【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２枚の基板を貼り合せる製造方法および製造装置に関し、特にデジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）などの両面貼り合わせ型高密度光ディスクの製造に関する貼り合わせの製造方法と製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスクでは、情報の読み出し／記録の際に、ディスクを高速回転させながら、ディスクの下方からディスクにレーザー光が照射され、透明基板を介して、サブミクロンオーダーのグルーブ上に、照射されたレーザー光がフォーカスされることによって、画像、音声などの情報が読み出し／記録される。その際、レーザー光のフォーカスにはレンズが用いられる。そのレンズの収差の関係から、ＤＶＤディスクなどの高密度記録ディスクでは±０．８°以内の反り角を満たす必要がある。
【０００３】
一方、ＤＶＤディスクは、２枚の基板を、接着剤を介して貼り合わせて作成される。貼り合わせるための接着剤としては紫外線硬化型接着剤を用い、紫外線硬化型接着剤はスピンコート法、スクリーン印刷法等によって基板面に塗布される。スピンコート法の場合、貼り合わせられる２枚の基板の面、もしくは一方の基板の面に塗布して、２枚の基板を重ね合せ、紫外線を重ね合せ面に対して、上下の両方向もしくは片側一方向から照射し接着剤を硬化する。こうして作成された貼り合わせディスクは 上記に示した理由から±０．８°の反り角を満たさなければならない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような方法では貼り合せる２枚の基板の状態によって反り角が決定され、基板の状態によっては、反り角に対する歩留まりが悪化する。
【０００５】
本発明は、貼り合せディスクの反り角を貼り合わせ工程で調整し、反り角に対する歩留まりを向上させるようにした貼り合わせディスクの製造方法および製造装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、紫外線硬化型接着剤を介して重ね合わせたディスクを、紫外線を両面から照射して接着剤を硬化させるディスク貼り合わせ装置において、ディスクに上面、下面に照射される紫外線の照射開始タイミングを制御するために、重ね合わしたディスクの一方の面に紫外線を照射する紫外線照射径路とディスクのもう一方の面に紫外線を照射する紫外線照射径路のそれぞれ途中にシャッターが設けられた貼り合わせ装置である。そのシャッターの開閉タイミングは制御装置を設けて制御すれば良い。
【０００７】
また本発明はこの貼り合わせ装置により製造された光ディスクであり、ここに用いられる紫外線硬化型接着剤はラジカル性紫外線硬化型接着剤であることが本発明の効果が顕著となり好ましい。
【０００８】
そもそも２枚の基板を、接着剤を介して重ね合せ、接着剤を紫外線で硬化させる方法では、硬化の際に、接着剤の硬化収縮により反りが発生する。そこで、本発明者らは接着剤の硬化に際して、重ね合わした面に対して両面から紫外線を照射し、その照射開始のタイミングをずらすことで、光ディスクの上側と下側で硬化開始時間にずれを生じさせ、先に照射（硬化）した側にディスクが反ることを見出し、本発明に至った。更に、本発明による貼り合わせ装置の特徴は上下の紫外線照射のタイミングを制御するシャッターと、その制御を外部入力装置により簡便に行えるようにしたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図を用いて本発明を説明する。
図１は、ＲＯＭタイプの貼り合わせディスクの構成を示す概略断面図である。２枚のうち図中下側の基板１０は透明基板１００上に反射層１１が形成されている。これに透明基板１００’を接着層１２を介して貼りあわせたものである。このディスクを回転駆動するためのクランプ駆動装置の駆動軸などを挿入するために、ディスクを貫通するように中心孔１３が形成されている。
【００１０】
接着層１２を形成する接着剤は、ラジカル重合性紫外線硬化型接着剤を用いる。このようなラジカル重合性接着剤としては、セイカビームＤＶＤ−Ｈ１１（大日精化工業（株）製）、ＫＡＹＡＲＡＤ ＤＶＤ−００３（日本化薬（株）製）、３０Ｙ−３７５Ｂ（（株）スリーボンド製）、ＫＺ８６８１（ＪＳＲ（株）製）、Ｚ８４１２（ＪＳＲ（株）製）、ＬＣ−２１０１（住友スリーエム（株）製）などが使用可能である。
【００１１】
図２は、本発明の貼りあわせ装置の概念図を示す。この紫外線硬化型接着剤を硬化させるユニットを示している。２枚の基板が重ね合わされたディスク１はディスク１と同程度の大きさの円盤状板である支持板２１で保持される。支持板２１は紫外線２０‘を透過する材質、例えばガラスから作成される。支持板２１の中心部にはディスク２０の位置を固定するために、光ディスク１の中心孔１３を挿入するような突起物２４が備え付けられている。紫外線照射装置２４、２４’はディスクに対して、上下にそれぞれ備え付けられている。紫外線照射装置２４、２４‘と照射される重ね合わされたディスク１との間の紫外線径路にはシャッター２３、２３’が設けられている。このシャッター２３、２３‘の開閉タイミングは外部入力装置２５により制御される。
【００１２】
光ディスクの反り角の制御は紫外線が先に照射された面が先に硬化を起こし、その方向に反るので、反り角が下反りのときは、シャッター２３を２３‘よりも早く開き、上照射を早める。また、そり角が上反りのときは、シャッター２３’を２３よりも早く開き、下照射を早める。上記のシャッターの開閉のタイミングは外部入力装置２５にて行う。反りの状況は、貼り合わせ装置内に設けた反り角測定装置で、ディスク１枚１枚を測定して行う。
【００１３】
次に本発明を実施例に基づき詳細に説明する。
【００１４】
【実施例１】
一方の基板としては、深さ１７０ｎｍ、幅０．３３μｍ、ピッチ０．７４μｍのスパイラル状のグルーブを持つスタンパーを金型に取り付け、ポリカーボネート樹脂を用いて通常の射出成形により、外径が１２０ｍｍ、中心孔径が１５ｍｍ、平均板厚が０．６ｍｍの透明基板を作成した。この上にスパッタ法により半径１９ｍｍから５９ｍｍの範囲に１００ｎｍの厚みのＡｇＰｄＣｕ系合金を反射層として成膜した。
【００１５】
他方の基板は、上記手法と同様な方法で作成した透明基板を用いた。
こうして得られた２枚の基板を、上記の一方の基板上に、日本化薬製ＫＡＹＡＲＡＤ ＤＶＤ−００３／ラジカル重合性のＵＶ接着剤を内周の適当な位置に６ｇ滴下し、速やかにもう一方のダミー用基板の記録面を対向して置き、３０００ｒｐｍで３秒間回転させて均一に延伸した。
【００１６】
引き続き、ＵＶ露光を施し、硬化接着した。ＵＶ露光する際には、照射の開始時間が１．上下照射同時、２．上照射が下照射より０．５秒早いもの、３．上照射が下照射よりも０．５秒早いもの、４．下照射が上照射よりも０．５秒早いもの、５．下照射が上照射よりも１．０秒早いものの５水準作成した。
【００１７】
こうして作成した光ディスクの反り角をディスク反り角自動測定装置（型番：Ｔ−７Ｄ、東菱アット（株）製）で評価した。なお、反り角は図３のように定義した。光ディスク１を支持台３１に保持し、直径約１ｍｍの平行光に整形したレーザー光３２を下方からディスク１に入射し、その反射光３３となす角度を反り角α（°）とした。光ディスクに許容される反り角は±０．８°以下である。
【００１８】
測定の結果を表１に示す。照射に関して上下のタイミングと反り角との関係を表にしたものである。各値は３０枚の平均値である。
【００１９】
【表１】
【００２０】
表１が示す通り、ＵＶ照射のタイミングにより反り角が変化し、その変化量は上下照射の、上側が下側に比べ早い、同時、遅いの３通りであり、貼り合わせディスクの反り角に対して照射のタイミングを選択すれば、良好な反り角が得られることが期待できる。
【００２１】
【実施例２】
実施例２では実施例１と同様な手法で作成し、ＵＶ照射時間のみ実施例１に比べ２倍にして試みた。こうして得られたディスクの反り角をディスク反り角自動測定装置で評価した。
【００２２】
測定の結果を表２に示す。照射に関して上下のタイミングと反り角との関係を表にしたものである。各値は３０枚の平均値である。
【００２３】
【表２】
【００２４】
表２が示す通り、照射時間を変化させても表１の関係は変わらず、ＵＶ照射のタイミングにより反り角が変化し、その変化量は上下照射の、上側が下側に比べ早い、同時、遅いの３通りであり、貼り合わせディスクの反り角に対して照射のタイミングを選択すれば、良好な反り角が得られることが期待できる。
【００２５】
【実施例３】
実施例３では実施例１と同様な手法で作成し、貼り合せる２枚の基板を実施例１と成形温度をかえて作成したものを用いて試みた。こうして得られたディスクの反り角をディスク反り角自動測定装置で評価した。
【００２６】
測定の結果を表３に示す。照射に関して上下のタイミングと反り角との関係を表にしたものである。各値は３０枚の平均値である。
【００２７】
【表３】
【００２８】
表３が示す通り、貼り合せる基板を変えても、表１の関係は変わらず、ＵＶ照射のタイミングにより反り角が変化し、その変化量は上下照射の、上側が下側に比べ早い、同時、遅いの３通りであり、貼り合わせディスクの反り角に対して照射のタイミングを選択すれば、良好な反り角が得られる。生産時には、数十枚のディスクの反りを予め測定して上のように条件を決めれば良い。本方法により調整できる反り角は、ロット間ばらつきの１桁大きいので、ロット間ばらつきは無視できる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、０．６ｍｍ程度の薄型基板を２枚貼り合わせるディスクを製造する際に、反り角に関する歩留まりが向上する貼り合わせディスクの製造装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の、貼り合わせ光ディスクの半分を模式的に示す断面図である。
【図２】紫外線硬化型接着剤を硬化させるユニットを示す図である。
（ａ）はシャッターが開いている状態、（ｂ）は閉じている状態を示している。
【図３】反り角の測定方法を示す図である。
【符号の説明】
１ …光ディスク、 １０、１０‘ …基板
１１ …反射層、 １２ …接着層
１３ …中心孔、 １００、１００‘ …透明基板
２０ …紫外線、 ２１ …支持板
２２ …ディスク固定用突起物
２３、２３‘ …シャッター、 ２４，２４‘ …紫外線光源
２５ …外部入力装置、 ３１ …支持台
３２ …レーザー光、 ３３ …反射光[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a manufacturing method and a manufacturing apparatus for bonding two substrates, and more particularly, to a manufacturing method and a manufacturing apparatus for manufacturing a double-sided bonded high-density optical disk such as a digital versatile disk (DVD).
[0002]
[Prior art]
When reading / recording information on an optical disk, the disk is irradiated with laser light from below the disk while rotating the disk at high speed, and the laser light is irradiated onto a submicron-order groove via a transparent substrate. By focusing, information such as images and sounds is read / recorded. At this time, a lens is used for focusing the laser beam. Due to the aberration of the lens, a high-density recording disk such as a DVD disk needs to satisfy a warp angle within ± 0.8 °.
[0003]
On the other hand, a DVD disk is created by bonding two substrates via an adhesive. An ultraviolet-curable adhesive is used as an adhesive for bonding, and the ultraviolet-curable adhesive is applied to the substrate surface by a spin coating method, a screen printing method, or the like. In the case of the spin coating method, the two substrates are applied to the surface of two substrates to be bonded or one of the substrates, and the two substrates are superimposed. Irradiates from the direction to cure the adhesive. The bonded disc thus produced must satisfy the warp angle of ± 0.8 ° for the reasons described above.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a method, the warp angle is determined by the state of the two substrates to be bonded, and the yield with respect to the warp angle is deteriorated depending on the state of the substrates.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for manufacturing a bonded disk in which the warp angle of the bonded disk is adjusted in a bonding step to improve the yield for the warped angle.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a disk bonding apparatus for irradiating ultraviolet rays from both sides to cure the adhesive by irradiating ultraviolet rays from both sides to the disks stacked via an ultraviolet curable adhesive, and to start irradiation of ultraviolet rays irradiating the upper surface and the lower surface to the disk. A laminating apparatus provided with a shutter in the middle of each of an ultraviolet irradiation path for irradiating ultraviolet rays to one side of the superposed disks and an ultraviolet irradiation path for irradiating ultraviolet rays to the other side of the disks to control . The opening and closing timing of the shutter may be controlled by providing a control device.
[0007]
Further, the present invention relates to an optical disk manufactured by this bonding apparatus, and it is preferable that the ultraviolet curable adhesive used here is a radical ultraviolet curable adhesive since the effects of the present invention are remarkable.
[0008]
In a method in which two substrates are superposed on each other via an adhesive and the adhesive is cured with ultraviolet light, warping occurs due to curing shrinkage of the adhesive during curing. Therefore, when curing the adhesive, the present inventors irradiate ultraviolet rays from both sides to the superposed surfaces, and shift the timing of the irradiation start, thereby causing a difference in the curing start time between the upper side and the lower side of the optical disk. As a result, it was found that the disk was warped to the previously irradiated (cured) side, and the present invention was reached. Further, the characteristics of the bonding apparatus according to the present invention are that a shutter for controlling the timing of the irradiation of ultraviolet rays in the upper and lower directions and that the control can be easily performed by an external input device.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic sectional view showing the configuration of a ROM type bonded disc. Of the two substrates, the lower substrate 10 in the drawing has a reflective layer 11 formed on a transparent substrate 100. A transparent substrate 100 ′ is bonded to this via an adhesive layer 12. A center hole 13 is formed so as to penetrate the disk in order to insert a drive shaft of a clamp drive for rotating the disk.
[0010]
As the adhesive for forming the adhesive layer 12, a radical polymerizable ultraviolet curable adhesive is used. Examples of such a radical polymerizable adhesive include Seika Beam DVD-H11 (manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd.), KAYARAD DVD-003 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), and 30Y-375B (manufactured by Three Bond Co., Ltd.). , KZ8681 (manufactured by JSR Corporation), Z8412 (manufactured by JSR Corporation), LC-2101 (manufactured by Sumitomo 3M Limited) and the like can be used.
[0011]
FIG. 2 shows a conceptual diagram of the bonding apparatus of the present invention. A unit for curing the ultraviolet curable adhesive is shown. The disk 1 on which the two substrates are superimposed is held by a support plate 21 which is a disk-shaped plate approximately the same size as the disk 1. The support plate 21 is made of a material that transmits the ultraviolet rays 20 ′, for example, glass. In order to fix the position of the disc 20, a projection 24 for inserting the center hole 13 of the optical disc 1 is provided at the center of the support plate 21. Ultraviolet irradiation devices 24 and 24 'are provided above and below the disk, respectively. Shutters 23 and 23 'are provided in the ultraviolet path between the ultraviolet irradiation devices 24 and 24' and the superposed disk 1 to be irradiated. The opening / closing timing of the shutters 23 and 23 'is controlled by the external input device 25.
[0012]
The control of the warp angle of the optical disk is such that the surface irradiated with ultraviolet light first cures and warps in that direction. Therefore, when the warp angle is downward warp, the shutter 23 is opened earlier than 23 'and the upper irradiation is performed. Hasten. When the warpage angle is upwardly warped, the shutter 23 'is opened earlier than the shutter 23, and the lower irradiation is advanced. The timing of opening and closing the shutter is performed by the external input device 25. The state of the warpage is measured by measuring one disk at a time using a warp angle measuring device provided in the bonding device.
[0013]
Next, the present invention will be described in detail based on examples.
[0014]
Embodiment 1
As one of the substrates, a stamper having a spiral groove having a depth of 170 nm, a width of 0.33 μm, and a pitch of 0.74 μm was attached to a mold, and an outer diameter of 120 mm was obtained by ordinary injection molding using a polycarbonate resin. A transparent substrate having a hole diameter of 15 mm and an average thickness of 0.6 mm was prepared. An AgPdCu-based alloy having a thickness of 100 nm was formed as a reflective layer on this over a radius of 19 mm to 59 mm by sputtering.
[0015]
As the other substrate, a transparent substrate prepared by a method similar to the above method was used.
On the two substrates thus obtained, 6 g of Nippon Kayaku's KAYARAD DVD-003 / radical polymerizable UV adhesive was dropped at an appropriate position on the inner periphery of the one substrate, and the other substrate was quickly placed on the other substrate. The recording surfaces of the dummy substrates were placed facing each other and rotated at 3000 rpm for 3 seconds to stretch uniformly.
[0016]
Subsequently, UV exposure was performed, followed by curing and bonding. When performing UV exposure, the irradiation start time is 1. 1. Simultaneous upper and lower irradiation; 2. The upper irradiation is 0.5 seconds earlier than the lower irradiation. 3. The top irradiation is 0.5 seconds earlier than the bottom irradiation; 4. Lower irradiation is 0.5 seconds earlier than upper irradiation. Five levels were prepared although the lower irradiation was 1.0 seconds earlier than the upper irradiation.
[0017]
The warp angle of the optical disk thus created was evaluated by a disk warp angle automatic measuring device (model number: T-7D, manufactured by Tohishi at Co., Ltd.). Note that the warp angle is defined as shown in FIG. The optical disk 1 was held on a support 31 and a laser beam 32 shaped into parallel light having a diameter of about 1 mm was incident on the disk 1 from below, and the angle formed by the reflected light 33 was the warp angle α (°). The warp angle allowed for the optical disk is ± 0.8 ° or less.
[0018]
Table 1 shows the measurement results. 9 is a table showing a relationship between vertical timing and a warp angle with respect to irradiation. Each value is an average value of 30 sheets.
[0019]
[Table 1]
[0020]
As shown in Table 1, the warp angle changes according to the timing of UV irradiation, and the amount of change is three kinds of upper and lower irradiation, that is, the upper side is faster, simultaneous, and slower than the lower side. If the timing of the irradiation is selected, it can be expected that a good warp angle can be obtained.
[0021]
Embodiment 2
In the second embodiment, an attempt was made in the same manner as in the first embodiment, and only the UV irradiation time was doubled compared to the first embodiment. The warp angle of the disk thus obtained was evaluated by a disk warp angle automatic measuring device.
[0022]
Table 2 shows the measurement results. 9 is a table showing a relationship between vertical timing and a warp angle with respect to irradiation. Each value is an average value of 30 sheets.
[0023]
[Table 2]
[0024]
As shown in Table 2, even if the irradiation time is changed, the relationship in Table 1 does not change, and the warp angle changes depending on the timing of UV irradiation, and the amount of the change is the same for upper and lower irradiation, faster for the upper side than for the lower side, and simultaneous. It is possible to expect that a good warp angle can be obtained by selecting the irradiation timing for the warp angle of the bonded disc.
[0025]
Embodiment 3
In Example 3, an attempt was made using the same substrate as in Example 1 and two substrates to be bonded were prepared by changing the molding temperature from Example 1. The warp angle of the disk thus obtained was evaluated by a disk warp angle automatic measuring device.
[0026]
Table 3 shows the measurement results. 9 is a table showing a relationship between vertical timing and a warp angle with respect to irradiation. Each value is an average value of 30 sheets.
[0027]
[Table 3]
[0028]
As shown in Table 3, even if the substrates to be bonded are changed, the relationship in Table 1 does not change, and the warp angle changes depending on the timing of UV irradiation. If the irradiation timing is selected with respect to the warp angle of the bonded disc, a good warp angle can be obtained. At the time of production, the warpage of several tens of disks may be measured in advance to determine the conditions as described above. Since the warp angle that can be adjusted by this method is one order of magnitude larger than the lot-to-lot variation, the lot-to-lot variation can be ignored.
[0029]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to provide an apparatus for manufacturing a bonded disk in which, when manufacturing a disk in which two thin substrates of about 0.6 mm are bonded to each other, the yield related to the warp angle is improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a half of a bonded optical disc according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a unit for curing an ultraviolet curable adhesive.
(A) shows a state where the shutter is open, and (b) shows a state where the shutter is closed.
FIG. 3 is a diagram showing a method of measuring a warp angle.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical disk, 10 and 10 '... Substrate 11 ... Reflective layer, 12 ... Adhesive layer 13 ... Center hole, 100, 100' ... Transparent substrate 20 ... Ultraviolet rays, 21 ... Support plate 22 ... Disc fixing protrusions 23 and 23 ' ... Shutter, 24,24 '... Ultraviolet light source 25 ... External input device, 31 ... Support 32 ... Laser light, 33 ... Reflected light
