NL1001324C2

NL1001324C2 - Werkwijze en inrichting voor het aanbrengen van een meerlagig optisch registratiemedium.

Info

Publication number: NL1001324C2
Application number: NL1001324A
Authority: NL
Inventors: Seung-Tae Jung
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 1995-01-24
Filing date: 1995-09-29
Publication date: 1997-03-21
Also published as: KR100230244B1; KR960029649A; US5820794A; NL1001324A1; JPH08221812A

Description

Titel: Werkwijze en inrichting voor het aanbrengen van 2ÊD_Si®Ei29i2_2B^iS2iï_Ef9iStEê£ï®i?®^ili5f_________

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van een optisch registratiemedium zoals een video of een compactdisc, en meer in het bijzonder op een werkwijze en inrichting 5 voor het vervaardigen van een meerlagig optisch registratiemedium.

Een conventioneel optisch registratiemedium, bijvoorbeeld een optische schijf, is in het algemeen gemaakt van een transparant harsmateriaal zoals poly-10 methylmetha-acrylaat of polycarbonaat. De optische schijf bestaat uit een transparant substraat met een registratie-oppervlak dat op zijn bovenvlak voorzien is van groeven met een voorafbepaald patroon, waarbij op het transparante substraat en reflecterende film 15 van metaal door middel van een verdampingsproces, bijvoorbeeld door het spetteren, is aangebracht, terwijl op de reflecterende film een beschermingsfilm is aangebracht. Het groeipatroon van de reflecterende film en het transparante substraat is in spiraalvorm aange-20 bracht.

De informatie geregistreerd op de optische schijf, vervaardigd overeenkomstig hetgeen hierboven is aangegeven, wordt in de vorm van optische informatie uitgelezen, namelijk wordt het groeipatroon uitgele-25 zen, met behulp van optische organen waarvan het licht wordt weerkaatst door de reflecterende film.

Echter heeft deze conventionele optische schijf het nadeel dat zijn capaciteit onvoldoende is voor het opslaan van een grote hoeveelheid informatie die nodig 30 is voor het reproduceren van steminformatie of beeld- 10 01 3 2 4 .' -2- informatie.

Derhalve heeft men een werkwijze voorgesteld voor het vervaardigen van een meerlagig registratiemedium met een grotere capaciteit. Een dergelijk meerlagig 5 optisch registratie en reproduceermedium voorzien van reflecterende lagen met verschillende reflectiecoëffi-ciënten was oorspronkelijk voorgesteld in 1979 (zie het Amerikaanse octrooischrift 4.450.563). Een tweede type meerlagig optisch registratiemedium voorzien van 10 silicium als een eerste reflecterende laag en aluminium als een tweede reflecterende laag is in 1988 voorgesteld (zie het Amerikaanse octrooischrift 5.126.996).

Een uitvoeringsvorm van een dergelijk meerlagig optisch registratiemedium is aangegeven in fig. 1.

15 Het omvat een eerste transparant substraat 11 gemaakt van een PVC plaat met een dikte van ongeveer 1 mm, één op het bovenvlak van het transparante substraat 11 aangebrachte eerste harslaag 12 met een eerste registratie-oppervlak, en één op het bovenvlak van de eerste hars-20 laag 12 aangebrachte eerste reflecterende film 13.

Op het bovenvlak van de eerste reflecterende film 11 is een harslaag 15 aangebracht gemaakt van een PVC plaat met een dikte van ongeveer 0.15 mm waarbij deze laag het tweede registratie-oppervlak vormt, en één op het 25 bovenvlak van de harslaag 15 aangebrachte tweede transparant substraat 18 met een tweede reflecterende film 17.

Het conventionele meerlagige optisch registratiemedium vervaardigd overeenkomstig hetgeen hierboven is aangegeven, bestaat uit tenminste twee reflecteren-30 de lagen met verschillende reflectiecoëfficiënten.

Hier geldt dat hoe sterker de intensiteit van het licht gereflecteerd door de eerste en tweede reflecterende films 13 en 17, des te gemakkelijker het is de opgeslagen informatie uit te lezen. De verhouding van het in-35 vallende licht tot het reflecterende licht hangt af 1001324.

-3- van het aantal optische strukturen.

Daar de geregistreerde informatieotestand afhangt van de precisie van de microscopisch kleine groeven aangebracht in het meerlagige optisch registratie-5 medium zoals hierboen is aangegeven, zijn een aantal werkwijzen voorgesteld voor het vervaardigen van een meer precies groeipatroon. Eén van deze werkwijzen bestaat uit het injecteren van hars tussen een stempel en het substraat waarin de reflecterende laag is aan-10 gebracht, het uitharden van het hars, en het aanbrengen van de registratielaag en is beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 5.171.392.

Een andere werkwijze die gelijkt op de werkwijze als hierboven is aangegeven, is weergegeven in 15 fig. 2, en omvat het uitspreiden van het hars met een voorafbepaalde breedte op het bovenoppervlak van een stempel 20 door gebruik te maken van een mondstuk 40.

Bij deze werkwijze, als aangegeven in de fign. 3 en 4, worden op een transparant substraat 30 een koppel-20 harslaag 31 met daarop een reflecterende laag 32 aangebracht, welke lagen worden samengevoegd door het onder druk staande stempel zodat het hars tussen het stempel 20 en het transparante substraat 30 zich gelijkmatig uitstrekt. Licht afkomstig van een lichtbron 25 25 bestraald het hars vanaf de zijde van het transparante substraat 30 teneinde het hars uit te harden voor het vormen van een harslaag 33. Echter heeft een dergelijke harsspreidmethode de navolgende problemen.

In de eerste plaats varieert de dikte van de 30 harslaag in de ruimte tussen het transparante substraat en het stempel overeenkomstig de toegevoerde druk, zodat het zeer lastig is de ruimte tussen het stempel en het transparante substraat constant te houden.

35 In de tweede plaats is het lastig de juiste hoe- 1001324.

-4- veelheid hars toe te voeren tussen het stempel en het transparante substraat, zodat een overmaat aan hars verlies oplevert.

In de derde plaats is, nadat het aanbrengen van 5 de harslaag is voltooid, en omdat het hars is uitgespreid tussen het stempel en het transparante substraat, een extra proces nodig voor het verwijderen van het overmaat aan hars. Daardoor nemen de produktiekosten toe en is de produktiviteit geringer.

10 In de vierde plaats is, op het moment van het aanwenden van de druk op het stempel en het transparante substraat, waarbij de snelheid van het apparaat waarmee de druk wordt uitgeoefend toeneemt, en derhalve de transcriptiesnelheid niet uniform en is het verwij-15 deren van lucht uit de groeven niet op een gemakkelijke wijze te realiseren.

Het is een doel van de uitvinding te voorzien in een werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van een meerlagig optisch registratiemedium met een 20 aanzienlijk toegenomen precisie voor het aanbrengen van de groeven en voor het verbeteren van de produktiviteit door het verminderen van het aantal vervaardi-gingsstappen.

Teneinde te voldoen aan het hierboven gestelde 25 doel, is voorzien in een werkwijze voor het vervaardigen van een meerlagig optisch registratiemedium waartoe een harslaag met een tweede registratielaag wordt aangebracht op een eerste registratielaag waarbij een reflecterende laag en de eerste registratielaag achter-30 eenvolgens worden aangebracht op een transparant substraat, waarbij de werkwijze bestaat uit het op een voorafbepaalde afstand houden en het naar elkaar toe wijzen van het transparante substraat waarop de reflecterende laag en de eerste registratielaag zijn aange-35 bracht en het stempel met de tweede registratielaag 10 01324.

-5- op zijn bovenoppervlak, het tijdelijk afsluiten van één zijde van een centrale opening aangebracht in het gescheiden stempel en het transparante substraat en het toevoeren van het hars onder druk tussen het stem-5 pel en het transparante substraat via de open zijde van de centrale doorgang, en het compleet openen van de centrale doorgang door het verwijderen van de resterende hars nadat het toevoeren van hars is beëindigd.

Teneinde het hierboven gestelde doel te bereiken, 10 is voorzien in een inrichting voor het vervaardigen van een meerlagig optisch registratiemedium voor het vormen van een harslaag met een tweede registratielaag op een eerste registratielaag waarbij een reflecterende laag en de eerste registratielaag achtereenvolgens zijn 15 aangebracht op een transparant substraat, waarbij het apparaat voorzien is van een bovenste vorm en het onderste vorm die naar elkaar wijzen, van fixeergedeelten die naar elkaar toewijzen voor het fixeren van het transparante substraat en het stempel, en een verbin-20 dingsdoorgang die in verbinding staat met de centrale doorgang van het transparante substraat en het stempel, een perforeerorgaan ingericht voor het uitvoeren van een vertikale beweging in een communicatiedoorgang in de onderste vorm, en een harstoevoerorgaan onderge-25 bracht in de communicatiedoorgang in de bovenste vorm.

Het apparaat voor het vervaardigen van het meer-lagige optische registratiemedium is verder voorzien van afsluitorganen tegen harslekkage om lekkage tegen te gaan van het hars dat wordt toegevoerd vanuit het 30 harstoevoerorgaan, bij tenminste één rand van de bovenste en onderste vormen.

De uitvinding zal onderstaand nader worden beschreven aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld en onder verwijzing naar de tekening. Hierin toont: 35 fig. 1 een gedeeltelijke doorsnede van een struk- 1001324.

-6- tuur van een conventioneel optisch registratiemedium; fign. 2 tot 4 tonen achtereenvolgens een werkwijze voor het vormen van een harslaag met een conventioneel tweede registratie-oppervlak; 5 fign. 5 tot 8 dwarsdoorsneden van een meerlagig optisch registratiemedium verkregen overeenkomstig de werkwijze volgens de uitvinding; en fig. 9 een gedeeltelijke dwarsdoorsnede van een meerlagig optisch registratiemedium vervaardigd met 10 een inrichting overeenkomstig de uitvinding.

Een werkwijze voor het vervaardigen van een meerlagig optisch registratiemedium overeenkomstig de uitvinding heeft betrekking op het vervaardigen een meerlagig optisch registratiemedium met twee of meer 15 registratielagen. Meer in het bijzonder heeft de werkwijze betrekking op het vormen van een harslaag met een tweede registratielaag op een eerste registratielaag waarbij een reflectielaag en de eerste registratielaag achtereenvolgens worden aangebracht op een transparant 20 substraat.

Teneinde de harslaag ana te brengen op het transparante substraat, als aangegeven in fig. 5, wordt een transparant substraat 50 waarop een reflecterende laag 51 en een eerste registratielaag 52 achtereenvolgens 25 zijn aangebracht en een stempel 100 met een registratielaag 101 op zijn bovenoppervlak op een voorafbepaalde afstand van elkaar gehouden. Zoals aangegeven in fig. 6, wordt een centrale doorgang 102 van de centrale doorgangen 53 en 102 (fig. 7) aangebracht in het middenge-30 deelte van het transparante substraat 50 en stempel 100 afgesloten, en wordt hars onder druk toegevoeerd tussen de eerste registratielaag 52 op het transparante substraat 50 en stempel 100 via de centrale doorgang 53 die open is. Het is gewenst dat de ruimte tussen de 35 randen van de eerste registratielaag 52 op het transpa- 10 01 324 7 -7- rante substraat 50 en het stempel 100 wordt afgedicht wanneer hars wordt toegevoerd, en dat het hars niet buiten deze ruimte wegvloeit.

Wanneer het toevoeren van het hars wordt onder-5 broken, wordt het restant hars dat aanwezig is in de centrale doorgangen 102 en 53 van het transparante substraat 50 en het stempel 100 verwijderd teneinde deze volledig te openen. Als aangegeven in de fign. 7 en 8, wordt, na het met ultraviolet licht bestralen van een 10 harslaag 200 aangebracht tussen het stempel 100 en de eerste registratielaag 52 op het transparante substraat 50 via de transparante substraat het hars gehard, waarna het transparante substraat waarop de eerste harslaag 200 aangebracht op de eerste registratielaag 52 15 en het stempel 100 worden gescheiden. De werkwijze voor het vervaardigen van het meerlagige optische registratiemedium wordt beëindigd door het aanbrengen van een reflecterende film en een beschermingsfilm op het vrije oppervlak van de harslaag waarop de tweede 20 registratielaag 201 is aangebracht.

Aangezien zoals hierboven reeds in detail is beschreven, het hars onder druk wordt geïnjecteerd tussen het transparante substraat 50 en het stempel 100, is het mogelijk de injectietijd van het hars aanzienlijk 25 te reduceren, en in het bijzonder te voorkomen dat lucht binnendringt tussen het transparante substraat 50 en de harslaag 200. Een meerlagig optisch registratiemedium met een aantal harslagen voorzien van registratie-lagen kunnen eveneens worden vervaardigd door het her-30 halen van de hierboven aangegeven werkwijze.

De inrichting voor het vervaardigen van het meerlagige optisch registratiemedium, als aangegeven in fig. 9, om de harslaag op het transparante substraat aan te brengen omvat een bovenste vorm 60 en een onder-35 ste vorm 70 en zijn voorzien van communicatiedoorgan- 1001324.

-8- gen 61 en 71 die in verbinding staan met centrale doorboringen 53 en 102 aangebracht in het transparante substraat 50 respectievelijk het stempel 100 en wel in het centrale gedeelte daarvan, en waarbij fixeergedeel-5 ten 62 en 72 ervoor zorgen dat het transparante substraat 50 en het stempel 100 die tegenover elkaar zijn gelegen, op een vaste afstand van elkaar staan, een perforeerorgaan 80 voorzien van voorafbepaalde organen voor een vertikale verplaatsing in de doorgang 71 van 10 de onderste vorm 70, en een harstoevoerorgaaan 90 dat gekoppeld is aan de doorgang 61 van de bovenste vorm 60.

De bovenste vorm 60 die het transparante substraat 50 waarop de reflecterende laag 51 en de eerste registratielaag 52 zijn aangebracht ondersteund, is 15 gemaakt van een transparant materiaal zoals kristal.

Een conventioneel bevestigingsorgaan (niet weergegeven) is aangebracht voor het op zijn plaats houden van de gedeelten 62 en 72 op de bovenste vorm 60 respectievelijk onderste vorm 70 en om het transparante substraat 20 50 vacuum aan te zuigen en op zijn plaats te houden.

Het perforeerorgaan 80 ondergebracht in de doorgang 71 van de onderste vorm 70 is voorzien van organen, zoals een cilinder, voor het uitvoeren van een vertikale beweging. Het is wenselijk dat het bovenste middel-25 punt van het perforeerorgaan 80 is gelegen bij de opening van de communicatiedoorgang van de bovenste vorm 60, en waarbij de onderste punt is gelegen in de centrale doorgang 102 van het stempel 100. Eveneens is het wenselijk dat het vertikale verplaatsingsorgaan 30 de druk kan detecteren van het hars dat wordt toegevoerd tussen het stempel 100 en het transparante substraat 50, en in werking komt wanneer de druk van het hars groter is dan een voorafbepaalde druk.

Het harstoevoerorgaan 90 voert gesmolten hars 35 toe tussen het stempel 100 en het transparante sub- 1001324.

-9- straat 50, via het mondstuk 91 dat bevestigd is aan de doorgang 61 van de bovenste vorm 60.

Een harsafsluitorgaan 95 zorgt ervoor dat geen hars wegvloeit dat wordt toegevoerd tussen het stempel 5 100 en het transparante substraat 50 en is aangebracht aan de rand van de bovenste vorm 60 of onderste vorm 70. Het harsafsluitorgaan 95 is voorzien van een uitstekend gedeelte 96 dat zich over een voorafbepaalde lengte uitstrekt vanaf de rand van de bovenste vorm 60 en wel 10 vertikaal naar beneden, in de richting van de onderste vorm 70, en is voorzien van een holte 96a die voorkomt dat lucht ontstaat aan de tenminste ene zijde van het uitstekende gedeelte 96. Voorzien is in een lichtbron 300 voor het harden van het hars dat ingevoerd is tus-15 sen het transparante substraat en het stempel.

Teneinde de harslaag 200 aan te brengen waabrij zijn tweede registratie-oppervlak is gelegen op het bovenoppervlak van het transparante substraat 50 waarop de reflecterende laag 51 en de eerste registratie-20 laag 52 zijn aangebracht middels de inrichting overeenkomstig de uitvinding, wordt het transparante substraat 50 bevestigd aan het bevestigingsgedeelte 62 van de bovenste vorm 60, en wordt het stempel 100 bevestigd aan het bevestigingsgedeelte 72 van de onderste 25 vorm 70. Het transparante substraat 50 en het stempel 100 worden op een voorafbepaalde afstand ten opzichte van elkaar gehouden door de bovenste vorm 60 te koppelen aan de onderste vorm 70. Op dit moment is het eind-gedeelte van het perforeerorgaan 80 aangebracht in de 30 doorboring 71. Het hars wordt middels het mondstuk 91 van het harstoevoerorgaan 90 toegevoerd tussen het transparante substraat 50 en het stempel 100. Na het beëindigen van de harstoevoer, kan het hars niet voorbij de rand van het transparante substraat 50 komen 35 als gevolg van het gedeelte 96 van het harsafsluit- 1001324.

-10- orgaan 95. Wanneer de toevoer van het hars is beëindigd, stijgt de druk tussen het transparante substraat 50 en het stempel 100, waarna het perforeerorgaan 80 het hars perforeert dat aanwezig is in de centrale doorgan-5 gen 53 en 102 van het stempel 100 en het transparante substraat 50 waarbij het weg geperforeerde hars wordt teruggedrukt in het mondstuk 91. Ultraviolet licht afkomstig van een lichtbron 300 geplaatst op het bovenste gedeelte van de bovenste vorm bestraald het hars tenein-10 de deze uit te harden. De bovenste vorm 60 en de onderste vorm 70 worden vervolgens van elkaar gescheiden, en wordt tevens het stempel 100 en de harslaag 200 waarop de tweede registratielaag 201 is aangebracht eveneens gescheiden. Tenslotte wordt het transparante sub-15 straat 50 gescheiden van de bovenste vorm 60.

Indien de reflecterende laag, de eerste registratielaag, en de harslaag waarop de tweede registratielaag is aangebracht achtereenvolgens worden aangebracht op het transparante substraat onder toepassing 20 van de inrichting overeenkomstig de uitvinding, worden de navolgende effekten verkregen.

In de eerste plaats is het mogelijk, doordat het stempel en het transparante substraat gesteund door de bovenste respectievelijk onderste vorm op een voor-25 afbepaalde afstand van elkaar te houden, een uniforme dikte te realiseren van de harslaag waarop de tweede registratielaag is aangebracht.

In de tweede plaats is het mogelijk dat een rand-uitstulping wordt voorkomen, aangezien het hars niet 30 verder komt dan de rand van het transparante substraat.

In de derde plaats neemt de transcriptiesnelheid toe als gevolg van de verbeterde aanhechting van de respectieve lagen aangebracht op het transparante substraat.

35 Tenslotte is het mogelijk de produktiviteit te 1001324.

-11- vergroten door het reduceren van de tijd die nodig is voor het aanbrengen van de harslaag.

Alhoewel hier slechts één werkwijze en inrichting is gegeven voor het vervaardigen van een meerlagig op-5 tisch registratiemedium in de vorm van een tweelagig optisch registratiemedium, is de uitvinding echter niet hiertoe beperkt, en kunnen ook nog andere constructies worden verkregen met meer dan twee lagen. Zonder buiten het kader van de uitvinding te geraken kunnen vele mo-10 dificaties worden uitgevoerd.

1001324.

Claims

1. Werkwijze voor het vervaardigen van een meer- lagig optisch registratiemedium waarbij een harslaag met een tweede registratielaag wordt aangebracht op een eerste registratielaag en waarbij een reflecteren-5 de laag en de eerste registratielaag achtereenvolgens worden aangebracht op een transparant substraat, gekenmerkt door het transparante substraat en een stempel met een registratielaag op het bovenoppervlak van het stempel op een voorafbepaalde afstand van elkaar te 10 houden, het afsluiten van één van de centrale doorgangen aangebracht in het stempel en het transparante substraat en het toevoeren van hars onder druk tussen het stempel en het transparante substraat via de andere centrale doorgang, het verwijderen van het hars dat 15 achterblijft in de centrale doorgang nadat het toevoeren van het hars is beëindigd, en het uitharden van het hars dat toegevoerd is tussen de eerste registratielaag aanwezig op het transparante substraat en het stempel.

2. Werkwijze volgens conclusie 1 gekenmerkt door het herhaalt uitvoeren van de onder het kenmerk van conclusie 1 aangegeven maatregelen op de aangebrachte harslaag in plaats van het transparante substraat voor het achtereenvolgens vormen van een aantal harslagen 25 met de andere registratielagen op de gevormde harslaag.

3. Inrichting voor het vervaardigen van een meer- lagig optisch registratiemedium voor het vormen van een harslaag met een tweede registratielaag op een eerste registratielaag waarbij een reflecterende laag en 30 de eerste registratielaag achtereenvolgens worden aangebracht op een transparant substraat gekenmerkt door een bovenste vorm voorzien van een aanhechtingsgedeelte waaraan het transparante substraat is aangehecht, een 35 1001324. -13- onderste vorm gelegen tegenover de bovenste vorm en waaraan een aanhechtgedeelte is aangebracht waaraan het stempel is bevestigd en gelegen is tegenover het aanhechtgedeelte van de bovenste vorm, een perforeer-5 orgaan geschikt voor het uitvoeren van een vertikale beweging middels een plaatsbepalingsorgaan, en dat aangebracht is in een verbindingsdoorgang van de onderste vorm en een harstoevoerorgaan dat koppelbaar is aan de verbindingsdoorgang van de bovenste vorm teneinde 10 het hars onder een voorafbepaalde druk toe te voeren.

4. Inrichting volgens conclusie 3 gekenmerkt door een harslekafsluitorgaan om lekkage van het toegevoerde hars vanuit het harstoevoerorgaan tegen te gaan, is aangebracht aan tenminste één rand van de bovenste 15 en onderste vorm.

5. Inrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de bovenste vorm gemaakt is van een transparant materiaal.

6. Inrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, 20 dat een lichtbron is aangebracht voor het belichten van het bovenste gedeelte van de bovenste vorm voor het verharden van het hars.

7. Inrichting volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat voorzien is in een lichtbron dat stralingslicht 25 richt op een bovenste gedeelte van de bovenste vorm voor het uitharden van het hars.

8. Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het harslekafsluitorgaan voorzien is van een uitstekend gedeelte dat zich vertikaal naar beneden uit- 30 strekt vanaf de rand van de bovenste vorm.

9. Inrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat een doorgang is aangebracht in het uitstekende gedeelte teneinde lucht af te voeren.

10 01 324.