[发明专利]直接写入成像介质

说明书

相关申请

本专利申请要求1998年1月14递交的题为“直接写入成像介质”的临时专利申请60／071413的优先权。

本发明的领域

本发明一般涉及光响应材料及其应用方法。更具体地说，本发明涉及一种能够利用光束在其上直接形成图像而无需使用任何光掩模或负片的直接写入成像膜。

本发明的背景

照相平板印刷和／或光刻技术广泛用于印刷电路板、半导体设备的制造、印刷板的制备、以及许多其它的这类场合。这些照相技术一般采用一个或多个也称作光工具(phototool)的掩模。光工具在其它感光材料曝光时用作掩模。一般来说，用于光工具的材料应该具有非常高的分辨率，而且应该能够在成像波长上得到高对比图像。也就是说，光工具材料应该具有一个高度吸收成像波长的图像区、以及一个在成像波长高度透明的背景区。

已采用许多不同的介质来制造光掩模。一组材料包含直接写入介质。在这种材料中，光束(一般为来自激光器的高强度光束)扫描穿过膜，这样可在其上直接形成图像。这种体系是有利的，因为它们容易连接计算机化数据储存和处理系统。此外，这种成像介质一般对周围照明的感光度较低，而且可在普通室内光线下使用。

由已有技术已知几种不同的直接写入膜。一组膜包含烧蚀成像膜。在这些材料中，通常来自激光器的高强度光束撞击成像材料体，然后通过挥发作用而物理去除该材料。美国专利5521050给出了这样一种方法。美国专利5747197给出了另一种直接成像膜，其中光束将成像染料烧蚀或降解。美国专利5256506给出了一个有点类似的方案。其中公开，将一层吸光的可烧蚀的含染料材料放置在一层烧蚀增强材料之上。两层都高度吸收成像光束，而且烧蚀增强材料层通过从膜中驱走已挥发的含染料层来增加成像介质的敏感度。尽管烧蚀成像膜广泛使用，但较厚的成像材料层在挥发时产生大量的可能是毒性而且在任何情况下都必须从成像装置中清洗掉的流出物。

另一种产生直接写入介质的方案是使用光可分散材料。在这种成像膜中，可熔材料层(通常为金属层)放置于连续片材中的基材之上。光束撞击到该层上引起熔化。该熔化层利用表面张力聚集成液滴，这样降低了成像区的光密度。为了在非分散区产生足够的光密度，这些膜一般需要较厚的金属层；因此，需要较大的能量通量以引起分散。这种成像材料的例子可参见美国专利4000334和4211838。

需要一种具有高分辨率和高对比度，而且在使用时不会产生大量挥发性材料的直接写入膜。此外，成像的膜应该具有非常好的尺寸稳定性，而且应该在环境使用条件下耐刮擦、耐撕裂和耐褪色。

本发明提供了一种能够满足所有前述标准的直接写入成像膜。本发明的直接写入成像膜并不需要任何湿化学处理，而且可在环境光线条件下使用，并且容易适用于计算机控制成像系统，在该系统中激光器或类似光源被控制以直接在膜上书写。本发明成像膜在光谱的UV部分具有非常高的D_最大和非常低的D_最小，但在可见波长光时却在图像区和背景区都高度透明。这样可得到在UV波长上具有高对比度的“看穿图像”。透明度的这种组合方式使得本发明材料非常适用作光工具或光掩模材料，因为这种看穿特征使得容易校准该光工具，而强UV吸收则产生高对比图像。

正如以下要更详细解释的，该膜的成像区非常耐褪色或光漂白。该成像介质非常耐刮擦或化学破坏；因此，无需进行上层压(overlamination)。本发明的成像物质是分子而不是颗粒；因此，可实现高分辨率。本发明材料并不需要任何化学处理、特殊通风、或特殊处理。

本发明的简要描述

本文公开了一种直接写入成像膜，包括其上放置有第一材料第一层的基材、以及放置于第一材料层之上的第二材料第二层。该第一层对第一波长光比对第二波长光的吸光率要高，所述第二波长光比第一波长光要短。该第二层对第一波长光的吸光率低于第一层，而对第二波长光的吸光率高于第一层。第一层的材料能够被第一波长光破坏，如果这样，第二层的覆盖部分与剩余成像膜的粘附性下降，这样那些覆盖第一层中所述破坏区的第二层部分就容易从剩余成像膜上去除。

在特殊实施方案中，该第一材料层包含一层金属。在其它的实施方案中，第二材料层包括紫外线吸收染料。在特定实施方案中，紫外线吸收染料是特定种类偶氮染料的一种。

在某些实施方案中，热分散层插入第一层与第二层之间。在其它实施方案中，将粘合剂材料体放置于第二层之上，而且该粘合材料体用于将覆盖第一层已破坏部分的第二层部分除去。