Способ получения матрицы для изготовления линзовых растров Советский патент 1991 года по МПК G03F5/00 C25D1/10 

Изобретение относится к области изготовления линзовых растров, применяемых в оптических приборах, в полиграфической промышленности, в устройствах для получения пространственных и интегральных фотографий и т.п.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей способа и повышение качества линзовых растров.

Способ осуществляют следующим образом.

Получают на подложке рельеф линзовых элементов посредством создания на металлической подложке изображения периодических линзовых элементов растра, сформированного позитивным фоторезистом, наращивания слоя металла и повторным созданием изображения линзовых элементов позитивным фоторезистом, причем изображение отличается уменьшенной скважностью элементов периодической бинарной структуры, последующим наращиванием указанных операций до создания профиля линз с заданной точностью,сглаживанием поверхности рельефа электрохимическим полированием и нанесением слоя легкоплавкого металла или сплава, его охлаждения до затвердевания.

Пример. На отполированную очищенную от загрязнений поверхность пластинки из латунного сплава ЛС-59 наносят на центрифугирующей установке позитивный фоторезист ФП-383 и сушат его при 100°С в течение 10 мин. На пленку фоторезиста помещают изображение бинарной структуры, имеющей прозрачные для лучей света участки в виде гексагонально расположенных дисков диаметром 70 мкм и с шагом 75 мкм. Вскрывают в фоторезисте круглые окна и дубят полученное фоторезистивное изображение в течение 15-20 мин при 150°С. Декапируют поверхность вскрывшихся участков металла для удаления оксидной пленки в 10%-ном растворе азотной кислоты и наращивают слой меди толщиной 3 мкм в электролите состава, г/л:

CuS045H20210

H2SO4 (конц.)50

СО

С

сх

а

00

00

о

Блескообразователь

БЭСМ0,4

NaCI0,01

Анод медный.

Режим электролиза: температура 18- 25°С, плотность тока 2-3 А/дм2. Время электролиза подбирают экспериментально таким образом, чтобы получить медный слой заданной толщины.

Поверхность заготовки промывают водой, сушат и наносят следующий слой фоторезиста, на который помещают изображение бинарной структуры с уменьшенной скважностью, т.е. стой лишь разницей, что диаметр прозрачных дисков составляет 56 мкм. и эту структуру размещают таким образом, чтобы центры ее прозрачных дисков строго совпадали с центрами медных дисков предыдущего слоя. Далее все операции повторяются, после чего наносится третий слой фоторезиста, в котором описанным способом формируют отверстия диаметром 29 мкм, расположенные строго по центру медных дисков предыдущего ряда (для более точной аппроксимации профиля линзовых элементов заданной кривизны таких чередующихся операций нанесения фоторезистивной маски и наращивания слоя металла должно быть не 3, а гораздо больше, при этом используются бинарные структуры, у которых шаг уменьшения диаметра прозрачных дисков стремится к минимальной величине, увеличивается число слоев наращиваемого металла, уменьшается их толщина).

Удаляют фоторезист в 20%-ном растворе едкого натра и после промывки обрабатывают модель в полирующем электролите состава: СгОз ЮОг/лиНзРСм 140 мл/л.

Режим электрополирования: температура раствора 30-40°С, анодная плотность тока 20 А/дм2, время полирования 1 мин.

Получен на металлической подложке рельеф для электролитического наращивания матрицы. Для повышения качества матрицы на изготовленный рельеф наносят слой олова в электролите состава, г/л:

SnCl240

HCI0,5

NaF40

Синтанол1

Режим электролиза: температура электролита 18-25°С, катодная плотность тока 2 А/дм2, время осаждения 15-20 мин. Время осаждения олова подбирают экспериментально таким образом, чтобы толщина нарощенного слоя составляла не менее 1 мкм (так как ниже этого значения оплавление олова затруднено) и не более высоты одного медного слоя, т.е. в данном случае

мкм (так как избыток расплава может привести к искажению линзово-растрового рельефа). Заготовку сушат и погружают на 0.2 -0,3 мин в глицерин при 237-277°С. После оплавления оловянного покрытия подложку с рельефом оставляют в строго горизонтальном положении до полного затвердевания расплава.

Для электролитического наращивания

0 матрицы используют ванну электрохимического никелирования, в которой анодом служит никелевая пластина, электролит имеет следующий состав, г/л:

NiSCM7H20180-200

5NaaSCM 10H2060-75

НзВОз25-30

NaCI10-15

при рН 5-5,5.

Режим электролиза:температура 180 25°С,плотность тока 1-3 А/дм2. Электролиз проводят в течение 2-3 ч до получения слоя никеля толщиной 80-100 мкм. Полученную матрицу определяют от подложки с рельефом с помощью острого ножа, промывают

5 водой и сушат.

Полученная матрица служит для изготовления периодических линзовых растров с диаметром линзовых элементов 70 мкм и шагом 75 мкм.

0

Формула изобретения Способ получения матрицы для изготовления линзовых растров, заключающийся в формировании на подложке линзовых эле5 ментов растра путем экспонирования на подложку с нанесенным светочувствительным слоем изображения, бинарная структура которого соответствует пространственному распределению линзовых

0 элементов, нанесении металлического слоя на участки, соответствующие линзовым элементам подложки, смачивании рельефа расплавом легкоплавкого металла, его охлаждении до отверждения, электролити5 ческом нанесении на полученный рельеф слоя металла и его отделении от поверхности рельефа, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей способа и повышения качества

0 матриц, в качестве светочувствительного слоя используют позитивный фоторезист, а в качестве экспонируемого изображения используют набор периодических бинарных структур различной скважности, нанесение

5 металлического слоя осуществляют циклически, при этом перед каждым экспонированием совмещают соосно элементы растра и бинарную структуру ступенчато уменьшенной скважности по отношению к предыдущей.

Изобретение относится к способу изготовления матрицы для изготовления линзовых растров. Способ позволяет расширить технологические возможности и повысить качество матриц, для чего циклически формируют рельеф линзовых элементов на металлической подложке путем использования позитивного фоторезиста в качестве светочувствительного слоя и многократного экспонирования на последовательно наносимые слои фоторезиста изображений периодической бинарной структуры со ступенчатой уменьшенной скважностью.