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DE899164C - Process for creating surface patterns on solid objects - Google Patents

Process for creating surface patterns on solid objects

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Publication number
DE899164C
DE899164C DEH8371A DEH0008371A DE899164C DE 899164 C DE899164 C DE 899164C DE H8371 A DEH8371 A DE H8371A DE H0008371 A DEH0008371 A DE H0008371A DE 899164 C DE899164 C DE 899164C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
intensity
image
substance
controlled
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DEH8371A
Other languages
German (de)
Inventor
Dr Leopold Hiesinger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
WC Heraus GmbH and Co KG
Original Assignee
WC Heraus GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by WC Heraus GmbH and Co KG filed Critical WC Heraus GmbH and Co KG
Priority to DEH8371A priority Critical patent/DE899164C/en
Application granted granted Critical
Publication of DE899164C publication Critical patent/DE899164C/en
Expired legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/04Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • C23C14/042Coating on selected surface areas, e.g. using masks using masks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44DECORATIVE ARTS
    • B44FSPECIAL DESIGNS OR PICTURES
    • B44F1/00Designs or pictures characterised by special or unusual light effects
    • B44F1/08Designs or pictures characterised by special or unusual light effects characterised by colour effects
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44DECORATIVE ARTS
    • B44FSPECIAL DESIGNS OR PICTURES
    • B44F5/00Designs characterised by irregular areas, e.g. mottled patterns

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Description

Verfahren zur Erzeugung flächenhafter Musterungen auf festen Gegenständen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung flächenhafter Musterungen auf festen Unterlagen. Insbesondere ist es ein Ziel der Erfindung, die Aktivierung' der Oberflächen von Gegenständen zu ermöglichen, so @daß sich bei der Kondensation von in .die Gasphase übergeführten, unter gewöhnlichen Bedingungen festen Stoffen, wie z. B. Metallen und Oxyden, ein unterschiedliches Dickenwachstum der entstandenen dünnen Schichten mit einer sichtbaren Kontrastwirkung ergibt.Process for producing large-area patterns on solid objects The invention relates to a method for producing surface patterns on firm documents. In particular, it is an object of the invention to enable the activation ' of the surfaces of objects so @ that during condensation of substances which have been converted into the gas phase and which are solid under normal conditions, such as B. metals and oxides, a different growth in thickness of the resulting thin layers with a visible contrast effect.

Es sind bereits Verfahren zur Herstellung gemusterter Metallisierungen durch Kondensation aus der Gasphase bekannt. Beispielsweise wurde bereits die Verwendung von Schablonen vorgeschlagen, um auf der Unterlage zuerst eine äußerst dünne, optisch noch nicht sichtbare Schicht aus leicht sich niederschlagenden Stoffen aufzubringen, die als Keimschicht für die weitere Metallisierung mit schwer kondensierbaren Stoffen dient, wobei im zweiten Verfahrensschritt die Schablonen weggelassen werden können. Bei einem anderen Verfahren wird das Nichtbeschlagen der frei zu haltenden Flächenteile durch dünne Schichten fettiger oder auch wäßriger Abdeckstoffe ermöglicht, die gleichfalls mit Schablonen auf diese Flächenteile aufgebracht werden. Bei der folgenden Bedampfung wirken :diese dünnen Schichten kondensationshindernd, und es entsteht so ein Kontrast im erwünschten Muster.There are already methods of making patterned metallizations known from condensation from the gas phase. For example, the use of suggested by stencils to first apply an extremely thin, optically apply a not yet visible layer of easily precipitating substances, as a seed layer for further metallization with substances that are difficult to condense serves, whereby the templates can be omitted in the second process step. Another method is the non-fogging of the surface parts to be kept free made possible by thin layers of greasy or watery covering materials, which also can be applied to these parts of the surface using stencils. With the following steaming act: these thin layers prevent condensation, and this creates a contrast in the desired pattern.

Im Gegensatz hierzu liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, nicht nur ein anderes Verfahren zur Herstellung einfacher, durch -den Kontrast zwischen belegten. und unbelegten Flächenteilen in Schwarz-Weiß-Manier wirkender Muster vorzuschlagen, sondern soggar außerdem die Erzeugung von Musterungen in Halbtönen und in Farben, hier vor allem in Interferenzfarben zu ermöglichen, wobei grobe Schablonen durch feinere, alle Konturen und Schattierungen eines optischen Bildes wiedergebende Mittel ersetzt sind.In contrast to this, the object of the invention is not just another method of making it easier, through -the contrast between occupied. and to propose unoccupied areas in black-and-white-looking patterns, but also the creation of patterns in halftones and colors, here before allow everything in interference colors, being rough Stencils through finer, all contours and shades of an optical image reproducing means are replaced.

Die Lösung dieser Erfindungsaufgabe wurde durch die Feststellung ermöglicht, da.ß die glatten, polierten - Oberflächen vieler Stoffe, insbesondere aber dünne, durch Vakuumbedampfung oder Kathodenzerstäubung aufgebrachte Schichten aus Metallen, Oxyden und Halbleitern durch auftreffende Strahlen, seien es elektrisch geladene Korpuskular- bzw. Photonenstrahlen, in einer solchen Weise aktiviert oder vorpräpärierf-werden können, @daß gleichzeitig oder nachfolgend die Kondensation der aufiu:dampfenden Stoffe mit einer unterschiedlich starken, fein abstufbaren Geschwindigkeit sich vollzieht und .ein objektiv gut sichtbares, durch Aden Kontrast unterschiedlicher Dicke, Färbung oder Helligkeit wirkendes Bild entsteht.The solution to this problem of the invention was made possible by the finding that the smooth, polished surfaces of many fabrics, but especially thin, layers of metals applied by vacuum vapor deposition or cathode sputtering, Oxides and semiconductors through incident rays, be it electrically charged Corpuscular or photon beams, activated or preprepared in such a way can, @ that simultaneously or subsequently the condensation of the oniu: steaming Substances with a differently strong, finely graduated speed accomplishes and. an objectively clearly visible, different by contrast The result is an image that appears thick, colored or light.

Diese in der Erfindung zielbewußt angewandte Aktivierung kann einerseits auf an sich gut bekannten photochemischen Wirkungen, andererseits aber auch auf den mannigfachsten anderen, noch wenig untersuchten Sensibilisierungswirkungen von Strahlen .auf dünnen Schichten, schließlich aber auch auf der wiederum wohlbekannten Erscheinung thermischer Verdampfung dünnster Oberflächenschichten bei örtlicher, durch Einstrahlung entstehender Erhitzung beruhen. Die durch die anzugebenden, Erfindungsverfahren hervorgerufene, auf den verschiedenen Ursachen beruhende Bekeimungswirkung ist zwar im allgemeinen, gemessen an gewöhnlich objektiv sichtbaren Veränderungen der Oberflächen, sehr klein. Durch wiederholte oder anhaltende Anwendung des gleichen Bekeimungsverfahrens und Benutzung einer besonders durch die optischen Eigenschaften dünnster Schichten. ermöglichten Verstärkerwirkung lassen sich jedoch, wie gefunden, ausreichend große, am Ende visuell sichtbare Unterschiede in der Schichtstruktur bzw. Schichtdicke nachträglich oder gleichzeitig aufgedampfter Stoffe erzeugen.This activation, which is used purposefully in the invention, can on the one hand on well-known photochemical effects, on the other hand also on the many other, as yet little investigated, sensitizing effects of Rays on thin layers, but finally also on the well-known ones Appearance of thermal evaporation of the thinnest surface layers with local, due to heating caused by radiation. The invention process to be specified evoked germination effect based on the various causes is indeed in general, as measured by changes in the surfaces that are usually objectively visible, tiny. Through repeated or continuous use of the same germination process and use of a layer that is extremely thin, especially due to its optical properties. Enabled reinforcement effect can, as found, be sufficiently large, Visually visible differences in the layer structure or layer thickness at the end create subsequently or at the same time vapor-deposited substances.

Es ergibt sich allerdings, oft, .daß es notwendig ist, besonders kritische und für den einzelnen Fallspezifische Aufbringungsbedingungen -in Bezug auf Gasdruck, Temperatur, Dampfdichte der aufzubringenden Stoffe und schließlich in Bezug auf anzulegende elektrische Spannurigen: einzuhalten bzw. nicht zu überschreiten. Von -den zahlreichen zur Verfügung stehenden, im Sinne der Erfindungmöglichen Verfahren seien hier einige angeführt, beispielsweise kann man die möglichst glatte und polierte Oberfläche eines Gegenstandes im Vakuum einem Dampfstrahl oder einem Dampfstrom aus einem kondenßations£ähigen Stoff aussetzen und auf die zu musternden Oberflächenteile durch an sich bekannte Mittel, beispielsweise durch einen Bildwerfer, ein Bild aufprojizieren. Entsprechend der unterschiedlichen Lichtstärke auf .den . einzelnen Flächenteilen wächst die durch Kondensation .der aufgedampften Stoffe entstehende dünne Schicht verschieden rasch. Durch die Belichtung hat nämlich die Oberfläche des Gegenstandes eine Sensibilisierung erfahren, die ihre Absorptionsfähigkeit verändert, und bei nicht zu großer Dicke der aufwachsenden Schicht (diese bleibt vorteilhaft in der Größenordnung von etwa zooo A) reicht dies zur Entstehung eines optisch sichtbaren Kontrastes aus.It turns out, however, often that it is necessary, particularly critical and for the individual case-specific application conditions - with regard to gas pressure, Temperature, vapor density of the substances to be applied and finally in relation to Electrical voltage lines to be applied: to be adhered to or not to be exceeded. from the numerous methods available that are possible within the meaning of the invention a few are listed here, for example the smoothest and most polished ones possible Surface of an object in a vacuum, a jet of steam or a stream of steam from a condensation-capable material and onto the surface parts to be patterned project an image by means known per se, for example by a projector. According to the different light intensity on the. individual parts of the area the thin layer created by condensation of the evaporated substances grows at different speeds. Because of the exposure, the surface of the object has experience an awareness that changes their absorbency, and at not too great a thickness of the growing layer (this remains advantageous in the In the order of about zooo A) this is enough to create a visually visible one Contrast.

In gewissen Fällen gelingt die Sensibilisierung durch Strahlen nur an einer vorher aufgebrachten dünnen Schicht eines ;besonders aktivierbaren Stoffes. Beispielsweise dampft man zuerst eine dünne Schicht aus einer Substanz auf, die photochemisch in ein Metall und eine gasförmige, absaugbare Komponente zerfällt, etwa aus einem Metalloxyd, welches bei Belichtung je nach her Stärke,derselben in .das. Metall bzw. ein niederes Oxyd und Sauerstoff zerfällt. Weiter seien hier Metallhalogenide genannt und andere photochemisch aktive Stoffe. Dampft man nun wieder das eigentliche Überzugsmaterial auf, so entsteht schon ohne weiteres ein gut sichtbarer Kontrast.In certain cases, sensitization only succeeds through radiation on a previously applied thin layer of a; particularly activatable substance. For example, you first vaporize a thin layer of a substance that decomposes photochemically into a metal and a gaseous, extractable component, for example from a metal oxide, which upon exposure, depending on its strength, turns the same into .the. Metal or a lower oxide and oxygen decays. Next are metal halides called and other photochemically active substances. If you vape the real thing again Coating material, a clearly visible contrast is easily created.

Es ist auch zur Erzielung einer Bekeimung die Verwendung :des an sich bekannten Effektes der Oxydation gewisser Metalle durch Lichteinwirkung möglich. Beispielsweise wird auf einer Unterlage von Metallen eine sehr dünne, zusammenhängende Schicht aus Antimon durch Verdampfung aufgebracht. Bei Bestrahlung mit Licht unterschiedlicher Intensität auf :den einzelnen Flächen tritt entsprechend dieser eine verschieden starke Umwandlung in Antimonoxyd ein, was eine Kontrastwirkung ergibt. Die übrigbleibenden metallischen Flächenteile werden bei galvanischer Verstärkung mit einem anderen Metall, beispielsweise mit Chrom, besonders stark belegt, während die oxydischen Flächenteile weniger gut oder überhaupt nicht metallisiert werden. Man erreicht dadurch sogar eine reliefartige Struktur. Zusätzlich aufgebrachte oxydische Schutzschichten, beispielsweise aus Siliciummonoxyd, machen die Musterung haltbar und verhindern eine weitere Veränderung.It is also used to achieve germination: the in itself known effect of oxidation of certain metals by exposure to light possible. For example, a very thin, coherent surface is formed on a base of metals Layer of antimony applied by evaporation. When irradiated with light different Intensity on: the individual surfaces occur differently according to this one strong conversion into antimony oxide, which gives a contrasting effect. The remaining ones metallic surface parts are galvanic reinforcement with another Metal, for example chromium, is particularly heavily coated, while the oxidic Surface parts are metallized less well or not at all. One achieves thereby even a relief-like structure. Additionally applied oxidic protective layers, made of silicon monoxide, for example, make the pattern durable and prevent it another change.

Eine weitere Abänderung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist folgende: Diezu musternden Flächen werden mit einer dünnen, wäßrigen oder öligen Flüssigkeitsschicht oder auch mit einem festen Stoff niedrigen Siedepunktes überzogen und dann in der Vakuumkammer gleichzeitig einem Dampfstrom aus dem gewünschten Überzugsmaterial und einer je nach dem gewünschten Bild unterschiedlich starken Belichtung ausgesetzt. Dies kann für den Fachmann in bekannter, leicht zu verifizierender Weise geschehen. Es kann entweder sichtbares, ultraviolettes oder ultrarotes Licht verwandt werden. Schon im Verlauf kurzer Zeit ist die primäre Schicht proportional der auffallenden Lichtintensität verdampft, und auf den frei werdenden Flächen -schlägt sich das Ü-berzugsmaterial nieder. Auf den zuerst freien Flächen kon-3ensiert .mehr Material als auf den. Flächenteilen, wo der kondensationshindernde Stoff nur sehr la.ng-3am verdampft.Another modification of the method according to the invention is as follows: The surfaces to be patterned are covered with a thin, aqueous or oily liquid layer or coated with a solid substance with a low boiling point and then in the Vacuum chamber simultaneously with a stream of steam from the desired coating material and exposed to different levels of exposure depending on the desired image. This can be done in a known, easily verifiable manner for the person skilled in the art. Either visible, ultra-violet, or ultra-red light can be used. In the course of a short time the primary layer is proportional to the conspicuous one The intensity of the light evaporates, and that affects the surfaces that become free Covering material down. More material con-3ensates on the first free surfaces than on the. Parts of the area where the condensation-preventing substance is only very long evaporates.

Verwendet man hier als. Aufdampfmaterial einen ibsorptiönsfreien, @dielektrischen Stoff, etwa Aluniniumoxyd, Siliciummonooxyd odereinbeständiges Fluorid, so gelingt die Verwirklichung des wichtigen Erfindungsgedankens, daß man sogar in Interferenzfarben unterschiedlich gefärbte Musterungen herstellen kann. Das Dickenwachstum der Schichten (besonders sind hier @/q.-Schichten erwünscht) kann man durch .die geeignet abgestimmte Dampfdichte des aufzukondensierenden Stoffes so steuern, daß die entstehenden Interferenzfarben bzw. die Farbabstufungen äquivalent sind ,der ursprünglichen Belichtung durch idie farbigen Diapositive. Hiermit ist die Lösung eines Problems gegeben, wie man in zweckvoller Weise bunte, auf Interferenzfarben beruhende Bilder auf beliebigen festen Gegenständen erzeugen kann.Is used here as. Evaporation material an absorption-free, @dielectric material, such as aluminum oxide, silicon monoxide or a constant Fluoride, this is how the important inventive idea can be realized that even in Interference colors can produce differently colored patterns. The growth in thickness of the layers (@ / q.-layers are particularly desirable here) can be achieved through .die Control suitably matched vapor density of the substance to be condensed so that the resulting interference colors or the color gradations are equivalent to the original exposure through i the colored slides. Herewith is the solution given a problem of how to use colored interference colors in an expedient manner can generate images based on any solid objects.

Eine andere Variation des Erfindungsgedankens entsteht in der Verwendung energiereicher, elektrisch geladener Korpuskularstrahlen. Die Reinigung durch eine Glimmentladung vor Metallisierung der Oberflächen, z. B. bei der Spiegelherstellung, ist an sich bekannt. Man nimmt an, daß auch hierbei die dadurch ermöglichte schnellere und gleichmäßigere Kondensation der Belagstoffe vor allem auf der Entfernung adsor:bierter, visuell und mikroskopisch noch unsichtbarer Schichten aus kondensationshemmenden Flüssigkeiten und Gasen beruht. Diese Tatsache ist nun gut zur Erzielung eines Keimeffektes verwendbar. Wenn .man einen intensitätsgesteuerten Kathodenstrahl in der dem Fachmann bekannten Art, etwa wie in der Fernsehtechnik mittels Bildrasterverfahren über die zu beschichtenden-Unterlagen gleiten läßt und gleichzeitig diese Fläche im Vakuum einem im allgemeinen nicht zu starken, eher schwachen Dampfstrom aus dem überzugsmaterial aussetzt, dann wird vornehmlich die Kondensation nur an den Stellen erfolgen, die durch größere Intensität des korpuskularen Strahles besser von kondensationshemmenden Stoffen vorgereinigt werden. Die aufzudampfende Metallschicht kann zwar auch die Hauptschicht bilden; jedoch ist es meist günstiger, wenn sie nur als primäre Keimschicht Verwendung findet, worauf die dickere Schicht aus einem schwer kondensierbaren Stoff aufgedampft wird, der sich dann vor allem nur an den vorhandenen Keimen niederschlägt.Another variation of the inventive concept arises in the use high-energy, electrically charged corpuscular rays. Purification by a Glow discharge before metallization of the surfaces, e.g. B. in mirror production, is known per se. It is assumed that here, too, the faster one made possible by this and more uniform condensation of the covering materials, especially on the removal of adsorbed, Visually and microscopically still invisible layers of anti-condensation Liquids and gases. This fact is now good for achieving a germ effect usable. If. One an intensity-controlled cathode ray in the one skilled in the art known type, such as in television technology using the image raster method to be coated-documents can slide and at the same time this surface in a vacuum a generally not too strong, rather weak steam flow from the coating material exposes, then the condensation will mainly only take place in the places that due to the greater intensity of the corpuscular beam, better than condensation-inhibiting Fabrics are pre-cleaned. The metal layer to be vapor-deposited can also be the Form main layer; however, it is usually cheaper to use them only as the primary seed layer Use is made, whereupon the thicker layer made of a material that is difficult to condense is evaporated, which is then mainly only deposited on the germs present.

Umgekehrt kann aber auch ein solcher intensitätsgesteuerter Korpuskularstrahl, besonders ein Kathodenstrahl, dazu benutzt werden, eine der Intensität proportionale Wiederverdamprdung einer bereits aufgedampften, anfangs gleichmäßig dicken Schicht zu bewirken. Auch hier gelingt es, bei Anwendung dieser erfindungsgemäßen Abwandlung des Verfahrens, mit dielektrischen, durchsichtigen Schichten in der Größenordnung der Lichtwellenlängen durch Interferenzfarben bunt gemusterte Überzüge auf der Fläche zu erzeugen. Die primär gleichmäßig dicke Schicht wird gemäß der Intensität des Strahles abgebaut, und dies kann so gesteuert werden, :daß A/4-Schichten entstehen, die den einzelnen Farben entsprechen. Die prächtig leuchtenden Bilder können eine hohe Farbwirkung erhalten.Conversely, however, such an intensity-controlled corpuscular beam, especially a cathode ray, used to produce a beam proportional to the intensity Re-evaporation of an already evaporated, initially evenly thick layer to effect. Here, too, it is possible to use this modification according to the invention of the process, with dielectric, transparent layers of the order of magnitude of the light wavelengths through interference colors, colorfully patterned coatings on the surface to create. The layer is primarily uniformly thick according to the intensity of the And this can be controlled in such a way that: A / 4 layers are created, which correspond to the individual colors. The magnificently shining pictures can be one high color effect obtained.

Es wurde sogar gefunden, da,ß auf Unterlagen aus natürlichen oder künstlichen, organischen festen Stoffen eine wirksame, zur Erzeugung von fein abstufbaren Musterungen verwertbare Bekeimung durch kurzzeitige Einwirkung eines intensitäts- und nach dem Bildrasterverfahren richtungsgesteuerten Korpuskularstrahles, beispielsweise eines Kathodenstrahles, möglich ist. So genügt bei Papier ein einmaliges Hinweggleiten des Strahles über die Fläche, um bei nachfolgendem Aufkondensieren einer dünnen Metallschicht einen kontrastgebenden Dickenunterschied zu erzeugen, der hier z. B. einfach darauf beruhen kann, daß die weiße Papieroberfläche mehr oder weniger durch die Schicht hindurch sichtbar ist.It was even found that ß on documents from natural or artificial, organic solids an effective, for the production of finely gradable Samples usable germination through the short-term effect of an intensive and direction-controlled corpuscular beam according to the image raster method, for example a cathode ray, is possible. With paper, a single slide away is sufficient of the beam over the surface, in order to subsequently condense a thin Metal layer to generate a contrasting difference in thickness, which here z. B. can simply be based on the fact that the white paper surface is more or less is visible through the layer.

Es liegt durchaus im Bereich der Erfindung, wenn man das zeilenweise Aktivieren der Oberfläche anstatt durch einen intensitätsgesteuerten Elektronenstrahl durch einen kräftigen, gleichfalls intensitütsgesteuerten Lichtstrahl ausführt, wobei sich gleiche Wirkungen ergeben.It is entirely within the scope of the invention to do this line by line Activation of the surface instead of an intensity-controlled electron beam by means of a powerful, likewise intensity-controlled light beam, with the same effects.

Mit erfindungsgemäßen, durch Interferenzfarben dünner Schichten oder bei absorbierenden, besonders metallischen Schichten einfach durch deren unterschiedliche Dicke gemusterten Flächen kann man auf durchsichtigen Unterlagen, wieKunststoff undGlas, sehr schöne Schmuckwirkungen erzielen. Als Beispiel für eine der vielen, im Sinne der Erfindung im Ausführungsbereich des Fachmannes liegenden Möglichkeiten sei hier erwähnt, daß man auf durchsichtigem, farblosem oder gefärbtem Kunstglas nach einem der vorgesehenen Verfahren getönte oder bunte Musterungen anbringt. Darüber wird nun wieder eine Deckschicht .aus einem in situ polymerisierenden Kunstharz oder aus einem an der Luft erhärtenden klaren Lack gebracht, so daß die bildtragende Schicht vor äußeren Einwirkungen durch die beiderseitigen Hüllen gut geschützt ist und beispielsweise in auf- oder durchfallendem Licht mit prächtigen Komplementärfarben leuchtet.With inventive, by interference colors thin layers or in the case of absorbent, particularly metallic layers, simply through their different Thick patterned areas can be used on transparent substrates such as plastic and glass, achieve very beautiful jewelry effects. As an example of one of the many Possibilities within the scope of the invention are within the scope of execution of the person skilled in the art it should be mentioned here that one can work on transparent, colorless or colored synthetic glass applies tinted or colored patterns using one of the procedures provided. About that is now a top layer again. Made of an in situ polymerizing synthetic resin or from a clear lacquer that hardens in the air, so that the image-bearing Layer is well protected from external influences by the two-sided covers and, for example, in incident or incident light with magnificent complementary colors shines.

Außer den erwähnten Möglichkeiten gibt es natürlich weitere Wege, durch Bestrahlung mit Elektronen oder Photonen und gleichzeitiger oder nachfolgender Kondensation von festen Stoffen erfindungsgemäß Musterungen herzustellen. Es sollen hier noch einmal. die Prinzipien Erwähnung finden, auf .denen die Erfindung hauptsächlich beruht: Vor allem benutzt sie die Eigenschaft, daß sehr dünne Schichten in bezug auf,die meist physikalischen und chemischen Einflüsse hochempfindlich sind. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, durch Strahlung jeglicher Art eine örtlich auf kleinste Bereiche begrenzbare Aktivierung bzw. Sensibilisierung zu erzielen und so die Kondensationsgeschwindigkeit aufgedampfter Stoffe zu beeinflussen und eine Kontrastwirkung zu erzeugen. Es ist an sich für die Erfindung nicht wesentlich, ob der Kontrast durch ein differenziertes Reflexions- oder Absorptionsvermögen erzielt wird oder auch auf einer Reliefwirkung oder schließlich auch auf anderen Erscheinungen, wie z. B. auf Polarisation, beruht.In addition to the options mentioned, there are of course other ways by irradiation with electrons or photons and simultaneous or subsequent Produce condensation of solid substances according to the invention patterns. It should here again. mention is made of the principles on which the invention is primarily based: Above all, it uses the property that very thin layers are related which are mostly highly sensitive to physical and chemical influences. Through this there is the possibility of localized down to the smallest possible radiation of any kind Areas of limited activation or sensitization and thus the rate of condensation To influence vapor-deposited materials and to create a contrasting effect. It is in and of itself it is not essential for the invention whether the contrast is differentiated by a Reflectivity or absorption capacity is achieved or on a relief effect or finally on other phenomena, such as B. based on polarization.

Dem neu vorgeschlagenen Verfahren stehen weite Anwendungsgebiete offen. Es bringt einerseits eine Ergänzung der bisherigen photographischen Technik, indem es die Verwendung vielerlei Stoffe für die bildtragenden Schichten und von I.nterferenzfarben zur Musterung ermöglicht und andererseits eine Verbesserung und Bereichering der Aufdampftechnik durch Ausnutzung der Bekeirnungswirkung von Strahlen, .die auch den Ersatz der bisher gebräuchlichen Schablonen durch feiner abstufbare Mittel gestattet.The newly proposed method has a wide range of applications. On the one hand, it complements the previous photographic technology by it's use various substances for the image-bearing layers and of interference colors for patterning and, on the other hand, an improvement and enrichment of the vapor deposition technique by utilizing the coating effect of Rays, which also replace the previously used stencils with finer ones graduated funds permitted.

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE:-i. i. Verfahren zur Erzeugung flächenhafter Musterungen auf festen Gegenständen, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen der Gegenstände vor oder während der'Beschickung durch Vakuumbedampfung oder Kathodenzerstäubung einer Bekeimung durch Photoren oder elektrisch geladene Korpuskeln unterworfen werden. a. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Bekei.mung durch intensitäts- und richtungsgesteuerteKathodenstrahlen erfolgt. 3. Verfahren nach Anspruch i, _ dadurch gekennzeichnet, daß die Bekeimung, durch intensitäts- und richtungsgesteuerte Ionenstrahlen erfolgt. 4. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die zu musternde Oberfläche zuerst mit einer durch Bestrahlung leicht zu verdampfenden Schicht wäßriger, -fettiger oder auch fester Stoffe überzogen und anschließend im Vakuum sowohl einer solchen Bestrahlung unterschiedlicher, dem Bild entsprechender Intensität als auch einem Dampfstrom des erwünschten Überzugsstoffes ausgesetzt wird, so ,daß bei der Kondensation des letzteren die Schichtdicken auf den einzelnen Flächenteilen verschieden stark werden und so ein auf Interferenzfarben oder auf Abso-rpbionsunterschieden beruhender Kontrast erzeugt wird. 5. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß eine dünne Schicht eines lichtempfindlichen Stoffes, beispielsweise eines lichtempfindlichen Metalloxyds oder Metallhalogenids, auf der zu musternden Oberfläche .des Gegenstandes einer entsprechend dem Bild zu übertragenden, intensitätsgesteuerten Strahlung ausgesetzt wird, die proportional der Intensität eine Zersetzung des Stoffes bewirkt, so daß bei anschließendem oder gleichzeitigem Bedampfen mit einem kondensierbaren Stoff eine entsprechend des Zersetzungsgrades unterschiedliche Kondensation stattfindet. 6. Verfahren nach Anspruch: i, dadurch ge- kennzeichnet, daß die zu bemusterndeOberfläche .durch entsprechend dem zu übertragenden Bild intensitätsgesteuerte Photonenstrahlung oder durch Strahlen elektrisch geladener Korpuskeln, insbesondere Elektronen, ganz oder teilweise entsprechend der auf den einzelnen Flächenteilen unterschiedlichen Strahlungsintensität oxydiert wird, so daß entweder bereits ohne weiteres ein sichtbarer Kontrast entsteht oder eine Bekeimung erzielt wird, die bei Auf-,dampfen eines anderen Stoffes oder bei galvanischer Metallisierung zu einem unterschiedlichen Wachstum der Beläge führt, so daß das Bild dem Auge sichtbar wird. 7. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein entsprechend dem zu erzeugenden Bild nach Helligkeit oder Farbe intensitätsgesteuerter Elektronenstrahl über die anfänglich mit einer gleich dünnen Schicht aus einem aufgedampften oder durch Kathodenzerstäubung aufgebrachten Oxyd oder einem anderen, dielektrischen Stoff bedeckte, zu bebildernfde Fläche des Gegenstandes geführt wird, so daß proportional der Strahlungsintensität ein Abbau der Schicht eintritt mit dem Ergebnis, daß ein durch Interferenzfarben wirkender, bilderzeugender Kontrast entsteht. B. Verfahren nach Anspruch i, .dadurch gekennzeichnet, daß die zu musternde Oberfläche, insbesondere von Gegenständen oder Folien aus organischen Stoffen, wie Papier oder klares Kunstharz, ohne Mitwirkung eines besonderen Aktivierungsstoffes direkt durch kurzzeitiges Überstreichen mit einem entsprechend dem zu übertragendenBild intensitätsges.teuertenIonen-, insbesondere Elektronenstrahl vorbekeimt wird, so daß bei anschließendem Bedampfen im Vakaum mit einem Stoff, beispielsweise mit einem Metall, eine Kondensation desselben vor allem an den stärker bestrahlten Flächenteilen eintritt mit dem Ergebnis einer durch unterschiedliches Reflexions- bow. Absozptionsvermögen oder durch die Farben dünner Metallfilme bilderzeugenden Kontrastwirkung. g. Verfahren nach Anspruch i bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die gemusterten Flächenteile zusätzlich mit dünnen Schichten aus beständigen Stoffen, beispielsweise aus Siliciummonoxyd, durch Vakuumbedampfung oder Kathodenzerstäubung überzogen werden. io. Verfahren nach Anspruch i bis g, dadurch gekennzeichnet, daß dieMusterungen durchUmhüllung mit durchsichtigen Stoffen, besonders Kunstharzen, haltbar gemacht werden.PATENT CLAIMS: -ii Process for producing surface patterns on solid objects, characterized in that the surfaces of the objects are subjected to nucleation by photores or electrically charged corpuscles before or during loading by vacuum vapor deposition or cathode sputtering. a. Method according to claim i, characterized in that the embedding takes place by means of intensity and direction-controlled cathode rays. 3. The method according to claim i, _ characterized in that the nucleation takes place by intensity and direction-controlled ion beams. 4. The method according to claim i, characterized in that the surface to be patterned is first coated with a layer of aqueous, fatty or solid substances that can be easily evaporated by irradiation and then in a vacuum both such irradiation of different intensities corresponding to the image as well as one Steam flow of the desired coating material is exposed, so that when the latter condenses, the layer thicknesses on the individual surface parts are different and so a contrast based on interference colors or absorption differences is generated. 5. The method according to claim i, characterized in that a thin layer of a photosensitive substance, for example a photosensitive metal oxide or metal halide, on the surface to be patterned .des object is exposed to a corresponding to the image to be transmitted, intensity-controlled radiation proportional to the intensity Causes decomposition of the substance, so that with subsequent or simultaneous steaming with a condensable substance, a different condensation takes place according to the degree of decomposition. 6. The method of claim i, characterized indicates overall that the to bemusterndeOberfläche .by is oxidized in accordance with the image to be transmitted intensity controlled photon radiation, or by irradiating electrically charged corpuscles, in particular electrons, wholly or partly according to the different on the individual surface parts radiation intensity, so that either a visible contrast arises without further ado or a germination is achieved which leads to a different growth of the deposits when another substance is applied by vapor deposition or with galvanic metallization, so that the image becomes visible to the eye. 7. The method according to claim i, characterized in that a corresponding to the image to be generated according to brightness or color intensity-controlled electron beam over the initially covered with an equally thin layer of a vapor-deposited or sputtered oxide or another dielectric material, to be imagernfde surface of the object is guided, so that a degradation of the layer occurs proportionally to the radiation intensity, with the result that an image-generating contrast is created which is effective through interference colors. B. The method according to claim i, characterized in that the surface to be patterned, in particular of objects or foils made of organic materials such as paper or clear synthetic resin, without the involvement of a special activating substance directly by briefly painting over with an intensity-controlled ions corresponding to the image to be transferred -, in particular electron beam is germinated, so that with subsequent vapor deposition in the vacuum with a substance, for example with a metal, a condensation of the same occurs especially on the more strongly irradiated surface parts with the result of a different reflection bow. Absorbency or contrasting effect created by the colors of thin metal films. G. Process according to Claims 1 to 8, characterized in that the patterned surface parts are additionally coated with thin layers of resistant materials, for example of silicon monoxide, by vacuum vapor deposition or cathode sputtering. ok Method according to Claims i to g, characterized in that the patterns are made durable by being wrapped with transparent materials, especially synthetic resins.
DEH8371A 1951-05-03 1951-05-03 Process for creating surface patterns on solid objects Expired DE899164C (en)

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