KR100230244B1 - 다층 광 기록 매체의 제조방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

다층 광 기록 매체 제조방법 및 그 제조장치는 반사층과 제1기록층이 형성된 투명기판에 제2기록층을 갖는 수지층을 형성하는 것으로, 상호 대향되도록 설치되며 대향되는 상기 투명기판과 스템퍼가 고정되는 고정부가 각각 마련되고, 각 중앙부에 투명기판과 스펨퍼의 중앙에 형성된 관통공과 연통되는 연통공이 형성된 상부금형 및 하부금형과, 상기 하부 금형의 관통공에 소정의 승강수단에 의해 슬라이딩 가능하게 설치된 펀치부재와, 상기 상부 금형의 관통공에 설치되는 수지 공급수단을 구비하여 된 것을 특징이 있으며, 이는 광기록 매체에 제조에 따른 생산성의 향상을 도모할 수 있는 이점을 가진다.

Description

다층 광 기록 매체의 제조방법 및 그 장치

제1도는 종래의 광 기록매체 구조를 나타낸 개략도.

제2도는 종래 제2기록면을 가진 수지층을 형성하기 위한 방법 단계적으로 나타내 보인 도면.

제3도는 본 발명에 따른 광 기록 매체의 제조장치를 도시한 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

30 : 투명 기판 40 : 스템퍼

40 : 상부금형 60 : 하부금형

70 : 펀치부재 80 : 수지공급수단

본 발명은 비디오 디스크 혹은 컴팩트 디스크 등과 같은 광 기록매체의 제조방법 및 그 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 다층 광기록 매체의 제조방법 및 그 장치에 관한 것이다.

종래의 광기록 매체인 광 디스크는 일반적으로 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate) 혹은 폴리카보네이트(polycarbonate)등과 같은 투명수지물질로 만들어지며 그 상면에 소정패턴의 피트로 이루어진 기록면을 가진 투명기판과, 이 투명기판 상에 증발법 혹은 스퍼터링 등의 증착방법으로 금속이 증착되어 형성된 반사막과, 상기 반사막 상에 형성된 보호막 또는 기판을 구비한 구조를 갖는다. 이때 상기 반사막 및 상기 투명기판의 피트(pit) 패턴은 나선형으로 형성된다.

상기 구조에 의하면, 광학적 수단에 의해 반사막에 형성되어 있는 정보, 즉 피트 패턴이 읽혀지게 된다.

그러나, 이와 같은 종래의 전형적인 광 디스크 구조는, 대용량의 정보, 예컨대 음성정보 뿐만 아니라 화상정보 저장이 요구되는 디스크에 적용되기에는 그 용량이 불충분한 단점이 있다.

이에 따라, 큰 정보저장 용량을 보유하도록 하는 한 방법으로써 다층의 광 기록매체 구조가 제안되고 있다. 1979년 필립스사에서는 반사계수가 서로 다른 반사층을 갖고 있는 다층 기록재생 광 기록매체 구조를 제안한 바 있으며(미합중국 특허 제4,450,553호), 1988년 파이오니아사에서는 제1반사층은 실리콘으로 제2반사층은 알루미늄으로 구성되는 다층 광 기록매체 구조가 제안된 바 있다(미합중국 특어 제5,126,996호).

제1도에는 다층 광 기록매체인 광 디스크의 일 실시예가 도시되어 있다. 이것은 1mm정도의 두꺼운 PVC 판으로 된 제1투명 기판(11)과 이의 상부에 정보 제1기록면이 마련된 제1 수지층(12), 상기 제1 수지층(12)상에 형성된 제1반사막(13)이 구비된다. 그리고 상기 제1반사막(13)의 상부에는 0.15mm 정도의 두꺼운 PVC 판으로 제2정보기록면이 형성된 수지층(15)가 형성되고 이 수지층(15)의 상부에는 제2 반사막(17)을 갖는 제2투명기판(18)으로 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 종래의 광 기록매체는, 적어도 두 층의 반사 광학 구조로 구성되고, 각각의 광학 구조에 있어서의 제1,2반사막(13)(17)들은 서로 다른 반사계수를 갖도록 구성된다. 상기 제1,2반사막(13)(17)들로부터 반사되어 되돌아오는 빛의 세기가 클수록 반사막에 기재되어 있는 정보를 읽기가 쉬우며, 입사광과 반사광의 비는 상기 광학 구조의 갯수에 의존한다.

상기와 같은 광기록 매체를 제조하기 위한 제조하기 위한 여러방법 중 반사층이 형성된 기판과 스템퍼 사이에 수지를 주입하고 이를 광 경화시켜 기록층을 형성하는 방법이 미합중국 특허 제5,171,392호에 개시되어 있다.

그리고 상기 광기록 매체의 제조방법의 다른 실시예로서 제1투명기판의 상부에 제2기록면을 갖는 수지층을 형성하기 위한 장치가 제2도에 도시되어 있다. 기록층을 스템퍼(20)의 상면에 노즐(100)을 이용하여 수지를 소정의 폭으로 도포한다. 이때에 상기 수지의 도포는 제2(a)도에 도시된 바와 같이 스템퍼(20)의 관통공(20a) 주위에 도포함이 바람직하다. 상기와 같이 스템퍼(20)에 수지가 도포된 상태에서 수지층과 반사층이 형성된 투명기판(11)를 상호 대향되도록 결합한 후 가압하벼 상기 스템퍼(20)와 투명기판(11) 사이에 개재된 수지가 이들 사이에 확포되도록 한다.(제2(b)도). 상기와 같이 가압하여 수지가 도포된 상태에서 투명기판(11)과 스템퍼(20)중 적어도 일측에서 상기 수지를 경화시키기 위해 광원(25)로부터 광을 조사하여 수지를 경화시켜 수지층(15)를 형성시킨다(제2(c)도).

상기와 같이 광 디스크의 제2기록면을 갖는 수지층을 형성하여 다층 디스크를 제조하는 것은 다음과 같은 문제점이 내재되어 있다.

첫째 : 가압력에 의해 투명기판 스템퍼의 간격 즉, 수지층의 두께가 달라지므로 스템퍼와 투명기판의 간격조절이 어렵다.

둘째 : 상기 스템퍼와 투명기판 사이에 공급되는 수지량의 조정이 어려워 수지의 손실량이 많다.

셋째 : 상기 수지층이 완료된 시점에서 상기 스템퍼와 투명기판의 사이로 수지가 유출되므로 이를 제거하기 위한 별도의 공정이 필요하여 이에 따른 생산원가가 상승하게 되고 나아가서는 생산성의 향상을 도모할 수 없는 문제점이 있다.

넷째 : 스템퍼와 투명기판의 가압시 이들을 가압하는 가압속도가 빨라지면 전사율이 좋지 않고 피트 사이의 공기 배출이 원활하게 이루어지지 않게되는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 상기한 문제점들을 해결하면서 창출된 것으로, 공정수를 줄여 생산성의 향상을 도모할 수 있으며, 디스크의 정밀도를 향상시킬 수 있는 광기록 매체의 제조방법 및 그 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

반사층과 제1기록면이 형성된 투명기판에 제2기록면을 갖는 수지층이 형성된 광 기록매체의 제조방법에 있어서,

상기 반사층과 기록층이 형성된 투명기판과 그 상면에 기록층을 갖는 스펨퍼를 상호 소정의 간격으로 유지시키는 제1단계와,

상기 소정간격 이격된 투명기판과 스템퍼의 중앙에 형성된 관통공의 적어도 일측을 차단하고 타측의 관통공을 통하여 상기 투명기판과 스템퍼 사이로 수지를 가압하여 공급하는 제2단계와,

상기 수지의 공급이 완료된 후 상기 관통공에 잔존하는 수지를 제거하여 관통공을 관통시키는 제3단계를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 광 기록 매체의 제조방법을 제공한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

각각 반사층과 제1기록층이 형성된 투명기판상에 제2기록면을 갖는 수지층을 형성하는 광 기록매체의 제조장치에 있어서,

상호 대향되도록 설치되며 대향되는 상기 투명기판과 스템퍼가 고정되는 고정부가 각각 마련되고, 각 중앙부에 투명기판과 스펨퍼의 중앙에 형성된 관통광과 연통되는 연통공이 형성된 상부금형 및 하부금형과.

상기 하부 금형의 관통공에 소정의 승강수단에 의해 슬라이딩 가능하게 설치된 펀치부재와,

상기 상부 금형의 관통공에 설치되는 수지공급수단을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 광기록 매체의 제조장치를 제공한다.

본 발명에 있어서,

상기 상하부 금형 가장자리의 적어도 일측에는 상기 수지공급수단으로부터 공급된 수지가 누출되는 것을 차단하는 수지차단수단이 더 구비된다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 한 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 광 기록매체 제조방법은 기록면을 적어도 두개 이상의 기록면을 가지는 다층 광 기록매체를 제조하기 위한 방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 반사층과 제1기록층이 형성된 투명기판에 제2기록면을 가진 수지층을 형성하기 위한 것이다.

상기 투명기판에 수지층을 형성하기 위해서는 반사층과 제1기록면이 형성된 투명기판과 그 상면에 기록층을 갖는 스펨퍼를 상호 소정의 간격으로 유지시킨다. 그리고 소정간격 이격된 투명기판과 스템퍼의 중앙부에 관통공을 차단하고 타측 즉, 상기 투명기판의 중앙부에 형성된 관통공을 통하여 상기 투명기판과 스템퍼 사이로 수지를 가압하여 공급한다. 상기와 같이 수지의 공급이 완료되면 스템퍼 및 투명기판의 관통공에 잔존하는 수지를 제거하여 관통공이 수지에 의해 차단되지 않도록 한다. 상기 수지의 공급이 완료된 상태에서 상기 투명기판을 통하여 스템퍼와 투명기판 사이에 개재된 수지층에 자외선 광을 조사하여 경화시킨다. 그리고 상기 스템퍼와 투명기판 즉, 투명기판에 형성된 수지층과 스템퍼를 분리하고 상기 상기 제2기록층이 형성된 수지층의 상면에 반사막과 보호막을 형성하여 광 기록매체인 디스크의 제조를 완료한다.

상술한 바와 같이 광 디스크를 제조하는 것은 투명기판과 스템퍼 사이에 수지를 가압하여 주입하게 되므로 수지의 주입에 따른 시간을 대폭 줄일 수 있으며, 특히 전사율과 투명기판과 수지층 사이에 공기가 침투하는 것을 방지할 수 있다.

그리고 투명기판에 수지층을 형성하기 위한 광 디스크의 제조장치는 제3도에 도시된 바와 같이 상호 대향되도록 설치되며 대향되는 상기 투명기판(30)과 스템퍼(40가 고정되는 고정부(52)(62)가 각각 마련되고, 각 중앙부에 투명기판(30)과 스템퍼(40의 중앙에 형성된 관통공(31)(41)과 연통되는 연통공(51)(61)이 형성된 상부금형(50) 및 하부금형(60)과, 상기 하부금형(60)의 연통공(61)에 소정의 승강수단에 의해 슬라이딩 가능하게 설치된 펀치부재(70)와, 상기 상부금형(50)의 연통공(51)에 설치되는 수지공급수단(80)으로 대별된다.

상기 반사층과 제1기록층이 형성된 투명기판(30)이 지지되는 상부금형(50)은 수정등과 같은 투명한 재질로 이루어진다. 그리고 상부금형(50)과 하부금형(60)에 마련된 상기 고정부(52)(62)에는 도면에 도시되어 있지 않으나 상기 투명기판(30)을 흡착하여 고정하는 통상적인 고정수단이 마련된다.

상기 하부금형의 연통공(61)에 형성된 펀치부재(70)는 실린더 등과 같은 승강수단에 의해 승강가능하게 설치되는데, 상기 펀치부재(70)의 상사점은 상기 상부금형(50)의 연통공에 위치되며 하사점은 스템퍼(40)의 관통공(41) 내에 위치되도록 함이 바람직하다. 또한 상기 승강수단은 스템퍼(40)과 투명기판(30) 사이에 공급되는 수지의 압력에 의해 작동되도록 함이 바람직하다.

상기 상기 수지공급수단(80)은 상기 투명기판(30)의 스템퍼(40)과 투명기판(30) 사이에 용융된 수지를 공급하는 것으로, 상기 상부금형의 연통공(51)에 고정되는 노즐(81)를 구비하여 구성된다.

그리고 상기 상부금형(50) 또는 하부금형(60)의 가장자리에는 상기 투명기판(30)과 스템퍼(40)의 사이로 공급된 수지가 누출되는 것을 방지하는 수지차단수단(110)이 더 구비된다. 수지차단수단(110)은 상부금형(50)의 가장자리로부터 수직 하방 즉, 하부금형(60)측으로 소정길이 연장되는 둘레턱(111)으로 이루어지는데, 이 둘레턱(111)의 적어도 일측에는 공기의 유출을 방지하는 구멍(111a)이 형성된다. 미설명부호 200은 상기 투명기판과 스템퍼 사이에 공급된 수지를 경화시키기 위한 광원이다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 광 기록 매체의 제조장치를 이용하여 상기 반사층과 제1기록면이 형성된 투명기판의 상면에 제2기록면을 갖는 수지층을 형성하기 위해서는 상기 상부금형(50)의 고정부(52)에 투명기판(30)을 고정하고 상기 하부금형(60)의 고정부(62)에는 스템퍼(40)를 고정한다. 이 상태에서 상기 상부금형(50)과 하부금형(60)을 형합하여 상기 투명기판(30)과 스템퍼(40)가 소정간격 유지되도록 한다. 이때에 상기 하부금형(60)의 연통공(61)에 슬라이딩 가능하게 설치된 펀치부재(70)는 그 단부가 연통공(61)의 내부에 위치되도록 한다. 그리고 상기 수지공급수단(80)의 노즐(81)을 통하여 투명기판(30)과 스템퍼(40) 사이에 수지를 공급한다. 상기 수지의 공급이 완료되는 시점에서 투명기판(30)의 가장자리에 위치된 수지는 차단수단인 둘레턱(111)에 의해 외부로 유출되지 않게 된다. 상기와 같은 작용으로 수지의 공급이 완료되어 투명기판(30)과 스템퍼(40)사이의 압력이 상승되면 상기 승강수단이 작동되어 펀치부재(70)가 상승됨으로써 투명기판(30)과 스템퍼(40)의 관통공(31)(41)에 위치된 수지를 노즐(81)측으로 가압하여 제거한다.

상기와 같이 수지의 공급이 완료되면 상부 금형의 상부에 설치된 광원(200)으로부터 광, 즉, 자외선을 조사하여 수지를 경화시킨 후 상부금형(50)과 하부금형(60)을 형분리 함으로써 제2기록면이 형성된 수지층과 스템퍼(40)를 분리함과 아울러 상부금형(50)으로부터 투명기판(30)을 분리한다.

상기와 같이 광 기록매체 제조장치를 이용하여 투명기판(30)에 제2기록면이 형성된 수지층을 형성하는 것은 다음과 같은 효과를 가진다.

첫째 : 상하부 금형에 지지된 투명기판과 스템퍼의 사이를 소정의 간격으로 유지한 상태에서 수지를 가압하여 제2기록면이 형성된 수지층의 두께에 따른 산포를 줄일 수 있다.

둘째 : 수지층의 형성에 따른 시간을 단축하여 생산성의 향상을 도모할 수 있다.

셋째 : 수지가 투명기판의 가장자리로 돌출되어 버가 발생되는 것을 방지할 수 있다.

넷째 : 투명기판과 수지층의 밀착을 향상시켜 전사율을 향상시킬 수 있다.

본 발명에 있어서, 광 기록매체 제조방법 및 그 장치는 두층의 광기록매체를 일 예로 들어 설명하였으나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않고 두층 이상의 구조에 적용될 수 있음은 물론이며, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 많은 변형이 본 발명이 속한 기술적 사상내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 가능함은 명백하다.

Claims (4)

1. 각각 반사층과 제1기록층이 형성된 투명기판상에 제2기록면을 갖는 수지층을 형성하는 광 기록매체의 제조장치에 있어서, 상호 대향되도록 설치되며 대향되는 상기 투명기판과 스템퍼가 고정되는 고정부가 각각 마련되고, 각 중앙부에 투명기판과 스펨퍼의 중앙에 형성된 관통광과 연통되는 연통공이 형성된 상부금형 및 하부금형과. 상기 하부 금형의 관통공에 소정의 승강수단에 의해 슬라이딩 가능하게 설치된 펀치부재와, 상기 상부 금형의 관통공에 설치되는 수지공급수단과, 상기 상하부 그형 가장자리의 적어도 일측에는 상기 수지공급수단으로부터 공급된 수지가 누출되는 것을 차단하는 수지차단수단을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 광기록 매체의 제조장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 상부금형이 투명한 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 광기록 매체의 제조장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 상부금형의 상부에 광을 조사하여 수지를 경화시키는 광원을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 광기록 매체의 제조장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 수지차단수단이 상기 상부금형의 가장자리로부터 수직하방으로 연장되는 둘레턱을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 광기록 매체의 제조장치.