专利名称：用于光盘旋涂的装置以及涂覆光盘的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于光盘旋涂的装置以及制造该装置的方法，更具体地说，涉及一种即使当盖偏离中心放置于光盘上时通过采用真空压力仍可使盖易于贴附和移离光盘的用于光盘旋涂的装置，以及制造该装置的方法。
背景技术：
光盘用于记录/复制信息的光学拾取装置中。光盘的例子包括具有600～800MB存储容量的光盘(CD)和具有4～10GB存储容量的数字通用盘(DVD)。最近，为了存储更多的数据以及获得更高的声频和视频质量，使用405nm的蓝色激光技术，已开发出具有20GB或更大存储容量的蓝光光盘(BD)或HD-DVD。
为了提高光盘的记录密度，使用了各种方法。在这点上，一种可能性是使光点(light spot)的尺寸减至最小，这根据下面公式通过控制激光的波长和透镜的数值孔径而实现D∝1.22λ/NA...(1)F∝λ/NA2...(2)f∝A/2NA...(3)其中D为光点的直径，λ为激光的波长，NA为透镜的数值孔径，F为焦深，f为焦距，以及A为透镜的直径。
如公式1所示，当减小激光的波长并增加透镜的数值孔径时，光点的尺寸减小，盘的凹坑(pit)和相应轨道(track)的尺寸减小，并且记录密度与光点尺寸的平方成反比例地增加。另一方面，如公式2和3所示，当减小波长并增加数值孔径时，焦深减小，并且焦距减小。
更确切地说，BD与DVD相比，BD具有更小直径、焦深和焦距的光点；DVD与CD相比，DVD具有更小直径、焦深和焦距的光点。当减小焦深和焦距时，复制特性变得更依赖于光盘的光入射表面的状态。因此，入射表面应当避免刮擦，并且光盘厚度的变化应当非常小。
同时，在制造光盘的方法中，通过旋涂形成透光层、保护层、漆层等。使用旋涂带来许多优点。例如，在旋涂后除去的树脂可在装置中再循环利用，以及通过控制旋涂时间和树脂的粘度可使透光层等具有各种厚度。
图1为说明透光层的厚度相对于基片中心与将光致固化树脂释放至基片上的位置之间的距离的曲线图。参考图1，该距离从5至25mm变化并且以5mm递增。数字′31′表示该距离为5mm的情况，数字′32′表示该距离为10mm的情况，数字′33′表示该距离为15mm的情况，数字′34′表示该距离为20mm的情况，以及数字′35′表示该距离为25mm的情况。如图1所示，当将光致固化树脂释放至基片上的位置离基片的内圆周更近时，透光层厚度的变化减小。理论上，当释放位置与基片中心一致时，可获得没有厚度变化的透光层。
在制造CD的方法中，因为激光的焦距过长，所以通过溅射在具有1.2mm厚度的聚碳酸酯基片上形成记录层和反射层，然后通过旋涂在其上形成薄漆层以保护记录层、反射层等。因为漆层的厚度小至3～5μm，所以即使出现厚度变化时，该变化也很小。另外，记录或复制光从聚碳酸酯基片的较低部位输入，从而即使在最高层即漆层的厚度变化时，在数据复制过程中也不会出现错误。因此，当通过旋涂形成漆层时，不需要在光盘中心释放光致固化树脂。
然而，在使用蓝色激光制造具有较高集成容量的BD的方法中，因为焦距非常短而数据的集成度提高了，所以在1.1mm厚的聚碳酸酯上形成反射层、记录层等，然后在其上形成0.1mm厚的透光层，复制光通过该透光层输入。因此，BD的复制特性非常依赖于透光层的表面状态和厚度变化。
可通过使用减压粘合剂(reduced pressure adhesive)或可紫外线固化的粘合剂粘结由聚碳酸酯制成的0.1mm厚的透光片而形成透光层。然而，在此情况下，因为将光盘粘结至较大的片材上并除去其余部分，所以浪费了大量的片材，增加了制造成本，并且增加了环境负荷。由于这些问题，旋涂主要用于形成透光层。
参考图1所示，当通过在距离光盘中心的预定位置处循环地释放光致固化树脂而进行旋涂时，树脂层的厚度从光盘中心向外增加。当BD中出现这样的厚度增加时，数据复制可能出错。为了避免这个问题，必须在旋转盘中心释放光致固化树脂。然而，因为常规光盘在其中心具有孔，就产生另一个问题，即，光致固化树脂可泄漏到该孔中。因此，已开发了许多技术以阻止光致固化树脂泄漏至该孔中。
例如，根据日本专利公开No.1998-289489，用盖盖住光盘中心孔，然后在完成旋涂时使用电磁铁移离该盖。然而，在此情况下，当盖偏离中心放置于光盘上时，难于将盖贴附于光盘上。此外，旋涂后将盖移离光盘时，光盘可被提起。
根据美国专利公开No.6689415，光盘中心孔由一个中心部带有支撑轴的盖覆盖。利用支撑轴，可使盖贴附至光盘上或者移离光盘。然而，在此情况下，当盖偏离中心放置于光盘上时，难于将盖贴附于光盘上。此外，旋涂后将盖移离光盘时，光盘可被提起。
发明内容
技术问题本发明提供了一种即使当盖偏离中心放置于光盘上时通过采用真空压力仍可使盖易于贴附和移离光盘的用于光盘旋涂的装置。
本发明还提供了一种当盖贴附或移离光盘时具有良好可操作性的制造光盘的方法。
技术方案根据本发明的一方面，提供了一种用于光盘旋涂的装置，该装置包括在其中心底部具有锥形突起部或凹槽的盖；在插入光盘中心孔的中心轴端部设置有锥形凹槽或突起部的旋转转台，其中该转台的锥形凹槽或突起部与盖的锥形突起部或凹槽以凸凹结构方式相结合；以及在转台的光盘底座中形成的真空孔。
盖的突起部或凹槽可以30°-60°范围内的角度倾斜。
转台的凹槽或突起部可以30°-60°范围内的角度倾斜。
用于固定盖的真空孔可以在转台的中心轴中形成。
用于光盘旋涂的装置可进一步包括开启和关闭转台中心轴中形成的真空孔的开启和关闭装置，且该装置操作与光盘底座中形成的真空孔的开启和关闭无关。
根据本发明的另一方面，提供了一种涂覆光盘的方法，该方法包括(a)在转台上安装上光盘，该转台具有光盘底座和锥形凹槽或突起部，光盘底座具有用于固定光盘的真空孔，锥形凹槽或突起部插入光盘中心孔并在中心轴中形成；(b)以凸凹结构方式使中心轴的凹槽或突起部与设置在盖的中心底部的突起部或凹槽结合从而盖住光盘的中心孔；(c)通过在盖的中心部释放光致固化树脂并旋转转台来旋涂光盘的整个表面，以形成保护层；及(d)在用于将光盘固定于转台的真空压力保持恒定时，将盖移离光盘。
用于固定盖的真空孔可进一步在转台的中心轴中形成；在工序(b)与工序(c)之间，利用真空孔来保持盖与光盘之间所提供的真空压力以固定盖；在工序(d)中，撤除盖与光盘之间的真空压力。
通过参考附图对本发明的示例性实施方式进行详细的描述，本发明的上述和其它特征及优点将变得更清楚明了，其中图1为说明透光层的厚度相对于基片中心与旋涂时释放光致固化树脂的位置之间的距离的曲线图；图2为根据本发明一种实施方式的用于光盘旋涂的装置的示意图；图3为根据本发明另一实施方式的用于光盘旋涂的装置的示意图；
图4说明盖的突起部及转台中心轴的端部形成的凹槽的示例性形状；图5为根据本发明另一实施方式的用于光盘旋涂的装置的示意图；图6说明根据本发明实施方式的形成于转台中心轴中的真空孔；图7对于根据实施例1的光盘旋涂说明使光盘和盖贴附于转台的方法；图8对于根据实施例2的光盘旋涂说明使光盘和盖贴附于转台的方法；及图9对于根据对比实施例1的光盘旋涂说明使光盘和盖贴附于转台的方法。
具体实施例方式
现在参考附图将对本发明进行更全面的描述。根据本发明实施方式的用于光盘旋涂的装置包括在其中心底部具有锥形突起部或凹槽的盖；用于旋转的转台，该转台具有在插入光盘中心孔的中心轴端部形成的锥形凹槽或突起部，其中该转台的锥形凹槽或突起部与盖的锥形突起部或凹槽以凸凹结构方式相结合；以及在转台的光盘底座中形成的真空孔。
图2为根据本发明实施方式的用于光盘旋涂的装置的示意图。参考图2，盖10的突起部12与转台20的中心轴21的端部形成的凹槽22以凸凹结构方式相结合，从而即使在盖10偏离中心放置于光盘11上时，盖10仍可易于贴附。通过在转台20的光盘底座中形成的真空孔23施加的真空压力使光盘11固定。真空孔23可以在光盘底座与光盘11之间的任何区域中形成。
图3为根据本发明另一实施方式的用于光盘旋涂的装置的示意图。参考图3，盖10的凹槽12a可以与从转台20的中心轴21端部突起的突起部22a以凸凹结构方式相结合，从而即使在盖10偏离中心放置于光盘11上时，盖10仍可易于贴附在光盘上。通过在转台20的光盘底座中形成的真空孔23施加的真空压力使光盘11固定。
图4说明盖10的突起部12及转台20中心轴21的端部形成的凹槽22的示例性形状。只要突起部12与凹槽22以凸凹结构方式相结合，突起部12与凹槽22即可以任何形状形成。
光盘11被插入中心轴21，然后通过在转台20的光盘底座中形成的真空孔23施加真空压力，从而光盘11可牢固地贴附于底座上。特别是由于真空孔23的作用，在旋涂后移离盖10时可防止光盘11被提起。
根据本发明的实施方式，盖10的突起部12和在转台20的中心轴21端部形成的相应凹槽22可以30°-60°的角度倾斜。另外，盖10的凹槽12a和自转台20的中心轴21端部的相应突起部22a可以30°-60°的角度倾斜。在这种情况下，当盖10偏离中心放置于光盘11上时，盖10可以向光盘11的中心移动。
同时，参考图5，固定盖10的真空孔24可进一步于转台20的中心轴21内形成。通过真空孔24提供的真空压力，当旋涂光盘11时，盖10可以牢固地贴附于光盘11的表面，从而避免光致固化树脂的泄漏。另外，当盖10的突起部12与转台20的中心轴21端部形成的凹槽22电结合时，突起部12与凹槽22可以通过真空压力沿接触面滑动，从而以凸凹结构方式彼此相结合。图6说明，真空孔24可以在转台20的中心轴21内的任何区域中形成，并可形成多个真空孔24。
中心轴21内的真空孔24可以采用开启和关闭装置(未示出)开启和关闭，该装置操作与光盘底座中形成的真空孔23的开启与关闭无关。在旋涂光盘11过程中，通过真空孔24和真空孔23施加真空压力。在旋涂完成时，只去除真空孔24的真空压力即可将盖10移离。同时，保持光盘底座中真空孔23提供的真空压力。因此，可以避免光盘11的提起。
一般而言，采用磁体，例如金属等，使盖10贴附于光盘11和移离光盘11。例如，盖10可以由不锈钢等制成。此时，当可抓取的支撑轴在盖10上表面形成时，盖10可由如聚碳酸酯等的树脂制成。转台20可由本领域中常规使用的任何材料制成。
根据本发明用于光盘旋涂的装置可用于制造一次写入多次读出(WORM)型光盘、包括记录层的可擦写型光盘、只读存储器(ROM)光盘和包括通过旋涂形成的透光层的任何光盘。为了改善光盘的机械特性，该设备还可用于形成除透光层之外的保护层、中间层、漆层等。
现描述运用根据本发明实施方式的用于光盘旋涂的装置来旋涂光致固化树脂的方法。
将光盘11安装在转台20上，安装盖10以覆盖光盘11的中心孔。然后，通过真空孔23和24提供的真空压力，盖10被贴附于转台20上的光盘11。其后，通过喷嘴将光致固化树脂释放到盖10的中心部，当释放光致固化树脂时，转台20开始旋转，转台20可以约20-100rpm的相对低速旋转。然而，在树脂释放完成后，提高转速以形成均一的透光层。用于旋涂的转速与将形成的透光层的厚度紧密相关。例如，当转速高时，所形成的透光层薄。此时，光致固化树脂可为本领域中常用的任何光致固化树脂。例如，丙烯酸脂树脂主要用作光致固化树脂。
旋涂光致固化树脂后，盖10一定要移离。移去盖10可在光致固化树脂硬化前或后进行。然而，在光致固化树脂硬化后移去盖10时，盖10与透光层间的边界面会被破坏而形成毛边。因此，优选在光致固化树脂硬化前将盖移去。
参考下列实施例将对本发明进行更详细的描述。然而，下列实施例仅用于说明性目的，而不企图限制本发明的范围。
实施例1首先通过溅射在具有1.1mm厚度、120mm外径和15mm内径(中心孔的直径)的投射(projection)模制聚碳酸酯(PC)光盘基片上形成银合金/ZnS-SiO2/SbGeTe/ZnS-SiO2的四层结构物而制造光盘。然后，如图7所示，将所得到的结构物放置在转台上，然后将盖偏离中心放置于光盘上。在这种情况下，盖中心位于在转台中心轴端部形成的凹槽的半径内。其后，转台与光盘以及光盘与盖通过真空压力固定。随后，旋涂含EB 8402(从SK UCB Co.，Ltd获得)、Irgacure 184(从Ciba SC Co.，Ltd.获得)、Irgacure 651(从Ciba SC Co.，Ltd获得)和甲基·乙基(甲)酮的可紫外线固化的树脂，从而形成具有100μm厚度的透光层。然后，通过除去用于固定光盘和盖的真空压力而使盖与光盘分离。这时，只保持固定光盘与转台的真空压力。盖移离后，将光盘置于硬化装置的较低部位，用UV线辐照所得到的产品，使光致固化树脂硬化，形成光盘。从而，当盖偏离中心放置于光盘上时，使盖贴附时不会发生错误，盖移离时可避免光盘的提起。因此，证实可操作性提高了。
实施例2首先通过溅射在具有1.1mm厚度、120mm外径和15mm内径(中心孔的直径)的投射(projection)模制聚碳酸酯(PC)光盘基片上形成银合金/ZnS-SiO2/SbGeTe/ZnS-SiO2的四层结构物而制造光盘。然后，如图8所示，将所得到的结构物放置在转台上，然后将盖偏离中心放置于光盘上。在这种情况下，盖的凹槽与从转台中心轴端部突起的锥形部的至少一部分接触。其后，转台与光盘以及光盘与盖通过真空压力固定。随后，旋涂含EB 8402(从SK UCB Co.，Ltd获得)、Irgacure 184(从CibaSC Co.，Ltd.获得)、Irgacure 651(从Ciba SC Co.，Ltd获得)和甲基·乙基(甲)酮的可紫外线固化的树脂，从而形成具有100μm厚度的透光层。然后，通过只除去用于固定光盘和盖的真空压力而使盖与光盘分离。这时，保持固定光盘与转台的真空压力。盖移离后，用UV线辐照所得到的产品，使光致固化树脂硬化，形成光盘。从而，当盖偏离中心放置于光盘上时，使盖贴附时不会发生错误，盖移离时可避免光盘的提起。因此，证实可操作性提高了。
比较实施例1除采用如图9所示的常规盖和转台外，以与实施例1相同的方法制造光盘。在这种情况下，当盖偏离中心放置于光盘上时会发生错误。而且，由于光致固化树脂的粘性，当移离盖时光盘会被提起。
工业实用性根据本发明的实施方式，当盖偏离中心放置于光盘上时，该盖可易于贴附于光盘11上。另外，通过采用真空压力可易于将盖移离光盘11。因此，可操作性和光盘的制造效率得到提高。
权利要求
1.一种用于光盘旋涂的装置，该装置包括在其中心底部具有锥形突起部或凹槽的盖；用于旋转的转台，该转台具有在插入光盘中心孔的中心轴的端部形成的锥形凹槽或突起部，其中该转台的锥形凹槽或突起部与盖的锥形突起部或凹槽以凸凹结构方式相结合；以及在转台的光盘底座中形成的真空孔。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述的盖的突起部或凹槽以30°-60°范围的角度倾斜。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述的转台的凹槽或突起部以30°-60°范围的角度倾斜。
4.根据权利要求1所述的装置，其中，用于固定盖的真空孔于转台的中心轴中形成。
5.根据权利要求4所述的装置，该装置进一步包括开启和关闭转台中心轴中形成的真空孔的开启和关闭装置，且该装置操作与光盘底座中形成的真空孔的开启与关闭无关。
6.一种涂覆光盘的方法，该方法包括(a)在转台上安装上光盘，该转台具有光盘底座和锥形凹槽或突起部，光盘底座具有用于固定光盘的真空孔，锥形凹槽或突起部插入光盘中心孔并在中心轴中形成；(b)以凸凹结构方式使中心轴的凹槽或突起部与设置在盖的中心底部的突起部或凹槽结合，从而盖住光盘的中心孔；(c)通过在盖的中心部释放光致固化树脂并旋转转台来旋涂光盘的整个表面，从而形成保护层；及(d)在用于将光盘固定于转台的真空压力保持恒定时，将盖移离光盘。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，用于固定盖的真空孔进一步在转台的中心轴中形成；在工序(b)与工序(c)之间，利用真空孔来保持盖与光盘之间所提供的真空压力以固定盖；在工序(d)中，撤除盖与光盘之间的真空压力。
全文摘要
本发明提供了一种用于光盘旋涂的装置，包括在其中心底部具有锥形突起部或凹槽的盖；用于旋转的转台，该转台具有在插入光盘中心孔的中心轴的端部形成的锥形凹槽或突起部，其中该转台的锥形凹槽或突起部与盖的锥形突起部或凹槽以凸凹结构方式相结合；以及在转台的光盘底座中形成的真空孔。当盖偏离中心放置于光盘上时，该盖可易于贴附。另外，通过采用真空压力可易于将盖移离光盘。因此，可操作性和制造效率得到提高。
文档编号G11B7/26GK1906683SQ200580001460
公开日2007年1月31日 申请日期2005年6月17日 优先权日2004年6月18日
发明者姜太植, 韩美英, 李成根, 张城勋, 徐勋, 李光烈, 洪瑛晙 申请人:Lg化学株式会社