DE2523989B2 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von photographischen aufzeichnungsmaterialien durch aufdampfen von silberhalogeniden im vakuum - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur herstellung von photographischen aufzeichnungsmaterialien durch aufdampfen von silberhalogeniden im vakuumInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, sowie eine Vorrichtung zur Herstellung von photographischen
Aufzeichnungsmaterialien durch Aufdampfen
von Silberhalogeniden und Dampfabscheidung auf einen kontinuierlich laufenden Schichtträger im Vakuum.
Die Möglichkeit, photographische Aufzeichnungsmaterialien durch Aufdampfen von Silberhalogeniden
im Vakuum herzustellen, ist bekannt. Die Vorteile der so erhaltenen photographischen Materialien gegenüber
den konventionellen Emulsionsmaterialien sind beträchtlich: eine einfachere und schnellere Bearbeitung
wegen der Abwesenheit von Bindemittel; eine hohe optische Homogenität, die die Rayleighische Streuung
in dem Aufzeichnungsmedium vermindert und den Erhalt eines Bildes mit erhöhter Randschärfe erlaubt;
eine geringfügige Schichtdicke des photographischen Aufzeichnungsmaterials — stets kleiner als die Fokustiefe
der Objektive mit hoher numerischer Apertur, die eine Deformation des im Volumen der photographischen
Schicht projizierten Bildes ausschließt; eine hohe Empfindlichkeit gegenüber energiearmen ionisierten
Teilchen und kurzwelliger Ultraviolettstrahlung. Diese Vorteile sind von besonderer Bedeutung bei der
Herstellung photographischer Aufzeichnungsmaterialien für spezielle Anwendungsfälle: z. B. Photomasken
für die Mikroelektronik oder Systeme für optische Informationsspeicherung.
Unabhängig von diesen Vorteilen ist bis jetzt noch kein photographisches Aufzeichnungsmaterial, das
durch Aufdampfen von Silberhalogenid im Vakuum erhalten wird, auf dem Weltmarkt erschienen, obgleich
in dieser Richtung umfangreiche Arbeiten durchgeführt wurden, was aus den zahlreichen Patenten auf diesem
Gebiet offenkundig wird. Das läßt sich dadurch erklären, daß keines der bekannten Verfahren imstande
ist, die Herstellung eines photographischen Materials mit reproduzierbaren Eigenschaften zu sichern. Ursache
dafür ist, wie in manchen neueren Patenten festgestellt wurde, der Einbau von Verunreinigungen in der
Silberhalogenidschicht, die deren Eigenschaften unkontrollierbar beeinflussen. Es sind Patente bekannt, in
denen Bedingungen beschrieben sind, die auf die Beseitigung dieser Nebenerscheinungen abzielen, indem
verlangt wird, daß ein photographisches Aufzeichnungsmaterial mit reproduzierbarer Empfindlichkeit zu
erhalten ist. Gemäß GB-PS 11 50 626 zum Beispiel wird der Träger, auf dem Silberbromid aufgetragen ist, zuerst
bis zu -50° C gekühlt, um die Freisetzung flüchtiger Substanzen von der Trägeroberfläche zu verhindern, da
diese Substanzen das aufgetragene Silberbromid ve .· unreinigen
und folglich seine Empfindlichkeit negativ
Deeinflussen. Gemäß GB-PS 1166 999 erfolgt die
Verdampfung des Silberbromids aus einem Silbertiegel ader einem Tiegel aus hochreinem, mechanisch festem
Graphit. Die Vakuumkammerwände sind mit einem Sioff bedeckt, der mit Silberbromid nicht reagiert, wie
Silber, Nickel, Monel, Glas oder Kunststoffen, die frei
von flüchtigen Substanzen sind.
Es ist aber auch bekannt, daß die reinen Silberhalogeniükristalle
völlig lichtunempfindlich sind und bei Belichtung kein entwickelbares latentes Bild erzeugen. ,0
Die photographische Empfindlichkeit der Silberhalogenide ist durch die sensibilisierende Wirkung verschiedener
Zusätze (Metallsalze, Schwefelverbindungen u. dgl.) bedingt. Die Tatsache, daß die gemäß den GB-PS
1150 626 und 1166 999 erhaltenen Silberhalogenid- ,5
schichten lichtempfindlich sind, ist ein sichtbarer Beweis, daß während der Schichtherstellung Verunreinigungen
unkontrollierbar in die Schicht eingeschlossen werden.
Gemäß dem Verfahren der DT-OS 14 47 801 wird Silberhalogenid bei einer Temperatur oberhalb seiner
Zersetzungstemperatur unter Bildung einer mikrokristallinen Schicht aufgedampft. Obwohl dabei beispielsweise
hochgereinigtes Silberbromid als Ausgangsmaterial verwendet wird, ergibt sich eine Schicht mit
photographischer Empfindlichkeit; vgl. Tabelle auf Seite 16.
Auch beim Verfahren der DT-PS 9 38 644 zum kontinuierlichen Aufdampfen von Silberhalogenidscliichten
sind keine Maßnahmen vorgesehen, um eine unkontrollierbare Verunreinigung der Schichten zu
vermeiden.
Offensichtlich sind bis jetzt noch keine wirksamen Mittel gefunden worden, um den unkontrollierbaren
Einschluß von Verunreinigungen während der Verdampfung und Abscheidung von Silberhalogeniden auf
einen Träger zu beseitigen.
Offenbar ist die Entwicklung eines Verfahrens zum Aufdampfen von höchstreinen lichtunempfindlichen
Silberhalogenidschichten, die überhaupt keine photographische Empfindlichkeit haben, die einzige Möglichkeit,
um Silberhalogenidschichten mit vollständig kontrollierbaren und reproduzierbaren Eigenschaften
zu erhalten. Nur aus solchen Schichten, die zusätzlich einem gerichteten und kontrollierbaren Sensibilisierungsprozeß
unterworfen werden, sind photographisehe Aufzeichnungsmaterialien mit zuverlässigen und
reproduzierbaren Eigenschaften zu erhalten.
Ein allgemeines Merkmal fast aller bis jetzt bekannter Verfahren ist der direkte Kontakt zwischen dem
Heizelement des Tiegels und der Silberhalogenidschmelze. Im geschmolzenen Zustand ist das Silberhalogenid
ein guter Ionenleiter, so daß es sich unter der Einwirkung des Stroms, der im Heizelement durchfließt,
elektrolytisch zersetzt. Seinerseits ist die thermische Zersetzung ein autokatalytischer Vorgang, so daß die
Anhäufung von elektrolytischem Silber zr einer starken Beschleunigung des Verfahrens bzw. zu einer beschleunigten
Abscheidung von stark reaktivem, gasförmigem Halogen führt, das in gewissem Grade für die
Verunreinigung der aufgedampften Silberhalogenidschicht verantwortlich ist.
Aus der DT-AS 12 98 834 ist ein Verfahren zum Aufdampfen von Schichten auf einen Träger im
Hochvakuum bekannt. Dabei wird ein zylindrischer Körper eines Verdampfungstiegels mit einem speziell fts
angeordneten Strahlungsheizelement beheizt. Bei diesem Verfahren sind aber keine Maßnahmen vorgesehen,
um auf die Schichtträger einen kollimierten intensiven Dampfstrahl zu richten. Insbesondere ist nicht ersichtlich,
daß eine Beheizung von außerhalb der Vakuumkammer sowie eine besondere Heizung des parallele
Wände aufweisenden Tiegelhalses vorgesehen ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Vakuumbedampfung und Abscheidung von reinen
Silberhalogenidschichten auf einen kontinuierlich laufenden mit einer geeigneten Haftschicht belegten
Schichtträger zu entwickeln, bei dem alle Möglichkeiten zu einer unkontrollierbaren Sensibilisierung durch die
Verunreinigungen in der Vakuumkammer beseitigt sind, so daß die Herstellung eines photographischen Aufzeichnungsmaterials
mit völlig reproduzierbaren und kontrollierbaren Eigenschaften gesichert ist. Ferner soll
auch eine Vorrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens geschaffen werden.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines photographischen Aufzeichnungsmaterials
unter Verwendung einer Vakuumapparatur durch Aufdampfen von Silberhalogenid mit einer
Reinheit nicht unter 99,999 Prozent aus einem aus inertem Material gefertigten Tiegel mit einem zylindrischen
Tiegelkörper und einem parallele Wände aufweisenden Tiegelhals auf einen kontinuierlich laufenden
Träger, wobei der zylindrische Tiegelkörper durch Wärmestrahlung beheizt wird, das dadurch gekennzeichnet
ist, daß man neben dem Tiegelkörper auch den Tiegelhals durch ein außerhalb der Vakuumkammer
angebrachtes Strahlungsheizelement auf gleichmäßige Temperatur heizt, wobei die Silberhalogeniddämpfe in
einem intensiven Dampfstrahl kollimiert und senkrecht zum Schichtträger gerichtet werden, der vorher mit
einer Haftschicht überzogen worden ist und unmittelbar über den heißen Wänden der Tiegelöffnung in einem
Abstand von nicht größer als 10 mm kontinuierlich vorbeigeführt wird, wobei eine gleichmäßige lichtunempfindliche
Schicht aus Silberhalogenid mit einer Dicke von 0,1 bis 1,5 μ mit einer Geschwindigkeit von
200 bis 2000 A/sek abgeschieden wird.
Als inertes Material für den Tiegel kommt beispielsweise Quarz, Silber oder hochreiner, mechanisch fester
Graphit in Frage.
Die erfindungsgemäß erzielte hohe Aufwachsgeschwindigkeit der Silberhalogenidschicht sowie auch die
höhere Schichtträgertemperatur ermöglichen die Beseitigung der Verunreinigungen während des Abscheidungsprozesses,
wobei eine homogene, hochreine, völlig lichtunempfindliche Silberhalogenidschicht mit einer
Dicke von nicht mehr als 0,5 μιυ erhalten wird. Somit
besteht die Möglichkeit, die Silberhalogenidschicht weiter vollständig kontrollierbar und reproduzierbar zu
sensibilisieren, indem durch Behandlung mit einer Lösung von Gold-Iridiumsalzen ein negatives photographisches
Aufzeichnungsmaterial und durch Verschleierung mittels zusätzlicher Vakuumabscheidung von einer
monoatomaren Silber- oder Goldschicht ein positives photographisches Aufzeichnungsmaterial hergestellt
wird.
Die für die Herstellung des erfindungsgemäßen photographischen Aufzeichnungsmaterials benutzten
Schichtträger werden vor der Abscheidung der Silberhalogenidschicht in der Vakuumkammer durch ein
Strahlungsheizelement erhitzt. Die Glas- oder Glimmerträger werden bis zu 2000C, die Polyesterfilmoder
Acetatfilmträger oder die mit Kunststoff belegten Papierträger aber bis zu einer Temperatur von nicht
mehr als 1000C erhitzt Nach Abschluß des Aufdampfzyklus
wird die Vakuumkammer mit Stickstoff einer
Reinheit von 99,999 Prozent, der den Forderungen der
Halbleiterindustrie entspricht, aufgefüllt. Demzufolge wird die frische Oberfläche der Silberhalogenidschichten durch Adsorption von hochreinem und photographisch inaktivem Stickstoff effektiv blockiert und so die
Möglichkeit beseitigt, daß sich die Oberfläche durch unkontrollierbare Adsorption von in der Luft zufällig
vorhandenen Verunreinigungen unreproduzierbar sensibilisiert.
Als besonders geeignet für die Haftschicht gemäß der vorliegenden Erfindung erweisen sich die handelsüblichen Photoresistlacke auf der Basis von Polyvinylzinnamat oder Polyisopren. Diese Photolacke verursachen
eine bessere Adhäsion am Träger als die üblicherweise benutzten Harzschichten aus Gelatine oder Siliciummonoxid und ermöglichen eine Sensibilisierung mit
wäßrigen Lösungen bei höheren Temperaturen, wodurch eine Verbesserung des Auslösungsvermögens des
so gewonnenen photographischen Aufzeichnungsmaterials erreicht wird.
Erfindungsgemäß wird in ein direkt positives photographisches Aufzeichnungsmaterial mit einer
höheren Empfindlichkeit unter Verwendung einer Haftschicht aus Metallchromat mit einer Dicke bis zu
500 A erzeugt, indem die Schicht durch Aufdampfen von Bleichromat, Bleioxydchromat, Bariumchromat, Silbermonochromat und Wismutchromat, vorzugsweise
Bleichromat, im Vakuum auf einen erhitzten Träger aufgebracht wird.
Die Empfindlichkeit des direkt positiven photographischen Aufzeichnungsmaterials kann auch wesentlich
erhöht werden, wenn erfindungsgemäß die Silberhalogenidschicht vor deren Verschleierung mit einer
monoatomaren Metallschicht aus Silber oder Gold mit Gelatine mit einer Schichtdicke bis zu 0,1 μΐη überzogen
wird. Die Gelatineschicht verursacht eine bedeutende Erhöhung der photographischen Empfindlichkeit. Das
Ausbleichen des so erhaltenen positiven Materials verlangt bei bildgerechter Belichtung eine etwa 30- bis
40mal kleinere Lichtenergie.
Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht aus einem Tiegelhalter 1 und
einem Tiegel 2, die beide aus inertem Material gefertigt sind, wobei der Tiegel 2 einen zylindrischen Körper 4
und einen parallele Wände 6 aufweisenden Tiegelhals besitzt, einem Strahlungsheizelement 3 zur gleichmäßigen Beheizung des zylindrischen Tiegelkörpers und
einer Vakuumkammer 7. Diese Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb der Vakuumkammer 7,
ein den zylindrischen Körper 4 und die parallelen Wände des Tiegelhalses 6 auf gleichmäßige Temperaturen beheizendes Strahlungsheizelement vorgesehen ist,
wobei die Querschnittfläche des Tiegelkörpers 4 des Tiegels 2 wenigstens 5mal größer als die Querschnittsfläche seiner rechteckigen öffnung 5 und der Abstand
zwischen der öffnung S und dem laufenden Träger 8 nicht größer als 10 mm ist, so daß die Silberhalogeniddämpfe nur mit den heißen Wänden 6 des Tiegels 2 und
mit dem Träger 8 in Berührung kommen.
In der erfindungsgemäß vorgesehenen Vakuumkammer ist mittels einer öldlffusionsvakuumpumpe ein
Druck von etwa 10-s bis 10-* Torr zu erreichen. In der
Vakuumkammer sind eine Vorrichtung zur Verdampfung des Silberhalogenids, eine Führungsschiene für den
Trägertransport mit einer gesteuerten Geschwindigkeit und ein Widerstandsheizelement für das Erhitzen der
Träger zusätzlich eingebaut. Die Vakuumkammer ist aus rostfreiem, korrosionsbeständigem Chrom-Nickelstahl gefertigt. Alle isolierenden Elemente in der
Vakuumkammer sind aus Quarz und Teflon und die elektrischen Leitungen aus Silber oder Platin.
In den F i g. 1 und 2 ist eine bevorzugte Ausführungs
form der erfindungsgemäßen Vorrichtung erläutert, mit
der höchstreine Silberhalogenidaufdampfschichten, die keine photographische Empfindlichkeit aufweisen, hergestellt werden können. Diese Vorrichtung weist neben
dem Tiegelhalter 1, dem speziell geformten Tiegel 2 und
ίο'dem Strahlungsheizelement 3 ein kühlbares Silberschutzblech auf.
Der Tiegelhalter 1 und der Tiegel 2 sind aus Quarz, Silber oder hochreinem, mechanisch festen Graphit als
eine untrennbare Einheit gefertigt. Der Normalbetrieb
des Tiegels ist durch eine spezielle Form gesichert, die in
den F i g. 1 und 2 gezeigt ist. Der Tiegel stellt einen ziemlich großen zylindrischen Körper 4 mit einer
viereckigen öffnung 5 dar, die von den parallel verlängerten Wänden 6 begrenzt ist. Durch die spezielle
Tiegelform wird eine relativ große Abdampfoberfläche des geschmolzenen Silberhalogenids, welches sich im
Körper 4 des Tiegels 2 befindet, erzielt. Durch die heißen, verlängerten Wände 6 der öffnung 5 kollimieren die Silberhalogeniddämpfe in einem intensiven
Dampfstrahl, der senkrecht zu dem Träger 8 gerichtet ist. Der Träger wird mittels der Führungsschiene 9 in
einem Abstand von nicht mehr als 10 mm an der Tiegelöffnung 5 vorbeigeführt. Dadurch wird eine hohe
Geschwindigkeit der Dampfabscheidung erreicht, so
ρ daß auch bei einer Temperatur, die wesentlich unter der
Zersetzungstemperatur des Silberhalogenids liegt, eine Abscheidungsgeschwindigkeit von mindestens 200 Ä
pro Sekunde erreicht wird. Der ganze Tiegelhalter ist mit einem Silberschutzblech umrahmt, das wasserge-
kühlt und mit einer öffnung versehen ist, die ganz genau
rings um die erhitzten Wände der öffnung 5 des Tiegels 2 zentriert ist. Demzufolge kommen die Silberhalogeniddämpfe nur mit dem Tiegel und dem erhitzten Träger
in Berührung, so daß die Möglichkeit, die aufwachsende
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher veranschaulichen:
Glasträger werden zunächst während einiger Stunden in erhitzte Bichromatschwefelsäurc getaucht, und
alsdann mit deionisiertem Wasser reichlich abgespült. Nach Trocknung werden die Glasträger nach der
üblichen Technik für Vakuumbedampfung mit einer so dünnen Siüciummonoxidschicht mit einer Dicke von
etwa 0,1 Mikron überzogen. Die so gereinigten und beschichteten Glasträger sind für die Silberhalogenidauftragung durch Aufdampfen im Vakuum bereit und
zeigen eine befriedigende Adhäsion gegenüber einer Sllberhalogenidschicht, so daß eine Bearbeitung bei
Zimmertemperatur möglich ist.
1.1. In der Vakuumbedampfungsanlage wird ein Quarztiegel mit einer Form nach A b b. 1 und 2 eingebaut,
so daß sich die Tiegelöffnung 10 mm unter den to Glasträgerführungsschienen befindet. Der Quarztiegel wird zuerst sorgfältig gewaschen und alsdann
mit Silberbromld mit einer Reinheit von 99,999%
aufgefüllt. Die Vakuumkammer wird bis zu einem Druck von 10-5Torr evakuiert. Das Silberbromid
(15 wird durch die indirekte Bestrahlung von dem
außerhalb der Vakuumkammer eingebauten Heizelement bis zu 6000C erhitzt. Es wird ein
Silberbromid-Dampfstrahl mit großer Intensität
erhalten, der für eine Abscheidungsgeschwindigkeit in der Größenordnung von etwa 400 Ä je
Minute gut ist. Die Vorschubgeschwindigkeit der Glasträger wird so ausgewählt, daß eine Silberbromidschicht
mit einer Dicke von etwa 0,5 μ zu erhalten ist, wobei die über den Tiegel laufenden
Glasträger aufeinanderfolgend beschichtet werden. Nach Abkühlung des Tiegels wird die Vakuumkammer
mit reinem Stickstoff aufgefüllt, und nach einigen Minuten werden die Muster herausgenommen.
1.2. Das Aufdampfen von Silberbromid erfolgt nach der Beschreibung in 1.1. mit dem Unterschied, daß in
dem Tiegel ein Wolframheizelement in unmittelbarem Kontakt mit dem Silberbromid eingebaut ist.
1.3. Für diesen Versuch wird eine Standardanlage zur Vakuumbedampfung ein Wolfram-Verdampfungsschiffchen in einem Abstand von etwa 100 mm
unter die Glasträgerführungsschienen eingebaut. Nach Auffüllung mit Silberbromid und Evakuierung
der Kammer bis zu einem Druck unter 10~5 Torr wird das Verdampfungsschiffchen durch
Anschluß der Leitungen an eine Niederspannungsquelle auf 6000C erhitzt und bei dieser Temperatur
gehalten. Bei diesen Bedingungen sind etwa 10 Minuten notwendig, um eine Schicht mit einer
Dicke von etwa 0,5 Mikron zu erhalten. Nach Abkühlung des Verdampfungsschiffchens und Lufteinlaß
in die Vakuumkammer werden die Muster herausgenommen.
Muster von den drei Versuchen werden durch einen sensitometrischen Stufenkeil blitzbelichtet und nachher
sek lang gleichzeitig in einem Mittchels Entwickler mit folgender Zusammensetzung behandelt:
Metol | 0,67 g |
Natriumsulfit, wasserfrei | 26 g |
Hydrochinon | 2,5 g |
Natriumcarbonat, wasserfrei | 26 g |
Kaliumbromid | 0,67 g |
Gelatine | 1.67 g |
Wasser bis | 1 I |
Nach Eintauchen für ein paar Minuten in einem Essigsäure-Stopbad, reichlichem Abspülen mit Wasser
und Trocknung werden die erhaltenen optischen Dichten mit einem Standarddensitometer gemessen.
Eine andere Musterserie aus den obengenannten drei Versuchen wird einer Gold-Iridiumsensibilisicrung
unterworfen, so wie es von Saunders beschrieben ist
(J, Chem. Phys., 37, 1126 [1962]), indem die Muster 10
Minuten lang in eine Lösung mit der Zusammensetzung: Natrium-Goldthiosulfat - 20 mg/1, Ammoniumhexa·
chloroiridat (IV) - 20 mg/1 und Gelatine - 0,5 g/l eingetaucht werden. Nach Abspülen und Trocknen
werden die Muster, wie bei der ersten Serie belichtet,
entwickelt und gemessen.
Die erhaltenen Ergebnisse sind In Tobelle 1 zusammengefaßt.
Aus der Tabelle ist zu ersehen, daß die unscnsibilisierten Muster des ersten Versuchs 1.1. Im Gegensatz zu den
Mustern der Versuche 1.2. und 1.3. überhaupt keine
Empfindlichkeit besitzen. Sie lassen sich aber sehr effektiv sensiblllsleren, wobei viel bessere und reproduzierbare Parameter zu erreichen sind als bei den
Mustern, die entsprechend der In 1.2. und besonders in 1.3. geschilderten Herstellungstechnik erhalten wurden.
Die Muster von Versuch 1.3. zeigen die schlechtesten und höchst unproduzierbaren Parameter, die sich durch
Sensibilisierung nicht verbessern lassen. Der zweite Versuch 1.2. führt zu stabileren Ergebnissen, doch die
Empfindlichkeit ist relativ niedrig und läßt sich praktisch s durch weitere Sensibilisierung nicht verbessern.
Glasträger, die entsprechend Beispiel 1 gereinigt sind, ι ο werden nach drei verschiedenen Verfahren beschichtet.
2.1. Bei dem ersten Versuch werden die Glasträger mit Siliciummonoxid belegt, wie es im Beispiel 1
beschrieben ist.
2.2. Bei dem zweiten Versuch werden die Glasträger auch durch Vakuumbedampfung mit einer Blei-
chromatschicht mit einer Dicke von 100 A überzogen.
2.3. Bei dem dritten Versuch werden die Glasträger in einer Zentrifuge mit Photoresistlack KTFR, einem
»Eastman Kodak«-Erzeugnis, beschichtet, indem
die Herstelleranweisungsn streng befolgt werden. Die Muster der obengenannten drei Versuche werden
mit einer Silberbromidschicht mit einer Dicke von etwa 0,35 Mikron entsprechend der im Versuch 1.1. des
Beispiels 1 geschilderten Technik belegt. Wie dort gezeigt, besitzen alle Muster, die nicht zusätzlich
sensibilisiert sind, überhaupt keine photographische Empfindlichkeit, so daß das gewonnene Aufzeichnungsmaterial,
wie unten gezeigt, für die Herstellung von photographischen Aufzeichnungsmaterialien, die bei
Belichtung ein direkt positives Bild erzeugen, besonders geeignet ist.
Zu diesem Zweck werden alle Muster, die entsprechend 2.1., 2.2. und 2.3. beschichtet sind, einer
is absichtlichen Verschleierung durch ein weiteres Auftragen
von einer monoatomaren Silberschicht unterworfen, indem die von Malinowski beschriebene
Technik (Berichte Inst. phys. Chem., BuIg. Akad. Wissenschaft., 3, 119 [1963] verwendet wird, so daß die
bei Entwicklung erhaltene maximale Schwärzungsdichte (D„m) ungefähr 3 beträgt.
Nach der Verschleierung werden die Schichten durch einen Stufenkeil bildgerecht belichtet und entsprechend
Beispiel 1 entwickelt. Alle Muster weisen eine
•is ausgeprägte Ausbleichung der ursprünglichen Schwärzungsdichte
auf, die durch die absichtliche Verschleierung mit Silber verursacht wird.
Die so erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengefaßt.
st) Wie zu ersehen ist, werden aiic Muster bei
ausreichender Belichtung völlig ausgeblichen, wobei die minimale Schwärzungsdichte (praktisch dem Schleier
äquivalent) bei den mit Siliciummonoxid beschichteten Glasträgern ein wenig höher ist. Die bei der
Verschleierung mit Silber erhaltene maximale Schwärzungsdichte und die effektive Ausgleichsempfindlichkeit
sind bestimmt höher bei den Glasträgern, die mit Blelchromat - Versuch 2.2. oder mit KTFR - Versuch
2.3. beschichtet sind. Tabelle 2 veranschaulicht die
(10 Vorteile der Beschichtung mit KTFR und Blelchromat.
(κ Anstatt Glasträger wird in diesem Falle natürlicher
Glimmer benutzt, wobei seine Oberfläche unmittelbar vor jedem Gebrauch durch Abspaltung einer dünnen
Schicht aufgefrischt wird.
709 B34/407
τ-
ίο
3.1. Bei dem ersten Versuch wird die Silberbromidschicht, entsprechend der im Versuch 1.1. des
Beispiels 1 geschilderten Technik, auf die Glimmerträger aufgebracht. Während der Versuchsdauer
werden die Glimmerträger bei Zimmertemperatur gehalten.
32. Bei dem zweiten Versuch, unmittelbar vor dem Auftragen des Silberbromids werden die Glimmerträger auf 2000C erhitzt.
Die Hälfte der Muster aus jedem Versuch wird gold-indiumsensibilisiert, um ein negatives photographisches Aufzeichnungsmaterial, entsprechend der
Beschreibung im Beispiel 1 herzustellen. Die andere Hälfte wird mit Silber verschleiert, um ein positives
photographisches Aufzeichnungsmaterial entsprechend (5
der Beschreibung im Beispiel 2 zu erhalten. Alle Muster werden alsdann belichtet und bearbeitet, so wie es im
Beispiel 1 geschildert ist. Die photographischen Parameter der so gewonnenen Schichten werden in
Tabelle 3 verglichen.
Es ist offensichtlich, daß die Muster, die bei der Abscheidung des Silberbromids auf die erhitzten
Glimmerträger erhalten worden sind, bestimmt bessere photographische Eigenschaften besitzen.
Die Glasträger werden gereinigt und mit Silicium- y0
oxyd beschichtet, so wie es im Beispiel 1 beschrieben ist. Darüber wird eine Silberbromidschicht mit einer Dicke
von etwa 0.5 Mikron aufgetragen, indem die in Versuch 1.1. von Beispiel 1 geschilderte Technik verwendet wird.
Die Muster werden aus der Vakuumkammer herausgenommen und die Hälfte davon mit einer Gelatineschicht mit einer Dicke kleiner als 0,1 Mikron belegt,
indem ein paar Tropfen von einer 0,1 %igen Lösung von Gelatine auf die in einer Zentrifuge angeordneten
Glasplatten angebracht werden. Die Zentrifuge wird eine Minute lang mit einer Geschwindigkeit von etwa
5000 U/min betrieben.
Alle unbelegten oder mit Gelatine belegten Platten werden wieder in die Vakuumkammer eingebracht.
Durch Aufdampfen nach der im Beispiel 2 beschriebe- A<,
nen Technik wird Silber aufgebracht, dessen Menge so ausgewählt ist, daß der bei Entwicklung ohne Belichtung
erhaltene D„M1-Wert etwa 3 beträgt. Alsdann werden
Muster der beiden Plattenarten belichtet und cntwik·
kelt, wie es im Beispiel 1 beschrieben ist. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 4 zusammengestellt.
Offensichtlich führt die Beschichtung mit Gelatine vor der Verschleierung zu einer wesentlichen Empfindlichkeits- und Gradationszunahme, ohne daß sich dabei die
minimale Schwärzungsdichte, die bei Belichtung erhalten worden ist (der effektive Schleier), erhöht.
Die folgenden Vorteile der vorliegenden Erfindung erlauben lichtunempfindliche Silberhalogenidschichten
zu erhalten, die sich zwecks Herstellung von negativen und positiven photographischen Aufzeichnungsmaterialien absichtlich und reproduzierbar zusätzlich sensibilisieren lassen.
1. Der unmittelbare Kontakt zwischen dem Heizelement der Bedampfungsvorrichtung (dem Tiegel)
und der Silberhalogenidschmelze — eine der Hauptursachen für die Verunreinigung des Silberhalogenids — ist beseitigt.
2. Es werden Bedingungen geschaffen, bei denen ein Silberhalogenid-Dampfstrahl mit hoher Intensität
erhalten wird und dementsprechend die aufgetragene Schicht mit einer relativ hohen Geschwindigkeit aufwächst, so daß die konkurrenzfähige
Adsorption der Verunreinigungen von der Vakuumkammer vermindert wird. Die auf dem Träger
ablaufende Adsorption von Verunreinigungen ist auch wegen der vorherigen Trägererhitzung
unmittelbar vor der Silberhalogenidabscheidung geringer.
3. Verbesserte Adhäsion zwischen der im Vakuum aufgetragenen Silberhalogenidschicht und dem
Träger ist durch dessen Beschichtung mit einer Haftschicht aus metallischem Chromat oder Photoresistlack erreicht. Außerdem führt die verwendete
Haftschicht zu einer Verbesserung der photographischen Eigenschaften des erhaltenen positiven
photogrephischen Aufzeichnungsmaterials.
4. Verbesserte photographische Eigenschaften des direkt positiven Aufzeichnungsmaterials werden
durch die Abscheidung einer dünnen Schicht aus Gelatine über die Silberhalogenidschicht unmittelbar vor dem Auftragen der monoatomaren Schicht
aus Silber oder Gold erreicht.
5. Beseitigung der Möglichkeit für eine selektive und unreversible Adsorption der in Luft enthaltener
Verunreinigungen wird erreicht, indem die Vakuumkammer mit hochreinem Stickstoff (anstatt Luft;
nach Abschluß des Aufdampfzyklus aufgefüllt wird.
Versuch | Bearbeitung | Schleier | Maximale | Oradatlon | Relative |
Schwarzungsdichte | Empfind· | ||||
Henkelt | |||||
(Do) | (D,»,K) | (rt | (SnU | ||
1.1. | Unsenslblllsiert | 0 | 0 | 0 | 0 |
Senslbillsiert | O1OS-0,10 | 2,50-2.70 | 1,20-1,50 | 500-600 | |
1.2. | Unsensibilislert | 0,05-0,10 | 1,10-1,20 | 0,80-1,00 | 80—100 |
Senslbllislert | 0,15-0,20 | 1,30-1,50 | 0,80-1,20 | 100-150 | |
1.3. |
Unsensibllislert
Senslbillsiert |
0,10-0,20
0,20-0,30 |
0,80-1,20
1,00-1,50 |
0,70-1,00
0,80-1,00 |
20-100
50-110 |
·) Manche Muster von allen Versuchen zeigen eine unbefriedigende Adhäsion, Bei einer geringen Verlängerung der Be
arbeltungsdauer Ist eine klare Tendenz zum Abstreifen der Silberbromidschicht von dem Olastrüger zu beobachten.
11
12
Tabelle 2 | *) | Haftschicht | Minimale Schwärzungsdichte (D,„in) |
Maximale Schwärzungsdichtc (D„m) |
Gradation (Y) |
Relative Empfind lichkeit (Srcl) |
Versuch |
Siliciummonoxid
Bleichromat KTFR |
0,10-0,15 0,01-0,05 0,05-0,10 |
2,80-3,00 2,80-3,20 2,90-3,30 |
1,50-2,00 1,70-2,10 1,70-2,00 |
40-60 150-180 80-90 |
|
2.1. 2.2. 2.3. |
*) Wiederum wird eine mangelhafte Adhäsion der Silberbromidschicht beobachtet, aber nur bei den Schichten, die auf den mi
Siliciummonoxid beschichteten Träger aufgebracht sind. Bei Schichten aber, die auf die beiden anderen Träger aufgebracht sind
ist keine Tendenz zum Abstreifen dieser Schichten zu bemerken.
Versuch | Bearbeitung | Minimale Schwärzungsdichte |
Maximale Schwärzungsdichte |
Gradation | Relative Empfind lichkeit |
(Dmin) | (D„uu) | (y) | (SrC) | ||
3.1 | Negativ sensibilisiert Positiv sensibilisiert |
0,05 0,10 |
2,60-2,70 2,80-3,00 |
1,10-1,20 1,50-1,70 |
400-500 40-50 |
3.2. | Negativ sensibilisiert Positiv sensibilisiert |
0,05 0,10 |
3,00 2,80 |
2,00 2.50 |
1000 300 |
·) Die Adhäsion aller Glimmerträger ist sehr gut, unabhängig von der Temperutur, bei der das Silberbromid abgeschieden wird
Tabelle 4
Bearbeitung vor Verschleierung
Minimale Schwürzungsdichte
(Dlmn)
Maximale Schwürzungsdichte
(Dms)
Gradation
(y)
Relative Empfindlichkeit
(Srcl)
Beschichtet mit Gelatine
0,01-0,05 0,01-0,05
2,50 4,00
40 1000
Claims (7)
1. Verfahren zur Herstellung eines photographischen Aufzeichnungsmaterial unter Verwendung s
einer Vakuumapparatur durch Aufdampfen von Silberhalogenid mit einer Reinheit nicht unter 99,999
Prozent aus einem aus inertem Material gefertigten Tiegel mit einem zylindrischen Tiegelkörper und
einem parallele Wände aufweisenden Tiegelhals auf ι ο einen kontinuierlich laufenden Träger, wobei der
zylindrische Tiegelkörper durch Wärmestrahlung beheizt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß man neben dem Tiegelkörper auch den Tiegelhals durch ein außerhalb der Vakuumkammer
angebrachtes Strahlungsheizelement auf gleichmäßige Temperatur heizt, wobei die Silberhalogeniddämpfe
in einem intensiven Dampfstrahl kollimiert und senkrecht zum Schichtträger gerichtet werden,
der vorher mit einer Haftschicht überzogen worden ist und unmittelbar über den heißen Wänden der
Tiegelöffnung in einem Abstand von nicht größer als 10 mm kontinuierlich vorbeigeführt wird, wobei eine
gleichmäßige lichtunempfindliche Schicht aus Silberhalogenid mit einer Dicke von 0,1 bis 1,5 μ mit einer
Geschwindigkeit von 200 bis 2000 Ä/sek abgeschieden wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man auf den Schichtträger eine dünne
Haftschicht aus handelsüblichem Photoresistlack auf der Basis von Polyvinylzinnamat aufträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Schichtträger natürlichen
Glimmer mit frisch abgespalteter Oberfläche verwendet.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man auf den Schichtträger
eine dünne Haftschicht aus Metallchromat, wie Bleichromat, Bleioxidchromat, Bariumchromat,
Silbermonochromat oder Wismutchromat, Vorzugs- 4c
weise Bleichromat, mit einer Schichtdicke bis zu 500 A durch Aufdampfen im Vakuum aufbringt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man unmittelbar vor
der Abscheidung der Silberhalogenidschicht die mit Haftschicht versehenen Träger in der Vakuumkammer
bis zu 2000C für die Glas- und Glimmerträger
und bis zu 100° C für die Polyester- und Papierträger
erhitzt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man zwecks der
Herstellung von photographischen direkt positiven Aufzeichnungsmaterialien auf die Silberhalogenidschicht,
die auf den mit Haftschicht versehenen Träger aufgebracht ist, eine dünne Schicht aus
Gelatine mit einer Schichtdicke bis zu 0,1 Mikron aufträgt und unmittelbar obenauf eine monoatomare
Schicht aus Silber oder Gold durch Aufdampfen im Vakuum aufbringt.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bestehend aus
einem Tiegelhalter (1) und einem Tiegel (2), die beide aus inertem Material gefertigt sind, wobei der Tiegel
(2) einen zylindrischen Körper (4) und einen parallele Wände (6) aufweisenden Tiegelhals besitzt,
einem Stahlungsheizelement (3) zur gleichmäßigen Beheizung des zylindrischenTiegelkörpers und einer
Vakuumkammer (7), dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb der Vakuumkammer (7) ein den zylindrischen
Körper (4) und die parallelen Wände des Tiegelhalses (6) auf gleichmäßige Temperaturen
beheizendes Strahlungsheizelement vorgesehen ist, wobei die Querschnittsfläche des Tiegelkörpers (4)
des Tiegels (2) wenigstens 5mal größer als die Querschnittsfläche seiner rechteckigen öffnung (5)
und der Abstand zwischen der öffnung (5) und dem laufenden Träger (8) nicht größer als 10 nun ist, so
daß die Silberhalogeniddämpfe nur mit den heißen Wänden (6) des Tiegels (2) und mit dem Träger (8) in
Berührung kommen.
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