DE3126320A1 - Verfahren zur herstellung von streifenfiltern - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Streifenfiltern mit transparenter Basis-Platte, auf der
schmale Streifen unterschiedlicher Farben angeordnet sind. Insbesondere bezieht sie sich auf ein Verfahren zur Herstellung
von Streifenfiltern (stripe-filters) für optische Zwecke, insbesondere in Fernsehkameras.
Ein Streifenfilter besitzt eine transparent farblose
Platte, wie eine Glasplatte, welche mit schmalen parallen oder gekreuzten Streifen unterschiedlicher Farben bedeckt
ist. Diese Streifen sind etwa 10 um breit oder breiter und sind regelmäßig entsprechend ihrer Farben angeordnet.
Dementsprechend wurde ein aus einer härteren Zusammensetzung
820
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BOEHMERT & BOEHMER1K'Y'." ■".'.' ■;
• ft
auf der Oberfläche der Basis-Platte hergestellter transparenter Film wiederholt Teil-Färbe-Behandlungen
unterworfen, um die regelmäßig angeordneten Streifen herzustellen.
In dem Fall, daß die gesamte Fläche des Films auf einmal gefärbt wird, wurde wiederholt eine Teil-Entfärbungs-Behandlung
ausgeführt. Bei diesem konventionellen Verfahren mußten jedesmal Schutzschichten mit einem
vorherbestimmten Muster von Schlitzen für die Zeit der Teil-Färbungen oder Teil-Entfärbungen hergestellt
werden, um die Farbe oder den Entfärber daran zu hindern, an den unerwünschten Bereichen des Films zu
wirken. Die Notwendigkeit einer derartigen Schutzschicht hat die Herstellung von Streifenfiltern außerordentlich
kompliziert gemacht, wobei diese Schutzschicht nicht gegnügte, um eine Verunreinigung der
Seitenbereiche der bereits gefärbten Streifen zu verhindern. Dementsprechend bestanden unterschiedliche
Schwierigkeiten in der Steuerung der Färbeprozesse, der Auswahl der Farbstoffe und der Sicherung der Produktqualität
in Hinsicht auf die Genauigkeit. Es bestand die Möglichkeit, daß die Restmenge des oben erwähnten
Entfärbers beim Gebrauch die Spektren der schmalen gefärbten Streifen mit der Zeit, genauso wie
der zersetzte Farbstoff, änderten. Zusätzlich bestand ein weiterer . ernstzunehmender Nachteil darin, daß die
Abschnitte des transparenten Films dazu neigten, in ungleichmäßiger Dicke oder Farbtiefe zu trocknen.
Demgegenüber besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein neues Verfahren zur Herstellung von Streifenfiltern
zu liefern, welches die Nachteile des Standes der Technik vermeidet.
\J \ £-\J \J L.KJ
BOEHMERT &BGEKMERT:'":"": -."- --
Der Zweck der Erfindung besteht also darin, ein neues Verfahren zur Herstellung von Streifenfiltern
zu liefern, bei dem flüssige Zusammensetzungen, die bereits vorher mit Farbstoff oder Pigment gefärbt
worden sind, verwendet werden. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, ein neues Verfahren zur Herstellung
von Streifenfiltern zu liefern, in welchen eine Schicht vorher gefärbter Zusammensetzungen auf
einer transparenten Platte teilweise unlöslich gemacht wird und teilweise anschließend von der Platte abgelöst
wird.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch wiederholtes
Anwenden einer Serie von Verfahrensschritten bestehend aus Aufbringen und Trocknenlassen einer flüssigen gefärbten
Zusammensetzung, die mindestens ein eine vorherbestimmte Farbe annehmendes, färbendes Agens, ein Überzugsmaterial,
sowie einen lichtempfindlichen Härter für letzteres enthält;
Belichten vorherbestimmter Anteile der Zusammensetzung durch eine ein vorherbestimmtes Muster lichtdurchlässiger Zonen auf·
weisenden Maske, wobei der Grad der Lichtdurchlässigkeit zum Härten dieser Anteile genügt, wodurch eine Gruppe unlöslicher
die vorherbestimmte Farbe aufweisender Streifen gebildet wird; und Entfernen der restlichen ungehärteten Anteile
der Zusammensetzung mittels eines Lösungsmittels für das Überzugsmaterial durch Auflösen im Lösungsmittel;
wobei diese Serie von Verfahrensschritten bedarfsweise mit unterschiedlichen, verschiedenen Farben
annehmenden Zusammensetzungen wiederholt wird und die Zahl der Wiederholungen durch die Anzahl der Gruppenstreifen
einer Farbe bestimmt wird; gelöst.
BOEHMERT &B©*EHMERT;*V": %>
-·
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, Streifenfilter
höherer Qualität in höherer Ausbeute herzustellen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung,
in der Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung erläutert sind.
Dabei zeigen:
Figur 1 bis Figur 7: diagrammartig Schnitte durch Streifenfilter
während der Herstellung entsprechend dem ersten, zweiten oder vierten Ausführungsbexspxelen,
Figur 8: eine schematische Draufsicht auf einen fertigen Streifenfilter, entsprechend irgendeinem der drei Ausführungsbeispielen
,
Figur 9: eine schematische Draufsicht eines weiteren fertigen Streifenfilters, entsprechend dem dritten und
fünften Ausführungsbeispiel,
Figur 10:einen Schnitt längs der A-A1-Line in Figur 9,
und
Figur 11: einen ähnlichen Schnitt durch ein Streifenfilter,
bei dem eine Zwischenschicht entsprechend dem fünften Ausführungsbeispiel eingebaut ist.
J I ZDJZU BOEHMERT & BQEHMERTfV"" -""- -:
In der vorliegenden Erfindung werden flüssige gefärbte Zusammensetzungen verwandt, welche durch Lichtbestrahlung
verfestigt und unlöslich gemacht werden können, insbesondere durch Ultraviolette Strahlen. Die Zusammensetzungen sind
zu jeder gewünschten Farbtiefe vor der Anwendung gefärbt. Jede der Zusammensetzungen kann eine Lösung,
Mischung, Emulsion oder ähnliches sein. Wenn diese Zusammensetzungen auf eine transparente Basis-Platte wie
eine Glasplatte aufgebracht werden, können sie sich in einem geeigneten Lösungsmittel lösen, bevor sie gehärtet
sind, sie können sich aber nicht mehr im gleichen Lösungsmittel nach Härtung auflösen. Daraus resultierend
kleben die gehärteten Zusammensetzungen auf der Oberfläche dieser Platte.
Zur Herstellung der oben angegebenen Streifenfilter mit diesen gefärbten Zusammensetzungen wird eine Sequenz von
Verfahrensschritten zwei oder mehrmals wiederholt. Diese Sequenz von Verfahrensschritten weist das Überziehen der
Basis-Platte mit einer gefärbten Zusammensetzung notwendiger Farbtiefe, Trocknen der flüssigen Zusammensetzung
zur Bildung eines Films auf dieser Platte, Belichten der gestreiften Zonen des Films mit einem geeigneten Lichtstrahl
zum Härten dieser Zonen, Auflösen der ungehärteten Zonen des oben genannten Films,um dessen Ablösung von
der Platte zu ermöglichen,und Überziehen der Platte mit
einer weiteren gefärbten Zusammensetzung anderer Farbe oder Tönung als die der oben genannten Zusammensetzung.
Falls notwendig,kann eine Zwischenschicht oder ein Zwischenfilm vor dem neuen überzug hergestellt
werden, wobei diese Zwischenschicht als Barriere gegen eine unerwünschte Permeation von Farbstoffmolekülen
in die bereits gehärteten Zonen wirkt.
BOEHMERT & V' !
Die oben genannte gefärbte Flüssigkeit weist ein hoch-polymeres-Material (später hierin als "Überzugsmaterial" bezeichnet) als Hauptbestandteil zur Bildung
eines Films auf der Basis-Platte auf. Die flüssige Zusammensetzung weist weiterhin ein Lösungsmittel
oder ein Dispersionsmedium für dieses überzugsmatefial
sowie einen lichtempfindlichen Härter dafür auf. Weiterhin enthält die Zusammensetzung ein färbendes Agens
wie einen Farbstoff oder ein Pigment und einen Beschleuniger, welcher gegebenenfalls zur Beschleunigung
der Lösung des Farbstoffes zugegeben werden kann, wenn dieser als färbendes Argens ausgewählt wird. Jede der
oben genannten Ingredienzien kann in dem Lösungsmittel gelöst oder in diesem dispersiert werden, um eine
homogene Suspension oder Emulsion zu liefern. Falls dieses polymere Überzugsmaterial hydrophil ist, wie
beispielsweise Gelatine-, Leimarten oder ähnliches; wofür Wasser ein Lösungsmittel ist, wird bevorzugt
ein hydrophiler Farbstoff ausgewählt. Falls das Überzugsmaterial lipophil ist, wie ein zyklisierter Gummi
mit einer zyklischen Molekülarstruktur, sind organische
Solvenzien wie Xylen geeignet und disperse Farbenstoffe, öllösliche Farbstoffe oder genügend
feine Pigmente einsetzbar. Der Durchmesser desPigments istbevorzugt 0,1 pm oder weniger, da die Dicke der
gefärbten Streifen der Glas-Basis-Platte im allgemeinen weniger als 10 ^im beträgt.
Der fotoempfindliche Härter ist eine Verbindung, welche
durch Absorption ultravioletter Strahlen aktiviert wird, so daß sie sich in ein Ion oder ein Radikal umwandelt."
Ionen oder Radikale der Härtermoleküle reagieren mit den Molekülen des Überzugsmaterials oder beschleunigen
BOEHMERT&BOEHMEKT:
die Reaktion unter letzteren. Wenn Gelatine als Überzugsmaterial eingesetzt wird, ist Bichromat
einer der geeigneten Härter. In diesem Fall wird ein 6-wertiges Chromatom aufweisendes Ion (i.e.
(VI)Cr) wahrscheinlich in ein anderes Ion,welches trivalentes Chrom aufweist, durch Bestrahlung mit
ultraviolettem Licht überführt, wobei das letztere Kreuzvernetzungen zwischen den Gelatinemolekülen durchführt,
wodurch ein unlösliches Gel mit einer Netzstruktur gebildet wird.
Diazo (Diazido)-Verbindungen mit zwei Azo- (Azido)-Gruppen pro
Molekül sind geeignete Härter für den oben angegebenen zyklisierten Gummi.
Weitere Beispiele von Beschleunigern, welche gegebenenfalls zu den mittels Farbstoffen gefärbten flüssigen
Zusammensetzungen zugegeben werden können, sind:
Harnstoff, Harnstoffderivate, Thioharnstoff, Thioharnstoffderivate,
Ethylenglykol, Polyethylenglykol oder dessen Derivate, Thiodiethylenglykol, Glyzerin und
Sorbitol oder andere Polyhydroxyalkohole. Jeder dieser Beschleuniger oder andernfalls eine Mischung von zwei
oder mehreren derselben kann für die Beschleunigung der Auflösung von saueren Farbstoffen, basischer .
Farbstoffen,oder Reaktivfarbstoffen,angenähert , im
Verhältnis von einem Gewichtsteil Beschleuniger zu 10 Gewichtsteilen Farbstoff (e) oder mindestens im
Verhältnis von 1:100 zugesetzt werden.
Es wird angenommen, daß erfindungsgemäß der Schritt
zum Aufbringen und Trocknen der flüssigen gefärbten Zusammensetzung auf der Basis-Platten-Oberfläche,
der schritt des teilwiesen Härtens der Zusammensetzung
BOEHMHRT & "* "" *"
und der Verfahrensschritt zum Entfernen der gehärteten
löslichen Teile von dieser Platte sequenziell und so oft wie nötig wiederholt werden.
Konkrete Mittel, die praktisch in diesem Schritt engewandt werden, werden im weiteren erklärt werden. Um
die Zusammensetzung auf der Basisplatte' aufzubringen,
wird die sogenannte Tauchtechnik, eine sogenannte Spin-Technik und andere geeignete Techniken eingesetzt. In der Tauchtechnik
wird die Platte in eine Flüssigkeit der gefärbten Zusammensetzung eingetaucht. Falls die Spin-Technik
alternativ dazu gewählt wird, wird die Platte in 'der horizontalen Ebene mit hoher Geschwindigkeit gedreht, so
daß die zugeführte Flüssigkeit auf dem Zentrum der Plätte über die gesamte Oberfläche aufgrund der Zentrifugalkraft
verteilt wird.
Zum Härten und ünloslichmachen des begrenzten schmalen
Bereiches des derart auf der Platte gebildeten Films der gefärbten Zusammensetzung, ist es notwendig,
diese Bereiche ultravioletten Strahlen auszusetzen. Eine derartige Teilbelichtung wird durch Hilfe einer "Fotomaske"
erreicht, welche weiteren einfach als "Maske" bezeichnet wird, welche auf einem transparenten
Blatt gebildete Schattenzonen aufweist, wobei jeweils zwei der Schattenzonen voneinander durch eine durchlässige
Zone, welche zwischen diesen liegt, getrennt sind. Die ultravioletten Strahlen werden eine vorbestimmte
Zeidauer auf den Film durch die durchlässigen Zonen der Maske gestrahlt, woraufhin die Maske aus
ihrer Position zum Auswaschen nicht belichteter Regionen von der Platte mittels eines geeigneten Lösungsmittels,
wie beispielsweise Wasser, entfernt wird. Eine Vorbehand-
BOEHMERT & BOEMMERT:
lung, welche das Trocknen der Platte einschließen kann, kann vor der nächsten Anwendung der gefärbten Zusammensetzung
unterschiedlicher Farben durchgeführt werden. Von Fall zu Fall kann es wünschenswert sein, eine
Zwischenschicht zum Verhindern weiter unten näher beschriebener Nachteile anzubringen.
Aus der oben stehenden Beschreibung ist offensichtlich, daß die Bestandteile und die Herstellung der flüssigen
gefärbten Zusammensetzung" eine wichtige Rolle im erfindungsgemäßen
Verfahren spielen Dementsprechend werden im folgenden einige zusätzliche Erklärungen gegeben.
Die Erfinder haben in ihren Untersuchungen manchmal ein sogenanntes "Migrations'-Phänomen beobachtet, das heißt,
sie haben gefunden, daß ein relativ geringer Anteil Farbstoff dazu neigte, sich aus den gehärteten Bereichen
des Films in das Lösungsmittel während des Auswaschprozesses der ungehärteten Regionen, wie oben beschrieben,
zu lösen In diesem Fall ist es unmöglich oder außer- · ordentlich schwierig die gewünschte Farbtiefe in den
gehärteten, ungelöst bleibenden Bereichen auf der Basis-Platte aufrecht zu erhalten. Sie haben gefunden, daß
die oben genannten Beschleuniger wirksame Mittel zum Verhindern des Migrationsproblems sind, welches möglicherweise
mit einer außerordntlich hohen Konzentration des
Farbstoffes in der flüssigen gefärbten Zusammensetzung zusammenhängt. Aufgrund der Besonderheiten bei dem Gebrauch
von Streifenfiltern, ist das Verhältnis von Farbstoff zu Trockengewicht des Überzugsmaterials viel
höher als beispielsweise beim Färben von Textilien.
BOEHMERT & BOEHMERT«""": *". '* * - *"
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Der oben beschriebene Lösungsbeschleuniger scheint nicht nur einen Effekt auf das Beschleunigen des
Lösens des Farbstoffes zu haben, sondern auch einen Effekt auf das Quellen des Uberzugsmaterials. Wahrscheinlich
werden die Überzugsmaterial-Moleküle derart durch den Beschleuniger gestreckt, daß sie
sich miteinander verknaueln, um derart mehr Fäfbstoffmoleküle fest in ihrer durch den Quellungseffekt
des Beschleunigers entwickelten Netzkonfiguration zu
absorbieren. Auf diese Art und Weise besitzt die flüssige gefärbte Zusammensetzung eine erhöhte Farbstoff
konzentration, welche auch nach dem Aufbringen und Trocknen auf der Glasplatte aufrecht erhalten werden kann. Mit anderen Worten wird der überzogene
Film eine erwünschte hohe Farbstoffkonzentration behalten, wobei der Farbstoff nicht in das Entwickler-Lösungsmittel,
welches zum Auswaschen der nicht belichteten Regionen des Films auf der Platte verwartdt
wird, wandern wird.
Weiterhin ist gefunden worden, daß der Beschleuniger
einen besonders bemerkenswerten Effekt liefert, wenn er dazu verwendet wird, einen Farbstoff, welcher sonst
schwierig in einer derartigen Konzentration in Losung -zu bringen
sein würde, gezwungenermaßen aufzulösen.
Das Altern der gefärbten Zusammensetzung bei etwa Raumtemperatur oder einer etwas höheren Temperatur,
beispielsweise bei 40°C bis 60°C für einige Stunden oder Tageι hat sich ebenfalls als wirkungsvoll zur
Verhinderung der Migration unter bestimmten Umstanden und für bestimmte Arten von Farbstoffen, wie weiter
unten beschrieben, erwiesen»
Ol Z. U O L. U
Das Verfahren zur Herstellung der Streifenfilter nach
der Erfindung ist auch auf die Herstellung von Filtern für andere Zwecke als der Herstellung von Filtern für
Fernsehkameras anzuwenden. Auf diesen Filtern können Regionen unterschiedlicher Farben verschiedenartige Muster zusammensetzen,
eingeschlossen einem schachbrettartigen, einem mosaikartigen oder irgendeinen anderen, außer dem
zonenartigen, Muster, in welchem die unterschiedlich gefärbten rechtwinkligen Zonen oder Regionen parallel
zu einander sind oder einander kreuzen.
In den Filtern von Fernsehkameras werden im allgemeinen drei Gruppen von Bereichen unterschiedlicher Farben
abwechselnd und parallel zueinander angeordnet, wobei die Farben eine Serie der Grundfarben, nämlich rot, grün und
blau, eine Serie von zyanblau, grün und hell-fuchsinrot oder eine Serie von zyanblau, grün und transparent-farblos
sind. Diese Bereiche des Films auf der Glasplatte sind im allgemeinen 1-2 pm dick und 10-30 Jim breit. Die
Farben der Bereiche können natürlich von den oben genannten unterschiedlich sein. Es ist auch möglich, die zyanblaufarbenen
Streifen und gelben Streifen zu kreuzen, um rechtwinklige schmale Bereiche dieser beiden Farben und Bereiche
einer grünlichen Farbe, die durch eine Mischung des zyanblauen Farbstoffen und Gelb gebildet werden,
herzustellen.
Offensichtlich beruht das erfindungsgemäße Verfahren auf dem Verteilen oder dem Aufbringen der vorgefärbten
Zusammensetzung und dem anschließenden teilweisen Entfernen derselben. Konsequenterweise sind
dadurch viele aufwendige Arbeiten wie das teilweise Färben und teilweise Entfärben des dünnen Films auf der
Basis-Platte unnötig, auch das häufige Bilden und Ab-
BOEHMERT &V"V]*: ''
nehmen einer Sperrschicht und so fort. Viele Nachteile des Standes der Technik werden dadurch vermieden, so daß keine
übergroße Vorsicht bei der Auswahl der Farbstoffe als.auch in der Steuerung der Färbebedingungen notwendig ist. Jeder
der unterschiedlich gefärbten Streifen wird seinen erwünschten Spektralcharakter bekommen und aufrechterhalten,
da er nicht mit den anschließend aufgebrachten gefärbten Zusammensetzungen verunreinigt ist. Weiterhin besteht keine
Möglichkeit, daß die Spektren der gefärbten Streifen während
der Zeit Änderungen unterworfen sind, da kein Entfärber wie ein Oxydations- oder Reduktionsmittel in dem erfindungsgemaßen
Verfahren verwandt wird.
Als weitere Vorteiledes Verfahrens werden keine unregelmäßigen
Färbungen oder Entfärbungen, die nach dem Verfahren zum Stand
der Technik unvermeidbar sind, angetroffen, wodurch die Qualität und die Ausbeute der Streifenfilter bemerkenswert
verbessert wird.
Wie oben beschrieben, wird das Migrations- oder Verunreinigungsproblem,welches
durch oder in Verbindung mit dem Farbstoff hervorgerufen wird, während der Serie von Verfahrenssehirittoft
vermieden, wenn ein geeigneter Lösungsbeschleuniger im FeClIe
der.Verwendung <=>ines Farbstoffes als Färbemittel ausgewählt wird,insbesondere
die Probleme, die durch das Entfernen der nicht-gehärteten Bereiche und in der darauffolgenden Auftragung der nächsten
gefärbten Zusammensetzung auftreten.
Es ist weiterhin ein Vorteil der Erfindung, daß das optimale
Färbe-Agens aus einem breiteren Bereich derselben ausgewählt
werden kann, eingeschlossen Pigmente, so daß die Qualität und die Ausbeute der Streifenfilter verbessert werden kann,
indem Rücksicht auf die Dauerhaftigkeit des Agens, die Färb—
BOEHMERT &BQEfnMERT:":'y '"■
κ,
tiefe usw. genommen wird.
Eine Gelatine wird als Überzugsmaterial gewählt, welches mit einer geeigneten Menge eines Bichromatsalzes
als Härter in Wasser gelöst wird. Das Löseverfahren wird dann unter Abschuß von Ultraviolettstrahlen durchgeführt,
beispielsweise in einem Dunkelraum. Die derart hergestellte Lösung wird in drei Teile geteilt, um drei
Arten flüssige Zusammensetzung!^ denoptischen Grundfarben
herzustellen. Zu jedem dieser Teile wird entsprechend eine der folgenden saueren Farben zugegeben
und in diesem aufgelöst:
1 . ein roter Farbstoff .für eine gefärbte Zusammensetzung
R:
Suminol Milling Red RS (ein Produkt, hergestellt durch SUMITOMO KAGKU KOGYO CO., Ltd.)
2. ein grüner Farbstoff für eine gefärbte Zusammensetzung
eine Mischung eines Teiles von sauerem Fast Yellow MR
(ein Produkt der Chugai Kasei Co., Ltd.) und eines Teiles von Sumitomo Brilliant Blau 6G (ein Produkt
der Kagaku Kogyu Co., Ltd.)
3. ein blauer' Farbstoff für eine gefärbte Zusammensetzung B:
Supranol Cyanine 6B (ein Produkt der Farbenfabriken Bayer AG.)
Die Konzentrationen der oben genannten Farbstoffe in diesen Zusammensetzungen werden derart bestimmt, daß
3128320
BOEHMERT & BOEHMERT: :"V\" -'"-·:
jeder der I^im breiten Streifen den notwendigen spektralen
Charakter erhält.
Nachdem diese Vorbereitungen durchgeführt worden sind, werden die in den Figuren 1-7 dargestellten Verfahrensschritte
nacheinander in der in der gleichen Figuren gezeigten Sequenz durchgeführt. Zuerst wird die gefärbte
Zusammensetzung R, wie durch das Bezugszeichen 2 dargestellt, auf eine Oberfläche der transparenten Glas-Basis-Platte
1 bis zu einer Dicke von etwa 1 ^um mit Hilfe der
oben beschriebenen Spin -Technik gebracht.
Anschließend werden UV-Strahlen von dem oberen Bereich der Figur auf eine Schicht der Zusammensetzung durch eine Maske
4 eingestrahlt, welche durchlässige Zonen 3 vorherbestimmter Breite, die voneinander mit Abstand angeordnet sind, aufweist.
Anteile der Schicht, welche den durchlässigen Zonen 3 entsprechen,
sind daraufhin gehärtet, um rote Streifen 2A (siehe Figur : 2) zu bilden. Andere Bereiche 2B der Schicht
werden nicht gehärtet, da diese Abschnitte von den Strahlen abgeschirmt sind. Konsequenterweise werden die nicht*-gehärteten
Abschnitte 2B in heißem Wasser, wie in Figur 3 gezeigt, gelöst»
Als nächstes wird die mit 5 bezeichnete nächste gefärbte Zusammensetzung auf ähnliche Art und Weise auf der Oberfläche
der Platte aufgebracht und Streifen (siehe Figur 4, in welcher die Oberfläche der roten Streifen 2A so dargestellt sind,
als ob sie gleich hoch wie die Oberfläche Jer Zusammensetzung G sind, trotz dem tatsächlich leichten Überlappen letzterer
mit erster en) gebildet.
Auf den Heu .überzogenen iFilm werden. Ultraviotettstrahlen in ähft~
licher Weise durch die bereits erwähnte Maske 4 angewandt, welche für diesen Verfahrensschritt um einen der Breite der
ό ι
BOEHMERT & BOEHMERT": :"V":: -"
" Voll
Streifen, wie in Figur 5 gezeigt, entsprechenden Abstand horizontal weitergeschoben worden ist. Die Strahlen .V.;,
härten ebenfalls Bereiche des Films, welche den durchlässigen Zonen 3 entsprechen, um grüne Streifen 5A zu
bilden. Nicht gehärtete Abschnitte 5B bleiben löslich und werden anschließend auf gleiche Art und Weise wie
oben beschrieben entfärbt, wodurch ein Zustand wie in Figur 6 gezeigt, entsteht.
Weiterhin wird die gefärbte Zusammensetzung JB angebracht
und teilweise auf die gleiche Art und Weise gehärtet, um blaue Streifen 6B auf den leeren Räumen zwischen den
bereits gebildeten Streifen herzustellen.
Dieser Zustand ist in den Figuren 7 und 8 dargestellt. Offensichtlich wurden die Streifen parallel zueinander
und in gegenseitig aneinander anschließendem Zustand angeordnet.
Ein sogenannter "Foto-Resist" OMR 83 (ein Produkt der Tokyo Ohka Co., Ltd., welcher eine lipophile Flüssigkeit
ist und einen zyklisierten Gummi als Überzugsmaterial und eine Diazo-Verbindung (Diazidio-Compound)
als lichtempfindlichen Härter aufweist, wird für die Herstellung von gefärbten Zusammensetzungen R, G und
B_ verwandt, deren Farben dementsprechend rot, grün und
blau sind. Die in diesen Präpartionen verwandten Agenzien sind folgende öllöslichen Farbstoffe, welche die drei
optischen Grundfarben annehmen:
(1) Ein öllöslicher roter Farbstoff für die Zusammen-
BOEHMERT & BOEJiM ERT : :":"? -! >
- J
/0
setzung R: Solden Red 3R (ein Produkt von Chugai Kasei Co., Ltd.).
(2) Ein öl löslicher grüner Farbstoff für die Zu*-
saxnmensetzung G:
Sumiplast Green G (ein Produkt von Sumitomo Kagaku Kogyo Co., Ltd.).
(3) Ein öllöslicher blauer Farbstoff für die Zu^
sammensetzung B:
Victoria Blue F4R (ein Produkt der Badischen Anlilin und Soda Fabrik A.G.).
Die Verfahrensschritte werden in der gleichen Art "und
Weise durchgeführt, wie im ersten Beispiel beschrieb ben, außer daß die nach der Ultraviolett-Bestrahlung
ungehärtet bleibenden Bereiche mit einem organische*). Lösungsmittel abgelöst werden. Ein ähnlicher Streifönfilter,wie
in den oben erwähnten Figuren dargestellt ist, wurde erfolgreich hergestellt.
Dieses Ausführungsbeispiel repräsentiert ein Verfahren zur Herstellung einer anderen Art von StreifenfUtei-ö*
welche mehrere Gruppen, insbesondere zwei Gruppen Streifen aufweisen, welche jeweils unterschiedliche Farben haben,
wobei diese Farben dort zu einer anderen erwünschten Farbe mischen, wo die Streifen übereinanderliegen (wie in den
Figuren 9 und 10 gezeigt). Hier werden die beiden Gruppen Streifen auf einer transparenten Basis-Platte derart
angeordnet, daß sie einander unter einem vorhörbeötimm-
BOEHMERT & BOEHMERP
ten Winkel kreuzen, im Gegensatz zu den oben beschriebenen Streifenfilternf welche drei parallel
zueinander angeordnete Gruppen von Streifen aufwei- , sen. Diese beiden Gruppen 7 und 8 besitzen .eine
zyanblaue" und eine gelbe Farbe, um derart eine aus beiden zusammen gemischte Farbe an den
überlappenden Abschnitten 9 zu bilden.
Die dazu notwendigen Verfahrensschritte und Präparationen sind denen der oben genannten Beispiele ähnlich, außer
der überlagungsstruktur und einer Maske, welche für die partielle Belichtung mit ultravioletten Strahlen
verwandt wird. Eine Gelatine wird ebenfalls als Überzugsmaterial, welches wasserlöslich ist, mit einem
geeigneten Anteil Ammonium-Bichromat als Härter eingesetzt.
Um Flüssige Zusammensetzung ainer zyanblauen Farbe C! und eine solche in Gelb Yherzustellen, werden
folgende Farbstoffe zu den—Gelatine-Lösungen zugegeben und in diesen gelöst:
(1) Ein Zyanfarbstoff für die gefärbte Zusammensetzung C:
Solar Cyanine 6B cone, (ein Produkt von Sumitomo Kagaku Kogyo Co., Ltd.).
(2) Ein gelber Farbstoff für die gefärbte Zusammensetzung
Y:
Suminol Fast Yellow R (ein Produkt von obiger)
Bemerkenswerterweise werden in allen Ausführungsbeispielen, eingeschlossen dem dritten Beispiel, Streifenfilter guter
Qualität effizient unter höherer Ausbeute hergestellt.
Es ist ebenfalls bemerkenswert, daß derartige lipophile
gefärbte Zusammensetzungen wie in dem zweiten Ausführungs-
BOEHMERT & BOEHMERT ;" V * I: ' -;" ":' '
beispiel in einer Serie von Verfahrensschritten gemein
sam mit derartigen hydrophilen Zusammensetzungen, wie im ersten und dritten Ausführungsbeispiel eingesetzt
werden können.
In diesem Fall wird ebenfalls eine Gelatine als Überzugsmaterial für die Präparationen folgender drei gefärbter
Zusammensetzungen eingesetzt, wobei die Farben optische Grundfarben sind, und in de;r Gelatine eine geeignete
Menge Ammonium-Bichromat (Härter), sauere Farbstoffe und
Lösungsbeschleuniger sorgfältig -gelöst werden, beispielsweise in einem Dunkelraum, um den Härteeffekt der
UV-Strahlen zu vermeiden .
(1) Ingredienzien der Zusammensetzung R (rot): Suminol Milling Red RS (ein sauerer Farbstoff,
hergestellt von Sumitomo Kagaku Kogyo Co., Ltd.) 3 %, Harnstoff (Beschleuniger) 0,2 %, Gelatine 8 %,
Ammonium-Bichromat 1 % und Wasser 87,8 %.
(2) Ingredienzien einer Zusammensetzung G (grün): eine Mischung gleicher Teile Acid Fast Yellow
MR (ein sauerer Farbstoff,hergestellt durch Chugai Kasei Co., Ltd.) und Sumitomo Brilliant
Blue 5G (ein sauerer Farbstoff, hergestellt durch
Sumitomo Kagaku Kogyo Co., Ltd.) 4 %, Polyethylenglykol (Beschleuniger) o,4 %, Gelatine 9 %,
Ammoniumbichromat 1,2 % und Wasser 85,4 %.
(3) Ingredienzien einer Zusammensetzung B (blau): Supranol Cyanine 6B (ein sauerer Farbstoff, herge-
O I L O O L U
BOEHMERT&BOEHMERf: -"V"' ■""- ■>'-
stellt von den Farbenfabriken Bayer AG.) 3/5 % Glyzerin (Beschleuniger) 0,3 %, Gelatine 8 %,
Ammoniumbichromat 1 % und Wasser 85,4 %.
Alle oben genannten Prozente sind Gewichtsprozente.
Nachdem die oben genannten Zusammensetzungen durch starkes Rühren gelöst worden sind, wurden sie über einen Tag und eine
Nacht- reifen oder altern gelassen, bei einer Temperatur von etwa 50 0C. Mit derart hergestellten flüssigen gefärbten
Zusammensetzungen werden die Verfahrensschritte in der in den Figuren 1-7 dargestellten Reihenfolge durchgeführt.
Zuerst wird die Zusammensetzung R mit 2 bezeichnet, auf eine transparente Glasplatte 1 aufgeotacht und anschließend
.teilweise gehärtet, um rote Streifen 2A wie in Figur 1 und Figur 2 dargestellt, zu bilden.
Ungehärtete Abschnitte wurden mit heißem Wasser bei etwa 50 °C,
wie in Figur 3 dargestellt, abgelöst, wobei die aus den Streifen 2A gelöste Farbe eine fast vernachlässigbare
Menge war.
Es kann sich als nützlich erweisen, eine Zwischenschicht auf der Oberfläche dieser Streifen auf der Platte zu bilden,
um diese Streifen von Verunreinigung mit einem Farbstoff der im nächsten Verfahrensschritt angewandten
Zusammensetzung zu schützen. Diese Maßnahmen für die Verunreinigungssteuerung befriedigen ein Bedrüfnis für
einen Streifenfilter höchster Qualität. Die' Zwischenschicht wird beispielsweise aus einer transparenten Lösung
eines synthetischen Harzes, wie ein Acrylharz oder Polyurethan hergestellt sein. Es empfiehlt sich, die Lösung etwa 1um
dick zu bringen und etwa 5 Minuten bei 80 C oder ähnlich
BOEHMERT & BOEHMERTV
ft * β
► · β
• * η
-HT-
zu trocknen.
Die zweite Zusammensetzung G, bezeichnet mit 5, wird sodann über diese Oberfläche verbreitet und daraufhin teilgehärtet,
um grüne Streifen 5A entsprechend Figuren 4 und 5 zu liefern. Die Figur 6 zeigt in ähnlicher Weise
den Zustand, welcher eintritt, nachdem die nicht-gehärte^
ten Abschnitte 5B eliminiert worden sind. Die Farbstoffmoleküle wurden ebenfalls im wesentlichen vom Auslösen aus
den Streifen 5A bewahrt, obwohl sie nicht mit dieser Schicht überzogen worden waren. Es ist natürlich auch möglich,
diese Schicht, wenn notwendig, einzubetten.
Zum Schluß wird die Zusammensetzung B_ in ähnlicher Art
und Weise aufgebracht, um teilweise zur Bildung von blauen
Streifen 6^ in dem leeren Raum zwischen den in den vorhergehenden Verfahrensschritten hergestellten Streifen gehärtet
zu werden.
Figuren 7 und 8 stellen die Streifen drei unterschiedlicher Farben, welche parallel und nahe nebeneinander liegen.
Zwei Gruppen unterschiedlich gefärbter Streifen werden miteinander
gekreuzt, um eine Mischfarbe auf den übereinanderliegenden quadratischen Abschnitten, wie in dem dritten Ausführungsbeispiel, zu liefern.
Die Ingredienzien der gefärbten Zusammensetzungen sind wie folgt:
(1) Indegrienzien einer Zusammensetzung Y (gelb):
BOEHMERT & ΒΟΕΜΜΕ*ΚΓ :":"?
M fr «ti
if
Aminyl Yellow E-5GN (ein sauerer Farbstoff/ hergestellt durch Sumitomo Kagaku Kogyo Co., Ltd.)
3 %, Harnstoff (Beschleuniger) 0,2 %, Gelatine 8 %, Ammoniumbichromat 1 % und Wasser 87,8 %.
(2) Ingredienzien einer Zusammensetzung C: (zyanblau) :
Sumifix Turquoise Blue H-GF (ein Reaktivfarbstoff, hergestellt, durch obige) 4 %, Thiodiethylenglykol
(Beschleuniger) 0,1 %, Gelatine 10 %, Ämoniumbichromat 1,5 % und Wasser 84,4 %.
Alle oben genannten Prozentsätze sind Gewichtsprozente.
Die Zusammensetzungen wurden unter den gleichen Bedingungen, wie im fünften Ausführungsbeispiel geschildert, gereift.
Die Verfahrensschritte sind denen des vorhergehenden dritten Ausführungsbexspieles ähnlich.Eine transparente Zwischenschicht
11 (Figur ·11) kann unter bestimmten Umständen nützlich
sein.
Figuren 9 und 1O zeigen diagrammartig die Struktur des
derart erhaltenen Filters, in welchem zyanblaue Streifen 8 gelbe Streifen an den Abschnitten 9 überlagern, welche eine
grüne Farbe, hervorgerufen durch eine Mischung ersterer
beiden Farben, annehmen. Ddurch die im vierten und fünften Ausführungsbeispiel beschriebenen Verfahren können Streifenfilter
mit einer höheren Ausbeute hervorragender Produkte als auch mit einer erhöhten Effizienz, insbesondere zurückzuführen
auf ein vollständiges Vermeiden des oben beschriebenen Migrations-Phänomens durch Verwendung von Beschleunigern,
hergestellt werden.
Die in der vorstehenden Beschreibung, sowie in den Ansprü-
BOEHMERT & BOEHMERT: :*V*-: -"" ~:
chen offenbarten Merkmale der Erfindung können einzeln
als auch in beliebiger Kombination für die Verwirk!icJaung
der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.
BOEHMERT & BOEHMERT : :~".: --/
CX 1842
BEZUGSZEICHENLISTE
(LIST OF REFERENCE NUMERALS)
(LIST OF REFERENCE NUMERALS)
Gelatineschicht mit rotem Farbstoff | P | |
qehärtete rote Gelatineschicht | 2A | |
2B | nicht-aehärtete rote Gelatineschicht | 2B |
3 | durchlässige Zonen | 3 |
4 | Maske | 4 |
5 | qrün qef ärbte Gelatineschicht | 5 |
5A | qehärtete qrüne Gelatineschicht | 3A |
5B | nicht-aehärtete qrüne Gelatineschicht | 5B |
6 | J6 | |
6B | blaue Gelatinestreifen | 6B |
7 | zyanblaue FYTS, i fen | 7 |
8 | gel hf» Streifen | β |
Q | Mi Knh-farhpn—Abschrnthe | Q |
1G | 1O | |
11- | •f-ran snarpntp 7wi Knhpn snh i oht | ■ü |
Claims (11)
1. Verfahren zur Herstellung eines Streifenfilters mit
transparenter Basis-Platte, auf der schmale Streifen unterschiedlicher Farben angeordnet .sind, gekennzeichnet durch
wiederholtes Anwenden einer Serie von Verfahrensschritten: Aufbringen und Trocknenlassen einer flüssigen gefärbten
Zusammensetzung, die mindestens ein eine vorherbestimmte Farbe annehmendes, färbendes Agens, ein Überzugsmaterial,
sowie einen lichtempfindlichen Härter für letzteres enthält;
Belichten vorherbestimmter Anteile der Zusammensetzung durch eine ein vorherbestimmtes Muster lichtdurchlässiger Zonen aufweisenden
Maske, wobei der Grad der Lichtdurchlässigkeit zum Härten dieser Anteile genügt, wodurch eine Gruppe unlöslicher,
die vorherbestimmte Farbe aufweisender Streifen gebildet wird; und Entfernen der restlichen ungehärteten Anteile
der Zusammensetzung mittels eines Lösungsmittels für das
820
Büro Bremen / Bremen Office:
Postfach / P. O. Box 10 7127
Hollerallee 32, D-2800 Bremen 1
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Telekop./Telecop.: (089) 2215 69 R X.
Telegr. / Cables: Telepatent München Telex: 523937 jus d (code: forbo)
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Überzugsmaterial durch Auflösen im Lösungsmittel;
wobei diese Serie von Verfahrensschritten bedarfsweise mit unterschiedlichen, verschiedenen Farben
annehmenden Zusammensetzungen wiederholt wird und die Zahl der Wiederholungen durch die Anzahl der Gruppenstreifen einer Farbe bestimmt wird.
wobei diese Serie von Verfahrensschritten bedarfsweise mit unterschiedlichen, verschiedenen Farben
annehmenden Zusammensetzungen wiederholt wird und die Zahl der Wiederholungen durch die Anzahl der Gruppenstreifen einer Farbe bestimmt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß jeweils eine Zusammensetzung eine der drei optischen Grundfarben annimmt, und daß die Zahl der zur Anbringung
der Streifen parallel und dicht nebeneinander durchgeführten Wiederholungen drei beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der durchgeführten Wiederholungen, um
sich kreuzende Streifen herzustellen, zwei beträgt, wobei jede der Zusammensetzungen eine von zwei Farben, die zur Herstellung einer vorherbestimmten Farbe gemischt werden, annimmt.
sich kreuzende Streifen herzustellen, zwei beträgt, wobei jede der Zusammensetzungen eine von zwei Farben, die zur Herstellung einer vorherbestimmten Farbe gemischt werden, annimmt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die färbenden Agenzien Farbstoffe sind und die Zusammensetzungen
weiterhin Lösungsbeschleuniger für die Farbstoffe enthalten. '
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine transparente Zwischenschicht zwischen die Gruppen
der Streifen gelegt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die unterschiedliche Farben annehmenden
Streifen parallel und dicht nebeneinander
angeordnet werden.
angeordnet werden.
BOIiHMFJiT & ROEHMEUT :":**": '"/ ".*
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7. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Gruppen Streifen, die unterschiedliche Farben annehmen, miteinander gekreuzt werden,
um an den Kreuzungspunkten eine weitere vorherbestimmte Farbe anzunehmen.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Farben rot, blau und grün, entsprechend den
drei optischen Grundfarben, sind.
9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Farben zyanblau (cyanic), grün und fuchsinrot
(magenta) sind.
10. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Farben zyanblau, grün und farblos sind.
11. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Farben zyanblau und gelb sind.
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---|---|---|---|
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Publication Number | Publication Date |
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DE3126320C2 DE3126320C2 (de) | 1985-08-08 |
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