DE112004002964B4

DE112004002964B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer optischen Platte

Info

Publication number: DE112004002964B4
Application number: DE112004002964.3T
Authority: DE
Inventors: Hideo Kobayashi; Takayuki Suzuki; Naoto Ozawa
Original assignee: Origin Electric Co Ltd
Current assignee: Origin Electric Co Ltd
Priority date: 2004-09-14
Filing date: 2004-09-14
Publication date: 2014-01-16
Anticipated expiration: 2024-09-15
Also published as: CN101018616A; CN101018616B; DE112004002964T5; US20080057181A1; WO2006030494A1

Abstract

Verfahren zum Herstellen einer optischen Platte, mit den Schritten: – Bereitstellen eines Substrats (1) mit einem Innenrand und einem Außenrand; – Auftragen eines flüssigen Kunstharzmaterials (10) auf das Substrat (1) auf einem Innenrandabschnitt; – Rotieren des Substrats (1) zum Ausbreiten des flüssigen Kunstharzmaterials (10) bis zum Außenrand des Substrats; und – Bestrahlen des flüssigen Kunstharzmaterials (10) zum Aushärten oder Teilhärten desselben, wobei dieses Härten fortschreitend vom Innenrand zum Außenrand des Substrats (1) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotation des Substrats (1) mehrmals abwechselnd mit einer hohen Geschwindigkeit (V1... V5), die größer als eine Rotationsgeschwindigkeit (VL) ist, und einer niedrigen Geschwindigkeit, die kleiner als die Rotationsgeschwindigkeit (VL) ist, durchgeführt wird; das Bestrahlen des flüssigen Kunstharzmaterials (1C) nur während jeder Rotation des Substrats (1) mit einer niedrigen Geschwindigkeit, die kleiner als die Rotationsgeschwindigkeit (VL) ist und die eine Zentrifugalkraft erzeugt, die das flüssige Kunstharzmaterial (10) nicht ausbreitet, durchgeführt wird; und der Bestrahlungsbereich schrittweise bis zum Außenrand des Substrats (1) in radialer Richtung erweitert oder bewegt wird.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer optischen Platte und eine Vorrichtung für dasselbe, die zum Herstellen einer optischen Platte von im Wesentlichen einheitlicher Dicke zwischen oder auf Substraten, wie z. B. den optischen Plattensubstraten von DVDs, geeignet sind.
Beschreibung der verwandten Technik
In allgemeinen Worten weist eine optische Platte, wie z. B. eine DVD, einen Aufbau auf, bei dem zwei transparente Substrate durch ein Haftmittel zusammengehalten werden. Bezüglich der Substrate gibt es den einen Fall, in dem eine Aufzeichnungsschicht, die eine Reflektionsschicht oder eine Diffusionshülle, beinhaltet, nur auf einem Substrat ausgebildet ist und es gibt einen Fall, bei dem die Aufzeichnungsschichten auf beiden Substraten ausgebildet sind. Wenn eine Aufzeichnungsschicht nur auf einem Substrat ausgebildet ist, gibt es den Fall, in dem beide Substrate die gleiche Dicke aufweisen und darüber hinaus einen Fall, bei dem eines der Substrate, bei dem keine Aufzeichnungsschicht ausgebildet ist, eine dünne transparente Schichtlage als eine transparente Schutzschicht aufweist. Darüber hinaus gibt es den Fall, bei dem ein Paar von Teilen, die die Struktur von zwei haftenden Substraten aufweisen, durch die Verwendung eines Haftmittels zusammengehalten werden; es liegt deshalb eine geschichtete Struktur vor, die insgesamt vier Substrate umfasst. Ferner gibt es einen Fall, in dem mehrere transparente Gläser und Linsen durch ein Haftmittel zusammengehalten werden.
Auf diese Weise zusammengehalten, werden geschichtete oder laminierte Arten von Platten hergestellt, insbesondere werden im Fall von optischen Platten, wie DVDS, allgemein Vorgänge ausgeführt, die beinhalten: eine Rotation bei einer hohen Geschwindigkeit nach dem Zusammenfügen zweier überlappender Substrate mit dazwischengefügtem Haftmittel, um das Haftmittel einheitlich zwischen den Substraten auszubreiten und um das überschüssige Haftmittel abzuschleudern; und nach diesem Schritt wird ultraviolette Strahlung von einer oder beiden Seiten der Substrate eingestrahlt, um das Haftmittel in kurzer Zeit zu härten oder auszuhärten. Bezüglich der Bestrahlung mit ultravioletter Strahlung wird die ultraviolette Strahlung kontinuierlich für eine bestimmte Dauer eingestrahlt, indem eine UV-Lampe verwendet wird, oder sie wird in der Art eines Pulses unter Verwendung einer Xenonlampe erzeugt.
Bei dem Verfahren unter Verwendung der Lampen gibt es jedoch eine Tendenz, dass das Haftmittel uneinheitlich verteilt wird, indem es sich aufgrund der Zentrifugalkraft, welche durch die Rotation bei einer hohen Geschwindigkeit erzeugt wird, an einem Außenrand anlagert; aufgrund dessen wird das Haftmittel im Wesentlichen nicht gleichmäßig verteilt. Wie in den Kurven A und B in 20 gezeigt wird, tritt das Problem auf, dass das Haftmittel in größerer Dicke auf dem Außenrand als auf dem Innenrand verteilt wird. Die Kurve A zeigt eine Schichtdickencharakteristik für den Fall der Rotation der Substrate bei einer Rotationsgeschwindigkeit von 3000 Umdrehungen pro Minute für 13 Sekunden und die Kurve B zeigt eine Schichtdickencharakteristik für den Fall der Rotation der Substrate bei einer Rotationsgeschwindigkeit von 3000 Umdrehungen pro Minute für 20 Sekunden.
In beiden Fällen der Kurven A und B ist eine Maximaldifferenz in der Dicke der Haftmittel ungefähr 8 μm; dies stellt jedoch bei der Verbesserung der Qualität heutiger DVDs ein Problem dar. Deshalb, weil ein Fehler erzeugt wird, wenn die Platteninformation optisch gelesen wird. Wie in den Kurven A und B in 20 gezeigt wird, ist die Schichtdicke am Außenrand größer, wenn die Schichtdicke am Innenrand einem vorbestimmten Wert entsprechend eingestellt wird; wenn jedoch die Schichtdicke im Außenrand gemäß einem vorbestimmten Wert eingestellt wird, ist die Schichtdicke am Innenrand kleiner. In anderen Worten ist es nicht möglich, die Schichtdicke so einzustellen, dass diese durch Ändern oder Abstimmen der Rotationszeit oder Rotationsgeschwindigkeit gleichmäßig wird.
Insbesondere hinsichtlich der nächsten Generationen großvolumiger optischer Platten, welche Blu-ray Disc und HDDVD (High-Definition DVD) genannt werden, ist die ungleichmäßige Dicke der Haftmittelschicht ein großes Problem.
Bezüglich der Blu-ray Disc ist die Schichtdicke einer transparenten Schutzschicht, welche von einer Haftmittelschicht und einer Schichtlage gebildet wird oder eine Schichtdicke der transparenten Schutzschicht, die aus einem transparenten Kunstharz gebildet wird, sehr dünn, z. B. 0,1 mm; wenn deshalb die Dicke der Haftmittelschicht oder der transparenten Kunstharzschicht ungleichmäßig ist, tritt eine bedeutende Beeinträchtigung auf und die Qualität der großvolumigen optischen Platte nächster Generation ist beträchtlich betroffen.
Bezüglich der HDDVD haben beide Substrate, welche aneinander haften, eine Dicke von 0,6 mm, welches dieselbe wie bei einer normalen DVD ist; es ist jedoch notwendig, die Schichtdicke des Haftmittels für das Zusammenfügen mit hinreichend großer Genauigkeit einzustellen. Deshalb hat die Gleichmäßigkeit der Schichtdicke des Haftmittels so oder so einen bedeutenden Einfluss auf die Qualität einer großvolumigen optischen Platte der nächsten Generation.
In der Offenlegungsschrift DE 103 32 994 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Härten von Kleber zwischen Substraten und eine Vorrichtung zur Verbindung von Plattensubstraten offenbart. Die Vorrichtung zum Verbinden von Plattensubstraten ist mit einer Schleuder versehen, die zwischen einem ersten Substrat und einem zweiten Substrat untergebrachten Kleber verteilt, und mit einer Härtungsvorrichtung, die Ultraviolettlicht durch das Substrat auf den Kleber strahlt, um ihn zu härten. Die Härtungsvorrichtung umfasst einen Haltemechanismus, der das erste Substrat und das zweite Substrat hält, nachdem der Kleber von der Schleuder verteilt wurde, eine lichtemittierende Halbleitervorrichtung mit einer Mehrzahl von lichtemittierenden Halbleiterelementen, die gegenüber einem Bereich angeordnet sind, wo der Kleber gehärtet wird, und einen Positioniermechanismus.
In der Offenlegungsschrift WO 2004/064055 A1 wird ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Datenspeichermediums, ein optisches Datenspeichermedium und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens offenbart. Das optische Datenspeichermedium umfasst mindestens ein Substrat und eine Anzahl von Schichten mit mindestens einer transparenten Abstandsschicht und einer transparenten Deckschicht. Die Deckschicht wird bereitgestellt, indem eine Flüssigkeit auf das rotierende Substrat gebracht wird und das Substrat weiter gedreht wird, um die Flüssigkeit auszubreiten, die dann durch UV-Strahlung gehärtet wird.
In der Offenlegungsschrift WO 03/098607 A2 wird ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Datenspeichermediums und ein optisches Datenspeichermedium offenbart. Das optische Datenspeichermedium umfasst mindestens eine transparente Abstandsschicht und eine transparente Deckschicht, wobei diese Schicht durch Rotationsbeschichtung bereitgestellt und durch Belichtung mit UV-Strahlung gehärtet wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde erdacht, um das oben genannte Problem zu lösen und dient der Aufgabe, die Schichtdicke eines flüssigen Materials gleichmäßig einzustellen, welches in einem Schritt des Ausbreitens des flüssigen Materials auf dem Substrat durch Rotation bei einer hohen Geschwindigkeit auf der gesamten Oberfläche des Substrats verteilt wird.
Nach einem ersten Gesichtspunkt wird die Aufgabe bei einem Verfahren zum Herstellen einer optischen Platte, mit den Schritten: Bereitstellen eines Substrats mit einem Innenrand und einem Außenrand; Auftragen eines flüssigen Kunstharzmaterials auf das Substrat auf einem lnnenrandabschnitt; Rotieren des Substrats zum Ausbreiten des flüssigen Kunstharzmaterials bis zum Außenrand des Substrats; und Bestrahlen des flüssigen Kunstharzmaterials zum Aushärten oder Teilhärten desselben, wobei dieses Härten fortschreitend vom Innenrand zum Außenrand des Substrats erfolgt, dadurch gelöst, dass die Rotation des Substrats mehrmals abwechselnd mit einer hohen Geschwindigkeit, die größer als eine Rotationsgeschwindigkeit ist, und einer niedrigen Geschwindigkeit, die kleiner als die Rotationsgeschwindigkeit ist, durchgeführt wird; das Bestrahlen des flüssigen Kunstharzmaterials nur während jeder Rotation des Substrats mit einer niedrigen Geschwindigkeit, die kleiner als die Rotationsgeschwindigkeit ist und die eine Zentrifugalkraft erzeugt, die das flüssige Kunstharzmaterial nicht ausbreitet, durchgeführt wird; und der Bestrahlungsbereich allmählich oder schrittweise bis zum Außenrand des Substrats in radialer Richtung erweitert oder bewegt wird.
Gemäß diesem Verfahren werden in einem Schritt des Ausbreitens des flüssigen Materials durch Rotation bei einer hohen Geschwindigkeit Abschnitte, welche ungefähr eine vorbestimmte Dicke aufweisen, einer nach dem anderen gehärtet oder teilgehärtet und ihre Dicken festgelegt; es ist deshalb möglich, eine gleichmäßige oder einheitliche Dicke des flüssigen Materials, welches auf der gesamten Oberfläche des Substrats verteilt ist, zu erreichen.
Darüber hinaus wird flüssiges Material durch Rotation bei einer hohen Geschwindigkeit ausgebreitet und Licht eingestrahlt, wenn das flüssige Material nicht wesentlich gehärtet ist; deshalb werden die Abschnitte, welche ungefähr eine vorbestimmte Dicke aufweisen, einer nach dem anderen gehärtet oder teilgehärtet und ihre Dicken festgelegt. Deshalb ist es möglich, eine gleichmäßige oder einheitliche Dicke der Schicht zu erreichen, ist es möglich, eine Lichtabstrahlungseinheit anzuwenden, welche mit einer kleineren Emissionsenergie abstrahlt, und es ist möglich, den thermischen Einfluss auf das Substrat zu reduzieren. Im Vergleich mit einer Gestaltung, bei welcher Licht auf das Haftmittel gestrahlt wird, welches fließt, um verteilt zu werden, ist darüber hinaus ein Effekt des Härtens oder Teilhärtens stabilisiert, tritt eine geringere Unregelmäßigkeit oder Uneinheitlichkeit auf und besteht deshalb der Vorteil, dass das Haftmittel, welches vom Substrat abgeschleudert wird, einfach wiederzuverwerten ist, weil das Haftmittel, welches zu härten beginnt, nicht von dem Substrat abgeschleudert wird.
Die Rotation wird bei niedriger Geschwindigkeit während einer Zeitdauer fortgeführt, welche ausreicht, um das flüssige Material halbzuhärten oder zu härten. Daher ist es möglich, die Kunstharzschicht eines Abschnitts zu härten oder halbzuhärten, welcher innerhalb kurzer Zeit bestrahlt werden muss, und es ist möglich, den thermischen Einfluss auf das Substrat bis auf ein Minimum zu reduzieren.
Die Kunstharzschicht wird nicht durch eine Rotation bei einer niedrigen Geschwindigkeit ausgebreitet; deshalb ist es möglich, die Kunstharzschicht einheitlich auszubilden.
Das flüssige Material kann ein Haftmittel sein, welches zwischen durchsichtigen ersten und zweiten Substraten aufgetragen wird. Das flüssige Material kann aus einem durchsichtigen synthetischen Harzmaterial gebildet sein und kann eine lichtdurchlässige Schutzschicht von nahezu einheitlicher Dicke bilden.
Weiterhin werden in einem Schritt, bei dem das flüssige Material durch Rotation bei einer hohen Geschwindigkeit ausgebreitet wird, Abschnitte einer ungefähr vorgegebenen Dicke nacheinander gehärtet oder teilgehärtet; deshalb ist es möglich, die Schichtdicke des flüssigen Materials auf der gesamten Oberfläche des Substrats stabil und einheitlich zu gestalten.
In einem vorangehenden Schritt können Daten gewonnen werden, die auf den Parametern von mindestens beiden Rotationsgeschwindigkeiten und Eigenschaften, wie z. B. der Viskosität des flüssigen Materials basieren, um das flüssige Material auf eine vorbestimmte Dicke einzustellen und eine Bestrahlungszeit kann, basierend auf diesen Daten, festgelegt werden, um eine Kunstharzschicht von nahezu einheitlicher Dicke zu erhalten.
In diesem Fall werden Abschnitte, welche eine ungefähr vorbestimmte Dicke des flüssigen Materials aufweisen, automatisch einer nach dem anderen gehärtet oder teilgehärtet und die Dicke festgelegt; deshalb ist es möglich, die Schichtdicke des flüssigen Materials auf der gesamten Oberfläche des Substrats einheitlich zu gestalten.
In dem Schritt des Ausbreitens des flüssigen Materials durch Rotation des Substrats bei einer hohen Geschwindigkeit kann die Dicke des flüssigen Materials, welches ausgebreitet wird, gemessen werden und die Bestrahlung kann auf einem Abschnitt durchgeführt werden, welcher eine vorbestimmte Dicke aufweist, sobald der Abschnitt die vorbestimmte Dicke erreicht.
In diesem Fall werden Abschnitte, welche eine ungefähr festgelegte Dicke des flüssigen Materials aufweisen, einer nach dem anderen gehärtet oder teilgehärtet und die Dicke festgelegt; es ist deshalb möglich, die Schichtdicke des flüssigen Materials auf der gesamten Oberfläche des Substrats einheitlich zu gestalten.
Nach einem zweiten Gesichtspunkt wird die Aufgabe bei einer Vorrichtung zum Herstellen einer optischen Platte, mit einem Schleuderrad zum Aufnehmen und Rotieren eines Substrats; einer Rotationssteuerungsvorrichtung zum Steuern einer Rotationsgeschwindigkeit des Schleuderrades; einer Bestrahlungsvorrichtung zum Teilhärten oder bzw. Härten eines auf das Substrat aufgetragenen flüssigen Kunstharzmaterials; einer Bestrahlungsauswahlvorrichtung zum Einstellen des Bestrahlungsbereichs der Bestrahlungsvorrichtung auf dem Substrat; und einer Bestrahlungssteuerungsvorrichtung zum Steuern des Bestrahlungsbereichs und der Bestrahlungszeiten der Bestrahlungsvorrichtung, dadurch gelöst, dass die Rotationssteuerungsvorrichtung ausgebildet ist, um das Schleuderrad mehrmals abwechselnd mit einer hohen Geschwindigkeit, die größer als eine Rotationsgeschwindigkeit ist, und einer niedrigen Geschwindigkeit, die kleiner als die Rotationsgeschwindigkeit ist, zu rotieren; und die Bestrahlungsauswahlvorrichtung und die Bestrahlungssteuerungsvorrichtung ausgebildet sind, um die Bestrahlungsvorrichtung nur während jeder Rotation des Schleuderrades mit einer niedrigen Geschwindigkeit, die kleiner als die Rotationsgeschwindigkeit ist und die eine Zentrifugalkraft erzeugt, die das flüssige Kunstharzmaterial nicht ausbreitet, zu betreiben und den Bestrahlungsbereich der Bestrahlungsvorrichtung allmählich oder schrittweise vom Innenrand bis zum Außenrand des Substrats zu erweitern oder zu bewegen.
Gemäß Vorrichtung werden in einem Schritt des Ausbreitens des flüssigen Materials durch Rotation bei einer hohen Geschwindigkeit die Abschnitte, welche eine ungefähr vorbestimmte Dicke aufweisen, nacheinander gehärtet oder teilgehärtet und ihre Dicke festgelegt; es ist deshalb möglich, die Schichtdicke des flüssigen Materials mit ausreichender Einheitlichkeit auf der gesamten Oberfläche des Substrats anzuordnen.
Darüber hinaus wird das flüssige Material durch eine Rotation bei einer hohen Geschwindigkeit ausgebreitet. Abschnitte, welche eine ungefähr vorbestimmte Dicke aufweisen, werden nacheinander oder schrittweise gehärtet oder teilgehärtet und ihre Dicke wird durch Bestrahlung mit Licht festgelegt, wenn das flüssige Material nicht wesentlich ausgebreitet ist. Es ist deshalb möglich, eine gleichmäßige oder einheitliche Dicke der Schicht zu erhalten, es ist möglich, eine Lichtabstrahlungseinheit anzuwenden, welche mit einer geringeren Emissionsenergie abstrahlt, und es ist möglich, den thermischen Einfluss auf das Substrat zu reduzieren.
Die Bestrahlungsvorrichtung kann eine Bestrahlungslampe aufweisen und die Bestrahlungsauswahlvorrichtung kann einen mechanischen Verschluss aufweisen, welcher kontinuierlich oder zeitweilig eine Bestrahlungsblende öffnet, wobei der Bestrahlungsbereich durch die geöffnete Bestrahlungsblende allmählich oder schrittweise erweitert wird. In so einem Fall werden Abschnitte, auf denen das flüssige Material eine ungefähr vorbestimmte Dicke aufweist, einer nach dem anderen gehärtet oder teilgehärtet und die Dicke wird festgelegt; es ist deshalb möglich, eine Vorrichtung zu schaffen, welche eine Schicht eines flüssigen Materials von einheitlicher Dicke auf der gesamten Oberfläche und des Substrats ausbilden kann.
Die Bestrahlungsauswahleinheit kann, um eine Kunstharzschicht von ungefähr einheitlicher Dicke auszubilden, eine Emissionslampe sein, welche aus einer Vielzahl von Halbleiteremissionsbauteilen bestehen kann, welche konzentrisch auf einer Vielzahl von Kreisringen angeordnet sind; und die Halbleiteremissionsbauteile strahlen kontinuierlich und schrittweise von innen nach außen. In so einem Fall ist es möglich, das Haftmittel, welches sich vom Mittelpunkt des Substrats radial nach außen ausbreitet, vom Mittelpunkt nach außen nacheinander oder schrittweise teilweise zu härten. Durch Anwendung eines Halbleiterlichtemissionsbauteils als Lichtabstrahlungseinheit, wie z. B. eine Licht emittierende Diode, existiert darüber hinaus kein thermischer Einfluss auf das Substrat, ist eine lange Lebensdauer gewährleistet und besteht ein bedeutender Kosteneffekt.
Die Bestrahlungsvorrichtung kann eine Bestrahlungslampe aufweisen, die in einer Position gegenüberliegend zur Rotationsachse des Schleuderrades angeordnet ist und in einer Richtung vertikal zur Oberfläche des Substrats vom Schleuderrad weg bewegbar ist, um den Bestrahlungsbereich allmählich oder schrittweise vom Innenrand zum Außenrand des Substrats zu erweitern.
In dem Fall, dass eine Ultraviolettbestrahlungsvorrichtung als die Lichtemissionseinheit angewendet wird, ist es möglich, den mechanischen Verschluss wegzulassen; deshalb tritt ein bedeutender Kosteneffekt auf und es ist darüber hinaus möglich, die Vorrichtung kleiner zu gestalten.
Die Bestrahlungsauswahleinheit kann eine Abstrahlungseinheit sein, welche spotförmig abstrahlt; und die Bestrahlungsauswahleinheit kann den Spot auf dem Substrat von innen nach außen bewegen, während das flüssige Material durch Rotation des Substrats ausgebreitet wird.
In diesem Fall ist es möglich, Licht spotförmig abzustrahlen; deshalb ist es möglich, das Haftmittel, welches sich vom Mittelpunkt radial nach außen ausbreitet, nacheinander oder schrittweise vom Mittelpunkt radial nach außen teilweise zu härten. Darüber hinaus ist es möglich, einen mechanischen Verschluss zur Einstellung des Strahlungslichtes wegzulassen; deshalb besteht ein signifikanter Kosteneffekt, und es ist darüber hinaus möglich, die Vorrichtung kleiner zu gestalten.
Gemäß dieser Vorrichtung werden in einem Schritt des Ausbreitens des flüssigen Materials durch Rotation bei einer hohen Geschwindigkeit Abschnitte, welche eine ungefähr vorbestimmte Dicke aufweisen, nacheinander gehärtet oder teilgehärtet und ihre Dicke wird festgelegt; deshalb ist es möglich, die Schichtdicke des flüssigen Materials auf der gesamten Oberfläche des Substrats mit ausreichender Einheitlichkeit zu gestalten.
Darüber hinaus wird das flüssige Material durch Rotation bei einer hohen Geschwindigkeit ausgebreitet, Abschnitte, welche eine ungefähr vorbestimmte Dicke aufweisen, werden nacheinander gehärtet oder teilgehärtet und ihre Dicke wird durch Bestrahlung mit Licht festgelegt, wenn das flüssige Material nicht wesentlich ausgebreitet ist. Es ist deshalb möglich, eine gleichmäßige oder einheitliche Dicke der Schicht zu erzielen, es ist möglich, eine Lichtabstrahlungseinheit zu verwenden, welche mit einer geringeren Emissionsenergie abstrahlt, und es ist möglich, den thermischen Einfluss auf das Substrat zu reduzieren.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden in einem Schritt des Ausbreitens des flüssigen Materials durch Rotation bei einer hohen Geschwindigkeit Abschnitte, welche eine ungefähr vorbestimmte Dicke aufweisen, nacheinander gehärtet oder teilgehärtet und ihre Dicke wird festgelegt; deshalb ist es möglich, die Schichtdicke des flüssigen Materials auf der gesamten Oberfläche des Substrats einheitlich anzuordnen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Querschnittszeichnung, welche einen Schritt des Zusammenfügens zweier überlappender Substrate einer optischen Platte unter Verwendung eines dazwischenliegenden Haftvermittlers zeigt;
2 ist eine Querschnittszeichnung, welche eine erste Ausführungsform eines kunstharzschichtbildenden Verfahrens und eine Vorrichtung für dasselbe zeigt;
3 ist eine Querschnittszeichnung, die einen Zustand darstellt, bei dem in der ersten Ausführungsform ein Verschluss geöffnet ist;
4 ist eine Kurve, welche die Rotationsgeschwindigkeit und die Zeiten der Lichtabstrahlung darstellt;
5 ist eine Aufsicht, welche einen Lichtabstrahlungsbereich auf einer Platte darstellt;
6 ist eine Aufsicht, welche einen Verschluss einer zweiten Ausführungsform eines kunstharzschichtbildenden Verfahrens und einer Vorrichtung für dasselbe darstellt;
7 ist eine Querschnittszeichnung, welche einen Zustand darstellt, in welchem ein Verschluss geschlossen ist;
8 ist eine Querschnittszeichnung, welche einen Zustand zeigt, in welchem ein Verschluss geöffnet ist;
9 ist eine Querschnittszeichnung, welche eine andere Ausführungsform eines kunstharzschichtbildenden Verfahrens und eine Vorrichtung für dasselbe darstellt;
10 ist eine Querschnittszeichnung, welche eine andere Ausführungsform eines kunstharzschichtbildenden Verfahrens und eine Vorrichtung für dasselbe darstellt;
11 ist eine Aufsicht, die eine Anordnung von lichtemittierenden Dioden darstellt;
12 ist eine Querschnittszeichnung eines lichtemittierenden Mechanismus;
13 ist eine Kurve zur Erklärung eines Beispiels der Rotationssteuerung einer Platte;
14 ist eine Frontansicht, welche eine andere Ausführungsform eines kunstharzschichtbildenden Verfahrens und eine Vorrichtung für dasselbe darstellt;
15 ist eine Kurve zur Erklärung eines anderen Beispiels für eine Rotationssteuerung einer Platte;
16 ist eine Querschnittszeichnung, welche eine Lichtabstrahlungsvorrichtung einer anderen Ausführungsform eines kunstharzschichtbildenden Verfahrens und eine Vorrichtung für dasselbe darstellt;
17 ist eine Aufsicht, die eine Bewegung einer Lichtabstrahlungsposition darstellt;
18 ist eine Querschnittszeichnung, welche eine Bewegung einer Lichtabstrahlungsposition darstellt;
19 ist eine Kurve, welche die Ergebnisse der Ausführungsformen darstellt;
20 ist eine Kurve, welche die Ergebnisse der Ausführungsformen darstellt;
21 ist eine Querschnittszeichnung, welche einen Zustand des Aufbringens eines flüssigen Materials auf eine Kappe in einer anderen Ausführungsform darstellt;
22 ist eine Querschnittszeichnung, welche einen Schritt der Lichtbestrahlung während dem Ausbreiten des flüssigen Materials darstellt;
23 ist eine Querschnittszeichnung, welche einen Schritt des Härtens eines flüssigen Materials nach dem Ausbreiten darstellt;
24 ist eine Querschnittszeichnung, welche den Schritt des Platzierens von Tropfen eines Haftmittels auf einer Kunstharzschicht nach deren Ausbildung darstellt;
25 ist eine Querschnittszeichnung, welche den Schritt des Ausbreitens eines Tropfens des Haftvermittlers, auf welchem eine Platte angebracht ist, darstellt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Zunächst wird das Basiskonzept der vorliegenden Erfindung erklärt. 1 zeigt zwei Substrate 1A und 1B (hergestellt z. B. aus Polycarbonat), die so angeordnet sind, dass sie vor dem Zusammenfügen einander gegenüberliegen und ein Haftmittel 1C ist als flüssiges Material auf dem Substrat 1A in einem kreisringförmigen Zustand aufgetragen. Wenn die Substrate 1A und 1B zusammengefügt sind und überlappen, wird die Position des Haftmittels gedrückt und ausgebreitet; die Position wird jedoch im Allgemeinen gegenüber der Position, an welcher das Haftmittel aufgetragen wurde, nicht verändert. Dann, wenn eine Hochgeschwindigkeitsrotation, d. h. eine Rotation bei einer hohen Geschwindigkeit, der zusammengefügten Platte begonnen wird, wird das Haftmittel 1C aufgrund der Zentrifugalkraft ausgebreitet.
In einem Schritt des Bewegens des Haftmittels 1C radial nach außen durch eine Hochgeschwindigkeitsrotation wird, wenn die Haftmittelschicht eine gewünschte Dicke erreicht hat, die Haftmittelschicht durch Lichtbestrahlung von innen nach außen gehärtet oder teilgehärtet. Wenn es deshalb möglich ist, die radial nach außen gerichtete Bewegung der Haftmittelschicht zu unterdrücken, welche durch die Zentrifugalkraft der nachfolgenden Hochgeschwindigkeitsrotation bewirkt wird, kann eine Kunstharzschicht in einer ungefähr einheitlichen Dicke gebildet werden. Nicht nur im Fall des Zusammenfügens zweier Substrate, sondern ebenso im Fall der Ausbildung der Kunstharzschicht des flüssigen Materials auf einem Substrat kann dies in derselben Weise durchgeführt werden. Eine Kurve C in 12 zeigt ein Beispiel einer Schichtdickencharakteristik in einem Anwendungsfall der vorliegenden Erfindung.
Nachfolgend wird in Bezug auf die Figuren eine Ausführungsform konkret erklärt. 2 und 3 zeigen eine erste Ausführungsform, in welcher eine optische Platte durch Verwendung eines mechanischen Verschlusses und einer Lichtabstrahlungslampe zusammengefügt wird. 2 zeigt einen Anfangszustand, in welchem eine Bestrahlungsblende des mechanischen Verschlusses klein ist und 3 zeigt einen Zustand, in welchem die Bestrahlungsblende des mechanischen Verschlusses maximal geöffnet ist.
Das Substrat 1 ist ein Substrat, in welchem die Substrate 1A und ein Substrat 1B laminiert oder geschichtet sind (siehe 1). Die Substrate 1A und 1B haben eine Mittelpunktsöffnung X, die Nähe der Mittelpunktsöffnung wird nachfolgend als Innenseite bezeichnet und die Nähe des Außenrandes wird nachfolgend als die Außenseite bezeichnet. Falls die Aufzeichnungsschicht, welche die Reflektionsschicht beinhaltet, nur auf einem der Substrate ausgebildet ist, ist die Aufzeichnungsschicht nicht auf dem Substrat 1B ausgebildet und die Aufzeichnungsschicht, welche die Reflektionsschicht beinhaltet, ist auf dem Substrat 1A ausgebildet. Falls die Aufzeichnungsschichten auf beiden Substraten ausgebildet sind, ist die Aufzeichnungsschicht, welche eine Diffusionshülle beinhaltet, auf dem Substrat 1B ausgebildet und die Aufzeichnungsschicht, welche die Reflektionsschicht beinhaltet, ist auf dem Substrat 1A ausgebildet. Beide Substrate 1A und 1B werden nach dem Auftragen des Haftmittels 1C überlappend zusammengefügt, ein Substrat 1 wird erhalten und danach wird das Substrat 1 auf dem Substrataufnahmesockel 3 des Schleuderrads 2 montiert, wobei eine Seite des Substrats 1B in Bezug auf das Substrat 1A nach oben angeordnet wird. Das Schleuderrad 2 wird gemäß dem herkömmlichen Stand der Technik verwendet und ist normal und es ist möglich, den Substrataufnahmesockel 3 bei einer hohen Geschwindigkeit von bis zu einigen tausend Umdrehungen in der Minute zu rotieren.
Nahe dem Beschichtungsgehäuse 4 des Schleuderrads 2 und oberhalb von diesem ist der mechanische Verschluss 5 waagerecht angeordnet und über diesem ist eine Bestrahlungslampe, wie z. B. eine Entladungslampe oder eine Xenonlampe, vorgesehen. Der mechanische Verschluss 5 hat einen Aufbau, bei welchem eine Bestrahlungsblende 5A im Mittelpunkt kontinuierlich oder schrittweise geöffnet wird. Es ist möglich, einen Aufbau zu verwenden, wie z. B. bei einem Kameraverschluss, bei welchem mehrere Metallplatten in einem kreisförmigen Zustand teilweise überlappend angeordnet sind und die Metallplatten jeweils kontinuierlich, schrittweise oder zeitweise mit derselben Geschwindigkeit in Richtung der Außenseite bewegt werden, um kontinuierlich oder schrittweise eine Mittelpunktsblende aufzuweiten, welche die Bestrahlungsblende 5A ist. Diese Bestrahlungsblende 5A weitet sich kontinuierlich oder schrittweise auf; deshalb breitet sich ein Bestrahlungsbereich einer ultravioletten Bestrahlung aus einer Bestrahlungslampe 6 kontinuierlich oder schrittweise vom Innenbereich zum Außenbereich aus.
Der mechanische Verschluss 5 wird von einer Verschlussantriebsvorrichtung 7 angetrieben, wie z. B. einem kleinen Zylinder, welcher die metallische Platte jeweils vorwärts oder rückwärts in einer radialen Richtung bewegt und die Verschlussantriebsvorrichtung 7 wird gemäß der Signale einer Verschlusssteuerungsvorrichtung 8 gesteuert. Die Verschlusssteuerungsvorrichtung 8 weist eine CPU und dergleichen auf, welche in den Figuren nicht dargestellt sind, und ihr Speicher enthält Daten, welche zuvor in verschiedenen Experimenten erhalten wurden.
Die Daten beinhalten Ausbreitungsgeschwindigkeiten des Haftmittels gemäß verschiedener Bedingungen, wie z. B. der Rotationsgeschwindigkeit des Schleuderrads 2, der Viskosität des Haftmittels 1C, welches verwendet wird, Eigenschaften wie der Benetzbarkeit des Substrats und der Temperatur/Feuchtigkeit der umgebenden Luft, in anderen Worten enthalten sie Verhältnisdaten zwischen einer Position des Außenrandes und der Zeit, bei welcher das Haftmittel 1C, welches in einem kreisringförmigen Zustand aufgetragen wurde, eine vorbestimmte Dicke aufweist. Basierend auf diesen Daten kann die Zeitspanne nach dem Starten der Rotation bei einer hohen Geschwindigkeit berechnet werden, wenn die Haftmittelschicht an jedem Punkt einer Linie in radialer Richtung eine vorbestimmte Dicke aufweist. Durch Eingabe der oben beschriebenen Bedingungen in eine CPU, welche in den Figuren nicht gezeigt ist, kann deshalb eine optimierte Ausbreitungs- oder Öffnungsgeschwindigkeit der Bestrahlungsblende 5A des mechanischen Verschlusses 5 berechnet werden. In dieser Ausführungsform wird eine Bestrahlungslampe 6 verwendet, welche allgemein im Bereich der Herstellung von optischen Lampen verwendet wird und welche eine große Menge an Energie der ultravioletten Strahlen aufweist.
Ein Kennzeichen der Gestaltung der Ausführungsform ist ein Punkt, in welchem sowohl ein Schritt des Ausbreitens eines flüssigen Materials C, welches auf dem Innenbereichsabschnitt des Substrats 1 durch Rotation einer hohen Geschwindigkeit aufgetragen wird und einem Schritt des Verhinderns des Ausbreitens des flüssigen Materials durch Rotation des Substrats 1 bei einer niedrigen Geschwindigkeit, abwechselnd durchgeführt werden, und in welchem die Bestrahlungsposition der Strahlen schrittweise oder kontinuierlich vom Innenrandabschnitt zum Außenrandabschnitt des Substrats 1 bei der niedrigen Rotationsgeschwindigkeit bewegt wird und das flüssige Material schrittweise oder kontinuierlich vom Innenrandabschnitt zum Außenrandabschnitt gehärtet oder teilgehärtet wird.
Gemäß einer solchen Gestaltung tritt im Vergleich zu einer Gestaltung, bei welcher die Strahlung auf das Haftmittel während dessem fließenden Ausbreiten gestrahlt wird, ein stabilerer Effekt des Härtens oder Teilhärtens auf, tritt eine weniger ungleichmäßige Dicke und dergleichen auf, weil in Umfangsrichtung weniger ungleichmäßig gehärtete Abschnitte vorliegen und darüber hinaus wird, wenn ein Abschnitt des Haftmittels zu härten oder halbzuhärten beginnt, dieser Abschnitt nicht von dem Substrat abgeschleudert; deshalb tritt der Vorteil auf, dass die Wiederverwertbarkeit der des von dem Substrat abgeschleuderten Haftmittels vereinfacht ist.
4 ist eine Kurve, welche ein Beispiel einer Beziehung zwischen einer Rotationsgeschwindigkeit des Substrats 1, der Zeit nach dem Starten der Rotation und den Zeiten der Lichtemission darstellt und 5 ist eine Aufsicht, welche einen Emissionsbereich des Lichts auf dem Substrat 1 darstellt. Wie in 1 gezeigt wird, wird das Substrat, welches mit eingefügtem Haftmittel 1C zusammengefügt ist, zunächst bei einer ersten hohen Rotationsgeschwindigkeit v1 für eine vorbestimmte Zeit rotiert. Während dieser Zeit erreicht das Haftmittel 1C, welches an dem Innenabschnitt des Substrats 1 angeordnet ist, schnell den Außenrandabschnitt und das überschüssige Haftmittel wird von dem Außenrand des Substrats 1 abgeschleudert. Das Haftmittel, welches abgeschleudert wurde, wird von dem Beschichtungsgehäuse 4 aufgefangen.
Als nächstes wird die Substratrotationsgeschwindigkeit auf eine niedrige Rotationsgeschwindigkeit VL reduziert. Die Bestrahlungslampe 6 ist aktiviert, während die Rotationsgeschwindigkeit bei der niedrigen Rotationsgeschwindigkeit VL oder darunter ist oder während eines Zeitabschnitts, mit welchem die Rotationsgeschwindigkeit bei der niedrigen Rotationsgeschwindigkeit VL oder darunter liegt. Die Substratrotationsgeschwindigkeit wird erhöht, nachdem sie für eine vorbestimmte Zeit auf einem Minimum gehalten wurde oder sofort, wenn sie auf einem Minimum ist und wird bis auf eine zweite hohe Rotationsgeschwindigkeit v2 erhöht. Es ist möglich, dass die folgenden hohen Rotationsgeschwindigkeiten v2 bis V5 niedriger oder langsamer als die erste hohe Rotationsgeschwindigkeit v1 sind. Der Grund dafür ist, dass es nicht notwendig ist, weiteres überschüssiges Haftmittel abzuschleudern. Wenn die Substratrotationsgeschwindigkeit v2 erreicht und nachdem sie für eine vorbestimmte Zeit bei v2 beibehalten wurde, wird diese reduziert. Oder die Substratrotationsgeschwindigkeit wird sofort reduziert, wenn diese v2 erreicht. In anderen Worten wird, wie unten gezeigt, die hohe Rotationsgeschwindigkeit und die niedrige Rotationsgeschwindigkeit abwechselnd verwendet.
0 → v1 → niedriger als VL (Bestrahlung auf R1) → v2 → niedriger als VL (Bestrahlung auf R2) → v3 → niedriger als VL (Bestrahlung auf R3) → V4 → niedriger als VL (Bestrahlung auf R4) → V5 → 0.
In diesem Beispiel wird die Rotation bei einer hohen Geschwindigkeit fünf Mal und die Bestrahlung vier Mal durchgeführt; dies ist jedoch keine Beschränkung und es ist möglich, dass diese Zahlen basierend auf dem Außendurchmesser des Substrats 1 und dergleichen geändert werden. Im Fall einer allgemein verwendeten optischen Platte ist eine bevorzugte Anzahl von Bestrahlungsvorgängen 2 bis 6.
In diesem Beispiel wird die Bestrahlungslampe 6 aktiviert, wenn die Substratrotationsgeschwindigkeit niedriger als VL ist, ausgenommen unmittelbar nach dem Starten der Rotation und unmittelbar bevor dem Stoppen der Rotation. Die Bestrahlungsbereiche R1 bis R4 entsprechend der ersten bis zur vierten Bestrahlung werden, wie in 5 gezeigt, schrittweise ausgedehnt. Es ist notwendig, sowohl den Bewegungsabstand zwischen diesen Strahlungsbereichen und die Strahlungszeit basierend auf den Resultaten von zuvor durchgeführten Ergebnissen zu bestimmen, welche sowohl Punkte mit der vorbestimmten Dicke des Haftmittels mit sich ausbreitendem Haftmittel als auch die Bestrahlungszeit zur Festigung des Haftmittels beinhalten. Die Festigkeit des Haftmittels ist definiert als gehärteter oder teilgehärteter Zustand, bei dem auch bei hoher Geschwindigkeit der Rotation dessen Ausbreitung nicht wesentlich fortschreitet.
Zum Beispiel wird bezüglich eines Substrates mit einem Radius von 60 mm das Haftmittel durch Rotation des Substrats 1 bei einer hohen Geschwindigkeit ausgebreitet, während die Bestrahlungsblende 5a des mechanischen Verschlusses 5 in einem geschlossenen Zustand ist. Danach wird das Substrat 1 bei einer niedrigen Geschwindigkeit rotiert, die Bestrahlungsblende 5a des mechanischen Verschlusses 5 wird bis zu einer Position geöffnet, welche einem Radius von 20 mm entspricht, während ultraviolette Strahlen ausgestrahlt werden und die Haftmittelschicht, welche innerhalb des Bereichs des Radius von 20 mm verteilt ist, wird gehärtet oder teilgehärtet. Danach wird die Bestrahlung einmal gestoppt, das Substrat wird bei einer hohen Geschwindigkeit erneut rotiert und das Haftmittel 1C außerhalb des Radius von 20 mm wird weiter ausgebreitet. Danach wird das Substrat 1 bei einer niedrigen Geschwindigkeit rotiert, die Bestrahlungsblende 5a des mechanischen Verschlusses 5 wird bis zu einer Position geöffnet, welche einem Radium von 30 mm entspricht, während mit ultravioletten Strahlen bestrahlt wird und die Haftmittelschicht wird gehärtet oder teilgehärtet. In dieser Weise wird abwechselnd die Hochgeschwindigkeitsrotation und die Niedergeschwindigkeitsrotation, d. h. die Rotation bei einer niedrigen Geschwindigkeit, wiederholt und an Positionen, welche Positionen entsprechend den Radien 20 mm, 30 mm und 45 mm beinhalten, wird während der Rotation mit einer niedrigen Geschwindigkeit mit ultravioletten Strahlen bestrahlt.
Gemäß dieser Vorgehensweise wird, wie in der Kurve C der 20 gezeigt ist, die Gleichmäßigkeit der Haftmittelschicht deutlich verbessert, die Maximaldifferenzen der Schichtdicken ist geringer als ungefähr 2 μm, und dies entspricht einem Vierteil des herkömmlichen Wertes. Dies liegt daran, dass die Zentrifugalkraft der Rotation, welche auf das Haftmittel 1C wirkt, reduziert ist und die Ausbreitung einer Rotation mit einer niedrigen Geschwindigkeit reduziert ist und die gewünschte Schichtdicke erhalten wird. Darüber hinaus ist es möglich zu verstärken, dass das Haftmittel im Bestrahlungsbereich, welches gehärtet oder teilgehärtet ist, sich nicht nach außen bewegt, auch wenn die Zentrifugalkraft aufgrund einer hohen Geschwindigkeit der Rotation nachträglich wirkt.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Bestrahlung mit ultravioletten Strahlen während der Rotation bei einer niedrigen Geschwindigkeit durchgeführt wird; es ist jedoch möglich, die Bestrahlung mit ultravioletten Strahlen während der Rotation bei einer hohen Geschwindigkeit fortzuführen. In diesem Fall ist es möglich, das Haftmittel in dem Innenbereichsabschnitt von einem teilgehärteten Zustand in einen vollständig gehärteten Zustand zu versetzen. Darüber hinaus ist es möglich, eine kontinuierliche Bestrahlung während der Zeiten P1 bis P4 der niedrigen Rotationsgeschwindigkeit zu vermeiden. Es ist möglich, nur während eines Zeitabschnitts der Zeit mit niedriger Rotationsgeschwindigkeit zu bestrahlen und es ist möglich, in einer nicht kontinuierlichen Weise, wie z. B. pulsartig, zu bestrahlen.
Die Substratsrotationsgeschwindigkeit ist nicht beschränkt; allgemein ist jedoch die Rotationsgeschwindigkeit bei einer hohen Geschwindigkeit in einem Bereich von 1000 bis 12000 Umdrehungen pro Minute eingestellt. Es ist bevorzugt, dass die niedrige Rotationsgeschwindigkeit VL während der Bestrahlung bei ungefähr 100 bis 600 Umdrehungen pro Minute liegt. Es ist möglich, die höchsten Geschwindigkeiten v2 bis V5 schrittweise zu reduzieren. Dies liegt daran, dass die zur Erzeugung derselben Zentrifugalkraft benötigte Rotationsgeschwindigkeit in Richtung des Außenbereichsabschnitts kleiner ist. Darüber hinaus ist es möglich, dass die Bestrahlungszeit der niedrigen Rotationsgeschwindigkeitszeiten P1 bis P4 schrittweise länger wird. Da der bestrahlte Bereich radial nach außen bewegt wird, wird die Dichte der Lichtstrahlungsenergie verringert.
Eine zweite Ausführungsform, bei welcher ein mechanischer Verschluss mit einem anderen Mechanismus verwendet wird, wird in Bezug auf die 6 bis 8 erklärt. 6 ist eine Aufsicht eines mechanischen Verschlusses 50 gemäß diesem Beispiel. 7 zeigt einen Schlitzabschnitt, welcher eine Bestrahlungsblende bildet und welcher sich in einem geschlossenen Zustand befindet, und 8 zeigt den Schlitzabschnitt, welcher die Bestrahlungsblende bildet und welcher in einem geöffneten Zustand ist.
Der mechanische Verschluss 50 dieser Ausführungsform beinhaltet sowohl ein kreisringförmiges, an einer Unterseite positioniertes, befestigtes Verschlussteil 50A und mehrere bewegliche ringförmige Verschlüsse 50B, welche über dem befestigten Verschlussteil 50A angeordnet sind. Das befestigte Verschlussteil 50A weist mehrere Bahnen, bestehend aus konzentrischen Kreisen, auf, und ein abgedeckter Abschnitt ”a” ohne eine Öffnung und ein Schlitzabschnitt ”b” mit einer Öffnung sind abwechselnd auf jeder der Bahnen angeordnet. Der bewegliche ringförmige Verschluss 50B ist eine metallische kreisringförmige Platte mit einer bestimmten Breite, welche rotierbar auf jeder der Bahnen des befestigten Verschlusselements 50A angeordnet ist. Auf den beweglichen ringförmigen Verschlüssen 50B sind, entsprechend den abgedeckten Abschnitten a und den Schlitzabschnitten b der Bahn, ein abgedeckter Abschnitt a' und ein Schlitzabschnitt b' jeweils abwechselnd ausgebildet.
An Positionen, welche die Bahnen 51, 52, ... des befestigten Abschnittteils 50A unterteilen, ist ein ringförmiges Führungsteil 50C, welches nach oben hervorsteht, vorgesehen. Das Führungsteil 50C ist in Kreisumfangsrichtung beweglich und unterdrückt, dass das bewegliche ringförmige Verschlussteil 50B aus der Bahn läuft. Es können zwei oder mehr Bahnen vorgesehen sein, und eine Anzahl von Bahnen ist hinsichtlich der Kosten und dergleichen bevorzugt auf einen Bereich von weniger als fünf festgelegt.
Auf jeder der Bahnen mit einer bestimmten Breite sind die Schlitzabschnitte b rechteckförmig mit einer Länge L in Kreisringrichtung und einer Breite W in radialer Richtung ausgebildet, wobei ein bestimmtes Intervall oder ein Abstand vorgesehen ist. Es gibt den abgedeckten Abschnitt a zwischen den benachbarten Schlitzabschnitten b und eine Lücke oder ein Intervall zwischen den zwei Schlitzabschnitten b, in anderen Worten ist die Länge in einer Kreisumfangsrichtung des abgedeckten Abschnitts a etwas länger als die Länge L des Schlitzabschnitts b in einer Kreisumfangsrichtung.
Auf jeder der Bahnen 51, 52, ... des befestigen Verschlussteils 50A mit einer bestimmten Breite ist ein bewegliches ringförmiges Verschlusselement 50B überlappend angeordnet, welches den abgedeckten Abschnitt a' und den Schlitzabschnitt b' aufweist, welche jeweils so groß sind wie der abgedeckte Abschnitt a und der Schlitzabschnitt b. Jedes der beweglichen kreisringförmigen Verschlussteile 50B ist im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn gemäß dem Führungsteil 50C um einen Abschnitt beweglich, der dem Schlitzabschnitt b' entspricht.
Gemäß diesem mechanischen Verschluss 50 ist es durch die nachfolgende Bewegung des beweglichen kreisringförmigen Verschlusselements 50B von der Innenbahn aus und durch entsprechendes Anordnen der Schlitzabschnitte b und der Schlitzabschnitte b' möglich, ein Bestrahlungsgebiet kontinuierlich vom Innenbereich in den Außenbereich zu bewegen. Der Zeitablauf der Bewegung des beweglichen kreisringförmigen Verschlussteils 50B wird mit dem Zeitablauf synchronisiert, bei dem das Haftmittel, welches sich aufgrund der Zentrifugalkraft ausbreitet, eine vorbestimmte Dicke erreicht. In einem praktischen Anwendungsfall tritt jedoch eine Bewegungsverzögerung des mechanischen Verschlusses 50 oder der Antriebsvorrichtung 7 auf; deshalb wird der Zeitablauf der Bewegung hinsichtlich dieser Dinge festgelegt.
Bewegungen oder Aktionen des beweglichen kreisringförmigen Verschlusses 50B werden durch die Verschlussantriebsvorrichtung 7 und die Verschlusssteuerungsvorrichtung 8, welche in den 2 und 3 gezeigt sind, gesteuert. Die Verschlussantriebsvorrichtung 7 besteht aus einer Kombination einer Nockenscheibe und eines Motors, mehrerer kleiner zylindrischer Vorrichtungen und dergleichen und kann die Bestrahlungsöffnung durch Bewegen des beweglichen kreisringförmigen Verschlussteils 50B in einer Kreisumfangsrichtung für die Breite von ungefähr einem Schlitz öffnen oder schließen. Nach dem Öffnen der Bestrahlungsblende durch entsprechendes Einstellen der Schlitzabschnitte b und der Schlitzabschnitte b' ist es möglich, das bewegliche kreisringförmige Verschlussteil 50B in diesem Zustand zu belassen, oder es ist möglich, die Bestrahlungsblende nach einer vorbestimmten Zeit zu schließen.
Gemäß dieser Ausführungsform verläuft der bestrahlte Bereich der ultravioletten Strahlung in einer auf dem Substrat radial nach außen gerichteten Richtung nicht kontinuierlich; die Abschnitte, auf welche die ultraviolette Strahlung eingestrahlt wird, sind jedoch gehärtet oder teilgehärtet und das innerhalb dieser Abschnitte gelegene Haftmittel ist deshalb selbst dann an einer Bewegung gehindert, wenn eine Zentrifugalkraft aufgebracht wird. Darüber hinaus sind in dieser Ausführungsform die Lichtsteuerungspositionen in kreisringförmiger Richtung nicht kontinuierlich; um zu unterdrücken, dass das Haftmittel ungleichmäßig aushärtet, ist es jedoch möglich, die Längen der abgedeckten Abschnitte a und der Schlitzabschnitte b des befestigten Verschlussteils 50A und die abgedeckten Abschnitte a' und die Schlitzabschnitte b' des beweglichen kreisringförmigen Verschlussteils 50B zu verkleinern. Darüber hinaus ist bevorzugt, dass die abgedeckten Abschnitte a und die Schlitzabschnitte b des befestigten Verschlusselements 50A in radialer Richtung des Substrats abwechselnd angeordnet sind, weil es möglich ist, das Bewegen oder das Fließen eines Abschnitts der Haftmittelschicht, auf welcher die ultravioletten Strahlen nicht aufgestrahlt werden, ohne Probleme zu unterdrücken.
In dieser Ausführungsform werden, wie in der oben beschriebenen Ausführungsform gezeigt, die Hochgeschwindigkeitsrotation und die Niedergeschwindigkeitsrotation abwechselnd durchgeführt, und die Bestrahlungsblende öffnet sich während dem Rotieren bei niedriger Geschwindigkeit kontinuierlich oder schrittweise von der Innenbahn zur Außenbahn. Gemäß einer solchen Vorgehensweise ist es möglich, die Haftmittelschicht insgesamt mit einheitlicher oder gleichmäßiger Dicke auszubilden.
Als nächstes werden in einer Ausführungsform, die in 9 gezeigt ist, ein Kühlungsmechanismus zum Reduzieren des thermischen Effekts auf das Substrat 1 und ein wellenlängenselektiver Filter 9 zusätzlich zu dem oben beschriebenen mechanischen Verschluss 5 (oder 50) vorgesehen. Der wellenlängenselektive Filter 9, der bestimmte Wellenlängen, wie z. B. Infrarot, blockiert, ist zwischen einer Entladungslampe 6', welche kontinuierlich ultraviolette Strahlungen erzeugen kann, und dem mechanischen Verschluss 5 angeordnet. Ein hitzebeständiges Glas 10 ist zwischen dem mechanischen Verschluss 5 und dem Schleuderrad 2 vorgesehen. Diese grundlegenden Elemente sind so angeordnet, dass ein Windkanal, der den mechanischen Verschluss 5 umgibt, gebildet wird, und sind so angeordnet, dass sie in einer Richtung nach rechts und von links in der Figur geöffnet sind und in einer Richtung entlang der Vorder- und Rückflächen der Figur geschlossen sind; wie durch einen Pfeil in der Figur gezeigt, fließt deshalb Kühlungsluft von links nach rechts.
Wenn der mechanische Verschluss 5 aus einer Aluminiumplatte, welche Licht vergleichsweise gut reflektiert, gefertigt ist, steigt die Temperatur des mechanischen Verschlusses 5 während eines Schritts von wiederholten Vorgängen stark an; es besteht deshalb die Möglichkeit einer unerwünschten Beeinträchtigung der Funktionalität des mechanischen Verschlusses 5 und es besteht die Möglichkeit, dass aufgrund einer solchen starken Beeinträchtigung des Substrats 1 eine unerwünschte Stauchung oder Krümmung verursacht wird oder eine große Schieflage. Gemäß einer solchen Gestaltung dieser Ausführungsform wird der wellenlängenselektive Filter 9, der bestimmte Wellenlängen, wie z. B. Infrarotstrahlung blockiert, als grundlegendes Elements des Windkanals angewandt; Infrarotstrahlen, die Hitze erzeugen, werden deshalb entfernt, der mechanische Verschluss 5 wird effektiv gekühlt, indem Kühlungsluft effektiv fließen kann, und der wellenlängenselektive Filter 9 wird gleichzeitig gekühlt. Es ist deshalb in dieser Ausführungsform möglich, die thermischen Effekte auf das Substrat 1 zu reduzieren. Es wird darauf hingewiesen, dass nur zur Ausbildung des Windkanals eine Hitzeresistente Glasplatte zu den wellenlängenselektiven Filter 9 verwendet werden kann. Abläufe oder Funktionen des mechanischen Filters 5 sind dieselben, wie in der oben beschriebenen Ausführungsform; deshalb werden die Erklärungen weggelassen.
Als nächstes weist eine Ausführungsform der 10 bis 13 Eigenschaften auf, durch welche ein Zustand mit nahezu keinem thermischen Einfluss auf das Substrat erzielt wird, weil eine Lichtemissionslampe verwendet wird, die aus mehreren lichtemittierenden Halbleiterbauteilen besteht, wie z. B. lichtemittierende Dioden oder Laserdioden, die entlang mehrerer Bahnen, welche konzentrische Kreisringe bilden, angeordnet sind.
Grundlegende Elemente, denen dieselben Bezugszeichen wie in der oben beschriebenen Ausführungsform zugeordnet sind, bezeichnen ähnliche Elemente oder Abschnitte wie in der oben beschriebenen Ausführungsform. In dieser Ausführungsform werden, wie oben, das Ausbreiten des Haftmittels bei einer Rotation mit hoher Geschwindigkeit und das Anhalten der Ausbreitung wiederholt durchgeführt, und das ausgebreitete Haftmittel wird während dem Anhalten der Ausbreitung durch Lichtbestrahlung teilgehärtet, mit anderen Worten wird das Ausbreiten des Haftmittels von der Innenseite oder dem Mittelpunkt radial nach außen, um einer vorbestimmten Dicke zu entsprechen, und das Teilhärten des Haftmittels wiederholt. Das Licht ist hier ein Licht, welches eine Wellenlänge aufweist, welche zur Erzielung einer Härtungsreaktion des verwendeten Haftmittels oder Kunstharzes geeignet ist.
Wie in 10 gezeigt wird, wird eine Halbleiterlichtemmisionslampe 11 direkt über dem Substrat 1 angeordnet. Wie in 11 gezeigt wird, besteht die Halbleiterlichtemmisionslampe 11 sowohl aus mehreren Lichtemissionsdioden 11a, welche Lichtemissionshalbleiterbauteile sind und einem Trägerteil 11b, welches diese lichtemittierenden Dioden 11a trägt. In dieser Ausführungsform sind die mehreren lichtemittierenden Dioden 11a nahe beieinander angeordnet und in einem solchen Zustand an dem Trägerteil 11b befestigt, dass die lichtemittierenden Oberflächen H der lichtemittierenden Dioden 11a sich in derselben Ebene befinden. Es ist bevorzugt, dass die mehreren lichtemittierenden Dioden 11a in konzentrischen Kreisringen angeordnet sind. Die meisten lichtemittierenden Dioden 11a sind in den Figuren weggelassen; Wenn jedoch die lichtemittierenden Dioden 11a auf einer Gesamtoberfläche angeordnet sind, wobei sich benachbarte lichtemittierende Dioden beinahe berühren, besteht eine lichtemittierende Lampe aus ungefähr 350 bis 400 lichtemittierenden Dioden 11a. Es ist bevorzugt, dass diese lichtemittierenden Dioden 11a parallel geschaltet sind. Es ist nicht notwendig, dass die lichtemittierenden Dioden so angeordnet werden, dass sie der gesamten Oberfläche des Substrats 1 gegenüberstehen, und es ist möglich, die lichtemittierenden Dioden so anzuordnen, dass sie einen Abschnitt des gesamten Kreisringes bilden, z. B. einen Sektor von 120°. Bezüglich der benachbarten lichtemittierenden Dioden in radialer Richtung ist es darüber hinaus möglich, diese mit einem Intervall oder einer Lücke anzuordnen, es ist z. B. möglich, dass die lichtemittierenden Dioden in einer Ringform angeordnet sind, mit einem Abstand oder einer Lücke zwischen den Ringen.
Wie in 12 gezeigt wird, ist jeweils eine Kathode der lichtemittierenden Dioden 11a mit einem negativen Pol einer DC-Spannungsversorgung 12 verbunden, und jeweils einer ihrer anodischen Seiten mit dem positiven Pol einer DC-Spannungsversorgung 12 über einen Schutzwiderstand 13 und eine Schaltungssteuerungsvorrichtung 14 verbunden. Bezüglich der Schaltungssteuerungsvorrichtung 14 wird der Schaltkreis im einfachsten Fall in einem bestimmten Zyklus geöffnet oder geschlossen; in einigen Fällen ist jedoch eine einfache Ablaufsteuerung oder eine CPU vorgesehen, um die mehreren lichtemittierenden Dioden eine nach der anderen zu verbinden oder zu trennen. Die lichtemittierende Oberfläche der lichtemittierenden Dioden 11a ist in einer Stellung angeordnet, in der eine obere Oberfläche des Substrats nicht berührt wird; wenn jedoch eine Lücke oder ein Abstand zwischen der lichtemittierenden Oberfläche H und der oberen Oberfläche des Substrats 1 so klein wie möglich ist, werden jedoch stärkere Effekte erzielt. Dies liegt daran, dass die Lichtintensität proportional mit dem Quadrat des Abstands abnimmt. Es ist möglich, dass der Abstand oder die Lücke zwischen der lichtemittierenden Oberfläche H und dem Substrat 1 10 mm oder geringer ist, bevorzugt ist ein Bereich von 1 bis 7 mm. Die Energie der hier verwendeten lichtemittierenden Diode ist viel kleiner als die Energie der mittels einer UV-Strahlungslampe erzeugten ultravioletten Strahlung; es ist deshalb effektiv, eine solche zu verwenden, welche Licht in einem Wellenlängenbereich von 280 bis 600 nm erzeugt, um das Haftmittel halbzuhärten.
Diese Vorrichtung sieht eine Rotationsantriebsvorrichtung 16, z. B. einen Motor, vor, welcher den Substrataufnahmesockel 3 über eine Rotationsachse 15 rotiert, und eine Rotationssteuerungsvorrichtung 17, welche die Rotationsantriebsvorrichtung 16 steuert. In dieser Ausführungsform wird, wie in 13 gezeigt, der Substrataufnahmesockel 3 abwechselnd und wiederholt bei hoher und niedriger Geschwindigkeit rotiert. Es ist möglich, dass alle Hochgeschwindigkeitsrotationen bei einer bestimmten Rotationsgeschwindigkeit v1 von ungefähr 1000 bis 12000 Umdrehungen pro Minute stattfinden. Bei dieser Hochgeschwindigkeitsrotationszeit t1 wird das Haftmittel radial nach außen ausgebreitet, die Ausbreitung wird zeitweise angehalten und das Haftmittel wird während einer niedrigen Rotationszeit t2 teilgehärtet, um die weitere Ausbreitung der Haftmittelschicht zu unterdrücken, welche aufgrund der Hochgeschwindigkeitsrotation bereits ausgebreitet ist.
Eine Rotationsgeschwindigkeit v2 während einer niedrigen Rotationsgeschwindigkeitszeit t2 ist jeweils eine Rotationsgeschwindigkeit, welche im wesentlichen keine weitere Ausbreitung des Haftmittels erzeugt, und ein konkretes Beispiel ist 100 bis 600 Umdrehungen pro Minute. In dieser Ausführungsform dauert die Niedriggeschwindigkeitsrotationszeit t2 länger, als die Hochgeschwindigkeitsrotationszeit t1, weil die Energie der Ultraviolettstrahlungen der Halbleiterlichtemissionslampe 11 gering ist und es lange dauert, die Haftmittelschicht halbzuhärten. In konkreten Worten ist es in dieser Ausführungsform auf einem Substrat von 60 mm Radius möglich, ultraviolette Strahlungen mit einigen wenigen Millimetern Breite bezüglich der Position von 20 mm, 30 mm und 40 mm auf dem Kreisring abzustrahlen.
Es ist möglich, die Rotationsgeschwindigkeit, Dauer und die Rotationszeit t1 und t2 und dergleichen mittels der Rotationssteuerungsvorrichtung 17 einzustellen. Daten mehrerer Rotationsschemata (Kombinationen der Hochgeschwindigkeitsrotation v1, Niedergeschwindigkeitsrotation v2, deren Zeit und dergleichen), welche aus verschiedenen zuvor durchgeführten Experimenten erhalten wurden, und welche auf Eigenschaften angewendet werden können, welche z. B. die Viskosität des Haftmittels, der umgebenden und Umgebungsbedingungen und dergleichen bestehen können, werden in der Rotationssteuerungsvorrichtung 17 gespeichert. Eine Bedienungsperson wählt das Rotationsschema aus oder gibt die Eigenschaften des Haftmittels ein, und das für die Bedingungen geeignete Datenschema wird automatisch ausgewählt. Es wird darauf hingewiesen, dass es nicht nötig ist, dass die hohen Rotationsgeschwindigkeiten der Positionen oder die niedrigen Rotationsgeschwindigkeiten der Positionen dieselben sind und dass es möglich ist, die geeignete Geschwindigkeit anzuwenden.
Als nächstes werden Abläufe dieser Ausführungsform erklärt. Zunächst gibt die Bedienungsperson notwendige Daten wie z. B. die Viskosität des Haftmittels in eine CPU der Rotationssteuerungsvorrichtung 17 ein, welche in den Figuren nicht gezeigt ist. Diese Daten sind entsprechend der erforderlichen Genauigkeit der Schichtdicke unterschiedlich. Gemäß diesem Vorgang wird ein geeignetes Rotationsschema innerhalb der Rotationssteuerungsvorrichtung 17 ausgewählt. Dabei sendet die Rotationssteuerungsvorrichtung 17 ein Steuerungssignal an die Rotationsantriebsvorrichtung 16, der Substrataufnahmesockel 3 führt wegen der Rotation, welche gemäß dem ausgewählten Rotationsschema durch die Rotationsantriebsvorrichtung 16 bewirkt wird, die erste Hochgeschwindigkeitsrotation durch, und das Haftmittel wird an einem Innenrand des Substrat 1 ausgebreitet. Diese Hochgeschwindigkeitsrotationszeit t1 ist ungefähr dieselbe Zeit zum Anordnen der Dicke der Haftmittelschicht, so dass diese beinahe der vorbestimmten Dicke auf der Substratoberfläche entspricht, welche den lichtemittierenden Dioden 11a, welche ringförmig an der innersten Seite der Halbleiter Lichtemissionslampe 11 gegenüberliegt, entspricht.
Gerade nach der Zeit t1, während derselben Zeit des Übergangs zur ersten niedrigen Rotationsgeschwindigkeit oder während dem Rotieren bei einer hohen Geschwindigkeit agiert die Schaltungssteuerungsvorrichtung 14 und steuert die lichtemittierenden Dioden 11a, die ringförmig an der innersten Seite der Halbleiterlichtemissionslampe 11 angeordnet sind, um Licht abzustrahlen. In einem herkömmlichen Fall sendet die Rotationssteuerungsvorrichtung 17 ein Signal S an die Schaltungssteuerungsvorrichtung 14, um unmittelbar nach oder nach der Zeit t1 ab dem Übertragen ein Antriebssignal der Hochgeschwindigkeitsrotation zu aktivieren. Aufgrund der ultravioletten Strahlungen aus der Halbleiterlichtemissionslampe 11 befindet sich die Haftmittelschicht von im wesentlichen vorbestimmter Dicke auf der Substratoberfläche, welcher den lichtemittierenden Dioden 11a gegenüberliegt, in einem teilgehärteten Zustand, und wird durch die aufgrund der Hochgeschwindigkeitsrotation nachträglich erzeugten Zentrifugalkräfte nicht bewegt.
Als nächstes wird durch den Übergang zu einer zweiten Hochgeschwindigkeitsrotation das Haftmittel ausgebreitet, so dass es in einem bestimmten Bereich eine vorbestimmte Dicke erreicht. Der Bereich entspricht einem Bereich auf dem Substrat, welcher den lichtemittierenden Dioden gegenüber liegt, die auf einer zweiten innersten Seite der Halbleiteremmissionslampe 11 angeordnet sind und die bei einer zweiten Emissionszeit abstrahlen, und das Haftmittel auf diesem Bereich des Substrats wird teilgehärtet. Ein solcher Vorgang wird auch ein drittes Mal wiederholt; das Haftmittel wird deshalb in einem ringförmigen Bereich einer bestimmten Breite entlang einer radial nach außen weisenden Richtung ausgebreitet, so dass es einer bestimmten Dicke entspricht und teilgehärtet wird. Die vorbestimmte Dicke wird festgelegt und der Einfluss einer Rotationskraft wegen nachträglich durchgeführter Hochgeschwindigkeitsrotation wird unterdrückt. Es wird deshalb eine Haftmittelschicht von einer insgesamt gleichmäßigen Dicke ausgebildet.
Es wird darauf hingewiesen, dass nach dem Beginn der Lichtemission der Halbleiterlichtemissionslampe 11, welche innen angeordnet ist, es bevorzugt ist, dass die Lampe weiter bis zum Ende des Zusammenfügensschrittes des Substrates 1 Licht abstrahlt, um das Härten zu fördern oder zu vereinfachen. Dies liegt daran, dass die Emissionsenergie der lichtemittierenden Diode klein ist und dass ein kleiner thermischer Einfluss besteht.
Auch wenn es in den Figuren nicht gezeigt ist, ist es jedoch möglich, eine Laserdiode zu verwenden, welche eine ultraviolette Strahlung aufweist, die einem Wellenlängenbereich von 280–600 nm entnommen ist, anstatt eine lichtemittierende Diode zu verwenden. In einem solchen Fall steigen die Kosten; es ist jedoch möglich, die Niedergeschwindigkeitsrotationszeit zu verkürzen, und es ist möglich, die Zeit zu verkürzen, welche zum Zusammenfügen der optischen Platte erforderlich ist. In diesem Fall ist es ausreichend, auf dem Kreis eine Einzige anzuordnen, oder einige Wenige an bestimmten regelmäßigen Abständen anzuordnen.
14 zeigt eine Ausführung, welche ein Lichtemissionselement 18 verwendet, bei welchem Plasmabildschirmtechnologie anstelle der Halbleiterlichtemissionslampe der oben beschriebenen Ausführungsform verwendet wird. Dieselben Bezugszeichen, welche in der oben beschriebenen Ausführungsform verwendet wurden, bezeichnen ähnliche Teile.
Ein Plasmabildschirm weist, wie allgemein bekannt, mehrere Elektrodensätze gemäß einer vorbestimmten Anordnung auf, und nur der Abschnitt, bei dem zwischen den Elektroden eine Spannung angelegt wird, strahlt Licht ab. Diese Ausführungsform verwendet eine solche Funktion. In dieser Ausführungsform wird jedoch ultraviolette Strahlung verwendet; ein Filterelement zum Blockieren von ultravioletter Strahlung und dergleichen werden deshalb weggelassen, und der Aufbau ist so, dass außen einfach ultraviolette Strahlung erzeugt werden kann. Dies wird vorliegend Plasmaeinheit genannt, welche so gestaltet ist, dass außen einfach ultraviolette Strahlung erzeugt werden kann.
Es ist bevorzugt, dass das Lichtemissionselement 18, bestehend aus der Plasmaeinheit, so angeordnet ist, dass es einen Abstand von ungefähr 1–7 mm aufweist, und wie in den oben beschriebenen Ausführungsformen erläutert, wird die Bestrahlung gemäß einer Bestrahlungsmustersteuerungsvorrichtung 19 schrittweise radial vom Mittelpunkt nach außen bewegt. Während dieser Zeit wird die Hochgeschwindigkeitsrotation und die Niedergeschwindigkeitsrotation abwechselnd durchgeführt. Die Rotationssteuerung ist dieselbe wie in der oben beschriebenen Ausführungsform.
Die Daten von mehreren Bestrahlungsmustern (Bestrahlungsbreite, Bestrahlungszeit, Bestrahlungsverzögerungszeit und dergleichen), welche in mehreren zuvor durchgeführten Experimenten erhalten wurden und welche auf Eigenschaften angewandt werden können, welche z. B. die Viskosität des Haftmittels beinhalten und welche an umgebende und Umgebungsbedingungen anpassbar sind, sind in der Bestrahlungsmustersteuerungsvorrichtung 19 gespeichert. Eine Bedienperson wählt das Bestrahlungsmuster aus oder gibt die Eigenschaften des Haftmittels ein, und dass Bestrahlungsmuster gemäß der Bedingungen wird automatisch ausgewählt. Es ist möglich, dass die Bestrahlungszeit und die Bestrahlungsunterbrechungszeit in Übereinstimmung mit der Hochgeschwindigkeitsrotationszeit t1 und der Niedriggeschwindigkeitsrotationszeit t2 des ausgewählten Rotationsschemas von der Rotationssteuerungsvorrichtung 17 ausgewählt werden.
Die Bestrahlungsmuster Steuerungsvorrichtung 19 empfängt das Steuerungssignal S von der Rotationssteuerungsvorrichtung 17 zur gleichen Zeit oder um die Hochgeschwindigkeitsrotationszeit t1 später, als der Zeitpunkt, wenn die Rotationssteuerungsvorrichtung 17 ein Antriebssignal an die Rotationsantriebsvorrichtung 16 sendet, um die erste Hochgeschwindigkeitsrotation des Substrataufnahmesockels, wie in 13 gezeigt, anzufordern. Nach dem Empfang des Steuerungssignals S steuert die Bestrahlungsmustersteuerungsvorrichtung 19 die Pixel des Lichtemissionselements 18, welche in einem kreisförmigen Gebiet an der innersten Seite angeordnet sind, so dass gemäß dem Bestrahlungsmuster für die erste Niedergeschwindigkeitsrotationszeit t2 des Substrataufnahmesockels 3 bestrahlt wird. Durch die Aufnahme ultravioletten Lichts aus dieser Bestrahlung wird das Haftmittel ringförmig an der innersten Seite gehärtet.
Wenn die zweite Hochgeschwindigkeitsrotationszeit beginnt, steuert als nächstes die Bestrahlungsmustersteuerungsvorrichtung 19 das Lichtemissionselement 18 so, dass die Bestrahlung gestoppt wird, und wenn die zweite Niedergeschwindigkeitsrotationszeit t2 beginnt, steuert die Bestrahlungsmustersteuerungsvorrichtung 19 die Pixel des Lichtemissionselements 18, welche in einem kreisringförmigen Bereich an einer zweitinnersten Seite (nicht in den Figuren gezeigt) angeordnet sind, so dass diese gemäß dem Bestrahlungsmuster abstrahlen. Danach werden die Vorgänge in dieser Weise wiederholt, und das Haftmittel wird bis zur äußersten Seite des Substrats 1 teilgehärtet. Danach wird das Substrat auf eine andere Position, welche in den Figuren nicht gezeigt ist, übertragen und montiert, und ultraviolette Strahlen werden insgesamt abgestrahlt, um vollständig zu härten oder auszuhärten. Bezüglich eines Abschnitts des Lichtemissionselements 18, welcher die Emission begonnen hat, ist es bevorzugt, dass dieser Abschnitt die Emission bis zum Ende des Zusammenfügenschrittes fortsetzt, um das Härten zu fördern oder zu vereinfachen. Es wird darauf hingewiesen, dass es bevorzugt ist, das Lichtemissionselement 18 anzuwenden, welches eine Gestaltung hat, bei der Ringelektroden von unterschiedlichem Radius mit einer vorbestimmten Lücke oder einem Intervall angeordnet sind.
Wie oben beschrieben, wird der oben erklärte Vorgang auch in dieser Ausführungsform wiederholt; das Haftmittel wird deshalb in einem ringförmigen Bereich von einer bestimmten Breite in radialer Richtung ausgebreitet, so dass eine bestimmte Dicke erreicht wird und es halb gehärtet wird. Die vorbestimmte Dicke wird festgelegt und der Einfluss von Zentrifugalkraft aufgrund einer nachfolgenden Hochgeschwindigkeitsrotation wird unterdrückt. Es wird deshalb eine Haftmittelschicht von einer insgesamt gleichmäßigen Dicke ausgebildet.
Als nächstes wird in Bezug auf die 15–19 eine andere Ausführungsform erläutert. Dieselben Bezugszeichen, die in der oben beschriebenen Ausführungsform verwendet wurden, bezeichnen ähnliche Teile. 15 zeigt ein Rotationsgeschwindigkeitssteuerungsprogramm dieser Ausführungsform und 16 zeigt eine Querschnittansicht einer Vorrichtung. 17 und 18 zeigen Änderungen der Lichtbestrahlungsposition P1–P4. 19 zeigt eine Beziehung zwischen den Positionen auf dem Substrate dieser Ausführungsform in einer radialen Richtung und der Dicke einer Kunstharzschicht.
In 16 ist auf dem Substrataufnahmesockel 3 das Substrat 1, welches aus dem Substrat 1A und dem Substrat 1B besteht, welche durch das Haftmittel 1C zusammengefügt sind, so montiert, dass eine Seite des Substrates 1B nach oben zeigt. Über dem Substrat 1 ist eine optische Faser 20 vertikal oder senkrecht angeordnet und die ultraviolette Strahlung, die von einer ultravioletten Lichtquelle 21 bereitgestellt wird, wird spotförmig auf das Haftmittel 1C abgestrahlt, welches zwischen dem Substrat 1A und dem Substrat 1B ausgebreitet ist. Die Bestrahlungssteuerungsvorrichtung 22 steuert einen Ein-/Aus-Vorgang, eine Bestrahlungszeit und eine Bestrahlungsstärke der ultravioletten Strahlung, indem die ultraviolette Lichtquelle 21 gesteuert wird, und führt entsprechend Vorgänge mit der Rotationssteuerungsvorrichtung 17 durch.
Als nächstes werden die Vorgänge erklärt. Zunächst startet die Rotation von einer Zeit t0 eines Schleuderprogramms, das in 15 gezeigt ist, und vergrößert sich bis auf die Rotationsgeschwindigkeit v3. Das zwischen dem Substrat 1A und dem Substrat 1B nahe der Mittelpunktsöffnung befindliche Haftmittel wird aufgrund der Zentrifugalkraft, welche durch die Hochgeschwindigkeitsrotation verursacht wird, radial nach außen ausgebreitet. Nachdem die Rotation bei der Rotationsgeschwindigkeit v3 für einige Sekunden beibehalten wurde, wird die Rotationsgeschwindigkeit bis auf die Rotationsgeschwindigkeit v1 gesenkt.
Zu einer Zeit t1, bei welcher die Rotationsgeschwindigkeit auf v1 gesenkt ist, wird die ultraviolette Strahlung, welche von der ultravioletten Lichtquelle 21 bereitgestellt wird, durch die optische Faser 20 abgestrahlt, welche über einer ersten Position P1 (Radius R1) auf dem inneren Rand des Substrat 1 angeordnet ist, und die ultraviolette Strahlung setzt die Bestrahlung für eine Zeit t1 bis t2 fort, während bei einer niedrigen Rotationsgeschwindigkeit v1 rotiert wird. Das Haftmittel 1C (S1 in 18) der ersten Position P1, welches durch die hohe Rotationsgeschwindigkeit bei der Rotationsgeschwindigkeit v3 ausgebreitet wurde, wird teilgehärtet, und die Schichtdicke wird so eingestellt, das sie Th1 entspricht, wie in 19 gezeigt. Nach der ersten Hochgeschwindigkeitsrotation ist die Schichtdickenverteilung, die außerhalb der ersten Position P1 angeordnet ist, dick im Vergleich zu dem Bereich innerhalb der Position von P1, wie mit der gestrichelten Linie DL1 gezeigt wird. Durch Rotation bei einer niedrigen Rotationsgeschwindigkeit, die das Haftmittel nach dem Herabsetzen der Rotationsgeschwindigkeit von der hohen Rotationsgeschwindigkeit nicht wesentlich ausbreitet, wird der Effekt der Zentrifugalkraft, welcher das Haftmittel 1C beeinträchtigt, vermindert; es ist deshalb möglich, eine solche Menge an Haftmittel 1C zu reduzieren oder zu eliminieren, welche sich während der Bestrahlung mit ultravioletter Strahlung radial nach außen ausbreitet. Die Rotationsgeschwindigkeit v1 der niedrigen Rotation ist in einem konkreten Beispiel 100–600 Umdrehungen pro Minute.
Als nächstes wird durch Zunahme der Rotationsgeschwindigkeit von der niedrigen Rotationsgeschwindigkeit v1 zu einer hohen Rotationsgeschwindigkeit v2 zu einer Zeit t2 das Haftmittel 1C erneut ausgebreitet. Darüber hinaus beginnt sich die optische Faser 20 zur Zeit t2 zu einer zweiten Position P2 (Radius R2) zu bewegen, in Übereinstimmung mit einer Steuerungsvorrichtung, welche in der Figur nicht gezeigt ist. Es ist möglich, die optische Faser 20 bis zur zweiten Position P2 während der Zeit t2–t3 zu bewegen, welches die Zeit der Hochgeschwindigkeitsrotation ist. Zu dieser Zeit wird das Haftmittel 1C an einer Position, welcher der ersten Position P1 gegenüberliegt, nicht ausgebreitet, weil es gehärtet ist und keine Fluidität aufweist; deshalb wird die Schichtdicke Th1 nicht geändert und ein Teil des Haftmittels 1C, welches außerhalb der zweiten Position t2 angeordnet ist, wird ausgebreitet. Aufgrund der zweiten Hochgeschwindigkeitsrotation wird die Schichtdicke, welche mit der gepunkteten Linie DL2, welcher an der Position des Radius R2 in 19 dargestellt ist, reduziert. Nach der Hochgeschwindigkeitsrotation des Substrats 1 bei der Rotationsgeschwindigkeit v2 wird die Rotationsgeschwindigkeit erneut bis auf die niedrige Rotationsgeschwindigkeit v1 reduziert.
Während der Zeit t3–t4 wird das Haftmittel 1C, welches an der zweiten Position P2 verteilt ist, unter langsamer Rotation bei der Rotationsgeschwindigkeit v1 und durch Bestrahlung mit ultravioletter Bestrahlung mittels der optischen Faser 20 teilgehärtet, und die Schichtdicke wird, wie in 19 gezeigt, auf Th2 eingestellt. Der Umfang auf dem Substrat wird mit vom Zentrum radial nach außen gerichteter Bewegung größer; indem die Zeit t3–t4 länger als die Zeit t1–t2 eingestellt wird, ist es deshalb möglich, das Haftmittel 1C an der zweiten Position P2 um den gesamten Kreis herum effektiv halbzuhärten.
Die Hochgeschwindigkeitsrotation und die Niedriggeschwindigkeitsrotation werden nach der Zeit t4 in einer solchen Weise abwechselnd wiederholt, das Haftmittel 1C wird während der Rotation bei einer hohen Geschwindigkeit bis zu einer vorbestimmten Dicke ausgebreitet, und die ultraviolette Strahlung wird in den Bereichen S2–S4 auf das Haftmittel 1C aufgestrahlt, um während der Rotation bei einer niedrigen Geschwindigkeit halbzuhärten; es ist deshalb möglich, insgesamt eine ebene und gleichmäßige Schichtdicke zu erreichen, so wie mit den Schichtdicken Th1–Th4 in 19 gezeigt.
Das Substrat 1, auf welchem das Haftmittel 1C während abwechselnder Wiederholung der Hochgeschwindigkeitsrotation und der Niedriggeschwindigkeitsrotation durch Bestrahlung mit spotförmigem, ultraviolettem Licht teilgehärtet wird, wird an eine andere Position, welche in den Figuren nicht gezeigt ist, bewegt und montiert, und ultraviolette Strahlung wird über das gesamte Substrat 1 gestrahlt, um das Haftmittel 1C vollständig zu härten. In solch einem Fall wird das Haftmittel 1C teilgehärtet und die Polymerisation ist bereits gestartet; es ist deshalb möglich, das Haftmittel 1C vollständig zu härten, auch wenn nur eine kleine Menge an Strahlungsenergie aufgebracht wird. Darüber hinaus wird in dieser Ausführungsform das Haftmittel 1C teilgehärtet, um die Fluidität des Haftmittels 1C zu vermindern; es ist dennoch möglich, es vollständig zu härten. In solch einem Fall ist es möglich, einen Härtungsschritt wegzulassen, in welchem ultraviolette Strahlung über den gesamten Bereich des Substrats bei einer anderen Position gestrahlt wird.
Es ist möglich, dass die Daten der mehreren Bestrahlungsmuster (Bestrahlungsbreite, Bestrahlungszeit, Bestrahlungsverzögerungszeit, und dergleichen), welche auf der Basis von zuvor durchgeführten Experimenten erhalten wurden, und welche auf Eigenschaften angewendet werden können, welche z. B. die Viskosität des Haftmittels beinhalten, und welche an die umgebenden oder die Umgebungsbedingungen anpassbar sind, in der Bestrahlungssteuerungsvorrichtung 22 gespeichert sind. Deshalb ist es möglich, dass eine Bedienperson das Bestrahlungsmuster auswählt oder die Eigenschaften des Haftmittels eingibt und das für die Bedienungen geeignete Bestrahlungsmuster automatisch ausgewählt wird. Darüber hinaus ist es möglich, dass die Bestrahlungszeit und die Bestrahlungsverzögerungszeit in Übereinstimmung mit der hohen Rotationsgeschwindigkeitszeit und der niedrigen Rotationsgeschwindigkeitszeit des ausgewählten Rotationsschemas in der Rotationssteuerungsvorrichtung 17 eingestellt werden.
Es ist möglich, dass, wie in 17 gezeigt ist, eine Schichtdickenmesseinheit M1 dem Substrat 1 gegenüberliegend an einer Position derart angeordnet ist, dass man denselben radialen Abstand der optischen Faser 20 erhält, dass die Schichtdicke des Haftmittels 1C, welches durch die Hochgeschwindigkeitsrotation ausgebreitet wird, gemessen wird, und dass die Bestrahlung mit ultravioletten Strahlen so gesteuert wird, dass mit der Bestrahlung gerade dann begonnen wird, bevor die Schichtdicke eine vorbestimmte oder Zieldicke erreicht; Es wird deshalb eine flache oder gleichmäßige Schichtdicke erhalten, ohne durch Beeinträchtigungen von sowohl Eigenschaften, die z. B. die Viskosität des Haftmittels und die Umgebungsbedingungen beinhalten, beeinflusst zu sein.
Darüber hinaus wird die Hochgeschwindigkeitsrotation bei der Rotationsgeschwindigkeit v3 zu einer ersten Zeit durchgeführt und die Hochgeschwindigkeitsrotation bei der Rotationsgeschwindigkeit v2, welche geringer ist, als die Rotationsgeschwindigkeit v3 in dieser Ausführungsform zu einer zweiten Zeit oder später durchgeführt, mit anderen Worten, das Haftmittel, welches am Innenrand aufgetragen wurde, wird bis ungefähr zum Außenrand durch die Hochgeschwindigkeitsrotation ausgebreitet und darüber hinaus wird die Schichtdicke am Innenrand zu einer vorbestimmten Dicke angeordnet. Während der Rotation bei der zweiten Zeit oder später wird bei einer Geschwindigkeit, die niedriger ist, als die erste Rotationsgeschwindigkeit, die Schichtdicke des Außenrandes schrittweise festgelegt. Darüber hinaus ist es möglich, die Rotationsgeschwindigkeit in einer Weise zu steuern, in der die Rotationsgeschwindigkeit während dem Rotieren bei hoher Geschwindigkeit schrittweise und mit dem Fortschreiten der Rotation von der ersten Zeit der hohen Geschwindigkeitsrotation bis zur zweiten Zeit der Rotation, der dritten Zeit der Rotation, und so weiter reduziert wird. Durch eine derartige Steuerung der Rotationsgeschwindigkeit ist es möglich, ein flache oder gleichmäßige Schichtdicke mit hoher Genauigkeit in kurzer Zeit zu erreichen. Es ist möglich, durch die Anwendung derselben Rotationsgeschwindigkeit auf die erste Rotationsgeschwindigkeit v3 und die zweite oder spätere Rotationsgeschwindigkeit v2 anzuwenden. Darüber hinaus ist es möglich, dass, wie bei einem Bestrahlungszeitplan, der in 4 gezeigt ist, das Licht aufgestrahlt wird, wenn die Rotationsgeschwindigkeit bis zu der niedrigen Rotationsgeschwindigkeit VL oder niedriger reduziert wurde.
In dieser Ausführungsform wird die optische Faser 20 in einer radialen Richtung von der Innenseite zur Außenseite des Substrats 1 bewegt; es ist jedoch möglich, einige oder mehrere optische Fasern 20 an vorbestimmten Positionen in radialer Richtung von der Innenseite zur Außenseite anzuordnen und von der Innenseite her zu bestrahlen. Durch Verwenden einer solchen Gestaltung wird eine Bewegungszeit und eine Bewegungsvorrichtung der optischen Faser 20 unnötig; es ist deshalb möglich, die Betriebszeit zu verkürzen und die Vorrichtung in einer kleineren Größe zu gestalten. Darüber hinaus ist es nicht nötig, die optische Faser 20 zu bewegen; deshalb ist es möglich, die Bestrahlung nach dem Beenden der Bestrahlung an einer vorbestimmten Position aus dem Substrat 1 fortzuführen. In diesem Fall ist es möglich, das Haftmittel 1C aus einem teilgehärteten Zustand vollständig zu härten.
Es ist möglich, anstelle der optischen Faser 20 ein Halbleiterlichtemissionsbauteil zu verwenden, um eine spotförmige ultraviolette Strahlung abzustrahlen. Darüber hinaus ist es möglich, eine ultraviolette Strahlung teilweise abzustrahlen, indem ein Verschluss, wie der in 2 oder 6 gezeigte, verwendet wird. Darüber hinaus ist es möglich, ultraviolette Strahlung in radialer Richtung von der Innenseite zur Außenseite abzustrahlen, indem eine ultraviolette Strahlung von einem beweglichen Spiegel reflektiert wird und ein Winkel geändert wird, oder indem der bewegliche Spiegel bewegt wird.
Wie oben beschrieben, werden die Hochgeschwindigkeitsrotation und die Niedergeschwindigkeitsrotation auch in dieser Ausführungsform abwechselnd wiederholt; deshalb wird das Haftmittel in einem ringförmigen Bereich, der radial nach außen eine bestimmte Breite aufweist, so ausgebreitet, dass eine bestimmte Dicke erreicht wird und es teilgehärtet oder gehärtet wird. Die vorbestimmte Dicke wird festgelegt und der Einfluss der Zentrifugalkraft, welche durch nachfolgende Hochgeschwindigkeitsrotation wirkt, wird unterdrückt. Deshalb wird insgesamt eine Haftmittelschicht von gleichmäßiger Dicke gebildet. Darüber hinaus ist es, auch wenn die Strahlungsintensität des ultravioletten Lichts klein ist, durch Bestrahlung während einer Rotation bei einer niedrigen Geschwindigkeit möglich, ausreichend halbzuhärten oder zu härten und eine Schwankung der Schichtdicke bis auf ein Minimum zu reduzieren.
In der oben beschriebenen Ausführungsform sind die Schritte des Ausbildens des Haftmittels zwischen zwei Substraten erklärt; das Konzept der Ausführungsformen kann jedoch in derselben Weise auf einen Fall angewandt werden, in dem ohne das Zusammenfügen von Substraten das flüssige Material auf der Innenseite eines Substrates verteilt wird und insgesamt von der Innenseite zur Außenseite in einer radialen Richtung ausgebreitet wird, und eine Deckschicht mit einer gleichmäßigen oder flachen Dicke ausgebildet wird. Insbesondere ist dies effektiv, um eine lichtdurchlässige Schutzschicht einer großvolumigen optischen Platte der nächsten Generation auszubilden.
Das lichtemittierende Element 18, wie z. B. die lichtemittierende Diode, die Plasmaeinheit und dergleichen strahlen Licht mit einer geringeren Menge an Lichtintensität im Vergleich zu einer Lampe, welche ultraviolette Strahlung emittiert, wie z. B. eine normale Entladungslampe, eine Xenonlampe und dergleichen; die erzeugte Hitze ist jedoch unvergleichbar geringer; deren Wirkungen auf das Substrat sind deshalb geringer, und es ist möglich, eine Entfernung zwischen der lichtemittierenden Oberfläche H und dem Substrat 1 einzustellen, welche bedeutend geringer ist, als bei der Verwendung einer Lampe. Es ist deshalb möglich, das flüssige Material in einer vergleichsweise kurzen Zeit durch die Verwendung des lichtimitierenden Elements 18 halbzuhärten.
Darüber hinaus ist es möglich, einen Flüssigkristallverschluss zu verwenden, welcher erhalten wird, indem Flüssigkristalltechnologie anstelle des mechanischen Verschlusses der oben beschriebenen Ausführungsform verwendet wird. In anderen Worten, es wird ein Flüssigkristallverschluss zwischen der Bestrahlungslampe und dem Substrat vorgesehen, elektrische Signale werden an den Flüssigkristall angelegt und das Licht wird nachfolgend in radialer Richtung von innen nach außen verstärkt; Deshalb wird das Haftmittel zwischen den Substraten des Kunstharzes aus dem Substrat teilgehärtet, um einer vorbestimmten Dicke zu entsprechen. Wenn der Flüssigkristallverschluss verwendet wird, ist es möglich, die Betriebsgeschwindigkeit zu verbessern.
In der oben beschriebenen Ausführungsform ist es möglich, dass ein Dickensensor verwendet wird, welche in den Figuren nicht gezeigt ist, dass die Schichtdicke kontinuierlich oder nacheinander vom Zentrum radial nach außen detektiert wird, dass die gemessene Schichtdicke mit einer vorbestimmten Schichtdicke verglichen wird und das ultraviolette Strahlung auf einen Abschnitt des Haftmittels gestrahlt wird, an welchem die gemessene Schichtdicke der vorbestimmten Schichtdicke entspricht, um halbzuhärten. Der Dickensensor weist dieselbe Funktion auf wie ein Laserabstandsmessgerät. Unten wird kurz das Messprinzip des Laserabstandsmessgeräts erklärt. Das Messprinzip ist ein Verfahren, bei dem eine trianguläre Erfassung angewandt wird und weist einen Aufbau auf, bei dem ein lichtemittierendes Bauteil und ein lichtempfangendes Bauteil kombiniert werden. Ein Halbleiterlaser wird als lichtemittierendes Bauteil verwendet. Ein Laser, welcher durch einen Halbleiterlaser erzeugt wird, ist über eine Projektionslinse integriert, und wird durch das Substrat auf die Haftmittelschicht gestrahlt. Auch ein Anteil des von der Haftmittelschicht reflektierten Lichts bildet auf dem lichtempfangendem Bauteil über die Linse einen Spot. Wenn die Dicke der Haftmittelschicht Änderungen oder Unterschiede aufweist, schwankt oder ändert sich der Einfallswinkel des reflektierten Lichts, welches in das lichtempfangende Bauteil des Dickensensors gelangt; es ist deshalb möglich, die Dicke des Substrats und der Haftmittelschicht zu ermitteln. Die Dicke des Substrats ist bereits bekannt; deshalb ist es möglich, die Dicke der Haftmittelschicht durch Kompensation, Korrektur oder Berechnungen, die auf der Dicke des Substrats basieren, momentan zu ermitteln.
Es wird darauf hingewiesen, dass dieselben Effekte auch erhalten werden können, wenn ein CCD verwendet wird. Darüber hinaus wird dies in den Figuren nicht gezeigt; es ist jedoch möglich, einen CCD-Sensor in einer Streifenform zu verwenden, auf welchem CCD-Bauteile in einem Bereich verteilt sind, der beinahe derselbe ist, wie der Radius des Substrat 1; es ist möglich, die Dicke basierend auf der Intensität des reflektierten Lichts zu bestimmen.
In den obigen Erklärungen wurde zur Vereinfachung erläutert, dass die Lichtemission bei einer festgelegten Geschwindigkeit von der Innenseite zur Außenseite wandert, und die gesamte Bestrahlungszeit und die gesamte Bestrahlungsverzögerungszeit festgelegt und wiederholt sind; ein Innenseitenabschnitt weist jedoch große Dickendifferenzen auf, und ein Außenseitenabschnitt weist vergleichsweise große Dickendifferenzen auf; es ist deshalb möglich, die oben beschriebenen Schritte derart durchzuführen, dass diese geringer sind, als die durchschnittliche Dicke.
In den Ausführungsformen wird das flüssige Material während dem Ausbreiten des flüssigen Materials durch das Schleuderrad kontinuierlich oder aufeinanderfolgend teilgehärtet oder gehärtet; es ist deshalb im Stand der Technik kein solcher Fall bekannt, indem zwei Substrate leicht voneinander abgleiten, wenn die Substrate durch Transportmittel, welche in den Figuren nicht gezeigt sind, zu einem nächsten Schritt transportiert werden; und es ist darüber hinaus möglich, eine optische Platte von höherer Qualität zu erhalten.
Darüber hinaus wird bezüglich eines insbesondere flüssigen Materials, welches für die Anwendung in den Ausführungsformen geeignet ist, das flüssige Material, welches durch die Verwendung einer ultravioletten Strahlung gehärtet wird und welches gegenwärtig auf dem Markt verkauft wird, durch Beifügen einer gewissen Menge eines Photoinitiators erhalten, um das Härten nicht während dem Betrieb unter Normalbedingungen zu starten. Die lichtemittierende Diode, die Flüssigkristallmittel, die Plasmamittel und dergleichen haben jedoch geringere Leuchtintensität ultravioletter Strahlung als eine Blitzlampe oder eine Entladungslampe; deshalb ist es bevorzugt, den Fotoinitiatoranteil zu vergrößern, um die Empfindlichkeit gegenüber ultravioletten Strahlungen in einen Bereich zu erhöhen, in welchem kein Einfluss auf die optischen Eigenschaften, auf die mechanischen Eigenschaften oder auf die Speichereigenschaften besteht.
Wenn auf der anderen Seite der dem flüssigen Material hinzugefügte Photoinitiator erhöht wird, um die Empfindlichkeit gegenüber ultravioletter Strahlung stark zu erhöhen, ist es möglich, eine Verwendung unter einer gewöhnlichen Umgebung durchzuführen. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass eine rotlichtemittierende Diode oder eine gelblichtemittierende Diode als Beleuchtungsausstattung verwendet werden, oder es ist möglich, dass z. B. ein wellenlängenabhängiger Filter, welcher Wellenlängen im Bereich von 300 bis 420 nm blockiert und eine Lampe kombiniert werden und als Beleuchtungsausstattung verwendet werden.
Auf diese Weise ist es durch die Verwendung der Diode zur Abstrahlung ultravioletter Strahlen als eine Härtungsvorrichtung des gegenüber ultravioletten Strahlen sensibilisierten flüssigen Materials und durch die Verwendung der rotlichtemittierenden Diode, der Plasmaeinheit, der Flüssigkristalleinheit, oder dergleichen als Beleuchtungsausstattung möglich, die elektrische Aufladung bedeutend zu reduzieren, und dies ist von einem umweltbedingten Gesichtspunkt sehr bevorzugt, und darüber hinaus ist es möglich, die Kosten zu reduzieren.
In dem oben beschriebenen Ausführungsformen wird der mechanische Verschluss zusammen mit der Bestrahlungslampe verwendet. Es ist möglich, eine Lampe als Bestrahlungslampe zu verwenden, welche ultraviolette Strahlungen abstrahlt, welche sich abhängig von der Entfernung ringförmig ausbreitet, und die Lampe gerade über der zentralen Öffnung des Substrats anzuordnen; es ist deshalb möglich, die Bestrahlung der ultravioletten Strahlen in einer radialen Richtung von der Innenseite zur Außenseite des Substrats zu bewegen, indem die Lampe schrittweise oder zeitweise entsprechend der Ausbreitung des Haftmittels, welches durch die Hochgeschwindigkeitsrotation des Substrats erzeugt wird, nach oben bewegt wird. Es ist deshalb möglich, den mechanischen Verschluss wegzulassen.
Darüber hinaus ist es möglich, eine Lampe als Bestrahlungslampe zu verwenden, welche z. B. einen Ultraviolettspot von ungefähr 10 mm Durchmesser auf dem Substrat 1 bilden kann. Deshalb ist es durch Bewegen des ultravioletten Spots von der Innenseite zur Außenseite möglich, den ultravioletten Spot kontinuierlich oder schrittweise in einer radialen Richtung von der Innenseite zur Außenseite entlang von Kreisringen verschiedenen Durchmessers auf das rotierenden Substrat zu strahlen. Deshalb ist es möglich, den mechanischen Verschluss wegzulassen, und es ist hinsichtlich der Kosten und der Verkleinerbarkeit vorteilhaft, und es ist einfach, den Montagevorgang des Substrats an dem Schleuderrad durchzuführen.
Darüber hinaus wurde in der in 9 gezeigten Ausführungsform der mechanische Verschluss durch die Verwendung von Kühlungsluft in einer in der Figur horizontalen Richtung zu kühlen. Auf der anderen Seite tritt ein Kühlungsmechanismus der Bestrahlungslampe auf, bei welchem die Kühlungsluft von einem oberen Bereich der Lampe her zu Fließen veranlasst wird, und es ist möglich, diese Kühlungsluft von dem oberen Bereich zum Kühlen des mechanischen Verschlusses zu verwenden. In diesem Fall ist es nicht nötig, getrennt und unabhängig den Kühlungsmechanismus des mechanischen Verschlusses vorzusehen, und es ist möglich, eine hitzeresistente Glasplatte zwischen dem Schleuderrad und dem mechanischen Verschluss vorzusehen, wenn die Luft, welche von dem oberen Bereich über die Bestrahlungsblende des mechanischen Verschlusses geblasen wird, unerwünschte Effekte verursacht.
Durch die Verwendung der lichtemittierenden Diode, des Plasmabildschirmelements, und dergleichen, als lichtimitierende Einheit ist es möglich, die elektrische Aufladung bedeutend zu reduzieren, ist dies von einem umweltbedingten Gesichtspunkt sehr zu bevorzugen, und darüber hinaus möglich, die Kosten zu reduzieren.
Die 21 bis 25 zeigen eine Ausführungsform, bei welcher die Haftmittelschicht in zwei Beschichtungsschritten gebildet wird. In dieser Ausführungsform ist im Zentrum eines Substrataufnahmesockels 61 eine Kappe 63 in einer Kreisring-Konusform, welche sich nach oben erstreckt, koaxial und ablösbar befestigt. Nach der Montage des Substrats 1A auf dem Substrataufnahmesockel 61 wird ein erstes Haftmittel 64 auf die Kappe 63 gegeben. Als nächstes wird der Substrataufnahmesockel 61 wegen derselben Weise wie in den oben beschriebenen Ausführungsformen durch abwechselnde Wiederholungen der hohen und der niedrigen Rotationsgeschwindigkeit rotiert, die Position der optischen Faser 20 wird schrittweise nach außen bewegt gemäß P1 → P2 → P3 → P4, und die Bestrahlung wird durch die Verwendung der optischen Faser 20 an dem Punkten P1 bis P4 während der Rotation bei einer niedrigen Geschwindigkeit durchgeführt. Es ist deshalb möglich, eine gleichmäßige oder flache Beschichtung oder einen Film 65 zu bilden.
Als nächstes wird nach dem Entfernen der Kappe 63 ultraviolette Strahlung auf eine gesamte Oberfläche des Substrats 1A gestrahlt, die Beschichtung wird gehärtet oder ausgehärtet, und eine Kunstharzschicht 65 wird erhalten.
Als nächstes wird, wie in 24 gezeigt, ein zweites Haftmittel 66 an der Innenseite der Kunstharzschicht 65 aufgetragen, so dass dieses koaxial zum Substrat 1A liegt, und darüber hinaus, wie in 25 gezeigt, wird das Substrat 1B auf das Substrat 1A gesetzt, so dass beide überlappen. Die Menge des zweiten Kunstharzes kann viel kleiner sein, als das erste Kunstharz, weil es ausreicht, wenn eine Haftmittelstärke erreicht wird. Es ist möglich, dasselbe Haftmittel oder von dem ersten Haftmittel und dem zweiten Haftmittel verschiedene Haftmittel zu verwenden.
Als nächstes wird das Substrat 1, welches laminiert oder gestapelt (1A + 65 + die zweite Haftmittelschicht 67 + 1B) ist, bei einer hohen Geschwindigkeit rotiert, das überschüssige zweite Haftmittel wird abgeschleudert, und die zweite Haftmittelschicht 67 wird gebildet, welche eine ausreichende Dicke aufweist, um die Substrate 1A und 1B zusammenzufügen. Die zweite Haftmittelschicht 67 wird gehärtet oder ausgehärtet, in dem in Übereinstimmung mit dem oben beschriebenen Schritten ultraviolette Strahlungen auf einer Gesamtoberfläche des laminierten oder gestapelten Substrats 1 gestrahlt wird, und die Platte wird erhalten.
Gemäß dieser Ausführungsform wird die erste Haftmittelschicht 65, welche einen großen Teil des Haftmittels zum Zusammenfügen der Substrate 1A und 1B darstellt, schrittweise gehärtet oder ausgehärtet und von einheitlicher/gleichmäßiger Dicke ausgebildet, und auf der anderen Seite wird die dünne zweite Haftmittelschicht 67 nur durch Rotation bei einer hohen Geschwindigkeit ausgebildet; es ist deshalb möglich, die Haftmittelschicht (65 + 67) von einer im wesentlichen einheitlichen oder gleichmäßigen Dicke zu erhalten. Darüber hinaus ist es möglich, das Haftmittel zu verteilen, zu beschichten oder aufzubringen, indem die Kappe 63 verwendet wird.
Es wird darauf hingewiesen, dass es abgesehen von der Aufgabe, die Schichtdicke einheitlich oder gleichmäßig anzuordnen, durch die Anwendung der vorliegenden Erfindung möglich ist, dass z. B. die Kunstharzschicht so ausgebildet ist, dass ein vorbestimmtes Profil der Schichtdicke in einer vom Zentrum radial nach außen gerichteten Richtung erhalten wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird während dem schrittweisen Ausbreiten des flüssigen Materials, wenn das flüssige Material ungefähr eine vorbestimmte Dicke aufweist, dass flüssige Material gehärtet oder teilgehärtet und die Dicke wird festgelegt; deshalb ist es möglich, eine gleichmäßige oder einheitliche Dicke des flüssigen Materials, welches auf der gesamten Oberfläche des Substrats verteilt ist, zu erreichen, während eine weitere Ausbreitung aufgrund einer Zentrifugalkraft, welche aufgrund einer nachträglichen Hochgeschwindigkeitsrotation verursacht wird, vermieden wird.

Claims

Verfahren zum Herstellen einer optischen Platte, mit den Schritten: – Bereitstellen eines Substrats (1) mit einem Innenrand und einem Außenrand; – Auftragen eines flüssigen Kunstharzmaterials (10) auf das Substrat (1) auf einem Innenrandabschnitt; – Rotieren des Substrats (1) zum Ausbreiten des flüssigen Kunstharzmaterials (10) bis zum Außenrand des Substrats; und – Bestrahlen des flüssigen Kunstharzmaterials (10) zum Aushärten oder Teilhärten desselben, wobei dieses Härten fortschreitend vom Innenrand zum Außenrand des Substrats (1) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotation des Substrats (1) mehrmals abwechselnd mit einer hohen Geschwindigkeit (V1... V5), die größer als eine Rotationsgeschwindigkeit (VL) ist, und einer niedrigen Geschwindigkeit, die kleiner als die Rotationsgeschwindigkeit (VL) ist, durchgeführt wird; das Bestrahlen des flüssigen Kunstharzmaterials (1C) nur während jeder Rotation des Substrats (1) mit einer niedrigen Geschwindigkeit, die kleiner als die Rotationsgeschwindigkeit (VL) ist und die eine Zentrifugalkraft erzeugt, die das flüssige Kunstharzmaterial (10) nicht ausbreitet, durchgeführt wird; und der Bestrahlungsbereich schrittweise bis zum Außenrand des Substrats (1) in radialer Richtung erweitert oder bewegt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei eine Zeit des Rotierens des Substrats (1) bei einer niedrigen Geschwindigkeit die Zeit ist, die zum Teilhärten oder Härten des flüssigen Kunstharzmaterials (1C) benötigt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das flüssige Kunstharzmaterial (1C) ein Haftmittel ist, welches zwischen durchsichtigen ersten und zweiten Substraten (1A, 1B) aufgetragen wird; und das Haftmittel eine Haftmittelschicht von einheitlicher oder gleichmäßiger Dicke ausbildet, indem es durch das Substrat (1A, 1B) hindurch bestrahlt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das flüssige Kunstharzmaterial (1C) aus einem durchsichtigen, synthetischen und harzigen Material besteht und eine lichtdurchlässige Schutzschicht bildet.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei Daten im Voraus gewonnen werden, die auf den Parametern von zumindest beiden Rotationsgeschwindigkeiten und Eigenschaften, welche die Viskosität des flüssigen Kunstharzmaterials (1C) beinhalten, basieren, um das flüssige Kunstharzmaterial auf eine vorbestimmte Schichtdicke einzustellen; und ein Bestrahlungszeitplan auf Basis dieser Daten bestimmt wird, um die Kunstharzschicht in einer einheitlichen Schichtdicke auszubilden.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei in dem Schritt des Ausbreitens des flüssigen Kunstharzmaterials (1C) durch Rotation des Substrats (1) bei einer hohen Geschwindigkeit eine Schichtdicke des flüssigen Kunstharzmaterials (1C), welches ausgebreitet wurde, erfasst wird und die Bestrahlung auf einem Abschnitt durchgeführt wird, welcher eine vorbestimmte Schichtdicke aufweist, sobald dieser Abschnitt die vorbestimmte Schichtdicke erreicht.
Vorrichtung zum Herstellen einer optischen Platte, mit – einem Schleuderrad (2) zum Aufnehmen und Rotieren eines Substrats (1); – einer Rotationssteuerungsvorrichtung (17) zum Steuern einer Rotationsgeschwindigkeit des Schleuderrades (2); – einer Bestrahlungsvorrichtung (6; 6'; 11; 18; 20, 21) zum Teilhärten oder Härten eines auf das Substrat (1) aufgetragenen flüssigen Kunstharzmaterials (1C); – einer Bestrahlungsauswahlvorrichtung (5, 8; 14; 19; 22) zum Einstellen des Bestrahlungsbereichs der Bestrahlungsvorrichtung (6; 6'; 11; 18; 20, 21) auf dem Substrat (1); und – einer Bestrahlungssteuerungsvorrichtung (22) zum Steuern des Bestrahlungsbereichs und der Bestrahlungszeiten der Bestrahlungsvorrichtung (6; 6'; 11; 18; 20, 21), dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationssteuerungsvorrichtung (17) ausgebildet ist, um das Schleuderrad (2) mehrmals abwechselnd mit einer hohen Geschwindigkeit (V1... V5), die größer als eine Rotationsgeschwindigkeit (VL) ist, und einer niedrigen Geschwindigkeit, die kleiner als die Rotationsgeschwindigkeit (VL) ist, zu rotieren; und die Bestrahlungsauswahlvorrichtung (5, 8; 14; 19; 22) und die Bestrahlungssteuerungsvorrichtung (22) ausgebildet sind, um die Bestrahlungsvorrichtung (6; 6'; 11; 18; 20, 21) nur während jeder Rotation des Schleuderrades (2) mit einer niedrigen Geschwindigkeit, die kleiner als die Rotationsgeschwindigkeit (VL) ist und die eine Zentrifugalkraft erzeugt, die das flüssige Kunstharzmaterial (1C) nicht ausbreitet, zu betreiben und den Bestrahlungsbereich der Bestrahlungsvorrichtung (6; 6'; 11; 18; 20, 21) schrittweise vom Innenrand bis zum Außenrand des Substrats (1) zu erweitern oder zu bewegen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei die Bestrahlungsvorrichtung eine Bestrahlungslampe (6; 6') aufweist und die Bestrahlungsauswahlvorrichtung (5, 8) einen mechanischen Verschluss (5) aufweist, welcher kontinuierlich oder zeitweilig eine Bestrahlungsblende (5A) öffnet, wobei der Bestrahlungsbereich durch die geöffnete Bestrahlungsblende (5A) schrittweise erweitert wird.
Vorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei die Bestrahlungsvorrichtung eine Emissionslampe (11) aufweist, welche eine Vielzahl von Halbleiteremissionsbauteilen (11a) umfasst, die konzentrisch auf einer Vielzahl von Ringen angeordnet sind, wobei die Ringe von Halbleiteremissionsbauteilen (11a) separat voneinander und hintereinander ansteuerbar sind, um den Bestrahlungsbereich schrittweise vom Innenrand zum Außenrand des Substrats (1) zu bewegen oder zu erweitern.
Vorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei die Bestrahlungsvorrichtung eine Bestrahlungslampe (6, 6', 11, 18, 20, 21) aufweist, die in einer Position gegenüberliegend zur Rotationsachse des Schleuderrades (2) angeordnet ist und in einer Richtung vertikal zur Oberfläche des Substrats (1) vom Schleuderrad (2) weg bewegbar ist, um den Bestrahlungsbereich schrittweise vom Innenrand zum Außenrand des Substrats (1) zu erweitern.
Vorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei die Bestrahlungsvorrichtung eine spotförmige Bestrahlungsquelle (20, 21) aufweist und die Bestrahlungsauswahlvorrichtung (22) die spotförmige Bestrahlungsquelle (20, 21) in einer radialen Richtung von der Innenseite zur Außenseite des Substrats (1) bewegt, um den Bestrahlungsbereich schrittweise vom Innenrand zum Außenrand des Substrats (1) zu bewegen.