专利名称：蓝光光盘覆盖层旋涂装置及旋涂方法
技术领域：
本发明涉及一种蓝光光盘覆盖层的旋涂装置及旋涂方法，尤其涉及一种可对覆盖层的厚度进行实时地检测及调整的旋涂装置及旋涂方法。
背景技术：
蓝光光盘(Blu-ray Disc，缩写为BD)是一种超大容量的光盘存储技术，蓝光光盘利用波长为450nm的蓝色激光读取和写入数据而传统的DVD利用波长为650nm的红色激光，通常来说波长越短的激光，能够在单位面积上记录或读取的信息更多，因此蓝光技术极大的提高了光盘的存储容量，蓝光光盘拥有5倍于现有DVD光盘规格的存储能力，不但可应用于录制、擦写或播放高清影像，同时也可用于存储容量更巨大的数字内容，因此蓝光存储技术是下一代光存储技术的主流技术之一。蓝光光盘在结构上彻底脱离了 DVD光盘“0.6mm+0.6mm”设计，采用了全新的 “I. Imm基板+0. Imm保护层”结构,借助一层经特殊设计的超薄型可透光的O. Imm保护层结构，克服了 DVD光盘在数据读取时因双折射而无法读取数据的问题，同时，还大幅度降低激光照射角度偏离90°正常状态下的相差问题，进而有效解决DVD在使用O. 6mm厚透光基板时一直困扰的数据再生错误问题；而在制造BD时，要求先注塑出I. Imm厚的基板，然后在基板上依次形成记录层、覆盖层及硬保护层，得到完整的BD光盘；由于蓝光光盘采用了更短的波长(450nm)和更大的数值孔径，因此其对平直度的要求很高，激光读取平面的垂直方向精度要求控制在±2um的范围内，所以蓝光光盘对于覆盖层及硬保护层的均匀性和厚度精度的要求相当严格，为了满足这个厚度公差，需要实现更强的光盘制造精确性。在覆盖层的形成过程中，影响覆盖层厚度的因素比较多，主要有一、工艺参数的合理性；二、环境温度的波动；三、胶水的粘度(特性)；在上述三项中，可以把第二、三项归结为外部因素的变化，是生产产设备需要适应的，可通过增加空调设备、指定专用的生产原材料等保证其有最佳的稳定性，但这无疑增加了生产成本，对相应的操作人员的技能和工作量也有了更高的要求；为使生产设备尽可能稳定以保证生产光盘的质量，须使生产设备内部进行调节以适应外部的变化，以最终保证生产光盘质量；但在传统工艺中，生产设备未采用闭环控制，覆盖层厚度变化的幅度和变化率较大，最终影响光盘的合格率，造成不必要的原材料消耗和浪费。因此，有必提供一种可实时地检测及修复覆盖层生产工艺参数的装置及生产方法以解决现有技术的不足。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可实时地检测及修复覆盖层生产工艺参数的装置。本发明的另一目的在于提供一种可实时地检测及修复覆盖层生产工艺参数的方法。为实现上述目的，本发明的技术方案为提供一种蓝光光盘覆盖层旋涂装置，其包括驱动机构、旋涂机构、检测机构及控制机构，所述旋涂机构与所述驱动机构的输出轴连接，所述检测机构设置于所述蓝光光盘生产线上，所述控制机构与所述检测机构、所述驱动机构均电连接，所述驱动机构驱动所述旋涂机构对蓝光光盘进行旋涂以形成覆盖层，所述检测机构用于实时地检测覆盖层的实际厚度，所述控制机构根据所述检测机构检测到的覆盖层的实际厚度，实时地调整并控制所述驱动机构修复旋涂工艺参数。较佳地，所述控制机构包括膜厚设定单元、运算单元及通信单元，所述通信单元与所述检测机构、所述驱动机构均电连接，所述膜厚设定单元用于预设覆盖层的厚度，所述通信单元用于将检测机构检测到的覆盖层的实际厚度传输到所述运算单元，所述运算单元用于将覆盖层的实际厚度与预设厚度进行对比运算，以得出实时地控制参数；所述通信单元再将所述运算单元运算得出的控制参数传输到所述驱动机构。较佳地，所述驱动机构为响应电机。较佳地，所述检测机构为在线扫描仪。
较佳地,所述旋涂机构包括旋涂碗及下料手,所述旋涂碗与所述驱动机构的输出轴连接，所述驱动机构驱动所述旋涂碗旋转。相应地，本发明所提供的蓝光光盘覆盖层旋涂方法，其包括如下步骤(I)检测所述覆盖层的实际厚度；(2)将所述覆盖层的实际厚度与预设厚度进行对比运算，得出控制参数；(3)根据所述控制参数自动修复旋涂工艺参数；(4)重复上述步骤(I) (3)直至完成覆盖层的旋涂。较佳地，所述步骤(I)之前还包括预设覆盖层厚度的步骤。较佳地，所述步骤(2)包括如下步骤(21)接收检测到的覆盖层的实际厚度；(22) 将所述覆盖层的实际厚度与预设厚度进行对比运算，得出控制参数；(23)将运算得出的控制参数输出。与现有技术相比，由于本发明蓝光光盘覆盖层旋涂装置，其包括驱动机构、旋涂机构、检测机构及控制机构，所述旋涂机构与所述驱动机构的输出轴连接，所述检测机构设置于所述蓝光光盘生产线上，所述控制机构与所述检测机构、所述驱动机构均电连接，所述驱动机构驱动所述旋涂机构对光盘进行旋涂以形成覆盖层；因此，可利用所述检测机构实时地检测覆盖层的实际厚度，所述控制机构根据所述检测机构检测到的覆盖层的实际厚度与预设厚度进行对比运算，得出控制参数，并实时地控制所述驱动机构修复旋涂工艺中的旋转速度、旋转时间及加速度等参数，形成旋涂工艺的闭环控制，从而使覆盖层厚度变化的幅度和变化率较小，使光盘的合格率升高，并能节约原材料。
图I是本发明蓝光光盘覆盖层旋涂装置的原理框图。图2是本发明蓝光光盘生产系统的结构不意图。图3是图2中旋涂机构的放大示意图。图4是本发明蓝光光盘覆盖层旋涂方法的流程图。图5是图4中步骤步骤(S02)的子流程图。
具体实施方式
现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。如图I-图3所示，本发明所述蓝光光盘的生产系统100，其包括依次连接于生产线上的第一溅镀站101、染料涂布机构102、扫描仪103、烘烤箱104、第二溅镀站105、清边机构106、软保护层旋涂机构107、覆盖层旋涂机构108、硬保护层旋涂机构109、翻碟机构 110、检测机构111及第防水层溅镀站112 ;生产蓝光光盘时，基片经注塑机传输至第一溅镀站101内溅镀金属反射层，然后传输至染料涂布机构102，在染料涂布机构102内形成染料层，再传输至扫描仪103内对基片行扫描检测,检测完成后的基片分级存放,合格的基片传送到烘烤箱104内将染料层烘干，烘干染料层后的基片传输至第二溅镀站105内溅镀缓冲层，完成后将基片传输至清边机构106内，清除基片溅镀范围之外的区域上的材料，清洗完成后的基片传输至软保护层旋涂机构107，旋涂形成软保护层并对软保护层进行固化后，之后再次对基片进行清洗处理，然后，再将清洗后的基片传输至覆盖层旋涂机构108，在覆盖层旋涂机构108内旋涂形成覆盖层并对覆盖层进行固化处理，然后将基片传输至硬保护层旋涂机构109，旋涂形成硬保护层并固化，固化完成后的基片经翻碟机构110的翻碟手对其进行翻转，翻转后的基片再传送到检测机构111进行检测，检测完后检测后将合格基片和不合格基片分开放置；经检测合格后的基片还可传送到防水层溅镀站112溅镀形成一防水层，溅镀完防水层后放置到收碟转盘。为保证覆盖层厚度变化的幅度、变化率较小，需对覆盖层的厚度进行实时地检测， 并依检测的实际厚度来调整及控制覆盖层旋涂工艺中的旋转速度、旋涂时间及加速度等工艺参数，以保证蓝光光盘的良品率。
为此，本发明所提供的蓝光光盘覆盖层旋涂装置，采用闭环控制系统，其除具有覆盖层旋涂机构108外，还包括驱动机构200、控制机构300及检测机构400，所述检测机构 400设置于所述蓝光光盘的生产线上，所述控制机构300与所述检测机构400、所述驱动机构200均电连接，所述驱动机构200驱动所述覆盖层旋涂机构108对光盘进行旋涂以形成覆盖层，所述检测机构400用于实时地检测覆盖层的实际厚度，所述控制机构300根据所述检测机构400检测到的覆盖层的实际厚度，与覆盖层的预设厚度进行对比运算，得出两者之间的差值以形成控制参数，并实时地控制所述驱动机构200修复旋涂工艺中的旋转速度、旋涂时间及加速度等参数；具体地，所述控制机构300包括膜厚设定单元301、运算单元 302及通信单元303，所述通信单元303与所述检测机构400、所述驱动机构200均电连接， 所述膜厚设定单元301用于预设覆盖层的厚度，所述通信单元303用于将检测机构400检测到的覆盖层的实际厚度传输到所述运算单元302，所述运算单元302用于将覆盖层的实际厚度与预设厚度进行对比运算，以得出实时地控制参数；所述通信单元303再将所述运算单元302运算得出的控制参数传输到所述驱动机构200 ;而所述覆盖层旋涂机构108则还包括旋涂碗108a及下料手108b，所述旋涂碗108a与所述驱动机构200的输出轴连接，下料手108b对基片下胶完成后，所述驱动机构200驱动所述旋涂碗108a旋转以形成覆盖层。另外，根据闭关控制的算法公式E (t) = SP (t) -PV ⑴在上式中，E(t)为设定值与实际值的差值，SP (t)为设定值，在此为时间的函数； PV(t)为实际值,在此也为时间的函数。通过上式可知，最为关键的是要得到覆盖层厚度的实际值，即PV(t)，而实际值的测量需考虑一、检测的结果和生产线的最终产品的该指标无差异，能真实反正最终品质的实际情况；二、检测的数据要统一，不需要额外的效验环节；因此，在本发明的一个优选实施例中，所述检测机构200采用在线扫描仪，使得覆盖层实际厚度的检测准确、简便；另外、 所述驱动机构采用高速、搞动态响应电机，以方便实现软件编程控制。如图4、图5所示，本发明所提供的蓝光光盘覆盖层旋涂方法，其包括如下步骤(SOl)检测所述覆盖层的实际厚度；(S02)将所述覆盖层的实际厚度与预设厚度进行对比运算，得出控制参数；(S03)根据所述控制参数自动修复旋涂工艺参数；
(S04)重复上述步骤(SOl) (S03)直至完成覆盖层的旋涂。其中，所述步骤(S02)包括如下步骤(S21)接收检测到的覆盖层的实际厚度；(S22)将所述覆盖层的实际厚度与预设厚度进行对比运算，得出控制参数；(S23)将运算得出的控制参数输出。优选地，所述步骤(SOl)之前还包括预设覆盖层厚度的步骤。下面结合图I-图5所示，对本发明蓝光光盘覆盖层的形成及控制进行说明。蓝光光盘生产前，先通过控制机构300的膜厚设定单元301预设覆盖层的厚度， 开始生产蓝光光盘后，在旋涂机构108旋涂形成覆盖层的过程中，安装于生产线上的检测机构400实时地检测覆盖层的实际厚度，并将检测到的覆盖层的实际厚度传输至控制机构300，控制机构300的运算单元302将接收到的覆盖层的实际厚度与预设厚度进行对比运算，得出覆盖层的实际厚度与预设厚度之间的差值，即的得出控制参数，并通过通信单元 303将所述控制参数输出至驱动机构200，以实时地控制驱动机构200修复旋涂工艺中的旋转速度、旋转时间及加速度等参数，形成旋涂工艺的闭环控制，以保证覆盖层的高精度。由于本发明蓝光光盘覆盖层旋涂装置，其包括覆盖层旋涂机构108、驱动机构 200、控制机构300及检测机构400，所述覆盖层旋涂机构108与所述驱动机构200的输出轴连接，所述检测机构400设置于所述蓝光光盘生产线上，所述控制机构300与所述检测机构 400、所述驱动机构200均电连接，所述驱动机构200驱动所述覆盖层旋涂机构108对光盘进行旋涂以形成覆盖层；因此，可利用所述检测机构400实时地检测覆盖层的实际厚度，所述控制机构300根据所述检测机构400检测到的覆盖层的实际厚度与预设厚度进行对比运算，得出控制参数，并实时地控制所述驱动机构200修复旋涂工艺中的旋转速度、旋转时间及加速度等参数，形成旋涂工艺的闭环控制，从而使覆盖层厚度变化的幅度和变化率较小， 使蓝光光盘的合格率升高，并能节约原材料。以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
权利要求
1.一种蓝光光盘覆盖层旋涂装置，其特征在于，包括 驱动机构； 旋涂机构，所述旋涂机构与所述驱动机构的输出轴连接，所述驱动机构驱动所述旋涂机构对蓝光光盘进行旋涂以形成覆盖层； 检测机构，所述检测机构设置于所述蓝光光盘生产线上，用于实时地检测覆盖层的实际厚度 '及 控制机构，所述控制机构与所述检测机构、所述驱动机构均电连接，所述控制机构根据所述检测机构检测到的覆盖层的实际厚度，实时地调整并控制所述驱动机构修复旋涂工艺参数。
2.如权利要求I所述的蓝光光盘覆盖层旋涂装置，其特征在于，所述控制机构包括 膜厚设定单元，所述膜厚设定单元用于预设覆盖层的厚度； 运算单元，所述运算单元用于将覆盖层的实际厚度与预设厚度进行对比运算，以得出实时地控制参数 '及 通信单元，所述通信单元与所述检测机构、所述驱动机构均电连接，所述通信单元用于将检测机构检测到的覆盖层的实际厚度传输到所述运算单元，并将所述运算单元运算得出的控制参数传输到所述驱动机构。
3.如权利要求I所述的蓝光光盘覆盖层旋涂装置，其特征在于所述驱动机构为响应电机。
4.如权利要求I所述的蓝光光盘覆盖层旋涂装置，其特征在于所述检测机构为在线扫描仪。
5.如权利要求I所述的蓝光光盘覆盖层旋涂装置，其特征在于所述旋涂机构包括旋涂碗及下料手，所述旋涂碗与所述驱动机构的输出轴连接，所述驱动机构驱动所述旋涂碗旋转。
6.一种蓝光光盘覆盖层旋涂方法，其特征在于，包括如下步骤 (1)检测所述覆盖层的实际厚度； (2)将所述覆盖层的实际厚度与预设厚度进行对比运算，得出控制参数； (3)根据所述控制参数自动修复旋涂工艺参数； (4)重复上述步骤(I) (3)直至完成覆盖层的旋涂。
7.如权利要求6所述的蓝光光盘覆盖层旋涂方法，其特征在于，所述步骤(I)之前还包括预设覆盖层厚度的步骤。
8.如权利要求6所述的蓝光光盘覆盖层旋涂方法，其特征在于，所述步骤(2)包括如下步骤 (21)接收检测到的覆盖层的实际厚度； (22)将所述覆盖层的实际厚度与预设厚度进行对比运算，得出控制参数； (23)将运算得出的控制参数输出。
全文摘要
本发明公开了一种蓝光光盘覆盖层旋涂装置，其包括驱动机构、旋涂机构、检测机构及控制机构，旋涂机构与驱动机构的输出轴连接，检测机构设置于蓝光光盘生产线上，控制机构与检测机构、驱动机构均电连接，驱动机构驱动旋涂机构对光盘进行旋涂以形成覆盖层；利用检测机构实时地检测覆盖层的实际厚度，控制机构根据检测机构检测到的覆盖层的实际厚度与预设厚度进行对比运算，得出控制参数，并实时地控制驱动机构修复旋涂工艺中的旋转速度、旋转时间及加速度等，形成旋涂工艺的闭环控制，从而使覆盖层厚度变化的幅度和变化率较小，使光盘的合格率升高，并能节约原材料。另，本发明还公开一种蓝光光盘覆盖层旋涂方法。
文档编号B05C11/08GK102698935SQ20121001108
公开日2012年10月3日 申请日期2012年1月13日 优先权日2012年1月13日
发明者刘惠森, 杨明生, 杨顺先, 范继良 申请人:东莞宏威数码机械有限公司