專利名稱：制造光盤的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造光盤的方法，并更特別地，涉及具有高密度存儲(chǔ)容量并且在通過旋轉(zhuǎn)涂敷的方法形成透明層的過程中沿著光盤的圓周形成的凸緣能夠被容易地消除的光盤的制造方法。
背景技術(shù)：
一般地，光盤在光拾取裝置中被廣范應(yīng)用為信息存儲(chǔ)媒介，其中信息以無接觸方式被記錄和再現(xiàn)。根據(jù)信息記錄容量，光盤可以分為兩種類型小型光盤(CDs)和數(shù)字通用光盤(DVDs)。特別地，需要記錄的信息的數(shù)量的增加導(dǎo)致了具有高密度和大容量的DVDs的發(fā)展。
用于在/從光盤上記錄/再現(xiàn)信息的激光束的光點(diǎn)直徑通常被減小以增加光盤的記錄密度。這基于如下原理所使用的激光束的波長λ越小和物鏡的數(shù)值孔徑NA越大，激光束的光點(diǎn)直徑r越小，表示為下面的表達(dá)式…(1)總之，為了實(shí)現(xiàn)高密度光盤，再現(xiàn)的激光束的波長必須較短并且物鏡的數(shù)值孔徑必須較大。出于這一原因，可以采用650nm的紅激光到480nm的藍(lán)激光作為激光束，并且物鏡的數(shù)值孔徑可以在0.5-1.5NA的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。
然而，擴(kuò)大物鏡的數(shù)值孔徑和減小激光束的波長是有限制的。那就是，在對(duì)被記錄的信號(hào)進(jìn)行再現(xiàn)期間，信號(hào)的衰減W31與數(shù)值孔徑的立方NA3和光盤的厚度d成正比，并與激光束的波長λ成反比?？梢员硎緸橄旅娴谋磉_(dá)式…(2)根據(jù)表達(dá)式(2)，要注意的是，如果激光束的波長λ比較短并且物鏡的數(shù)值孔徑比較大，激光束的光點(diǎn)直徑變小，但是它的象差也明顯增加，因此降低了將被再現(xiàn)的信號(hào)的特性。據(jù)此，必須通過調(diào)節(jié)物鏡的數(shù)值孔徑和激光束的波長來減小激光束的象差以增加記錄密度。
這就需要使基板變得更薄以使增加光盤的記錄密度同時(shí)減小激光束的象差。因此，DVD由兩片0.6mm的基片構(gòu)成而具有1.2mm的厚度，這個(gè)厚度和CD相同，從而與CD兼容。而且，DVD近來被制作成具有兩片或三片的結(jié)構(gòu)，使用兩片或三片0.3或0.4mm的基片。
此外，在圖1示出的光盤中，保護(hù)基片10的厚度T是1.1mm而透明層15的厚度是0.1mm。就是說，光盤的厚度是1.2mm。這里，旋轉(zhuǎn)涂敷方法被用來形成0.1mm透明層15。根據(jù)旋轉(zhuǎn)涂敷方法，液態(tài)紫外硬化樹脂13被置于保護(hù)基片10的中心周圍，該基片以低速旋轉(zhuǎn)，如圖2所示。然后，保護(hù)基片10以高速旋轉(zhuǎn)。結(jié)果，由于離心力的作用，紫外硬化樹脂13沿著保護(hù)基片10的半徑方向展開，從而使得整個(gè)保護(hù)基片10涂敷上紫外硬化樹脂13。之后，紫外線照射在整個(gè)保護(hù)基片10上，以硬化紫外硬化樹脂13。
然而，象紫外硬化樹脂13這樣的高聚物是具有粘性和彈性的粘彈性材料。彈性是聚合物的特性，這使得聚合物在施加其上的壓力作用下發(fā)生變形，但是根據(jù)虎克定律，當(dāng)壓力消失后，聚合物將恢復(fù)它的初始形態(tài)。因此，參考圖1，當(dāng)透明層15通過旋轉(zhuǎn)涂敷方法形成之后，由于樹脂13具有彈性的特性，在保護(hù)基片10高速旋轉(zhuǎn)之后，沿著光盤的圓周形成了樹脂塊15a。當(dāng)紫外線照射透明層1時(shí)，樹脂塊15a同樣被硬化并成為高出點(diǎn)，這被稱為凸緣15a。附圖標(biāo)記14表示在保護(hù)基片10上形成的用于卡住光盤的中心孔。
其中，由于凸緣15a的存在，使得光盤記錄信息的區(qū)域減少了凸緣15a的寬度。DVD-RAM的格式規(guī)定，記錄用戶數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)區(qū)在光盤上的半徑是57.9mm，而記錄光盤數(shù)據(jù)的讀出區(qū)在光盤上的半徑是58.5mm。就是說記錄數(shù)據(jù)的區(qū)域在光盤上的半徑最小是58.5mm，也就是，在光盤上的直徑是117mm。然而，當(dāng)如上所述的使用旋轉(zhuǎn)涂敷法制作0.1mm透明層時(shí)，當(dāng)透明層15的厚度約為0.1mm即100μm時(shí)，凸緣15a的寬度看來無論如何也要大于1.5mm。
上述的根據(jù)試驗(yàn)得來的結(jié)果在圖3中示出，其中橫軸表示透明層15的厚度d而縱軸表示凸緣15a的寬度w。圖3表明，如果透明層15的厚度約為100μm時(shí)，凸緣15a的寬度總是大于1.5mm。因此，形成在光盤的兩個(gè)邊緣上的凸緣15a的寬度w在光盤的直徑上總共占用超過3mm。由于這個(gè)原因，當(dāng)給定了保護(hù)基片10的完整直徑是n時(shí)，信息記錄容量被減少了凸緣15a寬度w的兩倍，并因此，最大記錄區(qū)域?qū)嵸|(zhì)上成了圖1中m所表示的部分。
進(jìn)一步地，給定了凸緣15a的高度是h，當(dāng)記錄在根據(jù)上面所描述的方法制作的光盤上的信息通過光學(xué)檢測裝置被再現(xiàn)時(shí)，如果物鏡與光盤之間的距離小于h的話，物鏡的前端(未示出)就有可能與凸緣15a發(fā)生碰撞。
因此，多種消除凸緣15a的方法被發(fā)明出來。例如，在紫外硬化樹脂15硬化之前，通過從保護(hù)基片10的中心向紫外硬化樹脂的圓周方向吹風(fēng)的方法，使保護(hù)基片10被平整，因而防止凸緣15a的產(chǎn)生。然而，在這種情況下，由于保護(hù)基片10表面的平整發(fā)生在紫外硬化樹脂15被硬化之前，保護(hù)基片10的表面可能由于風(fēng)的作用而不平坦。
另外，如圖4所示，在紫外硬化樹脂15硬化之后，沿著保護(hù)基片10的圓周形成的凸緣15a在由旋轉(zhuǎn)裝置旋轉(zhuǎn)時(shí)由修整工具25修整。然而，這個(gè)方法的缺點(diǎn)是，修整需要較長的時(shí)間，并且保護(hù)基片10容易被修整過程中產(chǎn)生的細(xì)微塵粒污染，從而導(dǎo)致光盤記錄/回放性能的降低。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明的目的是，通過切除在使用旋轉(zhuǎn)涂敷法形成透明層期間產(chǎn)生的凸緣，提供一種制造具有極好的記錄/回放性能和高密度記錄容量的光盤的方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，這里提供了一種制造光盤的方法，該方法包括制備一個(gè)直徑大于所需光盤的基片，將紫外硬化樹脂涂在該基片上并使用旋轉(zhuǎn)涂敷法形成預(yù)定厚度的透明層，用紫外線照射透明層和在透明層的圓周上形成的凸緣使它們硬化，并使用沖壓機(jī)切除凸緣。
這里，基片的直徑約為124mm。
該基片包括在切除凸緣過程中將被切除的邊緣區(qū)域，并且邊緣區(qū)域的內(nèi)邊的厚度被制作得比基片中心的厚度薄。
邊緣區(qū)域的內(nèi)邊位于凸緣的內(nèi)邊或在凸緣的內(nèi)邊之內(nèi)。
邊緣區(qū)域的內(nèi)邊的厚度不超過0.3mm。
透明層的厚度不超過0.1mm。
該方法進(jìn)一步包括在透明層于其上被硬化的基片上形成一個(gè)中心孔。
凸緣的切除包括制備一個(gè)中心具有凸起的固定器并將該凸起插入中心孔。
沖壓機(jī)包括一個(gè)對(duì)應(yīng)于凸起的凹槽。
沖壓機(jī)包括一個(gè)對(duì)應(yīng)于邊緣區(qū)域的內(nèi)邊的圓周形刀具。


通過參照附圖對(duì)一個(gè)首選實(shí)施例的詳細(xì)描述，將使得本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點(diǎn)變得清楚明了，其中圖1是示出由旋轉(zhuǎn)涂敷法產(chǎn)生的形成于傳統(tǒng)光盤的外周上的凸緣的示意圖；圖2是解釋用于常規(guī)光盤的旋轉(zhuǎn)涂敷法的視圖；圖3是光盤的凸緣寬度隨透明層厚度變化的圖表；圖4是對(duì)消除由旋轉(zhuǎn)涂敷法產(chǎn)生的形成于光盤外周上的凸緣的方法進(jìn)行說明的視圖；圖5是對(duì)根據(jù)本發(fā)明消除由旋轉(zhuǎn)涂敷法產(chǎn)生的形成于光盤外周上的凸緣的方法進(jìn)行說明的視圖；圖6是附圖5的A部分的放大圖；和圖7是附圖5的A部分的另一個(gè)實(shí)施例的視圖。
具體實(shí)施例方式
在附圖5所示的根據(jù)本發(fā)明的制造光盤的方法中，已經(jīng)制備了基片100，該基片被制作成預(yù)定的厚度并且它的直徑大于所需的光盤的直徑；紫外硬化樹脂(未示出)被涂在基片100上并且基片100以高速旋轉(zhuǎn)；紫外硬化樹脂被硬化以形成透明層110，在透明層110的外周上帶有凸緣110a；并且凸緣110a被切除。
在基片100的制備過程中，假定所需光盤和基片100的直徑分別是M和N，M必須小于N。這里，N-M表示在凸緣110a切除期間將被切除的邊緣區(qū)域100a的尺寸。當(dāng)M為120mm時(shí)，N優(yōu)選地為124mm?；?00通過注模法制造，并且基片100的厚度可以小于或等于0.1mm。
參照附圖6，邊緣區(qū)域100a的內(nèi)邊100b最好被制作得比基片100的中心厚度T薄以使應(yīng)用最小的力來切除凸緣110a，從而防止光盤的彎曲或記錄在光盤上的信息的任何變化或破壞。假定內(nèi)邊100b的厚度為t，t最好不超過0.3mm。同樣，邊緣區(qū)域100a的厚度可以制作得比內(nèi)邊100b厚。另外，如圖7所示，邊緣區(qū)域100a’的厚度可以制作得與內(nèi)邊100b’一樣。如上所述，如果隨后將被切除的內(nèi)邊100b或100b’被制作得盡可能的薄，凸緣100a將被容易地切除，因此減少了光盤的次品率。
然后，使用旋轉(zhuǎn)涂敷法將透明層110制作在基片100上。旋轉(zhuǎn)涂敷法已經(jīng)在前面說明過了，并因此在此省略有關(guān)它的說明。如前面所提到的，凸緣110a由旋轉(zhuǎn)涂敷法形成在透明層110的外周上。凸緣110a的寬度隨紫外硬化樹脂的粘稠度、透明層的110的厚度以及基片100的旋轉(zhuǎn)時(shí)間和速度而變化。這里，附圖標(biāo)記118表示其上形成的透明層110已經(jīng)被硬化的基片。附圖標(biāo)記113表示在基片118中心形成的中心孔，它被用來卡住光盤。換句話說，光盤通過它的中心孔113被插入凸起116裝載在光學(xué)檢測裝置上以再現(xiàn)記錄在光盤上的信息。
在切除凸緣110a的過程中，固定器115被準(zhǔn)備用來固定具有硬化后的透明層110的基片118。固定器115可以包括與中心孔113匹配的凸起116，以在其上放置基片118。凸起116被插入到具有硬化后的透明層110的基片118的中心孔113中，隨后凸緣110a被具有在對(duì)應(yīng)于凸起116的位置上的凹槽121的沖壓機(jī)120切除。通過將凸起116插入凹槽121，被切除的部分的正確定位成為可能。
其中，建議邊緣區(qū)域100a的內(nèi)邊100b或100b’、凸緣110a的內(nèi)邊110b和沖壓機(jī)120的刀具120a在切割過程中被置于同一線上。這里，沖壓機(jī)120包括對(duì)應(yīng)于凸緣110a的內(nèi)邊110b的刀具120a。刀具120a應(yīng)當(dāng)與光盤的外形同樣的圓周相一致。
然而，當(dāng)操作旋轉(zhuǎn)涂敷法時(shí)，根據(jù)工作條件，邊緣區(qū)域100a的內(nèi)邊100b自凸緣100a的內(nèi)邊110b以小角度傾斜。在這一情況下，凸緣110a的內(nèi)邊110b必須位于邊緣區(qū)域100a的內(nèi)邊100b或100b’之外。換句話說，邊緣區(qū)域100a的內(nèi)邊100b或100b’在凸緣110a的內(nèi)邊110b上或在凸緣110a的內(nèi)邊110b的里邊。然后，刀具120a被放置在對(duì)應(yīng)于邊緣區(qū)域100a的內(nèi)邊100b或100b’的位置上。接下來，刀具120a被移動(dòng)到邊緣區(qū)域100a的內(nèi)邊100b或100b’上以切除凸緣110a。在這個(gè)時(shí)候，邊緣區(qū)域100a的內(nèi)邊100b或100b’的厚度可以被容易地切除，因?yàn)樗然?00的其它部分相對(duì)薄一些。
一旦包括凸緣100a的邊緣區(qū)域110a被象上面所說的那樣切除，完成制作具有直徑M的光盤而不降低其記錄和/或再現(xiàn)性能就成為可能了。
通過根據(jù)本發(fā)明的制造光盤的方法，可以容易地切除在使用旋轉(zhuǎn)涂敷法制作透明層時(shí)不可避免地產(chǎn)生的凸緣，而不會(huì)降低光盤的記錄和/或再現(xiàn)性能。而且，由于凸緣的存在而無法使用的光盤的區(qū)域，通過凸緣的切除而成為了可用區(qū)域，因此增加了光盤的記錄容量。
雖然本發(fā)明是通過參照其優(yōu)選實(shí)施例被詳細(xì)展示和說明的，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解，實(shí)現(xiàn)形式上和細(xì)節(jié)上的各種變化不會(huì)超出本發(fā)明的構(gòu)思和權(quán)利要求書所限定的范圍。
權(quán)利要求
1.一種制造光盤的方法，該方法包括制備一個(gè)直徑大于所需光盤的基片；在基片上涂紫外硬化樹脂并使用旋轉(zhuǎn)涂敷法形成預(yù)定厚度的透明層；在透明層和透明層的外周上形成的凸緣上照射紫外線以使它們硬化；和使用沖壓機(jī)切除凸緣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中基片的直徑約為124mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中基片包括一個(gè)在切除凸緣過程中將被切除的邊緣區(qū)域，和一個(gè)制作得比基片中心的厚度薄的邊緣區(qū)域的內(nèi)邊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中將邊緣區(qū)域的內(nèi)邊設(shè)置在凸緣的內(nèi)邊上或在凸緣內(nèi)邊之內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中邊緣區(qū)域的內(nèi)邊的厚度不超過0.3mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中透明層的厚度不超過0.1mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法進(jìn)一步包括在透明層被硬化了的基片上形成一個(gè)中心孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中凸緣的切除過程包括制備一個(gè)在其中心有一個(gè)凸起的固定器并將該凸起插入中心孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中沖壓機(jī)包括對(duì)應(yīng)于凸起的凹槽。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中沖壓機(jī)包括一個(gè)對(duì)應(yīng)于邊緣區(qū)域的內(nèi)邊的環(huán)形刀具。
全文摘要
提供一種制造光盤的方法，其中在使用旋轉(zhuǎn)涂敷法制作透明層的過程中在光盤的圓周上形成的凸緣，能夠被容易地切除，并且該光盤具有高密度記錄性能。該方法包括，制備直徑比所求光盤大的基片，在該基片上涂紫外硬化樹脂并使用旋轉(zhuǎn)涂敷法形成具有預(yù)定厚度的透明層，在透明層和透明層的外周上形成的凸緣上照射紫外線以使它們硬化，并使用沖壓機(jī)切除凸緣。根據(jù)這一方法，能夠使用沖壓機(jī)將制作透明層時(shí)不可避免地產(chǎn)生的凸緣容易地切除。
文檔編號(hào)G11B7/24GK1396593SQ0212751
公開日2003年2月12日 申請日期2002年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月5日
發(fā)明者張道熏, 金鎮(zhèn)煥, 盧明道, 尹斗燮 申請人:三星電子株式會(huì)社