DE69902035T2 - Verfahren zum zusammenkleben von trägern für optische platten - Google Patents

Verfahren zum zusammenkleben von trägern für optische platten

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Zusammenkleben von zwei Scheibenelementen, insbesondere Scheibenelementen für digitale Audio-, Video- oder Datendisks (DVDs), wobei das Verfahren die Schritte umfasst:
  • a) Halten der zwei Scheibenelemente im wesentlichen horizontal und koaxial zueinander auf solch eine Weise, dass ein Spalt zwischen den Scheibenelementen gebildet wird, und
  • b) Aufbringen eines flüssigen Klebemittels in einem inneren Bereich des Spalts in der Gestalt von mindestens einem Strang in Umfangsrichtung auf beide der gegenüberliegenden Seiten der zwei Scheibenelemente.
  • Ein Verfahren ähnlicher Art ist im voraus aus der WO 97/36737 bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren wird ein vorbestimmtes Volumen des Klebemittels auf solch eine Weise aufgebracht, dass es im wesentlichen gleichzeitig mit den aufeinander gerichteten Seitenflächen der zwei Scheibenelemente in Kontakt kommt, wenn das Klebemittel aus dem Auslass einer Klebedüse strömt, die in den Spalt eingeführt ist, so, dass ein ringförmiger Klebemittelstrang geformt wird, dessen Höhe die Höhe des Scheibenspalts füllt, wenn die Scheibenelemente gedreht werden oder eine Rotation von näherungsweise einer Umdrehung durchgeführt wird, wonach die Scheiben zusammengebracht werden, so dass sich das Klebemittel durch seine Kapillarkräfte und die Gewichte des oberen Scheibenelements verteilt und den Raum zwischen den Scheibenelementen füllt, so dass eine dünne, homogene Klebemittelschicht mit vorbestimmter Dicke geformt wird. Beim Herstellen von bestimmten Arten von optischen Scheiben zur Datenspeicherung bestehen äußerst stringente Anforderungen, dass keine Gaseinschlüsse (Luftblasen und ähnliches) in der Klebemittelschicht zwischen den Scheibenelementen vorhanden sein sollen. Es ist auch wünschenswert, das Verkleben so rasch wie möglich durchzuführen und auf eine solche Weise, dass kein überschüssiges Klebemittel sich seinen Weg aus dem Spalt während des miteinander Verbindens sucht, was einen zusätzlichen Sammelschritt erfordern würde.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wurde herausgefunden, dass diese Anforderungen bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art erfüllt werden können, das dadurch gekennzeichnet ist, dass
  • c) das Klebemittel in getrennten, kreisbogenförmigen Strängen mit dem gleichen Krümmungsradius auf die aufeinander gerichteten Oberflächen der Scheibenelemente und mit einer gemeinsamen Höhe der Klebemittelstränge, die größer als die Höhe des Spalts zwischen den Scheibenelementen ist, aufgebracht wird;
  • d) die Scheibenelemente in Bezug aufeinander um näherungsweise eine Umdrehung nach dem Aufbringen des jeweiligen Klebemittelstrangs gedreht werden, wobei ein Ende des Klebemittelstrangs auf einer Scheibenoberfläche in Kontakt mit einem Ende des Klebemittelstrangs auf der anderen Scheibenoberfläche gebracht wird, wonach
  • e) die Scheibenelemente gegeneinander gebracht werden und in Verbindung mit dem Zusammenbringen zu einer raschen Drehung gebracht werden, damit durch die Gravitationskraft des oberen Scheibenelements und der Kapillarkraft des Klebemittels, zusammen mit der Zentrifugalkraft auf letzteres während der raschen Drehung, eine homogene und blasenfreie Klebemittelschicht mit vorbestimmter Dicke zwischen den Scheibenelementen gebildet wird.
  • Dadurch, dass das eine Ende eines Klebemittelstrangs auf einer Scheibenoberfläche in Kontakt mit einem Ende eines anderen Klebemittelstrangs auf der andere Scheibenoberfläche nach dem Aufbringen des Klebemittels gebracht wird, bewirkt eine nachfolgende Rotation der Scheibenelemente in bezug aufeinander, dass die Klebemittelstränge so kombiniert werden, dass sie einen einzigen, homogenen, luftblasenfreien Klebemittelring bilden, durch eine Scherwirkung, die zwischen den Klebemittelsträngen ausgeübt wird.
  • Die Erfindung wird genauer unten unter Verweis auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
  • Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf eine DVD ist, die ein Verfahren gemäß der Erfindung zum Aufbringen von zwei halbkreisförmigen Klebemittelsträngen zwischen einem oberen und einem unteren DVD- Substrat zeigt;
  • Figur. 2 die DVD aus Fig. 1 schematisch in der Seitenansicht zeigt;
  • Fig. 3 eine Querschnittsansicht im vergrößerten Maßstab entlang der Linie III-III aus Fig. 1 ist;
  • Fig. 4 ein anderes Verfahren zum Anordnen von Klebemittelsträngen in einem Spalt zwischen den zwei DVD-Substraten zeigt; und
  • Fig. 5 eine vergrößerte Querschnittsansicht entlang der Linie V-V aus Fig. 4 ist.
  • Fig. 1 und 2 zeigen ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung zum Zusammenkleben von zwei Scheibensubstraten 10 und 12 für eine sogenannte DVD (Digital Versatile Disc). Die Disksubstrate 10, 12, die eine Informationsschicht auf ihren aufeinandergerichteten Seitenoberflächen und einen Durchmesser von näherungsweise 120 mm und eine Dicke von näherungsweise 0,6 mm haben können, bestehen aus beispielsweise Polycarbonat und werden konzentrisch getrennt voneinander während eines Klebemittelaufbringschritts gehalten, so dass eine Klebemittelaufbringdüse 14 in den Spalt eingeführt werden kann, der zwischen den Scheibensubstraten 10, 12 gebildet ist. In dem Fall der Ausführungsform gemäß Fig. 1 und 2, wird eine L-förmige Düse 14 verwendet, die in das Mittelloch 16 in dem oberen Scheibensubstrat 10 eingeführt wird und dann seitlich verschoben wird, so dass sie eine Klebemittelschicht in der Form eines Strangs in einem radial inneren Teil des Information tragenden Gebiets der Scheibensubstrate formen kann. Das Aufbringen des Klebemittels selbst kann auf mehrere unterschiedliche Arten innerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden.
  • Bei einer einfachen Ausführungsform wird das Aufbringen des Klebemittels durch zwei Scheibensubstrate 10, 12 ausgeführt, die um eine halbe Umdrehung in entgegengesetzten Rotationsrichtungen gedreht werden, wie es in Fig. 1 angegeben ist, wobei zwei halbkreisförmige Klebemittelstränge 18, 20 gebildet werden, die auf aufeinandergerichteten Seitenflächen der Scheibensubstrate 10, 12 angeordnet sind. Die Gesamtmenge des aufgebrachten Klebemittels ist angepasst, dass eine fertige Klebemittelschicht zwischen den zwei Scheibensubstraten 10, 12 innerhalb des vorgegebenen Dickebereichs von näherungsweise 40-70 um für DVDs des "SD2" Typs entsteht (mit einer Doppelinformationsschicht). Es ist von beträchtlicher Wichtigkeit, dass die Summe der Höhen h1 und h2 der zwei Klebemittelstänge 18, 20 den Abstand d zwischen den Scheibensubstraten 10, 12 während des Aufbringens des Klebemittels übertrifft, d. h. h1 + h2 > d (Fig. 3), als Folge dessen die Klebemittelstränge 18, 20 bei der fortgesetzten Rotation der Disksubstrate 10, 12 um eine halbe Umdrehung in entgegengesetzten Richtungen in Kontakt miteinander gebracht werden und durch wechselseitige Scherung einen gemeinsamen, homogenen und luftblasenfreien Klebemittelstrang bilden, der den Spaltzwischenraum d überbrückt.
  • Nach dem Aufbringen und der Homogenisierung der Klebemittelstränge, so dass sie einen einzigen kreisförmigen Klebemittelstrang bilden, wird das obere Disksubstrat 10 dazu gebracht, sich durch seine Schwerkraft abzusenken, in Richtung auf das untere Disksubstrat, wobei gleichzeitig eine kurze rasche Rotation der Disksubstrate initiiert wird, so dass das Klebemittel rasch gleichmäßig zwischen den Disksubstraten verteilt wird, so dass eine dünne, homogene Klebemittelschicht gebildet wird, die keine Lufteinschlüsse auf weist, wobei dies erreicht wird durch eine Kombination der Kapillarkräfte des Klebemittels und der Zentrifugalkräfte, die auf das Klebemittel während der raschen Rotation wirken.
  • Fig. 4 und 5 zeigen andere mögliche Ausführungsformen des Verfahrens gemäß der Erfindung, bei dem zwei diametral gegenüberliegende Düsen 22, 24 radial von der Außenseite in den Zwischenraum zwischen den Disksubstraten 10, 12 eingeführt werden und jede einen halbkreisförmigen Klebemittelstrang 18', 20' während einer Rotation der Schritte 10, 12 um näherungsweise 180º in der gleichen Richtung aufbringt. Wie es aus Fig. 5 zu erkennen ist, bringt die Düse 22 einen halbkreisförmigen Klebemittelstrang 18' auf die Unterseite des oberen Disksubstrats 10 auf, während die Düse 24 gleichzeitig einen halbkreisförmigen Klebemittelstang 20' auf die Oberseite des unteren Disksubstrats 12 während einer Rotation der Disksubstrate 10, 12 um näherungsweise eine halbe Umdrehung in der gleichen Rotationsrichtung aufbringt. Diesbezüglich sind die Bedingungen im Hinblick auf die Höhe der Klebemittelstränge 18', 20 und dem Abstand zwischen den Disksubstraten 10, 12 ähnlich zu denjenigen der Ausführungsform gemäß Fig. 1-3, wobei es für die Klebemittelstränge 18', 20' bei der fortgesetzten Rotation der Disksubstrate 10, 12 um eine halbe Umdrehung in entgegengesetzten Richtungen möglich ist, miteinander in Kontakt zu kommen und durch eine wechselseitige Scherwirkung einen gemeinsamen, homogenen und luftblasenfreien kreisförmigen Klebemittelstrang zu bilden. Dann wird das obere Disksubstrat 10 nach unten zum unteren Disksubstrat abgesenkt und beide Disksubstrate werden rasch kurz gedreht, so dass das Klebemittel in dem kreisförmigen Klebemittelstrang rasch gleichmäßig verteilt wird, so dass es eine dünne und luftblasenfreie Klebemittelschicht mit vorbestimmter Dicke durch die Kombination der Kapillarkräfte des Klebemittels und der Zentrifugalkräfte, die darauf wirken, bildet.
  • Innerhalb des Rahmens der Erfindung ist es somit möglich, eine dünne, blasenfreie Klebemittelschicht zwischen den Disksubstraten durch Aufbringen von mehreren bogenförmigen Klebemittelsträngen mit dem gleichen Radius auf den zwei inneren Seiten der Disksubstrate zu bilden und dann die Disksubstrate zusammenzubringen und gleichzeitig diese rasch kurz zu drehen. Die Klebedüse oder -düsen können von dem Mittelloch 16 eines Disksubstrats (Fig. 1, 2) oder von der Seite von außen eingeführt werden (Fig. 4, 5). Die Düsen können radial oder tangential gerichtet sein und einen axial oder seitlich gerichteten Auslass auf weisen.

Claims (3)

1. Verfahren zum Zusammenkleben von zwei Scheibenelementen, insbesondere Substratenfür digitale Audio-, Video- oder Datendisks, wie DVDs, umfassend die Schritte:
a) Halten der zwei Scheibenelemente (10, 12) im wesentlichen horizontal und koaxial zueinander, so dass ein Spalt zwischen den Scheibenelementen gebildet wird;
b) Aufbringen eines flüssigen Klebemittels in einem inneren Bereich des Spalts in der Gestalt von mindestens einem Strang (18, 20; 18' 20') in der Umfangsrichtung auf beide der aufeinander gerichteten Seiten der zwei Scheibenelemente,
dadurch gekennzeichnet, dass
c) das Klebemittel in getrennten, kreisbogenförmigen Strängen (18, 20; 18', 20') mit dem gleichen Krümmungsradius auf die aufeinander gerichteten Oberflächen der Scheibenelemente (10, 12) und mit einer gemeinsamen Höhe (h1 + h2) der Klebemittelstränge, die größer als die Höhe (d) des Spalts zwischen den Scheibenelementen ist, aufgebracht wird;
d) die Scheibenelemente (10, 12) in bezug aufeinander um näherungsweise eine Umdrehung nach dem Aufbringen des jeweiligen Klebemittelstrangs gedreht werden, wobei ein Ende des Klebemittelstrangs auf einer Scheibenoberfläche in Kontakt mit einem Ende des Klebemittelstrangs auf der anderen Scheibenoberfläche gebracht wird, wonach
e) die Scheibenelemente (10, 12) gegeneinander gebracht werden und in Verbindung mit dem Zusammenbringen zu einer raschen Drehung gebracht werden, damit durch die Gravitationskraft des oberen Scheibenelements und die Kapillarwirkung des Klebemittels zusammen mit der Zentrifugalkraft auf letzteres während der raschen Drehung eine homogene und blasenfreie Klebemittelschicht mit vorbestimmter Dicke zwischen den Scheibenelementen gebildet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Klebemittel durch eine einzige Düse aufgebracht wird, wobei die zwei Scheibenelemente (10, 12) jeweils bis zu näherungsweise einer halben Umdrehung in entgegengesetzten Richtungen gedreht werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Klebemittel durch zwei getrennte, diametral getrennte Düsen (22, 24) aufgebracht wird, wobei die zwei Scheibenelemente (10, 12) jeweils bis zu näherungsweise einer halben Umdrehung in der gleichen Richtung gedreht werden.
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