DE2745125A1

DE2745125A1 - Verfahren zur herstellung von kopien von datenspuren auf traegern

Info

Publication number: DE2745125A1
Application number: DE19772745125
Authority: DE
Inventors: Leendert Klaas Hellinga V Beek; Christiaan Francis Flinsenberg; Elisabeth Jacoba Spiertz
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1976-10-20
Filing date: 1977-10-07
Publication date: 1978-04-27
Also published as: NL7611567A; JPS5353315A; FR2368735A1; ES463301A1; US4125401A; AT351812B; ATA742277A; GB1568987A; CA1118264A; IT1087798B; FR2368735B1; AU511687B2; AU2977777A

Description

PHN.8573 Va/FF/

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Philips¹ Rio-iiiiiii·;:·:.:

"Verfahren zur Herstellung von Kopien von Datenspuren auf Trägern"

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Kopien von Datenspuren auf Trägern, und zwar insbesondere von Datenspuren mit einer spiralförmigen Struktur, in denen Ton- und/oder Bilddaten in Form in der Frequenz oder in der Phase modulierter Signale gespeichert sind, wobei diese Struktur aus Blöcken veränderlicher Länge aufgebaut ist, die in derselben flachen Ebene liegenjund durch Gebiete veränderlicher Länge, die ebenfalls in derselben flachen Ebene liegen, voneinander getrennt sind. Diese Art Datenspuren, die in der britischen Patentschrift 1.391.5^1 beschrieben ist, weist eine sehr feine Stimktur auf; die Länge der genannten

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Blöcke ist in der Praxis in der Grössenordnung von 1 /Utn und ihre Breite beträgt etwa 0,3/um.

Es ist nun aus der US-PS 3.381.085 bekannt, auf photographischem Wege Kopien von Datenspuren herzustellen, auf denen kodierte Bilder in Form einer spiralförmigen Spur mit veränderlicher Lichtdurchlässigkeit angebracht sind, die mittels eines modulierten Elektronenstrahls eingeschrieben ist. Eine derartige Datenspur weist eine verhältnismässig grobe Struktur auf. Ihre Reproduktion auf photographischem Wege ergibt gar keine Probleme.

Es hat sich jedoch herausgestellt, dass Datenspuren der in der britischen Patentschrift 1.391«5^1 beschriebenen Art nicht ohne weiteres auf photographischem Wege kopiert werden können.

Lichtstreuung während der Belichtung und das Auftreten von Beugungserscheinungen können ein störendes Hintergrundrauschen herbeiführen.

Die üblichen photographischen Emulsionen auf Basis von Silberhalogenid sind zu grobkörnig, um die feinen Details der Datenspur ohne Verlust reproduzieren zu können. Sogar Emulsionen dieser Art, die sehr feinkörnig sind (die sogenannten Lippman-Emulsionen), haben sich als für diesen Zweck nicht geeignet erwiesen.

Das Auftreten von Beugungserscheinungen, das mit der Tatsache zusammenhängt, dass die Wellenlänge des für die Herstellung der Kopie verwendeten Lichtes in derselben Grössenordnung wie die zu kopierenden Bilder liegt, wurde als störend erfahren bei verschiedenen Systemen,

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z.B. gewissen molekular-dispersen lichtempfindlichen Systemen, wie Material, das ein aromatisches Diazosulfonat enthält und das nach Belichtung mit einer Quecksilber (l)-~ ionen und gegebenenfalls Silberionen enthaltenden Lösung in Berührung gebracht wird, wodurch physikalisch entwickelbare Quecksilber- oder Silberamalgamkeinie erhalten werden. Es stellte sich heraus, dass,davon abgesehen, die Diazosulfonate eine ungenügende Diffusionsfestigkeit aufwiesen, so dass von der Bildschärfe des Originals ein grosser Teil verloren gegangen wäre.

Ausserdem liegt es eigentlich gar nicht auf der Hand, auf photοgraphischem Wege Kopien von Datenspuren der obengenannten.Art herzustellen, wie sie z.B. durch das in der britischen Patentschrift 1.447.066 beschriebene Verfahren erhalten sind. Nach diesem Verfahren wird auf einem scheibenförmigen Datenträger ein Photolack angebracht, der durch Drehung der Scheibe in bezug auf eine punktförmige Strahlungquelle, insbesondere ein von einem Laser geliefertes Strahlungsbündel, intermittierend während den Daten entsprechender veränderlicher Perioden belichtet und nicht belichtet wird, wonach der Photolack entwickelt und die gewünschte Datenspur eingeätzt wird.

Die Datenspur besteht auf diese Weise aus einem Reliefbild. Wenn von diesem Bild auf photοgraphischem Wege ein Abdruck hergestellt wird, wird ein Bild im Träger erhalten, das sich über nahezu die ganze Dicke des Trägers erstreckt. Es liegt gar nicht auf der Hand, dass alle Bild- und Tondaten dadurch völlig übertragen werden würden.

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In der noch nicht veröffentlichten niederländischen Patentanmeldung 7.609.610 ist ein Verfahren beschrieben, nach dem Kopien von Datenträgern mit einer spiralförmigen oder aus konzentrischen Kreisen aufgebauten Datenspur, in der Ton- und/oder Bilddaten in Form in der Frequenz oder in der Phase modulierter Signale gespeichert sind und die aus in derselben flachen Ebene liegenden Blöcken veränderlicher Länge aufgebaut ist, die durch ebenfalls in derselben flachen Ebene liegende Gebiete veränderlicher Länge voneinander getrennt sind, mittels des an sich aus der britischen Patentschrift 1.227·116 bekannten photographischen Systems erhalten werden. Dabei wird ein lichtempfindliches Material benutzt, das aus einer Basisschicht besteht, in der sich eine lichtempfindliche Verbindung befindet, die von dem Typ ist, der nach Belichtung ein Lichtreaktionsprodukt liefert, das imstande ist, mit Quecksilber(l)ionen in Gegenwart von Feuchtigkeit und vorzugsweise ausserdem in Gegenwart von Silberionen unter Abscheidung von Quecksilber- oder Silberamalgam zu reagieren, das in Form eines physikalisch entwickelbaren Metallkeimbildes abgelagert wird, wobei diese .lichtempfindliche Verbindung ein aromatisches Diazosulfid der Struktur .

N = N-S-R

ist, in der'der Benzolring einen oder mehrere Substituenten X enthalten kann und in der R eine gegebenenfalls ver-

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zweigte Alkyl- oder Aralkylgruppe ist, wobei bis zu einer Schwärzung von weniger als D = 1 über der Basisschwärzung des Trägers entwickelt wird.

In^dem auf diese Weise bis zu verhältnismässig niedrigen Schwärzungen entwickelt wird, werden die vorgenannten störenden Beugungsbilder unterdrückt.

Eine optische Wiedergabe der auf diese Weise kopierten Daten wird erhalten, wenn diese Daten in Reflexion ausgelesen werden. Dazu ist eine reflektierende Oberfläche entweder als Hilfsmittel in der Abspielappara-· tür oder in Form einer Schicht auf der Kopie des Datenträgers, z.B. einer aufgedampften Aluminiumschicht, erforderlich. Beim Auslesen werden die ungeschwärzten Bildteile das Licht nahezu ungeschwächt reflektieren, während die geschwärzten Bildteile zweimal, und zwar einmal das auffallende Licht und einmal das reflektierte Licht, absorbieren.

Nach der Erfindung wurde nun gefunden, dass es mit dem aus der britischen Patentschrift 1.227.116 bekannten photographischen System möglich ist, eine Kopie in Form eines äusseren Bildmusters zu erhalten, das direkt in Reflexion von der Oberseite her ausgelesen werden kann.

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Die edingungen zum Erhalten eines äusseren Bildes mit Hilfe photographischer Systeme unter Verwendung eines lichtempfindlichen Materials, das aus einer Basisschicht besteht, in der sich eine lichtempfindliche Verbindung befindet, die von dem Typ ist, der imstande ist,

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mit Quecksilber(T)ionen in Gegenwart von Feuchtigkeit und vorzugsweise ausserdem in Gegenwart von Silberionen unter Abscheidung von Quecksilber- oder Silberamalgam zu reagieren, das in Form eines physikalisch entwickelbaren Metallkeimbildes abgelagert wird, sind in der britischen Patentschrift 95'*· 208 beschrieben. Dabei handelte es sich aber um die Herstellung gedruckter Verdrahtungsmuster auf additivem Wege, wobei die Details im allgemeinen viel grosser als die der Datenspuren nach der britischen Patentschrift Τ.391·5'·1 sind. Da dabei ein äusseres Anwachsen von Metall stattfindet, wurde bisher angenommen, dass das Auflösungsvermögen auf verhältnismässig grobe Details beschränkt war. Es hat sich jedoch als möglich erwiesen, durch besondere Massnahmen das Auflösungsvermögen derart zu verbessern, dass sogar Submikrondetails abgebildet werden können.

■ Es ist zunächst von Bedeutung, dass ein Keimbild erhalten wird, das auf und höchstens sehr nahe bei der Oberfläche des Trägers liegt. Diese Lage kann man beherrschen; sie wird durch die Diffusionsgeschwindigkeiten a) des Lichtreaktionsprodukts und b) des Ions des Keimbildmetalls bestimmt.

Da das Lichtreaktionsprodukt der verwendeten Benzoldiazosulfide eine sehr grosse Diffusionsfestigkeit aufweist, kann die Lage durch Aenderung der Konzentration der sich an der Reaktion beteiligenden Bestandteile und durch Aenderung der Art des eindiffundierenden Lösungsmittels beeinflusst werden. Die Konzentration des Licht-

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reaktionsprodukte hängt mit der Belichtungsintensität zusammen. Durch passende Wahl der Belichtungsintensität, der Konzentration des Keimbildinetallions und der Art des Lösungsmittels kann die Tiefe des Keimbildes beherrscht werden. So wird bei Anwendung eines hydrophilen Trägers ein Lösungsmittelgemisch gewählt, das zu mindestens 50 Vol.$ aus Wasser und zum übrigen T^eil aus einem mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittel für das Keimbildmetallion oder das Gemisch von Metallionen besteht.

Durch stabilisierte physikalische Entwicklung lässt man das Keimbild anwachsen, bis es aus dem Träger herauswächst. Das erhaltene äussere Metallbild hat dann ein schönes spiegelndes Aussehen erhalten.

Um ein äusseres Bildmuster zu erhalten, das ohne Verringerung der Qualität der Datenspur der obenbeschriebenen Art entspricht und das direkt in Reflexion ausgelesen werden kaiin, soll das Keimbild in einem Abstand von höchstens 0,3/um innerhalb der Trägeroberfläche oder an der Trägeroberfläche liegen.

Dann kann durch sehr geringes Anwachsen durch physikalische Entwicklung bereits ein spiegelndes Bild erhalten werden, wodurch die Details des Bildes beibehalten werden.

Nach der Erfindung wird eine direkt in Reflexion auslesbare Kopie eines Datenträgers der obenbeschriebenen Art dadurch erhalten, dass ein lichtempfindliches Material benutzt wird, das aus einer Basisschicht besteht, in der sich eine lichtempfindliche Verbindung befindet, die von

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dem Typ ist, der nach'Belichtung ein Lichtreaktionsprodukt liefert, das imstande ist, mit Quecksilber(i)ionen in Gegenwart von Silberionen unter Abscheidung von Quecksilber- oder Silberamalgam zu reagieren, das in Form eines physikalisch entwickelbaren Metallkeimbildes abgelagert wird, wobei diese lichtempfindliche Verbindung ein aromatisches Diazosulfid der Struktur

= N-S-R

ist, in der der Benzolring einen oder mehrere Substituenten X enthalten kann und in der R eine gegebenenfalls verzweigte Alkyl- oder Aralkylgruppe ist, wobei die Belichtungsintensität und die Konzentration des Keimbildmetallions derart gewählt werden, dass das Keimbild in einem Abstand zwischen 0 und 0,3/Wn unter der Trägeroberfläche erzeugt wird, wonach dieses Keimbild derart lange mit einem stabilisierten Entwickler entwickelt wird, bis es aus dem Träger herausgewachsen ist.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Kontaktkopien aus Chrom-auf-Glas-Masken, .die ein Testbild mit Linien mit einer Breite von weniger als 0,5/um enthielten, wurden in einer Druckkassette unter einem Druck von 2 Atm. auf einem lichtempfindlichen Material durch Belichtung während 9 Sekunden mit einer 125 W-HPR-Hochdruckquecksilberdampflampe in einem Abstand von 80 cm abgedruckt.

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Das lichtempfindliche Material bestand aus

einer 2#um dicken Schicht verseiften Celluloseacetobutyrats auf einer 1,65 mm dicken Glasplatte; dieses Material war durch Behandlung mit einer Lösung von 0,1 Mol/l 3»5~Dichlor — 4-dimethylaminobenzoldiazo-t-butylsulfid in Aethanol lichtempfindlich gemacht. Statt eines Glassubstrats kann ein anderes Substrat, z.B. eine 1 mm dicke

Methacrylatplatte, gewählt werden. Auch kann von einer 120/um dicken oberflächlich verseiften Cellulosetriacetatfolie ausgegangen werden.

Die belichtete Platte wurde 2 Sekunden lang in eine Lösung eingetaucht, die pro Liter Lösungsmittel (6:2: 1 Volumenteile Wasser : Isopropanol : Aethylacetat) enthielt:
0,0025 Mol Hg₂(NO₃J₂

0,025 mol AgNO₃

0,01 mol HNO₃.

Das erhaltene Keimbild lag auf einer Tiefe von 0,2 /um.

Nach 2-sekundigem Spülen in demselben Lösungsmittel wurde 20 Sekunden lang in einer Lösung in Wasser physikalisch entwickelt, die pro Liter enthielt:

0,1 Mol £isen(ll)ammoniumsulfat 0,04 Mol Eisen(lll)nitrat, 0,05 Mol Zitronensäure,

0,05 Mol Silbernitrat,

0,008 # "Armac 12 D",

0,008 56 "Lissapol N^M.

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Das Re'f lexionsspektrum dieser Bilder wurde bestimmt .

Es stellte sich heraus, dass die maximale Reflexion in dem Wellenlängenbereich zwischen 500 und 550 nm lag. Die Hälfte der maximalen Reflexion wurde bei ^20 und 720 nm gefunden.

Das Ergebnis des erfindungsgemässen Verfahrens ist eine Kopie, die alle Details des Originals enthält und bei der das Bild spiegelnd ist.

Qualitativ ist das Ergebnis mit dem nach der älteren noch nicht veröffentlichten niederländischen Patentanmeldung 7·6Ο9·61Ο erzielten Ergebnis vergleichbar.

"Armac 12 D" ist ein kationogenes Netzmittel, das zu etwa 90$ aus Dodecylaminacetat, zu etwa 9 $ aus Te trade cylaminace tat und zum übrigen Teil aus Acetaten höherer Amine besteht.

"Lissapol N" ist ein nicht-ionogenes Netzmittel, das aus einem Kondensationsprodukt von Aethylenoxid und Alkylphenolen besteht.

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Claims

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PATENTANSPRUECHE;

/Iy Verfahren zur Herstellung von Kopien von Datenträgern mit einer spiralförmigen oder aus konzentrischen Kreisen aufgebauten Datenspur, in der Ton- und/oder Bilddaten in Form in der Frequenz oder in der Phase modulierter Signale gespeichert sind und die aus Blöcken veränderlicher Länge aufgebaut ist, die in derselben flachen Ebene liegen und durch Gebiete veränderlicher Länge, die ebenfalls in derselben flachen Ebene liegen, voneinander getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein an sich bekanntes lichtempfindliches Material benutzt wird, das aus einer Basisschicht besteht, in der sich eine lichtempfindliche Verbindung befindet, die von dem Typ ist, der nach Belichtung ein Lichtreaktionsprodukt liefert, das imstande ist, mit Quecksilber(i)ionen in Gegenwart von Feuchtigkeit und vorzugsweise ausserdem in Gegenwart von Silberionen unter Abscheidung von Quecksilber- oder Silberamalgam zu reagieren, das in Form eines physikalisch entwickelbaren Metallkeimbildes abgelagert wird, wobei diese lichtempfindliche Verbindung ein aromatisches Biazosulfid mit der Struktur

.N = N-S-R

ist, in der der Benzolring einen oder mehrere Substituenten X enthalten kann und in der R eine gegebenenfalls verzweigte Alkyl- oder Aralkylgruppe ist, wobei die Belichtungsintensität und die Konzentration des Keimbildmetalls derart gewählt werden, dass das Keimbild in einem

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Abstand zwischen O und O,3/um unter der Trägeroberfläche erzeugt wird, wonach das Keimbild derart lange mit einem stabilisierten Entwickler entwickelt wird, bis es aus dein Träger herausgewachsen ist.
2. Kopien von Datenträgern, die durch das Verfahren nach Anspruch 1 hergestellt sind.

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