Способ изготовления слайдов для гобо проекторов путем химического травления Российский патент 2023 года по МПК G03B21/00 B41M1/34 

Описание патента на изобретение RU2804601C1

Настоящее изобретение относится к области производства комплектующих для проекционной техники, в частности к способам изготовления проекционных слайдов для гобопроекторов.

В настоящее время существует достаточное количество предложений в сети Интернет по изготовлению слайдов для проекторов с нанесенными на них изображениями [https://gobo-home.ru/o_gobo; https://gobomarket.ru/gobo; https://megamango.m/gobo-proektor/]. Однако детального раскрытия о способах производства слайдов, используемом при этом оборудовании и условиях изготовления не приводится. Информация ограничивается кратким упоминанием о материале - прочном дихроичном стекле, из которого изготавливают слайды, слоистой цветовой структуре слайдов, вариантах исполнения цветного изображения, а также упоминается о способе изготовления слайдов для гобопроекторов травлением стекла без детализации его выполнения [патенты US8376591B2, опубл. 19.02.2013; US8248460B2, опубл. 21.08.2012; US6601973B2, опубл.05.08.2003].

Известна технология производства стекла с химическим травлением с применением химических реагентов по точно выверенной рецептуре. Рисунок при этом может быть слегка вытравленным полупрозрачным либо глубоко травленным непрозрачным. Разная степень обработки может выполняться на разных участках одного стеклянного полотна [https://steklomall.ru/materials/s-himicheskim-travleniem/].

Процесс производства проходит следующим образом:

- дизайнер с помощью компьютерной программы разрабатывает эскиз;

- готовый рисунок переносится на специальную пленку;

- из пленки плоттером вырезается трафарет;

- стекло промывается карбонатом натрия и высушивается;

- на поверхность стекла переносится трафарет;

- изделие покрывается пастой из плавиковой кислоты и соды;

- через некоторое время реагент и трафарет удаляются;

- стекло промывается раствором кальцинированной соды.

Недостатком данного технического решения является описание технологии в общих чертах и иная область техники - производство мебели, не учитывающая всех тонкостей, характерных для процесса создания слайдов для гобопроектора,

Технический результат заявленного изобретения заключается в получении качественного, обладающего отражающими и поглощающими свойствами слайда для гобопроектора.

Технический результат достигается тем, что способ изготовления слайдов для гобо проекторов путем химического травления представляет собой процесс, состоящий из следующих действий

нанесение фоторезиста на стеклянную заготовку, представляющую собой круглую пластину из стекла с внешним слоем алюминиевого напыления толщиной 5 нм, включающее размещение стеклянной заготовки в трехкулачковом патроне, закрепленном на оси мотора центрифуги таким образом, чтобы стеклянная заготовка находилась в горизонтальном положении относительно пола, вращение трехкулачкового патрона с закрепленной на нем стеклянной заготовкой со скоростью вращения 600 об/мин, нанесение распылением фоторезиста в центр заготовки с помощью аэрозоля с равномерным распределением фоторезиста от центра до краев заготовки для формирования покрытия одинаковой толщины на всей поверхности заготовки, при этом нанесение покрытия на стеклянную заготовку должно осуществляться в темном, без источников света и ультрафиолетового излучения помещении, просушивание стеклянной заготовки с нанесенным покрытием при комнатной температуре до полного высыхания с последующим помещением в светонепроницаемый пакет,

подготовка фотошаблона, включающая перенос исходного изображения в графический редактор компьютера с последующей обработкой и уменьшением изображения до необходимого размера слайда, передачу преобразованного изображения в принтер, программное обеспечение которого раскладывает изображение на четыре полиграфических цвета CMYK, преобразовывая их в битовое изображение, печать фотошаблонов на рулонную фотопленку с разрешением печати 3600 dpi,

определение оптимального времени экспозиции фоторезиста, нанесенного на стеклянную заготовку, включающее визуальное деление стеклянной заготовки с нанесенным покрытием на пять частей, наложение непрозрачной бумаги поверх стеклянной заготовки с нанесенным покрытием с последовательным сдвигом бумаги по заготовке с нанесенным покрытием на одну пятую часть слайда с интервалом 5 секунд на каждый сдвиг, затем проявку стеклянной заготовки с нанесенным покрытием в течение 20 секунд, в растворе, содержащем гидроксид натрия NaOH, разведенный в дистиллированной воде в пропорции 7 г гидроксида натрия NaOH на 100 мл дистиллированной воды, фиксирование времени проявления стеклянной заготовки с нанесенным покрытием до полного исчезновения фоточувствительного слоя покрытия после каждого сдвига, промывку стеклянной заготовки с нанесенным покрытием в проточной воде, выбор одной из пяти частей стеклянной заготовки с наиболее четким и ярким изображением, получившемся после проявки, и оптимального времени экспозиции, равного затраченному на получение части стеклянной заготовки с наиболее четким и ярким изображением после проявки,

засветка стеклянной заготовки с нанесенным покрытием через фотофотошаблон, включающая использование устройства для засветки стеклянной заготовки с нанесенным покрытием, внутри которого находятся источник широкополосного ультрафиолетового излучения, вентилятор, механическая заслонка, расположенная над источником широкополосного ультрафиолетового излучения, стекло, расположенное над механической заслонкой и пропускающее ультрафиолетовый свет, расположение на устройстве фотофотошаблона на пленке, наложение на фотофотошаблон стеклянной заготовки с нанесенным покрытием таким образом, чтобы эмульсионная сторона фотофотошаблона на пленке соприкасалась со стеклянной заготовкой с нанесенным покрытием, выравнивание стеклянной заготовки с нанесенным покрытием на фотофотошаблоне с последующим прижатием с усилием посредством груза, осуществление засветки стеклянной заготовки с нанесенным покрытием в течении оптимального времени экспозиции,

проявка засвеченной стеклянной заготовки с нанесенным покрытием в растворе гидроксида натрия NaOH, разведенного в дистиллированной воде при температуре 30°С, в пропорции 7 г гидроксида натрия NaOH на 100 мл дистиллированной воды в течение 20 секунд до приобретения экспонируемой областью фиолетового цвета, промывка проявленной стеклянной заготовки в проточной воде после завершения процесса проявки,

травление стеклянной заготовки с нанесенным покрытием в емкости с травильным раствором, содержащем фосфорную кислоту, воду, уксусную кислоту и азотную кислоту с следующем соотношении, в мл.

фосфорную кислоту Н3РО4 150 воду Н2О 200 уксусную кислоту СН3СООН 50 азотную кислоту HNO3 50,

промывание протравленного слайда водой с последующим высушиванием, удаление остатков фоторезиста, включающее фиксацию полученного слайда в вертикальном положении и поливание его ацетоном С3Н6О до тех пор, пока основной слой фоторезиста полностью не стечет, затем погружение слайда в ванночку с ацетоном для полоскания, извлечение из ванночки слайда и продувание воздушным компрессором до полного высыхания.

При этом стекло устройства для засветки стеклянной заготовки с нанесенным покрытием выбирают кварцевое или боросиликатное.

Засветка фоторезиста производится в комнате с красным, оранжевым или желтым светом.

Фотофотошаблон может иметь метки для более точного расположения и совмещения на нем стеклянной заготовки с нанесенным покрытием.

Источником широкополосного ультрафиолетового излучения может быть ртутная газоразрядная лампа или светодиод.

Осуществление изобретения

Для создания слайда используется специализированное стекло с отражающими и поглощающими свойствами, разработанное специально для использования с высокотемпературными источниками света в гобопроекторах, при этом основным его отличием от стандартных стекол является нанесенное теплоотражающее и антибликовое покрытия.

Для производства слайда с отражающим покрытием в качестве основы используют пластину из боросиликатного стекла, на которую в вакуумный камере путем гальванического напыления наноситься тонкий слой алюминиевого напыления толщиной 5 нм, далее стеклянную заготовку помещают в ванну для химического травления в черном аноксе, благодаря чему алюминий приобретает черный цвет, далее стеклянная заготовка возвращается обратно вакуумную камеру, где производиться нанесение основного отражающего слоя, толщина наносимого слоя составляет 5-10 нм. После всех процессов стеклянную заготовку нарезают на круглые слайды нужного размера согласно требованиям проекционной техники. Данный вид стекла применяется для основного слоя при производстве полноцветного слайда, так как не учитывается толщина самого стекла что очень важно для склейки слоев и дальнейшего качества изображения.

Перед нанесением фоторезиста на стеклянную заготовку не обходимо убедиться, что поверхность стекла не имеет загрязнений, отпечатков пальцев, чистики пыли, в случае обнаружения загрязнения требуется удалить грязь воздушным компрессором либо сухой не ворсистой тканью.

Для того что бы перенести изображение на поверхность заготовки, необходимо нанести на нее фоторезист, представляющий собой активный слой, взаимодействующий с ультрафиолетовым излучением с длиной волны 315-400 нм.

Фоторезист выпускается в виде аэрозоля и самоклеящейся пленки.

Для нанесения фоторезиста в виде аэрозоля на круглую стеклянную заготовку будущего слайда для гобо проектора используют центрифугу. Заготовка размещается в трехкулачковый патрон, закрепленный на оси мотора центрифуги с регулируемой скоростью вращения, таким образом, чтобы заготовка была расположена горизонтально относительно поверхности земли. Скорость вращения заготовки составляет 600 об/мин.

Напыление фоторезиста выполняют в центр заготовки как показано на фигуре 1, где 1 - стеклянная заготовка, 2 - аэрозоль с фоторезистом, 3 - трехкулачковый патрон, 4 - мотор. При вращении фоторезист равномерно распределяется от центра до краев заготовки, тем самым обеспечивая одинаковую толщину покрытия фоточувствительным слоем по всей плоскости заготовки. Чем тоньше нанесенное покрытие, тем более детализированное изображение можно получить.

Нанесение аэрозоля 2 осуществляют в помещении без попадания солнечного света и источников света с ультрафиолетовым излучением.

Фоторезист чувствителен к ультрафиолетовому свету. Его максимальная фоточувствительность около 400 нм. Энергия, необходимая для экспонирования фоторезиста, составляет 100 мДж/см2. Работа с фоторезистом должна проводиться в комнате с красным, оранжевым или желтым светом.

Чтобы определить время экспозиции стеклянной заготовки с нанесенным покрытием, необходимо подготовить химический раствор. При этом проявитель и время засветки должны быть правильно подобраны. Нельзя увеличивать концентрацию проявителя в случае незаконченной экспозиции фоторезиста.

При подготовке химического раствора, для проявления засвеченного фоторезиста используют гидроксид натрия NaOH, разведенный в дистиллированной воде, в пропорции 7 г на 100 мл дистиллированной воды. Температура раствора должна быть одинаковой на все время пока происходит процесс проявки, рекомендуется использовать специализированный подогрев для поддержания температуры раствора в пределах 29-30°С.

При экспонировании стеклянной заготовки с нанесенным покрытием необходимо следить за тем, чтобы указанная заготовка находился в хорошем контакте с пленкой фотошаблона. Если пленка фотошаблона и стеклянная заготовка с нанесенным покрытием не будут полностью прилегать друг к другу, то это приведет к рассеиванию света между пленкой и заготовкой. Эта диффузия приведет к неполной засветке маленьких точек. Во избежание диффузии ультрафиолетовый луч от лампы должна быть расположен точно параллельно стеклу, на котором находится фотошаблон, а заготовка должна быть прижата к фотошаблону во время экспозиции.

Перед экспонированием стеклянную заготовку с нанесенным покрытием необходимо выровнять по пленке фотошаблона. На пленку можно нанести отметки или контур в виде круга, равный по размеру стеклянной заготовке, для точного выравнивания.

После выравнивания заготовки, ее необходимо прижать к фотошаблону с усилием, положив груз сверху на заготовку, как показано на фигуре 2, где 5 - груз для прижима заготовки, 6 - заготовка с нанесенным покрытием, 7 - фотошаблон.

Для осуществления экспонирования предлагается использовать шкаф, конструкция которого приведена на фигуре 3, где 8 - стекло, 9 - вентилятор охлаждения, 10 - заслонка, 11 - источник широкополосного ультрафиолетового излучения.

Важно, чтобы пленка оставалась холодной во время экспонирования. Если источник широкополосного ультрафиолетового излучения 11 нагревает пленку фотошаблона 7, тогда пленка будет деформироваться во время экспонирования, что приведет к потере разрешения.

Лучшими источниками широкополосного ультрафиолетового излучения 11 являются ртутная газоразрядная лампа или светодиод. Такие источники 11 производят ультрафиолетовый свет с длинами волн 365 нм, 406 нм и 435 нм. Фоторезист обладает высокой чувствительностью к волнам такой длины.

Над источником широкополосного ультрафиолетового излучения 11 находится заслонка 10, которая открывает источник широкополосного ультрафиолетового излучения 11 во время экспонирования. Затвор заслонки 10 может быть механическим или ручным. Устройство с источником широкополосного ультрафиолетового излучения 11 должно быть сконструировано таким образом, чтобы свет не просачивался наружу, когда заслонка 10 закрыта. Над заслонкой 10 расположено стекло 8 толщиной 3-5 мм, на котором будут располагаться фотошаблон 7 и заготовка с нанесенным покрытием 6. Лучше использовать кварцевое или боросиликатное стекло, так как обычное стекло не качественно пропускает ультрафиолетовый свет.

Фотошаблон 7, заготовка с нанесенным покрытием 6 и источник широкополосного ультрафиолетового излучения 11 нуждаются в охлаждении. Для обеспечения функций охлаждения и защиты от деформации пленка фотошаблона 7, шкафу предусмотрен вентилятор 9.

После засветки заготовку с нанесенным покрытием 6 нужно проявить. Проявитель растворит все засвеченные зоны фоторезиста. Для проявления фоторезиста на заготовке с нанесенным покрытием 6 используется гидроксид натрия NaOH, разведенный в дистиллированной воде температурой 30°С, в пропорции 7 г NaOH на 100 мл дистиллированной воды. Проявка осуществляется в течение 20 с. После погружения заготовки с нанесенным покрытием 6 в раствор, начинается процесс растворения засвеченного фоторезиста. Важно поддерживать стабильную температуру проявителя в пределах от минус 2 до 2°С. Поскольку проявитель используют при комнатной температуре, лабораторная комната должна либо обогреваться, либо охлаждаться, чтобы поддерживать температуру стабильной.

Как только проявление закончиться, необходимо поместить заготовку с нанесенным покрытием 6 в проточную воду для завершения процесса проявления. Во время обработки заготовку с нанесенным покрытием 6 только за края.

После проявления и промывки заготовку с нанесенным покрытием 6 необходимо поместить в травильный раствор для удаления всех незакрытых фоторезистом зон.

Для травления используют следующий состав, в мл

фосфорную кислоту Н3РО4 150 воду Н2О 200 уксусную кислоту СН3СООН 50 азотную кислоту HNO3 50

В процессе травления на поверхности заготовки 6 образуются пузырьки водорода, которые могут закрыть маленькие точки на фоторезисте, таким образом происходит блокировка дальнейшего травления. Конечным результатом является потеря качества изображения.

Эту проблему можно легко решить, используя травильный раствор с хорошим поверхностно-активным веществом.

Поверхностно-активное вещество растворяет пузырьки водорода и сохраняет мельчайшие детали на засвеченной заготовки 6 открытыми.

Травление происходит в емкости для травления. Для получения наилучших результатов емкость следует нагревать, для чего предлагается:

поместить емкость для травления в больший резервуар с водой, нагретой до 35-45°С, либо

погрузить стеклянный нагреватель со встроенным термостатом в травильный раствор, либо

погрузить нагревательный элемент с тефлоновым покрытием и термопарой с тефлоновым покрытием в емкость для травления.

Затем протравленный слайд необходимо промыть водой. При этом, действие травления продолжается до тех пор, пока слайд не погружен в воду. Поэтому рекомендуется поместить протравленный слайд в резервуар с водой на 10 минут или подержать его под проточной водой минимум 2 минуты после травления. Затем слайд нужно высушить на воздухе или продуть сжатым воздухом из компрессора.

Для последующего ополаскивания после травления используют чистую проточную или отфильтрованную воду.

Для снятия остатков фоторезиста со слайда используют ацетон С3Н6О, процесс смывки осуществляют в хорошо вентилируемом помещении.

После промывки в ацетоне слайд извлекают и продувают воздушным компрессором до полного высыхания.

Пример осуществления заявленного изобретения.

Для нанесения фоторезиста была выбрана круглая заготовка из боросиликатного стекла толщиной 5 мм с нанесенным алюминиевым напылением.

Перед нанесением фоторезиста поверхность стеклянной заготовки протерли сухой не ворсистой тканью.

Для нанесения фоторезиста использовали аэрозоль, так как он позволяет нанести более тонкий слой, чем самоклеящаяся пленка.

Стеклянную заготовку разместили на трехкулачковом патроне центрифуги и нанесли фоторезист в центр заготовки (показано на фигуре 1). При вращении центрифуги фоторезист равномерно распределился от центра к краям заготовки.

Нанесение аэрозоля происходило в помещении без доступа солнечного света и источников света с ультрафиолетовым излучением.

После нанесения аэрозоля заготовка 6 была просушена и помещена в непрозрачный пакет до момента ее использования.

Затем требуемое черно-белое изображение перенесли в графический редактор компьютера, где оно было обработано и уменьшено до необходимого размера слайда, составляющего 32 мм.

Далее файл с обработанным изображением был направлен в принтер. Печать фотошаблона 7 осуществлялась на рулонную фотопленку с разрешением печати 3600 dpi в черно-белом варианте.

Работы по засветке фоторезиста через фотошаблон 7 проводились в комнате с люминесцентными лампами с оранжево-желтым цветным фильтром.

Предварительно было определено время экспозиции фоторезиста: заготовку с нанесенным покрытием 6 разделили условно на 5 частей, накрыли непрозрачной бумагой и последовательно, в течение 25 с сдвигали бумагу по заготовке на 1/5 часть заготовки 6, затем проявили заготовку 6 в заранее приготовленном растворе NaOH и дистиллированной воды в течение 20 с и после промыли проявленную заготовку 6 в проточной воде. Лучшие результаты проявки выявлены на четвертой части заготовки. Таким образом, оптимальное время экспозиции заготовки 6, складываемое из времени затрачиваемого на сдвиг бумаги и проявки в растворе, составляет 45 с.

На устройстве для засветки стеклянной заготовки с нанесенным покрытием 6 разместили фотошаблон 7, на фотошаблон 7 наложили и выровняли по заранее нанесенным меткам стеклянную заготовку с нанесенным фоторезистом, сверху прижали грузом во избежание смещения.

В качестве источника широкополосного ультрафиолетового излучения 11 была использована ртутная газоразрядная лампа с длиной волны 406 нм, устройство для засветки снабжено заслонкой 10 с механическим затвором и боросиликатным стеклом 8 толщиной 5 мм. В конструкции устройства для засветки свет от ртутной газоразрядной лампы не просачивается наружу, когда заслонка 10 закрыта.

После засветки стеклянной заготовки с нанесенным покрытием 6, выполнили проявку для растворения всех засвеченных зон фоторезиста в ванночке для фотографий. Для этого использовали раствор гидроксида натрия NaOH, разведенного в дистиллированной воде при температуре 30°С, в пропорции 7 г NaOH на 100 мл. дистиллированной воды. При проявлении экспонируемая область стала фиолетовой в течение пяти десяти секунд. Для достижения наилучшего результата производили помешивание раствора. Как только проявление закончилось, стеклянную заготовку 6 поместили в проточную воду.

После проявления и промывки стеклянную заготовку 6 поместили в травильный раствор, чтобы удалить все не закрытые фоторезистом зоны на алюминиевом покрытии стеклянной заготовки 6.

Травление осуществляли в небольшой стеклянной прозрачной ванночке с подсветкой, чтобы видеть, как происходит травление и все ли элементы изображения протравлены до конца.

Для получения наилучших результатов эту ванночку нагревали, поместив резервуар для травления в больший резервуар для воды, нагретый до 40°С.

После травления полученный слайд промыли чистой проточной водой. В течение 2,5 мин и затем просушили на воздухе при комнатной температуре.

После сушки проверили слайд под микроскопом для выявления неполного протрава.

Для снятия остатков фоторезиста использовали ацетон. После промывки в ацетоне, извлекли готовый слайд и продули воздушным компрессором до полного высыхания. Высушенный слайд поместили в закрытый пакет во избежание попадание пыли и загрязнения от рук.

Похожие патенты RU2804601C1

название год авторы номер документа
Способ изготовления гобо слайда с помощью лазерной гравировки 2023
  • Штыков Андрей Николаевич
RU2801073C1
СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ПРЕЦИЗИОННОГО ФОТОЛИТОГРАФИЧЕСКОГО РИСУНКА НА ЦИЛИНДРИЧЕСКУЮ ПОВЕРХНОСТЬ ОПТИЧЕСКОЙ ДЕТАЛИ И ПРИСПОСОБЛЕНИЕ ДЛЯ КОНТАКТНОГО ЭКСПОНИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2012
  • Петров Сергей Николаевич
  • Решетников Геннадий Иванович
  • Савицкий Виталий Николаевич
RU2519872C2
СПОСОБ СОЗДАНИЯ РЕЛЬЕФНО-ФАЗОВОЙ ГОЛОГРАФИЧЕСКОЙ ЗАЩИТНОЙ МЕТКИ 1997
  • Ячиков Андрей Николаевич
  • Титов Валентин Борисович
  • Смык Александр Федорович
  • Портнов Сергей Леонидович
  • Матвеев Сергей Владимирович
  • Куракин Сергей Вячеславович
  • Крутов Борис Петрович
  • Бондарев Леонид Алексеевич
RU2113357C1
Способ изготовления шаблона 1988
  • Войтович Александр Павлович
  • Калинов Владимир Сергеевич
  • Матюшков Владимир Егорович
  • Салтанов Андрей Викторович
SU1788532A1
Фотошаблон и способ его изготовления 1981
  • Мешковский Игорь Касьянович
  • Суслов Геннадий Петрович
  • Фролов Николай Дмитриевич
  • Фролкова Екатерина Григорьевна
SU1003201A1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СКРЫТОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ НА ПЛЕНОЧНОМ ФОТОРЕЗИСТЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2007
  • Себежко Владимир Николаевич
  • Супрун Антон Евгеньевич
  • Симоненко Дмитрий Владимирович
  • Себежко Петр Владимирович
RU2320104C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РЕЛЬЕФНЫХ РИСУНКОВ НА СФЕРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЯХ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1997
  • Гинзбург В.А.
  • Гуттовская А.К.
  • Нарвер В.Н.
  • Перминова Н.В.
  • Пуйша А.Э.
RU2140623C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ШТАМПА ДЛЯ НАНОИМПРИНТ ЛИТОГРАФИИ 2011
  • Бокарев Валерий Павлович
  • Горнев Евгений Сергеевич
  • Красников Геннадий Яковлевич
RU2476917C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО РИСУНКА В ПОВЕРХНОСТНОМ СЛОЕ СТЕКЛА 2010
  • Гудымович Елена Никифоровна
  • Иванов Олег Сергеевич
RU2456655C2
Способ изготовления фотошаблона на галогенсеребряной фотопластине 1985
  • Ганиев Джеймарс Хаматханович
  • Бызов Александр Данилович
  • Лабзин Сергей Михайлович
  • Шваб Юрий Александрович
  • Чекалин Сергей Михайлович
SU1325396A1

Иллюстрации к изобретению RU 2 804 601 C1

Реферат патента 2023 года Способ изготовления слайдов для гобо проекторов путем химического травления

Изобретение относится к способам изготовления проекционных слайдов для гобопроекторов. Способ изготовления слайдов включает нанесение фоторезиста на стеклянную заготовку, подготовку фотошаблона; определение оптимального времени экспозиции фоторезиста; засветку стеклянной заготовки с нанесенным покрытием через фотошаблон; проявку засвеченной стеклянной заготовки с нанесенным покрытием в растворе гидроксида натрия NaOH, разведенного в дистиллированной воде при температуре 30°С в пропорции 7 г NaOH на 100 мл дистиллированной воды в течение 20 секунд до приобретения экспонируемой областью фиолетового цвета; промывку проявленной стеклянной заготовки в проточной воде после завершения процесса проявки; травление стеклянной заготовки с нанесенным покрытием в емкости с травильным раствором; промывание протравленного слайда водой с последующим высушиванием и удаление остатков фоторезиста. Технический результат заключается в повышении качества изготовления слайда. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Формула изобретения RU 2 804 601 C1

1. Способ изготовления слайдов для гобопроекторов путем химического травления, включающий в себя нанесение фоторезиста на стеклянную заготовку, представляющую собой круглую пластину из стекла с внешним слоем алюминиевого напыления толщиной 5 нм, включающий размещение стеклянной заготовки в трехкулачковом патроне, закрепленном на оси мотора центрифуги таким образом, чтобы стеклянная заготовка находилась в горизонтальном положении относительно пола, вращение трехкулачкового патрона с закрепленной на нем стеклянной заготовкой со скоростью вращения 600 об/мин, нанесение распылением фоторезиста в центр заготовки с помощью аэрозоля с равномерным распределением фоторезиста от центра до краев заготовки для формирования покрытия одинаковой толщины на всей поверхности заготовки, при этом нанесение покрытия на стеклянную заготовку должно осуществляться в темном, без источников света и ультрафиолетового излучения помещении, просушивание стеклянной заготовки с нанесенным покрытием при комнатной температуре до полного высыхания с последующим помещением в светонепроницаемый пакет,

подготовку фотошаблона, включающую перенос исходного изображения в графический редактор компьютера с последующей обработкой и уменьшением изображения до необходимого размера слайда, передачу преобразованного изображения в принтер, программное обеспечение которого раскладывает изображение на четыре полиграфических цвета CMYK, преобразовывая их в битовое изображение, печать фотошаблонов на рулонную фотопленку с разрешением печати 3600 dpi,

определение оптимального времени экспозиции фоторезиста, нанесенного на стеклянную заготовку, включающее визуальное деление стеклянной заготовки с нанесенным покрытием на пять частей, наложение непрозрачной бумаги поверх стеклянной заготовки с нанесенным покрытием с последовательным сдвигом бумаги по заготовке с нанесенным покрытием на одну пятую часть слайда с интервалом 5 секунд на каждый сдвиг, затем проявку стеклянной заготовки с нанесенным покрытием в течение 20 секунд, в растворе, содержащем гидроксид натрия NaOH, разведенный в дистиллированной воде в пропорции 7 г гидроксида натрия NaOH на 100 мл дистиллированной воды, фиксирование времени проявления стеклянной заготовки с нанесенным покрытием до полного исчезновения фоточувствительного слоя покрытия после каждого сдвига, промывку стеклянной заготовки с нанесенным покрытием в проточной воде, выбор одной из пяти частей стеклянной заготовки с наиболее четким и ярким изображением, получившемся после проявки, и оптимального времени экспозиции, равного затраченному на получение части стеклянной заготовки с наиболее четким и ярким изображением после проявки,

засветку стеклянной заготовки с нанесенным покрытием через фотошаблон, включающую использование устройства для засветки стеклянной заготовки с нанесенным покрытием, внутри которого находятся источник широкополосного ультрафиолетового излучения, вентилятор, механическая заслонка, расположенная над источником широкополосного ультрафиолетового излучения, стекло, расположенное над механической заслонкой и пропускающее ультрафиолетовый свет, расположение на устройстве фотошаблона на пленке, наложение на фотошаблон стеклянной заготовки с нанесенным покрытием таким образом, чтобы эмульсионная сторона фотошаблона на пленке соприкасалась со стеклянной заготовкой с нанесенным покрытием, выравнивание стеклянной заготовки с нанесенным покрытием на фотошаблоне с последующим прижатием с усилием посредством груза, осуществление засветки стеклянной заготовки с нанесенным покрытием в течение оптимального времени экспозиции,

проявку засвеченной стеклянной заготовки с нанесенным покрытием в растворе гидроксида натрия NaOH, разведенного в дистиллированной воде при температуре 30 °С, в пропорции 7 г гидроксида натрия NaOH на 100 мл дистиллированной воды в течение 20 секунд до приобретения экспонируемой областью фиолетового цвета, промывка проявленной стеклянной заготовки в проточной воде после завершения процесса проявки,

травление стеклянной заготовки с нанесенным покрытием в емкости с травильным раствором, содержащем фосфорную кислоту, воду, уксусную кислоту и азотную кислоту с следующем соотношении, в мл:

фосфорную кислоту H3PO4 150 воду H2O 200 уксусную кислоту CH3COOH 50 азотную кислоту HNO3 50,

промывание протравленного слайда водой с последующим высушиванием, удаление остатков фоторезиста, включающее фиксацию полученного слайда в вертикальном положении и поливание его ацетоном C3H6O до тех пор, пока основной слой фоторезиста полностью не стечет, затем погружение слайда в ванночку с ацетоном для полоскания, извлечение из ванночки слайда и продувание воздушным компрессором до полного высыхания.

2. Способ изготовления слайдов по п. 1, отличающийся тем, что стекло устройства для засветки стеклянной заготовки с нанесенным покрытием кварцевое или боросиликатное.

3. Способ изготовления слайдов по п. 1, отличающийся тем, что засветку фоторезиста производят в комнате с красным, оранжевым или желтым светом.

4. Способ изготовления слайдов по п. 1, отличающийся тем, что фотошаблон может иметь метки для более точного расположения и совмещения на нем стеклянной заготовки с нанесенным покрытием.

5. Способ изготовления слайдов по п. 1, отличающийся тем, что источником широкополосного ультрафиолетового излучения может быть ртутная газоразрядная лампа или светодиод.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2023 года RU2804601C1

US 7641347 B2, 05.01.2010
US 2014104855 A1, 17.04.2014
KR 20100058694 A, 04.06.2010.

RU 2 804 601 C1

Авторы

Штыков Андрей Николаевич

Даты

2023-10-02Публикация

2023-06-16Подача