KR0171042B1 - 노광장치 - Google Patents

Abstract

베이스 프레임(2)과, 베이스 프레임(2)의 한쪽에 설치되는 적재함(4)과, 베이스 프레임(2)의 위에 두 개씩 한쌍으로 복수개가 설치되는 주변 노광부(20)와, 주변 노광부(20)에 결합되어 설치되는 정렬부(30)와, 주변 노광부(20)와 정렬부(30)가 고정되고 베이스 프레임(2)에 설치되는 복수개의 지지대(52)와, 베이스 프레임(2)에 설치되는 노광 작업대(50)와, 노광 작업대(50)의 위에 설치되는 노광부(10)와, 노광부(10)와 주변 노광부(20)에 연결되어 노광 광을 전달하는 광전달부(60)와, 베이스 프레임(2)의 위에 설치되는 복수개의 패널 받침대(54)와, 적재함(4)으로부터 글라스 패널(8)을 인출하여 노광 작업대(50)로 이동시키는 패널 이송수단을 포함하는 노광장치를 제공한다.

Description

노광장치

제1도는 본 발명 노광장치의 일실시예를 나타내는 사시도.

제2도는 본 발명 노광장치의 노광부에 대한 일실시예를 나타내는 측면단면도.

제3도는 본 발명 노광장치의 정렬부와 주변 노광부에 대한 일실시예를 나타내는 사시도.

제4도는 제3도의 A-A 단면도.

제5도는 제4도의 B-B 단면도.

제6도는 본 발명 노광장치의 정렬부와 주변 노광부에 대한 다른 실시예를 나타내는 사시도.

제7도는 제6도의 C-C 단면도.

[산업상의 이용분야]

본 발명은 노광장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 노광을 행하기 위한 글라스 패널 중심선의 어긋남을 교정하며 글라스 패널 주변부의 노광을 행하는 노광장치에 관한 것이다.

[종래의 기술]

일반적으로, 노광장치는 포토레지스트가 도포되어 있는 액정 디스플레이의 글라스 패널에 회로를 형성하기 위하여 노광 광원과 광학계 및 회로 패턴이 형성되어 있는 마스크를 이용하여 글라스 패널에 노광을 행한다.

상기한 노광장치는 미러-스캔 방식과 스텝-리피트 방식이 있으며, 두 방식 모두 회로 패턴이 형성되는 주노광과 글라스 패널의 주변부에 대한 주변 노광을 행하도록 되어 있다. 상기에서 주변 노광을 행하는 이유는 회로 패턴을 형성하기 위한 주노광을 행한 다음에 글라스 패널 주변부에 포토레지스트가 남아 있으면 분진으로 변하여 글라스 패널을 오염시키기 때문이다.

상기한 미러-스캔 방식 노광장치의 일예가 일본국 특허공개공보 4-283726호에 기재되어 있다. 상기한 일본국 특허공개공보 4-283726호에 기재된 노광장치는 베이스 프레임과, 상기한 베이스 프레임의 위에 설치되는 노광 작업대와, 상기한 노광 작업대의 위에 설치되는 주노광수단과, 상기한 주노광수단과 별도로 설치되어 글라스 패널 양쪽 모서리의 노광을 행하는 주변 노광수단과, 상기한 베이스 프레임의 한쪽에 설치되는 적재함과, 상기한 적재함에서 글라스 패널을 인출하여 상기한 노광 작업대로 이동시키는 패널 이동수단을 포함한다.

상기한 주노광수단은 케이스와, 상기한 케이스의 안에 설치되는 주노광 광원과, 상기한 주노광 광원의 위쪽에 설치되고 단면이 포물선 형상이며 주노광 광원에서 방사형상으로 조사되는 주노광 광을 아래방향으로 반사시키는 반사 거울과, 상기한 주노광 광원의 아래쪽에 설치되는 셔터와, 상기한 셔터의 아래쪽에 설치되고 노광시키기 위한 회로 패턴이 형성되어 있는 마스크와, 상기한 마스크를 통과한 주노광 광이 회로 패턴을 유지하며 통과하는 투영 광학계로 구성된다.

상기한 주변 노광수단은 케이스와, 상기한 케이스의 안에 설치되는 주변 노광 광원과, 상기한 주변 노광 광원의 양쪽에 설치되는 집광렌즈와, 상기한 집광렌즈의 바깥쪽에 설치되는 셔터와, 상기한 케이스의 양쪽에 설치되고 상기한 렌즈와 셔터를 통과한 주변 노광 광을 전송하는 전달 광학계와, 상기한 전달 광학계의 다른쪽 끝으로부터 방출되는 주변 노광 광의 진행방향을 수평면과 평행하게 정렬시키는 렌즈와, 상기한 렌즈를 통과한 주변 노광 광의 진행방향을 수직으로 변경시키는 반사 거울로 구성된다.

상기한 패널 이동수단은 회전 및 직선운동을 할 수 있도록 되어 있는 세 개의 팔로 구성된 로봇기구로 이루어진다.

상기와 같이 구성된 미러-스캔 방식의 노광장치에 있어서, 세 개의 팔로 구성된 로봇기구인 패널 이동수단이 적재함에서 포토레지스트가 도포된 글라스 패널을 인출하여 노광 작업대에 안치시키면, 주노광 광원이 켜지고 방사되는 주노광 광은 반사 거울에 의해서 모두 아랫방향으로 조사되고, 셔터를 개방하면 주노광 광이 회로 패턴이 형성되어 있는 마스크를 통과하여 상기한 노광 작업대에 안치된 글라스 패널을 일정한 회로 패턴으로 노광시킨다.

또한, 주변 노광수단의 주변 노광 광원이 켜지고 방사되는 주변 노광 광은 양쪽의 집광렌즈에서 집광되고, 셔터를 개방하면 주변 노광 광이 전달 광학계를 통하여 전송되어 전달 광학계의 다른쪽 끝에서 방출되고, 방출된 주변 노광 광은 렌즈를 통과하면서 진행방향이 수평면과 평행한 방향으로 변경되고 또 반사거울에 의해서 다시 진행방향이 수직방향으로 변경되어서 노광 작업대에 안치된 글라스 패널의 양쪽 모서리의 노광을 행하게 된다.

상기와 달리 스텝-리피트 방식의 노광장치는 베이스 프래임과, 상기한 베이스 프레임의 위에 설치된 노광 작업대와, 상기한 노광 작업대의 위에 설치되는 노광수단과, 상기한 베이스 프레임의 한쪽에 설치되는 적재함과, 상기한 적재함에서 글라스 패널을 인출하여 상기한 노광 작업대로 이동시키고 회전 및 직선운동을 할 수 있도록 형성된 세 개의 팔로 구성된 로봇기구로 이루어지는 패널 이동수단과, 글라스 패널의 중심선을 정렬시키는 정렬부를 포함한다.

상기한 정렬부는 적재함과 노광 작업대 사이에 설치되어 패널 이동수단이 적재함으로부터 글라스 패널을 인출하여 노광 작업대를 이동시키기 전에 글라스 패널의 중심선 정렬을 행하도록 하거나, 또는 노광 작업대에 설치하여 글라스 패널을 노광 작업대에 안치시킨 다음에 중심선 정렬을 행하도록 한다.

상기한 노광수단은 케이스와, 상기한 케이스의 안에 설치되는 노광 광원과, 상기한 노광 광원의 위쪽에 설치되고 단면이 포물선 형상이며 노광 광원에서 방사형상으로 조사되는 노광 광을 아랫방향으로 반사시키는 반사거울과, 상기한 노광 광원의 아래쪽에 설치되는 셔터와, 상기한 셔터의 아래쪽에 설치되는 마스크와, 상기한 마스크를 통과한 주노광 광이 회로 패턴을 유지하며 통과하는 투영 광학계로 구성된다.

상기와 같이 구성된 스텝-리피트 방식의 노광장치에 있어서, 패널 이동수단이 적재함에서 글라스 패널을 인출하여 노광 작업대에 안치시키고 정렬부에서 글라스 패널의 정렬을 행하게 되면, 노광수단의 노광 광원이 켜지고 방사되는 노광 광은 반사 거울에 의해서 모두 아랫방향으로 조사되고, 셔터를 개방하면 노광 광이 회로 패턴 및 주변 노광 패턴이 형성되어 있는 마스크를 통과하여 상기한 노광 작업대에 안치된 글라스 패널을 일정한 회로 패턴에 대한 노광 및 주변 노광을 행한다.

[발명이 해결하고자 하는 과제]

상기와 같이 구성되는 종래의 미러-스캔 방식의 노광장치는 주노광 광원과 주변 노광 광원을 별도로 설치해야 한다는 문제가 있다.

또, 노광 작업대에서 글라스 패널에 회로 패턴을 형성하는 주노광을 행함과 동시에 주변 노광을 행할 수밖에 없기 때문에, 글라스 패널의 네모서리 가운데 양쪽 두모서리만 주변 노광이 가능하고 나머지 두모서리는 주변 노광을 할 수 없다는 문제가 있다.

또한 주변 노광 광의 전달계가 렌즈 또는 반사거울 등의 광학계로 구성되기 때문에 글라스 패널의 크기가 변경될 때에 주변 노광수단을 글라스 패널의 크기에 맞추어 재조정하는 것이 어렵다는 문제가 있다.

그리고, 스텝-리피트 방식의 노광장치는 글라스 패널 네모서리의 주변 노광이 가능하지만, 마스크에 주변 노광을 위한 패턴 영역이 형성되어야 하기 때문에 회로 패턴 영역이 상대적으로 조밀해지기 때문에 노광 영역이 한정되고 노광 시간이 길어지는 문제가 있다.

또, 스텝-리피트 방식의 노광장치는 별도의 정렬부에서 정렬을 행하므로 구조가 복잡하고 전체 노광 공정 시간이 길어지게 된다는 문제가 있다.

또한, 글라스 패널에 주변 노광할 때에 조사되는 광의 가장자리가 중심에 비하여 광의 강도가 낮으므로 노광된 영역과 노광되지 않은 영역의 경계가 균일하지 않다는 문제가 있다.

[과제를 해결하기 위한 수단]

상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 본 발명이 강구한 수단은 베이스 프레임과, 상기한 베이스 프레임의 한쪽에 설치되는 적재함과, 상기한 베이스 프레임의 위에 두 개씩 한쌍으로 복수개가 설치되는 주변 노광부와, 상기한 주변 노광부에 결합되어 설치되는 정렬부와, 상기한 주변 노광부와 정렬부가 고정되고 상기한 베이스 프레임에 설치되는 지지대와, 상기한 적재함의 가로 및 세로 중심선에서 가각 일정한 간격을 두고 상기한 베이스 프레임에 설치되는 노광 작업대와, 상기한 노광 작업대의 위에 설치되는 노광부와, 상기한 노광부와 노광 작업대 사이에 설치되고 상기한 노광부의 빛이 노광 작업대로 전달되는 투영 광학계와, 상기한 노광부와 투영 광학계 사이에 설치되고 일정한 회로 패턴이 형성되는 마스크와, 상기한 노광부와 주변 노광부에 연결되어 노광 광을 전달하는 광전달부와, 상기한 적재함의 가로 중심선과 노광 작업대의 세로 중심선이 만나는 점을 중심으로 일정 간격을 두고 대각선으로 상기한 베이스 프레임의 위에 설치되는 복수개의 패널 받침대와, 상기한 적재함으로부터 글라스 패널을 인출하여 노광 작업대로 이동시키는 패널 이송수단을 포함하는 노광장치를 제공하는 것이다.

상기한 노광장치에서 베이스 프레임의 한쪽에 설치한 적재함의 반대쪽에 또 하나의 적재함을 설치하는 것도 가능하다.

상기한 주변 노광부 및 정렬부는 적재함 및 노광 작업대에서 일정 간격을 두고 각각 한쌍씩 설치된다.

상기한 패널 이송수단은 회전 및 직선운동이 가능한 복수개의 팔로 이루어진 로봇기구와, 상기한 로봇기구의 복수개의 팔 각각의 회전 및 직선운동을 제어하는 제어장치로 이루어지고, 상기한 로봇기구의 마지막 팔에는 글라스 패널을 지지할 수 있도록 판형상으로 형성된 받침부재가 설치되며, 상기한 받침부재에는 글라스 패널을 흡작할 수 있도록 진공 구멍이 복수개 형성되어 있다.

상기한 노광부는 케이스와, 상기한 케이스의 안에 설치되는 노광 광원과, 상기한 노광 광원의 위쪽에 설치되고 단면이 포물선 형상이며 노광 광원에서 방사형상으로 조사되는 노광 광을 아래방향으로 반사시키는 반사 거울과, 상기한 노광 광원의 아래쪽에 설치되는 셔터와, 상기한 노광 광원과 셔터 사이에 설치되고 노광 광의 일부를 상기한 광전달부로 굴절시키는 하나 이상의 프리즘과, 상기한 프리즘과 광전달부 사이에 설치되고 상기한 프리즘에서 굴절된 노광 광을 광전달에 초점이 맺히도록 하는 집광렌즈를 포함한다.

상기한 주변 노광부는 상기한 지지대에 고정되는 몸체와, 상기한 몸체의 한쪽 끝에 형성되고 상기한 광전달부가 연결되는 입구와, 상기한 입구에 연결되어 직각형상으로 상기한 몸체 안에 형성되는 광통로와, 상기한 입구에 연결된 광전달부의 끝부분에서 일정 간격을 두고 설치되는 하나 이상의 렌즈와, 상기한 광통로의 직각으로 굽혀진 부분에 경사로 설치되고 상기한 렌즈를 통과한 주변 노광 광의 진행방향을 직각으로 변경시키는 반사거울과, 상기한 반사거울에 의하여 진행방향이 변경된 주변 노광 광이 외부로 조사되고 광통로와 연결되는 출구와, 상기한 입구에 연결된 광전달부의 끝부분과 렌즈 사이에 위아래로 이동 가능하게 설치되고 상기한 광통로를 통과하는 주변 노광 광의 일부를 차단하는 차광부재를 포함한다.

상기한 정렬부는 상기한 지지대에 고정되는 몸체와, 상기한 몸체의 한쪽면에 형성되고 글라스 패널의 모서리가 통과하는 패널홈과, 상기한 패널홈에 연결되고 상기한 몸체의 안에 형성되는 광통로와, 상기한 광통로의 한쪽 끝에 설치되는 발광수단과, 상기한 발광수단으로부터 일정 간격을 두고 설치되고 발광원에서 조사된 빛의 초점을 형성하는 발광 초점렌즈와, 상기한 광통로의 다른쪽 끝에 설치되는 촬상소자와, 상기한 촬상소자에서 일정 간격을 두고 설치되는 수광 초점렌즈를 포함한다.

상기한 패널홈은 측면에서 보아서 ㄷ자 형상으로 형성하고, 상기한 광통로는 평면단면에서 보아서 V자 형상으로 형성한다.

상기한 발광수단은 발광 다이오드로 이루어지고, 상기한 발광 다이오드에서 일정 간격을 두고 상기한 발광 초점렌즈와의 사이에는 상기한 발광 다이오드에서 조사된 빛을 일정한 방향으로 통과시키는 셔터를 설치한다.

상기한 셔터에는 다수의 직선형 슬릿이 형성되고, 상기한 촬상소자는 선형 촬상소자가 사용되는 것이 바람직하다.

상기와 달리 정렬부는 상기한 지지대에 고정되는 몸체와, 상기한 몸체의 윗부분에 설치되는 발광 다이오드와, 상기한 발광 다이오드와 대응되는 상기한 몸체의 아래부분에 설치되는 4분할된 수광 다이오드를 포함하는 것도 가능하다.

상기한 몸체는 측면에서 보아서 ㄷ자 형상으로 형성한다.

상기한 촬상소자 및 수광 다이오드는 상기한 패널 이동수단의 제어장치에 연결되고, 촬상소자 및 수광 다이오드에서 감지된 결과가 제어장치로 피드백된다.

상기한 지지대는 수직부재와 수평부재로 구성되고, 상기한 수직부재는 상기한 베이스 프레임에 고정되며, 상기한 수평부재에는 상기한 주변 노광부와 정렬부가 고정되고, 상기한 수평부재는 글라스 패널의 크기에 대응하여 길이를 조절할 수 있도록 형성된다.

[기능 및 작용]

상기와 같이 구성된 본 발명의 노광장치의 작동 과정을 설명한다.

상기한 패널 이동수단의 제어장치에 의하여 로봇기구의 팔이 회전 및 직선운동을 하여 받침부재가 적재함에 적재되어 있는 포토레지스트가 도포된 글라스 패널을 인출하면, 받침부재에 형성된 진공구멍을 통하여 진공을 행하는 것에 의하여 인출된 글라스 패널은 받침부재에 흡착된다.

상기와 같이 흡착된 글라스 패널은 상기한 제어장치에 의하여 로봇기구의 팔이 이동함에 따라서, 상기한 적재함에서 일정 간격을 두고 양쪽에 한쌍으로 설치된 지지대의 수평부재에 각각 고정된 상기한 정렬부의 몸체에 형성된 패널홈을 통과하게 된다. 이 때, 정렬부의 광통로 한쪽 끝에 설치된 발광수단인 발광 다이오드에서 발광된 빛이 셔터에 형성된 슬릿을 통과하고, 발광 초점렌즈에서 초점이 형성되어 패널홈을 통과하는 글라스 패널의 측면에 조사된다. 조사된 빛은 글라스 패널의 측면에서 반사되어 광통로를 통하여 수광 초점렌즈에서 초점이 형성되고, 광통로의 다른쪽 끝에 설치된 촬상소자에 맺히게 된다. 여기에서 글라스 패널이 수직축에 대하여 회전되어 있으면, 촬상소자에 맺히는 빛의 위치가 소정 위치에서 벗어나게 되고, 이 결과는 패널 이동수단의 제어장치에 피드백되어 받침부재가 설치되어 있는 로봇기구의 팔을 회전시키는 것에 의해 글라스 패널이 수직축에 대하여 회전되어 있는 상태를 교정하게 된다.

상기와 같이 정렬부에서 글라스 패널의 수직축에 대한 회전 여부를 감지하여 패널 이동수단에서 이를 교정하면서 글라스 패널을 이동시키면, 정렬부 다음에 설치된 한쌍의 주변 노광부에서 글라스 패널의 양쪽 모서리에 대한 주변 노광을 행한다. 즉, 노광부의 노광 광원으로부터 방사되는 노광 광이 반사거울에 의하여 일정한 방향으로 진행하게 되고, 노광 광 중의 일부가 프리즘에 의하여 굴절되어 집광렌즈를 통하여 광전달부에 맺히게 되고, 광전달부를 통하여 주변 노광부에 전송된다. 주변 노광부에 전송된 노광 광은 주변 노광부에 형성된 광통로를 통하여 진행하고, 렌즈를 통과하면서 진행방향이 일정하게 조정되고, 반사거울에 의하여 진행방향이 직각으로 변경되어 광통로의 출구를 통하여 정렬부를 통과하여 진행하는 글라스 패널의 양쪽 모서리에 대한 주변 노광이 행해진다. 이 때, 광통로의 입구와 렌즈 사이에 설치된 차광부재를 위아래로 이동시켜 광통로를 통과하는 노광 광 가장자리의 퍼짐성을 나타내는 부분을 차단시키는 것에 의해 글라스 패널에 조사되는 노광 광을 보다 명확하게 할 수 있다. 또, 글라스 패널의 크기에 대응하여 주변 노광부가 고정된 지지대의 수평부재를 이동시키면, 다양한 크기의 글라스 패널의 주변 노광을 간편하게 행할 수 있다.

상기와 같이 글라스 패널이 패널 이송수단의 받침부재에 흡작 고정되어 로봇기구에 의하여 이동되면서 주변 노광부에서 양쪽 모서리의 주변 노광이 완료되면, 주변 노광이 되지 않은 다른쪽 양 모서리에 대한 주변 노광을 행하기 위하여 글라스 패널의 이동방향을 변경한다. 즉, 양쪽 모서리의 주변 노광이 행해진 글라스 패널을 베이스 프레임에 사각형상으로 배치된 네 개의 패널 받침대에 올려놓고 패널 이동수단의 받침부재에 형성된 진공구멍을 통한 진공 흡인력을 해소시키면, 글라스 패널과 받침부재가 분리된다. 계속하여 패널 이동수단의 제어장치에 의하여 받침부재의 이동방향이 노광 작업대쪽을 향하도록 로봇기구가 회전 및 직선운동을 하고, 받침부재의 끝이 노광 작업대를 향하도록 방향 변경이 완료되면, 받침부재를 패널 받침대에 올려진 글라스 패널에 밀착시키고 진공 구멍을 통하여 진공시키므로서 흡착 고정시킨다.

상기와 같이 이동방향이 변경된 받침부재에 고정된 글라스 패널이 패널 이동수단의 로봇기구가 제어장치에 의하여 작동함에 따라서 노광 작업대로부터 일정 간격을 두고 양쪽에 설치된 지지대의 수평부재에 고정된 한쌍의 정렬부에 형성된 패널홈을 통과하게 된다.

상기한 글라스 패널은 노광 작업대로부터 일정 간격을 두고 양쪽에 설치된 지지대의 수평부재에 고정된 한쌍의 정렬부 및 주변 노광부에 의하여 상기와 마찬가지로 노광되지 않은 다른쪽 양 모서리의 주변 노광이 행해진다.

상기와 같이 네모서리의 주변 노광이 모두 행해진 글라스 패널은 패널 이동수단에 의하여 노광 작업대의 노광위치에 올려지게 된다.

노광 작업대에 글라스 패널이 올려지면, 노광부의 셔터가 열리고, 노광 광원에서 방사된 노광 광이 회로 패턴이 형성된 마스크 및 투영 광학계를 통과하여 노광 작업대의 글라스 패널을 회로 패턴으로 노광한다.

상기에서 회로 패턴으로 글라스 패널에 노광이 완료되면, 패널 이동수단이 글라스 패널을 다시 지금까지와는 역순으로 적재함에 안치시킨다. 이 때, 글라스 패널의 네모서리에 대하여 추가로 주변 노광을 행하면 더욱 효과적이다.

또, 적재함을 양쪽으로 설치한 경우에는 노광 작업대에서 노광이 완료된 글라스 패널을 패널 이동수단에 의하여 처음 인출한 적재함의 반대쪽에 위치한 적재함에 안치시킨다. 이 경우에 있어서도, 적재함으로부터 일정 간격을 두고 양쪽으로 지지대를 설치하고 지지대의 수평부재에 정렬부 및 주변 노광부를 고정시켜 다시 추가로 주변 노광을 행하게 하면 더욱 효과적이다.

그리고, 정렬부를 ㄷ자 형상의 몸체와 발광 다이오드와 4분할된 수광 다이오드로 구성한 경우에 있어서는, 글라스 패널이 정렬부의 ㄷ자 형상 몸체를 통과할 때에 발광 다이오드에서 조사된 빛이 4분할된 수광 다이오드에 어떤 방식으로 감지되는 가에 따라서 글라스 패널이 수직축에 대하여 회전되어 있는 지의 여부가 판별된다. 즉, 발광 다이오드에서 조사된 빛이 글라스 패널의 모서리에 의해 일부가 반사되고 나머지가 4분할된 수광 다이오드에 도달하는 데, 4분할된 수광 다이오드의 제1사분면과 제4사분면에 감지되는 빛의 신호값이 서로 일치하는 여부 및 제2사분면과 제3사분면에 감지되는 빛의 신호값이 서로 일치하는 여부에 의하여 글라스 패널이 수직축에 대하여 회전되어 있는 지가 판별되고, 이 결과가 패널이동수단의 제어장치에 피드백되어 글라스 패널의 위치교정이 이루어진다.

[실시예]

다음으로 본 발명 노광장치의 가장 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저 제1도에 나타낸 바와 같이, 본 발명 노광장치의 일실시예는 베이스프레임(2)과, 상기한 베이스 프레임(2)의 한쪽에 설치되는 적재함(4)과, 상기한 베이스 프레임(2)의 위에 두 개씩 한쌍으로 복수개가 설치되는 주변 노광부(20)와, 상기한 주변 노광부(20)에 결합되어 설치되는 정렬부(30)와, 상기한 주변 노광부(20)와 정렬부(30)가 고정되고 상기한 베이스 프레임(2)에 설치되는 복수개의 지지대(52)와, 상기한 적재함(4)의 가로 및 세로 중심선에서 각각 일정한 간격을 두고 상기한 베이스 프레임(2)에 설치되는 노광 작업대(50)와, 상기한 노광 작업대(50)의 위에 설치되는 노광부(10)와, 상기한 노광부(10)와 노광 작업대(50) 사이에 설치되고 상기한 노광부(10)의 빛을 노광 작업대(50)로 전달하는 투영광학계(18)와, 상기한 노광부(10)와 투영 광학계(18) 사이에 설치되고 일정한 회로 패턴이 형성되는 마스크(17)와, 복수의 광섬유(62)로 이루어지고 상기한 노광부(10)와 주변 노광부(20)에 연결되어 노광 광을 전달하는 광전달부(60)와, 상기한 적재함(4)의 가로 중심선과 노광 작업대(50)의 세로 중심선이 만나는 점을 중심으로 일정간격을 두고 대각선으로 상기한 베이스 프레임(2)의 위에 설치되는 복수개의 패널 받침대(54)와, 상기한 적재함(4)으로부터 글라스 패널(8)을 인출하여 노광 작업대(50)로 이동시키는 패널 이송수단을 포함한다.

상기한 노광장치에서 베이스 프레임(2)의 한쪽에 설치한 적재함(4)의 반대쪽에 또 하나의 적재함(6)을 설치하는 것도 가능하다.

상기한 주변 노광부(20) 및 정렬부(30)는 적재함(4), (6) 및 노광 작업대(50)에서 일정 간격을 두고 각각 한쌍씩 설치된다.

상기한 패널 이송수단은 회전 및 직선운동이 가능한 복수개의 팔(42)로 이루어진 로봇기구(40)와, 상기한 로봇기구(40)의 복수개의 팔(42) 각각의 회전 및 직선운동을 제어하는 제어장치(도면에 나타내지 않음)로 이루어지고, 상기한 로봇기구(40)의 마지막 팔(42)에는 글라스 패널(8)을 지지할 수 있도록 판형상으로 형성된 받침부재(44)가 설치되며, 상기한 받침부재(44)에는 글라스 패널(8)을 흡착할 수 있도록 진공구멍(45)이 복수개 형성되어 있다.

상기한 광전달부(60)는 본 실시예에서는 광섬유(62)를 사용하여 주변 노광부(20)의 위치를 변경하는 것이 가능하게 하였지만, 일정한 크기의 글라스 패널을 대량으로 노광할 경우에는 주변 노광부(20)의 위치를 변경할 필요가 적으므로 거울이나 렌즈 등으로 이루어진 광학 전달계를 사용하는 것도 가능하다.

상기한 노광부(10)는 제2도에 나타낸 바와 같이, 케이스(11)와, 상기한 케이스(11)의 안에 설치되는 노광 광원(12)과, 상기한 노광 광원(12)의 위쪽에 설치되고 단면이 포물선 형상이며 노광 광원(12)에서 방사형상으로 조사되는 노광 광을 아랫방향으로 반사시키는 반사거울(13)과, 상기한 노광 광원(12)의 아래에 설치되는 셔터(14)와, 상기한 노광 광원(12)과 서텨 (14)사이에 설치되고 노광 광의 일부를 상기한 광전달부(60)로 굴절시키는 프리즘(15)과, 상기한 프리즘(15)과 광전달부(60) 사이에 설치되고 상기한 프리즘(15)에서 굴절된 노광 광을 광전달부(60)에 초점이 맺히도록 하는 집광렌즈(16)를 포함한다.

상기한 본 실시예에서는 프리즘(15)을 하나 설치하고 광전달부(60)에서 각각의 주변 노광부(20)로 노광 광을 분할하여 전송하도록 하였지만, 각각의 주변 노광부(20)에 해당하는 광전달부(60)에 대응하여 프리즘(15)을 복수개 설치하는 것도 가능하다.

상기한 주변 노광부(20)는 제3도-제4도에 나타낸 바와 같이, 상기한 지지대(52)에 고정되는 몸체(21)와, 상기한 몸체(21)의 한쪽 끝에 형성되고 상기한 광전달부(60)의 광섬유(62)가 연결되는 입구(23)와, 상기한 입구(23)에 연결되어 직각형상으로 상기한 몸체(21) 안에 형성되는 광통로(22)와, 상기한 입구(23)에 연결된 광전달부(60)의 광섬유(62) 끝부분에서 일정 간격으로 두고 설치되는 하나 이상의 렌즈(52)와, 상기한 광통로(22)의 직각으로 굽혀진 부분에 경사로 설치되고 상기한 렌즈(25)를 통과한 주변 노광 광의 진행방향을 직각으로 변경시키는 반사거울(26)과, 상기한 반사거울(26)에 의하여 진행방향이 변경된 주변 노광 광이 외부로 조사되고 광통로(22)와 연결되는 출구(24)와, 상기한 입구(23)에 연결된 광전달부(60)의 광섬유(62) 끝부분과 렌즈(25) 사이에 위아래로 이동 가능하게 설치되고 상기한 광통로(22)를 통과하는 주변 노광 광의 일부를 차단하는 차광부재(27)를 포함한다. 상기한 주변 노광부(20)의 몸체(21)는 고정판(28)을 통하여 정렬부(30)와 결합 고정된다.

상기한 정렬부(30)는 제3도와 제5도에 나타낸 바와 같이, 상기한 지지대(52)에 고정되는 몸체(31)와, 상기한 몸체(31)의 한쪽면에 측면에서 보아서 ㄷ자 형상으로 형성되고 글라스 패널(8)의 모서리가 통과하는 패널홈(38)과, 상기한 패널홈(38)에 연결되고 평면단면에서 보아서 V자 형상으로 상기한 몸체(31)의 안에 형성되는 광통로(35)와, 상기한 광통로(35)의 한쪽 끝에 설치되는 발광수단인 발광 다이오드(32)와, 상기한 발광 다이오드(32)에서 일정 간격을 두고 설치되는 셔터(33)와, 상기한 셔터(33)에서 일정 간격을 두고 설치되고 셔터(33)를 통과한 빛의 초점을 형성하는 발광 초점렌즈(34)와, 상기한 광통로(35)의 다른쪽 끝에 설치되는 촬상소자(37)와, 상기한 촬상소자(37)에서 일정 간격을 두고 설치되는 수광 초점렌즈(36)를 포함한다.

상기한 셔터(33)에는 다수의 직선형 슬릿이 형성되고, 상기한 촬상소자(36)는 선형촬상소자가 사용되는 것이 바람직하다.

그리고 제6도~제7도에 나타낸 바와 같이, 상기와 달리 정렬부(70)는 측면에서 보아서 ㄷ자 형상으로 형성되고 상기한 지지대(52)에 고정되는 몸체(71)와, 상기한 몸체(71)의 윗부분에 설치되는 발광 다이오드(72)와, 상기한 발광 다이오드(72)와 대응되는 상기한 몸체(71)의 아래부분에 설치되는 4분할된 수광 다이오드(74)를 포함하여 형성하는 것도 가능하다.

상기한 촬상소자(37) 및 수광 다이오드(74)는 상기한 패널 이동수단의 제어장치에 연결되고, 촬상소자(37) 및 수광 다이오드(74)에서 감지된 결과가 제어장치로 피드백된다.

상기한 지지대(52)는 수직부재(52a)와 수평부재(52b)로 구성되고, 상기한 수직부재(52a)는 상기한 베이스 프레임(2)에 고정되며, 상기한 수평부재(52b)에는 상기한 주변 노광부(20)와 정렬부(30), (70)가 고정되고, 상기한 수평부재(52b)는 글라스 패널 (8)의 크기에 대응하여 길이를 조절할 수 있도록 형성된다.

다음으로 상기와 같이 구성된 본 발명 노광장치의 작동 과정을 설명한다.

먼저, 상기한 패널 이동수단의 제어장치에 의하여 로봇기구(40)의 팔(42)이 회전 및 직선운동을 하여 받침부재(44)가 적재함(40)에 적재되어 있는 포토레지스트가 도포된 글라스 패널(8)을 인출하면, 받침부재(44)에 형성된 진공구멍(45)을 통하여 진공을 행하는 것에 의하여 인출된 글라스 패널(8)은 받침부재(44)에 흡착 고정된다.

상기와 같이 흡착된 글라스 패널(8)은 상기한 제어장치에 의하여 로봇기구(40)의 팔(42)이 이동함에 따라서, 상기한 적재함(4)에서 일정 간격을 두고 양쪽에 한쌍으로 설치된 지지대(52)의 수평부재(52b)에 각각 고정된 상기한 정렬부(30)의 몸체(31)에 ㄷ자 형상으로 형성된 패널홈(38)을 통과하게 된다. 이 때, 정렬부(30)의 광통로(35) 한쪽 끝에 설치된 발광 다이오드(32)에서 발광된 빛이 셔터(33)에 형성된 슬릿을 통과하고, 발광 초점렌즈(34)에서 초점이 형성되어 패널홈(38)을 통과하는 글라스 패널(8)의 측면에 조사된다. 조사된 빛은 글라스 패널(8)의 측면에서 반사되어 광통로(35)를 통하여 수광초점렌즈(36)에서 초점이 형성되고, 광통로(35)의 다른쪽 끝에 설치된 찰상소자(37)에 맺히게 된다. 여기에서 글라스 패널(8)이 수직축에 대하여 회전되어 있으면(제5도에서 일점쇄선으로 나타냄), 촬상소자(37)에 맺히는 빛의 위치가 소정 위치에서 벗어나게 되고(제5도에서 점선으로 나타냄), 이 결과는 패널 이동수단의 제어장치에 피드백되어 받침부재(44)가 설치되어 있는 로봇기구(40)의 팔(42)을 회전시키는 것에 의해 글라스 패널(8)이 수직축에 대하여 회전되어 있는 상태를 교정하게 된다.

상기와 같이 정렬부(30)에서 글라스 패널(8)의 수직축에 대한 회전 여부를 감지하여 패널 이동수단에서 이를 교정하면서 글라스 패널(8)을 이동시키면, 정렬부(30) 다음에 설치된 한쌍의 주변 노광부(20)에서 글라스 패널(8)의 양쪽 모서리에 대한 주변 노광을 행한다. 즉, 노광부(10)의 노광 광원(12)으로부터 방사되는 노광 광이 반사거울(13)에 의하여 일정한 방향으로 진행하게 되고, 노광 광 중의 일부가 프리즘(15)에 의하여 굴절되어 집광렌즈(16)를 통하여 광전달부(60)에 맺히게 되고, 광전달부(60)의 광섬유(62)를 통하여 주변 노광부(20)에 전송된다. 주변 노광부(20)에 전송된 노광 광은 주변 노광부(20)에 형성된 광통로(22)를 통하여 진행하고, 렌즈(25)를 통과하면서 진행방향이 일정하게 조정되고, 반사거울(26)에 의하여 진행방향이 직각으로 변경되어 광통로(22)의 출구(24)를 통하여 정렬부(30)를 통과하여 진행하는 글라스 패널(8)의 양쪽 모서리에 대한 주변 노광이 행해진다. 이 때, 광통로(22)의 입구(23)와 렌즈(25) 사이에 설치된 차광부재(27)를 위아래로 이동시켜 광통로(22)를 통과하는 노광 광 가장자리의 퍼짐성을 타나내는 부분을 차단시키는 것에 의해 글라스 패널(8)에 조사되는 노광 광을 보다 명확하게 할 수 있다. 또, 글라스 패널(8)의 크기에 대응하여 주변 노광부(20)가 고정된 지지대(52)의 수평부재(52b)를 이동시키면, 다양한 크기의 글라스 패널(8)의 주변 노광을 간편하게 행할 수 있다.

상기와 같이 글라스 패널(8)이 패널 이송수단의 받침부재(44)에 흡착 고정되어 로봇기구(40)에 의하여 이동되면서 주변 노광부(20)에서 양쪽 모서리의 주변 노광이 완료되면, 주변 노광이 되지 않은 다른쪽 양 모서리에 대한 주변 노광을 행하기 위하여 글라스 패널(8)의 이동방향을 변경한다. 즉, 양쪽 모서리의 주변 노광이 행해진 글라스 패널(8)을 베이스 프래임(2)에 사각형상으로 배치된 네 개의 패널 받침대(54)에 올려놓고 패널 이동수단의 받침부재(44)에 형성된 진공구멍(45)을 통한 진공 흡인력을 해소시키면, 글라스 패널(8)과 받침부재(44)가 분리된다. 계속하여 패널 이동수단의 제어장치에 의하여 받침부재(44)의 이동방향이 노광 작업대(50)쪽을 향하도록 로봇기구(40)가 회전 및 직선운동을 하고, 받침부재(44)의 끝이 노광 작업대(50)를 향하도록 방향 변경이 완료되면, 받침부재(44)를 패널 받침대(54)에 올려진 글라스 패널(8)에 밀착시키고 진공구멍(45)을 통하여 진공시키므로서 흡착 고정시킨다.

상기와 같이 이동방향이 변경된 받침부재(44)에 고정된 글라스 패널(8)이 패널 이동수단의 로봇기구(40)가 제어장치에 의하여 작동함에 따라서 노광 작업대(50)로부터 일정 간격을 두고 양쪽에 설치된 지지대(52)의 수평부재(52b)에 고정된 한쌍의 정렬부(30)에 형성된 패널홈(38)을 통과하게 된다.

상기한 글라스 패널(8)은 노광 작업대(50)로부터 일정 간격을 두고 양쪽에 설치된 지지대(52)의 수평부재(52b)에 고정된 한쌍의 정렬부(30) 및 주변 노광부(20)에 의하여 상기와 마찬가지로 노광되지 않은 다른쪽 양 모서리의 주변 노광이 행해진다.

상기와 같이 네모서리의 주변 노광이 모두 행해진 글라스 패널(8)은 패널 이동수단에 의하여 노광 작업대(50)의 노광 위치에 올려지게 된다.

노광 작업대(50)에 글라스 패널(8)이 올려지면, 노광부(10)의 셔터(14)가 열리고, 노광 광원(12)에서 방사된 노광 광이 회로 패턴이 형성된 마스크(17) 및 투영 광학계(18)를 통과하여 노광 작업대(50)의 글라스 패널(8)을 회로 패턴으로 노광한다.

상기에서 회로 패턴으로 글라스 패널(8)에 노광이 완료되면, 패널 이동수단이 글라스 패널(8)을 다시 지금까지와는 역순으로 적재함(4)에 안치시킨다. 이 때, 글라스 패널(8)의 네모서리에 대하여 추가로 주변 노광을 행하면 더욱 효과적이다.

또, 적재함(4), (6)을 양쪽으로 설치한 경우에는 노광 작업대(50)에서 노광이 완료된 글라스 패널(8)을 패널 이동수단에 의하여 처음 인출한 적재함(4)의 반대쪽에 위치한 적재함(6)에 안치시킨다. 이 경우에 있어서도, 적재함(6)으로부터 일정 간격을 두고 양쪽으로 지지대(52)를 설치하고 지지대(52)의 수평부재(52b)에 정렬부(30) 및 주변 노광부(20)를 고정시켜 다시 추가로 주변 노광을 행하게 하면 더욱 효과적이다.

그리고, 정렬부(70)를 ㄷ자 형상의 몸체(71)와 발광 다이오드(72)와 4분할된 수광다이오드(74)로 구성한 경우에 있어서는, 글라스 패널(8)이 정렬부(70)의 ㄷ자 형상 몸체(71)를 통과할 때에 발광 다이오드(72)에서 조사된 빛이 4분할된 수광다이오드(74)에 어떤 방식으로 감지되는 가에 따라서 글라스 패널(8)이 수직축에 대하여 회전되어 있는 지의 여부가 판변된다. 즉, 발광 다이오드(72)에서 조사된 빛이 글라스 패널(8)의 모서리에 의해 일부가 반사되고 나머지가 4분할된 수광다이오드(72)에 도달하는데, 4분할된 수광다이오드(74)의 제1사분면(74a)과 제4사분면(74b)에 감지되는 빛의 신호값이 서로 일치하는 여부 및 제2사분면(74b)과 제3사분면(74c)에 감지되는 빛의 신호값이 서로 일치하는 여부에 의하여 글라스 패널이 수직축에 대하여 회전되어 있는 지가 판별되고(제6도에서 실선으로 나타낸 경우가 바른 위치이고 일점쇄선으로 나타낸 경우가 회전된 위치임), 이 결과가 패널 이동수단의 제어장치에 피드백되어 글라스 패널(8)의 위치 교정이 이루어진다.

[발명의 효과]

상기한 바와 같이 구성되고 작동되는 본 발명의 노광장치를 사용하면, 글라스 패널이 적재함으로부터 인출될 때와 노광 작업대로 이송될 때에 주변 노광이 이루어지므로 네모서리의 주변 노광을 행할 수 있을 뿐만 아니라, 주변 노광을 행하기 전에 글라스 패널의 정렬을 행하므로 노광장치의 구조가 간단해지고 주면 노광 시간이 단축된다.

또, 회로 패턴을 위한 노광원의 일부를 주변 노광을 위한 노광원으로 사용하므로 별도의 주변 노광원이 필요 없고, 회로 패턴을 위한 노광 전과후의 두 번에 걸쳐 주변 노광을 행할 수 있으므로 보다 명확하게 주변 노광이 행해진다.

또한, 차광부재를 사용하여 주변 노광원의 퍼짐성을 보완하므로 주변 노광영역과 비노광영역의 경계선이 보다 명확하게 이루어진다.

더욱이, 광전달부에 광섬유를 사용하면 주변 노광부위 위치를 자유롭게 이동시킬 수 있으므로 다양한 크기의 글라스 패널에 대응하여 사용할 수 있다.

Claims (11)

1. 베이스 프레임과, 상기한 베이스 프레임의 한쪽에 설치되는 적재함과, 상기한 베이스 프레임의 위에 두 개씩 한쌍으로 복수개가 설치되는 주변 노광부와,상기한 주변 노광부에 결합되어 설치되는 정렬부와, 상기한 주변 노광부와 정렬부가 고정되고 상기한 베이스 프레임에 설치되는 복수개의 지지대와, 상기한 베이스 프레임에 설치되는 노광 작업대와, 상기한 노광 작업대의 위에 설치되는 노광부와, 상기한 노광부와 노광 작업대 사이에 설치되고 상기한 노광부의 빛을 노광 작업대로 전달하는 투영 광학계와, 상기한 노광부와 투영 광학계 사이에 설치되고 일정한 패턴이 형성되는 마스크와, 상기한 노광부와 주변 노광부에 연결되어 노광 광을 전달하는 광전달부와, 상기한 베이스 프레임의 위에 설치되는 복수개의 패널 받침대와, 상기한 적재함으로부터 글라스 패널을 인출하여 노광 작업대로 이동시키는 패널 이송수단을 포함하고, 상기한 패널 이송수단은 회전 및 직선운동이 가능한 복수개의 팔로 이루어지고 마지막 팔에는 글라스 패널을 흡착 지지할 수 있도록 진공 구멍이 복수개 형성되며 판형상으로 형성된 받침부재가 설치되는 로봇기구와, 상기한 로봇기구의 복수개의 팔 각각의 회전 및 직선운동을 제어하는 제어장치로 이루어지고, 상기한 정렬부는 상기한 지지대에 고정되고 광통로가 형성되는 몸체와, 상기한 광통로의 한쪽 끝에 설치되는 발광수단과, 상기한 발광수단에서 일정간격을 두고 설치되고 상기한 발광수단에서 조사된 빛의 초점을 형성하는 발광 초점렌즈와, 상기한 광통로의 다른쪽 끝에 설치되는 촬상소자와, 상기한 촬상소자에서 일정 간격을 두고 설치되는 수광초점렌즈를 포함하는 노광장치.
2. 제1항에 있어서, 상기한 베이스프레임의 한쪽에 설치한 적재함의 반대쪽에 또 하나의 적재함을 추가로 설치한 노광장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기한 주변 노광부 및 정렬부는 적재함 및 노광 작업대에서 일정 간격을 두고 각각 한쌍씩 설치된 노광장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기한 광전달부는 복수의 광섬유를 사용하여 이루어진 노광장치.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기한 광전달부는 거울이나 렌즈 등으로 이루어진 광학 전달계를 사용하여 이루어진 노광장치.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기한 노광부는 케이스와, 상기한 케이스의 안에 설치되는 노광 광원과, 상기한 노광 광원의 위쪽에 설치되고 단면이 포물선 형상인 반사거울과, 상기한 노광 광원의 아래에 설치되는 셔터와, 상기한 노광 광원과 셔터 사이에 설치되고 노광 광의 일부를 상기한 광전달부로 굴절시키는 하나 이상의 프리즘과, 상기한 프리즘과 광전달부 사이에 설치되고 상기한 프리즘에서 굴절된 노광 광을 광전달부에 초점이 맺히도록 하는 집광렌즈를 포함하는 노광장치.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기한 주변 노광부는 상기한 지지대에 고정되는 몸체와, 상기한 몸체의 한쪽 끝에 형성되고 상기한 광전달부가 연결되는 입구와, 상기한 입구에 연결되어 직각형상으로 상기한 몸체 안에 형성되는 광통로와, 상기한 입구에 연결된 광전달부 끝부분에서 일정 간격을 두고 설치되는 하나 이상의 렌즈와, 상기한 광통로의 직각으로 굽혀진 부분에 경사로 설치되고 상기한 렌즈를 통과한 주변 노광 광의 진행방향을 직각으로 변경시키는 반사거울과, 상기한 입구에 연결된 광전달부의 광섬유 끝부분과 렌즈 사이에 위아래로 이동 가능하게 설치되고 상기한 광통로를 통과하는 주변 노광 광의 일부를 차단하는 차광부재를 포함하는 노광장치.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기한 정렬부의 발광수장은 발광 다이오드로 이루어지고, 상기한 발광 수단인 다이오드에서 일정 간격을 두고 상기한 발광 초점렌즈와의 사이에는 상기한 발광 다이오드에서 조사된 빛을 일정한 방향으로 통과시키는 셔터를 설치하는 노광장치.
9. 제8항에 있어서, 상기한 셔터에는 다수의 직선형 슬릿이 형성되고, 상기한 촬상소자는 선형촬상소자가 사용되는 노광장치.
10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기한 정렬부는 상기한 지지대에 고정되는 몸체와, 상기한 몸체의 윗부분에 설치되는 발광 다이오드와, 상기한 발광 다이오드와 대응되는 상기한 몸체의 아래부분에 설치되는 4분할된 수광다이오드를 포함하는 노광장치.
11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기한 지지대는 수직부재와 수평부재로 구성되고, 상기한 수직부재는 상기한 베이스 프레임에 고정되며, 상기한 수평부재는 상기한 주변 노광부와 정렬부가 고정되고 글라스 패널의 크기에 대응하여 길이를 조절할 수 있도록 형성된 노광장치.