(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
次の（１）〜（８）に記載の各工程を順に行うことを特徴とする複合基板の製造方法。
（１）回転塗布機の被塗布体固定用チャック上に平面性を高めた平坦面を有する定盤がその平坦面側を上側にして固定され、その上に被覆用の透明シートが密着載置している状態にする工程。
（２）定盤上に密着させた透明シート上に接着剤の液体を滴下する工程。
（３）その滴下した接着剤の上に、中央の溝内に機能性基板を整列してなるタイリング用透明基板をその機能性基板を下側にして重ねる工程。
（４）被塗布体固定用チャックを回転させて接着剤の余剰部分を除去した後、接着剤を仮硬化させる工程。
（５）整列した機能性基板を残してタイリング用透明基板を除去した後、整列した機能性基板の上に接着剤の液体を滴下する工程。
（６）接着剤の上に平坦面を有する別の透明基板をその平坦面側を下にして固定する工程。
（７）被塗布体固定用チャックを回転させて接着剤の余剰部分を除去した後、接着剤を硬化させる工程。
（８）定盤の平坦面側と被覆用の透明シートとの間を剥離する工程。
【請求項２】
接着剤として電離放射線硬化性のものを用い、その硬化を電離放射線照射によって行うようにした請求項１に記載の複合基板の製造方法。
【請求項３】
タイリング用透明基板として、溝の側面が外広がりのテーパー状となった透明基板を使用するようにした請求項１又は２に記載の複合基板の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の方法により製造される複合基板であって、透明基板の上に複数の機能性基板として同じ特性のホログラム原版が接着剤を介して複数枚並列配置され、さらにその上から透明シートで被覆されてなるホログラム複製用原版であることを特徴とする複合基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホログラム複製用原版などの光学的な機能性を有する基板の技術分野に属しており、詳しくは、透明基板上に複数枚の機能性基板が多面付けされ、その上から別の透明シートで被覆された構造の複合基板を製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光学製品の製造過程において、種々の機能を付与した基板の表面に薄板ガラス等の透明シートを被覆したものを用いることがある。代表的なものとして、ホログラム原版があり、そのホログラム原版から反射型あるいは透過型のホログラムを複製することが行われる。この複製を行うに際し、複製効率を上げるために同じ特性のホログラム原版を複数枚並列配置（多面付け）したものを用いるようにしているが、この場合、同じ特性のホログラム原版を同一平面上に精密に配列して固定することが必要である。
【０００３】
従来、上記のような多面付けのホログラム原版を製造する方法として次のような方法が知られている。すなわち、スピンナーと称する回転塗布機の真空チャック上にホログラム原版を配列して固定し、その上から接着剤を滴下した後、その接着剤の上から別の平坦面を有する透明基板を重ね、この状態で回転塗布機を回転させて余剰の接着剤を除去した後、接着剤層が所望の厚みになったところで接着剤を硬化させ、最後に真空チャックの吸着を解除してホログラム複製用原版を得る方法である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の方法は、平面性の高い一対の板で挟んで接着剤層が所定の厚みになるまで加圧し、その状態で接着剤を硬化させる方法に比べると、余剰接着剤による基板の汚れや接着剤の厚みの制御の点でそれなりに優れてはいるが、次のような問題点がある。
（１）真空吸着を利用するため、配列する機能性基板が薄い場合は歪んでしまう可能性がある。
（２）滴下した接着剤が配列基板から回り込み、真空吸着用の開口部に入ってしまい、再利用が困難になる可能性がある。
（３）作製後の配列基板側には何も被覆するものがなく、配列基板の周辺は接着剤がむき出し状態となるため、接着剤を溶解する溶剤は使えない等、汚れた場合の洗浄方法が限定されてしまう。また、配列基板にキズ等が生じやすく使用できなくなる場合もある。
【０００５】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、透明基板上に多面付けされた複数枚の機能性基板の上に透明シートを被覆した構造の複合基板を製造するようにし、その際に、配列する機能性基板が薄くても歪むことがなく、また厚さが均一となるような複合基板の製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明に係る複合基板の製造方法は、次の（１）〜（８）に記載の各工程を順に行うことを特徴とする。
（１）回転塗布機の被塗布体固定用チャック上に平面性を高めた平坦面を有する定盤がその平坦面側を上側にして固定され、その上に被覆用の透明シートが密着載置している状態にする工程。
（２）定盤上に密着させた透明シート上に接着剤の液体を滴下する工程。
（３）その滴下した接着剤の上に、中央の溝内に機能性基板を整列してなるタイリング用透明基板をその機能性基板を下側にして重ねる工程。
（４）被塗布体固定用チャックを回転させて接着剤の余剰部分を除去した後、接着剤を仮硬化させる工程。
（５）整列した機能性基板を残してタイリング用透明基板を除去した後、整列した機能性基板の上に接着剤の液体を滴下する工程。
（６）接着剤の上に平坦面を有する別の透明基板をその平坦面側を下にして固定する工程。
（７）被塗布体固定用チャックを回転させて接着剤の余剰部分を除去した後、接着剤を硬化させる工程。
（８）定盤の平坦面側と被覆用の透明シートとの間を剥離する工程。
【０００７】
そして、接着剤として電離放射線硬化性のものを用い、その硬化を電離放射線照射によって行うようにするのが好ましい。
【０００８】
また、タイリング用透明基板として、溝の側面が外広がりのテーパー状となった透明基板を使用するのが好ましい。
【０００９】
上記の方法によれば、透明基板の上に複数の機能性基板として同じ特性のホログラム原版が接着剤を介して複数枚並列配置され、さらにその上から透明シートで被覆されてなるホログラム複製用原版が製造される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明においては、接着剤の塗布に、スピンナーと通称する回転塗布機を使用する。スピンナーは、回転軸の一端に真空吸引のできるエアチャックを有しており、これに被塗布体を固定するようになっている。そして、塗布液を別の液送用加圧タンクに溜めておき、電磁弁の開閉時間の調整により一定量の塗布液を吐出させて被塗布体上に滴下し、滴下後に回転軸を高速回転することにより、滴下された塗布液を遠心力で被塗布体表面に広げるもので、比較的小型の板状のものに塗布を行うのに適しており、電子部品等の製造において、レジストの塗布等によく使用されるものである。本発明においては、このようなスピンナーを単に接着剤の塗布のみに利用するのではなく、透明シートの貼り合わせ及び接着剤の厚みの制御にも利用する。
【００１１】
図１及び図２は本発明に係る複合基板の製造手順を示す工程図であり、以下、これらの図を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００１２】
まず、図１（ａ）に示すように、回転塗布機に設置されている被塗布体固定用チャックであるところのエアチャック１の上に平坦性を高めた平坦面を有する定盤２を固定し、その平坦面の上に何も介さずに薄板ガラス等の透明シート３を真空密着状態で貼り付ける。或いは、定盤２の上に透明シート３を何も介さずに真空密着状態で貼り付けておき、これを透明シート３側を上にしてエアチャック１に固定するようにしてもよい。ここで、定盤２への透明シート３の密着は、双方とも洗浄済のものを使用し、貼り付け時に異物等の混入を防ぐため、クリーンルーム内の清浄度の高いクリーンベンチ内で行う。貼り付きが悪い場合には、揮発性の有機溶媒を適量介してもよい。定盤２は、透明シート３の反りを防止するため透明シート３と略同じサイズにするか、剥離性と接着剤の定盤２への回り込みを考慮すると若干小さめにしてもよい。
【００１３】
このようにして定盤２の上に透明シート３を密着させると、定盤２の表面は高い平面性を有するため、ここに密着した透明シート３は、透明シート自身に多少のたわみがあっても、定盤２により矯正され、透明シート３の下面、すなわち定盤２に接している面が定盤２のもつ平坦性をもつようになる。ここで、透明シート３が帯電していると密着性が良くなるので、チャックの確実性を高める上では好ましいが、塵埃の吸引や電子部品の場合には帯電による悪影響の恐れもあることから、そのような懸念がある場合には事前に除電しておくようにする。
【００１４】
一方、図３に示すように、タイリング用透明基板５を用意し、その溝内に機能性基板６を隙間なく配列する。タイリング用透明基板５には中央部に広い溝があり、溝の底面５ａは平坦面となっている。そして、溝の周囲側面５ｂは外広がりのテーパー状になっているのが望ましく、このようにすれば全ての機能性基板６がスピン時に底面５ａに押し付けられ周辺に跳ばないと同時に、余剰接着剤が周辺部に飛びやすくなる。
【００１５】
次に、図１（ｂ）に示すように、透明シート３の上に接着剤４を適量滴下した後、図１（ｃ）に示すように、図３のタイリング用透明基板５をその機能性基板６側を下にした状態で、滴下した接着剤４の上に載置して重ね、タイリング用透明基板５の自重による自然静置を数分行う。接着剤４の滴下は、気泡を混入させないように注意しながらスポイドやディスペンサー等を用いて一定量滴下するようにして行う。接着剤は温調管理されているため粘度を一定に保つことができる。また、作業は、使用するガラスの温度が一定となるよう、温調の効いた環境下で行うのが望ましい。
【００１６】
接着剤４が周囲に行き渡ったところで、図１（ｄ）に示すように、エアチャック１上の定盤２、透明シート３、接着剤４及びタイリング用透明基板５をスピンナーにて一体的に回転させる。このスピンナーの回転により、接着剤４は透明シート３とタイリング用透明基板５の間の周囲まで行き渡り、それに伴って接着剤４の厚みが減少し、周囲よりはみ出した余剰の接着剤４が遠心力によりタイリング用透明基板５の裏面や定盤２を汚すことなく周辺に振り切られる。スピンナーの回転は、透明シート３と機能性基板６との間が所望の膜厚となるまでの時間行う。定盤２及びタイリング用透明基板５は、この回転時に飛ばないように、端面を支持ピン８で支持されている。また、定盤２は真空吸引で吸着されており、厚みが薄いと撓むため、ある程度の厚みがある方がよい。接着剤４の厚みは、回転数、回転時間、接着剤の粘性、基板載置後の静置時間等を調整することによって制御することができる。なお、スピンナーは高速で回転するので、スロープを付けて高速までもっていくのが望ましく、所望の膜厚が得られた後もスロープを付けて徐々に回転を落としていくのがよい。
【００１７】
スピンナーの回転終了後、透明シート３とタイリング用透明基板５は均一な接着剤４の層を介して積層される。接着剤４に電離放射線硬化性のものを使用している場合、この状態で電離放射線（例えば、紫外線、電子線等）を照射して接着剤を仮硬化させる。この場合、電離放射線の照射は、図１（ｄ）のように、エアチャック１を低速で回転させながら、照射装置９によりタイリング用透明基板５の端面から行ってもよい。
【００１８】
電離放射線の照射により接着剤４が仮硬化した後、図２（ａ）に示すように、定盤２からタイリング用透明基板５を剥離した状態にする。この剥離に際しては、溝の周囲側面５ｂの傾斜部分にエアブロウを吹き付けたり、或いは、ガラスを傷つけないよう強化プラスチック製のセパレーター（剥離治具）等を差し込むことで引き離すことができる。
【００１９】
タイリング用透明基板５を剥離した後は、図２（ｂ）に示すように、再度、接着剤４を適量滴下した後、図２（ｃ）に示すように、その上に続けて別の透明基板７をその平坦面を下にして重ねる。そして、全体に接着剤４が行き渡るように自然静置を数分行ってから、図２（ｄ）に示すように、エアチャック１を回転させて余剰の接着剤４を周辺に飛ばし、接着剤が所望の膜厚となるまで回転させる。回転終了後、接着剤４が電離放射線硬化性のものであれば、定盤２の上方から照射装置１０により電離放射線（例えば、紫外線、電子線等）を照射して接着剤の硬化を行う。硬化終了後は、定盤２と透明シート３との間をセパレーターを用いて剥離し、透明シート３で被覆された複合基板が完成する。
【００２０】
【実施例】
まず、定盤として旭硝子社製のＡＬ硝子（熱膨張係数３７×１０-7／℃、厚さ６．３５ｍｍ、１４０ｍｍ□、平坦性５μｍ以下）を準備し、被覆用の透明シートとして薄板ガラス（ショット社製「ＡＦ４５」：熱膨張係数４５×１０-7／℃、厚さ１００μｍ、１４０ｍｍ□）を準備した。そして、この薄板ガラスを定盤に何も介さずに真空密着状態で貼り付け、薄板ガラス側を上にしてスピンナーのエアチャックに固定した。
【００２１】
一方、図３に示す如き形状のタイリング用透明基板（厚さ６．３５ｍｍ、サイズ１４０×１４０ｍｍのガラス板、溝のサイズ１２５×８０ｍｍ、溝の深さ０．９ｍｍ、側面の傾斜角４５ｄｅｇ）を準備し、その溝内に１０数のホログラム原版を隙間なく配列した。
【００２２】
次に、先の薄板ガラスの上に電離放射線硬化型接着剤（ノーランド社製「ノーランド６５」）を３ｇ滴下し、その滴下した接着剤の上からタイリング用透明基板をホログラム原版側を下にした状態で重ねた。
【００２３】
続いて、スピンナーを高速回転させた。回転数は３８００ｒｐｍ、回転時間は６０ｓｅｃとした。これにより、接着剤は透明シートとタイリング用透明基板の間の周囲まで行き渡り、それに伴って接着剤の厚みが減少し、周囲よりはみ出した余剰の接着剤が遠心力により周辺に振り切られた。
【００２４】
スピンナーの回転終了後、紫外線照射を行い、薄板ガラスとホログラム原版の間の接着剤を仮硬化させた。この仮硬化にはオーク社製のＵＶ照射装置（ｈａｎｄｙＵＶ８００、１００ｍＷ／ｃｍ2 ）を使用し、基板の端面から６０秒間の照射を行った。
【００２５】
接着剤を仮硬化させた後、タイリング用透明基板の溝側面の傾斜部分にエアブロウを吹き付け、タイリング用透明基板とホログラム原版とを剥離した。
【００２６】
続いて、再度、電離放射線硬化型接着剤（ノーランド社製「ノーランド６５」）を４ｇ滴下し、その滴下した接着剤の上から別の透明基板（厚さ６．３５ｍｍ、サイズ１４０×１４０ｍｍの石英板）を平坦面を下にして重ねた。そして、全体に接着剤が行き渡るまで自然静置を行った後、エアチャックを回転させて余剰接着剤を周辺に飛ばした。所望膜厚になったところで回転を終了し、続けて紫外線照射を行った。本硬化にはオーク社製のＵＶ照射装置（ｈａｎｄｙＵＶ８００、１００ｍＷ／ｃｍ2 ）を使用し、定盤の上方から均一な照射で３０秒間の照射を行った。
【００２７】
本硬化終了後、定盤と薄板ガラスとの間をセパレーターを用いて剥離し、薄板ガラスで被覆されたホログラム複製用原版が得られた。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の複合基板の製造方法によれば、透明基板上に多面付けされた複数枚の機能性基板の上に透明シートを被覆した構造の複合基板を製造するに際して、接着剤による貼り合わせにスピンナーを用いたことにより、透明シートと機能性基板の間、及び機能性基板と透明基板の間の接着剤の膜厚を均一にしかも薄くできる。また、透明シートと機能性基板との接着剤による貼り合わせに際して、タイリング用透明基板の溝内に整列した状態でスピンナーを回転するようにしたことにより、機能性基板が多くなって大版化した場合でも、機能性基板がバラケテしまうことなく実現が容易であり、装置がそれ程大きくなることもない。また、機能性基板を真空吸着で直接吸引しないため、機能性基板が薄い場合でも歪むことがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る複合基板の製造手順を示す前半の工程図である。
【図２】本発明に係る複合基板の製造手順を示す後半の工程図である。
【図３】機能性基板を配列したタイリング用透明基板の斜視図とその一部拡大断面図である。
【符号の説明】
１  エアチャック
２  定盤
３  透明シート
４  接着剤
５  タイリング用透明基板
６  機能性基板
７  透明基板
８  支持ピン
９，１０  照射装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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