專利名稱：在玻璃和塑料基底上的彩色納米平版印刷術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種彩色納米平版印刷術(shù)。具體地說，本發(fā)明涉及一種簡單、通用和價(jià)廉的在各種表面如高射投影儀紙(OHP)和玻璃上產(chǎn)生亞微米級彩色圖案的方法。更具體地說，本發(fā)明涉及一種用于產(chǎn)生彼此之間具有亞微米級間距的彩色平行線和以預(yù)定角度和間距被定位的墨點(diǎn)的微陣列的方法。本發(fā)明的方法在信息存儲、在流通券中存儲隱藏信息、傳感器、和所謂用于顯示器的“電子紙”(E-paper)方面有著巨大的應(yīng)用潛力。柔性塑料材料如OHP紙的使用提高了在可折疊基底中的存儲設(shè)計(jì)的可能性。
背景技術(shù)：
作為一種挑戰(zhàn)，在固體表面上產(chǎn)生快、易、廉、高分辨率的二和三維圖案結(jié)構(gòu)已經(jīng)導(dǎo)致發(fā)現(xiàn)了光蝕刻和多種印刷方法。在它們中重要的是軟平版印刷術(shù)和微筆平版印刷術(shù)。在軟平版印刷術(shù)中，利用各種基底和印刷材料，采用不同的微模技術(shù)產(chǎn)生多長度規(guī)和多維結(jié)構(gòu)。分子自組裝有助于進(jìn)一步提高結(jié)構(gòu)的分辯率。所有這些方法是由應(yīng)用引導(dǎo)的，如微型反應(yīng)器、傳感器、微電子機(jī)械系統(tǒng)、微米或納米級的電子裝置。
可以參考Xia，Y Whiteside，G.M.Angew，Chem.Int.Ed.1998,37,550，其討論了軟平版印刷方法。關(guān)于微筆平版印刷術(shù)可以參考Fan，H.；Lu，Y.；Stump，A.；Reed，S.T.；Baer，T.；Schunk，R.；Perez-Luna，V.；Lopex，G.P.，Brinker，C.J.Nature 2000,405,56。然而，以上方法沒有一個(gè)強(qiáng)調(diào)了在信息存儲、傳感器、用于顯示器的所謂“電子紙”方面有著巨大應(yīng)用的彩色圖案的產(chǎn)生?！罢鎸?shí)”顏色的信息存儲被期望顯著地縮短用于恢復(fù)信息的處理時(shí)間。另外，在柔性塑料材料上的圖案印刷對于材料的應(yīng)用可能提高多用性。雖然噴墨印刷已被用于獲得摻雜聚合物的有機(jī)光發(fā)射裝置，但還沒有關(guān)于產(chǎn)生微米級彩色圖案的報(bào)道。
利用印模的納米平版印刷術(shù)的該方法的缺點(diǎn)是它只使用了在不同基底上的材料的非彩色模印。這樣，在文獻(xiàn)中沒有被稱為軟平版印刷術(shù)的模印這一形式的彩色納米平版印刷術(shù)。該方法的根本缺點(diǎn)是在該方法中沒有存儲彩色信息(圖像)的范圍。因而，存儲和恢復(fù)彩色信息或者是根本不可能的或者是根本不是確定的。確實(shí)，需要產(chǎn)生彩色納米平版印刷術(shù)的新方法，其將應(yīng)用于存儲彩色信息、傳感器、催化劑等。另外，沒有在塑料基底上的具有納米分辯率的模印的例子。作為一種以由塑料基底制成的電子材料的形式存儲信息的方法，這是重要的。有必要使彩色納米平版印刷圖案在塑料基底或玻璃上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供在玻璃和塑料基底上的彩色納米平版印刷術(shù)，其消除了以上詳述的缺點(diǎn)。
本發(fā)明首次提出了利用軟平版印刷術(shù)的原理的用于彩色納米平版印刷術(shù)的方法。作為本方法的證明，本發(fā)明人已使用了各種顏色的耐久記號筆墨作為“墨”和可購得的壓縮光盤元件作為模子(印模)以存儲信息。


在附圖中，圖1所示為表示在可購得的壓縮光盤上的螺旋軌道和在兩條線之間的間隔的圖。
圖2(A)所示為聚碳酸酯光盤的光學(xué)顯微照片。
圖2(B)所示為在本發(fā)明中用作模子的壓縮光盤的鋁箔的光學(xué)顯微照片。
圖3所示為表示用于在塑料基底或玻璃上產(chǎn)生亞微級彩色圖案的方法的示意圖。
圖4(A-C)所示為利用不同的耐久彩色記號顏料采用聚碳酸酯或鋁箔作模子在玻璃或OHP上獲得的平行圖案的光學(xué)顯微照片。
圖4(D)所示為通過垂直于初始的印記壓模子產(chǎn)生的交叉圖案的光學(xué)顯微照片。
圖5所示為通過將墨保存在乙醇室中使墨濕而產(chǎn)生的圖案的光學(xué)顯微照片。
具體實(shí)施例方式
因此，本發(fā)明提供一種用于在玻璃或塑料基底上產(chǎn)生平行線或交叉型圖案線的彩色納米平版印刷圖案的方法，所述方法包括的步驟為在預(yù)先涂墨的玻璃或塑料表面上壓從壓縮光盤獲得的聚碳酸酯或鋁模一次或多次，以產(chǎn)生平行彩色線的或交叉型圖案線的平版印刷圖案。
更具體地說，本發(fā)明提供一種用于在玻璃或塑料基底上產(chǎn)生平行線或交叉型圖案線的彩色納米平版印刷圖案的方法，所述方法由以下步驟組成(a)使用耐久記號墨給玻璃或塑料基底涂墨；(b)通過將該基底保存在空氣中約30到90秒，讓墨半干；(c)在半干的涂墨的玻璃或塑料基底上壓從壓縮光盤獲得的聚碳酸酯或鋁模一次或多次，和(d)干燥該玻璃或塑料基底。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，以預(yù)定角度壓聚碳酸酯或鋁模，從而在玻璃或塑料基底上產(chǎn)生交叉型圖案線。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，使用耐久記號墨給基底涂墨。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，在已涂墨表面已在空氣中干燥約1分鐘后，在該涂墨表面上壓聚碳酸酯或鋁模。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，在已涂墨表面上手動或者利用壓力機(jī)壓聚碳酸酯或鋁模。
在本發(fā)明的再一實(shí)施例中，在該涂墨表面上壓聚碳酸酯或鋁模至少5秒，以施加平行線或交叉型圖案線的圖案。
在本發(fā)明的再一實(shí)施例中，塑料基底是高射投影儀(OHP)片。
本發(fā)明提出一種簡單、通用和價(jià)廉的在各種表面上產(chǎn)生亞微米級彩色圖案的方法。各種顏色的耐久記號筆被用于在高射投影儀(OHP)紙上寫。所用模是在普通壓縮光盤(CD)中的聚碳酸酯盤片或鋁箔線條圖案。在OHP筆的幫助下，在OHP紙上做線記號，然后在約一分鐘后將模子放在記號上，在墨完全干以前用手指壓。本發(fā)明人用各種顏色的記號筆來產(chǎn)生各種顏色的圖案。同樣的工序被用于在玻璃載片上產(chǎn)生圖案。
壓縮光盤通常由聚碳酸酯塑料制成，約1.2mm厚。圖案以單一螺旋軌道的形式被鉆在聚碳酸酯盤片上。這帶來了在聚碳酸酯盤片上的顯微坑。一薄的、產(chǎn)生反射的鋁層被濺鍍到盤片上覆蓋了坑。然后，一薄的丙烯酸層被噴涂到鋁上以保護(hù)它。在聚碳酸酯盤片上的螺旋軌道中的每條線的通常的寬度和深度分別是0.8和0.5μm，這樣兩條線之間的間隔是約6μm(圖1)。因?yàn)橥ǔ５腃D的直徑比兩條線之間的間隔大得多，在光學(xué)顯微鏡下這些線看起來平行，具有幾乎無窮的曲率半徑。在聚碳酸酯膜上的鋁涂層也具有在光學(xué)顯微鏡下看起來是平行線的結(jié)構(gòu)圖案。聚碳酸酯盤片和鋁箔是分開的，并且獨(dú)立地用作用于產(chǎn)生二維圖案的模子。為了實(shí)驗(yàn)，本發(fā)明人已使用了部分鋁箔和聚碳酸酯盤片印刷圖案。圖2所示為在CD中的聚碳酸酯盤片和鋁箔的顯微照片圖案。從顯微照片清楚看到，即使在CD被拆開后，原始線保持完整，因而可以用作模子。在此注意，通常在市場上可以得到兩種CD。第一種是永久性CD，具有如圖1所示圖案。而第二種是可記錄CD，不包括坑但具有如圖2所示的連續(xù)線。本發(fā)明人在本發(fā)明的示例中使用了可記錄CD。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員也可以使用具有如圖1所示圖案的預(yù)先記錄的CD來在塑料或玻璃基底上產(chǎn)生圖案。
圖3所示為在各種表面上壓印圖案的本方法的示意圖。圖4(A-C)所示為用藍(lán)、綠、和紅色耐久記號筆在OHP紙或玻璃表面上畫的普通線以及從模壓印圖案以后它們各自的光學(xué)顯微照片。在顯微照片中顏色是壓印的真實(shí)顏色。從圖中清楚看到，在將盤片壓到墨上時(shí)可以得到明顯的亞微米級的平行線。當(dāng)使用鋁箔作為模子時(shí)，可以采用類似的工序。利用聚碳酸酯盤片還可以產(chǎn)生交叉圖案。在每一情況下，首先，用記號筆在玻璃載片上畫一單一線。然后，將聚碳酸酯模壓到線上以制作象前面一樣的平行微線。接著，將模以一不同于第一位置的角度放置在線上，再壓。結(jié)果是產(chǎn)生了墨點(diǎn)的微陣列，該微陣列以由模的位置的相對角度決定的角度被定位。如圖4(D)所示，陣列是通過使模子相對于開始的壓印垂直定位產(chǎn)生的。
本發(fā)明人還成功地在已干了的涂墨表面上產(chǎn)生圖案。通過將表面保持在乙醇室中使墨濕而達(dá)到了相同的效果。將具有一夜干了的墨記(如線)保存在乙醇或甲苯室中約10秒。乙醇室由帶蓋的大杯制成，包括5ml乙醇，在使用前2小時(shí)浸泡普通的過濾紙。在約10秒后，基底從乙醇或甲苯室中移出，再將聚碳酸酯或鋁模壓到已涂墨表面上產(chǎn)生納米平版印刷圖案。將表面干燥后得到彩色納米平版印刷圖像。圖5所示為通過上述工序得到的光學(xué)顯微照片。
利用具有高分辨率的線和圖案的模子可以增加形成圖案的線的分辨率。
權(quán)利要求
1.一種用于在一玻璃或塑料基底上產(chǎn)生平行線或交叉型圖案線的彩色納米平版印刷圖案的方法，所述方法包括的步驟為在一用耐久記號墨涂墨的玻璃或塑料表面上壓從一壓縮光盤獲得的聚碳酸酯或鋁模一次或多次，以制造平行彩色線或交叉型圖案線的平版印刷圖案。
2.如權(quán)利要求1所述方法，其中在所述玻璃或塑料基底上以預(yù)定角度壓所述聚碳酸酯或鋁模以制造交叉型圖案線。
3.如權(quán)利要求1所述方法，其中用耐久記號墨給所述基底涂墨。
4.如權(quán)利要求1所述方法，其中所述已涂墨表面在空氣中干燥約1分鐘后在所述已涂墨表面上壓所述聚碳酸酯或鋁模。
5.如權(quán)利要求1所述方法，其中在所述已涂墨表面上手動或用一壓力機(jī)壓所述聚碳酸酯或鋁模。
6.如權(quán)利要求1所述方法，其中在所述玻璃和塑料表面上壓所述聚碳酸酯或鋁模至少5秒，以產(chǎn)生平行線或交叉型圖案線的圖案。
7.如權(quán)利要求1所述方法，其中所述塑料基底是一高射投影儀(OHP)片。
8.一種用于在一玻璃或塑料基底上產(chǎn)生平行線或交叉型圖案線的彩色納米平版印刷圖案的方法，所述方法由以下步驟組成(a)使用耐久記號墨給玻璃或塑料基底涂墨；(b)通過將所述基底保存在空氣中約30到90秒，讓所述墨半干；(c)在所述半干的涂墨的玻璃或塑料基底上壓從一壓縮光盤獲得的一聚碳酸酯或鋁模一次或多次，和(d)干燥所述玻璃或塑料基底。
9.一種用于在一包括干墨的玻璃或塑料基底上產(chǎn)生平行線或交叉型圖案線的彩色納米平版印刷圖案的方法，所述方法包括的步驟為將所述具有干墨的玻璃或塑料基底保存在一包括乙醇或甲苯的室中約10秒以使所述墨濕，將一聚碳酸酯或鋁模壓到所述濕的涂墨玻璃或塑料表面上以制造平行彩色線或交叉型圖案線的納米平版印刷圖案。
全文摘要
一種用于在玻璃或塑料基底上產(chǎn)生平行線或交叉型圖案線的彩色納米平版印刷圖案的方法，所述方法包括的步驟為在用耐久記號墨涂墨的玻璃或塑料表面上壓從壓縮光盤獲得的聚碳酸酯或鋁模一次或多次，以制造平行彩色線的或交叉型圖案線的平版印刷圖案。另外，本發(fā)明提供一種用于在具有干墨的玻璃或塑料基底上產(chǎn)生平行線或交叉型圖案線的彩色納米平版印刷圖案的方法，所述方法包括的步驟為將所述具有干墨的玻璃或塑料基底保存在一包括乙醇或甲苯的室中約10秒，隨后將聚碳酸酯或鋁模壓到所述玻璃或塑料表面上以產(chǎn)生圖案。
文檔編號B41M3/14GK1717331SQ02830088
公開日2006年1月4日 申請日期2002年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月21日
發(fā)明者德瓦西什·喬德休里, 阿努米塔·保羅, 阿倫·查托帕德海 申請人:科學(xué)和工業(yè)研究協(xié)會