DE2603888C3 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer Nachbildungsmatrize, die zur Herstellung von plattenförmigen Informationsträgern durch Pressen weiten/erwendet wird, bei welchem eine Platte auf einer Seite elektrisch leitend gemaciit wird, die elektrisch leitende Schicht galvanisch mit Metall überzogen wird und der Metallüberzug zur Weiterverarbeitung von der Platte getrennt wird sowie auf eine Matrize zum Bilden νοκ Videoplattenreproduktionen.

Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise durch die DE-OS 22 37 331 bekanntgeworden. Dort ist ein Verfahren zum Herstellen einer Nachbildungsmatrize beschrieben, welches ausgeht von einer Platte hoher Oberflächengüte ohne jegliche Information auf dieser Oberfläche. Die glatte Oberfläche wird elektrisch leitend gemacht Die elektrisch leitende Schicht wird dann galvanisch überzogen, der Galvano von der Platte getrennt und die elektrisch leitende Schicht mit einer Lackschicht vensehen. In diese Lackschicht wird erst die Information eingeschnitten. Ein alternativ angegebenes Verfahren geht: ebenfalls von einer glatten Platte hoher Oberflächengüte aus und kommt mit etwa anderen Schritten zu einer Platte mit einem galvanischen Substrat und aufgebrachter Lackschicht in welche wiederum dann, erst die Information eingeschnitten wird In beiden Fällen wird also immer zunächst eine glatte Platte hergestellt, ausgehend von einem vollständig homogenen, glatten Substrat auf welche eine homogene, glatte leitende Schicht aufgebracht wird. Das Endprodukt ist eine Platte mit einer glatten Lackoberfläche hoher Qualität, welche geeignet ist tnformationnen aufzunehmen.

Durch die DE-OS 21 14 748 ist es bekanntgeworden. Metall durch Elektroplattierung auf ein Substrat mit einem Magnetisierungsmuster aufzutragen, wobei dieses aufgebrachte Metall in dem gleichen Muster wie dasjenige des Substrats magnetisiert wird. Dieses Verfahren ist ein Vervielfältigungsverfahren, welches mit dem Plattieren einer unregelmäßigen Oberfläche zur Nachbildung der Information enthaltenen Unregelmäßigkeiten der Oberfläche zur Nachbildung der Information enthaltenen Unregelmäßigkeiten der Oberfläche nicht vergleichbar ist.

Über Jahre hinweg wurden beständig Versuche unternommen, eine preisgünstige, in großer Serie

hergestellte Platte zu schaffen^ die Videoinformation enthält, die mit einem preisgünstigen Widergabe-Heimgerät über einen herkömmliche» Fernseher wiedergegeben werden kann. Bei froheren Versuchen zur Bildung von Videoinformatjon wurden im allgemeine Videobandaufzeichnungsgeräte verschiedener Arten und photographische Techniken angewendet Weitere Versuche wurden unternommen, um eine thermoplastische Aufzeichnung bzw. Oberflächenveränderung eines dünnen Metallfilms auszunutzen.

la der DE-OS 2403408 fat ein Verfahren und ein Gerät zur Herstellung einer Videoplattenmatrize beschrieben, bei der ein Hochleistungslaser in Verbindung mit einer Glasscheibe verwendet wurde, die einen dünnen Film aus Material mit niedrigem Schmelzpunkt aufweist, wie beispielsweise darauf aufgebrachtes Wismut Der Laserstrahl wurde mit der Videoinformarion intensitätsmodiüTert und besaß an der Auftreffstelle auf der Wismutfflmoberfläche bei relativ starken Intensitäten genügend Energie, um den Wismutfilm zu schmelzen.

Die bevorzugten physikalischen Eigenschaften des Materials mit niedrigem Schmelzpunkt wie beispielsweise Wismut bestehen darin, daß die Oberflächenspannung des geschmolzenen Materials bewirke, daß dieses sich sofort in kleinen submikroskopischen Klümpchen zusammenballt wodurch ein Bereich zurückbleibt der praktisch frei von dem lichtundurchlässigen Metallüberzug ist Typische Löcher, die Videoinformationen darstellen, liegen in der Größenordnung von 1 Mikron.

Die so hergestellte einzelne Matrize kann nicht selbst mit bekannten Verfahren und Techniken in einfacher Weise, mit hoher Geschwindigkeit und niedrigen Kosten zur Herstellung von Hunderttausenden von Reproduktionen verwendet werden.

Es ist bereits bekannt Masken mit einem vorbestimmten Muster zu erzeugen, die ihrerseits in Verbindung mit Photoätztechniken verwendet werden können, um eine Mehrzahl von Duplikatoberflächen zu erzeugen, von denen jede ein gleiches vorbestimmtes Muster an der Oberfläche aufweist Beispielsweise kann eine solche Maske verwendet werden, um selektiv Platten mit einem sehr dünnen Metalloberflächenüberzug durch einen Laserstrahl zu belichten, und es kann eine Mehrzahl von Platten mit einem ähnlichen Lochmuster in der Oberfläche erzeugt werden. Statt dessen kann ein Photographierverfahren verwendet werden, bei dem eine Matrixmaske verwendet wird, die durch chemische Ätztechniken eine gemusterte Platte ergeben kann.

Derartige Techniken sind nicht direkt für die Anforderungen des Videoplattensystems anwendbar, wie dieses zur Zeit geplant ist und zwar wegen der dadurch entstehenden Kosten und der erforderlichen Zeit zur Erzeugung dar Duplikate bzw. Nachbildungen. Da die Musterabmessungen nahe bei der Wellenlänge der sichtbaren Strahlung liegen, würden normale photographische Hochgeschwindigkeits-Duplikationstechniken stark durch Beugungseffekte beeinträchtigt werden.

Einer der wesentlichen Vorteile der Anwendung einer Videoplatte zur Aufzeichnung und Wiedergabe von audio-visuellem Material mittels eines herkömmlichen Fernsehers im Vergleich zum Magnetband ist die Möglichkeit der schnellen Serienfertigung von Duplikaten. Die relativ einfache Herstellung von Duplikatschallplatten im Vergleich zu Verfahren zur schnellen Herstellung von Tonbändern verdeutlicht, daß Platten mit relativ hohen Geschwindigkeiten in einer großen Anzahl von Pressen geprägt werden können, während für Bandaufnahmen die aufeinanderfolgende Aufzejchmwg der aufgezeichneten Information auf einer Bandlänge erforderlich ist

Folglich sind die zwischen Videoband und Videoplatte zu vergleichenden Kosten diejenigen des Materials selbst die Kosten für die Ausrüstung zur Übertragung

ίο der Information und die für die Informationsübertragung erforderliche Zeit Beim Ton ist bezüglich der Kostenfaktoren die Platte klar im Vorteil» und es wurde festgestellt daß ähnliche Überlegungen gelten, wenn es sich um aufgezeichnete Videoinformation handelt

Bei den bekannten Videoplattensystemen wird eine Originalmatrize durch Anwendung eines Hochleistungslasers und einer flachen Scheibe mit einem dünnen Film aus einem lichtundurchlässigen Material mit geeignetem niedrigen Schmelzpunkt und hoher Oberflächenenergie hergestellt-Die entstehende Matrize weist jedoch Informationen auf, die als lichtdurchlässige Bereiche in einer lichtundurchläSi^en Oberfläche dargestellt sind, wobei die lichtdurchlässigem Bereiche in einem ununterbrochenen, allgemein kreisförmigen Weg, bzw. bei einer bevorzugten Ausführungsform in einer konzentrischen Spirale angeordnet sind.

Da die Dicke der hitzeempfindlichen lichtundurchlässigen Schicht nur wenige Hundert Angstromeinheiten betragen kann, kann die so erzeugte Matrize nicht direkt zum Prägen, Pressen, Spritzgießen oder Abdrukken eines Duplikats bzw. einer Reproduktion einer Aufzeichnung verwendet werden. Es sind Verfahren beschrieben, die zur Herstellung einer im wesentlichen dreidimensionalen Matrize führten, in der die relativ undurchlässigen bzw. hellen Bereiche in Oberflächenunregelmäßigkeiten bzw. Vorsrpünge umgesetzt wurden, die vorzugsweise eine Höhe von 0,7 Mikron aufweisen können. Diese Vorsprünge oder Höcker sind aus Photoabdeckmaterial, das über der Originalmatrizenplatte liegt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer Nachbildungsmatrize von einem Matrizenelement mit entsprechend den Informationen verformter Oberfläche anzugeben, welehe Nachbildungsmatrize zum Prägen, Formen oder Stanzen von Reproduktionsplatten bei relativ niedrigen Kosten in großen Mengen entsprechend einer Serienherstellung verwendet werden kann.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs

so beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst daß die elektrisch leitende Schicht dünn auf eine Information tragende ebene Oberfläche eines dreidimensionalen nicht homogenen Matrizenelements aufgetragen wird, auf dem Videoinformation durch eine Vieteah! von Elementen unterschiedlicher Höhe, bestehend aus diskreten, erhöhten, isolierenden Vorsprüngen, die sich von der ebenen Oberfläche aus erstrecken, oder aus diskreten Vertiefungen in einer Isolierschicht auf der ebenen Oberfläche, dargestellt ist, wobei die Elemente eine Länge, Breite und Höhe in der Größenordnung von einem Mikron aufweisen, daß das Auftragen wenigstens so lange weitergeführt wird, bis die Elemente bedeckt sind, daß das Überziehen mit Metall durch Elektroplattierung auf der dünnen leitenden Schicht erfolgt, bis ein festes, selbsttragendes, negativ erstes Nachbildvings-Mutterelement gebildet ist, daß dieses die Videoinformation tragende Mutterelement von der Oberfläche des Matrizeneiements

getrennt wird, daß die Oberfläche des Mutterelements passiviert wird, daß durch galvarioplastische Bildung von Metall auf der passivicrten Oberfläche des Mutterelements in ausreichender Dicke eine selbsttragende positive Nachbildungs-Untermatrize gebildet wird, und daß die Untermatrize von dem Mutterelement getrennt wird.

Ausgangsmaterial für das erfindungsgemäße Verfahren ist ein Matrizenelement oder eime Substratplatte mit einer Oberfläche hoher Qualität, auf welche ein vofbestimmtes Muster eines Photoresistmaterials entweder in der Form von einzelnen Höckern oder als eine Schicht von Photoresistmaterial mit einem Muster von Löchern oder Vertiefungen aufgebracht ist. Das Ausgangsmaterial ist also wieder gleichmäßig eben noch homogen. Die Ausgangsplatte für das erfindungsgemäße Verfahren enthält Oberflächenverformungen aus der Ebene der Oberfläche heraus und besteht aus Glas und Photoresistmaterial.

Weiterbildungen bzw. zweckmäßige Ausführungstormen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Eine Matrize zur Bildung von Videoplattenreproduktionen durch Pressen und/oder Prägen ist dadurch gekennzeichnet, daß sie galvanoplastisch aus Metallschichten aufgebaut ist und eine ebene Oberfläche aufweist, die ein vorbestimmtes Muster aus Videoinformation darstellenden Vorsprüngen trägt.

Eine Matrize zur Bildung von Videoplattenreproduktionen durch Gießen und/oder Abdruck ist zweckmäßig so aufgebaut, daß sie ein galvanoplastisch aus Metallschichten gebildetes Untermutterelement mit einer ebenen Oberfläche ist. die ein vorbestimmtes Muster von Videoinformation darstellenden Vertiefungen trägt.

Das Photoresistmaterial-Matrizenelcmen! wird in selbsttragende, steife Negativ- und Positiv-Nachbildungen mit hoher Auflösung umgewandelt, die zur Massenherstellung von Reproduktionen geeignet sind, bei der thermoplastische Platten geprägt oder gestanzt werden, und zwar dadurch, daß die Oberfläche der Photoresistmaterial-Matrize leitend gemacht wird, was zweckniäßigerweise durch stromloses Auftragen einer dünnen Silberschicht geschieht, und dann das leitende Matrizenelement als Stanzdorn in einem Galvanopiastikverfahren zur Bildung eines Untermutterelements negative Nachbildung der Matrize mit beträchtlicher Dicke und Stärke verwendet wird.

Eine Mehrzahl von Untermatrizen kann von dem Mutterelement galvanoplastisch gebildet werden und als Preßmatrize oder Prägeelement verwendet werden, oder es können Uniermatrizen nach der Passivierung als Stanzdorne zur Bildung der nächsten Generation von Untermutterelementen verwendet werden, die ihrerseits zur Bildung einer Serie τοπ PreBmatrizen verwendet werden können.

Die Preßmatrize erzeugt Reproduktionen durch Stanzen oder Prägen von thermoplastischem Material wie beispielsweise VinyL Die PreBmatrize und ein Vinylblatt werden in einer Kammer auf Platten getragen. Die Kammer wird unter Unterdruck gesetzt, um Luft zwischen dem Blatt und der Preßmatrize zu entfernen. Das E4att wird auf seine Erweichungstemperatur erhitzt und es wird Druck angewendet um das Master aus Vorsprüngen in die Oberfläche des Blattes einzuprägen. Die Einheit wird abgekühlt und aufgetrennt um eine geprägte Platte zu bilden. Bei einer bevorzngten Ausführungsform wird die geprägte Platte

durch das Plastik hindurch gelesen, so daß die von der positiven Preßmatrize erzeugten Ausnehmungen für die Wiedergabeeinrichtung als Hocker erscheinen. Die Nachbildung bzw. Reproduktion kann dann mit einer reflektierenden Metalischicht versehen werden, beispielsweise durch ein Aufdampfverfahren. Falls erwünscht, kann eine äußere Abnutzungsschicht aus durchscheinendem Plastik auf die reflektierende Schicht aufgebracht werden.

Dieselbe Preßmatrize wird ebenfalls zum Pressen und Spritzgießen von Nachbildungen bzw. Reproduktionen verwendet. Bei diesem Verfahren wird die PreBmatrize bzw. zwei Preßmatrizen, wenn die Nachbildung auf beiden Seiten der Platte erfolgen soll, an einer geeigneten Preßform befestigt, die interne Heiz- und Kühlkanäle aufweist. Bei dem Preßverfahren werden diese Kanäle abwechselnd beheizt und gekühlt durch Anlegen von Dampf bzw. Kühlwasser. Das vorgeheizte und vorerweichte Plastikmaterial, beispielsweise Vinyl, PVC oder dergleichen, wird dann in der Preßform angeordnet, die eine oder zwei Preßmatrizen enthält, und die Form wird von einer hohen Preßkraft beaufschlagt, beispielsweise mittels einer hydraulischen Presse. Die so durch Druck gebildete Videoplatte wird dann durch Zufuhr von Kühlwasser in den Kanälen der Form abgekühlt, λ ährend diese unter Druck steht. Die Presse wird geöffnet, und das fertige Erzeugnis wird entfernt. Das überschüssige Material wird dann von der Videoplatte abgeschnitten.

Beim Spritzguß wird ein ähnliches Verfahren angewendet, außer daß die Kanäle in der Form auf einer konstanten Temperatur gehalten werden, während ein lauwarmes Kühlmedium umläuft, wie beispiesweise Wasser. Nach dem Schließen der Form werden die vorgeschmolzenen plastikähnlichen Vinyl-, Polystyrol-, Acetalharze oder dergleichen in einer Fluidstufe in den Formhohlraum eingespritzt. Das Plastikmaterial erhärtet sofort, und nach einigen Sekunden Aushärtezeit wird die Form geöffnet und die fertige Videoplatte entfernt. Beim Spritzgußverfahren entsteht kein oder ein nur sehr geringer Überschuß, so daß ein Zuschneiden gewöhnlich nicht erforderlich ist

Bei einem anderen Nachbildungsverfahren wird das Matrizenelement an Photoresistmateria! zunächst nachgebildet, indem eine Negativnachbildung der Matrizenoberfläche durch Gießen oder Formen mittels eines ablösbaren Harzes hergestellt wird, der aushärten kann. Die nachgebildete negative Mutterelementoberfläche des so hergestellten Formteils wird dann leitend gemacht und als Stanzdorn in dem galvanoplastischen Verfahren zur Erzeugung einer Untermatrize nach d-r Erfindung verwendet Ein geeignetes Formverfahren ist in der DE-OS 24 43 020 beschrieben.

Bei den erwähnten Videoplattensystemen ermöglicht die Systemart die Verwendung entweder einer dünnen flexiblen Platte oder einer schwereren starren Platte, die beide mit PreBmatrizen hergestellt werden können, die nach dem vorliegenden Verfahren erzeugt werden.

In einem Wiedergabesystem wird eine Auslesetechnik verwendet bei der lichtstreuung und Lichtreflexion ausgenutzt werden, um elektrische Signale mit verschiedener Bedeutung zu erzeugen. In einem solchen System dienen die Hocker oder Ausnehmungen dazu, eine Streuung zu bewirken, statt das licht zu reflektieren, das von der Wiedergabevorrichtung aus zugeführt wird. Die Oberfläche zwischen aneinander angrenzenden Höckern oder Ausnehmungen dient jedoch als ebener Reflektor und reflektiert praktisch das gesamte licht zu

clem optischen Wiedergabesystem.

Bei anderen Ausführungen werden Phasenkontrast-Optikcinrirhtiingen verwendet, wobei dann die reflektierten Ebenen in eniem Abstand '- λ (worin λ die

Wellenlänge der Wiedergabestrahlung und η eine ungerade ganze Zahl ist) voneinander entfernt sein sollen, so daß Licht von den ebenen Oberflächen reflektier! wird, Licht als den Oberflächenunregelmäßigkeiten jedoch eine destruktive Interferenz mit dem m Licht von der ebenen Oberfläche bildet und daher ein iinterscheidungskriiftiges Signal für die Leseoptik liefert.

Allsführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden naher ι ·, beschrieben. In der Zeichnung zeigt

F i g. I eine Perspektivansicht eines Teils eines Matrizenelements zur Nachbildung gemäß der Erfindung,

F i g. 2 eine Querschnittsansicht einer Anordnung zur >o Bildung einer ersten negativen Elastomerabdnick-Nachbildung der Matrize von Fig. 1,

f'ig. 3 eine seitliche Schnittansicht des Elastomerabdrucks.

F i g. 4 eine seitliche Schnittansicht einer Gußnachbil- _>-, dung des Abdrucks von F i g. 3,

F i g. 5 eine seitliche Schnittansicht einer Metallnachbildung der gegossenen Nachbildung von F i g. 4,

Fig. 6 eine Schnittansicht des vollständigen Mutterelements, in

Fig. 7 eine Schnittansicht einer Metallnachbildung-Untermatrize des Mutterelements,

Fig. 8 eine Schnittansicht der getrennten Untermatrize,

F i g. 9 eine Schnittansicht eines Teils eines Preßmate- η rialelements,

Fig. 10 eine schematische Ansicht der Preßvorrichtung, und

Fig. 11 eine Perspektivansicht, die eine fertige Reproduktionsplatte teilweise im Schnitt zeigt. v,<

Es wird zunächst auf F i g. 1 Bezug genommen, die ein nachzubildendes Matrizenelement 10 darstellt. Das Matrizenelement 10 weist eine obere glatte Planoberfläche 12 auf, auf der eine Mehrzahl von abgerundeten Vorsprüngen 14 angeordnet ist, die allgemein in einer konzentrischen Spiralspur 16 angeordnet sind. Die einzelnen Vorsprünge sind zwar in einem allgemein kreisförmigen Muster angeordnet, die Spur 16 ist jedoch diskontinuierlich und enthält einen flachen Oberflächenbereich 18 zwischen angrenzenden Vorsprüngen 14. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung handelt es sich um eine Informationsspur 16, die spiralförmig angeordnet ist, es sind jedoch auch andere Ausführungsformen vorgesehen, bei denen Informationen in (nicht gezeigten) kreisförmigen Spuren angeord- net sind Ferner soll betont werden, daß zwar die in F i g. 1 gezeigte bevorzugte Ausführungsform bei jeder Spur 16 Vorsprünge 14 enthält, daß jedoch leicht statt der Vorsprünge 14 Vertiefungen vorgesehen werden können. Die bei der Nachbildung zur Wiedergabe vorgesehenen Oberflächeneigenschaften solllen eine Strahlung streuen und nicht reflektieren; die Wahl der einen oder anderen Möglichkeit wird hauptsächlich bestimmt durch Überlegungen zur Herstellung der endgültigen Preßmatrize oder Prägeform bzw. der Guß- oder SpritzguBnachbildung in Negativ- oder Positivform bezüglich des ursprünglichen Matrizenelements 10.

Hei der bevorzugten Ausfiihriingtforni des Nachbildungsverfahrens wird die nachzubildende Matrize so vorbereitet, wie dies in der DT-OS 24 43 020 beschrieben ist. Wie dort beschrieben ist, umfaßt das Matrizenclement 10 eine polierte Glasscheibe 22, auf der die Videoinformation in Form einer Serie von nicht leitenden Photoresist-Vorsprüngen 14 angeordnet ist, die etwa 0,7 Mikron hoch und in radialer Richtung allgemein I Mikron groß sind. Die Höcker sind allgemein in einer konzentrischen Spiralspur angeordnet, wobei ein Abstand von etwa 2 Mikron zwischen den Mittelpunkten angrenzender Spuren liegt.

Das Matrizenelement 10 kann — kann aber auch nicht — auf der Oberfläche eine sehr dünne Schicht aus lichtur.durchlässigem Material mit niedrigem Schmelzpunkt aufweisen, beispielsweise ein dünner Wismutfilm. Der Wismutfilm weist Perforierungen unterhalb jedes Vorsprunges 14 auf. Falls dies erwünscht ist, kann das Wismut entfernt worden, indem ein geeignetes chemisches Lösungsmittel oder Ätzmittel vor der Metallisierung der Matrize angewendet wird.

Das Matrizenelement 10 kann als Formelement für die erste Nachbildung durch Metallplattierung verwendet werden. Das Matrizenelcment 10 kann statt dessen unter Verwendung von aushärtfähigen Harzen zunächst nachgebildet werden, um eine positive Zweischritt-Nachbildung desselben zu schaffen, die Vorsprünge aus einem isolierenden Material aufweist, das auf einem ebenen Substrat vorgesehen ist.

Es wird nun Bezug genommen auf die Fig. 2 und 3. Eine negative Elastomerabdruck-Nachbildung des Matrizenelements 10 wird hergestellt durch Überzug der Oberfläche der Matrize mit einem Formablösemittel wie beispielsweise Polyvinylalkohol und Überziehen der gegenüberliegenden Oberfläche eines flachen steifen Substrats 32 wie beispielsweise Glas mit einer Grundierung und anschließenden Bildung einer geschichteten Anordnung, deren Oberflächen duren Abstandselemente 34 und ein mittleres Abstandselement 36 voneinander getrennt sind. Ein aushärtfähiges flüssiges Elastomermaterial, wie beispielsweise Silikongummi-Elastomer, wird mit einem Katalysator vermischt, filtriert und entgast und anschließend über die Oberfläche des Matrizenelements 10 gegosssen. Die Glasplatte oder das Substrat 32 wird mit der grundierten Oberfläche nach unten auf die Abstandselemente 34 und 36 gelegt. Es werden Druck und Hitze angelegt, um die Aushärtung zu bewirkem, so daß ein Abdruckelement 38 mit einer typischen Dicke von 0,356 mm gebildet wird, welches eine negative EIastomernachbildungs-Abdruckoberfläche 39 aufweist, die n.°ch dem Aushärten leicht von dem Matrizenelement 10 zu trennen ist

In der nächsten Stufe des Verfahrens zur Bildung einer arideren Matrize gemäß der Erfindung wird eine positive gegossene Nachbildung der Abdruckoberfläche 39 gebildet, indem ein aushärtfähiges organisches flüssiges Harz wie beispielsweise Polyurethan, Acryl- oder Epoxydharz in die Form gegossen wird und das Harz durch Hitze, Strahlung oder einen Katalysator polymerisiert wird. Die Harzschicht 40 wird in geeigneter Weise von einem Substrat getragen wie beispielsweise ein Substrat 42 auf Mylar-Polyesterfilm. Die gegossene Schicht ist im allgemeinen 3-7 Mikron dick, zweckmäßigerweise etwa 5 Mikron. Nachdem das flüssige Harz in die Form gegossen wurde, wird Druck auf das Substratblatt 42 ausgeübt, und zwar zweckmäßigerweise durch ein Rollenelement, um das Auftreten

von eingefangenen Bläschen so gering wie möglich zu halten und zu gewährleisten, daß das Harz die Vertiefungen 44 vollständig ausfüllt. Die in Fi g. 4 gezeigte gegossene positive Nachbildung 46 umfaßt ein flaches Substratblatt 42, auf dem ein Muster aus einer > Mehrzahl von hochstehenden Isolierstoffvorsprüngen 47 getragen wird. Diese Nachbildung 46 kann ferner als Matrizenelement 10 in dem Plattierungs-Nachbildungsverfahren verwendet werden, das nun weiter beschrieben werden soll. Weitere Einzelheiten der Abdruck/ i< > Gußnachbildungsschritte sind in der DT-OS 24 43 020 beschrieben.

Es wird auf Fig. 5 Bezug genommen. Der erste Schritt in dem Metallplattierungs-Nachbildungsverfahren besteht in der Metallisierung der Oberfläche des r, Matrizenelements, um diese leitend zu machen. Der Begriff »Matrize« soll sowohl die Urmatrize mit dem entwickelten Photoresistmaterial-Muster als auch eine Nachbildung umfassen, die von dieser Urmatrize hergestellt werden kann. Die Metallschicht wird >n zweckmäßigerweise durch Dampfbombardierung, Aufdampfen oder durch Ablagerung aus einer stromlosen Plattierungslösung aufgebracht. In geeigneter Weise wird die Oberfläche durch ein stromloses Verfahren mit Silber plattiert, welches ähnlich demjenigen ist, das zur >> Herstellung von Spiegeloberflächen angewendet wird. Die anfängliche Silberschicht 48 wird nur bis zu einer Dicke aufgebracht, die ausreicht, um Elektroleitfähigkeit aufrechtzuerhalten, zweckmäßigerweise etwa 0,25μ bis etwa 50,8 μ, so daß der nächste Elektroplattierungs- sn schritt unternommen werden kann.

Das silberplattierte Matrizenelement befindet sich nun in einem solchen Zustand, daß es als Stanzdorn zur galvanoplastischen Herstellung des ersten negativen Nachbildungs-Mutterelements 52 von Fig. 6 dienen j> kann. Das Mutterelement 52 wird gebildet, indem die Silberschicht 48 als Kathode in einem Elektroplattierungsbad geschaltet wird, indem ein Salz des zu plattierenden Metalls gelöst ist, zweckmäßigerweise Kupfer oder Nickel, so daß ein ausreichend dickes und +n hartes selbsttragendes Strukturelement gebildet wird. Bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird dieselbe Sulberschichi 48 zunächst als Kathode in einem Kupfer-Elektroplattierungsbad geschaltet, und es wird Kupfer bis zu einer Dicke von 50,8 μ bis 254 μ, 4, zweckmäßigerweise etwa 152 μ auf die Silberschicht aufplattiert, um eine Kupferschicht 49 zu bilden, die eine beträchtliche Masse aufweist und einen Halt für die Silberoberfläche bildet. Das kupferplattierte Element wird dann in ein Nickel-Plattierungsbad eingetaucht, w und es wird eine Nickelschicht 50 mit einer Dicke von 25,4 μ bis 254 μ, zweckmäßigerweise etwa 12,7 μ über die Kupferschicht 49 galvanoplastisch aufplattiert, um eine noch größere Festigkeit und einen besseren Halt zu ergeben.

Das zusammengesetzte Nickel/Silberelement wird dann von der Urmatrize abgezogen, um das in F i g. 6 gezeigte Mutterelement 52 zu bilden. Jegliches an der Silberoberfläche 48 anhaftende gehärtete Photoabdeckharz oder Gießharz wird durch Reinigen entfernt. Die polierte Glasoberfläche des Matrizenelements 10 (wenn eine Urmatrize 10 die Matrize ist) kann dann gereinigt, poliert und erneut mit Wismut überzogen werden, um als neue Matrize verwendet zu werden. Das Mutterelement 52 kann ferner als Abdruckelement 30 dienen, wie zuvor für die Bildung gegossener Reproduktionen beschrieben wurde, die in dem Verfahren gemäß der DE-OS 24 43 020 zweckmäßig verwendet werden, oder auch zur Bildung einer gegossenen Reproduktion, die dazu geeignet ist, als Matrize in dem hier beschriebenen Verfahren zu dienen.

Das negative nachgebildete Mutterelement 52 kann ferner nachgebildet werden, indem es als Stanzdorn bei einem weiteren Galvanoplastikverfahren zur Erzeugung einer MuMermatrize verwendet wird.

Allgemein wird die Silberschicht 48 vorbehandelt, um sie von der darauffolgenden Nachbildung leichter trennbar zu machen. Die Oberfläche wird in geeigneter Weise passiviert durch Oxydierung beispielsweise mit Sauerstoffgas, Ozon oder einem schwachen flüssigen Oxydationsmittel wie beispielsweise Salptersäure oder Kaliumpermanganat. Es wird nun auf Fig. 7 Bezug genommen. Das Mutterelement 52 ist als Kathode in einem Nickel-Plattierungsbad geschaltet, und eine Nickelschicht 54 wird durch Elektroplatlierung auf der passivierten Silberschicht 48 aufgebracht. Die Nickelrxhicht 54 ist zweckmäßigerweise 50,8 μ bis 254 μ dick, im allgemeinen etwa I27u. und eine weitere Kupferschicht 56 und eine zusätzliche Nickelschicht 58 können in ähnlicher Weise auf die vorhergehenden Schichten durch Elektroplattierung aufgebracht werden, um ein selbsttragendes positives Nachbildungs-Untermatrizenelement 60 zu bilden, wie in Fig. 8 gezeigt. Das Verfahren kann wiederholt werden, indem das Untermatrizenelement 60 als Stanzdorn zur Erzeugung einer Untermatrize verwendet wird.

Eine Mehrzahl der in F i g. 9 gezeigten Preßmatrizenelemente 70 wird in gleicher Weise erzeugt, indem entweder das Untermatrizenelement 60 oder das Untermutterelement als Stanzdorn in dem galvanoplastischen Verfahren zur Bildung eines zusammengesetzten Elements verwendet wird, das eine Mehrzahl con Schichten 64, 66, 68 aufweist, die in geeigneter Weise geweils aus Nickel, Kupfer und Nickel entweder auf einem »Positiv« oder auf einem »Negativ« der Originalmatrize gebildet sind. Das Preßmatrizenelement 70 wird von der passsivierten Oberfläche des Untermutterelements abgelöst.

Die fertige Preßmatrize umfaßt eine positive Nachbildung 7:i! der Vorsprünge 14 des Matrizenelements 10. Diese positive Nachbildung ist eine gehärtete Oberfläche, die dazu geeignet ist, als Formelement zur Nachbildung von zahlreichen Kopien aus thermoplastischen Elementen wie beispielsweise Vinylharze oder Polyvinylchlorid zu dienen, beispielsweise durch Guß-, Preß- oder Prägeverfahren.

Es wird nun auf F i g. 10 Bezug genommen, in der eine Scheibe oder Platte 80 aus Vinyl dargestellt ist, die zwischen einer Metalltrennwand 82, hinter der ein erstes Plattenelement 83 liegt, und der Formoberfläche des Preßmatrizenelements 70 angeordnet ist, welches von einem zweiten Plattenelement 84 getragen wird. Die Anordnung wird in einem Gehäuse 86 angebracht, in dem durch ein Entlüftungsrohr 88 ein Unterdruck vorgesehen wird, um die Luft zwischen der Platte 80 aus Thermoplastikmaterial und dem Preßmatrizenelement 70 zu entfernen. Die Anordnung 90 wird auf die Erweichungstemperatur der Platte 80 erhitzt, während Druck auf die Metallwand 82 und die Plattenelemente 83 und 84 ausgeübt wird. Das erweichte Thermoplastikharz wird von den Vorsprüngen der positiven Nachbildung geprägt, um Vertiefungen zu bilden.

Die erzeugte Nachbildungs- oder Reproduktionsplatte 96 ist in F i g. 11 dargestellt Die Platte wird durch das Pfestik hindurch gelesen, so daß die mit dem positiven Preßmatrizenelement 70 erzeugten Vertiefungen für die

Wiederjiiibeeinrichtung als Vorsprünge erscheinen. Die bevorzugte Nachbildungs- oder Rcproduktionsplatte 96 kann alternativ unter Verwendung eines Untermutterelements als Preßmatrize hergestellt werden.

Die endgültige Nachbildungsplatte umfaßt bei einer bevorzugten Ausführungsform ein Oberflächenmuster aus diskontinuierlichen Höckern 94, die durch ebene Oberflächenbereiche 98 voneinander getrennt sind. Ein reflektierender Metallüberzug 100, beispielsweise Aluminium, wird mittels eines Verfahrens wie beispielsweise Aufdampfen aufgebracht, um die Reflexionsfähigkeit der ebenen Oberflächenbereiche 98 zu verbessern und

um die Lichtstreuungseigenschaften der einzelnen Oberflächendeformierungen oder Hocker 94, die die Information darstellen, zu verbessern.

Falls dies erwünscht ist, so kann ein zusätzlicher durchscheinender Plastiküberzug 102 auf der Platte 96 aufgebracht werden, um den Metallüberzug 100 vor Kratzern, Abrieb und Abnutzung zu schützen. Eine derartige Schicht entfernt weiterhin Kratzer, Fingerabdrücke und dergleichen von der Brennpunktebene des Auslesestrahles, der die von den Höckern 94 dargestellten Informationen aufnimmt.

I lier/ii 2 IiIiKi /

Claims (10)

1. Patentansprüche;

   J_r Verfahren zum Herstellen einer NacbbildungS'-matrize, die zur Herstellung von plattenförmigen Informationsträgem durch Pressen weiterverwendet wird, bei welchem eine PJatte auf einer Seite elektrisch leitend gemacht wird, die elektrisch leitende Schicht galvanisch mit Metall aberzogen wird und der Metallüberzug zur Weiterverarbeitung von der Platte getrennt wird,, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende Schicht dünn auf eine eine Information tragende ebene Oberfläche eines dreidimensionalen nicht homogenen Matrizenelements aufgetragen wird, auf dem is Videoinförmation durch eine Vielzahl von Elementen unterschiedlicher Höhe, bestehend aus diskreten, erhöhten, isolierenden Vorsprüngen, die sich von der ebenen Oberfläche aus erstrecken, oder aus diskreten Vertiefungen in einer Isolierschicht auf der ebenen Oberfläche, dargestellt ist, wobei die Elemente eiae Länge, Breite und Höhe in der Größenordnung von einem Mikron aufweisen, daß das Auftragen wenigstens so lange weitergeführt wird, bis die Elemente bedeckt sind, daß das Oberziehen mit Metall durch Elektroplattierung auf der dünnen leitenden Schicht erfolgt, bis ein festes, seblsttragendes, negatives erstes Machbildungs-Mutterelement gebildet ist, daß dieses die Videoinformation tragende Mutterelement von der Oberfläche des Matrizenelements getrennt wird, daß die Oberfläche des Mutterelements passiviert wird, daß durch galvanopiiistische Bildung von Metall auf der passivierten Oberfläche des kiatterelements in ausreichender Dicke eine selbsttragende positive Nachbildungs-Untermatrize gebildet wird, und daß die Untermatrize von dem Mutterelement getrennt wird
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierenden Vorsprünge oder die Isolierschicht aus Photoresistmaterial bestehen.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Untermatrize als Galvanoplastik-Stanzdorn durch galvanoplastische Bildung ein trennbares Untermutterelement als negative Nachbildung der Matrize gebildet wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Untermutterelement als Galvanoplastik-Stanzdorn galvanoplastisch eine trennbare Preßmatrize gebildet wird, die eine positive Nachbildung der Matrize ist
5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dünne leitende Schicht auf der Oberfläche des Matrizenelements mittels eines stromlosen Silberplattierungsverfahrens aufgebracht wird
6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dünne leitende Schicht auf der Oberfläche des Matrizenelements durch Vakuumbedampfung aufgebracht wird
7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die leitende Schicht auf der Oberfläche des Matrizenelements durch Zerstäubung aufgebracht wird.
8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die feste, selbsttragende Schicht durch Elektroplattierung wenigstens eines Elements, das aus der aus Kupfer und Nickel bestehenden Gruppe ausgewählt ist, auf der dünnen leitenden Oberfläche bis m einer Dicke von 25_f4 μ bis 254 μ gebildet wird,
9. 9, Matrize zur Bildung von Videoplattenreproduköonen durch Pressen und/oder Prägen, hergestellt mit dem Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie galvanoplastisch aus Metall· schichten (ff4,66,68) aufgebaut ist und eine ebene Oberfläche aufweist, die ein vorbestimmten Muster aus Videoinformation darstellenden Vorspringen (72) trägt
10. 10. Matrize zur Bildung von Videoplattenreproduktionen durch Gießen und/oder Abdruck, hergestellt mit dem Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein galvanoplastisch aus Metailschiclteu gebildetes Untermutterelement mit einer ebenen Oberfläche ist, die ein vorbestimmtes Muster von Viedoinfonnation darstellenden Vertiefungen trägt