KR20070024708A - 검출 장치 및 그것을 사용하는 적층체 제조 장치 - Google Patents

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KR20070024708A
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카즈요시 스에하라
료 모리
노부야스 아키요시
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후지필름 가부시키가이샤
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Abstract

각 검출부(60a, 60b)의 레이저 다이오드(39)로부터 출사된 레이저빔(LB)이 필름 벤딩 롤러(58)에 의해 검출부(60a, 60b)를 향해 스프레딩되는 감광성 시트 필름(12)의 국소 절단 부위(27a, 27b)에 조사된다. 국소 절단 부위(27a, 27b)로부터 반사되는 레이저빔(LB)의 일부가 광량 센서(45)에 의해 검출된다. 국소 절단 부위(27a, 27b) 이외의 감광성 시트 필름(12)의 표면에 조사되는 레이저빔(LB)은 광량 센서(45)의 광 검출 영역의 외측에 반사되어 광량 센서(45)에 의해 검출되지 않는다.
검출 장치, 검출 장치를 사용하는 적층체 제조 장치

Description

검출 장치 및 그것을 사용하는 적층체 제조 장치{DETECTING DEVICE AND LAMINATED BODY MANUFACTURING APPARATUS EMPLOYING SUCH DETECTING DEVICE}
본 발명은 시트체에 형성된 오목부를 검출하는 검출 장치에 관한 것이며, 이러한 검출 장치를 사용하는 적층체 제조 장치에 관한 것이다.
감광성 적층체 제조 장치는 투광성 베이스 필름(지지체)에 도포된 감광성 안료 분산액(감광 재료층)을 유리 기판이나 수지 기판에 압착함으로써 감광성 적층체를 제조하기 위해 사용된다. 따라서, 감광성 적층체는 감광 재료층이 전사된 유리 기판 등으로 구성된다. 지지체가 감광성 적층체로부터 박리된 후 감광성 적층체는 소정의 패턴에 노출되고, 포토리소그래피에 의해 현상된다. 동일한 공정이 상이한 컬러의 감광 재료층을 가진 감광성 필름 상에서 수행된다. 이러한 방식으로, 액정 패널이나 유기 EL 패널용 컬러 필터 기판이 제조된다.
이러한 감광성 적층체를 연속적으로 제조할 경우, 지지체 상에 연속적으로 적층된 감광 재료층 및 보호 필름으로 이루어진 긴 감광성 웹이 공급되어, 유리 기판의 사이즈에 의거해서 소정 간격으로 이격된 국소 절단 부위에 보호 필름이 지지체를 남기며 폭 방향으로 절단된다. 그 후, 유리 기판에 대응하는 보호 필름 부위가 국소 절단 부위로부터 연속적으로 박리되고, 각 유리 기판에 가압된 감광 재료 층의 길이를 노출시킴으로써 복수의 연속적인 감광성 적층체를 제조한다. 그 후, 감광성 적층체는 감광 재료층으로부터 지지체를 박리시킴으로써 분리된다. 제조 공정의 상세한 설명에 대해서는 일본 특허 공개 평11-34280호 공보와 일본 특허 공개 평11-188830호 공보를 참조 문헌으로 할 수 있다.
고 품질의 감광성 적층체를 제조하기 위해, 보호 필름이 박리된 국소 절단 부위에 의거하여 각각의 길이의 감광 재료층이 소정 위치에서 유리 기판에 정확히 가압되어야 한다. 결과적으로, 사전에 국소 절단 부위를 검출하여 감광 재료층을 유리 기판에 가압하는 타이밍을 고정밀도로 제어할 필요가 있다.
그러나, 국소 절단 부위가 날카로운 커터에 의해 형성되기 때문에 통상의 광 검출기나 CCD 카메라에 의해서는 이들을 검출하기가 매우 어렵다. 고감도의 센서가 국소 절단 부위를 검출하기 위해 사용될 수 있지만, 이러한 고감도의 센서는 감광성 적층체 제조 장치의 비용을 증가시키는 경향이 있다.
일본 특허 공개 평11-34280호 공보와 일본 특허 공개 평11-188830호 공보에 의하면, 국소 절단 부위를 형성하는 커터에 긴 감광성 웹을 공급하는 롤러의 회전 속도가 회전식 엔코더에 의해 검출되어, 국소 절단 부위가 유리 기판에 도달하는 타이밍이 검출된 롤러의 회전 속도로부터 예측되고 제어된다.
만약 긴 감광성 웹의 길이가 변경되거나 긴 감광성 웹의 신장, 새깅(sagging), 진동, 및 마찰력 변동에 기인하여 웹이 롤러를 슬립핑(slipping off)하면, 회전식 엔코더에 의해 검출된 롤러의 회전 속도에 의거한 긴 감광성 웹의 반송 길이의 정확도가 저하되어, 국소 절단 부위를 유리 기판 상의 소정 위치에 고 정밀도로 위치시킬 수 없게 된다.
본 발명의 주 목적은 매우 저 비용이며, 시트에 형성된 오목부를 확실히 검출할 수 있는 간소한 구성의 검출 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 기판과 이 기판 상의 소정 부위에 적층된 시트로 이루어진 적층체를 고 정밀도로 제조하는 적층체 제조 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 의한 검출 장치에 의하면, 시트체를 변형시켜 거기에 형성된 오목부를 확대시키고, 조명 유닛으로부터 조명광을 시트체 내의 확대된 오목부에 조사하며, 오목부로부터 반사된 조명광을 광 검출 수단에 의해 검출해서 처리한다.
조명광이 시트체의 다른 영역과 상이한 확대된 오목부에 의해 반사되기 때문에 오목부가 좁더라도 광 검출 유닛에 의해 검출된 조명광으로부터 오목부가 확실히 검출된다.
시트체를 그 일면으로부터 오목부가 형성된 그 대향면을 향하여 가압하는 롤러, 벤딩 부재(bending member) 등과 같은 변형 수단 또는 시트체를 인장(pulling)하는 인장 유닛에 의해 오목부를 확대할 수 있다. 롤러, 벤딩 부재 등과 같은 변형 수단은 시트체가 반송되는 동안 오목부가 검출되게 한다. 롤러는 작은 직경을 가질 수 있고, 롤러와 접촉해서 유지되는 시트체의 범위는 향상된 정밀도로 오목부를 검출하기 위해 큰 범위로 오목부를 확대시키도록 크게 설정될 수 있다.
본 발명에 의한 검출 장치는 복수의 적층 시트층이나 시트체에 형성된 구멍으로 이루어진 적층체를 절단한 오목부의 형태로 국소 절단 부위를 고정밀도로 검출할 수 있다.
조명 유닛은 시트체에 레이저빔을 조사하는 레이저를 포함할 수 있고, 레이저빔을 검출하는 광 검출 유닛이 오목부 이외의 시트체 부위로부터 반사된 광을 검출하는 영역으로부터 소정 거리 오프셋(offset)된 위치에 배치될 수 있다. 이러한 구성에 의해, 노이즈가 적은 환경에서 오목부가 검출될 수 있다. 시트체에 조사되는 레이저빔의 스폿의 직경을 최소로 함으로써 오목부의 위치 검출 정확도가 증가될 수 있다.
광 검출 유닛은 시트체에 의해 반사되는 조명광의 광량을 검출하는 광량 센서, 시트체에 의해 반사된 조명광이 조사되는 위치를 검출하는 위치 센서, 또는 시트체에 의해 반사된 조명광에 의거해서 화상 정보를 캡쳐링하는 1차원 또는 2차원 CCD 센서 등을 포함할 수 있다.
만약 시트체가 오목부를 형성하기 위해 절단된 착색층을 가지면, 오목부로부터 반사된 광량과 오목부 이외의 시트체 영역으로부터 반사된 광량간의 차이가 크기 때문에 오목부는 더욱 확실히 검출된다.
또한, 본 발명에 의하면, 상기한 바와 같이 시트체에 형성된 오목부의 위치를 고정밀도로 검출하기 위해 검출 장치를 포함하는 적층체 제조 장치를 제공한다. 적층체 제조 장치는 오목부의 위치에 의거해서 기판의 소정 영역에 적층된 시트체를 가진 적층체를 고정밀도로 제조할 수 있다.
본 발명의 목적, 특징, 및 장점은 예시적인 실시예에 의해 본 발명의 바람직한 실시형태가 도시되는 첨부 도면을 참조하면서 취해진 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 의한 감광성 적층체 제조 장치의 개략 측면도이다.
도 2는 감광성 시트 필름의 부분 확대 단면도이다.
도 3은 유리 기판에 전사된 감광성 시트 필름의 부분 확대 단면도이다.
도 4는 국소 절단 부위가 형성된 감광성 시트 필름의 부분 확대 평면도이다.
도 5는 감광성 적층체 제조 장치에 있어서의 국소 절단 부위를 검출하는 검출 기구의 개략도이다.
도 6은 감광성 적층체 제조 장치에 있어서의 검출 기구에 의해 국소 절단 부위가 검출되는 상태를 도시하는 개략 확대도이다.
도 7은 감광성 적층체 제조 장치에 있어서의 검출 기구에 의해 국소 절단 부위가 검출되는 상태를 도시하는 개략 확대도이다.
도 8은 국소 절단 부위로부터 반사되고 검출 기구에 의해 검출된 광량의 측정값을 설명하는 도면이다.
도 9는 국소 절단 부위로부터 반사되고 검출 기구에 의해 검출된 광량의 측정값을 설명하는 도면이다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 의한 감광성 적층체 제조 장치(10)를 개략적으로 도시한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 감광성 적층체 제조 장치(10)에는 도 2에 도시된 적층 구조를 가진 감광성 시트 필름(12)(시트체)과 복수의 유리 기판(14)이 공급된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 감광성 시트 필름(12)과 유리 기판(14)이 서로 가압되어, 액정 패널 또는 유기 EL 패널용 컬러 필터 기판을 제조한다.
감광성 시트 필름(12)은 베이스 필름(16)과, 예컨대, 적색, 녹색, 청색, 또는 흑색과 같은 소정의 컬러를 가진 감광성 수지층(18)과, 보호 필름(20)으로 이루어진다. 베이스 필름(16), 감광성 수지층(18), 및 보호 필름(20)은 시트체로서 적층된다. 베이스 필름(16)은 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트)로 이루어지며, 대전 방지제를 포함하는 아크릴계 코팅제로 코팅된 외면을 가진다. 감광성 수지층(18)은 후술되는 가압 롤러에 의해 80℃ ~ 150℃의 범위의 온도에서 가열 용융되어, 유리 기판(14)에 전사된다. 국소 절단 부위(27a, 27b)가 후술되는 원형 블레이드에 의해 소정 간격으로 감광성 시트 필름(12)에 오목부로서 형성된다.
감광성 적층체 제조 장치(10)는 감광성 시트 필름(12)을 공급하는 필름 롤(22)과, 공급된 감광성 시트 필름(12)의 보호 필름(20) 및 감광성 수지층(18)의 소정 부분을 베이스 필름(16)을 남기면서 폭 방향으로 절단하는 가공 기구(26)를 구비하여, 국소 절단 부위(27a, 27b)를 형성한다. 필름 롤(22)과 가공 기구(26)는 감광성 적층체 제조 장치(10)의 상류 단부로부터 연이어 배치된다.
가공 기구(26)는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 감광성 시트 필름(12)의 폭 방향으로 주행하여 보호 필름(20a)이 제거됨과 아울러 감광성 수지층(18)이 유리 기판(14)에 전사되는 감광성 수지층(18)의 길이(L) 및 유리 기판(14)에 남게 되는 보호 필름(20b)의 폭(M)에 대응하는 간격으로 보호 필름(20)과 감광성 수지층(18)에 국소 절단 부위(27a, 27b)를 형성하는 원형 블레이드(24)를 가진다. 감광성 수지층(18)은 각각의 유리 기판(14) 영역에 전사되며, 상기 유리 기판(14)의 대향 단부는 거리(δ) 만큼 유리 기판(14)의 대향 단부로부터 내향으로 이격되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 가공 기구(26)의 하류측에는 보호 필름(20b)의 각 측에 하나를 위치시킨 보호 필름(20a)에 접착되는 대향 단부 및 보호 필름(20b)에 접착되지 않은 중간부를 가진 라벨(도시 생략)을 흡착 하에서 흡인하는 흡착 패드(32)를 구비한 라벨 접착 기구(34)가 배치된다. 라벨 접착 기구(34)는 상기 라벨의 대향 단부를 보호 필름(20a)에 접착시키는 기능을 한다.
라벨 접착 기구(34)의 하류측에는 간헐적 반송 모드로부터 연속적 반송 모드로 감광성 시트 필름(12)의 반송 모드를 변경하는 리저버 기구(reservoir mechanism)(36)와, 감광성 시트 필름(12)으로부터 보호 필름(20a)을 박리시키는 박리 기구(38)와, 감광성 시트 필름(12)에 소정의 텐션(tension)을 부여하는 텐션 제어 기구(40)와, 가공 기구(26)에 의해 감광성 시트 필름(12)에 형성된 국소 절단 부위(27a, 27b)를 검출하는 검출 기구(42)와, 감광성 시트 필름(12)의 감광성 수지층(18)을 유리 기판(14)에 가열 압착하는 압착 기구(44)가 배치된다.
리저버 기구(36)는 감광성 시트 필름(12)이 리저버 기구(36)의 상류로 반송되는 간헐적 반송 모드와 감광성 시트 필름(12)이 리저버 기구(36)의 하류로 반송되는 연속적 반송 모드간의 속도 차이를 흡수하기 위해 수직적으로 이동가능한 한 쌍의 롤러(46)를 구비한다. 박리 기구(38)는 감광성 시트 필름(12)의 텐션 변동을 감소시키는 흡착 드럼(48)과, 이 흡착 드럼(48) 근방에 배치되는 박리 롤러(50)를 구비한다. 박리 롤러(50)는 보호 필름(20a)을 감광성 시트 필름(12)으로부터 연속적으로 박리시키고, 박리된 보호 필름(20a)은 권회부(takeup unit)(52)에 의해 감겨진다. 텐션 제어 기구(40)는 실린더(54)를 구비하여, 이 실린더(54)의 구동에 의해 텐션 댄서(tension dancer)(56)를 각 변위시켜 텐션 댄서(56) 주위를 주행하는 감광성 시트 필름(12)의 텐션을 조정한다.
검출 기구(42)는 본 발명에 의한 검출 장치로서 기능한다. 검출 기구(42)는 감광성 시트 필름(12)을 보호 필름(20)을 향해 굴곡시켜 보호 필름(20)을 필름 벤딩 롤러(58)로부터 멀어지며 볼록해지게 하는 텐션 제어 기구(40)와 압착 기구(44) 사이에 배치된 필름 벤딩 롤러(film bending roller)(58)[스프레딩 수단(spreading means)]와, 감광성 시트 필름(12)의 국소 절단 부위(27a, 27b)를 검출하는 2개의 검출부(60a, 60b)를 구비한다.
2개의 검출부(60a, 60b)는 국소 절단 부위(27a, 27b)가 감광성 시트 필름(12)의 폭 방향으로 연장되는 방향으로 서로 이격되어 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 각각의 검출부(60a, 60b)는 레이저빔(LB)을 방사하는 레이저 다이오드(39)(조명 수단), 레이저 다이오드(39)로부터 방사된 레이저빔(LB)을 콜리메이팅(collimating)하는 콜리메이터 렌즈(41), 감광성 시트 필름(12)으로부터 반사된 레이저빔(LB)을 집광하는 집광 렌즈(43), 집광 렌즈(43)로부터 공급된 레이저빔(LB)의 광량을 검출하는 광량 검출 센서(45)를 포함한다. 레이저 다이오드(39), 콜리메이터 렌즈(41), 집광 렌즈(43), 및 광량 센서(45)는 단열 케이스(37) 내에 수용되어 압착 기구(44)에 의해 야기된 열로부터 이들을 보호한다. 검출부(60a, 60b)는 부가적으로 열로부터의 보호를 더욱 증진시키기 위해 수냉 또는 공냉일 수 있다.
감광성 시트 필름(12)의 표면에 의해 반사되는 레이저빔(LB)이 광량 센서(45)에 입사되는 것을 방지하기 위해, 각각의 검출부(60a, 60b)는 필름 벤딩 롤러(58)에 의해 굴곡되고 접촉 유지되는 감광성 시트 필름(12)의 길이만큼 필름 벤딩 롤러(58)의 중심 부근에 형성되는 큰 랩 각도(θ)를 가진다. 또한, 콜리메이터 렌즈(41)로부터 감광성 시트 필름(12)으로 입사된 레이저빔(LB)의 광축은 필름 벤딩 롤러(58)의 중심으로부터 텐션 제어 기구(40)를 향해 소정 거리(OFF) 오프셋된다. 감광성 시트 필름(12)은 필름 벤딩 롤러(58)로부터 압착 기구(44)를 향해 교대로 오프셋될 수 있다.
검출 기구(42)의 하류에 배치되는 압착 기구(44)는 기판 반송 기구(62)로부터 공급되는 유리 기판(14)의 상면부에 대해 공급된 감광성 시트 필름(12)의 감광성 수지층(18)을 가열 압착시키는 한 쌍의 압착 롤러(64a, 64b)를 구비한다. 기판 반송 기구(62)는 유리 기판(14)을 사이에 끼워 가열하는 기판 가열부(66)와, 유리 기판(14)을 반송하는 반송부(68)를 포함한다.
압착 기구(44)의 압착 롤러(64a,64b)는 감광성 시트 필름(12)과 유리 기판(14)을 서로 압착시킴과 아울러 80℃ ~ 150℃의 범위의 온도로 가열하는 가열 롤러를 포함한다. 압착 롤러(64a,64b)는 외주면에 각기 고무층을 가진다. 또한, 압착 기구(44)는 상하에 위치되고 압착 롤러(64a,64b)와 롤링 접촉으로 각각 유지되는 한쌍의 백업 롤러(backup roller)(70a, 70b)를 가진다. 백업 롤러(70a) 하방에 위치되는 백업 롤러(70b)는 승강 기구(72)에 의해 상측 백업 롤러(70a)를 향해 가압된다.
압착 기구(44)의 하류측에는 감광성 적층체 제조 장치(10)가 작동을 개시할 때 감광성 시트 필름(12)의 선단부를 절단하는 선단 절단 기구(74)와, 2개의 인접 기판(14)간의 감광성 시트 필름(12)을 절단하는 기판간 절단 기구(76)가 배치된다. 감광성 적층체 제조 장치(10)가 작동을 개시할 때 감광성 시트 필름(12)을 인출하는 필름 반송 롤러(78)가 압착 롤러(64a, 64b)와 선단 절단 기구(74) 사이에 배치된다. 감광성 시트 필름(12)이 접착되는 유리 기판(14)을 반송하는 기판 반송 롤러(80)가 선단 절단 기구(74)의 하류측에 배치된다.
본 실시형태에 의한 감광성 적층체 제조 장치(10)는 상기한 바와 같이, 기본적으로 구성된다. 감광성 적층체 제조 장치(10)의 작동 및 장점이 이하에서 설명될 것이다.
필름 롤(22)로부터 풀리는 감광성 시트 필름(12)이 가공 기구(26)로 반송된다. 가공 기구(26)에서는 원형 블레이드(24)가 베이스 필름(16)을 남기면서 보호 필름(20)과 감광성 수지층(18)을 소정의 길이로 절단한다. 구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 원형 블레이드(24)는 유리 기판(14)에 압착되는 감광성 수지층(18)의 길이(L) 및 유리 기판(14)에 남게 되는 보호 필름(20b)의 폭(M)에 대응하는 간격으로 보호 필름(20)과 감광성 수지층(18)에 슬릿(slit) 형태의 국소 절단 부위(27a, 27b)(도 2 참조)를 형성한다.
라벨 접착 기구(34)에서는 흡착 패드(32)에 의해 흡인된 라벨이 국소 절단 부위(27a, 27b)가 형성된 감광성 시트 필름(12)의 보호 필름(20)에 접착된다. 라벨은 보호 필름(20b)에 접착되지 않은 중간부와 감광성 시트 필름(12)으로부터 박리될 보호 필름(20a)에 접착된 양단부를 가진다.
라벨이 접착된 감광성 시트 필름(12)은 리저버 기구(36)의 롤러(46)를 통해 박리 기구(38)로 공급된다. 박리 기구(38)에서는 감광성 시트 필름(12)의 베이스 필름(16)이 흡착 드럼(48)에 의해 흡인되고, 라벨에 의해 상호연결된 보호 필름(20a)이 박리 롤러(50)에 의해 박리되어 권회부(52)에 의해 감겨진다. 결과적으로, 감광성 시트 필름(12) 상의 유리 기판(14)간의 공간에 대응하는 폭(M)을 가진 보호 필름(20b)을 남기면서 보호 필름(20a)이 감광성 시트 필름(12)으로부터 연속적으로 박리된다.
보호 필름(20a)이 박리된 후, 감광성 수지층(18)의 대응 부위를 노출시키면서 감광성 시트 필름(12)이 텐션 제어 기구(40)의 텐션 댄서(56) 및 검출 기구(42)의 필름 벤딩 롤러(58)를 통해 서로 이격되어 있는 압착 롤러(64a, 64b) 사이의 위치로 공급된다. 감광성 시트 필름(12)의 선단부가 적소에 위치될 경우 즉, 감광성 적층체 제조 장치(10)가 작동을 개시할 경우, 감광성 시트 필름(12)의 선단부가 그립핑(gripping)되고 압착 롤러(64a, 64b)의 하류측에 배치되는 필름 반송 롤러(78)에 의해 반송된다.
제 1 유리 기판(14)이 기판 반송 기구(62)의 기판 가열부(66)에 의해 소정의 온도로 가열되고, 후술되는 타이밍에 서로 이격되어 있는 압착 롤러(64a, 64b) 사이의 위치로 공급된다.
검출 기구(42)에 의해 검출되는 감광성 시트 필름(12)의 국소 절단 부위(27b)가 압착 롤러(64a, 64b) 사이의 위치에 도달함과 아울러 유리 기판(14)의 선단부도 압착 롤러(64a, 64b) 사이의 위치에 도달하면, 승강 기구(72)의 구동에 의해 백업 롤러(70b)를 상방으로 가압하여 감광성 시트 필름(12)과 유리 기판(14)을 압착 롤러(64a, 64b) 사이에 끼우면서 압착 롤러(64b)를 상승시킨다. 그 후, 압착 롤러(64a, 64b)에 의해 가압 및 가열되는 동안 감광성 시트 필름(12)과 유리 기판(14)은 반송되고, 보호 필름(20a)이 박리된 감광성 수지층(18)은 유리 기판(14)의 소정 영역에 압착된다.
대안으로, 감광성 시트 필름(12)과 유리 기판(14)이 압착 롤러(64a, 64b) 사이에 배치된 후 감광성 시트 필름(12)과 유리 기판(14)은 일시적으로 정지될 수 있거나 감광성 시트 필름(12)과 유리 기판(14) 중 적어도 하나가 저속으로 이동될 수 있으며, 그 후 압착 롤러(64a, 64b) 사이에 끼워지는 동안 압착 및 반송된다.
감광성 수지층(18)이 압착 롤러(64a, 64b)에 의해 전사된 제 1 유리 기판(14)의 선단부가 필름 반송 롤러(78)에 접근하면, 필름 반송 롤러(78)는 감광성 시트 필름(12)으로부터 이격되고, 유리 기판(14)의 전방으로 돌출하는 감광성 시트 필름(12)의 선단부가 선단 절단 기구(74)에 의해 절단된다. 그 후, 감광성 수지층(18)이 전사된 유리 기판(14)은 기판 반송 롤러(80)에 의해 끼워넣어지며 반송된다.
감광성 수지층(18)이 전사된 채로 연속적으로 반송되는 유리 기판(14)과 다음 유리 기판(14) 사이의 감광성 시트 필름(12)은 기판 반송 롤러(80)의 하류측에 배치되는 기판간 절단 기구(76)에 의해 절단되어 분리된다.
따라서, 감광성 적층체는 감광성 수지층(18)이 전사된 유리 기판(14)으로 구성된다. 베이스 필름(16)이 감광성 적층체로부터 박리된 후 감광성 적층체는 소정의 패턴에 노출되고, 포토리소그래피에 의해 현상된다. 동일한 공정이 상이한 컬러의 감광 재료층을 가진 감광성 필름 상에 수행된다. 이러한 방식으로, 소망의 컬러 필터 기판이 제조된다.
본 실시형태에 있어서, 도 4에 도시된 위치 관계에 따라 감광성 수지층(18)을 유리 기판(14) 상의 소정 위치에 정확히 전사하기 위해 압착 롤러(64a, 64b)의 상류 근방에 배치된 검출부(60a, 60b)가 국소 절단 부위(27a, 27b)를 검출한다.
구체적으로, 국소 절단 부위(27a, 27b) 사이의 보호 필름(20)의 일부인 보호 필름(20a)이 감광성 시트 필름(12)으로부터 박리된 후, 감광성 시트 필름(12)이 검출 기구(42)의 필름 벤딩 롤러(58)에 공급된다. 이 때, 감광성 시트 필름(12)의 반송 방향을 변경하는 필름 벤딩 롤러(58)에 의해 감광성 시트 필름(12)이 굴곡된다.
각각의 검출부(60a, 60b)에서는 레이저 다이오드(39)가 구동되어 콜리메이터 렌즈(41)를 통해 레이저빔(LB)을 감광성 시트 필름(12)에 조사한다. 레이저 다이오드(39)로부터 출사된 레이저빔(LB)의 광축은 검출 기구(42)의 상류측에 배치되는 텐션 제어 기구(40)를 향해 필름 벤딩 롤러(58)의 중심으로부터 소정 거리(OFF) 오프셋된다. 따라서, 감광성 시트 필름(12)의 표면에 의해 반사되는 레이저빔(LB)이 광량 센서(45)에 조사되는 것을 방지한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 감광성 시트 필름(12) 상에 남아있는 보호 필름(20b) 또는 보호 필름(20a)이 박리된 감광성 수지층(18)의 노출 영역이 레이저빔(LB)의 광 축을 통과할 경우, 감광성 시트 필름(12)의 표면에 의해 반사되는 레이저빔(LB)은 광량 센서(45)에 조사되지 않는다. 마찬가지로, 감광성 시트 필름(12)을 통과하여 필름 벤딩 롤러(58)의 표면에 의해 반사되는 레이저빔(LB)은 광량 센서(45)에 조사되지 않는다.
도 7에 도시된 바와 같이, 감광성 시트 필름(12)의 국소 절단 부위(27b)(또는, 27a)가 레이저빔(LB)의 광축을 통과하면 레이저빔(LB)은 국소 절단 부위(27b)(또는, 27a)에 의해 반사되고 발산되며, 반사된 레이저빔(LB)의 일부는 집광 렌즈(43)를 통해 광량 센서(45)에 조사된다. 감광성 시트 필름(12)이 필름 벤딩 롤러(58)에 의해 굴곡되어 검출부(60a, 60b)를 향해 볼록해지기 때문에 국소 절단 부위(27b)(또는, 27a)가 폭넓게 확대되고, 폭넓게 확대된 국소 절단 부위(27b)(또는, 27a)에 의해 레이저빔(LB)의 일부가 반사되고 발산된다. 따라서, 국소 절단 부위(27b)(또는, 27a)가 필름 벤딩 롤러(58)의 소정 위치를 통과할 때 검출부(60a, 60b)가 확실히 검출한다.
도 8은 소정의 거리(OFF)가 3mm이고, 필름 벤딩 롤러(58)의 직경이 40mm이며, 직선 형상의 감광성 시트 필름(12)의 국소 절단 부위(27a, 27b) 각각의 폭은 20㎛이고, 레이저빔(LB)의 파장이 685nm일 경우, 감광성 시트 필름(12)에 의해 반사됨과 아울러 광량 센서(45)에 의해 검출된 광량 측정값을 도시한다. 도 8로부터 알 수 있는 바와 같이, 검출된 광량은 국소 절단 부위(27a, 27b)에 의해 생성된 예리한 피크(P1, P2)를 가진다. 따라서, 도 5에 도시된 바와 같이, 필름 벤딩 롤러(58) 및 검출부(60a, 60b)에 의해 검출 기구(42)는 노이즈가 감소된 환경 하에서 국소 절단 부위(27a,27b)를 확실히 검출할 수 있다고 이해될 것이다. 소정의 거리(OFF)와 필름 벤딩 롤러(58)의 직경은 검출 기구(42)가 설치되는 조건에 따라 변경될 수 있으며, 상기한 값에 제한되는 것은 아니다.
검출부(60a, 60b)로부터의 검출 신호에 의거해서 감광성 시트 필름(12)의 감광성 수지층(18)을 유리 기판(14)에 전사시키는 제어 공정이 이하에서 설명될 것이다.
필름 벤딩 롤러(58)를 따라 축방향으로 이격되어 있는 2개의 검출부(60a, 60b)의 광량 센서(45) 각각에 의해 검출된 광량 신호를 소정의 역치(threshold)(TH1)와 비교한다(도 8 참조). 광량 센서(45)로부터의 광량 신호 레벨이 역치(TH1) 보다 크면, 국소 절단 부위(27a, 27b)가 정확히 검출됨을 나타내는 국소 절단 부위 검출 신호가 출력된다.
광량 센서(45)에 의해 검출된 광량 신호 레벨은 감광성 시트 필름(12)의 감광성 수지층(18)의 컬러에 따라 다르다. 따라서, 감광성 수지층(18)이 상이한 컬러를 가지면 역치(TH1)는 상이한 역치(TH2)로 변경될 수 있다. 대신에, 예를 들어, 적색의 감광성 수지층(18)에 청색의 레이저빔(LB)이 조사됨과 아울러 청색의 감광성 수지층(18)에 적색의 레이저빔(LB)이 조사되도록 상이한 레이저 다이오드(39)가 선택적으로 사용될 수 있다.
단지 하나의 광량 센서(45)로부터의 광량 신호 레벨이 역치(TH1)[또는, 역치(TH2)] 보다 클 경우 또는 광량 센서(45)로부터의 광량 신호의 출력 타이밍이 상이할 경우, 검출부(60a, 60b)의 작동이나 셋팅이 비정상적이거나 먼지 등의 이물질이 감광성 시트 필름(12)의 일부에 유입된 것이라고 판정된다. 비정상 검출 신호가 출력되어 디스플레이부 상에 비정상 메세지를 표시하고, 경고 신호를 발생시키며, 이후 공정에 대해 불량품 제거 정보를 생성한다. 대안으로, 감광성 적층체 제조 장치(10)를 긴급 정지시키는 비정상 공정이 수행되어 불량품이 생산되는 것을 방지한다.
만약 국소 절단 부위(27a, 27b)가 정확히 검출되면, 국소 절단 부위(27a, 27b)가 필름 벤딩 롤러(58)와 압착 롤러(64a, 64b) 사이의 소정 위치에 도달할 때까지 소비되는 시간에 따라 유리 기판(14)을 공급하는 타이밍이 조정되고, 유리 기판(14)은 압착 롤러(64a, 64b) 사이의 위치로 조정된 타이밍에 공급된다. 결과적으로, 국소 절단 부위(27a, 27b)에 의거해서 보호 필름(20a)이 박리된 감광성 시트 필름(12)의 감광성 수지층(18)이 유리 기판(14) 상의 소망의 위치에 정확히 전사된다.
국소 절단 부위(27a, 27b)가 정확히 검출되는 시간에 의거해서 유리 기판(14)을 압착 롤러(64a, 64b)에 공급하는 타이밍을 조정하는 방법 이외에, 감광성 시트 필름(12)은 국소 절단 부위(27a, 27b)가 된 후 소정 길이로 반송될 수 있고, 국소 절단 부위(27a, 27b)는 압착 롤러(64a, 64b) 사이의 위치에서 정지될 수 있으며, 그 후 유리 기판(14)이 압착 롤러(64a, 64b) 사이의 위치로 공급되어 감광성 수지층(18)을 유리 기판(14)에 전사할 수 있다.
국소 절단 부위(27a, 27b)를 나타내는 검출부(60a, 60b)로부터 출력된 검출 신호에 의거해서 다음 2개의 측정 공정이 수행될 수 있다.
제 1 측정 공정에 의하면, 유리 기판(14)은 압착 롤러(64a, 64b)에 의해 클램핑(clamping)되고, 압착 롤러(64a, 64b)를 회전시키는 구동 모터(도시 생략)와 결합된 엔코더에 의해 생성되고, 압착 롤러(64a, 64b)의 회전 개시시로부터 유리 기판(14)이 반송되는 거리를 나타내는 펄스 수를 국소 절단 부위(27b)가 검출 기구(42)에 의해 검출될 때 생성되는 설정 펄스 수와 비교함으로써 선단 국소 절단 부위(27b)의 변위를 측정한다. 만약 국소 절단 부위(27b)가 설정 펄스수에 도달되기 전에 검출되면, 국소 절단 부위(27b)는 펄스 수 차이로 나타낸 거리에 의해 유리 기판(14) 상의 소정 위치 전방으로 변위된 것으로 판정된다. 반대로, 만약 국소 절단 부위(27b)가 설정 펄스수에 도달된 이후에 검출되면, 국소 절단 부위(27b)는 유리 기판(14) 상의 소정 위치의 후방으로 변위된 것으로 판정된다.
제 2 측정 공정에 의하면, 압착 롤러(64a, 64b)를 회전시키는 구동 모터(도시 생략)와 결합된 엔코더에 의해 생성된 펄스 수를 선단 국소 절단 부위(27b)의 검출부터 후단 국소 절단 부위(27a)의 검출까지 측정함으로써 감광성 시트 필름(12)의 적층 길이[길이(L)]를 측정한다. 감광성 시트 필름(12)의 정상 설정 조건 하에서의 길이(L)에 대응하는 설정 펄스수와 실제 측정된 펄스수를 비교한다. 만약 실제 측정된 펄스수가 설정 펄스수 보다 많다면, 펄스 수 차이로 나타낸 거리에 의해 가열 등의 요인으로 감광성 시트 필름(12)이 신장된 것으로 판정된다. 만약 실 제 측정된 펄스수가 설정 펄스수보다 작다면, 감광성 시트 필름(12)은 펄스 수 차이로 나타낸 거리에 의해 정상 보다 짧다고 판정된다.
만약 상기 제 1 측정 공정에 의한 유리 기판(14)의 부착 범위에 대해 감광성 수지층(18)의 선단부가 전방으로 변위된(진행된) 것으로 검출되면, 유리 기판(14)과 감광성 시트 필름(12)의 국소 절단 부위(27b)의 상대 위치가 조정된다.
구체적으로, 만약 검출부(60a, 60b)에 의해 검출된 국소 절단 부위(27b)가 소정 위치로부터 진행된 것으로 검출되면, 필름 반송 롤러(78)는 설정 거리와 진행 거리의 차이로 나타낸 거리에 의해 감광성 시트 필름(12)의 비 부착 부위를 반송한다. 결과적으로, 국소 절단 부위(27b)가 위치 조정되어 압착 롤러(64a, 64b) 사이의 소정의 위치에 배치된다. 그 후, 유리 기판(14)은 정상 운송 제어 하에서 압착 롤러(64a, 64b) 사이로 운송되고, 감광성 수지층(18)이 정상 위치에서 즉, 유리 기판(14)의 부착 범위에서 유리 기판(14)에 부착된다.
만약 검출부(60a, 60b)에 의해 검출된 국소 절단 부위(27b)가 유리 기판(14)의 부착 범위로부터 지연된 것으로 검출되면, 기판 반송 롤러(80)는 설정 거리와 지연 거리의 합으로 나타낸 거리에 의해 감광성 시트 필름(12)의 비 부착 부위를 반송한다.
기판 반송 롤러(80)에 의해 유리 기판(14)이 반송되는 거리를 조정하는 방법 이외에 기판 반송 기구(62)를 제어해서 유리 기판(14)이 정지되는 위치를 진행 또는 지연된 거리에 의해 조정할 수 있다.
상기 제 2 측정 공정에 따라 검출부(60a, 60b)에 의해 검출된 국소 절단 부 위(27a, 27b)간의 거리 즉, 유리 기판(14)에 부착되는 감광성 수지층(18)의 길이(L)를 측정한다. 만약 길이(L)가 유리 기판(14)의 부착 범위 보다 크다면, 국소 절단 부위(27a, 27b)의 위치가 변경되어 국소 절단 부위(27a, 27b)간의 거리 즉, 길이(L)가 그 차이 만큼 감소된다. 만약 길이(L)가 유리 기판(14)의 부착 범위 보다 작다면, 국소 절단 부위(27a, 27b)의 위치가 변경되어 국소 절단 부위(27a, 27b)간의 거리 즉, 길이(L)가 그 차이 만큼 증가된다. 이러한 방식으로, 감광성 수지층(18)의 길이(L)를 소정의 길이로 조정할 수 있다.
텐션 제어 기구(40)의 텐션 댄서(56)에 의해 감광성 시트 필름(12)의 텐션을 조정함으로써 감광성 시트 필름(12)의 신장량을 변경하는 것도 가능하다.
결과적으로, 감광성 시트 필름(12)의 국소 절단 부위(27a, 27b)를 부착 위치에 대해 고 정밀도로 위치 결정할 수 있어, 감광성 시트 필름(12)의 감광성 수지층(18)을 유리 기판(14)의 소망의 부위에 대해 정확히 부착시킬 수 있다. 따라서, 간단한 공정 및 구성을 통해 고품질의 감광성 적층체를 효율적으로 제조하는 것이 가능하다.
상기한 실시형태에 있어서, 국소 절단 부위(27a, 27b)를 확대시켜 확실하게 검출되도록 하면서 감광성 시트 필름(12)이 필름 벤딩 롤러(58)에 의해 굴곡되어 검출부(60a, 60b)를 향해 볼록해진다. 그러나, 감광성 시트 필름(12)이 국소 절단 부위(27a, 27b)를 확대시키면서 검출부(60a, 60b)를 향해 볼록해지도록 코너부를 가진 벤딩 부재에 의해 굴곡될 수 있다. 대안으로, 국소 절단 부위(27a, 27b)를 확대시키기 위해 감광성 시트 필름(12)이 검출부(60a, 60b)의 근방에서 인장될 수 있 다.
설명된 실시형태에 있어서, 레이저빔(LB)을 출사하는 레이저 다이오드(39) 및 레이저빔(LB)의 광량을 검출하는 광량 센서(45)는 국소 절단 부위(27a, 27b)를 검출하기 위해 조명 수단 및 광 검출 수단으로서 각각 사용된다. 대신에, 필름 벤딩 롤러(58)에 의해 굴곡된 감광성 시트 필름(12)을 균일하게 조명하는 조명 수단 및 조명된 감광성 시트 필름(12)의 굴곡 부위의 화상 정보를 캡쳐링하는 1차원 또는 2차원 CCD 카메라 등과 같은 화상 캡쳐링 수단이 제공되어, 감광성 시트 필름(12)의 캡쳐링된 화상 정보 내의 국소 절단 부위(27a, 27b)의 위치를 산출할 수 있다.
만약 감광성 시트 필름(12)이 투광성 재료로 이루어지면, 필름 벤딩 롤러(58)의 표면은 필름 벤딩 롤러(58)의 표면에 의해 반사된 조명광이 화상 캡쳐링 수단에 직접적으로 조사되는 것을 방지하는 난반사면으로 이루어질 수 있고, 광량 센서(45)는 국소 절단 부위(27a, 27b)를 검출하기 위한 충분한 동적 범위를 가질 수 있다. 대안으로, 필름 벤딩 롤러(58)의 표면이 조명광을 흡수하기 위한 흑색 표면과 같은 광 흡수면으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 어떤 바람직한 실시형태가 도시되고 상세히 설명되었지만, 다음의 청구범위로부터 일탈되는 일 없이 다양한 변경과 수정이 이루어질 수 있다고 이해해야 한다.

Claims (20)

  1. 시트체(12)에 형성된 오목부(27a, 27b)를 검출하는 검출 장치로서:
    상기 시트체(12)를 변형시켜 상기 오목부(27a, 27b)를 확대시키는 스프레딩 수단(58)과;
    상기 스프레딩 수단(58)에 의해 상기 오목부(27a, 27b)가 확대된 상기 시트체(12)에 조명광(LB)을 조사하는 조명 수단(39)과;
    상기 시트체(12)에 의해 반사된 상기 조명광(LB)을 검출하는 광 검출 수단(45)을 포함하고;
    상기 오목부(27a, 27b)는 상기 광 검출 수단(45)에 의해 검출된 상기 조명광(LB)에 의거해서 검출되는 것을 특징으로 하는 검출 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스프레딩 수단(58)은 상기 시트체(12)를 인장시키는 인장 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 검출 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 인장 수단은 상기 시트체(12)를 그 일면으로부터 상기 오목부(27a, 27b)가 형성된 그 대향면을 향해 가압하여 상기 시트체(12)를 상기 대향면을 향해 굴곡시키는 변형 수단을 포함하고,
    상기 조명 수단(39)은 상기 시트체(12)의 상기 대향면을 조명하며,
    상기 광 검출 수단(45)은 상기 시트체(12)의 상기 대향면으로부터 반사된 상기 조명광(LB)을 검출하는 것을 특징으로 하는 검출 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 변형 수단은 상기 오목부(27a, 27b)가 연장되는 방향을 따라 상기 시트체(12)를 가압하는 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 검출 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 시트체(12)는 투광성 재료로 이루어지고, 상기 롤러는 난반사면을 가지는 것을 특징으로 하는 검출 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 시트체(12)는 투광성 재료로 이루어지고, 상기 롤러는 광흡수면을 가지는 것을 특징으로 하는 검출 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 시트체(12)는 복수의 적층 시트층으로 이루어지고, 상기 오목부(27a, 27b)는 하나 이상의 시트층을 제외한 나머지 시트층을 절단함으로써 형성된 국소 절단 부위로 이루어지는 것을 특징으로 하는 검출 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 조명 수단(39)은 레이저빔을 상기 시트체(12)에 조사하는 레이저로 이루어지고, 상기 광 검출 수단(45)은 상기 오목부(27a, 27b) 이외의 상기 시트체(12) 표면으로부터 반사된 상기 레이저빔을 검출하는 영역으로부터 소정 거리 오프셋된 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 검출 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 검출 수단(45)은 상기 시트체(12)의 화상 정보를 캡쳐링하는 화상 캡쳐링 수단으로 이루어지고, 상기 오목부(27a, 27b)는 상기 화상 정보에 의거해서 검출되는 것을 특징으로 하는 검출 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 화상 캡쳐링 수단은 CCD 센서로 이루어지는 것을 특징으로 하는 검출 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 검출 수단은 상기 조명광의 광량을 검출하는 광량 센서로 이루어지는 것을 특징으로 하는 검출 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 검출 수단은 상기 시트체에 의해 반사된 상기 조명광이 조사된 위치를 검출하는 위치 센서로 이루어지는 것을 특징으로 하는 검출 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 검출 수단은 상기 오목부(27a, 27b)가 연장되는 방향을 따라 이격된 복수의 광 검출 수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 검출 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 시트체(12)는 착색층(18)을 가지며, 상기 오목부(27a, 27b)는 상기 착색층(18)을 절단함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 검출 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 광 검출 수단은 상기 착색층(18)의 컬러에 따라 상기 오목부(27a, 27b)를 검출하기 위해 선택적으로 사용될 수 있는 역치를 가지는 것을 특징으로 하는 검출 장치.
  16. 복수의 적층 시트층을 가진 시트체(12)의 소정 영역에 오목부(27a, 27b)를 형성하고, 상기 시트체(12)를 기판(14)에 공급하며, 상기 오목부(27a, 27b)에 의거해서 상기 시트체(12)를 상기 기판(14) 상에 적층함으로써 적층체를 제조하는 장치 로서:
    상기 오목부(27a, 27b)를 검출하는 검출 유닛(42)과,
    상기 시트체(12)를 상기 기판(14) 상에 적층하기 위해 상기 검출 유닛(42)의 하류에 배치된 적층 유닛(44)을 포함하며;
    상기 검출 유닛(42)은
    상기 시트체(12)를 변형시켜 상기 오목부(27a, 27b)를 확대시키는 스프레딩 수단(58)과,
    상기 스프레딩 수단(58)에 의해 상기 오목부(27a, 27b)가 확대된 시트체(12)에 조명광(LB)을 조사하는 조명 수단(39)과,
    상기 시트체(12)에 의해 반사된 상기 조명광(LB)을 검출하는 광 검출 수단(45)을 포함하고;
    상기 오목부(27a, 27b)는 상기 광 검출 수단(45)에 의해 검출된 상기 조명광(LB)에 의거해서 검출되는 것을 특징으로 하는 적층체 제조 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 시트체(12)에 부여된 텐션을 제어하기 위해 상기 검출 유닛(42)의 상류에 배치된 텐션 제어 기구(40)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적층체 제조 장치.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 적층 유닛(44)은 상기 시트체(12)를 소정의 온도로 가열함과 아울러 상기 기판(14)에 압착시키는 열적 압착 수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 적층체 제조 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 검출 유닛(42)은 단열 케이스 내에 수용되는 것을 특징으로 하는 적층체 제조 장치.
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 스프레딩 수단(58)은 상기 시트체(12)를 굴곡시켜 상기 검출 기구(42)를 향해 볼록해지게 함과 아울러 상기 시트체(12)를 상기 적층 유닛(44)으로 반송하는 롤러로 이루어지는 것을 특징으로 하는 적층체 제조 장치.
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