KR100687743B1 - 지그를 이용한 초소형 광디스크의 보호층 형성 방법 - Google Patents

지그를 이용한 초소형 광디스크의 보호층 형성 방법 Download PDF

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Abstract

지그를 이용한 초소형 광디스크의 보호층 형성 방법을 제공한다. 본 발명은 바디와, 바디 내에 일정 깊이로 형성된 원통 형태의 월(wall)과, 상기 원통 형태의 월의 중심부에 위치한 핀을 포함하는 지그에 초소형 광디스크 원판을 장착한다. 이어서, 상기 지그에 장착된 광디스크 원판 상에 광경화성 물질층을 도포한다. 상기 광경화성 물질층을 평탄화 장치를 이용하여 평탄화한 후, 상기 평탄화된 광경화성 물질층을 경화시켜 광디스크 원판 상에 보호층을 형성한다. 상기 보호층이 형성된 광디스크 원판을 상기 지그에서 이탈시켜 초소형 광디스크의 보호층 형성을 완성한다. 이렇게 지그를 이용하여 보호층을 형성할 경우, 제조 공정이 간단하고 균일하게 보호층을 형성함으로써 광디스크의 제조비용을 크게 감소시킬 수 있다.

Description

지그를 이용한 초소형 광디스크의 보호층 형성 방법{Formation method of cover layer in small form factor optical disk using a jig}
도 1은 본 발명에 의한 초소형 광디스크의 보호층 형성 방법에 이용되는 지그의 제1 실시예를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 의한 초소형 광디스크의 보호층 형성 방법에 이용되는 지그의 제2 실시예를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명에 의한 초소형 광디스크의 보호층 형성 방법에 이용되는 지지의 단면도이다.
도 4 내지 도 8은 본 발명에 따라 지그를 이용한 초소형 광디스크의 보호층 형성 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
본 발명은 지그를 이용한 초소형 광디스크의 보호층 형성 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 레이저빔을 이용하여 정보를 기록, 저장 및 재생하기 위해 광디스크가 이용된다. CD, CD-R, CD-RW, 또는 DVD 계열의 고밀도 광디스크는 지름이 120mm이고 저장용량이 700 Mbyte에서 4.7 Gbyte에 이르고 있다. 이러한 고밀도 광디스크는 기록 및 재생시 사용하는 레이저빔의 스팟 크기의 감소, 트랙 피치의 감소 및 단파장 레이저 사용 등으로 실현되었다.
고밀도 광디스크에 정보를 기록하는 방법은 다음과 같은 경로를 취한다. 우선 정보저장 장치, 예컨대 광 저장 장치의 레이저 광원에서 레이저빔이 출사된 후, 상기 출사된 레이저빔은 광학계를 통과하여 광디스크를 구성하는 투명한 기판을 투과한다. 상기 투명한 기판을 투과한 레이저빔은 광 디스크의 기록층과 반응한 후에 반사층에서 반사된 후 최종적으로 포토 디텍터로 감지되는 형태를 취한다.
상기 고밀도의 광디스크를 구현하기 위해서는 단파장인 405nm의 청색광 및 높은 개구수를 갖는 대물 렌즈를 사용하는데, 상기 고밀도의 광디스크의 두께에 따라서 코마수차가 증가하여 정확한 초점을 맺지 못한다. 따라서, 정보 저장 장치에서 코마수차를 감소시키기 위해서 투명한 기판 상부에 형성되는 보호층의 두께를 100um 이내로 제안하게 되었다.
한편, 상기 광디스크의 보호층은 광디스크의 직경이 120mm인 경우에는 스핀코팅법에 의해 형성한다. 그러나 광디스크의 크기가 점차로 감소하여 초소형, 예컨대 광디스크의 직경이 28mm인 경우에는 안정적인 전단력을 형성할 수 없어 스핀코팅법으로는 보호층을 형성하기가 불가능하다.
이에 따라서, 고밀도 초소형 광디스크의 보호층 형성 방법으로 접착식으로 폴리머 필름을 광디스크 원판의 표면에 부착하는 방법이 제안되었다. 상기 폴리머 필름을 접착식으로 부착하여 보호층을 형성하는 방법은 광디스크 원판의 양면에 점착력을 갖는 얇은 접착 필름을 접착하는 공정과, 상기 접착 필름 상에 폴리머 필름을 접착시키는 공정을 포함하여 보호층을 형성한다.
그러나, 상기 폴리머 필름을 접착시켜 보호층을 형성하는 방법은 공정이 복잡하고, 접착 필름의 접착 공정과 폴리머 필름의 접착 공정 중간에 이물질이 개입되지 않도록 하는 청정 조건에서 모든 공정을 진행해야 한다. 따라서 이러한 보호층 형성 방법은 광디스크의 제조비용을 크게 증가시키게 된다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 종래와 같이 접착 방법으로 보호층을 형성하지 않고 지그를 이용한 초소형 광디스크의 보호층 형성 방법을 제공하는 데 있다.
삭제
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 지그를 이용한 초소형 광디스크의 보호층 형성 방법은 바디와, 바디 내에 일정 깊이로 형성된 원통 형태의 월(wall)과, 상기 원통 형태의 월의 중심부에 위치한 핀을 포함하는 지그에 초소형 광디스크 원판을 장착한다. 이어서, 상기 지그에 장착된 광디스크 원판 상에 광경화성 물질층을 도포한다. 상기 광경화성 물질층을 평탄화 장치를 이용하여 평탄화한 후, 상기 평탄화된 광경화성 물질층을 경화시켜 광디스크 원판 상에 보호층을 형성한다. 상기 보호층이 형성된 광디스크 원판을 상기 지그에서 이탈시켜 초소형 광디스크의 보호층 형성을 완성한다.
삭제
상기 광경화성 물질층은 스크린 프린팅법을 이용하여 도포할 수 있다. 상기 보호층은 상기 지그를 구성하는 핀의 높이와 상기 광디스크 원판의 두께의 차이에 해당하는 두께로 형성할 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 지그를 이용하여 제조 공정이 간단하게 초소형 광디스크의 보호층을 균일하게 형성하여 광디스크의 제조비용을 크게 감소시킬 수 있다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 다음에 예시하는 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시예에 한정되는 것은 아니고, 서로 다 른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 본 발명의 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되어지는 것이다. 도면에서 막 또는 영역들의 크기 또는 두께는 명세서의 명확성을 위하여 과장되어진 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 초소형 광디스크의 보호층 형성 방법에 이용되는 지그의 제1 실시예를 도시한 사시도이다.
구체적으로, 본 발명의 초소형 광디스크 보호층 형성 방법에 이용되는 지그(100)는 바디(102)와, 상기 바디(102) 내에, 표면이 노출되고 일정 깊이 및 일정 직경으로 광디스크 원판(미도시)이 장착되는 원통 형태의 복수개의 월들(wall, 104)을 포함한다. 상기 바디(100)는 금속 물질로 구성한다.
상기 개개의 월(104) 내에는 보호층 형성시 기판 상에 반사층, 염료층 또는 금속층 등을 포함하는 광디스크 원판(미도시)이 장착된다. 상기 월(104)의 직경은 광디스크 원판의 직경, 예컨대 28mm와 동일하게 구성한다. 상기 월(104)의 상부 표면은 상기 바디(102)의 상부 표면과 일치한다. 다시 말해, 상기 원통 형태의 월(104)의 상부 표면은 상기 바디(102)의 상부 표면과 동일면으로 구성한다. 상기 월(104)의 바닥(106)은 상기 바디(102) 내에 일정 깊이로 형성된다. 상기 월(104)의 깊이는 광디스크 원판의 두께보다 깊게 구성한다.
상기 원통 형태의 월(104) 내부에는 핀(108)이 위치한다. 상기 핀(108)은 상기 월(104)의 중심에 위치한다. 상기 핀(108)은 광디스크 원판의 중심홀(관통홀)과 결합하는 부분이다. 상기 핀(108)의 높이는 상기 월(104)의 높이와 일치하게 구성 한다. 상기 핀(108)의 직경은 광디스크 원판의 중심홀과 동일한 직경으로 구성한다. 이에 따라, 상기 월(104) 내부에는 상기 핀(108)을 이용하여 내부에 중심홀을 갖는 광디스크 원판이 장착된다. 월(104) 내부에 장착된 광디스크 원판 상에는 후에 설명하는 바와 같이 보호층을 간단하면서도 균일도가 높게 형성될 수 있다.
도 2는 본 발명에 의한 초소형 광디스크의 보호층 형성 방법에 이용되는 지그의 제2 실시예를 도시한 사시도이다.
구체적으로, 본 발명에 의한 초소형 광디스크의 보호층 형성 방법에 이용되는 지그(100)의 제2 실시예는 광디스크 원판이 장착되는 월(104)이 병렬로 구성된 것을 제외하고는 제1 실시예와 구조 및 효과면에서 동일하다. 도 2에서, 도 1과 동일한 참조번호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 초소형 광디스크의 보호층 형성 방법에 이용되는 지그(100)의 제2 실시예는 가로 방향 및 세로 방향으로 각각 광디스크 원판이 장착되는 원통 형태의 월(104)이 병렬적으로 형성되어 있어 대량의 초소형 광디스크 보호층을 형성할 수 있다.
도 3은 본 발명에 의한 초소형 광디스크의 보호층 형성 방법에 이용되는 지지의 단면도이다.
구체적으로, 도 3은 편의상 도 1 및 도 2에 도시한 지그의 월 하나의 단면도를 나타낸다. 지그(100)는 앞서 설명한 바와 같이 바디(102)와, 상기 바디(102) 내에, 표면이 노출되고 일정 깊이 및 일정 직경으로 광디스크 원판(미도시)이 장착되는 원통 형태의 월(wall, 104)을 포함한다. 상기 월(104) 내에는 보호층 형성시 광 디스크 원판이 장착된다. 상기 광디스크 원판에는 기판 상에 반사층, 염료층 또는 금속층 등이 형성되어 있다. 상기 월(104)의 직경(d1)은 광디스크 원판의 초소형 직경, 예컨대 28mm와 동일하게 구성한다. 상기 월(104)의 바닥(106)은 상기 바디(102) 내에 일정 깊이로 형성된다. 상기 월(104)의 깊이(d2)는 광디스크 원판의 두께보다 조금 깊게 적절하게 구성할 수 있다.
상기 원통 형태의 월(104) 내부의 중심부에는 핀(108)이 위치한다. 상기 핀(108)은 광디스크 원판의 중심홀과 결합하는 부분이다. 상기 핀(108)의 높이(h1)는 상기 월(104)의 높이(깊이, d2)와 일치되게 구성한다. 상기 핀(108)은 직경(d3) 및 높이(h2)의 상단부(108a)와 직경(d4) 및 높이(h3)의 하단부(108b)로 구성된다.
특히, 상기 핀(108)의 하단부(10b)는 상단부(108a) 보다 직경은 크고 높이는 낮게 형성되어 있다. 상기 핀(108)의 구조는 광디스크를 구성하는 금속 허브에 맞추어진다. 상기 핀(108)에 대응되기 위한 광디스크 원판은 후술하는 바와 같이 표면에 리세스부를 갖게 되고, 상기 리세스부 및 중심홀에 금속 허브가 장착된다. 월(104) 내부에는 광디스크 원판이 장착된 후, 보호층이 형성된다.
도 4 내지 도 8은 본 발명에 따라 지그를 이용한 초소형 광디스크의 보호층 형성 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 4 내지 도 8에서, 도 1 내지 도 3과 동일한 참조번호는 동일한 부재를 나타낸다. 그리고, 도 4 내지 도 8은 편의상 초소형 디스크 하나에 보호층 형성하는 방법을 설명한 것이다. 따라서, 도 4는 도 1 내지 도 3의 지그(100)의 월(104)은 하나만을 나타낸 것이다.
도 4를 참조하면, 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이 초소형 광디스크의 보호층 형성을 위한 지그(100)를 준비한다. 상기 보호층 형성용 지그(100)에 초소형 광디스크 원판(200)을 삽입하여 부착한다. 상기 보호층 형성용 지그(100)에 광디스크 원판(200)의 부착하는 방식은 진공 흡착 방식을 이용한다.
상기 광디스크 원판(200)은 앞서 설명한 바와 같이 내부에 반사층, 염료층 또는 금속층 등이 포함되어 있다. 상기 지그(100)는 앞서 설명한 바와 같이 바디(102)와, 상기 바디(102) 내에, 표면이 노출되고 일정 깊이 및 일정 직경으로 광디스크 원판(200)이 장착되는 원통 형태의 월(wall, 104)과, 상기 월(108) 내의 중심부에 위치하는 핀(108)을 포함한다.
따라서, 상기 광디스크 원판(200)의 중심홀이 핀(108)에 끼워지면서 상기 광디스크 원판(200)은 월(104) 내에 삽입되어 장착된다. 상기 핀(108)의 높이(h1)가 상기 광디스크(200)의 두께(h4)보다 조금 두껍기 때문에, 상기 핀(108)은 상기 광디스크 원판(200)의 표면보다 높이(h5)만큼 돌출된 형태가 된다. 상기 핀(108)의 높이와 상기 광디스크 원판(200)의 두께의 차이, 즉 h5의 높이가 후에 보호층의 두께가 된다. 상기 h4의 두께는 대략 0.6mm 정도로 형성되며, 상기 h5 두께는 대략 0.1mm 내로 형성된다.
도 5를 참조하면, 상기 지그(100)의 월(104) 내에 삽입된 초소형 광디스크 원판(200) 상에 스크린 프린팅법을 사용하여 광경화성 물질층(202)을 도포한다. 상기 광경화성 물질층(202)은 스크린 프린팅법을 이용하여 도포하기 때문에 상기 광디스크 원판(200)의 표면상에 매우 두껍고 균일하지 않게 형성된다. 상기 광경화 성 물질층(202)은 통상 투명 레커(lacquer)를 사용한다.
상기 광경화성 물질층(202)은 후에 평탄화되어 초소형 광디스크의 보호층이 된다. 다시 말해, 상기 광경화성 물질층(202)은 초소형 광디스크의 기록 밀도를 높이며 초소형 광디스크를 외부 이물질의 접촉이나 충격으로부터 보호하는 역할을 수행한다.
도 6을 참조하면, 광디스크 원판(200) 상에 도포된 광경화성 물질층(202)을 평탄화 장치(204)를 이용하여 평탄화하여 보호층(206)을 형성한다. 상기 평탄화 장치(204)는 광디스크 원판(200) 상에 도포된 광경화성 물질층(202)을 상기 지그(100)의 표면과 일치되도록 평탄화함과 아울러 불필요한 광경화성 물질층(202)을 제거하는 역할을 수행한다. 다시 말해, 상기 평탄화 장치(204)는 지그(100)의 표면 좌측에서 우측으로 일정하게 이동하면서 상기 광경화성 물질층(202)을 제거한다. 상기 광경화성 물질층(202)을 평탄화하면 광디스크 원판(200)의 표면상에 균일한 높이의 보호층(206)이 형성된다.
도 7을 참조하면, 상기 광디스크 원판(200) 상에 도포된 광경화성의 보호층(206)을 경화시킨다. 상기 광경화성 보호층의 경화는 150 내지 200℃에서 수행한다. 이에 따라, 상기 지그(100)의 월(104) 내에 장착된 광디스크 원판(200) 상에 균일한 보호층(206)이 형성된다. 앞서 설명한 바와 같이 보호층(206)의 표면은 지그(100)의 월(104)의 표면과 동일하게 형성된다.
도 8을 참조하면, 표면에 보호층(206)이 형성된 광디스크 원판(200)을 지그로부터 이형(이탈)시킨다. 이렇게 되면, 디스크 원판(200)과 상기 디스크 원판 (200) 상에 보호층(206)이 형성된 광디스크(210)가 완성된다. 상기 광디스크(210)의 중심홀(212) 및 리세스부(214)에는 금속 허브(미도시)가 장착 및 부착된다. 상기 금속 허브로 인해 정보 저장기에서 광디스크(210)가 원활하게 회전하여 정보를 기록하거나 읽어들인다.
상술한 바와 같이 본 발명은 지그를 사용하여 초소형 광디스크의 보호층을 형성한다. 상기 지그는 바디와, 상기 바디 내에 일정 깊이로 광디스크 원판이 장착되는 원통 형태의 월(wall)과, 상기 원통 형태의 월의 중심부에 위치하고 광디스크 원판의 중심홀과 결합될 수 있는 핀을 포함한다.
상기 지그를 사용하게 되면 종래와 같이 접착 필름의 접착 공정 및 폴리머 필름의 접착 공정을 하지 않고 간단하게 균일한 보호층을 형성할 수 있다. 물론, 접착 필름의 접착 공정 및 폴리머 필름의 접착 공정 등을 모두다 청정 조건에서 수행하지 않아도 되기 때문에 광디스크의 제조비용을 크게 감소시킬 수 있다.
삭제
본 발명은 초소형 광디스크 보호층을 형성할 때 지그를 이용하기 때문에 매우 간단한 공정으로 균일하고 평탄하게 보호층을 형성할 수 있다.
그리고, 본 발명은 초소형 광디스크의 보호층을 형성할 때 상기 지그의 월을 병렬로 구성할 경우 단시간내에 대량으로 초소형 광디스크의 보호층을 형성할 수 있다.

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 바디와, 바디 내에 일정 깊이로 형성된 원통 형태의 월(wall)과, 상기 원통 형태의 월의 중심부에 위치한 핀을 포함하는 지그에 초소형 광디스크 원판을 장착하는 단계;
    상기 지그에 장착된 광디스크 원판 상에 광경화성 물질층을 도포하는 단계;
    상기 광경화성 물질층을 평탄화 장치를 이용하여 평탄화하는 단계;
    상기 평탄화된 광경화성 물질층을 경화시켜 상기 광디스크 원판 상에 보호층을 형성하는 단계; 및
    상기 보호층이 형성된 광디스크 원판을 상기 지그에서 이탈시키는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 초소형 광디스크의 보호층 형성 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 광경화성 물질층은 스크린 프린팅법을 이용하여 도포하는 것을 특징으로 하는 초소형 광디스크의 보호층 형성 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 광경화성 물질층은 투명 레커(lacquer)를 이용하는 것을 특징으로 하는 초소형 광디스크의 보호층 형성 방법.
  8. 삭제
  9. 제5항에 있어서, 상기 보호층은 상기 지그를 구성하는 핀의 높이와 상기 광디스크 원판의 두께의 차이에 해당하는 두께로 형성하는 것을 특징으로 하는 초소 형 광디스크의 보호층 형성 방법.
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