DE10053963A1

DE10053963A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer optischen Aufzeichnungsplatte

Info

Publication number: DE10053963A1
Application number: DE10053963A
Authority: DE
Inventors: Kokichi Kohinata; Shoji Akiyama; Yoshinori Itaba
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1999-11-02
Filing date: 2000-10-31
Publication date: 2001-05-03
Also published as: US6770167B2; NL1016513C2; NL1016513A1; US20020100559A1; JP2001134992A

Abstract

Es werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen einer optischen Aufzeichnungsplatte mit zwei miteinander verbundenen runden Substraten (D1, D2) offenbart, mit denen optische Platten hoher Qualität dadurch erhalten werden können, dass die Anzahl von Blasen drastisch verringert wird, die in einem ausgehärteten Verbindungsharz der fertiggestellten optischen Platte verblieben sind. DOLLAR A Ein Kleber wird an einer vorgegebenen Position auf die Oberseite eines ersten runden Substrats aufgetragen. Dieses wird daraufhin umgedreht und mittels des Klebers mit einem zweiten runden Substrat verbunden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen einer optischen Aufzeichnungsplatte aus zwei miteinander verbundenen runden Substraten.

Der Kürze halber wird nachfolgend von einer optischen Platte statt einer optischen Aufzeichnungsplatte gesprochen.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1A bis 1E wird nun ein her kömmliches Verfahren zum Herstellen einer optischen Platte erläutert. Wie es in Fig. 1A dargestellt ist, wird ein zwei tes rundes Substrat D2 mit einem Durchmesser von 120 mm (aus z. B. Polycarbonat) hergestellt. h2 ist das Mittelloch die ses zweiten runden Substrats, und r2 ist seine Aufzeich nungsfläche, in der eine Datenaufzeichnungsspur (mit Reihen von Vertiefungen mit verschiedenen Längen und Breiten) kon zentrisch oder entlang einer Bahn ausgebildet ist, die einem Kreis entspricht.

Wie es in Fig. 1B dargestellt ist, wird auf die Aufzeich nungsfläche r2 als Kleber ein Harz R vom Typ, das bei Ultra violettstrahlung aushärtet, aufgetropft, während diese zwei te runde Aufzeichnungsplatte D2 an einer zweckdienlichen Po sition im Bereich von radial 15 bis 50 mm auf der Aufzeich nungsfläche r2 gedreht wird, um dieses Harz R ringförmig mit vorbestimmter Breite im Wesentlichen konzentrisch zum zwei ten Substrat D2 aufzutragen.

Wie es in Fig. 1C dargestellt ist, wird außerdem ein erstes rundes Substrat D1 mit einem Durchmesser von 120 mm (aus z. B. ebenfalls Polycarbonat) hergestellt. h1 ist das Mit telloch dieses ersten Substrats D1, und r1 ist die Aufzeich nungsfläche desselben, die wie die des zweiten Substrats D2 eine Datenaufzeichnungsspur trägt.

Wie es in Fig. 1D dargestellt ist, werden die Aufzeichnungs flächen r1, r2 des ersten und zweiten Substrats D1, D2 so übereinander angeordnet, dass sich das nicht ausgehärtete, verbindende Harz R dazwischen befindet, um eine optische Platte zu erhalten. Diese wird mit hoher Drehzahl gedreht, um das Harz R zwischen dem ersten und zweiten Substrat D1, D2 durch die Zentrifugalkraft über den gesamten Innen- und Außenumfangsteil mit gleichmäßiger Dicke zu verteilen, um dadurch eine optische Platte D zu erhalten, die durch das nicht ausgehärtete Harz zusammengehalten wird.

Wie es in Fig. 1E dargestellt ist, werden das erste und zweite Substrat D1 und D2 dadurch fest miteinander verbun den, um eine fertiggestellte optische Platte D zu erhalten, dass Ultraviolettstrahlung aufgestrahlt wird, um das Harz R auszuhärten, über das das erste und zweite Substrat D1, D2 verbunden wurden.

Beim herkömmlichen Herstellverfahren für eine optische Plat te tritt, da das auf das zweite Substrat D2 aufgetropfte Harz R so ausgebreitet wird, dass die Kontaktstartfläche des Harzes R in Bezug auf das erste Substrat D1 groß ist, eine große Anzahl von Blasen im Harz R auf, die bis zur fertigge stellten optischen Platte in diesem verbleiben, wodurch die Qualität der optischen Platte beeinträchtigt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen einer optischen Aufzeich nungsplatte mit zwei miteinander verbundenen runden Substra ten zu schaffen, mit denen eine optische Aufzeichnungsplatte mit hoher Qualität mit drastisch verringerter Anzahl von Blasen, die bei der fertiggestellten Platte im Verbindungs material verblieben sind, erhalten werden kann.

Diese Aufgabe ist hinsichtlich des Verfahrens durch die Leh ren der nebengeordneten Ansprüche 1, 2 und 3 und hinsicht lich der Vorrichtung durch die Lehre des Anspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegen stand abhängiger Ansprüche.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von durch Figuren ver anschaulichten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1A bis 1E sind schematische Schnittansichten zum Veran schaulichen eines herkömmlichen Herstellverfahrens für eine optische Platte;

Fig. 2A bis 2F sind schematische Schnittansichten zum Veran schaulichen eines Herstellverfahrens für eine optische Plat te gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 3 ist eine Seitenansicht einschließlich eines Teil schnitts einer Plattenumdrehvorrichtung gemäß einem Ausfüh rungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Herstellvorrichtung;

Fig. 4 ist eine Seitenansicht einer Platten-Vertikalan triebsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel einer er findungsgemäßen Herstellvorrichtung; und

Fig. 5 ist eine Draufsicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Herstellvorrichtung.

Als Erstes wird unter Bezugnahme auf die Fig. 2A bis 2F ein konkretes Beispiel eines Herstellverfahrens für eine opti sche Platte erläutert. Wie es in Fig. 2A dargestellt ist, wird ein erstes rundes Substrat D1 mit einem Durchmesser von 120 mm (aus z. B. Polycarbonat) bereitgestellt. h1 ist ein Mittelloch im ersten Substrat D1, und r1 ist die Aufzeich nungsfläche desselben, wobei auf dieser eine Aufzeichnungs spur (mit Reihen von Vertiefungen von verschiedenen Längen und Breiten) konzentrisch oder entlang einer Bahn, die einem Kreis gleichkommt, ausgebildet ist.

Wie es in Fig. 2B dargestellt ist, wird auf die Aufzeich nungsfläche r1 ein Harz R für Aushärtung durch Ultraviolett strahlung als Kleber unter Drehung des ersten Substrats D1 an einer geeigneten Position im Bereich von 15 bis 50 mm radial gemessen aufgetropft, um es ringförmig mit vorbe stimmter Breite im Wesentlichen konzentrisch zum ersten Sub strat D1 aufzutragen.

Wie es in Fig. 2C dargestellt ist, wird das erste, mit dem aufgetragenen Harz R versehene Substrat D1 umgedreht, d. h. um 180°, gedreht. Das Harz R auf der Aufzeichnungsfläche r1 des ersten Substrats D1 hängt durch sein Eigengewicht leicht nach unten.

Wie es in Fig. 2D dargestellt ist, wird ein zweites Substrat D2 mit einem Durchmesser von 120 mm (aus z. B. Polycarbonat) bereitgestellt. h2 ist das Mittelloch des zweiten Substrats D2, und r2 ist die Aufzeichnungsfläche desselben, wobei wie derum eine Datenaufzeichnungsspur wie beim ersten Substrat vorhanden ist.

Wie es in Fig. 2E dargestellt ist, werden die Aufzeichnungs flächen r1, r2 des ersten und zweiten Substrats D1, D2 mit tels des Harzes R übereinandergelegt, um eine optische Plat te mit nicht ausgehärtetem Verbindungsharz zu erhalten. In diesem Fall ist die Kontaktstartfläche des Harzes R mit dem zweiten Substrat D2 schmaler als beim herkömmlichen Bei spiel, da das Harz R an der Unterseite des ersten Substrats D1 wegen seines Eigengewichts leicht nach unten hängt, wie es in Fig. 2C dargestellt ist, wodurch die Anzahl von im Harz R enthaltenen Blasen im Vergleich zum herkömmlichen Beispiel drastisch verringert wird. Im Ergebnis ist die An zahl von Blasen, die im ausgehärteten Harz einer fertigge stellten optischen Platte verblieben sind, im Vergleich zum herkömmlichen Beispiel drastisch verringert, so dass eine optische Platte hoher Qualität erhalten werden kann.

Die mit dem nicht ausgehärteten Harz erhaltene optische Platte wird mit hoher Drehzahl gedreht, um das Harz R zwi schen dem ersten und zweiten Substrat D1, D2 durch die Zen trifugelkraft über den gesamten Innen- und Außenumfangsteil mit gleichmäßiger Dicke zu verteilen (Fig. 2E).

Wie es in Fig. 2F dargestellt ist, werden das erste und das zweite Substrat D1, D2 dadurch miteinander verbunden, dass Ultraviolettstrahlung auf sie aufgestrahlt wird, wodurch das gemäß Fig. 2E ausgebreitete Harz R ausgehärtet wird und eine fertiggestellte optische Platte D erhalten wird.

Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 5 ein konkretes Beispiel einer Herstellvorrichtung für eine opti sche Platte erläutert. Als Erstes wird auf Fig. 5 Bezug ge nommen. BS bezeichnet einen Trägertisch. Auf dem Trägertisch BS sind jeweils auf der rechten und linken Seite Drehteller RT1, RT2 derselben Höhe benachbart zueinander montiert. Die se Drehteller RT1, RT2 sind mit sechs Löchern H1, H2 mit je weils einem Intervall von 60° versehen, und sie drehen sich intermittierend um 60°. Der Durchmesser jedes der sechs Lö cher H₁, H₂ ist kleiner als der Durchmesser des oben genann ten ersten und zweiten Substrats D1, D2 ausgebildet.

In Fig. 5 bezeichnet RS einen am Trägertisch BS angebrachten Harzzuführteil. Dieser verfügt über eine Düse (nicht darge stellt) zum Auftropfen des Harzes R auf ein erstes Substrat D1 (in Fig. 6 nicht dargestellt) auf dem Drehteller RT1. Ei ne nicht dargestellte Plattenrotiereinrichtung zum langsamen Drehen des ersten Substrats ist am Trägertisch BS unter der Düse des Harzzuführteils RS und auch unter dem Drehteller RT1 montiert. Die Plattenrotiereinrichtung tropft das Harz R aus der Düse des Harzzuführteils RS durch das Loch H1 im Drehteller RT1 unter Drehung des ersten Substrats D1 (in Fig. 5 nicht dargestellt) ringförmig auf die Aufzeichnungs fläche r1 desselben. Danach wird der Drehteller RT1 in Uhr zeigerrichtung um 60° verdreht.

DR bezeichnet eine Plattenumdrehvorrichtung zum Umdrehen des ersten Substrats D1, auf das das Harz R aufgedreht wurde und das vom Drehteller RT1 transportiert wurde, d. h. zum Ver drehen um 180°.

Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf Fig. 3 die Struktur (Seitenansicht) eines Beispiels der Plattenumdrehvorrichtung erläutert. FP1 ist eine Befestigungsplatte. An dieser ist eine Platten-Vertikalantriebsvorrichtung UD1 mit z. B. einem Luftzylinder angebracht. Diese Platten-Vertikalantriebsvor richtung UD1 ist mit einer vertikal verschiebbaren Verschie beeinheit SU1 versehen. Über dieser Verschiebeeinheit SU1 ist eine Plattenumdreh-Antriebsquelle DDR mit z. B. einem Drehstellglied montiert, an der wiederum eine Fingeran triebsquelle DFG mit z. B. einem Luftsperrventil montiert ist. An der Fingerantriebsquelle DFG sind zwei zueinander parallele Finger FG montiert, die durch die Fingerantriebs quelle DFG parallel verstellbar sind, um den Abstand zwi schen ihnen zu variieren.

In der Plattenumdrehvorrichtung DR wird dann, wenn sich die Plattenumdreh-Antriebsquelle DDR an einer Position unter der Befestigungsplatte FP1 befindet, das erste Substrat D1 auf dem Loch H1 des Drehtellers RT1 durch Öffnen/Schließen der zwei Finger FG an ihrem Mittelloch h1 gehalten (festge klemmt). Danach hebt die Plattenumdreh-Antriebsquelle DDR die Platten-Vertikalantriebsvorrichtung UD1 mittels der Ver schiebeeinheit SU1 in solchem Ausmaß vertikal an, dass es durch die Fingerantriebsquelle DFG zu keinen Schwierigkeiten bei der Drehung des ersten Substrats D1 kommt. Danach werden die zwei das erste Substrat 1 haltenden Finger FG durch die Fingerantriebsquelle DFG um 180° gedreht. Anschließend wird die Plattenumdrehantriebsquelle DDR durch die Platten-Verti kalantriebsvorrichtung UD1 mittels der Verschiebeeinheit SU1 so abgesenkt, dass sie sich der Befestigungsplatte FG1 nä hert, damit das mit dem Harz R versehene umgedrehte erste Substrat D1 wieder auf das Loch H1 im Drehteller RT1 gesetzt wird. Danach wird der Drehteller RT1 in Uhrzeigerrichtung um 60° gedreht.

RH1 ist ein Rotationsarmhalter zum Halten und Transportieren des ersten Substrats D1 vom Drehteller RT1 zum Drehteller RT2, und er verfügt über z. B. drei Arme. An jeder Position P1, P2 ist auf dem Trägertisch BS unter den Drehtellern RT1, RT2 eine Platten-Vertikalantriebsvorrichtung mit der in Fig. 4 dargestellten Konstruktion montiert.

Nachfolgend wird die Konstruktion eines Beispiels der Plat ten-Vertikalantriebsvorrichtung gemäß Fig. 4 erläutert. UD2 bezeichnet eine Platten-Vertikalantriebsquelle mit z. B. einem Luftzylinder, die auf dem Trägertisch BS montiert ist. Diese Platten-Vertikalantriebsquelle UD2 ist mit einer Ver schiebeeinheit SU2 versehen, an der ein Halter HD1 und eine Spindel SP1 montiert sind. DS ist eine am Halter HD1 mon tierte Schale zum Aufnehmen von auf das erste Substrat D1 aufgetragenem Harz R, wenn dieses heruntertropft. Die Schale DS ist am Punkt P1 auf dem Trägertisch BS für die Platten- Vertikalantriebsvorrichtung erforderlich, jedoch nicht am Punkt P2, so dass dort keine Schale DS vorhanden ist.

Die am Punkt P1 auf dem Trägertisch BS vorhandene Platten- Vertikalantriebsvorrichtung hebt das erste Substrat D1 an, auf dessen Unterseite am Loch H₁ des Drehtellers RT1 das Harz aufgetragen wurde, so dass es durch den Rotationsarm halter RH1 gehalten wird. Danach wird dieser in Gegenuhrzei gerrichtung um 120° gedreht.

Die am Punkt P2 auf dem Trägertisch BS vorhandene Platten- Vertikalantriebsvorrichtung hebt das zweite Substrat D2 auf dem Loch H₂ des Drehtellers RT2 für Verbindung über nicht ausgehärtetes Harz mit dem ersten, vom Rotationsarmhalter RH1 gehaltenen Substrat D1 an, um eine optische Platte zu erhalten, bei der die Substrate über das nicht ausgehärtete Harz verbunden sind. Diese optische Platte wird zum Ausfüh ren anschließender Behandlungsvorgänge vom Drehteller RT2 transportiert.

Diese optische Platte mit nicht ausgehärtetem Harz wird durch eine nicht dargestellte Rotationsantriebsvorrichtung für hohe Drehzahl mit hoher Drehzahl gedreht, um das nicht ausgehärtete Harz R zwischen dem ersten und zweiten Substrat D1, D2 mittels der Zentrifugalkraft über den gesamten Innen- und Außenumfangsteil zu verteilen. Die optische Platte mit dem verteilten nicht ausgehärteten Harz wird dann mit Ultra violettstrahlung von einer Ultraviolettstrahlungslampe be leuchtet, um das ausgebreitete Harz R auszuhärten, wodurch eine fertiggestellte optische Platte erhalten wird.

Zwar wurde vorstehend der Fall einer optischen Platte D mit jeweils einer Aufzeichnungsspur erläutert, die konzentrisch oder entlang einer Bahn, die einem Kreis gleichkommt, auf den Aufzeichnungsflächen r1, r2 des ersten und zweiten Sub strats D1, D2 ausgebildet ist, jedoch kann die Platte auch so ausgebildet sein, dass sie eine Schicht trägt, in der Da ten optisch aufzeichenbar sind.

Durch die Erfindung sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen einer optischen Aufzeichnungsplatte mit zwei miteinander verbundenen runden Substraten geschaffen, mit denen eine optische Aufzeichnungsplatte mit drastisch ver ringerter Anzahl von Blasen erhalten werden kann, die im Verbindungsmaterial der fertiggestellten Platte verblieben sind, wobei ferner die Herstellausbeute verbessert ist.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen einer optischen Aufzeichnungs platte, das die folgenden Schritte aufweist:

1. Auftragen eines Klebers (R) auf eine vorbestimmte Position auf der Oberseite eines ersten runden Substrats (D1);
- - Umdrehen des ersten runden, mit dem Kleber versehenen Sub strats; und
- - Verbinden des umgedrehten ersten runden Substrats und ei nes zweiten runden Substrats (D2) miteinander mittels des Klebers auf dem ersten runden Substrat, um eine optische Aufzeichnungsplatte zu erhalten.

2. Verfahren zum Herstellen einer optischen Aufzeichnungs platte, das die folgenden Schritte aufweist:

- Auftragen eines durch Ultraviolettstrahlung härtbaren Har zes (R) auf eine vorbestimmte Position auf der Oberseite eines ersten runden Substrats (D1);
- Umdrehen des ersten runden, mit dem Kleber versehenen Sub strats;
- Erhalten einer optischen Platte durch Verbinden des umge drehten ersten runden Substrats und eines zweiten runden Substrats (D2) mittels des nicht ausgehärteten Harzes auf dem ersten runden Substrat; und
- Aufstrahlen von Ultraviolettstrahlung auf die optische Platte mit dem nicht ausgehärteten Harz zum Aushärten des selben, um eine optische Platte zu erhalten, bei der das erste und zweite runde Substrat miteinander verbunden sind.

3. Verfahren zum Herstellen einer optischen Aufzeichnungs platte, das die folgenden Schritte aufweist:

- Auftragen eines durch Ultraviolettstrahlung härtbaren Har zes (R) auf eine vorbestimmte Position auf der Oberseite eines ersten runden Substrats (D1) mit Ringform im Wesentli chen konzentrisch zum ersten runden Substrat;
- Umdrehen des ersten runden, mit dem Kleber versehenen Sub strats;
- Erhalten einer optischen Platte durch Verbinden des umge drehten ersten runden Substrats und eines zweiten runden Substrats (D2) mittels des nicht ausgehärteten Harzes auf dem ersten runden Substrat;
- Drehen der optischen Platte mit dem nicht ausgehärteten Harz mit hoher Drehzahl, um dieses zwischen dem ersten und zweiten runden Substrat auszubreiten; und
- Aufstrahlen von Ultraviolettstrahlung auf die optische Platte mit dem nicht ausgehärteten Harz zum Aushärten des selben, um eine optische Platte zu erhalten, bei der das erste und zweite runde Substrat miteinander verbunden sind.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Verbindungsflächen des ersten und zweiten runden Substrats (D1, D2) eine Datenaufzeich nungsspur hergestellt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Verbindungsflächen des ersten und zweiten runden Substrats (D1, D2) eine optisch bespiel bare Schicht hergestellt wird.

6. Vorrichtung zum Herstellen einer optischen Aufzeich nungsplatte, mit:

- einem ersten Drehteller (RT1) zum Transportieren eines ersten runden Substrats (D1);
- einer Kleberauftrageeinrichtung zum Zuführen von auf das erste runde Substrat auf dem ersten Drehteller aufzutragen dem Kleber (R);
- einer Substratumdreheinrichtung zum Umdrehen des ersten runden, mit Kleber versehenen Substrats auf dem ersten Dreh teller;
- einem zweiten Drehteller (RT2) zum Transportieren eines zweiten runden Substrats (D2);
- einer Halte- und Transporteinrichtung zum Halten und Transportieren des ersten runden, mit Kleber versehenen Sub strats auf dem ersten Drehteller zum zweiten Drehteller;
- einer ersten Substrat-Vertikalantriebseinrichtung zum An heben des ersten runden, mit Kleber versehenen Substrats auf den ersten Drehteller, um es durch die Halte- und Transport einrichtung zu halten; und
- einer zweiten Substrat-Vertikalantriebseinrichtung zum An heben des zweiten runden Substrats auf dem zweiten Drehtel ler für Verbindung mit dem ersten runden, mit Kleber verse henen Substrat, das von der Halte- und Transporteinrichtung gehalten wird, über den nicht ausgehärteten Kleber.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Substrat-Vertikalantriebsein richtung Folgendes aufweisen:

- einen Trägertisch (BS);
- eine am Trägertisch montierte Platten-Vertikalantriebs quelle, die mit einer Verschiebeeinheit versehen ist; und
- einen Plattenhalter und eine Spindel, die an der Verschie beeinheit montiert sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass

- die Substratumdreheinrichtung eine Befestigungsplatte auf weist;
- eine Platten-Vertikalantriebsquelle einen unter der Befes tigungsplatte montierten Luftzylinder aufweist;
- eine Verschiebeeinheit vorhanden ist, die durch die Plat tenantriebsquelle vertikal anzutreiben ist;
- eine Plattenumdreh-Antriebsquelle mit einem über der Ver schiebeeinheit montierten Drehstellglied vorhanden ist;
- eine Fingerantriebsquelle mit einem Luftsperrventil vor handen ist, die über der Plattenumdreh-Antriebsquelle mon tiert ist; und
- zwei Finger parallel zueinander, deren Abstand variabel ist, an der Fingerantriebsquelle montiert sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kleber ein durch Ultraviolettstrahlung härtbares Harz ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Verbindungsflächen des ersten und zweiten run den Substrats (D1, D2) eine Datenaufzeichnungsspur ausgebil det ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Verbindungsflächen des ersten und zweiten run den Substrats (D1, D2) eine optisch bespielbare Schicht aus gebildet ist.