專利名稱：用于光盤旋涂的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于光盤旋涂的裝置，更具體而言，涉及通過調(diào)整光盤和蓋之間的接觸面積而防止光致固化樹脂泄漏的用于光盤旋涂的裝置。
背景技術(shù)：
光盤用于記錄/復(fù)制信息的光學(xué)拾取裝置中。光盤的例子包括存儲容量為600～800MB的光盤(CD)和存儲容量為4～10GB的數(shù)字通用盤(DVD)。最近，為了存儲更多的數(shù)據(jù)并獲得更高的聲頻和視頻質(zhì)量，使用405nm藍(lán)色激光技術(shù)，已開發(fā)出具有20GB或更大存儲容量的藍(lán)光光盤(BD)或HD-DVD。
為了提高光盤的記錄密度，使用了各種方法。在這點上，一種可能性是使光點(light spot)的尺寸減至最小，這根據(jù)下面公式通過控制激光的波長和透鏡的數(shù)值孔徑而實現(xiàn)D∝1.22λ/NA...(1)F∝λ/NA2...(2)f∝A/2NA...(3)其中D為光點的直徑，λ為激光的波長，NA為透鏡的數(shù)值孔徑，F(xiàn)為焦深，f為焦距，以及A為透鏡的直徑。
如公式1所示，當(dāng)減小激光的波長并增加透鏡的數(shù)值孔徑時，光點的尺寸減小，盤的凹坑(pit)和相應(yīng)軌道(track)的尺寸減小，并且記錄密度與光點尺寸的平方成反比例地增加。另一方面，如公式2和3所示，當(dāng)減小波長并增加數(shù)值孔徑時，焦深減小，并且焦距減小。
更確切地說，BD與DVD相比，BD具有更小直徑、焦深和焦距的光點；DVD與CD相比，DVD具有更小直徑、焦深和焦距的光點。當(dāng)減小焦深和焦距時，復(fù)制特性變得更依賴于光盤的光入射表面的狀態(tài)。因此，入射表面必須避免刮擦，并且光盤厚度的變化必須非常小。
同時，在制造光盤的方法中，通過旋涂形成透光層、保護(hù)層、漆層等。使用旋涂帶來很多優(yōu)點。例如，在旋涂后除去的樹脂可在裝置中再循環(huán)利用，以及通過控制旋涂時間和樹脂的粘度可使透光層等具有各種厚度。
圖1為說明透光層的厚度相對于基片中心與將光致固化樹脂釋放至基片上的位置之間的距離的曲線圖。參考圖1，該距離從5～25mm變化并以5mm遞增。數(shù)字′31′表示該距離為5mm的情況，數(shù)字′32′表示該距離為10mm的情況，數(shù)字′33′表示該距離為15mm的情況，數(shù)字′34′表示該距離為20mm的情況，以及數(shù)字′35′表示該距離為25mm的情況。如圖1所示，當(dāng)將光致固化樹脂釋放至基片上的位置離基片的內(nèi)圓周更近時，透光層厚度的變化減小。理論上，當(dāng)釋放位置與基片中心一致時，可獲得沒有厚度變化的透光層。
在制造CD的方法中，因為激光的焦距過長，所以通過濺射在厚度為1.2mm的聚碳酸酯基片上形成記錄層和反射層，然后通過旋涂在其上形成薄漆層以保護(hù)記錄層、反射層等。因為漆層的厚度小至3～5μm，所以即使出現(xiàn)厚度變化時，該變化也很小。另外，記錄或復(fù)制光束從聚碳酸酯基片的較低部位輸入，從而即使在最高層即漆層的厚度變化時，在數(shù)據(jù)復(fù)制過程中也不會發(fā)生錯誤。因此，當(dāng)通過旋涂形成漆層時，無需在光盤中心處釋放光致固化樹脂。
然而，在使用藍(lán)色激光制造高集成容量的BD的方法中，因為焦距非常短而數(shù)據(jù)的集成度提高了，所以在1.1mm厚的聚碳酸酯上形成反射層、記錄層等，然后在其上形成0.1mm厚的透光層，復(fù)制光束通過該透光層輸入。因此，BD的復(fù)制特性非常依賴于透光層的表面狀態(tài)和厚度變化。
可通過使用減壓粘合劑(reduced pressure adhesive)或可紫外線固化的粘合劑粘結(jié)由聚碳酸酯制成的0.1mm厚的透光片而制成透光層。然而，在此情況下，因為將盤粘結(jié)至較大的片材上并除去其余部分，所以浪費了大量的片材，增加了制造成本，并且增加了環(huán)境負(fù)荷。由于這些問題，所以旋涂主要用于形成透光層。
參考圖1所示，當(dāng)通過在距離光盤中心的預(yù)定位置處循環(huán)地釋放光致固化樹脂而進(jìn)行旋涂時，樹脂層的厚度從光盤中心向外增加。當(dāng)BD中出現(xiàn)這樣的厚度增加時，數(shù)據(jù)復(fù)制可能出錯。為了避免此問題，必須在旋轉(zhuǎn)盤中心釋放光致固化樹脂。然而，因為常規(guī)光盤在其中心有孔，就出現(xiàn)另一問題，即，光致固化樹脂可泄漏到該孔中。因此，已開發(fā)了許多技術(shù)以阻止光致固化樹脂泄漏至該孔中。
例如，日本專利公開第1998-289489號披露了采用蓋封蓋光盤中心孔的技術(shù)。但是，因為大部分蓋的內(nèi)表面與光盤的表面接觸，所以光致固化樹脂可通過毛細(xì)現(xiàn)象而滲漏進(jìn)蓋與光盤之間的界面中，從而沾污光盤的中心部分。當(dāng)光致固化樹脂滲漏時，光盤的中心部分被沾污了，這在外表上是不希望的。另外，當(dāng)將光盤安置在驅(qū)動器中時，因為驅(qū)動器的驅(qū)動軸與光盤中心孔不匹配，所以可能出錯。
此外，歐洲專利第1378899號披露了沿蓋的周邊使用特氟隆制成的密封圈以阻止光致固化樹脂泄漏的技術(shù)。然而，即使在此情況下，由于蓋的結(jié)構(gòu)，在光盤和蓋之間仍存在小間隙，從而樹脂可通過毛細(xì)現(xiàn)象滲漏，因此沾污光盤。由于密封圈，蓋在邊緣處與光盤是分開的，當(dāng)旋涂光致固化樹脂時，這種分開導(dǎo)致產(chǎn)生氣泡。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種用于光盤旋涂的裝置，該裝置通過調(diào)整蓋和光盤之間的接觸面積而防止了由毛細(xì)現(xiàn)象引起的光致固化樹脂的泄漏，從而不發(fā)生光盤的沾污和制造錯誤。
根據(jù)本發(fā)明的目的，提供了一種用于光盤旋涂的裝置，該裝置包括蓋，其具有與光盤上表面分開的內(nèi)表面、具有水平中心部并向光盤延伸的外表面、沿徑向傾斜的邊緣和徑向?qū)挾葹?.2～3mm的圓周部分；以及轉(zhuǎn)臺，其具有承載光盤的光盤底座、能夠插入光盤中心孔的中心軸和在該中心軸中形成的用于固定蓋的真空孔。
所述的蓋可至少有一部分與光盤的表面接觸。
在蓋的下表面的中心部中形成錐形突起部，并在轉(zhuǎn)臺的中心軸中形成可以凸凹結(jié)構(gòu)方式與錐形突起部結(jié)合的凹部。
轉(zhuǎn)臺的光盤底座可包括用于固定光盤的真空孔。
上述裝置可進(jìn)一步包括開關(guān)裝置，其打開和關(guān)閉在光盤底座中形成的真空孔，并且其操作與在轉(zhuǎn)臺中心軸中形成的真空孔的打開和關(guān)閉無關(guān)。


通過參考附圖對本發(fā)明的示例性實施方案進(jìn)行詳細(xì)的描述，本發(fā)明的上述和其它特征與優(yōu)點將變得更清楚明了，其中圖1為說明透光層的厚度相對于基片中心與釋放光致固化樹脂的位置之間的距離的曲線圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明實施方案的用于光盤旋涂的裝置的示意圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明實施方案的蓋的截面圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明另一實施方案的用于光盤旋涂的裝置的示意圖；圖5為實施例2中使用的用于光盤旋涂的裝置的示意圖；圖6圖示了比較例3中使用的常規(guī)的蓋。
具體實施例方式
現(xiàn)在參考附圖將更全面地描述本發(fā)明。
根據(jù)本發(fā)明實施方案的用于光盤旋涂的裝置包括蓋，其具有與光盤上表面分開的內(nèi)表面、具有水平中心部并向光盤延伸的外表面、沿徑向傾斜的邊緣和徑向?qū)挾葹?.2～3mm的圓周部分；以及轉(zhuǎn)臺，其具有承載光盤的光盤底座、能夠插入光盤中心孔的中心軸和在該中心軸中形成的用于固定蓋的真空孔。
圖2為根據(jù)本發(fā)明實施方案的用于光盤旋涂的裝置的示意圖。在蓋10的內(nèi)表面和光盤11的上表面之間存在空隙10a，從而可阻止由毛細(xì)現(xiàn)象引起的光致固化樹脂的泄漏。另外，蓋10接觸光盤11的區(qū)域10b具有0.2mm～3mm的徑向?qū)挾?，從而通過真空壓力使蓋10牢固地固定在光盤11上，因此阻止了由毛細(xì)現(xiàn)象引起的光致固化樹脂的泄漏。當(dāng)徑向?qū)挾刃∮?.2mm時，在旋涂光盤11時，用于使蓋10固定在光盤11上的真空壓力降低，從而可使樹脂滲漏在蓋10和光盤11之間。當(dāng)徑向?qū)挾却笥?.0mm時，由毛細(xì)現(xiàn)象引起的光致固化樹脂泄漏而導(dǎo)致的光盤沾污不合需要地增多了。同時，在旋涂光盤11時，由于蓋10的外表面延伸至光盤11的上表面，所以阻止了在蓋10的周邊和光盤11的上表面之間的空隙中出現(xiàn)泡沫。
如圖3所示，蓋10內(nèi)表面的至少部分10c與光盤11的表面相接觸。在這種輔助接觸部分存在的情況下，即使當(dāng)接觸表面10b具有非常小的徑向?qū)挾?，仍可防止有可能發(fā)生的樹脂泄漏。
圖4為根據(jù)本發(fā)明另一實施方案的用于光盤旋涂的裝置的示意圖。蓋10具有在蓋10下表面的中心部中形成的錐形突起部12。轉(zhuǎn)臺20具有帶凹部22的中心軸，蓋10的突起部12可插入該凹部22中。具體而言，凹部22形成為，即使當(dāng)蓋10未恰好放置在光盤11的中心處，蓋10仍可易于插入凹部22中或移離凹部22。只要突起部12可插入凹部22中，錐形突起部12和凹部22可為任意形狀。同時，使蓋10的錐形突起部12和在轉(zhuǎn)臺20的中心軸21中形成的凹部22以30°～60°的角度傾斜。在這種情況下，即使當(dāng)蓋10未正常放置在光盤11上，蓋10仍可移向轉(zhuǎn)臺20的中心。
另外，轉(zhuǎn)臺20在中心軸中可進(jìn)一步包括真空孔24，以固定蓋10。即，當(dāng)旋涂光盤時，通過真空壓力，蓋10可完全貼附在光盤11的表面上，從而可阻止光致固化樹脂的泄漏。此外，當(dāng)蓋10的錐形突起部12和在轉(zhuǎn)臺20中心軸的邊緣部分中形成的凹部22未以凸凹結(jié)構(gòu)方式精密結(jié)合時，通過真空壓力，錐形突起部12和凹部22可沿接觸表面滑動，從而使蓋10可易于移向轉(zhuǎn)臺20的中心?？稍谵D(zhuǎn)臺20中心軸的另外部分中形成真空孔24，并可形成多個真空孔24。
如圖5所示，根據(jù)本發(fā)明實施方案的用于光盤旋涂的裝置可進(jìn)一步包括通過真空壓力使光盤11固定在轉(zhuǎn)臺20的光盤底座上的真空孔23?？稍诠獗P底座與光盤11之間的任何接觸區(qū)域中形成真空孔23。
同時，用于光盤旋涂的裝置可進(jìn)一步包括開關(guān)裝置(未示出)，其打開和關(guān)閉在光盤底座中形成的真空孔23，并且其操作與在轉(zhuǎn)臺20中心軸中形成的真空孔24的打開和關(guān)閉無關(guān)。在旋涂過程中，由于通過真空孔23和24的真空壓力，使蓋10固定在光盤11上。當(dāng)旋涂完成時，僅撤除固定蓋10的真空孔23的真空壓力，而保持真空孔24的真空壓力。因此，在不提起光盤11的情況下，可將蓋10移離光盤11。
因為通常采用磁鐵使蓋10貼附和移離，所以蓋10可由能夠被磁鐵移離和貼附的磁性材料制成，例如金屬等。例如，蓋10可由不銹鋼等制成。此時，當(dāng)在蓋10的上表面上形成可用來抓取的支承軸時，蓋10可由樹脂制成，例如聚碳酸酯等。轉(zhuǎn)臺20可由本領(lǐng)域中常規(guī)使用的任何材料構(gòu)成。
根據(jù)本發(fā)明的用于光盤旋涂的裝置可用于制造一次寫入多次讀出(WORM)型光盤、包括記錄層的可擦寫型光盤、只讀存儲器(ROM)光盤和包括通過旋涂形成的透光層的任何光盤。為了改善光盤的機(jī)械特性，除透光層之外，該裝置還可用于形成保護(hù)層、中間層、漆層等。
現(xiàn)在將描述使用根據(jù)本發(fā)明實施方案的用于光盤旋涂的裝置旋涂光致固化樹脂的方法。
將光盤11安裝在轉(zhuǎn)臺20上，并安裝好蓋10從而蓋住光盤11的中心孔。然后，由通過真空孔23和24的真空壓力，使蓋10貼附于轉(zhuǎn)臺20上的光盤11上。其后，通過噴嘴將光致固化樹脂釋放到蓋10的中心部，而后當(dāng)釋放光致固化樹脂時，轉(zhuǎn)臺20開始旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)臺20可以約20～100rpm相對低速的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。然而，在樹脂釋放完成后，提高轉(zhuǎn)速以形成均勻的透光層。用于旋涂的轉(zhuǎn)速與要形成的透光層的厚度密切相關(guān)。例如，當(dāng)轉(zhuǎn)速較高時，所形成的透光層較薄。此時，光致固化樹脂可為本領(lǐng)域中常用的任何光致固化樹脂。例如，丙烯酸酯樹脂主要用作光致固化樹脂。
在旋涂光致固化樹脂后，必須移離蓋10?？稍诠庵鹿袒瘶渲不盎蚝笠迫ドw10。然而，在光致固化樹脂硬化后移去蓋10時，可破壞蓋10與透光層之間的邊界面，從而可形成毛刺。因此，優(yōu)選在光致固化樹脂硬化前移去蓋。
參考下面的實施例將更詳細(xì)地描述本發(fā)明。然而，下面實施例僅為了說明，而不企圖限制本發(fā)明的范圍。
實施例1首先在具有1.1mm厚度、120mm外徑和15mm內(nèi)徑(中心孔的直徑)的投射(projection)模制聚碳酸酯(PC)光盤基片上通過濺射形成銀合金/ZnS-SiO2/SbGeTe/ZnS-SiO2的四層結(jié)構(gòu)物而制造光盤。然后，將所得到的結(jié)構(gòu)物放置在如圖2所示的轉(zhuǎn)臺上，將具有向該結(jié)構(gòu)物的上表面延伸的外表面和0.2mm的徑向?qū)挾鹊纳w安裝在其上面。通過真空壓力固定該結(jié)構(gòu)物和蓋。然后旋涂含EB 8402(從SK UCB Co.，Ltd獲得)、Irgacure 184(從Ciba SC Co.，Ltd.獲得)、Irgacure 651(從Ciba SC Co.，Ltd獲得)和甲基乙基酮的紫外線固化樹脂，從而形成厚度為100μm的透光層。然后，撤除用于固定光盤和蓋的真空壓力而使蓋與光盤分離。然后，用UV線輻射所得到的產(chǎn)品，從而使光致固化樹脂硬化。
實施例2首先在具有1.1mm厚度、120mm外徑和15mm內(nèi)徑(中心孔的直徑)的投射(projection)模制聚碳酸酯(PC)光盤基片上通過濺射形成銀合金/ZnS-SiO2/SbGeTe/ZnS-SiO2的四層結(jié)構(gòu)物而制造光盤。然后，將所得到的結(jié)構(gòu)物放置在如圖5所示的轉(zhuǎn)臺上，將具有向該結(jié)構(gòu)物的上表面延伸的外表面和3.0mm的徑向?qū)挾鹊纳w安裝在其上面。而后，通過在中心軸和轉(zhuǎn)臺中的真空孔形成的真空壓力而固定蓋和光盤不動。然后旋涂含EB 8402(從SK UCB Co.，Ltd獲得)、Irgacure 184(從Ciba SCCo.，Ltd.獲得)、Irgacure 651(從Ciba SC Co.，Ltd獲得)和甲基乙基酮的紫外線固化樹脂，從而形成厚度為100μm的透光層。然后，通過撤除固定蓋的真空壓力而保持光盤和轉(zhuǎn)臺之間的真空，使蓋與光盤分離。在移離蓋之后，用UV線輻射光盤，從而使光致固化樹脂硬化。
比較例1除了與光盤的上表面相接觸的蓋的圓周部分具有0.1mm的徑向?qū)挾韧?，以與實施例1相同的方法制造光盤。
比較例2
除了與光盤的上表面相接觸的蓋的圓周部分具有4.0mm的徑向?qū)挾韧?，以與實施例1相同的方法制造光盤。
比較例3如圖6所示，該常規(guī)蓋的外表面與光盤的表面分開，內(nèi)表面大部分與光盤接觸，除采用該常規(guī)蓋以外，以與實施例1相同的方法制造光盤。
試驗性實施例1用肉眼觀測根據(jù)實施例1和2以及比較例1～3制造的光盤的沾污和產(chǎn)生氣泡。其結(jié)果示于表1中。
○在中心部沒有沾污△在中心部有少量沾污×在中心部有明顯沾污[表1]

工業(yè)實用性根據(jù)本發(fā)明，采用本發(fā)明的裝置可制造中心部不被光致固化樹脂沾污和在中心部不產(chǎn)生氣泡的光盤。當(dāng)該裝置的蓋和轉(zhuǎn)臺的中心軸分別具有突起部和凹部，并且該突起部和凹部可以凸凹結(jié)構(gòu)方式彼此結(jié)合時，可方便地安裝該蓋。另外，該裝置進(jìn)一步包括在轉(zhuǎn)臺中形成的真空孔，打開和關(guān)閉該真空孔與轉(zhuǎn)臺中心軸中形成的真空孔的打開和關(guān)閉不相關(guān)，在移離蓋時可防止提起光盤。因此，可顯著提高本發(fā)明裝置的可操作性和生產(chǎn)效率。
盡管參考示例性實施方案已具體地展示和描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員要理解，在不偏離如所附權(quán)利要求限制的本發(fā)明的實質(zhì)和范圍的情況下，可對本發(fā)明進(jìn)行多種形式和細(xì)節(jié)上的改變。
權(quán)利要求
1.一種用于光盤旋涂的裝置，該裝置包括蓋，其具有與光盤上表面分開的內(nèi)表面、具有水平中心部并向光盤延伸的外表面、沿徑向傾斜的邊緣和徑向?qū)挾葹?.2～3mm的圓周部分；以及轉(zhuǎn)臺，其具有承載光盤的光盤底座、能夠插入光盤中心孔的中心軸和在該中心軸中形成的用于固定蓋的真空孔。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述的蓋至少有一部分與光盤的表面接觸。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，在所述蓋的下表面的中心部中形成錐形突起部，并在所述轉(zhuǎn)臺的中心軸中形成可以凸凹結(jié)構(gòu)方式與錐形突起部結(jié)合的凹部。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述轉(zhuǎn)臺的光盤底座包括用于固定光盤的真空孔。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，該裝置進(jìn)一步包括開關(guān)裝置，其打開和關(guān)閉在光盤底座中形成的真空孔，并且其操作與在轉(zhuǎn)臺中心軸中形成的真空孔的打開和關(guān)閉無關(guān)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于光盤旋涂的裝置，該裝置包括蓋，其具有與光盤上表面分開的內(nèi)表面、具有水平中心部并向光盤延伸的外表面、沿徑向傾斜的邊緣和徑向?qū)挾葹?.2～3mm的圓周部分；和轉(zhuǎn)臺，其具有承載光盤的光盤底座、能夠插入光盤中心孔的中心軸和在該中心軸中形成的用于固定蓋的真空孔。采用本發(fā)明的裝置可制造中心部不被光致固化樹脂沾污和在中心部不產(chǎn)生氣泡的光盤。當(dāng)該裝置的蓋和轉(zhuǎn)臺的中心軸分別具有突起部和凹部，并且突起部和凹部可以凸凹結(jié)構(gòu)方式彼此結(jié)合時，可方便地安裝該蓋。另外，該裝置進(jìn)一步包括在轉(zhuǎn)臺中形成的真空孔，打開和關(guān)閉該真空孔與在轉(zhuǎn)臺中心軸中形成的真空孔的打開和關(guān)閉不相關(guān)，在移離蓋時可防止提起光盤。因此，可顯著提高本發(fā)明裝置的可操作性和生產(chǎn)效率。
文檔編號B29D17/00GK1906684SQ200580001573
公開日2007年1月31日 申請日期2005年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月18日
發(fā)明者姜太植, 韓美英, 李成根, 張城勛, 徐勛, 李光烈, 洪瑛晙 申請人:Lg化學(xué)株式會社