專利名稱:藍(lán)光光盤讀取層的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于藍(lán)光光盤的旋涂固化技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種藍(lán)光光盤的紫外線固化裝置以及由紫外線固化裝置組成的旋涂固化系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及了一種藍(lán)光光盤的旋涂固化工藝的應(yīng)用。
背景技術(shù):
藍(lán)光光盤由于容量比較大,越來越被人們用作存儲大量信息的載體。由于藍(lán)光光盤的金屬反射層的輕微損傷都會造成數(shù)據(jù)讀取的錯誤,從而造成存儲數(shù)據(jù)的丟失。輕微損傷主要來自外界環(huán)境(保存、運行過程中)對金屬反射層的影響,如空氣中濕度、溫度都可能使該金屬銹蝕、氧化甚至缺失,從而造成數(shù)據(jù)讀取的困難。對藍(lán)光光盤的金屬反射層進(jìn)行涂布保護(hù)膠,通過形成一層致密的交聯(lián)涂層來阻止空氣中的水、氧氣及離子滲透到金屬膜表面,避免電化學(xué)腐蝕的發(fā)生,防止金屬膜被破壞。
藍(lán)光光盤的盤片在濺鍍反射層后,下一步工藝是旋涂uv保護(hù)膠或上漆。
保護(hù)膠防止了金屬層發(fā)生化學(xué)反應(yīng),也防止金屬層的物理損壞。保護(hù)膠工藝由
兩個主要步驟組成旋涂保護(hù)膠和UV處理。
藍(lán)光光盤作為DVD下一代光盤格式。藍(lán)光光盤的直徑為12cm,和普通光盤(CD)及數(shù)碼光盤(DVD)的尺寸一樣。這種光盤采用MPEG-2壓縮技術(shù),利用405nm藍(lán)色激光在單面單層光盤上可以錄制長達(dá)27GB的視頻數(shù)據(jù),比現(xiàn)有的DVD的容量大5倍以上(DVD的容量一般為4. 7GB),更可錄制13小時普通電視節(jié)目或2小時髙清晰度電視節(jié)目。當(dāng)然,這只是單層容量,雙層更可以達(dá)到46或54GB容量,足夠刻錄一個長達(dá)8小時的髙清晰電影。而容量為100或200GB的,分別是4層及8層。由于藍(lán)光光盤具有這樣的存儲能力,目前它的研究為人所重視。
藍(lán)光光盤采用的方案是將其光傳輸層的厚度定義為O.lmm,將完成O.lmm的光傳輸層的工藝稱為藍(lán)光工藝。傳統(tǒng)的O.lmm的光傳輸層成型的生產(chǎn)工藝是旋涂固化技術(shù)。應(yīng)用旋涂固化工藝技術(shù)的過程中,基片被固定在旋轉(zhuǎn)臺上,在基片上滴上保護(hù)膠,然后轉(zhuǎn)動基片,通過離心力把保護(hù)膠甩開,從而在
4基片表面形成膜層。在形成膜層后采用在光盤上涂布紫外線硬化粘合劑,然后蓋上PC底板,再經(jīng)紫外線照射粘合的方法。但是,用這種技術(shù)旋涂出來的膠
層涂布后涂布的厚度不均勾,在基片的外圍區(qū)域會疊加形成一圈小山丘。這個山丘會影響信號在該區(qū)域的讀寫。
同時,由于小山丘具有比較厚的厚度,這種較厚的小山丘通常通過紫
外線固化處理,紫外線(uv)固化是在特殊配方的樹脂中加入光引發(fā)劑(或光敏劑),uv涂料經(jīng)紫外線輻射后,經(jīng)過吸引uv光固化設(shè)備中的髙強(qiáng)度紫外
光后,產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),涂料中光引發(fā)劑被引發(fā),從面產(chǎn)生游離子基或離子,這些游離基或離子與預(yù)聚體或不飽和單體中的雙鍵起交聯(lián)反應(yīng),形成單體基團(tuán),
從而引發(fā)聚合、交聯(lián)和接枝反應(yīng),使uv涂料在數(shù)秒內(nèi)(不等)由液態(tài)轉(zhuǎn)化為固態(tài)。此變化過程即稱之為uv固化,但此過程并未結(jié)束,其還有一個后固化過程,所以檢測固化后產(chǎn)品的質(zhì)量,需在固化后5分種后進(jìn)行。但現(xiàn)有技術(shù)中
在進(jìn)行紫外線固化之后會產(chǎn)生較大程度的收縮,從而使得加工完成之后的盤片變形翹曲增大,數(shù)據(jù)差錯率大大增加。而且,由于現(xiàn)有技術(shù)中紫外線固化裝置的紫外線照射裝置為點陣式照射裝置,如面光源紫外固化裝置或線光源紫外固化裝置,這些使用時盤片整體進(jìn)行固化,即包括對未勻散開的小山丘也進(jìn)行固化,使得固化后的光盤數(shù)據(jù)誤差率增大。本發(fā)明由此而來。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種藍(lán)光光盤讀取層的制造方法,解決了現(xiàn)有技術(shù)中藍(lán)光光盤的保護(hù)膠固化效果差、盤面出現(xiàn)固化后的翹曲變化等問題。為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的這些問題,本發(fā)明提供的技術(shù)方案是-
一種藍(lán)光光盤讀取層的制造方法,其特征在于所述方法包括以下步驟
通過機(jī)械操作手向轉(zhuǎn)臺提供藍(lán)光光盤基片并為轉(zhuǎn)臺的定位銷所限位固
定;
注膠裝置的注膠部位移動到藍(lán)光光盤基片內(nèi)圈慢速注膠;提高轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)速進(jìn)行快速勻膠;
減慢轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)速;在慢速旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺的同時,紫外線照射裝置對保護(hù)膠進(jìn)行紫外線固化;機(jī)械操作手移除藍(lán)光光盤基片并循環(huán)。
優(yōu)選的,所述的方法中注膠位置的注膠部位處于藍(lán)光光盤基片內(nèi)圈直徑
522mm處慢速注膠。
優(yōu)選的,所述方法中注膠所用的保護(hù)膠選自紫外線硬化樹脂、紫外線硬 化粘合劑。
優(yōu)選的,所述方法中紫外線固化時,轉(zhuǎn)臺慢速轉(zhuǎn)動,紫外線沿半徑方向 垂直照射固化。
優(yōu)選的,所述的紫外線照射裝置為UV燈。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種藍(lán)光光盤旋涂固化系統(tǒng),其特征在于所 述的系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)臺、注膠裝置和紫外線固化裝置;所述注膠裝置、紫外線固 化裝置設(shè)置在轉(zhuǎn)臺上,其注膠部位和照射裝置與轉(zhuǎn)臺垂直設(shè)置,轉(zhuǎn)臺中心設(shè) 置有固定藍(lán)光光盤的定位銷;所述紫外線固化裝置,包括旋轉(zhuǎn)軸、紫外線照 射裝置,通過旋轉(zhuǎn)軸將所述紫外線照射裝置旋轉(zhuǎn)設(shè)置在紫外線控制裝置上, 所述紫外線照射裝置與藍(lán)光光盤的基片相向設(shè)置,且作為所述紫外線照射裝 置的光源為可平移的單個紫外線光源。
優(yōu)選的,所述的系統(tǒng)包括機(jī)械操作手、清潔裝置、儲料裝置,所述儲料 裝置通過機(jī)械操作手向轉(zhuǎn)臺輸送光儲存體基片,所述清潔裝置設(shè)置在系統(tǒng)的 一側(cè),并對光盤基片進(jìn)行清潔處理。
優(yōu)選的,所述的注膠裝置、紫外線固化裝置、機(jī)械操作手為三軸伺服 Motion系統(tǒng)所控制啟動。
優(yōu)選的,所述的旋轉(zhuǎn)軸設(shè)置在藍(lán)光光盤基片的垂直方向上,并垂直方向 移動。
優(yōu)選的,所述的紫外線控制裝置為三軸伺服Motion系統(tǒng),所述三軸伺 服Motion系統(tǒng)控制紫外線照射裝置的平移和垂直移動以及紫外線照射裝置 處于照射狀態(tài)或待機(jī)狀態(tài)。
如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員了解的那樣,為了使藍(lán)光光盤的光傳輸層由里到 外均勻涂布,厚度變化小,注膠位置必須從盤片圓心處起始注膠,膠水 在盤片高速旋轉(zhuǎn)的過程中,向外甩出時被均勻涂布在盤片的表面。 優(yōu)選的,本發(fā)明的藍(lán)光光盤的光傳輸層的成型工藝具體包括 第一步是基片被放置在伺服旋涂電機(jī)的旋涂托盤上,基片通過托盤中 心的定位銷被固定,并通過真空吸附在托盤上。第二步,注膠針頭移動到約22mm直徑附近,基片開始慢速旋轉(zhuǎn),注 膠閥同時被啟動打開,保護(hù)膠通過針頭注射在盤片上,由于旋轉(zhuǎn)離心力作 用,膠水沿盤片中心向外流出。
第三步,伺服電機(jī)加速至髙轉(zhuǎn)速,視厚度要求、保護(hù)膠黏滯度等因素 來決定具體的轉(zhuǎn)速,并保持一定旋涂時間,從而形成一定厚度的保護(hù)膠層。
第四步,將轉(zhuǎn)速減慢至低速,打開UV燈,UV燈沿半徑方向通過 伺服馬達(dá)控制移動垂直照射盤片,將未固化的UV膠由里到外,都受到燈 的輻射而固化。這樣就保證了不會在盤片停止旋轉(zhuǎn),以及在搬運過程中因未 固化而流動變形。
第五步,盤片停止轉(zhuǎn)動,機(jī)械手將盤片從旋轉(zhuǎn)托盤上取走,送到下一 燈單元進(jìn)行進(jìn)一步固化或下一工藝操作站。同時,另一張新基片又被放置 于旋涂托盤上。
本發(fā)明的有益效果在于
1、 本發(fā)明技術(shù)方案的紫外線固化裝置中采用可移動的單個光源作為光 源,可以實現(xiàn)藍(lán)光光盤的保護(hù)膠選擇性固化,對勻膠效果不好、還是小山丘 形狀的保護(hù)膠暫時不進(jìn)行固化,在藍(lán)光光盤的旋轉(zhuǎn)中,隆起的小山丘均勻涂 布后再進(jìn)行固化;面光源紫外線固化裝置和線光源紫外線固化裝置只能對光 盤的扇面區(qū)域整體固化,不能達(dá)到點光源的效果。
2、 本發(fā)明技術(shù)方案中采用三軸伺服MOTION控制系統(tǒng)的紫外線固化裝 置,可以達(dá)到實現(xiàn)三軸聯(lián)動,通過計算機(jī)終端對整個藍(lán)光光盤進(jìn)行操作,實 現(xiàn)操作的自動化。
3、 本發(fā)明技術(shù)方案中由于慢速旋轉(zhuǎn)的同時對未固化的保護(hù)膠進(jìn)行紫外 線照射固化,減少了保護(hù)膠的厚度不均勻等現(xiàn)象,使得保護(hù)膠的厚度比較均 勻,其厚度的不均勻性限制在5jim之內(nèi)。
下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述
圖1為本發(fā)明實施例的藍(lán)光光盤旋涂固化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明實施例紫外線固化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中1為轉(zhuǎn)臺,2為注膠裝置,3為紫外線固化裝置,4為機(jī)械操作手,5為操作手控制電機(jī),6為清潔裝置,7為儲料裝置。
11為定位銷;31為紫外線照射裝置,32為旋轉(zhuǎn)軸,33為三軸伺服Motion 系統(tǒng)。
具體實施例方式
為了更詳盡的表述上述發(fā)明的技術(shù)方案,以下本發(fā)明人列舉出具體的實 施例來明技術(shù)效果;需要強(qiáng)調(diào)的是,這些實施例是用于說明本發(fā)明而不限于 限制本發(fā)明的范圍。
實施例藍(lán)光光盤旋涂固化系統(tǒng)和藍(lán)光光盤傳輸層的制備
如圖1和圖2,該藍(lán)光光盤旋涂固化系統(tǒng),包含紫外線固化裝置3、轉(zhuǎn) 臺l、注膠裝置2、機(jī)械操作手4、清潔裝置6、儲料裝置7;注膠裝置、紫 外線固化裝置設(shè)置在轉(zhuǎn)臺上,其注膠部位和照射裝置與轉(zhuǎn)臺垂直設(shè)置,轉(zhuǎn)臺 中心設(shè)置有固定藍(lán)光光盤的定位銷11。儲料裝置通過機(jī)械操作手向轉(zhuǎn)臺輸送 光儲存體基片,所述清潔裝置設(shè)置在系統(tǒng)的一側(cè),并對光盤基片進(jìn)行清潔處 理。注膠裝置、紫外線固化裝置、機(jī)械操作手為三軸伺服Motion系統(tǒng)33所 控制啟動。機(jī)械操作手有操作手控制電機(jī)驅(qū)動。
該系統(tǒng)的紫外線固化裝置,包括旋轉(zhuǎn)軸32、紫外線照射裝置31,通過 旋轉(zhuǎn)軸將所述紫外線照射裝置旋轉(zhuǎn)設(shè)置在紫外線控制裝置上,所述紫外線照 射裝置與藍(lán)光光盤的基片相向設(shè)置,且作為所述紫外線照射裝置的光源為可 平移的單個紫外線光源。藍(lán)光光盤的基片上下設(shè)置有可通過紫外線的紫外線 透過板和紫外線透過臺,所述的紫外線透過板和紫外線透過臺與藍(lán)光光盤的 基片夾持設(shè)置。旋轉(zhuǎn)軸設(shè)置在藍(lán)光光盤基片的垂直方向上,并垂直方向移動。 單一紫外線光源為紫外線點光源。紫外線控制裝置為三軸伺服Motion系統(tǒng) 33,所述三軸伺服Motion系統(tǒng)控制紫外線照射裝置的平移和垂直移動。
制備藍(lán)光光盤傳輸層時,首先由積存藍(lán)光光盤基片的儲料裝置7向轉(zhuǎn)臺 1上放置藍(lán)光光盤基片。
放置后的基片通過清潔裝置除去基片表面的灰塵和靜電等。
將藍(lán)光光盤的基片從上述的基片清潔裝置中通過機(jī)械操作手4搬運到 轉(zhuǎn)臺1并置于其上通過定位銷11固定。
然后,轉(zhuǎn)臺緩速轉(zhuǎn)動,三軸Motion控制系統(tǒng)控制注膠裝置在藍(lán)光光盤中心距離llmm附近開始注膠,保護(hù)膠通過針頭注射在藍(lán)光光盤基片上。 通過轉(zhuǎn)臺的髙速旋轉(zhuǎn)使藍(lán)光光盤表面的保護(hù)膠擴(kuò)散延展。 伺服電機(jī)加速至高速,視厚度要求、保護(hù)膠黏滯度等因素來決定具體的
轉(zhuǎn)速,并保持一定旋涂時間,從而形成一定厚度的保護(hù)膠層。
伺服電機(jī)開始減速,將轉(zhuǎn)速減慢至低速,打開紫外線固化裝置,將紫外
線照射裝置垂直于藍(lán)光光盤基片表面接近一定距離,UV燈沿半徑方向通過
伺服馬達(dá)控制移動垂直照射盤片,轉(zhuǎn)臺繼續(xù)慢速旋轉(zhuǎn)定位,將未固化的UV
膠由里到外,都受到燈的輻射而固化。
盤片停止轉(zhuǎn)動,機(jī)械手將盤片從轉(zhuǎn)臺上取走,送到下一燈單元進(jìn)行進(jìn)一
步固化或下一工藝操作。同時,另一張新基片又被放置于轉(zhuǎn)臺上繼續(xù)下一
步循環(huán)。
由于UV燈打開這樣就保證了不會在盤片停止旋轉(zhuǎn),以及在搬運過程中 因未固化而流動變形。
現(xiàn)有技術(shù)的工藝中采用旋涂時光盤周邊部分容易變厚,而本發(fā)明通過用 固定銷塞住光盤中心的孔,然后從光盤內(nèi)圈上面澆注紫外線硬化型樹脂等保 護(hù)膠,髙速旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)了膜厚的均一化,厚度的不均勻性限制在5jtm之內(nèi)。 由于固化時采用慢速旋轉(zhuǎn)的同時紫外線固化,極大的減少了盤片小山丘的出 現(xiàn)。
上述實例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點,其目的在于讓熟悉此項技 術(shù)的人是能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施,并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù) 范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所做的等效變換或修飾,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的 保護(hù)范圍之內(nèi)。
9
權(quán)利要求
1.一種藍(lán)光光盤讀取層的制造方法,其特征在于所述方法包括以下步驟通過機(jī)械操作手向轉(zhuǎn)臺提供藍(lán)光光盤基片并為轉(zhuǎn)臺的定位銷所限位固定;注膠裝置的注膠部位移動到藍(lán)光光盤基片內(nèi)圈慢速注膠;提高轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)速進(jìn)行快速勻膠;減慢轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)速;在慢速旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺的同時,紫外線照射裝置對保護(hù)膠進(jìn)行紫外線固化;機(jī)械操作手移除藍(lán)光光盤基片并循環(huán)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于所述的方法中注膠位置的 注膠部位處于藍(lán)光光盤基片內(nèi)圈直徑22mm處慢速注膠。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于所述方法中注膠所用的保 護(hù)膠選自紫外線硬化樹脂、紫外線硬化粘合劑。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于所述方法中紫外線固化時, 轉(zhuǎn)臺慢速轉(zhuǎn)動,紫外線沿半徑方向垂直照射固化。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于所述的紫外線照射裝置為 UV燈。
6、 一種藍(lán)光光盤旋涂固化系統(tǒng),其特征在于所述的系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)臺、注 膠裝置和紫外線固化裝置;所述注膠裝置、紫外線固化裝置設(shè)置在轉(zhuǎn)臺上, 其注膠部位和照射裝置與轉(zhuǎn)臺垂直設(shè)置,轉(zhuǎn)臺中心設(shè)置有固定藍(lán)光光盤的定 位銷;所述紫外線固化裝置,包括旋轉(zhuǎn)軸、紫外線照射裝置,通過旋轉(zhuǎn)軸將 所述紫外線照射裝置旋轉(zhuǎn)設(shè)置在紫外線控制裝置上,所述紫外線照射裝置與 藍(lán)光光盤的基片相向設(shè)置,且作為所述紫外線照射裝置的光源為可平移的單 個紫外線光源。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的藍(lán)光光盤旋涂固化系統(tǒng),其特征在于所述的 系統(tǒng)包括機(jī)械操作手、清潔裝置、儲料裝置,所述儲料裝置通過機(jī)械操作手 向轉(zhuǎn)臺輸送光儲存體基片,所述清潔裝置設(shè)置在系統(tǒng)的一側(cè),并對光盤基片 進(jìn)行清潔處理。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的藍(lán)光光盤旋涂固化系統(tǒng),其特征在于所述的 注膠裝置、紫外線固化裝置、機(jī)械操作手為三軸伺服Motion系統(tǒng)所控制啟 動。
9、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的藍(lán)光光盤旋涂固化系統(tǒng),其特征在于所述的 旋轉(zhuǎn)軸設(shè)置在藍(lán)光光盤基片的垂直方向上,并垂直方向移動。
10、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的藍(lán)光光盤旋涂固化系統(tǒng),其特征在于所述的 紫外線控制裝置為三軸伺服Motion系統(tǒng),所述三軸伺服Motion系統(tǒng)控制紫 外線照射裝置的平移和垂直移動以及紫外線照射裝置處于照射狀態(tài)或待機(jī) 狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種藍(lán)光光盤讀取層的制造方法,其特征在于所述方法包括以下步驟通過機(jī)械操作手向轉(zhuǎn)臺提供藍(lán)光光盤基片并為轉(zhuǎn)臺的定位銷所限位固定;注膠裝置的注膠部位移動到藍(lán)光光盤基片內(nèi)圈慢速注膠;提高轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)速進(jìn)行快速勻膠;減慢轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)速;在慢速旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺的同時,紫外線照射裝置對保護(hù)膠進(jìn)行紫外線固化;機(jī)械操作手移除藍(lán)光光盤基片并循環(huán)。該工藝得到的藍(lán)光光盤讀取層厚度均勻,厚度不均勻限制在5μm之內(nèi);而且固化效果好。
文檔編號G11B7/26GK101494068SQ200910115029
公開日2009年7月29日 申請日期2009年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月4日
發(fā)明者劉曉軍, 郭勁肖, 軻 閻 申請人:蘇州新海博數(shù)碼科技有限公司