CN1758352A - 一种bd蓝光光盘以及制造该bd蓝光光盘的系统和方法 - Google Patents

一种bd蓝光光盘以及制造该bd蓝光光盘的系统和方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种BD蓝光光盘,其包括基板和一设置在该基板的一个表面上的保护层,其还包括另一保护层,该另一保护层设置在所述基板的另一个相对表面上,从而所述基板位于所述两个保护层之间,该BD蓝光光盘的结构能够减小盘片的平直度变化和内部应力的不均匀性。本发明还公开了制造上述BD蓝光光盘的系统以及制造上述BD蓝光光盘的方法。

Description

一种BD蓝光光盘以及制造该BD蓝光光盘的系统和方法
技术领域
本发明涉及一种高密度光盘以及制造这种高密度光盘的系统和方法,特别是一种光学数据载体如BD蓝光光盘以及制造该BD蓝光光盘的系统和方法。
背景技术
光存储媒介从CD到DVD,现在发展到BD蓝光光盘,为了增加存储的信息容量,就要不断减小信息记录符的尺寸,这就要求所使用的读取和记录光波的波长必须逐渐缩短,而读取物镜的数值孔径(NA)值不断加大,所以光存储媒介(光盘)使用的波长从CD的780nm到DVD的650nm,发展到BD蓝光光盘则采用了波长为405nm的蓝色激光,而物镜的数值孔径NA值从CD的0.45到DVD的0.6,到BD蓝光光盘物镜则达到了0.85的NA值。然而,NA值的提高虽然可以有效的缩小激光点,但也会造成光差增加,也就是造成波前相差。因此当光盘片本身产生扭曲、轴心不正等情况时,盘片对于倾斜的容许度(Disk Tilt Tolerance)α=1/(t)(NA)3,也就是和盘片基板厚度t及NA值的3次方成反比。因此在固定NA=0.85的条件下,必须降低基板厚度t。为了解决这个问题,BD光盘规格的制定者飞利浦、索尼所采用的方案是,将光盘的信息层保护基板的厚度设计为0.1mm,借助这层经过特殊设计的超薄型可透光保护层结构,以大幅降低激光照射角度偏离90度正常状态下的相差问题,进而有效地解决之前规格的DVD在使用0.6mm厚度透光基板时一直困扰的数据再生错误的问题。所以现在BD蓝光光盘的结构就是1.1mm基板+0.1mm保护层。
在制造BD蓝光光盘时要求先注塑出1.1mm厚的基板,然后在基板上覆盖一层透光的0.1mm保护层,得到完整的BD光盘。目前大部分的工艺是采取预先制备好0.1mm保护层,然后贴到1.1mm厚的基板上的方法来制作BD光盘。最新的方法是采用高精度的旋涂工艺,在1.1mm厚的基板上直接采用旋涂的方法制作0.1mm的保护层。
由于BD蓝光光盘技术采用了更短的波长(405nm)和更大的数值孔径(NA=0.85),因此盘片对于平直度的要求大大提高,激光读取平面的垂直方向精度要控制在±2μm的范围内,所以BD光盘对于保护层和整个盘片的平直度要求是相当严格的。同时,为了保护盘片表面不被划伤,过去一般采取在保护层上面再涂一层硬膜的方法来保护盘片。现在通过选择合适的保护层材料,可以使保护层同时起到硬膜的保护作用。
按照现在的BD光盘1.1mm+0.1mm的结构,光盘的一面是聚碳酸酯材料,另一面是保护层所采用的UV紫外线固化材料,即光盘两面材料是不同的。这样BD光盘的两个表面在物理性能等方面存在许多差异,包括吸水性、耐光性、热传导以及热膨胀和收缩等。这其中,对于光盘所使用的聚碳酸酯材料非常重要的吸水性会给BD光盘的平直度由于两面的聚碳酸酯和其他材料的不同带来非常明显的影响。BD蓝光盘片制作完成后,在使用和存放过程中,由于BD光盘盘片两个表面的材料的吸水性不同,两个表面由于吸水而发生的变形趋势会存在差异,这样就会给整个BD光盘盘片的翘曲带来不利的影响,最终会使BD光盘盘片的平直度变差。同时由于盘片两面材料的不同,由两面吸水以及热传导和热胀冷缩等特性不同所引起的盘片两面的微观变化会给盘片内部造成不对称的应力分布,最终也会对盘片的平直度等带来不良影响。由于BD光盘规格对盘片平直度的严苛要求,即使平直度很小的变化也会影响BD盘片的正常读取使用。
目前大部分的工艺是采取预先制备好0.1mm保护层,然后贴到1.1mm厚的基板上,做成一个完整的BD光盘。因为这种方法是采用另外的设备和工艺来制备0.1mm保护层,所以可以保证0.1mm保护层厚度的均匀一致,但缺点也很明显,需要采用专门的0.1mm保护层生产设备,离线粘合以及随之带来的各种问题。
日本Origin公司采用了在线旋涂的工艺在1.1mm厚的基板直接形成0.1mm保护层。由于旋涂工艺本身的特点,很难实现盘片上内外圈保护胶水层厚度的完全一致,所以Origin公司设计了辅助机构来实现旋涂层厚度的均匀。他们的方法是在旋涂保护层的胶水时,在盘片夹持区放置一个具有一定坡度的引导胶水流向的圆锥导向装置,下胶时,胶水沿圆锥导向装置的坡度流到盘片上,盘片旋转,胶水铺开,形成0.1mm厚的保护层。然后将导向装置取下,留下一层均匀的保护层。这种方法的缺点是,下胶在夹持区位置,距离信息区的起始位置很近,由于旋涂工艺的特点,胶水层从内到外逐渐铺开,具有一定的厚度梯度,在旋涂起始位置,由于胶水导向装置存在的缘故,胶水层较厚,在盘片的中外圈厚度才会比较均匀。因此由于下胶位置的关系,在信息区的开始区域的保护层胶水厚度会大于中外圈区域的厚度。另外旋涂完保护胶水后,在把盘片搬运到UV胶水固化系统照射UV进行保护胶固化的过程中,由于胶水粘度较大,在胶水表面张力的作用下,盘片边缘的胶水会向内收缩,造成盘片最外圈的保护胶水层厚度减小,而相邻区域厚度增加,由此在盘片外圈出现厚度不均匀的现象。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种BD蓝光光盘,该BD蓝光光盘的结构能够减小盘片的平直度变化和内部应力的不均匀性。
本发明的另一个目的是提供制造上述BD蓝光光盘的系统。
本发明的又一个目的是提供制造上述BD蓝光光盘的方法。
根据本发明的一个方面,提供了一种BD蓝光光盘,其包括基板和一设置在该基板的一个表面上的保护层,其特征在于:还包括另一保护层,该另一保护层设置在所述基板的另一个相对表面上,从而所述基板位于所述两个保护层之间。
优选地,所述基板的厚度为1.0mm,每个所述保护层的厚度为0.1mm。
优选地,所述保护层的材料是相同的。保护层材料可以是紫外固化胶、热溶胶或压敏胶等材料。
根据本发明的另一个方面,提供了一种用于制造BD蓝光光盘的系统,包括:至少一台注塑机;盘片传输带;至少一个用于溅镀金属反射层的溅镀站;一个盘片冷却和消除应力装置;一个用于旋涂保护层的旋涂站;一个保护层固化装置;以及一个质量检测装置;其特征在于:所述旋涂站包括:旋涂碗;带有电磁铁的下胶机械手;安装有永磁体材料的下胶托盘,该永磁体材料产生的磁场强度小于下胶机械手的电磁铁产生的磁场强度,该下胶托盘具有利用真空作用吸住盘片的结构;导磁的涂胶帽。
所述旋涂站还包括:预置在盘片边缘上方的光纤式UV灯,其具有预固化保护层的功能;设置在盘片上方的温度可调红外加热器,该红外加热器能产生波长合适的红外线,该红外线能够被保护层有效地吸收从而对保护层进行加热。
在所述下胶机械手的下胶管道周围安装有吹气装置,用于通以适当流量、气压均匀的压缩空气,在所述下胶机械手和所述涂胶帽之间形成一个合适的间隙,以避免两者之间的直接接触。
所述涂胶帽可以由导磁材料或永磁体材料形成。
根据本发明的又一个方面,提供了一种用于制造BD蓝光光盘的方法,其包括以下步骤:
首先在注塑机中注塑出一个基板盘片,其中一面具有从母盘上复制下来的信息,称为信息面;
接碟机械手从注塑机接到该盘片,随后放置在传输带上传送到溅镀站,在传送过程中对该盘片进行快速冷却;
在溅镀站中,所述信息面被溅镀上一层一定厚度的金属反射层,反射层金属可以是金、银、银合金或者是半导体的硅或硅合金;
从溅镀站出来的盘片经过降温和去除应力后,进入旋涂站,在溅镀的反射层表面旋涂一保护层;
然后在保护胶固化装置中将该保护层固化;
将涂完一面保护层并固化后的碟片翻转,继续在另外一面旋涂一同样的保护层;
然后在保护胶固化装置中将该保护层固化;
将涂完两面保护层并固化后的碟片送到一个质量检测装置进行外观检测,然后分级存放。
在所述旋涂站对盘片进行旋涂的步骤包括以下子步骤:
1)盘片被放置在涂胶碗内的带有永磁体材料的下胶托盘上;
2)下胶机械手的电磁铁打开,吸住涂胶帽,旋转到涂胶碗的托盘上的盘片中心孔上方位置;
3)下胶机械手下降,将涂胶帽放入盘片中心孔位置,关闭电磁铁,放开涂胶帽;
4)由于下胶托盘内装有永磁体材料,在永磁体的吸引作用下,涂胶帽就与下胶托盘一起将盘片固定在下胶托盘上,然后在涂胶帽的中心位置,即盘片的中心位置开始下胶;
5)下胶结束后,下胶机械手上升一定距离;
6)下胶托盘带动盘片按照设定的参数旋转,将保护胶水铺开、甩薄,盘片上形成一层厚度均匀一致的保护胶水层;
7)下胶机械手下降,打开电磁铁开关,因为下胶机械手的电磁铁磁场强度大于永磁体材料的磁场强度,从而下胶机械手吸住涂胶帽后,上升时就会克服永磁体材料的吸引,将涂胶帽吸起到等待位置;
8)将涂完一面保护胶的盘片传送到保护胶固化装置,对保护胶进行固化;
9)将一面保护胶固化完的盘片翻转,重新进行步骤1)至8)的操作,在另一面上也旋涂一层厚度均匀一致的保护层。
所述基板盘片的厚度为1.0mm,所述保护层的厚度为0.1mm。
在盘片的中心孔的中心下胶。
在中心孔上放置一个涂胶帽,该涂胶帽的高度略高于盘片,在涂胶帽的中心、即盘片的中心位置下胶,然后均匀铺开。
通过调整盘片上面下胶的起始位置,使保护胶层不均匀的部分处在夹持区,从而保证在整个信息区域的保护层胶水厚度都趋于均匀一致。
在下胶机械手的下胶管道周围安装有吹气装置,在下胶机械手吸起涂胶帽时,通以适当流量、气压均匀的压缩空气,从而在下胶机械手和涂胶帽之间形成一个合适的间隙,避免两者的直接接触。
采用了一种UV预固化的方法,即在旋涂完保护胶后,立即打开一个预置在盘片边缘上方的光纤式UV灯,盘片慢速旋转一圈,UV灯对最外圈盘片半径55-60mm区域进行预固化。
在下胶机构或甩胶机构上的具有一个温度可调红外加热器,该红外加热器能够产生波长合适的红外线,该红外线能够被胶水有效地吸收从而对胶水进行加热,以改变胶水的流动性。
附图说明
以下参照附图对本发明进行更加详细的说明,其中,
图1所示为本发明实施例的BD蓝光光盘保护胶旋涂装置结构图;
图2(a)-2(k)所示为本发明实施例的BD蓝光光盘保护胶层旋涂工艺图;
图3(a)-(c)所示为本发明实施例的BD蓝光光盘保护胶旋涂装置涂胶帽的零件图;
图4(a)-(b)所示为本发明实施例的BD蓝光光盘生产系统的温度可调红外加热器;
图5所示为本发明的盘片生产系统结构图;
图6(a)-(b)所示为本发明的BD蓝光光盘的结构示意图。
附图标示说明:
1   下胶机械手                   2   下胶阀
3   下胶机械手电磁铁             4   涂胶帽
5   光纤式UV灯                   6   盘片
7   下胶托盘                     8   下胶托盘定位销
9   下胶托盘永磁体               10  涂胶帽2
11  涂胶帽3                      12  吹气装置
13  保护胶水层                   14  胶水
41  红外加热器                   42  红外线
43  红外加热器区域1              44  红外加热器区域2
45  红外加热器区域3
101 注塑机               102 接碟机械手
103 碟片传输带           104 第一交换转盘
105 盘片缓存转盘         106 翻碟机械手
107 第一保护胶旋涂系统   108 第一传送机械手
109 紫外(UV)固化系统     110 下保护胶机械手
111 保护层旋涂站         112 盘片存放站
113 第二传送机械手       114 碟片翻转装置
115 第三传送机械手       116 第二保护胶旋涂系统
117 溅镀站               118 第四传送机械手
119 盘片质量检验装置     120 紫外固化转盘
121 第二交换转盘         61 信息面保护层
62  溅镀反射层           63 基板
64  背面保护层           65 盘片中心孔
具体实施方式
本发明在现有的BD蓝光光盘1.1mm基板+0.1mm保护层结构的基础上,提出了一种新的盘片物理结构。本发明对盘片的物理结构做了一个重要的变革,就是将现在的1.1mm基板+0.1mm保护层的结构改变为0.1mm保护层+1.0mm基板+0.1mm保护层的结构,即从A+B两层结构变为A+B+A三层有两个保护层的对称三明治结构。如图6(a)-6(b)所示,本发明的BD蓝光光盘的结构包括信息面保护层61、背面保护层64和基板63。优选的基板63的厚度为1.0mm,两个保护层的厚度均为0.1mm。
经过这样的改进后,盘片的两面具有相同的物理特性,即具有相同的吸水性、耐光性、热传导以及热膨胀和收缩等特性。由于盘片两面都具有防止吸水的保护层,因此可以更加有效地防止盘片的聚碳酸酯材料吸水,以及进一步造成的盘片变形而影响盘片的平直度的缺陷。同时,由于盘片具有对称的结构,则在盘片的使用和存放过程中,对于环境的变化造成的盘片两面的物理形状的变化,如变形、膨胀、收缩等,以及特性的变化,如散热、耐光等是相同的、对称的,由此减小了盘片平直度变化和内部应力不均匀的可能性。
本发明的新的BD蓝光光盘结构仍然采用波长为405nm的蓝色激光和0.85的NA值。因为NA值的提高虽然可以有效的缩小激光点,但也会造成光差增加,也就是造成波前相差。因此当光盘片本身产生扭曲、轴心不正等情况时,盘片对于倾斜的容许度(Disk TiltTolerance)α=1/(t)(NA)3,也就是和盘片基板厚度t及NA值的3次方成反比。因此在固定NA=0.85的条件下,必须降低基板厚度t。所以仍然按照现在蓝光光盘的设计将光盘的信息层保护基板的厚度设计为0.1mm,唯一不同的地方是设计了两个对称结构的0.1mm保护层。
在存储方式上,新的BD光盘仍然使用沟槽方式进行记录,地址信息采用基于锯齿抖动(SawTooth Wobble,STW)+最小频移键控(MSK)技术改良后的ADIP方式存储在轨道中的。STW是松下公司开发的一种地址调制技术,MSK则是由飞利浦和索尼提出的方式,特点是S/N(信噪比)较高,适用于获取位置信息,而真正起到标明物理地址的则是STW技术。STW是通过轨道边缘的锯齿方向来表示地址信息的一种技术。
本发明的BD蓝光光盘盘片制造方法包括步骤:首先在注塑机101中注塑出一个厚度为1.0mm的聚碳酸酯盘片,其中一面具有从母盘上复制下来的信息,称为信息面;接碟机械手102从注塑机101接到盘片,随后放置在碟片传输带103上传送到溅镀站117,在传送过程中对盘片进行快速冷却;在溅镀站117中,信息面被溅镀上一层一定厚度的金属反射层,反射层金属可以是金、银、银合金或者是半导体的硅或硅合金;从溅镀站117出来的盘片经过降温和去除应力后,进入旋涂站,在溅镀的反射层表面旋涂厚度为0.1mm的保护层;然后在保护胶固化装置中将该保护层固化;将涂完一面保护层并固化后的盘片翻转,继续在另外一面旋涂一层厚度为0.1mm同样的保护层,然后在保护胶固化装置中将该保护层固化;将涂完两面保护层并固化后的碟片送到一个质量检测装置进行外观检测,然后分级存放。
其中,本发明采用旋涂方法使保护层附着到基板上,如图2(a)-2(k)所示,其显示了本发明的旋涂工艺的各个步骤,包括:
1)盘片6被放置在涂胶碗内的带有永磁体材料的下胶托盘7上;
2)下胶机械手1的电磁铁3打开,吸附涂胶帽4,旋转到涂胶碗的下胶托盘7上的盘片6的中心孔上方位置;
3)下胶机械手1下降,将涂胶帽4放入盘片6的中心孔位置,关闭电磁铁3,放开涂胶帽4;
4)由于下胶托盘7内装有永磁体9,在永磁体材料9的吸引作用下,涂胶帽4就与下胶托盘7一起将盘片6固定在下胶托盘7上,然后在涂胶帽4的中心位置,即盘片6的中心位置开始下胶;
5)下胶结束后,下胶机械手1上升一定距离;
6)下胶托盘7带动盘片6按照设定的参数旋转,将保护胶水铺开、甩薄,盘片6上形成一层厚度均匀一致的保护胶水层13;
7)下胶机械手1下降,打开电磁铁3开关,因为下胶机械手1的电磁铁3磁场强度大于永磁体材料9的磁场强度,从而下胶机械手吸住涂胶帽4后,上升时就会克服永磁体材料9的吸引,将涂胶帽4吸起到等待位置;
8)将涂完一面保护胶的盘片6传送到保护胶固化装置,对保护胶进行固化;
将一面保护胶固化完的盘片翻转,重新进行步骤1)至8)的操作,在盘片另一面上也旋涂一层厚度均匀一致的保护层。
现在参见图1,本发明采用旋涂方法制造BD蓝光光盘保护层,其中旋涂装置包括:旋涂碗;一个带有电磁铁的下胶机械手1;一个安装有永磁体材料(磁场强度小于下胶机械手的电磁铁)的下胶托盘7,下胶托盘还具有利用真空作用吸住盘片的结构;一个由导磁不锈钢等材料或者采用永磁体材料制造的涂胶帽4等。
鉴于之前的旋涂保护层存在的厚度不均匀问题,本发明采用了在盘片6的中心(中心孔的中心)下胶的方法。在中心孔上放置一个如图3所示的涂胶帽4,涂胶帽4的高度略高于盘片6,在涂胶帽4的中心、即盘片6的中心位置下胶,然后均匀铺开,从而可以最大程度保证在BD蓝光光盘盘片信息区的保护层厚度均匀一致性。由于旋涂工艺的特点,从中央供应胶水,胶水旋转甩开后,由于中央没有持续的胶水供应,会造成内圈胶水层厚度小于外圈,具有一定的厚度梯度。在旋涂起始位置,在本发明中,即涂胶帽中心孔位置胶水层较薄,在盘片的中外圈包括信息区起始位置厚度都会比较均匀。因此在本发明中,通过调整盘片上面下胶的起始位置,使保护胶层较薄的部分处在夹持区,从而保证在整个信息区域的保护胶水层厚度都趋于均匀一致。
在长期工作的情况下,下胶机械手1由于要吸住涂胶帽4,会造成下胶机械手1的表面粘有保护胶,进而通过与涂胶帽4表面的重复接触,容易在涂胶帽4表面上留下多余的胶水,甚至是大小不等的胶粒,破坏了涂胶帽4表面的平整度,给下胶时涂胶帽4表面胶水的流动带来不利的影响。为此在下胶机械手1的下胶管道周围,设计安装有吹气装置12,在下胶机械手1吸起涂胶帽4时,通以适当流量、气压均匀的压缩空气,在下胶机械手1和涂胶帽4之间形成一个合适的间隙,避免两者的直接接触。
为解决外圈胶水在照射UV固化前收缩的问题,本发明采用了一种预固化的方法。在旋涂完保护胶后,马上打开一个预置在盘片边缘上方的光纤式UV灯5,盘片慢速旋转一圈,UV灯5对最外圈盘片半径55-60mm区域进行预固化,防止了外圈胶水在盘片进行UV固化前收缩所引起的外圈胶水厚度不均。
在胶水向外旋涂的过程中,由于盘片的快速旋转,胶水与空气的热交换非常迅速,使胶水在旋涂到外圈时,温度已经下降得很低,从而使胶水的流动性大为降低,减小了旋涂参数控制的精度。为解决胶水在旋涂过程中流动性的变化,在下胶机构或甩胶机构上增加多区域温度可调红外线发热功能,即增加一个温度可调红外加热器41。这个红外加热器41能够产生波长合适的红外线,能够被胶水有效吸收从而对胶水进行加热,进而改变胶水的流动性。这样,当胶水向外旋涂过程中,在不同区域温度不同,使胶水具有不同的流动性,最终保证胶水在旋涂过程中从里到外厚度均匀一致,从而满足蓝光光盘对胶水层厚度变化的要求,例如达到±1um的变化要求。
图5示出了根据本发明的用来制造BD蓝光光盘的生产系统,尤其是能够充分保障BD蓝光盘片平直度的生产系统,包括:至少一台注塑机101;盘片传输带103;至少一个用于溅镀金属反射层的溅镀站117;一个盘片冷却和消除应力装置;一个旋涂保护层的旋涂站;一个保护胶固化装置;以及一个质量检测装置119;其还包括旋涂站,旋涂装置包括旋涂碗,一个带有电磁铁3的具有吹气装置12的下胶机械手1;一个可以安装有永磁铁或其它永磁体材料(磁场强度小于下胶机械手的电磁铁)9的下胶托盘7,下胶托盘7还具有利用真空作用吸住盘片的结构;一个由导磁不锈钢等材料或者永磁体材料制成的涂胶帽4;预置在盘片边缘上方的光纤式UV灯5,其具有预固化的功能;保护胶固化装置,其具有一个温度可调红外加热器41,该红外加热器41能产生波长合适的红外线,能够被胶水有效吸收从而对胶水进行加热,进而改善胶水的流动性。
实施例一
借助图5、图1和图2可以更简单说明本发明制造BD蓝光光盘的方法。
1)首先由注塑机101注塑出1.0mm厚的盘片6,中心孔直径为15mm;
2)盘片6经传输带103后传送到溅镀站117,传送过程中,通过从上面向下吹去离子风使盘片6快速冷却。由第四传送机械手118将盘片6送入溅镀系统117中,在信息面上溅镀一层金属反射层;
3)溅镀完金属反射层的盘片6由第四传送机械手118和第二交换转盘121和第一传送机械手108传送到第一保护胶旋涂系统107;
4)盘片6被放置在涂胶碗内的带有永磁体材料9的下胶托盘7上;
5)下胶机械手1的电磁铁3通电后,吸着涂胶帽4,旋转到下胶托盘7上盘片6中心孔位置上方,如图2(a)所示;
6)下胶机械手1下降,将涂胶帽4放入盘片6中心孔位置,关闭电磁铁3的电源,放下涂胶帽4,如图2(b)所示;
7)由于下胶托盘7内装有永磁体材料9,在永磁体材料9的吸引作用下,由导磁材料制造的涂胶帽4就与下胶托盘7一起将盘片6固定在下胶托盘7上,然后在涂胶帽4的中心位置,即盘片6的中心位置打开下胶阀2开始下胶,如图2(c)所示;
8)下胶结束后,下胶机械手1上升一定距离,如图2(d)所示;
9)下胶托盘7带动盘片6按照设定的参数旋转,将UV胶水铺开、甩薄,在盘片6上形成一层厚度为0.1mm的均匀一致的UV胶水层13,如图2(e)所示;
10)打开光纤式UV灯5,对盘片6外圈半径55-60mm区域预固化,如图2(f)所示;
11)如图2(g)所示,下胶机械手1下降,打开电磁铁3开关,因为下胶机械手1的电磁铁3磁场强度大于永磁体材料9的磁场强度,下胶机械手1吸住涂胶帽4后,上升时就会克服永磁体材料9的吸引,将涂胶帽4吸起到等待位置,如图2(h)所示;
12)由第一传送机械手108取走涂完保护胶的盘片6,涂完保护胶的盘片6如图2(i)所示。
13)保护胶的旋涂工序就完成了,下胶机械手1回到初始等待位置,准备旋涂下一张盘片;
14)将涂完一面保护胶的盘片通过紫外固化转盘120传送到保护胶紫外固化站109,打开UV灯对保护胶进行固化;
15)将一面保护胶固化完成的盘片通过紫外固化转盘120和第二传送机械手113传送到盘片翻转装置114,将盘6片翻转;
16)盘片翻转之后由第三传送机械手115传到第二保护胶旋涂系统116,在盘片的另外一面按照上面4)——14)的工序继续旋涂一层跟信息面保护胶相同的厚度为0.1mm的保护层。
17)将涂完两面保护层的盘片通过第一传送机械手108传送到盘片质量检测装置119,进行检测分级,然后存放在盘片存放装置112。
实施例二
在本发明的实施例二中,涂胶帽10采用图3(b)所示的结构,涂胶帽10跟下胶托盘7上固定盘片6的中心定位销8配合定位,其余的工艺流程和系统的结构同上所述。
实施例三
在本发明的实施例三中,涂胶帽11采用图3(c)所示的结构,其余的工艺流程和系统的结构同上所述。
涂胶帽11中央有一个盲孔,下胶时可以用来储存胶水,作为供应胶水的胶水池。在盘片6旋转,胶水铺开甩平的时候,涂胶帽盲孔作为胶水池可以不断供应胶水,克服了发明实施例(一)中由于胶水供应不够而产生的内圈胶水层比中外圈薄的现象,从而使盘片6上的胶水保护层厚度更加均匀一致。
实施例四
本发明的实施例四中,涂胶帽采用图3(a)、(b)、(c)所示的结构,其余的工艺流程和系统的结构同上所述。
在旋涂胶水的过程中,涂胶帽上也会留有一层保护胶水。这种情况下,在下胶机械手1下降,打开电磁铁3开关,吸住涂胶帽4,如图2(g)所示,将涂胶帽4吸起到如图2(h)所示的等待位置过程中,下胶机械手1由于直接吸住涂胶帽4,在长期工作的情况下,会造成下胶机械手7的表面粘有大量的保护胶,进而通过与涂胶帽4表面的接触,容易在涂胶帽表面上留下多余的胶水,甚至是大小不等的胶粒,破坏了涂胶帽4表面的平整度,给下胶时涂胶帽表面胶水的流动带来不利的影响。为此在下胶机械手1的下胶管道周围,设计安装有吹气装置12,在下胶机械手1吸起涂胶帽4时,通以流量适当、气压均匀的压缩空气,在下胶机械手1和涂胶帽4之间形成一个合适的间隙,避免两者的直接接触,如图2(j)和(k)所示。
实施例五
在本发明的实施例五中,涂胶帽材料采用永磁体材料,在吸起涂胶帽4时,使下胶机械手1的电磁铁3的N、S极与涂胶帽4的S、N极相互吸引,可以很方便吸住涂胶帽4。在放下涂胶帽4时,改变下胶机械手1的电磁铁3的N、S极方向,使之与涂胶帽4的N、S极相互排斥,可以将涂胶帽4迅速固定在下胶托盘7上,与下胶托盘7上固定盘片6的中心定位销8配合定位,其余的工艺流程和系统的结构同上所述。
实施例六
在本发明的实施例六中,在保护胶旋涂系统的吸盘上增加多区域温度可调红外线发热功能,即增加一个温度可调红外加热器41。这个红外加热器41能够产生波长合适的红外线42,能够被胶水有效吸收从而对胶水进行加热,进而改变胶水的流动性。该红外加热器41产生的红外线可以是波长连续变化的红外线,如图4(a)所示。也可以是分区域的波长阶跃变化的红外线,即在加热器不同区域,分别产生固定波长的红外线,如图4(b)所示。
这样,当胶水向外旋涂过程中,在不同区域温度不同,使胶水具有不同的流动性,最终保证胶水在旋涂过程中从里到外厚度均匀一致,从而满足蓝光光盘对胶水层厚度变化的要求,例如达到±1μm的变化要求。
以上对本发明做了示例性的描述,应该理解到的是,在不脱离本发明的精神和附属权利要求保护范围的情况下,任何变型、修改或等同替换均落入本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种BD蓝光光盘,其包括基板和一设置在该基板的一个表面上的保护层,其特征在于:还包括另一保护层,该另一保护层设置在所述基板的另一个相对表面上,从而所述基板位于所述两个保护层之间。
2.如权利要求1所述的BD蓝光光盘,其特征在于:所述基板的厚度为1.0mm,每个所述保护层的厚度为0.1mm。
3.如权利要求1或2所述的BD蓝光光盘,其特征在于:所述保护层的材料是相同的,该保护层材料可以是紫外固化胶、热溶胶或压敏胶。
4.一种用于制造BD蓝光光盘的系统,包括:至少一台注塑机;盘片传输带;至少一个用于溅镀金属反射层的溅镀站;一个盘片冷却和消除应力装置;一个用于旋涂保护层的旋涂站;一个保护层固化装置;以及一个质量检测装置;其特征在于:所述旋涂站包括:旋涂碗;带有电磁铁的下胶机械手;安装有永磁体材料的下胶托盘,该永磁体材料产生的磁场强度小于下胶机械手的电磁铁产生的磁场强度,该下胶托盘具有利用真空作用吸住盘片的结构;导磁的涂胶帽。
5.如权利要求4所述的用于制造BD蓝光光盘的系统,其特征在于:所述旋涂站还包括:预置在盘片边缘上方的光纤式UV灯,其具有预固化保护层的功能;设置在盘片上方的温度可调红外加热器,该红外加热器能产生波长合适的红外线,该红外线能够被保护层有效地吸收从而对保护层进行加热。
6.如权利要求4或5所述的用于制造BD蓝光光盘的系统,其特征在于:在所述下胶机械手的下胶管道周围安装有吹气装置,用于通过适当流量、气压均匀的压缩空气在所述下胶机械手和所述涂胶帽之间形成一个合适的间隙以避免两者之间的直接接触。
7.如权利要求6所述的用于制造BD蓝光光盘的系统,其特征在于:所述涂胶帽由导磁材料或永磁体材料形成。
8.一种用于制造BD蓝光光盘的方法,其特征在于:包括以下步骤:
首先在注塑机中注塑出一个基板盘片,其中一面具有从母盘上复制下来的信息,称为信息面;
接碟机械手从注塑机接到该盘片,随后放置在传输带上传送到溅镀站,在传送过程中对该盘片进行快速冷却;
在溅镀站中,所述信息面被溅镀上一层一定厚度的金属反射层,反射层金属可以是金、银、银合金或者是半导体的硅及硅合金;
从溅镀站出来的盘片经过降温和去除应力后,进入旋涂站,在溅镀的反射层表面旋涂一保护层;
然后在保护胶固化装置中将该保护层固化;
将涂完一面保护层并固化后的碟片翻转,继续在另外一面旋涂一同样的保护层;
然后在保护胶固化装置中将该保护层固化;
将涂完两面保护层并固化后的碟片送到一个质量检测装置进行外观检测,然后分级存放。
9.如权利要求8所述的用于制造BD蓝光光盘的方法,其特征在于:在所述旋涂站对盘片进行旋涂的步骤包括以下子步骤:
1)盘片被放置在涂胶碗内的带有永磁体材料的下胶托盘上;
2)下胶机械手的电磁铁打开,吸住涂胶帽,旋转到涂胶碗的托盘上的盘片中心孔上方位置;
3)下胶机械手下降,将涂胶帽放入盘片中心孔位置,关闭电磁铁,放开涂胶帽;
4)由于下胶托盘内装有永磁体材料,在永磁体材料的吸引作用下,涂胶帽就与下胶托盘一起将盘片固定在下胶托盘上,然后在涂胶帽的中心位置,即盘片的中心位置开始下胶;
5)下胶结束后,下胶机械手上升一定距离;
6)下胶托盘带动盘片按照设定的参数旋转,将保护胶水铺开、甩薄,盘片上形成一层厚度均匀一致的保护胶水层;
7)下胶机械手下降,打开电磁铁开关,因为下胶机械手的电磁铁磁场强度大于永磁体材料的磁场强度,从而下胶机械手吸住涂胶帽后,上升时就会克服永磁体材料的吸引,将涂胶帽吸起到等待位置;
8)将涂完一面保护胶的盘片传送到保护胶固化装置,对保护胶进行固化;
9)将一面保护胶固化完的盘片翻转,重新进行步骤1)至8)的操作,在另一面上也旋涂一层厚度均匀一致的保护层。
10.如权利要求9所述的用于制造BD蓝光光盘的方法,其特征在于:所述基板盘片的厚度为1.0mm,所述保护层的厚度为0.1mm。
11.如权利要求9所述的用于制造BD蓝光光盘的方法,其特征在于:在盘片的中心孔的中心下胶。
12.如权利要求11所述的用于制造BD蓝光光盘的方法,其特征在于:在中心孔上放置一个涂胶帽,该涂胶帽的高度略高于盘片,在涂胶帽的中心、即盘片的中心位置下胶,然后均匀铺开。
13.如权利要求9-12中任一项所述的用于制造BD蓝光光盘的方法,其特征在于:通过调整盘片上面下胶的起始位置,使保护胶层较薄的部分处在夹持区,从而保证在整个信息区域的保护层胶水厚度都趋于均匀一致。
14.如权利要求8-12中任一项所述的用于制造BD蓝光光盘的方法,其特征在于:在下胶机械手的下胶管道周围安装有吹气装置,在下胶机械手吸起涂胶帽时,通以适当流量、气压均匀的压缩空气,从而在下胶机械手和涂胶帽之间形成一个合适的间隙,避免两者的直接接触。
15.如权利要求8-12中任一项所述的用于制造BD蓝光光盘的方法,其特征在于:采用了一种UV预固化的方法,即在旋涂完保护胶后,立即打开一个预置在盘片边缘上方的光纤式UV灯,盘片慢速旋转一圈,UV灯对最外圈盘片半径55-60mm区域进行预固化。
16.如权利要求8-12中任一项所述的用于制造BD蓝光光盘的方法,其特征在于:在下胶机构或甩胶机构具有一个温度可调红外加热器,该红外加热器能够产生波长合适的红外线,该红外线能够被胶水有效地吸收从而对胶水进行加热,以改变胶水的流动性。
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