CH311078A - Verfahren zur Herstellung von Zeichen mit durch optisch homogene Flächen begrenzter Form auf einer Unterlage und durch dieses Verfahren erhaltene Unterlage mit Zeichen. - Google Patents

Description

      #fteÜ     Verfahren zur Herstellung von Zeichen mit durch optisch homogene Flächen     begren        ri#Irm     auf einer Unterlage und durch dieses Verfahren erhaltene Unterlage mit Zeichen.    Im Hauptpatent     X-r.        ?89455    ist ein Ver  fahren zur Herstellung von Zeichen mit durch  optisch homogene Flächen begrenzter Form  auf einer Unterlage mit der Kennzeichnung  angegeben worden, dass unmittelbar auf der  Unterlage mindestens eine dünne, der Dicke  nach höchstens einer Wellenlänge des Lichtes  entsprechende, wieder     entfernbare    Hilfs  schicht erzeugt,

   die Unterlage durch die     I-Iüfs-          schicht    hindurch in einem Flächenausmass  freigelegt wird, das gerade den herzustellen  den Zeichen entspricht, alsdann eine zeichen  bildende Haftschicht aufgebracht und die  verbliebene Hilfsschicht entfernt wird.  



  Unter optisch homogenen Begrenzungs  flächen  erden Flächen verstanden, die auch  bei Betrachtung mit     optischen    Vergrösse  rungsgeräten mit Einfall sichtbaren Lichtes  auf die zu untersuchende Fläche keine Un  regelmässigkeiten erkennen lassen, die über  das Mass hinausgehen, bei dein das Zeichen  die Aufgabe nicht mehr erfüllen könnte, zu  deren Bewältigung in optischer Beziehung es       geschaffen    wurde.  



  Als Wellenlänge des Lichtes kann dabei  auf die dem Schwerpunkt der Augenempfind  lichkeit entsprechende Wellenlänge von  5500     AE    abgestellt werden, ohne dass andere  Lichtwellenlängen als Bezugsmass, beispiels  weise die obere und untere Grenzwellenlänge  des (sichtbaren) Lichtes, ausscheiden.  



  Dieses     Verfahren    kann deshalb zu mathe  matisch definierten Raumformen der Zeichen    führen, weil durch das     Zusammenwirken    von  Haftschichten und     entfernbaren        Mfsschich-          ten    erreicht werden kann, dass man unab  hängig von der Formgebung der     die    Begren  zungsflächen     beeinflussenden    Werkzeugfor  men wird. Bekanntlich geht auch die feinste  Spitze eines Werkzeuges zu     iin        Querschnitt     stärkeren Werkzeugteilen über,     weil    es un  möglich ist, den Querschnitt der Spitze auf  eine grössere Länge zu erhalten.

   Das gilt auch  für die     Querschnittsflächen    eines Stichels, wie  er in der     Gravurtechnik        Anwendung    findet.  Das bedeutet also, dass neben der schneiden  den Spitze oder Schneide an der Bildung der  Zeichen     Werkzeugflächen        beteiligt    sind, die  nicht als ausgesprochene Schneiden ausgebil  det sind, so dass sie den     Werkstoff,    der die  Zeichen begrenzt, wegdrücken statt weg  schneiden.

   Auf diese Weise     kommt    es zu     Aus-          bröckelungen    des     Werkstoffes    und damit zu  den oben erörterten unregelmässigen Be  grenzungsflächen der bisher erzeugten Zei  chen. Durch das vorgeschlagene Verfahren  können diese Erscheinungen beseitigt wer  den. Denn durch die Entfernung der     Hilfs-          schicht        verlieren    die Teile der Haftschicht,  die nicht unmittelbar an der Unterlage  haften, d. h.     diejenigen    Teile der Haft  schicht, die von der Unterlage durch die  Hilfsschicht getrennt sind, ihren Halt.

   Sie  brechen ab und es bleiben gegebenenfalls nur       quaderförmige    Blöcke der Haftschicht be  stehen. Damit wird man unabhängig von      den     Unregelmässigkeiten,    die durch die nicht  schneidenden Werkzeugteile erzeugt werden,  und     inan    kann Raumformen der Zeichen ge  winnen, die durch mathematisch definierte  Ebenen bestimmt sind.  



  Im Hauptpatent wurde weiter angegeben,  dass das Verfahren nach drei grundsätzlich  verschiedenen Richtungen hin abgewandelt  werden kann, je nachdem, ob die zu erzeu  genden Zeichen in erhabener Form auf einer  Unterlage auftreten sollen, oder ob sie als       Ausnehmungen    in einer auf die Unterlage auf  gebrachten Schicht erscheinen oder ob sie  optisch lückenlos     aneinanderliegen    müssen.

    Der erste Fall     wird    durch ein dunkles Faden  kreuz auf hellem Untergrund in Durchsicht,  der zweite Fall durch ein helles Fadenkreuz  auf dunklem Untergrund in Durchsicht und  der     dritte    Fall durch die Phasenringe bei den       Phasenkontrastverfahren    der     Mikroskopie          veranschaulicht.     



  Während im Hauptpatent der erste Fall,  also die Herstellung erhabener Zeichen, näher  behandelt wurde,     betrifft    vorliegende Erfin  dung den zweiten Fall, nämlich die Eizeugung  von Zeichen in Form optisch homogene Be  grenzungsflächen aufweisender     Ausnehmun-          gen    in Schichten, die auf einer Unterlage auf  liegen.  



  Die     Durchführung    dieses Verfahrens kenn  zeichnet sich erfindungsgemäss dadurch, dass  unmittelbar auf der Unterlage mindestens eine  dünne, der Dicke nach höchstens einer Wel  lenlänge des Lichtes entsprechende,     wieder          entfernbare    Hilfsschicht erzeugt, die Unter  lage durch die Hilfsschicht hindurch in einem  Flächenausmass freigelegt wird, das gerade  den herzustellenden Zeichen entspricht, als  dann, zwecks Erzeugung von Zeichen in  Form optisch homogene Begrenzungsflächen       aufweisender        Ausnehmungen    in auf der Unter  lage aufliegender Schicht, eine zweite,

   unter  andern Bedingungen wie die     ersteHilfsschicht          wieder        entfernbare    Hilfsschicht auf die erste  Hilfsschicht und auf die Unterlage aufge  bracht wird, worauf die     Ersthilfsschicht    ent  fernt, auf den an der Unterlage haftenden  Rest der     Zw        eithilfsschicht    und auf die Unter-         lage    die zeichenbildende Haftschicht aufge  bracht und hierauf der Pest der     Zweithilfs-          schicht    entfernt wird.  



  Weitere Einzelheiten des Verfahrens seien  an Hand der Zeichnung veranschaulicht. Es  sei nur festgehalten, dass eine nach einem der  artigen Verfahren erhaltene Unterlage mit  aufgebrachten Zeichen in Form optisch homo  gene     Begrenzungsflächen        aufweisender    Aus  nehmungen in auf der Unterlage aufliegen  der Schicht versehen ist.  



  In der Zeichnung geben die       Fig.    1 bis 5 Phasen eines erfindungsgemäss  durchgeführten Verfahrens wieder, nach wel  chem Zeichen in Form optisch homogene Be  grenzungsflächen aufweisender     Ausnelimun-          gen    in einer Schicht erzeugt. werden, die auf  einer Unterlage aufliegt. Im Beispielsfalle soll  die     Ausnehmung    die Form eines Fadenkreuzes  haben.  



  In     Fig.    1 bezeichnet 14 die Unterlage. auf  der eine     Ersthilfsschicht    bei 13 erzeugt wird.  An der Stelle, an der später die     Ausnehmung     1? erscheinen soll, wird eine Furche 14 derart.  eingraviert, dass die freigelegte Bodenfläche  15 der Furche gerade und genau der Projek  tion der den Balken     12?    des Fadenkreuzes  bildenden Begrenzungsränder entspricht. Der  die     Ersthilfsschicht    13 bildende Stoff ist dabei  so bestimmt, dass er sich etwa in kaltem     @@ATas-          ser    gut, in heissem Wasser schlecht lösen lässt.

    Ein derartiger     Stoffist        beispielsweise.Natri    uni  fluorid.     Natriumfluorid    ist überdies ein nicht       duktiler,    in gewissem Sinne also spröder,  jedenfalls nicht.     schivierender    Stoff. Das ist  beim Übergang von     inakroskopischen,    an sich  bekannten Hilfsschichten aus schmierenden  Metallen (Kupfer, Zinn, Cadmium usw.) oder  metallähnlichen Stoffen wie den als Schmier  mittel verwandten Sulfiden,     Telluriden    oder       Seleniden,    auch aus organischen, wieder  schmierenden Stoffen wie Wachsen, Harzen,  Lacken, Gummi, Asphalt usw. zu extrem  dünnen Schichten von entscheidender -Bedeu  tung.

   Dadurch, dass man zu derartig extrem  dünnen Hilfsschichten übergeht, ist man näm  lich in der Lage, die Grösse der     Kristallite    so  zu beschränken, dass auch die Korngrenzen,      wenn man sie längs einer Geraden oder regel  mässig     gekrümmten    Linie betrachtet, keine  über die Wellenlängen des sichtbaren Spek  trums hinausgehende Grössenunterschiede  aufweisen. Gelingt es nun, die Voraussetzun  gen dafür zu schaffen, dass die Schneide des       Gravierwerkzeuges    an diesen Korngrenzen  entlang schneidet, so erreicht man, dass die  Unterschiede in der Regelmässigkeit des     Rand-          verlaufes    des durch die Werkzeugschneide  gezogenen Striches unterhalb des Auflösungs  vermögens von Mikroskopen bleibt.

   Der Be  dingung kann aber genügt werden, wenn man  zur Herstellung der extrem dünnen Hilfs  schichten den vorgeschlagenen nichtmetalli  schen, aber anorganischen sowie     nichtdukti-          len,    im allgemeinen als spröde bezeichneten       Stoff    benutzt.

   Dadurch, dass dieser     Stoff    in  folge seiner Sprödigkeit     wegbricht,    wenn er  von der Werkzeugschneide erfasst wird, und  nicht, wie dies     duktile    und weiche     Stoffe    tun  würden, hängenbleibt und dadurch ver  schmiert und deformiert wird, gelingt es, zu  den gewünschten, im     mikroskopisch-opti-          schen    Sinne regelmässigen     Zeichenbegren-          zungsrändern    zu kommen.  



  Auf die     Erstbilfssehicht    13     wird    nach     Fig.    2  eine     Zweithilfsschicht    16 aufgebracht, die aus  einem Stoff besteht, der unter andern Bedin  gungen     entfernbar    ist wie der Stoff, aus dem  die Schicht 13 besteht.

   Ein derartiger     Stoff     soll beispielsweise     mir    in heissem Wasser lös  lich, in kaltem Wasser jedoch unlöslich sein;  ein so     beschaffener    Stoff ist durch     Magnesium-          fluorid    gegeben;     Magnesiumfluorid    hat nicht  nur die Eigenschaften der     1Vichtduktilität,     damit der leichten     Gravierbarkeit    in dünner  Schicht, sondern ist auch nichthygroskopisch.  



  Ein so erzeugter, das Aussehen der     Fig.    2       aufweisender    Körper wird     nunmehr    mit kal  tem Wasser behandelt. Dadurch löst sich die  Schiebt 13 auf und von der Schicht 16 bleibt  nur der     Balken    1.7 bestehen, weil alle andern  Teile der     .Schicht    16 ihren Halt an der Unter  lage und     sonstwie    im Raum verlieren. Nun  mehr wird die Haftschicht 11 hergestellt. Das  Ergebnis ist in     Fig.    4 veranschaulicht. Nach  Herstellung der Haftschicht 11 wird der in    Betracht kommende Körper mit heissem Was  ser behandelt, so dass sich     Balken    17 auflöst.

    Dadurch     verliert    der     Balken    11 in     Fig.    4 sei  nen Halt, und es entsteht ein Körper mit dem  Aussehen der     Fig.    5, d.. h. es entsteht ein in  der Schicht 11     ausgespartes    Fadenkreuz, des  sen durch die Zeichenebene geschnittener       Balken    bei 12 zu erkennen ist.  



  An die Stelle von zur     Hilfsschichtenbil-          dung    benutzbaren, bei verschiedenen Tempe  raturen wasserlöslichen Stoffen wie die ge  nannten Natrium- und     Magnesiumfluoride     kann man auch Stoffe treten lassen, die nur  in verschiedenen Medien lösbar     sind.        Ein        der-          artigerStoff    ist     beispielsweiseNickeldimethyl-          glyoxim,    der nur in     Alkohol,    nicht dagegen  in Wasser lösbar ist, während als     wasser-,

      aber  nicht     alkohollösliche        Stoffe    die genannten       Fluoride    dienen können.  



  Zur Herstellung der Haftschicht 11 kom  men vorzugsweise weder in kaltem noch in  warmem Wasser     lösliche,        mechanisch    und       chemischbeständigeundbezüglich        ihrerLicht-          durchlässigkeit    geeignete Stoffe in Betracht.       Derartige    Stoffe bestehen beispielsweise aus  niederen Oxyden, etwa aus     Fe0    oder aus Me  tallen.  



  Naturgemäss ist es möglich, nachträglich  weitere Schichten aufzubringen oder das  durchlässige Zeichen zu färben, zu mattieren  oder zu verspiegeln, ohne dass     diese    zusätz  lichen Schritte etwas am     Herstellungsverfah-          ren    selbst     ändern.     



  Es liegt im Wesen der     Erfindung,    dass  auch     die    weiteren Massnahmen benutzt wer  den können, die bereits im Hauptpatent vor  geschlagen worden sind. Insbesondere kann  man sowohl die     Hilfs-    als auch die Haft  schichten durch Aufdampfen im Hochvaku  um herstellen, ohne dass andere Herstellungs  verfahren, beispielsweise     Kathodenzerstäu-          bungen,    ausgeschlossen sind. Die Schichten,  insbesondere die Hilfsschichten,     können    dabei  in der Dicke weniger Moleküllagen, sogar nur  in der Dicke einer einzigen     Moleküllage    herge  stellt sein.

   Insbesondere wird man     die    haft  fähige Schicht in der Dicke von weniger als  einer Lichtwellenlänge auftragen. Die Dicke      der die     Ausnehmungen    aufweisenden Schicht  kann auch derart sein, dass sie infolge Inter  ferenz farbig erscheint.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zur Herstellung von Zeichen mit durch optisch homogene Flächen be- grenzterFormauf einerUnterlage, dadurch ge kennzeichnet, dass unmittelbar auf der Unter lage mindestens eine dünne, der Dicke nach höchstens einer Wellenlänge des Lichtes ent sprechende, wieder entfernbare Hilfsschicht erzeugt, die Unterlage durch die Hilfsschicht hindurch in einem Flächenausmass freigelegt wird, das gerade den herzustellenden Zeichen entspricht, alsdann, zwecks Erzeugung von Zeichen in Form optisch homogene Begren zungsflächen aufweisender Ausnehmungen in auf der Unterlage aufliegender Schicht, eine zweite,

   unter andern Bedingungen als die erste Hilfsschicht wieder entfernbare Hilfs schicht auf die erste Hilfsschicht und auf die Unterlage aufgebracht wird, worauf die Erst hilfsschicht entfernt, auf den an der Unter lage haftenden Rest der Zweithilfsschicht und auf die Unterlage die zeichenbildende Haft schicht aufgebracht und hierauf der Rest. der Zweithilfsschicht entfernt wird. II. Nach dem Verfahren gemäss Patent anspruch I erhaltene Unterlage mit aufge brachten Zeichen in Form optisch homogene Begrenzungsflächen aufweisender Ausneh- mungen in auf der Unterlage aufliegender Schicht. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die Hilfsschichten aus unter verschiedenen Bedingungen lö sungsfähigen Stoffen erzeugt werden. ?. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass mindestens eine Hilfsschicht aus einem wasserlöslichen Stoff erzeugt wird. 3. Verfahren nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass mindestens eine Hilfsschicht aus einem in Alkohol löslichen Stoff erzeugt wird. 4. Verfahren nach Unteranspruch I , da durch gekennzeichnet, dass die Hilfsschichten aus bei verschiedenen Temperaturen des Lö sungsmittels lösungsfähigen Stoffen erzeugt werden. 5.

   Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass mindestens eine Hilfsschicht aus einem nichtduktilen Stoff hergestellt wird. 6. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, da,ss mindestens eine Hilfsschicht aus einem nichthygroskopischen Stoff hergestellt wird. 7. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass mindestens eine Hilfsschicht aus einem Fluorid hergestellt wird. S. Verfahren nach Unteranspruch 7. da durch gekennzeichnet, dass mindestens eine Hilfsschicht aus Magnesiumfluorid hergestellt wird. 0.

   Verfahren nach Unteranspruch 7, da durch gekennzeichnet, dass mindestens eine Hilfsschicht aus Natriumfluorid hergestellt wird. 10. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass mindestens eine Hilfsschicht im Hochvakuum aufgedampft wircl. 11. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass mindestens eine Hilfsschicht in der Dicke von wenigen Mole küllagen hergestellt wird. 12. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass mindestens eine Hilfsschicht aus einer einzigen Moleküllage hergestellt wird. 13. Verfahren nach. Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass mindestens eine haftfeste Schicht in einer Dicke von weniger als einer Lichtwellenlänge aufgetragen wird. 14.

   Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, da.ss mindestens eine haftfeste Schicht aus einem Metall erzeugt wird. 15. Verfahren nach Patentanspruch I. da durch gekennzeichnet, dass mindestens eine haftfeste Schicht aus einem Metalloxyd er zeugt wird. 16. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass mindestens eine haftfeste Schicht im Hochvakuum aufge dampft wird. 17. Unterlage nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der die Ausnehmungen aufweisenden Schicht der art ist, dass sie infolge Interferenz in einer Farbe erscheint.