Бессеребряная светочувствительная композиция

 

Область использования: репрография, полиграфия, микроэлектроника. Сущность изобретения: светочувствительная композиция содержит 1,1,3,3-тетраметил-1,3-диферроценилдисилазан или 1,1,3,3, -тетраметил-1,3-диферроценилдисилоксан, или 1,3-(1,1-ферроценилен)-тетраметилдисилоксан, в качестве полимерного связующего - поливинилацетат, а также четырехбромистый углерод и растворитель. Повышается светочувствительность при неизменном сроке сохранности изображения. 2 табл.

Изобретение относится к фотохимическим материалам, а точнее касается бессеребряной светочувствительной композиции, которая может быть использована в репрографии, полиграфии и микроэлектронике.

Предлагаемая композиция может быть использована в процессах получения изображения в реальном масштабе времени, в которых недопустимо использование мокрых стадий химико-фотографической обработки. Предлагаемая композиция может быть использована также при изготовлении микрофиш с увеличенной кратностью уменьшения и для получения фотошаблонов для производства интегральных схем в радиоэлектронике.

Известны светочувствительные композиции, включающие производные ферроцена, четырехбромистый углерод, тонирующее соединение и органический растворитель (1-6). Указанные композиции позволяют получать изображения в основном на бумаге, которые имеют низкую светочувствительность и небольшой срок сохранности.

Наиболее близким к предложенному техническим решением является светочувствительная композиция (7), включающая ферроцен, четырехбромистый углерод, поливинилацетат и органический растворитель. Эта светочувствительная композиция, имея в своем составе полимерное связующее, может наноситься практически на любую подложку (стекло, пластик, металл и т. д. ), что значительно расширяет область ее использования.

Недостатком этой светочувствительной композиции является то, что она позволяя получать светочувствительный материал на любой подложке, обладает невысокой светочувствительностью, а получаемые на ее основе изображения обладают ограниченным сроком сохранности.

Цель изобретения - повышение светочувствительности и срока сохранности получаемого изображения. Указанная цель достигается тем, что в качестве производного ферроцена используется 1,1,3,3-тетраметил-1,3-диферроценилдисилазан, или 1,1,3,3-тетраметил-1,3-диферроценилдисилоксан, или 1,3-(1,1'-ферроценилен)-тетраметилдисилоксан, а в качестве полимерного связующего - поливинилацетат при следующем соотношении компонентов, мас. % : 1,1,3,3-Тетраметил-1,3-ди- ферроценилдисилазан, или 1,1,3,3-тетраметил-1,3-ди- ферроценилдисилоксан, или 1,3-(1,1'-ферроценилен)-тет- раметилдисилоксан 0,5-3 Поливинилацетат 7,0-10 Четырехбромистый углерод 4,5-8 Растворитель Остальное.

При использовании предлагаемой композиции в указанных соотношениях компонентов был обнаружен неожиданный эффект: повысилась светочувствительность, уменьшилась вуаль и увеличился срок сохранности получаемых изображений. Использование иных производных ферроцена к подобному эффекту не приводило.

Концентрации производного ферроцена выбраны такие, которые обеспечивают получение четкого изображения с высокой оптической плотностью. При уменьшении концентрации производного ферроцена (ниже 0,5 мас. % ) получают изображения с низкой оптической плотностью с одновременным увеличением вуали, а при содержании производного ферроцена более 3 мас. % увеличивается вуаль при повторном экспонировании фиксированных изображений. При содержании в композиции поливинилацетата ниже 7 мас. % получаются растворы с пониженной вязкостью, что приводит к уменьшению светочувствительности. Повышение концентрации поливинилацетата более 10 мас. % приводит к образованию вуали. При уменьшении в композиции четырехбромистого углерода ниже 4,5 мас. % уменьшается светочувствительность слоев и максимальная оптическая плотность изображения, а его увеличение выше 8 мас. % не приводит к улучшению фотографических характеристик слоев.

П р и м е р 1 (прототип). К 5% -ному раствору ферроцена в ацетоне добавляют СВr₄ (на 1 мас. ч. ферроцена - 3 мас. ч. СВr₄) и 0,3 г индола, к полученному раствору добавляют поливинилацетатный С-8 (на 1 объем светочувствительной композиции - 1 объем поливинилацетатного лака). Раствор поливают на пластик (хостафан, астpалон, пермотрейс и т. д. ) или стекло в центрифуге при 120 об/мин в течение 20 мин. После испарения растворителя на светочувствительный слой накладывается негатив и осуществляется экспонирование светом лампы ДРШ-250 на расстоянии 25 см в течение 30 с. Получают темно-коричневое изображение, которое подвергается термообработке при 70^оС в течение 1 мин. Светочувствительность слоя, полученного в этих условиях, составляет S_0,2 = 10² Дж^-1 см². Повторное экспонирование обработанного изображения нефильтрованным светом в течение 20 минут вызывает появление вуали в неэкспонированных ранее местах с оптической плотностью (за синим фильтром) 0,7. Состав композиции приведен в табл. 1, а ее фотографические характеристики - в табл. 2.

П р и м е р ы 2-15. Готовят светочувствительную композицию следующим образом: к раствору поливинилацетата определенной концентрации в толуоле добавляют производное ферроцена 1,1,3,3-тетраметил-1,3-диферроценилдисилазан (произв. 1), или 1,1,3,3-тетраметил-1,3-диферроценилдисилоксан (произв. II) или 1,3-(1,1'-ферроценилен)-тетраметилдисилоксан (произв. III) и СВr₄. Растворение композиции проводят при освещении красным светом. В этих же условиях освещения полученный раствор наносят на стекло, лавсан, металл или бумагу и сушат при комнатной температуре 50-60 мин. Затем со стороны светочувствительного слоя накладывается негатив и осуществляется экспонирование светом лампы ДРШ-250 на расстоянии 25 см в течение 2-60 с. Изображение обрабатывают нагревом в термошкафу при 85-90^оС в течение 5-10 мин, а затем при 110-120^оС в течение 5-10 мин. Получается изображение темно-коричневого цвета. Составы светочувствительных композиций приведены в табл. 1, а фотографические характеристики слоев - в табл. 2.

Светочувствительность слоев определялась по экспериментальной зависимости оптической плотности изображения D = = f(lnH) при экспонировании слоев светом лампы ДРШ-250 через фильтр УФС-2 на расстоянии 50 см в течение 2-30 с. При этом мощность облучения, измеренная прибором ИКТ-IМ, составляла 7 10^-4 Вт. Оптическая плотность изображения измерялась на денситометре ДО-1 за синим светофильтром (440 нм). Результаты измерений представлены в табл. 2.

После этих измерений образцы с полученными изображениями подвергались повторному экспонированию нефильтрованным светом на расстоянии 25 см от лампы в течение 20 мин. Повторное экспонирование фиксированных изображений не вызывает существенного увеличения вуали (табл. 2), в то время, как в примере 1 (по прототипу) произошло сильное увеличение оптической плотности вуали.

Кроме того, полученные на стекле изображения помещали в условия естественной инсоляции. Через 1,5 года оптическая плотность этих изображений и вуали не изменилась.

Таким образом, получаемые изображения на основе предлагаемой композиции имеют более высокую светочувствительность, плотность изображений и срок их сохранности и более низкую оптическую плотность вуали в сравнении с прототипом.

Предлагаемая композиция может быть использована в процессах получения изображения в реальном масштабе времени, в которых недопустимо использование мокрых стадий химико-фотографической обработки. Предлагаемая композиция может быть использована также при изготовлении микрошиф с увеличенной кратностью уменьшения и для изготовления фотошаблонов для производства интегральных схем в радиоэлектронике. (56) Патент США N 3490907, кл. 96-48, опублик. 1970.

Авторское свидетельство СССР N 526205, кл. G 03 C 1/06, 1982.

Авторское свидетельство СССР N 1029123, кл. G 03 C 1/64, 1983.

Авторское свидетельство СССР N 1029124, кл. G 03 C 1/64, 1983.

Авторское свидетельство СССР N 1029125, кл. G 03 C 1/64, 1983.

Авторское свидетельство СССР N 1029126, кл. G 03 C 1/64, 1983.

Авторское свидетельство СССР N 736038, кл. G 03 C 1/06, 1980.

Формула изобретения

БЕССЕРЕБРЯНАЯ СВЕТОЧУВСТВИТЕЛЬНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, включающая железоорганическое соединение, четырехбромистый углерод, полимерное связующее - поливинилацетат и органический растворитель, отличающаяся тем, что, с целью повышения светочувствительности и срока сохранности получаемого изображения, в качестве железоорганического соединения она содержит 1,1,3,3 - тетраметил - 1,3 - диферроценилдисилазан, или 1,1,3,3 - тетраметил - 1,3 - диффероценилдисилоксан, или 1,3 - (1,1' - ферроценилен) - тетраметилдисилоксан при следующем соотношении компонентов, мас. % :
1,1,3,3 - Тетраметил - 1,3 - диферроценилдисилазан, или 1,1,3,
3 - тетраметил - 1,3 - диферроценилдисилоксан, или 1,3 - (1,1' - ферроценилен) - тетраметилдисилоксан 0,5 - 3,0
Поливинилацетат 7 - 10
Четырехбромистый углерод 4,5 - 8,0
Органический растворитель Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2