專利名稱：制作含有壓紋信息的光學(xué)可讀介質(zhì)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及采用激光束的光學(xué)讀出系統(tǒng)所用信息攜帶介質(zhì)的制造方法，特別是涉及一種攜帶編碼信息介質(zhì)的制造方法。這種介質(zhì)可以將反射光信號轉(zhuǎn)換成電信號以用于不同的場合，如聲音記錄、視/聽記錄或計(jì)算機(jī)信息檢索系統(tǒng)。
長期以來，用于制造模擬唱盤的模塑和壓塑法也用于生產(chǎn)視盤和袖珍盤。用這些方法時(shí)，將預(yù)先加熱熔融的塑料注入塑壓?；颉澳Ｗ印?，這些模具上有與成品盤上的細(xì)微信息攜帶凹痕相應(yīng)的凹紋圖形。液態(tài)聚合物在壓力下流入圖形并與模子的凸紋一致。冷卻后就得到一個(gè)固體盤，盤上有所需信號的圖形，具有所需要的厚度和其它尺寸。然后，用已知技術(shù)在模壓盤上涂敷反射層和保護(hù)層，加標(biāo)記等等，使之成為成品。
美國專利4，363，844和4，519，065描述了一種制作視盤和類似產(chǎn)品的與上述相關(guān)的方法。初始成份不是熔融塑料，但可以是一種元件，含有一層很薄的、能壓紋的輻射反射層。這個(gè)薄層敷加在能壓紋的熱軟化層上，熱軟化層可以是單純熱塑性的，也可以是輻射固化的。熱軟化成份可以涂敷在基底上，熱軟化成份必須選擇成使其最大衰減系數(shù)是在30和180℃之間，這樣就能在50-200℃和5-100Kg/cm2壓力下模壓。這些條件與生產(chǎn)視盤和袖珍盤的壓塑或注射成型技術(shù)中所用條件相仿。可以用壓板或輥式壓紋機(jī)用壓力將模子上的信息傳遞給熱軟化層，用輻射固化通過交聯(lián)保持所需凸紋的形狀。在將這些盤模壓成攜帶凸紋圖形的信息之前涂敷反射層。
上述凸紋成形方法都是在高壓，高溫下進(jìn)行，其顯著的缺點(diǎn)是圖象可能變形和產(chǎn)生在盤內(nèi)的內(nèi)應(yīng)力。
在“輻射固化雜志”中描述的一種光致聚合方法能幫助克服上述缺陷(A.J.M.van den Broek等，輻射固化雜志，11，2-9，1984)。在常常被稱作“2p”過程的這個(gè)方法中，一定量的液體，這是低粘度的可光致聚合的丙烯酸鹽單體或丙烯酸鹽單體的混合物，在室溫下被敷加到攜帶信息的主盤上，通過在這個(gè)液體層上敷加一個(gè)透明塑料制成的撓性膜而均勻地?cái)U(kuò)散開，這個(gè)撓性膜就作為盤的永久基底。當(dāng)液體以適當(dāng)厚度完全覆蓋模子以后，透過基底用紫外輻射輻照使液體成份光致硬化并被粘合到基底上。
由于使用的是低粘度液體成份，為使材料準(zhǔn)確地充滿模子就不需要高溫和高壓。另外，使用的模具不需要如同在壓塑方法中一樣具有高的機(jī)械強(qiáng)度，允許使用廉價(jià)的塑料模。
在美國專利4，296，158中，聚丙烯酸酯單體和含有不飽和共聚物的雜環(huán)基的混合物在模子上分散，與此同時(shí)，用一個(gè)壓力輥覆蓋一層聚合膜。聚合膜就成為盤的基底。
美國專利4，354，988描述了這樣一個(gè)過程將光致固化樹脂分散在模子上，用基底膜覆蓋、固化、打中心孔和修整-所有這些步驟依次組合起來制成光盤。
美國專利4，482，511披露了一種類似的方法，使用由單體，共聚物或它們的混合物組成的對輻射敏感的液體成份。使用的壓力需小于1Kg/cm2，可以使用高保真玻璃厚板。向模子表面涂敷含氟聚合物薄解脫層的設(shè)備亦有披露。
美國專利4，510，593描述了由單不飽和單體和多不飽和單體混合的可聚合混合物，它們也混溶可溶的、膜成形聚合物粘接劑;這些可聚合的混合物被敷加到基底上，然后借助一個(gè)壓力輥與撓性模相接觸。粘接劑的存在表明信息攜帶層的性能得到了改善。美國專利4，430，363描述了向基底敷加類似對輻射敏感混合物的一種網(wǎng)屏印刷法。在上述兩個(gè)專利中，穿過一個(gè)光化輻射透明模進(jìn)行輻照，實(shí)現(xiàn)固化。
在美國專利4，582，885中披露了使用一種液體制作各種信息攜帶制品，其中也包括光盤。這種液體是可聚合的共聚物混合物，含有“硬”的和“軟”的部分，這些部分能夠變化以控制使用期的物理性能。
盡管上述專利和技術(shù)文件中描述的液體混合物很容易流動(dòng)，在室溫和壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于壓塑所需壓力的條件下能充滿模子上攜帶信息的凸紋圖形，但它們還是具有一定的實(shí)際內(nèi)在缺陷(1)流體混合物需要一個(gè)精確的模子容納液體;(2)每一循環(huán)中需仔細(xì)控制液體的注入量以保持厚度均勻及其它的要求嚴(yán)格的盤子尺寸。
另一方面，在美國專利4，790，893中，Watkins揭示了一種制作類似CD的信息載體的方法，該方法中，熱塑材料層是在溫度高于其軟化點(diǎn)的條件下在有圖形的金屬模上模壓出的。將壓力施加到被冷卻的材料層上，冷卻的材料層能從金屬模上分開。將一個(gè)薄金屬膜敷到有圖形的材料層上，而有圖形的材料層是疊壓在基底上的。
在光致固化的混合物是作為一個(gè)材料層敷加在基底上的已有技術(shù)中，或者在用模子模壓之前，或者是先敷加到模子上再用基底去接觸，需特別注意使輻射固化段能夠確保足夠的基底粘附力。固化過度會(huì)導(dǎo)致信息層的過分收縮、不同的信息畸變內(nèi)應(yīng)力或徒然的長輻照時(shí)間。一個(gè)可采用的方法是對選擇基底和可固化混合物的合理組合作出嚴(yán)格的限制。
本發(fā)明涉及一種制作含有凸紋信息軌的光學(xué)可讀介質(zhì)的方法，該方法包括下列連續(xù)步驟(a)將一個(gè)干的可光致硬化的膜疊壓到一個(gè)尺寸穩(wěn)定的光學(xué)透明基底的表面;
(b)在干的可光致硬化膜暴露的那一面上任意形成一個(gè)反射層;
(c)在壓力下將一個(gè)模子加到光致硬化膜上，這樣就在可光致硬化膜暴露的那一面上壓出凸紋信息軌。因?yàn)槟Ｗ泳哂邢喾吹男畔④壨辜y像;
(d)使光化輻射穿過透明基底和光致硬化膜以使該膜硬化，此時(shí)，該膜與模子接觸;
(e)將模子與壓制的光致硬化膜分離;
(f)在已光致硬化膜的壓紋表面上形成一個(gè)光學(xué)反射層(如果在壓紋步驟(c)前沒有這種層形成)。
同時(shí)，本發(fā)明也涉及一種制作含有凸紋信息軌的光學(xué)可讀介質(zhì)的方法，該方法包括下列連續(xù)步驟(a)將一個(gè)反射層敷加到一個(gè)干的可光致硬化膜的一個(gè)表面上;
(b)將可光致硬化膜的非反射表面疊加到尺寸穩(wěn)定的透明基底上;
(c)在壓力下將一個(gè)模子壓到可光致硬化膜上，在該膜暴露的反射表面上壓出凸紋信息軌，模子具有相反的信息軌凸紋像;
(d)使光化輻射穿過透明基底和可光致硬化膜，以使該膜硬化，此時(shí)，該膜與模子接觸;
(e)將模子與已壓紋和已光致硬化的膜分開。
共有三個(gè)附圖。

圖1是本發(fā)明制作光學(xué)可讀介質(zhì)盤各步驟的示意圖;
圖2比較詳細(xì)地示出了介質(zhì)元件和用于本發(fā)明的加工步驟;
圖3是本發(fā)明一個(gè)排成一行的生產(chǎn)實(shí)施例，使用半成品薄片基底，在疊壓步驟以后，經(jīng)薄片上裁取出許多盤。
A.基底基底對于已光致硬化的信息攜帶層首先是一個(gè)尺寸穩(wěn)定的支承。它可以是剛性的，也可以是撓性的?；滓部梢宰鳛橐粋€(gè)灰塵散焦層。在以上兩種情況下，一束激光穿過基底將編碼信號從反射層反射。穿過基底返回的反射激光束的變化被探測器“讀出”并轉(zhuǎn)換成適當(dāng)?shù)妮敵鲂盘?。一個(gè)合適的基底應(yīng)當(dāng)是(1)對于“讀出”激光輻射基本透明;(2)整個(gè)信號攜帶表面區(qū)的厚度均勻;(3)有最小雙折射;(4)具有與已光致硬化層相匹配的折射率;(5)盤的幾何結(jié)構(gòu)與預(yù)期的使用目的相適應(yīng)。例如用于CD-音頻、CD-ROM(只讀存儲(chǔ)器)、視頻等等?，F(xiàn)行的CD-音頻光學(xué)標(biāo)準(zhǔn)建議如下·透明基底的厚度為1.2±0.1mm，除去反射層、保護(hù)層和標(biāo)簽;
·在波長為780±10nm時(shí)，透明基底的折射率為1.55±0.1;
·透明基底的最大雙折射為100nm雙程;
·激光束反射和雙程基底的透射為70-90%;
·在頻率低于100Hz和以掃描速度輻照盤的情況下，跨越整個(gè)基底表面的激光束反射和雙程基底透射的變化量為3%。
正如前面已經(jīng)指出的，根據(jù)介質(zhì)的不同用途，光學(xué)介質(zhì)的幾何結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)可以不同。
對于袖珍盤的幾何結(jié)構(gòu)，現(xiàn)行工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建議如下·在23℃±2℃和50±5%RH的條件下測量時(shí)，盤的外徑為120±0.3mm，相對于中心孔(最大內(nèi)圓)的偏心率最大不超過±0.2mm;
·外邊沒有毛刺，可以倒角或倒圓;
·盤的重量為14～33g;
·當(dāng)在23℃±2℃和50±5%RH的條件下測量時(shí)，中心孔是直徑為15.0～15.1mm的園柱形;
·在盤上載有信息的一側(cè)，孔的邊緣必須沒有毛刺，可以倒角或倒圓;
·連同保護(hù)層和標(biāo)簽在內(nèi)，盤的厚度為1.1～1.5mm(最好是1.2mm)。
半成品基底可由各種聚合材料配制，但都需符合適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)標(biāo)準(zhǔn)。使用的典型聚合材料是聚甲烯丙烯酸酯和聚碳酸酯及類似材料。當(dāng)環(huán)境條件改變時(shí)，聚碳酸酯有比較好的尺寸穩(wěn)定性，因此在作單面盤，例如袖珍盤時(shí)，最好使用聚碳酸酯。在某些情況下，玻璃、石英、或其它透明無機(jī)材料可用作基底。典型的聚合材料都是可取的，因?yàn)樗鼈儍r(jià)格低廉且容易加工成盤。
盤的半成品基底可以用通常的模型法成形，如用注射法或注射/壓塑法，或者用切割的方法，或從基底材料預(yù)制成的片材中沖壓成盤。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，基底的幾何結(jié)構(gòu)是在疊加可光致硬化層之前形成的。在另一個(gè)實(shí)施例中，基底的幾何結(jié)構(gòu)是在疊加了可光致硬化層以后從基底片材中切割出或沖壓出。在又一個(gè)方案中，在從經(jīng)過加工的層壓片上切割出或沖壓出盤的幾何結(jié)構(gòu)以前，通過加貼標(biāo)簽才能進(jìn)行所有生產(chǎn)步驟。在層壓的基底片材上含有一個(gè)或多個(gè)信息軌時(shí)，與這一個(gè)或多個(gè)信息軌對齊后將盤切割出或沖壓出。
B.干的可光致硬化膜這里使用的術(shù)語“干的可光致硬化膜”或“干的可光致硬化層”指的是實(shí)際上無溶劑的聚合層，它的蠕變粘度大約是20兆泊或更多，最好是在100～200兆泊之間，以上結(jié)果是用平行板流速計(jì)測量的。這種“干的可光致硬化層”與通常的液體可光致硬化層不同，后者特有的粘度大約是幾百泊或更少。對本發(fā)明來說，借助一種使用Du Pont 1090型熱力學(xué)會(huì)析儀的平行板流速計(jì)測量粘度，作為蠕變粘度。在這種測量方法中，0.036英寸厚的試樣置于兩個(gè)平滑的園盤(直徑約0.25英寸)之間并與之接觸。一個(gè)能夠接受附加重量的石英取樣器置于上園盤的頂部，在整個(gè)測量期間，上述的園盤組件保持在40℃恒溫和44%RH的條件下。蠕變粘度是在平衡條件下，從試樣厚度減小的比率計(jì)算出的。0.036英寸的試樣是通過把多層試驗(yàn)?zāi)くB加在一起得到所需要的厚度。將疊加后的制品裁切成園形試樣，其直徑略大于流速計(jì)平板的直徑。
將可光致硬化層疊壓到基底上成為一個(gè)預(yù)制的干膜狀可光致硬化的元件。該元件由臨時(shí)的支承薄片(或帶)和可分離地粘附到此支承上的厚度均勻的干可光致硬化層構(gòu)成。可光致硬化元件可以是裁切的薄片，或作成卷成輥的帶以方便使用和貯存。可光致硬化層未被疊壓的那一面可有一層能移去的保護(hù)膜，在使用之前將該膜剝離、移去。
用于本發(fā)明的厚度均勻的干的可光致硬化層獨(dú)特地具有一種厚度。這個(gè)厚度與基底的厚度加在一起使得最終產(chǎn)品滿足厚度標(biāo)準(zhǔn)。對于袖珍盤該標(biāo)準(zhǔn)是1.1～1.5mm。有效的層厚范圍從大約0.0035mm(0.1mil)到大約0.13mm(5mil)，最好是低于0.025mm。
已光致硬化的膜層必須牢固地粘附到基底表面，膜層具有的光學(xué)特性須與基底表面的光學(xué)特性類似。最好使已光致硬化層的折射系數(shù)與基底的折射系數(shù)相匹配，以讀出激光波長測量時(shí)是10±0.1。
可光致硬化層是一種熱塑混合物，當(dāng)用光化輻射輻照時(shí)，通過交聯(lián)和/或聚合形成高分子量的聚合物。這改變了混合物的流變特性，降低了它在普通溶劑中的溶解度。比較好的可光致硬化混合物是可光致聚合混合物，在這種混合物中，由光聚合和含有一個(gè)或多個(gè)乙烯不飽和基化合物的交聯(lián)造成的自由基的增加使該混合物硬化并降低其可溶性。可光致聚合混合物的光敏性可通過一個(gè)光觸發(fā)物系來提高，這個(gè)物系含有一種能使混合物對應(yīng)用的輻射源(如可見光)敏感的成份。就用于本發(fā)明的膜或?qū)訅褐破穼⒕哂械奈锢硖匦远?，粘合劑是干的光致聚合膜或?qū)拥淖钪饕煞?。在輻照以前，粘合劑是作為單體和光觸發(fā)物系的包容介質(zhì)，而輻照以后，它可影響光學(xué)介質(zhì)所需要的光學(xué)和其它物理特性。粘合力、附著力、彈性、可溶性、抗拉強(qiáng)度和折射率(IR)這些特性決定粘合劑是否適用于光學(xué)介質(zhì)。在實(shí)施本發(fā)明時(shí)，下述專利文獻(xiàn)披露的元件可用作各種類型的干膜可光致聚合元件U.S3，469，982;U.S4，273，857;U.S4，278，752;U.S4，293，635;U.S4，621，043;U.S4，693，959;U.S3，649，268;U.S4，191，572;U.S4，247，619;U.S4，326，010;U.S4，356，253;和歐洲專利申請87106145.3，申請日87.4.28。以上材料供參考。
其它等效的光膜可光致硬化元件含有光致二聚或光致交聯(lián)成份，如U.S3，526，504所揭示的那些成份，或含有的成份是使通過不同于前述自由基引發(fā)的機(jī)理達(dá)到硬化。
總的來說，用于實(shí)施本發(fā)明的光致硬化混合物可含有一種乙烯基化的不飽和單體，一種產(chǎn)生自由基的引發(fā)物和粘合劑。
作為單獨(dú)使用或與其它單體結(jié)合使用的合適的單體是丙烯酸丁酯，1，5戊二醇二丙烯酸酯，N，N-二乙基氨基乙基丙烯酸酯，乙二醇二丙烯酸酯，1，4-丁二醇二丙烯酸酯，二甘醇二丙烯酸酯，己二醇二丙烯酸酯，1，3-丙二醇二丙烯酸酯，環(huán)烷撐二醇二丙烯酸酯，環(huán)烷撐二醇二甲基丙烯酸酯，1，4環(huán)己二醇二丙烯酸酯，2，2二羥甲基丙烷二丙烯酸酯，丙三醇二丙烯酸酯，三丙二醇二丙烯酸酯，丙三醇三丙烯酸酯，三羥甲基丙烷三丙烯酸酯，季戊四醇三丙烯酸酯，聚氧乙烯三羥基甲基丙烷三丙烯酸酯，三甲基丙烯酸酯以及在U.S3，380，831中所公開的類似化合物，如2，2-二(對-羥苯基)-丙烷二丙烯酸酯，季戊四醇四丙烯醇酯，2，2-二(對-羥苯基)-丙烷二甲基丙烯酸酯，三甘醇二丙烯酸酯，聚氧乙烯基-2，2-二(對-羥苯基)-丙烷二甲基丙烯酸酯，雙酚A的二-(3-甲基酰氧基-2羥基丙基)醚，雙酚A的二(2-甲基酰氧基乙基)醚，雙酚A的二(2-酰氧基乙基)醚，雙酚A的二(3-酰氧基-2羥基丙基)醚，四氯雙酚A的二(3-甲基酰氧基-2-羥基丙基)醚，四氯雙酚A的二(2-甲基酰氧基乙基)酯，四溴雙酚A的二(3-甲基酰氧基-2-羥基丙基)醚，四溴雙雙酚A的二(2-甲基酰氧基乙基)醚，1，4丁二醇的二(3-甲基酰氧基-2-羥基丙基)醚，雙酚酚的二(3-甲基酰氧基-2-羥基丙基)，三甘醇二甲基丙烯酸酯，聚氧基丙基三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(462)，乙二醇二甲基丙烯酸酯，丁二醇二甲基丙烯酸酯，1，3丙二醇二甲基丙烯酸酯，1，2，4丁二醇三甲基丙烯酸酯，2，2，4三羥甲基-1，3戊二醇二甲基丙烯酸酯，季戊四醇三甲基丙烯酸酯，1-苯乙烯基-1，2二甲基丙烯酸酯，季戊四醇四甲基丙烯酸酯，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，1，5戊二醇二甲基丙烯酸酯，己二烯富馬酸、苯乙烯、1，4苯二醇二甲基丙烯酸酯，1，4二甲基丁烷基苯，以及1，3，5三聚異丙烷基苯。
除了上述乙烯基化的不飽和單體之外，光硬化層也可以含有一個(gè)或多個(gè)受自由基引發(fā)的鏈狀增長的，可加聚的乙烯基化的不飽和化合物，通常這類化合物其分子量至少為300。所選用的這類單體是由2-15個(gè)碳原子的烯化醇，或1-10個(gè)醚鍵合的聚烯化醚醇制取的聚烯化醇二丙烯酸酯，如美國專利U.S2，927，022所公開的單體，尤其在這類單體出現(xiàn)在端鍵時(shí)，具有許多可加聚的乙烯鍵，最好使這種鍵中的至少一個(gè)與二個(gè)鍵合的碳共軛，包括碳雙鍵碳共軛，和碳雙鍵合到其它原子，如氮，氧和硫原子。這種材料中乙烯化不飽和基團(tuán)，如亞乙烯基團(tuán)，最具代表性的材料是與酯或酰胺相共軛的。
所選用的自由基產(chǎn)生加聚作用的引發(fā)劑可以通過光化的光來激活或在低于185℃溫度下熱失活，這些引發(fā)劑包括受取代或者受取代的多環(huán)醌化合物，它在共軛的碳環(huán)系統(tǒng)中具有二個(gè)環(huán)內(nèi)碳原子，例如9，10蒽醌，1-氯蒽醌，2-氯蒽醌，2-甲基蒽醌，2-乙基蒽醌，2叔丁基蒽醌，八甲基蒽醌，1，4荼醌，9，10菲醌，1，2苯并蒽醌，2，3苯并蒽醌，2甲基-1，4-荼醌，2，3二氯荼醌，1，4二甲基蒽醌，2，3二甲基蒽醌，2苯基蒽醌，2，3-二苯基蒽醌，蒽醌α磺酸鈉鹽，3氯-2-甲基蒽醌，惹烯醌，7，8，9，10四氫化荼醌以及1、2、3、4四氫苯蒽-7.12酮。其它的光引發(fā)劑也可以使用，甚至那些在低于85℃溫度下可以引起熱激活的化合物，他們在美國專利U.S2，760，863中予以介紹過，這些光引發(fā)劑包括連位的阿東酮縮乙醇，譬如苯偶姻，新戊酰精，偶姻醚，如苯偶姻甲基和乙基醚;α-烴取代的芳香偶姻，包括α-甲基苯偶姻，α-丙烯基苯偶姻和α-苯基苯偶姻。
光還原染料和還原劑在美國專利U.S2，850，445;2，875，047;3，097，096;3，074，974;3，097，097中已公開，其它染料有吩嗪，惡嗪和醌類;Michler酮，苯酮，具有氫施主的2，4，5-三苯基酰亞胺-惡唑二聚物及其如U.S3，427，161;3，479，185和3，549，367中所介紹的混合物可以用作引發(fā)劑。類似的環(huán)己二酮化合物，見U.S4，341，860也可以用作引發(fā)劑。在U.S3，652，275;U.S4，162，162;4，454，218;4，535，052和4，565，769中所公開的敏化劑也可用作光引發(fā)劑。
在采用可聚單體進(jìn)行聚合時(shí)可以單獨(dú)使用合適的粘合劑，或與下述組分結(jié)合一起使用，這些組分是聚丙烯酸酯和α-烷基聚丙烯酸酯，例如聚甲基丙烯酸甲酯和聚乙基丙烯酸甲酯;聚乙烯酯，例如聚乙酸乙烯酯，聚乙酸乙烯酯/聚丙烯酸乙烯酯，聚乙酸乙烯酯/聚甲基丙烯酸乙烯酯，以及水介的聚乙酸乙烯酯;乙二醇二乙酸酯或乙酸乙烯酯共聚物;聚苯乙烯聚合物和共聚物，如帶有馬來酸酐和酯的共聚物;亞乙烯基二氯共聚物，如亞乙烯基二氯/丙烯腈;亞乙烯基二氯/異丁烯酸酯，以及亞乙烯基二氯/乙酸乙烯共聚物;聚氯乙烯及其共聚物，如聚氯乙烯/聚乙酸乙烯;飽和的和不飽和的聚氨基甲酸酯;合成橡膠，如丁二烯/丙烯腈，丙烯腈/丁二烯/苯乙烯，異丁烯酸酯/丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物，2氯丁二烯-1，3聚合物，氯化橡膠，以及苯乙烯/丁二烯/苯乙烯，苯乙烯/異戊二烯/苯乙烯嵌段共聚物;高分子量的聚乙二醇的聚環(huán)氧化烷，其平均分子量從4000至1，000，000;環(huán)氧化物，如含有丙烯酸或甲基丙烯酸基團(tuán)的環(huán)氧化物;共聚酯，如由分子或?yàn)镠O(CH2)nOH(n數(shù)為2-10)的聚亞甲基二醇的反應(yīng)產(chǎn)物制備的共聚酯，以及(1)六氫化對苯二甲酸，癸二酸和對苯二甲酸，(2)對苯二甲酸，間苯二甲酸和癸二酸，(3)對苯二甲酸和癸二酸，(4)對苯二甲酸和間苯二甲酸，以及(5)由1，2乙二醇和(ⅰ)對苯二甲酸，間苯二甲酸，癸二酸以及(ⅱ)對苯二甲酸，間苯二甲酸，癸二酸，己二酸制備的共聚酯的混合物;尼龍或聚酰胺，如N-甲氧基甲酯，聚六亞甲基己二酰胺;纖維素酯，如醋酸纖維素，乙酸丁二酸纖維素，以及乙酸丁酸纖維素;纖維素醚類，如甲基纖維素，乙基纖維素和苯基纖維素;聚碳酸酯;聚乙烯醇縮乙醛，如聚乙烯醇縮丁醛，聚乙烯醇縮甲醛，聚甲醛。含聚合物和共聚物的酸起合適的粘合劑作用，這些粘合劑已公開在U.S3，458，311和4，273，857中。兩性的聚合粘合劑已在U.S4，293，635中報(bào)導(dǎo)。
除了上述的聚合粘合劑外，還可代用具有不連續(xù)的，有序取問的增稠劑，如在U.S3，754，920中所公開的硅類，粘土類，礬土類，膨潤土類，以及高嶺土類。
除了上述那些組分外還可以有其它種類的不同量的可光聚膠料組分，這些組分包括增塑劑，抗氧化劑，光學(xué)增亮劑、紫外輻射吸收材料，熱穩(wěn)定劑，援氫劑和防粘劑等。
本發(fā)明中所用的光學(xué)增亮劑包括已在U.S3，854，950中公開的那些外，還有7-(4′-氯-6′-二乙氨基-1′，3′，5′三吖嗪基-4′-Y1)氨基3-苯基香豆素。本發(fā)明中所用的紫外輻射吸收材料已在U.S3，854，950中公開。
所用的熱穩(wěn)定劑包括氫醌，芬寧東，氫醌甲基醚，p-甲氧基苯酚，烷基和芳基取代的氫醌和醌，叔丁基鄰苯二酚，1，2，3苯三酚，銅樹脂酸酯，荼胺，β-苯酚，氯化亞鉛，2，6三叔丁基對甲苯酚，酚嗪，吡啶，硝基苯，二硝基苯，對-甲苯醌和氯醌。在U.S.4，168，982中介紹的二亞硝基二聚物，以及本文提到的熱穩(wěn)定物均可使用。在正常情況下，將需要一種熱聚合阻聚劑，以增加光聚組分貯存期內(nèi)的穩(wěn)定性。
在光聚合體組分內(nèi)所用的授氫化合物包括α-巰基苯并惡唑，2-巰基苯并噻唑等;以及其它不同類型的化合物，如(a)醚，(b)酯，(c)醇，(d)含有丙烯基或芐基氫異丙基苯的化合物，(e)乙縮醛，(f)醛基和(g)如U.S 3，390，996的第12欄第18-58行所公開的酰胺，在此均作為參考。
已發(fā)現(xiàn)的在U.S.4，326，010中介紹的防粘劑在此可作參考，擇優(yōu)選用的防粘劑是聚己酸內(nèi)酯。
通常，在光聚組分內(nèi)各成分的量控制在下述的百分含量范圍內(nèi)(以光聚層的總重量為基準(zhǔn))單體，5-50%，最好是15-25%，引發(fā)劑，0.1-10%，最好是1-5%，結(jié)合劑，25-75%，最好是35-50%，增塑劑，0-25%，最好是5-15%，其它成分0-5%，最好是1-4%。
可光硬化膜元件的臨時(shí)支承膜層可以采用U.S.4，174，216所描述的那些膜層中的任何一種。對膜層的基本判據(jù)是它具有尺寸穩(wěn)定性，表面平滑和防粘的特性，需要使光硬化組分在基片表面上的均勻涂層在支承膜去除(見圖2b)時(shí)不產(chǎn)生畸變，為了滿足這種判據(jù)，光硬化層的附著力以及它對基片的附著力必需大于它對于臨時(shí)支承膜的附著力。一種優(yōu)選的支承體是聚乙烯對苯二酸酯。
一種第二臨時(shí)覆蓋片，或中間隔離片可以放置在光可聚層的第二表面上，以防止在貯存成卷或切成片狀時(shí)受到外界沾污;也阻止存放件的壓粘。欲使用時(shí)，在將光聚層疊層到基片上之前先把保護(hù)覆蓋片或中間隔離片從光聚層的表面移去?？梢杂枚鄬幽幼鳛楦采w膜，使膜層具有合適的表面平滑度，并使其對光聚層的附著力小于對支承膜層的附著力。合適的保護(hù)覆蓋片或中間隔離片可采用聚乙烯，聚丙烯等。
C.反射層為了使壓紋信息軌能用于一般的激光放音系統(tǒng)，入射的放音射線必須從凸紋信息軌反射回至探測器，這種反射可通過向壓紋表面敷加一層反射層(通常是金屬)來實(shí)現(xiàn)。
可采用任何慣用措施使壓紋信息軌變成反射的。通過金屬，如鋁、銅、銀和類似物的蒸發(fā)，使在壓紋表面形成反射層。另一方面，金屬反射層，例如銀層，也可以采用通常的無電覺積方法，如在“懸浮微粒板工藝學(xué)”一書(Donald T.Levy in Technical proccedings 51 st Annual Convention American Electroplater′s Society，June 14-18，st，Louis，1964，pp.139-149)和美國專利U.S4，639，382中所描述的方法，以上兩文獻(xiàn)作為參考。反射染料層也可以用溶液以普通的涂敷方法，如旋轉(zhuǎn)涂敷，涂到壓紋表面。其它的使壓紋表面形成反射的方法是用不同于染料的材料，如聚合材料，進(jìn)行涂敷，對于入射的放音射線來說，聚合材料的折射率事實(shí)上與壓紋的光致聚合層不同。
在使介質(zhì)的壓紋表面變成反射面以后，只要介質(zhì)具有放音系統(tǒng)所需的物理尺寸，例如依據(jù)予制的基底制備的尺寸，此時(shí)介質(zhì)就能用了。但是，如果沒有保護(hù)層，那末位于壓紋層界面的反射層容易受損和受環(huán)境的影響而降低性能。
D.保護(hù)層保護(hù)層敷加到反射表面上，如圖2g所示，保護(hù)層上印有適當(dāng)?shù)臉?biāo)示。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例包括同時(shí)加工數(shù)個(gè)盤，這些盤并排通過每個(gè)步驟，能同時(shí)加工的盤的數(shù)量受可光致硬光帶實(shí)際寬度的限制以及加工設(shè)備的制約。
當(dāng)反射層是由足夠厚而堅(jiān)韌的材料，例如聚合物材料構(gòu)成時(shí)，反射層本身就能保護(hù)反射界面。然而，典型的做法是，單獨(dú)敷一層在反射層上起到保護(hù)作用，同時(shí)作為隨后貼標(biāo)示表面。
保護(hù)層可以是任何的聚合膜或?qū)踊蝾愃莆锏慕M合，它能粘附到反射層并將其密封，提供一個(gè)可印制的耐磨的外表面。
這種層或組合物的厚度可以不同，只要成品介質(zhì)的總厚度和重量保持在所需標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)，例如，對于袖珍盤，厚度為1.1-1.5mm，重量為14-33g。
通常，將清漆溶液，如硝化纖維，旋轉(zhuǎn)涂敷在反射層上，也可用其它的予制層或膜。予制層或膜可以是可疊壓的或可粘合固化的，例如一種可熱固化或光固化層或膜，如聚乙烯對苯二酸鹽，將該層或膜用一個(gè)粘接層粘合到反射層上。用于保護(hù)反射層的具有合適結(jié)構(gòu)的元件和方法也包括在U.S4，077，497和美國專利申請，序號No077，497，申請日87.7.24和序號No.031613，申請日87.3.30，文獻(xiàn)所揭示的內(nèi)容中。
E.壓紋將臨時(shí)支承移去之后，在可光致硬化層的表面上壓出信息軌，壓紋是采用在室溫下將壓紋模壓在光致硬化層的表面來實(shí)現(xiàn)的，壓紋模的表面具有與信息軌的形狀(齒刃或凹痕)相反的圖形。雖然僅用手的壓力是能將模面壓入光致硬化層，但是最好使用壓力機(jī)，它可在層表面施加均勻的高壓，以確保層面與模面完全吻合。與此類似，將層壓物與模子對齊以后，使他們通過疊壓機(jī)的壓力輥隙，然后用壓力機(jī)加壓，當(dāng)壓力機(jī)的負(fù)象軌均勻地壓入光致硬化層以后，將壓力釋放或除去，并透過透明基底用光輻射輻照可光致硬化層。另一方面，可以在光輻照期間保護(hù)高壓。
壓紋模或模子可以是任何一種常用于制造類似介質(zhì)，如袖珍唱盤或視盤的模具。這類模具采用已知的方法，如U.S，4，474，650中所述的方法制作，在此引證作為參考。此外，模具本身可以是用本發(fā)明的方法制備的已光致聚合的元件，如下述生產(chǎn)上述光致硬化模的方法包括下述步驟(a)將一個(gè)光學(xué)透明的、干的可光致硬化膜敷加到一個(gè)尺寸穩(wěn)定的基底表面;
(b)用一個(gè)有凸紋信息軌的表面在可光致硬化膜外露的一面上壓紋;
(c)使光輻射穿過干的可光致硬化膜，使膜硬化，此時(shí)膜需與凸紋信息軌相接觸;
(d)將已光致硬化的膜與凸紋信息軌分開;
(e)將壓紋的已光致硬化的膜在權(quán)利要求1所述的方法中用作模子。
此外，模子也可以是一種高解像率的光掩膜，該膜有一層不透明的金屬(如鉻)凸紋像層支承在玻璃或石英一類的基底上，也可用撓性基底。這種模子用抗正作用電子束的材料以普通的方法制備，制備方法已有由Bowden等人編的電化學(xué)協(xié)會(huì)雜志，“固志科學(xué)與工藝”第128卷，No.6.p 1304-1313頁所揭示。
基底可以是剛性的，也可以是撓性的，只要基底尺寸穩(wěn)定，對光輻射透明即可。
在模子是用已光致聚合的元件制成時(shí)，在將要壓紋的表面上最好敷上一層解脫層，以便于模子從壓紋介質(zhì)上解脫。對此可采用多種材料，如金屬，鋁、鉻和具有低表面能量的有機(jī)聚合物，如含氟聚合物。金屬可以用濺射涂敷，聚合物可以用濺射涂敷，也可通過等離子體聚合作用。
在模子是一個(gè)平的壓紋膜時(shí)，它也可以是一個(gè)壓紋輥，在沿輥的表面長度方向有一個(gè)或多個(gè)信息軌。當(dāng)同時(shí)壓紋和輻照疊壓的片狀基底時(shí)(如圖3所示)，就可應(yīng)用這種壓紋輥。在此情況下，用光輻射輻照光致硬化層剛好是在輥隙將一段負(fù)信息軌壓入該層之后，輻射的強(qiáng)度要使得在輥面離開壓紋元件之前信息軌的尺寸足以在光致硬化層上固定住，進(jìn)一步的處理是使壓紋的已光致硬化層完全固化或硬化。
在采用予制基底的情況下，例如使用具有圓盤形結(jié)構(gòu)的，支承要去掉，并使模子在層壓結(jié)構(gòu)上對中，如在盤的環(huán)形孔中用一個(gè)圓柱?？梢栽趯訅航Y(jié)構(gòu)周圍設(shè)置墊片結(jié)構(gòu)，以保證滿足對表面厚度的限制。然后，將對中的模子用機(jī)械式壓力機(jī)或液壓機(jī)，在所需延續(xù)時(shí)間內(nèi)壓入可光致硬化表面。在加壓力的同時(shí)，可用光輻射照射光致硬化層(如圖2D所示)，或可將層壓物/模子的組合物卸掉，并置于普通輻射源下。隨后的光硬化完成到使信息軌固定到應(yīng)有位置的程度，模子可以從組合物上移開，使層壓的光致硬化層結(jié)構(gòu)具有一個(gè)含有信息軌的壓紋表面(如圖2E所示)。如果需要進(jìn)一步固化以使層完全變硬，可以采取任何適當(dāng)?shù)拇胧邕M(jìn)一步的光輻照、熱處理或用電子束等”。
F，加標(biāo)記。
在反射介質(zhì)的保護(hù)表面加標(biāo)記可用任何慣用的方法。用膠版印刷法將四種典型的彩色標(biāo)記分別印制在每個(gè)介質(zhì)的保護(hù)表面上。當(dāng)使用半成品薄片基底，并在薄片范圍內(nèi)制作一排信息軌(介質(zhì))時(shí)，可用通常的印刷方法，包括膠印和膠版印刷法，將對齊的一排標(biāo)記印制在含有一排信息軌的整個(gè)薄片的保護(hù)表面上。另一種方式，采用通常的跳步印刷法可以單獨(dú)地在一排中的每一個(gè)介質(zhì)部分進(jìn)行印制。
采用一種負(fù)加工剝離元件和由U、S4，247，619公開的方法可以將標(biāo)記的保護(hù)層組合物敷加到反射層上。在這種情況下，將元件的膠粘層疊壓在反射層的自由表面，這種元件依次包括一層膠粘層，一層光致聚合層和一層可剝離的覆蓋膜，如Cromalin C4/CN防護(hù)膜。然后，透過一個(gè)含有標(biāo)記負(fù)像的掩膜用光輻射輻照層壓物，將粘合的，帶有被輻照區(qū)的覆蓋膜從層壓物上剝離，而未被覆蓋的膠粘像區(qū)被干色粉染色，例如黑色。如果需要全彩色標(biāo)記，則采用適配的分色掩膜和相應(yīng)的色粉，如黃、品紅、青色粉，將上述程序重復(fù)三次。最后，將第五個(gè)元件疊壓在最后染色的表面，并均勻地用光輻射輻照，以制成覆蓋膜的光粘合保護(hù)表面，這種覆蓋膜，如聚乙烯對苯二酸鹽。在以不同方式敷加標(biāo)記的多種情況中，對于密封和保護(hù)壓紋介質(zhì)的反射層只有第五步是必需的。
G、層壓用任何普通的層壓裝置能將可光致硬化層疊壓到基底的表面。將干膜敷加到基底的裝置有熱輥層壓機(jī)或帶有加熱板或履帶片的層壓機(jī)，如U、S 3，469，982;3，547，730;3，649，268和4，127，436所示，可供參考。適用的層壓裝置，其中的液體是用于提高粘合力的，如下述U、S 3，629，036;4，069，076;4，405，394和4，378，264所示的內(nèi)容可供參考。實(shí)際上，可采用工業(yè)用的熱輥層壓機(jī)如Dupontcromal n 層壓機(jī)和Dupont Riston 熱輥層壓機(jī)和Model 100層壓機(jī)。
在本發(fā)明的層壓階段，如果有保護(hù)覆蓋層或中間層，該層將首先從光致硬化層移去，并在加壓和加熱情況下，將光致硬化層敷加到基底表面，這樣會(huì)使層間的空氣排除，在基底與光致硬化層之間產(chǎn)生真空自由粘合。最好使用熱輥層壓機(jī)，以產(chǎn)生上述真空自由粘合。
當(dāng)使用預(yù)制基底，如半成品盤時(shí)，可以使載物薄片將一個(gè)予制基底或一排基底送入，并通過層壓機(jī)的輥隙，以防止每個(gè)基底的后部表面受到污染。普通的紙片或紙帶可用作載物薄片，只要它們沒有纖維或類似雜物就行。也是在上述使用予制基底的情況下，光致硬化元件的剩余面積可從層壓的基底邊緣裁下，如從層壓的預(yù)制盤邊緣和孔中裁下。在那些粘附/內(nèi)聚力得到較好平衡的情況下，可以采取將支承薄片連同粘附其上的剩余材料一起剝離的方法，把剩余的光致硬化材料從層壓制品上修整掉。
H、介質(zhì)成形如前所示，在本發(fā)明之前，介質(zhì)的輪廓，如圓盤狀，可以用普通的模塑，模壓或裁切法成形，或者從一排薄片上裁切或模壓使介質(zhì)成形。這種從一排薄片上裁切或模壓使介質(zhì)成形總是進(jìn)行在加標(biāo)記之后，每個(gè)介質(zhì)需與信息軌對齊，才能從一排薄片上裁切或模壓。一旦信息軌壓入薄片上的介質(zhì)內(nèi)，就可用同樣的方法將介質(zhì)從一排薄片上移開。在這種情況下，每個(gè)已壓紋的介質(zhì)必須作為單獨(dú)一塊進(jìn)行加工。同樣，介質(zhì)的形狀可以在過程進(jìn)行的任何中間步驟之間形成。
盡管介質(zhì)的形狀，如上所指，可以按其橫向尺寸成形，但可引入一個(gè)或多個(gè)修整步驟，以從最大規(guī)格的介質(zhì)或半成品上形成最終尺寸，只要原始尺寸比規(guī)定尺寸大就行。修整步驟可以用于裁切或打出與圓盤介質(zhì)的信息軌對齊用的精確中心孔。
本發(fā)明層壓機(jī)和壓紋方法的優(yōu)越性可參照附圖和下面的實(shí)例看出。
參見附圖1和2，在載物薄片上的一個(gè)予制半成品盤基底10與干的光致硬化膜件的薄片或帶12一起同時(shí)送入輥式層壓機(jī)118的輥隙。由此，用熱和/或壓力將可光致硬化層14疊壓到半成品盤的平滑表面上，如圖2a所示。當(dāng)將多余的光致硬化膜12從盤10的邊緣修整除去以后，光致硬化件12的臨時(shí)支承膜16被移去，如圖2b所示。一個(gè)壓紋?；驂耗?0與修整好的層壓件對齊，然后用壓力裝置121向光致硬化層14的表面加壓，如圖2c所示，以形成壓紋表面22。
在將壓模20移開壓紋表面22之前，用從輻射源123發(fā)出的光輻射透過盤的基底10輻照可光致硬化層14，并使其硬化，如圖2d所示。任何光輻射源都可用于輻照和固化光硬化層，只要源與光致硬化物系是相互匹配的。光致聚合和光致交聯(lián)物系對紫外光和可見光譜區(qū)的光輻射敏感。對光輻射/光致硬化物系首位的要求是使用的輻射需能在物系中引發(fā)硬化，并且剩余的引發(fā)劑在介質(zhì)放音期間不能對讀出產(chǎn)生有害的影響。用于本發(fā)明方法中的是紫外和可見輻射，實(shí)際上是在紫外輻射區(qū)。光輻射源可采用市場上買得到的一種裝置，如Douthitt Violux金屬鹵化物光源裝置，olec OLITE鹵化物印刷用光源等，或是任何一種由通用部件制成的采用裝置。
當(dāng)光硬化或固化完成之后，將模子20從壓紋表面22移開，就制成一種壓紋盤，該盤具有齒刃和凹痕相間的信息軌，如圖2e所示。
為使壓紋信息軌能用于普通的激光放音系統(tǒng)，入射的放音輻射必須從凸紋軌反射回到探測器，這可以通過向壓紋表面敷加一層反射材料(通常是金屬材料)層來實(shí)現(xiàn)。用涂敷裝置125向盤的已光致硬化的壓紋表面涂敷一層反射層24，如圖2f所示。另一種，反射層可以在壓紋階段之前涂敷。此時(shí)，盤可用在合適的唱機(jī)上以將信息軌轉(zhuǎn)換成需要的信號。
在介質(zhì)的壓紋表面變成反射之后，該介質(zhì)就可以應(yīng)用，只要它具有放音系統(tǒng)所需要的具體尺寸，如它可由預(yù)制基底制備。盡管可用，但在壓紋層界而處的反射表面如果不用覆蓋層保護(hù)就容易受損，或受環(huán)境影響而減弱其性能。
參照圖1，一個(gè)保護(hù)層26借助層壓機(jī)或涂敷機(jī)127被涂敷到反射表面上，如圖2g所示，用敷貼器131將一個(gè)適當(dāng)?shù)臉?biāo)記印制在其上。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例包括了同時(shí)加工幾個(gè)并排通過每一步驟的半成品盤。同時(shí)加工的數(shù)量通常受光硬化帶實(shí)際寬度的限制和設(shè)備的制約。
附圖3表示本發(fā)明方法的另一個(gè)實(shí)施例，其中使用了一個(gè)單個(gè)的半成品薄片以制備若干個(gè)盤，一個(gè)半成品薄片基底10連同一個(gè)干光致硬化膜件12制成的薄片或帶被一起送入輥式層壓機(jī)118的輥隙，這里，光致硬化層14被疊壓和粘合到半成品薄片基底10的上表面，疊壓以后，光致硬化膜件12的臨時(shí)支承膜16被移去，一個(gè)壓紋?；驂耗?0置于層壓薄片一部分的上方與置于下方的光源123對齊。然后將壓模20壓入光致硬化層14的表面，以形成一個(gè)壓紋表面，繼之，立即用光輻射輻照，使層14光硬化或固化，此時(shí)壓模20尚未移開，在輻照以后，將壓模20移開，連同輻射源123一起移到層壓薄片的另一部位，在此重復(fù)壓紋和輻照步驟。這個(gè)壓紋/輻照過程可以重復(fù)進(jìn)行，以在層壓薄片的剩余部分形成圓盤信息軌。另外，一排壓模20可以連同適宜的輻射源123一起使用，以同時(shí)在層壓薄片光硬化層14的幾個(gè)部分形成圓盤信息軌，這個(gè)排可以覆蓋薄片基底的全部能用部分，或者排成一條直線跨越薄片的寬度，然后沿層壓薄片的長度步進(jìn)。用層壓機(jī)或涂敷機(jī)125，在薄片元件的已光致硬化的壓紋表面涂敷反射層24，繼之，敷加保護(hù)層26，以在薄片上形成一排圓盤信息軌。或者，在敷加保護(hù)層之前，最好在這之后，與信息軌對齊后，用合適的沖孔機(jī)或剪切機(jī)129從一排中裁切或沖出每一個(gè)圓盤，用貼敷機(jī)131將標(biāo)記加到薄片上或邊未切齊的圓盤上。盡管本發(fā)明主要涉及制作圓盤形光介質(zhì)，但也可用于制作其它形狀的介質(zhì)，如卡、帶、條、鼓或能提供所需激光信號路徑的其它形狀。
例1這個(gè)例子，通過圖1展示了用預(yù)制基底制備光學(xué)可讀介質(zhì)的過程。
基底是一層散焦層，機(jī)械支承厚度1.2mm，直徑120mm，是一種注塑/模塑成形的聚碳酸酯盤，帶有一個(gè)15mm的栓形中心孔。
將一種干膜狀的可壓紋層，用熱輥疊壓法把它敷加到基底上。干膜狀光聚合元件的制備是用機(jī)械方法將下述的光致聚合組分涂敷到12.7微米(0.0005英寸)厚的聚乙烯對苯二酸鹽薄膜上一層25.4微米(0.001英寸)厚的聚乙烯膜用作臨時(shí)中間層。
干膜狀光致聚合元件的成分如下成分 數(shù)量(g)從雙酚A和氯甲代氧丙環(huán)衍生的雙酚A環(huán)氧樹脂的二丙烯酸酯 18.4g三羥甲基丙烷三異丁烯酸鹽 13.36光學(xué)增白劑(1) 2.062-巰基苯并噻唑 0.832，2′-雙-(0-對氧苯基)-4，4′，5，5′四苯基雙咪唑 1.71三羥甲基丙烷 5.08甘油三乙酸酯 6.75甲氧基對苯二酚 0.022熱阻聚劑(2) 0.05二乙基羥胺 0.09丙烯酸乙酯(57%)/異丁烯酸甲酯(39%)-丙烯酸(4%)共聚物 18.06MW＝192.000，Acid No＝57，Tg＝33℃ 丙烯酸乙酯，Acid No＝63，Tg＝14℃ 5.40粘度(25℃)＝2，000，000厘泊;MW＝7，000丙烯酸乙酯(17%)/異丁烯酸甲酯(71%)/丙烯酸(12%)共聚物 25.15MW＝200，000;ACID No＝100，Tg＝80℃ 聚乙酸內(nèi)酯 0.20MW＝15，000;M1p＝C0℃;Tg＝C0℃ 乙酰丙酮化鋅(2.45g)溶解于37.0g的甲醇 39.45注(1)7-(4′-氯基-6′-二乙氨基，1′，3′，5′-三嗪基)氨基3-苯基香豆素。
(2)1，4，4-三甲基1-2，3-重氮二環(huán)基-(3，2，2)-非-2-烯-2，3-二氧化物在疊壓過程中為支承園盤，將其放在由市場上出售的彩色上膠接受器(Cromalin Mastetproof Commercial Receptor，Product No CM/CR，E.L.Dupont de Nemours and Company，Inc，Wilmingtin，DE)制成的臨時(shí)載物薄片上。使用Cromelin 層壓機(jī)(Du pont，Wilmington，DE)將干膜疊壓到基底上。操作時(shí)，輥的表面溫度為115-124℃。層壓使用盤表面均勻覆蓋，并將其圍繞承載薄片邊緣密封，圓盤用刀片切裁下，再將層壓膜從中心孔切除。
用普通的鎳殼壓模在干膜層上壓紋，以將信息傳給層壓圓盤，壓模的類型可以是用注塑/模塑法制作聚碳酸酯的模子。模子上的凸起和間隔為0.9-3.3微米長，大約0.1微米高，0.6微米寬。用直徑為119mm的剪切沖孔機(jī)將模子斷面的標(biāo)準(zhǔn)外徑修去約1mm，以實(shí)現(xiàn)壓紋過程中外緣的良好接觸。將聚脂覆蓋膜從層壓園盤上除去。為使模具對中，首先將一個(gè)中心銷插入園盤中心孔。然后，用這個(gè)銷將模子同心地安裝在園盤上。用指形壓力機(jī)將壓模壓在信息層上以制成層狀結(jié)構(gòu)。層的厚度使模子保持在位置上，將中心銷拿掉。然后將層狀結(jié)構(gòu)置于鋁制墊片之間使其適應(yīng)模子的斷面，并保護(hù)層狀結(jié)構(gòu)免受壓板損壞。在室溫下將層狀結(jié)構(gòu)裝載于負(fù)載量40，000磅(18.1噸)的液壓平板壓力機(jī)，模腔20.3×20.3/cm，壓頭直徑102mm，手動(dòng)杠桿操作(Pasadeua Hgdraulics，lnc，Pasadeua，CA).載荷很快增加到滿負(fù)載量，這相當(dāng)于在20平方英寸(129cm2)的層狀結(jié)構(gòu)面積上的壓力是2000磅/英寸2(141公斤/厘米2)。保壓2-3秒以后將負(fù)載解脫，并將組件從壓力機(jī)上移開。
然后將已壓紋的信息層牢固地粘合到基底，并用紫外輻射輻照使壓紋固定。將壓模一基底層狀結(jié)構(gòu)置于距高強(qiáng)度紫外輻照裝置的光源63.5cm處的真空結(jié)構(gòu)的頂上，使透明基底面朝光源。輻照10秒以后，使組合件微微撓曲并移開模子。用顯微鏡檢查壓紋表面，很明顯，模子的信息以良好的保真度已傳遞給光聚合層。在這樣硬化的信息層上，用已有技術(shù)中的標(biāo)準(zhǔn)方法噴射一層800-1000A°的鋁金屬涂層。涂敷金屬層以后，盤就能用于普通的袖珍盤唱機(jī)，產(chǎn)生的聲音與工業(yè)的注射/模塑盤等效。
為保護(hù)表面，用疊壓干膜法。使用載物薄片和熱輥層壓法敷加工業(yè)用Cromolin 負(fù)彩色上膠膜(產(chǎn)品代號C4/CN，Du Pont，Wilmington，DE)，如上所述，只是使用的壓輥溫度為99-107℃。
例2重復(fù)例1，只是壓紋僅用手壓，而不用液壓機(jī)，輻照步驟后的顯微鏡檢查展示了信息已從壓模上良好轉(zhuǎn)印。
例3基底是一個(gè)灰塵散焦層，提供機(jī)械支承，150mm(6英寸)見方，1.2mm厚，由模壓的聚碳酸酯薄片(Makrolon OD，Roehm Gmbh，Darmstadr，西德)裁成。
用熱輥層壓法將干膜狀的可壓紋信息層敷加到基底上。干膜狀光聚合元件的制備如例1所述。
在層壓期間，為支承基底，將基底放在一個(gè)如例1中所述由工業(yè)用彩色上膠接受器制成的載物薄片上。使用例1的Cromalin層壓機(jī)將干膜疊壓到基底上。壓層均勻地覆蓋了基底表面并圍繞邊緣將其密封到載物薄片，用剃刀片將基底從載物薄片上裁下。
用一個(gè)平展的無孔鎳包殼壓模(用注射/模塑法制作聚碳酸酯園盤時(shí)使用的那類壓模)，通過把干膜層壓紋，將信息轉(zhuǎn)送至層壓的基底上。壓模上的齒刃和凹痕0.9-3.3μm長，約0.1μm高，0.6μm寬。
將聚酯覆蓋膜從層壓的基底上移開。用Cromolin 層壓機(jī)在室溫下將壓模壓在層壓基底的信息層。然后將層狀結(jié)構(gòu)置于聚碳酸酯墊片之間以保護(hù)層狀結(jié)構(gòu)不受壓板損壞。在室溫下將層狀結(jié)構(gòu)裝入負(fù)載量50000磅(23噸)的液壓機(jī)，壓板23×23cm，壓頭行程17cm，手動(dòng)杠桿操作(Model M Laboratory Press，F(xiàn)reds，Carrer，lnc，Meno-monee Falls，W1)。將負(fù)載迅速增加到40000磅，相當(dāng)于在30英寸2(190cm2)的層狀結(jié)構(gòu)接觸面積上的壓力為1300磅/英寸(92kg/cm2)，保壓1-15秒以后，解脫負(fù)載，將墊上墊片的層壓結(jié)構(gòu)從壓力機(jī)上移開，然后把墊片從層狀結(jié)構(gòu)中取出。
然后將已壓紋的信息層牢固地粘合到基底上，用紫外輻射輻照使壓紋固定。將壓模一基底層狀結(jié)構(gòu)置于距高強(qiáng)度紫外輻照裝置(5kw OLITE Printing Light，Model AL53-M，Olec Corp，lrvine，(A)的光源大約36cm(14英寸)處，使透明基底朝向光源，輻照30秒以后，使組件輕輕撓曲，將壓模移去。用顯微鏡檢查壓紋表面，顯然，模上的信息以良好的保真度已轉(zhuǎn)送到光聚合層。
用已知方法在已硬化的信息層上噴涂800-1000A°的金屬鋁涂層。
用干膜層壓法保護(hù)鋁的表面，用例1中所述的載物薄片和熱輥層壓法敷加工業(yè)用Cromolin 負(fù)彩色上膠膜(product number CM/CN，E.1 Du Pontde Nemours & Co，lnc，Wilmington，DE)。層壓的基底用紫外光輻照30秒，使干膜保護(hù)層朝向光源如上述。輻照使干膜保護(hù)層粘合到鋁表面并密封壓紋信息。
相對于壓紋信息正確定位的園盤外徑(1200mm)從方形薄片上沖出。然后，將相對于壓紋信息正確定位的中心孔(15mm)從園盤上沖出。
用已知技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)方法，在干膜保護(hù)層上印三色標(biāo)記。此時(shí)的成品盤已能在袖珍盤唱機(jī)上演放，它產(chǎn)生的聲音與大批生產(chǎn)的注射/模塑盤等效。
權(quán)利要求
1.一種制作含有凸紋信息軌的光學(xué)可讀介質(zhì)的方法，該方法包括下述連續(xù)步驟(a)將一個(gè)干的可光致硬化膜疊壓到一個(gè)尺寸穩(wěn)定的光學(xué)透明基底表面；(b)在干的可光致硬化膜外露的表面與根據(jù)需要形成一個(gè)反射層；(c)將一個(gè)含有信息軌凸紋像的壓模在受壓下加到可光致硬化膜表面上，在該膜外露的表面上壓出凸紋信息軌；(d)使光輻射穿過透明基底以及光致硬化膜，以使該膜硬化，此時(shí)該膜與壓模接觸；(e)使壓模與壓紋的已光致硬化膜分開；(f)在已光致硬化膜的壓紋表面上形成一層光反射層，如果在壓紋步驟(c)之前沒有這個(gè)層的話。
2.一種制作含有凸紋信息軌的光學(xué)可讀介質(zhì)的方法，該方法包括下述連續(xù)步驟(a)在干的可光致硬化膜的一個(gè)表面上敷加一層反射層;(b)將可光致硬化膜不反射的表面疊壓到一個(gè)尺寸穩(wěn)定的光學(xué)透明的基底上;(c)在壓力下，將一個(gè)含有相反的信息軌凸紋像的壓模加到可光致硬化膜的表面上，在該膜外露的反射表面上壓出凸紋信息軌;(d)使光輻射穿過透明基底和可光致硬化膜，以使該膜硬化，此時(shí)該膜與壓模接觸;及(e)將壓模與壓紋的已光致硬化膜分開。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，在壓紋步驟以后，將一個(gè)聚合的保護(hù)層敷加到反射層的表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，基底在層壓之前已成形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，在層壓之前基底是薄片狀，而在層壓以后形成圓盤。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，基底是由聚碳酸酯制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，可光致硬化膜的蠕變粘度至少是20兆泊。
8.一種制作含有凸紋信息軌的光學(xué)可讀介質(zhì)的方法，其中，壓模是由下述連續(xù)步驟制成(a)將一個(gè)光學(xué)透明的，干的可光致硬化膜疊壓到一個(gè)尺寸穩(wěn)定的基底表面上;(b)用凸紋信息軌表面在可光致硬化膜外露的表面上壓紋;(c)將已光致硬化膜與凸紋信息軌分離;(d)使用該壓紋的已光致硬化膜作為權(quán)利要求1所述方法的模子。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，在步驟(d)之前，將一個(gè)解脫層敷加到已光致硬化膜上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，其中的解脫層是Al或Cr層。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，其中的解脫層是一種低表面能量的固體有機(jī)聚合物。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，其中的低表面能量固體有機(jī)聚合物是一種含氟聚合物。
13.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，其中的壓模是一種高解像率的光掩膜，該掩膜有一個(gè)不透明的凸紋金屬像層支承在玻璃或石英基底上。
全文摘要
一種制作含有凸紋信息軌的光學(xué)可讀介質(zhì)的方法包括下述步驟(a)將一個(gè)干的可光致硬化膜疊壓到一個(gè)尺寸穩(wěn)定的透明基底的表面；(b)在壓力下，將一個(gè)含有相反的信息軌凸紋像的壓紋模加到可光致硬化膜上，在該膜的外露表面上壓出凸紋信息軌；(c)使光輻射穿過透明基底和可光致硬化膜，使該膜硬化，此時(shí)該膜與壓紋膜接觸；(d)將壓紋模與壓紋的光致硬化膜分開；用涂敷反射層的方法使介質(zhì)上已壓紋的膜成為反射層，該反射層或者在壓紋之前涂敷到可光致硬化膜上，或者在壓紋之后涂敷到已光致硬化膜上。
文檔編號B29L9/00GK1050105SQ9010701
公開日1991年3月20日 申請日期1990年6月30日 優(yōu)先權(quán)日1989年6月30日
發(fā)明者斯蒂芬·A·扎戈?duì)? 費(fèi)利克斯·P·施瓦茨曼 申請人:杜邦德納莫工業(yè)企業(yè)公司