NL9002517A - Werkwijze voor het vervaardigen van een optisch uitleesbare plaat, alsmede inrichting voor de uitvoering van de werkwijze. - Google Patents

Description

"Werkwijze voor het vervaardigen van een optisch uitleesbare plaat, alsmede inrichting voor de uitvoering van de werkwijze".

De uitvinding betreft een werkwijze voor het vervaardigen van een optisch uitleesbare plaat door het aanbrengen van een optisch uitleesbare structuur in een structuurzone op een substraat, omvattende het aanbrengen van een replicatielaag in een vervormbare fase op een matrijs voorzien van een matrijsstructuur, het aanbrengen van het substraat op de replicatielaag, het in vaste vorm brengen en met het substraat verbinden van de replicatielaag en het gezamenlijk verwijderen van substraat en aanhechtende replicatielaag van de matrijs.

In een drietal Amerikaanse octrooischriften 4.670.077, 4.827.469 en 4.911.776 (herewith incorporated by reference, PHQ 85.009) worden een werkwijze van de boven omschreven soort alsmede een inrichting en een matrijs ten behoeve van het uitvoeren van de werkwijze beschreven. De bekende werkwijze is bijvoorbeeld bruikbaar voor het vervaardigen van beschrijfbare optische informatieplaten die zijn voorzien van een optisch uitleesbare structuur bestaande uit servosporen voorzien van servo-informatie. De bekende werkwijze maakt gebruik van een matrijs die is aangebracht op een basis. De matrijs wordt bedekt met een onder invloed van straling uithardbare transparante lak die na uitharding van de matrijs tezamen met een transparant substraat wordt verwijderd. De basis van de matrijs is in het centrum voorzien van basiscentreermiddelen, in relatie waartoe de matrijsstructuur nauwkeurig is gecentreerd. Voordat een substraat op de matrijs wordt geplaatst wordt het substraat voorzien van centrale naafmiddelen die in het midden schijfcentreermiddelen hebben om de uiteindelijke, gerede, informatieplaat op de aandrijfspindel van een aandrijfinrichting te kunnen centreren. Het tussenprodukt bestaande uit het substraat met de naafmiddelen wordt op de basis van de matrijs gecentreerd door samenwerking van de basiscentreermiddelen met de schijfcentreermiddelen.

Deze samenwerking wordt bereikt door het gebruik van hulpcentreermid-delen die in contact worden gebracht zowel met de wand van de centreer-opening in de schijfnaaf als met de wand van een centrale centreeruit-holling in de basis. De replicatielaag wordt zodoende uitgehard in een situatie waarin het substraat spelingvrij op de matrijs is gecentreerd. Nadat het tussenprodukt bestaande uit substraat en naaf met de uitgeharde lak is verwijderd van de matrijs blijft de centrering van de schijfcentreermiddelen ten opzichte van de informatiestructuur rigoureus behouden. Het tussenproduct vormt immers een overbrekelijk geheel.

De bekende werkwijze is slechts geschikt voor toepassing bij substraten met een centrale opening en voorzien van een centrale naaf. Ze is dus niet geschikt voor platen die wel een centrale opening maar geen naaf bezitten of die een centrale opening bezitten, waarin pas in een later stadium een naaf wordt aangebracht. De bekende werkwijze is bovendien ongeschikt voor substraten zonder centrale opening. Een voordeel van de beschreven werkwijze is evenwel de grote nauwkeurigheid van de centrering van de informatiestructuur ten opzichte van het rotatie-centrum van het substraat. Bovendien bestaat het voordeel dat deze grote nauwkeurigheid gegarandeerd kan worden zonder dat voor ieder substraat een meting van de positie van het centrum van de informatiestructuur behoeft te worden uitgevoerd, alvorens de naaf met het substraat kan worden verbonden.

De uitvinding beoogt een werkwijze te verschaffen alsmede een inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze, welke geschikt zijn voor meerdere categorieën van substraten, onder andere voor de categorieën waarvoor de bekende werkwijze niet geschikt is, met behoud van de voordelen van de bekende stand van de techniek. De uitvinding heeft daartoe tot kenmerk, dat het substraat op een verplaatsbare substraatdrager wordt gebracht, dat door verplaatsing van de substraat-drager het substraat in een gecentreerde positie op de replicatielaag op de matrijs wordt geplaatst, dat het substraat in de gecentreerde positie op de matrijs wordt gefixeerd, dat de substraatdrager na de fixatie het substraat loslaat en dat in de gefixeerde positie de replicatielaag in de structuurzone in de vaste fase wordt gebracht.

Bij de werkwijze volgens de uitvinding is, anders dan bij de genoemde bekende werkwijze, een directe samenwerking tussen centreer-middelen van een tussenprodukt, bestaande uit een substraat en een naaf, met centreermiddelen van de matrijs niet nodig. Daarvoor in de plaats wordt gebruik gemaakt van een bewegende substraatdrager die in staat is om het substraat in een nauwkeurig gepositioneerde positie op de matrijs te plaatsen. Het substraat wordt vervolgens in de gecentreerde positie op de matrijs gefixeerd, waarna de substraatdrager het substraat kan loslaten en desgewenst kan worden wegbewogen teneinde verdere processtappen niet te belemmeren.

De voorkeur verdient een zeer voordelige uitvoeringsvorm van de uitvinding die tot kenmerk heeft, dat de fixatie van het substraat op de matrijs gebeurt door het lokaal in vaste vorm brengen van een gedeelte van de replicatielaag in een gebied gelegen buiten de structuurzone. Bij deze uitvoeringsvorm wordt op inventieve wijze gebruik gemaakt van het feit dat, alhoewel natuurlijk uiteindelijk het substraat met de aangehechte replicatielaag van de matrijs verwijderbaar is, niettemin toch een zekere hechting optreedt tussen de matrijs en de uitgeharde replicatielaag. Door nu, ten behoeve van de fixering van het substraat op de matrijs, plaatselijk de replicatielaag uit te harden, zijn aparte middelen voor het fixeren van het substraat op de matrijs overbodig. Een ander zeer belangrijk voordeel is dat de fixatie kan plaatsvinden zonder dat contact met het substraat wordt gemaakt. Contactloze fixatie betekent afwezigheid van uitwendige krachten op het substraat en dus geen verstoring van de nauwkeurige centrering. Zeer geschikt is een uitvoeringsvorm die tot kenmerk heeft, dat het substraat transparant is en de replicatielaag bestaat uit een onder invloed van straling uithardende lak en dat zowel de fixering van het substraat op de matrijs als het in de vaste vorm brengen van de replicatielaag in de structuurzone geschiedt door bestraling door het substraat heen. Deze uitvoeringsvorm is geschikt voor vele soorten optische uitleesbare platen, aangezien bij dergelijke platen veelvuldig gebruik gemaakt wordt van een opbouw waarbij de informatiestructuur zich rechtstreeks op een der zijden van een transparant substraat bevindt.

Fixatie van het transparante substraat op de matrijs kan plaatsvinden door gebruikmaking van een volgende interessante uitvoeringsvorm van de uitvinding die tot kenmerk heeft, dat de substraat- drager een stralingsdoorlatend gedeelte bezit en dat de fixering van het substraat op de matrijs gebeurt door bestraling door het genoemde stralingsdoorlatende gedeelte heen. Zeer goede resultaten zijn verkregen met een werkwijze met het kenmerk, dat de fixering plaats vindt in een cirkelvormige of ringvormige centrale fixatiezone.

Bij de werkwijze volgens de uitvinding wordt de nauwkeurigheid van de centriciteit van het gerede produkt bepaald door de nauwkeurigheid waarmee het substraat door de substraatdrager op de matrijs wordt geplaatst. In dit verband is een uitvoeringsvorm van de uitvinding van belang die tot kenmerk heeft, dat voor de verkrijging van platen met tussen nauwe toleranties gelegen excentriciteit in een voorstadium van de werkwijze een voorprodukt wordt vervaardigd door het uitvoeren van de genoemde werkwijze met gebruikmaking van een in de substraatdrager globaal gecentreerd substraat, het vaststellen van de optredende excentriciteit van de optisch uitleesbare structuur van het voorprodukt ten opzichte van het rotatiecentrum daarvan, alsmede het corrigeren van de positie van de substraatdrager in afhankelijkheid van de vastgestelde waarde van de excentriciteit.

Bij de werkwijze volgens de in de aanhef genoemde stand van de techniek is voor de nauwkeurigheid van het gerede produkt de centrering van de matrijs ten opzichte van de basis van doorslaggevend belang. Vandaar dat de bekende werkwijze tevens een werkwijze omvat voor het met grote precisie aanbrengen van de matrijs op de basis. Bij de werkwijze volgens de huidige uitvinding is een dergelijke grote nauwkeurigheid bij het plaatsen van de matrijs niet noodzakelijk, een meer globale centrering is voldoende. Daarentegen is het noodzakelijk om na plaatsing van een nieuwe matrijs een eenmalige nauwkeurige correctie van de substraatdrager uit te voeren. Dit kan met voordeel op de beschreven wijze plaatsvinden. Van belang hierbij is een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding die tot kenmerk heeft, dat de matrijs tijdens het uitharden van de replicatielaag wordt geroteerd en alvorens een substraat wordt aangebracht eerst in een, in rotatierichting nauwkeurig bepaalde aanvangspositie wordt geplaatst. De toepassing van een roterende matrijs is belangrijk voor een gelijkmatige uitharding van de replicatielaag, maar heeft ook grote voordelen voor het uitvoeren van andere processtappen, zoals bijvoorbeeld het wegspoelen van overtollige lak. De excentriciteit van de rotatie van de matrijs zou evenwel een ontoelaatbaar hoge onnauwkeurigheid van de centriciteit van het gefabriceerde produkt ten gevolge kunnen hebben. De laatste uitvoeringsvorm van de uitvinding biedt hier een oplossing die er op neer komt dat de matrijs steeds weer in dezelfde aanvangspositie wordt gedraaid alvorens een nieuw substraat op de matrijs wordt aangebracht. Hierdoor is de excentriciteit van de rotatie van de matrijs reeds verdisconteerd in de correctie van de positie van de substraatdrager.

De uitvinding is zeer geschikt voor een voordelige uitvoeringsvorm die tot kenmerk heeft, dat de matrijs een grotere diameter heeft dan het substraat en het substraat over het gehele oppervlak met een replicatielaag wordt bedekt. Door gebruikmaking van deze werkwijze ontstaat een combinatie van een substraat en een replicatielaag die ook aan de zijde van de replicatielaag geheel vlak is, wat grote voordelen kan opleveren wanneer het substraat in een later stadium met een ander substraat dient te worden verbonden, bijvoorbeeld voor een tweezijdige optisch uitleesbare registratiedrager.

Met het oog op een goede replicatie van de vaak zeer fijne informatiestructuur is een replicatiemateriaal met geringe viscositeit gewenst, terwijl het voorts van belang is dat de replicatielaag zich gelijkmatig tussen het substraat en de matrijs verdeelt. In dit verband is een volgende uitvoeringsvorm van de uitvinding van belang die tot kenmerk heeft, dat alvorens het substraat op de matrijs wordt geplaatst, de matrijs in een opgebolde vorm wordt gebracht en dat het substraat in de replicatielaag wordt gedrukt bij gelijktijdige afname van de bolling van de matrijs. Deze uitvoeringsvorm is vooral interessant bij gebruik van betrekkelijk stijve substraten zoals glazen substraten. Het replicatiemateriaal wordt centraal op de matrijs aangebracht en verspreidt zich vanuit het centrum gelijkmatig in radiale richting naar de randen van het substraat.

De uitvinding heeft behalve op een werkwijze tevens betrekking op een inrichting voor het vervaardigen van een optisch uitleesbare plaat door het aanbrengen van een optisch uitleesbare structuur in een structuurzone op een substraat, omvattende een matrijsdrager voor een daarop aan te brengen matrijs en opbrengmiddelen voor het opbrengen van een replicatiemateriaal in vervormbare fase op de matrijs. Volgens de uitvinding heeft een dergelijke inrichting tot kenmerk, dat de inrichting een ten opzichte van de matrijs verplaatsbare substraat- drager omvat met vasthoudmiddelen voor het vasthouden van een substraat en verplaatsingsmiddelen voor het verplaatsen van de substraatdrager tezamen met het substraat van en naar de matrijs. Bij voorkeur heeft de inrichting nog het kenmerk, dat de matrijsdrager een roterende draaitafel omvat met middelen voor het op de draaitafel bevestigen van de matrijs. De voordelen hiervan werden reeds eerder genoemd bij de bespreking van de werkwijze.

Zoals reeds vermeld is het op de juiste wijze verdelen van het replicatiemateriaal tussen het substraat en de matrijs van belang voor het verkrijgen van een kwalitatief aanvaardbaar produkt. Daarom is een uitvoeringsvorm van de uitvinding van belang die tot kenmerk heeft, dat de matrijs is voorzien van een centrale opening waardoorheen een boven het matrijsoppervlak uitstekende centrale conus steekt. De replicatiemassa kan rondom de conus worden aangebracht. Het substraat dient bij gebruik van een inrichting van deze soort voorzien te zijn van een centrale opening van een zodanige diameter dat de conus daarin past. Na aanbrengen van het substraat wordt het replicatiemateriaal in radiale richting naar buiten toe verdeeld, waarbij door samenwerking van de conus met de rand van de centrale opening van het substraat voorkomen wordt dat al te veel replicatiemateriaal zich in binnenwaartse richting beweegt, De bovenstaande uitvoeringsvorm is zeer goed te combineren met een volgende uitvoeringsvorm die tot kenmerk heeft, dat pneumatische middelen aanwezig zijn voor het met behulp van druk-lucht doen opbollen van de matrijs. Door tijdens het aanbrengen van het substraat de matrijs gelijdelijk van opgebold naar vlak te drukken vindt een goed gedefinieerde verplaatsing van het replicatiemateriaal in radiale richting naar buiten toe plaats.

Voor het garanderen van een geringe excentriciteit van de informatiestructuur op het produkt is een uitvoeringsvorm van belang die tot kenmerk heeft, dat de inrichting middelen bevat voor het nauwkeurig reproduceerbaar in de aanvangspositie plaatsen van de draaitafel. De genoemde middelen kunnen van verschillende aard zijn. In de hierna nog volgende beschrijving van de tekening zal een uitvoeringsvorm worden beschreven waarin de middelen van opto-electronische aard zijn.

Zeer geschikt is een uitvoeringsvorm van de uitvinding die tot kenmerk heeft, dat vacuummiddelen aanwezig zijn voor het met behulp van onderdruk vasthouden van het substraat op de substraatdrager. Op zich is het in de techniek bekend om niet te zware, vlakke voorwerpen met behulp van vacuummiddelen vast te houden. Het voordeel is dat het voorwerp op iedere willekeurige vlakke plaats kan worden vastgegrepen met bijvoorbeeld zuignapjes. Er ontstaan hierdoor slechts geringe spanningen in het vast te houden voorwerp. Er zijn geen bewegende delen nodig voor het vasthouden. Voor het vastgrijpen, respectievelijk loslaten, van het voorwerp behoeft slechts het vacuum in-, respectievelijk uitgeschakeld te worden. Een dergelijke techniek is dus bij uitstek geschikt om te worden toegepast in een inrichting volgens de uitvinding aangezien de substraten lichte en vlakke voorwerpen zijn die met zo min mogelijk introduktie van spanningen op een niet van tevoren precies gedefiniëerde plaats moeten kunnen worden vastgepakt.

Voor het geval het substraat transparant is en het replica-tiemateriaal bestaat uit een onder invloed van straling uithardend materiaal kan voor de fixering van het substraat op de matrijs met groot voordeel gebruik worden gemaakt van een uitvoeringsvorm van de inrichting die tot kenmerk heeft, dat de verplaatsbare substraatdrager is voorzien van een ingebouwde stralingsbron voor het centraal fixeren van het substraat op de matrijs. Bij voorkeur wordt een uitvoeringsvorm gebruikt met het kenmerk, dat de substraatdrager is voorzien van afschermmiddelen die fixatie buiten de centrale zone voorkomen. Door de laatste uitvoeringsvorm wordt effectief voorkomen dat ontijdige uit-harding plaatsvindt van replicatiemateriaal buiten de fixatiezone.

De uitvinding zal nu nader worden besproken aan de hand van de tekening waarin:

Figuur 1 een aanzicht is op een optisch uitleesbare plaat vervaardigd met de werkwijze van de uitvinding,

Figuur 2 een doorsnede is, op sterk vergrote schaal, van de plaat van figuur 1,

Figuur 3 een soortgelijke doorsnede is als figuur 2, nu echter van een substraat op een matrijs,

Figuur 4 een schematische doorsnede is van een inrichting volgens de uitvinding waarbij de substraatdrager en het substraat zich bevinden in een aanvangspositie,

Figuur 5 gelijk is aan figuur nu echter met de substraat-drager in een positie waarbij het substraat voor het eerst in een centrale zone contact maakt met het replicatiemateriaal,

Figuur 6 gelijk is aan de vorige twee figuren maar nu met de substraatdrager in de positie waarin het replicatiemateriaal zich tussen het substraat en de matrijs heeft verdeeld,

Figuur 7 gelijk is aan de vorige drie figuren maar nu met de substraatdrager in een van het substraat wegbewogen positie en met een schematisch weergegeven belichtings- en spoeleenheid tussen het substraat en de substraatdrager, en

Figuur 8 gelijk is aan de figuren 4 tot en met 6 nu met de substraatdrager wederom in contact met het substraat voor het verwijderen van het substraat van de matrijs.

De verschillende figuren zijn op een willekeurige en niet steeds dezelfde schaal getekend.

De optisch uitleesbare plaat 1 bezit een optische structuur 9 in een structuurzone 3 op een substraat 5. De plaat bezit een midden-gat 7 waaromheen zich een nog te bespreken ringvormige fixatiezone 87 bevindt waarvan in Figuur 1 de grenzen door streeplijnen zijn aangegeven.

Het produkt waar figuur 2 schematisch in doorsnede een klein gedeelte toont, bestaat uit een transparant substraat 5, een eveneens transparante replicatielaag 11 voorzien van de optisch uitleesbare structuur 9, alsmede een reflectielaag 10. Het opbrengen van de reflectielaag behoort niet tot de werkwijze van de uitvinding. Volgens de stand van de techniek kan een dergelijke laag bijvoorbeeld worden opgebracht met behulp van sputteren. Is het produkt bedoeld voor het vervaardigen van een voorbespeelde plaat, zoals een audio- of een videoplaat, dan kan de reflectielaag 7 in een later stadium nog worden afgedekt door een beschermlaag. Een andere mogelijkheid is om twee platen met behulp van een geschikt kleefmiddel rug aan rug met elkaar te verenigen tot een enkele dubbelzijdige plaat. Nog een andere mogelijkheid is om twee platen met elkaar te verenigen tot een zogenaamde luchtsandwich, waarbij de substraten alleen aan hun binnen- en buitenranden met elkaar worden verbonden en een dunne luchtlaag overblijft tussen de beide reflectielagen.

Figuur 3 toont hoe de optisch uitleesbare structuur 9 kan worden aangebracht. In de getekende uitvoeringsvorm is het substraat 5 transparant en is de op het substraat aangebrachte replicatielaag 11 eveneens transparant. De informatiestructuur wordt overgenomen van een matrijs 15. Daartoe wordt het materiaal van de replicatielaag eerst in een vervormbare fase tussen de matrijs en het substraat aangebracht en vervolgens tot in een vaste vorm uitgehard. Na uitharding is de replicatielaag 11 stevig verbonden met het substraat 5, doch kan relatief makkelijk van de matrijs 15 verwijderd worden. De matrijs bestaat gewoonlijk uit een dunne nikkelschil die op bekende wijze langs galvanische weg vervaardigd kan worden.

De figuren 4 tot en met 8 tonen een inrichting die het substraat 5 voorziet van de uitgeharde replicatielaag 11. De inrichting omvat een matrijsdrager 17 waarop de matrijs 15 is aangebracht. Er zijn opbrengmiddelen aanwezig in de vorm van een wegzwenkbare tuit 19 voor het opbrengen van het replicatiemateriaal 11 in een vervormbare fase op de matrijs 15. De inrichting omvat verder een ten opzichte van de matrijs 15 verplaatsbare substraatdrager 21 met vasthoudmiddelen 23 en 25 voor het vasthouden van het substraat 5. Verder zijn verplaatsings-middelen 27 aanwezig voor het verplaatsen van de substraatdrager met het substraat van en naar de matrijs.

De matrijsdrager 17 bestaat uit een roterende draaitafel die is voorzien van middelen voor het op de draaitafel bevestigen van de matrijs. De genoemde middelen bestaan uit een ring 27 alsmede een aantal bouten 29 voor het op de draaitafel 17 vastschroeven van de ring. De ring 27 drukt de matrijs 15 aan zijn omtrek tegen een rand 31 van de draaitafel en tegen een op de draaitafel aanwezige O-ring 33·

De matrijs 15 is voorzien van een centrale opening waardoorheen een boven het matrijsoppervlak uitstekende centrale conus 35 steekt. Het belang van de aanwezigheid van deze conus zal bij de nog te beschrijven werkwijze aan de orde komen. Het replicatiemateriaal 11 wordt met behulp van de tuit 19 rondom de conus 35 op de matrijs 13 gedeponeerd.

Er zijn pneumatische middelen aanwezig zoals een elektrisch gestuurde pneumatische klep 37, een drukluchtbron 39, een pneumatische leiding *11 en een luchtkanaal *13 in de draaitafel 17. Deze dienen ondermeer voor het met behulp van druklucht doen opbollen van de matrijs 15, zie de figuren l| en 5. Voor het aflaten van de druklucht uit de ruimte tussen de draaitafel 17 en de matrijs 15 is een uitlaat-kanaal *15 aanwezig dat door de pneumatische klep 37 kan worden verbonden met de pneumatische leiding 41. Via de pneumatische klep 37 kan de leiding 41 ook aangesloten worden op een vacuumbron 47 zodat de matrijs 15 door middel van vacuum strak tegen het oppervlak van de draaitafel 17 kan worden gezogen. Dit is van belang voor het verkrijgen van een goede vlakheid van de replicatielaag.

De draaitafel 17 kan in een, in rotatierichting nauwkeurig bepaalde, aanvangspositie worden geplaatst. Hiertoe is de inrichting voorzien van geschikte middelen 49 en 51. De middelen 49 vormen een optische eenheid, omvattende een gestel 53 waarin een lichtbron 55 en een lichtgevoelige cel 57 tegenover elkaar ter weerszijden van een luchtspleet 59 zijn aangebracht. Het middel 51 bestaat uit een op de spil 61 van de draaitafel 17 gemonteerde schijf die aan zijn omtrek is voorzien van een uitsparing 63· De schijf 51 is vast met de spil 61 verbonden en draait met zijn omtrek in de luchtspleet 59 van de optische eenheid 49. De positie van de uitsparing 63 kan op deze manier langs optische weg met voldoende nauwkeurigheid worden bepaald.

De eerder genoemde vasthoudmiddelen 23 en 25 van de sub-straatdrager 21 bestaan uit twee series concentrisch aangebrachte zuignappen 23 en 25. Met behulp van deze zuignappen en van vacuummiddelen 65 tot en met 73 kan het substraat 5 door middel van onderdruk door de substraathouder 21 worden vastgehouden. De pneumatische middelen omvatten door streeplijnen gesymboliseerde flexibele vacuumleidingen 65 en 67 die respectievelijk in verbinding staan met de zuignappen 23 en 25. De flexibele vacuumleidingen zijn verbonden met elektrisch bestuurde vacuumkleppen 69 en 71 die rechtstreeks in verbinding staan met een vacuumbron 73- De kleppen 69 en 71 kunnen onafhankelijk van elkaar worden bestuurd zodat de zuignappen 23 en 25 onafhankelijk van elkaar van vacuum kunnen worden voorzien.

De werkwijze volgens de uitvinding vindt met behulp van de getekende inrichting als volgt plaats.

Met behulp van de tuit 19 wordt een zekere hoeveelheid replicatiemateriaal 11 in een vervormbare fase, bijvoorbeeld in een dun vloeibare fase, op de bovenzijde van de matrijs 15 gedeponeerd. Het substraat 5 is bij de gesproken uitvoeringsvorm van glas en daarom betrekkelijk stijf en slechts in geringe mate buigbaar. Om een goede en gelijkmatige verdeling van de replicatiemassa 11 te verkrijgen wordt de matrijs 15 voor of na het aanbrengen van het replicatiemateriaal door druklucht afkomstig uit de drukluchtbron 39 in een enigszins opgebolde situatie gebracht, zie figuur 4. Bij een alternatieve, hier verder niet besproken, werkwijze zou een meer flexibel substraat bestaande uit een geschikte kunststof gebruikt kunnen worden die in een enigszins opgebolde situatie tegen een vlakke matrijs wordt aangebracht.

Het substraat 5 wordt op de substraatdrager 21 met behulp van de zuignappen 23 en 25 vastgehouden. Voor een goede centrering van het substraat op de substraatdrager is de substraatdrager voorzien van een in axiale richting beweegbare centreerconus 75. De centreerconus is verbonden met een axiaal beweegbare pen 79 die door een drukveer 81 naar beneden gedrukt wordt. Het op de substraatdrager 21_ aanbrengen en ook verwijderen van het substraat 5 gebeurt in een in de tekening niet weergegeven positie op enige afstand van de getekende positie. De ver-plaatsingsmiddelen die hiervoor nodig zijn en die tevens nodig zijn voor het vervolg van de nog te beschrijven werkwijze zijn van conventionele aard en in de tekening niet in detail weergegeven. De spil 27 vormt er een deel van. Voorts een juk 83 en een positioneernok 85. Door de positioneernok 85 in de bedrijfsstand te laten samenwerken met een nauwkeurig passende positioneeropening in een vast gedeelte van de inrichting wordt een goed gedefinieerde bedrijfsstand verzekerd.

Vanuit de in figuur 4 getekende situatie wordt de substraatdrager 21 tezamen met het substraat 5 naar de in figuur 5 getekende situatie verplaatst. De conus 75 wordt tegen de kracht van de veer 81 in door de conus 35 omhoog gedrukt, zodat de conus 35 zich in de centrale opening 7 van het substraat 5 beweegt. In deze situatie wordt het substraat door de zuignappen 25 losgelaten zodat het zich onder invloed van de zwaartekracht en onder invloed van de door de conus 35 radiaal uitgeoefende krachten zelfstandig in een goed gecentreerde positie op de matrijs kan begeven. In deze situatie wordt de substraatdrager verder naar beneden bewogen en wordt de druklucht in de ruimte tussen de draaitafel 17 en het substraat 15 afgelaten zodat de initiële bolling van de matrijs verdwijnt. Hierdoor wordt het replicatiemateriaal 11 gelijdelijk en gelijkmatig in radiale richting naar buiten gedrukt. Verplaatsing naar binnen is niet of nauwelijks mogelijk door de samenwerking van de rondom de centrale opening 7 aanwezige rand van het substraat en de conus 35. Enige overtollige replicatiemassa zal naar buiten worden gedrukt (zie figuur 6), terwijl veelal ook niet geheel voorkomen zal worden dat enig overtollig replicatiemateriaal zich rondom de conus 35 verzamelt. De conus 75 van de substraatdrager heeft een zodanige vormgeving dat daar geen replicatiemateriaal op terecht komt.

In de in figuur 6 getekende situatie wordt het substraat 5 in de gecentreerde positie op de matrijs 15 gefixeerd. Dit gebeurt door het lokaal in vaste fase brengen van een gedeelte van de replicatielaag 11 in een gebied gelegen buiten de structuurzone 3. Bij de hier besproken uitvoeringsvorm bestaat het substraat uit een transparante glassoort en bestaat ook de replicatielaag 11 uit een transparante onder invloed van straling uithardende lak. De fixatie van het substraat 5 op de matrijs 15 gebeurt door het in de vaste fase brengen van een gedeelte van de replicatielaag gelegen in een ringvormige zone 87 (Figuur 1) tussen de structuurzone 3 en de rand van de centrale opening 7. Ten behoeve van de fixatie wordt de ringvormige in de substraatdrager 21 ingebouwde, lamp 22 gebruikt. Deze bevindt zich in de ruimte 26 die naar de zijde van het substraat toe open is. De cilindrische afscherming 77 zorgt ervoor dat het licht van de lamp 22 slechts door een ringvormige opening naar buiten kan treden.

Na uitharding van de fixatiezone wordt de substraatdrager weer van de matrijs afbewogen tot de in figuur 7 getekende stand.

Tussen de substraatdrager en de draaitafel wordt nu een belichtings- en spoeleenheid 89 geplaatst, die in figuur 7 slechts schematisch is aangegeven. De draaitafel 17 wordt geroteerd terwijl met tot, de eenheid 89 behorende maar niet in de tekening getoonde, belichtingsmiddelen het substraat ten behoeve van de uitharding van het resterende replicatiemateriaal wordt bestraald. Een tweetal uitstroomopeningen 91 en 93 worden gebruikt voor het toevoeren van een oplosmiddel dat dient om overtollig replicatiemateriaal op te lossen en weg te spoelen. Voorts is een droogblaastuit 95 aanwezig die ervoor zorgt dat ter plaatse van de rand van de centrale opening 7 van het substraat overtollig replicatiemateriaal en oplosmiddel worden weggeblazen.

Na uitharding van de replicatielaag en het wegspoelen van overtollig materiaal wordt de draaitafel 17 weer tot stilstand gebracht en wordt de belichtings- en spoeleenheid 89 uit zijn positie tussen de substraatdrager en de draaitafel wegbewogen. Na het tot stilstand komen van de draaitafel kan het substraat met de daaraan hechtende replica-tielaag van het substraat worden verwijderd.

Zoals is te zien in de figuren 7 en 8 bevinden de zuignappen 23 van de substraatdrager zich op een uitwendige flens 97 van een schuifbus 99· De schuifbus heeft aan de bovenkant een ringvormige aanslag 101 die ervoor zorgt dat de schuifbus niet verder onder invloed van de zwaartekracht naar beneden kan zakken dan in de figuren 7 en 8 is getoond.

Het verwijderen van het substraat met de aanhechtende replicatielaag van de matrijs gebeurt als volgt. Door toelaten van druklucht vanuit de drukluchtbron 39 onder de matrijs 15 wordt deze naar boven gedrukt waardoor de rand van het substraat en vervolgens in progressieve wijze ook meer naar binnen gelegen delen van het substraat van de matrijs loslaten. De substraatdrager wordt uit zijn in figuur 7 getoonde positie naar beneden bewogen tot de in figuur 8 getoonde positie. Door het toevoeren van vacuum uit de vacuumbron 73 naar de zuignappen 23 wordt het substraat 5 nabij zijn omtreksrand aan de bovenzijde tegen de substraatdrager vastgezogen waarna het substraat tezamen met de substraatdrager naar boven kan worden wegbewogen. Door uitschakelen van het vacuum laten de zuignapjes 23 het substraat los zodat het produkt verwijderd kan worden. Dit zal over het algemeen gebeuren in een positie op enige afstand van de draaitafel 17.

De tekening toont een micro-manipulator 103 met behulp waarvan met grote nauwkeurigheid de positie van de substraatdrager in een richting evenwijdig aan het vlak van de tekening kan worden ingesteld. Niet getoond in de tekening is een tweede micro-manipulator waarmee de positie van de substraatdrager in een richting dwars op het vlak van de tekening kan worden ingesteld. Met deze beide instelmiddelen is de positie van de substraatdrager in twee loodrecht op elkaar staande richtingen, evenwijdig aan het oppervlak van de draaitafel 17, corrigeerbaar. Deze correctiemogelijkheid is van het grootste belang teneinde te garanderen dat produkten gefabriceerd worden met een excentriciteit niet groter dan een voorgeschreven toegelaten excentriciteit. De hiertoe vereiste werkwijze is slechts eenmalig noodzakelijk na iedere verwisseling van de matrijs. Voor het verwisselen van een matrijs wordt de ring 27 verwijderd waarna de matrijs 15 kan worden vervangen door een andere matrijs. Deze wordt met een globale nauwkeurigheid - die voor het produkt onvoldoende kan zijn- op de draaitafel 17 bevestigd door het weer aanbrengen van de ring 27. Op de substraatdrager 21 wordt een substraat 5 op de eerder beschreven wijze aangebracht en er wordt een voorprodukt gefabriceerd geheel volgens de hiervoor beschreven werkwijze. Het gerede produkt wordt van de substraatdrager afgenomen en met behulp van geëigende meetinstrumenten, bij voorkeur optische meetinstrumenten, wordt de optredende excentriciteit van de optisch uit-leesbare structuur van het voorprodukt ten opzichte van het rotatie-centrum vastgesteld. Hieruit kan vastgesteld worden welke correcties met behulp van de manipulatoren dienen te worden uitgevoerd. Na het uitvoeren van de vereiste correcties zullen de verdere produkten met de vereiste nauwkeurigheid van de centriciteit van de optisch uitleesbare structuur kunnen worden vervaardigd zonder verdere correcties.

Hoewel de voorgaande beschrijving van een inrichting en een werkwijze heeft plaatsgevonden aan de hand van een beschrijving van slechts een enkel uitvoeringsvoorbeeld is de uitvinding tot dat uit-voeringsvoorbeeld niet beperkt. Zo is het niet noodzakelijk dat het substraat en/of de replicatielaag transparant zijn en de uitharding plaatsvindt met behulp van straling. Ook niet transparante substraten en replicatielagen kunnen worden gebruikt en ook andere wijzen van chemische of fysische uitharding zijn toepasbaar. Het wezen van de uitvinding moet gezien worden in het met behulp van een substraatdrager nauwkeurig centrisch op een matrijs plaatsen van een substraat, het vervolgens daarmee door plaatselijke fixatie in een gecentreerde positie verbinden, en het daarna loslaten van het substraat door de substraatdrager zodat uitharding van de replicatielaat in de structuur-zone kan plaatsvinden zonder contact met de substraatdrager en bij voorkeur bij rotering van de matrijs. Het fixeren van het substraat op de matrijs kan op geheel andere dan de beschreven wijze plaatsvinden.

Er kunnen bijvoorbeeld beweegbare fixatiemiddelen aanwezig zijn die het substraat tijdelijk vasthouden. Een andere manier is het gebruik van vacuum om het substraat tijdelijk vast te zuigen.

Claims (18)

1. Werkwijze voor het vervaardigen van een optisch uitleesbare plaat (J_) door het aanbrengen van een optisch uitleesbare structuur (9) in een structuurzone (3) op een substraat (5), omvattende het aanbrengen van een replicatielaag (11) in een vervormbare fase op een matrijs (15) voorzien van een matrijsstructuur (13), het aanbrengen van het substraat op de replicatielaag, het in vaste vorm brengen en met het substraat verbinden van de replicatielaag en het gezamenlijk verwijderen van substraat en aanhechtende replicatielaag van de matrijs, met het kenmerk, - dat het substraat (5) op een verplaatsbare substraatdrager (21) wordt gebracht, - dat door verplaatsing van de substraatdrager het substraat in een gecentreerde positie op de replicatielaag (11) op de matrijs (15) wordt geplaatst, - dat het substraat (5) in de gecentreerde positie op de matrijs (15) wordt gefixeerd, - dat de substraatdrager na de fixatie het substraat loslaat en - dat in de gefixeerde positie de replicatielaag in de structuurzone (3) in de vaste fase wordt gebracht.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de fixatie van het substraat (5) op de matrijs (15) gebeurt door het lokaal in vaste vorm brengen van een gedeelte van de replicatielaag (11) in een gebied gelegen buiten de structuurzone.

3. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het substraat (5) transparant is en de replicatielaag (11) bestaat uit een onder invloed van straling uithardende lak en dat zowel de fixering van het substraat (5) op de matrijs (15) als het in de vaste vorm brengen van de replicatielaag in de structuurzone (3) geschiedt door bestraling door het substraat heen.

4. Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de substraatdrager (2Λ) een stralingsdoorlatend gedeelte (26) bezit en dat de fixering van het substraat op de matrijs gebeurt door bestraling door het genoemde stralingsdoorlatende gedeelte heen.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de fixering plaats vindt in een cirkelvormige of ringvormige centrale fixatiezone (87).

6. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat voor de verkrijging van platen met tussen nauwe toleranties gelegen excentriciteit, in een voorstadium van de werkwijze een voorprodukt wordt vervaardigd door het uitvoeren van de genoemde werkwijze met gebruikmaking van een in de substraatdrager globaal gecentreerd substraat, het vaststellen van de optredende excentriciteit van de optisch uitleesbare structuur van het voorprodukt ten opzichte van het rotatiecentrum daarvan, alsmede het corrigeren van de positie van de substraatdrager in afhankelijkheid van de vastgestelde waarde van de excentriciteit.

7. Werkwijze volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de matrijs (5) tijdens het uitharden van de replicatielaag (11) wordt geroteerd en alvorens een substraat (5) wordt aangebracht eerst in een, in rotatierichting nauwkeurig bepaalde aanvangspositie wordt geplaatst.

8. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de matrijs een grotere diameter heeft dan het substraat en het substraat over het gehele oppervlak met een replicatielaag wordt bedekt.

9. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het substraat met de aangehechte replicatielaag van de substraatdrager wordt verwijderd met behulp van opbolling van de matrijs.

10. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat alvorens het substraat op de matrijs wordt geplaatst, de matrijs in een opgebolde vorm wordt gebracht en dat het substraat in de replicatielaag wordt gedrukt bij gelijktijdige afname van de bolling van de matrijs.

11. Inrichting voor het vervaardigen van een optisch uitleesbare plaat (1) door het aanbrengen van een optisch uitleesbare structuur (9) in een structuurzone (3) op een substraat (5) volgens de werkwijze van conclusie 1, omvattende een matrijsdrager (17) voor een daarop aan te brengen matrijs (15) en opbrengmiddelen (19) voor het opbrengen van een replicatiemateriaal (11) in vervormbare fase op de matrijs, met het kenmerk, dat de inrichting een ten opzichte van de matrijs (15) verplaatsbare substraatdrager (21) omvat met vasthoudmiddelen (23, 25) voor het vasthouden van een substraat (5) en verplaatsingsmiddelen (27) voor het verplaatsen van de substraatdrager (21) tezamen met het substraat (5) van en naar de matrijs (15).

12. Inrichting volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat de matrijsdrager een roterende draaitafel (17) omvat met middelen (27, 29) voor het op de draaitafel bevestigen van de matrijs.

13. Inrichting volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat de matrijs (15) is voorzien van een centrale opening waardoorheen een boven het matrijsoppervlak uitstekende centrale conus (35) steekt.

14. Inrichting volgens conclusie 11 voor het uitvoeren van de werkwijze van conclusie 9, met het kenmerk, dat pneumatische middelen aanwezig zijn (37 - 43) voor het met behulp van druklucht doen opbollen van de matrijs (15).

15· Inrichting volgens conclusie 13 voor het uitvoeren van de werkwijze van conclusie 7, met het kenmerk, dat de inrichting middelen (49, 51) bevat voor het nauwkeurig reproduceerbaar in de aanvangsposi-tie plaatsen van de draaitafel.

16. Inrichting volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat vacuummiddelen (65 - 73) aanwezig zijn voor het met behulp van onderdruk vasthouden van het substraat (5) op de substraatdrager (21).

17. Inrichting volgens conclusie 11 voor het uitvoeren van de werkwijze van conclusie 4, met het kenmerk, dat de verplaatsbare substraatdrager (21_) is voorzien van een ingebouwde stralingsbron (22) voor het centraal fixeren van het substraat op de matrijs.

18. Inrichting volgens conclusie 17 voor het uitvoeren van de werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de substraatdrager is voorzien van afschermmiddelen (75) die fixatie buiten de centrale zone voorkomen.