CH185304A - Verfahren zur Herstellung von fein unterteilten Metallschichten. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung von fein unterteilten     1VTetallschiehten.       Die vorliegende Erfindung     betrifft    ein  Verfahren zur Herstellung von fein unter  teilten Metallschichten auf einer isolierenden  Unterlage, wie z. B. Glimmer, wobei also die       1letallschicht    aus feinsten voneinander iso  lierten Teilchen besteht und gewissermassen  ein mosaikartiges Raster aus     einzelnen:    Me  talltröpfchen darstellt. Derartige Raster  werden z. B. bei gewissen     Fernsehbildauf-          nahmeverfahren    verwendet, bei denen die zu  übertragenden Bilder mit Hilfe einer       Ikonoskopkamera    aufgenommen werden.

    Nachdem die einzelnen Metallteilchen durch  geeignete Behandlung lichtempfindlich ge  macht sind. stellt das Mosaikraster eine  flächenartige Ansammlung von     Elementar-          Photozellen    dar, welche elektrische Ladun  gen entsprechend der jeweiligen Belichtung  erzeugen. Diese Ladungen können dann  weiterhin zur Steuerung des Senders in ge  eigneter Weise verwendet werden.  



  Die Erzeugung der aus feinsten Metall  teilchen bestehenden Schicht ist mit erheb-         liehen        Schwierigkeiten        verbunden,    sowohl  was die Wahl des Materials der isolierenden       Zwischenschicht,    als auch das Verfahren der  Inselbildung     anbelangt.     



  Es     ist        erwünscht,    für die isolierende  Zwischenschicht Glimmer zu     verwenden.     Die Verwendung dieses Materials bringt bei  Anwendung eines     Erhitzungsprozesses    zur  Aufteilung einer Metallschicht in elementare  Einzelteilchen Schwierigkeiten mit sich  wegen der     Temperaturunbeständigkeit    und  Oberflächenbeschaffenheit. Bei     Verwendung     eines Verfahrens zur Herstellung der Unter  teilung mittels Graviermaschinen oder bei  einer chemischen Behandlung gelingt es in  vielen Fällen nicht, wegen der geringen Ad  häsionskraft, eine Metallschicht in entspre  chender Unterteilung zu erzeugen.  



  Ein weiteres bekanntes Verfahren zur       Inselbildung    besteht darin, dass eine dünne,  auf z. B. Glimmer niedergeschlagene     Silber-          schicht        abwechselnd        ox-        ydiert        und        reduziert     wird, zweckmässig durch Glimmentladung in      einer Atmosphäre von abwechselnd einge  führtem     :

  Sauerstoff        bezw.    Wasserstoff bei  einem Druck von ungefähr I mm     Hg.    Die  abwechselnde     Oxydation        bezw.    Reduktion  kann auch bis zu einem gewissen Grade  durch eine geeignete Temperaturbehandlung  ersetzt werden; hierbei wird die versilberte  Platte in Sauerstoff zunächst auf die Bil  dungstemperatur des     Silberoxydes    erhitzt,  dann unter Vakuum weiter erhitzt, bis das  Silberoxyd dissoziiert ist; darauf wird die  Temperatur     wieder    gesenkt usw.

   Beim       Glimmentladungsverfahren    wird zweck  mässig die zu granulierende     Silberschicht          einer    als Anode geschalteten     Platte    gegen  übergestellt unter     Zwischenschaltung    einer  als Kathode geschalteten-     gitterförmigen     Elektrode. Die Silberschicht besitzt dabei  keine     elektrisch    leitende Verbindung mit der  Kathode.

   Die Silberschicht könnte auch als  Kathode geschaltet     werden.    Jedoch hat sich  hierbei der Nachteil herausgestellt, dass der       Oxydations-    und     Reduktionsvorgang    in     der     Nähe der Verbindung :der     Zuführungsleitung     mit der Schicht stärker     stattfindet    als an  andern Stellen.

   Als letzte Stufe des Prozes  ses nach Erzeugung der :diskreten Silberteil  chen wird zweckmässig eine leichte     Oxy-          dation    vorgenommen, .da es auf     diese    Weise  möglich ist, eine vorteilhaft     geeignete     Schicht zur     Photosensibilisation    zu schaffen.  



  Alle diese Verfahren ergeben keine be  friedigenden Resultate. Am     zweckmässigsten     erscheint noch ,das     Erhitzungsverfahren.    Bei  diesem     werden:    als     dielektrische    Zwischen  schichten     Glimmerplatten    oder andere in     :der     Isolier- und Wärmeeigenschaft gleichwertige  Unterlagen, z. B. keramisches Material, be  stimmte     Glassorten    usw.     verwendet,    wobei  die Oberfläche .dieser     Unterlagen        zweck-          mässig    :durch Polieren     geglättet    wird.

   Auf  diese Unterlagen wird in     geeigneter        Weise     eine     Metallbelegung    hergestellt,     beispiels-          weise    eine Versilberung oder eine     Ver-          kupferung.    Eine solche     Metallisierung        kann     beispielsweise chemisch durch     Kathodenzer-          stäubung    oder     durch    thermische Auf  dampfung     hergestellt        werden.    Die metalli-         sierten    Platten werden dann in einer Atmo  sphäre aus 

  indifferentem Gas oder einem  Vakuum auf hohe Temperatur erhitzt.  



  Bei den bisher benutzten Verfahren ist  die     Metallbelegung    so :dick,     dass    .sie nicht  mehr durchsichtig ist. Zur Erzielung der  Granulation müssen dann die Temperaturen  sehr hoch bis in die Nähe der Schmelzpunkte  getrieben werden, bei Silber z.

   B. auf zirka  <B>1000',</B> um ein     kurzzeitiges    Schmelzen der  Silberschicht zu bewirken, wobei     sich        dann     die Oberfläche aus :der vorher     strukturlos     einheitlichen     Metalloberfläche    in ein aus  kleinen, voneinander     isolierten    Metalltröpf  chen geringen Durchmessers     bestehendes     Mosaik verwandelt.

       Diese    Erhitzung wird  zweckmässig äusserst rasch vorgenommen,  beispielsweise     mittels        Wirbelstromerhitzung     im     Hochfrequenzofen.    Dabei     wird    die metal  lische Belegung nichtdirekt, sondern indirekt  durch Strahlung von einer     Heizplatte    her       vorgenommen.    Dieses     Verfahren    hat den er  heblichen Nachteil, dass bei der hohen Er  hitzung auf     etwa    100.0   der Glimmer un  günstig verändert oder beschädigt wird.  



  Es hat sich nun herausgestellt, dass die       Tropfenbildung    auch bei     viel        niedrigeren     Temperaturen erzielt werden kann,     wenn     die Metallschicht genügend dünn ist. Die       Tröpfchenbildung    erfolgt hierbei offenbar  nach einem ganz andern     neuartigen        physika-          lisch-ehemischen    Effekt, da die in diesem  Fall erforderliche Temperatur unter<B>500'</B> in  einer .ganz andern Grössenordnung und weit  unterhalb der     .Schmelztemperatur    liegt.

   Das  Verfahren gemäss der Erfindung ' ist da  her dadurch gekennzeichnet, dass eine sehr  dünne Metallschicht :durch     thermische    Be  handlung in einer sauerstoffhaltigen Atmo  sphäre leicht granuliert wird bei Tempera  turen unter     1500',    bei denen die isolierende       Unterlage    auch bei längerer Temperatur  einwirkung noch völlig unverändert     bleibt.     Zweckmässig werden Metallschichten in der  Dicke von     etwa        '/"o    bis     I,rloo        ,u    verwendet. Da  durch ist es möglich, mit     Temperaturen        unter     <B>500'</B> C z.

   B. 4ss0 bis<B>500,'</B> auszukommen,  was in Anbetracht der geringen Temperatur-           beständigkeit    des Glimmers bei Verwendung  solchen Materials wichtig ist.     Bei    Verwen  dung anderer Materialien,     wie    keramische  Stoffe oder Glas, wird die Oberfläche der  Unterlage zweckmässig durch Polieren ge  glättet, um die Inselbildung im     Erhitzungs-          verfahren    zu beschleunigen.  



  In den     Fig.    1 bis 3 ist in schematischer  Darstellung eine Anordnung zur Durchfüh  rung des erfindungsgemässen Verfahrens bei  spielsweise dargestellt. Hierin zeigt     Fig.1     die indirekte Erhitzung durch eine Heiz  platte 1, welche durch     Strahlung-die    Silber  schicht 2, welche auf dem     Unterlagsmaterial     3, beispielsweise Glimmer, angeordnet ist,  erhitzt. Da diese Erhitzung momentan ein  setzen muss, wird die Erhitzung zweckmässig  durch Wirbelströme vorgenommen, was  schematisch durch die     Hochfrequenzspule    4  dargestellt ist.  



  In den     Fig.    2 und 3 ist das fertige Pro  dukt beispielsweise dargestellt. Hierin be  deutet 9 die     dielektrisehe    Zwischenschicht,  welche als Unterlage für die Belegung 10  und 11 dient. Die Belegung 10 stellt dabei  die in feinste Elementarteilchen zerlegte  dünne Metallschicht dar, während 11 als       kapazitive    Gegenbelegung für die     Photo-          zellenanordnung    dienen soll.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von fein unterteilten Metallschichten auf einer isolie renden Unterlage, insbesondere auf einer Glimmerplatte, dadurch gekennzeichnet, dass eine sehr dünne Metallschicht durch ther mische Behandlung in einer sauerstoffhalti gen Atmosphäre leicht granuliert wird bei Temperaturen unter 500 0, bei denen die isolierende Unterlage auch bei längerer Temperatureinwirkung noch völlig unver ändert bleibt. UNTERANSPRÜCHE: 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass .der Erhitzungspro- zess durch Wirbelströme im Hochfrequenz- ,Ofen vorgenommen wird. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhitzung in direkt durch Strahlung einer Heizplatte erzeugt wird. 3. Verfahren nach Patentanspruch und -den Unteransprüchen 1 und 2, dadurch ge kennzeichnet, dass als Unterlage Glas ver wendet wird, wobei zur Beschleunigung ,der Inselbildung .die Oberfläche der Unterlage durch Polieren geglättet wird. 4. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine sehr dünne Silberschicht verwendet wird. 5.

   Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 4, unter Verwendung von Glimmer als Unterlage, dadurch gekenn zeichnet, dass die ursprüngliche Silber schicht eine Dicke von 1/loo bis :L/io,u auf weist und die Zerteilung durch Erhitzen auf etwa 400 bis 450 o C in einer sauer stoffhaltigen Atmosphäre vorgenommen wird. 6.

   Verfahren nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 2, dadurch .ge- kennzeichnet, dass als Unterlage kera mische Materialien verwendet werden, wobei zur Beschleunigung der Inselbil dung die Oberfläche der Unterlage durch Polieren geglättet wird.