JP3650756B2

JP3650756B2 - Optical disk manufacturing equipment

Info

Publication number: JP3650756B2
Application number: JP2002049003A
Authority: JP
Inventors: 寛也加治; 秀雄小林; 昌寛中村; 信一篠原; 真弥水谷
Original assignee: Origin Electric Co Ltd
Current assignee: Origin Electric Co Ltd
Priority date: 2002-02-26
Filing date: 2002-02-26
Publication date: 2005-05-25
Anticipated expiration: 2022-02-26
Also published as: JP2003248979A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、光を利用して情報領域の情報信号を読み取る光ディスクの製造装置、特に情報領域を有するディスク基板などに貼り合わされる透明フィルムのような薄い基板を保持するのに好適な保持手段に関する。
【０００２】
【従来技術】
現在、広く使用されているＤＶＤは厚さが０．６ｍｍの２枚のディスク基板を、接着剤を介して重ね合わせ、貼り合わせている。最近、このＤＶＤよりも記憶容量の大きな光ディスクが、特開平１１−１２６３７７号公報、特開平１１−１８５２９１号公報、特開２０００−３１１３９２号公報などに提案されている。この大容量光ディスクは、図１０に示すような構造になっており、中央孔１ａ、ピットと反射膜とからなる情報信号部１ｂの形成された情報領域Ａ、情報領域Ａを除く非情報領域のうち、情報領域Ａの外側の外側非情報領域Ｂ、情報領域Ａと中央孔１ａとの間の内側非情報領域Ｃを有する基板１の上に、接着剤２により厚さ０．１ｍｍ程度の透明フィルムのような厚みの薄い基板３を貼り合わせ、この薄い基板３を通して情報信号を読み出している。特開平１１−１２６３７７号公報の記述によれば、この薄い基板３は１７７μｍ以下で１０μｍ以上の厚みとされており、現在のＤＶＤに用いられている０．６ｍｍのディスク基板に比べてかなり薄く、この薄い光透過層を通して記録、再生のためのレーザ光を照射するので、大容量化に対応できる。
【０００３】
そして、この大容量光ディスクの情報信号部は、記録密度の高密度化により、例えばピットのトラックピッチが現行のＤＶＤの０．７４μｍに比べて０．３μｍ程度と狭く、また最小のピット長が現行のＤＶＤの０．４μｍに比べて０．１〜０．２μｍと短くなっている。したがって、ディスク基板のこのような微小のピットを正確に読み取るためには、薄い基板３と接着剤層とからなる光透過層を薄く、高精度で均一な厚みにしなければならない。しかも、現行のＤＶＤの場合に比べて微小な傷やボイド（気泡）、埃やチリでも大きな影響を与え、情報を正確に読み取ることができなくなる。
【０００４】
特開平１１−１２６３７７号公報に記述された光ディスクの製造方法では、図１１に示されているように、圧着ロール３ａから引き出されて走行する薄い基板３とその一面に形成されたドライフォトポリマーなどからなる接着層２に、情報信号部１ａが形成された基板１を同一速度で同一方向に並走させながら接触させ、圧着ローラ２１により圧力を与えて薄い基板３の接着層２を基板１に接着させる。次に、紫外線を照射するＵＶランプ２２などにより接着層２を硬化させて透明フィルムのような薄い基板３と基板１とを硬化させ、しかる後に薄い基板３と基板１とを一旦停止させ、薄い基板３を打ち抜いて光ディスクを完成する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来製造方法では、薄い基板３がロールに巻かれた状態で基板１に貼り合わせるので、作成プロセスが減り、設備や材料などの削減が可能であるなどのメリットはあると記述されているものの、基板１と薄い基板３とを走行させながら圧着ローラ２１により圧力を与えて接着させるので、基板の情報信号部に相当する薄い基板３の領域にも微小な傷が付きやすく、また基板１と薄い基板３との間にボイドができやすいなどの問題が存在する。このような問題が存在すると、前述したように、光ディスクからの情報の読み取りエラーを招く原因となることが多い。
したがって、本発明は薄い基板３における基板の情報信号部に相当する領域に傷をつけることなく薄い基板３を吸着保持すると共に、薄い基板３を一平面上に均一に支承することができる保持手段を備える製造装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するため、請求項１の発明は、情報領域を有する第１の基板と第２の基板とを、それらの間に供給された接着剤を介して重ね合わせた後、高速回転させて貼り合わせる光ディスクの製造装置において、前記第１の基板を保持する第１の保持手段と、前記第１の基板の前記情報領域の外側の非情報領域に相当する前記第２の基板の外周部を吸引保持するための吸引孔を有する外側支承部と、前記第１の基板の前記情報領域の内側の非情報領域に相当する前記第２の基板の内周部を吸引保持するための吸引孔を有する内側支承部とを有し、前記外側支承部と前記内側支承部は、０．５ないし１０ｍｍの範囲内の同一の高さであり、前記第１の基板の前記情報領域に相当する前記第２の基板の面域を非接触にして前記第２の基板を保持する第２の保持手段と、前記第１の保持手段と前記第２の保持手段との間に交流電圧又は直流電圧を印加する電圧印加手段と、を備えたことを特徴とする光ディスクの製造装置を提案するものである。この発明によれば、他の基板の情報領域に相当する面域に傷をつけることなく基板を吸着保持することができ、かつ基板を一平面上に均一に支承することができる。さらに、基板間に気泡が存在しない、又は極めて少ない高品質の光ディスクを得ることができる。
【０００７】
請求項２の発明は、上記課題を解決するため、請求項１において、前記第２の基板は、光透過層となる透明フィルムであることを特徴とする光ディスクの製造装置を提案するものである。
請求項２によれば、情報領域に相当する面域に傷をつけることなくフィルム状の薄い基板を吸着保持することができる。
【０００８】
請求項３の発明は、上記課題を解決するため、請求項１又は請求項２において、前記第２の保持手段は、前記外側支承部と前記内側支承部との間の気室の気体を外部にリークする気体リーク部を備えたことを特徴とする光ディスクの製造装置を提案するものである。
請求項３によれば、情報領域に相当する面域を傷つけることなく薄い基板を吸着保持でき、かつ基板を同一平面上に均一に支承することができる。
【０００９】
請求項４の発明は、上記課題を解決するため、請求項３において、前記気体リーク部は、前記外側支承部に形成された一つ以上の溝又は貫通孔からなることを特徴とする光ディスクの製造装置を提案するものである。
請求項４によれば、情報領域に相当する面域を傷つけることなく薄い基板を吸着保持でき、かつ基板を同一平面上に均一に支承することができる。
【００１０】
請求項５の発明は、上記課題を解決するため、請求項１ないし請求項４のいずれかにおいて、前記第１の保持手段は前記第２の保持手段と同様な構造であることを特徴とする光ディスクの製造装置を提案するものである。
【００１３】
【発明の実施の形態及び実施例】
本発明は、図１０に示した構造の大容量光ディスクの製造装置、特に大容量光ディスクにおける透明フィルムのような薄い基板の保持手段にかかり、保持手段は、基板１の情報信号部１ｂの形成された情報領域Ａ以外の領域、つまり非情報領域Ｂ、Ｃに相当する透明フィルムのような薄い基板の外側周辺部と内側周辺部とを吸着保持し、基板の情報領域Ａに相当する薄い基板の面域には接触しないように薄い基板との間に間隙を有し、かつ好ましくはその間隙の気圧が外部の気圧と等しくなるように気体をリークする気体リーク部を備えたことを特徴としている。
【００１４】
図１及び図２により本発明の第１の実施例について説明を行う。図１０と図１１に示した記号と同一の記号は相当する部材を示すものとする。図１は、従来例で説明したような薄い基板３を吸引保持する保持手段４の側面から見た断面を示す。図２（Ａ）は保持手段４の斜視図であり、図２（Ｂ）は薄い基板３を吸引保持した状態を示す斜視図である。保持手段４はアルミニウム材料のような金属材料又は合成樹脂材料からなり、図１０に示した基板１の外側の非情報領域Ｂに相当する領域に外側支承部５を、また基板１の内側の非情報領域Ｃに相当する領域に内側支承部６を備えると共に、基板１の情報領域Ａに相当する部分には非接触領域７を備える。外側支承部５と内側支承部６の非接触領域７面からの高さは等しい。
【００１５】
透明フィルムのような薄い基板３は、図１０に示した基板１とほぼ同じ外径と内径を有する。外側支承部５は薄い基板３の外径とほぼ等しい外径を持つと共に、図１０に示した基板１の外側の非情報領域Ｂの内径以上の内径をもつ短円筒状のものである。薄い基板３を吸着保持するため、その短円筒状の外側支承部５の一端から他端に通じる複数の吸引孔５ａが形成されており、それら吸引孔５ａは更に保持手段４の共通部を通して共通吸引通路８まで延びている。一方、内側支承部６は基板用の一般的な保持手段とほぼ同様なものであり、図１０に示した基板１の非情報領域Ｃとほぼ同じ外径と内径を有するものであり、複数の吸引孔６ａを有する。それら吸引孔６ａも共通吸引通路８まで延びている。また、内側支承部６の中央には薄い基板３を吸着保持する際に、薄い基板３が載置された不図示の突出部材を受け入れる中央孔９が備えられている。この中央孔９は、薄い基板３と後で示す基板との重ね合わせの際に、その基板を吸着保持する保持手段（図６では記号１１）のセンタリング部材（図６では記号１１ａ）が挿入され、位置決めに役に立つ。
【００１６】
この保持手段４によれば、図１及び図２に示すように薄い基板３を吸着保持したとき、外側支承部５は基板１の外側の非情報領域Ｂに相当する薄い基板３の外周部分を吸着保持するだけで、情報領域Ａに相当する面域には接触しないので、仮にそのとき微小な傷が付いたとしても、基板１の外側の非情報領域Ｂに相当する薄い基板３の外周部分に傷が付くだけで、情報領域Ａに相当する薄い基板３の面域には傷が付かない。また、同様に、内側支承部６は基板１の内側の非情報領域Ｃに相当する薄い基板３の内周部分を吸着保持するだけで、情報領域Ａに相当する面域には接触しないので、仮にそのとき接触による微小な傷が付いたとしても、非情報領域Ｃに相当する薄い基板３の内周部分に傷が付くだけで、情報領域Ａに相当する薄い基板３の領域には傷が付かない。
【００１７】
次に、図３及び図４により本発明の第２の実施例について説明する。図３（Ａ）は、従来例で説明したような薄い基板３を吸引保持する保持手段４の側面から見た断面を示し、図３（Ｂ）はその正面図である。図４（Ａ）、図４（Ｂ）は斜視図であり、図４（Ｂ）は薄い基板３を吸着保持した図面である。図１に示した記号と同一の記号は相当する部材を示すものとする。この実施例が図１の実施例と異なる点は、外側支承部５と内側支承部６の背が低くなった点と、外側支承部５に気体リーク部５ｂを設けた点である。この実施例では、例えば、外側支承部５と内側支承部６は非接触領域７よりも数ｍｍ程度高いだけである。このような場合には、外側支承部５、内側支承部６、非接触領域７及び薄い基板３で囲まれた気室Ｘの容積が小さくなるために、吸引孔５ａ、６ａの個数及び吸引力にもよるが、吸引時のリークによって気室Ｘの気圧が大気圧よりも低くなってしまい、図５（Ａ）に示すように、基板１の情報領域Ａに相当する薄い基板３の部分３ａが気室Ｘ側に撓み、薄い基板３の平坦性が悪くなる。薄い基板３の平坦性が低下すると、基板と貼り合わせたとき、薄い基板３と基板との間に気泡ができ易くなるばかりでなく、貼り合わせた後にも平坦性の精度が低下するので、好ましくない。
【００１８】
第２の実施例のように、気体リーク部５ｂとなる溝を備えた場合には、吸引孔５ａ、６ａによる吸引時のリークによっても気室Ｘの気圧が大気圧よりも低くなることはなく、したがって、図５（Ｂ）に示すように、薄い基板３の平坦性は十分に確保され、基板１の情報領域Ａに相当する薄い基板３の部分３ａが気室Ｘ側に撓むことは皆無である。気体リーク部５ｂとして作用する溝は、特に幅が非常に狭い溝を沢山形成した場合には、吸引を停止して保持手段４から薄い基板３を開放するとき、薄い基板３が保持手段４の外側支承部５から剥がれやすいので、高速化が可能となる。
【００１９】
次に、前述のような構造の保持手段４を用いて基板１と薄い基板３とを貼り合わせる一実施例について、図６により説明する。図６（Ａ）では図３及び図４に示した保持手段４が透明フィルムのような薄い基板３を吸着保持した状態で所定位置に停止している。その前の段階で、保持手段４は、図示しない別の位置に順次搬送されて来る薄い基板３の外側非情報領域Ｂと内側非情報領域Ｃに相当する面域を吸着保持する。この後、保持手段４は旋回動作を行い、薄い基板３が基板１の真上の位置で停止する。一方、記録情報層１ａを有する下側の基板１は基板用保持手段１１に吸着保持されており、その上面には基板１の中央孔１ｂを中心とする所定半径位置に円環状に接着剤２が通常の方法で供給されている。
【００２０】
図６（Ａ）に示すように、前述したような構造の保持手段４により吸着保持された薄い基板３が基板１の真上に搬送されて停止すると、矢印で示すように、基板用保持手段１１は不図示の上下駆動装置により、基板１上の円環状に供給されている接着剤２が薄い基板３に接触する寸前まで急上昇し、次にゆっくり上昇する。そして、基板用保持手段１１は基板１上の接着剤２が薄い基板３の下面に接触して、円環状にヌレ拡がると停止する。しかる後、保持手段４が吸引動作を停止して薄い基板３を開放すると、基板用保持手段１１が下降動作を行う。次に、不図示のスピンナ装置において、図６（Ｂ）の矢印で示すように、スピンナ装置の基板用保持手段１１’は高速回転を行い、遠心力で薄い基板３と基板１間に接着剤２を一様に拡げ、余剰の接着剤を振り切る。次に、硬化ポジションにおいてディスク基板受台１２に載置された状態で、紫外線照射ランプ１３からの紫外線が照射されることにより、薄い基板３と基板１間の接着剤２は硬化する。ここで、前記上下駆動装置の他に回転駆動装置を設け、基板用保持手段１１を低速回転で回転させながら基板１上に接着剤２を円環状に供給した後、基板１と薄い基板３との貼り合わせを行い、基板用保持手段１１を高速回転させるという一連の工程を同一ポジションで行ってもよい。この場合は、各ポジションへの搬送が必要で無くなるので、貼り合わせ時間の短縮、設備の削減、及び基板の搬送時の剥離帯電を防ぐことが可能になる。
【００２１】
薄い基板３と基板１とを接着剤を介して重ね合わせるときに注意をしなければならない点は、薄い基板３と基板１との間に気泡が形成されないということである。薄い基板３と基板１との間に気泡を発生しない方法として、図７に示すように薄い基板３と基板１とを重ね合わせるとき、交流又は直流の電圧を印加する方法が本発明者等によって提案され、特開２０００−２９０６０２号公報などに開示されている。その電圧を印加するのに好適な保持手段４について、図７及び図８により説明を行う。
【００２２】
薄い基板３の保持手段４は、基本的には前記実施例と同様なものであり、この実施例では合成樹脂又はセラミックスなどの電気絶縁材料からなる保持手段４の非接触領域に相当する領域に一方の電極となる円環状の金属板１４が埋め込まれている。円環状の金属板１４の表面は保持手段４の外側支承部５と内側支承部６よりも幾分低くなっている。円環状の金属板１４は、一方の接続ライン１６により電源１５に接続されると共に、接地電位に接続されている。電源１５は数１００Ｖ以上の電圧を発生するものならば、交流でも直流でも良い。前述のように、薄い基板３が外側支承部５と内側支承部６それぞれの吸引孔５ａ、６ａにより保持手段４に吸着保持されるとき、外側支承部５に気体リーク部５ｂが形成されているので、外側支承部５と内側支承部６と円環状の金属板１４と薄い基板３とで囲まれた気室Ｘの気圧は大気圧と同じなので、吸着時のリークによっても薄い基板３が気室Ｘ側に撓むことはなく、薄い基板３と金属板１４との間隙が僅かであっても、薄い基板３が円環状の金属板１４に接触しない。
【００２３】
一方、現在使用されている光ディスクの貼り合わせ前の基板１を吸着保持するための基板用保持手段１１も他方の電極となる円環状の金属板１７が設けられており、金属板１７はスイッチ１８を介して接続ライン１９により電源１５に接続されている。保持手段４が、図示しない移載アームにより先ず図８の位置、つまり、薄い基板３が基板１の真上まで搬送されると、基板用保持手段１１は不図示の上下駆動装置により急速に上昇し、基板１上に円環状に供給されている接着剤２が薄い基板３に接触する前に上昇を緩める。この状態でスイッチ１８が閉じて金属板１４と１７間に電圧が印加され、薄い基板３と基板１との間の空間に電界が形成される。さらに、基板１はゆるやかな速度で上昇して、基板１上の接着剤２が薄い基板３に接触して所定の重ね合わせが行われる。ここで、基板１上の接着剤２が薄い基板３に接触する瞬間に、電界による吸引力により、接着剤２の頂部が先細り、その先端で接液が行われるので、接液時に形成され易い気泡の発生が充分に抑制される。その後、スイッチ１８が開かれ、金属板１４と１７間の電圧は除去され、保持手段４は吸着動作を停止して薄い基板３を開放すると、基板用保持手段１１が下降動作を行う。しかる後、図示しないスピンナ装置において高速回転を行い、基板１と薄い基板３との間に接着剤２を一様に拡げると共に、余剰の接着剤２を振り切る。
【００２４】
気泡が発生しないで、貼り合わせを行うためには、２枚の基板間にある値以上の電圧が印加される必要がある。図９に示すように、金属板１４と薄い基板３との間隙である空気は第１のキャパシタンスＣ１、薄い基板３の絶縁材料は第２のキャパシタンスＣ２、薄い基板３と基板１の不図示の反射膜との間隙である空気は第３のキャパシタンスＣ３、基板１の不図示の反射膜と金属板１１との間の基板１の絶縁材料は第４のキャパシタンスＣ４を形成し、全体として、これら各層のキャパシタンスを直列接続した等価回路として考えることができる。ここで、実験により得られた気泡が発生しないで、貼り合わせができる基板間に必要な電圧値（基板間隔、接着剤の抵抗率や粘度などにより影響されるため、一概には決められない。）を、図９の等価回路に適用し、電源電圧をあまり大きくせずに、基板間に所定の電圧が得られるための間隙の許容値を求めると、１０ｍｍ以下であることが好ましい。なお、保持手段４全体を金属材料のような導電材料で形成しても良い。この場合には、帯電によるほこり、微粒子などが保持手段４に付着せず、好都合である。
【００２５】
以上の実施例では、保持手段４が吸着保持する対象物体を薄い基板３として説明したが、現在一般に使用されている基板であって、情報の記録された情報層を有するディスク基板、あるいは情報層を有しないものでも良く、また、厚みに制限されることなく厚いものから薄いものまで適用可能である。
また、基板用保持手段１１に代えて保持手段４を用いてももちろん良い。
さらに、上述の実施例では、気体リーク部５ｂを保持手段４の外側支承部５に設けたが、例えば、共通吸引通路８を避けて気室Ｘとは反対側に通じるよう通路を形成しても良い。
前記実施例において、薄い基板３の中央孔の径は基板１の中央孔の径よりも大きな方が、薄い基板３の内周壁面の接着が良好に行えるので、好ましい。
また、必要に応じて保護シートが薄い基板３又は基板１に付着され、その保護シートを介して薄い基板３又は基板１を吸着するようにいても良い。この場合には、保護シートは薄い基板３の中央孔の径よりも小さな径の中央孔をもつことは、薄い基板３の内周側にはみ出した接着剤が、薄い基板３の表面に漏れだすのを防ぎ、さらに均一な高さにすることができるので、好ましい。なお、保護シートとして、導電材料を用いれば、帯電による埃や微粒子などの付着を防止できるので好ましい。さらに、保護シートは光ディスクの特性試験の測定直前、又はその測定がなされないものの場合には、使用前に剥離するのが良い。
【００２６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、ディスク基板の情報領域以外の外周と内周の非情報領域に相当する基板の面域を吸着保持することにより、情報領域に相当する基板面に傷などを与えない光ディスクの製造装置を提供することができ、特に透明フィルムのような薄い基板を撓むことなく平坦に支承することができ、情報領域に相当する基板面に傷や撓みなどを与えずに、他の基板との貼り合わせを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を説明するための断面図である。
【図２】本発明の一実施例を説明するための斜視図である。
【図３】本発明の他の実施例を説明するための図面である。
【図４】本発明の他の実施例を説明するための斜視図である。
【図５】本発明と従来例を説明するための断面図である。
【図６】本発明の一実施例に係る製造装置による光ディスクの製造方法を説明するための図である。
【図７】本発明の他の実施例を説明するための断面図である。
【図８】本発明の他の一実施例に係る製造装置による光ディスクの製造方法を説明するための図である。
【図９】本発明の他の実施例を説明するための等価回路を示す図である。
【図１０】現在の大容量光ディスクを説明するための図である。
【図１１】現在の大容量光ディスクの製造方法を説明するための図である。
【符号の説明】
１−基板２−接着剤
３−薄い基板４−薄い基板３の保持手段
５−保持手段４の外側支承部
５ａ−外側支承部５の吸引孔５ｂ−外側支承部５の気体リーク部
６−保持手段４の内側支承部６ａ−内側支承部６の吸引孔
７−非接触領域８−共通吸引通路
９−保持手段４の中央孔
１１、１１’−基板用保持手段１２−基板受台
１３−紫外線照射ランプ１４−円環状の金属板
１５−電源
１６−接続導線１７−円環状の金属板
１８−スイッチ１９−接続導線
Ａ−情報領域Ｂ、Ｃ−非情報領域[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to an optical disk manufacturing apparatus that reads information signals in an information area using light, and more particularly to a holding means suitable for holding a thin substrate such as a transparent film bonded to a disk substrate having an information area. .
[0002]
[Prior art]
Currently, a widely used DVD has two disk substrates having a thickness of 0.6 mm, which are stacked and bonded together with an adhesive. Recently, optical discs having a larger storage capacity than the DVD have been proposed in Japanese Patent Laid-Open Nos. 11-126377, 11-185291, 2000-311392, and the like. This large-capacity optical disk has a structure as shown in FIG. 10, and includes a central hole 1a, an information area A in which an information signal portion 1b composed of a pit and a reflective film is formed, and a non-information area excluding the information area A. Among them, on the substrate 1 having the outer non-information region B outside the information region A and the inner non-information region C between the information region A and the central hole 1a, a transparent material having a thickness of about 0.1 mm is formed by the adhesive 2. A thin substrate 3 such as a film is bonded, and an information signal is read through the thin substrate 3. According to the description in JP-A-11-126377, the thin substrate 3 is 177 μm or less and 10 μm or more in thickness, which is considerably thinner than the 0.6 mm disk substrate used in the current DVD, Since the laser beam for recording and reproduction is irradiated through this thin light transmission layer, the capacity can be increased.
[0003]
The information signal part of this large-capacity optical disk has, for example, a narrow pit track pitch of about 0.3 μm compared to the current DVD of 0.74 μm and a minimum pit length due to higher recording density. Compared to 0.4 .mu.m of DVD, the length is 0.1 to 0.2 .mu.m. Therefore, in order to accurately read such minute pits on the disk substrate, the light transmission layer composed of the thin substrate 3 and the adhesive layer must be thin and highly uniform with a uniform thickness. In addition, compared with the current DVD, even fine scratches, voids (bubbles), dust, and dust are greatly affected, and information cannot be read accurately.
[0004]
In the method of manufacturing an optical disk described in Japanese Patent Laid-Open No. 11-126377, as shown in FIG. 11, a thin substrate 3 that is drawn out from the pressure roll 3a and travels, a dry photopolymer formed on one surface thereof, and the like The substrate 1 on which the information signal portion 1a is formed is brought into contact with the adhesive layer 2 made of the same while moving in parallel in the same direction at the same speed, and pressure is applied by the pressure roller 21 to attach the adhesive layer 2 of the thin substrate 3 to the substrate 1. Adhere. Next, the adhesive layer 2 is cured by a UV lamp 22 or the like that irradiates ultraviolet rays to cure the thin substrate 3 and the substrate 1 such as a transparent film, and then the thin substrate 3 and the substrate 1 are temporarily stopped to be thin. The substrate 3 is punched to complete the optical disc.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described conventional manufacturing method, since the thin substrate 3 is bonded to the substrate 1 in a state of being wound on a roll, it is described that there are merits such that the creation process is reduced and the equipment and materials can be reduced. However, since the pressure is applied by the pressure roller 21 while the substrate 1 and the thin substrate 3 are running, the region of the thin substrate 3 corresponding to the information signal portion of the substrate is easily damaged. There is a problem that voids are easily formed between the thin film 3 and the thin substrate 3. When such a problem exists, as described above, it often causes an error in reading information from the optical disk.
Therefore, the present invention holds the thin substrate 3 by suction without damaging an area corresponding to the information signal portion of the substrate in the thin substrate 3, and can hold the thin substrate 3 uniformly on one plane. It aims at providing a manufacturing apparatus provided with.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
To solve this problem, the invention of claim 1, after the first substrate and a second substrate having an information area, superimposed via an adhesive agent supplied therebetween, is rotated at high speed in the manufacturing device of an optical disk bonding Te, a first holding means for holding the first substrate, the outer peripheral portion of the second substrate corresponding to the non-information area of the outside of the information area of the first substrate an outer bearing having a suction hole for sucking and holding a first substrate suction holes for sucking and holding the inner peripheral portion of the second substrate corresponding to the non-information area of the inner side of the information area An inner bearing portion having an inner bearing portion , wherein the outer bearing portion and the inner bearing portion have the same height within a range of 0.5 to 10 mm and correspond to the information area of the first substrate. The surface area of the second substrate is not contacted to hold the second substrate. To a second holding means, said first optical disk manufacturing apparatus characterized by comprising a voltage application means for applying an alternating voltage or a direct voltage between the holding means and the second holding means This is a proposal. According to the present invention, the substrate can be sucked and held without damaging the surface area corresponding to the information area of the other substrate, and the substrate can be uniformly supported on one plane. Furthermore, it is possible to obtain a high-quality optical disc in which no bubbles are present between the substrates or very little.
[0007]
The invention of claim 2 proposes an optical disk manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the second substrate is a transparent film serving as a light transmission layer. .
According to the second aspect, it is possible to suck and hold a thin film-like substrate without damaging the surface area corresponding to the information area.
[0008]
According to a third aspect of the present invention, in order to solve the above-mentioned problem, in the first or second aspect, the second holding means externally passes the gas in the air chamber between the outer support portion and the inner support portion. The present invention proposes an optical disk manufacturing apparatus including a gas leak portion that leaks into the optical disk.
According to the third aspect, a thin substrate can be sucked and held without damaging the surface area corresponding to the information area, and the substrate can be uniformly supported on the same plane.
[0009]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an optical disc according to the third aspect, wherein the gas leak portion comprises one or more grooves or through holes formed in the outer support portion. A manufacturing apparatus is proposed.
According to the fourth aspect, a thin substrate can be sucked and held without damaging the surface area corresponding to the information area, and the substrate can be uniformly supported on the same plane.
[0010]
In order to solve the above problems, the invention according to claim 5 is characterized in that in any one of claims 1 to 4, the first holding means has the same structure as the second holding means. An optical disc manufacturing apparatus is proposed.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for manufacturing a large-capacity optical disk having the structure shown in FIG. 10, and particularly to a holding means for a thin substrate such as a transparent film in the large-capacity optical disk, and the holding means is formed with the information signal portion 1b of the substrate 1. The outer peripheral portion and the inner peripheral portion of the thin substrate such as a transparent film corresponding to the region other than the information region A, that is, the non-information regions B and C are sucked and held, and the thin substrate corresponding to the information region A of the substrate It is characterized by having a gas leak portion that has a gap with a thin substrate so as not to contact the surface area, and preferably leaks gas so that the pressure of the gap becomes equal to the external pressure. .
[0014]
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The same symbols as those shown in FIGS. 10 and 11 indicate corresponding members. FIG. 1 shows a cross section viewed from the side of a holding means 4 for sucking and holding a thin substrate 3 as described in the prior art. 2A is a perspective view of the holding means 4, and FIG. 2B is a perspective view showing a state in which the thin substrate 3 is sucked and held. The holding means 4 is made of a metal material such as an aluminum material or a synthetic resin material, and the outer support portion 5 is provided in a region corresponding to the non-information region B outside the substrate 1 shown in FIG. The area corresponding to the information area C is provided with the inner support portion 6, and the portion corresponding to the information area A of the substrate 1 is provided with the non-contact area 7. The height of the outer bearing portion 5 and the inner bearing portion 6 from the surface of the non-contact region 7 is equal.
[0015]
A thin substrate 3 such as a transparent film has substantially the same outer diameter and inner diameter as the substrate 1 shown in FIG. The outer support portion 5 has a short cylindrical shape having an outer diameter substantially equal to the outer diameter of the thin substrate 3 and an inner diameter equal to or larger than the inner diameter of the non-information region B outside the substrate 1 shown in FIG. In order to suck and hold the thin substrate 3, a plurality of suction holes 5 a extending from one end of the short cylindrical outer support portion 5 to the other end are formed, and these suction holes 5 a are further shared through a common portion of the holding means 4. It extends to the suction passage 8. On the other hand, the inner support portion 6 is substantially the same as a general holding means for a substrate and has substantially the same outer diameter and inner diameter as the non-information region C of the substrate 1 shown in FIG. It has a suction hole 6a. These suction holes 6 a also extend to the common suction passage 8. In addition, a central hole 9 is provided at the center of the inner support portion 6 to receive a protruding member (not shown) on which the thin substrate 3 is placed when the thin substrate 3 is sucked and held. The center hole 9 is inserted with a centering member (symbol 11a in FIG. 6) of a holding means (symbol 11 in FIG. 6) for attracting and holding the thin substrate 3 and a substrate to be described later. Useful for positioning.
[0016]
According to this holding means 4, when the thin substrate 3 is sucked and held as shown in FIGS. 1 and 2, the outer support portion 5 is configured to remove the outer peripheral portion of the thin substrate 3 corresponding to the non-information area B outside the substrate 1. Since the surface area corresponding to the information area A is not touched only by being held by suction, the outer peripheral portion of the thin substrate 3 corresponding to the non-information area B outside the substrate 1 even if there is a minute scratch at that time The surface area of the thin substrate 3 corresponding to the information area A is not scratched. Similarly, the inner support 6 only sucks and holds the inner peripheral portion of the thin substrate 3 corresponding to the non-information region C inside the substrate 1 and does not contact the surface region corresponding to the information region A. Even if a minute scratch is caused by contact at that time, only the inner peripheral portion of the thin substrate 3 corresponding to the non-information region C is scratched, and the region of the thin substrate 3 corresponding to the information region A is scratched. Not attached.
[0017]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 3A shows a cross section viewed from the side of the holding means 4 for sucking and holding the thin substrate 3 as described in the conventional example, and FIG. 3B is a front view thereof. 4 (A) and 4 (B) are perspective views, and FIG. 4 (B) is a drawing in which the thin substrate 3 is held by suction. The same symbols as those shown in FIG. 1 indicate the corresponding members. This embodiment differs from the embodiment shown in FIG. 1 in that the outer bearing portion 5 and the inner bearing portion 6 are lower in height, and the outer bearing portion 5 is provided with a gas leak portion 5b. In this embodiment, for example, the outer bearing part 5 and the inner bearing part 6 are only several millimeters higher than the non-contact area 7. In such a case, since the volume of the air chamber X surrounded by the outer support portion 5, the inner support portion 6, the non-contact region 7, and the thin substrate 3 is reduced, the number of suction holes 5a and 6a and the suction force are reduced. However, the air pressure in the air chamber X becomes lower than the atmospheric pressure due to leakage during suction, and the portion 3a of the thin substrate 3 corresponding to the information area A of the substrate 1 as shown in FIG. However, the flatness of the thin substrate 3 is deteriorated. When the flatness of the thin substrate 3 is lowered, not only is the bubble easily formed between the thin substrate 3 and the substrate when bonded to the substrate, but also the flatness accuracy decreases after the bonding, which is preferable. Absent.
[0018]
When the groove serving as the gas leak portion 5b is provided as in the second embodiment, the air pressure in the air chamber X does not become lower than the atmospheric pressure due to the leakage at the time of suction by the suction holes 5a and 6a. Therefore, as shown in FIG. 5B, the flatness of the thin substrate 3 is sufficiently secured, and the portion 3a of the thin substrate 3 corresponding to the information area A of the substrate 1 is bent toward the air chamber X side. There is nothing. The groove acting as the gas leak portion 5b is formed when the thin substrate 3 of the holding means 4 is stopped when the suction is stopped and the thin substrate 3 is released from the holding means 4 especially when a lot of grooves having a very narrow width are formed. Since it is easy to peel off from the outer side support part 5, speeding-up is attained.
[0019]
Next, an embodiment in which the substrate 1 and the thin substrate 3 are bonded using the holding means 4 having the above-described structure will be described with reference to FIG. In FIG. 6A, the holding means 4 shown in FIGS. 3 and 4 stops at a predetermined position in a state where the thin substrate 3 such as a transparent film is sucked and held. At the previous stage, the holding means 4 sucks and holds the surface areas corresponding to the outer non-information area B and the inner non-information area C of the thin substrate 3 which are sequentially conveyed to different positions (not shown). Thereafter, the holding means 4 performs a turning operation, and the thin substrate 3 stops at a position directly above the substrate 1. On the other hand, the lower substrate 1 having the recording information layer 1a is adsorbed and held by the holding means 11 for the substrate, and the adhesive 2 is formed in an annular shape on the upper surface thereof at a predetermined radial position centering on the central hole 1b of the substrate 1. Are supplied in the usual way.
[0020]
As shown in FIG. 6 (A), when the thin substrate 3 sucked and held by the holding means 4 having the structure as described above is transported directly above the substrate 1 and stopped, as shown by the arrow, the substrate holding means. Reference numeral 11 denotes a vertical drive device (not shown) that rapidly rises to a point just before the adhesive 2 supplied in an annular shape on the substrate 1 contacts the thin substrate 3 and then slowly rises. The substrate holding means 11 stops when the adhesive 2 on the substrate 1 comes into contact with the lower surface of the thin substrate 3 and spreads in a ring shape. After that, when the holding unit 4 stops the suction operation and opens the thin substrate 3, the substrate holding unit 11 performs the lowering operation. Next, in the spinner apparatus (not shown), as shown by the arrow in FIG. 6B, the substrate holding means 11 ′ of the spinner apparatus rotates at high speed, and the adhesive is applied between the thin substrate 3 and the substrate 1 by centrifugal force. Spread 2 evenly and shake off excess adhesive. Next, the adhesive 2 between the thin substrate 3 and the substrate 1 is cured by being irradiated with ultraviolet rays from the ultraviolet irradiation lamp 13 while being placed on the disk substrate holder 12 in the curing position. Here, a rotary drive device is provided in addition to the vertical drive device, and after the adhesive 2 is supplied onto the substrate 1 while rotating the substrate holding means 11 at a low speed, the substrate 1 and the thin substrate 3 And a series of steps of rotating the substrate holding means 11 at a high speed may be performed at the same position. In this case, since it is not necessary to carry to each position, it is possible to shorten the bonding time, to reduce the equipment, and to prevent peeling electrification at the time of carrying the substrate.
[0021]
A point to be careful when superposing the thin substrate 3 and the substrate 1 with an adhesive is that no bubbles are formed between the thin substrate 3 and the substrate 1. As a method for preventing bubbles from being generated between the thin substrate 3 and the substrate 1, a method of applying an AC or DC voltage when the thin substrate 3 and the substrate 1 are overlapped as shown in FIG. Proposed and disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-290602. The holding means 4 suitable for applying the voltage will be described with reference to FIGS.
[0022]
The holding means 4 for the thin substrate 3 is basically the same as that of the above-described embodiment. In this embodiment, the holding means 4 is formed in a region corresponding to the non-contact area of the holding means 4 made of an electrically insulating material such as synthetic resin or ceramics. An annular metal plate 14 serving as one electrode is embedded. The surface of the annular metal plate 14 is somewhat lower than the outer bearing part 5 and the inner bearing part 6 of the holding means 4. The annular metal plate 14 is connected to the power source 15 through one connection line 16 and is connected to the ground potential. The power supply 15 may be either AC or DC as long as it generates a voltage of several hundred volts or more. As described above, when the thin substrate 3 is sucked and held by the holding means 4 through the suction holes 5 a and 6 a of the outer support portion 5 and the inner support portion 6, the gas leak portion 5 b is formed in the outer support portion 5. Therefore, the air pressure in the air chamber X surrounded by the outer support portion 5, the inner support portion 6, the annular metal plate 14 and the thin substrate 3 is the same as the atmospheric pressure. The thin substrate 3 does not contact the annular metal plate 14 even if the gap between the thin substrate 3 and the metal plate 14 is small.
[0023]
On the other hand, the substrate holding means 11 for attracting and holding the substrate 1 before being bonded to the optical disk currently used is also provided with an annular metal plate 17 serving as the other electrode. Is connected to a power source 15 by a connection line 19. When the holding means 4 is first transferred to the position shown in FIG. 8 by the transfer arm (not shown), that is, the thin substrate 3 is transferred to the position immediately above the substrate 1, the substrate holding means 11 is rapidly raised by a vertical driving device (not shown). Then, before the adhesive 2 supplied in an annular shape on the substrate 1 contacts the thin substrate 3, the rise is loosened. In this state, the switch 18 is closed and a voltage is applied between the metal plates 14 and 17, and an electric field is formed in the space between the thin substrate 3 and the substrate 1. Further, the substrate 1 rises at a gentle speed, and the adhesive 2 on the substrate 1 comes into contact with the thin substrate 3 and a predetermined superposition is performed. Here, at the moment when the adhesive 2 on the substrate 1 comes into contact with the thin substrate 3, the top of the adhesive 2 is tapered by the attractive force due to the electric field, and liquid contact is performed at the tip thereof. The generation of bubbles is sufficiently suppressed. Thereafter, the switch 18 is opened, the voltage between the metal plates 14 and 17 is removed, and when the holding means 4 stops the adsorption operation and opens the thin substrate 3, the substrate holding means 11 performs the lowering operation. Thereafter, high-speed rotation is performed in a spinner apparatus (not shown), and the adhesive 2 is spread uniformly between the substrate 1 and the thin substrate 3, and the excess adhesive 2 is shaken off.
[0024]
In order to perform bonding without generating bubbles, it is necessary to apply a voltage higher than a certain value between the two substrates. As shown in FIG. 9, the air that is the gap between the metal plate 14 and the thin substrate 3 is the first capacitance C1, the insulating material of the thin substrate 3 is the second capacitance C2, and the thin substrate 3 and the substrate 1 are not shown. The air that is the gap with the reflective film forms a third capacitance C3, and the insulating material of the substrate 1 between the reflective film (not shown) of the substrate 1 and the metal plate 11 forms a fourth capacitance C4. It can be considered as an equivalent circuit in which the capacitance of each layer is connected in series. Here, not air bubbles are generated derived experimentally, voltage required between substrates can bonding (substrate interval, since it is affected by such resistivity and viscosity of the adhesive, can not decide unconditionally 9) is applied to the equivalent circuit of FIG. 9, and an allowable value of a gap for obtaining a predetermined voltage between the substrates without obtaining a large power supply voltage is preferably 10 mm or less. Note that the entire holding means 4 may be formed of a conductive material such as a metal material. In this case, dust due to charging, fine particles and the like do not adhere to the holding means 4, which is convenient.
[0025]
In the above embodiment, the target object attracted and held by the holding means 4 has been described as the thin substrate 3, but it is a substrate that is generally used at present and that has an information layer on which information is recorded, or an information layer In addition, it is possible to apply from thick to thin without being limited by the thickness.
Of course, the holding means 4 may be used in place of the substrate holding means 11.
Furthermore, in the above-described embodiment, the gas leak portion 5b is provided in the outer support portion 5 of the holding means 4, but for example, a passage is formed so as to communicate with the opposite side of the air chamber X while avoiding the common suction passage 8. Also good.
In the embodiment, it is preferable that the diameter of the central hole of the thin substrate 3 is larger than the diameter of the central hole of the substrate 1 because the inner peripheral wall surface of the thin substrate 3 can be favorably bonded.
In addition, a protective sheet may be attached to the thin substrate 3 or the substrate 1 as necessary, and the thin substrate 3 or the substrate 1 may be adsorbed through the protective sheet. In this case, if the protective sheet has a central hole having a diameter smaller than that of the thin substrate 3, the adhesive protruding from the inner peripheral side of the thin substrate 3 leaks to the surface of the thin substrate 3. This is preferable because it can be prevented and the height can be made more uniform. Note that it is preferable to use a conductive material as the protective sheet because adhesion of dust and fine particles due to charging can be prevented. Further, the protective sheet is preferably peeled off before use in the case of the optical disk characteristic test immediately before measurement or in the case where the measurement is not performed.
[0026]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the surface area of the substrate corresponding to the non-information area on the outer periphery and the inner periphery other than the information area of the disk substrate is attracted and held, so that the substrate surface corresponding to the information area is damaged. In particular, it is possible to provide a manufacturing apparatus for optical disks that does not give such damage, and in particular, it can support a thin substrate such as a transparent film flat without bending, and scratches or bends the substrate surface corresponding to the information area. In addition, bonding with another substrate can be performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view for explaining an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a drawing for explaining another embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view for explaining another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining the present invention and a conventional example.
FIG. 6 is a view for explaining a method of manufacturing an optical disc by a manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining another embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram for explaining a method of manufacturing an optical disc by a manufacturing apparatus according to another embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing an equivalent circuit for explaining another embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram for explaining a current large-capacity optical disk.
FIG. 11 is a diagram for explaining a current method for manufacturing a large-capacity optical disk.
[Explanation of symbols]
1-Substrate 2-Adhesive 3-Thin Substrate 4-Holding Means 5 for Thin Substrate 5 Outer Bearing Part 5a of Holding Means 4-Suction Hole of Outer Bearing Part 5b-Gas Leakage Part 6 of Outer Bearing Part 5 Inner support part 6a-Suction hole 7 of inner support part 6-Non-contact area 8-Common suction passage 9-Central hole 11 and 11 'of holding means 4-Holding means 12 for substrate 12-Substrate cradle 13-Ultraviolet light Irradiation lamp 14-annular metal plate 15-power supply 16-connecting wire 17-annular metal plate 18-switch 19-connecting wire A-information area B, C-non-information area

Claims

情報領域を有する第１の基板と第２の基板とを、それらの間に供給された接着剤を介して重ね合わせた後、高速回転させて貼り合わせる光ディスクの製造装置において、
前記第１の基板を保持する第１の保持手段と、
前記第１の基板の前記情報領域の外側の非情報領域に相当する前記第２の基板の外周部を吸引保持するための吸引孔を有する外側支承部と、前記第１の基板の前記情報領域の内側の非情報領域に相当する前記第２の基板の内周部を吸引保持するための吸引孔を有する内側支承部とを有し、前記外側支承部と前記内側支承部は、０．５ないし１０ｍｍの範囲内の同一の高さであり、前記第１の基板の前記情報領域に相当する前記第２の基板の面域を非接触にして前記第２の基板を保持する第２の保持手段と、
前記第１の保持手段と前記第２の保持手段との間に交流電圧又は直流電圧を印加する電圧印加手段と、
を備えたことを特徴とする光ディスクの製造装置。 A first substrate and a second substrate having an information area, after superimposed via the adhesive supplied between them, in the manufacturing device of an optical disk bonding is rotated at high speed,
First holding means for holding the first substrate;
An outer bearing having a suction hole for sucking and holding the outer peripheral portion of the second substrate corresponding to the non-information area of the outside of the information area of the first substrate, the information area of the first substrate An inner support portion having a suction hole for sucking and holding the inner peripheral portion of the second substrate corresponding to the non-information area on the inner side of the outer support portion, and the outer support portion and the inner support portion are 0.5 2nd holding | maintenance which is the same height in the range of thru | or 10 mm, and hold | maintains the said 2nd board | substrate, making the surface area of the said 2nd board | substrate equivalent to the said information area | region of the said 1st board | substrate non-contacting Means,
Voltage application means for applying an AC voltage or a DC voltage between the first holding means and the second holding means;
An optical disc manufacturing apparatus comprising:

請求項１において、
前記第２の基板は、光透過層となる透明フィルムであることを特徴とする光ディスクの製造装置。In claim 1,
The apparatus for manufacturing an optical disc, wherein the second substrate is a transparent film to be a light transmission layer.

請求項１又は請求項２において、
前記第２の保持手段は、前記外側支承部と前記内側支承部との間の気室の気体を外部にリークする気体リーク部を備えたことを特徴とする光ディスクの製造装置。In claim 1 or claim 2,
The optical disc manufacturing apparatus according to claim 2, wherein the second holding means includes a gas leak portion that leaks gas in an air chamber between the outer support portion and the inner support portion to the outside.

請求項３において、
前記気体リーク部は、前記外側支承部に形成された一つ以上の溝又は貫通孔からなることを特徴とする光ディスクの製造装置。In claim 3,
The apparatus for manufacturing an optical disc, wherein the gas leak portion comprises one or more grooves or through holes formed in the outer support portion.

請求項１ないし請求項４のいずれかにおいて、
前記第１の保持手段は前記第２の保持手段と同様な構造であることを特徴とする光ディスクの製造装置。In any one of Claim 1 thru | or 4 ,
The optical disc manufacturing apparatus, wherein the first holding means has the same structure as the second holding means.