专利名称：层压方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及层压方法和设备，所述层压方法和设备用于接合依次送到 通道中的膜和衬底。
背景技术：
常规上，在液晶生产线、半导体生产线等中使用层压设备，其中将具 有感光性的膜等接合到玻璃衬底、半导体衬底等上。在层压设备中，将膜 叠加在以预定间隔连续供给的各个衬底的一个表面上，并且一对层压辊夹 紧衬底和膜，以压力将它们接合(参见，例如日本专利公开出版物
2003-062906、 2001-328171、 2001-152098、 2004-249510和2003-072724)。
在层压设备中，首先将膜送到其中接合衬底和膜的通道中。当将衬底 送到通道中时，移动膜的传送路线以将膜叠加在衬底上。所述膜包括基底 膜、形成在基底膜上以接合到衬底上的树脂层，以及层叠在树脂层上的保 护层。在将膜送到通道中之前，将保护层剥离。树脂层被加热熔化以紧紧 粘附到衬底上。然而，在保护层在室温下剥离的情况下，树脂层也具有粘 附性。由于这个原因，树脂层粘附到与其接触的传送辊等上。
在常规的层压设备中，通过通常被安置在通道内部的传送辊传送膜和 衬底。通过在将膜接合到衬底上之前改变传送路线防止膜与传送辊接触。 然而，在少数情况下，膜有时与传送辊接触而使树脂层粘附到其上。如果 树脂层粘附到传送辊上，则树脂层从传送辊转移至衬底而污染该衬底。另 外，必需将层压设备停机以清洁粘附到传送辊上的树脂层。由于这个原因， 生产效率劣化。
本发明的主要目的是提供其中防止由树脂层引起衬底被污染的层压 方法和设备。
发明内容
为了达到上述目的和其它目的，根据本发明的层压方法包括下列步骤:
在准备操作过程中，使用被设置在通道中的第一传送辊在通道中传送膜以
使所述膜通过所述通道。所述层压方法还包括下列步骤使用被设置在所 述通道中的第二传送辊传送被供给到通道中并且将膜接合到其上的衬底。 第二传送辊在层压膜和衬底的过程中传送衬底。在准备操作过程中，将第 二传送辊保持在撤离状态，使得第二传送辊与膜分开。在层压过程中将第 一传送辊保持在撤离状态，使得第一传送辊与衬底分开。
根据本发明的另一种层压方法包括下列步骤将膜供给到通道中，在
通过第一传送辊在通道中传送膜的同时，第二传送辊从通道撤离，并且在 膜通过通道之后，将衬底逐一供给到通道中。这种层压方法还包括下列步
骤通过被设置在通道中的层压辊将连续供给的膜按压并且接合到衬底 上，并且在通过第二传送辊传送衬底和接合到其上的膜的同时，第一传送 辊从通道撤离以与衬底分开。
所述膜包括基底膜和涂覆到基底膜上的感光树脂层。将感光树脂层接 合到衬底上。
根据本发明的层压设备包括层压辊、第一传送辊、第二传送辊、第一 辊移动装置、第二辊移动装置和控制器。第一辊移动装置使第一传送辊在 传送膜的第一传送位置以及与通道分开的第一撤离位置之间移动。第二辊 移动装置使第二传送辊在传送衬底和膜的第二传送位置以及与通道分开 的第二撤离位置之间移动。控制器控制第一辊移动装置和第二辊移动装置 以在第一传送辊传送膜的同时，将第二传送辊移动至第二撤离位置，并且 在第二传送辊传送衬底和膜的同时，将第一传送辊移动至第一撤离位置。
第一和第二传送辊分别由用于夹紧并且传送膜和衬底的辊对组成。第 一辊移动装置和第二辊移动装置分别移动位于膜的接合表面侧的辊对的 至少一根辊。
优选安置第三传送辊和第三辊移动装置。第三传送辊支承衬底并且在 传送衬底和接合到其上的膜的同时旋转。第三辊移动装置使第三传送辊在 用于支承衬底的支承位置以及与通道分开的第三撤离位置之间移动。在第 一传送辊传送膜的同时，控制器将第三传送辊移动至第三撤离位置。此外， 在第二传送辊传送衬底和膜的同时，控制器将第三传送辊移动至支承位
置。
根据本发明的层压方法和设备，防止了仅用于传送膜的第一传送辊与 衬底接触。另外，防止了用于传送衬底的第二传送辊与膜的接合表面接触。 因此，防止了衬底由于传送辊而被污染。
对于传送辊的移动，仅移动组成传送辊的辊对中的接合表面侧辊是足 够的。因此，简化了辊移动装置并且降低了其成本。
当传送大尺寸衬底时，可以使用第三传送辊。因为第三传送辊也撤离， 因此防止了衬底由于第三传送辊而被污染。
附图简述
图1是显示通过根据本发明的层压设备接合的膜和衬底的透视图2是显示膜的层结构的截面图3A至3F是显示层压设备的接合工序的图示；
图4是显示层压设备的结构的示意图5A和5B是显示接合区的结构的示意图；和
图6是显示层压设备的接合工序的流程图。
实施本发明的最佳方式
图1是显示通过根据本发明的层压方法和设备将膜接合到其上的衬底
2的透视图。衬底2是由例如透明玻璃和塑料制成的薄片。衬底2用于在 液晶显示器、等离子体显示器等中使用的滤色器的基底。参考标记9表示 组成滤色器的感光树脂层。感光树脂层9是将要接合到衬底2上的膜3的 一部分(参见图2)。在将感光树脂层9接合到衬底2上之后，通过曝光、 显影和清洗而在衬底2上留下预定的图案以组成滤色器。
顺带提及，如果感光树脂层9粘附到衬底2的侧面上，则产生不好的 制品。考虑到这点，感光树脂层9的接合区适合小于衬底2。因此，衬底 2的接合表面暴露在感光树脂层9周围而具有框架式形状。下面，将这种 框架形部分称为外框架2a。
图3A至3F是显示用于将膜3接合到衬底2上的工序的图示。图3A 显示了膜3的外部形状，所述膜3是膜带，并且被巻绕成送到层压设备中
的膜巻材6。如图2的截面图中所示，膜3是包含感光树脂层并且具有其 中层叠多层的多层结构的层状制品。膜3由基底膜8、感光树脂层9和保 护膜10组成，它们是从底部以这种顺序层叠的。因为各个层具有挠性， 因此即使将所述层以巻材的形式巻绕，这些层也不受到损害。
如图3B中所示，由膜巻材6拉出被送到层压设备中的膜3。然后， 以两种长度间隔Ll和L2切割保护膜10。该处理被称为半切处理，并且 在交替采用两种间隔Ll和L2的条件下对膜3连续进行。间隔Ll是感光 树脂层9接合到衬底2上的接合长度。间隔L2限定了在接合长度Ll的 区域之间的半切间隔。尽管保护膜10通过半切处理变成了片状形状，但 是保护膜10留在感光树脂层9上，而没有从其上剥离。下面，将进行了 半切处理的部分称为半切部分3a，并且将以间隔L2进行了半切处理的区 域称为残留区域3b。
如图3C中所示，将粘附标签13粘附到己进行半切处理的片状保护膜 10a和10b上，以跨骑残留区域3b。将粘附标签13粘附到前面的片状保 护膜10a的后端和后面的片状保护膜10b的前端上。当将保护膜10从膜3 上剥离时，通过例如图3D中所示的料片(web)形粘附标签13连续剥离以 片形状切割的保护膜IO。在这点上，粘附标签13没有粘附到残留区域3b 上，以在剥离保护膜10时使保护膜10的残留区域3b留在膜3上。
如图3E中所示，将从其上剥离保护膜10的膜3翻转，并且将感光树 脂层9接合到衬底2的上表面上。在接合时，通过一对层压辊16a和16b 按压衬底2和膜3。通过电动机17使层压辊16a旋转。据此，将衬底2和 膜3接合，同时传送。
其间，连续供给衬底2以与感光树脂层9接合。考虑到接合精度的变 化，将半切间隔L2设定为通过将衬底2的供给间隔加上在供给方向上的 前侧和后侧的两个衬底2的外框架2a而计算的长度。例如，当衬底2的 供给间隔为5士4mm并且在供给方向上的外框架2a的长度L3为1至9mm 时，半切间隔L2为3至27mm。
如图3F中所示，在将感光树脂层9接合到衬底2之后剥离基底膜8。 以这种方式，仅仅感光树脂层9留在衬底2上，并且获得了图1中所示的 状态。顺带提及，基底膜8可以以料片状态被剥离(下面称为连续式)，并
且可以在切割成与每一个衬底对应的片状之后被剥离(下面称为片式)。
图4是显示根据本发明的层压设备的结构的示意图。层压设备20在 将衬底2和膜3连续传送的同时将它们接合。层压设备20包括用于供给 膜3的膜供给区21、用于接合衬底2和膜3的接合区22、用于加热并且 供给衬底2的衬底加热区23、用于在完成接合后冷却衬底2的衬底冷却区 24，以及用于从膜3上剥离基底膜8的基底剥离区25。
在层压设备20中，通过分隔壁28分隔第一清洁室29a和第二清洁室 2%。第一清洁室29a包含膜供给区21。第二清洁室29b包含接合区22、 衬底加热区23、衬底冷却区24和基底剥离区25。第一清洁室29a和第二 清洁室29b经由通孔28a连接。
在衬底加热区23中，将容纳在衬底储料器33中的衬底2通过自动装 置34取出，并且供给到衬底传送机构35中。将在衬底传送机构35中加 热的衬底2供给到接合区22中。在冷却区24中，通过冷却机构37冷却 在接合区22中将膜3接合到其上的衬底2。在基底剥离区25中，通过基 底剥离机构39从膜3上剥离基底膜8以获得只有感光树脂层9粘附到上 面的衬底2。此外，通过测量装置40测量感光树脂层9的接合位置，然后 通过自动装置41将衬底2装载到处理的衬底储料器42中。
膜供给区21包括膜前进机构57、处理机构59、标签粘附机构60和 剥离机构61。膜前进机构57容纳有其中膜3以巻材形巻绕的膜巻材6， 并且使膜3从膜巻材6前进。处理机构59对前进的膜3的保护膜10进行 半切处理。标签粘附机构60将粘附标签13粘在保护膜10上。剥离机构 61将保护膜10以预定的间隔从膜3上剥离。
接合区22包括用于控制膜3的张力的张力控制机构65、在其上传送 衬底2和膜3的通道66、以及被设置在通道66的接合机构67。通过接合 机构67，将通过剥离保护膜10暴露的感光树脂层9接合到衬底2上。将 接触防止辊68、预热器69和检测照相机70设置在接合机构67的接合位 置的上游侧。当膜停止时，并且当进行准备时，接触防止辊68改变送到 接合机构67中的膜3的传送路线，以将膜3与层压辊分开，并且防止热 影响。预热器69将膜3预热直至预定的温度。检测照相机70检测膜3的 半切部分。在接合机构67的下游侧，设置端部切割机构71和中部切割机
构72。在操作开始时，端部切割机构71切割膜3的前端。当在设备中发 生故障时，中部切割机构72切割衬底2之间的膜3。
图5A是显示其中设置接合机构67等的通道66的结构的示意图。接 合机构67包括垂直安置并且加热至预定温度的层压辊75a和75b。各个层 压辊75a和75b由金属等制成的柱状芯和涂覆芯的外围的硅橡胶等的弹性 材料组成。垫辊76a和76b分别与层压辊75a和75b的外围接触。通过电 动机使层压辊75a旋转以在与层压辊75b —起将膜3和衬底2置于中间并 且传送的同时，将感光树脂层9接合到衬底2上。
层压辊75b和垫辊76b是可垂直移动的。通过包括气缸装置、螺线管 等的致动器80垂直移动垫辊76b。层压辊75b根据垫辊76b的垂直移动而 移动，并且按压到层压辊75a上。顺带提及，通过辊钳位器81，同样经由 致动器80垂直移动垫辊76b。辊钳位器81通过例如电动机和凸轮机构进 行垫辊76b的垂直移动，以经由垫辊76b将层压辊75b按压到衬底2上。
在接合机构67的下游侧，设置上游膜传送辊85a， 85b和下游膜传送 辊86a, 86b作为第一传送辊组，所述第一传送辊组用于在层压设备20起 动时仅传送膜3。而且，设置上游衬底传送辊87a, 87b和下游衬底传送辊 88a， 88b作为第二传送辊组，所述第二传送辊组用于在衬底2和膜3接合 时将它们同时传送。此外，在这些辊之间，设置用于辅助传送衬底2的辅 助辊89作为第三传送辊组，所述第三传送辊组根据被安置在其上面的衬 底2旋转。通过电动机(未显示)使上游膜传送辊85a、下游膜传送辊86a、 上游衬底传送辊87a和下游衬底传送辊88a旋转，并且根据衬底2和膜3 的传送使其它辊旋转。
通过辊移动装置，或者通过致动器92至97分别垂直移动辊85b、 87a、 87b、 86b、 88a和89。当仅传送膜3时，将上游膜传送辊85b和下游膜传 送辊86b移动至传送位置，在此这些辊与膜3的感光树脂层9接触。此外， 将上游衬底传送辊87a和87b、下游衬底传送辊88a和辅助辊89移动至撤 离位置，在此这些辊与膜3分开。同时，如图5B中所示，当接合衬底2 和膜3时，将上游衬底传送辊87a和87b、下游衬底传送辊88a和辅助辊 89移动至传送位置，在此这些辊与衬底2和膜3的基底膜8接触。此时， 将上游膜传送辊85b和下游膜传送辊86b移动至撤离位置，在此这些辊与
衬底2分开。以这种方式，防止感光树脂层9粘附到上游衬底传送辊87a和87b、 下游衬底传送辊88a和辅助辊89上。因此，防止衬底2被衬底传送辊和 辅助辊污染。顺带提及，当仅传送膜3时，通过接触防止辊68改变膜3 的传送路线而防止膜3与层压辊75a接触，以防止膜3受到层压辊75a的 热影响。通过层压工序控制器50在整体上控制层压设备20。例如，衬底加热 控制器51、层压控制器52和基底剥离控制器53被安置用于层压设备20 的各个功能部件，并且通过过程网络连接。将层压工序控制器50连接到 工厂网络上以进行关于从工厂CPU沐显示)传送的指令信息(条件设定和 生产信息)的操作管理和生产管理的生产信息处理。衬底加热控制器51控制衬底加热区23，并且基底剥离控制器53控 制基底剥离区25。层压控制器52控制膜供给区21、接合区22和衬底冷 却区24。同时，层压控制器52作为整个工序的控制者(master)控制各个功 能部件。此外，层压控制器52控制致动器92至97以同样作为用于垂直 移动各根辊的构件。通过该方式，仅仅被设置在膜3下面的上游膜传送辊85b和下游膜传 送辊86b是可垂直移动的。这是因为被设置在膜3上面的上游膜传送辊85a 和下游膜传送辊86a不适合与感光树脂层9接触。下游衬底传送辊88b也 不是可垂直移动的，因为防止该辊88b被污染。这是因为当在层压设备20 起动时传送膜3时，通过被设置在下游衬底传送辊88b的上游侧的辅助辊 100，使被送到接合区22中的膜3向下前进。接着，下面参考图6中所示的流程图描述上述实施方案的操作。在起 动层压设备20时，层压控制器52控制膜供给区21将从其上剥离保护膜 10的膜3运送至接合区22。此外，在接合区22中，层压控制器52控制 致动器92至97以将上游膜传送辊85b和下游膜传送辊86b移动至传送位 置，在此这些辊与膜3的感光树脂层接触，如图5A中所示。此时，层压 控制器52将上游衬底传送辊87a和87b、下游衬底传送辊88a和辅助辊 89移动至撤离位置，在此这些辊与膜3分开。据此，防止感光树脂层9 与上游衬底传送辊87a和87b、下游衬底传送辊88a和88b以及辅助辊89接触。在完成膜3的准备之后，将衬底2从衬底加热区23传送至接合区22 中。接合机构67夹紧并且按压衬底2和膜3以将它们接合。层压控制器 52控制致动器92至97以将上游膜传送辊85b和下游膜传送辊86b移动至 撤离位置，在此这些辊与衬底2分开，如图5B中所示。此时，层压控制 器52将上游衬底传送辊87a和87b、下游衬底传送辊88a和辅助辊89移 动至传送位置，在此这些辊与衬底2和膜3的基底膜8接触。据此，可以 在防止粘住上游膜传送辊85b和下游膜传送辊86b的感光树脂层9粘附到 衬底2上的状态下传送衬底2和膜3。上述实施方案涉及其中在不切割膜3的情况下剥离基底膜8的连续方 式。然而，本发明可以采用其中在每隔l个衬底2切割膜3之后剥离基底 膜8的片方式。此外，在上述层压设备中，将1个膜3的带接合到衬底2 上。然而，本发明可以采用其中将多个膜带平行接合到衬底上的另一种层 压设备。而且，在上述层压设备中，在滤色器的玻璃衬底上形成感光树脂 层。然而，本发明可以采用用于其它制品的层压设备。本发明的目的是防止粘附性感光树脂层粘附到衬底上。然而，本发明 可以采用衬底和具有非粘附性接合表面的膜。在这种情况下，防止传送辊 与膜的接合表面过多地接触，使得接合表面保持在清洁状态。工业适用性本发明优选应用于层压方法和设备，所述层压方法和设备用于接合依 次送到通道中的膜和衬底。
权利要求
1. 一种层压方法，其中在通道上传送衬底和膜以通过层压辊的压力将所述膜接合到所述衬底上，所述层压方法包括在准备操作过程中，使用被设置在所述通道中的第一传送辊传送所述膜以使所述膜通过所述通道，在所述准备操作过程中，将被设置在所述通道中的第二传送辊保持在撤离状态，使得所述第二传送辊与所述膜分开；和在其中将所述膜接合到被供给到所述通道中的所述衬底上的层压过程中，使用所述第二传送辊传送将所述膜接合到其上的衬底，在所述层压过程中，将所述第一传送辊保持在撤离状态，使得所述第一传送辊与所述衬底分开。
2. 根据权利要求1所述的层压方法，其中所述膜包括基底膜和在所述 基底膜上形成的感光树脂层，所述层压方法还包括下列步骤在将所述感光树脂层转移到所述衬底 上之后，将所述基底膜从所述衬底上剥离。
3. —种用于将膜接合到衬底上的层压方法，所述层压方法包括下列步骤将所述膜供给到通道中；通过第一传送辊在所述通道中传送所述膜，此时，第二传送辊从所述通道撤离以与所述膜分开；在所述膜通过所述通道之后，将所述衬底逐一供给到所述通道中； 通过被设置在所述通道中的层压辊将连续供给的膜按压并且接合到所述衬底上；和通过所述第二传送辊传送所述衬底和接合到其上的所述膜，此时，所 述第一传送辊从所述通道撤离以与所述衬底分开。
4. 根据权利要求3所述的层压方法，其中所述膜包括基底膜和涂覆到 所述基底膜上的感光树脂层，并且将所述感光树脂层接合到所述衬底上。
5. 根据权利要求4所述的层压方法，所述层压方法还包括下列步骤 在将所述感光树脂层接合到所述衬底上之后剥离所述基底膜，将所述感光树脂层转移到所述衬底上。
6. —种层压设备，所述层压设备用于接合衬底和膜，其包括层压辊，所述层压辊用于在所述通道中传送并且按压所述衬底和所述 膜以将所述膜接合到所述衬底上；第一传送辊，所述第一传送辊被设置在所述层压辊的下游侧的所述通道中以预先传送所述膜；第二传送辊，所述第二传送辊用于在所述通道中传送将所述膜接合到 其上的衬底；第一辊移动装置，所述第一辊移动装置用于使所述第一传送辊在传送 所述膜的第一传送位置以及与所述通道分开的第一撤离位置之间移动；第二辊移动装置，所述第二辊移动装置用于使所述第二传送辊在传送 所述衬底和所述膜的第二传送位置以及与所述通道分开的第二撤离位置 之间移动；和控制器，所述控制器用于控制所述第一辊移动装置和第二辊移动装 置，在所述第一传送辊传送所述膜的同时，所述控制器将所述第二传送辊 移动至所述第二撤离位置，并且在所述第二传送辊传送所述衬底和所述膜 的同时，所述控制器将所述第一传送辊移动至所述第一撤离位置。
7. 根据权利要求6所述的层压设备，其中所述第一传送辊是用于夹紧 并且传送所述膜的辊对，并且所述第二传送辊是用于夹紧并且传送所述膜 和所述衬底的辊对，所述第一辊移动装置和第二辊移动装置的每一个移动 位于所述膜的接合表面侧的相应辊对中的至少一根辊。
8. 根据权利要求7所述的层压设备，所述层压设备还包括 第三传送辊，所述第三传送辊用于支承所述衬底并且在传送所述衬底和接合到其上的所述膜的同时旋转；和第三辊移动装置，所述第三辊移动装置用于使所述第三传送辊在支承 所述衬底的支承位置以及与所述通道分开的第三撤离位置之间移动，其中在所述第一传送辊传送所述膜的同时，所述控制器将所述第三传 送辊移动至所述第三撤离位置，并且在所述第二传送辊传送所述衬底和所 述膜的同时，所述控制器将所述第三传送辊移动至所述支承位置。
9. 根据权利要求6所述的层压设备，其中所述膜包括基底膜和涂覆到所述基底膜上的感光树脂层，并且将所述感光树脂层接合到所述衬底上。
10. 根据权利要求9所述的层压设备，所述层压设备还包括 基底剥离机构，所述基底剥离机构用于在将所述感光树脂层接合到所述衬底上之后，在将所述感光树脂层转移到所述衬底上的情形下剥离所述基底膜。
11. 根据权利要求6所述的层压设备，其中所述层压辊是用于夹紧并 且传送所述膜和所述衬底的辊对。
全文摘要
在层压设备起动时，仅将膜(3)供给到接合区中。此时，控制致动器(92至97)以将膜传送辊(85b，86b)移动至传送位置，在此这些辊与所述膜的感光树脂层接触。同时，将衬底传送辊(87a、87b、88a)和辅助辊(89)移动至撤离位置，在此这些辊与所述膜分开。当传送衬底(2)和接合到其上的所述膜时，将所述膜传送辊移动至撤离位置，在此这些辊与所述衬底分开。同时，将所述衬底传送辊(87a，87b，88a)和辅助辊(89)移动至传送位置，在此这些辊与所述衬底和所述膜的基底膜接触。
文档编号G02B5/20GK101400506SQ20078000891
公开日2009年4月1日 申请日期2007年3月13日 优先权日2006年3月16日
发明者杉原了一, 秋好宽和, 铃木智明 申请人:富士胶片株式会社