專利名稱：層壓設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于用層壓輥將膜等接合到基板上的層壓設(shè)備，并且 具體地，涉及一種其中保持膜的張力不變的層壓設(shè)備。
背景技術(shù)：
常規(guī)地，層壓設(shè)備被用于其中將具有光敏性的膜等接合到玻璃基板、 半導(dǎo)體基板等的液晶生產(chǎn)線、半導(dǎo)體生產(chǎn)線等。在層壓設(shè)備中，膜被重疊 在以預(yù)定的間隔連續(xù)供給的各個基板的一個表面上，并且一對層壓輥夾緊 該基板和膜，以通過壓力將它們接合(例如，參見日本專利公開公布
2003-062906)。
在層壓設(shè)備中，膜首先被發(fā)送到將基板和膜在其中接合的通道中。當(dāng) 已經(jīng)將基板發(fā)送到通道中時，移動膜的輸送路徑，以將膜重疊在基板上。
膜包括基膜、用來接合基板而形成在基膜上的樹脂層，以及層疊在樹脂 層上的保護層。在將膜發(fā)送進入到通道中以前，將保護層剝離。通過加熱 使樹脂層熔化，以將其緊密地粘合到基板上。然而，在在室溫剝離保護層 的狀態(tài)下，樹脂層也具有粘合性。由于此原因，樹脂層粘合到與其接觸的 導(dǎo)輥等上。
在上述公布2003-062906中所述的層壓設(shè)備中，將吸鼓布置在層壓輥 的上游側(cè)。該吸鼓吸引膜，并且在膜運送方向上及它的相反方向上旋轉(zhuǎn)， 以使放在層壓輥上的膜的張力穩(wěn)定。同時，在吸鼓和層壓輥之間測量膜的 張力。基于張力的測量結(jié)果，調(diào)節(jié)吸鼓的旋轉(zhuǎn)速度，以保持膜的張力不變。
與用于運送膜的輥相比，吸鼓具有更大的直徑，并且它的內(nèi)部安置有 用于進行空氣抽吸的空氣通道。因而，慣性力矩相對大。特別是，近年來， 由于液晶面板等具有更大的屏幕，因此層壓設(shè)備中使用的吸鼓具有更大的 直徑。因而，慣性力矩進一步增加。上述公布2003-062906沒有公開如何 改變吸鼓的旋轉(zhuǎn)速度。然而，當(dāng)調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)吸鼓的電動機的旋轉(zhuǎn)速度時，發(fā)生時滯，直至在調(diào)節(jié)電動機的旋轉(zhuǎn)速度以后實際改變吸鼓的旋轉(zhuǎn)速度。由 于此原因，出現(xiàn)的問題是，由于時滯過程中的膜張力的不穩(wěn)定波動而引起 皺紋等，并且層壓質(zhì)量劣化。此外，出現(xiàn)的其它問題是膜歸因于張力的波 動而拍動(flap)，以及基板供給被擾亂。
本發(fā)明的一個主要目的是提供一種層壓設(shè)備，在所述層壓設(shè)備中，使 膜的張力吸鼓和層壓輥之間保持不變。

發(fā)明內(nèi)容
為了達到以上目的和其它的目的，根據(jù)本發(fā)明的層壓設(shè)備包含層壓輥 和張力輥。層壓輥通過運送并壓制基板和膜而將膜接合到基板上。張力輥 被布置在層壓輥在膜的運送方向上的上游側(cè)，以對膜施加張力。轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié) 器介于張力輥和用于旋轉(zhuǎn)張力輥的電動機之間，用于調(diào)節(jié)從電動機傳送到 張力輥的轉(zhuǎn)矩。同時，在張力輥和層壓輥之間延伸的膜輸送路徑，布置用 于測量膜的張力的裝置。基于測量的張力，通過張力控制器控制轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié) 器，以控制膜的張力。
作為張力輥，可以使用在與膜的運送方向相反的方向上旋轉(zhuǎn)的輥。為 了增加通過張力輥施加的張力，所述張力輥的圓周表面可以吸取膜。
作為轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器，用于調(diào)節(jié)從電動機傳送到張力輥的轉(zhuǎn)矩的離合器是 適當(dāng)?shù)摹４送?，作為該離合器，粉末離合器是適當(dāng)?shù)?，因為它可以迅速?且精確地控制傳送轉(zhuǎn)矩。
張力控制器包含轉(zhuǎn)矩計算器和驅(qū)動信號產(chǎn)生器。轉(zhuǎn)矩計算器將通過張 力測量裝置測量的轉(zhuǎn)矩與預(yù)置的參比張力進行比較，以計算張力輥必需的 轉(zhuǎn)矩。基于計算的轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動信號產(chǎn)生器產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器的驅(qū)動信號。順 便提及，轉(zhuǎn)矩計算器可以計算用于使測量的張力與參比張力相等所必需的 張力輥的轉(zhuǎn)矩。
在一個優(yōu)選的實施方案中，層壓設(shè)備進一步包含運送機構(gòu)和轉(zhuǎn)矩改變 器。運送機構(gòu)僅運送膜或運送膜和基板兩者。運送機構(gòu)能夠使運送速度可 以在膜運送速度和接合速度之間改變，所述膜運送速度是在僅膜通過層壓 輥的時候設(shè)置的，而所述接合速度是在將基板和膜接合的時候設(shè)置的。當(dāng) 運送機構(gòu)改變運送速度時，轉(zhuǎn)矩改變器通過將轉(zhuǎn)矩指令輸入到張力控制器中，以改變轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器的傳送轉(zhuǎn)矩。
在改變轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器的傳送轉(zhuǎn)矩過程中，當(dāng)接合速度比膜運送速度快時， 在膜運送速度被改變?yōu)榻雍纤俣鹊募铀贂r期中減小轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器的傳送轉(zhuǎn) 矩。相反，在接合速度被改變?yōu)槟み\送速度的減速時期中增大轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器 的傳送轉(zhuǎn)矩。
當(dāng)在層壓輥的上游側(cè)布置用于改變膜的輸送路徑的路徑改變器時，優(yōu) 選安置致動器，所述致動器用于在基本上垂直于膜的輸送路徑的方向上移 動張力測量裝置。盡管膜的輸送路徑長度由于通過路徑改變器進行的輸送 路徑的改變而改變，但是致動器根據(jù)路徑改變器的操作而移動張力測量裝 置，從而使得膜的輸送路徑長度保持不變。
膜包括基膜和形成在基膜上的光敏性樹脂層。在將膜接合到基板上以 后，在光敏性樹脂層被轉(zhuǎn)移到基板上的狀態(tài)下，將基膜與基板剝離。
根據(jù)本發(fā)明的層壓設(shè)備，與改變電動機的旋轉(zhuǎn)速度的情況相比，它可 以更迅速地改變張力輥的轉(zhuǎn)矩。而且，它可以在張力改變時縮短不穩(wěn)定時 期。此外，由于施加到膜的張力保持不變，因此可以防止由于張力的波動 而引起的缺陷。
關(guān)于轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器，它可以使用粉末離合器等的離合器。利用它，它可 以以相對更低的成本正確地調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩。
此外，由于轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器的傳送轉(zhuǎn)矩根據(jù)膜和基板的運送速度的改變而 改變，因此可以精確地補償由運送速度的改變而引起的膜張力波動。
此外，由于即使在膜和基板的接合時間改變膜的輸送路徑時，膜的輸 送路徑長度也保持不變，因此可以適當(dāng)?shù)販y量膜的張力。
附圖簡述


圖1是顯示通過根據(jù)本發(fā)明的層壓設(shè)備接合的膜和基板的透視圖2是顯示膜的層結(jié)構(gòu)的截面圖3A至3F是顯示層壓設(shè)備的接合過程的示意圖4是顯示層壓設(shè)備的結(jié)構(gòu)的示意圖5是顯示吸鼓的鄰近結(jié)構(gòu)的示意圖6A和6B是顯示接合區(qū)域的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖7A和7B是顯示運送速度轉(zhuǎn)變(changeover)和轉(zhuǎn)矩指示的記時 (timing)的記時 圖8是顯示層壓裝置的接合工序的流程圖；和
圖9是顯示另一種層壓設(shè)備的吸鼓的鄰近結(jié)構(gòu)的示意圖，在所述另一 種層壓設(shè)備中，通過PLC的轉(zhuǎn)矩指示調(diào)節(jié)粉末離合器的傳送轉(zhuǎn)矩。
實施本發(fā)明的最佳方式
圖1是顯示通過根據(jù)本發(fā)明的層壓方法接合了膜的基板2的透視圖。 基板2是由例如透明玻璃和塑料制成的薄板，并且是用于液晶顯示器、等 離子體顯示器等的濾色片的基底(base)。附圖標記9表示構(gòu)成濾色片的光 敏性樹脂層。光敏性樹脂層9是要接合到基板2上的膜3(參見圖2)的一部 分。在將光敏性樹脂層9接合到基板2上以后，通過曝光、顯影和清洗， 將預(yù)定的圖案留在基板2上，以構(gòu)成濾色片。
順便提及，如果光敏性樹脂層9粘合到基板2的側(cè)面(lateralside)，則 導(dǎo)致不良產(chǎn)品。鑒于此，光敏性樹脂層9的接合面積適宜于小于基板2。 從而，在光敏性樹脂層9的周圍曝光基板2的接合表面，以具有框樣形狀。 以下，將此框形部分稱為外框2a。
圖3A至3F是顯示用于將膜3接合到基板2上的過程的示意圖。圖3A 顯示膜3的外部形狀，所述膜3是膜的條帶，并且為了設(shè)置到層壓設(shè)備中 而被作為膜巻6巻繞。如圖2的截面圖中所示，膜3是包括光敏性樹脂層 并且具有其中層疊了多個層的多層結(jié)構(gòu)的層狀產(chǎn)品。膜3是由從底部開始 以下列順序?qū)盈B的基膜8、光敏性樹脂層9和保護膜10組成的。由于各個 層具有撓性，因此即使以巻的形式巻繞這些層，這些層也不會被損壞。
例如圖3B中所示，將設(shè)置到層壓設(shè)備中的膜3從膜巻6牽引出。然 后，以長度Ll和L2的兩個間隔切割保護膜10。該加工稱為半-切割加工， 并且在交替使用兩個間隔Ll和L2的條件下，對膜3連續(xù)地進行。間隔 Ll是將要被接合到基板2上的光敏性樹脂層9的接合長度。間隔L2在接 合長度L1的區(qū)域之間限定了半-切割間隔。盡管保護膜10通過半-切割加 工變成了片-樣形狀，但是保護膜10繼續(xù)保留在光敏性樹脂層9上，而沒 有從其上剝離。以下，將已經(jīng)進行了半-切割加工的部分稱為半-切割部分3a，而將己經(jīng)以間隔L2進行了半-切割加工的區(qū)域稱為殘留區(qū)域3b。
如圖3C所示，將搭接標簽13附著到已經(jīng)進行了半-切割加工的片材-狀保護膜10a和10b上，使其橫跨殘留區(qū)域3b。該搭接標簽13被附著到 在前的片材狀保護膜10a的后端以及在后的片材狀保護膜10b的前端。當(dāng) 將保護膜10從膜3上剝離時，例如圖3D中所示，以片狀切割的保護膜 IO被搭接標簽13以料片(web)-樣形式連續(xù)剝離。在這點上，為了在剝離 保護膜10時使保護膜10的殘留區(qū)域3b保留在膜3上，沒有將搭接標簽 13附著到殘留區(qū)域3b。
如圖3E中所示，將剝離了保護膜10的膜3翻轉(zhuǎn)，并且將光敏性樹脂 層9接合到基板2的上表面上。在接合時間，通過一對層壓輥16a和16b 壓制基板2和膜3。通過電動機17旋轉(zhuǎn)層壓輥16a。利用它，基板2和膜 3被接合并且同時運送。
同時，連續(xù)供給基板2以與光敏性樹脂層9接合。考慮到接合準確度 的變化，例如當(dāng)基板2的供給間隔為20 ± 5mm，并且外框2a在供給方向 上的長度L3為1至5 mm時，半-切割間隔L2成為通過下列方法計算的 長度將基板2的供給間隔加上供給方向上的在前和隨后側(cè)的兩個基板2 的外框2a。
如圖3F中所示，在將光敏性樹脂層9接合到基板2以后，剝離基膜8。 這樣，僅光敏性樹脂層9保持在基板2上，并且得到圖1中所示的狀態(tài)。 順便提及，基膜8可以在料片狀態(tài)下被剝離(以下稱為連續(xù)類型)，并且可 以在切割成相應(yīng)于每一個基板的片材形狀以后被剝離(以下稱為片材類 型)。
圖4是顯示根據(jù)本發(fā)明的層壓設(shè)備的結(jié)構(gòu)的示意圖。層壓設(shè)備20將基 板2和膜3在連續(xù)運送它們的同時接合。層壓設(shè)備20包括用于供應(yīng)膜3 的膜供應(yīng)區(qū)21、用于將基板2和膜3接合的接合區(qū)22、用于加熱并供給 基板2的基板加熱區(qū)23、用于在完成接合后冷卻基板2的基板冷卻區(qū)24， 以及用于從膜3上剝離基膜8的基底剝離區(qū)(base peeling zone)25。
在層壓設(shè)備20中，將第一清潔室29a和第二清潔室29b通過間壁28 隔開。第一清潔室29a包含膜供應(yīng)區(qū)21。第二清潔室29b包含接合區(qū)22、 基板加熱區(qū)23、基板冷卻區(qū)24和基底剝離區(qū)25。第一和第二清潔室29a和29b通過形成在間壁28中的通孔28a連接。
膜供應(yīng)區(qū)21包括膜推進機構(gòu)33、加工機構(gòu)34、標簽粘貼機構(gòu)35和剝 離機構(gòu)36。膜推進機構(gòu)33包含其中以巻的形式巻繞膜3的膜巻6，并且 從此膜巻6推進膜3。加工機構(gòu)34對推進的膜3的保護膜10進行半-切割 加工。標簽粘貼機構(gòu)35將搭接標簽13粘貼在保護膜10上。剝離機構(gòu)36 以預(yù)定的間隔從膜3上剝離保護膜10。
剝離機構(gòu)36由作為張力輥工作的吸鼓39、用于巻取從膜3上剝離的 保護膜10的巻取巻(take-up ro11)40，以及用于在在吸鼓39和巻取巻40之 間導(dǎo)引保護膜10的多個導(dǎo)輥41組成。
圖5顯示吸鼓39的鄰近結(jié)構(gòu)。吸鼓39被連接到未示出的氣泵(吸附構(gòu) 件)，以通過形成在鼓的表面中的吸孔吸引膜3。吸鼓39通過電動機42在 與膜運送方向相反的方向上旋轉(zhuǎn)。因而，吸鼓39作為張力輥工作，以對 膜3的輸送施加不變的負荷，從而在吸鼓39和接合區(qū)22之間穩(wěn)定膜3的 張力。此外，在電動機42和吸鼓39之間，為了調(diào)節(jié)從電動機42傳送到 吸鼓39的轉(zhuǎn)矩，布置粉末離合器43。
接合區(qū)22安置有用于測量膜3的張力的張力測量部46、將基板2 和膜3供給到其中的通道47，以及布置在通道47的接合機構(gòu)48。將通過 剝離保護膜10而暴露的光敏性樹脂層9通過接合機構(gòu)48接合到基板2上。 在接合機構(gòu)48的上游側(cè)，布置有路徑改變機構(gòu)49、預(yù)熱器50和檢測照相 機51。在使膜停止時，并且在進行準備時，路徑改變機構(gòu)49改變要發(fā)送 進入到接合機構(gòu)48中的膜3的輸送路徑。預(yù)熱器50將膜3預(yù)加熱至預(yù)定 的溫度。檢測照相機51檢測膜3的半-切割部分。
張力測量部46由測量輥54和張力計55組成。測量輥54與放置在其 上的膜3聯(lián)合旋轉(zhuǎn)。張力計55基于膜3施加到測量輥54上的壓力而測量 膜3的張力。領(lǐng)懂輥54和張力計55由包含氣缸的致動器56支持，并且 與膜的輸送方向垂直的方向上移動。當(dāng)路徑改變機構(gòu)49改變膜3的輸送 路徑時，致動器56移動張力測量部46，以保持膜3的輸送路徑的長度不 變。
粉末離合器43和張力計55被連接到張力控制器59，所述張力控制器 59包含存儲器60、轉(zhuǎn)矩計算器61和驅(qū)動信號產(chǎn)生器62，以通過控制粉末離合器43來控制膜3的張力。
存儲器60存儲預(yù)置的參比張力。轉(zhuǎn)矩計算器61將從張力計55輸入的 測量張力與參比張力進行比較，以計算用于使測量張力與參比張力相等所 必需的吸鼓39的轉(zhuǎn)矩。驅(qū)動信號產(chǎn)生器62基于通過轉(zhuǎn)矩計算器61計算 的轉(zhuǎn)矩而產(chǎn)生粉末離合器43的控制信號，以控制從電動機42傳送到吸鼓 39的轉(zhuǎn)矩。由于張力控制器59，將膜3的張力在吸鼓39和接合機構(gòu)48 之間保持不變。
圖6A是顯示通道47的結(jié)構(gòu)的示意圖。接合機構(gòu)48包含被垂直安置 并且加熱到預(yù)定溫度的層壓輥65a和65b。各個層壓輥65a和65b由通過 金屬等制成的柱狀內(nèi)芯以及涂布該內(nèi)芯的周邊的硅橡膠等的彈性材料組 成。支承輥66a和66b分別與層壓輥65a和65b的周邊接觸，以保持對這 些層壓輥的加壓不變。層壓輥65a由電動機67旋轉(zhuǎn)，以在與層壓輥65b 一起將膜3和基板2夾在中間并且運送的同時，將光敏性樹脂層9接合到 基板2上。
布置在通道47以下的層壓輥65b和支承輥66b可以垂直移動。通過包 括氣缸裝置、螺線管等的致動器70使支承輥66b垂直移動。層壓輥65b 與支承輥66b的垂直移動聯(lián)合移動，并且壓住層壓輥65a。順便提及，通 過輥夾持器71以及經(jīng)由致動器70使支承輥66b垂直移動。輥夾持器71 例如通過電動機和凸輪機構(gòu)進行垂直移動，以調(diào)節(jié)對基板2和膜3的加壓。
在接合機構(gòu)48的下游側(cè)，布置上游膜運送輥75a、 75b和下游膜運送 輥76a、 76b，以在層壓設(shè)備20的啟動時間僅運送膜3。而且，布置上游 基板運送輥77a、 77b和下游基板運送輥78a、 78b，以在基板2和膜3的 接合時間同時運送基板2和膜3。此外，布置輔助輥79，所述的輔助輥與 放置在其上的基板2聯(lián)合旋轉(zhuǎn)，以幫助基板2的移動。通過用于驅(qū)動層壓 輥的電動機67，使上游膜運送輥75a、下游膜運送輥76a、上游基板運送 輥77a和下游基板運送輥78a旋轉(zhuǎn)，并且其它的輥與基板2和膜3的移動 聯(lián)合旋轉(zhuǎn)。
通過致動器82至87，分別使輥75b、 77a、 77b、 76b、 78a和79垂直 移動。當(dāng)僅運送膜3時，將上游膜運送輥75b和下游膜運送輥76b移動到 這些輥與膜3的光敏性樹脂層9接觸的運送位置。此外，將上游基板運送輥77a和77b、下游基板運送輥78a和輔助輥79移動到這些輥從膜3上分 離的撤離位置。因而，防止了光敏性樹脂層9粘合到基板運送輥和輔助輥 79。
同時，如圖6B中所示，當(dāng)將基板2和膜3接合并運送時，將上游基 板運送輥77a和77b、下游基板運送輥78a和輔助輥79移動到這些輥與基 板2以及膜3的基膜8接觸的位置。此時，將上游膜運送輥75b和下游膜 運送輥76b移動到這些輥從基板2分離的撤離位置。因而，防止了在膜3 的運送時間粘合到膜運送輥上的光敏性樹脂層9污染基板2。
圖7A是顯示通過各個基板運送輥77a、 77b、 78a和78b運送的基板 和膜3的運送速度的記時圖。運送基板2和膜3包括僅運送膜3的膜運 送時期，以及將供給到接合機構(gòu)48中的基板2與膜3接合的接合時期。 依次重復(fù)這些時期，并且將膜3相繼接合到多個基板2。例如通過調(diào)節(jié)電 動機67的旋轉(zhuǎn)速度，進行運送速度的改變。
將接合時期中采用的運送速度規(guī)定為適于接合基板2和膜3的接合速 度。同時，將膜運送時期中采用的運送速度規(guī)定為膜運送速度，并且為了 增加膜3相對于基板2的接合位置的準確度，將所述膜運送速度設(shè)置成慢 于接合速度。從而，當(dāng)將膜運送時期改變?yōu)榻雍蠒r期時，出現(xiàn)使運送速度 加速的加速時期，而當(dāng)將接合時期改變?yōu)槟み\送時期時，出現(xiàn)使運送速度 減速的減速時期。
由于在加速時期期間，膜3在接合區(qū)22中被拉緊，因此上游膜張力增 大。相對應(yīng)地，由于在減速時期期間，膜3的運送速度在接合區(qū)22中減 速，因此上游膜張力減小。在常規(guī)層壓設(shè)備中，由于在加速時期和減速時 期中的張力波動，層壓質(zhì)量有時劣化，并且下一基板2供給到接合機構(gòu)42 中有時由膜3的拍動所擾亂。然而，在本發(fā)明的層壓設(shè)備中，在加速時期 和減速時期期間檢測張力的波動，以控制粉末離合器43，并且調(diào)節(jié)從電動 機42傳送到吸鼓39的轉(zhuǎn)矩，從而保持膜3的張力不變。
附圖標記90表示端部切割機構(gòu)，所述的端部切割機構(gòu)用于在操作開始 的時候切割膜3的前端，而附圖標記91表示中部切割機構(gòu)，所述的中部 切割機構(gòu)用于在設(shè)備中出現(xiàn)問題時，切割在基板2之間的膜3。此外，附 圖標記92表示輔助輥，所述的輔助輥用于在將通過端部切割機構(gòu)90切割
12的膜3從通道47棄除時導(dǎo)引膜3。
路徑改變機構(gòu)49由其上放置膜3的防止接觸輥95以及用于移動防止 接觸輥95的致動器96組成。關(guān)于致動器96，例如使用氣缸等，以垂直移 動防止接觸輥95。如圖6A中所示，當(dāng)僅將膜3供給到通道47中時，具 體地，在使膜停止時，并且在進行準備操作時，致動器96向下移動防止 接觸輥95，以防止膜3與層壓輥65a接觸并且防止由此被加熱。同時，如 圖6B中所示，在將基板2和膜3接合時，致動器96向上移動防止接觸輥 95，以增大相對于層壓輥65a的巻繞角(winding angle)。
通過由路徑改變機構(gòu)49改變膜3的輸送路徑，改變了膜3在吸鼓39 和接合機構(gòu)48之間的輸送路徑的長度。此外，隨著輸送路徑的長度改變， 膜3的張力也改變。在這點上，在本發(fā)明中，致動器56與路徑改變機構(gòu) 49的致動器96的操作聯(lián)合操作，以保持膜3的輸送路徑的長度不變。
具體地，當(dāng)防止接觸輥95向下移動時，輸送路徑的長度伸長。此時， 致動器56在例如由圖5中的雙點劃線所示的右邊方向上移動張力測量部 46。相反，當(dāng)防止接觸輥95向上移動時，輸送路徑的長度縮短。此時， 致動器56在例如由實線所示的圖5中的左邊方向上移動張力測量部46。
順便提及，當(dāng)通過致動器56移動張力測量部46以保持輸送路徑的長 度不變時，由于膜3相對于吸鼓39的巻繞角的改變，膜3的張力稍微波 動。然而，張力的此波動也通過張力測量部46測量并且通過張力控制器 59控制，從而保持膜3的張力不變。
在基板加熱區(qū)23中，通過機械手101將容納在基板儲存器100中的基 板2取出，并且將其供應(yīng)到基板輸運機構(gòu)102。將在基板輸運機構(gòu)102中 加熱的基板2供給到接合區(qū)22中。在冷卻區(qū)24中，通過冷卻機構(gòu)103冷 卻在接合區(qū)22中接合了膜3的基板2，并且將其運送到基底剝離區(qū)25， 在所述基膜剝離區(qū)25中，通過基底剝離機構(gòu)104從膜3上剝離基膜8，以 得到僅粘合有光敏性樹脂層9的基板2。此外，通過測量單元105測量光 敏性樹脂層9的接合位置，然后通過機械手106將基板2裝載到加工后的 基板的儲存器107中。
層壓設(shè)備20經(jīng)由層壓過程控制器110整個控制。例如，對層壓設(shè)備 20的各個功能部分提供有基板加熱控制器111、層壓控制器112和基底剝離控制器113，并且將其經(jīng)由過程網(wǎng)絡(luò)連接。層壓過程控制器IIO被連接 到工廠網(wǎng)絡(luò)，以基于從未示出的工廠CPU發(fā)送的指令信息(條件設(shè)置和生 產(chǎn)信息)進行操作管理以及生產(chǎn)管理的生產(chǎn)信息處理。
基板加熱控制器111控制基板加熱區(qū)23，而基底剝離控制器113控制 基底剝離區(qū)25。層壓控制器112控制膜供應(yīng)區(qū)21、接合區(qū)22和基板冷卻 區(qū)24。同時，層壓控制器112作為整個過程的主管(master)控制各個功能 部分。此外，層壓控制器112通過控制致動器82至87來垂直移動各個輥， 并且通過控制張力控制器59來保持膜3的張力不變。而且，層壓控制器 (roller)112通過控制致動器56和96來保持膜3的輸送路徑的長度不變。
接著，通過參考圖8中所示的流程圖，以下描述以上實施方案的操作。 通過啟動層壓設(shè)備20，層壓控制器112通過膜推進機構(gòu)33將膜3推進到 膜供應(yīng)區(qū)21中。對于推進的膜3，通過加工機構(gòu)34進行半-切割加工，并 且通過標簽粘貼機構(gòu)35將搭接標簽13粘貼在保護膜10上。依次，通過 剝離機構(gòu)36從膜3上剝離保護膜10，然后，將從其剝離了保護膜的膜供 給到接合區(qū)22中。
在接合區(qū)22中，如圖6A中所示，層壓控制器112控制致動器82至 87，以將上游膜運送輥75b和下游膜運送輥76b移動到這些輥與膜3的光 敏性樹脂層9接觸的運送位置。此時，層壓控制器112將上游基板運送輥 77a和77b、下游基板運送輥78a和輔助輥79移動到這些輥從膜3分離的 撤離位置。膜3由上游膜運送輥75a、 75b和下游膜運送輥76a、 76b運送。 膜3的前端被端部切割機構(gòu)90切割以后，被輔助輥92發(fā)送到通道47的 外部并且棄除。
在如上所述運送膜3的同時，通過電動機42在膜運送方向的相反方向 上旋轉(zhuǎn)布置在膜供應(yīng)區(qū)21中的吸鼓39，以對吸鼓39和接合機構(gòu)48之間 的膜3施加應(yīng)力。通過張力測量部46的張力計55測量膜3的此張力，并 且將其輸入進入到張力控制器59中。
在張力控制器59的轉(zhuǎn)矩計算器61中，將從張力計55輸入的測量張力 與從存儲器60讀取的參比張力進行比較，以計算用于使測量張力與參比 張力相等所必需的吸鼓39的轉(zhuǎn)矩。通過轉(zhuǎn)矩計算器61計算的轉(zhuǎn)矩被輸入 到驅(qū)動信號產(chǎn)生器62中，以產(chǎn)生用于得到計算的轉(zhuǎn)矩所必需的粉末離合器43的控制信號。基于產(chǎn)生的控制信號致動粉末離合器43，以調(diào)節(jié)從電 動機42傳送到吸鼓39的轉(zhuǎn)矩。利用它，將膜3在吸鼓39和接合機構(gòu)48 之間的張力保持不變。
在完成膜3的準備以后，將基板2從基板加熱區(qū)23供給到接合區(qū)22 中。接合機構(gòu)48將基板2和膜3夾緊并壓制，以將它們接合。層壓控制 器112控制致動器82至87，以將上游膜運送輥75b和下游膜運送輥76b 移動到這些輥從基板2分離的撤離位置，如圖6B中所示。此時，層壓控 制器112將上游基板運送輥77a和77b、下游基板運送輥78a以及輔助輥 79移動到這些輥與基板2和膜3接觸的運送位置，以運送它們。
如圖5中通過雙點劃線所示，當(dāng)僅運送膜3時，防止接觸輥95向下移 動，從而將膜3與層壓輥65a分離。當(dāng)已經(jīng)將基板2供給到接合區(qū)22中 以開始在其上接合膜3時，將防止接觸輥95向上移動并且改變輸送路徑， 從而增大膜3相對于層壓輥65a的巻繞角。由于致動器56與防止接觸輥 95的移動聯(lián)合移動張力測量部46，因此防止了吸鼓39和接合機構(gòu)48之 間的輸送路徑的長度改變，從而還防止了歸因于輸送路徑的長度改變導(dǎo)致 的張力改變。
順便提及，由于通過致動器56移動張力測量部46，因此膜3的巻繞 角相對于吸鼓39改變。因而，膜3的張力稍微波動。然而，還通過張力 控制器59控制此張力波動，從保持膜3的張力不變。
此外，盡管在從膜運送時期改變到接合時期的加速時期期間中，并且 在從接合時期改變到膜運送時期的減速時期期間中，膜3的張力波動，但 是還通過張力控制器59控制此張力波動，從而保持膜3的張力不變。
在以上實施方案中，通過張力測量部46檢測加速時期和減速時期中的 張力波動，并且基于張力測量部46的檢測結(jié)果控制粉末離合器43。然而， 由于根據(jù)相對于接合機構(gòu)48而進行的基板2的供給，預(yù)先確定了各個加 速和減速時期的發(fā)生時機，并且由于它們的加速和減速樣式(pattem)是不 變的，因此可以通過與加速時期和減速時期同步地控制張力來對加速和減 速補償大的準確度。
例如，如圖9中所示，將PLC(可編程邏輯控制器)120連接到張力控制 器59。在圖7A中所示的加速時期和減速時期期間，直接將轉(zhuǎn)矩指示從PLC120輸入到張力控制器59的驅(qū)動信號產(chǎn)生器62中。關(guān)于轉(zhuǎn)矩指示，通過 減小在如圖7B中所示的加速時期中的從電動機42傳送到吸鼓39的轉(zhuǎn)矩， 可以防止膜張力在加速時期中增大。相反，通過增大在減速時期中的傳送 轉(zhuǎn)矩，可以防止膜張力減小。
在基于從轉(zhuǎn)矩計算器61輸入的轉(zhuǎn)矩以及從PLC 120輸入的轉(zhuǎn)矩而在 驅(qū)動信號產(chǎn)生器62中產(chǎn)生粉末離合器43的驅(qū)動信號的情況下，還可以調(diào) 節(jié)歸因于除加速時期和減速時期之外的因素所引起的其它張力波動。在此 情況下，可以以更大的準確度控制張力。
在以上實施方案中，將粉末離合器用作轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器。然而，可以使用 其它的離合器以及非離合器的驅(qū)動傳送器。而且，以上實施方案涉及連續(xù) 類型，在所述連續(xù)類型中，在沒有切割膜3的情況下剝離基膜8。然而， 可以將本發(fā)明用于片材類型，在所述片材類型中，在切割每個基板2的膜 3以后，剝離基膜8。此外，在上述層壓設(shè)備中，將膜3的一個條帶接合 到基板2。然而，可以將本發(fā)明用于其中將多個膜條帶平行接合到基板的 另一種層壓設(shè)備。此外，在上述層壓設(shè)備中，將光敏性樹脂層形成在濾色 片的玻璃基板上。然而，可以將本發(fā)明應(yīng)用到用于其它產(chǎn)品的層壓設(shè)備。
在本發(fā)明中，將包含粘合劑光敏性樹脂層的膜接合到基板上。然而， 可以將本發(fā)明用于基板與具有非粘合性接合表面的膜的接合。
工業(yè)實用性
本發(fā)明優(yōu)選用于其中使膜的張力保持不變的層壓設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種層壓設(shè)備，所述層壓設(shè)備包括層壓輥，所述的層壓輥用于通過運送并壓制基板和膜而將所述膜接合到所述基板上；張力輥，所述的張力輥被布置在所述層壓輥在所述膜的運送方向上的上游側(cè)，用于對所述膜施加張力；電動機，所述的電動機用于旋轉(zhuǎn)所述張力輥；轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器，所述的轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器介于所述電動機和所述張力輥之間，用于調(diào)節(jié)從所述電動機傳送到所述張力輥的傳送轉(zhuǎn)矩；張力測量裝置，所述的張力測量裝置布置在所述張力輥和所述層壓輥之間，用于測量所述膜的張力；和張力控制器，所述的張力控制器用于基于測量的張力而通過控制所述轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器來控制所述膜的張力。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的層壓設(shè)備，其中所述張力輥在與所述膜的運 送方向相反的方向上旋轉(zhuǎn)，以對所述膜施加張力。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的層壓設(shè)備，其中所述張力輥旋轉(zhuǎn)的同時，將 所述膜吸引到它的圓周表面上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的層壓設(shè)備，其中所述轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器是離合器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的層壓設(shè)備，其中所述離合器是粉末離合器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的層壓設(shè)備，其中所述張力控制器包括 轉(zhuǎn)矩計算器，所述的轉(zhuǎn)矩計算器用于將通過所述張力測量裝置測量的所述轉(zhuǎn)矩與預(yù)置的參比張力進行比較，以計算所述張力輥所必需的轉(zhuǎn)矩； 禾口驅(qū)動信號產(chǎn)生器，所述的驅(qū)動信號產(chǎn)生器用于基于所計算的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生 所述轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器的驅(qū)動信號。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的層壓設(shè)備，其中所述轉(zhuǎn)矩計算器計算用于使 通過所述張力測量裝置測量的所述張力與所述參比張力相等所必需的所 述張力輥的轉(zhuǎn)矩。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的層壓設(shè)備，其中所述張力控制器進一步包括:存儲器，所述的存儲器用于可讀地存儲所述參比張力。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的層壓設(shè)備，其中所述張力測量裝置包括 測量輥，所述的測量輥用于與放置在其上的所述膜聯(lián)合旋轉(zhuǎn)；和 張力計，所述的張力計用于基于所述膜施加到所述測量輥上的壓力測量所述膜的張力。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的層壓設(shè)備，其中所述層壓輥是在夾緊所述 膜和所述基板的同時旋轉(zhuǎn)的輥對。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的層壓設(shè)備，所述層壓設(shè)備進一步包括 運送機構(gòu)，所述的運送機構(gòu)用于僅運送所述膜或運送所述膜和所述基板兩者，所述運送機構(gòu)使得運送速度在膜運送速度和接合速度之間改變， 所述膜運送速度是在僅所述膜通過所述層壓輥的時候設(shè)置的，而所述接合 速度是在將所述基板和所述膜接合的時候設(shè)置的；轉(zhuǎn)矩改變器，所述的轉(zhuǎn)矩改變器用于當(dāng)所述運送機構(gòu)改變所述運送速 度時，通過將轉(zhuǎn)矩指令輸入到所述張力控制器中，而改變所述轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器 的傳送轉(zhuǎn)矩。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的層壓設(shè)備，其中所述接合速度比所述膜運 送速度快，并且所述轉(zhuǎn)矩改變器在所述膜運送速度改變?yōu)樗鼋雍纤俣鹊?加速時期中減小所述傳送轉(zhuǎn)矩，并且在所述接合速度改變?yōu)樗瞿み\送速 度的減速時期中增大所述傳送轉(zhuǎn)矩。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的層壓設(shè)備，所述層壓設(shè)備進一步包括 路徑改變器，所述的路徑改變器用于在所述層壓輥的上游側(cè)改變所述膜的輸送路徑；和第一致動器，所述的第一致動器用于在基本上垂直于所述膜的輸送路 徑的方向上移動所述張力測量裝置，所述第一致動器根據(jù)通過所述路徑改 變器改變的所述輸送路徑來移動所述張力測量裝置，以保持所述膜的輸送 路徑長度不變。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的層壓設(shè)備，其中所述路徑改變器包括可移動輥，在所述的可移動輥上放置所述膜，所述膜的所述輸送路徑通過移動所述可移動輥而改變；和第二致動器，所述的第二致動器用于移動所述可移動輥。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的層壓設(shè)備，其中加熱所述層壓輥，以接合 所述膜。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的層壓設(shè)備，其中所述第二致動器垂直移動 所述可移動輥，并且在所述可移動輥被向下移動時，將所述膜與所述層壓 輥分離，從而防止所述膜被所述層壓輥加熱。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的層壓設(shè)備，其中所述膜包括基膜和形成在 所述基膜上的光敏性樹脂層，并且在將所述膜接合到所述基板上以后，在將所述光敏性樹脂層轉(zhuǎn)移到所 述基板上的狀態(tài)下，所述層壓設(shè)備進一步進行從所述基板剝離所述基膜的 步驟。
全文摘要
通過粉末離合器(43)將吸鼓(39)連接到電動機(42)。所述吸鼓在與膜(3)的運送方向相反的方向上旋轉(zhuǎn)，以對膜施加應(yīng)力。張力測量部(46)測量膜的張力，并且將測量的張力輸入到張力控制器(59)中。轉(zhuǎn)矩計算器(61)將測量的張力與從存儲器(60)讀取的參比張力進行比較，以計算用于使測量的張力與參比張力相等所必需的吸鼓的轉(zhuǎn)矩。將計算的轉(zhuǎn)矩輸入到驅(qū)動信號產(chǎn)生器(62)中，以產(chǎn)生用于得到計算的轉(zhuǎn)矩所必需的粉末離合器的控制信號?；诋a(chǎn)生的控制信號操作粉末離合器，以調(diào)節(jié)從電動機傳送到吸鼓的轉(zhuǎn)矩。
文檔編號B29C63/02GK101410241SQ20078001042
公開日2009年4月15日 申請日期2007年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月29日
發(fā)明者伊本賢一, 末原和芳 申請人:富士膠片株式會社