常规地，层压设备被用于其中将具有光敏性的膜等接合到玻璃基板、 半导体基板等的液晶生产线、半导体生产线等。在层压设备中，膜被重叠 在以预定的间隔连续供给的各个基板的一个表面上，并且一对层压辊(接合 构件)夹紧该基板和膜，以通过压力将它们接合。
膜包括：基膜、形成在基膜上的树脂层，以及层叠在树脂层上的保护 层。关于此膜，将保护层剥离，然后将树脂层接合到基板上。在此之后， 将基膜剥离，以仅将树脂层保留在基板上。
膜以条带的形状形成，并且被卷绕在内芯的周围。膜以膜卷的形式供 应。同时，为了改善层压设备的生产效率和操作效率，有时进行的是，将 膜的前端和后端连接，以形成膜串。从而，减轻了膜卷的更换操作。
在上述层压设备中，在基板和膜的接合以后，通过光学监测器监测基 板的表面状况，以检测并移除空隙、膜皱纹等的缺陷接合。在日本专利公 开公布2005-212488中所述的层压设备中，检测并移除了归因于膜本身的 缺陷，以防止归因于膜本身的缺陷而引起的缺陷产品。
在刚好在接合以前检查膜的情况下，层压设备需要安置有检查装置。 在此情况下，出现的问题在于层压设备的成本提高。而且，在改变膜的种 类的情况下，有时需要改变检查装置。由于此原因，成本进一步提高。通 常，在膜的生产线中，在生产以后检查膜。对检查过的膜进行再次检查是 无用的。此外，由于刚好在接合以前检测膜缺陷部分，不可能预先对整个 膜制定使用计划。存在的问题在于膜的损耗增加。
同时，当已经供给膜的接合部分时，常规的层压设备暂时停止。在操 作工手动推进膜，以使得接合部分通过以后，此类型的设备重新启动。然 而，这种方式导致操作时间的损失，以及膜在接合部分之前和之后的损失 增加。
本发明的一个主要目的是提供其中减少膜的损失并且改善操作效率的 层压方法和设备。

为了达到以上目的和其它目的，根据本发明的层压方法包括下列步骤： 得到表示从膜卷牵引出的膜的缺陷部分的位置和面积的缺陷部分信息。通 过接合装置，将膜接合到基板，所述的接合装置可以将膜压在基板上的第 一状态和从膜上分离的第二状态之间变化。该层压方法进一步包括下列步 骤：检测膜的运送位置；基于缺陷部分信息和膜的运送位置，识别缺陷部 分的运送位置；并且基于缺陷部分的运送位置，判断缺陷部分是否正在通 过接合装置。该层压方法进一步包括下列步骤：在缺陷部分通过接合装置 时，将接合装置设置为第二状态，并且停止向接合装置供给基板。
在一个优选实施方案中，膜包括基膜和形成在基膜上的光敏性树脂层， 并且层压方法进一步包括下列步骤：在将膜接合到基板上以后，在将光敏 性树脂层转移到基板上的情况下，从基板上剥离基膜。
可以从安置在膜卷上的信息存储介质中读取缺陷部分信息。在另一种 方式中，可以从膜卷中读取ID信息，并且基于该ID信息，可以从计算机 在线接收缺陷部分信息。所述计算机存储所述缺陷部分信息，从而将此信 息与ID信息联系起来。
优选的是，接合装置是一对辊，所述一对辊用于将膜和基板在它们的 运动过程中接合。此外，优选的是，将缺陷部分在通过接合装置以后切除 并弃除。顺便提及，该缺陷部分包括膜的连接部分。
根据本发明的层压设备包括：膜运送装置、基板供给装置、接合装置、 输入装置、运送位置检测器和控制器。膜运送装置沿通道运送从膜卷牵引 出的膜。基板供给装置以预定的间隔将基板供给到通道中，从而使基板与 膜面对。在通道上运送膜和基板时，接合装置通过压制膜和基板而将膜接 合到基板上。接合装置可以在将膜压在基板上的第一状态和从膜上分离的 第二状态之间变化。输入装置输入表示膜缺陷部分的位置和面积的缺陷部 分信息。运送位置检测器检测膜的运送位置。控制器控制膜运送装置、基 板供给装置和接合装置。控制器进行下列步骤：基于膜的运送位置和从输 入装置输入的缺陷部分信息，识别缺陷部分的运送位置。控制器进一步进 行下列步骤：基于缺陷部分的运送位置，判断缺陷部分是否正在通过接合 装置；并且在缺陷部分通过接合装置时，将接合装置设置为第二状态，并 且停止基板的供给。
在一个优选的实施方案中，膜包括基膜和形成在基膜上的光敏性树脂 层，并且层压设备进一步包括基膜剥离装置，所述基膜剥离装置用于在将 膜接合到基板上以后，在将光敏性树脂层转移到基板上的情况下，从基板 剥离基膜。
优选的是，接合装置是一对辊，所述一对辊用于将膜和基板在它们的 运动过程中接合。
输出装置可以从安置在膜卷上的信息存储介质读取缺陷部分信息。该 信息存储介质可以以接触方式、非接触方式以及光学方式中的任何一种读 取。在另一种方式中，输入装置可以包括读取器和通信装置。读取器从膜 卷的信息存储介质读取ID信息。基于该ID信息，通信装置从计算机在线 接收的缺陷部分信息。计算机存储缺陷部分信息，从而将此信息与ID信 息联系起来。
优选的是，层压设备进一步包括缺陷部分弃除装置，所述的缺陷部分 弃除装置用于在缺陷部分通过接合装置以后切割并弃除缺陷部分。
根据本发明的层压方法和设备，在不使用膜缺陷部分的情况下进行接 合，从而防止由于缺陷部分所引起的缺陷接合。此外，由于自动移除了缺 陷部分，因此防止了由于缺陷部分的移除所导致的操作效率和生产效率的 劣化。
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基板的透视图；
图2是显示膜的层结构的截面图；
图3A至3F是显示层压设备的接合过程的示意图；
图4是显示膜缺陷部分的一个实例的展开图(development view)；
图5是显示膜卷的透视图；
图6是显示层压设备的结构的示意图；
图7A至7B是显示接合区域的结构的示意图；
图8是显示层压设备的结构的方块图；
图9是显示接合过程的流程图；
图10是显示另一个实施方案的层压设备的方块图；和
图11是显示另一个实施方案的层压设备的接合过程的流程图。
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接合了膜的基板2的透 视图。基板2是由例如透明玻璃和塑料制成的薄板。基板2用于液晶显示 器、等离子体显示器等中使用的滤色片的基底(base)。附图标记9表示构 成滤色片的光敏性树脂层。光敏性树脂层9是要接合到基板2上的膜3(参 见图2)的一部分。在将光敏性树脂层9接合到基板2上以后，通过曝光、 显影和清洗，将预定的图案留在基板2上，以构成滤色片。
顺便提及，如果在基板2的侧面(lateral side)曝光光敏性树脂层9，并 且加工中出现的灰尘粘附到图案上，则导致不良产品。鉴于此，光敏性树 脂层9的接合面积适宜于小于基板2。从而，在光敏性树脂层9的周围曝 光基板2的接合表面，使得所述基板2的接合表面具有框样形状。以下， 将此框形部分称为外框2a。
图3A至3F是显示用于将膜3接合到基板2上的过程的示意图。图3A 显示膜3的外部形状，所述膜3是膜的条带，并且为了设置到层压设备中 而被作为膜卷6卷绕。如图2的截面图中所示，膜3是包括光敏性树脂层 并且具有其中层叠了多个层的多层结构的层状产品。膜3是由从底部开始 以下列顺序层叠的基膜8、光敏性树脂层9和保护膜10组成的。由于各个 层具有挠性，因此即使以卷的形式卷绕这些层，这些层也不会被损坏。
图4显示从膜卷6牵引出的膜3的展开状态。为了通过减少膜卷6的 更换操作而改善层压设备的生产效率和操作效率，将膜3的前端和后端连 接，以形成膜串。如果将膜3的连接部分5接合到基板5上，则转移到基 板2上的光敏性树脂层9被中途分开。由于此原因，不将连接部分5用于 接合到基板2上。
同时，在制备膜3时，有时在膜3上部分地导致厚度不均匀性、脱色 等的缺陷7。鉴于此，在制备膜3时，进行缺陷位置检查，以检测缺陷7 的位置P和范围S。在缺陷位置检查中，还检测连接部分5的位置和范围。
如图5中所示，将作为信息存储装置熟知的射频IC芯片11附着到膜 卷6的内芯4的外部圆周4a上。该射频IC芯片11存储通过上述缺陷位 置检查所得到的缺陷部分信息。例如，存储的缺陷部分信息涉及从膜3的 前沿3c延伸到连接部分5和缺陷7的长度，并且还涉及每个连接部分5 和缺陷的面积。顺便提及，可以将射频IC芯片11嵌入内芯4的外部圆周 4a中。
例如图3B中所示，将设置到层压设备的膜3从膜卷6牵引出。然后， 以两个间隔L1和L2切割保护膜10。间隔L1是将要被接合到基板2的区 域的长度。间隔L2是介于长度L1的区域之间的空间的长度。尽管保护膜 10通过切割变成了片材样形状，但是保护膜10继续保留在光敏性树脂层 9上，而没有从其上剥离。此加工称为半-切割加工，并且在交替使用两个 间隔L1和L2的条件下，对膜3连续进行。以下，将已经进行了半-切割 加工的部分称为半-切割部分3a，而将已经以间隔L2进行了半-切割加工 的区域称为残留区域3b。
如图3C所示，将搭接标签13附着到已经进行了半-切割加工的片材状 保护膜10a和10b上，使其横跨残留区域3b。该搭接标签13被附着到在 前的片材形保护膜10a的后端以及在后的片材状保护膜10b的前端。当将 保护膜10从膜3上剥离时，例如图3D中所示，以片材状切割的保护膜 10被搭接标签13以料片(web)-样形式连续剥离。在这点上，为了在剥离 保护膜10时使保护膜10的残留区域3b保留在膜3上，没有将搭接标签 13附着到残留区域3b上。
如图3E中所示，将剥离了保护膜10的膜3翻转，并且将光敏性树脂 层9接合到基板2的上表面。在接合时间，通过一对层压辊16a和16b压 制基板2和膜3。通过电动机17旋转层压辊16a。利用它，基板2和膜3 被接合并且同时运送。
同时，依次连续供给基板2以与光敏性树脂层9接合。考虑到接合准 确度的变化，例如当基板2的供给间隔为20±5mm，并且外框2a在供给 方向上的长度L3为1至5mm时，半-切割间隔L2成为通过下列方法计 算的长度：将基板2的供给间隔加上供给方向上的在前和随后侧的两个基 板2的外框2a。
如图3F中所示，在将光敏性树脂层9接合到基板2以后，剥离基膜8。 这样，仅光敏性树脂层9保持在基板2上，并且得到图1中所示的状态。 顺便提及，基膜8可以在料片状态下被剥离(以下称为连续类型)，并且可 以在切割成相应于每一个基板的片材形状以后被剥离(以下称为片材类 型)。
图6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将基 板2和膜3在连续运送它们的同时接合。层压设备20包括：用于供应膜3 的膜供应区21、用于将基板2和膜3接合的接合区22、用于加热并供给 基板2的基板加热区23、用于在完成接合后冷却基板2的基板冷却区24， 以及用于从膜3上剥离基膜8的基底剥离区(base peeling zone)25。
在层压设备20中，将第一清洁室29a和第二清洁室29b通过间壁28 隔开。第一清洁室29a包含膜供应区21。第二清洁室29b包含接合区22、 基板加热区23、基板冷却区24和基底剥离区25。第一和第二清洁室29a 和29b通过通孔28a连接。
在基板加热区23中，通过机械手34将包含在基板存储器33中的基板 2取出，并且将其供应到基板输运机构35。将在基板输运机构35中被加 热的基板2供给到接合区22中。在基板冷却区24中，通过冷却机构37 冷却在接合区22中接合了膜3的基板2。在基膜剥离区25中，通过基膜 剥离机构39从膜3上剥离基膜8，以得到仅粘合有光敏性树脂层9的基板 2。另外，通过测量单元40测量光敏性树脂层9的接合位置，然后通过机 械手41将基板2装载到加工后的基板的存储器42中。
膜供应区21包括膜推进机构57、加工机构59、标签附着机构60和剥 离机构61。膜推进机构57容纳有其中以卷的形式卷绕膜3的膜卷6，并 且从该膜卷6推进膜3。加工机构59对推进的膜3的保护膜10进行半- 切割加工。标签附着机构60将搭接标签13粘贴在保护膜10上。剥离机 构61以预定的间隔从膜3上剥离保护膜10。
IC芯片读取器62被布置在膜推进机构57中，作为用于从内芯4的射 频IC芯片11读取缺陷部分信息的信息读取器。通过IC芯片读取器62读 取的缺陷部分信息被输入进入到控制整个增压设备20的层压过程控制器 50(参见图8)中。
而且，膜推进机构57安置有用于与放置于其上的膜3联合旋转的检测 辊54，以及用于检测所述检测辊54的旋转的旋转计数传感器55。同时， 在接合区22中，布置有前沿传感器56，以在层压设备20的启动时间，检 测从膜卷6牵引出的膜3的前沿。旋转计数传感器55和前沿传感器56的 检测信号被输入进入到层压过程控制器50中，以基于输入的检测信号计 算膜3的运送位置。这些部件构成用于检测膜3的运送位置的运送位置检 测器。
接合区22包括：用于控制膜3的张力的张力控制机构65、基板2和 膜3被发送到其中的通道66，以及布置在通道66的接合机构67。通过接 合机构67，将通过剥离保护膜10而暴露的光敏性树脂层9接合到基板2 上。在接合机构67的接合位置的上游侧布置防止接触机构68、预热器69 和检测照相机70。在使膜停止时，并且在进行准备时，为了从层压辊上分 离膜3并且防止热影响，防止接触机构68改变将要被发送进入到接合机 构67中的膜3的输送路径。预热器69将膜3预加热至预定的温度。检测 照相机70检测膜3的半-切割部分。
图7A是显示其中接合机构67等布置在其中的通道66的结构的示意 图。接合机构67包含被垂直安置并且加热到预定温度的层压辊75a和75b。 各个层压辊75a和75b由通过金属等制成的柱状内芯以及涂布该内芯的周 边的硅橡胶等的弹性材料组成。支承辊76a和76b分别与层压辊75a和75b 的周边接触。层压辊75a由脉冲电动机旋转，以在与层压辊75b一起将膜 3和基板2夹在中间并且运送的同时，将光敏性树脂层9接合到基板2上。
层压辊75b和支承辊76b可以在压制基板2和膜3的压制位置和从基 板2上分离的撤离位置之间垂直移动。通过包括气缸装置、螺线管等的致 动器80使支承辊76b垂直移动。层压辊75b与支承辊76b的垂直移动联 合移动。顺便提及，通过辊夹持器81以及经由致动器80使支承辊76b垂 直移动。辊夹持器81例如通过电动机和凸轮机构进行支承辊76b的垂直 移动，以经由支承辊76b将层压辊75b压在基板2上。
在接合机构67的下游侧，布置上游膜运送辊85a、85b和下游膜运送 辊86a、86b，以在层压设备20的启动时间仅运送膜3。而且，布置上游 基板运送辊87a、87b和下游基板运送辊88a、88b，以在基板2和膜3的 接合时间同时运送基板2和膜3。此外，布置用于帮助基板2的移动的辅 助辊89，使其与放置在其上的基板2联合旋转。通过未示出的电动机，使 上游膜运送辊85a、下游膜运送辊86a、上游基板运送辊87a和下游基板运 送辊88a旋转，并且其它的辊与基板2和膜3的移动联合旋转。
通过辊移动单元或致动器92至97，分别使辊85b、87a、87b、86b、 88a和89垂直移动。当仅运送膜3时，将上游膜运送辊85b和下游膜运送 辊86b移动到这些辊与膜3的光敏性树脂层9接触的运送位置。此外，将 上游基板运送辊87a和87b、下游基板运送辊88a和辅助辊89移动到从膜 3上分离的撤离位置，并且防止其与光敏性树脂层9接触并且由此被污染。
同时，如图7B中所示，当将基板2和膜3接合并运送时，将上游基 板运送辊87a和87b、下游基板运送辊88a和辅助辊89移动到这些辊与基 板2以及膜3的基膜8接触的位置。此时，将上游膜运送辊85b和下游膜 运送辊86b移动到这些辊从基板2上分离的撤离位置。利用它，防止了在 膜3的运送时间粘合到这些辊上的光敏性树脂层9污染基板2。
顺便提及，附图标记71表示用于在操作开始时，切割膜3的前端的端 部切割机构，而附图标记72表示用于在设备中出现问题时，在基板2之 间切割膜3的中部切割机构。此外，附图标记100表示用于在将通过端部 切割机构90切割的膜3从通道66弃除时的导引膜3的辅助辊。端部切割 机构71和辅助辊100组成处置单元。
如图8中所示，层压设备20由层压过程控制器50整个控制。例如， 对层压设备20的各个功能部分提供有基板加热控制器51、层压控制器52 和基底剥离控制器53。这些控制器51、52和53经由过程网络连接，并且 由层压过程控制器50控制。层压过程控制器50被经由工厂网络连接到工 厂CPU 49，以基于从工厂CPU 49发送的指令信息(条件设置和生产信息) 而进行操作管理和生产管理的生产信息处理。
层压过程控制器50还用作用于基于缺陷部分信息和膜3的运送位置而 弃除缺陷7和连接部分5的控制器，所述缺陷部分信息是从IC芯片读取 器62输入的，而所述膜3的运送位置是从旋转计数传感器55和前沿传感 器56的检测信号计算的。
基板加热控制器51控制基板加热区23，而基膜剥离控制器53控制基 底剥离区25。层压控制器52控制膜供应区21、接合区22和基板冷却区 24。同时，层压控制器52作为整个过程的主管(master)控制各个功能部分。
接着，通过参考图9中所示的流程图，以下描述以上实施方案的操作。 作为对于操作层压设备20的准备，将膜卷6设置到推进机构57中。此时， 通过IC芯片读取器62读取存储在射频IC芯片11中的缺陷部分信息，并 且将其输入进入到层压过程控制器50中。
连续地，手动地从膜卷6牵引出膜3，并且将它的前沿3c设置在通道 66的下游膜运送辊86a和86b之间。将膜3的手动牵引的部分弃除，而没 有将其用于接合到基板2。当层压装置20被保持在准备状态下时，将通道 66的各个辊移动到撤离位置。从而，防止了各个辊被光敏性树脂层9污染。
通过启动层压设备20，层压控制器52控制致动器92和95，以将上游 膜运送辊85b和下游膜运送辊86b向上移动到运送位置，如图7A中所示。 另外，层压控制器52旋转未示出的电动机，以经由辅助辊100向下运送 膜3。
在膜3的运送时间的早期阶段，通过前沿传感器56检测前沿3c，并 且通过旋转计数传感器55检测辊54的旋转。这些传感器的检测信号以及 缺陷部分信息被输入进入到层压过程控制器50中。基于输入的检测信号， 层压过程控制器50计算膜3的运送位置。将膜3计算的运送位置与缺陷 部分信息进行核对，以识别连接部分5和缺陷7的运送位置。
在运送膜3的手动牵引的部分以后，层压过程控制器50用端部切割机 构71切割膜3，并且将切割的膜3弃除。然后，将基板2适时地供给到接 合区22中，从而避免连接部分5和缺陷7。
如图7B中所示，层压控制器52将层压辊75b和支承辊76b移动到压 制位置，以将基板2和膜3接合。此外，层压控制器52控制致动器92至 97，以将上游膜运送辊85b和下游膜运送辊86b移动到撤离位置，并且将 上游基板运送辊87a和87b、下游基板运送辊88a以及辅助辊89移动到运 送位置。利用它，在没有将已经粘附到膜运送辊85b和86b上的光敏性树 脂层9转移到基板2的情况下，运送基板2和膜3。
当连接部分5和缺陷7达到接合区22时，层压过程控制器50控制基 板加热控制器51，使得不将基板2供给到接合区22中。此外，如在图7A 中所示，层压过程控制器51控制层压控制器52，以将层压辊75b、上游 基板运送辊87a和87b、下游基板运送辊88a和辅助辊89移动到撤离位置。 此时，上游膜运送辊85b和下游膜运送辊86b被移动到运送位置，以仅转 移膜3并且使得缺陷部分通过接合机构67的压制位置。
通过端部切割机构71切割已经通过接合机构67的压制位置的膜3缺 陷部分，并且经由辅助辊100将其向下弃除。
在缺陷部分已经通过接合机构67以后，重新开始供给基板2。另外， 将层压辊75b移动到压制位置，以将基板2和膜3接合。此外，将上游膜 运送辊85b和下游膜运送辊86b移动到撤离位置。此时，将上游基板运送 辊87a和87b、下游基板运送辊88a和辅助辊89移动到运送位置。在此条 件下，将相互接合的基板2和膜3运送到基板冷却区24。
如上所述，防止了将膜3缺陷部分接合到基板2上。因而，防止了由 膜3缺陷部分所引起接合缺陷。而且，由于缺陷部分被自动移除，因此改 善了操作效率和生产效率。此外，由于可以在接合开始以前得到膜的缺陷 部分信息，因此可以经济地使用膜。而且，由于膜3缺陷部分被切割并弃 除，因此防止了缺陷部分被误用。
在以上实施方案中，附着到内芯4的射频IC芯片11被用作信息存储 构件。然而，还可以使用IC标记物和其上印刷有条形码或二维条形码的 标签。除内芯4的外部圆周4a之外，还可以将信息存储构件附着到内芯4 的内侧、它的端面，以及用于密封膜卷6的前缘的标签。关于附着方法， 可以使用粘附、嵌入等的各种方法。具体地，当以非接触方式读取信息时， 没有必要将信息存储构件暴露于外面。
在以上实施方案中，从作为信息存储构件的射频IC芯片11中读取缺 陷部分信息。然而，可以在线接收缺陷部分信息。在以下所述的另一个实 施方案中，缺陷部分信息是在线读取的。在此实施方案中，通过相同的附 图标记表示与上述实施方案的部件同样的部件，并且省略对它们的详细描 述。
在图10中所示的层压设备110中，附着到膜卷的射频IC芯片将膜卷 的识别信息作为其ID信息存储。该识别信息由IC芯片读取器111读取并 且被输入到层压过程控制器112中，并且通过所述层压过程控制器112， 所述膜卷的识别信息被经由工厂网络发送到工厂CPU 113中。
工厂CPU 113存储已经在膜卷的生产线中进行的缺陷位置检查的结 果，从而将这些结果与膜卷的识别信息联系起来。基于从层压过程控制器 112输入的识别信息，选择与之相应的缺陷位置信息，并且将其通过工厂 网络发送到层压过程控制器112。
与上述实施方案类似，基于计算的膜的运送位置和接收的缺陷部分信 息，层压过程控制器112识别缺陷部分的运送位置。然后，与上述实施方 案相类似地将基板和膜接合。
在此实施方案中，射频IC芯片被用作用于存储膜卷的识别信息的存储 构件。然而，还可以使用IC标记物和其上印刷有条形码或二维条形码的 标签。
上述实施方案涉及其中没有切割膜3的情况下剥离基膜8的连续类型。 然而，可以将本发明用于片材类型，在所述片材类型中，在切割每个基板 2的膜3以后，剥离基膜8。此外，在上述层压设备中，将膜3的一个条 带接合到基板2上。然而，可以将本发明用于其中将多个膜条带平行地接 合到基板上的另一种层压设备。在此情况下，各个膜的缺陷部分被自动移 除。此外，在上述层压设备中，将光敏性树脂层形成在滤色片的玻璃基板 上。然而，可以将本发明应用到用于其它产品的层压设备。
工业实用性
本发明优选用于其中自动移除膜缺陷部分的层压方法和设备。