JP4091475B2 - 媒体の貼り合わせ方法及びその装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は媒体の貼り合わせ方法及びその装置に関し、詳細には例えばプラスチック同士を接合してなる光ディスク他、マイクロレンズアレイや光コネクタ等の光メディアを製造する際の媒体同士を貼り合せる方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開２０００−７６７１０号公報
【特許文献２】
特許第３，０９６，２４２号明細書
【特許文献３】
特許第２，９４１，１９６号明細書
【特許文献４】
特開２００１−１５５３８８号公報
光学部品のプラスチック化が進むに連れ、プラスチック同士をより高精度に接合する技術が望まれている。その例として、厚さ０．６ｍｍ、直径１２０ｍｍのプラスチック基板同士を貼り合わせてなるＤＶＤ（Digital Versatile Disk）が既に製造・販売されている。中でも書き換え可能な片面二層のＤＶＤにおいては、その反り量、ならびに接着剤の層の厚さの均一性が信号品質上重要である。ＤＶＤにおいて、プラスチック基板同士（厚さ０．６ｍｍ、直径１２０ｍｍ）を貼り合せる接着剤には、紫外線硬化型接着剤、ホットメルト接着剤、両面粘着シート等があるが、コスト並びに品質の面から、紫外線硬化型接着剤が多く使用されている。その工法例としてスピンコート法が多く用いられている。先ず、従来の媒体の貼り合わせ方法による接合工程図である図１４の（ａ）に示すように保持台９２上に載置した第一の基板９１の上に紫外線硬化型の接着剤９３をシリンジ９４から円周状に塗布し、図１４の（ｂ）に示すように次に第二の基板９５を重ね合わせ、保持台９２を回転させながら紫外線硬化型の接着剤９３を外周方向に広げ、図１４の（ｃ）に示すように接着剤９３の層の、所定の厚さを得る。次に、図１４の（ｄ）に示すように、紫外線ランプ９６から照射された紫外線により接着剤９３を硬化させ、ＤＶＤディスクとしての完成品を得る。
【０００３】
このように作成した書き換え可能な片面二層のＤＶＤにおいては、接着層の厚さをより均一に、かつディスク反り量をできるだけ小さくすることが望まれているが、上記一般的なスピンコート法では、接着層膜厚の均一化並びに反り量に限界があった。書き換え可能な片面二層のＤＶＤにおいては、具体的に接着層厚さＸ±３μｍ（Ｘ＝３０〜５０μｍ）、反りの代用特性として、Ｒ／Ｔ Ｔｉｌｔ（α）＝０．３／０．１５degreeが望まれる。
【０００４】
そこで、ディスクの反り量を小さくするために、上記特許文献１には一対の光ディスク用基板からなる基板対を設置台の上に配置し、設置台の上面のうち基板対の中心側と外周側との間に高低差をつけておく、貼り合わせ方法が提案されている。
【０００５】
また、上記特許文献２では、上記反り問題を解決するために、貼り合わせるプラスチック基板をガラスで挟み込み、そのまま接着層を硬化させることで、反りの低減を図っていた。
【０００６】
更に、上記特許文献３では、貼り合わせるプラスチック基板を、透光部付の加圧板により矯正すると同時に、接着剤をプラスチック基板の外周端部まで広げた後、基板内周部だけを部分的に硬化させ、次に該加圧板を取り去り、全体を硬化して完成品を得ている。
【０００７】
また、上記特許文献４では、貼り合せる２枚のディスクの間に紫外線硬化樹脂を介在させて紫外線を照射して紫外線硬化樹脂を硬化させる際に少なくとも一方のディスクの全面を吸引装置により吸引して保持台に保持させて、ディスクの反りや変形を可及的に矯正し、かつディスクへの異物の付着を防止するものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１による提案は、貼り合わせ前の基板の反りや変形が一定であることが前提であり、貼り合わせ前の基板の反りや変形が変わった際には、基板対Ｄｘの中心側と外周側との間の高低差を調整しなければならなかった。また、スピンコート法を用いているので、接着層の均一性に限界（例えば５０±１０μｍ）があった。また、上記特許文献２における接着層の絶対値Ｘは、その接着剤の粘度とガラスの重量により左右され、任意の厚さにすることが難しかった。また、上記特許文献１と同様に、スピンコート法を用いているため、外周端部に接着剤がはみ出し、美観を損ねていた。更に、上記特許文献３では、接着層厚さを均一にし易く、外周端部のはみ出しは生じにくいという利点はあるものの、ディスクの反りに関しては限界があった。特に、貼り合せ前の基板の反りや変形が一定で且つある所定内の値同士を貼り合せないと接着層厚さＸ±３μｍ（Ｘ＝３０〜５０μｍ）、反りをＲ／Ｔ Ｔｉｌｔ（α）＝０．３／０．１５degreeに仕上げることは不可能であった。また、上記特許文献４においても、貼り合わせ後の反りを防止できるが紫外線硬化樹脂の塗布方法としてやはりスピンコート方法を用いており、上記特許文献１と同様に、スピンコート法を用いているため、紫外線硬化樹脂の膜厚の均一性が十分でなく、かつ外周端部に接着剤がはみ出し、美観を損ねていた。
【０００９】
本発明はこれらの問題点を解決するためのものであり、貼り合せ前のプラスチック基板などの媒体の反りや変形を、高精度なガラス保持台で矯正し、接着剤を一対の媒体に介在させ、その媒体間を均一に保ちながら毛細管現象の利用により接着剤を均一に展延させ、外周端部への接着剤のはみ出しもなく、上述の品質を有する媒体製造完成品を提供できる、媒体の貼り合せ方法及びその装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記問題点を解決するために、少なくとも一対以上のプラスチック基板あるいはフィルム等の媒体を、接着剤を介在させて貼り合わせる、本発明の媒体の貼り合わせ方法によれば、一対の媒体のそれぞれの、位置や姿勢を保持・矯正し、少なくとも一方の媒体に接着剤を塗布する。そして、一対の媒体間の距離を一定に保つようにして、接着剤を一対の媒体間に毛細管現象を利用して展延させる際、接着剤の展延速度を制御して一対の媒体同士を貼り合わせる。よって、媒体の反りや変形が大きくても高精度な保持台で矯正して接着剤の層の厚さを均一化でき、かつ厚さを制御でき、更に外周端部への接着剤のはみ出しもなく、上述の品質を有する媒体製造完成品を提供できる。
【００１１】
また、接着剤は紫外線硬化型接着剤であり、貼り合わせの際に紫外線を紫外線硬化型接着剤に照射することが好ましい。
【００１２】
更に、紫外線硬化型接着剤の粘度が１〜１０，０００ｍＰａ・ｓの範囲であることにより、一般的なディスペンサーで塗布可能である。また、接着剤の展延速度を、接着剤が塗布された媒体における内周側の温度を外周側の温度よりも低くして制御することが好ましい。
【００１３】
また、別の発明としての媒体の貼り合わせ装置は、一対の媒体のそれぞれの、位置や姿勢を保持・矯正する一対の保持台と、少なくとも一方の媒体に接着剤を塗布する塗布手段と、一対の媒体間の距離を一定に保つ距離保持手段と、接着剤を一対の媒体間に毛細管現象を利用して展延させる際、接着剤の展延速度を制御して一対の媒体同士を張り合わせる貼合手段とを具備することに特徴がある。よって、媒体の反りや変形が大きくても高精度な保持台で矯正して接着剤の層の厚さを均一化でき、かつ厚さを制御でき、更に外周端部への接着剤のはみ出しもなく、上述の品質を有する媒体製造完成品を提供できる。
【００１４】
また、距離保持手段の一部又は全部は、接着剤が濡れない成分で構成されていることにより、接着剤での接合後、確実に離型することが可能である。
【００１５】
更に、接着剤は紫外線硬化型接着剤であり、貼り合わせの際に紫外線を紫外線硬化型接着剤に照射する紫外線照射手段を有し、更に紫外線硬化型接着剤の粘度が１〜１０，０００ｍＰａ・ｓの範囲である。よって、一般的なディスペンサーで塗布可能であり、装置の簡素化を図れる。
【００１６】
また、保持台は紫外線を透過し、２００〜５００ｎｍの光を７０％以上透過する。よって、紫外線硬化型接着剤中の反応開始剤として一般的なものが利用可能であり、安価な接着剤を利用できる。
【００１７】
更に、保持台の少なくとも一方の面が、表面粗さＲｍax≦３μｍ、平面度≦３μｍであるので、接着剤の層の厚さのムラをより均一化できる。
【００１８】
また、少なくとも一方の保持台に、保持台の媒体を保持する面に媒体を静電吸着するための静電吸着機構を具備していることにより、媒体の厚さが薄くても、媒体の取り扱いが容易となる。
【００１９】
更に、紫外線照射手段はフラッシュ型の紫外線ランプであることにより、一般的な高圧水銀型紫外線ランプと比較して熱を発生しないため確実に接着剤の展延速度を制御でき、かつ硬化時における一対の媒体それぞれの熱膨張差が生じにくく、完成品の反りを小さくできる。
【００２０】
また、貼合手段による貼り合わせの際、一対の媒体間に存在する空気を逃がすための空気逃げ機構を有することにより、媒体の中心付近まで確実に接着剤を展延させることが可能となり、媒体製造完成品の美観を損ねることが無い。
【００２１】
更に、一対の媒体の各中心を合わせるためのコアピンを有することにより、一対の媒体の貼り合わせ位置決めを簡単にできる。
【００２２】
また、空気逃げ機構は、一対の保持台の相対位置を制御する制御機構と、コアピンに空気を逃がすために設けた溝とを有することにより、簡単な構造で、媒体の中心付近まで確実に接着剤を展延させることが可能となる。
【００２３】
更に、空気逃げ機構として、貼合手段によって一対の媒体が貼り合わされた際の接着剤の層の厚さや接着領域を規定するための、少なくとも１つ以上の介在手段を有することにより、接着剤の層の厚さのムラをより均一化でき、かつ媒体の中心付近まで確実に接着剤を展延させることが可能となり、媒体製造完成品の美観を損ねることが無い。
【００２４】
また、介在手段は接着剤の層の厚さより小さく、球形状を成すことが好ましい。更に、コアピンの温度を保持台の外周に配置された外周リングの温度より低くすることが好ましい。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明の媒体の貼り合わせ装置は、一対の媒体のそれぞれの、位置や姿勢を保持・矯正する一対の保持台と、少なくとも一方の媒体に接着剤を塗布する塗布手段と、一対の媒体間の距離を一定に保つ距離保持手段と、接着剤を一対の媒体間に毛細管現象を利用して展延させる際、接着剤の展延速度を制御して一対の媒体同士を張り合わせる貼合手段とを具備する。
【００２６】
【実施例】
図１は本発明の第１の実施例に係る媒体の貼り合わせ方法による接合工程を示す図である。本実施例における最終製品形態は、書き換え可能な片面二層のＤＶＤである。本実施例の製造プロセスについて説明すると、先ず、図１の（ａ）に示すように、外径φ１２０ｍｍ、厚さ０．６ｍｍのポリカーボネイトの基板１１を保持台１２に図示していない吸着装置を用いて吸着固定する。保持台１２には、基板位置決め用のコアピン１３が具備されている。保持台１２はステンレス鋼であり、保持台１２の平面度は５μｍに鏡面仕上げされている。ステンレス鋼材として日立金属のＨＰＭ３８を用いているが、特に限定が無く、基板を平らに保持する機能上、平面度が出しやすい材質、例えば、ガラスなどでも良い。また、コアピン１３は銅でできたヒートパイプで構成されており、温度を０〜５０℃まで可変でき、またコアピン１３の構造を示す図２からわかるように、コアピン１３の外周表面に軸方向に向かって５μｍ程度の溝幅３２で加工された溝３１が設けられている。一方、図１の（ａ）に示すように、保持台１２は図示していないモータと連結され、回転可能になっている。回転速度は０．１〜１００００r.p.ｍ.の範囲で可変可能である。６０r.p.ｍ.で回転している基板１１上に、ディスペンサー１４により接着剤１５を円環状に塗布する。接着剤１５には、変性アクリル系の紫外線硬化型接着剤、粘度４５０ｍＰａ・ｓ(２５℃)を使用した。接着剤１５の種類に特に限定は無いが、熱硬化型よりむしろ紫外線硬化型樹脂の方が良い。粘度にも限定は無いが、粘度があまり高いと（例えば、８０００ｍＰａ・ｓ(２５℃)以上）、接着剤１５の展延速度が遅くなるという不具合があり、接着層の厚さ４０μｍ（約０．４g）であれば、好ましくは２００〜７００ｍＰａ・ｓ(２５℃)がよい。
【００２７】
次に、図１の（ｂ）に示すように、一対のプラスチック基板間の距離を一定に保つ機能を有する外周リング１６が稼動する。外周リング１６の爪部１７の厚さにより、接着剤１５の厚さ決めている。また、外周リング１６は図３に示すようにリングが四分割された構造になっている。なお、図３の（ａ）に示す様子はリングを閉じた状態を、図３の（ｂ）に示す様子はリングを開けた状態をそれぞれ示す。四分割された部品の間には、スプリング２２が挿入されている。また、基板１１や接着剤１５と接触する部分には、接着剤１５の付着防止のために、テフロン（登録商標）がコーティングされている。外周リング１６そのものをテフロン（登録商標）樹脂で作っても問題は無い。
【００２８】
次に、図１の（ｃ）に示すように、保持台１９に吸着された外径φ１２０ｍｍ、厚さ０．６ｍｍのポリカーボネイトの基板１８が接着剤１５の接着層を介在し、基板１１に合わさる。その際、外周リング１６の爪部１７と基板１８が当たることにより、接着剤１５の厚さ、本実施例では４０μｍを規定する。ここで、ヒートパイプにより、図１の（ｃ）に示すような温度分布を生じさせると、図４の（ａ），（ｂ）に示すように、毛細管現象により接着剤１５が矢印ａの方向に展延し始める。その展延速度は、図５に示すように温度や接着剤の粘度に依存する。なお、図５の横軸はコアピンと外周リングの温度差、縦軸は接着剤が所定位置までに到達するまでの時間を示す。最終的には、接着剤１５はコアピン１３に到達するが、本実施例においては、図１の（ｄ）の部分Ａの拡大図に示すように、基板１１ならびに基板１８とも中心穴部に凸形状の凸部２０があり、互いの凸部２０が５〜１０μｍ程度のクリアランスを持って合わせた部分で接着剤１５が止まる。この様子を詳細に図２を用いて説明すると、図２の（ｂ）に示すように、接着剤１５がコアピン１３方向に展延する際、基板１１と基板１８との間の空気はコアピン１３の溝３１を通って逃げる。これにより、図２の（ｃ）に示すように、接着剤１５を基板中心穴付近まで確実に展延させることが可能となる。溝３１の数は４本で設定したがこれに限るものでなく、何本でも構わず、接着剤１５の粘度、接着剤１５の層の厚さ等によって適宜変更すればよい。空気の逃げ方法として、コアピン１３の断面形状を図６のように三角形状にしても同じ効果が得られる。上述したように、基板１１及び基板１８の互いの凸部２０は完全に合わさらず、５〜１０μｍ程度のクリアランスを持っている。しかし、本実施例での接着剤１５の粘度であればこの隙間に接着剤１５が入り込まない。よって、接着剤１５がコアピン１３の溝３１に到達しないので溝３１は空気の逃げ道として確実に機能する。また、コアピンにおける更に別の構造としては、図７に示すように、基板１１と基板１８の中心位置を決定するためのエアチャック機構４１が具備しているものがある。また、基板１１と基板１８の間には、接着剤１５の他にガラスビーズ４２が介在している。このガラスビーズ４２の大きさは、φ１５μｍである。この大きさの規定は無く、接着剤の層の厚さや粘度で適宜変更すればよい。また、ガラスビーズの他に鋼球、プラスチックなどでも問題は無い。但し、形状に関しては球形状が最も良い。そして、基板１１と基板１８を重ね合わせる際に、図７の（ａ）に示すように、エアチャック機構４１により、基板１１と基板１８の中心位置を合せ、温度差による毛細管現象により接着剤１５が展延し始める。次に、図７の（ｂ）に示すように、エアチャック機構４１の爪部が引っ込むと同時に、保持台１２が基板１１を吸着固定して、保持台１９が所定位置まで下降する。すると、接着剤１５と空気の圧力によりガラスビーズ４２が嵌まり込むような所定位置にある微小なくぼみ４３へガラスビーズ４２が移動する。コアピン１３と基板１１，１８の中心穴にはクリアランスがあるため、矢印ｂで示すように確実に空気を追い出すことが可能となる。よって、接着剤１５を均一に中心穴付近まで展延させることが可能である。また、図７の（ｃ）に示すように、ガラスビーズ４２と基板１８により、接着剤１５をせき止め、基板の中心穴へのはみ出しが確実に防止できる。なお、本例では、基板１１にガラスビーズ４２が嵌まり込むような所定位置に微小なくぼみ４３が加工されているが、このくぼみ４３が無くても、基板１１あるいは基板１８の凸部を適宜調整しても同じ効果が得られる。また、凸部の形状には特に限定はない。更に、エアチャック機構４１には、ロータリー駆動タイプやスライドガイド式のものがあるが、その方式には限定はない。単に、両基板の中心位置を合わせられればどんな機構でも良い。また、本例での接着剤には、粘度４５０ｍＰａ・ｓ（２５℃）のものを使用したが、その粘度は１０〜１０，０００ｍＰａ・ｓ（２５℃）の範囲であれば何ら問題は無い。所望の膜厚、展延速度などによって適宜変えれば良い。
【００２９】
一方、保持台１９は石英ガラスでできている。その石英ガラスの表面精度はＲｍax≦０．３μｍ、面精度≦７λ（JIS B0601）で仕上げられている。また、保持台１２と保持台１９の平行度が３μｍ以下で構成されているので、接着剤１５の層厚さを±２μｍ以内に抑えることができる。
【００３０】
最後に、図１の（ｄ）に示すように、紫外線硬化型の接着剤１５を紫外線ランプ２１により硬化する。紫外線ランプ２１には、フラッシュ型の紫外線ランプを用いた。ランプは渦巻き形状をしている。具体的には、XENON社製フラッシュランプＲＣ−７４２を用いたがこれに限るものではない。高圧水銀ランプなどでも良いが、その際は、保持台１２と保持台１９の温度差が生じないような冷却機構が必要となる。それは基板１１と基板１８の熱膨張差が生じると、貼り合わせた直後平らであっても時間と伴に反りを生じるためである。また、ランプ形状は直線型でも良いが、その際は、光ディスク前面に紫外線が均一に当たる工夫が必要である。
【００３１】
図８は本発明の第２の実施例に係る媒体の貼り合わせ方法による接合工程を示す図である。本実施例における最終製品形態も、第１の実施例と同様、書き換え可能な片面二層のＤＶＤであるが、外径φ１２０ｍｍ、厚さ０．４ｍｍのプラスチック基板３枚が接着層２層を介し貼り合わされている。その製造プロセスは第１の実施例と基本的には同じである。基板５１に接着剤５２を塗布し、基板５３と貼り合わせた後、ひっくり返して貼り合わされた基板５１に接着剤５２を塗布し、基板５４と貼り合わせて完成品となる。なお、図中のＢ部分の拡大図に示すように、記録層５５は案内溝、反射膜を含むものである。
【００３２】
図９は本発明の第３の実施例に係る媒体の貼り合わせ方法による接合工程を示す図である。本実施例における最終製品形態は、外径φ１２０ｍｍ、厚さ０．９５ｍｍのプラスチックフィルム６２と外径φ１２０ｍｍ、厚さ１．１ｍｍのプラスチック基板６１とが、厚さ０．０５ｍｍの接着剤の層を介し貼り合わされた構造である。プラスチック基板６１ならびにプラスチックフィルム６２の材質にはポリカーボネイトを用いたがこれに限るものではなく、アクリル樹脂、オレフィン系樹脂などでも何ら問題はない。本実施例の製造プロセスは、第１の実施例と同じであるが、図１０に示すように、第１の実施例のうち保持台１９の構成が異なっている。保持台６３は基台６４、絶縁層６５、取り出し電極６６、内部電極６７、誘電体層６８から構成されている。基台６４と絶縁層６５はＳｉＯ２、取り出し電極６６と内部電極６７はＣｕ、誘電体層６８はＺｎＳ−ＳｉＯ２からなる。特に材料の厚さについての規定は無いが、２００〜５００ｎｍの光を７０％以上透過することが望ましい。また、絶縁層６５や誘電体層６８の材質には、Ａｌ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＣ、多結晶型Ｓｉ、ＡｌＮなどが挙げられる。一方、電極材料には、Ａｇ、Ｐｔ、Ａｕ等が挙げられる。取り出し電極６６に電圧を印加すると、誘電体層６８が帯電する。この帯電により、厚さ０．９５ｍｍのプラスチックフィルム６２を静電吸着させる。これにより、比較的薄い（厚さ≦０．１ｍｍ）プラスチックフィルムでも取り扱い易くなり、また貼り合わせの後、電圧を切ることにより簡単に着脱できるばかりでなく、接着層厚さを均一化できる。この静電吸着方式は、本実施例のように電圧を印加したものの他に、放電や摩擦帯電を利用したものでも良く、保持台とプラスチックフィルムが均一に吸着できれば何ら問題は無い。
【００３３】
図１１は本発明の第４の実施例に係る媒体の貼り合わせ方法による接合の様子を示す透視斜視図である。図１２は本実施例の接合工程を示す概略断面図である。本実施例における最終完成製品は、複写機の読取装置のユニット部品である。この複写機の読取装置のユニット部品は、主に３ライン(RGB)ＣＣＤセンサ７１、構造体７２、ポリイミドフィルム７３を含んで構成されている。また、ＣＣＤセンサ７１の端部には電極用の接点が加工されている。更に、接点と電線パターニングされたポリイミドフィルム７３を、接着剤を介し貼り合わせる。ポリイミドフィルム７３の厚さは５０μｍである。ＣＣＤセンサ７１はシリコン、構造体７２はガラス繊維入りポリカーボネイトが用いられている。本実施例の製造プロセスについて説明すると、図１２の（ａ）に示すように、先ず始めに構造体７２の一部に接着剤７４が塗布される。接着剤７４はエポキシ系の紫外線＋熱硬化型樹脂を用いた。粘度は８，０００ｍＰａ・ｓである。次に、ポリイミドフィルム７３を静電吸着により保持台７６に固定する。図１２の（ａ）におけるＡ−Ａ’線断面図である図１２の（ｂ）に示すように、保持台７６の一部はテーパ形状のテーパ部７７が加工されている。このテーパ部７７は、構造体７２のテーパ部７８と合わさり、位置が固定される。構造体７２を固定している保持台（図示せず）の温度が、図１２の（ｃ）に示すような温度分布に制御されると、毛細管現象により接着剤７４が矢印ｃの方向に展延する。次に、図示していない紫外線ランプにより紫外線硬化型の接着剤７４を硬化して、ＣＣＤセンサ７１の接点とポリイミドフィルム７３が貼り合わさる。本実施例は、接着剤７４の量をコントロールして、構造体７２とＣＣＤセンサ７１をも同時に接着することが可能であり、よって組み立て工程の削減、組み立て機構の削減が期待できる。
【００３４】
次に、図１３は本発明の第５の実施例に係る媒体の貼り合わせ方法による接合の様子を示す概略断面図である。同図はマイクロレンズアレイシート８１同士を接着した際の断面概略を示している。マイクロレンズアレイシート８１は特殊な押出し・熱プレス成形を利用して作成されたものであり、□５ｃｍ、厚さ０．８ｍｍのアクリル樹脂である。本実施例の製造プロセスについて説明すると、図１３の（ａ）に示すように、第３の実施例３、第４の実施例と同様、静電吸着機構を備えた保持台８２，８３に、それぞれマイクロレンズアレイシート８１を吸着固定する。また、保持台８２，８３にはそれぞれテーパ形状のテーパ部８４，８５が形成されており、保持台８２と保持台８３が合わさり、接着層の厚さ、本実施例では１０±１μｍを規定している。次に、図１３の（ｂ）に示すように、保持台８２，８３の温度制御機構（図示せず）により温度差をつけ、毛細管現象により矢印ｄの方向に紫外線硬化型の接着剤８６を展延し、図示していない紫外線ランプにより硬化して完成品を得る。なお、マイクロレンズアレイシート８１の大きさと厚さ、接着剤８６の層の厚さに限定は無い。また、マイクロレンズのサイズにも特に限定は無い。
【００３５】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変形や置換可能であることは言うまでもない。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、少なくとも一対以上のプラスチック基板あるいはフィルム等の媒体を、接着剤を介在させて貼り合わせる、本発明の媒体の貼り合わせ方法によれば、一対の媒体のそれぞれの、位置や姿勢を保持・矯正し、少なくとも一方の媒体に接着剤を塗布する。そして、一対の媒体間の距離を一定に保つようにして、接着剤を一対の媒体間に毛細管現象を利用して展延させる際、接着剤の展延速度を制御して一対の媒体同士を貼り合わせる。よって、媒体の反りや変形が大きくても高精度な保持台で矯正して接着剤の層の厚さを均一化でき、かつ厚さを制御でき、更に外周端部への接着剤のはみ出しもなく、上述の品質を有する媒体製造完成品を提供できる。
【００３７】
また、接着剤は紫外線硬化型接着剤であり、貼り合わせの際に紫外線を紫外線硬化型接着剤に照射することが好ましい。
【００３８】
更に、紫外線硬化型接着剤の粘度が１〜１０，０００ｍＰａ・ｓの範囲であることにより、一般的なディスペンサーで塗布可能である。また、接着剤の展延速度を、接着剤が塗布された媒体における内周側の温度を外周側の温度よりも低くして制御することが好ましい。
【００３９】
また、別の発明としての媒体の貼り合わせ装置は、一対の媒体のそれぞれの、位置や姿勢を保持・矯正する一対の保持台と、少なくとも一方の媒体に接着剤を塗布する塗布手段と、一対の媒体間の距離を一定に保つ距離保持手段と、接着剤を一対の媒体間に毛細管現象を利用して展延させる際、接着剤の展延速度を制御して一対の媒体同士を張り合わせる貼合手段とを具備することに特徴がある。よって、媒体の反りや変形が大きくても高精度な保持台で矯正して接着剤の層の厚さを均一化でき、かつ厚さを制御でき、更に外周端部への接着剤のはみ出しもなく、上述の品質を有する媒体製造完成品を提供できる。
【００４０】
また、距離保持手段の一部又は全部は、接着剤が濡れない成分で構成されていることにより、接着剤での接合後、確実に離型することが可能である。
【００４１】
更に、接着剤は紫外線硬化型接着剤であり、貼り合わせの際に紫外線を紫外線硬化型接着剤に照射する紫外線照射手段を有し、更に紫外線硬化型接着剤の粘度が１〜１０，０００ｍＰａ・ｓの範囲である。よって、一般的なディスペンサーで塗布可能であり、装置の簡素化を図れる。
【００４２】
また、保持台は紫外線を透過し、２００〜５００ｎｍの光を７０％以上透過する。よって、紫外線硬化型接着剤中の反応開始剤として一般的なものが利用可能であり、安価な接着剤を利用できる。
【００４３】
更に、保持台の少なくとも一方の面が、表面粗さＲｍax≦３μｍ、平面度≦３μｍであるので、接着剤の層の厚さのムラをより均一化できる。
【００４４】
また、少なくとも一方の保持台に、保持台の媒体を保持する面に媒体を静電吸着するための静電吸着機構を具備していることにより、媒体の厚さが薄くても、媒体の取り扱いが容易となる。
【００４５】
更に、紫外線照射手段はフラッシュ型の紫外線ランプであることにより、一般的な高圧水銀型紫外線ランプと比較して熱を発生しないため確実に接着剤の展延速度を制御でき、かつ硬化時における一対の媒体それぞれの熱膨張差が生じにくく、完成品の反りを小さくできる。
【００４６】
また、貼合手段による貼り合わせの際、一対の媒体間に存在する空気を逃がすための空気逃げ機構を有することにより、媒体の中心付近まで確実に接着剤を展延させることが可能となり、媒体製造完成品の美観を損ねることが無い。
【００４７】
更に、一対の媒体の各中心を合わせるためのコアピンを有することにより、一対の媒体の貼り合わせ位置決めを簡単にできる。
【００４８】
また、空気逃げ機構は、一対の保持台の相対位置を制御する制御機構と、コアピンに空気を逃がすために設けた溝とを有することにより、簡単な構造で、媒体の中心付近まで確実に接着剤を展延させることが可能となる。
【００４９】
更に、空気逃げ機構として、貼合手段によって一対の媒体が貼り合わされた際の接着剤の層の厚さや接着領域を規定するための、少なくとも１つ以上の介在手段を有することにより、接着剤の層の厚さのムラをより均一化でき、かつ媒体の中心付近まで確実に接着剤を展延させることが可能となり、媒体製造完成品の美観を損ねることが無い。また、介在手段は接着剤の層の厚さより小さく、球形状を成すことが好ましい。更に、コアピンの温度を保持台の外周に配置された外周リングの温度より低くすることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例に係る媒体の貼り合わせ方法による接合工程を示す図である。
【図２】コアピンの構造を示す図である。
【図３】外周リングの構造を示す図である。
【図４】接着剤が展延する様子を示す図である。
【図５】接着剤の温度、粘度と展延速度の関係を示す特性図である。
【図６】コアピンの別の構造を示す図である。
【図７】コアピンにおける更に別の構造を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施例に係る媒体の貼り合わせ方法による接合工程を示す図である。
【図９】本発明の第３の実施例に係る媒体の貼り合わせ方法による接合工程を示す図である。
【図１０】異なる保持台の構造を示す図である。
【図１１】本発明の第４の実施例に係る媒体の貼り合わせ方法による接合の様子を示す透視斜視図である。
【図１２】第４の実施例の接合工程を示す概略断面図である。
【図１３】本発明の第５の実施例に係る媒体の貼り合わせ方法による接合の様子を示す概略断面図である。
【図１４】従来の媒体の貼り合わせ方法による接合工程を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１１，１８；基板、１２，１９；保持台、１３；コアピン、
１４；ディスペンサー、１５；接着剤、１６；外周リング、
１７；爪部、２０；凸部、２１；紫外線ランプ、２２；スプリング、
３１；溝、４１；チャック機構、４２；ガラスビーズ、４３；くぼみ。
【発明の属する技術分野】
本発明は媒体の貼り合わせ方法及びその装置に関し、詳細には例えばプラスチック同士を接合してなる光ディスク他、マイクロレンズアレイや光コネクタ等の光メディアを製造する際の媒体同士を貼り合せる方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開２０００−７６７１０号公報
【特許文献２】
特許第３，０９６，２４２号明細書
【特許文献３】
特許第２，９４１，１９６号明細書
【特許文献４】
特開２００１−１５５３８８号公報
光学部品のプラスチック化が進むに連れ、プラスチック同士をより高精度に接合する技術が望まれている。その例として、厚さ０．６ｍｍ、直径１２０ｍｍのプラスチック基板同士を貼り合わせてなるＤＶＤ（Digital Versatile Disk）が既に製造・販売されている。中でも書き換え可能な片面二層のＤＶＤにおいては、その反り量、ならびに接着剤の層の厚さの均一性が信号品質上重要である。ＤＶＤにおいて、プラスチック基板同士（厚さ０．６ｍｍ、直径１２０ｍｍ）を貼り合せる接着剤には、紫外線硬化型接着剤、ホットメルト接着剤、両面粘着シート等があるが、コスト並びに品質の面から、紫外線硬化型接着剤が多く使用されている。その工法例としてスピンコート法が多く用いられている。先ず、従来の媒体の貼り合わせ方法による接合工程図である図１４の（ａ）に示すように保持台９２上に載置した第一の基板９１の上に紫外線硬化型の接着剤９３をシリンジ９４から円周状に塗布し、図１４の（ｂ）に示すように次に第二の基板９５を重ね合わせ、保持台９２を回転させながら紫外線硬化型の接着剤９３を外周方向に広げ、図１４の（ｃ）に示すように接着剤９３の層の、所定の厚さを得る。次に、図１４の（ｄ）に示すように、紫外線ランプ９６から照射された紫外線により接着剤９３を硬化させ、ＤＶＤディスクとしての完成品を得る。
【０００３】
このように作成した書き換え可能な片面二層のＤＶＤにおいては、接着層の厚さをより均一に、かつディスク反り量をできるだけ小さくすることが望まれているが、上記一般的なスピンコート法では、接着層膜厚の均一化並びに反り量に限界があった。書き換え可能な片面二層のＤＶＤにおいては、具体的に接着層厚さＸ±３μｍ（Ｘ＝３０〜５０μｍ）、反りの代用特性として、Ｒ／Ｔ Ｔｉｌｔ（α）＝０．３／０．１５degreeが望まれる。
【０００４】
そこで、ディスクの反り量を小さくするために、上記特許文献１には一対の光ディスク用基板からなる基板対を設置台の上に配置し、設置台の上面のうち基板対の中心側と外周側との間に高低差をつけておく、貼り合わせ方法が提案されている。
【０００５】
また、上記特許文献２では、上記反り問題を解決するために、貼り合わせるプラスチック基板をガラスで挟み込み、そのまま接着層を硬化させることで、反りの低減を図っていた。
【０００６】
更に、上記特許文献３では、貼り合わせるプラスチック基板を、透光部付の加圧板により矯正すると同時に、接着剤をプラスチック基板の外周端部まで広げた後、基板内周部だけを部分的に硬化させ、次に該加圧板を取り去り、全体を硬化して完成品を得ている。
【０００７】
また、上記特許文献４では、貼り合せる２枚のディスクの間に紫外線硬化樹脂を介在させて紫外線を照射して紫外線硬化樹脂を硬化させる際に少なくとも一方のディスクの全面を吸引装置により吸引して保持台に保持させて、ディスクの反りや変形を可及的に矯正し、かつディスクへの異物の付着を防止するものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１による提案は、貼り合わせ前の基板の反りや変形が一定であることが前提であり、貼り合わせ前の基板の反りや変形が変わった際には、基板対Ｄｘの中心側と外周側との間の高低差を調整しなければならなかった。また、スピンコート法を用いているので、接着層の均一性に限界（例えば５０±１０μｍ）があった。また、上記特許文献２における接着層の絶対値Ｘは、その接着剤の粘度とガラスの重量により左右され、任意の厚さにすることが難しかった。また、上記特許文献１と同様に、スピンコート法を用いているため、外周端部に接着剤がはみ出し、美観を損ねていた。更に、上記特許文献３では、接着層厚さを均一にし易く、外周端部のはみ出しは生じにくいという利点はあるものの、ディスクの反りに関しては限界があった。特に、貼り合せ前の基板の反りや変形が一定で且つある所定内の値同士を貼り合せないと接着層厚さＸ±３μｍ（Ｘ＝３０〜５０μｍ）、反りをＲ／Ｔ Ｔｉｌｔ（α）＝０．３／０．１５degreeに仕上げることは不可能であった。また、上記特許文献４においても、貼り合わせ後の反りを防止できるが紫外線硬化樹脂の塗布方法としてやはりスピンコート方法を用いており、上記特許文献１と同様に、スピンコート法を用いているため、紫外線硬化樹脂の膜厚の均一性が十分でなく、かつ外周端部に接着剤がはみ出し、美観を損ねていた。
【０００９】
本発明はこれらの問題点を解決するためのものであり、貼り合せ前のプラスチック基板などの媒体の反りや変形を、高精度なガラス保持台で矯正し、接着剤を一対の媒体に介在させ、その媒体間を均一に保ちながら毛細管現象の利用により接着剤を均一に展延させ、外周端部への接着剤のはみ出しもなく、上述の品質を有する媒体製造完成品を提供できる、媒体の貼り合せ方法及びその装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記問題点を解決するために、少なくとも一対以上のプラスチック基板あるいはフィルム等の媒体を、接着剤を介在させて貼り合わせる、本発明の媒体の貼り合わせ方法によれば、一対の媒体のそれぞれの、位置や姿勢を保持・矯正し、少なくとも一方の媒体に接着剤を塗布する。そして、一対の媒体間の距離を一定に保つようにして、接着剤を一対の媒体間に毛細管現象を利用して展延させる際、接着剤の展延速度を制御して一対の媒体同士を貼り合わせる。よって、媒体の反りや変形が大きくても高精度な保持台で矯正して接着剤の層の厚さを均一化でき、かつ厚さを制御でき、更に外周端部への接着剤のはみ出しもなく、上述の品質を有する媒体製造完成品を提供できる。
【００１１】
また、接着剤は紫外線硬化型接着剤であり、貼り合わせの際に紫外線を紫外線硬化型接着剤に照射することが好ましい。
【００１２】
更に、紫外線硬化型接着剤の粘度が１〜１０，０００ｍＰａ・ｓの範囲であることにより、一般的なディスペンサーで塗布可能である。また、接着剤の展延速度を、接着剤が塗布された媒体における内周側の温度を外周側の温度よりも低くして制御することが好ましい。
【００１３】
また、別の発明としての媒体の貼り合わせ装置は、一対の媒体のそれぞれの、位置や姿勢を保持・矯正する一対の保持台と、少なくとも一方の媒体に接着剤を塗布する塗布手段と、一対の媒体間の距離を一定に保つ距離保持手段と、接着剤を一対の媒体間に毛細管現象を利用して展延させる際、接着剤の展延速度を制御して一対の媒体同士を張り合わせる貼合手段とを具備することに特徴がある。よって、媒体の反りや変形が大きくても高精度な保持台で矯正して接着剤の層の厚さを均一化でき、かつ厚さを制御でき、更に外周端部への接着剤のはみ出しもなく、上述の品質を有する媒体製造完成品を提供できる。
【００１４】
また、距離保持手段の一部又は全部は、接着剤が濡れない成分で構成されていることにより、接着剤での接合後、確実に離型することが可能である。
【００１５】
更に、接着剤は紫外線硬化型接着剤であり、貼り合わせの際に紫外線を紫外線硬化型接着剤に照射する紫外線照射手段を有し、更に紫外線硬化型接着剤の粘度が１〜１０，０００ｍＰａ・ｓの範囲である。よって、一般的なディスペンサーで塗布可能であり、装置の簡素化を図れる。
【００１６】
また、保持台は紫外線を透過し、２００〜５００ｎｍの光を７０％以上透過する。よって、紫外線硬化型接着剤中の反応開始剤として一般的なものが利用可能であり、安価な接着剤を利用できる。
【００１７】
更に、保持台の少なくとも一方の面が、表面粗さＲｍax≦３μｍ、平面度≦３μｍであるので、接着剤の層の厚さのムラをより均一化できる。
【００１８】
また、少なくとも一方の保持台に、保持台の媒体を保持する面に媒体を静電吸着するための静電吸着機構を具備していることにより、媒体の厚さが薄くても、媒体の取り扱いが容易となる。
【００１９】
更に、紫外線照射手段はフラッシュ型の紫外線ランプであることにより、一般的な高圧水銀型紫外線ランプと比較して熱を発生しないため確実に接着剤の展延速度を制御でき、かつ硬化時における一対の媒体それぞれの熱膨張差が生じにくく、完成品の反りを小さくできる。
【００２０】
また、貼合手段による貼り合わせの際、一対の媒体間に存在する空気を逃がすための空気逃げ機構を有することにより、媒体の中心付近まで確実に接着剤を展延させることが可能となり、媒体製造完成品の美観を損ねることが無い。
【００２１】
更に、一対の媒体の各中心を合わせるためのコアピンを有することにより、一対の媒体の貼り合わせ位置決めを簡単にできる。
【００２２】
また、空気逃げ機構は、一対の保持台の相対位置を制御する制御機構と、コアピンに空気を逃がすために設けた溝とを有することにより、簡単な構造で、媒体の中心付近まで確実に接着剤を展延させることが可能となる。
【００２３】
更に、空気逃げ機構として、貼合手段によって一対の媒体が貼り合わされた際の接着剤の層の厚さや接着領域を規定するための、少なくとも１つ以上の介在手段を有することにより、接着剤の層の厚さのムラをより均一化でき、かつ媒体の中心付近まで確実に接着剤を展延させることが可能となり、媒体製造完成品の美観を損ねることが無い。
【００２４】
また、介在手段は接着剤の層の厚さより小さく、球形状を成すことが好ましい。更に、コアピンの温度を保持台の外周に配置された外周リングの温度より低くすることが好ましい。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明の媒体の貼り合わせ装置は、一対の媒体のそれぞれの、位置や姿勢を保持・矯正する一対の保持台と、少なくとも一方の媒体に接着剤を塗布する塗布手段と、一対の媒体間の距離を一定に保つ距離保持手段と、接着剤を一対の媒体間に毛細管現象を利用して展延させる際、接着剤の展延速度を制御して一対の媒体同士を張り合わせる貼合手段とを具備する。
【００２６】
【実施例】
図１は本発明の第１の実施例に係る媒体の貼り合わせ方法による接合工程を示す図である。本実施例における最終製品形態は、書き換え可能な片面二層のＤＶＤである。本実施例の製造プロセスについて説明すると、先ず、図１の（ａ）に示すように、外径φ１２０ｍｍ、厚さ０．６ｍｍのポリカーボネイトの基板１１を保持台１２に図示していない吸着装置を用いて吸着固定する。保持台１２には、基板位置決め用のコアピン１３が具備されている。保持台１２はステンレス鋼であり、保持台１２の平面度は５μｍに鏡面仕上げされている。ステンレス鋼材として日立金属のＨＰＭ３８を用いているが、特に限定が無く、基板を平らに保持する機能上、平面度が出しやすい材質、例えば、ガラスなどでも良い。また、コアピン１３は銅でできたヒートパイプで構成されており、温度を０〜５０℃まで可変でき、またコアピン１３の構造を示す図２からわかるように、コアピン１３の外周表面に軸方向に向かって５μｍ程度の溝幅３２で加工された溝３１が設けられている。一方、図１の（ａ）に示すように、保持台１２は図示していないモータと連結され、回転可能になっている。回転速度は０．１〜１００００r.p.ｍ.の範囲で可変可能である。６０r.p.ｍ.で回転している基板１１上に、ディスペンサー１４により接着剤１５を円環状に塗布する。接着剤１５には、変性アクリル系の紫外線硬化型接着剤、粘度４５０ｍＰａ・ｓ(２５℃)を使用した。接着剤１５の種類に特に限定は無いが、熱硬化型よりむしろ紫外線硬化型樹脂の方が良い。粘度にも限定は無いが、粘度があまり高いと（例えば、８０００ｍＰａ・ｓ(２５℃)以上）、接着剤１５の展延速度が遅くなるという不具合があり、接着層の厚さ４０μｍ（約０．４g）であれば、好ましくは２００〜７００ｍＰａ・ｓ(２５℃)がよい。
【００２７】
次に、図１の（ｂ）に示すように、一対のプラスチック基板間の距離を一定に保つ機能を有する外周リング１６が稼動する。外周リング１６の爪部１７の厚さにより、接着剤１５の厚さ決めている。また、外周リング１６は図３に示すようにリングが四分割された構造になっている。なお、図３の（ａ）に示す様子はリングを閉じた状態を、図３の（ｂ）に示す様子はリングを開けた状態をそれぞれ示す。四分割された部品の間には、スプリング２２が挿入されている。また、基板１１や接着剤１５と接触する部分には、接着剤１５の付着防止のために、テフロン（登録商標）がコーティングされている。外周リング１６そのものをテフロン（登録商標）樹脂で作っても問題は無い。
【００２８】
次に、図１の（ｃ）に示すように、保持台１９に吸着された外径φ１２０ｍｍ、厚さ０．６ｍｍのポリカーボネイトの基板１８が接着剤１５の接着層を介在し、基板１１に合わさる。その際、外周リング１６の爪部１７と基板１８が当たることにより、接着剤１５の厚さ、本実施例では４０μｍを規定する。ここで、ヒートパイプにより、図１の（ｃ）に示すような温度分布を生じさせると、図４の（ａ），（ｂ）に示すように、毛細管現象により接着剤１５が矢印ａの方向に展延し始める。その展延速度は、図５に示すように温度や接着剤の粘度に依存する。なお、図５の横軸はコアピンと外周リングの温度差、縦軸は接着剤が所定位置までに到達するまでの時間を示す。最終的には、接着剤１５はコアピン１３に到達するが、本実施例においては、図１の（ｄ）の部分Ａの拡大図に示すように、基板１１ならびに基板１８とも中心穴部に凸形状の凸部２０があり、互いの凸部２０が５〜１０μｍ程度のクリアランスを持って合わせた部分で接着剤１５が止まる。この様子を詳細に図２を用いて説明すると、図２の（ｂ）に示すように、接着剤１５がコアピン１３方向に展延する際、基板１１と基板１８との間の空気はコアピン１３の溝３１を通って逃げる。これにより、図２の（ｃ）に示すように、接着剤１５を基板中心穴付近まで確実に展延させることが可能となる。溝３１の数は４本で設定したがこれに限るものでなく、何本でも構わず、接着剤１５の粘度、接着剤１５の層の厚さ等によって適宜変更すればよい。空気の逃げ方法として、コアピン１３の断面形状を図６のように三角形状にしても同じ効果が得られる。上述したように、基板１１及び基板１８の互いの凸部２０は完全に合わさらず、５〜１０μｍ程度のクリアランスを持っている。しかし、本実施例での接着剤１５の粘度であればこの隙間に接着剤１５が入り込まない。よって、接着剤１５がコアピン１３の溝３１に到達しないので溝３１は空気の逃げ道として確実に機能する。また、コアピンにおける更に別の構造としては、図７に示すように、基板１１と基板１８の中心位置を決定するためのエアチャック機構４１が具備しているものがある。また、基板１１と基板１８の間には、接着剤１５の他にガラスビーズ４２が介在している。このガラスビーズ４２の大きさは、φ１５μｍである。この大きさの規定は無く、接着剤の層の厚さや粘度で適宜変更すればよい。また、ガラスビーズの他に鋼球、プラスチックなどでも問題は無い。但し、形状に関しては球形状が最も良い。そして、基板１１と基板１８を重ね合わせる際に、図７の（ａ）に示すように、エアチャック機構４１により、基板１１と基板１８の中心位置を合せ、温度差による毛細管現象により接着剤１５が展延し始める。次に、図７の（ｂ）に示すように、エアチャック機構４１の爪部が引っ込むと同時に、保持台１２が基板１１を吸着固定して、保持台１９が所定位置まで下降する。すると、接着剤１５と空気の圧力によりガラスビーズ４２が嵌まり込むような所定位置にある微小なくぼみ４３へガラスビーズ４２が移動する。コアピン１３と基板１１，１８の中心穴にはクリアランスがあるため、矢印ｂで示すように確実に空気を追い出すことが可能となる。よって、接着剤１５を均一に中心穴付近まで展延させることが可能である。また、図７の（ｃ）に示すように、ガラスビーズ４２と基板１８により、接着剤１５をせき止め、基板の中心穴へのはみ出しが確実に防止できる。なお、本例では、基板１１にガラスビーズ４２が嵌まり込むような所定位置に微小なくぼみ４３が加工されているが、このくぼみ４３が無くても、基板１１あるいは基板１８の凸部を適宜調整しても同じ効果が得られる。また、凸部の形状には特に限定はない。更に、エアチャック機構４１には、ロータリー駆動タイプやスライドガイド式のものがあるが、その方式には限定はない。単に、両基板の中心位置を合わせられればどんな機構でも良い。また、本例での接着剤には、粘度４５０ｍＰａ・ｓ（２５℃）のものを使用したが、その粘度は１０〜１０，０００ｍＰａ・ｓ（２５℃）の範囲であれば何ら問題は無い。所望の膜厚、展延速度などによって適宜変えれば良い。
【００２９】
一方、保持台１９は石英ガラスでできている。その石英ガラスの表面精度はＲｍax≦０．３μｍ、面精度≦７λ（JIS B0601）で仕上げられている。また、保持台１２と保持台１９の平行度が３μｍ以下で構成されているので、接着剤１５の層厚さを±２μｍ以内に抑えることができる。
【００３０】
最後に、図１の（ｄ）に示すように、紫外線硬化型の接着剤１５を紫外線ランプ２１により硬化する。紫外線ランプ２１には、フラッシュ型の紫外線ランプを用いた。ランプは渦巻き形状をしている。具体的には、XENON社製フラッシュランプＲＣ−７４２を用いたがこれに限るものではない。高圧水銀ランプなどでも良いが、その際は、保持台１２と保持台１９の温度差が生じないような冷却機構が必要となる。それは基板１１と基板１８の熱膨張差が生じると、貼り合わせた直後平らであっても時間と伴に反りを生じるためである。また、ランプ形状は直線型でも良いが、その際は、光ディスク前面に紫外線が均一に当たる工夫が必要である。
【００３１】
図８は本発明の第２の実施例に係る媒体の貼り合わせ方法による接合工程を示す図である。本実施例における最終製品形態も、第１の実施例と同様、書き換え可能な片面二層のＤＶＤであるが、外径φ１２０ｍｍ、厚さ０．４ｍｍのプラスチック基板３枚が接着層２層を介し貼り合わされている。その製造プロセスは第１の実施例と基本的には同じである。基板５１に接着剤５２を塗布し、基板５３と貼り合わせた後、ひっくり返して貼り合わされた基板５１に接着剤５２を塗布し、基板５４と貼り合わせて完成品となる。なお、図中のＢ部分の拡大図に示すように、記録層５５は案内溝、反射膜を含むものである。
【００３２】
図９は本発明の第３の実施例に係る媒体の貼り合わせ方法による接合工程を示す図である。本実施例における最終製品形態は、外径φ１２０ｍｍ、厚さ０．９５ｍｍのプラスチックフィルム６２と外径φ１２０ｍｍ、厚さ１．１ｍｍのプラスチック基板６１とが、厚さ０．０５ｍｍの接着剤の層を介し貼り合わされた構造である。プラスチック基板６１ならびにプラスチックフィルム６２の材質にはポリカーボネイトを用いたがこれに限るものではなく、アクリル樹脂、オレフィン系樹脂などでも何ら問題はない。本実施例の製造プロセスは、第１の実施例と同じであるが、図１０に示すように、第１の実施例のうち保持台１９の構成が異なっている。保持台６３は基台６４、絶縁層６５、取り出し電極６６、内部電極６７、誘電体層６８から構成されている。基台６４と絶縁層６５はＳｉＯ２、取り出し電極６６と内部電極６７はＣｕ、誘電体層６８はＺｎＳ−ＳｉＯ２からなる。特に材料の厚さについての規定は無いが、２００〜５００ｎｍの光を７０％以上透過することが望ましい。また、絶縁層６５や誘電体層６８の材質には、Ａｌ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＣ、多結晶型Ｓｉ、ＡｌＮなどが挙げられる。一方、電極材料には、Ａｇ、Ｐｔ、Ａｕ等が挙げられる。取り出し電極６６に電圧を印加すると、誘電体層６８が帯電する。この帯電により、厚さ０．９５ｍｍのプラスチックフィルム６２を静電吸着させる。これにより、比較的薄い（厚さ≦０．１ｍｍ）プラスチックフィルムでも取り扱い易くなり、また貼り合わせの後、電圧を切ることにより簡単に着脱できるばかりでなく、接着層厚さを均一化できる。この静電吸着方式は、本実施例のように電圧を印加したものの他に、放電や摩擦帯電を利用したものでも良く、保持台とプラスチックフィルムが均一に吸着できれば何ら問題は無い。
【００３３】
図１１は本発明の第４の実施例に係る媒体の貼り合わせ方法による接合の様子を示す透視斜視図である。図１２は本実施例の接合工程を示す概略断面図である。本実施例における最終完成製品は、複写機の読取装置のユニット部品である。この複写機の読取装置のユニット部品は、主に３ライン(RGB)ＣＣＤセンサ７１、構造体７２、ポリイミドフィルム７３を含んで構成されている。また、ＣＣＤセンサ７１の端部には電極用の接点が加工されている。更に、接点と電線パターニングされたポリイミドフィルム７３を、接着剤を介し貼り合わせる。ポリイミドフィルム７３の厚さは５０μｍである。ＣＣＤセンサ７１はシリコン、構造体７２はガラス繊維入りポリカーボネイトが用いられている。本実施例の製造プロセスについて説明すると、図１２の（ａ）に示すように、先ず始めに構造体７２の一部に接着剤７４が塗布される。接着剤７４はエポキシ系の紫外線＋熱硬化型樹脂を用いた。粘度は８，０００ｍＰａ・ｓである。次に、ポリイミドフィルム７３を静電吸着により保持台７６に固定する。図１２の（ａ）におけるＡ−Ａ’線断面図である図１２の（ｂ）に示すように、保持台７６の一部はテーパ形状のテーパ部７７が加工されている。このテーパ部７７は、構造体７２のテーパ部７８と合わさり、位置が固定される。構造体７２を固定している保持台（図示せず）の温度が、図１２の（ｃ）に示すような温度分布に制御されると、毛細管現象により接着剤７４が矢印ｃの方向に展延する。次に、図示していない紫外線ランプにより紫外線硬化型の接着剤７４を硬化して、ＣＣＤセンサ７１の接点とポリイミドフィルム７３が貼り合わさる。本実施例は、接着剤７４の量をコントロールして、構造体７２とＣＣＤセンサ７１をも同時に接着することが可能であり、よって組み立て工程の削減、組み立て機構の削減が期待できる。
【００３４】
次に、図１３は本発明の第５の実施例に係る媒体の貼り合わせ方法による接合の様子を示す概略断面図である。同図はマイクロレンズアレイシート８１同士を接着した際の断面概略を示している。マイクロレンズアレイシート８１は特殊な押出し・熱プレス成形を利用して作成されたものであり、□５ｃｍ、厚さ０．８ｍｍのアクリル樹脂である。本実施例の製造プロセスについて説明すると、図１３の（ａ）に示すように、第３の実施例３、第４の実施例と同様、静電吸着機構を備えた保持台８２，８３に、それぞれマイクロレンズアレイシート８１を吸着固定する。また、保持台８２，８３にはそれぞれテーパ形状のテーパ部８４，８５が形成されており、保持台８２と保持台８３が合わさり、接着層の厚さ、本実施例では１０±１μｍを規定している。次に、図１３の（ｂ）に示すように、保持台８２，８３の温度制御機構（図示せず）により温度差をつけ、毛細管現象により矢印ｄの方向に紫外線硬化型の接着剤８６を展延し、図示していない紫外線ランプにより硬化して完成品を得る。なお、マイクロレンズアレイシート８１の大きさと厚さ、接着剤８６の層の厚さに限定は無い。また、マイクロレンズのサイズにも特に限定は無い。
【００３５】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変形や置換可能であることは言うまでもない。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、少なくとも一対以上のプラスチック基板あるいはフィルム等の媒体を、接着剤を介在させて貼り合わせる、本発明の媒体の貼り合わせ方法によれば、一対の媒体のそれぞれの、位置や姿勢を保持・矯正し、少なくとも一方の媒体に接着剤を塗布する。そして、一対の媒体間の距離を一定に保つようにして、接着剤を一対の媒体間に毛細管現象を利用して展延させる際、接着剤の展延速度を制御して一対の媒体同士を貼り合わせる。よって、媒体の反りや変形が大きくても高精度な保持台で矯正して接着剤の層の厚さを均一化でき、かつ厚さを制御でき、更に外周端部への接着剤のはみ出しもなく、上述の品質を有する媒体製造完成品を提供できる。
【００３７】
また、接着剤は紫外線硬化型接着剤であり、貼り合わせの際に紫外線を紫外線硬化型接着剤に照射することが好ましい。
【００３８】
更に、紫外線硬化型接着剤の粘度が１〜１０，０００ｍＰａ・ｓの範囲であることにより、一般的なディスペンサーで塗布可能である。また、接着剤の展延速度を、接着剤が塗布された媒体における内周側の温度を外周側の温度よりも低くして制御することが好ましい。
【００３９】
また、別の発明としての媒体の貼り合わせ装置は、一対の媒体のそれぞれの、位置や姿勢を保持・矯正する一対の保持台と、少なくとも一方の媒体に接着剤を塗布する塗布手段と、一対の媒体間の距離を一定に保つ距離保持手段と、接着剤を一対の媒体間に毛細管現象を利用して展延させる際、接着剤の展延速度を制御して一対の媒体同士を張り合わせる貼合手段とを具備することに特徴がある。よって、媒体の反りや変形が大きくても高精度な保持台で矯正して接着剤の層の厚さを均一化でき、かつ厚さを制御でき、更に外周端部への接着剤のはみ出しもなく、上述の品質を有する媒体製造完成品を提供できる。
【００４０】
また、距離保持手段の一部又は全部は、接着剤が濡れない成分で構成されていることにより、接着剤での接合後、確実に離型することが可能である。
【００４１】
更に、接着剤は紫外線硬化型接着剤であり、貼り合わせの際に紫外線を紫外線硬化型接着剤に照射する紫外線照射手段を有し、更に紫外線硬化型接着剤の粘度が１〜１０，０００ｍＰａ・ｓの範囲である。よって、一般的なディスペンサーで塗布可能であり、装置の簡素化を図れる。
【００４２】
また、保持台は紫外線を透過し、２００〜５００ｎｍの光を７０％以上透過する。よって、紫外線硬化型接着剤中の反応開始剤として一般的なものが利用可能であり、安価な接着剤を利用できる。
【００４３】
更に、保持台の少なくとも一方の面が、表面粗さＲｍax≦３μｍ、平面度≦３μｍであるので、接着剤の層の厚さのムラをより均一化できる。
【００４４】
また、少なくとも一方の保持台に、保持台の媒体を保持する面に媒体を静電吸着するための静電吸着機構を具備していることにより、媒体の厚さが薄くても、媒体の取り扱いが容易となる。
【００４５】
更に、紫外線照射手段はフラッシュ型の紫外線ランプであることにより、一般的な高圧水銀型紫外線ランプと比較して熱を発生しないため確実に接着剤の展延速度を制御でき、かつ硬化時における一対の媒体それぞれの熱膨張差が生じにくく、完成品の反りを小さくできる。
【００４６】
また、貼合手段による貼り合わせの際、一対の媒体間に存在する空気を逃がすための空気逃げ機構を有することにより、媒体の中心付近まで確実に接着剤を展延させることが可能となり、媒体製造完成品の美観を損ねることが無い。
【００４７】
更に、一対の媒体の各中心を合わせるためのコアピンを有することにより、一対の媒体の貼り合わせ位置決めを簡単にできる。
【００４８】
また、空気逃げ機構は、一対の保持台の相対位置を制御する制御機構と、コアピンに空気を逃がすために設けた溝とを有することにより、簡単な構造で、媒体の中心付近まで確実に接着剤を展延させることが可能となる。
【００４９】
更に、空気逃げ機構として、貼合手段によって一対の媒体が貼り合わされた際の接着剤の層の厚さや接着領域を規定するための、少なくとも１つ以上の介在手段を有することにより、接着剤の層の厚さのムラをより均一化でき、かつ媒体の中心付近まで確実に接着剤を展延させることが可能となり、媒体製造完成品の美観を損ねることが無い。また、介在手段は接着剤の層の厚さより小さく、球形状を成すことが好ましい。更に、コアピンの温度を保持台の外周に配置された外周リングの温度より低くすることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例に係る媒体の貼り合わせ方法による接合工程を示す図である。
【図２】コアピンの構造を示す図である。
【図３】外周リングの構造を示す図である。
【図４】接着剤が展延する様子を示す図である。
【図５】接着剤の温度、粘度と展延速度の関係を示す特性図である。
【図６】コアピンの別の構造を示す図である。
【図７】コアピンにおける更に別の構造を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施例に係る媒体の貼り合わせ方法による接合工程を示す図である。
【図９】本発明の第３の実施例に係る媒体の貼り合わせ方法による接合工程を示す図である。
【図１０】異なる保持台の構造を示す図である。
【図１１】本発明の第４の実施例に係る媒体の貼り合わせ方法による接合の様子を示す透視斜視図である。
【図１２】第４の実施例の接合工程を示す概略断面図である。
【図１３】本発明の第５の実施例に係る媒体の貼り合わせ方法による接合の様子を示す概略断面図である。
【図１４】従来の媒体の貼り合わせ方法による接合工程を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１１，１８；基板、１２，１９；保持台、１３；コアピン、
１４；ディスペンサー、１５；接着剤、１６；外周リング、
１７；爪部、２０；凸部、２１；紫外線ランプ、２２；スプリング、
３１；溝、４１；チャック機構、４２；ガラスビーズ、４３；くぼみ。
Claims (20)
- 少なくとも一対以上のプラスチック基板あるいはフィルム等の媒体を、接着剤を介在させて貼り合わせる媒体の貼り合わせ方法において、
一対の媒体のそれぞれの、位置や姿勢を保持・矯正し、少なくとも一方の媒体に前記接着剤を塗布し、一対の媒体間の距離を一定に保つようにして、前記接着剤を一対の媒体間に毛細管現象を利用して展延させる際、前記接着剤の展延速度を制御して一対の媒体同士を貼り合わせることを特徴とする媒体の貼り合わせ方法。 - 前記接着剤は紫外線硬化型接着剤であり、貼り合わせの際に紫外線を前記紫外線硬化型接着剤に照射する請求項１記載の媒体の貼り合わせ方法。
- 前記紫外線硬化型接着剤の粘度が１〜１０，０００ｍＰａ・ｓの範囲である請求項２記載の媒体の貼り合わせ方法。
- 前記接着剤の展延速度を、前記接着剤が塗布された媒体における内周側の温度を外周側の温度よりも低くして制御する請求項１〜３のいずれか１項に記載の媒体の貼り合わせ方法。
- 少なくとも一対以上のプラスチック基板あるいはフィルム等の媒体を、接着剤を介在させて貼り合わせる媒体の貼り合わせ装置において、
一対の媒体のそれぞれの、位置や姿勢を保持・矯正する一対の保持台と、
少なくとも一方の媒体に前記接着剤を塗布する塗布手段と、
一対の媒体間の距離を一定に保つ距離保持手段と、
前記接着剤を一対の媒体間に毛細管現象を利用して展延させる際、前記接着剤の展延速度を制御して一対の媒体同士を張り合わせる貼合手段と
を具備することを特徴とする媒体の貼り合わせ装置。 - 前記距離保持手段の一部又は全部は、前記接着剤が濡れない成分で構成されている請求項５記載の媒体の貼り合わせ装置。
- 前記接着剤は紫外線硬化型接着剤である請求項５記載の媒体の貼り合わせ装置。
- 貼り合わせの際に紫外線を前記紫外線硬化型接着剤に照射する紫外線照射手段を有する請求項５記載の媒体の貼り合わせ装置。
- 前記紫外線硬化型接着剤の粘度が１〜１０，０００ｍＰａ・ｓの範囲である請求項７又は８に記載の媒体の貼り合わせ装置。
- 前記保持台は、紫外線を透過する請求項５記載の媒体の貼り合わせ装置。
- 前記保持台は、２００〜５００ｎｍの光を７０％以上透過する請求項５又は１０に記載の媒体の貼り合わせ装置。
- 前記保持台の少なくとも一方の面が、表面粗さＲｍ ax ≦３μｍ、平面度≦３μｍである請求項５記載の媒体の貼り合わせ装置。
- 少なくとも一方の前記保持台に、前記保持台の媒体を保持する面に媒体を静電吸着するための静電吸着機構を具備している請求項５記載の媒体の貼り合わせ装置。
- 前記紫外線照射手段は、フラッシュ型の紫外線ランプである請求項８記載の媒体の貼り合わせ装置。
- 前記貼合手段による貼り合わせの際、一対の媒体間に存在する空気を逃がすための空気逃げ機構を有する請求項５記載の媒体の貼り合わせ装置。
- 一対の媒体の各中心を合わせるためのコアピンを有する請求項５記載の媒体の貼り合わせ装置。
- 前記空気逃げ機構は、一対の前記保持台の相対位置を制御する制御機構と、前記コアピンに空気を逃がすために設けた溝とを有する請求項１５又は１６に記載の媒体の貼り合わせ装置。
- 前記空気逃げ機構として、前記貼合手段によって一対の媒体が貼り合わされた際の接着剤の層の厚さや接着領域を規定するための、少なくとも１つ以上の介 在手段を有する請求項１５記載の媒体の貼り合わせ装置。
- 前記介在手段は接着剤の層の厚さより小さく、球形状を成す請求項１８記載の媒体の貼り合わせ装置。
- 前記コアピンの温度を前記保持台の外周に配置された外周リングの温度より低くする請求項５〜１９のいずれか１項に記載の媒体の貼り合わせ装置。
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