Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia barwnych fotowzorników, przeznaczonych do wytwarzania plyt drukarskich oraz cienkoblonko- wych i scalonych mikroukladów.Znany jest sposób otrzymywania fotowzorników, polegajacy na podcisnieniowym napyleniu cien¬ kiej warstwy metalu na podloze szklane i na ksztaltowaniu na warstwie metalu zadanego obra¬ zu, z materialu fotooporowego oraz na ostatecz¬ nym usuwaniu droga trawienia chemicznego czes¬ ci warstwy metalu, nie pokrytych warstwa foto- oporowa. W sposobie tym, stosuje sie nikiel, sre¬ bro, miedz, wolfram i molibden, a zwlaszcza chrom, charakteryzujacy sie wysoka odpornoscia na scieranie i dobra przyczepnoscia do powierz¬ chni podloza szklanego. Otrzymany takim sposo¬ bem metalizowany fotowzornik fotograficzny od¬ znacza sie wysoka gestoscia optyczna, lecz cha¬ rakteryzuje sie przy tym takze takimi niedogod¬ nosciami jak brak przejrzystosci w zakresie' wi¬ dzialnych fal oraz wysoki wspólczynnik odbicia, co utrudnia stosowanie tego sposobu w wytwa¬ rzaniu plyt drukarskich i mikroukladów.Znany jest równiez sposób otrzymywania foto- wzornika emulsyjnego, selektywnie przepuszczaja¬ cego swiatlo. Realizacja tego sposobu napotyka jednak na trudnosci zwiazane z otrzymywaniem materialów organicznych charakteryzujacych sie niezbednym pochlanianiem w tym zakresie dlugo- sci fal tam, gdzie znajduje sie czuly material fo- tooporowy.Wszystkie te niedogodnosci i trudnosci eliminu¬ je sposób otrzymywania barwnych wzorników, pole¬ gajacy na nasycaniu jednej powierzchni plaskiej plytki szklanej stopem barwiacym w postaci sto¬ pu miedzi, zlota, srebra lub indu i przemieszcza¬ niu drugiej powierzchni po powierzchni przewo¬ dzacego stopu oraz na kolejnym barwieniu dro¬ ga regeneracji metalu nasycajacego powierzchnie podloza szklanego, a nastepnie na ksztaltowaniu na zabarwionym podlozu szklanym warstwy o- chronnej, odpowiadajacej ksztaltowi obrazu, a tak¬ ze na ostatecznym usunieciu niezabezpieczonych czesci, zabarwionej warstwy podloza szklanego i na usunieciu warstwy ochronnej. Otrzymany ta¬ kim sposobem barwny fotowzornik odznacza sie gestoscia optyczna rzedu 1,5 jednostek i grubo¬ scia zabarwionej warstwy podloza szklanego wy- noszacej okolo 1 milimikrona.Minimalna szerokosc linii obrazu na barwnym fotowzorniku odpowiada podwójnej gruTsosci war¬ stwy zabarwionej, a w opisanym wyzej przypad¬ ku wielkosc ta wyraza sie liczba 2 milimikrony, co nie jest wystarczajace dla szeregu przypad¬ ków. Uznajac wyzszosc opisanego wyzej sposobu otrzymywania barwnych fotowzorników, zape¬ wniajacego niskie koszty wytwarzania i wysoka jakosc uzytkowa, nalezy jednak podkreslic, ze foto- wzorniki wytworzone tym sposobem eharaktery- 91563915 3 zuja sie niska zdolnoscia rozdzielcza fotowzorni¬ ków, co w wielu przypadkach jest nie do przyje¬ cia.Celem wynalazku jest opracowanie sposobu wy¬ twarzania barwnych fotowzorników, odznaczaja- 5 cych sie wymagana optyczna gestoscia, przy mini¬ malnej grubosci zabarwionej warstwy.Cel ten wedlug wynalazku osiagnieto dzieki te¬ mu, ze w sposobie wytwarzania barwnych foto¬ wzorników 'polegajacych na nasycaniu jednej po- 10 wierzchni plaskiej plytki szklanej stopem miedzi, zlota, srebra lub indu i przesuwaniu drugiej po¬ wierzchni tej plytki po powierzchni przewodzace¬ go prad stopu oraz na barwieniu droga redukcji stopu nasycajacego powierzchnie podloza szkla- 15 nego, a nastepnie na ksztaltowaniu na zabarwio¬ nym podlozu szklanym warstwy ochronnej, od¬ powiadajacej ksztaltowi zadanego obrazu, a takze na ostatecznym usunieciu niezabezpieczonych cze¬ sci zabarwionej warstwy podloza szklanego i na 2o usunieciu warstwy ochronnej, przed nasycaniem powierzchni podloza przeprowadza sie elektrody- fuzje jonów metalu barwiacego, uzyskiwanego ze stopu olowiu i metalu barwiacego, a nastepnie redukuje sie metal barwiacy, przy czym nasyca- 25 nie podloza przeprowadza sie w drodze kilkakro¬ tnych elektrodyfuzji jonów metalu barwiacego, uzyskiwanych ze stopu metalu barwiacego i olo¬ wiu, cyny, bizmutu lub talu.Przedmiot wynalazku jest wyjasniony w przy- 30 kladzit wykonania na rysunku, na którym fig. 1 ilustruje sposób wytwarzania barwnych fotowzor¬ ników wedlug wynalazku, fig. 2 — zaleznosc ge¬ stosci optycznej zabarwionej warstwy od grubo¬ sci tej warstwy dla róznych stopów, fig. 3 — in- 35 ny rodzaj zaleznosci gestosci optycznej zabarwio¬ nej warstwy od jej grubosci dla róznych stopów, fig. 4 — trzeci rodzaj zaleznosci gestosci optycz¬ nej zabarwionej warstwy od jej grubosci dla róz¬ nych wariantów stosowanych stopów, fig. 5 — po-' dloze szklane z zabarwiona warstwa i z uksztal¬ towana na niej warstwa ochronna, w przekroju, fig. 6 — podloze szklane z usunietymi niezabez¬ pieczonymi pozostalosciami zabarwionej warstwy, w przekroju, a fig. 7 — barwny fotowzornik we¬ dlug wynalazku, w przekroju.Nagrzane do 600 — 800°C plaskie podloze szkla¬ ne 1 (fig. 1) w postaci plytki szklanej, przemie¬ szcza sie w redukujacej atmosferze wodoru, w kierunku oznaczonym strzalka, po powierzchni 2 50 roztopionej cyny, stanowiacej powierzchnie prze¬ wodzaca prad elektryczny. Zamiast cyny mozna tu stosowac inne cialo przewodzace prad.Na powierzchni zewnetrznej podloza szklanego 1 jest umieszczony uklad 3' elektrod, podlaczony do 55 bieguna dodatniego zródla pradu stalego; biegun ujemny jest natomiast podlaczony do powierzchni 21 roztopionej cyny. W ukladzie 3 elektrod pier¬ wsza elektroda 4 jest polaczona elektrycznie z ze¬ wnetrzna powierzchnia podloza 1 za pomoca ele- 60 mentu |5 ze stopu olowiu i miedzi, spelniajace¬ go role metalu barwiacego, druga elektroda 6 jest polaczona elektycznie ze wspomniana powie¬ rzchnia zewnetrzna podloza 1 za pomoca elemen¬ tu 7 ze stopu cyny z miedzia, trzecia elektroda 8 es 4 jest polaczona za pomoca elementu 9 ze stopu bizmutu z miedzia, a czwarta elektroda 10 jest polaczona poprzez element 11 ze stopu talu z miedzia, przy czym kolejnosc wystepowania ele¬ mentów 7, 9 i. U moze tu byc dowolna.Stop odpowiadajacy kazdej elektrodzie utrzy¬ muje sie na niej jednym ze znanych sposobów.Podczas przemieszczania sie podloza szklane¬ go 1 w kierunku oznaczonym strzalka, powie¬ rzchnia zewnetrzna podloza 1 znajduje sie przez moment pod dzialaniem elektrody 4. Nastepuje tu wiec elektrodyfuzja, to znaczy pod wplywem pola elektrycznego jony miedzi przenikaja z ele¬ mentu 5 do powierzchniowej warstwy podloza 1.Grubosc warstwy 12, nasyconej jonami miedzi (poddawanej barwieniu), zalezy od okresu dziala¬ nia elementu A od gestosci pradu i od tempera¬ tury ogrzania podloza szklanego 1. Pod wply¬ wem dzialania redukujacego atmosfery wodoru nastepuje przywrócenie jonom miedzi postaci ato¬ mowej, co powoduje z kolei zabarwienie sie na czerwono tej czesci podloza, która zostala podda¬ na . dzialaniu elektrody 4. Podczas dalszego prze¬ mieszczania sie podloza 1 czesc zabarwiona podle¬ ga kolejno dzialaniu elektrod 6, 8,10, których dzia¬ lanie jest analogiczne do opisanego wyzej dziala¬ nia elektrody 4, przy czym dzialanie to intensy¬ fikuje odcien zabarwienia warstwy 12, nie zwie¬ kszajac przy tym praktycznie jej grubosci. Jest to spowodowane uprzednim dzialaniem na powie¬ rzchnie wewnetrzna podloza 1 metalu barwiacego ze stopu olowiu, co z kolei stwarza warunki, w których w czasie pokrywania powierzchni szkla me¬ talem barwiacym (w danym przypadku miedzia) ze stopu olowiu, bizmutu, talu, grubosc zabarwionej warstwy 12 odpowiada praktycznie grubosci, uzy¬ skanej podczas pierwszego barwienia za pomoca elektrody 4.Fig. 2 przedstawia zaleznosc gestosci optycznej D zabarwionej warstwy (os rzednych) od grubo¬ sci h (os odcietych) tej warstwy, uzyskanej w wy¬ niku dzialania elementu 5 ze stopu (fig. 1) olo¬ wiu i miedzi na podloze 1. Zaleznosc te ilustruje krzywa 13. Krzywa 14 przedstawia równiez te zaleznosc dla przypadku, kiedy element 5 wyko¬ nany jest ze stopu bizmutu z miedzia.Z przedstawionych zaleznosci wynika, ze przy jednakowych wartosciach gestosci optycznej D, grubosc h zabarwionej warstwy 12 (fig. 1) jest mniejsza wówczas, kiedy element 5 wykonany jest ze stopu olowiu z miedzia.Jezeli elementy 7,9 i 11, oddzialujace na pod¬ loze 1, po uprzednim zadzialaniu na podloze 1 e- lementu 5 zostana wykonane ze stopu olowiu z miedzia, to wówczas zwiekszenie gestosci optycz¬ nej nie doprowadzi praktycznie do zwiekszenia grubosci warstwy 1A jak to wynika z zalezno¬ sci, przedstawionych na fig. 3.Krzywa 15j na fig. 3 przedstawia zaleznosc ge¬ stosci optycznej D od grubosci h zabarwionej warstwy lft (fig. 1), po poddaniu podloza 1 dziala¬ niu elementu 5 i wskazuje na konsekwentne zmniejszanie sil grubosci warstwy 12 wskutek usu¬ niecia czesci warstwy zabarwionej 12 z podloza 1.Krzywe 16 i 17 (fig. 3) przedstawiaja te zaleznosc91563 po poddaniu podloza 1 dzialaniu elementów 7 i 9 (fig. 1).Krzywa 18 na fig. 4 przedstawia zaleznosc ge¬ stosci optycznej I| od grubosci h warstwy zabar¬ wionej 12 (fig. 1), uzyskanej poprzez oddzialywa- 5 nie na podloze 1 elementu 5 wykonanego ze stopu olowiu z miedzia i poprzez kolejne wielokrotne oddzialywanie elementów 7, 9 i 11 wykonanych ze stopu bizmutu i miedzi, a krzywa 19 przedstawia zaleznosc gestosci optycznej D od grubosci h za- 10 barwionej warstwy 12 (fig. 1), uzyskanej przez oddzialywanie na podloze 1 elementu 5 ze stopu bizmutu i miedzi i przez kolejne wielokrotne od¬ dzialywanie elementów 7, 9 i 11 wykonanych ze stopu bizmutu imiedzi. 15 Jak wynika z omówionych wyzej zaleznosci, wymagana gestosc optyczna D jest uzyskiwana przy mniejszej grubosci h zabarwionej warstwy 12 (fig. 1) wówczas, kiedy przed wielokrotnym barwieniem podloza 1 za pomoca elementów 7, 9, 20 11 przeprowadza sie dodatkowe barwienie tej po¬ wierzchni za pomoca elementu 5 ze stopu olowiu i miedzi.Po zakonczeniu oddzialywania na podloze 1 e- 25 lementów 5, 7, 9 i 11, uzyskuje sie zabarwiona warstwe 12 o wymaganej gestosci optycznej D (intensywnosci barwy) i o grubosci h. Nastepnie za pomoca znanych sposobów ksztaltuje sie na zabarwionej warstwie 12 podloza 1 z materialu 30 fotooporowego warstwe ochronna 20 (fig. 5), od¬ powiadajaca wymaganemu obrazowi. Kolejnym etapem procesu jest usuwanie niezabezpieczonych odcinków zabarwionej warstwy 12 (fig. 6), a na¬ stepnie usuwanie warstwy ochronnej ' 20. Na fig. 35 7 jest przedstawiony fotowzornik barwny w prze¬ kroju z odcinkami 21 warstwy (Zabarwionej 12, od¬ powiadajacymi zadanemu obrazowi. Metalem ba¬ rwiacym moze byc tu oprócz miedzi równiez zlo- to, srebro i ind. Jezeli w charakterze metalu ba- Mn 7 40 rwiacego zostanie zastosowana miedz, jak to ma miejsce w wyzej opisanym przykladzie, to wów¬ czas odcinki 21 zabarwia sie na kolor ciemno¬ czerwony. Zastosowanie z kolei w charakterze me¬ talu barwiacego innego metalu, np. zlota, srebra 45 lub indu, nie wplywa ujemnie na zmiane proce¬ su otrzymywania barwnych fotowzorników, ale w tym przypadku uzyskuje sie jednynie inna barwe wymaganego obrazu 21. Zastosowanie w stopie zlota powoduje zabarwienie obrazu na kolor ja- snoczerwony, a srebra lub indu — na kolor zólty.W celu uzyskania zadanej grubosci i gestosci optycznej warstwy zabarwionej 12 liczba stopów, oddzialujacych na podloze 1, po uprzednim od¬ dzialywaniu na nia elementu 5, moze byc dowol- 50 na, przy czym proces otrzymywania barwnego fo- towzornika przebiega bez zmian.Ponadto zestaw stosowanych tu stopów moze byc równiez dowolny, wybrany ze wspomnianych wy¬ zej wariantów.Uprzednie oddzialywanie na powierzchnie podloza 1 stopu olowiu i metalu barwiacego gwarantuje uzyskanie wymaganej grubosci zabarwionej war¬ stwy 12, wynoszacej 0,3 — 0,4 milimikronów. Jest to zwiazane z tym, ze olów przenika w szklo na glebokosc 4 milimikronów, a kolejna elektrody- fuzja metalu barwiacego nastepuje juz w war¬ stwie podloza szklanego 1) wzbogaconej w olów, w której wspólczynnik elektrodyfuzji szkla barwia¬ cego jest znacznie nizszy niz podano to uprzed¬ nio.Kolejne poddawanie podloza 1 oddzialywaniu elementów ze stopu, np. najpierw elementu 7, po¬ tem elementu 9, nastepnie elementu 11 (fig. 1), stwarza warunki dla równomiernego pokrycia kolorowa warstwa calej poddanej dzialaniu sto¬ pu powierzchni szklanego podloza 1, która prak¬ tycznie zajmuje kilka metrów kwadratowych.Wszystko to umozliwia wytwarzanie barwnych fotowzorników o' duzej powierzchni roboczej, na której obraz posiada minimalna wielkosc linii, rzedu do 1 milimikrona, a nawet mniejsza.Ksztaltowanie warstwy zabarwionej 12 uzyskuje sie w procesie otrzymywania szkla polerowanego w srodowisku stopu cyny, co znacznie zmniejsza koszty podlozy, w porównaniu z podlozami wy¬ twarzanymi dotychczas znanymi sposobami.'A* "+ "*A 12' F/B. 5 F** /' V- fi '/ . '/' ™. 7 fi/ J ^ / ^ 6=r # ^f ¦o— ^r 0 0/ 0,2 0,3 OA 0.5 h.MkM f/b. 2 1,5r- 1,2 0.9 0,6 0.3 0*1 N v ¦3 X .$K 0 0,05 OJ 0,15 0,1 0,15 0.3 h.MkM F/B. 3 v 1,5 1 0,5 H^S. V, J8 -19 0 OJ 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 h.MkM ne.4 LZG Zakl. Nr 3 w Pab. zam. 483-77 nakl. 120+20 egz.Cena 10 zl PL