疊層式光碟製造方法及其裝置的製作方法

2023-05-22 15:15:46 1

專利名稱：疊層式光碟製造方法及其裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種粘接多個基片所構成的光碟的製造方法及製造裝置，更詳細地說，是粘接二片基片的方法及裝置。
背景技術：
為謀求光碟記錄媒體的高記錄密度，在將記錄/再生用雷射的波長變短的同時，需要物鏡的開口數(NA)更高。然而，由於盤旋轉或變形，在對雷射軸呈傾斜狀態時，雷射的焦點從盤的信息信號面上正確的位置偏移。人們知道，所謂傾斜，主要是輻射傾斜和切線傾斜。輻射傾斜、即將盤安裝在光碟驅動裝置上時，由於自重光碟記錄媒體的基片呈圓錐狀下垂；切線傾斜，即由於光碟驅動裝置與光碟記錄媒體的安裝尺寸精度或光碟驅動裝置自身的姿勢造成的光碟記錄媒體基片向圓周方向傾斜。
為了補償由於傾斜造成的雷射焦點的編移，需要記錄槽變大，使得提高記錄密度變得很難。如將光碟記錄媒體基片的厚度變薄，能使雷射焦點的偏移變小。但是，由於光碟記錄媒體的基片變薄，基片的剛性就下降，容易產生較大的傾斜，不但有損基片薄型化的效果，而且增大了雷射焦點的偏移。
為了防止光碟由於基片薄型化而產生的傾斜，使二片基片粘接，對提高光碟記錄媒體的機械強度是非常有效的。而且，通過分別在所粘接的基片上設置信息信號面，能夠成倍增加以光碟記錄媒體的記錄容量。例如，在粘接二片基片製作光碟記錄媒體時，能夠製造只在光碟單面設置方法信號面的單側一層盤OD1、在盤同側面設置雙層信息信號面的單側二層盤002及在相互相對側面每層設置信息信號面的雙側一層盤OD3。在圖13示出單側一層盤OD1，圖14示出單側二層盤OD2、而圖15示出雙側一層盤OD3的例子，在各圖中，Ls表示記錄再生雷射，Rs表示信息記錄面，As表示粘接層及PL表示保護層。
在圖14所示的單側二層盤OD2中，為記錄再生圖中一信息信號面Rs1的雷射Ls2必需透過粘接層AS。另外，在圖15所示的雙側一層盤OD3中，不能設置表示標題等的盤內容的標記層。粘接這樣的多個基片，製造光碟記錄媒體的方法，按照粘接基片膠粘劑的塗敷方法可大體分為印刷方式和旋轉著色方式。下面，首先參照圖11及圖12說明印刷方式後，再參照圖16、圖17、圖18及圖19說明有關旋轉著色方式。
在圖11及圖12簡單示出按照印刷方式的光碟記錄媒體的製造方法。邊將刮刀60向規定方向Ds移動，邊用在常溫高粘度熱塑性樹脂通過過濾網SP將膠粘劑PP均勻地塗敷在基片6的整面，將塗敷熱塑性樹脂PP的二片基片的面相對，加熱，當熱性樹脂變軟時，通過將二片基片互相壓接進行加壓，粘接二片基片製造光碟記錄媒體。
然而，由於熱塑性樹脂是不透明不具透光性，不能用於製造單側二層盤OD2。而且，在基片整面所塗敷的熱塑樹脂PP，若按接另一基片時，由於樹脂PP與基片呈面接觸，在其間必然產生多數氣泡，將該氣泡封閉在粘接層的基片粘接在一起。在該粘接層所封閉進的氣使雷射散射，妨礙數據的記錄再生，因此，即使將來實現用透明的熱塑性樹脂，對製造如單側二層盤OD那樣的通過粘接層以雷射讀寫的信息記錄層的光碟記錄媒體，也不能適用印刷方式。
而且，由於熱塑性的可逆反應，即使一度粘接製成的光碟記錄媒體，日後受到在可塑溫度以上的高溫，粘接層松馳，所粘接的基片由於自重彎曲，更甚者上下基片或偏移或分離。由於熱塑性材料的粘度高，在粘接時溢出的膠粘劑需要用機械的方法刮除。另外，如圖12所示，由印刷的塗敷的結果，印刷層PP的厚度分布在各基片的直徑方向或刮刀60的移動方向Ds不均。也就是使，在基片6直徑兩端部的過濾網SP與基片6這間的距離分別為S1及S2，基片6上的粘接層的厚度在直徑方向有|D1-D2|的分布偏差。由於該結果，在半徑方向，同一圓周上的厚度不均，因此，旋轉所使用的盤的質量上存在問題。
還有，在印刷方式中有一種作為膠粘劑使用透光性的光固化性樹脂代替熱塑樹脂的方法。這時，光固化樹脂用與熱塑性樹脂同樣的高粘度物質，以圖11及圖12所示的方法在基片上印刷。其後光照基片的粘接面，使一膠粘劑經過一定程度固化後，通過加壓互相按壓二片基片，粘接二片基片製造光碟記錄媒體。在該方法中，膠粘劑可使用透光性樹脂，但由於在基片整面印刷，在粘接基片時，還是在粘接層封入了氣泡。也就是，不適於製造單側二層盤OD2。而且，由於粘接層厚度在基片的半徑方向，及同一圓周上不均勻，因此所製成的光碟記錄媒體的質量存在問題。
其次，參照圖16、17、18、19及20，就現在的旋轉著色方式製造單側二層盤OD2的方法進行簡單說明。另外，光碟記錄媒體OD2是用聚碳酸酯等透明樹脂通過注射成型方法所制的第一基片6及第二基片9經粘接所製成的。在第一基片6的單面設置有第一信息信號面Rs1，在其信息信號面Rs1上用噴濺法或真空蒸鍍法等手段形成反射膜。該反射膜主要用鋁。同樣，在第二基片9的單面形成第二信息信號Rs2和反射膜。將這樣準備好的基片6和基片9按下述過程粘接，完成光碟記錄媒體OD2。
首先，在步驟#100P設定操作條件，該操作條件主要包括將光固化樹脂PP滴向基片時的基片旋轉數N、基片滴下的光固化樹脂PP的重量V(g)、相當於一秒在基片上滴下的光固化樹脂PP的重量v、將光固化樹脂PP滴下基片時的基片的旋轉速度r1(rpm)、光固化樹脂PP的粘度ν(CPS)、延展固化樹脂PP時的基片的旋轉速度r2(rpm)、光固化樹脂PP延展時的基片的旋轉時間t(Sec)。另外，關於這些條件的意義在下述步驟中分別給予說明。將這些諸條件設定為規定值後，進入步驟#300。
其次，在步驟#300，如圖16所示，在以旋轉速度r1以低速N轉旋轉第一基片6時，在其記錄面Rs1的相對面上，將作為粘接基片的膠粘劑所用的Vg光固化樹脂PP對著基片6的中心孔H為同心圓上環形地塗敷。將該步驟的操作稱之為膠粘劑塗敷工序。然後，進入下一步驟#400。
在步驟#400，如圖17所示，在基片6上以信息信號面Rs2面向光固化樹樹脂PP的方向疊合基片9。將該步驟的操作稱之為基片疊合工序。然後進入下步驟#500P。
在步驟#500P、如圖18所示，將基片6和基片9以旋轉速度r2一體地高速旋轉時間t，通過離心力使光固化樹脂PP延展到基片6與基片9之間。然後，進入下步驟#700P。將該工序稱之為膠粘劑的延展。另外，在本工序及圖16所示的光固化樹脂PP回收後，進行除去塵埃的過濾及除去混入氣泡的除泡處理可再利用。
在步驟#700P，如圖19所示，通過第二基片9向第一基片6的Rs光固化樹脂1照射紫外線，使光固化樹脂PP固化，將二基片6及9固定粘接成一體，稱該工序為粘接。這樣，完成了製造光碟記錄媒體的粘接。
但是，即使在步驟#100P設定操作條件，由於周圍的溫度變化、回收的光固化樹脂PP的變壞等，最適宜條件經常變動。而且，由於光固化樹脂PP的滴下位置、滴下量、塗敷環境溫度等的微妙變化，滴在基片6的內周部的光固化樹脂PP量變化。為此。即使使固化樹脂PP均勻地達到盤內周部，對光固化樹脂PP層的內周端的基片6的位置變化，由於光固化樹脂PP層厚度不均，也不能得到穩定的優良製品。
還有，在步驟#300滴下光固化樹脂時，如所滴下的光固化樹脂PP的粘度低，由於在將滴下後的基片6運送到下面的延展工序時的反向動作，對所滴下的光固化樹脂PP有作用力，在基片6上光固化樹脂PP擴大下垂。其結果，由於光固化樹脂PP向運送方向擴散，沿基片的周圍及運送方向光固化樹脂PP的厚度產生不均。使光固化樹脂PP難以均勻地達到盤內周部。
象這樣地光因此樹脂PP下垂，不均勻地分布，在基片6上疊合基片9時，光固化樹脂PP不能與基片6線狀地接觸、接觸面積擴大了。當使不均勻擴寬的光固化樹脂PP與基片9相合。在光固化樹脂PP與基片9之間就容易混入氣泡。如在固化光固化樹脂PP的粘接層殘留氣泡，雷射就發生散射，對信息記錄面不能正確地照射及反射，因此，透過粘接層對下側的基片6上的記錄面Rs1進行記錄再生的單側二層盤是致命傷害。
另外，在光固化樹脂PP的固化前，即延展時，即使除去氣泡，由於光固化樹脂PP的厚度在圓周及運送方向不均，也將顯著地損害盤的記錄，讀出的精度。也就是說，在盤的記錄。再生時，由於在盤的周圍方向捲曲設置的數據環帶上照射雷射，因此，對雷射環帶的照射角與盤的旋轉不規則地變化。
還有，以旋轉著色法延展塗敷光固化樹脂PP時，盤內周部的光固化樹脂PP的層厚具有比盤中周部變薄的趨勢。因此，為降低光固化樹脂PP層厚的不均，將光固化樹脂PP應儘量滴下基片6的內周一側，需要使延展後的光固化樹脂PP層在盤的內周部變厚。然而，即使將光固化樹脂PP應儘量滴向基片的內周一側，如光固化樹脂PP的粘度低，光固化樹脂在基片上擴展，從基片中心孔H光固化樹脂PP也成溢出的狀態。如這種狀態使光固化樹脂固化，由於從中心孔溢出的光固化樹脂PP使中心孔H的圓度變壞，也造成盤偏心的原因。但是，光固化樹脂PP的厚度，在盤半徑方向有偏差時，在圓周方向的固化樹脂PP的層厚保持均勻，由於在以一周單位的數據環帶雷射的照射角度及信號面上的光圈保持一定，因此能補償記錄，讀出精度。
因此，為防止向光固化樹脂層中混入氣泡，使光固化樹脂PP均勻地達到盤內周部，降低中間層厚度偏差，需要提高光固化樹脂PP的粘度。然而，若光固化樹脂PP的粘度越高，所回收的光固化樹脂PP的過濾及除泡時間就越要長，裝置的運轉效率變差。
還有，在延展後的盤運送時間向未固化光固化樹脂層加上負載，盤內周部的未固化樹脂層進入氣泡，也使盤的外觀變差。並且，為了能高精度地將粘接的二片基片的中心偏差控制在數十μm的程度，還沒有簡單有效的方法。
因此，本發明的目的是提供一種光碟記錄媒體的粘接製造方法及其裝置。

發明內容
本發明提供了一種疊層式光碟製造裝置，包括將膠粘劑塗敷到第一基片的膠粘劑塗敷裝置；一個層合機，該層合機將第二基片疊加到第一基片上從而形成在第一基片和第二基片之間具有特定的厚度的膠粘劑層；一個膠粘劑供給源，所述膠粘劑供給源將膠粘劑供給到膠粘劑塗敷裝置，膠粘劑被控制以具有第一預定溫度；和一個除泡罐，該除泡罐在第二預定溫度從膠粘劑除去泡沫，該第二預定溫度比第一預定溫度高。
本發明提供了一種疊層式光碟製造裝置，包括將膠粘劑塗敷到第一基片的膠粘劑塗敷裝置；一個層合機，該層合機被配置成將第二基片疊加到第一基片上從而形成在第一基片和第二基片之間具有特定的厚度的膠粘劑層；一個膠粘劑供給源，所述膠粘劑供給源將膠粘劑供給到膠粘劑塗敷裝置，膠粘劑被控制以具有第一預定溫度；膠粘劑恢復罐，該膠粘劑恢復罐回收在膠粘劑層的形成中沒被使用的膠粘劑；和一個除泡罐，該除泡罐從膠粘劑供給源和膠粘劑恢復罐至少其中的一個在第二預定溫度上除去泡沫，該第二預定溫度比第一預定溫度高。
根據本發明的一方面，提供了一種疊層式光碟製造方法，包括將膠粘劑供給到膠粘劑塗敷裝置，所述膠粘劑被控制以具有第一預定溫度；通過在第二預定溫度從膠粘劑移除泡沫而對膠粘劑除泡，第二預定溫度高於第一預定溫度；在第一基片上塗敷除泡的膠粘劑；將第二基片疊置在第一基片上，從而形成在第一基片和第二基片之間具有特定厚度的膠粘劑層。
本發明提供了一種疊層式光碟製造裝置，包括將膠粘劑塗敷到第一基片的膠粘劑塗敷裝置；一個層合機，該層合機將第二基片疊加到第一基片上從而形成在第一基片和第二基片之間具有特定的厚度的膠粘劑層；一個抽吸器，該抽吸器用預定的抽吸力抽吸在第一基片和第二基片之間的膠粘劑層；一個層厚度測量器，該層厚度測量器測量第一基片和第二基片之間的膠粘劑層的厚度；一個厚度差檢測器，該厚度差檢測器確定在被測量的膠粘劑層厚度與目標膠粘劑層厚度之間的膠粘劑層厚度的差，和一個控制器，該控制器基於膠粘劑層厚度的差至少控制膠粘劑塗敷裝置。
本發明還提供了一種疊層式光碟製造方法，包括將膠粘劑塗敷到第一基片；將第二基片疊加到第一基片上從而形成在第一基片和第二基片之間具有特定的厚度的膠粘劑層；用預定的抽吸力抽吸在第一基片和第二基片之間的膠粘劑層；測量第一基片和第二基片之間的膠粘劑層的厚度；
確定在被測量的膠粘劑層厚度與目標膠粘劑層厚度之間的差，和基於膠粘劑層厚度的差控制膠粘劑塗敷裝置。


下面對附圖進行簡單的說明。
圖1為示出本發明的光碟粘接製造裝置結構的方框圖。
圖2為示出圖1所示的光碟粘接製造裝置的動作流程圖。
圖3為圖2所示的膠粘劑塗敷的說明圖。
圖4為圖2所示的膠粘劑延展的說明圖。
圖5為示出圖1所示光碟粘接製造裝置的變換例的方框圖。
圖6為圖5所示在粘接前工序的膠粘劑供給源部的說明7為圖5所示膠粘前工序的基片處理部的說明8為示出圖7所示在延展部所用的基片內周吸引機構的模式圖。
圖9為示出圖7所示臨時止動部所用的基片取出機構模式的俯視圖。
圖10為由圖9所示基片芯取出機構，成一體地疊合的二片基片芯取出的說明圖。
圖11為按印刷方式膠粘劑塗敷方法的說明圖。
圖12為按印刷方式的膠粘劑在基片上分布狀態的說明圖。
圖13為單側一層盤的結構模式圖。
圖14為單側二層盤的結構模式圖。
圖15為雙側一層盤的結構模式圖。
圖16為按旋轉著色方式膠粘劑塗敷的說明圖。
圖17為按旋轉著色方式膠粘劑塗敷後的基片疊合的說明圖。
圖18為按旋轉著色方式膠粘劑延展的說明圖。
圖19為按旋轉著色方式膠粘劑延展後的基片粘接的說明圖。
圖20為按旋轉著色方式所示現在光碟粘接方法的流程圖。
具體實施例方式
下面參照附圖對本發明給予詳細地說明。
圖1示出本發明的光碟粘接製造裝置結構的模式。光碟粘製造裝置ODB具有塗敷裝置300、疊合裝置400、延展裝置500、臨時止動裝置600、粘接裝置700、測定裝置800、質量判定裝置900、異常信號生成裝置1000、修正信號生成裝置1100、回收槽11、過濾器12、除泡槽13、滴下槽2及控制裝置2000。滴下槽2、回收槽11、過濾器12及除泡槽13構成了膠粘劑供給源100。滴下槽2通過將光固化樹脂PP保存在規定的溫度T管理膠粘劑有規定的粘度ν。另外，在本說明書中，作為膠粘劑，例如在本實施例中作為膠粘劑通常使用凝膠狀的經照射紫線固化的光固化樹脂進行說明的，但也可用通過其他光固化樹脂或者γ線等射線同樣有效果的膠粘劑。作為紫外線固化性樹脂可使用以丙烯酸酯低聚物及丙烯酸酯單體為主要成分的樹脂。
控制裝置2000設定光碟粘接製造裝置ODB的各裝置的操作參數，控制其動作，同時，控制光碟粘接製造裝置ODB全部動作。在該參數中包含將光固化樹脂PP滴下基片的基片旋轉數N、滴下基片的光固化樹脂PP的重量V(g)、在基片所滴下的相當一秒光固化樹脂PP的重量v、在將光固化樹脂PP滴下基片時的基片的旋轉速度r1(rpm)、光固化樹脂PP的粘度ν(CPS)、在延展固化樹脂PP時的基片的旋轉速度r2(rpm)、光固化樹脂PP延展時的基片的旋轉時間t(Sec)、在延展時將光固化樹脂PP吸引到內周部的吸引力P(mmHg)。
在塗敷裝置300，分別供給在前工序所準備的第一基片6及第二基片9。另外，在第一基片6將信息記錄面Rs1在上側，即保護層向下供給。另一方面，第二基片9通常信息信號面Rs2向下側，即保護層向上進行安裝。在使第一基片6以規定旋轉速度r1低速地按規定N轉旋轉間，在保護層上，從滴下槽2的滴下噴管2n滴下規定的重量Vg，光固化樹脂PP對基片6的中心孔H在同心圓上形成環形脊線地塗敷作為粘接基片的膠粘劑用的光固化樹脂PP。並且，所形的光固化樹脂PP具有峰形，即前端尖，曲面的縱截面形狀。然後，第二基片9和塗敷了光固化樹脂PP的第一基片6，通過在疊合裝置400的傳送裝置(未圖示)被供給。
疊合裝置400在使第二基片9的保護層PS2向下側的狀態下，在第一基片6的上面平行地粘接。此時，第二基片9的保護層PL2在與具有第一基片上形成的紡錘型上截面的光固化樹脂PP的環形脊線CA的前端進行線形接觸之後，再通過第二基片9與第一基片6按規定量的壓接，環形脊線CA與第二基片9的保護層PL2及第一基片6的保護層PL2進行了密實接觸擴大的面接觸，從而可防止在光固化樹脂PP與保護層PL1及PL2之間混入氣泡。這樣，已粘接的第一基片6及第二基片9通過傳送裝置(未圖示)被傳送到延展裝置500。
延展裝置500使疊合的第一基片6及第二基片9以規定的旋轉速度r2成一體地高速旋轉時間t，通過離心力使光固化樹脂PP在基片6與基片9之間延展。並且，這時，內周側的光固化樹脂PP移動到內周部，為不使內周的光固化樹脂PP不足，由內周以規定的吸引力P(mmHg)吸引光固化樹脂PP。至於該內周吸引的問題，將在後面參照圖8加以說明。然後，該經延展的成一體的基片6及9，通過傳送裝置(未圖示)，供給臨時止動裝置600。另外，在上述的塗敷裝置300、疊合裝置400及延展裝置500，從其片溢出未使用的光固化樹脂PP，回收到膠粘劑供給源100的回收槽11後，用過濾器12除去塵埃，經除泡槽13除去混入的氣泡，在滴下槽2保存在規定的溫度進行粘度管理。關於該膠粘劑供給源100，參照圖6，其後給予詳細地說明。
臨時止動裝置600，在延展的基片6及9部分地照射紫外線，使粘接層AS部分地固化臨時止動後，通過傳送裝置(未圖示)供給粘接裝置700。另外，關於臨時止動裝置600，參照圖10，其後給予詳細說明。
粘接裝置700，在經臨時止動的基片6及9上照射紫外線，使光固化樹脂PP固化，將二基片6及9固定成一體，完成光碟記錄媒體OD。該光碟記錄媒體OD，通過傳送裝置(未圖示)，供給測定裝置800。
測定裝置800，測定光碟記錄媒體OD的粘接層的厚度D，並將測定結果輸出到質量裝置900。
質量判定裝置900，判斷所測定的粘接層厚度D是否為容許範圍內，即為Dmin≤D≤Dmax。當粘接層厚度D在容許範圍外時，將測定結果輸入到異常信號生成裝置1000，當粘接層厚度D在許容範圍內時，將測定結果輸入修正信號生成裝置1100。
異常信號生成裝置1000，接受由質量判定裝置900的輸出，生成異常信號Sd，輸入控制裝置2000。
異常信號生成裝置1000，接受由質量判定裝置900的輸出，生成修正各種操作條件參數N、V、v、r1、ν、r2、t及P的修正信號，輸入到膠粘劑供給源100、塗敷裝置300、及延展裝置500。這樣，質量判定部900、異常信號生成部1000、及修正信號生成部1100構成保證部3000，該保證部3000保證所生成的光碟記錄媒體的粘接層AS的厚度及光碟粘接製造裝置ODB的正常運轉。
控制裝置2000為了控制光碟粘接製造裝置ODB全體的動作，將各種信號與光碟接製造裝置ODB交換，同時，進一步接受由粘接裝置700的異常信號Sd，停止光碟粘接製造裝置ODB的運轉、或者將粘接厚度D異常的光碟記錄媒體OD區分傳出，控制。
其次，參照圖2說明光碟粘接製造裝置ODB的動作。
在步驟#100，一開始光碟粘接製造，就設定上述的操作參數N、V、v、r1、ν、r2、t及P。另外，有關這些條件意義在以下步驟分別給予說明。
在規定的初始值所設定的該參數中包括將光固化樹脂PP滴下基片時的基片旋轉數N、在基上滴下的光固化樹脂PP的重量V(g)、在基片所滴下的相當一秒的光固化樹脂的重量v、將光固化樹脂PP滴下基片時的基片旋轉速度r1(rpm)、光固化樹脂PP粘度ν(CPS)、延展光固化樹脂PP的基片旋轉速度r2(rpm)，延展光固化樹脂PP時的基片旋轉時間t(sec)、延展時將光固化樹脂吸引到內周部的吸引力p(mmHg)。另外，有關這些條件意義，在以下的步驟中分別給予說明。將這些諸條件設定在規定的值以後，進入下一步驟#200。
在步驟#200，接受由膠粘劑供給源100的修正信號SC，將操作參數N、V、v、r1、ν、r2、t及P。分別更新為N′、V′、v′、r1′、ν′、r2′、t′及P′。關於這些更新參數的運算方法，在步驟#1100說明。另外，不用說，光碟粘接製造裝置ODB的一開始，由於沒有生成修正信號SC，操作參數沒有被更新，進入下一步驟#300。
在步驟#300，如圖3所示，在使第一基片6以旋轉速度r1低速按規定N轉旋轉期間，從滴下槽2的滴下噴管2n(圖1)的前部17滴下規定重的Vg，光固化樹脂PP對基片6的中心孔H的同心圓上形成環形峰那樣，在保護層上塗敷作為粘接基片膠粘劑用的光固化樹脂PP。並且，塗敷時的操作參數的相互關係可用下式1表示。
N＝α·r1·V/60·v (1)現在，作為一實施例，當V＝3.3g、v＝1.65g、r1＝60rpm、係數α＝1，則N＝2。即，光固化樹脂PP從滴下開始到結束期間，通過二次旋轉第一基片6，能形成規定形狀的環形脊線CA。這樣，形成環形脊線CA後，進入下步驟#400。
在步驟#400，如上所述，在光固化樹脂PP的環形脊線CA與各保護層PL1及PL2之間不混入氣泡那樣地使二基片6及9疊合。然後，進入下步驟#500。
在步驟#500，使夾持環形脊線CA成一體所疊合的基片6及9，從內周側以規定的吸引力P邊吸引光固化樹脂PP，邊以規定的旋轉速度r2高速旋轉時間t，延展光固化樹脂PP後，進入下步驟#600。並且，延展時的操作參數間的相互關係可用下式2及式3表示。
D＝α1·p·V·ν/2t(2)式中，α1是係數。
ν＝α2/T (3)式中，α2是係數，T為絕對溫度K。
如係數α為α＝α1·α2，則按式1可導出下式3。
D＝α·p·V/r2·t·T (4)在圖4中同時示出所塗敷的膠粘劑的峰CA及使同峰CA在基片6與基片9之間延展的粘接層AS的狀態。
在步驟#600，在所延展的基片6及9照射紫外線臨時止動後，進入下步驟#700。另外，關於臨時止動裝置600，參照圖10，其後給予詳細的說明。
在步驟#700，在臨時止動的基片6及9上照射紫外線，使光固化樹脂固化，將二基片6及9固定成一體，完成光碟記錄媒體OD後，進入下步驟#800。
在步驟#800，以雷射焦距位移計，測定粘接層AL的厚度Da，生成顯示測定結果的粘接層厚度信號Sd。然後，進入下步驟#900。
在步驟#900，判斷所測定的粘接層厚度D是否為容許範圍內，即Dmin≤Da≤Dmix。當粘接層厚度D在許容範圍外時，由於考慮到光粘接製造裝置ODB為異常，所以判斷為否，進入步驟#1000。
在步驟#1000，生成光碟粘接控制裝置ODB為異常表示的異常Sm，處理結束。
另一方面，在步驟#900為是，即粘接層厚度D為容許範圍內時，進入步驟#1100。
在步驟#1100，求出規定的層厚度Da的差ΔD。由該ΔD與上述式2、3、4，求出為了接近規格厚度D修正光碟記錄媒體OD的實際粘接層Da的參數N′、V′、v′、r1′、ν′、r2′、t′及P′，生成修正信號SC後，返回步驟#200。另外，在此，是對於全部的參數求出修正後的值，但是，不用說，涉及特定的參數，也可以求出修正值。例如，首先，修正r1、r2的旋轉速度後，如需要修正溫度T，也可以調整光固化樹脂PP的粘度ν。通常，如輸出修正旋轉速度r1、r2或時間t的修正信號SC，修正結果就能直接反映在粘接層厚度D。但是，即使輸出修正T溫度的修信號信號SC，由於成為槽中的光固化樹脂PP所指示的溫度需要的時間，為了達到光固化樹脂PP所希望的粘度也同樣需要時間，因此，為確認其修正結果要花時間。也就是說，在修正參數中，有以旋轉速度r為代表的即效性參數，和以T溫度為代表的遲效性參數。通過將這些即效性參數與遲效性參數分別單獨、組合、或者相互修正，能保證粘接層厚度D的精度。
在步驟#200，如前所述，在步驟#1000所生成的修正值更新對象參數，繼續光碟記錄媒體OD的粘接製造。限於不檢測出光碟粘接製造裝置ODB的異常等、反覆從步驟#200到步驟#1100的處理，根據實際所製造的光碟記錄媒體OD的粘接層厚度經常地監視操作條件的變化，同時，通過進行對所監視的操作條件進行修正的反饋控制，修正操作條件的變化，經常以最適的操作條件，可製造穩定質量的光碟記錄媒體OD。
另外，作為特別的步驟，雖沒有示出，但是，光碟粘接製造裝置ODB的運轉中，在粘接劑塗敷步驟#300、疊合步驟#400及延展步驟#500的各工序，將由基片溢落沒被使用的光固化樹脂PP回收到粘接劑供給源100回收槽11，用過濾器12除去塵埃，經除泡槽13除去混入的氣泡，在滴下槽2於所定溫度T保持粘度管理。
下面，參照圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10，說明有關基於圖1所示的本發明光碟粘接劑製造裝置ODB的具體的結構。在圖5的粘接光碟製造裝置中，表示進行基片保持、傳送、處理及測定的各工序實施部的配置模式俯視圖。光碟粘接製造裝置ODB具有實施從膠粘劑塗敷(步驟#300)到臨時止動(步驟#600)的一次粘接部33、在臨時止動的基片的粘接層全面地照射紫外線使之固化完成光碟記錄媒體OD的粘接部34(步驟#700)、檢測所完成的光碟記錄媒體OD的傾斜量的傾斜檢查部35、確認光碟記錄媒體OD的傾斜以外的缺陷的有無的盤缺陷檢查部36、測定光碟記錄媒體OD的粘接層厚度D，評價光碟記錄媒體的質量，在必要時生成操作參數修正信號SC或異常信號Sm的粘接層厚度檢查部37(步驟#800、#900、#1000、#1100)、完成盤迴收部38、及控制光碟粘接製造裝置ODB全體動作的控制部2000。
其次，用圖6、圖7、圖8及圖9，說明一次粘接部33的構成。圖6表示從一次粘接部33回收膠粘劑經過濾後與新粘接劑共同管理粘度，向一次粘接部33供給的粘接共給源1000結構的模式。在同圖中，1為紫外線固化樹脂PP、2為存儲滴下樹脂的滴下槽、3為管道、4為循環器(例如，伊奇社制的循環器FC-301)、5為迴轉臺、6為下基片、7為分配器、8為迴轉臺、9為上基片、10為外罩、11為回收槽、12為過濾器、13為除泡槽、14為加熱器。
此外線固化樹脂PP(以下，稱樹脂PP)在通過滴下槽2與管道3期間，通過循環器4以調整到規定的溫度T調整粘度ν(例如，在比室溫低的溫度調整粘度為100-10000CPS、更理想的為300-1000CPS)、在放置在迴轉臺5上的下基片6由分配器7環狀地滴下。例如，基片的直徑為120mm時，在半徑為15-50mm，更理的半徑為25-35mm的位置上形成環狀的環形脊線CA地進行滴下。把下基片6傳送到迴轉臺8、由於樹脂PP的粘度ν為數百CPS以上，傳送時通過快速運送基片，所以所滴下的樹脂量的分布不會散亂。
接著，在下基片6上粘接面間相對重合疊合上基片9。以10-10000rpm，更理想的為3000-4000rpm的速度調整旋轉迴轉臺8，經樹脂PP在下基片6與上基片9之間擴散所需的所定時間後，直到樹脂層AS達到40-70μm，結束延展工序(步驟#500)。
還有，希望的旋轉數r2及旋轉時間t根據樹脂PP的粘度等條件改變。例如，樹脂PP的粘度為700CPS、旋轉時間為五秒時的旋轉數為3000-3500rpm是理想的。
在延展時由基片外周所排出的樹脂PP，通過外罩10回收收集在回收槽11。在過濾器12或除泡槽13內樹脂PP，通過加熱器14調整溫度，調整粘度ν變低。樹脂PP由回收槽11壓入過濾器12進行過濾。然後在除泡槽13內、以一定時間進行除泡後，送入滴下槽2用於再度向下基片6滴下。例如，由於調整樹脂PP在比室溫高的溫度，粘度比室溫低的10-1000CPS，更理想的為50-300CPS。因此，在過濾、除泡工序所要的時間可比在室溫進行時要短。也就是說，將在過濾及除泡工序規定溫度分別為T1及T2，滴下溫度T比T1及T2溫度低，T1及T2也可是同溫度。
另外，不使用循環器4，採用溫度調解器，調節迴轉臺5與迴轉臺8周圍的氣氛溫度，也能得到同樣的效果。還有，將迴轉臺5和迴轉臺8共用，能減低由於傳送基片引起的基片上所滴下的樹脂量的分布的不均。
圖7為示出粘接的一次粘接部33的概況模式圖。一次粘接部33具有基片供給部15除電送風器16、基片供給臂17、前工序臺18、除去毛邊及除電送風處理部19、輪轂24、傳送臂25、臨時止動用紫外線照射器26、託板27及輪轂30。並且，設置從上下夾持基片矯正基片彎曲的下矯正板28及上矯正板29。另外，在迴轉臺8上，上基片6與下基片9夾持樹層AS，載有一體疊合的盤體22。
粘接的基片，下基片6、上基片9分別用堆棧杆供給基片供給部15。從在堆棧杆堆積的基片的側面用除電送風器16進行除電送風、除去附著在基片上的塵埃，在取出被積層的基片時，基片不粘合地進行一片片的基片分離。用基片供給臂17從堆棧杆取出下基片6、上基片9，供給前工序臺18。
下基片6、上基片9用除去毛邊及除電送風的處理部19用壓力機按壓基片粘接面的內周部，在除去成形時產生的基片粘接面的毛邊後，邊旋轉基片，邊除電送風基片表面，清掃基片的粘接面。所吹送的粉塵由吸塵口排出、保持除去毛邊及除電送風的處理部19的腔內清潔。
在樹脂滴下部20的迴轉臺上粘接面向上放置下基片6，在粘接面上通過分配器7(圖6)以環狀滴下紫外線固化樹脂PP(以下，為樹脂PP)。例如，在直徑為120mm的盤時，在半徑為15-50mm，更理想的半徑為25-35mm的位置環狀地滴下。上基片9粘接面向下用基片翻轉表裡。接著，從前工序臺18將下基片6傳送到迴轉8，其後在下基片6上粘接面之間相合那樣地疊合上基片9，等待樹脂PP在下基片6與上基片9之間擴散。這時，以保持下基片6、上基片9的間隔為一定值，迅速地進行擴散。
被滴下的樹脂PP在盤完成時的最內周的到達設定位置離外周側為0-10mm，更理想的為從0到2mm距外周側擴散後，樹脂層AS達到40-70μm，使迴轉臺8以r2為10-10000rpm，更理想的r2為3000-4000rpm高速旋轉製作盤體22。另外，希望的旋轉數r2及旋轉時間t對應樹脂PP的粘度ν或旋轉時間t變化。例如，當樹脂PP的粘度為700CPS、旋轉時間t為五秒時的旋轉數r2為3000-3500rpm是理想的。
上述高速旋轉時，下基片6與上基片9之間的樹脂PP由於離心力作用而向基片外周部移動，當高速旋轉的時間t變長，或者旋轉數r2變高時，移動的樹脂PP的量就變多，在下基片6，上基片9之間的內周部能出現樹脂PP沒充填的間隙。由於該間隙，盤體22的外觀變差，樹脂層厚度的偏差也變大。
在圖8表示迴轉臺8的輪轂30附近的結構，以吸引泵32通過設置在輪轂30上的吸引口31吸引經擴散從下基片或上基片9的中心孔溢出的樹脂PP。利用該機構，在高速旋轉基片6及9期間，以比由高速旋轉樹脂PP產生的離心力強的力P從基片中心側吸引下基片6`上基片9之間的樹脂PP向基片外周側過分的移動。
接著，將高速旋轉後的盤體22向迴轉臺23傳送，以通過所定直徑的輪轂24，進行修正下基片6與上基片9的中心偏移的偏芯工序。通過該偏芯工序兩基片間的中心偏移量在下基片6及上基片9中心孔徑與輪轂徑的差以下，例如，如兩基片的中心孔徑為φ15.070mm，輪轂24的徑為φ15.055mm，則其偏移量能抑制在15μm程度以下。
由於傳送延展後的盤體22，向徑偏芯的未固化樹脂層施負荷，在盤內周部的樹脂層可能混入氣泡。這種情況，在迴轉臺23可再次進行內周部吸引(以下，稱再吸引)能除去氣泡。並且，進行再吸引也可防止由於樹脂滴下量的變化造成向盤體22中心孔端面的樹脂溢出或者基片間的樹脂未充填的間隙。
然後，用安裝在傳送壁25上的臨時固定用紫外線照射器26，在盤內周部點照射紫外線固化樹脂，把下基片6、上基片9的一部分成一體，進行兩基片的臨時固定。進行臨時固定後，下基片6與上基片9的位置不偏移，並且，能邊防止向內周部混入氣泡邊傳送盤體22。這時，迴轉臺23的輪轂24具有與圖8所示的輪轂30同樣的結構，以吸引泵32通過設置在輪轂30上的吸引口31吸引經擴散由下基片6或上基片9的中心孔溢出的樹脂PP。
結束紫外線的點照射工序的盤體22被傳送到託板27，用能抑制基片彎曲的玻璃制的下矯正板28，上矯正板29從上下夾持被送向紫外線照射工序。如各矯正板是紫外線透過率高的材料(例如，石英玻璃)則更好。另外，下矯正板28及上矯正板29與盤接觸面一側的形狀為堆棧肋那樣的基片表面的凸部，或者根據成型條件沿所產生的段差那樣的形狀。這樣形狀還能確保粘接的基片表面的平面度，因此是理想的。
而且，將下矯正板28、上矯正板29的盤接面側的形狀，成避開盤體22的信號區域RS1及RS2，矯正夾板部或外周部，或者其面部的形狀。其結果，能防止在兩矯正板與盤體22之間夾持異物，損傷對應盤體22的信號區域RS1及RS2的基片表面。
另外，回到圖5，說明有關一次粘接部33以後的各工序。經一次粘接部33結束基片臨時止動(步驟#600)的盤體22包括託板27被傳送到粘接部34。在粘接部34，向盤體22照射紫外線，通過固化樹脂AS，把上下基片6及9製成一體。由此從紫外線燈發出的熱使粘接部34成高溫，因此，向盤體22吹冷卻風，以防止盤體22的溫度變高。
在盤體22的外周端面的樹脂PP的固化不充分時，盤體22的傾斜變大，所以，在外周部端面也照射紫外線，必須使樹脂充分固化。因此，為了將由盤體22上面或下面照射的紫外線導入到盤體22的外周的端部，在傳送託板27電傳間設置包圍盤體22的外周、面對與盤體外周部端面大體呈平行的鏡面的反射板。反射板的材料用進行對紫外線的反射率高的鏡面加工的鉛材是理想的。
通過紫外線照射的完全固化後的盤體22，被傳送往各檢查部。在傾斜檢查部35經適當的傾斜檢查機(例如，阿德莫科學社制SH3DL-12NE)檢查傾斜。在缺陷檢查部36通過適當的缺陷檢查機(例如，Dr、Schenk社制VCD120C)，檢查缺陷有無或程度。在粘接層厚度檢查部37用雷射焦距位移計(例如，基耶思社制LT-800)等測定儀測定粘接層AS的厚度D。然後，如上所述，將所測定的粘接層厚度D與所定的基準值比較，判斷光碟記錄媒體的質量和光碟粘接製造裝置ODB的運轉是通過參數修正可能修正的容許範圍，還是用參數修正不可能修正的異常事態。如光碟記錄媒體為不良，在盤迴收部38逐個選擇是良品，或是不良品，將不良品回收到堆棧杆。由於，在不良品中的缺陷檢查不良品，需要分析原因，與基化不良品區別地被加收。如可能修正，生成參數修正信號，反饋一次粘接部33進行伺服控制，如是異常事態，生成異常信號Sd，進行停止光碟粘接製造量ODB等必要的處理。
參照圖9及圖10說明在偏芯工序所用的輪轂24的結構。圖9是輪轂24的俯視圖。圖10是在迴轉臺23安裝盤體22的狀態模式圖。銷39具有只能同時接觸下基片6及上基片9的內周端面的長度，其長軸方向與上下基片9及6的厚度方向大致呈平行設置，40是氣缸41是能吸排空氣的泵。進行偏芯時，由泵41向氣缸送空氣，延伸氣缸40，將銷39向上下基片9及6的外周方向擠出。銷39對齊上下基片6及9，使上下基片6及9的中心重合。在傳送臂25上也設置具有同樣裝置和銷可得到同樣的效果。還有，銷39的根數需要二根以上，理想的為三根。並且，通過在輪轂24兼設如圖8所示的吸引結構，能邊防止向粘接層AS混入氣泡，邊有效地修正中心的偏移量。
這樣，通過所構成的輪轂24，邊以所定吸引力P1(mmHg)吸引，邊通過向芯重合的盤體22的粘接層AS局部地照射紫外線，使粘接層AS局部地固化、臨時止動盤體22。但是，理想的是使粘接層AS的內終端部固化進行臨時止動。而且，必要時，照射粘接層AS的外周部使內周側與外周側的二處固化。
其次，參照圖12，就適應按照印刷方式的光碟製造場合，說明根據按照本發明的光碟記錄媒體粘接層厚度D的測定值，檢測光碟記錄媒體的質量及光碟粘接製造裝置的運轉狀態，依據其檢測出結果變更光碟粘接製造裝置的運轉條件的伺服控制。由於印刷方式的方法及裝置是公知的，因此省略其說明。另外，在參照圖11及圖12所說明的印刷方式的膠粘劑的塗敷方法中固有的工序以外與在上述的旋轉著色方式的工序基本是相同的。
如上所述，按印刷的塗敷結果，粘接層AS的厚度在直徑方向存在|D1-D2|分布的偏差。當把基片的直徑定為DM時，則對於基片的膠粘劑的塗敷方向的平行度，即傾斜角θ可用下式5表示。
tnaθ＝|D1-D2|/DM(5)並且，過濾網SP和基片間的距離S與粘接層厚度D的關係可用下式6表示D＝α·3·V·S (6)式中，α3是係數。
也就是說，在修正基片上的粘接層的厚度分布(平行度)時，按照5，計算由於調整過濾網SP與基片的相對角度的修正角度Δθ，生成修正信號SC。
另外，粘接層的厚度分布為小到可忽略程度，但在需要修正厚度D自身的情況，根據式6計算出ΔS生成修正信號SC。
本發明在第一基片與第二基片之間形成粘接層，粘接第一基片與第二基片製作盤時，通過控制膠粘劑的溫度使粘度適合各工序進行變化，能穩定製作外觀良好的光碟，並且，能提高製造裝置的運轉效率。
另外，本發明在第一基片與第二基片之間形成粘接層第一基片與第二基片時，使第二基片與第二基片成一體地高速旋轉調整粘接層的厚度後，通過從基片內周端部吸引第一基片與第二基片間的粘接層，能穩定製作無氣泡等混入的外觀良好的盤。
而且，本發明在第一基片與第二基片間形成粘接層粘接第一基片與第二基片時，使第一基片與第二基片成一體地高速旋轉後，通過修正第一基片與第二基片的中心偏移，能簡單、高精度地抑制的二片基片中心的偏移。
另外，在本發明中由於能防止向粘接層混入氣泡，因此，包括單側二層盤那樣，雷射一定能透過粘接層的結構，也能用於單側一層盤、雙側一層盤為代表的全部盤的粘接。由於能保持在半徑位置的厚度均勻，因此，即一定能保持在同一圓周上的厚度均勻。
並且，在本發明中，根據所製造的光碟記錄媒體的粘接層厚度D的測定值Da，檢查光碟記錄媒體的質量與光碟粘接製造裝置的運轉狀態，依據其檢出結果進行變更光碟粘接製造裝置的運轉條件的伺服控制，因此，即使運轉環境等條件變化，也能製造經常穩定的高質量的光碟。
綜上所述，本發明的粘接式光碟製造方法及其裝置，由於能確保粘接層的光透過性，因此，今後容易作到光碟記錄媒體的多層化，同時進一步根據所粘接的光碟粘接層厚度，能自動地調整前工序的動轉條件，所以適於製造質量穩定的光碟。
權利要求
1.一種疊層式光碟製造裝置，包括將膠粘劑塗敷到第一基片的膠粘劑塗敷裝置；一個層合機，該層合機將第二基片疊加到第一基片上從而形成在第一基片和第二基片之間具有特定的厚度的膠粘劑層；一個膠粘劑供給源，所述膠粘劑供給源將膠粘劑供給到膠粘劑塗敷裝置，膠粘劑被控制以具有第一預定溫度；和一個除泡罐，該除泡罐在第二預定溫度從膠粘劑除去泡沫，該第二預定溫度比第一預定溫度高。
2.如權利要求1所述的疊層式光碟製造裝置，還包括膠粘劑恢復罐，該膠粘劑恢復罐回收在膠粘劑層的形成中沒被使用的膠粘劑；和一個過濾器，該過濾器在比第一預定溫度高的第三預定溫度上過濾被回收的膠粘劑；其中，該除泡罐還被調整成從被過濾的膠粘劑除去泡沫。
3.如權利要求2所述的疊層式光碟製造裝置，其中第二預定溫度與第三預定溫度相等。
4.如權利要求1所述的疊層式光碟製造裝置，其中該裝置被配置成使用輻射固化樹脂來作為膠粘劑。
5.如權利要求1所述的疊層式光碟製造裝置，其中該裝置被配置成使用熱塑樹脂來作為膠粘劑。
6.如權利要求1所述的疊層式光碟製造裝置，還包括一個擴展器，該擴展器被配置成整合地以預定的延展旋轉速度來旋轉被疊加的第一基片和第二基片；其中，該膠粘劑塗敷裝置還被調整成以預定的塗敷轉速將膠粘劑塗敷到第一基片的第一表面的預定的徑向位置，膠粘劑形成在截面中有一個窄的峰形的項部邊緣的環狀堆，其中，第二基片通過將該環狀堆的頂部邊緣與第二基片接觸來被疊加到第一基片上，其中，該環狀堆從該預定的徑向位置朝向第一基片的外部周邊擴展來形成在第一基片和第二基片之間的膠粘劑層。
7.一種疊層式光碟製造裝置，包括將膠粘劑塗敷到第一基片的膠粘劑塗敷裝置；一個層合機，該層合機被配置成將第二基片疊加到第一基片上從而形成在第一基片和第二基片之間具有特定的厚度的膠粘劑層；一個膠粘劑供給源，所述膠粘劑供給源將膠粘劑供給到膠粘劑塗敷裝置，膠粘劑被控制以具有第一預定溫度；膠粘劑恢復罐，該膠粘劑恢復罐回收在膠粘劑層的形成中沒被使用的膠粘劑；和一個除泡罐，該除泡罐從膠粘劑供給源和膠粘劑恢復罐至少其中的一個在第二預定溫度上除去泡沫，該第二預定溫度比第一預定溫度高。
8.一種疊層式光碟製造方法，包括將膠粘劑供給到膠粘劑塗敷裝置，所述膠粘劑被控制以具有第一預定溫度；通過在第二預定溫度從膠粘劑移除泡沫而對膠粘劑除泡，第二預定溫度高於第一預定溫度；在第一基片上塗敷除泡的膠粘劑；將第二基片疊置在第一基片上，從而形成在第一基片和第二基片之間具有特定厚度的膠粘劑層。
9.如權利要求8所述的疊層式光碟製造方法，還包括回收在膠粘劑層的形成中未被使用的膠粘劑；在高於第一預定溫度的第三預定溫度上過濾被回收的膠粘劑；通過從被過濾的膠粘劑移除泡沫而對被過濾的膠粘劑除泡；和將被除泡的膠粘劑供給到膠粘劑塗敷裝置。
10.如權利要求9所述的疊層式光碟製造方法，其中第二預定溫度和第三預定溫度相等。
全文摘要
本發明涉及一種疊層式光碟製造裝置，包括將膠粘劑塗敷到第一基片的膠粘劑塗敷裝置；一個層合機，該層合機將第二基片疊加到第一基片上從而形成在第一基片和第二基片之間具有特定的厚度的膠粘劑層；一個膠粘劑供給源，所述膠粘劑供給源將膠粘劑供給到膠粘劑塗敷裝置，膠粘劑被控制以具有第一預定溫度；和一個除泡罐，該除泡罐在第二預定溫度從膠粘劑除去泡沫，該第二預定溫度比第一預定溫度高。本發明還涉及一種疊層式光碟製造方法，能實現上述裝置的功能。
文檔編號G11B7/26GK1911653SQ20061010005
公開日2007年2月14日 申請日期1997年4月18日 優先權日1996年4月19日
發明者宮本壽樹, 井上清, 伊藤博一, 小園利一 申請人:松下電器產業株式會社