DE2443077B2

DE2443077B2 - Verfahren zum herstellen einer nachbildungsmatrize sowie die matrize selbst

Info

Publication number: DE2443077B2
Application number: DE19742443077
Authority: DE
Inventors: Manfred Encino Calif. Jarsen (V.StA.)
Original assignee: MCA Discovision Inc
Current assignee: Discovision Associates
Priority date: 1973-10-01
Filing date: 1974-09-09
Publication date: 1977-01-20
Also published as: FR2246896B1; US4141731A; JPS6114578B2; FR2406234A1; JPS5062402A; JPS5494005A; JPS5494006A; NL165316C; CA1039999A; DE2443077A1; FR2406235B1; FR2246896A1; JPS5428081B2; FR2406234B1; NL7411705A; FR2406233B1; GB1489774A; GB1489777A; FR2406233A1; NL165316B

Description

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40 Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer Matrize, bei welchem zunächst eine Information in einem Muster mit transparenten und opaken Zonen auf einer transparenten Platte ausgebildet und hierauf eine lichtempfindliche Schicht durch die transparenten Zonen des Musters mit einer chemisch aktiven Strahlung belichtet wird, das lichtempfindliche Material derart entwickelt wird, daß es in einem Muster entsprechend dem Muster der transparenten und opaken Zonen auf der Platte entfernt wird, so daß eine dreidimensionale Matrize aus einem im wesentlichen zweidimensionalen Muster an transparenten und opaken Zonen entsteht sowie auf eine mit einem solchen Verfahren hergestellte Nachbiidungsmatrize.

Ein solches Verfahren ist durch DT-OS 1911497 bekanntgeworden. Das dort gezeigte Verfahren ist für die Herstellung einer vorsensibilisierten lithographischen Platte beschrieben, wo die Probleme bezüglich Genauigkeit der Platte wesentlich geringer als bei der Herstellung von Nachbildungsmatrizen für optisch abzutastende Informationsträger sind.

Seit Jahren werden Anstrengungen unternommen, um eine billige zur Massenproduktion sich eignende Scheibe oder Platte zu schaffen, die die Video-Information enthält und die mit einem preisgünstigen Heimwiedergabegerät vermittels eines konventionellen Fernsehers abgespielt werden kann. Frühere Versuche auf dem in Rede stehenden Gebiet beliefen sich im allgemeinen auf die Verwendung von Video-Bandgeräten verschiedener Ausführung als auch auf fotografische Techniken. Ebenfalls wurde schon eine Aufzeichnungstechnik unter Verwendung von thermoplastischem Kunststoff sowie die Oberflächenveränderung eines dünnen Metallfilms in Erwägung gezogen.

Bei einem bekannten Verfahren und einer Vorrichtung zum Herstellen einer Video-Plattenmatrize wird ein Hochenergielaser in Verbindung mit einer Glasplatte benützt, die mit einem dünnen Film aus einem Material mit relativ niedrigem Schmelzpunkt, wie beispielsweise Wismut, beschichtet ist So zeigt die DT-OS 15 74 687 einen Aufzeichnungsträger zur Aufzeichnung von Informationen mittels eines Laserstrahles durch Verdampfen einer Wismutschicht an den von dem Laserstrahl getroffenen Stellen. Die Intensität des Laserstrahles wird auf die Video-Information abgestimmt, so daß der Laserstrahl bei Auftreffen auf die Oberfläche des Wismut-Films infolge seiner relativ großen Intensität eine ausreichende Energie besitzt, um den Wismut-Film aufzuschmelzen. Die wesentliche physikalische Eigenschaft eines Materials mit niedrigem Schmelzpunkt, wie Wismut, liegt darin, daß die Oberflächenspannung des geschmolzenen Materials dieses unmittelbar zu kleinen submikroskopischen Körnern zusammenballen läßt, so daß eine Zone verbleibt, die im wesentlichen frei von der opaken Metailbeschichtung ist. Die die Video-Information darstellenden »Löcher« liegen in der Größenordnung von 1 μ.

Die auf diese Weise hergestellte Grundmatrize kann noch nicht ohne weiteres unter Verwendung bekannter Verfahren und Techniken dazu eingesetzt werden, um

einige Hunderttausend Nachbildungen schnell und mit niedrigen Kosten zu fertigen. Es erscheint daher wünschenswert, daß Aufzeichnungs-Mutterstück dergestalt zu modifizieren, daß sich die Nachbildung in einfacher Weise durchführen läßt.

Bekannt ist schon, »Masken« mit einem bestimmten Muster zu erzeugen, die wiederum in Verbindung mit Fotoätzungstechniken verwendet werden können, um eine Vielzahl von Duplikatflächen zu schaffen, die jeweils ein ähnliches bestimmtes Muster auf ihrer Oberfläche aufweisen. Eine solche Maske könnte beispielsweise dazu eingesetzt werden, um selektiv die Scheiben oder Platten mit einer sehr dünnen Metalloberflächenbeschichtung der Wirkung eines Laserstrahles auszusetzen, so daß eine Vielzahl von Platten mit einem ähnlichen Lochmuster auf ihrer Oberfläche erzeugt werden könnte.

Des weiteren könnte man ein fotografierendes Verfahren unter Verwendung einer Muttermaske vorsehen, so daß mittels chemischer Ätztechniken eine mit dem Muster versehene Platte geschaffen wird.

Derartige Techniken lassen sich jedoch nicht unmittelbar mit den Anforderungen an gegenwärtig in Entwicklung befindlichen Video-Plattensystemen vereinbaren, da zur Schaffung der Duplikate oder Nachbildungen zu hohe Kosten und ein zu großer Zeitbedarf erforderlich ist Da die Abmessungen des Musters sich sehr nahe der Wellenlänge der sichtbaren Strahlung annähern, würde eine normale Hochgeschwindigkeits-Dupliziertechnik auf Basis der Fotografie in nicht vertretbarer Weise durch Berechnungseffekte beeinträchtigt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Nachbildungsmatrize für optisch abzutastende Informationsträger, insbesondere Videoplatten, auf einfache und während des Aufbringens der Information ständig überwachbare Weise herzustellen. Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zum Herstellen einer Nachbildungsmatrize für optisch abzutastende Informationsträger zunächst eine unmittelbare Aufzeichnung der Information in einer ersten Schicht auf der Oberfläche der transparenten Platte in Form einer einer Vielzahl von transparenten und opaken, über die Oberfläche der Platte verteilten Zonen zur Herstellung einer Mutterplatte erfolgt, und daß dann das lichtempfindliche Material in einer zweiten gleichmäßigen Schicht gewünschter Dicke auf der mit der ersten Schicht bedeckten Oberfläche der transparenten Platte derart aufgebracht wird, daß sowohl die opaken als auch die transparenten Zonen überdeckt werden, worauf das lichtempfindliche Material belichtet und entwickelt ■wird.

Eine mit einem solchen Verfahren hergestellte Nachbildungsniatrize ist erfindungsgemäß ein Glassubstrat raid tine Vielzahl von Höckern, welche auf einer Oberfläche des Glasss angeordnet sind und eine Höhe haben, die wenigstens gleich oder mehr als ein Viertel der Wellenlänge λ der für die Wiedergabe der zu fertigenden Nacfebadungsplatte verwendeten Strahlung ist, wobei die Hocker in einem bestimmten, die Videctsfcnnation darstellenden Master angeordnet Glassubstrats bedeckt und Offnungen aufweist, welche in einem bestimmten Muster ausgebildet sind und die zu reproduzierende Videoinformation darstellen, und eine relativ dicke Schicht aus lichtempfindlichem Material, die auf der Oberfläche des Glassubstrats angeordnet ist und den dünnen Film aus dem opaken Material als auch die öffnungen ausfüllend überdeckt, wobei das lichtempfindliche Material normalerweise am opaken Material und an denjenigen Oberflächenbereichen des Glassubstrates anhaftet, die im Bereich der öffnungen liegen.

Zweckmäßige Ausbildungsformen bzw. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Es wird also eine Glasmutterplatte, die mit einem sehr dünnen Film aus opakem Material von einer Dicke von etwa 200 bis 400 A versehen ist, mit einer dünnen, etwa 1 μ starken Schicht aus einem lichtempfindlichen Material spinnbeschichtet, wobei hierzu konventionelle Techniken eingesetzt werden können. Die Scheibe besteht aus einem Glas, das vor der Beschichtung geläppt und poliert wurde. Die ursprünglich auf die Scheibe oder Platte abgelagerte Beschichtung zur Herstellung des Muttermodells weist nur eine solche Dicke auf, daß eine gleichförmige Schicht frei von Durchgangslöchern entsteht, die gegenüber Licht angemessen opak ist

Die lichtempfindliche Deckmasse wird dann vermittels der aufgezeichneten Information durch langsames Drehen der Plattenrückseite von einem radial beweglichen angemessen gebündelten ultravioletten Strahl belichtet Mittels eines eine spiralförmige Belichtung erzeugenden Programms erfolgt die Belichtung gleichmäßig über die gesamte Platte mit einer solchen Intensität, daß das fotoempfindliche Material beeinflußt wird.

Die opake Beschichtung wirkt wie eine »Maske« oder ein Negativ, so daß das Licht zur Belichtung der lichtempfindlichen Masse nur auf die Zonen trifft, in denen die metallische Beschichtung zur Bildung der Löcher geschmolzen wurde. Somit befindet sich belichtetes, lichtempfindliches Material nur in den Bereichen der Löcher, während die verbleibende nicht belichtete lichtempfindliche Masse in bekannter Weise durch Lösungsmittel einfach weggewaschen werden kann.

Je nach letztlicher Anwendung der Matrize kann die verbleibende metallische Beschichtung von der Glasplatte durch ein Ätzmittel das die lichtempfindliche Masse nicht beeinflußt, entfernt werden. Nach dem Ätzvorgang ist somit ein Lochmuster, das in dem opaken Metallfilm, entsprechend der Dicke dieses Filmes, eine Tiefe von etwa 400 A hatte, nunmehr komplementär in Form von »Höckers« aus belichtetem lichtempfindlichen Material reproduziert, wobei jeder Hocker eine Höhe von etwa ! μ hat Die Höhe wird durch die Dicke des Firns aus dem lichtempfedlichen Material bestimmt.

Soll die Nachbildung unter Verwendung einer

Eine «ds Zwischenstufe hergestellte Nachbildungsinatnze ist ernnaungsgeiuau geKennzeicnnet aurcn ein Giassubstrat mit einer im wesentlichen flachen Oberfläche and bestimmter Transparenz, estern dünnen Film auf opakem Material, welches die Oberflache des lesen werden, so wird die Dicke des fotoempfindlichen Materials und die sich daraus ergebende Höhe des Höckers durch die gewünschte Differenz in der Höhe — normalerweise ein ungerades Vielfaches eines Vierteis der Wellenlänge λ der bei der Wiedergabe verwendeten BeleucbtangsstrahliiBg — zwischen einer relativ hohes und einer relativ niedrigen Oberilächeszone bestimmt, die dem Loch- and Nichtäochmnster entspricht IHe

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lichtempfindliche Schicht kann sehr genau auf die Dicke innerhalb eines Viertels einer Lichtwellenlänge für irgendeine bestimmte zweckmäßige Frequenz zugemessen werden.

Die Erfindung läßt sich zur Herstellung von s Nachbildungen unter Verwendung unterschiedlicher Nachbildungstechniken einsetzen, wobei die einzelnen Techniken für unterschiedliche Wiedergabesysteme zweckdienlich sind.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung no wird nachfolgend unter Hinweis auf weitere mit ihr erzielten Vorteile anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine geschnittene Seitenansicht einer Mutterplatte mit einer darauf aufgezeichneten Information,

Fig.2 eine geschnittene Seitenansicht der Mutterplatte nach F i g. 1 nach Hinzufügung einer Beschichtung aus lichtempfindlichem Material.

Fig.3 eine geschnittene Seitenansicht der Mutterplatte nach Entfernung der nicht belichteten Zonen des ίο lichtempfindlichen Materials,

Fig.4 eine geschnittene Seitenansicht der Mutterplatte nach Entfernung des Metallfilms und

F i g. 5 eine perspektivische Schemaansicht einer Vorrichtung zum Belichten des lichtempfindlichen Materials.

In F i g. 1 ist im Schnittbild ein Teil einer Mutterplatte 10 gezeigt, auf der die Information aufgezeichnet wurde. Die erfindungsgemäße Platte 10 besteht aus einem Glassubstrat 12, dessen obere Oberfläche geläppt und poliert wurde und auf die ein dünner Film 14 aus einem Material mit niedrigem Schmelzpunkt, wie beispielsweise metallischem Wismut aufgegeben ist. Es versteht sich, daß das Glassubstrat 12 so gewählt wird, daß es für nahezu ultraviolette Strahlung transparent ist, wobei sich konventionelles Flachglas als zufriedenstellend erwiesen hat.

Während des Aufzeichungsprozesses schmilzt ein Hochenergie-Laserstrahl, der auf einen Punkt von 1 μ Durchmeser fokussiert wurde, das Wismutmetall in einem bestimmten Muster. Die Oberflächenspannung bringt das geschmolzene Metall zur Zusammenballung, so daß sich kleine, faktisch unsichtbare Kügelchen bilden und eine freie Zone oder ein Loch 16 mit etwa einem Durchmesser von 1 μ auf der Glasoberfläche verbleibt.

Die Information wird somit in Form einer Reihe von »Löchern« 16 in dem metallischen Film 14 aufgezeichnet, wobei die Löcher in einer im wesentlichen kreisförmigen Spur angeordnet sind. Vorzugsweise sind die Spuren Spiralen mit einem Abstand von 2 μ zwischen den Mittelpunkten benachbarter Spuren. Normalerweise wird der opake Film 14 aus dem Material mit niedrigem Schmelzpunkt in einer Dicke von etwa 400 Ä aafgegebea Der Film 14 braucht nur dick genug zu rein, damit seine opake Eigenschaft gewährleistet ist und keine DnrchschlagsteHen vorliegen.

In Fig.2 ist die Mutterplatte 10 nach Fig. 1 gleichförmig mit einer lichtempfindlichen Verbindung oder Schicht 18 beschichtet worden, die zur Schaffung einer gleichförmigen Dicke von etwa 1 μ »aufgesponnen« wird. Die Dicke der fichtempfindlichen Schicht 18 äst durch viele Parameter bestimmt Die für die dreidimensionale Matrize gewünschte »Tiefe«, die sich nach Abschluß des Verfahrens ergibt, ist nur ein solcher Faktor oder Parameter.

Andere Faktoren and der Durchmesser der einzelnen Löcher 16, die Intensität des Belichtungsstrahls und die ohne Beeinträchtigung des Auflösungsvermögens mögliche Eindringtiefe des Strahls. Da grundsätzlich ein fotografisches Verfahren eingesetzt wird, könnte, eine zu große Dicke der lichtempfindlichen Schicht 18 aufgrund von Brechungs- und Dispersionseffekten im Material einer Belichtung entgegenstehen oder das Auflösungsvermögen des Musters beeinträchtigen.

Eine typische verwendbare lichtempfindliche Verbindung wird unter dem Handelsnamen CMR 5000 von der Dynachem Corporation vertrieben. Dieses Erzeugnis wird gewöhnlich zur Herstellung von Mikroschaltungen verwendet. Das ausgewählte lichtempfindliche Material spricht auf nahezu ultraviolettes Licht an und härtet nach Belichtung aus. Dieses Material wird deshalb gewählt, da es Arbeiten im Labor mit sichtbarem Licht erlaubt. Dabei können gelbe Warnlampen eine ausreichende Beleuchtung schaffen, ohne daß hierdurch das lichtempfindliche Material vorzeitig belichtet wird. Die unbelichteten Bereiche des besagten Materials sind in einem passenden Stoff löslich. Die handelsüblich verfügbare Verbindung muß vor einem zufriedenstellenden Einsatz modifiziert werden.

Gemäß F i g. 2 bedeckt die gleichmäßige lichtempfindliche Schicht 18 den metallischen Film 14 bis zu einer Tiefe von 1 μ. Der metallische Film 14 wirkt wie ein Fotonegativ oder eine Maske für die nachfolgende Belichtung der lichtempfindlichen Schicht 18, wobei es sich hierbei im wesentlichen um einen »Kontakt«- Druckprozeß handelt. Da die "lichtempfindliche Schicht 18 und der metallische Film 14 in enger Berührung miteinander stehen, ist ein Verlust an Auflösungsvermögen infolge optischer Effekte auf einem Minimum gehalten.

Die Platte mit der darauf befindlichen lichtempfindlichen Schicht erweist sich gegenüber Umgebungseinflüssen als empfindlich, so daß eine längere Berührungsnahme mit der Umgebung die Qualität des erhaltenen Musters beeinträchtigt. Daher wird die lichtempfindliche Schicht während des Belichtungsvorganges in einem Vakuum von etwa V₂ mm Hg gehalten. Als Alternative hierzu könnte man auch die lichtempfindliche Schicht einer inerten Atmosphäre aussetzen oder zum Ausschluß von Luft mit einer Schutzschicht bedecken, falls Vakuum oder die inerte Atmosphäre nicht zweckdienlich erscheinen.

Die Belichtung des lichtempfindlichen Materials erfolgt mittels der in F i g. 5 gezeigten Vorrichtung. Auf einem Fahrschlitten 42, der sich in Radialrichtutig bewegen läßt ist eine, gebündeltes, ultraviolettes Licht aussendende Lichtquelle 40 angeordnet Die Mutterplatte 10 wird langsam gedreht und die Lichtquelle 40 so längs der Platte bewegt daß über deren gesamte Oberfläche eine im wesentlichen gleichförmige Belichtung erfolgt. Dabei wird die Belichtung der Metterplatte 10 von deren Rückseite aus vorgenommen, so daß da Film 14 wie eine Maske wirken kann.

In den Löchern 16 im Film 14 erfolgt die Belichtung der fotoleitenden Schicht 18 und damit der Aushärtung Nach Abschluß des Belichtungsprozesses ist da? Lochmuster im Farn 14 in der lichtempfindlichen Schiefe 18 in Form eines Musters aus relativ harten Zoner aufgezeichnet

Die lichtempfindliche Schicht 18 wird danach durd Auswaschen der Mutterplatte 10 mit einem organische! Lösungsmittel wie beispielsweise Xylol, »entwickelt« Weitere nicht durch den Hersteller des Material angegebene Behandlungen müssen dann vorgenommea

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werden. Das Lösungsmittel löst das nicht belichtete Material auf und wäscht es weg, so daß ein Muster von »Höckern« 20 gemäß F i g. 3 verbleibt. Diese Höcker 20 aus belichtetem und ausgehärtetem Material entsprechen in dreidimensionaler Form dem Lochmuster, das ursprünglich in dem Film 14 auf der Mutterplatte 10 vorlag.

Vorzugsweise haben die Höcker 20 eine Höhe von etwa 1 μ und sollten ideal eine konische Form aufweisen. In der Praxis jedoch bedingt der Entwicklungsprozeß ein Abrunden der Zonen aus entwickeltem Material, so daß eine mehr oder weniger abgerundete konische Gestalt vorliegt. Da das Muster letztlich durch Reflexion des Lichtes von der Oberfläche abgelesen wird, schaffen Höckerformen mit relativ geringer Reflexionseigenschaft oder guter Streuung des direkten Lichts einen besseren Kontrast zur reflektierenden flachen Fläche zwischen benachbarten Höckern. Je nach Intensität der Belichtungsstrahlung, der Dicke der lichtempfindlichen Schicht 18 und der Art des verwendeten Entwicklerfluids kann die Form der Höcker 20 innerhalb enger Grenzen zur Verbesserung des Kontrasts zwischen einem Höcker 20 und der flachen Oberfläche verändert werden, wenn zur Wiedergabe ein Reflexionssystem verwendet wird.

Die entwickelte Platte wird dann einer Wärme- oder Backbehandlung unterworfen, um das entwickelte Material auszutrocknen und zu stabilisieren Vom Hersteller wird grundsätzlich die Zeit und Temperatur für eine derartige Behandlung angegeben. Vorzugsweise wird die Platte 20 Minuten bei 149°C gebacken. Soll die Platte jedoch für ein Gießverfahren anstelle des Druck- oder Prägeverfahrens verwendet werden, so wird die Backzeit auf 30 Minuten verlängert. Die geschaffene Platte kann als Matrize aus lichtempfindlichem Material angesehen werden und ist in Fig.4 gezeigt. Sie besteht aus einem Glassubstrat 12 und einer Vielzahl von Höckern 20 aus ausgehärtetem lichtempfindlichen Material, wobei die Höcker in einem Muster angeordnet sind, das der Information entspricht, die ursprünglich in der Metallbeschichtung auf der Mutterplatte 10 vorlag.

Die erhaltene Matrize gemäß F i g. 4 stellt dann den Ausgangspunkt für unterschiedliche Nachbildungsverfahren dar, die verschiedene Nachbildungsplatien mit im wesentlichen den gleichen optischen Eigenschaften erzeugen. Beim Preß- oder Prägeprozeß wird die Matrize aus lichtempfindlichem Material zunächst dazu verwendet um nacheinander »ein Muttermodell«, ein »Untermusterstück« und ein »Untermuttermodell« zu erzeugen, von dem eine Vielzahl von Preßmatrizen hergestellt werden kann.

Wird das Musterstück für ein derartiges Preßverfahren eingesetzt so wird der verbleibende Fifan 14 unter Verwendung einer mehr oder weniger bekannten Ätzlösung, wie beispielsweise einer wäßrigen Lösung von Schwefelsäure und Wasserstoffperoxid (H₂SO₄/ H2O2) aafgelösi oder geätzt

Die einzelnen Preßmatrizen werden danach an eine passende Presse angeordnet, so daß sich Nachbildungen in ähnlicher Weise herstellen lassea wie bei der Produktion von Schallplatten. Die VTdeo-Plattennachbildungen werden aus Scheiben aas thermoplastischem Kunststoff, wie beispielsweise Vinyl und nicht ans einem »Kuchen« gefertigt Die Vinylplatte wird erwärmt and drnckgeprägt, so daß entweder ein Höckermuster oder ein komplementäres »Hohl«-Muster entsprechend der Preßmatrize der Platte aufgezwungen wird. PBr die

Wiedergabe der Information ist es von untergeotiij Bedeutung, ob die Nachbildung mit Höcker«!?! Hohlstellen versehen ist. &%,

Ein alternatives Nachbildungsverfahren katii^ »Gieß«-Prozeß angesehen werden. Bei diesem VJ^:Ei ren wird nach dem Backen die Metallschicht^«« entfernt. In einer weiteren Reihe von Verfahfenssfii| wird die Matrize aus lichtempfindlichem Mäteritf einem Trennmittel beschichtet und danach mit% Silicongummiverbindung bis zu einer Tiefe Von 25JS 381 μ bedeckt. Im Anschluß an das WärmeaüSh£fl bildet der ausgehärtete Silicongummi eine FÖfftMe ^{Slch von der} lichtempfindlichen Matrize abnehmen läßt Wird die lichtempfindliche Matrize sorgfältig gehandhabt, so kann dieses Verfahren zum Herstellen einer J-orm so lange wiederholt werden, wie die Matrize intakt bleibt. Die Form wird in Verbindung mit einem Polymer und einem Mylar Polyesterfilmsubstrat zur Hertigung von Nachbildungen eingesetzt. Das Polymer wird in der Silicongummiform nach. Aufgabe auf das Polyesterfilmsubstrat ausgehärtet Die Polymerschicht kann von 3 μ bis zu 25 μ Dicke reiche* wobei dies von dem verwendeten Substrat abhängt. Die erhaltene Nachbildungspiatte besteht aus einem Polyestersubstrat mit einer Dicke von 102 bis 762 μ und weist eine dünne Schicht aus ausgehärtetem Polymer auf. die das Höckermuster der lichtempfindlichen Matrize zeigt.

Falls die lichtempfindliche Matrize durch den Formherstellungsprozeß beschädigt wird, kann die Form selbst zur Herstellung von einer oder mehreren ^matrizen verwendet werden, indem man eine Acryipiatte gießt, von der wiederum andere Silicongumrn.tormen gefertigt werden können. Somit ist eine J3 vieizahl von »Subformen« zum Gießen von Nachbildungen verfügbar, wobei die Anzahl an erzeugbaren türmen. Submatrizen und Subformen nur durch das rhT uu- ^Auflosungsvermögen beschränkt ist welches sich bei jedem Reproduktionsschritt einstellt. wl^Wu ^{SOmit ein} Verfahren und ein Erzeugnis Descnneben. das einen ersten notwendigen Schritt zur dar« π !^{rS iung von} nachgebildeten Videoplatten darstellt die sich für Wiedergabeanlagen eignen und ein Videoprogramm unter Verwendung eines konventio- ^ernsehempfängers schaffen. Das Verfahren das Vorsehen einer Schicht zus lichtempfindli-

_m„H ük .^ai^{enal nahe der} Metallschicht die durch die modellbildende Behandlung des Hochenergielasers einprägend behandelt wurde. Das lichtempfindliche

hlnuT ^^{rd dann durch die} Watte belichtet und das Dencntete Muster entwickelt und gehärtet

vJhTk ^eiT^endung ^für das Preßverfahren wird das verbleibende Material entfernt and ehre Reihe v«a Plat ,erungs- und Abscheidungssörfen werde» etag* setzt um μ«Jenander die verschiedenen VorsafeMiedie zu den »Preßmatrizen«

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lichtempfindlichen Materials könnte jedoch nicht gewährleistet sein und die durch den Prozeß erhaltenen Nachbildungen könnten keine glatte, gleichförmig reflektierende Oberfläche in den entweder den Höckern oder Löchern benachbarten Zonen zeigen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche: 24

1. Verfahren zum Herstellen einer Matrize, bei welchem zunächst eine Information in einem Muster mit transparenten und opaken Zonen auf einer transparenten Platte ausgebildet und hierauf ein« lichtempfindliche Schicht durch die transparenten Zonen des Musters mit einer chemisch aktiven Strahlung belichtet wird, das lichtempfindliche Material derart entwickelt wird, daß es in einem Muster entsprechend dem Muster der transparenten und opaken Zonen auf der Platte entfernt wird, so daß eine dreidimensionale Matrize aus einem im wesentlichen zweidimensional Muster an transparenten und opaken Zonen entsteht, dadurch gekennzeichnet, daß zum Herstellen einer Nachbildungsmatrize für optisch abzutastende Informationsträger zunächst eine unmittelbare Aufzeichnung der Information in einer ersten Schicht auf der Oberfläche der transparenten Platte in Form einer Vielzahl von transparenten und opaken, über die Oberfläche der Platte verteilten Zonen zur Herstellung einer Mutterplatte erfolgt, und daß dann das lichtempfindliche Material in einer zweiten gleichmäßigen Schicht gewünschter Dicke auf der mit der ersten Schicht bedeckten Oberfläche der transparenten Platte derart aufgebracht wird, daß sowohl die opaken als auch die transparenten Zonen überdeckt werden, worauf das lichtempfindliche Material belichtet und entwickelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein bei Belichtung mit der aktiven Strahlung aushärtendes lichtempfindliches Material verwendet wird, und daß während der Entwicklung das unbelichtete lichtempfindliche, die opaken Zonen bedeckende Material entfernt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Belichtung unter Anordnung der lichtempfindlichen Schicht im Vakuum durchgeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtempfindliche Schicht während des Belichtens gegenübei Luftzutritt geschützt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Belichten die Schritte Beaufschlagen der Platte mit einem ultravioletten Lichtstrahl, Drehen der Platte und Durchführen einer translatorischen Bewegung in Radialrichtung zwischen der Platte und dem ultravioletten Lichtstrahl umfaßt, so daß über die gesamte Platte ein gleichförmiges Belichtungsmuster bestimmter Intensität aufgebracht wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutterplatte mit einer Vielzahl von spiralförmig auf einem Glassubstrat in einer opaken, metallischen, dünr.en Filmschicht angeordneten transparenten Zonen ausgebildet wird, wobei jede transparente Zone in Radialrichtung eine bestimmte Breite hat, und daß die lichtempfindliche zweite Schicht mit der gleichen Dicke wie die bestimmte Breite aufgebracht wird und das Entwickeln zu Höckern mit annähernd der gleichen Breite und Dicke führt, wobei die Höcker jede transparente Zone der Mutterplatte bedecken.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutterplatte mit einer Vielzahl von etwa 1 μ breiten transparenten, längs eines im

077 wesentlichen kreisförmigen Weges angeordneten Zonen hergestellt wird, daß die lichtempfindliche Schicht mit einer Dicke von etwa 1 μ aufgebracht wird, und daß das Entwickeln zu etwa 1 μ hohen, jede transparente Zone der Mutterplatte bedeckenden Höckern führt

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutterplatte mit einer Vielzahl von längs eines spiralförmigen Weges in einer opaken, metallischen, dünnen Filmschicht auf einem Glassubstrat angeordneten, transparenten Zonen ausgebildet wird, wobei jede transparente Zone eine Breite von etwa 1 μ in Radialrichtung hat, und daß die lichtempfindliche Schicht mit einer Dicke aufgebracht wird, welche etwa einem ungeraden Vielfachen eines Viertels der Wellenlänge λ der für die Wiedergabe verwendeten Strahlung entspricht und das Entwickeln zu etwa π · λ/4 hohen Höckern führt, welche jede transparente Zone der Mutterplatte überdecken, wobei weine ungerade ganze Zahl ist

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutterplatte mit einer Vielzahl von etwa 1 μ breiten, transparenten, längs eines im wesentlichen kreisförmigen Weges angeordneten Zonen ausgebildet wird, daß eine lichtempfindliche Schicht in einer Dicke aufgebracht wird, die etwa gleich einem ungeraden Vielfachen einem Viertel der Wellenlänge λ der für die Wiedergabe verwendeten Strahlung entspricht, und daß das Entwickeln zu etwa η ■ λ/4 hohen Höckern führt, welche jede transparente Zone der Mutterplatte überdecken, wobei π eine ungerade ganze Zahl ist.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur Bearbeitung eines Substrats bestimmter Transparenz zum Aufzeichnen einer Videoinformation und Herstellung einer entsprechenden Nachbildungsmatrize, dadurch gekennzeichnet, daß eine Oberfläche des Substrats mit einem dünnen Film aus opakem Material beschichtet wird, Bereiche des Materials in einem bestimmten Muster von öffnungen entsprechend der aufgezeichneten Videoinformation entfernt werden, das lichtempfindliche Material in Form einer flachen Schicht bestimmter Dicke auf der einen Oberfläche des Substrats aufgebracht wird, und das lichtempfindliche Material durch das transparente Substrat und durch das Öffnungsmuster mit der chemisch aktiven Strahlung belichtet und entwickelt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Entwicklung das unbelichtete lichtempfindliche, die opaken Oberflächenzonen des Substrates bedeckende Material entfernt wird und Hocker aus belichtetem, die öffnungen im dünnen Film aus opakem Material bedeckenden lichtempfindlichen Material verbleiben.

12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtempfindliche Material in einer Dicke aufgebracht wird, die wesentlich größer als die Dicke des dünnen Films ist, wobei das Entwickeln eine relativ dicke Information zurückläßt, die in Form von Höckern aus lichtempfindlichem Material auf der Oberfläche des Substrates ausgebildet ist.

13. Nachbildungsmatrize für ein Videoplattennachbildungssystem, die mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12 hergestellt ist, gekennzeichnet durch ein Glassubstrat (12) und eine

Vielzahl von Höckern (20), welche auf einer Qberfllche des Glassubstrats (20) angeordnet sind nnd eine Höhe haben, die wenigstens gleich oder mehr als ein Viertel der Wellenlänge A der für die Wiedergabe der zu fertigenden Nachbildungsplatte verwendeten Strahlung ist, wobei die Hacker (20) in einem bestimmten, die Videoinformation darstellenden Muster angeordnet sind.

14. Nachbildungsmatrize nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet daß die Höcker (20) etwa A/4 hoch sind.

15. Nffchbildungsmatrize nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Hocker (20) etwa 1 μ hoch sind.

16. Nachbildungsmatrize nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet daß das bestimmte Muster aus der Vielzahl von Höckern (20) eine Spirale ist

17. Nachbildungsmatrize nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Höcker (20) eine Höhe haben, die etwa gleich einem ungeraden Vielfachen eines Viertels der Wellenlänge A der für die Wiedergabe verwendeten Strahlung ist

18. Nachbildungsmatrize nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet daß die Hocker (20) aus belichtetem, entwickeltem, lichtempfindlichem Material gebildet sind.

19. Nachbildungsmatrize nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet daß diejenigen Oberflächenbereiche des Glassubstrats (12), die frei von Höckern (20) sind, mit einem dünnen Film (H4) aus einem Material mit niedrigem Schmelzpunkt bedeckt sind, wobei der dünne Film (14) eine Dicke hat die weniger als ein Viertel der Höhe der Hocker (20) ist.

20. Nachbildungsmatrize nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet daß der dünne Film (14) aus einem Metall mit niedrigem Schmelzpunkt gebildet ist.

21. Nachbildungsmatrize für ein Videoplattennachbildungssystem, die in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12 als Zwischenstufe hergestellt ist gekennzeichnet durch ein Glassubstrat (12) mit einer im wesentlichen flachen Oberfläche und bestimmter Transparenz, einem dünnen Film (14) aus opakem Material, welches die Oberfläche des Glassubstrats bedeckt und öffnungen aufweist, welche in einem bestimmten Muster ausgebildet shd und die zu reproduzierende Videoinformation darstellen, und eine relativ dicke Schicht (18) aus lichtempfindlichem Material, die auf der Oberfläche des Glassubstrats (12) angeordnet ist und den dünnen Film (14) aus dem opakem Material als auch die öffnungen ausfüllend überdeckt, wobei das lichtempfindliche Material normalerweise am opaken Material und an denjenigen Oberflächenbereichen des Glassubstrats (12), anhaftet, die im Bereich der öffnungen liegen.

22. Nachbildungsmatrize nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet daß die relativ dicke Schicht (18) aus lichtempfindlichem Material aus die öffnungen überdeckenden, fotobelichteten Bereichen und aus das opake Material überdeckenden, nicht fotobelichteten Bereichen besteht.

23. Nachbildungsmatrize nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der dünne Film (14) aus opakem Material aus einem Metall mit niedrigem Schmelzpunkt gebildet ist.

24. Nachbildungsmatrize nach Anspruch 21,

dadurch gekennzeichnet daß die relativ dicke Schicht (18) aus lichtempfindlichen! Material wenigstens doppelt so dicke wie der dünne Film(14) ist