(57)【要約】    【課題】  基板を支持する支持部が、基板の搬送を行うために変位する場合であっても、振動を加えることができ、反り及び気泡の発生を防止可能な貼合装置及び貼合方法を提供する。    【解決手段】  ディスク用の基板Ｐ１，Ｐ２が載置されるターンテーブル１、重ね合わされた基板Ｐ１，Ｐ２を貼り合せる貼合部２、貼り合せ後のディスクＤに振動を加える振動部３、紫外線を照射する紫外線照射部５とを備える。ターンテーブル１上のサセプタ４に載置されたディスクＤを、上部から押圧する付勢プレート３１に、振動子３３を設ける。付勢プレート３１を、支柱部３２を介して昇降可能に構成する。【選択図】  図２
2006277904.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板を接着層を介して貼り合せる貼合装置において、
少なくとも一方の基板側から付勢することにより、一対の基板を貼り合せる押圧部と、
前記押圧部による貼り合せ後、少なくとも一方の基板に接して振動を与える振動部とを備えたことを特徴とする貼合装置。
【請求項２】
一対の基板を接着層を介して貼り合せる貼合装置において、
一方の基板を支持するとともに搬送する支持部と、他方の基板を前記支持部に支持された基板に押し付ける押圧部とを有し、
前記押圧部は、前記支持部に接離する方向に移動可能に設けられるとともに、前記他方の基板側から振動を与える振動部を備えたことを特徴とする貼合装置。
【請求項３】
前記支持部は、ターンテーブルであることを特徴とする請求項２記載の貼合装置。
【請求項４】
一対の基板を接着層を介して貼り合せる貼合方法において、
一対の基板を貼り合せた後、
少なくとも一方の基板側から振動を与えることを特徴とする貼合方法。
【請求項５】
一対の基板を接着層を介して貼り合せる貼合方法において、
支持部によって支持されながら搬送される一方の基板に対して、他方の基板を押し付けた際に、振動を与えることを特徴とする貼合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、光ディスクのような平板状の記録媒体を製造する際に、一対の基板を貼り合わせるための貼合装置及び貼合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ディスクや光磁気ディスク等の光学読み取り式の円盤状記録媒体は、再生専用のものや、記録された情報の書き換えが可能なものなど、多種多様な規格のものが普及している。かかる記録媒体は、基板に形成された記録面を保護したり、記録面の多層化による高密度記録を実現するために、一対の基板を、接着層を介して貼り合せることによって製造されている場合が多い。
【０００３】
このような貼り合わせ型ディスクの製造は、例えば、以下のように行われる。すなわち、２枚のポリカーボネート製の基板を射出成型し、スパッタ室においてスパッタリングによってレーザ反射用の金属膜（記録膜）を形成する。そして、２枚の基板の接合面に、紫外線硬化型の接着剤を塗布し、スピンコートによって接着剤を展延する。スピンコートとは、基板の中心の周囲に接着剤を塗布した後、基板を高速スピンさせることにより、基板上に接着剤による薄い膜（接着層）を形成するものである。
【０００４】
このように接着層を形成した一対の基板は、真空室に挿入され、真空中で互いの接着層が貼り合わされる。さらに、互いに貼り合わされた基板を真空室から大気圧に出し、全体に紫外線を照射することにより、接着剤を硬化させる。これにより、２枚の基板は強固に接着され、ディスクが完成する。
【０００５】
ところで、上記のように製造されたディスクは、情報の読み書きに用いられるレーザが照射されたときに、安定してスポットが形成されるように、硬化後の接着層に気泡が残存せず、反りや歪みのない平坦なものとなることが望ましい。特に、ディスクの記録データ領域が２層となっているＤＶＤにおいては、信号を読み取り若しくは書き込むレーザ光が接着層を透過する。その際、接着層に気泡が残存していると、読み取りエラーや、書き込みエラーが生じてしまう。
【０００６】
真空中での貼り合せにより巻き込まれる気体による気泡は低減できる。しかし、真空排気によって発生する放出ガスの残存や不均一な塗布厚により生ずる空間（ガス溜りや真空泡）が残ることで、気泡が残存してしまう問題がある。例えば、図２１（ａ）に示すように、真空貼り合せ時の一対の基板Ｐにおける接着剤Ｂは、ぬれ性の違いによる接着面のうねりが発生している。そして、図２１（ｂ）に示すように、大気開放された際の接着剤Ｂからの蒸発成分の凝縮・溶解スピードで空間Ｃ（泡）のなくなるスピードが決まる。
【０００７】
このような気泡を低減させる技術として、特許文献１には、下側となる下基板を保持テーブルによって保持し、貼り合せ時に、保持テーブルを振動させて点接触させる技術が提案されている。
【特許文献１】特開２００３−２０３４０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、現在では、ディスクを大量生産するために、複数の基板を回転するターンテーブルに載置した状態で搬送しながら、順次、貼り合せ、紫外線照射等を行う場合が多い。しかし、このような回転するターンテーブルに、基板を振動させるための部材を配設することは、振動する部材の電源や制御装置との導通確保が難しい。また、ターンテーブル上には、基板が載置されるポジションが複数設けられているため、全てのポジションに振動部材を配設する必要があり、コストがかかる。
【０００９】
さらに、ターンテーブルは、固定された台に比べると不安定であるため、振動部材を所望の周波数で振動させても、それが有効に基板に伝達され難い。特に、ターンテーブル上に、基板を載せたサセプタを載置する場合には、サセプタが介在しているため、所望の振動数を得ることは困難となる。そして、サセプタ上にディスクをバキュームチャックするための構造を有しているような場合には、ターンテーブルやサセプタに振動部材を配設することは、より一層難しくなる。
【００１０】
本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、基板を支持する支持部が、基板の搬送を行うために変位する場合であっても振動を加えることができ、反り及び気泡の発生を防止可能な貼合装置及び貼合方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記のような目的を達成するため、請求項１の発明は、一対の基板を接着層を介して貼り合せる貼合装置において、少なくとも一方の基板側から付勢することにより、一対の基板を貼り合せる押圧部と、前記押圧部による貼り合せ後、少なくとも一方の基板に接して振動を与える振動部とを備えたことを特徴とする。
請求項４の発明は、一対の基板を接着層を介して貼り合せる貼合方法において、一対の基板を貼り合せた後、少なくとも一方の基板側から振動を与えることを特徴とする。
【００１２】
以上のような請求項１及び４の発明では、一旦貼り合せた後の基板に対して振動を加えるので、貼り合せ用の部材とは関係なく、また、基板を支持しながら搬送する部材とは関係なく、振動のための部材を配置でき、所望の条件の振動が容易に得られる。
【００１３】
請求項２の発明は、一対の基板を接着層を介して貼り合せる貼合装置において、一方の基板を支持するとともに搬送する支持部と、他方の基板を前記支持部に支持された基板に押し付ける押圧部とを有し、前記押圧部は、前記支持部に接離する方向に移動可能に設けられるとともに、前記他方の基板側から振動を与える振動部を備えたことを特徴とする。  請求項５の発明は、一対の基板を接着層を介して貼り合せる貼合方法において、支持部によって支持されながら搬送される一方の基板に対して、他方の基板を押し付けた際に、振動を与えることを特徴とする。
【００１４】
以上のような請求項２及び５の発明では、支持部が一方の基板を支持しながら搬送のために変位する場合であっても、貼り合わせ時には、押圧部によって一方の基板に押し付けられる他方の基板側から、振動部によって振動を加えることができるので、所望の条件の振動が容易に得られる。
【００１５】
請求項３の発明は、請求項２記載の貼合装置において、前記支持部は、ターンテーブルであることを特徴とする。
以上のような請求項３の発明では、回転するターンテーブル側ではなく、押圧部側に振動部が設けられているので、振動部を所望の周波数で振動させた場合、それが有効に基板に伝達される。
【発明の効果】
【００１６】
以上、説明したように、本発明によれば、基板を支持する支持部が、基板の搬送を行うために変位する場合であっても振動を加えることができ、反り及び気泡の発生を防止可能な貼合装置及び貼合方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、本発明の実施の形態（以下、実施形態と呼ぶ）について、図面を参照して具体的に説明する。
［第１の実施形態］
［装置の構成］
まず、本実施形態に使用する貼合装置（以下、本装置と呼ぶ）の構成を、図１を参照して説明する。なお、本装置は、ディスクの製造装置の一部を構成するものであり、本装置の上流工程に配設される基板の成型装置及び金属膜の形成装置、各装置間で基板を受け渡す機構等については、公知のあらゆる技術を適用可能であるため、説明を省略する。
【００１８】
すなわち、本装置は、図１に示すように、ディスク用の貼り合せ前の基板Ｐ１，Ｐ２が投入され載置されるターンテーブル１、基板Ｐ１，Ｐ２を貼り合せる貼合部２、基板Ｐ１，Ｐ２を貼り合せた後のディスクＤに振動を加える振動部３、紫外線を照射して接着剤を硬化させる紫外線照射部５とを備えている。ターンテーブル１には、サセプタ４に載置された基板Ｐ１を投入する第１の投入ポジション１１、基板Ｐ２を投入する第２の投入ポジション１２、貼合部２に対応する貼り合せポジション１３、振動部３に対応する振動ポジション１４、紫外線照射部５に対応する照射ポジション１５、完成ディスクＤを次工程に搬出する搬出ポジション１６を有している。このターンテーブル１は、図示しない駆動機構によって、上記のような各ポジションに合わせて、間欠回転するように構成されている。
【００１９】
振動部３は、図２に示すように、貼り合せ後のディスクＤを下方に付勢する付勢プレート３１、付勢プレート３１を昇降させる支柱部３２、付勢プレート３１を振動させる振動子３３を備えている。付勢プレート３１は、ターンテーブル１の上部に配置された円形のプレートである。支柱部３２は、付勢プレート３１の上面の中心に取り付けられ、図示しない昇降機構によって、ターンテーブル１の上部に昇降可能に設けられている。
【００２０】
振動子３３は、電圧の印加により振動を生じるピエゾ素子等の圧電素子であり、支柱部３２の近傍から貼り合せプレート２１の外縁近傍に亘る位置に、放射状に３つ配設されている。この振動子３３は、支柱部３２内に配設された図示しないリードを介して、制御装置に接続されている。
【００２１】
ターンテーブル１の回転及び速度調整、支柱部３２を昇降させる昇降機構の作動、振動子３３への印加電圧の調整及び印加タイミング等は、制御装置によって制御することにより行われる。この制御装置は、例えば、専用の電子回路若しくは所定のプログラムで動作するコンピュータ等によって実現できる。従って、以下に説明する手順で本装置の動作を制御するためのコンピュータプログラム及びこれを記録した記録媒体も、本発明の一態様である。
【００２２】
［作用］
以上のような本装置によって、貼り合せ後のディスクＤに振動を加える方法を、図１〜５の構成図、図６のフローチャートを参照して説明する。まず、間欠回転するターンテーブル１へ、以下のように基板Ｐ１，Ｐ２が投入される。すなわち、図１に示すように、前工程において記録膜が形成され、上面に接着剤が塗布された基板Ｐ１が、サセプタ４に載置された状態で、第１の投入ポジション１１からターンテーブル１上に投入される（ステップ６０１）。また、前工程において記録膜が形成され、接着剤が塗布された基板Ｐ２は、接着剤の塗布面を下にして真空チャック等によって保持され、第２の投入ポジション１２において、基板Ｐ１上に投入される（ステップ６０２）。
【００２３】
このように重ねられた基板Ｐ１，Ｐ２は、ターンテーブル１の回転に従って貼合部２に移動して、貼り合わされる（ステップ６０３）。貼り合された後のディスクＤは、図２に示すように、ターンテーブル１の回転により振動部３に搬入される（ステップ６０４）。その後、図３及び図４に示すように、支柱部３２が下降することにより、付勢プレート３１がディスクＤを下方に付勢する（ステップ６０５）。そして、図５に示すように、振動子３３へ電圧を印加することにより、ディスクＤに振動を加える（ステップ６０６）。このように、付勢プレート３１が、貼り合せ後のディスクＤを押圧しながら振動を加えることにより、接着剤内部の気泡の発生が抑制され、塗布時のプロファイルに関係なく再流動して、反り等が防止される。
【００２４】
次に、付勢プレート３１が上昇し（ステップ６０７）、ターンテーブル１が回転して、ディスクＤが紫外線照射部５へ移動する。紫外線照射部５においては、光源から紫外線が照射され、接着剤が硬化する（ステップ６０８）。そして、搬出ポジション１６へ移動したディスクＤは、サセプタ４とともに他の工程へと排出される（ステップ６０９）。
【００２５】
［効果］
以上のような本実施形態によれば、回転するターンテーブル１がディスクＤを支持しながら搬送する場合であっても、貼り合せの後に、付勢プレート３１によって直接振動を加えることができるので、所望の条件の振動が容易に得られる。従って、振動による気泡の発生防止効果を確実に得られるとともに、貼り合わされるディスクＤのゆがみを矯正して反りを防止できる。
【００２６】
また、振動子３３は、回転するターンテーブル１側ではなく、付勢プレート３１側に設けられているので、制御装置等との接続が容易であるとともに、配置しやすい。そして、ターンテーブル１との間にサセプタ４が介在していても、ディスクＤに直接振動を与えることができるため、常に所望の条件での振動が可能となり、製品のバラつきが生じ難い。さらに、複数の振動子３３の振動順序や振動数を変えることによっても、振動条件を変えることができる。
【００２７】
また、ターンテーブル１のポジションごとに振動子３３を設ける必要がないので、コストがかからない。特に、既存のターンテーブル１による搬送装置に、振動部３を追加するだけで、振動貼り合せを実現できる。また、貼り合せは真空中で行うので、気泡の発生をより一層防止することができる。
【００２８】
［実施例］
以上のような実施形態による実験結果を、図１９及び２０に示す。本実験は、例えば、ＤＶＤ等のための基板を貼り合せたものであり、半透明層を形成した基板と全反射層を形成した基板を貼り合せた後、振動を加えた場合の接着層における気泡数を測定したものである。
【００２９】
貼り合せ後の振動条件は、以下の通りである。すなわち、ピエゾ素子の振動周波数４００Ｈｚ、印加電圧１００％、付勢プレートによる押し付け力０．５ＭＰａとして、図１９は押し付け時間を２ｓｅｃとした場合、図２０は押し付け時間と振動印加時間を一致させた場合である。このような実験の結果、図１９、２０に示すように、振動の印加時間が長いほど、気泡数が低減していることは明らかである。特に、１ｓｅｃ以上印加すれば、気泡を大幅に減少させることができる。
【００３０】
［第２の実施形態］
［装置の構成］
本実施形態は、基本的には上記の実施形態と同様である。但し、本実施形態においては、独立した振動部は省略され、貼合部２における貼り合せ時に振動を加えることができる構成となっている。すなわち、図７に示すように、貼合部２における貼り合せプレート２１は、貼り合せ前の基板Ｐ２を下方に押圧する押圧部であり、第１の実施形態における付勢プレート３１と同様の構成である。支柱部２２、振動子２３も、第１の実施形態における支柱部３２、振動子３３と同様である。
【００３１】
さらに、貼合部２は、貼り合される基板Ｐ１，Ｐ２の周囲を覆う真空チャンバ２４を備えている。真空チャンバ２４は、サセプタ４上の基板Ｐ１，Ｐ２、貼り合せプレート２１を覆う容器形状であり、支柱部２２とともに若しくは支柱部２２とは独立して、図示しない昇降機構によって昇降可能に設けられている。また、真空チャンバ２４は、図示しない真空源に接続され、基板Ｐ１，Ｐ２の周囲の空間を真空引き可能に構成されている。
【００３２】
［作用］
以上のような本装置によって、基板Ｐ１，Ｐ２を貼り合せる方法を、図７〜１０の構成図、図１１のフローチャートを参照して説明する。まず、上記の第１の実施形態と同様に、基板Ｐ１，Ｐ２が投入される（ステップ１１０１，１１０２）。重ねられた基板Ｐ１，Ｐ２は、図７に示すように、ターンテーブル１の回転に従って貼合部２に移動する。そして、図８に示すように、真空チャンバ２４が下降して、サセプタ４上の基板Ｐ１，Ｐ２を覆う（ステップ１１０３）。真空源によって、真空チャンバ２４内が真空引きされた後（ステッ１１０４）、図９及び図１０に示すように、支柱部２２が下降することにより、貼り合せプレート２１が基板Ｐ２を下方に押圧する（ステップ１１０５）。そして、振動子２３へ電圧を印加することにより、基板Ｐ２に振動を加える（ステップ１１０６）。このように、貼り合せプレート２１が基板Ｐ２を押圧しながら振動を加えることにより、基板Ｐ１，Ｐ２の接着剤Ａ１，Ａ２が圧着されるとともに、第１の実施形態と同様に気泡の発生の抑制、反りの防止が実現される。
【００３３】
次に、貼り合せプレート２１が上昇し（ステップ１１０７）、大気が導入され（ステップ１１０８）、真空チャンバ２４が上昇することにより（ステップ１１０９）、貼り合わされた基板Ｐ１，Ｐ２（以下、ディスクＤとする）が大気に開放される（ステップ１１１０）。その後、ターンテーブル１が回転して、紫外線照射部５へ移動したディスクに対して、光源から紫外線が照射され、接着剤が硬化する（ステップ１１１１）。そして、搬出ポジション１６へ移動したディスクＤは、サセプタ４とともに他の工程へと排出される（ステップ１１１２）。
【００３４】
［効果］
以上のような本実施形態によれば、上記の第１の実施形態と同様の効果が得られるとともに、別途振動部を設ける必要がないので、装置を簡略化できる。特に、既存のターンテーブル１による搬送装置に、貼り合せ装置を後付けする場合にも、貼り合せプレート２１を備えるだけで、振動貼り合せを実現できる。また、貼り合せと振動印加を真空中で行うので、気泡の発生をより一層防止することができる。
【００３５】
［他の実施形態］
本発明は、上記のような実施形態に限定されるものではない。例えば、振動子の数、配置、種類等は、上記の実施形態で例示したものには限定されない。例えば、図１２に示すように、振動子３３（振動子２３も同様）を十字に配設したり、図１３に示すように、より小さい振動子３３を多数配設してもよい。図１４に示すように、振動子３３を同心円状若しくは散点的に多数配設してもよい。
【００３６】
また、付勢プレート（貼り合せプレートも同様）に対する振動子の取り付け構造についても、特定のものに限定されない。例えば、図１５に示すように、付勢プレート３１と振動子３３との間に、スプリング、ゴム等の弾性部材３５を配設することにより、振動子３３によって、付勢プレート３１の自由度を高めて振動し易くなるように構成してもよい。基板を搬送しながら支持する支持部についても、ターンテーブルには限定されず、直線状、曲線状、無端状等に基板を搬送するコンベア等であってもよい。サセプタを使用しない装置であってもよい。貼り合せと振動印加後、紫外線硬化までの間の搬送時間を長することにより放置時間を確保して、接着剤を安定させることもできる。
【００３７】
振動子の振動の大きさや周波数、振動方向、振動タイミングについても自由に設定可能である。図１６に示すように、主として縦方向の振動を加えても、図１７に示すように、主として横方向の振動を加えてもよい。図１８に示すように、複数の振動子２３の動作タイミングを変えることにより、中心（黒色）から周縁（白色）へと振動を加えるようにしても（ａ）、周縁（黒色）から中心（白色）へと振動を加えるようにしても（ｂ）、らせん状（方向は図と逆でもよい）に振動を加えるようにしてもよい（ｃ）。付勢プレートや貼り合せプレートによる押圧力や、押圧と振動のタイミングの設定は、自由である。押圧力を振動時と非振動時とで変えたり、押し付けの開始から終了までの間の全て若しくはいずれかの時点で振動を加えてもよい。
【００３８】
また、本発明の製造対象となるディスクは、その大きさ、形状、材質、記録層の数等は自由であり、既存のＣＤやＤＶＤ等の規格に限定されず、将来において採用されるあらゆる規格に適用可能である。さらに、本発明は、情報記録用のディスクのみならず、接着剤を用いて貼り合わされるあらゆる基板に適用することができる。つまり、基板の材質や形状、接着剤の種類も、上記の実施形態で例示したものには限定されない。例えば、基板の材質としては一般的なポリカーボネートの他、アクリル、エポキシ等の樹脂が考えられるが、これには限定されない。また、接着剤としても、現在又は将来において利用可能なあらゆる材質のものが適用可能である。放射線硬化型の樹脂のように、外部から広義の電磁波を照射したり、熱硬化型の樹脂のように、温度変化を加えることによって硬化するものも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施形態を含むディスク搬送装置の簡略構成を示す平面図である。
【図２】図１の実施形態における振動部の基板導入時の状態を示す斜視図である。
【図３】図１の実施形態における振動部内の付勢前の基板を示す側面図である。
【図４】図１の実施形態における振動部の付勢状態を示す斜視図である。
【図５】図１の実施形態における貼り合せプレートの振動状態を示す側面図である。
【図６】図１の実施形態における処理の手順を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施形態における貼合部の基板導入時の状態を示す斜視図である。
【図８】図７の実施形態における貼合部の真空引き時の状態を示す斜視図である。
【図９】図７の実施形態における貼合部内の貼り合せ前の基板を示す側面図である。
【図１０】図７の実施形態における貼合部の貼り合せ状態を示す斜視図である。
【図１１】図７の実施形態における処理の手順を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の他の実施形態における貼り合せプレートの振動子を示す平面図である。
【図１３】本発明の他の実施形態における貼り合せプレートの振動子を示す平面図である。
【図１４】本発明の他の実施形態における貼り合せプレートの振動子を示す平面図である。
【図１５】本発明の他の実施形態における付勢例を示す説明図である。
【図１６】本発明の他の実施形態における振動方向の例を示す説明図である。
【図１７】本発明の他の実施形態における振動方向の例を示す説明図である。
【図１８】本発明の他の実施形態における振動子の振動順序の例を示す説明図であり、（ａ）は内から外への振動、（ｂ）は外から内への振動、（ｃ）はらせん状の振動を示す。
【図１９】本発明による振動印加の実験例を示す説明図である。
【図２０】本発明による振動印加の実験例を示す説明図である。
【図２１】基板を貼り合せた後の気泡の残留状態を示す説明図であり、（ａ）は貼り合せ前、（ｂ）は貼り合せ後である。
【符号の説明】
【００４０】
１…ターンテーブル
２…貼合部
３…振動部
４…サセプタ
５…紫外線照射部
１１…第１の投入ポジション
１２…第２の投入ポジション
１３…貼り合せポジション
１４…振動ポジション
１５…照射ポジション
１６…搬出ポジション
２１…貼り合せプレート
２２，３２…支柱部
２３，３３…振動子
２４…真空チャンバ
２５…弾性部材
３１…付勢プレート
Ａ１，Ａ２，Ｂ…接着剤
Ｄ…ディスク
Ｐ，Ｐ１，Ｐ２…基板
【図１】
2006277904.tif 000003
【図２】
2006277904.tif 000004
【図３】
2006277904.tif 000005
【図４】
2006277904.tif 000006
【図５】
2006277904.tif 000007
【図６】
2006277904.tif 000008
【図７】
2006277904.tif 000009
【図８】
2006277904.tif 000010
【図９】
2006277904.tif 000011
【図１０】
2006277904.tif 000012
【図１１】
2006277904.tif 000013
【図１２】
2006277904.tif 000014
【図１３】
2006277904.tif 000015
【図１４】
2006277904.tif 000016
【図１５】
2006277904.tif 000017
【図１６】
2006277904.tif 000018
【図１７】
2006277904.tif 000019
【図１８】
2006277904.tif 000020
【図１９】
2006277904.tif 000021
【図２０】
2006277904.tif 000022
【図２１】
2006277904.tif 000023