Способ получения металлических рисунков с низким коэффициентом отражения

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ РИСУНКОВ С НИЗКИМ КОЭФФИЦИЕНТОМ ОТРАЖЕНИЯ(71) Заявитель Учреждение Белорусского государственного университета Научно-исследовательский институт физико-химических проблем(72) Авторы Соколов Валерий Георгиевич Свиридов Дмитрий Вадимович(73) Патентообладатель Учреждение Белорусского государственного университета Научно-исследовательский институт физико-химических проблем(57) Способ получения металлического рисунка с низким коэффициентом отражения как с внешней стороны, так и со стороны контакта со стеклянной подложкой, включающий нанесение светочувствительного слоя на основе пленки гидратированного диоксида титана, последовательное экспонирование УФ-светом через фотошаблон, активирование в содержащем метол растворе, палладирование и никелирование в гипофосфитном растворе химического осаждения, отличающийся тем, что никелевое покрытие подвергают прогреву при температуре 100-120 С в течение 0,5-1,0 часа с последующим травлением в растворе, содержащем азотную кислоту, хлорид палладия, азотнокислый висмут и воду при следующем соотношении компонентов, мас.25-30 3 (конц.) 2 0,1-0,2 Изобретение относится к области оптического и оптоэлектронного приборостроения и может быть использовано при изготовлении шкал, сеток и других оптических деталей, а также устройств отображения информации. В настоящее время в оптическом приборостроении, а также при производстве дисплеев для изготовления рисунков с низким коэффициентом отражения (неотражающих рисунков) используются либо светочувствительные слои в связующем 1, либо вакуумное напыление многослойных металлоксидных покрытий в сочетании с фотолитографией и химическим травлением 2. Указанные методы либо не удовлетворяют высоким требованиям по светопропусканию (особенно для оптических деталей с просветляющими покры 15101 1 2011.12.30 тиями) 1, либо не позволяют добиться низких значений коэффициента отражения металлического рисунка со стороны прозрачной подложки 2. Выбранный в качестве прототипа 3 безрезистный метод получения металлических рисунков высокого разрешения (10 мкм) на стекле за счет селективного осаждения никеля на поверхности пленки диоксида титана, полученной путем гидролиза полибутилтитаната,обеспечивает формирование металлических элементов с высоким коэффициентом отражения, причем использование традиционных методов чернения никелевой поверхности,базирующихся на использовании кислотного травления 4, не позволяет существенно снизить значения коэффициента отражения. Повышение черноты рисунка может быть достигнуто за счет осаждения на его поверхность других металлов (как индивидуальных, так и в смеси с сульфидами) 5, однако такие рисунки по-прежнему будут характеризоваться высоким уровнем оптического отражения (свыше 90 ) со стороны стеклянной подложки. Согласно прототипу 3, получение никелевого рисунка на стеклянной подложке включает последовательное нанесение пленки гидратированного диоксида титана и слоя полимерного полимера, содержащего легко окисляющиеся органические вещества (многоосновные органические кислоты, др.), экспонирование светочувствительного слоя УФсветом через фотошаблон, активирование, палладирование в растворе, содержащем хлорид палладия, соляную кислоту, хлорид калия и воду, и никелирование в никельгипофосфитном растворе химической металлизации. В результате получают никелевый рисунок с высоким разрешением (10 мкм) и характерным металлическим блеском как с фронтальной, так и с тыльной стороны стеклянной подложки. Задача изобретения - разработка способа получения металлических рисунков высокого разрешения (10 мкм) с низким коэффициентом отражения с обеих сторон металлического покрытия на стеклянной подложке. Задача изобретения достигается тем, что металлический рисунок, получаемый на светочувствительном слое на основе пленки гидратированного диоксида титана путем экспонирования УФ-светом через фотошаблон, активирования в содержащем метол растворе,палладирования и никелирования в гипофосфитном растворе химического осаждения, дополнительно подвергают термообработке при температуре 100-120 С в течение 0,5-1,0 часа с последующим травлением в растворе, содержащем азотную кислоту, хлорид палладия,азотнокислый висмут и воду при следующем соотношении компонентов, мас.25-30 3 (конц.) 2 0,1-0,2(3)3 0,5-1,0 2 остальное. Указанная обработка обеспечивает как достижение низкого коэффициента отражения со стороны поверхности покрытия, так и увеличение глубины почернения обратного контакта за счет ингибирования процесса травления никелевого покрытия со стороны подложки. В качестве подложек могут использоваться оптические детали с высокой степенью полировки и с просветляющими покрытиями, устойчивыми в растворах азотной кислоты. Просветляющие покрытия могут также быть нанесены на оптические детали после проведения процесса чернения металлических рисунков. Пример 1. На стеклянную подложку методом центрифугирования наносят пленку диоксида титана (толщина 0,01 мкм) из 1 раствора полибутилтитаната в изопропаноле, а затем слой полимерной композиции (толщина 0,2 мкм) из раствора, содержащего (мас. ) желатин 0,4 лимонную кислоту 3,5 серебро азотнокислое 0,2 изопропанол 20 динатрий-2-(-3-децилоксипропил-0,004 2 15101 1 2011.12.30 диэтилсукцинато)сукцинаминосульфонат воду 75,9. Полученный светочувствительный слой экспонируют УФ-светом через фотошаблон с минимальным размером элементов рисунка 3 мкм, активируют в растворе в течение 1 мин,содержащем (мас. ) метол 0,5 сульфит натрия 0,6 аммоний лимоннокислый однозамещенный 0,5 воду 98,4. промывают в течение 2-3 мин в деионизованной воде, палладируют в течение 0,5 мин в растворе, содержащем (мас. ) палладий хлорид 0,03 натрий хлорид 1,5 соляную кислоту 0,1 воду 98,4,затем промывают в проточной воде 2 мин и никелируют в течение 10 мин при 55 С в растворе, содержащем (мас. ) никель хлорид 1,5 аммоний хлорид 3,5 натрий уксуснокислый 0,5 натрий фосфорноватистокислый 1,5 воду 94,5. Полученное никелевое изображение имеет характерный металлический блеск. После тщательной промывки в деионизованной воде образец сушат на воздухе и прогревают при 120 С в течение 0,5 часа. Получение никелевого рисунка с низким коэффициентом отражения осуществляют путем погружения подложки на 1 мин в водный раствор, содержащий (мас. ) азотную кислоту (конц.) 30 палладий хлорид 0,2 висмут азотнокислый 0,5 воду остальное до 100,с последующей тщательной промывкой в деионизованной воде (3-5 мин). В результате получают никелевый рисунок с низким коэффициентом отражения как со стороны никелевого покрытия (менее 4 ), так и с тыльной стороны подложки (менее 10 ). Пример 2. Никелевый рисунок получают как в примере 1. После прогрева подложки с рисунком при 100 С в течение 1 часа ее погружают на 1 мин в раствор, содержащий (мас. ) азотную кислоту (конц.) 25 палладий хлорид 0,1 висмут азотнокислый 1 воду остальное до 100,с последующей тщательной промывкой в деионизованной воде (3-5 мин). В результате получают никелевый рисунок с низким коэффициентом отражения как со стороны никелевого покрытия (менее 4 ), так и с тыльной стороны подложки (менее 10 ). Пример 3. Никелевый рисунок получают, как в примере 1. Прогрев подложки с рисунком осуществляют при 110 С в течение 1 часа. Для чернения используют 10-30 водный раствор азотной кислоты. При погружении подложки с никелевым рисунком в указанный выше раствор происходит снижение коэффициента отражения никелевого покрытия со стороны подложки и стравливание никелевого рисунка в течение 15-30 секунд (использование известного приема чернения). Пример 4. 3 15101 1 2011.12.30 Никелевый рисунок получают, как в примере 1. Для чернения используют 10-30 водный раствор азотной кислоты, содержащий 0,2-0,5 хлорида палладия. При погружении подложки с никелевым рисунком в данный раствор происходит почернение никелевого рисунка как со стороны подложки, так и с поверхности никелевого покрытия, однако одновременно происходит подтравливание мелких элементов рисунка до момента образования равномерного покрытия с низким коэффициентом отражения. Заявляемый способ получения металлических рисунков с низким коэффициентом отражения как со стороны металлического покрытия, так и со стороны подложки делает возможным получение неотражающих шкал, сеток и других оптических деталей при минимальных размерах элементов рисунка менее 10 мкм. Источники информации 1. Малов А.Н., Законников В.П. Обработка деталей оптических приборов. - М. Машиностроение, 2006. - 304 с. 2.. . - 1995. - . 14. - . 115. 3..-.,.-.,.-.,,.-.,,, ,.-. .- . - 2005. - . 8. - . 36 (прототип). 4.,, .. - 2002. - . 12. - . 2749. 5..,. . . . . . - 1998. - . 54. - . 67. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.