DE1909993A1 - Photographischer Bildtraeger und Verfahren zum Vermindern der Lichtbeugung an der Oberflaeche von photographischen Bildtraegern - Google Patents

Description

DR.-ING. WALTER ABITZ 8 München 27, Pienzenauerstrciße28 DR. DIETER MORF Telefon 483225^ 486415

Telegramme: Chemindus München Patentanwälte

27. Februar 1969

JPS-7830

HES GOEPOBATIOH 10 Maguire Road, Lexington» Massachusetts, Y,St,A.

Photographischer Bildträger und Verfahren sum Vermindern der Mchtbeugung an der Oberfläche von photographischen Bild trägern

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vermindern der Mehtbeugimg in nahezu durchsichtigen (pellucid) photographischen Bildträgern sowie verbesserte» nahezu durchsichtige photographische Bildträger, die eine verminderte Mchtbeugung aufweisen.

In der USA-Patentanaieldung Serial Bo. 199 211 voia 14. Mai 1962 ist ein photographischer Bildträger !»eschrieijan, der aus eines lichtempfindlichen Halbleiter und einen Träger für denselben besteht· Die in der genannten Patentanseldung beschriebenen Träger für das lichtempfindliche Material können biegsame oder nicht-biegsaae, durchsichtige oder undurchsichtige {fräger aus natürlichen oder synthetischen Stoffen, wie Holz, Pappe, Papier, Glas, Hatsll und Kunststoff, sein. Das lichtempfindliche Haterial kaxra sich als Schicht mit oder ohne Bindemittel auf dea Sr%©r bafinden, oder es Scaian in dea Szfiger,-verteilt eein, z.B, dadurch, da^s die feilchen des lichtempfindlichen Stoffes in

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eine Sciiiclit, z.B. aus Papier oder Pappe, eingelagert oder in einem Kunststoff gebunden sind«

Die in dar genasantsn Patentanmeldung boschriebenon lichtempfindlichen Halbleiter, die auch als Photpleiter bezeichnet werden, sind hauptsächlich Verbindungen von Metallen mit Elementen der Gruppe TI des Periodischen Systems, nämlich Metalloxide, Metallsulfids, Metallßelenid© oder Metalltelluride.

Bildträger ait ähnlichen lichtempfindlichen Stoffen, sind in der USA-Patentschrift 3 052 539 für elektrostatisch© Bilderzeugungsverfahren beschrieben.

Bildträger, die von besonderem Interesse sind, weil sie zur Herstellung von positiven oder negativen photographisch©n üTranspax-snian ver^endst werden kösinenj v/sissn sin liehteinpfindlichea Material auf, das sich auf einer durchsichtigen Unterlage befindet. XIm solcha Bildträger heraustsllen, wird ein feinteiliger Photoleitar in eines Bindaiaittel äispergisrt und dis Dispersion als ötinaer Filia auf eine durchsichtige Unterlage aufgebracht»

Die hisr in Bs'sracht kosuasnäeii Photolsiter sind gewöhnlich Stoffe ait veriiältnismäasig hoher Brechungssahlo Titandioxid, das besonders als Photoleiter in Betracht JcozDmt, hat die höchste Brechungszahl von allen bekannten Stoffen. Infolgedessen wird das licht an der Oberfläche des auf dem durchsichtigen träger befindlichen lichtempfindlichen Films stark gebeugt» Hierdurch wird die Ondurehsichtigkeit des Bildträgers erhöht ₉ so dass dieser weniger geeignet für die Herstellung von Transparant©n wird.

Ss msrds nvn gefunden, dass die Lichtbaugung an dar Oberfläche solcher Bildträger sich beträchtlich herabsetzen lässt, indem man die lichteapfinöliche Schicht mit einem durchsichtigen Überzug, ζ,B, &v.s sineia harsartigsn Material, beschichtet. Der Unterschied swischan der Brachungszähl d©s Übarsugas und der=-

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jenige des lichtempfindlichen Halbleiters soll geringer sein als der Unterschied zwischen der BrechuiigsaaliX des lichtempfindlichen Halbleiters und derjenigen der Betrachtuagsatao-Sphäre, z.B. Luft. Je geringer der Unterschied cwisclie-n. den Brechungssahlen der Halbleiterrerbindung und des Übersuges für die Halbleiterverbindung ist, desto stärker iat die Durchsichtigkeit des beschichteten Bildträger. Der Unterschied swischen den Brechungszahlen der Halbloiterverbindung und des Überzuges soll vorsugsweise nicht mehr als etwa 1,0 Einheit und insbesondere nicht mehr als etwa 0,.5 Einheiten betragen.

Die Zeichnung ist eine perspektivische Ansicht eines Bildträgere gemäss der Erfindung, der aus einem durchsichtigen Träger, einer lichtempfindlichen Halblaitsrachicht und exnem durchsichtigen Harzüberzug besteht, dar die Mchfbeugung vermindert.

Als durchsichtiges Trägermaterial für dig Herstellung der Bildträger gsmäss der Erfindung können Trägerschicht©!! aus Stoffen, wie Celluloseacetat. 'Polystyrol_? Polyacetaten, Polyestern, Gias oder pargaminartigeiD Papier verwendet werden^ das aus hochgradig zerfasertem Holssollstoff hergestellt wird«

Die erfindungsgemäss bevorzugten lichtempfindlichen Halbleiter oder Photoleiter sind metallhaltige Photolsiter. Eine bevorzugte Gruppe solcher lichtempfindlicher Stoffe sind anorganische Verbindungen, wie Verbindungen oines Metalls und eines Hichtrnetails der Gruppe YIA des Periodischen Systems, s«Bo Oxide, wie Zinkoxid, Titandioxid, airkoniumdioxid, Germaniumdioxid und Indiumtrioxid, Metallaulfide» wie Cadmiumsulfid (CdS), Sinksulfid (SnS) und Sinndisulfid (SnS₂), sowie Metallselenide, wie Gadaiuaaelenid {CdSo). Metalloxide sind die bevorzugten Photoleitsr dieser {?Pupp©_: und Titandioxid wird wegen seiner Empfindlichkeit, leichten Erhäitlichköit und S'arbe als Metalloxid bevorzugt. Titandioxid mit einer mittleren Teilchsngrösss reu weniger als etwa 250 ΐπμ, das etwa 0,5 bis 30 Stunden in einer oxydisrsndon Atmosphäre bei Temperaturen von etwa 200

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bis 950° O behandelt worden ist, wird besonders bevorzugt, und insbesondere wird ein durch Hochtemperaturpyrolyse eines Titanhaiogenids erzeugtes Titandioxid bevorzugt· .

Mit Titandioxid hergestellte Bildträger eignen sieh infolge ihrer hohen Brechungszahl von 2,5 (bestimmt im Hatriumlioht von 5893 S) im Vergleich au der Brechungszahl der luft (1,0) besonders für die erfindungsgemässe Verbesserungο Infolge des teilchenförmigen und undurchsichtigen Aussehens des Pho&oleiters in der lichtempfindlichen Schicht ist die letztere ge- /. wohnlich nicht vollkommen klar. Dies© Schicht wird daher hier als "nahesiA; durchsichtig" ("pellucid") bezeichnet, was bodeuten soll, dass ihre Beschaffenheit ein Mittelding zwischen vollkommen durchsichtig und durchscheinend ist. Im allgemeinen liegt die Brechungszahl des Überzuges für den Halbleiter -In, Anbetracht der hohen Brechung©zahlen der lichtempfindlichen , Halbleiter zwischen derjenigen der Luft und derjenigen des lichtempfindlichen Halbleiters«

Die in den Bildträgern gemäss der Erfindung enthaltenen Photoleiter können durch Dotieren mit Fremdionen, Zusatz von fluoreszierenden Stoffen und/oder mit Hilfe von sensibilisierenden Farbstoffen für sichtbares Licht und für Licht anderer Wellenlängen eensibilisiert werden. Ausbleichbare Farbstoffe zum Sensibilisieren der Photoleiter gemäss der Erfindung sind z.Bo die Cyaninfarbstoffe, die Mcarbocyaninfarbstoffe, die Carbocyaninfarbstoffe und die Hemicyaninfarbstoffe. Weitere Farbstoffe, die zum Sensibilisieren des lichtempfindlichen Mediums gemäss der Erfindung verwendet werden können, sind die auf Seite 371 bis 429 des Werkes "She Theory of Photographic Process« von CE« Kenneth Mees, Verlag McMillan Companys 1952, beschriebenen Cyaninfarbstoffe« Andere geeignete Farbstoffe sind die bekannten Triphenylmethanfarbstoffe, wie Kristallviolett und basisches Fuchsin, Mphenylmethanfarbstoffe» wie Auroamin 0» und Xanthenfarbstoffe, wie Shodamin B.

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Die Photoleiter werden gewöhnlich in Form feiner leuchen in einem Bindemittel dispergiert, das so ausgewählt wird, dass es eine hohe Brechungszahl aufweist, die sich derjenigen der darin dispergierten Teilchen annäherte Gelatine, die unter des? Handelsnamen "Bhoplex" erhältlichen Acrylate, säurelösliche Acrylharze und Styrol-Butadienharze sind sämtlich als Bindemittel bekannt. In diesen Überzügen liegt das Verhältnis von Pigment zu Bindemittel zwischen 1:4 und 16:1 und vorzugsweise zwischen 2:1 und 12:1. Bei Überzügen, die eine gegebene Sewichtsmenge Pigment enthalten, beobachtet man überraschenderweise die höchste Durchsichtigkeit, -&ewi das Verhältnis von Pigment zu Bindemittel etwa 6:1 beträgt. Der Zusatz von weiterem Bindemittel "verdünnt" s*/&r das Pigment in dem Überzug, erhöht aber die TJndurcfasiehtigkeit des Überzuges. Sie Teilehengrösse des lichtempfindlichen Halbleiters beträgt vorzugsweise etwa 300 ΐημ oder weniger, bezogen auf den mittleren Durchmesser, da PiIEe₅ die Kit diesen 2eilchengrösa©n hergestellt sind, eine bedeutend verbesserte Durchsichtigkeit

Mach einer weitstes Ausiüimmgsforia 4er Erfindung Issxm liehteiapfindliehe Halbleiter vor der Bildteliclrtung alt ei ,^i Mittel behandelt viexäen, &&s yoi übt Belichttmg ein BiJJl orsengt. Eum Beispiel USwieii lici'tejapfijidliche Stoffe, «sie fit-

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Hali)l3i-l;-sros)srflfiöiien unter Bi3,äiMg voa Stoffes ßiiesrLs reagieren, die ein Bild de£ial@?ea. WIs ia

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dung Serial No. 199 211 beschrieben, bestehen typische Ent- wickler gewöhnlich aus leicht reduzierbaren Stoffen, wie He- tallionen. Im lalle von reduzierbaren Metallionen reagieren diese Ionen unter Bildung von freiem Metall an den aktivierten Halbleiterstellen und erzeugen dabei das Bild. Sie Bilder können nach der physikalischen Entwicklung analogen Verfahren verstärkt werden«

Wenn die Bildträger andererseits bei elektrostatischen Bilderzeugungsverfahren verwendet werden, wie sie in der USA-Patentschrift 3 052 539 beschrieben sind, kann man zum Entwickeln auf elektrostatische Ladungen ansprechende Pulver verwenden, die auf dem Bildträger die Konfiguration der elektrostatischen Ladung annehmen und auf diese Weise ein Bild dar» stellen. Abdrucke dieser Art v/erden gewöhnlich durch Ansehmelsen de? Pulver an die Unterlage, von der sie getragen werden,

Sie durchsichtigen harzartigen Überzüge,, die ©rfiiidungsgemäss auf dia liehtsaipfindliche Schicht des Bildträgers aufgebracht werden, köianen vor oder nach der Belichtung tind Entwicklung aufgebracht werden. Wenn die durchsichtigen Überzüge vor der chemischen Entwicklung aufgebracht werden, muss ein durchsichtiges Übersugsmittel verwendet werden, das für den Entwickler durchlässig ist. Die Entwickler sind im allgemeinen, wenn auch ψ nicht ausechliesslich, wässrige Entwickler.

Die auf die lichtempfindliche Sahicht aufgebi^aehten durchsichtigen Überaüg© sind praktisch durchsichtige, filabildende Stoffes und hierzu gehören organische und anorganische übsraüga, wie synthetisch© oder natürliche fumbildende Stoff©_s synthetischo Harae, v;ie Mochpolya3eri3.ats aus Butadien wd& Styrol, s.B. diejenigen, die unter dem Handelsname» "Pliolite" erhältlich sincl, filmbildend© Poljacrylathsrse, wie die;j©nig©n_f di© unter dein Eandelsnasen "famol" erhältlich sind, xmä Maturstof™ fe, wie Gelatine. Metalloxide, wie fitandiosid₉ können als

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durchsichtige Mime durch Yakuumbedämpfung oder nach ähnlichen Verfahren abgeschieden warden. Me Dicke des durchsichtigen Überzuges ist im Rahmen der Erfindung ohne Bedeutung, sofern nur der Überzug für den chemischen Entwickler durchlässig ist, wenn der Überzug auf die lichtempfindliche Schicht vor der Belichtung und Entwicklung aufgebracht wird» Um bei einem gegebenen Überzug die höchste Durchsichtigkeit zu ersielen, soll der Überzug so dick sein, dass er alle lichtempfindlichen Halbleiterteilchen vollständig bedeckt und eine glatte Oberfläche auf dem Bildträger bildet. Die Bildung einer glatten Oberfläche ist wichtig, um im Sinne der Erfindung di© höchste Durchsichtigkeit zu erzielen. Diese Überzüge sind an sich nicht lichtempfindliche Sie bestehen aus photochemisch inerten Stoffen, die auf dem das Bild tragenden Abdruck zurückgehalten werden oder darauf aufgebracht werden, und sind im allgemeinen kein© zeitweiligen Überzüge, die beim Entwickeln oder fixieren entfernt werden. Vorzugsweise liegt die Breehungssahl der Überzüge sehr nahe bei derjenigen der lichtempfindlichen Halbleiter, oder sie ist die gleiche* Die Beckschicht auf sin©:? !üitandioxidschicht, in der das Titandioxid ein© BreehungssaliX von etwa 2,5 hat, weist vorzugsweise eine Breehungszalil το?ι etwa 1,5 Ms 2,5 auf.

Die lichtempfindliche EalbleiterscMcht g@mäss der Erfindung kann eina τοπ d ©s durchsichtigen 5?rägar gesonderte* Schicht sein» Zum Beispiel kann der lichtempfindlichen Halbleiter in sin harzartiges Bindemittel eingelagert sein. Andererseits können die lichtempfindlichen Halbleiterteilchen &vMi in den durchsichtigen träger selbst eingelagert odor auf d©3? Oberfläche) desßol&e^ abgeechieden sein.

B e i a p. i ,A..,?·;

Die Zeichnung¹ scigt. oinen typischen, nshesu durchsichtigen Bi7uöt?&g'3r, der ©riindungsgemäss hergestellt ist. ©ino 0,1 bis 0,15 am dicke ßui?ciisicht5-ge Srägerschicht aus klex-eiii Cellulose-

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triacetat aufweist, die mit Harz oder Gelatine grundiert ist, und ein© lichtdurchlässigkeit von 30,5 Meterkerzen besitat.

Dieser Träger wird dann durch Walzenauftrag mit einer lichtempfindlichen Schicht beschichtet, die aus einem wässrigen Gemisch aus einem Photoleiter und ©inem Bindemittel besteht, wobei das Gemisch einen Peststoffgehalt von 6 Gewichtsprozent hat und ein Verhältnis von Pigment su Bindemittel von 6 s 1 aufweist. Das Pigment ist ein handelsübliches Titandioxid mit einem mittleren Teilefaenäurohmesser von 0,03 |i· Das Bindemit-r tel ist ein Gemisch aus 1 Teil lalkknochen^Grundierungsgelatine ^ von niedrigem Reflexionsvermögen und niedriger Viscosität und 3 Teilen inerter photographischer Kalkknochengelatine von hohem Reflexionsvermögen. Die aufgetragene Schicht hat eine Dicke von etwa 2,5 μ, entsprechend 0,98 kg/300 m²» Als Zusätze kann die lichtempfindliche Schicht gegebenenfalls Netz- und Dispergiermittel enthalten, die das Agglomerieren der Photoleiterteilchen verhindern und dadurch die Durchsichtigkeit des Überzuges verbessern»

Die Deckschicht, die eine Dicke von weniger als 2,5 μ hat, besteht aus inerter Kalkkaochengelatine, die aus einer 1,5- bis 2,5-gewiehtsprozentigen wässrigen Lösung abgeschieden wird*

Der fertige Bildträger kann belichtet und mit wässrigem Silber- * nitrat entwickelt werden.

Bildträger, die nach diesem Beispiel, jedoch ohne Deckschicht, hergestellt werdeiu haben im allgemeinen eine Lichtdurchlässigkeit von 12 bis 23 Meterkersen, verglichen mit 3O₅ 5 Meterkerssen für das unbeschichtete Trägermaterial.. Durch Aufbringen eines fumbildenden Materials, wie eines Poljacrylatharaeß, lässt sich die Licirfcdurchlässigkeit des Filns wieder auf etwa 27,5 Meterkeraen ernöhen« Obwohl di© siit Gelatine ©rreiohbare sicatigkeit aieht ganz so hoch ist, wird Gelatine bevorgu, weil sis für wässrige EntwieklerJLb'eungen durchlässig ist,

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Sie Durchsichtigkeit des Bildträgers kann auch erhöht werden, indem man die Menge des teilchenförmigen Halbleiters herabsetzt; hierdurch wird aber die Empfindlichkeit und die erzielbare Bilddichte vermindert.

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Claims (1)

1. 27. Februar 1969 Itek Corporation ·

   Patentansprüche

   Photographischer Bildträger, dadurch gekennzeichnet, dass er aus einem durchsichtigen träger, einem auf dem Iräger befindlichen dünnen» nahezu durchsichtigen IiIm aus einem teilchenförmigen Photoleiter und einem über dem nahezu durchsichtigen Film befindlichen durchsichtigen Überzug besteht, der eine solche Brechungszahl aufweist, dass der Unterschied zwischen den Brechungszahlen des Überzuges und des Photoleiters geringer ist als der Unterschied zwischen den Brechungszahlen der Betrachtungsatmosphäre und des Photoleiters.

   2. Bildträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

   W der durchsichtige Überzug für Lösungsmittel durchlässig ist.

   3. Bildträger nach Anspruch 1 oder 2₅ dadurch gekennzeichnet, dass der Photoleiter eine Verbindung eines Metalls mit einem Element der Gruppe VI des Periodischen Systems ist»

   4. Bildträger nach Anspruch 3» dadurch gekennzeleimet, dass dar Photoleiter ein Metalloxid oder ein Metallsulfid ist.

   5* Bildträger nach Anspruch 1 Ms 4» dadurch gekennzeichnet, dass der Photoleiter aus Zinkoxid oder Titandioxid besteht.

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   6. Bildträger nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Teilehenförmige Photoleiter in einem Bindemittel verteilt ist.

   7. Bildträger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnat, dass das Gewichtsverhältnis von Pigment au Bindemittel etwa 6s1 beträgt.

   8. Bildträger nach Anspruch.1 Ms 7» dadurch gekennzeichnet, dass der durchsichtige Überzug eine solche Brechungszahl aufweistt dass dsr Unterschied zwischen den Brechusigssahlen des Überzuges und des Photoleiters weniger als etwa 1,0 Einheit beträgt.

   9β Bildträger nach Anspruch 1 bis 8j dadurch gekennzeichnet, dass der Photoleitsr in Form von Sitandioxid als nahezu durchsichtiger Film auf einem harsartigen träger vorliegt.

   10. Bildträger nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der nahezu durchsichtige Film mit einem durchsichtigen Überzug aus Gelatine oder einem durchsichtigen Harz beschichtet ist.

   11. Verfahren zum Vermindern der Lichtbeugung an der Oberfläche von photographischen Bildträgern, die aus eines durchsichtigen Träger u&d ©in@m diännen, nahesu durchsichtigen film aus einem teilchenfSsmigen Photoleitsr feestehen, dadurch gekennzeichnet, dass man den nahezu durchsichtigen Photoleiter» film mit einein durchsichtigen übsrsug beschichtet» der ein© solche Brechungssahl aufweist, dass der Unterschied zwischen den Erechunggisahlen des Übe-i'suges und des Photoleitez's geringer ist als öer Unterschied zwischen den Brschungss-ahlen der Betx-achtungsatraosphare 12nd öee Photoleiter-ε.

   12e Verfahren nach Anspruch 11₅ dadurch gekennzeichnet,, dass als Photoleiter SitaneLioxid verwendet- wird.

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   13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein durchsichtiger Überzug aufgetragen wird, dessen Brechungszahl nahe bei derjenigen des teilchenförmigen Photoleiters liegt oder gleich derselben ist«

   H* Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Überzug mit einer Brechungszahl von etwa 1,5 bis 2,5 aufgetragen wird.

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