を停止させ、かつ上流側装置に滞留している基板を搬入させて空いている基板収納部に収納させ、下流側装置でのトラブルが解消されて該下流側装置の動作が再開されたときには、基板搬入出装置に、各基板収納部からトラブル発生時に収納された枚数と同数の基板を順に取り出させて下流側装置に搬出させ、その後に、所定個数の基板収納部が常に空いている状態となるように基板の搬入出動作を再開させるようにしたものである。
更に、在荷管理手段は、各基板収納部に収納されている基板の収納時間と、予め設定されている基準収納時間とを比較し、収納時間が基準収納時間よりも長くなったときに搬出対象として管理情報に記録し、搬入出制御手段は、在荷管理手段の管理情報に基づいて基板搬入出装置を制御し、搬出対象となった複数の基板の中から収納時間が長い順に基板収納部から基板を取り出させて下流側装置に搬出させるようにしたものである。
また、基板搬入出装置として、基板を保持する保持手段と、この保持手段を上流側装置と基板ストッカと下流側装置との間で移動させる移動手段とを備えるロボット、またはコンベアを用いるようにしたものである。
更に、基板と、この基板の少なくとも一方の面に接合される感光性樹脂層とを有する感光性積層体を製造する装置であり、基板を加熱して供給する基板加熱部と、ベースフイルムの少なくとも一方の面に感光性樹脂層が塗布された感光性ウエブを供給するウエブ供給部と、基板と感光性ウエブとを重ね合わせて接合し、各基板の間で感光性ウエブを切断して接合基板を形成する接合部と、接合基板を冷却する基板冷却部と、基板上に感光性樹脂層が残るようにベースフイルムを剥がして感光性積層体を形成する剥離部とを備える感光性積層体製造装置においては、基板冷却部として前記基板搬入出システムを用い、基板加熱部及び接合部を上流側装置、剥離部を下流側装置として接合基板の搬入出を行ない、基板ストッカ内で接合基板の冷却を行うようにしたものである。
本発明によれば、下流側装置でトラブルが発生したときに、上流側装置に滞留している基板をバッファエリアに収納することができるので、滞留に伴う基板や感光性樹脂層の変質を防止することができる。また、下流側装置のトラブルが解消したときには、再びバッファエリアが開放されるように基板の搬入出を効率よく行うことができる。
また、バッファエリアを固定しない場合においても、所定個数の基板収納部が常に空いている状態となるように搬入出動作を行うので、トラブル発生時に上流側装置で滞留した基板を収納することができる。また、トラブル解消時には、所定位置のバッファエリアを開放する作業が不必要となるので、通常運転への復帰が迅速となる。
また、基板は、収納時間が基準収納時間よりも長くなったときに搬出対象とし、この搬出対象とされた複数の基板の中から収納時間が長い順に搬出を行なうようにしたので、基板の搬出ミスを防止することができる。
また、基板の搬入出をロボットで行うようにしたので、複数の基板収納部に対して効率よく基板の搬入出を行うことができる。また、ロボットに代えてコンベアを用いる場合には、コストを低減することができる。
更に、本発明の基板搬入出方法及びシステムを接合基板の製造装置に用いたので、基板及び接合基板の滞留による変質を防止することができる。また、基準収納時間として基板の冷却に必要な時間を設定すれば、基板の冷却を確実に行なうことができる。
図1に示す感光性積層体2は、液晶ディスプレイパネルやプラズマディスプレイパネル等に用いられるカラーフィルタの製造途中の形態であり、透明なガラス基板3と、このガラス基板3の上面に接合された感光性樹脂層4とから構成されている。感光性樹脂層4は、赤、緑、青、黒のいずれかの色を有する感光性樹脂からなり、ガラス基板3への接合後に露光、現像、洗浄され、所定のパターンがガラス基板3上に残される。この工程を各色の感光性樹脂ごとに行うことにより、ガラス基板3の上には、赤、緑、青のカラーフィルタと、その周囲を縁取るブラックマトリクスとが形成される。
図2は、感光性積層体製造装置(以下、製造装置と省略する)によってガラス基板3に感光性樹脂層4を接合する手順を示す概念図である。同図(A)は、感光性ウエブ7の外観形状を示す。図3に断面を示すように、感光性ウエブ7は、長尺のベースフイルム8と、このベースフイルム8の上に塗布される感光性樹脂層4と、この感光性樹脂層4の上に接合される保護フイルム9とから構成されており、ロール状に巻き回された感光性ロール10として製造装置に供給される。
図2(B)に示すように、製造装置にセットされた感光性ウエブ7は、感光性ロール10から引き出され、ガラス基板3に接合される長さL1と、ガラス基板3への接合間隔となるL2の2つの間隔で保護フイルム9がカットされる。これにより、保護フイルム9はシート状になるが、感光性樹脂層4の粘着力により剥がれることはない。この加工は、ハーフカット加工と呼ばれ、L1とL2の間隔が交互に用いられて連続して感光性ウエブ7に実施される。なお、以下では、ハーフカット加工された部分をハーフカット部位7a、L2の間隔でハーフカット加工された領域を残存領域7bと呼ぶ。
図2(C)に示すように、ハーフカット加工が施されたシート状の保護フイルム9の上には、残存領域7bをまたぐように接着ラベル13が接着され、先端側のシート状保護フイルム9aの後端と、後続のシート状保護フイルム9bの先端とが接着ラベル13によって連結される。この接着ラベル13は、同図(D)に示すように、感光性ウエブ7から保護フイルム9だけを剥離する際に、シート状にカットされた保護フイルム9をウエブ状にして連続して剥離できるようにする。また、保護フイルム9を剥離する際に、保護フイルム9の残存領域7bを感光性ウエブ7に残すため、接着ラベル13は残存領域7bには接着されない。
図2(E)に示すように、保護フイルム9が剥がされた感光性ウエブ7は反転され、ガラス基板3の上面に感光性樹脂層4が接合される。この接合時には、一対のラミネートローラ16a,16bによってガラス基板3と感光性ウエブ7とが加圧される。また、ラミネートローラ16aがモータ17によって回転されることにより、ガラス基板3と感光性ウエブ7が貼り付けられながら搬送される。なお、ガラス基板3と感光性ウエブ7は、感光性樹脂層4を軟化させてガラス基板3に接合しやすくするために、予め加熱された状態でラミネートローラ16a,16bに供給される。また、ガラス基板3に対する感光性樹脂層4の接合を確実に行うために、一対のラミネートローラ16a,16bにはガラス基板3と感光性ウエブ7とを加熱する発熱体が内蔵されている。
ガラス基板3に接合された感光性ウエブ7は、カッターによって各ガラス基板3の間で切断され、感光性積層体2の途中形態である接合基板20が形成される。そして、図2(F)に示すように、接合基板20からベースフイルム8が剥離される。これにより、ガラス基板3の上には感光性樹脂層4だけが残り、図1に示す感光性積層体2が完成する。なお、接合基板20は、ベースフイルム8の剥離時に軟化された感光性樹脂層4がガラス基板3から剥がれるのを防止するため、感光性樹脂層4が安定する温度まで冷却される。
図4及び図5に示すように、製造装置25は、感光性ウエブ7を供給するウエブ供給部26と、ガラス基板3を供給する基板供給部27と、ガラス基板3を予備加熱する基板加熱部28と、ガラス基板3と感光性ウエブ7とを接合して接合基板20を形成する接合部29と、接合基板20を冷却する基板冷却部30と、接合基板20からベースフイルム8を剥離して感光性積層体2を形成するベース剥離部31と、感光性積層体2を集積する積層体集積部32とから構成されている。
製造装置25内は、仕切り壁35を介して第1クリーンルーム36aと第2クリーンルーム36bとに仕切られる。第1クリーンルーム36aには、ウエブ供給部26が収容され、第2クリーンルーム36bには、ウエブ供給部26以外の各部27〜32が収容される。第1クリーンルーム36aと第2クリーンルーム36bの間は、貫通部35aを介して連通されている。
ウエブ供給部26は、感光性ロール10を収容し、この感光性ロール10から前記感光性ウエブ7を送り出すウエブ送出し機構39と、送り出された感光性ウエブ7の保護フイルム9に、ハーフカット加工を施す加工機構40と、接着ラベル13を保護フイルム9に接着させるラベル接着機構41と、感光性ウエブ7から保護フイルム9を剥離させる剥離機構42とを備える。剥離された保護フイルム9は、巻取りローラ43によって巻き取られる。
基板供給部27は、複数のガラス基板3が収納されるガラス基板ストッカ46と、基板供給ロボット47とを備えている。ガラス基板ストッカ46は、上下方向に重なるように配置された複数の基板収納部46aを有している。また、ガラス基板ストッカ46の側面には、各基板収納部46a内に除電クリーンエアを供給してガラス基板3への塵埃の付着を防止する除塵用ファンユニット48が設けられている。基板供給ロボット47は、ロボットハンド47aと、ガラス基板3を下方から吸着保持する吸着パッド47bとを備える多軸ロボットであり、ガラス基板ストッカ46の各基板収納部46aからガラス基板3を取り出して、下流側の基板加熱部28に供給する。
基板加熱部28には、例えば4個の基板加熱ユニット50が直列に配置されている。基板加熱ユニット50は、ガラス基板3を上下から挟み込むように配設される基板加熱部(例えば、ヒータ)51a,51bと、ガラス基板3を搬送する搬送部52を備え、ガラス基板3を4個の基板加熱ユニット50で加熱しながら下流側の接合部29まで搬送する。この基板加熱部28では、ガラス基板3の温度を常時監視し、異常時には、搬送部52の停止や警報を発生するとともに、異常情報を発信して異常なガラス基板3を後工程でNG排出、品質管理又は生産管理等に活用することができる。
接合部29には、感光性ウエブ7のテンションを制御するテンション制御機構55と、ガラス基板3と感光性ウエブ7とが送り込まれる搬送路56と、この搬送路56内に配置され、保護フイルム9の剥離により露出した感光性樹脂層4をガラス基板3に接合する接合機構57とを備える。接合機構57の上流側には、感光性ウエブ7が接合機構57に接触しないように搬送経路を切り換える接触防止ローラ58と、感光性ウエブ7を予め所定温度に予備加熱する予備加熱部59と、感光性ウエブ7のハーフカット部分を検出するカット部検出カメラ60等が配設されている。また、接合機構57の下流側には、運転開始時に感光性ウエブ7の先端を切断する先端切断機構61と、接合後の感光性ウエブ7を各ガラス基板3の間で切断して接合基板20を形成する基板間切断機構62とが設けられている。
接合機構57は、搬送路56の上下に配設されるとともに、所定温度に加熱される発熱体が内蔵されたラミネートローラ16a,16bを備える。ラミネートローラ16a,16bは、金属等で形成された円柱形状の芯材の外周がシリコンゴム等の弾性材料でコーティングされたもので、外周にはラミネートローラ16a,16bの変形を防止するバックアップローラ65a,65bがそれぞれ当接されている。ラミネートローラ16aは、例えば、パルスモータによって回転され、ラミネートローラ16bとの間にガラス基板3と感光性ウエブ7とを挟み込んで搬送しながら、感光性樹脂層4をガラス基板3に接合する。
基板冷却部30は、接合基板20が収納される基板ストッカである接合基板ストッカ68と、接合部29から搬入された未冷却の接合基板3を受け取って接合基板ストッカ68に収納し、冷却済みの接合基板20を接合基板ストッカ68から取り出してベース剥離部31に搬出する搬入出装置である搬入出ロボット69とから構成されている。接合基板ストッカ68の側面には、ガラス基板ストッカ46と同様に除塵用ファンユニット70が付設されており、接合基板ストッカ68内に除電クリーンエアを吹き出して除塵しながら冷却を行う。
図6に示すように、接合基板ストッカ68は、外枠72と、支柱73と、桁材74と、支持ピン75とから構成されており、接合基板20を水平に保持して収納する基板収納部76が上下方向で18個設けられている。外枠72は、アルミ押出型材を用いて、直方体状に組み上げて構成されており、底枠77と、天枠78と、これら底枠77及び天枠78のそれぞれの角を連結する4本の外柱79とから構成されている。底枠77及び天枠78はアルミ押出型材により正方形または長方形に構成されている。
支柱73は、外柱79と平行になるように、両側面に適宜ピッチで複数本設けられる。本実施形態では、外柱79の間で5本取り付けられているが、これらは、収納する接合基板20のサイズに応じて適宜増減させてよい。この支柱73は両側面で同じ位置に形成されており、これらは対とされて全部で5組の支柱73が外枠72の両側面に設けられる。
対となっている各組の支柱73に対し、水平に桁材74が複数本取り付けられる。桁材74は基板収納部76の個数分が設けられる。本実施形態では、18個の基板収納部76を有するため、18本の桁材74が1組の支柱73に対し一定ピッチで水平に取り付けられる。
各桁材74の上面には、4本の支持ピン75が外柱79と平行になるように鉛直方向で取り付けられている。各支持ピン75は、収納する接合基板20の複数種類のサイズに応じて、各サイズの接合基板20を確実に支持することができる位置に設けられている。接合基板20は、裏面吸着でかつ感光性樹脂層4が接合された面が上に向けられた状態で接合基板ストッカ68に収納する必要性から、搬入出ロボット69が干渉しない高さで支持ピン75は構成されている。支持ピン75は合成樹脂から構成されており、接合基板20に衝撃を与えることなく載置が可能にされている。なお、支持ピン75全体を合成樹脂で構成する他に、金属製で構成し、ガラス基板載置部分のみに合成樹脂やゴム製のキャップ等を取り付けてもよい。
図7は、基板収納部76の1つを示す斜視図である。水平方向に並ぶ5組の桁材74に取り付けられた各支持ピン75によって、接合基板20(2点鎖線表示)を水平に支持する基板収納部76が構成されている。このように、多数の支持ピン75によって接合基板20を支持するため、1つの接合基板ストッカ68で複数のサイズの接合基板20に対応できる。また、接合基板20の挿入方向についても、縦向きあるいは横向きのいずれにも対応することができる。そして、中央部に位置する1組の支柱73に架け渡された桁材74であって、その中央寄りの支持ピン75aには、在荷センサ82が組み込まれている。この在荷センサ82は、例えば投光部と受光部とを有する赤外線反射型光センサであり、接合基板20に赤外線を照射し、反射した赤外線を受光して接合基板20の有無を検出する。
搬入出ロボット69は、例えば、ダブルハンドタイプのスカラーロボットであり、2つのロボットハンド85,86を備えている。各ロボットハンド85,86には、接合基板20を下方から吸着する吸着パッド85a,86aが設けられている。これにより、一方のロボットハンドで接合部29から未冷却の接合基板20を受け取って接合基板ストッカ68に収納し、他方のロボットハンドで接合基板ストッカ68から冷却済みの接合基板20を取り出してベース剥離部31に搬出することができる。
基板冷却部30の下流側に配置されるベース剥離部31は、接合基板20を下方から吸着する複数の吸着パッド89を備え、この吸着パッド89に冷却済みの接合基板20が吸着保持された状態で、ロボットハンド90を介してベースフイルム8及び残存領域7bを剥離し、感光性積層体2を形成する。吸着パッド89の上流、下流及び両側方には、接合基板20のラミネート部分全体に4方向の側面からイオンエアを噴射する除電ブロー(図示せず)が配設されている。なお、剥離は、除塵のためテーブルを垂直にして、あるいは傾斜させて、又は裏返にして行ってもよい。
積層体集積部32は、複数の感光性積層体2が収納される積層体ストッカ93と、積層体搬送ロボット94とを備えている。積層体ストッカ93は、上下方向に重なるように配置された複数の基板収納部93aを有している。また、積層体ストッカ93の側面には、各基板収納部93a内に除電クリーンエアを供給して感光性積層体2への塵埃の付着を防止する除塵用ファンユニット95が設けられている。積層体搬送ロボット94は、ロボットハンド94aと、感光性積層体2を下方から吸着保持する吸着パッド94bとを備える多軸ロボットであり、ベース剥離部31から感光性積層体2を受け取って積層体ストッカ93の各基板収納部93aに収納する。
図8に示すように、製造装置25は、主制御部98によってその全体が制御されており、製造装置25の機能部毎に、例えば、基板加熱制御部99、接合制御部100、基板冷却制御部101、ベース剥離制御部102等が設けられ、これらが装置内ネットワーク103により主制御部98に接続されている。
基板加熱制御部99は、基板供給部27及び基板加熱部28の各部を制御する。接合制御部100は、ウエブ供給部26及び接合部29の各部を制御する。基板冷却制御部101は、基板冷却部30の各部を制御する。ベース剥離制御部102は、ベース剥離部31及び積層体集積部32の各部を制御する。
図9に示すように、基板冷却制御部101は、在荷管理手段である在荷管理部106と、搬入出制御手段であるロボットコントローラ107と、表示制御部108とを備えている。在荷管理部106は、各在荷センサ82の検出信号に基づいて各基板収納部76内の接合基板20の有無と、各接合基板20が各基板収納部76に収納された時間、収納されてから経過した時間(以下、収納時間と呼ぶ)を管理する。ロボットコントローラ107は、在荷管理部106の管理情報に基づいて搬入出ロボット69を制御し、空いている基板収納部76に未冷却の接合基板20を収納させ、冷却済みの接合基板20を基板収納部76から取り出させる。
表示制御部108は、在荷管理部106の管理情報に基づいて、製造装置25に設けられた表示パネル109を制御する。この表示パネル109は、例えば製造装置25の外面に取り付けられており、接合基板ストッカ68の各基板収納部76内の基板収納状況や、収納時間等が表示される。
図10は、接合基板ストッカ68の模式図であり、内部の横線が各基板収納部76内の接合基板20を表している。また、実線は接合基板20が収納されている状態を表し、破線は接合基板20が収納されていない状態を表している。在荷管理部106は、接合基板ストッカ68の各基板収納部76に対し、下段から上段に向かってP1〜P18という番号を付すとともに、例えば、P1〜P13までを通常収納エリア112、P14〜P18までをバッファエリア113として設定する。通常収納エリア112は、製造装置25に故障が発生していない通常運転時に使用され、バッファエリア113は、下流側のベース剥離部31等で故障などのトラブルが発生したときに使用される。
次に、上記実施形態における基板冷却部30の作用について説明する。図11及び12に示すように、基板冷却部30の下流側でトラブルが発生していないときの通常運転開始時には、図11(A)に示すように、接合基板ストッカ68の各基板収納部76は空き状態となっている。同図(B)に示すように、ロボットコントローラ107は、搬入出ロボット69を制御して、P13〜P1の各基板収納部76に未冷却の接合基板20を順に収納させる。なお、接合基板ストッカ68の模式図の右側に記されている数字は、接合基板20が収納された順番、すなわち収納時間が長い順番を表しており、各基板収納部76への接合基板20搬入搬出によって、この数字は変化する。
接合基板20が収納された基板収納部76では、在荷センサ82が接合基板20の収納を検出して検出信号を在荷管理部106に入力する。在荷管理部106は、入力された検出信号に基づいて接合基板20が収納されている基板収納部76の番号と、その収納された時間、及び収納時間を管理する。そして、予め設定されている基準収納時間と、計時した収納時間とを比較し、収納時間が基準収納時間を経過した接合基板20は、冷却済みの搬出対象基板として管理情報に記録される。
ロボットコントローラ107は、管理情報を参照して搬入出ロボット69を制御し、搬出対象となった接合基板20のうちで最も収納時間が長い冷却済みの接合基板20を取り出させ、ベース剥離部31に搬出させる。例えば、図11(B)に示すような収納状態である場合には、最も収納時間の長いP13の基板収納部76から、同図(C)に示すように冷却済みの接合基板20が搬出される。
図11(D)に示すように、冷却済みの接合基板20が搬出されて空き状態となった基板収納部76には、新たな未冷却の接合基板20が収納される。この搬出及び搬入を繰り返すことにより、接合基板20は冷却されてベース剥離部31に供給される。そして、未冷却の接合基板20の搬入が停止され、接合基板ストッカ68内の接合基板20が無くなったときに、基板冷却部30の通常運転が終了する。このように、接合基板ストッカ68への接合基板20の搬入出には、複数個の基板収納部76を上段から下段に向かって循環的に使用して、先に入れた接合基板20が先に取り出される、いわゆる先入れ先出し方式が用いられる。
図13及び14に示すように、基板冷却部30の下流側のベース剥離部31で故障などのトラブルが発生したときには、トラブル運転が実施される。ロボットコントローラ107は、トラブル運転開始時に搬入出ロボット69を制御して、ベース剥離部31への冷却済みの接合基板20の搬出を停止させる。これにより、通常収納エリア112内の基板収納部76には空きが生じなくなるので、図13(A)に示すように、ロボットコントローラ107は、接合部29から搬入された未冷却の接合基板20をバッファエリア113のP18〜P14の各基板収納部76に収納させる。
基板冷却部30に接合基板20が搬出できなくなった場合、基板加熱部28と接合部29にはガラス基板3と接合基板20とが滞留してしまう。基板加熱部28で長時間滞留されたガラス基板3は、温度が必要以上に上昇してしまう。また、接合部29で接合基板20が滞留した場合には、ラミネートローラ16a,16b内の発熱体によって感光性樹脂層4の温度が上昇し、熱カブリが生じることがある。しかしながら、バッファエリア113に上流側で滞留した未冷却の接合基板20を収納するようにしたので、滞留によるガラス基板3及び接合基板20の変質を防止することができる。
なお、バッファエリア113の基板収納部76の数を5個としているのは、基板加熱部28では、4台の基板加熱ユニット50を有することから最大で4枚のガラス基板3が滞留し、接合部29では各ガラス基板3に対して感光性ウエブ7を接合するので最大で1枚の接合基板20が滞留するためである。そのため、通常収納エリア112とバッファエリア113の各基板収納部76の数は、上流側の基板加熱部28と接合部29の能力、及び接合基板20の冷却必要時間に応じて適宜変更可能である。
トラブルが解消されてベース剥離部31が通常運転を開始したときには、ロボットコントローラ107は、管理情報を参照して搬入出ロボット69を制御し、通常収納エリア112とバッファエリア113の搬出対象基板の中から、バッファエリア113に収納した枚数と同数の冷却済みの接合基板20を収納時間の長い順に取り出させ、ベース剥離部31に搬出させる。例えば、図13(A)に示すような収納状態である場合には、収納時間の長いP10〜P6の基板収納部76から、同図(B)に示すように冷却済みの接合基板20が搬出される。これにより、ベース剥離部31には接合基板20が満たされるため、通常運転が適切に再開される。
バッファ枚数と同数の冷却済みの接合基板20の搬出後、ロボットコントローラ107は、管理情報を参照して搬入出ロボット69を制御し、通常収納エリア112とバッファエリア113の搬出対象基板の中から、最も収納時間が長い冷却済みの接合基板20を基板収納部76から取り出させ、ベース剥離部31に搬出させる。冷却済みの接合基板20が搬出された基板収納部76が通常収納エリア112である場合には、搬入出ロボット69によって新たに搬入された未冷却の接合基板20は、その搬出直後の基板収納部76に収納される。
例えば、接合基板ストッカ68が、図13(B)に示すような収納状態である場合には、P5〜P1及びP13〜P11の基板収納部76から冷却済みの接合基板20が順に取り出され、ベース剥離部31に搬出される。そして、同図(C)に示すように、新たに接合部29から搬入された未冷却の接合基板20は、冷却済みの接合基板20が取り出されるたびに、P5〜P1及びP13〜P11の空になった基板収納部76に順に収納される。
また、冷却済みの接合基板20が搬出された基板収納部76がバッファエリア113である場合には、通常収納エリア112の空いている基板収納部76のうち最上段の基板収納部76に、新たに搬入された未冷却の接合基板20を収納させる。例えば、接合基板ストッカ68が図13(C)に示すような収納状態である場合には、同図(D)に示すようにP18〜P14の基板収納部76の冷却済みの接合基板20を順に搬出させ、その都度P10〜P6の基板収納部76に新たに搬入された未冷却の接合基板20を収納させる。
バッファエリア113の基板収納部76の開放後には、基板冷却部30は通常運転に移行される。これにより、次回のトラブル運転に備えることができ、上流側で滞留された接合基板20の変質を防止することができる。また、接合基板20のサンプルの抜き取り等を行う際に、バッファエリア113を使用することができる。なお、上記実施形態では、バッファエリア113が全て使用される長時間のトラブル運転について説明したが、短時間のトラブル運転ではバッファエリア113に収納される接合基板20の枚数が少なくなるだけで、同様の手順が用いられる。
なお、上記実施形態では、接合基板ストッカ68内で通常収納エリア112とバッファエリア113との位置を固定したが、接合基板20の搬入出にともない、接合基板ストッカ68内で通常収納エリア112とバッファエリア113とを移動させてもよい。以下、通常収納エリアとバッファエリアとが固定されない実施形態について説明するが、同じ部品については、同符号を用いて詳しい説明は省略する。
本実施形態では、例えば、18個の基板収納部76のうち、13個の基板収納部76を通常運転時に使用し、残り5個の基板収納部76はトラブル運転時に使用するため常に開けておく。また、バッファとして開けてある5個の基板収納部76のうち、1個または数個の基板収納部76をトラブル運転時でも使用しない緊急用のバッファとして空けておく。これにより、搬入出ロボット69の制御ミスが発生したときに、接合基板20を緊急的に収納することができる。
図15及び16に示すように、基板冷却部30の下流側でトラブルが発生していないときの通常運転開始時には、ロボットコントローラ107は、搬入出ロボット69を制御して、図15(A)に示すように、P18〜P6の各基板収納部76に未冷却の接合基板20を順に収納させる。ロボットコントローラ107は、管理情報を参照して搬入出ロボット69を制御し、搬出対象となった接合基板20のうちで最も収納時間が長い冷却済みの接合基板20を取り出させ、ベース剥離部31に搬出させる。例えば、図15(A)に示すような収納状態である場合には、収納時間の長いP18の基板収納部76から冷却済みの接合基板20が搬出される。
本実施形態では、通常収納エリアは固定されず、各基板収納部76は上段から下段に向かって循環的に使用されるため、接合基板20が収納されている基板収納部76に対し、循環方向で隣接する基板収納部76に、接合部29から新たに搬入された未冷却の接合基板20が収納される。例えば、図15(A)に示す収納状態では、P6の基板収納部76に隣接するP5に未冷却の接合基板20が収納される。このように接合基板20の搬入出を繰り返すことにより、同図(B),(C)に示すように、基板収納部76の空いている位置が循環的に移動する。
図17及び18に示すように、ベース剥離部31で故障などのトラブルが発生したときには、トラブル運転が実施される。ロボットコントローラ107は、トラブル運転開始時に搬入出ロボット69を制御して、図17(A)に示すように、ベース剥離部31への冷却済みの接合基板20の搬出を停止させる。そして、同図(B)に示すように、空いている基板収納部76、例えばP8〜P5に接合部29から搬入された未冷却の接合基板20を収納させる。これにより、上流側で滞留した接合基板20が熱で変質されるのを防止することができる。
トラブルが解消されてベース剥離部31が通常運転を開始したときには、ロボットコントローラ107は、管理情報を参照して搬入出ロボット69を制御し、トラブル運転時に収納した枚数と同数の冷却済みの接合基板20を収納時間の長い順に取り出させ、ベース剥離部31に搬出させる。例えば、図17(B)に示すような収納状態である場合には、収納時間の長いP3〜P1,P18の基板収納部76から、同図(C)に示すように冷却済みの接合基板20が搬出される。これにより、ベース剥離部31には接合基板20が満たされるため、通常運転が適切に再開される。
その後、基板冷却部30は、図15及び16に示す通常運転に移行される。このように、通常収納エリアとバッファエリアとを固定しない場合には、前述の実施形態のようにバッファエリアを開放する動作が必要なくなるため、迅速に通常動作に移行することができ、次回のトラブル運転に備えることができる。
なお、上記各実施形態では、基板搬入出装置として搬入出ロボット69を用いたが、図19の基板冷却部120に示すように、コンベア121を用いて接合基板20を接合基板ストッカ68に搬入し出してもよい。この場合には、接合基板20が搬入出される基板収納部76の高さ位置をコンベア121に合せる必要があるため、接合基板ストッカ68を上下方向で昇降させる昇降装置を設けるのが好ましい。
また、接合基板ストッカ68から接合基板20を搬出する際に、収納時間の長い順に搬出したが、各接合基板20の温度を測定して冷却が完了している順、搬入出ロボット69の動作効率のよい順など、その他の順序で搬出してもよい。更に、ガラス基板3に対して、1本の感光性ウエブ7を接合する1条タイプの製造装置を例に説明したが、複数本の感光性ウエブを接合する多条タイプの製造装置にも適用することができる。また、カラーフィルタのガラス基板に感光性樹脂層を形成する感光性積層体製造装置を例に説明したが、その他の基板を搬入出する装置、その他の基板を接合する装置にも適用可能である。
2 感光性積層体
3 ガラス基板
4 感光性樹脂層
7 感光性ウエブ
8 ベースフイルム
16a,16b ラミネートローラ
25 感光性積層体製造装置
28 基板加熱部
29 接合部
30 基板冷却部
31 ベース剥離部
68 接合基板ストッカ
69 搬入出ロボット
82 在荷センサ
101,120 基板冷却制御部
106 在荷管理部
107 ロボットコントローラ
108 表示制御部
109 表示パネル
121 コンベア
3 ガラス基板
4 感光性樹脂層
7 感光性ウエブ
8 ベースフイルム
16a,16b ラミネートローラ
25 感光性積層体製造装置
28 基板加熱部
29 接合部
30 基板冷却部
31 ベース剥離部
68 接合基板ストッカ
69 搬入出ロボット
82 在荷センサ
101,120 基板冷却制御部
106 在荷管理部
107 ロボットコントローラ
108 表示制御部
109 表示パネル
121 コンベア
Claims (10)
- 基板ストッカに設けられた複数個の基板収納部を循環的に使用して上流側装置から搬入された基板を収納し、各基板収納部から順に基板を取り出して下流側装置に搬出する基板搬入出方法において、
前記複数個の基板収納部を通常収納エリアとバッファエリアとに分けて設定し、通常収納エリアの各基板収納部のみを用いて基板の搬入出を行ない、
前記下流側装置でトラブルが発生して該下流側装置が停止されたときには、下流側装置への基板の搬出を停止し、かつ前記上流側装置に滞留している基板を搬入してバッファエリアの基板収納部に収納し、
前記下流側装置でのトラブルが解消されて該下流側装置の動作が再開されたときには、前記通常収納エリアとバッファエリアの各基板収納部から、該バッファエリアに収納された枚数と同数の基板を順に取り出して該下流側装置に搬出し、
前記通常収納エリアとバッファエリアの各基板収納部から順に基板を取り出して下流側装置に搬出し、かつ上流側装置から搬入された基板を通常収納エリアの各基板収納部に収納し、
前記バッファエリアの基板が全て下流側装置に搬出された後には、通常収納エリアの各基板収納部のみを用いて基板の搬入出を行うことを特徴とする基板搬入出方法。 - 基板ストッカに設けられた複数個の基板収納部を循環的に使用して上流側装置から搬入された基板を収納し、各基板収納部から順に基板を取り出して下流側装置に搬出する基板搬入出方法において、
前記基板収納部の所定個数が常に空いている状態となるように基板の搬入出を行ない、
前記下流側装置でトラブルが発生して該下流側装置が停止されたときには、下流側装置への基板の搬出を停止し、かつ上流側装置に滞留している基板を搬入して空いている基板収納部に収納し、
前記下流側装置でのトラブルが解消されて該下流側装置の動作が再開されたときには、各基板収納部からトラブル発生時に収納された枚数と同数の基板を順に取り出して下流側装置に搬出し、その後に、所定個数の基板収納部が常に空いている状態となるように基板の搬入出を再開することを特徴とする基板搬入出方法。 - 前記基板は、基板収納部への収納時間が予め設定されている基準収納時間よりも長くなったときに搬出対象となり、収納時間が長い順に基板収納部から取り出されて下流側装置に搬出されることを特徴とする請求項1または2記載の基板搬入出方法。
- 基板ストッカに設けられた複数個の基板収納部を循環的に使用して上流側装置から搬入された基板を収納し、各基板収納部から基板を取り出して下流側装置に搬出する基板搬入出システムにおいて、
前記各基板収納部に設けられ、基板収納部内の基板の有無を検出する在荷センサと、
上流側装置から搬入された基板を前記各基板収納部に収納し、かつ各基板収納部から基板を取り出して下流側装置に搬出する基板搬入出装置と、
前記在荷センサの検出結果に基づいて、各基板収納部内の基板の有無と、各基板収納部に基板が収納されてからの経過時間である収納時間とを管理する在荷管理手段と、
前記在荷管理手段の管理情報に基づいて前記基板搬入出装置を制御し、上流側装置から搬入された基板を空いている基板収納部に収納させ、各基板収納部から順に基板を取り出させて下流側装置に搬出させる搬入出動作を行わせる搬入出制御手段を備えることを特徴とする基板搬入出システム。 - 前記搬入出制御手段は、前記複数個の基板収納部を通常収納エリアとバッファエリアとに分けて設定し、かつ前記基板搬入出装置に通常収納エリアのみを用いた基板の搬入出動作を行わせ、
前記下流側装置でトラブルが発生して該下流側装置が停止されたときには、前記基板搬入出装置に下流側装置への基板の搬出を停止させ、かつ上流側装置に滞留している基板を搬入させて前記バッファエリアの基板収納部に収納させ、
前記下流側装置でのトラブルが解消されて該下流側装置の動作が再開されたときには、前記基板搬入出装置に、前記通常収納エリアとバッファエリアの各基板収納部から該バッファエリアに収納された枚数と同数の基板を順に取り出させて下流側装置に搬出させ、
前記基板搬入出装置に通常収納エリアとバッファエリアの各基板収納部から順に基板を取り出させて下流側装置に搬出させ、かつ上流側装置から基板を搬入させて通常収納エリアの各基板収納部に収納させ、
前記バッファエリアの基板が全て下流側装置に搬出された後には、通常収納エリアのみを用いて基板の搬入出動作を行わせることを特徴とする請求項4記載の基板搬入出システム。 - 前記搬入出制御手段は、前記基板搬入出装置を制御して基板収納部の所定個数が常に空いている状態となるように基板の搬入出動作を行わせ、
前記下流側装置でトラブルが発生して該下流側装置が停止されたときには、前記基板搬入出装置に、下流側装置への基板の搬出を停止させ、かつ上流側装置に滞留している基板を搬入させて空いている基板収納部に収納させ、
前記下流側装置でのトラブルが解消されて該下流側装置の動作が再開されたときには、前記基板搬入出装置に、各基板収納部からトラブル発生時に収納された枚数と同数の基板を順に取り出させて下流側装置に搬出させ、その後に、所定個数の基板収納部が常に空いている状態となるように基板の搬入出動作を再開させることを特徴とする請求項4記載の基板搬入出システム。 - 前記在荷管理手段は、各基板収納部に収納されている基板の収納時間と、予め設定されている基準収納時間とを比較し、収納時間が基準収納時間よりも長くなったときに搬出対象として管理情報に記録し、
前記搬入出制御手段は、前記在荷管理手段の管理情報に基づいて前記基板搬入出装置を制御し、前記搬出対象となった複数の基板の中から収納時間が長い順に該基板を基板収納部から取り出させて前記下流側装置に搬出させることを特徴とする請求項4〜6いずれか記載の基板搬入出システム。 - 前記基板搬入出装置として、基板を保持する保持手段と、この保持手段を上流側装置と基板ストッカと下流側装置との間で移動させる移動手段とを備えるロボットを用いることを特徴とする請求項4〜7いずれか記載の基板搬入出システム。
- 前記基板搬入出装置として、基板を上流側装置と基板ストッカと下流側装置との間で移動させるコンベアを用いることを特徴とする請求項4〜7いずれか記載の基板搬入出シテム。
- 基板と、この基板の少なくとも一方の面に接合される感光性樹脂層とを有する感光性積層体を製造する装置であり、
前記基板を加熱して供給する基板加熱部と、
ベースフイルムの少なくとも一方の面に感光性樹脂層が塗布された感光性ウエブを供給するウエブ供給部と、
前記基板と感光性ウエブとを重ね合わせて接合し、各基板の間で感光性ウエブを切断して接合基板を形成する接合部と、
前記接合基板を冷却する基板冷却部と、
前記基板上に感光性樹脂層が残るようにベースフイルムを剥がして感光性積層体を形成する剥離部を備える感光性積層体製造装置において、
前記基板冷却部として、前記請求項4〜9いずれか記載の基板搬入出システムを用い、前記基板加熱部及び接合部を上流側装置、前記剥離部を下流側装置として前記接合基板の搬入出を行ない、前記基板ストッカ内で接合基板の冷却を行うことを特徴とする感光性積層体製造装置。
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