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Blément sensible au rayonnement et son prc@édé d'expcaition et de traitement pour la fabrication d'articles utilee-
On connaît déjà dos éléments sensibles au rayonnement qui sont constituée typiquement par une oouohe métallique munie ou non d'un support de renforcement ou d'un substrat di est re- ve@ d'une couche adhésive d'une matière oapable d'une inter- .
réaction avec le métal ou les métaux de la couche métallique lorsqu'elle est exposée à un rayonnement électromagnétique inoi- dent,par exemple une lumière blanche de forte intensité ou un rayonnement analogue* L'inter-réaotion déclenchée par le rayonne- ment entre la couche métallique et la couche de revêtement s'étend
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en profondes? depuis l.rztoxrc evzQ" i" cxcb métallique et ! 1 >, . ,> ,., . >.,,\...0 ... ,/ , ,, , >= n , < . , './j..)'" .. , . '*' "' '--*.4,. tion au x.yvauemant électromagnétique* Il oc forme pix conséquente à 1'interface entra la. couche môtellique et la couche de r9YO imcnt, un ou pluaiours rüd'xLte nye 11' 1es compositions chimiq¯uoa et des cl\I'8.0té:t'1atiquoe phyoiquoa qui dift9J:Ollt de cônes 9 Qozst tt.an ws tant de la coucho :n6"!;
al11que que de la couche do 'Pv +,rent. La ou les produira c;':t.zztex-rs.ct.an peu.- =+nt +'re retiras par une action. m0iqc ou chimique ou par chauffage do l! é:.ément sEJ!1s1ble au r3.yon.riement après son exposition, duo' rn -i r3 provoouar ait'si la. f.'u1-lir'c.tion du ou des produits d r .tT.'.';0-rëa.c4;iC'::. Lee parties i '.'3 ue3^.''fJ di) la couche do :rOï{}f,!:.0':'.' pr;.<.%.Pnt r¯',1.1l!i. ."\1:1'0 s]P 1l('.3 "'.1' action ^..10:^ nique, chiBdqua ou photochimiz1=:a ou pELT .;u".ims.t1o!: à la ohalour qrt peut ?'*'rc o:at'zto .. ;in carton applications en mÔme tcps que 1 v3èvemont des produits d'lnter-réaotion- La t'1.9.t01'C de 1a couche do rev6tcmsnt peu'; n? rouvo'.' ooue une aJ.'Ql solide ou bien, oomme oola ost ég<:ù.orn,;>nt déjà connu, elle ')c':'.", '4.'s G07S la forme 1.i'rd;le ou la fornf) :.'.'1 vapaur.
Au !'1"."I)!\ de l' 41é;enT aenaible au rayonnement conforme à 1' .n. on. o,:, il ect dono poaaibio d' c> tce y des 1maees en reli f md^..a.l.c;mer ou non métalliques, dieposéoa ou non sur un Ouo3trat ot pooa4dant diverses qual1t6s du point do vue artistique o t fonctionnel.
L'invention apporte certaine perfeotionnements à la constitution ilGa éléments aon61bl138 au rayonnoment définis oidonsu9, ainsi qu'aux prooédéa d. traitement de l'élément aen- 31010 <;1.1. :ra.;..onncment expose, d<. façon à fat tiquer diVd):,9 [1ti- . c10e finis* Entre autres, l'invention orée des elenenta e6naiblea au rayonnement dispos os aur un support ou un substrat '.or,.bl9 présentant divorB avantages dans l'art graphique*
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L'invention orée également des éléments sensibles au rayonna-
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ueul à couchas multiples permettant d'obtenir des images en ;
.o"l.i"'.p """, '." ,!''''' profondeuf que ooH'3 dont on peut
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disposer avec des éléments sensibles au rayonnement à deux couches* L'invention orée, en outre, la fabrication de circuite imprimée électriques, de constituants éelectriques, de plaques lithographiques, etc-, par des opérations appropriées dans le traitement d'éléments sensibles au rayonnement exposée et, en outre, l'élimination de la couche métallique en vue d'un
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a1mplit1o pour oertainee applioationa de l'élément sensible au rayonnement* :';;..,.. -0.-- ¯¯;-..... ¯ --+4ristiques ressortent de la description détaillée qui suit et Uv- '-#i.. nexée qui représentent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention.
La fige est une représentation schématique an perspective d'un élément sensible au rayonnement conforme à un premier aspect de l'invention, en cours d'exposition sélective et disorète à un rayonnement électromagnétique incident* La. fige 2 est une vue en coupe schématique de l'él ment de la fige 1.
La fige 3 est une vue analogue à la fig. 2, mais montrant l'élément sensible au rayonnement après l'exposition sélective et discrète au rayonnement électromagnétique*
La fig. 4 est une vue analogue à la fig'3, mais montrant l'élément sensible au rayonnement après l'enlèvement du produit formé comme résultat de l'inter-réaotion provoquée par le rayonnement entre la couche métallique et la couche de revêtement*
La fige 5 est une vue analogue à la tige 4, main montrant l'élément sensible au rayonnement après l'enlèvement des produits restante n'ayant pas réagi de la couche de revêtement'
La fige 6 est une représentation schématique d'un agenement d'élément pour la mise en oeuvre de l'invention- La. fig.
7 est une vue en perspective schématique d'un artiole fini conforme à l'invention*
La fig. 8 est une vue analogue à la fige 7, mata
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montrant une variante de l'article fini.
La fig.9 est une vue en perepeotive schématique d'un élément sensible au rayonnement à couches multiples conforme à un autre aspect de l'invention, illustré de façon très exagérée du point de vue de son épaisseur, pendant son expoai- tion au rayonnement électromagnétique à travers un oaohe ou un écran approprié-
La fige 10 *et une représentation schématique en ooupe de l'agencement de la fige 9.
La fige 11 est une vue analogue à la fige 10, mais montrant l'élément aenoible au rayonnement à couches multiples après l'expodition à unrayonnement électromagnétique incident@
La tige 12 aet une vue schématique en perspective d'un exemple d'article fini obtenu à partir de l'élément senaible au rayonnement à couches multiples de la fige 9, après l'exposition à un rayonnement électromagnétique et l'enlèvement du produit d'inter-réaction formé par le rayonnement, conformément à un aspect de l'invention*
La fige 13 *et une vue en coupe de 1'article de la fige 12. la fig.
14 est une représentation schématique en perspective d'un autre exemple d'article fini obtenu à partir de l'article de la fig- 12, par une autre opération du procède, suivant encore un autre aspect de l'invention*
La fige 15 est une vue en coupe de l'article de la fig. 14.
La fige 16 est une vue schématique en perspective d'un exemple d'une variante de l'article fini obtenu*
La fige 17 eat une vue en coupe schématique illus- trant un autre aapeot de l'invention-,
La fig. 18 est une vue en coupe schématique d'un article obtenu par le procédé de la figé 17.
La fige 19 est une représentation schématique d'un exemple de dispositif permettant d'obtenir, au moyen d'un
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élément sensible au rayonnement* éle'dtromagnetique conforme à .'vd#it7Il, L111 Ot311d v.â vlLdllv 3 élo; 1:lùi%, "1 qà"àxJ =3 de valeur prédéterminée, conformément à un aspect de l'inven- tion '
La fige 20 est une vue en coupe schématique d'un exemple d'élément sensible au rayonnement destiné à être utili- sé dans un agenoement comme représenté à la fige 19-
La fige 21 est une vue analogue à la fige 20, mais montrant l'élément sensible au rayonnement après l'exposition à un rayonnement électromagnétique incident-
La fig.
22 est une vue analogue à la fige 20, mais montrant une variante de l'élément sensible au rayonnement-
La fige 23 est une vue analogue à la fige 22, mais montrant l'élément sensible au rayonnement après l'exposition au rayonnement électromagnétique incident..
La fig. 24 est une représentation schématique d'un
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agenoement oonforne à un autre aspect de l'invention, pour l'obtention d'un constituant électrique, tel qu'un condensateur ayant une capacité prédéterminée*
La fige 25 est une vue en coupe d'une partie d'un élément sensible au rayonnement destiné à être utilisé dans l'agencement représenté à la fige 24.
La fige 26 est une vue analogue à la fige 25, mais montrant l'élément sensible au rayonnement après son exposition au rayonnement électromagnétique-
La fige 27 est une vue en perspective d'une variant' de l'élément sensible au rayonnement incorporé dans l'agencement de la fige 24.
La fige 28 est une vue en coupe relative à la fige 27.
La fige 29 est une vue en coupe analogue après l'exposition au rayonnement électromagnétique-
La fig. 30 est une représentation en perspective schéma- tique d'un élémentsensible aurayonnement pourl'obtention d'un circuit
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électrique par le procède conforme à l'invention-
La fige 31 est un schéma. en perspective de l'élément de la fige 30, mais montrant plue clairement une face non visible à la fige 30.
La fige 32 est une représentation schématique du circuit obtenu par l'élément des fig. 30 et 31, représenté par des symboles électriques conventionnels*
La fige 33 est une vue en perspective schématique d'un circuit électrique intégré obtenu par le procédé de l'in- vention-
La fige 34 est une représentation schématique en coupe d'un élément sensible au rayonnement typique suivant l'in- vention, pendant l'exposition sélective et discrète à un rayonnement électromagnétique inoident, par exemple un rayonnement lumineux*
La fige 35 est une vue analogue à la fige 34,
mais montrant l'élément sensible au rayonnement après l'exposition à un rayonnement électromagnétique incident*
La fige 36 est une vue en coupe schématique illustrant une opération du procédé de l'invention, qui consiste à enlever des parties discrètes de la couohe de revêtement de l'élément sensible au rayonnement, correspondant aux aires de . l'élément qui ont été précédemment exposées au rayonnement électromagnétique incident.
La fige 37 eet une vue analogue à la fige 36, mais montrant l'élément sensible au rayonnement après l'enlèvement de parties de la oouohe de revêtement.
La fig. 38 est une représentation sohématique en coupe d'un agencement permettant le revêtement éleotrolytique des aires de la couche métallique découvertes comme oona6- quenoe de l'enlèvement de parties de la couche de revêtement* -Les fige 39 et 40 eont des vues schématiques en coupe de l'élément sensible au rayonnement après le revêtement électrolytique par une couche relativement mince et une couche
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relativement 'paisse, respeotiv#eA'f t.......... yin .. . t1 .."' nn 'rue 'lna.10H" :elle de la t'1.
39p maie montrant l'élément de cette figure jsadant une seconde exposition au rayonnement électromagnétique.
La fig. 42 est une vue analogue à la tige 41, mais montrant l'élément après l'enlèvement des parties restantes de la couche de revêtement, à la suite da la seconde exposition au rayonnement électromagnétique de la tige 41-
La fig' 43 est une vue analogue à la fig. 42, mais
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montrant des réaultato obtenua par une aaaonda azpo4it.on au rayonnement électromagnétique, d'une durée et d'une intensité suffisantes pour consommer en profondeur toute l'épaisseur du métal de la couche métallique au niveau des aires qui restent
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reOOUTert89 aveo des parties de la couche de re-étement avant la seconde exposition.
La fig' 44 est une représentation sohématique d'un
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agenoement permettant 1'>nlévemen: ou l'érosion 3lectrech.m,i.qu3 de parties da 8urfaco de la couche mtEÙ.11q'..te dtScouver4.*orj cooel; conséquence de l'enlèvement sélectif at discret da partie3 da la couche do revêtement*
La fig. 45 montre une première forme de l'objet ob-
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tenu comme résultat de l'érosion électroohimique den parties de surface de la coucha métallique non couvertes par la couche de revêtement.
La fig' 46 montre l'article ie la fig' 45 après enlèvement des parties restantes de la couche de revêtement-
La fig. 47 est une vue analogue à la fig. 45, mais montrant les résultats obtenus par l'érosion complète au moyen de l'agencement de la fig. 44 des parties de surface découvertes de la couche métallique-
La fig. 48 est une vue analogue à la fig. 47, main contrant l'article après l'enlèvement des parties restantes de la oouohe de revêtement* La. fig. 49 est une vue schématique analogue à la
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fige 34, mais montrant un élément sensible au rayonnement, pendant l'exposition sélective et discrète au rayonnement;
eleotro- magnétique tombant sur le coté de l'élément portant la oouohe métallique-
La fige 50 est une vue analogue à la fige 49, mais montrant l'élément sensible au rayonnement après l'exposition à un rayonnement électromagnétique incident'
La fige 51 est une vue analogue la fige 50, maia montrant l'élément aenaible au rayonnement après l'enlèvement des produite résultant de l'inter-réaotion provoquée par le rayonnement entre les constituants de l'élément sensible au rayonnement-
La fige 52 est une vue analogue à la fige 51, main montrant l'élément sensible au rayonnement après le revêtement éleotrolytique des parties restantes de la couohe métallique-
La fige 53 est une vue analogue à la fige 52,
mais montrant l'élément de cette figure pendant une aeoonde exposition au rayonnement électromagnétique, an vue d'obtenir une atructure différente de l'artiole fini.
La fig. 54 eatune vue en coupe schématique de l'article obtenu après la seconde exposition de la fige 53.
La fige 55 est une vue en ooupe schématique d'un autre article.
La fige 56 est une représentation schématique en ooupe d'un élément sensible au rayonnement électromagnétique conforme à l'invention, pendant son exposition au rayonnement éleutromagnétique incident, suivant un dessin prédéterminé'
La fige 57 est une représentation schématique en coupe de l'élément sensible au rayonnement de la fig' 56 après l'exposition au rayonnement électromagnétique*
La fige 59 est une représentation schématique en coupe de l'élément sensible au rayonnement électromagnétique de la fige 57 pendant l'enlèvement des partiea de sa oouohe de revêtement correspondant aux aires précédemment exposées
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au rayonnement leotromagndt1qu6'.
La fig. 59 est une représentation schématique en coupe de l'élément sensible au rayonnement électromagnétique après le dégagement et pendant l'exposition à la chaleur-
La fig' 60 est une représentation en coupe schématique d'une première forme d'article fini-
La fig. 61 ,et une vue analogue à la fig. 60, maie montrant une variante de l'article fini'
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La fig. 62 9a ime vue schématique aensiblemen' analogue à la fig' 56, mais sentzant un élément sensible r rayonnement de constitution molifiée.
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La fig' 53 est un vue en coupe achécat . ' J d'un article fini obtenu au moyen de l'élément senaib).- -,i rayonnement de la fig' 62.
La tir. 64 est une yue en persperç (e schématique d'un élément sensible au rayonnement typiqu , pendant son exposi- %ion à un diagramme de rayonnement 4lootT;.aÔé'iQU", en vue d'obtenir par exemple un cireur ' " - 1"DTimé ou un oirouit analogue oorm^ .--'=¯ .. L- 2g. 65 est une vue en perspective schématique
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d'un ,,¯.' ..,)10 fini, par exemple un circuit électrique imprimé nu au moyen de l'agencement de la fig' 64.
La fig. 66 aat une représentation schématique en coupe d'un exemple d'élément sensible au rayonnement suivant l'invention, pendant l'exposition sélective et discrète au rayonnement électromagnétique-
La fig. 67 est une vue analogue à la tige 66, mais montrant l'élément sensible au rayonnement après l'exposition sélective et discrète au rayonnement électromagnétique.
La fig. 68 est une vue analogue à la fig. 67, mais montrant une phase intermédiaire conforme à un autre aspect l'invention.
La fig. 69 est une vue analogue à la fig. 68, mais montrant une opération subséquente conforme à cet asper' de
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1. e . r r.1 f Jan r s dw, '
La fig. 70 illustre une autre opération conforme à cet aspect de l'invention-
La. fig' 71 est une vue en coupe schématique d'une variante d'opération conforme à un autre aspect de l'invention-
La fig. 72 est une vue analogue à la fig' 71, mais montrant l'autre opération qui consiste en une brève exposition uniforme au rayonnement électromagnétique de l'élément sensible à ce rayonnement'
La fig. 73 est une vue analogue à la fig. 72, mais montrant les résultats obtenue par oette seconde exposition.
La fig' 74 illustre une phase subséquente de la variante du procédé conforme à l'invention.
La tige 75 est une vue en coupe schématique d'une variante de l'élément sensible au rayonnement conforme à un autre aspect de l'invention, pendant l'exposition sélective et discrète au rayonnement électromagnétique
La fig. 76 est une vue analogue à la fig. 75, main montrant l'élément sensible au rayonnement pendant une brève exposition uniforme au rayonnement électromagnétique.
La. fig. 77 est une vue analogue à la fig. 76, mais montrant lea résultats obtenus par cette exposition au rayonne- ment électromagnétique'*
La tige 78 illuatre une autre opération de la variante du procédé de l'invention*
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La fig' 79 il''',,:,;':: .."asmatiqudment l'article fini obtenu par le procédé des fig. 75 à 78.
La fig. 80 est une représentation schématique en coupe d'un élément sensible au rayonnement conforme à l'invention, pendant son exposition sélective et discrète au rayonnement électromagnétique-
La fig' 81 est une représentation sohématique d'une plaque lithographique ou d'une plaque analogue réalisée au moyen de l'élément sensible au rayonnement électromagnétique
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de la fig. 80.
La fig. 82 est une représentation schématique en coupe d'une variante de l'élément sensible au rayonnement électromagnétique de la fig. 80, pendant l'exposition sélective et discrète au rayonnement électromagnétique.
La fig. 83 eat une plaqucs lithographique ou une plaque analogue @ au moven de l'élément sensible au rayonnement électromagnétique de la ris. 82.
La fig. 84 est une représentation schématique en ooupe d'une autre variante d'un élément sensible au rayonnement électromagnétique pour la mise en oeuvre de l'invention, pendant son exposition sélective et discrète au rayonnement électromagnétique- La fig. 85 est une représentation schématique de l'élément sensible au rayonnement électromagnétique de la tige 84, après exposition sélective et discrète au rayonnement électromagnétique, soue une forme propre à être utilieée comme plaque lithographique offset ou plaque enalogue.
La fig. 86 illustre schématiquement une variait? configuration d'une plaque lithographique offset ou d'une plaque analogue réalisée conformément l'invention au moyen de l'élément sensible au rayonnement électromagnétique de la fige 84.
La. fig' 87 est une représentation schématique, pa: tie en perspective et partie en coupe, .'un élénent sensible au rayonnement conforme à l'invention, pendant son exposition sélective et discrète au rayonnement électromagnétique'
La fig. 88 est une vue analogue à la fig' 87, mai, montrant l'élément sensible au rayonnement après l'exposition sélective et discrète au rayonnement électromagnétique-
La fig' 89 est une vue analogue à la fig. 88, mai montrant l'élément sensible au rayonnement après avoir été soumis à l'action d'un solvant approprié-
La fige 90 est une vue analogue à la fig.
89, mai
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montrant l'élément sensible au'rayonneme&t*éiydtromagn4tiqu< exposa après avoir été soumis à l'action d'un solvant capable de dissoudre la matière du support de renforcement ou du substrat-
La fige 91 est une représentation schématique en
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perageotiya d'un J1Óm,nt sensible au rayonnement éleotromagnétiqua conforme à l'invention, pendant l'exposition sélective et discrète au rayonnement électromagnétique à. travers un cache approprié.
La fig. 92 est une représentation schématique en perspective d'un élément sensible au rayonnement électromagné- tique conforme à l'invention, pendant l'exposition sélective et discrète au rayonnement électromagnétique, par projection @ d'une image de rayonnement électromagnétique sur cet élément.
La fige 93 est une représentation schématique d'un ' agencement utilisant un élément sensible au rayonnement électromagnétique conforme à l'invention, pendant l'exposition
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aéleotiva et d1aor6 un rayonnonent électromagnétique, oonaistant an un taiaceau d'énargia sous vide, par exemple un faisceau d'électrons'
La fige 94 est une vue d'un agencement analogue à celui de la fig.
93, mais dans lequel l'élément sensible au rayonnement électromagnétique set disposé extérieurement au récipient contenant la source du faisceau d'électrons'
La fige 95 eat une vue d'un agencement analogue à celui de la tige 94, mais dans lequel l'élément sensible au rayonnement électromagnétique affecte la forme d'un élément pliable allongé,
La fige 96 est une représentation schématique d'un élément sensible au rayonnement électromagnétique pendant l'exposition à un rayonnement électromagnétique, amené à ex- plorer sa surface suivant un dessin prédéterminée
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L:
8 tig - 97 et 98 sont des vues 8ohat1qu$ en à ootpg d\1m' partie d Un ÓJâ1'ent aenaible au. rayonnement élsotoeomagné%iqm
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après l'exposition à ce rayonnement* les fige 99 et 100 dont des vues schématiques d'une variante de l'élément sensible au rayonnement électro- magnétique conforme à l'invention, avant et après l'exposition au rayonnement électromagnétique-
Aux deseina annexés et plus particulièrement aux fig.
1et 2, un élément sensible au rayonnement conforme à l'invention, désigné dans son ensemble par 10, comprend un substrat flexible, un support de renforcement ou une base 12, par exemple en papier, en cardon, en matière plastique ou en matière analogue, recouvert d'une couche métallique 14 qui y adhère et qui consiste en uno since couche ou un film d'un métal ou de plusieurs métaux dont l'épaisseur peut être de .
l'ordre de quelques atomes ou de quelques A. La couche mé- tallique est déposée sur la base 12 par tous moyena clas- siques bien connus dans ce domaine, par exemple par liaison, par dépôt éleotrolytique ou sans électrodes, par dépôt de va- peur, pulvérisation cathodique, etc- On entend par "couche métallique" une couche contenant au moins un métal, soit soûl, aoit allié avec un autre métal ou avec d'autres métaux ou oom- biné ou mélange avec un ou plusieurs autres éléments. La couche métallique 14 peut contenir l'un quelconque. des mé- taux courants, tels que l'argent, le cuivre, le niobium, le plomb, le fer, l'aluminium, le chrome, le nickel, eto.
On dispose, par-dessua la couche métallique 14, une couche d'adhérence ou une couche de revêtement 16 de l'une quelconque des matières déjà mentionnées, cette matière ou ces matière étant capables, par exposition au rayonnement électro- magnétique, d'inter-réagir avec le métal ou les métaux de la couche métallique 14 pour former aveo eux un ou plusieurs produite d'inter-réaotion ayant des compositions chimiques et des caractéristiques physiques qui diffèrent de oelles des constituante. La couche de revêtement 16 est également très mince, de préférence de l'ordre de quelques atomes ou quelques
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at alle est roprésentée comme ab ttouvant soue la forme solide. bien qu'elle puisee être en phase liquide ou en phase vapeur.
L'utilisation d'une couche de revêtement 16 de matière réa- gissant au rayonnement en phase vapeur est particulièrement ap- propriée pour l'invention, car elle simplifia largement le traitement déjà simple de l'élément sensible pour former un article fini doté d'une image ou d'un diagramme métallique sur un substrat ou une base flexible ou pliable, comme expliqué en détail dans ce qui suit. la matière de la couche de revêtement 16 peut être l'une quelconque de plusieurs matières ternaires contenant de l'areanio, du soutre et de l'iode, ou de l'arsenic, du soufre ou du bismuth, par exemple- A titre de variante, la matière constituant la couche de revêtement 16 peut être l'une quel- conque de plusieurs matières binaires, telles qu'un halogénure;
un sulfure, un iodure, un arséniure, un eéléniure ou un tel- lurure métallique, le trisulfure d'arsenio, le pentasulfure d'arsenic et les mélanges de soufre et de sélénium. 1 titre de variante, la matière de la couche de revêtement 16 peut consister en l'un quelconque de plusieurs éléments simples, tels que l'arsenic, le soufre, l'iode, le sélénium, le tellure, le thallium, etc- @ titre d'illustration utile pour l'explication et la compréhension des principes de l'invention et aux fins de la présente description, l'invention est décrite ci-après relative- ment aux tige 1 à 8, en ce qui concerna l'élément sensible au rayonnement 10,
composé d'une base de papier 12 reoouverto d'un mince film d'argent pur formant la couche métallique 14 . ayant une épaisseur de quelques #. La couche métallique 14 est recouverte à son tour d'une couche de revêtement solide 16, également d'une épaisseur de quelques #, sous une forme vi- treuse solide* L'élément sensible au rayonnement 10 est tout d'abord expose à un rayonnement électromagnétique incident, comme représenté aux fige 1 et 2, en interpossant un cache 18
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sur le trajet du rayonnement électromagnétique incident 20, qui consiste en une lumère blanchs de lorte inbonsité porduite par une source classique,
telle qu'une lampe à incandes- oenoe de grande puissance. Des parties du cache 18, comme représenté en 22, sont essentiellement capablesde transmettr la rayonnement électromagnétique, tandis que d'autres parties, comme représenté en 24, sont essentiellement incapables de le transmettre- Par conséquent, la surface de l'élément sensible 10 est sélectivement et discrètement irradiée au niveau des aires, comme représenté en 26, correspondant auz tion 2 transmettant le rayonnomont du cacho 18, tandis que d'au troc parties 30 de la surface de 1'élément sensible au rayonnement 10 sont protégées du rayonnement électromagnétique 20,
par exemple les aires 30 de l'élément sensible au rayonnemer correspondant aux aires 24 du caohe 18 qui sont essentiel: ment incapables de transmettre le rayonnement électromagnétiqu Il est évident que, à titre de variante, une image appropriée peut être projetée sur l'élément sensible au rayonnement par un dispositif de promotion optique classique.
Après l'exposition de rétament sensible au rayonne. ment 10 pendant une période de temps prédéterminée attaigna tout au plus quelques secondes, il se produit une inter-réaotion provoquée par le rayonnement entre la matière de la couc. de revêtement 16 et le métal de la couche métallique 14, niveau des aires 26 soumises à ce rayonnement, avec format! du produit d'inter-réaotion 32, comme représenté à la fig. avec épuisement en profondeur de tout le métal, à savoir de l'argent dans le présent exemple, de la couche métallique 14 Lee aires 30 (fig.
1 et 2) de l'élément sensible au rayonnement non soumises à l'irradiation sont laissées intactes, comme représentée en 34 à la fig' 3, chacune de ces aires 34 présentant un dessin constitué par le reste de la oouche métallique 14 avec un revêtement d'adhérence de la oouche de revêtement 16 correspondant aux airee 24 du cache 18
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des tige 1 et 2 incapables de transmettre le rayonnement ou correspondant aux aires sombres de l'image projetée sur l'élément sensible au rayonnement' Après l'enlèvement du produit d'inter-réaction 32, l'article fini se présente comme l'artiole 11 de la tige 4 constitué exclusivement par le support de papier 12 auquel adhère un dessin formé par les aires 34 qui sont constituées par les parties restantes de la couche d'argent 14 et,
respectivement, de la couche de revêtement de triaulfure d'arsenic 16- Four certaines applications,un tel article peut se montrer parfaitement approprié et peut âtre utilisé tel quel, sans autre traitement.
81 l'on désire enlever le reste de la couche de revêtement 16, ce reste peut être éliminé par l'un quelconque de plusieurs moyens, par exemple, par sublimation à la chaleur, dissolution chimique ou enlèvement mécanique, bien qu'il y ait' lieu de remarquer que dans la plupart dea applications il est possible d'enlever simultanément tant le produit d'inter-réao- tion 32 que les parties restantes de la couche de ravalement 16 dans une seule opération pa: des procédés mécaniques, chi- miques ou de sublimation à la chaleur, ou conformément aux moyens expliquée en détail ci-après pour produire l'article 11' des fig. 5 et 7.
En opérant aveo un élément sensible au rayonnement composé d'un support flexible ou pliable, tel que du papier par exemple, recouvert d'une mince couche métallique, telle que de l'argent,, dans une atmosphère chargée de vapar de la matière constituant la couche de revêtement, par exemple de la vapeur de trisulfure d'arsenic, le ou les produits d'inter-réaction sont automatiquement sublimés à mesure qu'ils se forment et l'article fini 11' est constitué exclusivement par le support 12 portant un dessin métallique, comme représenté en 36 aux fig.
5 et 7, ce dessin métallique étant constitué par les parties restantes de la couche métallique 14 correspondant aux parties de l'élément sensible au rayonnement initial qui n'ont
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--- ^11RAn j '1 ., ,.t¯-,.,,.t '4.-< -à- 4 -
Cet artiole fini, comme représenté en 11' aux tige 5 et 7, est identique à J'article fini qui peut être obtenu à partir de l'article 11 de la fig. 4, après l'enlèvement de la couche de revêtement 16 qui, comme expliqué cidessus, peut être effectué en même temps que celui du produit d'inter-réaction 32 de la fig'3.
Pour certaines applications, par exemple lorsqu'on désire produire la reproduction fort contrasta de l'image originale, il peut être désirable de colorer, de muanoer ou # foncer l'image métallique 36 de l'article 11' des fig. 5 @ 7. Ce résultat peut être obtenu en traitant l'image métallique 36 avec un colorait, 'on agen4 de virage ou un agent de noiroissement appropriés. Par exempt dans des applications dans lesquelles l'image métallique 36 est une image d'argent, son contraste, par rapport au fond du support 12, peut être intensifié ou bien l'image peut être obscurcie en la soumettant à de l'hydrogène sulfuré.
Après noircissement, l'article obtenu comme représenté schématique-ment à la tige 8 est pourvu de son image d'argent métallique 36 convenablement obscurcie de manière à être douée d'un fori contraste apparaissant par rapport au fond visuel formé par le support de papier 12.
La fig' 6 illustre schématiquement un dispositif per mettant le traitement automatique d'un élément sensible au rayonnement 10 sous la forme d'une bande continue, en vue d'obtenir un article fini sous la forme par exemple, d'une impression d'une image originale ou d'une succession d'images originales- La bande d'élément photosensible est obtenue depuis un dévidoir ou un tambour d'alimentation 40 sur la péri phérie duquel elle est enroulée- Un dispositif d'entraînement intermittent approprié, pnr exemple oommo représenté on 42, est prévu pour dérouler et faire avanoer des tronçons de longueur appropriée de l'élément sensible au rayonnement,
depuis le dévidoir ou tambour d'alimentation- On a prévu un
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posta d'exposition 4 au niveau duquel lea cronçuna auccea- Bits de la bande continue de l'élément sensible au rayonnement 10 sont Irradies pendant chaque période de pause de la commande .intermittente 42, au moyen d'une lanterne de projeotivn 46 ou d'une lampe équivalente, adaptée pour focaliser sur la surface de l'élément sensible au rayonnement une image appropriée pendant une période de temps prédéterminée, à une intensité d'éclairement appropriée.
Après l'exposition, la bande d'élément sensible au rayonnement 10 est soumise à un pliage forcé au niveau d'un poste de dépouillement 48 aur un rouleau 50 de faible rayon tournant en oontinu et provoquant la rupture des parties restantes de la couche de revêtement en petits fragmente qui se séparent aisément de la couche métallique sous-jacente- Ces aires restantes de la couche de revêtement correspondent aux aires de l'élément sensible au rayonnement qui n'ont pas été soumises à l'éclairement,
tandis que le produit d'inter-réaotion au niveau des aires qui ont été irradiées .pendant l'exposition est également amené à se rompre en petits fragmenta qui se séparent facilement du support de papier- La flexion de la bande de matière sensible exposée eur le rouleau 50 convient le mieux pour enlever tant le reste do la couche de revêtement que le produit d'interréaction, tandis que les parties de la couche métallique oorrespondant aux airoa qui n'ont pas été irradiées pendant l'exposition restent accrochées au support de papier.
Ce dépouillement pratique de la bande d'élément sensible est particulièrement prononcé oomme résultat de l'utilisation d'un élément sensible au rayonnement constitué par un support de papier portant un mince revêtement d'argent métallique recouvert à son tour d'une couche de revêtement vitreuse de trisulture d'arse-
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nio.
Luo u.iron do 19614moxit aanaibla au rt1,YolU!uUlou1I qui ont été exposées à l'aotion de la lumière incidente et qui gardent l'aspect vitreux se séparent du support de papier essentiellement de la même manière que les parties restantes de la couche
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1 q7 h)±)=t a. > > ..W o..ß 7 ! ..ßon i , , -,4 u '7. -tt** -- < # -.. - <* -# - # #- .
- # ' -MI jf ¯,,¯ mises au rayonnement électromagnétique incident pendant l'exposition* L'explication de ce résultat semble être que la oouohe d'argent présente une forte liaison d'adhérenoe avec le support de papier, de sorte que les parties de la couche métallique qui n'ont pas réagi restent fortement accrochées au support de papier pendant le dépouillement- Toutefois, lec parties qui ont réagi présentent une faible liaison d'adhérent- avec la aupport de papier du fait que la couche métallique au niveau de ces aires a été entièrement consommée- La couche d revêtement de trisulfure d'arsenic est d'aspect et de ccmport ment vitreux, de sorte que, comme résultat de la flexion ou du pliage sous un petit rayon,
la couche de revêtement de trisulfure d'arsenic se rompt simplement et se soulevé de la oouohe métallique- Au niveau des aires qui ont été exposées ' l'irradiation, la formation du produit d'inter-réaction sembl entraîner un phénomène essentiellement analogue à. une migrât! ionique ou atomique du métal do la coucae métallique dans la matière vitreuse de la couche de revêtement, de sorte que les aires d'inter-réaction, comme résultat de la flexion sous un rayon très faible, se rompent également en petits fragmenta qui s'écartent et se séparent du support de papier-
Dans les applioations dans lesquelles la couche de revêtement est faite d'une matière autre que le t4isulfure d'arsenic, le pentasulfure d'arsenio, les mélanges d'arsenic, de soufre et d'iode,
et le mélange de plomb et d'iode, il peu être nécessaire de faciliter la séparation des parties n'ayan pas réagi de la couche de revêtement et du produit d'interréaotion de la partie restante de la couche métallique ot, re peotivement, du substrat ou du support, par essuyage ou brossage de la surface de l'élément pendant le dépouillement ou e appliquant à la surface de l'élément une feuille flexible de matière recouverte d'un très tort adhésif*
Après le dépouillement, la bande continue de l'élé-
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ment sensible au rayonnement 10 à présent expose et dépouillé, présentant une image métallique sur le support de papier, est amenée à traverser un poste de virage 52 où elle est placée en contact avec de la vapeur 54 qui,
dans l'exemple de réalisation arbitrairement choisi dans lequel l'image métallique set une imago d'argent, consiste en de l'hydrogène sulfuré gazeux' La banda continue portant à sa surface une image colorée ou obsourois avance ensuite au moyen des rouleaux d'avance 56 vars un poste de sectionnement 58 où, au besoin elle est découpé-: en tronçons de longueur appropriée.
Il est évident que s'il n'eat pas nécessaire de oolorer ou d'obscurcir l'image, on peut omattre le poste de coloration 52 et il est, en outre, évident que le poste de dépouillement peut être omis dans les applications dans lesquelles l'élément sensible au rayonnement est constitué simplement' par un support de papier, de carton ou par un support analogue portant une mince couche de métal qui y adhère et qui est exposée au rayonnement électromagnétique dans une atomesphère de matières réactives, celles que du triaulfure d'arsenic, du pen- tasulfure d'arsenic, eta. Dans ces applications, la poste d'exposition 44 comporta une enceinte physique contenant des vapeurs de la matière réaotive et un dispositif de chauffage approprié.
En ce qui concerne plus particulièrement les fige 9 à 18, ces figures illustrent un élément sensible au rayonnement à plusieurs couches 110 qui comporte, conformément à l'invention, plusieurs strates (fig. 9 et 10), composées chaoune de deux oouohes 112 et 114 essentiellement adhésives, constituées par des matières différentes- L'élément sensible au rayonnement à couches multiples 110 peut être disposé sur un support de renforcement ou substrat 116, bien que celuioi puisse être omis dans certaines applications'
Dans l'exemple illustré de l'invention, un élément sensible au rayonnement 110 est représenté comme composé de
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croie 8rate8 onmpreuazit càacana deux couonoj 0- ex s à -r de matières différentes,
capables d'une inter-réaotion lorsqu elles sont exposées au rayonnemont électromagnétique avec fro mation d'un produit d'inter-réaotion ayant des caractéristique chimiques et physiques qui diffèrent de celles des constituan initiaux* Comme on l'a déjà explique dans ce qui précède, chaque strate comprend une couche métallique 114 et on ente.
ici par couche métallique une! couche comprenant au moins un métal, soit seul, allié avac un autre métal ou avec d'autres métaux, aoit combiné ou mlengé avec un ou plusieurs autres éléments- La couche métall@ue 114 peut ainsi contenir l'u quelconque des métaux courants, tels que l'argent, le nickel le cuivre, le niobium, le plomb, le fer, l'aluminium, le chrome etc- La matière de la couche 112 peut être l'une qu conque des matières d'un groupe de matières ternaires contena de l'arsenic, du soufre et de l'iode, ou de l'arsenic, du soufre et du bismuth, par exemple- A titre de variante, la m tière de la couche 112 peu:
être une matière quelconque d'u groupa de matières binaires, telles qu'un halogénure, un sul- fure, un iodure, un arséniure, un séléniure ou un tellurure métallique, le trisulfure d'arsenic, le pentasulfure d'erseni et les mélanges de soufre et de sélénium. À titre de variant la matière de la couche 112 peut consister en l'un quelconq de plusieurs éléments simples, tels que l'arsenic, le soufre, l'iode, le sélénium, le tellure, le thallium, etc*
Chaque couche 112 ou 114 est très mince et peut avoir une épaisseur comprise entre quelques atomes et plusiau .
On peut utiliser autant de strates ou de paires de couche que la pratique l'exige dans un élément sensible au rayonneme conforme à l'invention, la seule condition étant que chaque strate soit essentiellement capable de transmettre le rayonne ment électromagnétique utilisé pour l'exposition, ce rayonne- ment électromagnétique étant, dans de nombreux cas, simplemen la lumière blanche ordinaire de grande intensité, de sorte qu
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1 rayonnemen-; 'd4:.atü pauß a3:,aw.s W.
F*'*d' t .J;';:.:.4 appropriée pendant l'exposition- Du fait qu'il existe un oertain degré d'absorption du rayonnement électromagnétique au niveau de chaque couche, la profondeur de pénétration du rayonnement électromagnétique est essentiellement proportionnelle à l'intensité d'irradiation-
L'exposition au rayonnement électromagnétique d'un élément photosensible à oouches multiples conforme à l'invantior peut être effectuée par projection d'une image appropriée sur la surface de l'élément, cette exposition étant représentée, aux fig.
9at 10, comme étant effectuée par l'intermédiaire d'un cache 118 présentant des airea, comme représenté en 120 qui sont essentiellement capablesde transmettre le rayonnement électromagnétique et d'autres aires, comme représenté en 122, qui sont essentiellement incapables de transmettre le rayonne-' ment électromagnétique' Par conséquent, le rayonnement électromagnétique, arbitrairement représenté par des flèches 124, peut tomber sélectivement et discrètement sur l'élément sensibl au rayonnement dans dea aires appropriées 126 correspondant à la forme ou au contour de l'image projetée,
tandis que d'autres aires 128 sont protégées etne sont pas rencontrées par le rayonnement- Au niveau des aires 126 irradiées par le rayonement électromagnétique 124, pour une intensité suffisante de l'énergie de rayonnement on provoque une pénétration en profondeur du rayonnement, comme représenté arbitraire- ment par les floches 130, etil en résulte que les matières des couches 112 et 114, au niveau des aires ainsi irradiées et traversées, subissent une inter-réaction de manière à former un produit d'inter-réaction, comme désigné par 132 à la fig.
Il. La formation de ce produit dinter-réaction provoque une réduction de l'adhésion entre les couches qui permet l'enlèvement mécanique des parties exposées au rayonnement de l'élément 10 conformément aux procédés décrits oi-après. A titre de variante, le produit d'inr-réaction 132 est capable d'un
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enlèvement sélectif par des moyens chimiques ou par sublimât;
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1 -- ? ell tbi- ^, -% -4, - ' ., Y 1 - - .:- - :: ,'- = -z s,* '-* ";"""-y. Un exemple d'élément sensible au rayonnement à
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ooucnea multiples 110 comporte plusieurs strates contenant chacune une couche métallique 114 en a.rge!1,'"; a t une couche 1'2 an trisulfure d'arsenic ou en penta1al-o d'ar3cn=, c. oune 4:
ant una composition vitreuse eaaomiellement capable . transmettre la lumière ordinaire' La coucne d'argent 114 également assez mince pour être ssentielle=exoe capable de transmettre la. lumière blanche ordinaire de grande intensité. de manière que, pour une irradiation appropriée, la formation
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du produit dlizter-réact4-ozi 132 est amenée à s'étendre en profondeur sur toute l'épaisseur de l'élément sensible au ras nement o et, par conséquent, dans 1' xenple d'élément il lustré ici, comportant un support de ranforoesent ou un substrat 16, aur toute l'épaisseur aboutissant à ce support de renforcement ou à ce substrat- Le produit d'Lilve.--.-daction 132 ainsi formé est aussi essentiellement capable do transmettre la rayonnecent électromagnétique- ?a-r conséquent,
1= formation du produit d'inter-réaction n'e=p3cho pas sensiblemont la formation d'autre produit d'inte=-rôactionàdeoniveaw plue ban da la otruoturo, on vuo d'uno irradiation natiofaisante. après l'enlèvement du produit d'intor-rdac:ioa 132. on obtient un article fini 11, corse représente aux ig. 12 et 3, comportant des vides 34 qui cooespo=+dent à ses aires irradiées et des parties, oomme reprosento en 136 et 138, qui correspondent aux aires qui n'ont pas été frappées :
le rayonnement électromagnétique-
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Si l'on désipsobtenir un article fini à contour en retrait de l'image initialement projetée sur l'élément sensib'- au rayonnement, les parties de l'article fini 111 des fig. et 13 incluses dans le périmètre de ce contour sont enlevées par des moyens mécaniques classiques ou par une exposition
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subséquente au rayonnement électromagnétique, par l'intermé-
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-1-4 -l - 1 t,i- ,,'1 .-;.ywr,^,r.i,.S "Jp.I"\o1:"\.no1: 1.l "::''3.yr.>nnq':':lan 1Sl,Al"f.,b. magnétique de tomber su:
des aires appropriées, par exemple en 136, en vuo de provoquer la formation d'un produit d'interréaction affaibliesent la liaison entre ses couches pour fociliter leur enlèvement mécanique, ou bian, à titre de variante, pour permettre l'enlèvement par voie chimique ou par sublimation à la chaleur de ce pr oduit d'inter-réaction par un procédé connu' L'article fini 111 obtenu est illustré aux fig. 14 et 15 ot prénente dec parties on reliof 138 correspondant aux aires non exposées et des parties en retrait, comme représenté en 140, définissant une représentation en creux de l'image originale.
Si l'on désire le résultat inverse, les parties 138 de l'article 111 des fig' 12 et 13 sont enlevées en laissant ainsi, comme représenté à la tige 16, un article 111a qui présente une image en reliât 142 de l'image originale.
Par suite de l'absorption progressive du rayonnement transmis en profondeur à travers les couches multiples d'un élément sensible au rayonnement conforme à l'invention, un article fini, doté d'une image en relief, présentant un contour on profondeur cosentiolloment représentatif de l'intenité du rayonnement électromagnétique tombé sur cet élément, peut être obtenu avec un agencement comme illustré schématiquement à la fig. 17.
Un élément sensible au rayonnement, comportant plusieurs strates ayant chacune deux couches 112 et 114 en matières différentes susceptibles d'une inter-réaction, conne expliqué ci-dessus, lorsqu'elles sont irradiées, est exposé par l'intermédiaire d'un cache 144 présentant des parties 122 ne transmettant pas le rayonnement électromagnétique incident 124, des parties 120 entièrement capables de transmettre le rayonnement électromagnétique et des parties 146 partiellement susceptibles de cette transmission* Ces parties 146 du cache 144 sont représentées arbitrairement comme ayant un
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accroissement progressif graduel de l'aptitude à la transmission du rayonnement depuis le bord d'extrême gauche, come représenté à la fig.
17, vers le bord d'extrême droite, de sorte que l'inter-réaotion provoquée par le rayonnement s'étend en profondeur dans l'élément sensible au rayonnement, à un degré variable, comme illustréen 148, correspondant sensiblement aux diverses limites entre deux couches consécutives au niveau desquelles un rayonnement suffisant provoque la formation suffisante de produit d'inter-réaction pour obtenir un résultat effectif tel que, par exemple, l'affaiblissement de la liaison entre les couchas dans une mesure suffisante pour faciliter 1'enlèvement mécanique des parties non activées de l'élément sensible.
L'article obtenu, comme illustré à la fig. 18, présente des évidements profilés, comme représenté en 150, s'étar dant en profondeur jusqu'à la limite appropriée entre les diverses couches 112 et 114 atteintes par le rayonnement électromagnétique d'intensité suffisante pour provoquer la formation appropriée du produit d'inter-réaction.
L'objet de l'invention est à présent décrit en détail en relation avec les fig. 19 à. 33, concernant des exemples de moyens permettant d'obtenir des circuits électriques imprimés, des résistances individuelles de valeurs de résistance prédé- terminées, des condensateurs de valeurs de capacité prédéterminées et des circuits intégrés comportant des résistances et des condensateurs de valeur prédéterminée, des oonnexions apro- priées entre ces éléments et des bornes d'entrée et de sortie appropriées relatives au circuit électrique- il y a lieu de remarquer que l'aspect physique réel des constituants et des éléments illustrés aux fig.
19 à 33 n'est donni @ das @ins d'illustration pour expliquer les principes impliqués conformément à l'invention et que les moyens indiqués pour le contrôle des caractéristiques électriques des constituants obtenus conformément aux procédés de l'invention ne sont également donnés
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qu'à des fins d'illustration et que denombreux autres moyens
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don< <-4/WA+wlJO wôiÀù 1 {.....:.A¯"\", 1'J11r :''3 s'1!cia1istee.
L'invention utilise comme élément sensible au rayonnement un élément, comme représenté en 210 aux fig. 19 et 20, qui comporte essentiellement une couche métallique 212 faite d'une mince couche ou d'un film d'un ou plusieurs métaux, qui peut avoir une épaisseur de quelques atomes ou qui peut atteindre quelques A ou quelques centièmes de millimètre, portant une couche 214 de matière capable, lorsqu'elle est exposée au rayonnement électromagnétique, de subir une interréaotion avec la métal ou les métaux de la couche métallique 212 pour former avec eux un ou plusieurs produits d'interréaction ayant une composition chimique, des caractéristiques physiques et des caractéristiques électriques, telles que la , résistivité,
qui différent de celles des constituants* La couche 214 est aussi essentiellement mince, du même ordre d'épaisseur que la couche métallique 212 et est déposée sur cette couche par tous moyens classiques, tels que le dépôt en phase vapeur, la pulvérisation cathodique, etc.
La couche 212 est faite d'un métal ou d'un mélange ou d'un alliage d'au moins deux métaux ou d'une combinaison d'un métal ou de métaux et d'un ou plusieurs autres élémentsLe métal ou les métaux de la couche 212 contiennent dono, comme indiqué dans ce qui précède, l'un quelconque des métaux courants tels que l'argent, le cuivre, la niobium, le plomb, le fer l'aluminium, le chrome, le nickel, etc.
La matière de la coucha 214 peut être, comme on l'a déjà mentionné également, l'une quelconque de plusieurs matières ternaires contenant de l'arsenic, du soufre et de l'ioda ou de l'arsenio, du soufre et du bismuth, par exemple..± titre de variante, la matière de la couche 214 peut être l'une quelconque de plusieurs matières binaires, telles qu'un halogénure, un.sulfure, un iodure, un arséniure, un séléniure ou un tellurure métallique, le trisulfure d'arsenic, le pontasulfure d'arsenic et les mélanges de
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soufre et de sélénium* La. matière de la coucha 214 peut si âtre constituée par l'un quelconque de plusieurs élémente simples, tels que l'arsenic, le soufre, l'iode, le sélénium, le tellure, le thallium,
etc-
Les exemples de configurations et d'applications de l'invention sontexpliqués ici en détail, de préférence en ce qui concerne un élément sensible au rayonnement, comme repréaenté en 210, ayant une couche métallique 212 waite d'une bande ou d'une feuille d'argent, de cuivre, de chrome, de niokel ou de mélanges de ces métaux, portant une couche adhéaive solide 214 de trisulfure d'arsenic ou de pontasulfure d'arsenic, bien que l'invention obtienne pratiquement les mômes résultats en utilisant l'un quelconque des constituants énumérés ci-dessus.
Dans certaines applications, il y a certains avantages définie à utiliser la matière formant la couct 214 en phase liquido ou, do préférence, on phaoo vapeur' En utilisant la matière de la couche 214 à l'état de vapeur, ce oi apporte l'avantage défini que l'article fini, le constitua:
ou le circuit électrique n'a pas besoin d'être protégé au moys d'un écran de l'exposition ultérieure au rayonnement électromagnétique- Toutefois, le même résultat peut être obtenu en enlevant les produits d'inter-réaction et lea partion non exposées de la oouohe 214 après l'exposition au rayonnement électromagnétique de l'élément sensible à ce rayonnement, soue des conditions réglées, en vue d'empêcher la détérioration ou la variation des caractéristiques électriques des constituant. ou du circuit,'comme conséquence de l'exposition ultérieure a@ rayonnement électromagnétique.
Cependant, pour certaines appoations, l'utilisation d'un élément sensible au rayonnement portant une oouche 214 à l'état solide apporte les avantage définis d'un bon isolement électrique lorsqu'on emploie une matière telle que le trisulfure d'arsenic, ayant une résistiv té d'environ 10-15 ohm-cm ou lorsque le produit d'inter-réac tion est utilisé comme partie des oonatituants électriques ou
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du circuit 6100triquei comme déoi'bi'=ap3ès ''hr ooneëquentt
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1 trairement comme exemple l'utilisation d'un élément sensible au rayonnement électromagnétique, comportant une couche 214 de matière en phase solide.
L'élément sensible au rayonnement 210 des tige 19 et 20 comporte une paire de bornes 216 et 218 en liaison électrique sur une partie ou une longueur donnée de la oouche métallique 212. 1'élément sensible au rayonnement 210 est exposé au rayonnement électromagnétique incident, tel que de la lumière blanche ordinaire 222 émise par une source lumi- neuae, telle que des ampoules à incandescence 220.
On fait tomber la lumière 222 sur la surface de l'élément sensible au rayonnement 210 après passage à travers un cache 224 présentant, dans l'exemple choisi, des parties 226 essentiellemont capables de transmettre la lumière et une partie 230 partiellement capable de transmettre la lumière- n conséquenoe, la surface de 1'élément sensible au rayonnement 210 est totalement irradiée dans des parties, comme représenté en 232, correspondant aux parties 226 du cache 224 qui sont totalement capables de transmettre la lumière 222, tandis que d'autroo parties, comme représenté en 234, échappent à peu près complètement à l'effet de la lumière* Une autre partie, comme représenté en 236, est frappée par une lumière d'inten- si%± réduite,
Pour une exposition à la lumière donnée, des parties de la couche métallique 212 correspondant aux parties 232 totalement irradiées sont entièrement consommées comme résultat de l'inter-réaction provoquée par la lumière entre la couche métallique et la matière, par exemple le trisulfure d'arsenic de la couche 214.
Les parties de la couche métal-
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lique 212 correspondant aux parties oaohe8 234 restent non affectées, tandis que la partie de la couche métallique corres- pondant à l'aire 236 partiellement irradiée est partielle=et attaquée en profondeur à un degré qui correspond à cette .
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intensité d'irradiation-' Par conséquent. une -vue en coua de l'élément sensible au rayonnement 210 passant essentiellement par l'axe qui contient les bornes 216 et 218 a été repré- sentée schématiquement à la fig.
21 et il en résulte que la couche' métallique 212 comprend des parties 23e qui présentent l'épaisseur initiale et qui s on t reliées électriquement aux bornes 216 et 218 séparées par une partie 240 d'épaisseur réduite, l'épaisseur de la partie 240 étant à peu près inversement proportionnelle à l'exposition de l'aire 236 (fig. 19) de l'élément sensible au rayonnement éleotromagné- tique 210 à la lumière incidente.
L'article obtenu est une résistance ayant une valeur de résistance prédéterminée dépendant de la résistivité du métal ou des métaux formant la cou@ e métallique 212 de l'aire de section offerte au passage du oourant et de la longueur du trajet offert au courant- Par conséquent, la valeur de résistance totale de la résistance ainsi formée constituée par la partie restante de la couche métallique 212, située entre les bornes 216 et 218,peut être déterminée de façon satisfaisante en fonction des dimen- sions géométriques de l'image projetée sur l'élément sensible au rayonnement et de la durée d'exposition de l'aire irradiée 236 de l'élément' Lorsqu'on a ainsi obtenu la valeur de résistance prédéterminée de la résistance Rx,
on interrompt l'irradiation de l'élément sensible au rayonnement 210, puis l'élément peut être enfermé dans un écran en vue de sa protection permanente pendant l'irradiation ultérieure, ou bien, à titre de variante, il peut être recouvert d'une couche de gomme-laque ou de peinture opaque au rayonnement éleotromagné- tique qui peut affecter l'élément et modifier sa valeur. De même, à titre de variante, le reste de la couche 214, comme illustré en 242 à la fige 21, qui n'a pas été soumis à l'irradiation et les parties de la couohe 214, comme désigné par 244, qui comprennent le produit résultant de l'inter-réaotion entre cette couche et la couohe métallique 212 peuvent être
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enlevée par des moyens mécaniques ou chimique connue.
La valeur de résistance de la resistance octenue par le dispositif de la fige 19 peut être contrôlée en oontinu, par exemple, au moyen d'un ohmmètre relié aux bornes 216 et 218 ou au moyen d'un pont, tel que celui illustré, comprenant les résistances R1, R2 RX (la résistance formée par le procédé de l'invontion) et R3 disposées dans un pont ayant une source de courant électrique 245 placée aux bornes d'une diagonale du pont et un appareil de mesure 46 relié aux bornes de l'autre diagonale du pont.
Lorsque le pont est en équilibre, le courant traversant l'appareil de mesure 246 est nul et la valeur de la résistance RX est donnée par la formule s
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Par conséquent, pour des valeurs données de R1, R2 et R3 la valeur de RX peut être contrôlée en continu jus- qu'à ce qu'elle atteigne une valeur pour laquelle l'appareil de mesure 246 indique que le pont est en équilibre- Oomme re- présenté schématiquement, l'appareil de mesure 246 peut être agencé de manière à fermer un interrupteur 248 lorsque oxin- oide une valeur nulle ou l'appareil de mesure 246 peut être remplacé par un relais comme représenté en 250 également adapté pour ouvrir l'interrupteur 248 lorsqu'une valeur pré- déterminée de Rx est atteinte, de manière à déconnecter les ampoules lumineuses 220 d'une source d'énergie 252, en vue :
d'interrompre l'exposition de l'élément 210 à la lumière*
La résistivité de la partie de la couche 214 exposée au rayonnement électromagnétique est réduite en fonction de son : exposition comme résultat de la formation du produit d'inter- réaotion qui tend à rester en solution solide dans la matière constituant la oouohe 214- Comme déjà mentionné, la résis- tivité du trisulfure d'arsenic est de 10-15 ohm-om et la ré- sietivité d'une oouohe 214 de trisulfure d'arsenic peut être.
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réduite d'une quantité oon8idéralè;sr.1!;.;t.ii8Po8'e en
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contact avec une COUCue de me'cal 44$ jaé >-;,1;
1'¯,¯ la résistivité de la couche de triaulfure d'arsenic diminuant proportionnellement à l'exposition en tendant vers une valeur minimale qui reste constante après que tout l'argent de la couche métallique a été épuisé. Par conséquent, une résistance
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oomforme -.1 l'invention peut être produite au oyen d'un élément sensible au rayonnement z 0, comme représenta à la ig' 22, identique à l'élément sensible au rayonnement 210 de la
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tîg.
20, ma-ta étant muni d'une borne, cotta borne désignée par 216 étant re-IL.4-de à la couche lez, et d'une autre borne 213 qui est reliée à la couche métallique 212- Par exposition de 1' élément sensible au rayonnement 210 do la fig'22 au rayon nement électromagnétique, par l'intermédiaire d'un cache tel que le cache 247 de la fig- 23, présentant le long d'une sec tion longitudinale une partie extrême 249 entièrement capabl de transmettre le rayonnement électromagnétique, une autre
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partie axtrame 51 3ment de 'tr'msnettre le rayonnement l'9ci:roma.snetique at une ?i0 1C:6&1r 53 dont la pouvoir de t:ra.."1.!3miB1on di:J.lo.':.:<3 a.duall-5-:: .i3 la partie 9 , la partis 251, lt r;
;#;, abmnu, co.4s r<3 présenta à la tige 23, présente en cou?a uno ?ar10 25. 1minuant progressivement de la couchez m4callique 12 reliée à la borne 218 et correspondant à la partie 253 à pouvoir
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de transmission graduel du cache &47. L'article fini compare également une partie, comme représenté en 256, comportant l'aire n'ayant pas réagi de la couche 214 et une partie pre che de la borne 216 et attachée à cette borne, formée par aire ayant totalement réagi des couchée 212 et 214, comme représenté en 258.
La partie de la couche 214 correspond. à la partie 253 à pouvoir de transmission diminuant gradue: lement du cache 247 a une résistivité décroissant progress ment de droite à gauche a la fig. 23, de aorte que la résistance totale entre les bornes 216 et 218 peut être
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déterminée dans certaines limites comme résultat de l'exposition totale de l'élément au rayonnement électromagnétique.
On peut ainsi constater que dea constituants éleo- triques, tels que des résistances de valeurs de résistance pré- déterminées, peuvent aire obtenus en utilisant des éléments sensibles au rayonnement conforme à l'invention comme résultat de mise en pratique de son procédé-
Lee fig. 24 et 25 illustrent un élément sensible au rayonnement 210', suivant un Autre aspect de l'invention, qui, comme le montre le mieux en coupe la tige 25, comporte une couche métallique 212 dotée d'une couche de recouvrement 214 en matière capable, lorsqu'elle est exposée au rayonnement électromagnétique, d'une inter-réaotion avec le métal ou lea métaux de la couche métallique 212.
Cette dernière est à son ' tour disposée, de façon à y adhérer, sur une face d'une couche' diélectrique 260 comportant une autre oouohe métallique 262. sur son autre face* Une borne électrique 264 est fixée à la couche métallique 212 et une seconde borne électrique 266 est fixée à la couche métallique 262. Un tel ensemble forme un condencateur ayant des plaques parallèles définies par des couches métalliques 212 et 262 dont la capacité, comme cela est bien connu, set donnée par la formule suivante 1
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dans laquelle A cet l'aire effective de la plaque en cm2, d est l'épaisseur du diélectrique en cm et K = 0,0085 Er, Er étant égal à la constante du diélectrique par rapport à l'air.
Comme oela est bien connu, l'aire effective utile du condensateur à plaques parallèles, dont la capacité est con- forme à la formule donnée ci-dessus, correspond en réalité aux aires de coïncidence des plaques et pour réduire la capacité d'un condensateur il suffit de faire décroître les aires de
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de coïncidence des plaques, ce qu'on peuit-obtenir en diminuant l'aire de l'une des plaques et en laissant inonanges ±;
aire de l'autre plaque- Ce résultat est obtenu, suivant un aspect de l'invention, en prévoyant un écran 268 capable de protéger la surface sensible de l'élément 210' du rayonnement électromagnétique incident, tel que de la lumière, comme représenté en 222, émise par une source telle que les lampes à incandescence 220.
On monte le condensateur défini par l'élément 210' dans un circuit à pont, comme représenté à la fig' 24, ce pont comportant l'impédance Zx, L'impédance du condensateur étant réalisée conformément au prcoedé de l'invention, et des impédances connues Z1, Z2, et Z3.
Une source de courant altornatif 270 de fréquence . 1 ocune est reliée aux bornes d'une diagonale du pont-
Un ampèremètre 246 est relié aux bornes de l'autre diagonale du pont. À l'équilibre, l'appareil de mesure 246 enregistre la valeur 0 et l'impédance Zx est donnée par la formula :
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at la capacité du condensateur est dérivée de la formule :
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L'appareil de meaure 246 peut être agencé pour ouvrir un interrupteur 248 monté en série entre une source d'énergie électrique 252 et des lampes 220 ou bien;
à titre da variante, un relais, comme représenté en 250, peut être utilisé pour ouvrir directement l'interrupteur 248 lorsque l'impédanoe Zx du condensateur atteint une valeur prédétarminée- -En vue de réduire la capacité du condensateur, on déplace l'écran 268 dans la direction représentée par la flèche 272 (fig. 24 et 25), de manière à accroftre l'aire de la couche
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métallique 212 subissant l'intr-reaction avec la oouche de recouvrement 214 noue l'influence du rayonnement électromagnétique tombant sur cette couche'
Le condensateur, après l'exposition au rayonnement électromagnétique de l'élément 210', comme représenté à la fig.
26, comporte une première plaque formée d'une couche métallique 262 reliée à la borne 266 et une seconde plaque formée par l'aire restante n'ayant pas réagi de la couche métallique 212, reliée à la borne 264 et séparée par la couche diélectrique 260. La partie ou aire de la couche métallique 212 non protégée par l'écran 268 de l'action du rayonnement électromagnétique incident a été amenée à inter-réagir avec la matière de la couche 214 en consommant ainsi en profondeur le métal de la couche 212 avec formation de produits d'interréaction, comme représenté en 274, et en équilibrant efficacement l'aire effective de la plaque du condensateur-
Par conséquent, conformément à l'invention,
on peut fabriquer un condensateur de valeur prédéterminée et l'équilibrer avec précision à une valeur de capacité prédéterminée au moyen du rayonnement électromagnétique, tel que la lumière.
Les fig. 27 et 28 illustrent une variante d'un condensateur réalisé suivant un autre aspect de l'invention qui, comme le montre la mieux la fige 28, comprend un élément sensible - au rayonnement 210", comportant une couche 214 faite de la marne matière que les couches 214 des éléments sensibles décrits ci-dessus, par exemple en trisulfure d'arsenio ou pentasulfure d'arsenic, ayant sur chacune de ses faces une couche métallique 212 très mince, dont la minceur est suffisante pour que, lorsqu'elle ost exposée au rayonnement électromagnétique, ce rayonnement soit capable d'être transmis par les couches métalliques de manière à provoquer une inter-réaqtion entre la matière de la couche 214 et le métal ou les métaux des oouohee métalliques 212.
Un écran est disposé, comme illustré en 276, et peut coulisser de manière qu'une partie de l'élément
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sensible au rayonnement 210" puisse être soumise à l'irradia-
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tàs= jur i,a (;\"'III ",, a9 Bos côt4e ou bien. comme représenté, sur ses deux obtés, de manière à former au niveau de ses aires frappées le produit d'inter-réaotion 274 (fig. 29) en consommant les aires frappées des couches métalliques 212.
L'article obtenu, comme représenté à la fig. 29, est un condensateur de valeur prédéterminée dépendant de l'étendue des aires exposées au rayonnement électromagnétique? sen plaques étant définies par les parties restantes n'ayant paa réagi des oouone 212 reliées aux bornes 264 et 266.
Des éléments sensibles au rayonnement, conforme à l'invention et comme expliqué dans oe qui précède, peuvent êtr. utilisés pour obtenir des circuits intégrés par simple exposition au rayonnement électromagnétique par l'intermédiaire d'un cache ou par projection sur ces éléments d'un dessin prédéter= miné dont un exemple a été donné aux fig. 30 à 33.
Un élément sensible au rayonnement 280 est formé en reoouvrant une feui le de diélectrique 260 d'épaisseur appropriée d'une oouohe métallique 212 essentiellement mince sur ses deux faces, cet couche métallique étant à son tour recouverte d'une couche de revêtement 214 d'une matière capable de réagir lorsqu'elle est exposée au rayonnement électromagnétique avec le métal de la oouche 212, comme expliqué ci-dessus- La première face 282 de l'élément sensible au rayonnement 280 est exposée au rayonnement par l'intermédiaire d'un ,ache ou comme résultat # la projection d'un dessin sur cette face, comme représenté à la fig.
30, ce dessin ayant des parties, comme représenté en 286, protégeant la face 282 du rayonnement électromagnétiqu incident, d'autres parties, comme représenté en 288, permettant l'incidence totale du rayonnement électromagnétique sur cette face et d'autres parties, oomme représenté en 290, permettant l'irradiation réduite de la surface sensible au rayonnement. L'autre face 284 de l'élément 280 est également exposée au rayonnement électromagnétique, comme représenté à
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la tige 31,des parties de cette face recevant, comme reprécenté en 288, l'intensité de rayonnement tonale, d'autres parties ne recevant qu'une intensité de rayonnement réduite, comme représenté en 290, et d'autres parties étant protégées de l'aotion du rayonnement électromagnétique comme représenté en 286.
Des bornes, oomme représenté an 292, 294 et 296, sont firées, soit avant, aoit après l'arposition au rayonnement électromagnétique, au bord da la couche métallique 212 de la face 282 et des bornes, comme représenté an 298 et 300 sont fixées à la couche métallique 212 de la face 284.
L'article fini est un oirouit intégré dans lequel les parties des couches 212 qui n'ont pas réagi et qui correspondent aux aires 286 constituent des conducteurs ou des plaques de oonensateurs et chacune des aires, telles que les aires 290 qui : ont été exposée. partiellement au rayonnement, constitue une résistance dont la valeur de résistance dépend du degré de rayonnement et des dimensions géométriques de l'aire.
L'artiole obtenu est donc un circuit électrique dont l'équivalent schématique est illustré à la tige32, comportant une plaque 302 du condensateur 304 reliée à la borne 294 par l'intermédiaire d'une résistance 306, à la borne 292 par l'intermédiaire d'une résistance 308 et à la borne 296 par l'in- termédiaire d'un conducteur 310, défini sur la face 282 de l'élément 280.
L'autre plaque, c'est-à-dire la plaque 312, du condensateur 304 est reliés à la borne 298 par l'intermédiaire de la résistance 314 et est également reliée à la borne 300 par l'intermédiaire de la résistance 316, lea diverses aires illuatréee aux fig. 30 et 31 étant identifiées par les mêmes références qu'au schéma donné par la fige 32,
afin de faciliter la compréhension do l'équivalence entre ces figurent Si l'aire de l'une des plaques 302 ou 312 du con- denaatour 304 doit être équilibrée pour obtenir une valeur plue précise de capacité du oondenaateur ou pour régler avec précision le circuit à des Caractéristiques électriques
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prédéterminées, une aire de l'une d'tie-11iatf\ië1f;
-O- mme repréeen- té en 318, par rapport à la plaque 302 à la fig. 30, peut ensuite être exposée individuellement au rayonnement électromagnétique, comme déjà expliqué, et la valeur de chaque réeie- tance peut aussi être déterminée individuellement avec précision par exposition ultérieure discrète et sélective au rayonnement électromagnétique, en se rappelant toutefois que les variations réglables des valeurs des constituants sont naturellement dirigées vers une réduction de capacité, en ce qui concerne les condensateurs, et à une augmentation de résistance,,
en ce qui concerne les résistances*
Le circuit monolithique fini peut être enfermé dans une enceinte adaptée à la protection des faces sensibles au rayonnement 282 et 284 de l'élément à une irradiation ultérieure ou bien il peut être recouvert d'un vernis opaque ou d'une matière analogue ou encore, à titre de variante, les parties ayant ou non réagi des couohes 214 peuvent être enlevées méoaniquement ou chimiquement, de manière à produire un circuit, comme représenté à la tige 33, qui équivaut totalement au schéma de la tige 32.
Du fait que les éléments sensibles au rayonnement,con- formes à l'invention, sous certaines conditions et pour certaine groupes de matières, sa oomportent comme des semi-conducteurs, il est également possible, en utilisant la structure et les procédés de l'invention, d'obtenir des circuits totalement intégrés comportant des éléments unidirectionnels et des élémenteanalogues dotée de moyens de réglage, tels que des diodes et des transistors, eto.
En ce qui concerne, d'une façon générale, les fig.
34 à 55, l'invention est décrite à présent du point de vue des procédés de production de dessins métalliques par projection d'une image d'un dessin à reproduire sur un élément sensible au rayonnement constitué essentiellement par une couche métallique reoouverte d'une couche de revêtement qui y adhère, formé
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d'une matière capable de réagir,:
lofaqu alle est exposés au rayonnement électromagnétique, avec le métal de la couche mé- tallique- Apres l'exposition, lea parties de la oouohe de re- vêtement ayant une adhésion réduite aveo le métal de la couche, comme conséquence de cette exposition, sont détachées en expo- sant ainsi sélectivement et discrètement des aires de la sur- face de la couche métallique qui sont ensuite traitées par dé- pôt éleotrolytique ou par érosion électrochimique, suivant que l'on désire un'dessin en relief ou en creux,
A titre de variante, des éléments sensibles au rayon-' nement suivant l'invention, ayant une couche métallique assez ' mince pour transmettre le rayonnement,
peuvent être exposés par projection de l'image du dessin sur la couche métallique i en consommant ainsi en profondeur des parties sélectives et discrètes de cette couche- -Les parties restantes n'ayant pas ' réagi de la couche métallique sont ensuite traitées par dépôt ; électrolytique-
Comme montre la fig. 34, la première opération des procédés de l'invention consiste à exposer un élément sensible au rayonnement 410 au rayonnement électromagnétique incident 412, tel qu'un rayonnement lumineux.
L'élément sensible au rayonnement 410 est exposé, par exemple, par 1'intermédiaire d'un cache 414 présentant un dessin prédéterminé, composé de parties, comme représenté en 416, qui sont essentiellement capables de transmettre le rayonnement incident et d'autres parties, comme représenté en 418, qui sont essentiellement in- capables de transmettre le rayonnement électromagnétique-
L'élément sensible au rayonnement 10, comme déorit en détail dans ce qui précède, est essentiellement composé d'une couche métallique 420 munie d'une couche de revêtement 422 en matière susceptible d'une inter-réaotion aveo le métal ou les métaux de la oouohe métallique 420, comme conséquence de l'exposition à un rayonnement électromagnétique,
tel que la lumière* La couche métallique 420 est une feuille ou un film
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contenant au moine un métal, soit seul ou allié avec un autre ou plusieurs autres métaux, eoit combiné ou mélangé aveo un ou plusieurs autres éléments- La. oouche métallique 420 peut ainsi contenir l'un quelconque des métaux les plus courants, tela que l'argent, le cuivre, le niobium, le plomb, le fer, l'aluminium, le chrome, le nickel, etc. La couche de revêtement 422, déposée par adhésion sur la oouohe 420, oomprend l'une des matières définies oi-dessus.
La couche métallique 420 peut être au besoin, pour certaines applications, d'un support de renforcement ou qubatrat métallique ou non m6talliqu comme représenté en 424 par une ligne imaginaire- Chacune des couches peut avoir une minceur de l'ordre de quelques couches d'atomes ou de quelques A et son épaisseur peut atteindre quelques centièmes de millimètre-
L'élément sensible au rayonnement 410, formé par exemple d'une couche métallique d'argent 420, recouverte d'une couche de revêtement 422 de traisulfure d'arsenic, est exposé à un rayonnement électromagnétique incident par l'intermédiaire d'un cache 414, comme expliqué ci-dessus,
ou bien est impressionné au moyen d'un dessin approprié projeté sur lu par un système de projeotion approprié- Pendant l'exposition de l'élément sensible au rayonnement qui est offectuée oommo représenté sur sa face présentant la couche de revêtement 422, certaines aires, comme représenté en 426, sont frappées par le rayonnement électromagnétique inciter'' 412, tandis que d'autres aires, comme représenté en 428, ne sont pas soumise à l'effet de l'irradiation.
Comme conséquence de cette exposi tion sélective et discrète au rayonnement électromagnétique au niveau d'aires discrètes de la couche limite entre la couche d'argent métallique 420 et la couche de revétement de trisul ture d'arsenic 422 qui sont exposées au rayonnement électromagnétique, il se forme sélectivement et discrètement un ou plusieurs produite d'inter-réaotion, comme représenté en 430 à la tige 35.
Lee aires non soumises à l'irradiation sont
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laissées intactes, comme représente en @ @ la formation de
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ce produis à s :-., :.:;,, 3() '..1. è!"Vq"'t dae 1\1'1:'99 i:r1'adi4ee provoque une réduction sélective et discrète sensible de la force d'adhésion entre la couche de revêtement de trisulfure d'arsenic 422 et la couche d'argent métallique 420.
Les parties de la couche de revêtement de trieulfure d'areenia 422 correspondant à ces aires irradiées peuvent être enlevées par des moyens tels que, par exemple, un élément en feuille non rigide, oomme repr4sent4 en 434 à la fig. 36, portant sur une face 436 un adhésif produisant une liaison aveo la couche do revêtement 422 de force intermédiaire entre la force d'adhésion de la couche de trisulfure d'arsenic 422 et la couche d'argent métallique 420 et la força d'adhésion réduite entre ces aires irradiées.
Par conséquent, lorsqu'une feuille recouverte d'adhésif 434 est tirée en arrière, les parties de. la couche de revêtement 422 correspondant aux aires irradiées de l'élément sensible au rayonnement 410 sont tirées et entraînées par la feuille 434, comme représenté en 438, comme conséquence de l'adhésion à la feuille aveo une force plus grande que l'adhésion entre les couches des aires irradiées, tandis que les autres parties, comme représenté en 440, de le couche de revêtement 422, qui gardent une forte adhérence à la couche d'argent métallique 420, sont amenées à se rompre nettement et à se séparer des parties 438 tout en restant en position, de sorte que l'élément sensible au rayonnement dépouillé est essentiellement comme représenté schématiquement à la.
fige 37, en comportant des aires superficielles discrète 442 de la couche métallique, exposées ou découvertes et n'éta pas protégées par la couche de revêtement de trieulfure d'ar- senic 422.
Les aires superficielles non couvertes 442 de la oouohe d'argent métallique 428 sont ensuite traitées par dépôt électrolytique, suivant un aspect de l'invention, en étant placées dans un bao 444 (fig. 38) contenant un 4lectrolyte
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446 approprié dans lequel l'élément 410 est plongé, la couche d'argent métallique 428 étant placée dans un circuit électrique à courant continu comportant une source de courant oontinu 448 de façon à former une cathode, une plaque ou un bloc de métal approprié, comme représenté en 450, étant relié à la borne négative de la source d'énergie 448.
Suivant l'électrolyte utilisé et la composition de la plaque anodique 450, un métal ou des métaux de composition prédéterminée sont fixés par dépôt électrolytique sur la couche métallique d'argent 420, au niveau des airce 442 qui ne sont pas protégées par les parties restant:! 140 de la couche de revêtement 422.
Il est évidentque si 1, couche métallique 420 n'est pas dotée d'un support de renforcement ou substrat isolant 424, il est préférable de recouvrir la surface de la couche métallique 420, opposée à sa surface munie de façon discrète' des parties restantes 440 de la couche de revêtement 422, d'une peinture ou d'un vernis isolant, de manière à empêcher le dépôt électrolytique sur cette faoe ei ce dépôt est indési- rable.
La. matière formant la couche de revêtement 422 étant, à toutes tine pratiques, un diélectrique, comme c'est le cas du trisulfure ou du pentasulfure d'arsenic, il n'y a pas de dépôt électrolytique sur la surface des parties restantes de la couche de ravalement 422 an contact avec l'électrolyte' Lorsqu'on utilise des matières conduisant un peu mieux le courant, telles que l'arsenic, le bismuth ou les matières analogue pour former la couche de revêtement 422,
le fait que le dépôt électrolytique sur la couche de revêtement se produise ou non a peu d'importance en raison de la mauvaise adhérence de ce dépôt électrolytique à la matière du support et de la minceur du revêtomont qui peut onouito faoilement être onlové par simpl nettoyage mécanique ou chimique.
A titre de variante, lorsque la couche de revêtement 422 est faite d'une matière qui pout être soumise à un certain dépôt électrolytique, une simple opération de revêtement de la surface extérieure des parties
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446 approprié dans lequel l'élement 410 est plongé, la oouohe d'argent métallique 428 étant placée dans un circuit électrique à courant continu comportant une source de courant oontinu 448 de façon à former une cathode, une plaque ou un bloc de métal approprié, comme représenté en 450, étant relié à la borne négative de la source d'énergie 448.
Suivant l'électrolyte utilisé et la composition de la plaque anodique 450, un métal ou des métaux de composition prédéterminée sont fixés par dépôt électrolytique sur la couche métallique d'argent 420, au niveau des aires 442 qui ne sont pas protégées par les parties restant:! 440 de la couche de revêtement 422.
Il est évidentque si 1, couche métallique 420 n'est pas dotée d'un support de renforcement ou substrat isolant 424, il est préférable de recouvrir la surface de la couche métallique 420, opposée à sa surface munie de façon discrète' des parties restantes 440 de la couche de revêtement 422, d'une peinture ou d'un vernis isolant, de manière à empêcher le dépôt électrolytique sur cette faoe si ce dépôt est indési- rable.
La. matière formant la couche de revêtement 422 étant, à toutes tine pratiques, un diélectrique, comme c'est le cas du trisulfure ou du pentasulfure d'arsenic, il n'y a pas de dépôt électrolytique sur la surface des parties restantes de la couche de ravalement 422 an contact avec l'électrolyte' Lorsqu'on utilise des matières conduisant un peu mieux le courant, telles que l'arsenic, le bismuth ou les matières analogue pour former la couche de revêtement 422,
le fait que le dépôt électrolytiue sur la couche de revêtement se produise ou non a peu d'importance en raison de la mauvaise adhérence de ce dépôt électrolytique à la matière du support et de la minceur du revêtement qui peut onouito faoilement être onlové par simpl nettoyage mécanique ou chimique.
A titre de variante, lorsque la couche de revêtement 422 est faite d'une matière qui pout être soumise à un certain dépôt électrolytique, une simple opération de revêtement de la surface extérieure des parties
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d'autres parties 428 sont laissées intactes. à la limite ou l'interface entre la couche métallique 420 et le substrat
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1 , "'... ¯1 ......-...... ""...-.....'"'-""' T/11N 11'9 ""'t,,)"'14:'to 1- fisante au rayonnement incident du point de vue du tempe ou de l'intensité, ou des deux, il se forme un ou plusieurs produite d'inter-réaotion comme représenté en 430 à la fig. 50 qui, en raison de la minceur de la couche métallique 420, consomme
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an profondes touz i;, ,.,A;=1¯ A 1- nouohe métallique' Lee autre, parties 432 de la couche limite qui sont pi- . :
7±,- 4u rnvonne. ment électromagnétique restent pourvues de parties n'ayant par réagi 494 de la couche métallique 420. Une fois que le produit d'inter-réaotion 430 a été enlevé par exemple par des moyens méoaniques tels qu'un frottement ou par dos moyens chimiquea tels que la dissolution du produit d'inter-réaotion dans une solution aqueuse d'une base telle que le sulfure ou l'hydre xyde de sodium, l'élément sensible au rayonnement est comme représenté à la fig' 51, et oomporte un substrat 422 présentai des parties discrètes 484 de couche métallique 420 formant un dessin approprié correspondant au deoain formé par la cache à travers lequel l'élément sensible au rayonnement a été primitivement exposé au rayonnement électromagnétique, ou bien,
à titre de variante, au dessin projeté sur la surface de la couc métallique 420. Les aires superficielles discrètes 486 des parties restantes 484 de la couche métallique 420 peuvent ensuite être traitées par dépôt électrolytique aveo un métal approprié au moyen d'un agenoement comme déjà décrit en ce qui concerne la fig' 38, la couche métallique 420 étant oonvenab ment reliée à la borne positive de la source d'énergie. Après le dépôt électrolytique, l'article obtenu est comme représenté en H à la tige 52.
L'article H constitue ainsi les partien restantes 484 de la couche métallique 420 adhérant au substrat 422 et ayant leurs aires superficielles 486 reoouvertes de dépôt éleotrolytique, comme représenté en 488, avec un revêtement d'un métal supplémentaire- Un tel article
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pourrait être, par exemple, un cirouit electrique.
Toutefois, si l'on désire obtenir un article fini
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""U.t1,U..J....4 o o ùo .± A f - - Ju 1 5JlÎ ùT µ j 1: V"'''''''.-04 '2 ,r"-l""<1 être dissous dans un solvant approprié, ou bien à titre de variante, le substrat 422 peut être enlevé par une aeoonde expo- aition de l'élément, comme illustré à la fig' 53, en faisant arriver le rayonnement électromagnétique 412 sur le coté du substrat de manière à provoquer la formation du produit d'interréaction 454 à 1'interface entre les parties restantes 484 de la couche métallique 420 et le substrat 422 contigu.
Cette seconde exposition, comme déjà mentionné, doit présenter seulement la durée et l'intensité nécessaires pour réduire la force d'adhésion entre les parties restantes 484 de la couche métallique 420 et l'aire de oontaot du substrat 422, de aorte que oe dernier peut ensuite être facilement arraché de . la couche métallique 420, en donnant l'article fini J illua- tré à la tige 54.
Si la seoonde exposition au rayonnement électromagnétique est suffisante, en durée et en intensité, pour consommer totalement les parties restantes 484 de la couche métallique 420, l'article obtenu est semblable à l'article X de la fig' 55, qui consiste exclusivement en un dessin métallique for mé par les parties 488 de métal fixé par dépôt éleotrolytique Dans cette variante de l'invention, l'élément sensible au rayonnement électromagnétique n'a été utilisé que comme véhicule pour obtenir un dessin métallique approprié correspondant au dessin initialement projeté sur l'élément, fait de métaux ou d'alliage, de toutes composition et épaisseur appropriées.
Un tel procédé a une utilité particulière lorsqu'on désire obtenir un dessin métallique fait d'un métal qui est incapable de réagir avec une matière formant une couche 422 soue l'intlueone du rayonnemen électromagnétique.
On peut ainsi constater que les procédés de l'inven- tion permettent de produire des dessine métalliques en relief
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au moyen d'un élément sensible au rayonnement qui est ensuite traité par des moyens électrochimiques de manière à traiter par dépôt éleotrolytique sélectivement et discrètement des parties choisies de l'élément ou bien, à titre de variante, de manière à éroder sélectivement et discrètement des parties choisies de l'élément-
Comme le montrent en particulier les fig. 56 à 65, l'invention, suivant un autre de ses aspects, orée des proaédés de produotion d'un artiole à dessin en relief métallique par irradiation, conformément au dessin à reproduire, d'un élément sensible au rayonnement s:
à la chaleur oomprenant essentiellement une oouohe de métal recouverte d'une couche de revêtement qui y adhère, en une matière capable d'une inter-réao- tion avec le métal lorsque l'élément est exposé soit au rayonnement électromagnétique, soit à la chaleur- Après l'expoei- ' tion au rayonnement électromagnétique qui provoque une réduotion de l'adhésion entre la couche de revêtement et,la couche de métal, l'élément est dépouillé des parties de la couche de revête- ment correspondant aux aires irradiées et est ensuite chauffé pour provoquer une inter-réaotion entre les parties restantes de la couche de revêtement et la couche de métal,
en consommant en profondeur et en érodant ainsi le métal de la oouohe métallique-
On a représenté en coupe schématique à la fig. 56 un élément sensible au rayonnement électromagnétique 510 consti-
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tué essentiellement, oomme déjà expliq,'J., ruz -.--5 .::ac:¯'" ....:: ::.... lique 512 portant une couche de revêtement 514 quiy adhère, en une matière capable de subir une inter-réaotion avec le métal de la couche métallique 512 par exposition au rayonnement électromagnétique, par exemple au rayonnement lumineux.
Pour la mise en pratique des procédés de l'invention d'une manière plus effective et rentable, on a trouvé que certaine métaux, formant la couche métallique 512, et certaines matières formant la couche de revêtement 514 on fait preuve d'une
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meilleure affinité les uns pour les autres abous l'influence de l'exposition au rayonnement électromagnétique et notamment nous l'influence de la chaleur- De préférence, le métal de la oouohe métallique 512 est l'argent ou le cuivre, et de pré- férence, la matière formant la oouohe de revêtement 514 est une matière appartenant à un groupe comprenant le trisulfure d'arsenic, le pentasulfure d'arsenic, les mélanges de plomb et d'iode et les mélanges de soufre, d'arsenio et d'un halo- gène, par exemple le mélange arsenic-soufre-iode.
Toutefois, on peut utiliser pour former la couche métallique 512 l'un quelconque des autres métaux mentionnés dans ce qui précède, soit seul ou allié avec d'autres métaux, soit en oombinaison avec un ou plusieurs autres éléments, par exemple le nickel, le niobium, la plomb, le ter, le chromo, l'aluminium, etc-
La oouohe de revêtement 514 peut aussi être constituée par l'une quelconque des autres matières mentionnées et-dessus, telles que l'arsenio, le soufre, l'iode, le sélénium, le tel- lure, le thallium, ou un halogénure, un. sulfure, un iodure, un arséniure, un séléniure ou un tellurure métallique et les mé- langes de soufre et de sélénium, ou une matière ternaire oon- tenant de l'arsenic, du soufre et du bismuth comme variante de la matière mentionnée oi-dessus.
La matière formant la couche de revêtement 514 est fixée sur la couche métallique sous la forme vitreuse, de pré- férence par dépôt sous vide ou d'une façon analogue- La liai- son formée par adhésion entre la oouohe métallique 512 et la couche de revêtement 514 à l'interface 516 entre elles est essentiellement forte- L'épaisseur tant de la oouche métal- lique 512, que de la couche de revêtement 514 est de pré- férence de l'ordre de quelques couches d'atomes à quelques microns'
Pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention, l'élément sensible 10 est d'abord exposé de la manière dé- orite ci-dessus à un rayonnement électromagnétique inoident,
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par exemple de la lumière comme représente par lea floches 518,
tombant sur l'élément sensible au rayonnement suivant un
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lidasâ ,tlï iltt! uJ.in.lya.l.: .J ; "'4<:; ;.: "'::.::. :¯.... .I,,....,.. 4 .t t.'..a.'j3. de l'élément sensible au rayonnement peut être effectuée, par , exemple, en exposant l'élément sensible au rayonnement électro- magnétique 510 à cotte lumière incidente par l'intermédiaire d'un cache 520 dont des parties 522 sont essentiellement capables de transmettre la lumière, et d'autres parties 524 essentiellement incapables de transmettre la lumière.
Il est évident que des moyens autres que le cache 520 peurant être utilisés pour exposer l'element sansible au rayonnement éloo- tromagnétique 510 à la lumière incidents pour permettre à cett lumière de tomber sur l'élément d'une manière sélective et dis- crète, par exemple par projeotion sur l'élément d'un dessin prédéterminé au moyen de systèmes de projection d'images bien connue*
Sous l'influence de cette irradiation sélective et discrète de l'élément sensible au rayonnement 510, il se pro- duit à la limite ou à l'interface 516 entre la couche métal- lique 512 et la couche de revêtement 514 une inter-réaotior provoquant la formation d'un produit d'intor-réaction comme représenté en 526 à la fig.
57, dans les aires 527 de cet- limite ou cette interface correspondant aux aires soumises à l'éclairement pendant l'exposition, tandis que les autres airer de la limite ou de l'interface, comr représenté en 528, qui sont protégées de l'éclairement par les parties incapables de transmettre la lumière 524 du cache 520, sont laissées in- taotes.
Les aires limites 527, comme conséquence de la for- mation du produit d'inter-réaotion 526, forment des parties d'interface d'adhésion réduite de la couohe de revêtement 514 et de la couche métallique 512 permettant à la couche de re- vêtement 514 d'être dépouillée, sélectivement et discrètemen de la. oouohe métallique au niveau de ces aires irradiées- Le
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dépouillement peut être effectué par tous moyens ohimiques appropriés, par exemple par flexion ou pliage de l'élément ou
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;..: ,I- - 4-4 h-"4 '" ,,, ,0\"'\""'14:. \".1.D. quelconque de ces moyens provoquant la séparation des parties de la oouohe de revêtement 514 correspondant aux aires limites 524 d'avec la couche métallique 512.
Toutefois, le dépouillement est effectué séparément au moyen d'une feuille pliable 530 (fig. 58), présentant aur une face 532 un revêtement d'adhésif formant une liaison très forte avec la surface extérieure de la couche de revêtement 514. La force d'adhésion entre l'élément plia- ;
ble 530 et la surface extérieure de la couche de revêtement 514 est toutefois inférieure à la force normale d'adhésion entre la couche de revêtement 514 et la couche métallique 512 au niveau des aires 528 n'ayant pas été soumises à l'irradiation- Par conséquent, lorsque l'élément pliable 530 est tiré en arrière comme représenté à la fige 58, il enlève par arrachement des parties discrètes 534 de la oouohe de revêtement 514 essentiellement cassante qui correspondent aux aires irradiées 527 de l'élément sensible au rayonnement et qui ae séparent nettement des parties 536 de la couche de revêtement correspondant aux aires non irradiées 528 de la limite ou interface 516.
L'élément sensible au rayonnement électromagnétique exposé et dépouillé est ensuite soumis à l'aotion de la chaleur, comme représenté à la fig. 59, en étant rapidement chauffé à une température suffisamment élevée pour provoquer une réaction déclenchée par la chaleur entre la matière des parties restentes 536 de la couche de revêtement 514 et le métal de la oouohe métallique 512 à la limite ou interface 528 de oontaot entre elles- Cette température est habituellement au voisinage do quelques centaines de degrés et la réaction thermique est effectuée simplement en plaçant l'élément exposé et dépouillé eur une "plaque chaude" essentiellement semblable à la plaque chauffante d'un four électrique ordinaire,
la couche métallique
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512 étant en contact aveo la surface chaude*- Sous l'influence de la ohaleur fournie à l'élément, les parties restantes 536 de la oouche de revêtement 514 réagissent rapidement avec le métal de la couche métallique 512 au niveau des aires de contact 526 entre elles, en provoquant une attaque en profondeur de la couche métallique sur ces aires de contact- Le produit ou les produits formée comme conséquence' de cette inter-réac.tion provoquée par la chaleur antre les parties restantes de la couche de recouvrement 51A ot le métal de la couche métallique 512 sont vaporisée ou sublimés des qu'ils se forment, de sorte que l'article A1 tenu est une couche métallique 512 présentant un dessin en .
elief formé par des parties an creux comme représenté en 53a à la fig. 60, qui correspondent à la surface de la couche métallique 512 qui a été attaquée comme oonséquenoe de l'inter-réaction provoquée par la chaleur. entre les parties restantes 536 de la couche do revêtement 514 et le métal de la oouohe métallique 512, et présentant des parties saillantes 540 essentiellement uni-planaires correspondant aux parties de surface 527 irradiées desquelles la oouohe de revêtement a été enlavée pendant l'opération de dépouillement suivant l'exposition de l'élément sensible au rayon. nement original à la lumière.
Avec une couche métallique 512 qui est essentiellement mince, généralement de l'ordre de 1 micron ou moins, l'at taque provoquée par la chaleur de la couche métallique est amenée à s'étendre d'une surface à l'autre de aorte que l'ar- tiale fini est semblable à l'article B1 de la fig. 61 ; composé d'une couche métallique 512 pourvue de parties restantes 542 qui forment un dessin métallique approprié par oontraste aveo des perforations 544 résultant de l'attaque ourfaoe à surface de la couohe métallioue-
Da fig. b2 montre en coupe schématique une vartante de l'élément sensible au rayonnement 510'.
Cette variante de l'élément est essentiellement oemblable à l'élément
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précédemment décrit, otest-à-diré qt1'dlidbôrdpd'rts une oouohe motallique 512 pourvue d'une couche de revêtement 514 qui y adhéra* Toutefois, la couche métallique 512 présente sur sa face libre restante ua support de renforcement ou substeat 546 constitué par toute matière appropriée, de aorte qu'après l'exposition à la lumière incidente par l'intermédiaire d'un cache 520 approprié, et après dépouillement de parties de la couche de revêt,mont 514 et l'applioation de chaleur à l'élé- ment, comme déjà expliqué, l'artiole obtenu est essentiellement comme représenté schématiquement on , à la fige 63,
consti- tué par un dessin en relief métallique 542 supporté par un support de renforcement ou substrat 546. La fig. 63 montre en C1 un article fini dans lequel la couche métallique 512 était initialement mince dans une mesure suffisante pour que l'attaque provoquée par la chaleur de la oouche métallique ait été complètement effectuée de sa surface en oontaot aveo les parties restantes de la couche de revêtement entièrement jus- qu'à la surface du substrat 546. Il est évident que la matière du substrat 546 doit de préférence être telle qu'elle ne réa- # gisse pas avec la matière de la couche de revêtement 514 ou le produit résultant de la réaction thermique entre la matière de cette couche de revêtement et le métal de la couche métal- lique 512.
Il est également évident que la couche métallique 512 peut atre rendue assez épaisse pour ne pas être attaquée entièrement d'une surface à l'autre pendant l'opération de chauffage du procédé de l'invention, de sorte que l'artiole ob- tenu est essentiellement analogue à l'artiole A1 de la fige 60, pourvu d'un support de renforcement ou substrat approprié. ;
La fig. 64 montre schématiquement une application de l'invention aux fins de la production d'un article pourvu d'un dessin métallique en relief, par exemple un circuit élec- trique imprimé- L'élément sensible au rayonnement 510', oom- ' portant une oouohe métallique 512 disposée sur un substrat 546 en matière non conductrice, et pourvu d'une couche de
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revêtement 514,
est exposé à u raß5nriemënt'rlbldent tel que la lumière 518 par l'intermédiaire dtun cache 520 ayant des parties 524 appropriées incapables de transmettre la lumière et d'autres parties 522 essentiellement capables de transmettre la lumière* La combinaison de plusieurs parties capable de transmettre la lumière du cache forme la profil extérieur d'un dessin de circuit typique ayant des conducteurs 548 et des parties de bornes 550 pourvues de petites parties incapaeles de transmettre la lumière 552, aux fine indiquées ciaprès- 'nrès l'exposition à la lumière comme représenté a la
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fig. 64 et u "mouillemont aub ôquent doo partio6 do la couche de revêtement .,' corre-mnndant aux aires de l'élémensensible 510' soumises à 1'éalairenen. # ' +.Armédia.xe d:
. cache, suivie de la réaction thermique entre les parties restantes de la couche de revêtement et la couche métallique 512, conformément au procédé de l'invention expliqué en détail dans ce qui précède, l'article obtenu D1 est un circuit imprimé formé de conducteurs métalliques 554, avec le dessin illustr à la fig.
65, et pourvu de bornes 556 appropriées ayant des évidements 558 pour la liaison avec des conducteurs électriques ou électroniques, par soudage ou d'une manière analogu Le circuit est "imprimé" sur la surface du substrat 546 formant pour lui une base de support, et est en tous pointa oomparable à un circuit imprimé obtenu par des procédés classique et plus complexes-
Dans ce qui précède, on a expliqué en détails commen par exposition sélective et discrète d'un élément sensible au rayonnement conformément à l'invention à un rayonnement éleotr magnétique d'intensité et de durée suffisantes pour provoquer l'inter-réaotion complète entre les parties irradiées de la couche de revêtement et la couche métallique de l'élément,
on provoue une attaque en profondeur de la couche métallique au niveau d'aires irradiées sélectivement et discrètement. L'invention concerne en outre la formation d'un dessin métallique
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par exposition d'un élément sensibre au rayonnemont à une image de rayonnement électromagnétique suivant un diagramme prédétermina, et en faisant suivre cette exposition sélective et discrète d'une seconde exposition uniforme au rayonnement électromagnétique d'intensité et de durée seulement suffisantes pour provoquer une légère inter-réaotion entre la couche métallique et la couche de recouvrement à la limite entre elles pour entraîner une réduction sensible de la force d'adhésion mutuelle.
Le reste de la couche de revêtement est ensuite enlevé par traction ou arraché de la couche métallique qui a été de proférence pourvue au préalable d'un substrat, de manière à former ainsi sur le substrat un dessin métallique correspondant à l'image projetée sur l'élément sensible au rayonnement-
En ce qui concerne plus particulièrement les fig.
66 à 79, ces figures montrent des variantes du procédé de l'invention pour obtenir un dessin métallique sur un substrat approprié au moyen d'un élément sensible au rayonnement 610 typique conformément à l'invention, comportant essentiellement une couche Botanique 612 pourvue d'une couche de revêtement 614 qui y adhère essentiellement et qui est formée d'une matière susceptible d'une inter-réaction lorsqu'elle est exposée au rayonnement électromagnétique, avec le métal ou les métaux de la coucha métallique 612.
Gomme déorit en détail dans ce qui précède, la couche métallique 612 de l'élément sensible au rayonnement 610 (fig. 66) comprend un métal, soit seul ou allié aveo un autre ou plusieurs autres métaux, soit combiné ou mélangé aveo un ou plusieurs autres éléments- La couche de revêtement 614, fixée par adhésion sur elle, comprend l'une quelconque des matières décrites oi-dessus.
L'élément sensible au rayonnement 610 de la fig' 66 eat en outre illustré comme oomportant un support de renforoe- ment ou substrat 616 placé par adhésion essentiellement faible avec la oouohe métallique 622. Ce support de renforcement ou
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substrat 616 n'est pas abolument nécessaire, mais est souvent avantageux pour assurer essentiellement un support rigide de l'ensemble à deux couches formé de la couche métallique 612 et de la couche de revêtement 614 en raison de la minceur de chaque couche, allant de quelques couches d'atomes à, quelques A, le support de renforcement ou substrat 616 apportant ainsi une grande résistance mécanique à l'élément qui peut aine:
être manipulé aveo un minimum de précautions- Un exemple typique de configuration pour un élément sensible au rayonnement 610 consisterait, par exemple, en un substrat de verre 616 pourvu d'une oouohe métallique d'argent 612 et ayant sur son autre face une couche de revêtement 614 adhérant très fortement, en trisulfure d'arsenic-
L'élément sensible au rayonnement 610 est exposé, oomme déjà expliqué dans ce qui précède, sélectivement et dis-' crètement, à un rayonnement électromagnétique incident 618, par exemple une lumière blanche intense, par l'intermédiaire d'un cache 620 présentant un dessin approprié composé de parties comme représenté en 624 qui sont essentiellement capab- les de transmettre le rayonnement incident,
tandis que d'autres parties 624 du cache sont essentiellement incapables de transmettre le rayonnement. L'élément sensible au rayonnement 610 est ainsi exposé de maniera que les parties du rayonnement incident 618 tombent sur la couche de revêtement 614 et provoquent une inter-réaotion entre la matière de la couche de revêtement 614 et le métal de la couche métallique 612 au niveau des aires irradiées de l'interface ou couche limite entre elles, comme représenté en 626, tandis que d'autres aires 628 sont protégées du rayonnement- Il est évident que d'autres moyens peuvent être employés pour exposer sélectivement et discrètement l'élément sensible au rayonnement 610 au rayonnement électromagnétique incident, par exemple par projection sur la surface de l'élément sensible au rayonnement,
par tout dispositif de projection approprié bien connu, d'une
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image de dessin appropriée' '
L'élément sensible au rayonnement 610 est exposé à un rayonnement électromagnétique incident, comme déjà expli- que, pendant une durée suffisante pour provoquer une inter-réao-' tion entre la matière de la couche de revêtement 614 et le métal de la couche métallique 612 pour consommer en profon- deur tout le métal des parties discrètes de la oouohe métallique! correspondant aux aires 626 ainsi irradiées, aveo formation du produit d'inter-réaotion comme représenté en 630 à la fig. 67.
Suivant un aspect de l'invention, un substrat appro- prié 632 formé de toute matière appropriée telle que verre, matière plastique ou feuille métallique, etc., est disposé, # comme représenté à la fige 68, en contact avec la surface ex- térieure de la couche de revêtement 614, le substrat 632 ' présentant sur sa face 634 en oontaot aveo la surface exté- rieure de la couche de revêtement 614, une oouohe d'adhésif formant une liaison essentiellement résistante avec la surface de cette oouohe de revêtement- Il suffit simplement que la liai- son formée entre le substrat 632 et la couche de revêtement
614 soit plus forte que la liaison formée entre la couche mé- tallique 612 et le support de renforcement 616, de sorte que 1'ensemble formé par le substrat 632 auquel adhèrent les parties restantes 638 de la couche de revêtement 614 et les ,
parties restantes 636 de la couche métallique 612 est fa- oilement séparé du support de renforcement 616 comme repré- senté à la fige 69.
L'artiole obtenu est l'article A2 de la fige 69 constitué par le substrat 632 pourvu d'un dessin métallique formé par les parties restantes 636 de la oouohe métallique # 612, les parties restantes 638 de la couche de revêtement 614 étant disposées entre ces parties métalliques 636 et le substrat 632.
Cet article est un article utile pour certaines applications* Par exemple, l'artiole A2 peut être utilisé
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comme plaque d'impression en creux, les partiea de surface for-
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mées par àd produis G ,i' ,:.1 vd.: .........: ils r y^i. l'2= iù=;±h±nz d'un mouillage par une encre ou un agent analogue, tandis que la surface des parties métalliques 636 est essentiellement imperméable à ce mouillage-
Pour d'autres applications, il est préférable de retirer le produit d'inter-réaction 630, cet enlèvement étant effectué par des moyens mécaniques simples, par exemple par ensuyage ou brossage ou par des moyens chimiques; par exemple pa:
dissolution du produit d'inter-réaction dans une solution aqueuse d'une base, de sorte que l'article obtenu est l'artiol B2 de la fige 70 pourvu d'une image métallique en relief com posée des parties restantes 636 de la couche métallique 612 disposées par adhésion avoo la partie rootante 638 do la couche de revêtement 614, des évidements 640 étant formée aux parties des deux couches ayant inter-réagi pendant l'expos tion au rayonnement électromagnétique incident formant le des- sin-.
Suivant un autre aspect de l'invention, la couohe métallique 612 de l'article B2 est placée en adhésion avec un substrat 642 présentant sur une face 644, en contact av la oouche métallique, un adhésif formant une liaison appropri( aveo la surface de la couche métallique comme représenté à la fig' 71.
Le substrat 632 préalablomet disposé sur la surface de la couche de revêtement 614 est dans ce cas formé pr une matière qui est essentiellement capable de transmettre le rayonnement électromagnétique, cette matière étant un verre, une matière plastique transparente ou une matière analogue-
L'ensemble ainsi formé est soumis à une seconde esp@@ aition au rayonnement électromagnétique incident 618 tomban sur son coté pourvu du substrat 632 capable de transmettre le rayonnement, comme représenté à la fig' 74, pendant une durée et avec une intensité suffisantes pour provoquer une légère inter-réaotion entre les parties restantes 638 et 6.
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respectivement, de la oouche de revêtement @ et de la couche métallique 612, en entraînant à l'interface ou limite entre elles la formation d'une légère quantité, comme représenté en 646 à la fig. 73, du produit d'inter-réaction entraînant une réduotion sensible de la force d'adhésion entre les parties # restantes 638 et 636 de la couche de revêtement 614 et. ; de la couche métallique 612.
Comme conséquence de la réduction de la force d'adhésion entre les couches, la couche de revêtement 614 peut être séparée ou dépouillée de la couche métallique 612 on obtenant ainsi un article O2 (fig' 74) oomprenant un dessin métallique formé par les parties restantes 636 de la couche métallique 612 disposées sur le substrat 642.
Il y a ainsi lieu de remarquer que par le procédé des tige 66 à 70, des variantes d'articles finis peuvent être for-. mées et consistent principalement en un dessin métallique sur un substrat, les parties restantes de la couche de revêtement 614 étant disposées entre le dessin métallique et le substrat tandis que par le procédé illustré aux fig' 66 à 74 un dessin métallique est formé sur un substrat approprié, ce dessin métallique étant réellement transféré de l'élément sensible au rayonnement électromagnétique original à un support ou substrat approprié* L'élément sensible au rayonnement 610 de la fige 66 peut en réalité être considéré comme un élément universel pour obtenir,
par un procédé de transfert comme illustré aux fig' 66 à 74, un dessin métallique approprié sur un substrat approprié- Pour des applications spéciales dans lesquelles la matière et d'autres caractéristiques du substrat sur lequel un dessin métallique est désiré sont oonnues, l'élément sensible au rayonnement peut être conçu de manière à être pourvu, pendant la fabrication, d'une matière de substrat appropriée disposée par adhésion aveo la couche métallique. Cet élément son- sible au rayonnement est représentée en uoupe schématique, en 611 à la tige 75.
L'élément sensible au rayonnement 611 est
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ainsi formé d'un substrat approprié 642. anquel adhère une couche métallique 012 pourvue a son sous @ @ @ revêtement 614 en une matière susceptible d'une inter-réaction avec le métal de la couche métallique 612 lorsqu'elle est exposée au rayonnement électromagnétique- Pour faciliter la manipulation au cours des opérations successives d'obtention d'un dessin métallique approprié sur le substrat 642, comme expliqué en détail dans oe qui suit, l'élément sensible au rayonnement 611 est de préférence doté d'une couche 632 transmettant le rayonnement. an matière non réactive telle qu'un verre,
une matière pla3T que ou une autre matière transparente analogue*
L'élément sensible ai rayonnement 611 est sélectivement et discrètement exposé au rayonnement électromagnétique 618, comme représenté à l'a fig' 75, par exposition par l'intermédiaire d'un cache 620 ou.par projection sur l'élément d'une image appropriée.
L'exposition au rayonnement électromagnétique est effectuée pendant une période de temps et aveo une intensité suffisantes pour provoquer au niveau des aires irradiées de l'élément une inter-réaction entre le métal de la couche métallique 612 et la matière de la couche de revêtement 614 en entraînant une consommation en profondeur du métal de la couche métallique avec formation du produit d'inter-réaction 630 au niveau de ces aires irradiées, comme représenté à la fig' 76.
n vue de réduire la force d'adhésion entre la couche métallique 612 et la couche de recouvrement 614, l'élément sensible au rayonnement 611 est ensuite exposé uniformément au rayonnement incident pendant une brève période de temps do manière à entraîner la formation d'une très mince couche de pre duit d'inter-réaction 646 à l'interface ou la limite entre
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elles, comme ...
.v..'eSO;4..d : -'- '-') '- illa.n1ere quo la I,v...\.1.Cl( de revêtement 614 puioee facilement être séparée de la couch' métallique 612 comme représenté à la fige 78, en laissant eu: le substrat 642 un dessin métallique constitué par les parti
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' restantes 636 de la couche métallique 612 et les partiee # du produit d'inter-réaction 630 correspondant aux aires sé- lectivement et discrètement irradiées, en obtenant ainsi l'ar- ticle fini D2.
Après l'enlèvement du produit d'inter-réac- tion 630, l'article obtenu est semblable à celui représente on E2 à la fig. 79, compose d'un dessin métallique approprie formé par les parties restantes 636 de la couohe métallique 612 disposées sur le substrat 642.
Pour simplifier davantage le procédé illustré aux fig' 75 à 79, l'exposition sélective et discrète au rayonnement incident, illustrée à la fig. 75, peut Atre effectuée par l'intermédiaire d'un cache ou au moyen d'une image projetée sur l'élément sensible au rayonnement 611 de telle manière qu'une petite quantité de rayonnement puisse tomber uniformément sur l'élément sensible au rayonnement, des parties sélectives et discrètes étant irradiées avec une plus grande intensité de rayonnement, ces parties correspondant aux parties 622 du cache 620 capable de transmettre le rayonnement, de sorte que la seconde exposition illustrée à la fig' 76 est effectuée en même temps que l'exposition sélective et discrète à l'image du dessin, illustrée à la fig. 75.
Il y a lieu de remarquer que les procédés de l'in- vention illustrés aux fig. 66 à 79 permettent d'effectuer des dessins métalliques sur un substrat approprié au moyen d'un élément sensible au rayonnement sans nécessiter de traitement chimique compliqué ou délicat de l'élément après l'exposition à'une image de rayonnement appropriée du dessin devant être obtenu-
Suivant un autre de ses aspects, l'invention orée des procédés de production de plaques lithographiques offset et de plaques analogues au moyen d'éléments eensiblea au rayonnement, comportant essentiellement une couche métallique, une deuxième couche de matière capable, lorsqu'elle est exposée au rayonnement électromagnétique,
de former un produit d'inter-réaotion
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avec le métal ou les métaux de la couche métallique et une
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ro181èm" coucad rormand 6kz aup..r.. *j s""..-.W¯..., ,,o.,) J/"' "r- cèdes consistant à exposer l'élément sensible au rayonnement à une image projetée sur eux, entraînant une inter-réaotion sélective et discrète entre le métal ou les métaux do la couche métallique et la matière de la deuxième couche, de sorte que les parties ayant réagi possèdent des qualités hydrophiles ou olécphiles différentes de celles de la partie n'ayant pas réagi des éléments*
Les fige 80 à 86 montrent, par une vue en coupe schématique exagérée à la tige 80,
un Piémont sensible au rayonnement 710 typique comportant essentiellement trois couches différentes adhérant essentiellement les unes aux autres. La première oouohe ou couche supérieure est une couche métallique 712 disposée par adhésion et en contact intime avec une deu- xième couche 714 en matière capable, lorequ'elle est exposée au rayonnement électromagnétique, do subir une inter-r6action aveo le métal ou les métaux de la couche cétallique 712, comme déjà expliqué en détail. La couche 714 est à son tour disposée par adhésion sur un support de renforcement ou troisième couche 716 d'une matière inoapable de subir une inter-réaction aveo la deuxième couche 714, même si elle est exposée au rayor nement électromagnétique.
Le support de renforcement ou troisième couche 716 forme un support mécanique appropria, rai'onnablement flexible, pour l'ensemble à deux couches formées par la couche métallique 712 et la couche 714, ces couches 712 et 714 étant es- sentiellement minoes, allant de quelques couches d'atomes à quelques A, tandis que le support de renforcement ou troisième couche 716 a, de préférence, une épaisseur de quelques cen- tièmes de millimètre- La matière du support do renforcement ou de la troisième oouohe 716 peut être toute matière appropriée mais on préfère un métal tel que, par exemple, l'aluminium ou l'aoier.
Un exemple typique de configuration peur un élément
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sensible au rayonnement 710 consiste, par conséquent, en un
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auppon a'd+U11lnlJàl Qu i J..9 : rtL'19 s: v4Ju wi ; .'. . centièmes de millimètre d'épaisseur, pourvu d'un revêtement de
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tri91!ure ou de pentaoulfure d'arsenic de quelques A d'épais- seur formant la deuxième couche 714 pourvue à son tour d'une couche métallique 712 d'argent ou d'alliage d'argent-ouivre, de quelques couches d'atomes ou de quelques A d'épaisseur et, par conséquent,
assez mince pour transmettre un rayonnement électromagnétique tel qu'une lumière blanche intense de taie- oeau d'électrons-
L'élément sensible au rayonnement 710 est exposé séleotivement et discrètement au rayonnement électromagnétique incident 718 amené à tomber sur la couche métallique 712 par l'intermédiaire d'un cache 720 présentant un dessin approprié, composé de parties, comme représenté en 722, qui sont essentiellement capables de transmettre le rayonnement incident, tandis que d'autres parties 724 sont essentiellement incapa- bles de transmettre ce rayonnement- A titre de variante,
une image peut être projetée par tout dispositif de projection approprié bien connu sur la surface de la oouche métallique 712 pour y former une image ou un dessin approprié*
Le rayonnement électromagnétique tombant sélectivement et discrètement sur la surface de la oouohe métallique 712, au niveau des aires désignées par 726, est transmis à la couche limite entre la couche métallique 712 et la oouohe 714-, au niveau d'aires sélectives et discrètes correspondant aux 'tondues de surface irradiées 726 en provoquant ainsi une inter-réaotion sélective et discrète entre le métal ou les métaux de la couche métallique 712 et la matière de la couche 714.
En vue d'une exposition suffisante tant en durée qu'en intensité de rayonnement, on forme des aires superficielles ayant réagi correspondant à ces aires irradiées qui, oomme représenté en 728 à la tige 81, sont formées par le produit d'interréaction résultant de cette inter-réaotion sélective et discrète
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entre le métal ou les métaux de la couche metallique 712 et la matière de la oouohe ,714. D'autres aires superficielles de la couche métallique 712, comme représenté en 730, res- tent intactes- Le produit d'inter-réaction, au niveau des aires 726, à montré, d'une façon générale, des qualité oléo- philes bien que les parties superficielles 730 intactes n'ayant pas réagi de la coucha métallique 712 possèdent des qualités essentiellement hydrophiles.
Le choix de la couche métallique 712 et la matière de la couche 714 peut prédé- terminer la direction de mouillage. Par conséquent, l'élément sensible au rayonnement 710 apposé, illustré à la fig. 81, peut être utilisé comme plaque Lithographique offset ou plaque analogue, sans traitement ultérieur quelconque- On procède ainsi de la manière bien connue dans l'art de l'impression par des plaques lithographiques offset, en fixant une plaque, comme illustré à la tige 81, sur un tambour d'une machine d'impres- sion, en mouillant sa surface aveo un film d'eau, puis en en- orant ensuite la surface de la plaque.
Les parties de surface hydrophiles 728 de la plaque absorbent l'eau pendant l'opé- ration de mouillage et repoussent, par oonséquent, l'encre pen- dant l'opération d'enorage. Les parties superficielles non mouillablea 730 de la plaque en raison de leurs qualités oléophilea acceptent l'encre pendant l'encrage et la plaque lithographique peut ainsi être utilisée pour encrer discrète- ment et sélectivement, de façon appropriée, une courroie d'im- pression ou un organe analogue qui est utilisé, quant à lui, pour imprimer directement sur une matière appropriée pouvant reoevoir l'impression.
On a trouvé que lorsque la couche métallique 712 est très mince, de l'ordre de quelques oouches d'atomes à quel- quee A, et qu'elle est réalisée en un métal tel que l'argent, après exposition sélective et discrète au rayonnement électro- magnétique sous la forme d'une image projetée sur la surface de l'élément sensible au rayonnement 710, la plaus lithogre-
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chique offset obtenue gr4nente de6 atie&.b61êived et dis- crètea de matière d'.nter-réaotion 728 qui sont oldophilea, tandis que les aires 730 n'ayant pas réagi de la couche métallique 712 es comportent comme un milieu hydrophile.
La raison de ce comportement peut être une conséquence de la structure en film mince et si avant l'exposition la surface est nettoyée et revêtue de gomme arabique, le caractère hydrophile de la mince couche métallique 712 est exalté et donne une plaque lithographique offset dont le rapport du degré oléophile au degré hydrophile des aires exposées est plus grand que le rapport correspondant des aires non exposées, tandis que les couches métalliques 712 plus épaisses peuvent étre amonées à donner un résultat opposé, comme expliqué dans ce qui précède*
L'invention est illustrée par les exemples suivante, donnée à titre non limitatif
Exemple 1
Un élément sensible au rayonnement 710 est constitué
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par un support de renforcement 71.6 formé parwofouille d'aluminium très mince,
recouverte d'une couche 714 de quelques A d'épaisseur en trisulfure d'arsenic, portant à son tour un revêtement formant une couche métallique 712 d'argent, d'un ou deux A d'épaisseur- Après exposition sélective et discrète au rayonnement électromagnétique, la plaque lithographique obtenue montre des qualités hydrophiles par rapport aux parties de l'étendue de surface irradiées ayant réagi et des qualités oléophiles par rapport aux parties de surface n'ayant pas réagi*
Exemple 2
Un élément sensible au rayonnement 710 constitué par un support de renforcement d'aluminium 716, reoouvert d'une oouche 714 de pentasulfure d'arsenic de quelques # d'épaisseur,
portant une couche métallique 712 d'argent, d'une
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...... épaisseur de quelques couchée avant l'exposition au rayonnement électromagnétique par nettoyage de la surface de l'argent à l'aide d'une solution d'aoido nitrique de concentration moyenne et par revêtement de cette surface avec de la gomme arabique- Après l'exposition, les parties de la surface d'argent n'ayant pas réagi possèdent dos qualités hydrophiles, tandis que les orties superficielles ayant réagi ont des qualités oléophiled-
Exemple
Un élément 710 constitué par un support de renforcement d'aluminium 716, portant une oouohe 714 de pontaaul- fure d'arsenic de quelques 1 d'épaisseur,
pourvue à son- tour d'une couche métallique de cuivre 712, d'une épaisseur de quelques couches d'atomes à quelques A, après exposition eéleotive et discrète au rayonnement électromagnétique,présente des parties ayant réagi qui possèdent des qualités hydrophiles, tandis que les parties de cuivre métallique n'ayant pas réagi ont des qualités oléophiles.
La fige 82 représente achématiquement en coupe une variante de l'élément sensible au rayonnement 710, pourvu d'un support de renforcement ou troisième couche 716 capable de transmettre le rayonnement, par exemple uno mince couche transparente d'une matière plastique* Ayoo un tel agencement des éléments, 'il est donc possible d'exposer discrètement et sélectivement l'élément sensible au reyomnement 710' à un rayonnement électromagnétique tombant sur la surface du support de renforcement ou troisième couche 716 transmettant le rayonnement, comme illustré à la fig. 82. L'artiole obtenu est une plaque offset lithographique,comme représenté à la fig' 83, qui est en tous pointe essentiellement semblable à la plaque offset lithographique de la fig' 81.
A la fig' 84, on a représenté schématiquement en coupe un élément sensible au rayonnement 710" comportant une première couche 714 de la même matière que la couche 714 de
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l'élément de la :tige 80 ou 02, ootte.t1ttrè.bctO.b.h. étant '..1 '
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" , >IJ .> JB m:.:doù #1= ., ..., ...." > =5t<l'z"i '7 1 ';? i"1 à disposée à son tour en adhésion sur un support de renforcement ou troisième couche 716.
Comme exemple de structure typique, la première couche 714 est réalisée en l'une quelconque des matières énumérées ci-dessus, en ce qui concerne l'exemple de réalisation suivant la tige 80, par exemple du triaulfure d'arsenic ou du pentasul- fure d'arsenio, la couche métallique 712 peut être formée de l'un quelconque des métaux ou d'un mélange des métaux déjà in- diqués, par exemple l'argent ou an alliage d'argent et de cuivrât et la troisième couche ou support de renforcement 716 peut être formée de toute matière appropriée, de préférence l'alumi- nium.
Apres exposition sélective et discrète au rayonnement électromagnétique 718 par l'intermédiaire d'un cache 720, oomme représenté à la tige 84, ou bien, à titre de variante, au moyen d'une image de rayonnement électromagnétique projetée sur la surface extérieure de la première couche 714, l'élément sensible au rayonnement électromagnétique 710" impressionné est pourvu, oomme représenté schématiquement en coupo à la fig.
*85, d'étendues de surface aéleotivea et discrètes 728 formées par le produit d'inter-réaction résultant de la réaction pro- voquée par le rayonnement entre le métal ou les métaux de la couche métallique 712 et la matière de la couche 714, les étendues de surface 732 de la couche 714 restant sans réac- tion. Du fait que le rapport du degré hydrophile au degré oléo- phile des aires 728 ayant réagi diffère du rapport correspon- dant des aires 732 n'ayant pas réagi, l'élément de la fig- 85 peut être utilisé comme plaque lithographique offset ou comme plaque analogue, mais, de préférence, comme des expériences l'ont montré, pour la plupart des applications il faut mieux enlever les parties 728 ayant réagi et les parties restantes de la première couche 714.
Ce résultai est obtenu par dé-
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pouillement mécanique ou bien,:. à titre de variante, par lavage
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j 1 .. , .7r,...ilÙa1 v'.nüd ûJ la j!6. 'ri àalô w14 à r.t31 û.i.d concentration d'hydroxyde de sodium qui dissout les parties restantes n'ayant pas réagi de la première oouche 714 et les parties 728 ayant réagi,
en donnant ainsi la plaque litho- graphique offset de la fig' 86 n'ayant que le support de ren- forcement 716 et les parties restantes 734 n'ayant pas réa- gi de la couche métallique 712- L'enlèvement des parties 72 ayant réagi et des parties restantes de la première couche 71 est facilité par un brossage ou un essuyage de la surface de 1 plaque ou par projection d'eau par jet ou par pulvérisation-
La plaqua offset lithographique obtenue de la fige 8 est donc une plaque bimétallique comportant un support de :,en- forcement métallique 716, par exemple en aluminium, dont des parties de sa surface sont couvertes ou cachées par un métal différent tel que l'argent, définies par les parties restantes 734 de la couohe métallique 712.
Bien que la représentation exagérée de la fig' 86 montre les aires 736 exposées physiqu ment du support de renforcement métallique 716 comme étant a retrait par rapport à la surface des aires 734 de la couche métallique 712, il y a lieu de remarquer que cette différenc de niveaux ne porte, en réalité, - que sur quelques couches o d'atomes ou quelques A. les aires exposées 736 du support de renforcement métallique 716 sont généralement hydrophiles tandis que la surface des parties restantes 734 de la couche métallique 712 est généralement oléophile.
La qualitéhydro phile des aires superficielles exposées 736 du support de renforcement 716 peut àtre sensiblement accrue en granulant préalablement la surface du support de renforcement métallique 716, avant d'y appliquer le revêtement métallique ou couche 712 pendant la fabrication de la plaque sensible au rayonne- ment- Cette granulation préalable de la surface du support de renforcement métallique 716 peut aire effectuée par brossage anodisation ou granulation par billes et favorise d'avantage
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l'adhésion entre les couchée constituées par le support de renforcement 716 et la oouohe métallique 712.
Exemple 4
Un élément sensible au rayonnement 710' ayant un support de renforcement d'aluminium 716 granulé, pourvu d'une o couche métallique d'argent 712 de quelques # d'épaisseur, portant à son tour une couche superficielle 714 de trieulfure . d'arsenic, également de quelques A d'épaisseur, après expoeition sélective et discrète au rayonnement électromagnétique et lavage dans une solution à faible concentration d'hydroxyde de sodium,
présente des parties d'argent n'ayant pas reagi possédant des qualités oléophlles et des parties d'aluminium granulées correspondant aux aires irradiées ayant réagi et possédant des qualités hydrophiles Exemple 5
Un élément sensible au rayonnement 710' constitué par un support de renforcement d'aluminium granul4 716 muni' d'une couche métallique d'argent 712, de quelques A d'épaisseur, recouverte à son tour d'une oouohe 714 de ohlorure de . ouivre, également de quelques A d'épaisseur, est exposé discrètement et sélectivement au rayonnement électromagnétique.
L'élément exposé est utilisé comme plaque lithographique en le plaçant dans une presse d'impression, ot le lavage à l'eau précédent l'enorage de la plaque est suffisant pour éliminer par lavageµla ohlorure de cuivre n'ayant pas réagi et le produit réaultant de l'inter-réaotion entre le chlorure de cuivre et l'argent- Lee aires d'argent restantes sont oléophiles, tandis que les aires d'aluminium granulées correspondant aux aires irradiées et ayant réagi sont hydrophiles*
Il est évident que les plaques lithographiques offset ayant la configuration de la tige 86 peuvent être conservées, après usage, pendant une très longue période de temps, sans se détériorer, car.
elles se composent exclusivement de deux
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oouohes métalliques superposées qui. ne -*puis* susceptibles
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!1:. .Ad'w..y7^y '34 - -,,- 3 n .;ntA1 i .11,n!"'r7nlW 4 - 1 . ^ , -- 1 - . - , ,-. -- -- -1 - - - comme représenté aux tige 81, 83 ou 85, contiennentencorelapais virtuellement réactive formée par la ooucho métallique 712 ot la couche 714, l'encrage de la surface de la couche métalliqu 712 de la fig.
81 et de la surface de la couche 714 de la fig' 85 forme un revêtement opaque au rayonnement qui permet de stocker les plaques par un procède claseique, par exemple en plaçant chaque plaque enveloppée dans un @ es qui tent la durée de stockage infinie.
A des fine pratiques, le môme procédé de stockage de la plaque enveloppée dans un tiroir convient pour des plaques conformes à la tige 83, bien qu'il soit possible do reoouvrir la surface du support de renforcement 716, capable de tranamettre le rayonnement, pour la rendre inapte à cette transmiesion, si on le désire .
On peut donc constater que les procédés de l'inven- tion apportent un moyen de produire des plaques lithographiques offset et des plaques analogues au moyen d'éléments sensibles au rayonnement, sans nécessiter de traitement chimique compliqué ou délicat des éléments après exposition à dos images de rayonnement appropriées-
On a en outre trouvé que certaines des matières dé- crites dans ce qui précède comme étan capables de réagir avec une couche métallique sous l'influence du rayonnement électro- magnétique sont en elles-mêmes douées de l'aptitude, lorsqu'elles sont exposées au rayonnement électromagnétique,
à montrer des caractéristiques physiques et chimiques différentes de celles de la môme matière n'ayant pas été soumise à l'exposition au rayonnement électromagnétique- Oes changements des qualités chimiques et physiques ont pour résultat, par exemple, que le rapport du degré hydrophile au degré oléophile des airea exponées est différent du rapport correspondant des aires non ex- posées- En outre,
les aires exposées et les aires non exposées
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montrent des différences de sofubflitè dans des solvants parti- # ouliors qui permettent d'obtenir une augmentation sensible des différences entre les rapports du degré hydrophile au degré oléophile et des rapporta inverses de ces aires*
En ce qui concerne d'une façon générale les fig' 87 à 89 et plus particulièrement la fig. 87, on a représenté sohé- matiquement, partie en perspective, partie en ooupe, un exemple d'élément sensible au rayonnement typique 810 comportant une oouohe sensible au rayonnement 812 disposée par adhésion sur un substrat ou un support de renforcement 814.
Le support de renforcement ou substrat 814 peut être constitué par toute matière appropriée formant une couche, par exemple, de quelquea centièmes de millimètre d'épaisseur, conformée de toute façon appropriée de manière à posséder une forme plane ou une forme courbe- La matière du support de renforcement ou substrat 814 . peut être une matière plastique, une feuille métallique en m6- tal tel que le zinc, l'aluminium ou un métal analogue, qui montre une faible réactivité vis-à-vis de la matière de la couohe 812.
La couche sensible au rayonnement 812 consiste de préforence on un mélange d'arsonio et de soufre ou eot un composé d'arsenic et de soufre tel que le trisulfure ou le pen- tesulfure d'areenio et forme une couche qui adhéra, d'une épais- seur allant de quelques couches d'atomes à quelques A ou quelques centièmes de mm.
La couche sensible au rayonnement ou revêtement 812 est appliquée sur le substrat ou support de renforcement 814 de préférence par vaporisation et condensa- tion sur le substrat ou le support de renforcement 814 sous une atmosphère réduite, ou en préparant une solution du mélange d'arsenio et de soufre ou d'un composé correspondant dans un solvant approprié tel qu'une solution aqueuse de carbonate de potassium ou d'hydroxyde d'ammonium et en recouvrant au pinceau ou pulvérisation une surface du support de renforcement ou aube- trat avec la solution, puis en évaporant le solvant en laissant ainsi sur la surface du support de renforcement ou substrat un
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1 mince revêtement de la matihre :BeX:.:\::r1J. ¯h1.? 1o:nen .8C't;
romagnétique- L'élément sensible au rayonnement 6lectroriedtique 810 est sélectivement et discrètement exposé au r onnement éleotromagnétique 816, par exemple un rayonnemf/t lumineux, ou par balayage avec un faisceau d'électrons to;ant sur la surface de la couche 812 sensible au rayonnfmnt électromagné tique par l'mterméàiaire d'un cache appro-i-ié, oomne représenté en 818, ou bien, à titre de Tariant' en projetant une image de rayonnement élec%.Joniuxgn4tique app.. opr14e sur la surface de la oouche sensible z;;
rayonnement i12 par tout dispositif de projection d'images classique* Ja..'18 l'exemple représente, le cache 818 pr1Jente des parles, comme illustré en 820, qui sont essentiellement incarbles de transmettre 1- rayonnement électromagnétique 816, tendis que d'autres parties, comme représenté en 822, sont essentiellement capables de transmettre ce rayonnement- Par conséquent, des aires dis- crètes comme représenté en 822 do la couche 812 sensible au rayonnement sont irradiées par le rayonnement éklectromagnétique 816 tandis que d'autres aires, comme représenté en 82 sont essentiellement protégées de l'action du rayonnement élec tromagnétique.
Comme conséquence de cette Irradiation sélective et discrète de l'élément sensible au rayonnement électromagnétique 810, il se forme une image latente représentée par les étend de surface 824 des fig. 87 et 88 ayant des caractéristique chimiques et physiques différentee de oelles des aires superficielles 826 non exposées de la couche sensible 812.
On trouvé qu'avec une mince couche 812 de trisulfure ou de pen- tasulture d'arsenic déposée sur un substrat ou un support de renforcement 814, après exposition discrète et sélective à. un rayonnement électromagnétique tel qu'une lumière blanche de forte intensité ou un rayonnement analogue, le rapport du de± hydrophile au degré oléophile des aires exposées 824 de la
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; , , i , , , -. : 2. 911 , -a- ..,a;,..;.:,..*,ß91'h'-?nt:
celui dea parties non exposées 826 dans une mesure considérable permettant à l'élément sensible au rayonnement exposé d'être utilisé effectivement comme plaque ou cylindre lithographique ou organe analogue pour l'impression en offset' Avec la couche 812 réalisée an trisulfure d'arsenic, lea parties non exposées 826 de la surface de la couche sensible 812 sont oléophiles au point que pendant l'encrage de la plaque ou du cylindre, à la suite du mouillage de la surface totale de la plaqua ou du cylindre, ces aires superficielles non exposées acceptent l'encre tandis que les aires exposées 824, étant essentiellement hy- drophiles, uno fois mouillées par l'eau, refusent l'encre.
Les parties d'aires exposées 824 de l'élément sensible au rayonnement 810 montrent également une différence de solubilité dans des solvants prédéterminés comparativement . à la solubilité dans le même solvant des parties d'aires non exposées 926. Par exemple, les éléments sensibles au rayonnement ayant une couche 812 de trisulfure ou de pentasulfure d'arsenic montrent un accroissement prononcé de la solubilité dans une solution aqueuse de faible concentration d'hydroxyde d'ammonium des parties d'aires exposées 624 comparativement aux parties d'aires non exposées 826, de aorte que sous l'action de cette solution de faible concentration d'hydroxyde d'ammonium sur l'élément exposé 810 de la fig. 88, on obtient une plaque ou un élément comme représenté en 811 à la fig.
89 présentant des discontinuités de la couche 812, comme illustré en 828, qui correspondent aux aires superficielles de la couche 812 qui cnt été préalablement exposées au rayonnement électromagnétique et qui exposent physiquement des étendues de surface 830 correspondantes du substrat ou du support de ren- forcement 814.
D'autres solvants qui se sont montrés appropriée comprennent le sulfure de sodium, l'hydroxyde d'ammonium, la carbonate de potassium et les détergents du commerce- Il est évident que si la surface du substrat ou du support de
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renforcement 814 consiste en une matiere nydrophile, le rapport du degre oleopnile au degré nydropnile des aires non exposées 826 de la couche sensible comparativement aux aires exposées, à présent enlevées de la surface du substrat ou support de renforcement,
est ainsi essentiellement favorise* Il est également évident que ai la matière du substrat ou support de renforcement 814 est capable de se dissoudre dans un solvant approprié dans lequel les partira restantes 826 correspondant à l'aire non exposée de la couche sensible rig est essentiellement insoluble, los parties restantes 326 de la couche 812 agissent en résistant à l'action de,ce solvant de sorte qu'on obtient un article comme représenté à la fig.
90 qui présente des aires en retrait correspondant aux aires initialement exposées au rayonnement électromagnétique, Ces aires en retrait peuvent être amenées à s'étendre on profondeur sur toute l'épaisseur du support de renforcement ou substat 814 de manibre à former des ouvertures profilées comme représente en 832 à la tige 4.
On constate donc que l'invention or de des moyens permettar d'obtenir des plaques lithographiques par un procédé simple et pratique, et donne également une matière résistante pour la fabrication de divers articles par des procédés comparables aux procédés par "photoréeiatanoo" classiques et très supérieurs à eux du point de vue de la qualité, du coût et de la simplicité de fabrication* ;
L'invention concerne on outre la production de divers articles par exposition appropriée d'éléments sensibles au rayon nement réalisés conformément à l'invention à une image de rayon nement éleotromagnétique résultant de la projection sélective et discrète sur la surface d'un élément sensible au rayonnement de la lumière ordinaire, de la lumière monochromatique, de la lnmière cohérente, appliquée par exemple par un laser ou un dispositif analogue, des faisceaux de particules tels qu'un faisceau d'ions ou d'électrons, ou par une exposition à un
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rayonnement Infrarouge ou ultra!10;.::i;.5)!:
autre rayonne-
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.., 9,.+,,.,."c;,n, "''?!Jr.,!,1."1. tel que lee rayone X, le!!! rayons gamma, etc-
Comme conséquence de cette exposition séleotive et discrète au rayonnement électromagnétique, les deux couche$ de l'élément sensible au rayonnement électromagnétique sont amené° à inter-réagir au niveau des aires irradiées, ce qui entraîne la formation, au niveau de ces aires irradiées, d'un produit d'inter-réaction possédant des caractéristiques chimiques et physiques différentes des caractéristiques ohimiques et physiques de la matière des deux oouches dans leur forme n'ayant pas réagi-
Comme expliqué en détail dans ce qui précède, les éléments sensibles au rayonnement électromagnétique représenté dans leur ensemble en 910 aux fig- 91 à 100,
comprennent essentiellement deux couches dissemblables adhérant essentiell ment l'une à l'autre. L'une des couches, par exemple la ooucb 912 (fig. 91) est une couche métallique portant par adhésion et en contaot intime avec elle une deuxième oouche 914 d'une matière capable, lorsqu'elle est exposée au rayonnement électr magnétique, d'inter-réagir avec le métal ou les métaux de la couche métallique 912.
tour certaines applications, il convient de produire un substrat ou support de renforcement apprc prié pour l'élément sensible au rayonnement éleotromagnétique 910, ce support de renforcement consistant en une matière rigide ou flexible telle qu'une plaque ou feuille métallique, ur feuille de matière plastique, de papier ou de carton etc-, comme expliqué dans ce qui précède-
Comme déjà mentionné, la couche métallique 912 de l'élément sensible au rayonnement 910 comprend un métal, soi seul ou allié aveo un autre métal ou aveo d'autres métaux, soi en combinaison ou en mélangeavec un ou plusieurs autres élé- mente- La couche métallique 912 contient ainsi l'un quelconque de plusieurs métaux courante tels que l'argent, le
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Il, 4 =,? ^r 3 T4 ,/ :'1 1 -:in - f 77,M ;
--7 A >n. 1 t n'1 m.., f i ,.", ' ¯... -r......¯ ......, =-- -. ¯..-. ., ¯.¯... y ...... chrome, le nickel,etc, La deuxième couche 914 contient jeux,( quelconque des matières définies ci-dessus. Ces matières oomprennent les matières ternaires contenant de l'arsenic, du soufre et de l'iode, ou de l'arsenic, du soufre et du bismuth, par exemple.
La matière formant la deuxième couche 914 peut aussi être l'une queloonque de plusieurs matières binaires telles qu'un halogénure, un sulfure, un iodure, un séléniure ou un tellurure métallique, le monoaulfure, le disulfure, le trisulfure et le pentasulfura d'arsenic et le mélange de soufr
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et de adiénium- A titre de -amiante, la matière de la couche 914 peut constater en l'un quelconque de plusieurs éléments simples tela qu'un halogène, l'arsenic, le soufre, l'iode, le sélénium, le tellure, le thallium, etc.
Les deux couches 912 et 914 sont essentiellement minces, dans la gamme de quelque couches d'atomes à quelques a ou millièmes de mm d'épaisseur
Comme le montre la fig' 91, l'élément sensible au rayonnement électromagnétique 910 peut être exposé à l'actio d'un rayonnement électromagnétique incident 916 par l'inter- médiaire d'un cache 918 approprié présentant des parties, comme représenté en 920, qui sont essentiellement capables de transmettre le rayonnement électromagnétique incident et d'autres parties, comme représenté an 922, qui sont essentiel lement incapables de transmettre le rayonnement électromagné- tique- Par conséquent,
la surface de l'élément sensible au rayonnement électromagnétique 910 est soumise à une exposi- tion sélective et discrète au rayonnement électromagnétique incident 916, de sorte que certaines de ses aires, comme re- présenté en 924, sont irradiées, tandis que d'autres aires, représentées et 926 et correspondant à la partie 922 du
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cache, qui ne trnpm++A.¯: }'0.0 .J..O;I .ayonnoment electromagneziqu en sont essentiellement protégées.
La face de l'élément sensible au rayonnement électromagnétique 910 soumise à l'actio du rayonnement électromagnétique 916 peut être la face formé
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a" 1 a 99Cnt29 nniicho 914. iii .c1!A)1'irtlgi 901Zg f;r5t forme physique, soit solide, liquide ou gazeuse, ou bien à titr de variante, la couche métallique 912 peut être soumise à l'action du rayonnement éleotromagnétique incident d'une manier sélective et discrète, à condition que cette couche métallique 912 soit essentiellement capable de transmettre le rayonnement électromagnétique utilisé, de aorte qu'à la limite entre les deux couches, on peut provoquer une inter-réaction sélective et discrète entre les matières des deux couches au niveau des aires irradiées.
Le rayonnement électromagnétique incident peut se trouver dans la spectre de lumière invisible ou de lumière visible, soit une lumière cohérente ou incohérente, soit une lumière monochromatique ou une lumière analogue' La source de rayonnement électromagnétique incident, non représentée, peut donc etre une lampe à incandescence, un arc électrique, ur laser, eto.
Ce peut être également une source de rayons X ou u isotope radioactif produisant des rayons gamma ou des rayons analogues-
A titre de variante, une image peut être projetéesur la surface de l'élément sensible au rayonnement éleotromagné- tique 91Q comme représenté à la fig. 92, par tous moyens olassiques, par exemple par un projecteur 928 ayant une source d'éclairement appropriée, non representée, et agencée pour projeter une image au moyen d'un système de lentilles' 930.
Cet agencement peut consister en un projecteur 928 sous une forme bien connue, par exemple un appareil de projection fixe, un appareil de projection à bande continu, un agrandisseur, un projecteur opaque, eto'
La fig. 93 montre sous une forme schématique un dispositif pouvant être utilisé pour l'exposition d'un élément sensible au rayonnement électromagnétique 910 à un faisceau énorgétique'tel qu'un faisceau ionique ou électronique- Ce die positif consiste, par exemple, en une cloche ou autre récipient 932 munie d'une base 934 amovible et pouvant être fermée-
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Une source de vide 936 est reliéaa lifnterieur 938 de le alecheau deu seoloent 932 en vu') d'y maintenir une atmos- phère à basse pression appropriée, de l'ordre de 10-2 à
10-8 mm de mercure, par exemple.
A titre de variante, pour certaines applications, l'intérieur 936 de la cloche ou du récipient 932 peut être rempli d'un gaz inerte.
La cloche ou le récipient 932 contient intérieure- ment une source d'ions ou d'électrons 940 comportant un fais oeau formant un élément de réglage relié à un dipositif de réglage de faisceau 942. Un tel agencement est classique et est bien connu dans le domaine des tubes à rayons cathodiques et dans le domaine de la microscopie électronique*
Au moyen du dispositif de la fig' 93, l'élément sen- sible au rayonnement électromagnétique, disposé aur la base
934 à l'intérieur 938 de la cloche ou du récipient 932, est adapté à subir un bombardement ionique ou électronique par le faisceau d'ions ou d'électrone provenant do la source ioniqu ou électronique 940 sous la cozmande du système de réglage
942 du faisceau.
L'élément sensible au rayonnement électromag nétique 910 peut être soumis à ce bombardement par le faiaceai ionique ou électronique par l'intermédiaire d'un cache appro- prié, non représenté, de manière à provoquer une irradiation discrète et sélective d'aires appropriées de l'élément ou bien, de préférence, l'élément sensible au rayonnement électromagné- tique 910 peut être soumis au bombardement par le faisceau d'ions ou d'électrons, d'une manière sélective et discrète, par un balayage réglé approprié de sa surface, au moyen d'un mince faisceau d'ions ou d'électrons, d'intensité modulée et convena- blement dévié sous la commande du système de réglage 942,
con- formément au système classique disponible dans la technique des tubes 4 rayons cathodiques et de l'enregistrement des informa- %ions. Oomme le montre la fig. 96, le balayage de la surface de l'élément sensible au rayonnement électromagnétique 910 peut être effectué au moyan d'un faisceau étroit 944 d'ions
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ou d'électrons, ce faisceau étant convenablement dévié et amené à balayer des "lignes", comme représenté arbitrairement en 946 le long d'une surface de l'élément, le faisceau pouvant, en outre, être modulé de façon réglable afin d'interrompre sur commande le passage des ions ou des électrons pour les empêcher de frapper la surface de l'élément sensible au rayonnement, au niveau dea aires qui sont sensées ne pas être exposées,
tandis que les ions ou lea électrons peuvent frapper la surface de l'élément au niveau des aires qui sont sensées être exposéesLe système de réglage et de déviation du faisceau permet un retour satisfaisant du faisceau de manière à balayer chaque ligne 946 successive
La fig- 94 représente sohématiquement le dispositif essentiellement semblable à celui de la fig- 93, dans lequel toutefois'l'élément sensible au rayonnement électromagnétique 910 est disposé sur le coté extérieur d'un réoipient 932 présentant une face 948 agencée pour transmettre le faisceau* Ce dispositif peut être constitué par un tube du type Léonard qui est essentiellement analogue à un tube à rayon cathodique classique,
mais qui présente une face 548 suffisamment mince et fabriquée en une matière appropriée telle que le titane qui permet la transmission des électrons tout en maintenant le vide nécessaire à l'intérieur du tube.
La fige 95 représente schématiquement un dispositif essentiellement semblable à celui de la fig' 94, excepté que l'élément sensible au rayonnement électromagnétique 910 affoo la forme d'un élément allongé flexible, comme décrit en détail ci-dessus, en ce qui concerne les fig' 1 à 8. Cet élément sensible au rayonnement électromagnétique allongé flexible 910 peut être constitué par un support de papier pourvu d'un mince revêtement d'une matière telle que le trisulfure ou le pentasulfure d'arsenic, capable de réagir aveo le métal lorsqu'elle est exposée au rayonnement électromagnétique- Au moyen du dispositif de la fig' 95, l'élément sensible au rayonnement
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"-A.-.'A-t.. "'4!'\. ".....-"-.......""'.-".....!!-...')"-4......,..-/"\-...
- - t diJL vrr V.w.\;1 1 J-* ?' . ¯........1..,. 1 -..- v........ .; 4" -v ...<1," 1 '- ri....., vidé d'une bobine d'alimentation classique, comme représenté en 950, vers une autre bobine 952 classique, au moyen d'un mécanisme d'avance, non représenté, et une information peut être enregistrée à la surface de l'élément sensible au rayonnement d'une manière oontinue ou par intermittence, oomme cela est bien connu dans la technique de l'enregistrement et de la mémorisation des informations-
La fig.97 illustre, de façon schématique, par une vue en coupe, un élément sensible au rayonnement électromagnétique 910 conforme à l'invention, après exposition sélective et discrète au rayonnement électromagnétique' Les aires non soumises à l'irradiation, comme représenté en 954, par exemple restent intactes,
tandis qu'au niveau de l'aire soumise à l'irradiation, comme représenté en 956, une inter-réaction est provoquée entre le métal ou les métaux de la couche métallique 912 et la matière de la couche 914, de sorte que le produit d'inter-réaction 958 obtenu a des caractéristiques chimiques et physiques qui diffèrent de celles des parties non affectées, tant de la couohe métallique 912, que de la couche 914.
A la fig. 97, l'élément sensible au rayonnement électromagnétique 910 est représenté après l'exposition à ce rayonnement provoquant une inter-réaction complète au niveau des aires irradiées 956, entre les divers constituants des deux couches, tandis qu'on a représenté schématiquement à la fig.
98 les résultats obtenue par l'exposition de l'élément sensible au rayonnement électromagnétique 910 à un rayonnement électromagnétique dont on a fait varier l'intensité ou bien, à titre de variante, la'durée- Des aires telles que celles représentées en 960 ont été exposées pendant une durée et à une intensité suffisantes pour provoquer une réaction complète et irréversible entre les constituants des deux couches, tandis qu'au niveau des aires 962 et 964 on a représenté divers degrés d'irra- diation, d'intensité et de durée insuffisantes pour provoquer
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une réaction complète - 2ax . 41 ... ...
las caxac" une réaction complota* ar conséqeMnf.'a'Ia'ffg* ô, les oarac-jj téristiques ohimiques et physiques des aires 960, 962 et 964 aont non seulement différentes de celles des aires non affetées 954, mais montrent aussi des différences entre elles-eûmes.
Ces différences des caractéristiques chimiques et physiques entraînent des différences de la réaotivité chimique vis-à-vis, par exemple, des solvants appropriés, de sorte que les aires irradirées peuvent être dissoutes sélectivement en laissant intactes les aires non irradiées ou bien les aires irradiées et des aires, non irradiées, choisies de l'une des couches peuvent être dissoutes à volonté-
Les modifications des caractéristiques physiques peuvent être des modifications électriques ou thermiques, optiques, ou des modifications de mouillabilité.
Ces dernières modifications décrites en particulier dans ce qui précède permettent d'obtenir, par l'élément sensible au rayonnement électromagnétique de l'invention et par les procédés de l'invention, des plaques lithographiques et des articles analogues présentant des aires douées de caractéristiques oléophiles et hydro- philes. Les modifications des caractéristiques électriques résultent, entre autres, des variations de la résistivité spé- oifique des matières des aires exposées de l'élément sensible au rayonnement comme conséquence de l'exposition sélective et discrète au rayonnement électromagnétique- Ces variations de résistivité permettent d'obtenir, au moyen de l'invention et comme expliqué en détail dans ce qui précède,
des circuits électriques imprimés comportant des éléments électriques entiers, tels que des résistances et des condensateurs de. valeurs prédéterminées appropriées. les variations de résistivité spéci- fique permettent également d'utiliser l'invention dans des systèmes de mémorisation des informations, dans lesquels l'information est enregistrée sur l'élément de toute manière appropriée et est lue par différentiation entre la résistivité des
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différentes aires essentiellement come des systèmes de mémori sation utilisant un ruban magnétique ou un ruban perforé'
D'autres variations physiques subies par les élément sensibles conformes à l'invention, comme conséquence de l'exposition au rayonnement électromagnétique, peuvent être de nature optique.
?ar exemple, un élément sensible au rayonnement éleotromagnétique, comme illustré à la fig. 99, constitué par une couche métallique 912, formée par exemple do l'un quel- çonque des métaux énumérés ci-dessus, tels que l'argent, pourvue d'une couche 914 en une matière telle que par exemple, le trisulfure ou le pentasulfure d'arsenic, est préparé de manière à porter une couche métallique 912 d'épaisseur calcul.
pour donner, par exemple, une transmission de 1 # ou de touautre pourcentage approprié d'un rayonnement électromangétique prédéterminé, par exemple la lumière ordinaire, -près l'expo- aition au rayonnement électromagnétique pondant une période d temps prédéterminée et à une intensité prédéterminée, l'inter réaction entre le métal de la couche métallique 912 et la matière de la couche 914 a pour effet uqe l'élément 910 devient, par exemple, capable de transmettre le rayonnement à 50 %.
Il y a lieu de constater que des.filtres de transmissie peuvent être réalisés conformément aux principes de l'inventi ou que, à titre de variante, ces variations de le qualité optique de l'élément sensible au rayonnement électromagnétique 910 peuvent être utilisées avantageusement dans l'enregistre ment et la lecture optiques d'informations mémorisées, suivan un code ou un diagramme approprié de 1'élément sensible au rayonnement électromagnétique- Comme conséquence de l'exposi tion discrète et sélective au rayonnement électromagnétique a proprié, suivant un diagramme approprié et pondant une durée et une intensité suffisantes pour provoquer l'inter-réaction 3ntre les matières des deux couches,
l'élément sensible au rayonnement éleotromagnétique exposé qu'on obtient affecte sensiblement la forme illustrée schématiquement à la fig. 1CC
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où les aires non affectées 954" rôk?ôÉf Véàinlieliemen% in- capables de transmettre le rayonnement, tandis que les aires exposées 966 sont devenues essentiellement-capables de le transmettre.
Comme on l'a mentionné précédemment, on a trouvé qu'au moins certaines des matières appropriées 'pour la couche 914 montrent une transformation chimique et physique oonsidé- rable lorsqu'elles sont exposées au rayonnement éleotromagnétique ou au bombardement particulaire, même si la couche métal-
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lique aut omieu- Les oxdmplou do ces matières comprennent la monosulfure, le disulfure, le trisulfure et le pentasulfure d'arsenic et les mélanges d'arsenic, soufre et iode.
Lorsqu'on utilise ces matières, la couche métallique peut être omise ai on le désire sans sortir du cadre de l'invention* Des couches déposées en phase vapeur, qu'elles se trouvent ou non sur un. substrat métallique réactif, sont parmi les couches les plue sensibles aux rayonnements électromagnétiques, apparemment en raioon de la structure moléculaire particulière provoquée par le refroidissement rapide de la mince couche déposée sur le substrat.
Il y a lieu de remarquer que les éléments sensibles au rayonnement et les procèdes d'utilisation de ces éléments, conformément à l'invention, constituent des moyens destinés à dos applications pratiques permettant d'obtenir des articles utiles par exposition à un rayonnement électromagnétique suivant un diagramme prédéterminé, suivie d'opérations de traitement simples-
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Element sensitive to radiation and its prc @ ede of experimentation and processing for the manufacture of useful articles.
Radiation-sensitive elements are already known which are typically constituted by a metallic layer whether or not provided with a reinforcing support or with a substrate which is covered with an adhesive layer of a material capable of interfering. -.
reaction with the metal or metals of the metal layer when exposed to inolent electromagnetic radiation, for example high intensity white light or similar radiation * The inter-reaction triggered by the radiation between the metal layer and coating layer extends
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in deep? since l.rztoxrc evzQ "i" cxcb metallic and! 1>,. ,>,.,. >. ,, \ ... 0 ..., /, ,,,> = n, <. , './j ..)' "..,. '*'" '' - *. 4 ,. tion to the electromagnetic x.yvauemant * It oc forms pix consequent to 1'interface entered there. metallic layer and r9YO layer imcnt, one or more rüd'xLte nye 11 '1es chemical compositions and keys: t'1atiquoe phyoiquoa which dift9J: Ollt of cones 9 Qozst tt.an ws so many the coucho: n6 "!;
al11que that of the layer do 'Pv +, rent. The one or them will produce c; ': t.zztex-rs.ct.year little.- = + nt +' re withdrawn by an action. m0iqc or chemical or by heating do l! é: .ément sEJ! 1s1ble at r3.yon.riement after his exhibition, duo 'rn -i r3 provoouar ait'si la. f.'u1-lir'c.tion of the d r .tT. '.'; 0-rëa.c4; iC '::. Lee parts i '.'3 ue3 ^.' 'FJ di) the layer do: rOï {} f,!:. 0': '.' pr ;. <.%. Pnt r¯ ', 1.1l! I. . "\ 1: 1'0 s] P 1l ('. 3"' .1 'action ^ .. 10: ^ nique, chiBdqua or photochimiz1 =: a or pELT.; U ".ims.t1o !: at the ohalour qrt can? '*' rc o: at'zto ..; in cardboard applications at the same time as 1 v3evemont of the inter-reaction products- The 1.9.t01'C of the little coated layer '; n ? rouvo '.' ooes a solid aJ.'Ql or, as oola ost eg <: ù.orn,;> nt already known, it ') c': '. ",' 4.'s G07S the form 1.i'rd; the fornf):. '.' 1 vapaur.
At! '1 "." I)! \ Of the 41st; enT aenaible to radiation conforming to 1' .n. we. o,:, il ect dono poaaibio d 'c> tce y des 1maees en reli f md ^ .. a.l.c; sea or non-metallic, dieposéoa or not on a Ouo3trat ot pooa4dant various qualities from an artistic and functional point of view.
The invention brings certain improvements to the constitution ilGa elements aon61bl138 at radioment defined oidonsu9, as well as to prooédéa d. element treatment aen- 31010 <; 1.1. : ra.; .. onncment exposes, d <. so as to fat tick diVd) :, 9 [1ti-. c10e finis * Among other things, the invention orée des elenenta weakened to the radiation disposed on a support or a substrate '.or, .bl9 having divorB advantages in the graphic art *
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The invention also includes elements sensitive to radiation.
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ueul with multiple layers making it possible to obtain images in;
.o "l.i" '. p "" ",'." ,! '' '' 'deeper than ooH'3 which we can
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disposing with two-layer radiation sensitive elements * The invention further involves the manufacture of electrical printed circuits, electrical components, lithographic plates, etc., by appropriate operations in the treatment of radiation sensitive elements exposed and, in addition, the removal of the metal layer for a
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a1mplit1o for certain applioationa of the element sensitive to radiation *: ';; .., .. -0 .-- ¯¯; -..... ¯ - + 4ristiques emerge from the detailed description which follows and Uv- '- # i .. annexed which represent, by way of nonlimiting examples, embodiments of the object of the invention.
The figure is a schematic perspective representation of a radiation sensitive element according to a first aspect of the invention, in the course of selective and disorient exposure to incident electromagnetic radiation * Figure 2 is a schematic sectional view of the freeze element 1.
Fig 3 is a view similar to FIG. 2, but showing the radiation-sensitive element after selective and discrete exposure to electromagnetic radiation *
Fig. 4 is a view similar to fig'3, but showing the element sensitive to radiation after removal of the product formed as a result of the inter-reaction caused by the radiation between the metal layer and the coating layer *
Fig 5 is a view similar to shank 4, hand showing the radiation sensitive element after removal of the remaining unreacted product from the coating layer.
Fig. 6 is a schematic representation of an element arrangement for practicing the invention. Fig.
7 is a schematic perspective view of a finished artiole according to the invention *
Fig. 8 is a view similar to fig 7, mata
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showing a variant of the finished article.
Fig. 9 is a schematic perspective view of a multi-layered radiation sensitive element according to another aspect of the invention, illustrated greatly exaggerated from the point of view of its thickness, during its exposure to radiation. electromagnetic through an oaohe or a suitable screen-
Fig 10 * is a diagrammatic cross-section of the arrangement of fig 9.
Figure 11 is a view similar to Figure 10, but showing the multi-layered radiation-resistant element after exposure to incident electromagnetic radiation @
Rod 12 is a schematic perspective view of an exemplary finished article obtained from the multi-layered radiation sensitive member of rod 9, after exposure to electromagnetic radiation and removal of the product. 'interaction formed by radiation, in accordance with one aspect of the invention *
Fig 13 * is a sectional view of the article of Fig 12. FIG.
14 is a schematic perspective representation of another example of a finished article obtained from the article of FIG. 12, by another operation of the process, according to yet another aspect of the invention *
Fig. 15 is a sectional view of the article of FIG. 14.
Fig. 16 is a schematic perspective view of an example of a variant of the finished article obtained *
Fig. 17 is a schematic sectional view illustrating another aspect of the invention.
Fig. 18 is a schematic sectional view of an article obtained by the method of fig 17.
Fig. 19 is a schematic representation of an example of a device making it possible to obtain, by means of a
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element sensitive to electromagnetic radiation * conforms to .'vd # it7Il, L111 Ot311d v.â vlLdllv 3 élo; 1: lùi%, "1 qà" to xJ = 3 of predetermined value, in accordance with an aspect of the invention.
Fig 20 is a schematic sectional view of an exemplary radiation sensitive element for use in an arrangement as shown in Fig 19.
Fig 21 is a view similar to Fig 20, but showing the radiation sensitive element after exposure to incident electromagnetic radiation.
Fig.
22 is a view similar to figure 20, but showing a variant of the element sensitive to radiation.
Fig 23 is a view similar to Fig 22, but showing the radiation sensitive element after exposure to incident electromagnetic radiation.
Fig. 24 is a schematic representation of a
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Agenoement conforms to another aspect of the invention, for obtaining an electrical component, such as a capacitor having a predetermined capacity *
Fig 25 is a sectional view of a portion of a radiation sensitive element for use in the arrangement shown in Fig 24.
Fig 26 is a view similar to Fig 25, but showing the radiation sensitive element after exposure to electromagnetic radiation.
Pin 27 is a perspective view of a variant of the radiation sensitive element incorporated in the arrangement of pin 24.
Fig 28 is a sectional view relating to Fig 27.
Fig. 29 is a similar sectional view after exposure to electromagnetic radiation.
Fig. 30 is a schematic perspective representation of an radiation-sensitive element for obtaining a circuit
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electric by the process according to the invention
Fig. 31 is a diagram. in perspective of the element of the pin 30, but clearly showing a face not visible to the pin 30.
The rod 32 is a schematic representation of the circuit obtained by the element of FIGS. 30 and 31, represented by conventional electrical symbols *
Figure 33 is a schematic perspective view of an integrated electrical circuit obtained by the process of the invention.
Figure 34 is a cross-sectional schematic representation of a typical radiation sensitive element according to the invention, during selective and discrete exposure to inoident electromagnetic radiation, for example light radiation *
Fig 35 is a view similar to Fig 34,
but showing the radiation sensitive element after exposure to incident electromagnetic radiation *
Fig 36 is a schematic sectional view illustrating an operation of the method of the invention, which consists in removing discrete parts of the coating layer of the radiation sensitive element, corresponding to the areas of. element that were previously exposed to incident electromagnetic radiation.
Fig 37 is a view analogous to Fig 36, but showing the radiation sensitive element after parts of the coating have been removed.
Fig. 38 is a schematic cross-sectional representation of an arrangement allowing electrolytic coating of areas of the metal layer discovered as a result of the removal of parts of the coating layer * - Figures 39 and 40 are schematic sectional views. of the radiation sensitive element after electrolytic coating by a relatively thin layer and a layer
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relatively 'thick, respeotiv # eA'f t .......... yin ... t1 .. "'nn' street 'lna.10H": she from t'1.
39p maie showing the element of this figure jsadant a second exposure to electromagnetic radiation.
Fig. 42 is a view similar to rod 41, but showing the element after removal of the remaining parts of the coating layer, following the second exposure to electromagnetic radiation of rod 41-
Fig '43 is a view similar to fig. 42, but
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showing results obtained by an aaaonda azpo4it.on to electromagnetic radiation, of sufficient duration and intensity to consume in depth the entire thickness of the metal of the metallic layer at the level of the remaining areas
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reOOUTert89 with parts of the re-layer before the second exposure.
Fig '44 is a schematic representation of a
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agenoement allowing 1 '> nlévemen: or erosion 3lectrech.m, i.qu3 of parts of 8urfaco of the layer mtEÙ.11q' .. te dtScouver4. * orj cooel; consequence of the selective and discrete removal of part 3 of the coating layer *
Fig. 45 shows a first form of the object ob-
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held as a result of the electroohimical erosion of surface parts of the metallic layer not covered by the coating layer.
Fig '46 shows the article ie Fig' 45 after removing the remaining parts of the coating layer.
Fig. 47 is a view similar to FIG. 45, but showing the results obtained by complete erosion by means of the arrangement of fig. 44 of the exposed surface parts of the metallic layer-
Fig. 48 is a view similar to FIG. 47, hand countering the article after removing the remaining parts of the coating hole * Fig. 49 is a schematic view similar to the
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freezes 34, but showing an element sensitive to radiation, during selective and discrete exposure to radiation;
electro- magnetic falling on the side of the element carrying the metallic oouohe-
Fig 50 is a view similar to Fig 49, but showing the radiation sensitive element after exposure to incident electromagnetic radiation.
Fig 51 is a view similar to Fig 50, but showing the radiation sensitive element after removal of the products resulting from the inter-reaction caused by the radiation between the constituents of the radiation sensitive element.
Fig 52 is a view similar to Fig 51, hand showing the radiation sensitive element after the electrolytic coating of the remaining parts of the metallic layer.
Fig 53 is a view similar to Fig 52,
but showing the element of this figure during a wave exposure to electromagnetic radiation, in view of obtaining a different structure of the finished article.
Fig. 54 is a schematic sectional view of the article obtained after the second exposure of fig 53.
Fig. 55 is a schematic sectional view of another article.
Fig. 56 is a diagrammatic cross-section of an element sensitive to electromagnetic radiation in accordance with the invention, during its exposure to incident eleutromagnetic radiation, according to a predetermined pattern.
Fig. 57 is a schematic sectional representation of the radiation sensitive element of fig '56 after exposure to electromagnetic radiation *
Fig 59 is a schematic sectional representation of the element sensitive to electromagnetic radiation of Fig 57 during the removal of the parts of its coating orohe corresponding to the previously exposed areas.
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to leotromagndt1qu6 'radiation.
Fig. 59 is a schematic sectional representation of the electromagnetic radiation sensitive element after release and during exposure to heat.
Fig. 60 is a schematic sectional representation of a first form of finished article.
Fig. 61, and a view similar to FIG. 60, showing a variant of the finished article '
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Fig. 62 9a ime schematic view aensiblemen 'similar to Fig' 56, but feeling a sensitive element r radiation of molified constitution.
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Fig '53 is an Achecat sectional view. 'J of a finished article obtained by means of the element senaib) .- -, i radiation of fig' 62.
The shooting. 64 is a diagrammatic view of a typical radiation sensitive element during its exposure to a 4lootT radiation pattern; "Time or an analogous oirouit oorm ^ .-- '= ¯ .. L- 2g. 65 is a schematic perspective view
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of a ,, ¯. ' ..,) 10 finished, for example a bare printed electric circuit by means of the arrangement of fig '64.
Fig. 66 aat a schematic sectional representation of an example of a radiation sensitive element according to the invention, during selective and discrete exposure to electromagnetic radiation.
Fig. 67 is a view analogous to rod 66, but showing the radiation sensitive element after selective and discrete exposure to electromagnetic radiation.
Fig. 68 is a view similar to FIG. 67, but showing an intermediate phase in accordance with another aspect of the invention.
Fig. 69 is a view similar to FIG. 68, but showing a subsequent operation consistent with this asper 'of
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1. e. r r.1 f Jan r s dw, '
Fig. 70 illustrates another operation in accordance with this aspect of the invention.
Fig. 71 is a schematic sectional view of an alternative operation according to another aspect of the invention.
Fig. 72 is a view similar to fig '71, but showing the other operation which consists of a brief uniform exposure to electromagnetic radiation of the element sensitive to this radiation'
Fig. 73 is a view similar to FIG. 72, but showing the results obtained by this second exposure.
FIG. 74 illustrates a subsequent phase of the variant of the method according to the invention.
Rod 75 is a schematic sectional view of a variation of the radiation sensitive element according to another aspect of the invention, during selective and discrete exposure to electromagnetic radiation.
Fig. 76 is a view similar to FIG. 75, hand showing the radiation sensitive element during brief uniform exposure to electromagnetic radiation.
Fig. 77 is a view similar to FIG. 76, but showing the results obtained by this exposure to electromagnetic radiation '*
The rod 78 illustrates another operation of the variant of the method of the invention *
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Fig '79 il' '' ,,:,; ':: .. "asmatiqudment the finished article obtained by the process of Figs 75 to 78.
Fig. 80 is a schematic sectional representation of a radiation sensitive element according to the invention, during its selective and discrete exposure to electromagnetic radiation.
Fig '81 is a schematic representation of a lithographic plate or similar plate made by means of the element sensitive to electromagnetic radiation
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of fig. 80.
Fig. 82 is a schematic sectional representation of a variant of the element sensitive to electromagnetic radiation of FIG. 80, during selective and discreet exposure to electromagnetic radiation.
Fig. 83 is a lithographic plate or a plate analogous to the means of the element sensitive to electromagnetic radiation of the riser. 82.
Fig. 84 is a diagrammatic cross-sectional representation of another variant of an element sensitive to electromagnetic radiation for the implementation of the invention, during its selective and discrete exposure to electromagnetic radiation. FIG. 85 is a schematic representation of the element sensitive to electromagnetic radiation of the rod 84, after selective and discrete exposure to electromagnetic radiation, in a shape suitable for being used as an offset lithographic plate or similar plate.
Fig. 86 schematically illustrates a variety? configuration of an offset lithographic plate or of a similar plate produced in accordance with the invention by means of the element sensitive to electromagnetic radiation of the pin 84.
Fig '87 is a schematic representation, part in perspective and part in section, of an element sensitive to radiation according to the invention, during its selective and discrete exposure to electromagnetic radiation.
Fig. 88 is a view analogous to fig '87, May, showing the radiation sensitive element after selective and discrete exposure to electromagnetic radiation.
Fig '89 is a view similar to fig. 88, May showing the radiation sensitive element after being subjected to the action of a suitable solvent-
The rod 90 is a view similar to FIG.
89, May
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showing the element sensitive to radiation & t * eiydtromagn4tiqu <exposed after being subjected to the action of a solvent capable of dissolving the material of the reinforcing support or the substrate -
Fig. 91 is a schematic representation in
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perageotiya of a J1Óm, nt sensitive to electromagnetic radiation according to the invention, during selective and discrete exposure to electromagnetic radiation to. through a suitable cover.
Fig. 92 is a schematic perspective representation of an element sensitive to electromagnetic radiation in accordance with the invention, during selective and discrete exposure to electromagnetic radiation, by projection of an image of electromagnetic radiation on this element.
Figure 93 is a schematic representation of an arrangement using an element sensitive to electromagnetic radiation according to the invention, during exposure.
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aéleotiva and d1aor6 an electromagnetic ray, oonaistant to a space of enargia under vacuum, for example an electron beam '
The rod 94 is a view of an arrangement similar to that of FIG.
93, but in which the element sensitive to electromagnetic radiation is disposed externally to the container containing the source of the electron beam '
Fig. 95 is a view of an arrangement analogous to that of shank 94, but in which the element sensitive to electromagnetic radiation takes the form of an elongated foldable element,
Fig. 96 is a schematic representation of an element sensitive to electromagnetic radiation during exposure to electromagnetic radiation, caused to explore its surface according to a predetermined pattern.
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L:
8 tig - 97 and 98 are views 8ohat1qu $ en à ootpg of part of Un ÓJâ1'ent aenaible au. elsotoeomagné radiation% iqm
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after exposure to this radiation * freezes 99 and 100, including schematic views of a variant of the element sensitive to electromagnetic radiation in accordance with the invention, before and after exposure to electromagnetic radiation.
To the attached drawings and more particularly to figs.
1 and 2, a radiation sensitive element according to the invention, generally designated by 10, comprises a flexible substrate, a reinforcing support or a base 12, for example made of paper, cardboard, plastic or the like , covered with a metallic layer 14 which adheres thereto and which consists of uno since layer or a film of a metal or of several metals, the thickness of which may be.
the order of a few atoms or a few A. The metal layer is deposited on the base 12 by any conventional means well known in the field, for example by bonding, by electrolytic or electrodeless deposition, by deposition of va - fear, cathodic sputtering, etc. - The term "metal layer" is understood to mean a layer containing at least one metal, either solid, alloyed with another metal or with other metals or combined or mixed with one or more other elements . Metal layer 14 can contain any one. common metals, such as silver, copper, niobium, lead, iron, aluminum, chromium, nickel, eto.
There is, above the metal layer 14, an adhesion layer or a coating layer 16 of any of the materials already mentioned, this material or these materials being capable, by exposure to electromagnetic radiation, of interact with the metal or metals of the metal layer 14 to form with them one or more inter-reaction products having chemical compositions and physical characteristics which differ from those of the constituents. The coating layer 16 is also very thin, preferably on the order of a few atoms or a few.
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at alle is represented as ab ttouvant soue the solid form. although it tends to be in the liquid phase or in the vapor phase.
The use of a coating layer 16 of vapor-reactive radiation-reactive material is particularly suitable for the invention, as it greatly simplified the already simple processing of the sensing element to form a finished article with A metallic image or diagram on a flexible or collapsible substrate or base, as explained in detail in the following. the material of the coating layer 16 can be any of several ternary materials containing aeanio, sutre and iodine, or arsenic, sulfur or bismuth, for example. Alternatively, the material constituting the coating layer 16 may be any one of several binary materials, such as a halide;
metal sulfide, iodide, arsenide, elenide or teluride, arsenio trisulfide, arsenic pentasulfide and mixtures of sulfur and selenium. As an alternative, the material of the coating layer 16 can consist of any one of several simple elements, such as arsenic, sulfur, iodine, selenium, tellurium, thallium, etc. By way of illustration useful for the explanation and understanding of the principles of the invention and for the purposes of the present description, the invention is hereinafter described with respect to rods 1 to 8, with regard to the element sensitive to radiation 10,
composed of a paper base 12 reopened with a thin film of pure silver forming the metallic layer 14. having a thickness of a few #. The metal layer 14 is in turn covered with a solid coating layer 16, also a few # thick, in a solid glass form. The radiation sensitive element 10 is first exposed to a incident electromagnetic radiation, as shown in figs 1 and 2, by interposing a cover 18
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on the path of the incident electromagnetic radiation 20, which consists of a whitened light of high pollution caused by a conventional source,
such as a high-power incandescent oenoe lamp. Parts of the cover 18, as shown at 22, are essentially capable of transmitting electromagnetic radiation, while other parts, as shown at 24, are essentially incapable of transmitting it. Therefore, the surface of the sensing element 10 is selectively and discretely irradiated at the area level, as shown at 26, corresponding to the radiator 2 transmitting the cacho 18, while at the other 30 parts of the surface of the radiation sensitive element 10 are shielded from electromagnetic radiation 20 ,
for example the areas 30 of the radiant element corresponding to the areas 24 of the caohe 18 which are essentially incapable of transmitting electromagnetic radiation. It is evident that, alternatively, a suitable image can be projected onto the element. sensitive to radiation by a conventional optical promotion device.
After exposure of rayon sensitive retament. However, for a predetermined period of time at most a few seconds, there occurs an inter-reaction caused by the radiation between the material of the couc. coating 16 and the metal of the metal layer 14, level of the areas 26 subjected to this radiation, with format! of the inter-reaotion product 32, as shown in FIG. with in-depth exhaustion of all the metal, namely silver in the present example, of the metallic layer 14 Lee aires 30 (fig.
1 and 2) of the radiation-sensitive element not subjected to irradiation are left intact, as shown at 34 in FIG. 3, each of these areas 34 having a pattern consisting of the remainder of the metal layer 14 with a adhesion coating of the coating layer 16 corresponding to the areas 24 of the cover 18
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rods 1 and 2 unable to transmit radiation or corresponding to the dark areas of the image projected on the radiation sensitive element 'After removal of the inter-reaction product 32, the finished article looks like the artiole 11 of the rod 4 consisting exclusively of the paper support 12 to which adheres a design formed by the areas 34 which are formed by the remaining parts of the silver layer 14 and,
respectively, of the arsenic triulfide coating layer 16. For some applications such an article may be perfectly suitable and may be used as is, without further treatment.
81 it is desired to remove the remainder of the coating layer 16, this remainder can be removed by any of several means, for example, by heat sublimation, chemical dissolution or mechanical removal, although there is It should be noted that in most applications it is possible to simultaneously remove both the inter-reaction product 32 and the remaining portions of the resurfacing layer 16 in a single operation by mechanical, chemical or chemical methods. miques or heat sublimation, or in accordance with the means explained in detail below for producing item 11 'of Figs. 5 and 7.
By operating with a radiation sensitive element composed of a flexible or foldable support, such as paper for example, covered with a thin metallic layer, such as silver, in an atmosphere charged with vapor of the constituent material the coating layer, for example arsenic trisulfide vapor, the inter-reaction product (s) are automatically sublimated as they form and the finished article 11 'consists exclusively of the support 12 carrying a metallic design, as shown at 36 in FIGS.
5 and 7, this metallic pattern being formed by the remaining parts of the metallic layer 14 corresponding to the parts of the element sensitive to the initial radiation which have not
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--- ^ 11RAn i 1.,, .T¯ -,. ,,. T '4.- <-to- 4 -
This finished artiole, as shown at 11 'at rods 5 and 7, is identical to the finished article which can be obtained from article 11 of FIG. 4, after the removal of the coating layer 16 which, as explained above, can be carried out at the same time as that of the inter-reaction product 32 of fig'3.
For some applications, for example when it is desired to produce the high contrast reproduction of the original image, it may be desirable to color, darken or darken the metallic image 36 of item 11 'of Figs. This can be achieved by treating the metallic image 36 with an appropriate dye, toning agent or blackening agent. By free in applications where the metallic image 36 is a silver image, its contrast, against the background of the support 12, may be intensified or the image may be obscured by subjecting it to hydrogen sulfide. .
After darkening, the article obtained as shown schematically at the rod 8 is provided with its metallic silver image 36 suitably darkened so as to be endowed with a fori contrast appearing with respect to the visual background formed by the paper support 12.
Fig '6 schematically illustrates a device for automatically processing a radiation sensitive element 10 in the form of a continuous strip, with a view to obtaining a finished article in the form, for example, of a printing. an original image or a succession of original images - The strip of photosensitive element is obtained from a reel or a supply drum 40 on the periphery of which it is wound - A suitable intermittent drive device, for example oommo shown on 42, is designed to unwind and feed sections of appropriate length of the radiation sensitive element,
from the reel or feed drum - A
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exposure station 4 at which the cronçuna auccea- Bits of the continuous band of the radiation sensitive element 10 are irradiated during each pause period of the intermittent control 42, by means of a projection lantern 46 or d an equivalent lamp, adapted to focus on the surface of the radiation sensitive element an appropriate image for a predetermined period of time, at an appropriate illumination intensity.
After exposure, the radiation sensitive member strip 10 is forced bent at a stripping station 48 to a small radius roll 50 continuously rotating and causing the remaining portions of the coating to break. coating in small fragments which easily separate from the underlying metal layer - These remaining areas of the coating layer correspond to the areas of the radiation sensitive element which have not been subjected to illumination,
while the inter-reaction product at the areas which have been irradiated during the exposure is also caused to break into small fragments which easily separate from the paper backing. The bending of the exposed sensitive material strip. the roller 50 is best suited for removing both the remainder of the coating layer and the interaction product, while the parts of the metallic layer corresponding to airoa which were not irradiated during the exposure remain attached to the support of the coating. paper.
This practical stripping of the sensitive element strip is particularly pronounced as a result of the use of a radiation sensitive element consisting of a paper backing having a thin coating of metallic silver covered in turn with a coating layer. glassy of arse trisulture
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nio.
Luo u.iron do 19614moxit aan weaken at rt1, YolU! UUlou1I which have been exposed to the aotion of incident light and which keep the glassy appearance separate from the paper backing in essentially the same way as the remaining parts of the diaper
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1 q7 h) ±) = t a. >> ..W o..ß 7! ..ßon i,, -, 4 u '7. -tt ** - <# - .. - <* - # - # # -.
- # '-MI jf ¯ ,, ¯ exposed to incident electromagnetic radiation during exposure * The explanation for this result seems to be that the silver oouohe exhibits a strong adhesive bond with the paper backing, so that the unreacted parts of the metal layer remain strongly attached to the paper backing during stripping - however, the reacted parts show a weak adhesive bond - with the input of paper because the metal layer in the level of these areas has been completely consumed - The arsenic trisulfide coating layer is vitreous in appearance and behavior, so that as a result of bending or bending under a small radius,
the arsenic trisulfide coating layer simply breaks off and lifts off the metal layer. In areas which have been exposed to irradiation, the formation of the inter-reaction product appears to result in an essentially analogous phenomenon. a migrate! ionic or atomic metal of the metallic coucae in the vitreous material of the coating layer, so that the inter-reaction areas, as a result of bending under a very small radius, also break into small fragments which s' spread and separate from the paper backing
In applications where the coating layer is made of a material other than arsenic disulfide, arsenio pentasulfide, mixtures of arsenic, sulfur and iodine,
and the mixture of lead and iodine, it may be necessary to facilitate the separation of the unreacted parts of the coating layer and the interreaction product from the remaining part of the metal layer and, again, of the coating. substrate or support, by wiping or brushing the surface of the element during stripping or by applying to the surface of the element a flexible sheet of material covered with a very poor adhesive *
After the count, the tape continues from the elec-
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The now exposed and stripped radiation sensitive element 10 exhibiting a metallic image on the paper backing is passed through a bending station 52 where it is placed in contact with steam 54 which,
in the example of an arbitrarily chosen embodiment in which the metallic image set a silver image, consists of gaseous hydrogen sulfide 'The continuous band carrying on its surface a colored or obsourois image then advances by means of the rollers of advances 56 to a sectioning station 58 where, if necessary, it is cut into sections of suitable length.
It is evident that if it is not necessary to color or obscure the image, the coloring station 52 can be omitted and it is furthermore evident that the stripping station can be omitted in applications in the environment. which the radiation-sensitive element is constituted simply by a backing of paper, cardboard or the like having a thin layer of metal which adheres thereto and which is exposed to electromagnetic radiation in an atomosphere of reactive materials, such as arsenic triulfide, arsenic pentasulfide, eta. In these applications, the exposure station 44 included a physical enclosure containing vapors of the reactive material and a suitable heater.
As regards more particularly the figs 9 to 18, these figures illustrate an element sensitive to radiation with several layers 110 which comprises, in accordance with the invention, several layers (fig. 9 and 10), composed of two chains 112 and Primarily adhesive 114, of different materials. The multi-layered radiation sensitive member 110 may be disposed on a backing support or substrate 116, although this may be omitted in some applications.
In the illustrated example of the invention, a radiation sensitive element 110 is shown as composed of
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cross 8rate8 onmpreuazit càacana two couonoj 0- ex s with -r of different materials,
capable of inter-reaction when exposed to electromagnetic radiation with the formation of an inter-reaction product having chemical and physical characteristics that differ from those of the initial constituents * As has already been explained in what above, each stratum comprises a metal layer 114 and is entered.
here by metal layer one! layer comprising at least one metal, either alone, alloyed with another metal or with other metals, combined or mixed with one or more other elements. The metal layer 114 can thus contain any of the common metals, such as silver, nickel, copper, niobium, lead, iron, aluminum, chromium etc - The material of layer 112 can be any of the materials of a group of ternary materials Contained arsenic, sulfur and iodine, or arsenic, sulfur and bismuth, for example- Alternatively, the material of layer 112 can:
be any material from a group of binary materials, such as a metal halide, sulfur, iodide, arsenide, selenide or telluride, arsenic trisulfide, erseni pentasulfide and mixtures sulfur and selenium. As a variant the material of layer 112 may consist of any one of several simple elements, such as arsenic, sulfur, iodine, selenium, tellurium, thallium, etc. *
Each layer 112 or 114 is very thin and can have a thickness of between a few atoms and more.
As many strata or pairs of layers can be used as practice requires in a radiation sensitive element according to the invention, the only condition being that each stratum is essentially capable of transmitting the electromagnetic radiation used for the exposure. , this electromagnetic radiation being, in many cases, simply ordinary white light of great intensity, so that
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1 radiation; 'd4: .atü pauß a3:, aw.s W.
F * '* d' t .J; ';:.:. 4 suitable during exposure- Because there is a certain degree of absorption of electromagnetic radiation at each layer, the depth of penetration of the radiation electromagnetic is essentially proportional to the intensity of irradiation-
Exposure to electromagnetic radiation of a multi-layered photosensitive element according to the invention can be effected by projecting an appropriate image onto the surface of the element, this exposure being shown in Figs.
9at 10, as being effected through a cover 118 having airea, as shown at 120 which are substantially capable of transmitting electromagnetic radiation, and other areas, as shown at 122, which are substantially incapable of transmitting rayon - 'electromagnetic' Therefore, electromagnetic radiation, arbitrarily represented by arrows 124, can selectively and discreetly fall on the radiation sensitive element in appropriate areas 126 corresponding to the shape or contour of the projected image,
while other areas 128 are protected and are not encountered by the radiation - At the level of the areas 126 irradiated by the electromagnetic radiation 124, for a sufficient intensity of the radiation energy, a deep penetration of the radiation is caused, as shown arbitrarily by the floches 130, and it follows that the materials of the layers 112 and 114, at the level of the areas thus irradiated and crossed, undergo an inter-reaction so as to form an inter-reaction product, as designated by 132 in fig.
He. The formation of this inter-reaction product causes a reduction in the adhesion between the layers which allows the mechanical removal of the irradiated parts of the element 10 according to the methods described hereinafter. Alternatively, the reaction product 132 is capable of
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selective removal by chemical means or by sublimate;
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\ lT. T- <., # '. <..,! -.-....-.
1 -? ell tbi- ^, -% -4, - '., Y 1 - -.: - - ::,' - = -z s, * '- * ";" "" - y. An example of an element sensitive to radiation at
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ooucnea multiple 110 comprises several strata each containing a metal layer 114 in a.rge! 1, '"; was a 1'2 layer of arsenic trisulfide or penta1al-o ar3cn =, c. oune 4:
an eaally capable vitreous composition. transmitting ordinary light The silver layer 114 also thin enough to be essential = exoe capable of transmitting it. ordinary white light of great intensity. so that, for appropriate irradiation, training
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of the dlizter-react4-ozi 132 product is caused to extend in depth over the entire thickness of the shaving sensitive element and, therefore, in the element xenple there glossed here having a support of The action product 132 thus formed is also essentially capable of transmitting the electromagnetic radiation resulting in this reinforcing support or this substrate.
1 = formation of the product of inter-reaction does not e = not sensitive to the formation of other product of inte = -rôaction àdeoniveaw greater ban da la otruoturo, one vuo of a natiofaisante irradiation. after removing the product of intor-rdac: ioa 132. a finished article 11 is obtained, Corsica represents in ig. 12 and 3, comprising 34 voids which cooespo = + tooth to its irradiated areas and parts, oomme reprosento in 136 and 138, which correspond to the areas which have not been struck:
electromagnetic radiation
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If a finished article with a contour recessed from the image initially projected onto the radiation sensitive element is desig- nated, the parts of the finished article 111 of FIGS. and 13 included in the perimeter of this contour are removed by conventional mechanical means or by exposure
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subsequent to electromagnetic radiation, through
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appropriate areas, for example at 136, in order to cause the formation of an interaction product weaken the bond between its layers to facilitate their mechanical removal, or alternatively, to allow removal by chemical means or by heat sublimation of this inter-reaction product by a known process. The finished article 111 obtained is illustrated in FIGS. 14 and 15 ot present of reliof parts 138 corresponding to the unexposed areas and recessed parts, as shown at 140, defining an intaglio representation of the original image.
If the reverse is desired, portions 138 of item 111 of Figs 12 and 13 are removed thereby leaving, as shown at rod 16, an item 111a which presents an image at link 142 of the image. original.
As a result of the gradual absorption of the radiation transmitted at depth through the multiple layers of a radiation sensitive element according to the invention, a finished article, provided with a raised image, having a contour or cosentiolloment depth representative of the intensity of the electromagnetic radiation falling on this element can be obtained with an arrangement as illustrated schematically in FIG. 17.
A radiation sensitive element, comprising several layers each having two layers 112 and 114 of different materials susceptible to inter-reaction, as explained above, when they are irradiated, is exposed by means of a cover 144 having parts 122 not transmitting the incident electromagnetic radiation 124, parts 120 fully capable of transmitting electromagnetic radiation and parts 146 partially susceptible to this transmission * These parts 146 of the cover 144 are arbitrarily represented as having a
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gradual gradual increase in the ability to transmit radiation from the extreme left edge, as shown in fig.
17, towards the far right edge, so that the inter-reaction caused by the radiation extends deep into the radiation sensitive element, to a varying degree, as illustrated 148, corresponding substantially to the various limits between two consecutive layers in which sufficient radiation causes sufficient formation of inter-reaction product to achieve an effective result such as, for example, weakening of the bond between the layers to a sufficient extent to facilitate mechanical removal non-activated parts of the sensitive element.
The article obtained, as illustrated in FIG. 18, has profiled recesses, as shown at 150, extending in depth to the appropriate limit between the various layers 112 and 114 reached by electromagnetic radiation of sufficient intensity to cause the appropriate formation of the inter-product. -reaction.
The object of the invention is now described in detail in relation to FIGS. 19 to. 33, relating to examples of means for obtaining printed electric circuits, individual resistors of predetermined resistance values, capacitors of predetermined capacitance values and integrated circuits having resistors and capacitors of predetermined value, connections appropriate between these elements and appropriate input and output terminals relating to the electrical circuit - it should be noted that the actual physical appearance of the components and elements illustrated in figs.
19 to 33 are not given for illustration to explain the principles involved in accordance with the invention and that the means indicated for the control of the electrical characteristics of the constituents obtained in accordance with the methods of the invention are not also given.
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for illustrative purposes and many other means
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Don < <-4 / WA + wlJO wôiÀù 1 {.....:. A¯ "\", 1'J11r: '' 3 s'1! Cia1istee.
The invention uses as an element sensitive to radiation an element, as shown at 210 in FIGS. 19 and 20, which essentially comprises a metallic layer 212 made of a thin layer or film of one or more metals, which may have a thickness of a few atoms or which may reach a few A or a few hundredths of a millimeter, bearing a layer 214 of material capable, when exposed to electromagnetic radiation, to undergo inter-reaction with the metal or metals of the metal layer 212 to form with them one or more interaction products having a chemical composition, physical characteristics and electrical characteristics, such as, resistivity,
which differs from those of the constituents * The layer 214 is also essentially thin, of the same order of thickness as the metallic layer 212 and is deposited on this layer by any conventional means, such as vapor deposition, sputtering, etc. .
Layer 212 is made of a metal or a mixture or an alloy of at least two metals or a combination of a metal or metals and one or more other elements. layer 212 dono contain, as indicated in the above, any of the common metals such as silver, copper, niobium, lead, iron, aluminum, chromium, nickel, etc.
The material of bed 214 can be, as also already mentioned, any of several ternary materials containing arsenic, sulfur and ioda or arsenio, sulfur and bismuth. For example, alternatively, the material of the layer 214 may be any of several binary materials, such as a metal halide, sulfide, iodide, arsenide, selenide or telluride, arsenic trisulfide, arsenic pontasulfide and mixtures of
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sulfur and selenium * The material of the bed 214 may be formed by any of several simple elements, such as arsenic, sulfur, iodine, selenium, tellurium, thallium,
etc-
Examples of configurations and applications of the invention are explained here in detail, preferably with respect to a radiation sensitive element, as shown at 210, having a metallic layer 212 waite of a strip or foil. silver, copper, chromium, niokel, or mixtures of these metals, bearing a solid adhesive layer 214 of arsenic trisulfide or arsenic pontasulfide, although the invention achieves substantially the same results using the same. any of the constituents listed above.
In some applications, there are certain definite advantages to using the liquid forming material 214 in the liquid phase or, preferably, vaporization. By using the material of the layer 214 in the vapor state, this provides the vapor. definite advantage that the finished article constitutes it:
or the electrical circuit does not need to be shielded from subsequent exposure to electromagnetic radiation - However, the same result can be achieved by removing non-exposed interaction products and particles of the ouohe 214 after exposure to electromagnetic radiation of the element sensitive to this radiation, soue regulated conditions, in order to prevent the deterioration or the variation of the electrical characteristics of the components. or circuitry, as a consequence of subsequent exposure to electromagnetic radiation.
However, for some applications, the use of a radiation sensitive element bearing a layer 214 in the solid state provides the definite advantages of good electrical insulation when a material such as arsenic trisulfide is employed, having a resistivity of about 10-15 ohm-cm or when the inter-reaction product is used as part of the electrical components or
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of the 6100triquei circuit as deoi'bi '= ap3ès'' hr ooneëquentt
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As an example, the use of an element sensitive to electromagnetic radiation, comprising a layer 214 of material in solid phase.
The radiation sensitive element 210 of the rods 19 and 20 has a pair of terminals 216 and 218 electrically bonded over a part or a given length of the metal layer 212. the radiation sensitive element 210 is exposed to the incident electromagnetic radiation, such as ordinary white light 222 emitted by a light source, such as incandescent bulbs 220.
The light 222 is made to fall on the surface of the radiation sensitive element 210 after passing through a cover 224 having, in the example chosen, parts 226 essentially capable of transmitting light and a part 230 partially capable of transmitting light. Consequently, the surface of the radiation sensitive element 210 is fully irradiated in parts, as shown at 232, corresponding to parts 226 of the cover 224 which are fully capable of transmitting light 222, while other parts , as shown in 234, almost completely escape the effect of light * Another part, as shown in 236, is struck by a light of reduced intensity% ±,
For a given light exposure, parts of the metal layer 212 corresponding to the fully irradiated parts 232 are entirely consumed as a result of the light-induced inter-reaction between the metal layer and the material, for example, trisulfide. arsenic from layer 214.
The parts of the metal layer
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lique 212 corresponding to the oaohe8 parts 234 remain unaffected, while the part of the metallic layer corresponding to the partially irradiated area 236 is partial = and etched in depth to a degree corresponding to this.
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irradiation intensity - 'Therefore. a side view of the radiation sensitive element 210 passing essentially through the axis which contains the terminals 216 and 218 has been shown schematically in FIG.
21 and it follows that the metallic layer 212 comprises parts 23e which have the initial thickness and which are electrically connected to the terminals 216 and 218 separated by a part 240 of reduced thickness, the thickness of the part 240 being approximately inversely proportional to the exposure of the area 236 (Fig. 19) of the electromagnetic-sensitive element 210 to the incident light.
The resulting article is a resistor having a predetermined resistance value depending on the resistivity of the metal or metals forming the metallic cou @ e 212 of the section area offered to the passage of the current and the length of the path offered to the current. Therefore, the total resistance value of the resistor thus formed constituted by the remaining part of the metal layer 212, located between the terminals 216 and 218, can be satisfactorily determined according to the geometric dimensions of the projected image. on the radiation sensitive element and the duration of exposure of the irradiated area 236 of the element 'When the predetermined resistance value of the resistor Rx has thus been obtained,
the irradiation of the radiation sensitive element 210 is interrupted, then the element can be enclosed in a screen for its permanent protection during the subsequent irradiation, or alternatively it can be covered with a layer of shellac or paint opaque to electromagnetic radiation which can affect the element and modify its value. Likewise, alternatively, the remainder of layer 214, as shown at 242 in fig 21, which has not been subjected to irradiation and parts of layer 214, as designated 244, which include the product resulting from the inter-reaction between this layer and the metallic layer 212 can be
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removed by known mechanical or chemical means.
The resistance value of the resistance given by the device of the pin 19 can be continuously monitored, for example, by means of an ohmmeter connected to terminals 216 and 218 or by means of a bridge, such as that illustrated, comprising resistors R1, R2 RX (the resistance formed by the invontion process) and R3 arranged in a bridge having an electric current source 245 placed across a diagonal of the bridge and a measuring device 46 connected to the terminals of the other diagonal of the bridge.
When the bridge is in equilibrium, the current flowing through the meter 246 is zero and the value of the resistance RX is given by the formula s
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Therefore, for given values of R1, R2 and R3 the value of RX can be monitored continuously until it reaches a value at which the meter 246 indicates that the bridge is in equilibrium. As shown schematically, the meter 246 can be arranged to close a switch 248 when oxidizing a zero value or the meter 246 can be replaced by a relay as shown at 250 also adapted to open. switch 248 when a predetermined value of Rx is reached, so as to disconnect the light bulbs 220 from an energy source 252, in order to:
to interrupt the exposure of element 210 to light *
The resistivity of the part of the layer 214 exposed to electromagnetic radiation is reduced as a function of its: exposure as a result of the formation of the inter-reaction product which tends to remain in solid solution in the material constituting the ouohe 214- As already mentioned, the resistivity of arsenic trisulfide is 10-15 ohm-om and the resistivity of an arsenic trisulfide can be.
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reduced by an amount oon8idéralè; sr.1!;.; t.ii8Po8'e in
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contact with a COUCue of me'cal 44 $ jaé> - ;, 1;
1'¯, ¯ the resistivity of the arsenic triulfide layer decreasing in proportion to the exposure tending towards a minimum value which remains constant after all the silver in the metal layer has been exhausted. Therefore, a resistance
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oomforme -.1 the invention can be produced using an element sensitive to radiation z 0, as shown at ig '22, identical to the element sensitive to radiation 210 of
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tîg.
20, ma-ta being provided with a terminal, cotta terminal designated by 216 being re-IL.4-de to the lez layer, and another terminal 213 which is connected to the metallic layer 212- By exposure of 1 'element sensitive to radiation 210 of FIG. 22 to electromagnetic radiation, by means of a cover such as cover 247 of FIG. 23, having along a longitudinal section an end part 249 fully capable of to transmit electromagnetic radiation, another
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part axtrame 51 3ment to 'transmit the radiation to the 9ci: roma.snetique has a? i0 1C: 6 & 1r 53 whose power of t: ra .. "1.! 3miB1on di: J.lo.':.: <3 a.duall-5- :: .i3 part 9, part 251, lt r;
; # ;, abmnu, co.4s r <3 presented to the rod 23, present in neck? A uno? Ar10 25. 1minuting progressively from the metallic layer 12 connected to the terminal 218 and corresponding to the part 253 to be able to
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gradual transmission of the cache & 47. The finished article also compares a part, as shown at 256, comprising the unreacted area of the layer 214 and a part near and attached to terminal 216, formed by fully reacted area of the lying surface. 212 and 214, as shown at 258.
Part of layer 214 matches. to part 253 with gradually decreasing transmission power: the element of the cover 247 has a resistivity gradually decreasing from right to left in FIG. 23, so that the total resistance between terminals 216 and 218 can be
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determined within certain limits as a result of the element's total exposure to electromagnetic radiation.
It can thus be seen that electrical constituents, such as resistances of predetermined resistance values, can be obtained using radiation sensitive elements according to the invention as a result of practicing its method.
Lee fig. 24 and 25 illustrate a radiation sensitive element 210 ', according to a further aspect of the invention, which, as best shown in section by rod 25, comprises a metallic layer 212 provided with a cover layer 214 of capable material. , when exposed to electromagnetic radiation, inter-reaction with the metal or metals of the metal layer 212.
The latter is in turn disposed, so as to adhere thereto, on one face of a dielectric layer 260 having another metallic oouohe 262. on its other face. An electrical terminal 264 is fixed to the metallic layer 212 and a second electrical terminal 266 is fixed to the metal layer 262. Such an assembly forms a capacitor having parallel plates defined by metal layers 212 and 262 whose capacitance, as is well known, is given by the following formula 1
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where A this is the effective area of the plate in cm2, d is the thickness of the dielectric in cm and K = 0.0085 Er, Er being equal to the constant of the dielectric with respect to air.
As is well known, the effective effective area of the parallel plate capacitor, the capacitance of which is according to the formula given above, actually corresponds to the areas of coincidence of the plates and to reduce the capacitance of a capacitor. it suffices to decrease the areas of
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coincidence of the plates, which can be obtained by reducing the area of one of the plates and leaving inangial ±;
area of the other plate- This result is obtained, according to one aspect of the invention, by providing a screen 268 capable of protecting the sensitive surface of the element 210 'from incident electromagnetic radiation, such as light, as shown in 222, emitted by a source such as the incandescent lamps 220.
The capacitor defined by the element 210 'is mounted in a bridge circuit, as shown in FIG. 24, this bridge comprising the impedance Zx, the impedance of the capacitor being produced in accordance with the prcoedé of the invention, and known impedances Z1, Z2, and Z3.
A source of alternating current 270 of frequency. 1 ocune is connected to the terminals of a diagonal of the bridge
An ammeter 246 is connected to the terminals of the other diagonal of the bridge. At equilibrium, the measuring device 246 records the value 0 and the impedance Zx is given by the formula:
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at the capacitance of the capacitor is derived from the formula:
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The measuring apparatus 246 may be arranged to open a switch 248 mounted in series between a source of electrical energy 252 and lamps 220 or else;
alternatively, a relay, as shown at 250, can be used to directly open the switch 248 when the impedanoe Zx of the capacitor reaches a predetermined value - In order to reduce the capacitance of the capacitor, the screen is moved. 268 in the direction shown by arrow 272 (fig. 24 and 25), so as to increase the area of the layer
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metal 212 undergoing intr-reaction with the covering layer 214 knots the influence of electromagnetic radiation falling on this layer '
The capacitor, after exposure to electromagnetic radiation of the element 210 ', as shown in FIG.
26, has a first plate formed of a metal layer 262 connected to terminal 266 and a second plate formed by the remaining unreacted area of metal layer 212, connected to terminal 264 and separated by the dielectric layer 260. The part or area of the metal layer 212 not protected by the screen 268 from the action of the incident electromagnetic radiation has been made to interact with the material of the layer 214, thus consuming the metal of the layer in depth. 212 with formation of interaction products, as shown at 274, and effectively balancing the effective area of the capacitor plate-
Therefore, according to the invention,
a capacitor of predetermined value can be fabricated and precisely balanced to a predetermined capacitance value by means of electromagnetic radiation, such as light.
Figs. 27 and 28 illustrate a variant of a capacitor produced according to another aspect of the invention which, as best shown in Fig. 28, comprises an element sensitive to radiation 210 ", comprising a layer 214 made of the marl material which the layers 214 of the sensitive elements described above, for example in arsenio trisulfide or arsenic pentasulfide, having on each of its faces a very thin metallic layer 212, the thinness of which is sufficient so that, when exposed electromagnetic radiation, this radiation is capable of being transmitted by the metal layers so as to cause an inter-réaqtion between the material of the layer 214 and the metal or metals of the metal layers 212.
A screen is arranged, as illustrated at 276, and can slide so that part of the element
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sensitive to radiation 210 "can be subjected to irradia-
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tàs = jur i, a (; \ "'III" ,, a9 Bos cot4e or else. as represented, on its two obtained, so as to form at the level of its struck areas the product of inter-reaction 274 (fig. 29) by consuming the areas struck by the metallic layers 212.
The article obtained, as shown in FIG. 29, is a capacitor of predetermined value depending on the extent of the areas exposed to electromagnetic radiation? sen plates being defined by the remaining non-reacted parts of ouone 212 connected to terminals 264 and 266.
Elements sensitive to radiation, according to the invention and as explained in the above oe, can be. used to obtain integrated circuits by simple exposure to electromagnetic radiation via a mask or by projection on these elements of a predetermined design = mined, an example of which has been given in FIGS. 30 to 33.
A radiation sensitive element 280 is formed by reopening a dielectric sheet 260 of appropriate thickness of a substantially thin metal layer 212 on both sides, which metal layer in turn being covered with a coating layer 214 of. a material capable of reacting when exposed to electromagnetic radiation with the metal of the layer 212, as explained above. The first face 282 of the radiation sensitive element 280 is exposed to the radiation via a , ache or as a result # the projection of a drawing on this face, as shown in fig.
30, this drawing having parts, as shown at 286, protecting the face 282 from incident electromagnetic radiation, other parts, as shown at 288, allowing the total incidence of electromagnetic radiation on this face and other parts, such as shown at 290, allowing reduced irradiation of the radiation sensitive surface. The other face 284 of element 280 is also exposed to electromagnetic radiation, as shown in
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the rod 31, parts of this face receiving, as shown in 288, the tonal radiation intensity, other parts receiving only a reduced radiation intensity, as shown in 290, and other parts being protected from the aotion of electromagnetic radiation as represented in 286.
Terminals, as shown in 292, 294 and 296, are affixed, either before or after arposition to electromagnetic radiation, at the edge of the metal layer 212 of face 282 and terminals, as shown in 298 and 300 are fixed to the metal layer 212 of the face 284.
The finished article is an integrated screen in which the unreacted portions of the layers 212 which correspond to the areas 286 constitute conductors or capacitor plates and each of the areas, such as the areas 290 which have been exposed. . partially to radiation, constitutes a resistance whose resistance value depends on the degree of radiation and the geometric dimensions of the area.
The artiole obtained is therefore an electrical circuit, the schematic equivalent of which is illustrated at rod 32, comprising a plate 302 of capacitor 304 connected to terminal 294 via a resistor 306, to terminal 292 via of a resistor 308 and to terminal 296 via a conductor 310, defined on face 282 of element 280.
The other plate, i.e. plate 312, of capacitor 304 is connected to terminal 298 via resistor 314 and is also connected to terminal 300 via resistor 316, the various areas illustrated in figs. 30 and 31 being identified by the same references as in the diagram given by fig 32,
in order to facilitate understanding of the equivalence between these figures If the area of any of the plates 302 or 312 of the condenaatour 304 must be balanced to obtain a more precise value of capacitance of the inverter or to fine tune the circuit to electrical characteristics
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predetermined, an area of one of tie-11iatf \ ië1f;
-O- even represented at 318, with respect to the plate 302 in FIG. 30, can then be individually exposed to electromagnetic radiation, as already explained, and the value of each resistance can also be determined individually with precision by subsequent discrete and selective exposure to electromagnetic radiation, keeping in mind, however, that the adjustable variations of the values of the constituents are naturally directed towards a reduction in capacity, with regard to the capacitors, and to an increase in resistance ,,
regarding resistances *
The finished monolithic circuit may be enclosed in an enclosure suitable for protecting the radiation-sensitive faces 282 and 284 of the element from subsequent irradiation or it may be covered with an opaque varnish or a similar material or else, Alternatively, the reacted and unreacted parts of the couohes 214 can be removed mechanically or chemically, so as to produce a circuit, as shown at rod 33, which fully equates to the diagram of rod 32.
Since the radiation sensitive elements according to the invention, under certain conditions and for certain groups of materials, act as semiconductors, it is also possible, using the structure and methods of the invention. invention, to obtain fully integrated circuits comprising unidirectional elements and analogous elements provided with adjustment means, such as diodes and transistors, eto.
As regards, in general, Figs.
34 to 55, the invention is now described from the point of view of methods for producing metallic designs by projecting an image of a design to be reproduced onto a radiation sensitive element consisting essentially of a metallic layer reopened with a coating layer adhered to it, formed
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of a material capable of reacting:
The layer is exposed to electromagnetic radiation, along with the metal of the metal layer. After exposure, the parts of the coating layer having reduced adhesion to the metal of the layer, as a consequence of this exposure, are detached thereby selectively and discreetly exposing areas of the surface of the metal layer which are then treated by electrolytic deposition or by electrochemical erosion, depending on whether a relief or hollow design is desired,
Alternatively, radiation sensitive elements according to the invention having a metal layer thin enough to transmit radiation,
can be exposed by projecting the image of the design onto the metallic layer i, thus consuming in depth selective and discrete parts of this layer. -The remaining unreacted parts of the metallic layer are then treated by deposition; electrolytic-
As shown in fig. 34, the first step of the methods of the invention is to expose a radiation sensitive element 410 to incident electromagnetic radiation 412, such as light radiation.
The radiation sensitive element 410 is exposed, for example, through a cover 414 having a predetermined pattern, made up of parts, as shown at 416, which are essentially capable of transmitting incident radiation and other parts. , as shown at 418, which are essentially incapable of transmitting electromagnetic radiation.
The radiation-sensitive element 10, as deorit in detail in the above, is essentially composed of a metal layer 420 provided with a coating layer 422 of material capable of inter-reaction with the metal or metals of metallic oouohe 420, as a consequence of exposure to electromagnetic radiation,
such as light * Metal layer 420 is foil or film
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containing to the monk a metal, either alone or alloyed with one or more other metals, or combined or mixed with one or more other elements. The metal layer 420 can thus contain any of the most common metals, such as 'silver, copper, niobium, lead, iron, aluminum, chromium, nickel, etc. The coating layer 422, deposited by adhesion on the oouohe 420, oomprend one of the materials defined above.
The metallic layer 420 may be required, for certain applications, of a metallic or non-metallic reinforcing support or qubatrat as shown at 424 by an imaginary line. Each of the layers may have a thinness of the order of a few layers of. atoms or a few A's and its thickness can reach a few hundredths of a millimeter-
The radiation sensitive element 410, formed for example of a metallic silver layer 420, covered with a coating layer 422 of arsenic sulphide, is exposed to incident electromagnetic radiation by means of a mask 414, as explained above,
or is impressed by means of a suitable design projected onto read by an appropriate projection system - During exposure of the radiation sensitive element which is offected oommo shown on its face having the coating layer 422, certain areas, as shown at 426, are struck by the electromagnetic radiation inducing '' 412, while other areas, as shown at 428, are not subjected to the effect of the irradiation.
As a consequence of this selective and discrete exposure to electromagnetic radiation at discrete areas of the boundary layer between the metallic silver layer 420 and the arsenic trisulfide coating layer 422 which are exposed to electromagnetic radiation, there is one or more inter-reaction products are selectively and unobtrusively formed, as shown at 430 at rod 35.
Areas not subjected to irradiation are
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left intact, as represented by @ @ the formation of
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this produces at s: -.,:.:; ,, 3 () '..1. è! "Vq" 't dae 1 \ 1'1: '99 i: r1'adi4ee causes a substantial selective and discrete reduction in the adhesion force between the arsenic trisulfide coating layer 422 and the arsenic trisulfide layer. metallic silver 420.
The parts of the areenia triulphide coating layer 422 corresponding to these irradiated areas may be removed by means such as, for example, a non-rigid sheet member, as shown at 434 in FIG. 36, carrying on one face 436 an adhesive producing a bond with the coating layer 422 of intermediate strength between the adhesion force of the arsenic trisulfide layer 422 and the metallic silver layer 420 and the force of adhesion reduced between these irradiated areas.
Therefore, when an adhesive coated sheet 434 is pulled back, the parts of. the coating layer 422 corresponding to the irradiated areas of the radiation sensitive element 410 are drawn and entrained by the sheet 434, as shown at 438, as a consequence of the adhesion to the sheet with a force greater than the adhesion between the layers of the irradiated areas, while the other parts, as shown at 440, of the coating layer 422, which retain a strong adhesion to the metallic silver layer 420, are caused to break sharply and separate from the parts 438 while remaining in position, so that the stripped radiation sensitive member is essentially as shown schematically at 1a.
Fig 37, having discrete surface areas 442 of the metal layer exposed or uncovered and not protected by the arsenic triulphide coating layer 422.
The uncovered surface areas 442 of the metallic silver ouohe 428 are then treated by electrolytic deposition, according to one aspect of the invention, by being placed in a bao 444 (fig. 38) containing an electrolyte.
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446 in which the element 410 is immersed, the metallic silver layer 428 being placed in a direct current electrical circuit having a direct current source 448 so as to form a cathode, a plate or a suitable block of metal, as shown at 450, being connected to the negative terminal of power source 448.
Depending on the electrolyte used and the composition of the anode plate 450, a metal or metals of predetermined composition are fixed by electrolytic deposition on the metallic silver layer 420, at the level of the airce 442 which are not protected by the remaining parts. :! 140 of the coating layer 422.
Obviously, if the metal layer 420 is not provided with a reinforcing support or insulating substrate 424, it is preferable to cover the surface of the metal layer 420, opposite to its surface discretely provided with the remaining parts. 440 of the coating layer 422, of an insulating paint or varnish, so as to prevent electrolytic deposition thereon and this deposition is undesirable.
Since the material forming the coating layer 422 being, in practice, a dielectric, as is the case with arsenic trisulfide or pentasulfide, there is no electrolytic deposition on the surface of the remaining parts of the material. the coating layer 422 in contact with the electrolyte. When using materials which conduct a little better current, such as arsenic, bismuth or the like to form the coating layer 422,
whether or not the electrolytic deposition on the coating layer occurs or not is of little importance due to the poor adhesion of this electrolytic deposit to the material of the support and the thinness of the coating which can easily be removed by simple cleaning mechanical or chemical.
Alternatively, when the coating layer 422 is made of a material which can be subjected to some electroplating, a simple operation of coating the outer surface of the parts.
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446 in which the element 410 is immersed, the metallic silver orohe 428 being placed in a direct current electrical circuit comprising a direct current source 448 so as to form a cathode, a plate or a suitable block of metal, as shown at 450, being connected to the negative terminal of power source 448.
Depending on the electrolyte used and the composition of the anode plate 450, a metal or metals of predetermined composition are fixed by electrolytic deposition on the metallic silver layer 420, at the areas 442 which are not protected by the remaining parts. :! 440 of the coating layer 422.
Obviously, if the metal layer 420 is not provided with a reinforcing support or insulating substrate 424, it is preferable to cover the surface of the metal layer 420, opposite to its surface discretely provided with the remaining parts. 440 of the coating layer 422, of an insulating paint or varnish, so as to prevent electrolytic deposition thereon if this deposition is undesirable.
Since the material forming the coating layer 422 being, in practice, a dielectric, as is the case with arsenic trisulfide or pentasulfide, there is no electrolytic deposition on the surface of the remaining parts of the material. the coating layer 422 in contact with the electrolyte. When using materials which conduct a little better current, such as arsenic, bismuth or the like to form the coating layer 422,
Whether or not the electrolytic deposition on the coating layer occurs is of little importance due to the poor adhesion of this electrolytic deposit to the material of the support and the thinness of the coating which can easily be removed by simple cleaning mechanical or chemical.
Alternatively, when the coating layer 422 is made of a material which can be subjected to some electroplating, a simple operation of coating the outer surface of the parts.
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other parts 428 are left intact. at the boundary or interface between the metal layer 420 and the substrate
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1, "'... ¯1 ......-......" "...-.....'" '- ""' T / 11N 11'9 "" 't ,,) "'14:' to 1- fisante to the incident radiation from the point of view of the temple or the intensity, or both, it forms one or more product of inter-reaction as shown at 430 in FIG. . 50 which, due to the thinness of the metallic layer 420, consumes
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an deep touz i ;,,., A; = 1¯ A 1- metallic new 'Lee other, parts 432 of the boundary layer which are pi-. :
7 ±, - 4u rnvonne. electromagnetically remain provided with unreacted parts 494 of the metal layer 420. Once the inter-reaction product 430 has been removed, for example by mechanical means such as friction or by chemical means such as dissolving the inter-reaction product in an aqueous solution of a base such as sulfide or sodium hydrochloride, the radiation sensitive element is as shown in Fig '51, and oomporte a substrate 422 presentai discrete portions 484 of metal layer 420 forming an appropriate pattern corresponding to the area formed by the mask through which the radiation sensitive element was originally exposed to electromagnetic radiation, or,
alternatively, to the design projected onto the surface of the metallic layer 420. The discrete surface areas 486 of the remaining portions 484 of the metallic layer 420 can then be electroplated with a suitable metal by means of a process as already. described with reference to Fig '38, the metal layer 420 being oonvenab ment connected to the positive terminal of the power source. After the electroplating, the article obtained is as shown in H on rod 52.
The article H thus constitutes the remaining parts 484 of the metallic layer 420 adhering to the substrate 422 and having their surface areas 486 reopened from electrolytic deposition, as shown at 488, with a coating of an additional metal.
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could be, for example, an electric circuit.
However, if one wishes to obtain a finished article
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"" U.t1, U..J .... 4 oo ùo. ± A f - - Ju 1 5JlÎ ùT µ j 1: V "'' '' '' '.- 04' 2, r" -l "" <1 be dissolved in a suitable solvent, or alternatively, the substrate 422 may be removed by a wave exposure of the element, as illustrated in fig '53, by causing the electromagnetic radiation 412 to arrive on the element. side of the substrate so as to cause the formation of the interaction product 454 at the interface between the remaining parts 484 of the metal layer 420 and the adjacent substrate 422.
This second exposure, as already mentioned, should present only the duration and intensity necessary to reduce the adhesive force between the remaining parts 484 of the metal layer 420 and the oontaot area of the substrate 422, from aorta that the last oe can then be easily ripped from. the metallic layer 420, giving the finished article J illustrated to the rod 54.
If the second exposure to electromagnetic radiation is sufficient, in duration and intensity, to completely consume the remaining parts 484 of the metallic layer 420, the article obtained is similar to article X of fig '55, which consists exclusively of a metallic pattern formed by the parts 488 of metal fixed by electrolytic deposition In this variant of the invention, the element sensitive to electromagnetic radiation was only used as a vehicle to obtain an appropriate metallic pattern corresponding to the pattern initially projected on the element, made of metals or alloys, of any suitable composition and thickness.
Such a method has particular utility when it is desired to obtain a metallic pattern made of a metal which is incapable of reacting with a material forming a layer 422 under the influence of electromagnetic radiation.
It can thus be seen that the methods of the invention make it possible to produce metallic designs in relief.
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by means of a radiation sensitive element which is then electrochemically treated so as to electroplate selectively and discretely selected portions of the element or alternatively to selectively and discreetly erode selected parts of the element-
As shown in particular in Figs. 56 to 65, the invention, according to another of its aspects, adorned with the production proaédés of an artiole drawing in metallic relief by irradiation, in accordance with the drawing to be reproduced, of an element sensitive to radiation s:
heat, consisting essentially of a metal layer covered with a coating layer which adheres thereto, of a material capable of inter-reaction with the metal when the element is exposed to either electromagnetic radiation or heat - After exposure to electromagnetic radiation which causes a reduction in the adhesion between the coating layer and the metal layer, the element is stripped of the parts of the coating layer corresponding to the irradiated areas and is then heated to cause an inter-reaction between the remaining parts of the coating layer and the metal layer,
by consuming in depth and thus eroding the metal of the metallic oouohe-
There is shown in schematic section in FIG. 56 an element sensitive to electromagnetic radiation 510 constitutes
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essentially killed, as already explained, 'J., ruz -.-- 5. :: ac: ¯' ".... :: :: .... lique 512 carrying a layer of coating 514 which adheres to it, in a material capable of undergoing inter-reaction with the metal of the metal layer 512 by exposure to electromagnetic radiation, for example to light radiation.
For the practice of the methods of the invention in a more efficient and cost effective manner, it has been found that certain metals forming the metal layer 512, and certain materials forming the coating layer 514 have been shown to be effective.
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better affinity for each other abous the influence of exposure to electromagnetic radiation and in particular us the influence of heat- Preferably, the metal of the metallic ouohe 512 is silver or copper, and pre- In particular, the coating material 514 is a material belonging to a group consisting of arsenic trisulfide, arsenic pentasulfide, mixtures of lead and iodine and mixtures of sulfur, arsenio and arsenic. a halogen, for example an arsenic-sulfur-iodine mixture.
However, any of the other metals mentioned in the above can be used to form the metal layer 512, either alone or alloyed with other metals, or in combination with one or more other elements, for example nickel, nickel. niobium, lead, ter, chromo, aluminum, etc-
The coating material 514 can also be made from any of the other materials mentioned above, such as arsenio, sulfur, iodine, selenium, telure, thallium, or a halide, a. sulfide, iodide, arsenide, selenide or telluride metal and mixtures of sulfur and selenium, or a ternary material containing arsenic, sulfur and bismuth as a variant of the material mentioned oi- above.
The material forming the coating layer 514 is attached to the metal layer in the glassy form, preferably by vacuum deposition or the like. The bond formed by adhesion between the metal layer 512 and the film layer. coating 514 at the interface 516 between them is essentially strong. The thickness of both the metal layer 512 and the coating layer 514 is preferably on the order of a few atom layers to a few microns '
For the implementation of the method of the invention, the sensitive element 10 is first exposed in the manner described above to an inoident electromagnetic radiation,
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for example light as represented by floches 518,
falling on the element sensitive to radiation following a
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lidasâ, tlï iltt! uJ.in.lya.l .: .J; "'4 <:; ;.: "'::. ::.: ¯ .... .I ,, ...., .. 4 .t t.' .. a.'j3. Of the radiation sensitive element may be effected, for example, by exposing the sensitive element to electromagnetic radiation 510 with incident light through a cover 520 of which parts 522 are essentially capable of transmitting light, and other parts 524 essentially unable to transmit light.
It is evident that means other than the cover 520 may be used to expose the element unreachable to electromagnetic radiation 510 to the incident light to allow this light to fall on the element in a selective and discreet manner. , for example by projection onto the element of a predetermined drawing by means of well-known image projection systems *
Under the influence of this selective and discrete irradiation of the radiation sensitive element 510, there occurs at the boundary or interface 516 between the metal layer 512 and the coating layer 514 an inter-reaction. causing the formation of an intor-reaction product as shown at 526 in FIG.
57, in the areas 527 of this limit or this interface corresponding to the areas subjected to illumination during the exposure, while the other airer of the limit or of the interface, comr represented at 528, which are protected from the The illumination by the non-transmitting parts 524 of the cover 520, are left untouched.
The boundary areas 527, as a consequence of the formation of the inter-reaotion product 526, form reduced adhesion interface portions of the coating layer 514 and the metal layer 512 allowing the layer to reapply. garment 514 to be stripped, selectively and discreetly from the. metallic orohe level of these irradiated areas - The
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stripping can be carried out by any appropriate ohimic means, for example by bending or bending the element or
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; ..:, I- - 4-4 h- "4 '" ,,,, 0 \ "' \" "'14 :. \". 1.D. any of these means causing the parts of the coating layer 514 corresponding to the boundary areas 524 to separate from the metal layer 512.
However, the stripping is carried out separately by means of a foldable sheet 530 (Fig. 58), having on one side 532 a coating of adhesive forming a very strong bond with the outer surface of the coating layer 514. The force d 'adhesion between the plia- element;
ble 530 and the outer surface of the coating layer 514 is, however, less than the normal force of adhesion between the coating layer 514 and the metal layer 512 at the areas 528 which have not been subjected to the irradiation. therefore, when the collapsible member 530 is pulled back as shown in Fig. 58, it peels away discrete portions 534 of the substantially brittle coating hole 514 which correspond to the irradiated areas 527 of the radiation sensitive member and which ae clearly separate portions 536 of the coating layer corresponding to the non-irradiated areas 528 of the boundary or interface 516.
The exposed and stripped electromagnetic radiation sensitive element is then subjected to the emotion of heat, as shown in FIG. 59, by being rapidly heated to a temperature high enough to cause a heat-initiated reaction between the material of the remaining portions 536 of the coating layer 514 and the metal of the metal layer 512 at the boundary or interface 528 of oontaot between them - This temperature is usually in the neighborhood of a few hundred degrees and the thermal reaction is effected simply by placing the exposed and stripped element on a "hot plate" essentially similar to the hot plate of an ordinary electric oven,
the metallic layer
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512 being in contact with the hot surface * - Under the influence of the heat supplied to the element, the remaining parts 536 of the coating layer 514 react rapidly with the metal of the metal layer 512 at the contact areas 526 between them, causing a deep attack of the metal layer on these contact areas. The product or products formed as a consequence of this inter-reaction caused by the heat between the remaining parts of the covering layer 51A ot the metal of the metal layer 512 is vaporized or sublimated as soon as they form, so that the item A1 held is a metal layer 512 having a pattern.
elief formed by hollow parts as shown at 53a in FIG. 60, which correspond to the surface of the metal layer 512 which has been attacked as a consequence of the inter-reaction caused by heat. between the remaining portions 536 of the coating layer 514 and the metal of the metal layer 512, and having substantially uni-planar protrusions 540 corresponding to the irradiated surface portions 527 from which the coating layer was washed during the coating operation. counting following the exposure of the sensitive element to the ray. original in the light.
With a metal layer 512 which is essentially thin, generally on the order of 1 micron or less, the heat-induced attack of the metal layer is caused to extend from one surface of the aorta to another. the finished ar- tial is similar to item B1 of fig. 61; composed of a metallic layer 512 provided with remaining parts 542 which form an appropriate metallic pattern by contrast with perforations 544 resulting from ourfaoe attack on the surface of the metallic layer.
Da fig. b2 shows in schematic section a variation of the radiation sensitive element 510 '.
This variant of the element is essentially similar to the element
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previously described, otest-à-dir qt1'dlidbôrdpd'rts a motallic oouohe 512 provided with a coating layer 514 which adhered to it * However, the metal layer 512 has on its remaining free face a reinforcing support or substeat 546 consisting of any suitable aorta material only after exposure to incident light through a suitable mask 520, and after stripping of portions of the coating layer, mount 514 and heat application to the element. - ment, as already explained, the artiole obtained is essentially as shown schematically on, in fig 63,
formed by a metallic relief pattern 542 supported by a reinforcing support or substrate 546. FIG. 63 shows in C1 a finished article in which the metal layer 512 was initially thin to a sufficient extent that the heat etching of the metal layer had been completely effected from its surface together with the remaining parts of the layer of metal. coating entirely to the surface of the substrate 546. Obviously, the material of the substrate 546 should preferably be such that it does not react with the material of the coating layer 514 or the resulting product. the thermal reaction between the material of this coating layer and the metal of the metal layer 512.
It is also evident that the metal layer 512 can be made thick enough not to be attacked entirely from one surface to another during the heating operation of the method of the invention, so that the artiole obtained. is essentially analogous to the artiole A1 of fig 60, provided with a suitable reinforcing support or substrate. ;
Fig. 64 schematically shows an application of the invention for the production of an article provided with a metallic relief design, for example a printed electrical circuit. The radiation sensitive element 510 ', whereby a metal orohe 512 disposed on a substrate 546 of non-conductive material, and provided with a layer of
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coating 514,
is exposed to a radiation such as light 518 through a cover 520 having suitable parts 524 incapable of transmitting light and other parts 522 essentially capable of transmitting light * The combination of several parts capable of transmitting the light from the cover forms the outer profile of a typical circuit design having conductors 548 and terminal portions 550 provided with small portions incapable of transmitting light 552, at the following fines indicated below the light exposure as represented at the
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fig. 64 and u "wettemount doo partio6 do the coating layer., 'Corre-mnndant to the areas of the element 510' subjected to the air. # '+ .Armedia.xe d:
. cover, followed by the thermal reaction between the remaining parts of the coating layer and the metal layer 512, in accordance with the method of the invention explained in detail in the above, the article obtained D1 is a printed circuit formed of metal conductors 554, with the drawing illustrated in fig.
65, and provided with suitable terminals 556 having recesses 558 for connection with electrical or electronic conductors, by soldering or the like. The circuit is "printed" on the surface of the substrate 546 forming for it a support base, and is in all points oomparable to a printed circuit obtained by conventional and more complex processes.
In the foregoing, it has been explained in detail, starting with selective and discrete exposure of a radiation-sensitive element in accordance with the invention to electromagnetic radiation of sufficient intensity and duration to cause complete inter-reaction between the elements. irradiated parts of the coating layer and the metal layer of the element,
the metal layer is attacked in depth at the level of selectively and discreetly irradiated areas. The invention further relates to forming a metallic pattern.
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by exposing an element sensitized to the rayonnemont to an image of electromagnetic radiation following a predetermined pattern, and following this selective and discrete exposure with a second uniform exposure to electromagnetic radiation of intensity and duration only sufficient to cause a slight inter-reaction between the metal layer and the covering layer at the boundary between them to cause a significant reduction in the mutual adhesion force.
The remainder of the coating layer is then removed by pulling or torn off from the metallic layer which has been previously provided with a substrate, so as to thus form on the substrate a metallic pattern corresponding to the image projected on the substrate. 'radiation sensitive element
With regard more particularly to FIGS.
66 to 79, these figures show variants of the method of the invention for obtaining a metallic pattern on a suitable substrate by means of a typical radiation sensitive element 610 according to the invention, essentially comprising a Botanical layer 612 provided with a coating layer 614 which essentially adheres thereto, and which is formed of a material capable of interacting when exposed to electromagnetic radiation, with the metal or metals of the metal layer 612.
As described in detail in the foregoing, the metal layer 612 of the radiation sensitive element 610 (fig. 66) comprises a metal, either alone or alloyed with one or more other metals, or combined or mixed with one or more. Other Elements The coating layer 614, adhesively attached thereto, comprises any of the materials described above.
The radiation sensitive element 610 of Fig. 66 is further illustrated as having a reinforcing support or substrate 616 placed by substantially weak adhesion with the metal orohe 622. This reinforcing support or substrate 616
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substrate 616 is not absolutely necessary, but is often advantageous for providing essentially rigid support for the two-layer assembly formed of the metal layer 612 and the coating layer 614 due to the thinness of each layer, ranging from a few layers of atoms with a few A's, the reinforcing support or substrate 616 thus providing great mechanical resistance to the element which can:
be handled with minimal care - A typical configuration example for a radiation sensitive element 610 would consist, for example, of a glass substrate 616 provided with a metallic silver shell 612 and having on its other side a layer of very strongly adhering 614 coating made of arsenic trisulphide
The radiation sensitive element 610 is exposed, as already explained in the foregoing, selectively and discreetly, to incident electromagnetic radiation 618, for example intense white light, via a cover 620 having a suitable design composed of parts as shown at 624 which are essentially capable of transmitting incident radiation,
while other parts 624 of the cache are essentially unable to transmit radiation. The radiation sensitive element 610 is thus exposed so that the parts of the incident radiation 618 fall on the coating layer 614 and cause inter-reaction between the material of the coating layer 614 and the metal of the metal layer 612 at the same time. level of the irradiated areas of the interface or boundary layer between them, as shown at 626, while other areas 628 are protected from radiation - It is evident that other means can be employed to selectively and discreetly expose the element radiation sensitive 610 to incident electromagnetic radiation, for example by projection onto the surface of the radiation sensitive element,
by any well-known suitable projection device, of a
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appropriate drawing image ''
The radiation sensitive element 610 is exposed to incident electromagnetic radiation, as already explained, for a time sufficient to cause inter-reaction between the material of the coating layer 614 and the metal of the metallic layer. 612 to consume in depth all the metal of the discrete parts of the metal oouohe! corresponding to the areas 626 thus irradiated, with formation of the inter-reaotion product as represented at 630 in FIG. 67.
In accordance with one aspect of the invention, a suitable substrate 632 formed of any suitable material such as glass, plastics or metal foil, etc., is disposed, as shown in FIG. 68, in contact with the exposed surface. outer surface of the coating layer 614, the substrate 632 'having on its face 634, adjacent to the outer surface of the coating layer 614, an adhesive layer forming an essentially strong bond with the surface of this coating layer - It is sufficient that the bond formed between the substrate 632 and the coating layer
614 is stronger than the bond formed between the metal layer 612 and the reinforcing support 616, so that the assembly formed by the substrate 632 to which the remaining parts 638 of the coating layer 614 adhere and the,
remaining portions 636 of metallic layer 612 are readily separated from reinforcing support 616 as shown in Fig. 69.
The artiole obtained is the article A2 of the fig 69 constituted by the substrate 632 provided with a metallic pattern formed by the remaining parts 636 of the metal oouohe # 612, the remaining parts 638 of the coating layer 614 being arranged between these metal parts 636 and the substrate 632.
This article is a useful article for some applications * For example, Artiole A2 can be used
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as intaglio printing plate, the surface parts for-
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mées by àd produce G, i ',:. 1 vd .: .........: they r y ^ i. the 2 = iù =; ± h ± nz of a wetting by an ink or similar agent, while the surface of the metal parts 636 is essentially impermeable to this wetting-
For other applications, it is preferable to remove the inter-reaction product 630, this removal being effected by simple mechanical means, for example by wiping or brushing or by chemical means; for example pa:
dissolving the inter-reaction product in an aqueous solution of a base, so that the article obtained is the artiol B2 of fig 70 provided with a raised metallic image composed of the remaining parts 636 of the layer metal 612 disposed by adhesion to the root portion 638 of the coating layer 614, recesses 640 being formed at the portions of the two layers which interacted during exposure to the incident electromagnetic radiation forming the design.
According to another aspect of the invention, the metallic layer 612 of article B2 is placed in adhesion with a substrate 642 having on one face 644, in contact with the metallic layer, an adhesive forming an appropriate bond (with the surface of the metal layer as shown in fig '71.
The preallomet substrate 632 disposed on the surface of the coating layer 614 is in this case formed of a material which is essentially capable of transmitting electromagnetic radiation, such material being glass, transparent plastic or the like.
The assembly thus formed is subjected to a second esp @@ aition to the incident electromagnetic radiation 618 falling on its side provided with the substrate 632 capable of transmitting the radiation, as shown in FIG. 74, for a period and with an intensity sufficient to cause a slight inter-reaction between the remaining parts 638 and 6.
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respectively, of the coating layer and of the metal layer 612, causing at the interface or limit between them the formation of a slight amount, as shown at 646 in FIG. 73, of the inter-reaction product causing a substantial reduction in the adhesion force between the remaining portions 638 and 636 of the coating layer 614 and. ; of the metal layer 612.
As a consequence of the reduction in the adhesion force between the layers, the coating layer 614 can be separated or stripped from the metallic layer 612 thereby obtaining an article O2 (fig '74) comprising a metallic pattern formed by the remaining parts. 636 of the metal layer 612 arranged on the substrate 642.
It should thus be noted that by the method of rods 66 to 70, variations of finished articles can be formed. formed and consist primarily of a metallic pattern on a substrate, the remaining parts of the coating layer 614 being disposed between the metallic pattern and the substrate while by the process illustrated in Figs' 66 to 74 a metallic pattern is formed on a substrate appropriate, this metallic design being actually transferred from the original electromagnetic radiation sensitive element to a suitable support or substrate * The radiation sensitive element 610 of the pin 66 can actually be considered a universal element to obtain,
by a transfer process as illustrated in Figs. 66-74, a suitable metallic pattern on a suitable substrate. For special applications where the material and other characteristics of the substrate on which a metallic pattern is desired are known, the The radiation sensitive element may be designed so as to be provided during manufacture with a suitable substrate material affixed by adhesion to the metal layer. This radiation-sensitive element is shown in a diagrammatic section, at 611 on the rod 75.
The radiation sensitive element 611 is
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thus formed of a suitable substrate 642. to which adheres a metallic layer 012 provided to its undercoating 614 of a material capable of interacting with the metal of the metallic layer 612 when exposed to electromagnetic radiation - To facilitate handling during the successive operations of obtaining a suitable metallic pattern on the substrate 642, as explained in detail in the following section, the radiation sensitive element 611 is preferably provided with a transmitting layer 632. radiation. a non-reactive material such as glass,
a pla3T material or another similar transparent material *
The radiation sensitive element 611 is selectively and unobtrusively exposed to electromagnetic radiation 618, as shown in FIG. 75, by exposure through a cover 620 or by projection onto the element of an image. appropriate.
Exposure to electromagnetic radiation is carried out for a period of time and with sufficient intensity to cause in the irradiated areas of the element an inter-reaction between the metal of the metallic layer 612 and the material of the coating layer 614 by causing a deep consumption of the metal of the metal layer with formation of the inter-reaction product 630 at these irradiated areas, as shown in fig '76.
In order to reduce the adhesive force between the metal layer 612 and the cover layer 614, the radiation sensitive element 611 is then uniformly exposed to the incident radiation for a short period of time so as to cause the formation of a very thin layer of inter-reaction product 646 at the interface or the boundary between
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they, like ...
.v .. 'eSO; 4..d: -'-' - ')' - illa.n1ere quo the I, v ... \. 1.Cl (of 614 coating puioee easily be separated from the metallic layer 612 as shown in fig 78, leaving had: the substrate 642 a metallic pattern formed by the parts
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The remaining 636 of the metallic layer 612 and the parts # of the inter-reaction product 630 corresponding to the selectively and discretely irradiated areas, thereby obtaining the finished article D2.
After removal of the inter-reaction product 630, the article obtained is similar to that shown on E2 in FIG. 79, consists of a suitable metallic pattern formed by the remaining portions 636 of the metallic layer 612 disposed on the substrate 642.
To further simplify the process illustrated in Figs. 75-79, the selective and discrete exposure to the incident radiation, illustrated in Fig. 75, may be effected through a mask or by means of an image projected onto the radiation sensitive element 611 such that a small amount of radiation can fall uniformly onto the radiation sensitive element, selective and discrete parts being irradiated with a greater intensity of radiation, these parts corresponding to parts 622 of the cover 620 capable of transmitting the radiation, so that the second exposure illustrated in fig '76 is carried out at the same time as the selective and discreet exposure to the image of the drawing, shown in fig. 75.
It should be noted that the methods of the invention illustrated in FIGS. 66-79 allow metallic designs to be made on a suitable substrate by means of a radiation sensitive element without requiring complicated or delicate chemical treatment of the element after exposure to an appropriate radiation image of the design to be. got-
According to another of its aspects, the invention features methods of producing offset lithographic plates and the like by means of radiation sensitive elements, essentially comprising a metallic layer, a second layer of capable material, when exposed. electromagnetic radiation,
to form an inter-reaction product
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with the metal or metals of the metal layer and a
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ro181èm "coucad rormand 6kz aup..r .. * js" "..-. W¯ ..., ,, o.,) J /" '"r- cedes consisting in exposing the sensitive element to the radiation to a image projected onto them, resulting in a selective and discrete inter-reaction between the metal or metals of the metal layer and the material of the second layer, so that the reacted parts have hydrophilic or olecphilic qualities different from those of the part unreacted items *
The figs 80 to 86 show, by an exaggerated schematic sectional view at the rod 80,
a typical radiation sensitive Piedmont 710 having essentially three different layers essentially adhering to each other. The first or upper layer is a metallic layer 712 disposed by adhesion and in intimate contact with a second layer 714 of material capable, when exposed to electromagnetic radiation, of undergoing an interaction with the metal or metals. of the ketallic layer 712, as already explained in detail. The layer 714 is in turn disposed by adhesion on a reinforcing support or third layer 716 of a material incapable of undergoing an interaction with the second layer 714, even if it is exposed to electromagnetic radiation.
The reinforcing support or third layer 716 forms a suitable mechanical support, reasonably flexible, for the two-layer assembly formed by the metallic layer 712 and the layer 714, these layers 712 and 714 being essentially thin, ranging from a few layers of atoms to a few A's, while the reinforcing support or third layer 716 is preferably a few hundredths of a millimeter thick. The material of the reinforcing support or third or third layer 716 can be any material. suitable but preferred is a metal such as, for example, aluminum or aoier.
A typical example of a configuration for an element
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sensitive to radiation 710 therefore consists of a
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auppon a'd + U11lnlJàl Qu i J..9: rtL'19 s: v4Ju wi; . '. . hundredths of a millimeter thick, provided with a coating of
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tri91! ure or pentaoulfide of arsenic a few A thick forming the second layer 714 provided in turn with a metallic layer 712 of silver or silver-or-drunk alloy, a few layers of atoms or a few A's thick, and therefore
thin enough to transmit electromagnetic radiation such as intense white light from an electron shell
The radiation sensitive element 710 is selectively and discreetly exposed to the incident electromagnetic radiation 718 caused to fall on the metallic layer 712 through a cover 720 having a suitable design, composed of parts, as shown at 722, which are essentially capable of transmitting incident radiation, while other parts 724 are essentially incapable of transmitting this radiation. Alternatively,
an image can be projected by any suitable well known projection device onto the surface of the metal layer 712 to form a suitable image or pattern thereon *
The electromagnetic radiation falling selectively and discretely on the surface of the metallic ouohe 712, at the level of the areas designated by 726, is transmitted to the boundary layer between the metallic layer 712 and the ouohe 714-, at the level of corresponding selective and discrete areas to the irradiated surface mows 726 thereby causing a selective and discrete inter-reaction between the metal or metals of the metal layer 712 and the material of the layer 714.
With a view to sufficient exposure both in terms of duration and intensity of the radiation, reacted surface areas are formed corresponding to these irradiated areas which, as shown at 728 on rod 81, are formed by the interaction product resulting from this selective and discreet inter-reaction
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between the metal or metals of the metal layer 712 and the material of the ouohe, 714. Other surface areas of the metal layer 712, as shown at 730, remain intact. The inter-reaction product at areas 726 has generally shown good oleophilic qualities. that the intact unreacted surface portions 730 of the metallic layer 712 possess essentially hydrophilic qualities.
The choice of metallic layer 712 and the material of layer 714 can predetermine the direction of wetting. Therefore, the affixed radiation sensitive element 710, shown in FIG. 81, can be used as an offset lithographic plate or the like, without any subsequent treatment. This is done in the manner well known in the art of printing by offset lithographic plates, by attaching a plate, as illustrated to the rod 81, on a drum of a printing machine, by wetting its surface with a film of water, then by embossing the surface of the plate.
The hydrophilic surface portions 728 of the plate absorb water during the wetting operation and therefore repel ink during the wetting operation. The non-wettable surface portionsa 730 of the plate due to their oleophilic qualities a accept ink during inking and the lithographic plate can thus be used to discretely and selectively ink a printing belt appropriately. or a similar member which is used, in turn, to print directly on a suitable material capable of receiving printing.
It has been found that when the metal layer 712 is very thin, on the order of a few atom layers to a few A, and is made of a metal such as silver, after selective and discreet exposure to electromagnetic radiation in the form of an image projected onto the surface of the radiation sensitive element 710, the lithographic plaus
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Offset chique obtained gr4nently and discreetly from inter-reaction material 728 which is oldophilic, while the unreacted areas 730 of the metal layer 712 behave as a hydrophilic medium.
The reason for this behavior may be a consequence of the thin film structure and if before exposure the surface is cleaned and coated with gum arabic, the hydrophilicity of the thin metal layer 712 is enhanced and results in an offset lithographic plate whose ratio of the degree of oleophilicity to the degree of hydrophilicity of the exposed areas is greater than the corresponding ratio of the unexposed areas, while the thicker metal layers 712 can be made to give an opposite result, as explained in the above *
The invention is illustrated by the following examples, given without limitation.
Example 1
A radiation sensitive element 710 consists of
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by a reinforcing support 71.6 formed by a very thin aluminum core,
covered with a layer 714 a few A thick of arsenic trisulphide, in turn carrying a coating forming a metallic layer 712 of silver, one or two A thick - After selective and discreet exposure to radiation electromagnetic, the lithographic plate obtained shows hydrophilic qualities compared to the parts of the irradiated surface area having reacted and oleophilic qualities compared to the parts of the surface which have not reacted *
Example 2
An element sensitive to radiation 710 consisting of an aluminum reinforcing support 716, reopened with a layer 714 of arsenic pentasulfide a few # thick,
bearing a metallic layer 712 of silver, of
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...... a few layers before exposure to electromagnetic radiation by cleaning the surface of the silver using a solution of aoido nitric of average concentration and by coating this surface with gum arabic - After exposure, unreacted silver surface parts have hydrophilic qualities, while reacted surface nettles have oleophilic qualities.
Example
An element 710 consisting of an aluminum reinforcing support 716, carrying an oouohe 714 of arsenic bridging a few 1 thick,
provided in turn with a metallic layer of copper 712, with a thickness of a few layers of atoms to a few A, after elective and discrete exposure to electromagnetic radiation, exhibits reacted parts which possess hydrophilic qualities, while the unreacted parts of metallic copper have oleophilic qualities.
Figure 82 shows in section a variant of the element sensitive to radiation 710, provided with a reinforcing support or third layer 716 capable of transmitting the radiation, for example a thin transparent layer of a plastic material * Ayoo such a arrangement of the elements, 'it is therefore possible to discreetly and selectively expose the reyomnement sensitive element 710' to electromagnetic radiation falling on the surface of the reinforcing support or third layer 716 transmitting the radiation, as illustrated in FIG. 82. The resulting artiole is an offset lithographic plate, as shown in Fig '83, which is in all tip substantially similar to the offset lithographic plate of Fig' 81.
In FIG. 84, there is shown schematically in section a radiation sensitive element 710 "comprising a first layer 714 of the same material as the layer 714 of
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the element of the: rod 80 or 02, ootte.t1ttrè.bctO.b.h. being '..1'
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",> IJ.> JB m:.: Hence # 1 =., ..., ...."> = 5t <l'z "i '7 1';? i" 1 to be disposed in turn in adhesion on a reinforcing support or third layer 716.
As a typical structural example, the first layer 714 is made of any of the materials listed above, with respect to the exemplary embodiment following rod 80, for example arsenic triulfide or pentasulfide. of arsenio, the metal layer 712 can be formed from any of the metals or from a mixture of the metals already indicated, for example silver or an alloy of silver and copper and the third layer or support backing 716 may be formed from any suitable material, preferably aluminum.
After selective and discrete exposure to electromagnetic radiation 718 via a mask 720, as shown at rod 84, or alternatively, by means of an image of electromagnetic radiation projected onto the outer surface of the tube. first layer 714, the element sensitive to electromagnetic radiation 710 "impressed is provided, oomme shown schematically in cross section in FIG.
* 85, of aleotivea and discrete surface areas 728 formed by the inter-reaction product resulting from the reaction caused by the radiation between the metal or metals of the metallic layer 712 and the material of the layer 714, the surface expanses 732 of the layer 714 remaining unresponsive. Because the ratio of hydrophilic to oleophilic degree of reacted areas 728 differs from the corresponding ratio of unreacted areas 732, the element of FIG. 85 can be used as an offset lithographic plate or as an offset lithographic plate. similar plate, but preferably, as experiments have shown, for most applications it is better to remove the reacted parts 728 and the remaining parts of the first layer 714.
This result is obtained by de-
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mechanical squealing or else:. alternatively, per wash
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j 1 .., .7r, ... ilÙa1 v'.nüd ûJ la j! 6. 'ri alô w14 to r.t31 û.i.d concentration of sodium hydroxide which dissolves the remaining unreacted parts of the first layer 714 and the reacted 728 parts,
thus giving the offset lithographic plate of Fig. 86 having only the reinforcing support 716 and the remaining parts 734 which have not reacted with the metallic layer 712. The removal of the parts 72 having reacted and remaining parts of the first layer 71 is facilitated by brushing or wiping the surface of 1 plate or by jetting or spraying water -
The lithographic offset plate obtained from fig 8 is therefore a bimetallic plate comprising a support of:, metallic insert 716, for example in aluminum, parts of its surface of which are covered or hidden by a different metal such as silver , defined by the remaining parts 734 of the metallic layer 712.
Although the exaggerated representation of Fig. 86 shows the physically exposed areas 736 of the metallic reinforcement support 716 as being set back from the surface of the areas 734 of the metallic layer 712, it should be noted that this differentiation of levels only bear, in reality, - on only a few layers o of atoms or a few A. the exposed areas 736 of the metallic reinforcing support 716 are generally hydrophilic while the surface of the remaining parts 734 of the metallic layer 712 is generally oleophilic .
The hydrophilic quality of the exposed surface areas 736 of the reinforcing support 716 can be significantly increased by pre-granulating the surface of the metallic reinforcing support 716, before applying the metallic coating or layer 712 thereto during the fabrication of the rayon sensitive plate. This prior granulation of the surface of the metal reinforcing support 716 can be carried out by brushing anodization or granulation by balls and further favors
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the adhesion between the layers formed by the reinforcing support 716 and the metal oouohe 712.
Example 4
A radiation sensitive element 710 'having a backing support of granulated aluminum 716, provided with a metallic silver layer 712 a few # thick, in turn carrying a surface layer 714 of triulphide. arsenic, also a few A thick, after selective and discreet exposure to electromagnetic radiation and washing in a solution with a low concentration of sodium hydroxide,
exhibits unreacted silver parts having oleophilic qualities and granulated aluminum parts corresponding to the irradiated areas having reacted and having hydrophilic qualities Example 5
A radiation sensitive element 710 'consisting of a support for reinforcing granul4 aluminum 716 provided with a metallic layer of silver 712, a few A in thickness, covered in turn with an oouohe 714 of ohloride. Orp, also a few A thick, is discreetly and selectively exposed to electromagnetic radiation.
The exposed element is used as a lithographic plate by placing it in a printing press, and the washing with water preceding the raking of the plate is sufficient to wash away the unreacted copper chloride and the product. re-reaction of the inter-reaction between copper chloride and silver - the remaining silver areas are oleophilic, while the granulated aluminum areas corresponding to the irradiated and reacted areas are hydrophilic *
It is evident that offset lithographic plates having the configuration of the rod 86 can be preserved, after use, for a very long period of time, without deteriorating, because.
they consist exclusively of two
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superimposed metallic ouohes which. do - * then * likely
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! 1 :. .Ad'w..y7 ^ y '34 - - ,, - 3 n.; NtA1 i .11, n! "'R7nlW 4 - 1. ^, - 1 -. -,, -. - - -1 - - - as shown in rod 81, 83 or 85, contain virtually reactive layer formed by the metallic ooucho 712 ot the layer 714, the inking of the surface of the metallic layer 712 of FIG.
81 and the surface of the layer 714 of FIG. 85 forms a radiation opaque coating which allows the plates to be stored by a conventional process, for example by placing each wrapped plate in a plate which offers infinite storage life.
In practice, the same method of storing the wrapped plate in a drawer is suitable for plates conforming to rod 83, although it is possible to reopen the surface of the reinforcing support 716, capable of transmitting radiation, to render it unfit for this transmission, if desired.
It can therefore be seen that the methods of the invention provide a means of producing offset lithographic plates and the like by means of elements sensitive to radiation, without requiring complicated or delicate chemical treatment of the elements after exposure to images. appropriate radiation
It has further been found that some of the materials described in the foregoing as etan capable of reacting with a metal layer under the influence of electromagnetic radiation are in themselves endowed with the ability, when exposed. electromagnetic radiation,
to show physical and chemical characteristics different from those of the same material which has not been subjected to exposure to electromagnetic radiation - Changes in chemical and physical qualities result, for example, in the ratio of hydrophilic degree to degree oleophilic of exponated airea is different from the corresponding ratio of unexposed areas.
exposed and unexposed areas
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show differences in sofubility in particular solvents which make it possible to obtain a significant increase in the differences between the ratios of the hydrophilic degree to the oleophilic degree and the inverse ratios of these areas *
With regard in general to Figs' 87 to 89 and more particularly fig. 87, there is shown schematically, part in perspective, part in a cutout, an example of a typical radiation sensitive element 810 comprising a radiation sensitive hole 812 disposed by adhesion to a substrate or a reinforcing support 814.
The reinforcing support or substrate 814 may be made of any suitable material forming a layer, for example, a few hundredths of a millimeter in thickness, shaped in any suitable manner so as to have a planar shape or a curved shape. reinforcing support or substrate 814. can be plastic, metallic foil such as zinc, aluminum or the like, which shows low reactivity to the material of layer 812.
The radiation sensitive layer 812 preferably consists of a mixture of arsonio and sulfur or a compound of arsenic and sulfur such as areenio trisulfide or pentesulfide and forms an adherent layer of thickness ranging from a few layers of atoms to a few A or a few hundredths of a mm.
The radiation sensitive layer or coating 812 is applied to the backing substrate or backing 814 preferably by vaporizing and condensing on the backing substrate or backing 814 under a reduced atmosphere, or by preparing a solution of the arsenio mixture. and sulfur or a corresponding compound in a suitable solvent such as an aqueous solution of potassium carbonate or ammonium hydroxide and by brushing or spraying a surface of the reinforcing support or aube- trat with the solution , then by evaporating the solvent, thus leaving on the surface of the reinforcing support or substrate a
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1 thin coating of the material: BeX:.: \ :: r1J. ¯h1.? 1o: nen .8C't;
Magnetic - The electro-magnetic sensitive element 810 is selectively and unobtrusively exposed to electromagnetic r onment 816, for example light radiation, or by scanning with an electron beam to; ant on the surface of the electromagnetic layer 812. electromagnetic radiation by the intermediary of an approximate mask, oomne represented in 818, or alternatively, as a variation 'by projecting an image of electromagnetic radiation app .. opr14e on the surface of the layer z sensitive ;;
i12 radiation by any conventional image projection device * Ja .. '18 the example represents, the cover 818 presents words, as illustrated in 820, which are essentially incarable to transmit 1- electromagnetic radiation 816, tended only to other parts, as shown at 822, are essentially capable of transmitting this radiation. Therefore, discrete areas as shown at 822 of the radiation sensitive layer 812 are irradiated with electromagnetic radiation 816 while other areas, such as shown at 82 are essentially protected from the action of electromagnetic radiation.
As a consequence of this selective and discrete irradiation of the element sensitive to electromagnetic radiation 810, a latent image is formed, represented by the surface areas 824 of FIGS. 87 and 88 having chemical and physical characteristics different from those of the unexposed surface areas 826 of the sensitive layer 812.
It was found that with a thin layer 812 of trisulfide or arsenic pen-culture deposited on a substrate or backing support 814, after discrete and selective exposure to. electromagnetic radiation such as high intensity white light or the like, the ratio of ± hydrophilic to oleophilic degree of exposed areas 824 of the
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; ,, i,,, -. : 2. 911, -a- .., a;, ..;.:, .. *, ß91'h '-? Nt:
that of the unexposed portions 826 to a considerable extent allowing the exposed radiation sensitive element to be effectively used as a lithographic plate or cylinder or the like for offset printing. With the layer 812 made of arsenic trisulfide, the unexposed parts 826 of the surface of the sensitive layer 812 are oleophilic to the point that during inking of the plate or cylinder, following wetting of the entire surface of the plate or cylinder, these unexposed surface areas accept ink while the exposed areas 824, being essentially hydrophilic, when wetted by water, refuse ink.
The exposed area portions 824 of the radiation sensitive element 810 also show a difference in solubility in comparatively predetermined solvents. to the solubility in the same solvent of unexposed parts of areas 926. For example, radiation sensitive elements having a layer 812 of arsenic trisulfide or pentasulfide show a marked increase in solubility in a low concentration aqueous solution. of ammonium hydroxide of the parts of exposed areas 624 compared to the parts of unexposed areas 826, of the aorta that under the action of this solution of low concentration of ammonium hydroxide on the exposed element 810 of the fig. 88, a plate or an element is obtained as shown at 811 in FIG.
89 showing discontinuities of the layer 812, as illustrated at 828, which correspond to the surface areas of the layer 812 which have been previously exposed to electromagnetic radiation and which physically expose corresponding surface areas 830 of the substrate or the reinforcing support 814.
Other solvents which have been shown to be suitable include sodium sulfide, ammonium hydroxide, potassium carbonate and commercial detergents. It is evident that if the surface of the substrate or support is
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reinforcement 814 consists of a hydrophilic material, the ratio of the degree of oiliness to degree of hydrolysis of the unexposed areas 826 of the sensitive layer compared to the exposed areas, now removed from the surface of the reinforcing substrate or support,
is thus essentially promoted * It is also evident that the material of the substrate or reinforcing support 814 is capable of dissolving in a suitable solvent in which the remaining particles 826 corresponding to the unexposed area of the sensitive layer rig is essentially insoluble. , los remaining parts 326 of the layer 812 act by resisting the action of, this solvent so that an article as shown in FIG.
90 which has recessed areas corresponding to the areas initially exposed to electromagnetic radiation, These recessed areas can be made to extend to depth over the entire thickness of the reinforcing support or substrate 814 so as to form profiled openings as shown in 832 to rod 4.
It is therefore found that the invention of the means for obtaining lithographic plates by a simple and practical process, and also gives a resistant material for the manufacture of various articles by methods comparable to the conventional and very "photoreactanoo" processes. superior to them in terms of quality, cost and ease of manufacture *;
The invention further relates to the production of various articles by suitable exposure of radiation sensitive elements made in accordance with the invention to an electromagnetic radiation image resulting from the selective and discrete projection onto the surface of a radiation sensitive element. radiation of ordinary light, monochromatic light, coherent light, applied for example by a laser or the like, beams of particles such as an ion or electron beam, or by exposure to a
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Infrared or ultra radiation! 10;. :: i; .5) !:
other rayon-
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.., 9,. + ,,.,. "C;, n," ''?! Jr.,!, 1. "1. Such as X-ray, !!! gamma rays, etc-
As a consequence of this selective and discrete exposure to electromagnetic radiation, the two layers $ of the element sensitive to electromagnetic radiation are brought to interact at the level of the irradiated areas, which leads to the formation, at the level of these irradiated areas, of an inter-reaction product having chemical and physical characteristics different from the ohimical and physical characteristics of the material of the two layers in their unreacted form.
As explained in detail in the foregoing, the elements sensitive to electromagnetic radiation shown as a whole at 910 in FIGS. 91 to 100,
essentially comprise two dissimilar layers essentially adhering to one another. One of the layers, for example the ooucb 912 (fig. 91) is a metallic layer carrying by adhesion and in intimate contact with it a second layer 914 of a material capable, when exposed to electromagnetic radiation, of 'Inter-react with the metal or metals of the metal layer 912.
In some applications it is appropriate to produce a suitable reinforcing substrate or support for the electromagnetic radiation sensitive element 910, which reinforcing support consists of a rigid or flexible material such as a metal plate or foil, or a sheet of material. plastic, paper or cardboard etc-, as explained in the above-
As already mentioned, the metallic layer 912 of the radiation sensitive element 910 comprises a metal, itself or alloyed with another metal or with other metals, itself in combination or in admixture with one or more other elements. metal layer 912 thus contains any one of several common metals such as silver,
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--7 A> n. 1 t n'1 m .., fi,. ", '¯ ... -r ...... ¯ ......, = - -. ¯ ..-.., ¯.¯ ... y ...... chromium, nickel, etc., The second layer 914 contains clearances, (any of the materials defined above. These materials include ternary materials containing arsenic, sulfur and iodine, or arsenic, sulfur and bismuth, for example.
The material forming the second layer 914 can also be any one of several binary materials such as a metal halide, sulfide, iodide, selenide or telluride, monosulfide, disulfide, trisulfide and pentasulfura. arsenic and sulfur mixture
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and adienium- As -asbestos, the material of the layer 914 can be found in any of several simple elements such as halogen, arsenic, sulfur, iodine, selenium, tellurium, thallium, etc.
Both layers 912 and 914 are essentially thin, in the range of a few atom layers to a few a or thousandths of a mm thick.
As shown in Fig. 91, the electromagnetic radiation sensitive element 910 can be exposed to the action of incident electromagnetic radiation 916 through a suitable cover 918 having parts, as shown at 920. , which are essentially capable of transmitting incident electromagnetic radiation and other parts, as shown in year 922, which are essentially incapable of transmitting electromagnetic radiation. Therefore,
the surface of the electromagnetic radiation sensitive element 910 is subjected to a selective and discrete exposure to the incident electromagnetic radiation 916, so that some of its areas, as shown in 924, are irradiated, while others areas, represented and 926 and corresponding to part 922 of
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cache, which does not trnpm ++ A.¯:} '0.0 .J..O; I .ayonnoment electromagneziqu are essentially protected.
The face of the element sensitive to electromagnetic radiation 910 subjected to the action of electromagnetic radiation 916 may be the face formed
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a "1 a 99Cnt29 nniicho 914. iii .c1! A) 1'irtlgi 901Zg f; r5t physical form, either solid, liquid or gas, or alternatively, the metal layer 912 can be subjected to the action of incident electromagnetic radiation in a selective and discrete manner, provided that this metallic layer 912 is essentially capable of transmitting the electromagnetic radiation used, so that at the boundary between the two layers, a selective and discrete interaction can be caused between the materials of the two layers at the level of the irradiated areas.
The incident electromagnetic radiation can be in the spectrum of invisible light or visible light, either coherent or incoherent light, or monochromatic light or the like. The source of incident electromagnetic radiation, not shown, can therefore be a lamp with incandescent, electric arc, laser ur, eto.
It may also be a source of X-rays or a radioactive isotope producing gamma rays or the like.
Alternatively, an image may be projected onto the surface of the electromagnetic radiation sensitive element 91Q as shown in FIG. 92, by any olassic means, for example by a projector 928 having an appropriate illumination source, not shown, and arranged to project an image by means of a lens system '930.
This arrangement may consist of a projector 928 in a well known form, for example a stationary projection apparatus, a continuous web projection apparatus, an enlarger, an opaque projector, and so on.
Fig. 93 shows in schematic form a device which can be used for exposing an element sensitive to electromagnetic radiation 910 to an enorgetic beam, such as an ion or electron beam. This positive die consists, for example, of a bell or other container 932 provided with a removable base 934 which can be closed -
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A vacuum source 936 is connected to the interior 938 of the second station 932 in view ') of maintaining therein an appropriate low pressure atmosphere, of the order of 10-2 to
10-8 mm of mercury, for example.
Alternatively, for some applications, the interior 936 of the bell or container 932 may be filled with an inert gas.
The bell or container 932 internally contains an ion or electron source 940 having a beam forming an adjusting element connected to a beam adjusting device 942. Such an arrangement is conventional and is well known in the art. field of cathode ray tubes and in the field of electron microscopy *
By means of the device of fig '93, the element sensitive to electromagnetic radiation, arranged at the base
934 inside 938 the bell or container 932, is adapted to undergo ionic or electron bombardment by the ion or electron beam coming from the ionic or electronic source 940 under the control of the control system
942 of the beam.
The element sensitive to electromagnetic radiation 910 can be subjected to this bombardment by the ionic or electronic weakness via a suitable mask, not shown, so as to cause a discrete and selective irradiation of suitable areas of the radiation. the element or, preferably, the electromagnetic radiation sensitive element 910 can be subjected to bombardment by the ion or electron beam in a selective and discrete manner by an appropriately controlled sweep of its surface, by means of a thin beam of ions or electrons, of intensity modulated and suitably deflected under the control of the control system 942,
in accordance with the conventional system available in the art of cathode ray tubes and information recording. As shown in fig. 96, the scanning of the surface of the electromagnetic radiation sensitive element 910 can be carried out using a narrow beam 944 of ions
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or electrons, this beam being suitably deflected and caused to scan "lines", as shown arbitrarily at 946 along a surface of the element, the beam being further adjustable in an adjustable manner in order to interrupt on command the passage of ions or electrons to prevent them from hitting the surface of the radiation-sensitive element, at the level of areas which are supposed not to be exposed,
while the ions or electrons can strike the surface of the element at the level of the areas which are supposed to be exposed The system of adjustment and deflection of the beam allows a satisfactory return of the beam so as to scan each successive line 946
FIG. 94 schematically shows the device essentially similar to that of FIG. 93, in which, however, the element sensitive to electromagnetic radiation 910 is disposed on the outer side of a receptacle 932 having a face 948 arranged to transmit the beam * This device can consist of a Leonardo type tube which is essentially similar to a conventional cathode ray tube,
but which has a face 548 sufficiently thin and made of a suitable material such as titanium which allows the transmission of electrons while maintaining the necessary vacuum inside the tube.
Fig 95 schematically shows a device substantially similar to that of Fig '94, except that the electromagnetic radiation sensitive element 910 takes the form of a flexible elongate element, as described in detail above, with respect to the elements. Fig '1 to 8. This flexible elongated electromagnetic radiation sensitive element 910 may be constituted by a paper support provided with a thin coating of a material such as arsenic trisulfide or pentasulfide, capable of reacting with the metal. when exposed to electromagnetic radiation - By means of the device of fig '95, the element sensitive to the radiation
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- - t diJL vrr V.w. \; 1 1 J- *? ' . ¯ ........ 1 ..,. 1 -..- v .........; 4 "-v ... <1, "1 '- ri ....., emptied from a conventional supply reel, as shown at 950, to another conventional reel 952, by means of an advance mechanism, not shown, and information may be recorded on the surface of the radiation sensitive element either continuously or intermittently, as is well known in the art of recording and storing information.
Fig. 97 illustrates, schematically, in a sectional view, an element sensitive to electromagnetic radiation 910 in accordance with the invention, after selective and discrete exposure to electromagnetic radiation. The areas not subjected to irradiation, as shown in 954, for example remain intact,
while at the area subjected to irradiation, as shown at 956, an inter-reaction is caused between the metal or metals of the metal layer 912 and the material of the layer 914, so that the product Inter-reaction 958 obtained has chemical and physical characteristics which differ from those of the unaffected parts of both the metallic layer 912 and the layer 914.
In fig. 97, the element sensitive to electromagnetic radiation 910 is shown after exposure to this radiation causing a complete interaction at the level of the irradiated areas 956, between the various constituents of the two layers, while FIG. .
98 results obtained by exposing the sensitive element to electromagnetic radiation 910 to electromagnetic radiation the intensity of which has been varied or alternatively the duration. Areas such as those represented in 960 have been exposed for a time and to a sufficient intensity to cause a complete and irreversible reaction between the constituents of the two layers, while at the level of the areas 962 and 964 various degrees of irradiation, intensity and intensity have been shown. insufficient time to induce
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a complete reaction - 2ax. 41 ... ...
las caxac "a reaction plotted * ar conséqeMnf.'a'Ia'ffg * ô, the ohimic and physical oarac-jj teristics of areas 960, 962 and 964 have not only different from those of unaffected areas 954, but also show differences between them.
These differences in chemical and physical characteristics result in differences in chemical reactivity towards, for example, appropriate solvents, so that the irradiated areas can be selectively dissolved leaving unirradiated areas or the irradiated areas intact and areas, not irradiated, chosen from one of the layers can be dissolved at will-
Changes in physical characteristics can be electrical or thermal, optical, or wettability changes.
These latter modifications described in particular in the foregoing make it possible to obtain, by the element sensitive to electromagnetic radiation of the invention and by the methods of the invention, lithographic plates and similar articles having areas endowed with oleophilic characteristics. and hydrophiles. Changes in electrical characteristics result, among other things, from changes in the specific resistivity of the materials of the exposed areas of the radiation-sensitive element as a consequence of selective and discrete exposure to electromagnetic radiation. These changes in resistivity allow for obtain, by means of the invention and as explained in detail in the foregoing,
printed electrical circuits comprising entire electrical elements, such as resistors and capacitors. appropriate predetermined values. the variations in specific resistivity also allow the invention to be used in information storage systems, in which the information is recorded on the element in any suitable manner and is read by differentiation between the resistivity of the elements.
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different areas mainly as memory systems using magnetic tape or perforated tape '
Other physical variations undergone by the sensitive elements in accordance with the invention, as a consequence of exposure to electromagnetic radiation, may be of an optical nature.
For example, an element sensitive to electromagnetic radiation, as illustrated in FIG. 99, consisting of a metallic layer 912, formed for example of any of the metals listed above, such as silver, provided with a layer 914 of a material such as, for example, trisulfide or arsenic pentasulfide, is prepared so as to bear a metal layer 912 of thickness calculation.
to give, for example, a transmission of 1 # or any other suitable percentage of a predetermined electromangetic radiation, for example ordinary light, after exposure to the electromagnetic radiation laying a predetermined period of time and at a predetermined intensity , the interaction between the metal of the metallic layer 912 and the material of the layer 914 results in the element 910 becoming, for example, capable of transmitting the radiation at 50%.
It should be noted that transmissie filters can be made in accordance with the principles of the invention or that, as a variant, these variations in the optical quality of the element sensitive to electromagnetic radiation 910 can be used advantageously in the optical recording and reading of stored information, following a suitable code or diagram of the element sensitive to electromagnetic radiation - As a consequence of discrete and selective exposure to electromagnetic radiation a property, according to an appropriate diagram and having sufficient duration and intensity to cause the inter-reaction between the materials of the two layers,
the element sensitive to the exposed electromagnetic radiation which is obtained substantially takes the form shown schematically in FIG. 1CC
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where the unaffected areas 954 "rôk? ôEf Véàinliemen% incapable of transmitting radiation, while the exposed areas 966 have become essentially capable of transmitting it.
As previously mentioned, it has been found that at least some of the materials suitable for layer 914 show substantial chemical and physical transformation when exposed to electromagnetic radiation or particulate bombardment, even though the layer. metal-
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The oxides of these materials include monosulfide, disulfide, trisulfide and pentasulfide of arsenic and mixtures of arsenic, sulfur and iodine.
When using these materials, the metallic layer can be omitted as desired without departing from the scope of the invention. Vapor deposited layers, whether or not they are on one. reactive metal substrate, are among the layers most sensitive to electromagnetic radiation, apparently due to the particular molecular structure caused by the rapid cooling of the thin layer deposited on the substrate.
It should be noted that the radiation sensitive elements and the methods of using these elements, according to the invention, constitute means intended for practical applications for obtaining useful articles by exposure to electromagnetic radiation following a predetermined diagram, followed by simple processing operations -