專利名稱：一種改善藍(lán)光光盤0.1mm覆蓋層均勻性的梯度加熱裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改善藍(lán)光光盤0. Imm覆蓋層均勻性的梯度加熱裝置及方法。
背景技術(shù)：
BD藍(lán)光光盤為了追求更大容量并配合高NA值以保證極低的光盤傾斜誤差，在光盤結(jié)構(gòu)上完全脫離了 DVD光盤0. 6mm+0. 6mm的設(shè)計，采用了全新的1. Imm基片+0. Imm覆蓋層的結(jié)構(gòu)。但是，0. Imm覆蓋層規(guī)格容易出現(xiàn)由厚度誤差引起的球面象差，我們還發(fā)現(xiàn)，除了傾斜允許誤差極限，在聚集深度(焦點(diǎn)精度與深度的誤差性指標(biāo)，數(shù)值越小意味著要求更高，易受到干擾)、覆蓋層厚度誤差與灰塵噪音方面的指標(biāo)，都與0. Imm覆蓋層的設(shè)計與制作息息相關(guān)。目前BD藍(lán)光光盤困擾大家的是0. Imm覆蓋層的均勻性和平整度問題。覆蓋層工藝是為了在1. Imm基片表面形成0. Imm的覆蓋層，這是BD格式特有的技術(shù)。也是BD類產(chǎn)品生產(chǎn)中的一個技術(shù)挑戰(zhàn)和難點(diǎn)，其要求的公差范圍為100士2% um，一般采用旋涂法制作0. Imm覆蓋層。傳統(tǒng)的旋涂法本身是一個比較復(fù)雜的工藝技術(shù)，特別是在光盤的外沿部分很容易出現(xiàn)所謂的邊緣披峰突起(如圖9所示)。一般旋涂機(jī)的旋膠與UV固化是分兩段進(jìn)行的， 所以粘合膠在旋轉(zhuǎn)甩膠之后無法及時用紫外固化，由于膠水具有一定的粘性和彈性阻力， 會產(chǎn)生拉回尚未定形的膠水涂層的現(xiàn)象，造成膠水涂層的厚度變化，導(dǎo)致形成的覆蓋層厚度不均勻，有涂紋產(chǎn)生，特別是在光盤的邊緣處。為了消除此現(xiàn)象，從而保證在生產(chǎn)過程中的旋涂層的均勻性和穩(wěn)定性，需要提供綜合完善的旋涂工藝技術(shù)來滿足當(dāng)前的生產(chǎn)，所獲得的旋涂層要保證士 2%范圍的誤差，并且消除邊緣披峰問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可改善藍(lán)光光盤0. Imm覆蓋層均勻性的梯度加熱裝置及方法，可以在保證質(zhì)量的前提下消除光盤外圈的披峰突起。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種改善藍(lán)光光盤0. Imm覆蓋層均勻性的梯度加熱裝置，所述梯度加熱裝置包括一圓形加熱罩，所述加熱罩內(nèi)裝有沿所述加熱罩的直徑布置且相互垂直的兩排加熱燈管，所述加熱燈管配置為可產(chǎn)生由內(nèi)而外逐漸升高的加熱溫度梯度。相應(yīng)地，本發(fā)明還提供了一種使用前述梯度加熱裝置以改善藍(lán)光光盤0. Imm覆蓋層均勻性的方法，所述方法包括將光盤基片置于旋涂機(jī)的托盤上；將膠水涂到所述基片的內(nèi)圈上；旋轉(zhuǎn)所述基片，以將所述膠水均勻旋轉(zhuǎn)涂布到整個基片；加速旋轉(zhuǎn)所述基片，同時開啟所述梯度加熱裝置以對所述基片進(jìn)行梯度加熱，加熱溫度由內(nèi)而外升高，以將所述基片的外圈上的多余膠水甩去；將所述基片移入UV固化工作站進(jìn)行UV固化以形成所述 0. Imm覆蓋層。
本發(fā)明采用新工藝，將旋涂和梯度加熱結(jié)合在一起，考慮了膠水在外圈的彈性收縮給光盤帶來的負(fù)面影響，并有效地將其消除。在旋涂機(jī)膠水成膜過程中，開啟梯度加熱裝置進(jìn)行梯度加熱。BD光盤在膠水成膜過程中，梯度加熱會使光盤外圈的膠水在旋涂時粘性降低，更容易甩去外圈多余的膠水，消除了膠水彈性收縮帶來的披峰影響。解決膠水涂布過程中由于光盤內(nèi)外圈膠水粘度造成的覆蓋層不均勻，尤其改善了光盤外圈處的0. Imm覆蓋層的均勻性。


圖1是本發(fā)明旋轉(zhuǎn)涂布過程的部分示意圖。圖2是本發(fā)明的梯度加熱裝置的一個實施例的仰視圖。圖3是圖2所示梯度加熱裝置的側(cè)視圖。圖4示出了圖2-3所示梯度加熱裝置與旋涂機(jī)結(jié)合使用的示意圖。圖5是用于圖2-4中所示梯度加熱裝置的獨(dú)立控制單元模塊的示意框圖。圖6是本發(fā)明的梯度加熱裝置的另一個實施例的仰視圖。圖7是圖6所示梯度加熱裝置的側(cè)視圖。圖8示出了圖6-7所示梯度加熱裝置與旋涂機(jī)結(jié)合使用的示意圖。圖9是現(xiàn)有旋涂法造成的BD光盤邊緣突起示意圖。
具體實施例方式下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。根據(jù)本發(fā)明，在形成BD藍(lán)光光盤0. Imm覆蓋層的過程中，如圖1所示，先將藍(lán)光光盤基片4置于旋涂機(jī)5的旋涂碗6中的托盤7上。在第一階段，首先將膠水涂在該光盤基片4的內(nèi)圈8上，下膠可通過一機(jī)械手9進(jìn)行，并且該機(jī)械手9在涂完膠水后移走；隨后在第二階段，旋涂機(jī)開始旋轉(zhuǎn)從而帶動光盤基片4 一起旋轉(zhuǎn)，將膠水均勻旋轉(zhuǎn)涂布到該光盤基片上，隨著光盤基片的旋轉(zhuǎn)，膠水在離心力的作用下由內(nèi)圈向外圈擴(kuò)散，逐漸涂滿整個光盤基片。然后在第三階段，旋涂機(jī)開始加速旋轉(zhuǎn)，甩出該光盤基片上多余的膠水并在該光盤基片上成膜。在該甩膠成膜的第三階段中，隨著光盤基片在第三階段的加速旋轉(zhuǎn)，旋涂的膠水層的厚度逐漸均勻，在最初的階段最具代表性。但是剩余的粘性膠水集中在光盤基片外沿位置處，并隨著短時間內(nèi)提升的轉(zhuǎn)速而逐漸增多。因此，在此階段，需開啟位于旋涂機(jī)正上方的梯度加熱裝置(如圖4和8所示)，以對光盤基片4上的膠水層進(jìn)行梯度加熱，加熱溫度從光盤基片內(nèi)圈向外圈遞增，使用梯度溫度加熱可以使光盤基片的外圈獲得更多的熱量，以使其上的膠水粘度降低，以便光盤基片外圈上多余的膠水被甩出，進(jìn)而在該光盤基片上均勻成膜。通過此方法消除了膠水彈性收縮帶來的披峰影響，達(dá)到光盤內(nèi)外圈膠水膜層厚度均勻的目的。在梯度加熱和甩膠完成后，移走該梯度加熱裝置，并用另一個機(jī)械手抓取已均勻涂覆膠水的光盤基片，進(jìn)入UV固化工作站以對該光盤基片進(jìn)行UV固化。參見圖2-4，示出了本發(fā)明的梯度加熱裝置的一個實施例，該梯度加熱裝置1位于旋轉(zhuǎn)的光盤基片4的正上方。該梯度加熱裝置1包括一基本上為圓形的加熱罩2，該加熱罩 2的直徑與光盤基片4的直徑大致相同。在該加熱罩2構(gòu)成的加熱腔內(nèi)裝有兩排設(shè)置為對光盤基片4進(jìn)行梯度加熱的加熱燈管3，該加熱燈管3優(yōu)選為鹵素加熱燈管，因其體積小，熱輻射速度快，是比較理想的梯度加熱方式，這兩排鹵素加熱燈管3沿該加熱罩2的直徑布置且相互垂直(如圖2所示)。在該梯度加熱裝置1中，兩排鹵素加熱燈管中各燈管的高度均相同，因此與需加熱的光盤基片4的距離均相同。且每個鹵素加熱燈管3具有獨(dú)立控制單元模塊，可由系統(tǒng)分別控制調(diào)節(jié)，以確保對光盤基片4的溫度加熱梯度。具體如圖5所示，該獨(dú)立控制單元模塊包括分別與每一鹵素加熱燈管3連接的電源控制器，與該電源控制器連接的功率控制器，與該功率控制器連接的溫度控制器，以及與該溫度控制器相連的溫度測試單元，該溫度測試單元位于受熱的光盤基片下方。該溫度測試單元通過對光盤基片不同位置處溫度的感測控制溫度控制器，進(jìn)而對每一鹵素加熱燈管的加熱功率進(jìn)行設(shè)定，以實現(xiàn)溫度加熱梯度。在本實施例中，通過調(diào)節(jié)不同半徑處的各鹵素加熱燈管3的加熱功率，以控制其對光盤基片的光照強(qiáng)度，實現(xiàn)對不同區(qū)域處基片的加熱梯度，鹵素加熱燈管3的加熱功率控制為由內(nèi)圈向外圈增加，從而使得光盤基片外圈獲得的熱量相對較高。本梯度加熱裝置 1由于需要對各個鹵素加熱燈管3分別控制其加熱功率，因此系統(tǒng)自動化要求較高。圖6-8示出了本發(fā)明的梯度加熱裝置的另一個實施例，該梯度加熱裝置1’也包括一直徑與光盤基片4的直徑大致相同的圓形加熱罩2’，其內(nèi)也裝有兩排沿該加熱罩2，的直徑布置且相互垂直的、設(shè)置為對光盤基片4進(jìn)行梯度加熱的鹵素加熱燈管3’。但在該梯度加熱裝置1’中，各鹵素加熱燈管3’的上下位置排部不同，在內(nèi)圈處的鹵素加熱燈管距離光盤基片4較遠(yuǎn)，而在外圈處的鹵素加熱燈管則距離該光盤基片4近一些，以確保對光盤基片 4上的膠水的溫度加熱梯度。在本實施例中，每個鹵素加熱燈管3’的加熱功率恒定不變，因此系統(tǒng)自動化要求較低。鹵素加熱燈管3’的排列方式為中間高逐漸向外降低，使得外圈光盤基片獲得的熱量相對高一些，達(dá)到溫度梯度加熱目的。通過使用本發(fā)明的梯度加熱裝置，就可以在甩膠成膜時將膠水涂層進(jìn)行溫度梯度加熱，將光盤外圈逐漸增多的膠水甩出，以保證和控制膠水涂層的厚度和均勻性。最后應(yīng)當(dāng)說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制；盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解依然可以對本發(fā)明的具體實施方式
進(jìn)行修改或者對部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明請求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種改善藍(lán)光光盤0. Imm覆蓋層均勻性的梯度加熱裝置，其特征在于，所述梯度加熱裝置包括一圓形加熱罩，所述加熱罩內(nèi)裝有沿所述加熱罩的直徑布置且相互垂直的兩排加熱燈管，所述加熱燈管配置為可產(chǎn)生由內(nèi)而外逐漸升高的加熱溫度梯度。
2.如權(quán)利要求1所述的梯度加熱裝置，其特征在于，所述加熱燈管為鹵素加熱燈管。
3.如權(quán)利要求1所述的梯度加熱裝置，其特征在于，所述兩排加熱燈管中的每一個的高度都相同，且各具有獨(dú)立控制單元模塊以控制其加熱功率。
4.如權(quán)利要求3所述的梯度加熱裝置，其特征在于，所述獨(dú)立控制單元模塊包括與所述兩排加熱燈管中的每一個連接的電源控制器，與所述電源控制器連接的功率控制器，與所述功率控制器連接的溫度控制器，以及與所述溫度控制器相連的溫度測試單元。
5.如權(quán)利要求1所述的梯度加熱裝置，其特征在于，所述兩排加熱燈管的高度設(shè)置為中間高逐漸向外降低，且每個加熱燈管的加熱功率相同。
6.一種使用如權(quán)利要求1至5中任一項所述的梯度加熱裝置以改善藍(lán)光光盤0. Imm覆蓋層均勻性的方法，所述方法包括將光盤基片置于旋涂機(jī)的托盤上；將膠水涂到所述基片的內(nèi)圈上；旋轉(zhuǎn)所述基片，以將所述膠水均勻旋轉(zhuǎn)涂布到整個基片；加速旋轉(zhuǎn)所述基片，同時開啟所述梯度加熱裝置以對所述基片進(jìn)行梯度加熱，加熱溫度由內(nèi)而外升高，以將所述基片的外圈上的多余膠水甩去；將所述基片移入UV固化工作站進(jìn)行UV固化以形成所述0. Imm覆蓋層。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，通過一機(jī)械手將所述膠水涂到所述基片的內(nèi)圈上，且所述機(jī)械手在涂完膠水后移走。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種改善藍(lán)光光盤0.1mm覆蓋層均勻性的梯度加熱裝置及方法，所述梯度加熱裝置包括一圓形加熱罩，所述加熱罩內(nèi)裝有沿所述加熱罩的直徑布置且相互垂直的兩排加熱燈管，所述加熱燈管配置為可產(chǎn)生由內(nèi)而外逐漸升高的加熱溫度梯度。本發(fā)明將旋涂和梯度加熱結(jié)合在一起消除了膠水彈性收縮帶來的披峰影響，改善了膠水涂布過程中由于光盤內(nèi)外圈膠水粘度造成的覆蓋層不均勻。
文檔編號G11B7/26GK102262885SQ20101018756
公開日2011年11月30日 申請日期2010年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月28日
發(fā)明者夏芃, 宋國旗, 鄭飛璠 申請人:上海拓引數(shù)碼技術(shù)有限公司