光显示的直接效果原模/压模的制造方法

文档序号:6742318阅读:233来源:国知局
专利名称:光显示的直接效果原模/压模的制造方法
技术领域
本发明涉及用于使用激光束的光学显示系统的信息承载介质的制造方法,尤其是涉及承载编码信息的园盘介质的制造方法,所述的编码信息可以从光折射信号转换成电信号以适用于声音记录、音响/图象记录或计算机信息储存以及检索系统等。
传统的模塑和录象园盘的制造包括许多独立的,耗工费时的工艺步骤。先制备激光束显示光敏树脂原模(包括旋转涂布、软烘烤),接着用“湿”溶剂形成凹状信息,再进行“镀银”以使最终制成的原模通过光学验收。而后,用电镀法使一层镍壳直接植覆在上述制成的原模上,将该镍壳从原模上脱开、清洗。此层镍壳被作为型模,以制成一宗列的镍印模,该镍印模可用作注塑工艺的模具,以复制出聚碳酸酯模塑园盘。最后再用真空沉积法将铝折射层沉积在上述园盘上,用防护清漆使之上光,贴上印刷标签,才算完成上述工艺。
如上所述的这种传统的制作描述有凸纹的光学园盘工艺,涉及这样多的用手工操作的工艺步骤,因此,即使每一个单独的步骤的收得率都相当高,最终制得的合格的园盘(即没有误差、没有缺陷和其他缺点的产品)的总收率也是相当低的,因为总的工艺中分步工艺步骤多而影响了总收率。
由于上述理由,对于制造所述园盘来说,特别需要减少制造工艺步骤数,并缩短制造园盘的生产周期。特别公认的途径是避免从光敏树脂原模来复制印模,以省去这个过程所需的工艺步骤。
美国专利4,363,844和4,519,065叙述了相应的有关制造录象园盘以及类似部件的工艺。所用的基本材料可以是一种不熔融的塑料,也可以是一种含有很薄的可被印压成凸纹的辐射折光层,所述折光层覆盖在一个可被热软化的凸纹层上,该凸纹层可简单地被热塑固化或者用辐照法使之固化。根据需要,所述的可被热软化的材料可以被涂覆在一种基材上。这种可被热软化的材料应选用最大模量损耗在30和180℃之间,所述材料可在50~200℃温度范围内和5~100公斤/厘米2的压力下被模压成凸纹。所述的这些加工条件和用模压与注塑成型技术制造录象园盘和模塑园盘的条件相类似。把印模信息压到可被热软化层上,可采用压板或压纹辊。辐照固化有助于上述材料内部交链而维持所需要的凹凸印纹形状。所制作的园盘,在用信息承载凹凸印纹型板加压以前需先加上光折射层。上述凹凸印纹成型方法的明显的缺点是需要高温和高压,这就使制成的园盘有翻版失真和存在热应力的潜在缺陷。
在《辐照固化杂志》中(Jounal of Radiation Curing作者A.J.M.Van den Broek et al.,1984年11期2~9页)叙述了一种光聚合方法有助于克服上述缺点。此种方法通常称为“2P”工艺。将经过计量的一定量的液体状、低粘度的可被光聚合的丙烯酸酯单体或丙烯酸酯单体的混合物,在室温下涂覆在信息承载原模上,即将上述单体或混合物均匀地涂复在一个透明的塑料制柔韧性的薄膜上,所述的薄膜是适用于作为永久性的园盘基材的。当所述液体以适当的度厚均匀地完全复盖在所述基材料模具上后,此液体材料用穿透过所述基材的紫外光辐照而被光固化,并且粘附在所述的基材上。因为所述的方法采用的是低粘度的液体材料,所以使该材料精确地复制成符合印模的形状并不需要高温和高压。此外,所用的印模也不需要象压印成模法那样要求的高的机械强度,这样,就可以采用廉价的塑料印模来翻版。
美国专利4,482,511公开了一种类似的采用辐照敏感液体材料的制造方法,所述材料含有单体、低聚物或它们的混合物。采用的压力小于1公斤/厘米2,可以采用高逼真度的玻璃原模。此外,此专利也公开了以薄的含氟聚合物,用作所述印模表面的脱模层。
美国专利4,510,593叙述了采用含有适当的薄膜成形聚合物粘结剂的可聚合的单的和可聚合的不饱和单体的混合物的制造方法,所述的混合物涂复在基材上,然后,用压辊将其与柔韧性的印模相压。采用所述粘结剂,是为了提高信息承载层的性能。在美国专利4,430,363中叙述了一种采用相类似的辐照敏感混合物,涂复在基材上,但另外采用丝钢印刷方法成型的工艺。上述这些专利中,光固化作用都是通过照射光有化学辐照透明特性的印模来实现的。
美国专利4,582,885中叙述了采用一种流体状、可聚合的低聚物材料,此种材料含有“硬性”和“软性”链节,以使其特性能适用于控制最终的产品的物理性能。上述材料被用于制造各种信息承载元件,包括光学园盘。
美国专利4,296,158叙述了采用丙烯酸酯单体和含有热塑性不饱和基团的杂环基的低聚物的混合物涂复在印模上,同时,将其复盖在聚合物薄膜上,用压辊加压,所述薄膜就成为园盘基材。
在美国专利4,354,988中叙述了另一种工艺,此工艺中,先将可被光固化的树脂散涂在一个印模上,再用基材薄膜复盖,光固化,随后在中心打孔,修边,而制成光学园盘成品。上述各步骤是相继连续进行的。
上述各专利中所叙述的液体材料和技术设置可能可以达到在室温下操作,并且所需要的压力远比压模工艺所需压力低,而可以达到制得充分符合信息承载印模所具有的凹凸纹形的目的,但是却存在某些内在的缺陷(1)需要一个精确的模具以装盛所用的流体材料;(2)在每一个操作循环中都必须精确小心地控制所用液体材料的用量,以确保能维持制得的园盘产品具有均匀的厚度和关键的大小尺寸。
本发明的目的是提供一种用于光显示的直接效果原模/压模制造方法,直接效果或标记信息在原模记录显示过程中直接地形成并被检测,以大大简化传统的模塑和录象盘的制备工艺。
本发明的目的是这样实现的制造一种光学记录介质,其具有基本结构为(a)有一光学透明的、尺寸稳定的基材;(b)有具有光学可读的信息印纹的固体聚合物层;(c)有光折射层复盖在所述的信息层上。本发明还包括下述的制造步骤A.制备信息记录原模,所述原模直接用作印模(原模/印模),制备方法为将凹凸痕即光学可读信息录储在所述印模上,所述凹凸痕是利用激光束作用在记录介质上成为一系列固态状突出物面构成的。所述的记录介质包括(1)粘附在一个表面上的尺寸稳定的平面状基材;并有(a)一个活性记录层在所述基材的被粘附表面上,其中的膨胀层具有低的热传导系数,高的热膨胀系数(TCE)和玻璃化温度(Tg)低于50℃,并具有分散在其中的着色剂;(b)一个粘合在所述膨胀层上的滞留层,该滞留层包括一个固体状、非弹性的聚合物,该聚合物具有低的热传导系数、低的热膨胀系数和玻璃化温度高于70℃。
B.在一个尺寸稳定的平面型光学透明基材的一面,制备形成一个可固化的软性聚合物层,所述聚合物层具有至少20兆泊的蠕变粘度和至少为0.1微米的厚度。
C.根据需要在上述可固化的聚合物层的暴露在外的表面上制备形成一个折光层。
D.在所述可固化的聚合物层上压纹,采用把凹凸信息痕翻版上去的方法,即用原模/压模的具有突出状的表面用压力压向所述的可固化层。
E.将所述可固化聚合物层固化;
F.把原模/压模从压纹后的聚合层上分离开;
G.如果在压纹步骤D以前没有进行过任何步骤,则在所述的固化了的聚合物层的压纹后的表面上制备形成一个折光层。
本发明提出了直接效果的原模/压模,大大地简化了模塑和录象园盘的制备工艺。所述的效果(在此处是一系列突出状)或标记信息在原模记录过程中直接地形成并被检测。在本发明的方法中不存在象采用光敏树脂基原模那样的湿过程。作为直接效果的压模,本发明是指所述的原模直接作为复制工艺的压模。由此,也不需要一组型模去制作镍的压模以用作注塑复制工艺的模具。在所述直接效果的原模/压模上的突出状信息纹是在低温和低压下,直接用压纹工艺压到复制品上去的。
下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述,附图共有8幅,其中

图1为原模/压模在录储编码的操作示意图;
图2为原模/压模在读出编码的操作示意图;
图3为原模/压模在消除编码的操作示意图;
图4为本发明在压纹编码时的操作示意图;
图5为本发明在选定编码时的操作示意图;
图6为本发明在压纹复制操作中的示意图;
图7为具有折光层的压纹后的复制品的示意图。
图8为复盖有折光层和防护层的压纹后复制品的示意图。
以下结合附图和实施例,对本发明作更进一步详细描述A.原模/压模的形成本发明所述的工艺中特别有用的是可消除已形成突出状的介质,例如由范莱(Feyrer)及其同事在美国专利4,719,615中以及在1987年12月4日申请的在审查中的美国专利,申请号为S.N.07/132,476中所提出的双界层结构。这种具有可消除突出状的介质,当意外地利用压纹技术,把它们整体地作为压模而制备复制品时,发现可以允许修改或改变。本发明的这种工艺将在有关具有可消除突出状的介质的叙述范围中更加详细描述。
1.基材可被用于原模/压模的基材材料当在成为压纹后的结构时也应是尺寸稳定的。所述的基材材料以具有低的膨胀系数(TCE)为佳。所述基材可以是半透明的或者是透明的,可以由传统的基材材料中的任何一种来制成,例用可用铝、玻璃、石英、铜、黄铜、镁、镉、银、金、聚酯薄膜、聚(四氟乙烯)薄膜、聚酰胺薄膜、聚碳酸酯和其它的塑料或者组合材料。此外,所述的基材还可以用有粘附性的第二种材料涂复上一层光洁层以使其表面更加均匀,并且/或者作为一种基础材料,使其它功能性的材料沉积在其上。在所有的情况下,无论怎样被选用的基材材料,它们的化学隋性以及在超过外延时间周期和在用本发明工艺压纹加工时的尺寸稳定性都是基本必备的性能。铝、聚碳酸酯和玻璃是较佳的基材材料。
2.活性层正如在美国专利4,719,615中已叙述过的,利用该发明的染过色的聚合层的可消除的光学存储介质包括有一个基材和一个活性层,所述的活性层包括有用作膨胀层的第一种材料和用作滞留层的第二种材料,所述的两层材料对膨胀和松弛、对于热录储数据、对于光读出数据都是敏感的,尤其是对于热和机械地消除数据最为敏感。所述的第一种材料(膨胀层)和第二种材料(滞留层)被结合在一起,并且所述的第一种材料的第二种材料,这两层材料的膨胀作用和松弛作用相应维持在所述的状态。加热所述的第二种材料,超过它的玻璃化温度,使该第二种材料呈橡胶状,加热所述的第一种材料,在该材料的弹性范围以内使它弹性膨胀,由此,造成使该加热过的第一种材料弹性地膨胀并且推挤该加热过的第二种材料,以把数据录储到所述的两层结构的材料上。当把该膨胀过的第二种材料冷却到低于它的玻璃化转移温度以下,而此时第一种材料是在拉紧的、膨胀的状态,所述冷却后的第二种材料形成可逆的、固定的变形,并且牵制住处于拉紧的、膨胀状态下的第一种材料。加热作用是利用本发明中的染过色的聚合材料,至少在所述的二层材料的较低部位吸收激光辐照而产生的。利用第一种录储激光束的波长和第二种消除激光束的波长把典型的数据信息单位记录和消除在存储介质中。第一种材料吸收第一种激光束,而第二种材料对第一种激光束主要起传送作用,第二种材料主要是吸收第二种激光束。第一种激光束集聚在第一种材料上,使第一种材料加热并弹性膨胀以录储所述的数据信息单位,而第二种激光束集聚在第二种材料上,加热第二种材料并且消除所述的数据信息单位。当录储数据信息单位时,所述第二种材料被膨胀的材料充分地软化,以形成一个拱形,复盖住该膨胀后的材料。当快速冷却时,所述的拱形牵制住或者说维持住膨胀后的第一种材料处于一定的位置,直到所述的拱形被第二种集聚的激光所加热,使第一种和第二种材料都松弛回复到它们原始的位置为止。因此,所述的数据信息单位是一种固态的突出状,而不是空心的“砂眼”或者气泡。
所述的可聚合材料,即作为膨胀层的第一种材料以及作为滞留层的第二种材料的最初的材料通常是相对透明的,以使入射的激光辐射透过。此外,着色剂,例如染料或者颜料都需特别好地分散到所述的每一层中,以增加它们对所述激光辐照的吸收作用。上述所用到的术语“分散”是指均相或者非均相的分散作用,因此,是包括溶液以及悬浮在被分散介质中的不溶相。
把入射的激光辐照转换成热能的所述染料或颜料的作用,本质上是一种非破坏性的机理,除了物理加热效应以外,是没有化学变化的。作为高溶解作用的需要,在第一膨胀层中的着色剂应当最好完全溶解在聚合物型模中以形成固体均相溶液,并且具有一定的浓度,该浓度可以有效地吸收在所采用的层的厚度中的激光辐照。
任何稳定的,可相容的可见光或者近红外吸收型染料都可在本发明的工艺中被使用。例如,被参照的在1987年12月14日申请的,申请号为S.N.07/132476的美国申请专利以及美国申请专利S.N.07(P0-0002)提出的染料盐都被发现,可被用于在双层结构中的吸收剂特别是用作在近红外光谱范围内发射的激光源的吸收剂。所述染料盐可以呈均相、固体、聚合物溶液状态,可任意用在膨胀层或滞留层中。在弹性聚合材料中的,所述染料的完全固体液状特别可适用于膨胀层。在上述参考专利07/132476中叙述的染料盐可以下列结构式表示
其中R可任意地从C1-4烷基中选取;
R′可任意地从
和烷基、芳基、芳烷基中选取,它们中的任一个都可以被取代,R′可以任意地和聚甲炔链或通过苯环取代的邻位苯基组成完整的环状结构;
X是阴离子部份,可从氟磺酸盐基和全氟烃基代、烷基代、芳烷基代、芳代酯烷基代、芳基代、氟代芳基代、乙烯基代以及丙烯酸磺酸盐基中和2-丙烯酸酰胺基-2-甲基丙烷磺酸盐基中以及烷基代、芳烷基代、芳代酯烷基代、芳基代、氟代丙烯酸羧酸盐基中任意选取。
在上述这些染料盐中特别有效的是1,1,5,5-四-(对一二甲基氨基苯)-2,4-戊二烯-1的三氟甲基磺酸酯,在上述参考专利PO-0002中公开的较佳的染料可以下述结构式表示
其中X是从O,S,Se,Te中选取的硫属原子和它们的混合物或者是合金;
R可从C1-12烷基、环烷基和C5-12的芳基、芳代酯烷基以及芳烷基中任意选取;
R1可从氢或甲基中任意选取;
上述这些染料的优点之一是可以在很低的浓度下有效地被使用。因此,在使用中可以取很少的量,这些用量不会对上述的膨胀层和滞留层的流变学特性产生有害的作用。在使用中,染料的用量没有必要超过20%(重量),较佳的用量是不超过10%(重量)或者更少。虽然,高浓度的染料,例如高至30%(重量)也可以被使用,但没有多大效果。
上述的第一种材料和第二种材料较佳的是聚合物,尤其是无定形的聚合物。例如,第一种材料特别可以是具有上述提到的热塑特性和物理性能的弹性体。可适用的弹性体包括丁基橡胶、硅橡胶、天然橡胶、乙烯共聚物、苯乙烯丁二烯橡胶和许多种其它合成橡胶。由于所述的这些材料具有上述指明的物理特性,它们可以由于光、热或任何其他形成的辐照作用而固化。
适用于用作第二种材料的聚合物是具有热固或热塑性能的无定形聚合物,所述这些特性已在前面叙述过。所述的聚合物可以包括醋酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、聚苯乙烯、聚氨磺酰、聚碳酸酯、硝酸纤维素、氢化枞醇、例如可以是聚(乙基甲基丙烯酸酯)、聚(丁酸乙烯酯)、芳香族聚酯、聚酰胺、环氧树脂以及它们的品种广泛的组合物。其它种类可以被使用的无定形聚合物包括丙烯酸聚合物、聚醋酸乙烯、硅树脂、醇酸树脂、苯乙烯-丁二烯共聚物、氯乙烯-醋酸乙烯酯的共聚物、硝化纤维素、乙基纤维素、聚乙烯醇、明胶、酪蛋白、白朊和许多种其他聚合物。
上述的染料将典型地被用在膨胀层中,这些染料也可以被用在第二层即滞留层中。每一上述的层或者上述两层都可以含有其它染料或辅助颜料。可以被使用以协调第一种材料或第二种材料的染料或颜料例如可以有苯胺黑染料、苯胺兰染料、卡而可(Calco)油兰、铬黄、超胺兰、喹啉黄、氯化亚甲兰、单星兰、孔雀石绿、玖瑰琼脂、单星红、苏丹里BM以及它们的混合物。
其他包括在美国专利3,689,768的第3列、1~22行和美国专利4,336,545的第8列,第53~68行所公开的染料实例,都可参照上述的染料或颜料而被包括在其中。在本文中用到了术语“丙烯酸和甲基丙烯酸”构型。
用上面所叙述的双层结构以制备原模/压模的方法可参阅附图1-3进一步说明。
图1表示用于储存逻辑1或逻辑0的一个编码标记的光学介质中的一个小的标记区的剖示(代表所述光学介质的这个区域部分的反射率饱和)。实际上,所述的光学介质的每一个标记区域都包括有基材10和沉积在所述基材10上的双层12。下面将要进一步说明双层12对膨胀和松弛是敏感的,以便能热录储编码,热消除和机械地消除编码(松弛)以及为了光学显示编码。图1表示双层12是外于松弛状态即相应于一个逻辑状态也就是逻辑0。图2表示双层12是处于松弛状态,也就是相应于另一个逻辑状态即逻辑1。
双层12具有一种材料18的低层14和另一种材料20的顶层16。除了材料18的膨胀和松弛以及材料20的瞬息的软化和硬化以外,不管是取决于所述双层12的膨胀或是松弛而引起的材料变化相态到液态,都因此而增加编码的速度或频率并且减少在编码标记可以被录储和消除时的能量需求。材料18和材料20通过它们的界面层22被结合在一起以可以在高编码频率时消除编码标记。这部份内容将进一步详述。此外,如图2所示,材料18是以界面24沉积在基材10上,在双层12膨胀时,材料18不会从基材10上剥离下来。关于描述层14相对于基材10的任何一点“蠕变”情况而标记区域将在消除/录储循环后仍维持光滑的情况,将在下面部分进一步叙述。如图2所示,因为材料18和材料20通过界面层22被结合在一起的结果,当双层12膨胀时,材料18和材料20仍将继续被结合在一起,材料18也仍将和基材10接触,而不会从基材10上剥离下来。在图2中,材料18和材料20经受由于双层20膨胀而导致产生的机械作用力。将在以后详述的是由于这些力的作用,会使双层12松弛到图1所示的状态,以达到快速消除编码标记的目的。
组成膨胀层14的材料18具有(1)低的导热系数;(2)高的热膨胀系数;(3)玻璃化转移温度Tg明显地低于环境温度。由此,联系到玻璃化转移温度Tg,材料18在环境温度下是橡胶状的,以避免处于相反的玻璃状或脆性状态。这就意味着只需要相当低的热能被用作加热所述的橡胶状材料,同时,正由于上述材料18所具有的三种特性,限制了材料18的广、大以及快速的膨胀。也正因为上述限制膨胀的结果,可以达到高的编码储存密度。材料18也具有相当高的交链度,因此,在其膨胀时,实质上不会呈现粘性流。此外,材料18也是有弹性的(即具有高的弹性系数),这样在膨胀时,它可以在不超过其弹性限度的范围内呈拉紧状态,其结果是形成一个收缩力F,所述的收缩力在冷却时或除去拉力时会驱使材料18回复到松弛状态。材料10的其它特性和特征将在下面部分叙述。
用作滞留层的材料20具有(1)某一玻璃化转移温度Tg,例如是100℃;此温度值比环境温度要高得多。因此,当处于环境温度或常温时,材料20是是玻璃状或者说是脆性的,但当加热到超过其玻璃化转移温度时,它立即变形而通过坚韧的或者柔韧状态而转变为橡胶状。材料20还具有(2)比较低的热传导系数和(3)比较低的热膨胀系数(TCE)。材料20具有其弹性模量,所述的弹性模量会随着温度和由于膨胀而导致产生的力F4的变化而改变。所述弹性模量随着温度的上升而增加,这就意味着材料20需要一个小的、在材料20中导致拉紧状态的拉力。上述情况之结果是在低的光能作用下很快地会产生应变,而且会形成突出状,如图2所示。
层14和层16在光学上是匹配的,这样,基本上所有通过层16传送的光都在层14上被吸收。这是因为材料20具有和材料18几乎相同的折光指数,所以才显示出上述的光学匹配。正因为基本上所有的光都能够匹配而通过顶层16到达底层14,所以实质上光没有损失,因此,可以采用低能量的光源。
材料18和材料20也能够在光学上和任何一种大多数情况下所采用的或给定的光的频率达到协调。为了达到上述的协调情况,材料18和材料20可以各自构成一种光透明的材料,所述材料可以被加入染料或颜料以使得材料18和材料20各自都可以吸收给出的光的波长。其原理可解释为材料18和材料20将相互匹配而吸收不同波长的光,因为材料20可以基本上,但不是全部地吸收上述光,而透过部分的光波则可以被材料18所吸收。所述的这样光匹配作用具有这样的优点可以制得高适应性的光学编码储存介质,所述的介质可以在各种不同的激光源作用下操作,这种特性在目前或者有可能在将来变成有实用价值的产品。
层14和16都用热的作用结合在一起,材料18和材料20具有不同的热容量,材料18置于双层12的一侧,而材料20则置于双层12的另一侧。
3.录储模式图1和图2表示在标记区上用热作用录储一个编码标记的方法。参照图1,假定所述的可消除光学编码的储存介质的标记区域处于如图1中所显示那样的松弛状态,在这种所指的松弛状态亦即处于环境温度,此时材料18处于高于其玻璃化转移温度的条件下,则呈橡胶状,而材料20是处于低于其玻璃化转移温度的条件下,则呈玻璃态。此时,机械力F1-F4中的任何一个都没有产生。进一步看,材料18和材料20具有在前面已叙述过的其它特性和特征,包括材料18和材料20分别具有高弹性能和较低的弹性性能。为了在热作用下录储编码,所述的方法包括将材料18加热,使材料18在其弹性限度以内膨胀。在对材料18进行加热的同时,材料20也被加热到超过其玻璃化转移温度,则材料20软化并呈橡胶状。较佳的情况如图1所示,对材料18和20的加热是靠着一个激光束LW来发生的,所述激光束LW的波长对材料20是基本上透过的,对材料18是有吸收的,上述集聚的激光束LW穿透过材料20而到达材料18上。所述的激光束LW的光被材料20少量地吸收以产生热而加热材料20呈橡胶状,同时也基本上被材料18吸收以使材料18相对于材料20来说呈弹性膨胀状态。
如图2所示,加热过的材料18膨胀并推挤被加热过的材料20形成固态挠曲形变或者说是突出状,此时加热过的材料18处于弹性拉紧状。以下的步骤包括将加热过的材料20冷却到它其的玻璃化转移温度以下,在材料18还维持它的拉紧膨胀状态时,使材料20硬化。由于上述冷却的作用,材料20形成一个可逆的固定的形变或称突出状并阻滞住材料18处于上述的拉紧的膨胀状态。由此,在上述时间内,一个逻辑水平的编码标记,即逻辑1,被录储在如图2所描述的处于膨胀状态的标记区域上。如果另一逻辑0将要被录储在上述标记区域内,则激光束LW将不被驱动,而上述标记区域也将维持在图2的第二部分的位置所显示的松弛状态。因为交替地实施上述的加热步骤,在此过程中,材料20少量地吸收所述的激光束的光,事实上材料20可能吸收不到足够的光,这就可以解释为少量的在材料18上被吸收的热量被传导或被转移到材料20上以加热材料20,使它超过其玻璃化转移温度。
另一种交替的加热步骤如图1和3所示,此处只采用激光束LW,所述的方法包括首先把材料20加热到它的玻璃化转移温度以上,采用的是第二激光束LE,所述的激光束LE被集聚在材料20上。该第二激光束具有基本上可被材料20吸收的波长。然后紧接着,上述激光束LW驱动并集聚在材料18上,象前面叙述过的那样。同时,也象前面叙述过的那样连续地用热作用录储编码标记。一开始就使用上述第二激光束的优点之一是可以更快地将材料20加热到橡胶状态,由此,可以更快地形成编码标记。
4.消除模式虽然上述有些性能对于实施本发明并不是必不可少的,但是上述的形成突出状的活化层却具有可以被消除的奇特的优点。图3描述了用热作和机械作用消除编码标记的方法。假定上述标记区域上具有如图3描述的被录储上的编码标记,此处表示了该标记区域处于如图2所示的那样的相同的膨胀状态,即材料20在环境温度下将材料18阻滞为膨胀的,拉紧的状态。随后的方法包括把材料20加热到其玻璃化转移温度以上,以使材料20呈橡胶状。对材料20的加热如图3所示,也可以通过将激光束LE集聚到材料20上而导致的。对材料20的加热,引起了由于材料20的滞留作用而造成的材料18的松弛作用,由此,可以使机械力F1-F4很快地使标记区域回复到图1所示的松弛状态。实际上,在材料18中的弹性力F1是引起双层12快速回复到松弛状态的主要作用力。由于上述松弛作用,材料20被力F1和F3拉回,并且具有形成凹点的中间状态。在完全被冷却到环境温度以后,材料20和整个双层12回复到上面结合图1所叙述的完全松弛状态。所述双层12,由于冷却的作用,被回复到光学光滑状态。在所述的状态下,在材料20中的任何波峰和波谷(在图中未表示出)都不会超过或低于光的波长的1/4。
此外,正如下面指出的,双层12有一个松弛时间,该时间部分决取于相应于材料18的粘弹特性所产生的力。所述的松弛时间随着材料20的温度的升高而加速。
5.读出模式不论是原模/压模和用压纹法制得的信息承载介质都可以采用集聚的激光束以下面要说明的方法来读出。图2表示了一种光学读出编码标记的方法。假定一种编码标记,例如是逻辑1,被录储在图2所示的左边的标记区域,在此处形成了如前面叙述过的突出状。为了读出编码标记,采用读出激光束LR,该激光束是一种低能量级的,用来作为录储或者消除编码标记的激光束,将它发动并集聚在材料20的突出状的地方。同样,假定编码标记逻辑0被录储在图2所示的标记区域的右边,这个区域没有形成突出状。再进一步,低能量级的,被用于录储或消除编码标记的读出激光束LR被发动并集聚在材料20上在所有读出情况下,所述的读出激光束LR将会从材料20上被反射出来。由于在图2的左边部分所表示的双层12的膨胀状态和在图2的右述部分所表示的双层16的厚度或者高度是不同的,因此,在分别从材料20的不同部分反射出来的激光束LR之间存在着相位移。所述的相位移或者差别可以由高信号对噪声比测定出来以从逻辑0标记中鉴别出逻辑1。另外,在图2的左边部分和右边部分反射出的光有不同的光分散从而有不同的波辐。波辐的变化可以由高信号对噪声比测定出来以区分逻辑1和逻辑0标记。更多的光分散和从而引起的波辐减少将被测定出,上述情况在图2所示左边部分显示的比右边部分的明显。
根据本发明的目的所示,在图2上显示的、复制的具有固定形变或突出状(逻辑1)和没有形变区(逻辑0)的情况,形成所述的直接效果原模/压模,或者用于对印纹和固定的支承的软性可固化层加压的模具,由此而制备出不需要进一步加工的,如图6和图7所示的复制品。
B.复制的介质所述的介质包括尺寸稳定的透明支承板或称基材以及软的可光固化层,所述的可光固化层可以采用任何适用的涂布或薄膜层压工艺复加在所述的基材表面。所述介质也可以包括有其他几种辅助层,例如有中间粘合层以提高基材和光固化层的粘合作用;有薄的剥离层隔置在可光固化层上以在加工时使压模易于被剥离;有光折射层,使所述介质在进一步加工以前呈镜面反射状等等。
1.基材上述的尺寸稳定的支承板或基材可以是预成型好的空白园盘或者可能是从将要被制成园盘介质的材料上取下的板或薄板条。所述基材的功能是作为可光固化的信息承载层的支承以及作为粉末散焦层,激光束将穿通述所述的散焦层,从折光层上折射已录储的信号。通过基材折射反回的激光束的变化可以被探测器“读出”并转换成适用的输出信号。作为一种有适用功能的基材,上述的园盘或板必须基本上透明以“读出”激光辐射,在整个信息承载表面区域的厚度必须均匀,双折射要最小,具有和可光固化层相匹配的折光指数,并且具有能适合于最终设计用途的,何如用作CD-声频、CD-存储器、录象等等方面的精细的园盘几何构型。目前工业光学标准要求*透明园盘基材的厚度包括折光层,防护层和标签层在内应是1.2±0.1毫米;
*透明基材的折光指数应是1.55±0.1(在780~840波长范围内);
*透明基材的最大双折射应是100核距(双倍通过);
*激光束的反射和基材的传送(双信通过)应是70到90%;
*激光束的反射和双信通过基材的传送的最大变化在整个基材表面都应是3%。
如前面已指出的,光学介质的几何构型和标准很大程度上取决于该介质的用途。目前工业标准对于模塑园盘的几何构型的要求为*园盘的外径应是120±0.3毫米,所能有的相对于最大内周边的中心孔的偏心率最大为0±0.2毫米;
*外缘应光洁,无毛边并且可能要具有倒角或园角;
*园盘重量应选14到33克;
*中心孔应是外径为15.0到15.1毫米的园柱形;
*在园盘信息边缘的孔缘应无毛边并且可能具有倒角或园角;
*园盘的厚度包括防护层和标签层在内应是1.1到1.5毫米(以1.2毫米最佳)。
所述的空白基材可以用许多符合光学规范的聚合物制得。典型的用作光学材料的聚合物是聚甲基丙烯酸甲酯和聚碳酸酯。当然,聚碳酸酯较适宜用作单边结构的园盘,即模塑园盘,因为它在环境变化时还具有尺寸稳定性。在某些情况下,玻璃、石英或其他透明有机材料也可用作为空白基材。尤其是聚合物材料较宜于使用,因为它们价廉并且容易制成圆盘。空白园盘基材,可以用传统的模塑方法制备,例如可用注塑法或注塑/模压法。它们也可以从所述基材材料的予成型后的板材上切割或冲压下来。在本发明的一个具体例子中,基材的几何构型在没有复盖上可光固化层以前就被预成型好。在本发明的另一个具体例子中,基材的几何构型是在复盖上可光固化层以后的基材材料的板上被切割或冲压下来的。在本发明的又另一具体实例中,所述的具有几何构型的基材可以在完成直至贴上标签的所有工艺步骤的加工以后的板材介质上最后被切割或冲压下来。在上述情况下,加工后的板状基材介质含有信息条纹,这种被切割或冲压下来的园盘已带有信息条纹。
2.可固化层许多可固化的材料可以用作为软压纹层,所述的这些材料应能够把已压制在上面的凸纹固定下来。所述的可固化层是被适用的透明基材支承的。这些可固化层应可以用任何传统的方法贴敷到基材上。例如,所述可固化层可以呈液体状用旋转涂布的方法涂在基材上,或者可以呈固态,将可固化材料予制成乾层,复合到基材上。虽然在某些情况下,基材本身的表面可以被暂时软化,也就是用热或液体处理法使之暂时软化,但在大多数情况下,可固化层将压纹后的状态固定是采用某些催化工艺的。尤其能用于本发明工艺的是软的、固态的可光固化的材料和那些在美国申请专利(S.N.DE-0036)所公布的材料。本发明的工艺将在有压纹的软性可光固化支承层这一部分内容中进一步详述。
所谓“软性可光固化层”是指一种基本上不含溶剂的层,该层材料具有大约20兆泊或大于20兆泊的蠕变粘度,最好是蠕变粘度在100到200兆泊之间(都是用平行板流变仪测定的数值)。这种“软性可光固化层”与传统的液体可光固化层相比,蠕变粘度要高得多,因为液体可光固化层的流变粘度只有几百泊或更低。以本发明的目的来看,粘度值是以流变粘度来表示,并采用杜邦公司的1090型(Du Pont Model 1090)带有平行板流变仪的热机械分析仪测得的。其测定程序为将厚度为0.036英吋的样品放置在两片平面圆盘(大约是0.25英吋直径)之间并与它们相接触。将一个石英探测器(可以接收附加重量的)放置在上述圆盘和样品/圆盘组合体的上部,并维持恒定的40℃的温度和44%的相对湿度,全过程进行测定。蠕变粘度的数值由计算处于平衡状态下样品厚度的减少速率而得到。上述0.036英吋厚的样品是将足够多的要测定的薄膜层复合在一起直至达到所需要的厚度为止。将该复合以后的材料切割成样品,使切割下的样品的外径比上述流变仪的平板稍大。用于本发明的均匀厚度的软性可光固化层厚度能和空白基材的厚度相配合以使最终产品的厚度能达到规范的要求,即对于模型圆盘来说,厚度为1.1到1.5毫米。可适用的层的厚度公差范围是大约从0.1微米到130微米,最好是小于30微米。所谓的“软性可光固化层”是指具有粘度值如上所述的,基本上不含溶剂的固态层。所述可光固化层应坚实地粘结到基材表面上并且应具有和所述的基材相匹配的光学特征。尤其该光可固化层的折光指数在同样波长下测定的值应在基材的折光指数的±0.1的范围内。上述可光固化层可以是一种热塑性的组合物,它暴露在光化学辐照之下会形成交链或高分子量的聚合物,这样就可改变该组合物的流变学特性,以降低它们在通常溶剂中的溶解度。较佳的可光固化组合物是可光聚合的组合物,即是游离基加成聚合组合物,是通常在终端位置上含有一个或多个烯烃不饱和基团的交链化合物。通过上述聚合反应使所述组合物成为坚固的,不被溶解的材料。所述的可光聚合组合物的敏感性因为一种光激发体系的作用而增强,所述的光激发体系可以含有使上述组合物对实用辐照源,例如对可见光源有敏感作用的组分。从实用情况来看,一种粘合剂是适用于本发明工艺的基材中的最有效用的组分。所述粘合剂的作用是在光激发作用以前,作为包含单体的介质,而在光激发以后则对形成具有所需要的光学和物理特性的光学介质作出贡献。粘合力、粘合性能、柔韧性、互溶性、拉伸强度、折光指数以及许多物理性能是决定粘含剂是否可适用光学介质的考核性能。在本发明的实例中,软性可光聚合层和各种可能适用的其他类型的组分在美国专利3,469,982;4,273,857;4,278,752;
4,293,635;4,621,043;4,693,959;
4,323,636;3,649,268;4,191,572;
4,247,619;4,326,010;4,356,253和在1987年4月28日申请的欧洲专利87106145.3中都有叙述。
软性可光固化层和预想能匹配的的组分如在美国专利3,526,504中叙述的是可光聚合或可光交链的组合物,或者所述组合物用在上面叙述过的用游离基辐照引发以外的机械作用来达到固化目的的。
总的来说,可用于实施本发明的可光聚合组成物含有乙烯基不饱和单体、产生游离基的引发系统、粘合剂和其他辅助剂。
可适用的单体或所用的单体和其他物质的混合物,包括有乙酸特丁酯、二乙酸1,5-戊二醇酯、乙酸N,N-二乙氨乙基酯、二乙酸亚乙基二醇酯、二乙酸1,4丁二醇酯、二乙酸二乙二醇酯、二乙酸己二醇酯、二乙酸1,3-丙二醇酯、二乙酸癸二醇酯、二甲基丙烯酸癸二醇酯、二丙烯酸1,4-环己二醇酯、二丙烯酸2,2-二羟甲基丙烷酯、二丙烯酸甘油酯、二丙烯酸三丙烯酯、三丙烯酸甘油酯、三丙烯酸三羟甲基丙烷酯、三丙烯酸季戊四醇酯、三丙烯酸聚氧乙烯三羟基丙酯、三甲基丙烯酸聚氧乙烯三羟基丙酯以及相类似的化合物,例如在美国专利3,380,831中叙述的二丙烯酸2,2-二-(对-羟苯基)-丙烷酯、四丙烯酸季戊四醇酯、二甲基丙烯酸2,2-二-(对-羟苯基)-丙烷酯、二丙烯酸三甘醇酯、二甲基丙烯酸聚氧乙烯2,2-二-(对-羟苯基)-丙烷酯、双酚A的二-(3-甲酰氧基-2-羟丙基)醚、双酚A的二-(-2-甲酰氧基乙基)醚、双酚A的二-(-2-丙烯酰基乙氧基)醚、四氯代双酚A的二-(-3-甲酰氧基-2-羟丙基)醚、四氯代双酚A的二-(2-甲酰氧基乙基)醚、四溴代双酚A的二-(3-甲酰氧基-2-羟丙基)醚、四溴代双酚A的二-(-2-甲酰氧基乙基)醚、双酚酸的二-(3-甲酰氧基-2-羟丙基)醚、二甲基丙烯酸三甘醇酯、三丙烯酸聚氧丙基羟甲基丙烷酯(462)、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸丁二醇酯、二甲基丙烯酸1,3-丙二醇酯、三甲基丙烯酸1,2,4-丁三醇酯、二甲基丙烯酸2,2,4-三甲基-1,3-丙二醇酯、三甲基丙烯酸季戊四醇酯、1-苯基亚乙基-1,2-二甲基丙烯酸酯、四甲基丙烯酸季戊四醇酯、三甲基丙烯三羟甲基丙烷酯、二甲基丙烯酸1,5-丙二醇酯、反丁烯二酸二烯丙酯、苯乙烯、二甲基丙烯酸1,4-苯二醇酯、1,4-二异丙苯基苯和1,3,5-三异丙苯基苯。
在上述已提到的乙烯基不饱和单位以外,所述的可光固化层也还可以含有一个或多个游离基引发剂、链增长剂、可加成聚合剂、一般含有分子量至少为300的乙烯基不饱和化合物。这种类型的较佳的单体是二丙烯酸的亚烷二醇酯或聚亚烷二醇酯,它们是2到15个碳的亚烷二醇或者是含有1到10个醚链节的聚亚烷二醇制得的,上述这内容已在美国专利2,927,022中叙述过,也就是说它们大多数都具有可进行加成聚合反应的乙烯基链节,尤其这些链节是处于链的末端。这些链节中的大多数较佳的状态是它们和双键的碳共轭在一起的,包括碳双键结合到碳并结合到那些杂原子上,例如结合到氮、氧和硫上。尤其特出并有效的是那些含有乙烯基不饱和基团的,特别是含有亚乙烯基团的,和醚或酰胺基共轭的物质。较佳的可以被光化性的光引发,而在185℃以下不致于被热引发的游离基加成聚合引发剂包括有多环的醌,它们是在共轭碳环系统上含有两个内丙烯酸碳原子的化合物,即可以是9,10-蒽醌、1-氯蒽醌、2-氯蒽醌、2-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、2-特丁基蒽醌、八甲基蒽醌、1,4-萘醌、9,10-菲醌、1,2-苯醌、2,3-苯醌、2-甲基-14-萘醌、2,3-二氯萘醌、1,4-二甲基萘醌、2,3-二甲基萘醌、2-苯基萘醌、2,3-二苯基萘醌、α-磺酸萘醌的钠盐,3-氯-2-甲基萘醌、7,8,9,10-四氢萘醌、和1,2,3,4-四氢基苯茵-7,12-二酮。其他的光敏引发剂也可以被使用,甚至有些在85℃以下可以被热引发,这些都在美国专利2,760,863中叙述过。包括有连酮缩醇类,例如有苯偶姻、六甲基丙酮、偶姻醚,也就是苯姻甲基和乙基醚、a-烃代芳香偶姻,包括a-甲基苯偶姻、a-烯丙基苯偶姻和a-苯基苯偶姻。在美国专利2,850,445;2,875,047;3,097,096;3,074,974;3,097,097;和3,145,104中叙述过的光还原性染料和还原剂,以及在美国专利3,427,161;3,479,185;3,549,367中所叙述过的吩嗪、噁嗪、醌类、米蚩酮、二苯甲酮、带有氢供给体的三苯基二氢化茚二酮及它们的混合物都可用作引发剂。在美国专利4,341,860中提出的类似的环己二酮化合物也可用作引发剂。在美国专利3,652,275;4,162,162;4,454,281;4,535,052和4565,769中叙述过的适用的光引发剂是增敏剂。
可适用的粘合剂是可聚合的,它们可以与所使用的可聚合的单体一起用,或和包括在下面的其中之一的物质混合使用,这些物质有聚丙烯酯和α-烷基聚丙烯酸酯,例如是聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯;聚乙烯酯,例如聚醋酸乙烯酯、聚酸乙烯/丙烯酸酯、聚醋酸乙烯/甲基丙烯酸酯和水解的聚醋酸乙烯酯、乙烯/醋酸乙烯酯共聚物;聚苯乙烯聚合物和共聚物,例如马来酸酐及其酯;二氯乙烯共聚物,例如丙烯腈/二氯乙烯共聚物、二氯乙烯/甲基丙烯酸酯共聚物和二氯乙烯/醋酸乙烯酯共聚物;聚氯乙烯及其共聚物,例如聚氯乙烯/醋酸酯共聚物;饱和的和不饱和的聚胺酯;合成橡胶,例如丁二烯/丙烯腈、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯、甲基丙烯酸酯/丙烯腈/丁二烯/苯乙烯的共聚物,2-氯丁二烯-1,3-聚合物,氯化橡胶和苯乙烯/丁二烯/苯乙烯,苯乙烯/异戊二烯/苯乙烯嵌段共聚物;具有平均分子量约从4000到1000000的聚乙二醇的高分子量聚乙烯基氧化物;环氧化物;例如含有丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基团的环氧化物;共聚酯,例如那些从分子式为HO(CH2)nOH的聚亚甲基二醇的反应产物中制得的物质,其中n是2到10并包括10,并且,(1)六氢化对苯二酸、脂肪酸和邻苯二酸;(2)对苯二酸、邻苯二酸和脂肪酸;(3)对苯二酸和脂肪酸;(4)对苯二酸和邻苯二酸以及(5)由所述的二醇制得的共聚酯和下述物质的混合物;(ⅰ)邻苯二酸、对苯二酸和脂肪酸;(ⅱ)对苯二酸、邻苯二酸、脂肪酸和己二酸;尼龙或聚酰胺,例如N-甲氧基甲基聚六亚甲基己二酰二胺;纤维素酯,例如醋酸纤维素、丁二酸醋酸纤维素酯和丁酸醋酸纤维素酯;纤维素醚,例如甲基纤维素、乙基纤维素和苯基纤维素;聚碳酸酯;聚乙烯缩乙醛,例如聚乙烯缩丁醛、聚乙烯缩甲醛;聚甲醛。含酸的,具有适用于用作粘合剂的功能的聚合物与共聚物已在美国专利3,458,311和4,273,857中叙述过。两性的可聚合的粘合剂在美国专利4,293,635中已描述过。
关于在上面已列出的可聚合粘合剂中,替代或另加入一些物质,如尤其是加入具有个别有规定向作用的增稠剂,已在美国专利3,754,920,由库克塔(Kuchta)叙述过。例如可加入硅石、粘土、铝矾土、膨润土等,这些物质具有适合的与光可固化层相匹配的折光指数。
其它加入到上面叙述过的物质中的组分,可以用各种数量加入到光可聚合组成物中。这些物质包括光增亮剂、紫外线辐照吸收材料、热稳定剂、氢供给体和脱模剂。可用于本发明工艺中的光增亮剂包括由海特(Held),在美国专利3,854,950中叙述过的内容可相应参照一种较佳的光增亮剂是7-(4′氯-6′-乙胺基-1′,3′,5′-三嗪-4′-基)胺基3-苯基香豆素。用于本发明的紫外光辐照吸收材料也在上述美国专利3,854,950中描述过。
可用的热稳定剂包括氢醌、芬宁东、氢醌单甲醚、对-甲氧基氢醌、烷基和芳基取代的氢醌和醌、邻苯二酸、1,2,3,苯三酸、树脂酸铜、荼胺、β-荼酸、氯化亚铜、2,6-叔丁基对-甲酚、苯并三嗪、吡啶、硝基苯、二硝基苯、对-甲基喹啉和氯醌。巴查斯(Pazos)在美国专利4,168,982中所叙述过的二硝基二聚物已可被使用。通常热聚合稳定剂用以增加所述光可聚合组合物的储存稳定性。
用于光可聚合组成物中的氢供给体化合物包括2-氢硫基苯卡唑、2-氢硫基苯并噻唑等以及各种化合物,例如(a)醚;(b)酯;(c)醇;(d)含有烯丙基或苄基的氢异丙基苯;(e)乙缩醛;(f)醛和(g)在美国专利3,390,996的第12列,第18到58行中叙述过的酰胺。
被发现可以用作脱模剂的化合物,已由巴埃(Bauer)在美国专利4,326,010中叙述过。一种较佳的脱模剂是聚己酸内酯。
用在可光聚合组合物中加入的助剂的用量,一般是在下列百分比范围内(以总的可光聚合层为基础计算)单体5~50%,以15~25%为佳;引发剂0.1~10%,以1~5%为佳;粘合剂25~75%,以35~50%为佳;增塑剂0~25%,以5~15%为佳。其他助剂0~5%,以1~4%为佳。
软性光可固化层以传统的涂布或复合方法复盖到基材上。支承板可以用所述光可固化材料的溶液涂布上去,可以采用旋转涂布法、辊涂法、或其他任何传统的涂布法。一旦所述的光可固化材料被涂复上基材之后,可采用传统的乾燥工艺使溶剂从上述光可固化层中除去。旋转涂布工艺是实用中最佳的把光可固化材料涂复到予成形的、空白基材圆盘上去的工艺。光可固化材料也可以用陈(Chen)及其同事在美国专利4,323,637中叙述过的热膨胀工艺制成的无溶剂的材料,再复合到基材上。在上述每一种情况下,涂布工艺之最终结果是得到一个基本上无溶剂的、乾的、软化的光可固化层。
光可固化层也可以用另一种方法复合到基材上去,即成为一个预成形的乾的薄片状光可固化材料,该材料包括有一个暂时作为基础支撑体的材料和一层粘附在其上而又可脱离下来的均匀厚度的、乾的光可固化层。所述光可固化材料可以被切割成片状,也可以被卷成筒状,以便于使用和储存,上述光可固化材料的一面可以具有一层可剥离的防护薄膜,该薄膜在材料使用以前被剥离除去。在这种情况下,将所述的光可固化层复合到基材表面上,典型的方法是采用热和压力,制成复合材料。然后,所述的暂时的支承材料从包括有已复合上光可固化层的基材的复制好的介质处脱离除去。
所述光可固化薄膜材料的暂时支承材料可以是数量众多的薄膜,在美国专利4,174,216中已叙述过。用作基础支承材料的主要规范是尺寸稳定、表面光洁、可剥离,需要被复合到均匀的光可聚合组合层上,当所述的基础材料层在进行压纹加工以前被剥离除去时不会使光可固化层挠曲变形。为了符合上述规范,光可固化层对于基材的粘附力和粘合力必须大于它本身和暂时支承材料的粘合力。一种较佳的暂时支承材料是聚对苯二甲酸乙酯。
另一种暂时保护薄膜或称为中间层可以设置在光可固化层的另一面,以防止它们在卷起来储存时或被切割下来堆放时受到擦伤或被污损。在使用时,在光可固化层复合到基材上面以前,把上述防护薄膜或中间层从光可固化层表面上除去。许多种薄膜可以用来作为防护薄膜,这些种类的薄膜应具有适用的光滑表面,它们对光可固化层的粘附力要比光可固化层对支承材料的粘附力小。可适用的防护薄膜或中间层包括聚乙烯、聚丙烯等。
所述光可固化层可以用任何传统的复合系统复合或者转移到基材的表面。适用的把乾的薄膜复合到基材表面上的工艺系统包括热辊复合器、或者具有热板或热模的复合机,象美国专利3,469,982;3,547,730;3,649,268和4,127,436中所叙述过的那样。适用的复合系统还有以液体状操作的,以增加粘合作用,美国专利3,629,036;4,069,076;4,405,394和4,378,264的有关叙述包括了上述内容。
在复合操作时,首先把所述防护薄膜或者中间层,从光可固化层上除去,再把光可固化层在加压和加热作用下复合到基材表面上。此操作中,尤其是热的作用,使基材和光可固化层之间的残留空气除去,以有效的达到无空隙的粘合。较佳的设备是热辊复合器,可以有效地达到无空隙粘合。
当使用预成形的空白基材即空白圆盘时,可能要使用一种传送板,以把每一个预成形的基材传送走或者把基材通过复合机的挟箝而排列起来以防止每一基材的新鲜表面受到污染。通常纸板或薄板条是适合用来作为传送板的,它们必须无尘并也必须是没有被污染的。同样,在上述情况下,采用预成形空白基材,复合在其上的光可固化材料在被复合上基材以后的多余部分,即多余在预成形圆盘以外的边缘部分和中间孔部分都需要切割除去。当粘合/粘附力是小心地平衡过时,则把多余的光可固化材料从复合后的材料上修整除去时,可以利用粘在上面的多余的材料把支承板一起剥去。
3.反射层任何传统的方法都可以使压纹后的信息纹印呈现反射效果。可以采用把金属,例如铝、铜、银、金等材料或者染料用真空蒸涂法沉积到有压纹的表面上而形成反射层。因此,有反射作用的金属,例如银,可以用电沉积法,采用传统的工艺方法,这种工艺在“悬浮微粒片技术”(The Technology of Aerosol Plate)一文中,由多拿特·莱伊(Donald T.Levy),在美国电镀者协会51届年会的技术报告中(1964年6月14~18日,139~149页)和美国专利4,639,382中都已叙述过。所述反射层也可以采用传统的涂布方法也就是用旋涂法,以溶液状涂复到有压纹的表面上。在这种情况下,用作涂布溶液的溶剂应从那些不会损坏压纹后表面的材料中选取。染料体系也是要使用的,可聚合的染料体系已在美国专利4,581,317和4,501,876中叙述过。另外一种使压纹表面呈反射的方法是用染料以外的材料,例如用可聚合的材料涂布到其表面上。这些材料的折光指数应和压纹后的可光固化层的折光指数有很大的差别以实现入射再现辐射,它们指光数之差应大于0.1。
4.防护层在压纹后的圆盘进行反射操作时,此圆盘介质已具有适用于反射的形状,即可以去预成形基材,虽然此反射表面在压纹层的内表面,但它们对环境的影响和损坏作用是很敏感的,一定要有另一防护层复盖。有时所述反射层是由非常薄和韧的材料组成的,例如由聚合材料组成,这种反射层本身可以有效地防护反射的内表面。当然,实用上是采用一个单独的层,复盖在反射层上以起到防护作用,并可以作为下一步标签工艺的表面层。
所述防护层可以是任何聚合薄膜,或者层状物,或者是可以用作粘附、密封反射层并提供可耐外界磨损的,可被印刷的层状物的材料或其组合物。所述防护层或组合物层的厚度可以在一定范围内,以使得最终圆盘产品的总厚度和重量符合规范要求,例如模塑圆盘要求厚度为1.1到1.5毫米,重量为14到33克。传统使用的蜡克,例如硝基纤维素,可以用旋转涂布法涂复在反射层上,其他的预成形层或薄膜也可以被使用作防护层。预成形层或薄膜可以是可复合的或可粘附固化的层,例如是热或光可固化层,或者也可以是一种薄膜,例如是聚乙烯、对苯二甲酸酯、用粘合层粘到反射层上。适用于用作防护反射层的结构材料和工艺,已在美国专利4,077,830和受让人美国专利申请077,497(在1987年7月24日申请)以及专利申请031,613(1987年3月30日申请)中叙述过。
采用负片剥离分离材料和工艺,已在美国专利4,247,619中叙述过,一种标签支承防护层材料可以涂复在反射层上。在这种情况下,含有发粘层的粘性材料,光可固化层以及可剥离的复盖层例如注册商标为Cromalin C4N的可剥离薄膜被复合到反射层的光洁表面上。随后,被复合后的材料通过含有需用标签的负的图象的遮蔽模去进行光化学辐照,把具有一定暴露区域粘附在其上的复盖层从复合层上剥离下来,没有用粘性材料复盖的图象区域即空白区用乾的调色粉进行调色。如果需要全色的标签,其操作过程为分别用可匹配颜色的遮蔽模、用相应的调色粉即黄、红、兰三种调色粉、分三次进行调色。最后,第五层材料贴复到已调过色的表面上,使之均匀地暴露在光化辐照之下,以形成复盖的光照粘附防护层,例如聚对苯二甲酸二乙酯。在某些情况下,标签可用不同的方法贴复,但需要第五个步骤,以密封和防护压纹后介质圆盘的反射层。
5.标签的贴复任何传统的工艺都可用作把标签贴复到介质反射层的防护表面上。典型的四色标签是采用胶版传印工艺,分次印刷到每个圆盘介质的防护表面上的。此时,如果使用空白的基材以在板材的界限范围内形成信息纹印,可以用对齐的排列后的标签,在整个排列后板材的区域内,以传统的,包括挠曲显象和胶版传印工艺在内的印刷工艺来进行。另外,排列系统的每一个介质区域,都可以用传统的印刷工艺步骤,分别地进行印刷。
6.介质的形状正如以前已叙述过的,介质,例如圆盘的形状可以在本发明叙述的工艺实施以前就形成的,也就是可以用传统的模塑、冲压或切割工艺,或者这些介质的形状是它们从排列后板材上切割或冲压下来而形成的。从排列后板材上取下的介质形状,是在标签贴复步骤以后形成的。此时,每一个介质将从排列后的板材上,对齐信息印纹被切割或冲压下来。当然,所述的介质在信息印纹已经被压纹在板材的介质区域以后,可以用相同的方法从排列后的板材上除去。在这种情况下,每一个印纹后的介质都将一个一个地分别地进行进一步的加工。同样,所述介质的形状也可以在任何一个被分别进行加工的工艺中形成。
虽然象上面叙述过的介质的形状可能以最后决定的水平尺寸而定型,但也可能对于那些尺寸比规范要求尺寸大的超尺寸的介质或空白基材进行一次或几次地修整。这种修整步骤在实际上是很有用的。例如要在对齐介质圆盘信息印纹的情况下,切割或冲穿精确的中心孔时,就特别有用。
以双层结构制成的原模/压模作为版模去对支承的软性可光固化层压纹的用法,将参照图4~图8,进一步详细描述。
参照图4,所述的原模/压模,在下文中指明是“压模”11,按表面位置和要复制介质40的软性可光固化层44的表面对准的方向设置好,下文中的“介质”即指要复制的介质”而言。压模11的信息承载表面31具有突出状32和平坦区30,它们都相邻地对准着要被压纹的可光固化层44的表面41。介质40包括有尺寸稳定的支承板42,所述的支承板42对于光化学和可见光辐照是透明的。介质40还包括有光可固化层44。支承板42可以是均匀厚度的平板,或者是从可以被切割或冲压的复制品上取下的卷板,也可以是符合复制品所要求尺寸的预成形的空白板。软性可光固化层可以是象图4中描述的那种涂复在支承板42上的单层,也可以是包括几个单独层的组合材料,例如内层是可光固化材料层,而外层是反射材料层。其他的材料层也可以被使用,以增加层与层之间或支承板与层之间的粘合作用。在复制压纹步骤中,为了对信息承载表面31进行防护,有时需要把一层薄的可剥离的涂层贴复到所述表面引上,以防止在进行压纹加工时,不希望有的粘附物落到光可固化层的表面41上。在介质40是一种预成形的空白圆盘的情况下,特别需要和压模11上的信息印纹对齐。一旦压模11和介质40已处于适合的位置,压力46就均匀地施加到压模基材10上驱使信息承载表面31压向介质表面41,其结果是如图5所示的那样,在压纹后的可光固化层44的表面上,形成凹向的印纹。当压模11处于适当位置时,如图5所示,所述的被形成的印纹结构被用均匀的光辐照48通过支承板42进行辐照处理,以对已有印纹的可光固化层进行光固化,使上述层上的印纹固定下来。然后,压模11从被压纹的材料上除去,以对其他介质进行再一次的压纹操作。也可以把压模先从未固化的经印纹的可光固化层44上除去,然后再对此层进行光固化。
图6表示压纹后的复制品,包括有支承板42和压纹后的可光固化层44,层44上具有相应于逻辑1的编码标记的凹槽36,和具有相应于逻辑0的编码标记的平坦区38。当用于读出编码时,激光束穿过复制品的的透明支承板42和光可固化层44,并被凹槽36和平坦区38反射出来。这些反射的光被检测出来的结果,是和照射到原始压模11上的突出状32和平坦区30上反射出的光相同的。虽然光可固化层44的处于空气中或处于聚合物层的表面对入射的读出激光束有显著的反射效果,但是有时,实际上是另外再把一个射层52加到光可固化层44上,以增加反射效果,如图7所示。所述的另一个反射层52,可以在压纹加工以前,也可以在压纹加工以后加到光可固化层上。它们是由金属制成的,例如由铝、铜、银、金等等,或者是由染料或者由其他的具有和可光固化层44的折光指数明显不同的材料构成的。图8描述了具有另加反射层52的,被另外一个防护层54复盖的结构。所述的层54将信息承载层密封,以防止在操作搬运以及储存环境中受损。所述的防护层也具有可被印刷表面的功能,可以被用传统的工艺把标签贴复到它们的表面上,而且不影响复制产品的使用性能。
将被本领域的专业人员公认的是本发明可用于只是读出的光学介质,例如用于CD圆盘和录象圆盘以及已形成信息的可再次收录的光学介质,例如用于一次录储的介质和可再次录储的介质。
下面将以实施例对本发明作详细描述实施例1直接效果的原模/压模(DEM/DES)的制备A.膨胀层在下述实例中,所有混合和储存操作都在室温下的氮的隋性气体环境中进行,以使所用材料的化学和物理变化减到最小程度。
(a)树脂溶液氨基甲酸乙酯 用量份数(重量计)(Morton Thiokol公司商品Solithane 113′) 100.0染料(铬猩红Sandoz公司商品Saviny ScarletRLS-Sandoz5) 12.0溶剂(甲基异丁基酮MIBK硝基甲烷)=9∶1 180.0-292.0(b)表面活性剂溶液表面活性剂(3M公司商品FluoradFC-4302-3M) 0.505.0份10%的FC-430溶液溶在9∶1的M1BK硝基甲烷中)
用量份数(重量计)(c)固化剂溶液固化剂A(三异丙胺-Aldrich) 13.2固化剂B(Morton Thiokol商品C113-3003) 7.3溶剂(M1BK硝基甲烷=9∶1) 20.0-40.5上述表面活性剂和固化剂溶液连续地加到上述树脂溶液中以制取膨胀层溶液。当固化剂被加入之后,过泸和涂布的时间不可超过2小时。上述膨胀层溶液三次通过一个直径为47毫米,纲孔为0.2微米的泰氟伦(Telflon)过泸层制的过泸器过沪,此过泸器硬构件由316号不锈钢材料制造。取膨胀层溶液4毫升涂布到一个清洁的聚碳酸酯基材(外径130毫米、内径15毫米、厚度为1.2毫米),在转速为每分钟400次的旋转速度下,旋转2.3秒。然后,上述聚碳酸酯基材置于水平位置3秒钟,以使上面的涂层流平之后,再在每分钟2500次的旋转速度下,转30秒钟。随后,上述材料在传统的烘箱中,于100℃下,固化16小时。
B.松弛层用量份数(重量计)树脂溶液(Dow化学公司商品 100.0Den 4444)溶剂(环己酮∶硝基甲烷=3∶1) 700.0
固化剂A(1,2,4-苯三酸酐(TMA)-Aldrich) 30.0固化剂B(2-乙基己基胺-Aldrich) 6.0固化剂C(二环己基胺-Aldrich) 6.0染料(铬猩红商品名Savinyl ScarletRLS-Sandoz5) 6.0-848.0把固化剂A、B和C以及染料连续地溶解到树脂溶剂中,以制备松弛层溶液。上述溶液被连续地通过牌号为Pall Utiper DFA的,纲孔为0.2微米的、绝对泰氟伦(Teflon)过泸器,在每平方英寸5磅氮气压的压力下过泸,和连续地通过牌号为Millipore 的、直径为47毫米的、纲孔为0.2毫米的过泸器,在每平方英寸5~10磅氮气压力下过泸。上述溶液制成以后需在两天之内用于涂布工艺。
取上述松弛层溶液4毫升,涂布到有膨胀层复盖的圆盘上,在每分钟400次的转速下,旋转2.6秒钟。上述涂复后的圆盘立即在每分钟2500转下,离心旋转30秒。已完成上述步骤的圆盘在水平状态下,于传统的烘箱中,在125℃下固化6小时。
DEM/DES的显示上述的光学圆盘可以高性能地适用于带有氩离子激光束显示器的模塑圆盘中用作EFM-显示型DEM。在这些应用中,术语“EFM”是指用于模塑显示圆盘的数字式波荡。
实施例2在此实例中,所有混合、储存操作都在室温下在氮气环境的隋性保护下进行,以使所用材料的化学和物理变化减少到最小程度。
A.膨胀层用量份数(重量计)树脂溶液(Morton Thiokol 282.0公司的商品Solithane113取100份)和SQS染料2.0份以及9∶1的甲基异丁基酮∶硝基甲烷的溶液180份的混合物)表面活性剂溶液 0.50(3M公司的FluoradFC-430取1份溶解在9份甲基异丁基酮和硝基甲烷的混合物中)固化剂溶液 40.5(由13.2份三异丙胺、7.3份Moroton TiokolC113-300和20份9∶1的甲基异丁基酮与硝基甲烷的混合物组成)
把上述表面活性剂溶液和固化剂溶液,连续地加入到树脂溶液中,以制备膨胀层溶液。在固化剂溶液加入以后的溶液的过泸和涂布操作时间不能超过2小时。所述的膨胀层溶液需三次通过直径为47毫米、纲孔为0.2毫米的泰氟伦(Telflon)过泸网的过泸器过泸,该过泸器硬结构由316不锈钢制成。取上述膨胀层溶液4毫升涂布到清洁的聚碳酸酯基材表面,在每分钟400次的转速下,旋转5.6秒。上述涂布后的聚碳酸酯基材在不旋转状态下停放5秒,以使涂布层流平,然后再以每分钟1000次的旋转速度,离心旋转30秒。上述基材最后放置在传统的烘箱中,于100℃下固化16小时。
B.松弛层用量份数(重量计)树脂溶液(100份Dow化学公司的DEN-444 900溶解在800份比例为3∶1的环己酮和硝基甲烷混合物中的溶液)1,2,4-苯三酸酐(TMA) 30猩红(Savinyl Scarlet RLS) 601,1,5,5-四(对-二氨基苯基)-2,4-戊二烯-1-醇三氟甲基磺酸酯(EtTAP) 0.5
将TMA,猩红、EtTAP都连续地溶解在树脂溶液中即制备得松弛层溶液(所述松弛层溶液需在制备好之后的48小时之内进行过泸和涂布操作)。上述松弛层溶液连续地通过牌号为Pall Ultiper DFA的,纲孔为0.2微米的,绝对泰氟伦(Telflon)网层的过泸器在每平方英寸5磅的氮气压下过泸和通过两个直径为47毫米的,网孔为0.2微米的微孔过泸器,在每平方英寸5~10磅的氮气压力下过泸。取所述的松弛层溶液4毫升涂布在圆盘上,于每分针400次转速下,旋转2.6秒。此圆盘随后立即以每分钟2500转下,离心旋转30秒。完成上述工艺操作的圆盘,在水平状态下,于传统的烘箱中,在125℃下,固化6小时。
DEM/DES的显示上述的光学圆盘被发现可以优质地在带有激光束显示器的模塑圆盘中用作EFM-显示型DEM。在这些应用中,术语“EFM”是指用于模型显示圆盘的数字式调幅。
上面叙述过的这些圆盘的特性数据如下表1所示。特别有趣的是所述的圆盘被发现能优质地适用于62分贝的信号对噪声比的操作。
表1染料-聚合物圆盘的特性数据显示参数录储na=数码孔径波长828核距(nm)(在数值孔径NA为0.55时)光强度4毫瓦录储信号540升千赫(工作循环0.5)已调幅好,在0毫瓦和公称的录储能量下,线性显示速度为1.4米/秒。
录储信号的读出特性所述的记号由明显有确定的高、宽、长的突出状构成。记号的不稳定偏移的标准偏差在读出过程中小于8微秒。
显示波长633微米(在数值孔径=0.55时)光强度0.75毫瓦调辐深度(看幅底) 0.55承载对噪声比(10千赫BW)62分贝波长780微米(在NA=0.48时)光强度0.5毫瓦调辐深度(看幅底) 0.60承载对噪声比(10千赫BM) 62分贝辐底调辐深度是用作读出信号的波谷对波谷的波辐来决定的,所述的读出信号是在没有信号出现时,由DC激光反射信号测定出的。
实施例3使用DEM/DES复制的压纹工艺A.可压纹的光可聚合物的制备预复制品圆盘基材,可用作尘粒散焦层和提供机械支承作用,这种圆盘基材是1.2毫米厚,外径为120-130毫米的以注塑/模压或成型工艺制出的空白的聚碳酸圆盘,所述圆盘具有直径为15毫米的圆柱形中心孔。
上述可压纹的中心孔以乾的薄膜状,用热辊复合工艺,压复到基材上。所述的乾的薄膜状光聚合材料是以下述方法制得的,把光可聚合组成物以机械涂布方法涂到0.0005英寸(12.7微米)厚的聚对苯二甲酸二乙酯薄膜上,一层厚度为0.001英寸(254微米)的聚乙烯薄膜被用作为暂时的中间层。
物料 用量(克)- -由双酚A和氯甲代氧丙环衍生出的双酚A的环氧树脂的二丙烯酸酯。粘度(25℃)=1,000,00厘泊 18.48甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯 13.66光增亮剂〔7-(4′氯-6′-乙胺基-1′3′5′-三嗪-4′-基)胺基3-苯基香豆素 2.062-氢硫基苯并卡唑 0.832,2′-二-(邻-氯苯基-)-4,4′5,5′四苯基二咪唑 1.71三羟甲基丙烷 5.08三醋酸甘油酯 6.75甲氧基氢醌 0.022热稳定剂(1,4,4,-三甲基-2,3-二偶氮二环-(3.3.2)-正-2-烯-2,3-二氧化物 0.05
用量(克)二乙胲 0.09醋酸酯(157%)/甲基丙烯酸甲酯(39%)/丙烯酸(4%)的共聚物 18.06(分子量=192,000;
酸值=57,Tg=33℃)丙烯酸乙酯共聚物 5.40(酸值=63,Tg=-14℃;
粘度(25℃)=2000厘泊;
分子量=7,000)丙烯酸乙酯(17%)/甲基丙烯酸甲酯(71%)/丙烯酸(12%)的共聚物 25.15(分子量200,000;酸值=100;
Tg=80℃)聚碳酸酯(分子量=15,000;
融点=CO℃;Tg=CO℃) 0.20先酰丙酮化锌(2.45克)溶解在37.0克的甲醇中 39.45
B.光聚合预复制品的压纹为了在复合操作过程中支承圆盘,需将圆盘放置在一个浸渍颜色承受器的暂时承载板上(该承受器是注册商为Cromalin的,防护商用承受器,是杜邦德纳莫工业公司产品(E.I.du pont de Nemous & Co.,Inc.)商品号CM/CR.地址威明顿(Wilmington,DE))。乾的薄膜层是用注册商标为Cromalin的复合器(杜邦德纳莫工业企业公司产品)复合到基材上去的,操作辊的表面温度是115到124℃。复合作用使圆盘表面均匀并且沿着边缘到承载板的部分都被密封起来。上述圆盘带着叶边被切割下来,复合后的薄膜从中心孔处切下。
信息是通过用上面已制备好的直接效果原模/压模对乾薄膜压纹而传递到已复合的圆盘上去的。在压模上的平坦区与波谷区是0.9到3.3微米长、大约0.1微米高和0.6微米宽。然后,所述聚酯复盖板从已复合好的圆盘上除去。为了使压模能对准中心,首先用一个中心销钉插入圆盘的中心孔中。而所述的压模用同样类型的销钉来和圆盘中心对准地固定好。因此,通过使用辊形复合器,在室温下操作,而制得把压模复合到信息层上去的夹心层。然后,由于带粘性的光可聚合层粘持住压模在一定的位置上,而后上述中心销钉就可以除去。上述夹心层被置放在6英寸×6英寸的,1.2毫米厚的两层聚碳酸酯板中间,以将此夹心层在压板上保护起来。所述的夹心层在室温下被放到施压能力为40000磅(18.1公吨)的液压平板压机上,施压板的承模面积是20.3×20.3毫米,锤头直径是102毫米,手工操作〔巴期塔拿液压工业公司(Pasadena Hydraulics,Inc)产品,加压负荷很快地上升到满负荷,压力的参考数据是相对于基础的约20平方英寸(129平方厘米)的夹心层区面积来说,压强为每平方英寸500-2000磅(每平方厘米141公斤)。上述负荷在维持2-3秒之后除去,夹心层组合物从压板上移去。
上述压纹后的信息纹随后被固化,即由于紫外光辐照的作用,所述的信息纹永久不变形。上述带有压模基材的夹心层放置成使透明基材的一面朝着辐照源,即将其放置在高强度的紫外光暴晒装置(5千瓦,金属卤化物光源系统,牌号为Douthitt VIOLVX)。经过10~12秒的辐照之后,用轻轻地把组合体弯曲的方法,将压模除去。利用显微镜来检测压纹后的表面。可以很清楚地看到压模上的信息纹已非常逼真地传递到聚合物层上。
固化后的信息纹层用阴极真空喷涂法镀上厚度为800~1000 的铝层,可采用已知的传统标准工艺方法进行。在喷涂铝层以后,把所述的圆盘放置在模塑圆盘音响演奏器中奏出音响,可以证明所奏出的音响和商品化的注塑/模压工艺制造的圆盘奏出的音响一样。
为了保护表面,可采用乾薄膜复合工艺。商品化的克洛马林(Cromalin)负浸色薄膜(杜邦德纳莫工业企业公司产品,编号C4/CN)被用作承载板,可采用前面已叙述过的热辊复合工艺,热辊的温度是99到107℃。所述的复合后的薄膜,采用以前叙述过的设备,在紫外光下暴露辐照30秒。
附注1.Solithan是莫顿。契柯尔公司(Morton Thiokol,Inc.,)的氨基甲酸乙酯预聚物的注册名称。地址美国、芝加哥、伊里诺斯洲。
2.Fluorad FC-430是美国3M公司(3M Corp.)的用作羟基化的烷基氨磺酰的注册名称。
3.C113-300是莫顿。契柯尔公司(Morton Thiokol,Inc.)用作二甘醇聚酯固化剂的注册名称。
4.DEN-444是美国陶氐化学公司(Dow Chemical Co.,)地址美国,米达特(Midland))用作环氧预聚合物的注册名称。
5.山道士化学公司(Sandoz Chemical Co.,)地址美国,北长里里纳洲(North Carolina),加洛特(Charlotte)。
6.泰氟伦(Telflon)是杜邦德纳莫工业企业公司(E.I.du Pont de Nemours and Co.,)用于氟碳树脂的注册商标。公司地址美国,威米顿(Wilmington)。
权利要求
1.一種光學顯示介質的製僃方法,所述的光學顯示介質具有的基本结构是(a) 有光學透明的、尺寸穩定的基材,(b)有具有光學可讀出信息印绞的固態聚合層,(c)有复蓋在上述信息印紋層上的光射層,其特征是所述的製僃方法包括A.形成一個信息顯示原模,所述的原模依靠以激光束作用于顯示介質上形成一系列固態突出狀的、光學可讀出信息凹凸紋的作用而直接用作原模(原模/壓模),上述的顯示介質包括製僃(1)尺寸穩定的平面狀的基材和(2)直接粘附在上述基材表面上的活性顯示層,所述的活性顯示層包括(a)直接粘附在上述基材表面上的、較低的膨脹層,該膨脹層具有低的的熱傳導系數、高的熱膨脹層系數(TCE)和50C以下的玻璃化转移温度(Tg),并有染料分散在該膨脹層中,和(b)粘合在上述膨脹層上面的滞留層,該滞留層包括固能態的非彈性聚合物,該聚合物具有低的熱傳導系數、低的TCE和高于70CTg,B.在尺寸穩定的平面型光學透明的基材的一面上形成软性中固化聚合層,該聚合層具有20兆泊或20兆泊以上的蠕變粘度和0·1微米或0·1微米以上的厚度,C.在可固化聚合層的暴露在外的表面上任意選擇地形成反射層,D.把所述原模/壓模的具有突出狀的表面貼复到所述可固化層上,在壓力作用下使該可固化聚合形成凹凸的信息圖象印紋,E.將上述可固化層固化,F.將上述原模/壓模從具有印紋的聚合層上分离出来,G.如果在步骤D之前没有任何層在固化的聚合層上形成,就在該聚合層有印紋的表面上形成反射層。
2.根據權利要求1所述的製備方法,其特征是所述可固化聚合層是可光固化的,并且在步驟E中是采用光化學輻照作用,穿透過透明基材和該可固光聚合層使它固化的。
3.根據權利要求1所述的製備方法,其特征是上述反射層在形成印紋的步驟D以前就形成在可固化聚合層上。
4.根據權利要求1所述的製備方法,其特征是上述反射層是原模/壓模從有印紋的固化聚合層上分离出來之后再形成在固化聚合層上的。
5.根據權利要求1所述的方法,其特征是反射層是金屬。
6.根據權利要求5所述的方法,其特征是反射層的金屬是從鋁、銅、銀和金中選取的。
7.根據權利要求1所述的方法,其特征是所述的原模/壓模維持和有印紋的固化聚合層表面接觸,并且在步驟F中是從固化聚合層上分离出來的。
8.根據權利要求1所述的方法,其特征是在步驟F中的原模/壓模是在固化步驟E以前從有印紋的可光固化聚層上分离開的。
9.根據權利要求1所述的方法,其特征是原模/壓模維持和可固化聚合層的有印紋表面接触,但不施加壓力。
10.根據權利要求1所述的方法,其特征是在原模/壓模上的壓力是在印紋步驟D以后,但在固化步驟E以前除去的。
11.根據權利要求1所述的方法,其特征是基材是圓盤。
12.根據權利要求1所述的方法,其特征是在基材上的可固化聚合層是以下述方法制備的把可固化聚合物的液体溶液塗佈在基材上,將溶劑從該溶液中除去。
13.根据權利要求9所述的製備方法,其特征是可固化聚合層是以旋轉塗佈的方法塗覆上去的。
14.根据權利要求1所述的製備方法,其特征是所述的可固化聚合層是用一個可固化聚合物的預成形的固態層复合到基材上去的。
15.根据權利要求1所述的制備方法,其特征是在印紋步驟以后,把防護塗層塗覆到反射層上。
16.根据權利要求1所述的製備方法,其特征是原模/壓模具有一個薄的,塗覆在信息承載層表面上的剝離層。
17.根据權利要求1所述的製備方法,其特征是所述的可固化聚合層是用熱的作用實現固化的。
18.根据權利要求1所述的製備方法,其特是步驟B直到步驟G是重覆進行的,以製造許多光學顯示介質。
19.根据權利要求1所的製備方法,其特征是較低的聚合膨脹層的玻璃化轉移温度(Tg)低于20C。
全文摘要
一种光学显示介质的制备方法,是将录载有信息印纹的原模直接用作为压纹用的压模,把光学可读出的信息印纹压印到所述的光学显示介质上而制成的。大大简化了现有的光学显示介质的制备工艺,所得到的产品具有很高的逼真度。
文档编号G11B7/26GK1048619SQ9010336
公开日1991年1月16日 申请日期1990年6月30日 优先权日1989年6月30日
发明者霍华德·E·西蒙斯, 马蒂纳斯·J·M·德格拉夫 申请人:杜邦德纳莫工业企业公司
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