KR100379401B1 - 자외선 발생장치 - Google Patents

Abstract

고밀도 광디스크의 접합시 사용되는 자외선 발생장치에 관한 것으로, 자외선을 발생하는 램프와, 자외선이 외부로 방출되는 램프의 앞부분에 형성되는 투명판과, 램프와 투명판 사이에 형성되어 자외선을 투과시키는 자외선 투과막과, 램프의 뒷부분에 형성되어 자외선을 반사하고 내부의 열을 외부로 방출하는 열 방출막으로 구성하여, 열을 발생시키는 적외선 및 가시광선을 외부로 방출하고, 자외선만을 접착하고자 하는 대상물에 조사하여 공정의 신뢰성 및 생산성을 향상시킬 수 있다.

Description

자외선 발생장치{apparatus for generating ultraviolet rays}

본 발명은 자외선 발생장치에 관한 것으로, 고밀도 광디스크의 접합시 사용되는 자외선 발생장치에 관한 것이다.

최근 DVD(digital versatile disc) 규격이 제안, 표준화되면서 DVD-ROM, DVD-RAM, DVD-R, DVD-RW 등 다양한 제품이 출시되었다.

이들 DVD 제품들은 단면 단층막(single-sided single layer) 기준으로, 그 용량이 약 4.7 기가바이트(giga-bytes, GB)이다.

이는 VHS급 화질로 약 두 시간 분량의 영화를 저장할 수 있는 용량으로 보급이 확대될 전망이다.

이들 광 저장매체는 정보를 담고 있는 두께가 약 0.6mm인 두 장의 투명한 고분자 기판을 서로 맞붙여 전체 두께가 약 1.2mm이고, 그 지름이 12cm인 디스크 형상이다.

광 저장매체는 정보를 담고 있는 0.6mm의 투명 기판과, 0.6mm의 더미 기판과, 이들 두 기판을 접착시키기 위한 접착제층으로 구성된다.

그러나, 광 저장매체는 기판의 두께가 두꺼울수록 코마 수차(comma aberration)의 발생정도가 현저히 증가하고, 기판 표면에 묻은 먼지 등에 의한 신호 열화의 지속시간이 길어져 포커스 조절(focus control)이나 트래킹 조절(tracking control)이 매우 어려워지는 문제점이 있었다.

그러므로, 최근에는 약 0.1mm의 얇은 기판을 이용하는 기술이 제안되어 코마 수차의 발생 정도를 최소화하고 고밀도와 전송속도를 높여 기존의 문제점들을 해결하였다.

그러나, 이러한 기술은 기판이 너무 얇아 기존의 접합 방법으로 두 기판을 접합할 경우에 생산성이 크게 떨어지는 문제점이 있었다.

기존의 접합 방법은 접합시키려는 두 장의 기판 위에 각각 자외선 경화 수지를 스핀 코팅하고, 이 들을 접합시킨 다음, 자중 혹은 추가적으로 기판 전면을 눌러 자외선 경화수지가 두 기판 계면 전면에 골고루 퍼지도록 한다.

이어, 접합된 두 기판은 자외선 경화기를 통과하는데, 자외선 경화기는 자외선을 조사하여 자외선 경화수지를 경화시킨다.

하지만, 도 1에 도시된 바와 같이 자외선을 조사할 때에 지외선 경화기의 램프에서는 자외선 이외에 가시광선과 적외선도 함께 나오게 된다.

이들 가시광선과 적외선은 기판 지지부나 용기(chamber) 등에 흡수되어 온도를 상승시킨다.

이와 같이 자외선 조사과정에서 발생한 온도 상승은 기판을 변형시키는 원인이 되는데, 얇은 기판일수록 변형되는 정도가 더욱 크다.

또한, CD-R이나 DVD-R과 같은 기록막으로 다이(dye)를 사용하는 경우에 기록막이 가시광선과 반응해서 결함을 일으키거나 기록막에 얼룩을 발생시킬 수 있다.

본 발명의 목적은 이러한 문제들을 해결하기 위한 것으로, 자외선 경화수지를 이용하여 얇은 막을 접착시키는 과정에서, 자외선을 조사할 때에 발생하는 온도 상승을 억제시킬 수 있는 자외선 발생장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 고밀도 광디스크 제작시 기판의 변형을 억제하여 접착의 신뢰성과 생산성을 향상시킬 수 있는 자외선 발생장치를 제공하는데 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 자외선 발생장치를 보여주는 도면

도 2는 본 발명에 따른 자외선 발생장치를 보여주는 도면

본 발명에 따른 자외선 발생장치는 자외선을 발생하는 램프와, 자외선이 외부로 방출되는 램프의 앞부분에 형성되는 투명판과, 램프와 투명판 사이에 형성되어 자외선을 투과시키는 자외선 투과막과, 램프의 뒷부분에 형성되어 자외선을 반사하고 내부의 열을 외부로 방출하는 열 방출막으로 구성된다.

여기서, 투명판은 석영으로 형성되고, 자외선 투과막은 자외선을 투과시키고 적외선 및 가시광선은 차단하도록 Ag, Ta, Ti, Zr, Yb 중 어느 하나이거나 그들의 합금 또는 그들의 적층막으로 형성된다.

그리고, 열 방출막은 자외선은 반사시키고 적외선 및 가시광선은 투과시키는 제 1 막과, 상기 제 1 막으로부터 투과된 적외선 및 가시광선을 흡수하여 그에 따라 발생된 열을 외부로 방출하는 제 2 막으로 구성되는데, 제 1 막은 Br, Zn, Eu, Sr 중 어느 하나이거나 그들의 합금 또는 그들의 적층막으로 형성되고, 제 2 막은 Au, Al, Ag 중 어느 하나이거나 그들의 합금 또는 그들의 적층막으로 형성된다.

그러나, 열 방출막은 경우에 따라 자외선은 반사시키고 적외선 및 가시광선은 투과되도록 Br, Zn, Eu, Sr 중 어느 하나이거나 그들의 합금 또는 그들의 적층막으로 이루어진 하나의 막으로 형성될 수도 있다.

그리고, 열 방출막 상부에는 열을 외부로 방출시키는 냉각장치가 형성되어 내부의 열을 외부로 신속하게 방출시킬 수 있다.

이와 같이, 구성되는 본 발명의 자외선 발생장치는 열을 발생시키는 적외선 및 가시광선을 외부로 방출하고, 자외선만을 접착하고자 하는 대상물에 조사하여 공정의 신뢰성 및 생산성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 다른 목적, 특징 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 자외선 발생장치를 보여주는 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 자외선을 발생하는 램프가 형성되어 있고, 대상물에 자외선을 조사하기 위해 자외선이 외부로 방출되는 램프의 앞부분에는 석영으로 이루어진 투명판이 형성된다.

여기서, 램프는 아크(arc) 방식이나 또는 마이크로웨이브(microwave) 방식을사용한다.

그리고, 램프와 투명판 사이에는 자외선을 투과시키는 자외선 투과막이 형성되고, 램프의 뒷부분에는 자외선을 반사하고 내부의 열을 외부로 방출하는 열 방출막이 형성되어 있다.

여기서, 자외선 투과막은 자외선을 투과시키고 열을 발생하는 원인이 되는 적외선 및 가시광선 등을 차단하기 위한 것으로, Ag, Ta, Ti, Zr, Yb 등으로부터 선택된 물질 중 어느 하나, 또는 그들의 합금으로 이루어진 단일막이거나, 또는 그들을 적층한 적층막으로 이루어질 수도 있다.

또한, 열 방출막은 자외선을 장치 내부로 다시 반사시키고 열을 발생하는 원인이 되는 적외선 및 가시광선을 외부로 투과시키기 위한 것으로, Br, Zn, Eu, Sr 등으로부터 선택된 물질 중 어느 하나, 또는 그들의 합금으로 이루어진 단일막이거나, 또는 그들을 적층한 적층막으로 이루어질 수도 있다.

하지만, 열 방출막을 적외선 및 가시광선을 외부로 투과시키는 것만으로는 내부의 열 방출이 원할하지 못하므로, 도 2에 도시된 바와 같이 이중막을 사용한다.

즉, 열 방출막을 자외선은 반사시키고 적외선 및 가시광선은 투과시키는 제 1 막을 형성하고, 제 1 막 위에 가시광과 적외선에 대한 흡수성이 우수하고 열전도성이 우수한 제 2 막을 형성한다.

여기서, 제 2 막은 제 1 막으로부터 투과된 적외선 및 가시광선을 흡수하여 그에 따라 발생된 열을 외부로 방출하기 위한 것으로, Au, Al, Ag 등으로부터 선택된 물질 중 어느 하나, 또는 그들의 합금으로 이루어진 단일막이거나, 또는 그들을 적층한 적층막으로 이루어질 수도 있다.

또한, 경우에 따라서는 열 방출막 상부에 냉각수나 냉각 공기 등을 순환시킴으로써 열을 강제로 외부에 방출시키는 냉각장치를 더 형성할 수도 있다.

이러한 냉각장치를 사용하면 많은 열을 신속하게 외부로 방출할 수 있는 효과가 있다.

이와 같이, 구성된 본 발명의 자외선 발생장치를 일 예로 디스크의 기판 접착 공정에 이용하면 상당한 효과를 거둘 수 있다.

앞서 설명한 종래 기술에서는 두 장 혹은 그 이상의 얇은 기판을 자외선 경화수지를 이용하여 접착시키는 과정에서 자외선을 조사할 때에 발생하는 온도 상승을 억제할 수 있다.

즉, 도 1에 도시된 바와 같이 종래의 자외선 발생장치는 자외선을 발생하는 램프에서 자외선 이외에 열을 발생하는 가시광선과 적외선도 동시에 방출되기 때문에 기판 접착 공정시에 온도 상승으로 인한 기판의 변형을 초래하여 두 기판의 접착이 어려웠다.

하지만, 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명은 열을 발생하는 가시광선 및 적외선은 외부로 방출하고 자외선만을 방출하므로 고밀도 광디스크의 기판 접착 공정시에 온도 상승으로 인한 기판 변형을 억제하여 접착 공정에 대한 신뢰성과 생산성을 향상시킨다.

본 발명의 자외선 발생장치를 이용한 디스크의 접착 공정을 설명하면 다음과같다.

먼저, 도 2에 도시된 바와 같이 스핀들(spindle)에 의해 고정된 지지부(도시하지 않음) 위에 자외선 경화수지로 접착된 2장의 기판을 올린다.

그리고, 진공으로 기판을 견고하게 일시적으로 고정시킨 다음, 스핀들을 회전시키면 지지부에 고정된 기판이 회전하게 된다.

이어, 기판의 회전과 동시에 자외선 발생장치의 램프로부터 빛이 발생된다.

램프에서 발생된 빛 중에서, 자외선은 자외선 투과막을 거쳐 투명판을 투과하여 기판에 조사되고, 적외선 및 가시광선은 자외선 투과막을 투과하지 못하고 반사되어 램프의 뒤쪽에 있는 열 방출막을 통해 방출된다.

여기서, 적외선 및 가시광선은 열 방출막을 투과하여 공기 중에 방출될 수 있거나, 또는 적외선 및 가시광선은 열 방출막에 흡수되어 발생된 열을 냉각장치에 의해 외부로 강제 방출될 수도 있다.

그리고, 열 방출막에 의해 반사된 자외선은 다시 램프의 앞쪽에 있는 자외선 투과막 및 투명판을 거쳐 기판으로 조사된다.

이와 같이, 기판 온도 상승의 원인이 되는 가시광선 및 적외선을 차단하여 외부로 방출하고 자외선만을 기판에 조사함으로써, 온도 상승에 의한 기판 변형을 억제하여 접착의 신뢰성과 생산성을 향상시킨다.

여기서는 일예로 본 발명을 디스크의 본딩 공정에 적용하는 것만을 설명하였지만, 본딩 공정에서 접착하고자 하는 대상물의 온도 상승이 문제가 되는 다른 시스템에도 모두 적용이 가능하다.

본 발명은 본딩 공정 중에서 자외선 조사시에 가시광선과 적외선을 차단하고 자외선만을 조사함으로써, 접착하고자하는 대상물의 변형을 방지하여 본딩에 있어서의 접착의 신뢰성과 생산성을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 냉각장치를 추가로 설치하여 적외선 및 가시광선으로 인해 발생된 열을 신속하게 외부로 방출시킬 수 있는 효과가 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

Claims (3)

1. 자외선을 발생하는 램프;

   상기 자외선이 외부로 방출되는 상기 램프의 앞부분에 형성되는 투명판;

   상기 램프와 투명판 사이에 형성되어 상기 자외선을 투과시키고 적외선 및 가시광선을 차단하도록 Ag, Ta, Ti, Zr, Yb 중 어느 하나이거나 그들의 합금 또는 그들의 적층막으로 형성되는 자외선 투과막; 그리고,

   상기 램프의 뒷부분에 형성되어 상기 자외선을 반사하고 내부의 열을 외부로 방출하는 열 방출막을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자외선 발생장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 열 방출막은

   상기 자외선은 반사시키고 적외선 및 가시광선은 투과되도록 Br, Zn, Eu, Sr 중 어느 하나이거나 그들의 합금 또는 그들의 적층막으로 형성되는 제 1 막과,

   상기 제 1 막으로부터 투과된 적외선 및 가시광선을 흡수하여 그에 따라 발생된 열을 외부로 방출하도록 Au, Al, Ag 중 어느 하나이거나 그들의 합금 또는 그들의 적층막으로 형성되는 제 2 막으로 구성되는 것을 특징으로 하는 자외선 발생장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 열 방출막은 상기 자외선은 반사시키고 적외선 및 가시광선은 투과되는 막으로 이루어지며, 그 막은 Br, Zn, Eu, Sr 중 어느 하나이거나 그들의 합금 또는 그들의 적층막인 것을 특징으로 하는 자외선 발생장치.