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Dokumentenidentifikation DE102004026819A1 26.01.2006
Titel Verfahren zum Herstellen einer wenigstens teilweisen reflektierenden Schicht eines optischen Datenträgers
Anmelder STEAG HamaTech AG, 75447 Sternenfels, DE
Erfinder Hupp, Alexander, 75056 Sulzfeld, DE
Vertreter WAGNER & GEYER Partnerschaft Patent- und Rechtsanwälte, 80538 München
DE-Anmeldedatum 02.06.2004
DE-Aktenzeichen 102004026819
Offenlegungstag 26.01.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 26.01.2006
IPC-Hauptklasse G11B 7/26(2006.01)A, F, I, ,  ,  ,   
Zusammenfassung Um auf einfache und kostengünstige Art und Weise eine wenigstens teilweise reflektierende Schicht eines optischen Datenträgers vorzusehen, sieht die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer wenigstens teilweise reflektierenden Schicht eines optischen Datenträgers insbesondere einer CD oder DVD vor, bei denen eine Flüssigkeit, die reflektierende Partikel enthält, auf einer Oberfläche eines scheibenförmigen Trägersubstrats aufgebracht wird und die Flüssigkeit anschließend getrocknet wird, wobei die in der Flüssigkeit befindlichen reflektierenden Partikel auf dem Trägersubstrat verbleiben und die reflektierende Schicht bilden. Die Erfindung zieht auch ein Verfahren zum Herstellen einer wenigstens teilweise reflektierenden Schicht eines optischen Datenträgers in Betracht, bei dem wenigstens eine Flüssigkeit auf eine Oberfläche eines scheibenförmigen Trägersubstrats aufgebracht wird, die durch eine chemische Fällungsreaktion eine reflektierende Schicht, insbesondere eine metallische Schicht, bildet.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer wenigstens teilweise reflektierenden Schicht eines optischen Datenträgers, insbesondere einer CD oder DVD.

Bei der Herstellung optischer Datenträger ist es bekannt, reflektierende Schichten für die Reflektion eines die Daten lesenden Laserstrahls vorzusehen. Diese reflektierenden Schichten werden in der Regel durch ein Sputterverfahren in einem Metallisierer, der im Hochvakuum arbeitet, auf ein Trägersubstrat des optischen Datenträgers aufgebracht. Mit dem Metallisierer sind hohe Anlagen – sowie Materialkosten verbunden. Die Materialkosten ergeben sich insbesondere für die darin verwendeten Targets, die aus hochreinen, die reflektierende Schicht bildenden Materialien aufgebaut sind. Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde ein vereinfachtes und kostengünstiges Verfahren zum Herstellen einer wenigstens teilweise reflektierenden Schicht eines optischen Datenträgers vorzusehen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Verfahren zum Herstellen einer wenigstens teilweise reflektierenden Schicht eines optischen Datenträgers, insbesondere einer CD oder DVD, dadurch gelöst, dass eine Flüssigkeit, die reflektierende Partikel enthält, auf einer Oberfläche eines scheibenförmigen Trägersubstrats aufgebracht wird und die Flüssigkeit anschließend getrocknet wird, wobei die in der Flüssigkeit befindlichen reflektierenden Partikel auf dem Substrat verbleiben und die reflektierende Schicht bilden. Durch die obigen Merkmale lässt sich auf einfache und effektive Weise eine reflektierende Schicht eines optischen Datenträgers bilden.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird die reflektierende Schicht durch eine chemische Fällungsreaktion gebildet. Dabei ist bei einer Ausführungsform die Flüssigkeitslösung eine ammoniakalische Silbernitratlösung Vorzugsweise erfolgt die chemische Fällung vor oder während einem Verdampfen der Flüssigkeitslösung.

Vorzugsweise wird das Trägersubstrat während und/oder nach dem Aufbringen der Flüssigkeit um eine sich senkrecht zu der einen Oberfläche erstreckenden Achse gedreht, um die Flüssigkeit gleichmäßig auf dem Trägersubstrat zu verteilen. Durch eine rasche Drehung des Trägersubstrats lässt sich eine gute und gleichmäßige Verteilung der Flüssigkeit und somit eine sich anschließende gute und gleichmäßige Ausbildung der reflektierenden Schicht erreichen. Dabei wird die Flüssigkeit vorzugsweise als ringförmige Wulst aufgebracht und durch die Drehung des Trägersubstrats anschließend gleichmäßig darauf verteilt.

Um eine Wiederaufbereitung der reflektierenden Partikel in der Flüssigkeit bzw. Flüssigkeit zu ermöglichen, wird von dem Trägersubstrat durch die Drehung abgeschleuderte Flüssigkeit aufgefangen und anschließend wiederaufbereitet.

Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung wird die Flüssigkeit über ein Airbrushverfahren aufgebracht, das auf einfache und kostengünstige Weise die Ausbildung einer gleichmäßigen Flüssigkeitsschicht und somit einer nachfolgenden gleichmäßigen reflektierenden Schicht ermöglicht.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Grad der Reflexivität wenigstens teilweise über der Konzentration der reflektierenden Partikel in der Flüssigkeit eingestellt. Über die Konzentration der reflektierenden Partikel in der Flüssigkeit lässt sich auf einfache und kostengünstige Weise der Grad der Reflexivität einstellen. Alternativ hierzu oder auch in Kombination hiermit kann der Grad der Reflektivität wenigstens teilweise auch über die Dicke der auf das Trägersubstrat aufgebrachten Flüssigkeit eingestellt werden. Über beide Verfahren lässt sich auf einfache und kostengünstige Weise die Menge der auf dem Substrat verbleibenden reflektierenden Partikel und hierüber der Grad der Reflexivität einstellen. Vorzugsweise wird eine voll- oder semireflektierende Schicht gebildet.

Um eine gleichmäßige Ausbildung der Flüssigkeitsschicht auf dem Trägersubstrat zu gewährleisten und um gegebenenfalls die Adhäsion der reflektierenden Partikel auf dem Trägersubstrat zu erhöhen kann bei einer Ausführungsform der Erfindung vor dem Ausbringen der Flüssigkeit eine Vorbeschichtung auf das Trägersubstrat aufgebracht werden. Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird vor dem Aufbringen der Flüssigkeit eine elektrische Ladung auf das Trägersubstrat aufgebracht.

Vorteilhafterweise erfolgt die Trocknung der Flüssigkeit in einer kontrollierten Atmosphäre, insbesondere in einer Inertgasatmosphäre, um die Ausbildung einer gleichmäßigen reflektierenden Schicht zu fördern. Dabei wird die Trocknung der Flüssigkeit vorzugsweise über eine Wärmezufuhr gesteuert. Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird das Trägerstsubstrat nach dem Aufbringen der Flüssigkeit mit einem weiteren Trägersubstrat verklebt, das vorzugsweise auch eine wenigstens teilweise reflektierende Schicht aufweist, die durch das zuvor genannte Verfahren gebildet wurde.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auch bei einem Verfahren zum Herstellen einer wenigstens teilweise reflektierenden Schicht eines optischen Datenträgers, insbesondere einer CD oder DVD, dadurch gelöst, dass wenigstens eine Flüssigkeitslösung auf eine Oberfläche eines scheibenförmigen Trägersubstrats aufgebracht wird, die durch eine chemische Fällungsreaktion eine reflektierende Schicht, insbesondere eine metallische Schicht, bildet. Bei einer Ausführungsform ist die Flüssigkeitslösung eine ammoniakalische Silbernitratlösung

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen noch näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:

1 eine schematische Schnittansicht durch eine Vorrichtung zum Herstellen einer reflektierenden Schicht eines optischen Datenträgers;

2 eine schematische Schnittansicht durch die Vorrichtung gemäss 1 mit einer über dem optischen Datenträger angeordneten Heizplatte.

1 zeigt eine Vorrichtung 1 zum Herstellen einer reflektierenden Schicht auf einem Trägersubstrat 2 eines optischen Datenträgers wie beispielsweise einer CD oder DVD. Im nachfolgenden soll der Begriff „reflektierende Schicht" sowohl vollreflektierende sowie halbreflektierende Schichten als auch Schichten mit einem sonstigen gewünschten Reflexionsgrad umfassen.

Die Vorrichtung 1 weist einen Drehteller 6 auf, der über eine Welle 7 mit einem Drehmotor 8 gekoppelt ist. An dem Drehteller 6 ist ein Zentrierstift 10 angebracht, der in das Innenloch des Trägerstrubstrats aufnehmbar ist, um diesen bezüglich des Drehtellers 6 zu zentrieren.

Oberhalb des Drehtellers 6 ist eine Zuleitung 12 mit einer Düsenöffnung 13 zum Aufbringen einer Flüssigkeit 15 auf dem Trägersubstrat vorgesehen.

Nachfolgend wird der Betrieb der Vorrichtung anhand der 1 näher erläutert. In einem ersten Schritt wird das Trägersubstrat auf dem Drehteller 6 abgelegt, wobei dass Trägersubstrat 2 durch den Zentrierstift 10 geführt und zentriert wird. Anschließend wird der Drehteller 6 langsam gedreht und über die Zuführdüse 13 wird eine Wulst der Flüssigkeit 15 auf der nach oben weisenden Oberfläche des Trägersubstrats aufgebracht.

Anschließend wird der Drehteller 6 rasch gedreht, wodurch die auf dem Trägersubstrat befindliche Flüssigkeit 15 radial nach außen geschleudert wird, um einen gleichmäßigen Flüssigkeitsfilm auf dem Trägersubstrat 2 zu bilden. Dabei wird die nach außen von dem Trägersubstrat abgeschleuderte Flüssigkeit durch eine nicht dargestellte Vorrichtung aufgefangen und einer Wiederaufbereitung zugeführt.

Nach der gleichmäßigen Verteilung der Flüssigkeit 15 wird die Drehung des Drehtisches 6 gestoppt und die Flüssigkeit 15 wird getrocknet, wodurch die darin befindlichen reflektierenden Partikel auf dem Trägersubstrat 2 verbleiben und darauf eine reflektierende Schicht bilden.

Um die Trocknung zu beschleunigen kann, wie in 2 dargestellt ist, beispielsweise eine Heizplatte 17 über das Trägersubstrat 2 und die darauf gebildete Flüssigkeitsschicht bewegt werden. Die Heizplatte 17 könnte mit Widerstandsheizelementen versehen sein und sie könnte Durchgangsöffnungen aufweisen, um ein gutes Abziehen verdampfter Flüssigkeit zu ermöglichen.

Statt die Trocknung auf dem Drehteller 6 vorzunehmen ist es natürlich auch möglich, das Trägersubstrat 2 mit der darauf ausgebildeten Flüssigkeitsschicht zu einer weiteren Prozessstation zu transportieren, um die Trocknung dort durchzuführen. Statt einer Heizplatte 17 könnte die Flüssigkeit 15 natürlich auch auf andere Weise wie zum Beispiel mit heißem Gas, vorzugsweise inertem Gas oder mittels einer Strahlungsquelle getrocknet werden.

Statt die Flüssigkeit 15, welche reflektierende Partikel enthält in der obigen Art und Weise aufzubringen, kann die Flüssigkeit natürlich auch in jeder beliebigen anderen Art und Weise aufgebracht werden, die geeignet ist eine gleichmäßige Flüssigkeitsschicht auf dem Trägersubstrat 2 auszubilden, um nach der Trocknung der Flüssigkeit eine gleichmäßige reflektierende Schicht vorzusehen. Insbesondere wird ein Airbrush-Verfahren als zweckmäßig angesehen.

Dabei lässt sich der Reflektionsgrad der verbleibenden reflektierenden Schicht über die Konzentration der reflektierenden Partikel in der Flüssigkeit 15 und/oder die Dicke der aufgebrachten Flüssigkeitsschicht auf dem Trägersubstrat 2 einstellen. Durch beide Verfahren lässt sich die Menge der auf dem Datenträger 2 verbleibenden reflektierenden Partikeln pro Flächeneinheit auf einfache und kostengünstige Weise kontrollieren.

Zur Bildung des optischen Datenträgers kann das Trägersubstrat im Falle einer CD beschichtet werden oder im Fall einer DVD mit einem weiteren Trägersubstrat verklebt werden. Dabei kann das weitere Trägersubstrat ebenfalls eine wenigstens teilweise reflektierende Schicht aufweisen, die gemäss dem obigen Verfahren ausgebildet sein kann.

Bei den reflektierenden Partikeln in der Flüssigkeit handelt es sich vorzugsweise um metallische Partikel. Um deren Haftung an dem Trägersubstrat zu verstärken kann das Trägersubstrat vor dem Aufbringen der Flüssigkeit mit einer Vorbeschichtung versehen werden. Insbesondere kann vor dem Aufbringen der Flüssigkeit eine elektrische Ladung auf das Trägersubstrat aufgebracht werden.

Die reflektierende Schicht kann auch durch chemische Fällung erzeugt werden, bei der beispielsweise in einer Lösung gelöste Komponenten miteinander reagieren und auf der Oberfläche zurückbleiben. Beispielsweise könnte eine ammoniakalische Silbernitratlösung auf das Substrat aufgebracht werden, die durch chemische Fällung eine reflektierende Silberschicht bilden würde. Bei der Ausbildung der Schicht durch chemische Fällung kann der Fällungsreaktion ein Verdampfungsschritt folgen, sofern dies notwendig ist und die reaktionswärme nicht ausreicht, um die verbleibende Lösung zu verdampfen.

Die Erfindung wurde zuvor anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung beschrieben, ohne auf das speziell dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt zu sein.


Anspruch[de]
  1. Verfahren zum Herstellen einer wenigstens teilweise reflektierenden Schicht eines optischen Datenträgers, insbesondere einer CD oder DVD, gekennzeichnet durch:

    –Aufbringen einer Flüssigkeit, die reflektierende Partikel enthält, auf eine Oberfläche eines scheibenförmiges Trägersubstrats;

    – Trocknen der Flüssigkeit, wobei die in der Flüssigkeit befindliche reflektierende Partikel auf dem Trägersubstrat verbleiben und die reflektierende Schicht bilden.
  2. Verfahren zum Herstellen einer wenigstens teilweise reflektierenden Schicht eines optischen Datenträgers, insbesondere einer CD oder DVD, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Flüssigkeit auf eine Oberfläche eines scheibenförmigen Trägersubstrats aufgebracht wird, die durch eine chemische Fällungsreaktion eine reflektierende Schicht, insbesondere eine metallische Schicht, bildet.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit eine ammoniakalische Silbernitratlösung ist.
  4. Verfahren nach Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Fällungsreaktion eine über der ausgefällten Schicht verbleibende Flüssigkeit verdampft wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägersubstrat während und/oder nach dem Aufbringen der Flüssigkeit um eine sich senkrecht zu der einen Oberfläche erstreckende Achse gedreht wird, um die Flüssigkeit gleichmäßig auf dem Trägersubstrat zu verteilen.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit als ringförmige Wulst aufgebracht wird und durch die Drehung des Trägersubstrats gleichmäßig darauf verteilt wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Trägersubstrat durch die Drehung abgeschleuderte Flüssigkeit aufgefangen und wiederaufbereitet wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit über ein Airbrush-Verfahren aufgebracht wird.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grad der Reflexivität wenigstens teilweise über die Konzentration der reflektierenden Partikel in der Flüssigkeit eingestellt wird.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grad der Reflexivität wenigstens teilweise über die Dicke einer auf dem Trägersubstrat ausgebildeten Flüssigkeitsschicht eingestellt wird.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens teilweise reflektierenden Schicht eine voll- oder semi-reflektierende Schicht ist.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aufbringen der Flüssigkeit eine Vorbeschichtung auf das Trägersubstrat aufgebracht wird.
  13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aufbringen der Flüssigkeit eine elektrische Ladung auf das Trägersubstrat aufgebracht wird.
  14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknung der Flüssigkeit in einer kontrollierten Atmosphäre erfolgt.
  15. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknung der Flüssigkeit in einer Inertgas-Atmosphäre erfolgt.
  16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknung der Flüssigkeit über eine Wärmezufuhr gesteuert wird.
  17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägersubstrat nach dem Aufbringen der Flüssigkeit mit einem weiteren Trägersubstrat verklebt wird.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Trägersubstrat auch eine wenigstens teilweise reflektierende Schicht aufweist.
Es folgt ein Blatt Zeichnungen






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