DE2233868C2 - Aufzeichnungsmaterial für abrufbare bzw. lesbare Nachrichten oder für Bildkopien - Google Patents
Aufzeichnungsmaterial für abrufbare bzw. lesbare Nachrichten oder für BildkopienInfo
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Description
in der R eine organische Gruppe mit einer konjugierten Doppelbindung ist, die mindestens
einmal mit einem Kohlenstoffatom direkt an Tellur gebunden ist, X ein Halogen ist, χ eine ganze Zahl
vom Wert wenigstens 1 und y Null oder eine ganze
schen Änderung unterliegt, dadurch gekennzeichnet,
daß die chemische Verbindung in der Schicht ausgewählt ist aus Verbindungen e'er
allgemeinen Formel
Zahl vom Wert wenigstens 1 und x+y gleich oder kleiner als die Wertigkeit von Tellur ist
2. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die chemische Verbindung
die Formel
Cl I
H5C6-C-CH2-Te-CH2-C-C6H5
Il I
Cl
besitzt.
3. Aufzeichnungsmaterial für abrufbare bzw. lesbare Nachrichten oder für Bildkopien, bestehend aus einer
Schicht, die eine chemische Verbindung enthält, welche bei Energieeinwirkung einer chemischen Änderung
unterliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die chemische Verbindung die Formel
g
wenigstens 1 ist.
wenigstens 1 ist.
4. Aufzeichnungsmaterial nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die chemische
Verbindung in einer Grundsubstanz oder Matrix aus glasartigem, amorphem Material enthalten ist, das
eine Glasübergangstemperatur hat.
5. Aufzeichnungsmaterial nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3 sowie 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der
Schicht als Sensibilisator eine organische Verbindung vorgesehen ist, die im wesentlichen die
Cl | D- | Cl | Il O |
^C-CH3 |
-Te-CH2-CV Il ^ |
-Te-CH2 | Reste | Il O |
|
Il Cl O |
Cl | der chemischen | ||
lit dem Wert von | organischen | |||
-C-CH2- | ||||
O | ||||
Struktur der |
Verbindung hat.
6. Aufzeichnungsmaterial nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3 sowie 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die Schicht weiterhin ein katalytisch wirkendes Aktivierungsmittel für die chemische Verbindung
enthält.
7. Aufzeichnungsmaterial nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3 sowie 4 — 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die chemische Verbindung in einem Bindemittel enthalten ist, das Cyanoethylstärke enthält.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Aufzeichnungsmaterial für abrufbare bzw. lesbare Nachrichten oder für
Bildkopien der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Gattung.
Ein derartiges Aufzeichnungsmaterial ist bereits bekannt (DE-OS 19 14 762). Bei dem bekannten
Aufzeichnungsmaterial wird Arsensulfid zur Herstellung einer lithographischen Platte verwendet. Nach dem
Belichten weist diese anorganische Schicht eine unterschiedliche Löslichkeit der belichteten Teile im
Bezug zu den unbelichteten Teilen auf und werden die löslichen Teile durch ein Lösungsmittel naß abgetragen.
Darüber hinaus ist auch die Verwendung von Silberhalogenid als anorganische Verbindung derartiger Aufzeichnungsmaterialien
bekannt, die gegebenenfalls auch noch organische Verbindungen als Sensibilisatoren
aufweisen, ohne daß diese Verbindungen chemisch gebunden sind. Sowohl die Anwendung solcher
Naßbehandlungen als auch die Verwendung von Silberverbindungen sind wegen des hohen Silberpreises
unerwünscht.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Aufzeichnungsmaterial der eingangs genannten Gattung
dahingehend zu verbessern, daß es mit relativ geringen Kosten herstellbar ist und einfach und schnell
handhabbar ist, so daß die zum Entwickeln bisher erforderliche Naßbehandlung vermieden werden kann.
Die Erfindung ist im Patentanspruch 1 gekennzeichnet und in Unteransprüchen sind weitere Ausbildungen
derselben beansprucht.
Die im Anspruch 1 formelmäßig gekennzeichnete Verbindung ist eine sogenannte element-organische, die
durch Einwirkung insbesondere elektromagnetischer Energie hinsichtlich ihrer physikalischen Eigenschaften
änderbar ist. Es hat sich gezeigt, daß diese element-organische Verbindung, bei der als Halogen insbesondere
Chlor verwendet wird, aber nicht verwendet werden muß, in der Lage ist, ein latentes Bild zu erzeugen, wenn
sie entsprechend dem Bildmuster Energie ausgesetzt wird. Dieses latente Bild kann ohne weiteres zu einem
Bild mit großem Kontrastreichtum auch trocken entwickelt werden.
Das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterial eröffnet daher ein Verfahren zur Herstellung von Aufzeichnungen
abrufbarer Nachrichten bzw. Informationen, beispielsweise Bilder und Duplikate oder Kopien von
Bildern. Durch die Energieeinwirkung erfolgt eine chemische Veränderung, bei der ein Material abweichender
chemischer Zusammensetzung entsteht das eine andere insbesondere physikalisch, beispielsweise
optisch feststellbare Eigenschaft aufweist
Die bei der Erfindung angewendeten element-organi- 1 u
sehen Verbindungen schließen auch solche Materialien ein, bei denen mindestens ein organischer Rest über ein
Hetero-Atom oder über eine Hetero-Gruppe an Tellur gebunden ist Die element-organischen Verbindungen
weisen mindestens ein Element der Gruppen I —VI, VIIa und VIII des Periodensystems mit einer Atomzahl
von 3 — 5 oder über 11 auf. Das anorganische Element wird beim Einwirken der Energie elementar oder in
Form einer einfachen Verbindung :.ur Bildung der Abbildungssubstanz freigesetzt bzw. ausgefällt. Mindestens
ein Kohlenstoff-Atom stellt vor dem Freisetzen bzw. Ausfällen die Bindung zu Tellur her. Das
anorganische Tellur-Atom bildet eine Art Zentral-Atom in der genannten Verbindung.
Die chemische Änderung bei der Energieeinwirkung 2j
kann eine Spaltungsreaktion oder auch eine Uiv.'agerung
der Molekularstruktur sein, bei der eine neue Verbindung abweichender Zusammensetzung und
Eigenschaft entsteht. Die chemische Änderung kann auch ein Zersetzen sein, bei der die Zersetzungs- bzw.
Spaltprodukte in der Lage sind, mit anderen in der Schicht des element-organischen Abbildungsmaterials
vorhandenen Bestandteile zu reagieren und neue Verbindungen abweichender chemischer Zusammensetzung
und geänderter physikalischer Eigenschaften zu bilden. Die Spalt- bzw. Zersetzungsprodukte können
auch als Katalysatoren wirken, um auf andere im Aufzeichnungsmaterial vorhandene Verbindungen einzuwirken
und für eine chemische Veränderung zu sorgen, so daß eine Bildsubstanz mit feststellbaren
Eigenschaften entsteht, die sich von denjenigen der ursprünglichen Bildsubstanz unterscheiden.
Für mannigfaltige Anwendungsfälle der Erfindung ist es im allgemeinen vorzuziehen, daß das Tellur infolge
der Einwirkung der Energie in elementarer Form freigesetzt wird. Auf diese Weise werden in denjenigen
Bereichen der Schicht, die der Energieeinwirkung ausgesetzt vvurden, im Vergleich zu denjenigen
Bereichen, die der Energieeinwirkung nicht ausgesetzt wurden, sehr nennenswerte Abweichungen der feststellbaren
Eigenschaften erzeugt, beispielsweise eine bedeutende Abweichung in der Reflexionsfähigkeit oder
Durchlaßfähigkeit gegenüber Licht cder anderen elektromagnetischen Strahlungen. Die Abweichung der
feststellbaren Eigenschaft kann auch dadurch festgestellt werden, daß eine andere Energieart, beispielsweise
Elektrizität in mannigfaltigen Formen, zur Wirkung gebracht wird.
Das Tellur kann auch in der Form eines Addukten-Gemisches oder einer chemischen Verbindung mit
anderen anorganischen Elementen, z. B. als Tellurid oder als Legierung mehrerer Elemente ausgefällt
werden.
Es ist auch möglich, in die das element-organische Abbildungsmaterial enthaltende Schicht eine andere b5
Verbindung einzubauen, die bei der Einwirkung der Energie mit der element-organischen Verbindung oder
mit ihren Spaltungs- oder Zersetzungsprodukten oder mit einem durch die Spaltung oder Umlagening der
Moleküle der element-organischen Verbindung erzeugten Zwischenprodukt reagiert und eine neue Verbindung
mit abweichenden feststellbaren Eigenschaften bildet Diese mit an der Reaktion teilnehmende
Verbindung kann mit dem element-organischen Material innig vermischt werden oder kann in der Form einer
Schicht oberhalb oder unterhalb de-r das element-organische Material enthaltenden Schicht verwendet werden.
Es ist auch möglich, in die Schicht zwei oder mehrere element-organische Verbindungen in inniger
Beimischung oder in der Form von Schichten einzubauen, so daß bei der Einwirkung der Energie ein
Wechselreaktionsprodukt der beiden mit einer abweichenden feststellbaren Eigenschaft erzeugt wird.
Element-organische Verbindungen sowie deren Herstellung und deren physikalische und chemische
Eigenschaften sind an sich bekannt Einige dieser Verbindungen sind as Katalysatoren und als Reagenzien
bei Reaktionen vom Grignard-Typ verwendet
worden, ohne daß die Verwendung für photographische Zwecke nahegelegt wurde (»Organometallic Compounds«
von G. E. Coates, M. P. H. L Green und K. Wade, 3. Auflage, Band I und II, Verlag Methune and
Co., Ltd., 1967; »Metal Organic Polymers« von K. A. Andreianov, Verlag Interscience Publishers, 1965).
Zu den als element-organische Abbildungsmaterialien gemäß der Erfindung nützlichen element-organischen
Verbindungen gehört eine sehr große Gruppe chemischer Verbindungen mit höchst unterschiedlichen
chemischen und physikalischen Eigenschaften. Die Eigenschaften jeder einzelnen dieser Verbindungen
werden von der Natur, Größe und Anzahl der organischen Substituenten sowie auch von dem
Vorhandensein oder Fehlen von an das anorganische Zentralatom gebundenen anorganischen Substituenten
bestimmt. Die Verbindungen, die in die Gruppe der element-organischen Verbindungen fallen, können in so
hohem Maß reaktionsfähig sein, daß sie sich spontan oder explosiv zersetzen oder sie können sich bei
Berührung mit Luft entzünden oder sie können selbst bei hohen Temperaturen äußerst stabil sein. Für die
Zwecke der Erfindung wird man gewöhnlich als element-organisches Abbildungsmaterial solche Verbindüngen
auswählen, die sich gefahrlos handhaben lassen und bei Einbau in eine Abbildungsschicht ein Erzeugnis
von hinreichend langer Lagerfähigkeit ergeben, das jedoch die Fähigkeit hat, sich unter der Einwirkung von
Energie chemisch so zu ändern, daß sich auch eine feststellbare Eigenschaft, die von der feststellbaren
Eigenschaft des ursprünglichen elemeni-organischen Abbildungsmaterials abweicht, ändert.
Es hat sich gezeigt, daß diejenigen element-organischen Verbindungen bei der Durchführung des Verfahrens
gemäß der Erfindung besonders nützlich sind, die einen oder mehrere organische Reste enthalten, deren
Struktur es ihnen gestatten, elektromagnetische Strahlung oder Photonen zu absorbieren, d. h. solche
Verbindungen, die eine oder mehrere konjugierte Doppelbindungen oder einen oder mehrere aromatische
Ringe enthalten.
Es ist zu bemerken, daß die in der Literatur veröffentlichten chemischen und physikalischen Eigenschaften
und Angaben über die Verbindung an sich nicht notwendigerweise einen Rückschluß auf diejenigen
Eigenschaften zulassen, die für die Eignung einer gegebenen element-organischen Verbindung als element-organisches
Abbildungsmaterial bestimmend sind.
Eine gegebene Verbindung, die in reiner Form anscheinend stabil ist und durch eine Abbildungsenergie
von einer Art und in einer Menge, wie sie für die Bilderzeugungszwecke verwendet würde, nicht beeinflußt
wird, kann sehr empfindlich sein, wenn sie in die Schicht des Abbildungsmaterials in geeigneter Umgebung
eingebaut wird. Dies gilt auch für Verbindungen, die in reiner oder isolierter Form allzu reaktionsfreudig
erscheinen, um durch wahlweise Einwirkung von Energie eine Bilderzeugung zu gestatten. Durch
Verwendung dieser Materialien in einer geeigneten Matrix oder in geeigneter Kombination mit anderen
Materialien können sie eine gefahrlose und lagerfähige Abbildungskonstruktion ergeben.
Es ist erforderlich, daß mindestens einer der Substituenten R an Tellur durch eine direkte C-Te-Bindung
gebunden ist, während einer oder mehrere der R-Substituenten an Te über andere Atome oder
Atomgruppen gebunden sein können, wie im folgenden noch erläutert.
Die element-organische Verbindung kann in monomerer Form oder durch kovalente oder chemische
Bindung in Form eines Dimers oder eines Polymers vorliegen. Dimere oder polymere Verbindungen können
ein Grundgerüst, bestehend aus zwei oder mehr Tellur-Atomen, aufweisen, die miteinander verbunden
sind und von R-Resten oder von R- und X-Resten umrahmt sind. Das dimere oder polymere Molekül kann
auch durch herkömmliche organische Kondensation oder Additionspolymerisation mit Hilfe geeigneter, an R
oder X gebundener reaktiver Gruppen gebildet sein.
R kann aliphatisch und/oder cycloaliphtisch und/oder aromatisch sein und kann ein oder mehrere HeteroAtome
in den Ketten oder Ringen enthalten. Es kann unsubstituiert oder durch einen beliebigen geeigneten
organischen oder anorganischen Rest substituiert sein, der den gewünschten Abbildungseffekt unterstützt oder
ihn zumindest nicht stört. Mindestens einer der R-Reste ist direkt durch eine Kohlenstoffbindung an das Tellur
als anorganisches Zentralatom E gebunden.
X kann als anorganischer Res', jedes beliebige
Halogen sein, das mit dem Abbildungsmaterial verträglich ist. Der durch X dargestellte anorganische
Substituent kann, aber muß nich; an der chemischen Reaktion teilnehmen, die zu der Bilderzeugung führt. Im
Substituenten R kann jedes beliebige gewünschte Element des periodischen Systems enthalten sein,
vorausgesetzt, daß es mit der element-organischen Verbindung verträglich ist und die Bilderzeugungsqualität
des Abbildungsmaterials nicht beeinträchtigt.
Die mögliche Anzahl der Teliur-Zentralatome und die Mannigfaltigkeit möglicher, daran gebundener organischer
und anorganischer Reste gestatten beim Auslegen der Konstruktion und daher auch der Bilderzeugungsfähigkeit
des element-organischen Abbildungsmaterials gemäß der Erfindung großen Spielraum. Durch die
Wahl des Molekulargewichtes, der Substitution und der Zahl der organischen Reste ist es ohne weiteres
möglich, eine Verbindung, die ein gegebenes anorganisches Zentralatom hat, »maßzuschneidern«, so daß es
die durch eine gegebene Bilderzeugungs- oder Nachrichtenaufzeichnungsaufgabe gegebenen Anforderungen
in vollkommener Weise erfüllt. Durch Änderung der Länge und der Art und/oder der Anzahl der
organischen Reste kann die Reaktionsfähigkeit und somit die Empfindlichkeit der Verbindung gegenüber
der für die Bilderzeugung zur Wirkung gebrachten Energie ohne weiteres den Erfordernissen einer
gegebenen Situation angepaßt werden. Das gleiche gilt für die Art und Anzahl der an das anorganische
Zentralatom gebundenen anorganischen Reste. Die Auswahl der Reste wird sogar noch erhöht durch die
Verwendung organischer Reste für R, die an d^n
anorganischen Zentralatomen über eine — O-, -N-, — S-, — P- oder — As-Brücke usw. gebunden sind.
Da eine optische Feststellung einer Differenz der Durchlässigkeit gewünscht wird, dient als anorganisches
Zentralatom Tellur, das in hohem Maß undurchsichtig oder lichtundurchlässig ist, wenn es in der Schicht in
freier Form oder in Form einer Verbindung vorhanden ist. Wenn eine optische Feststellung einer Differenz der
Reflexion gewünscht wird, dient ebenfalls Tellur als Zentralatom (im folgenden auch kurz als E bezeichnet),
da es im wesentlichen reflexionsunfähig ist, wenn es in ausgefällter freier oder kombinierter Form in der
Schicht vorhanden ist. In ähnlicher Weise kann Tellur in dem element-organischen Abbildungsmaterial die Erfordernisse
eines beliebigen anderen gewünschten Verfahrens der Eigenschaftenfeststellung erfüllen.
Mitunter kann es vorteilhaft sein, die speziellen Bedürfnisse der Energieabsorption zu berücksichtigen,
beispielsweise in dem Fall, daß Licht oder eine andere Strahlungsenergie für die Bilderzeugung verwendet
wird. Ein spezieller Fall liegt vor, wenn die Abbildungsenergie aus Röntgenstrahlen besteht. Wenn erwünscht,
kann ein Material, das Röntgenstrahlen leicht absorbiert, in die Schicht eingebaut werden, wodurch die
absorbierte Energie dem element-organischen Abbildungsmaterial zugeführt wird und in diesem die
gewünschte chemische Änderung und der Abbildungseffekt hervorgerufen werden.
In diesem Fall kann jedes beliebige gewünschte element-organische Abbildungsmaterial ohne Rücksicht
auf seine Absorptionsfähigkeit gegenüber Röntgenstrahlen verwendet werden. Wie aus dem Gesagten
ohne weiteres hervorgeht, bietet das neue Bilderzeugungssystem gemäß der Erfindung einen nie dagewesenen
Reichtum an Möglichkeiten der Schaffung eines Abbildungsmaterials, das in spezieller Weise der
Erfüllung spezieller Anforderungen einer beliebigen gewünschten Bilderzeugungs- oder Nachrichtenaufzcichnungsaufgabe
angepaßt ist.
Das element-organische Abbildungsmaterial kann derart beschaffen sein, daß es ein Bild oder eine
Aufzeichnung der gewünschten Nachricht durch einmalige Einwirkung von Energie, beispielsweise einer
Kombination von Licht und Wärme oder durch eine andere gewünschte Energie erzeugt. Es ist jedoch im
allgemeinen vorzuziehen, die Energie in zwei Stufen zur Wirkung zu bringen, in einer ersten Siuie kann an der
das element-organische Abbildungsmaterial enthaltenden Schicht Bilderzeugungsenergie zur Schaffung eines
latenten Bildes in dieser Schicht zur Wirkung gebracht werden. Die chemische Änderung, die das Material der
abweichenden chemischen Zusammensetzung erzeugt, wird dann in einer nachfolgenden, getrennten Stufe
erzeugt, die ein Entwickeln darstellt. Bei der Bilderzeugung
kann, dem Bild entsprechend, IR-Strahlung,
sichtbares Licht, UV-Strahlung, Röntgen- oder Gammastrahlung oder Korpuskular- bzw. Elektronenstrahlung
verwendet werden, und bei der Entwicklung kann Wärme oder elektrische Energie usw. verwendet
werden. Da bei dem Bilderzeugungsschritt ein latentes Bild erzeugt wird, braucht die beim Entwickeln
verwendete Energie nicht bildentsprechend zur Wirkung gebracht zu werden, sondern kann auf die ganze
Schicht gerichtet werden. Wenn erwünscht oder erforderlich, kann dieser Entwicklungsschritt auch die
Funktion des Fixierens erfüllen. Wie erwähnt, können die Bilderzeugungsenergie und die Entwicklungsenergie
gleichzeitig zur Wirkung gebracht werden, so daß ein sofort brauchbares Bild erzeugt werden kann.
Das element-organische Abbildungsmaterial kann gegenüber der für die Bilderzeugung verwendeten
Strahlungsenergie an sich empfindlich sein. In diesem Fall kann die Abbildungsenergie, beispielsweise in der
Form eines Photons, einen freien Rest erzeugen oder einen Elektronenmangel in dem element-organischen
Abbildungsmaterial hervorrufen, so daß aktivierte Träger gebildet werden, die eingefroren oder festgesetzt
werden und das latente Bild darstellen. Bei dem späteren Entwickeln werden die Moleküle des elementorganischen
Materials beweglich, beispielsweise, weil der umgebende Grundstoff oder die Matrix plastisch
oder kautschukartig wird, so daß sich die Moleküle in die Gegend des Trägers bewegen können. Durch die
zum Entwickeln verwendete Energie können die Träger von der »Falle« befreit werden. Infolgedessen leiten die
Träger eine Sekundärreaktion ein, die das tatsächliche Bild hervorrufen. Dies wird im folgenden noch näher
erläutert.
Es hai sich gezeigt, daß die Bildung eines entwickelbaren latenten Bildes durch die Bilderzeugungsenergie
gemäß der Erfindung in hohem Maße gefördert wird, wenn das element-organische Abbildungsmaterial in
einer Matrix oder einem Grundstoff aus einem glasigen amorphen Material enthalten ist, das eine Glasübergangstemperatur
hat. Bevorzugt werden diejenigen glasartigen amorphen Materialien, die eine Glasübergangstemperatur
oberhalb der Raumtemperatur und vorzugsweise mindestens 500C oberhalb der Raumtemperatur
haben. Es wird angenommen, daß die in der zur Bilderzeugung verwendeten Strahlungsenergie enthaltenen
Photonen durch das element-organische Abbildungsmaterial absorbiert werden, wenn dieses gegenüber
der zur Wirkung gebrachten Strahlungsart empfindlich ist. Jedes Molekül des element-organischen
Abbildungsmaterials, das ein Photon absorbiert, wird aktiviert und bleibt aktiviert, denn es ist unbeweglich,
weil es in einem glasigen amorphen Material eingebettet ist. Wenn das glasartige amorphe Material später
beim Entwickeln auf eine Temperatur oberhalb der Glasübergangstempertur erhitzt wird, werden die
aktivierten Moleküle (oder die aktivierten Atome oder Träger) und/oder die nicht aktivierten Moleküle der
element-organischen Verbindung in die Lage versetzt zu wandern. Dadurch werden Sekundärreaktionen
eingeleitet, die das wirkliche Bild oder die endgültige Nachrichtenaufzeichnung bilden, wie dies im folgenden
noch eingehender beschrieben wird.
Wenn das element-organische Abbildungsmaterial an sich gegenüber der Bilderzeugungsenergie nicht oder
nicht ausreichend empfindlich ist, kann ein Aktivierungsmittel in der das element-organische Abbildungsmaterial enthaltenden Schicht eingebaut werden. Das
Aktivierungsmittel kann dem element-organischen Abbildungsmaterial beigemischt werden oder es kann
auf oder unter der Schicht des element-organischen Abbildungsmaterials in Form einer Lage angebracht
werden. Jede beliebige organische oder anorganische Verbindung, die die Fähigkeit besitzt, Photonen oder
andere Strahlung oder Energie zu absorbieren und durch diese aktiviert zu werden, um Reste. oder
aktivierte Species oder reaktionsfähige Zwischenprodukte zu bilden, die fähig sind, die chemische Reaktion in
bzw. mit dem element-organischen Abbildungsmaterial bei der Entwicklung einzuleiten, kann als Aktivierungsmittel verwendet werden. Wichtig ist nur, daß das
Aktivierungsmittel die Abbildungsenergie absorbiert und dabei aktiviert wird und daß die aktivierten
Moleküle oder Atome des Aktivierungsmittels die Fähigkeit haben, die chemische Veränderung und die
chemische Reaktion in dem element-organischen Abbildungsmaterial einzuleiten. In dieser Weise wird
eine Änderung der chemischen Zusammensetzung der element-organischen Verbindung nur in denjenigen
Bereichen hervorgerufen, in denen aktivierte Aktivierungsmittelatome oder -moleküle vorhanden sind. Es
genügt daher im allgemeinen, wenn das Aktivicrungsmittel
in äußerst kleinen Anteilen im Verhältnis zu dem element-organischen Abbildungsmaterial verwendet
wird. Einige Gewichtsprozente des Aktivatormaterials oder weniger, bezogen auf das Gewicht des element-organischen
Abbildungsmaterials, reichen gewöhnlich aus. Das Aktivierungsmittel kann, wie oben erwähnt, dem
element-organischen Abbildungsmaterial innig beigemischt werden. Je nach dem bei der chemischen
Änderung des element-organischen Abbildungsmaterials auftretenden Reaktionsablauf kann es häufig von
Vorteil sein, das Aktivierungsmittel in der Form einer dünnen Schicht vorzusehen, die oberhalb oder unterhalb
der Schicht des element-organischen Abbildungsmaterials, mit diesem in Berührung, angeordnet ist. Wenn das
letztere auf einem Substrat angeordnet ist, was im allgemeinen vorzuziehen ist, kann das Aktivierungsmittel
bequemerweise direkt.auf dem Substrat in der Form einer dünnen Schicht mit oder ohne Binder und darüber
eine Schicht des element-organischen Abbildungsmaterials, ebenfalls mit oder ohne Binder, angeordnet
werden. Dies hat den Vorteil, daß die Kerne für die Bildung des Materials eine abweichende chemische
Zusammensetzung und unterschiedliche feststellbare Eigenschaften durchwegs in der gleichen Ebene haben.
Die Anbringung des Aktivierungsmittels in der Form einer dünnen Schicht ist besonders vorteilhaft, wenn die
Schicht des Abbildungsmaterials von erheblicher Dicke ist. Die Anordnung des Aktivierungsmittels in einer
Ebene hat im allgemeinen den Vorteil der Schaffung eines kontrastreicheren Bildes. Wenn das Aktivierungsmittel, beispielsweise während der Entwicklung, dazu
neigt, in die Schicht des element-organischen Abbildungsmaterials zu wandern, kann das Aktiveriungsmittel
an dem Substrat verankert werden, beispielsweise durch chemische Bindung, indem an die Aktivierungsmittelmoleküle
reaktive Gruppen gebunden oder angehängt werden, die mit dem Substrat, vorzugsweise
beim Aufbringen des Aktivierungsmittels auf das Substrat, zu reagieren fähig sind. Das Aktivierungsmittel
kann ein organisches Material oder ein anorganisches Material, beispielsweise elementares Metall
od. dgl, sein, das in Anteilen, wie bei der Katalyse, verwendet wird. Das Aktivierungsmittel kann in vielen
Hinsichten in gleicher Weise reagieren, wie bekanntlich Katalysatoren bei der Aktivierung chemischer Reaktionen.
Auch bei der Verwendung des Aktivierungsmittels als Photon oder als Akzeptor der Abbildungsenergie
und/oder als Katalysator ist es natürlich vorteilhaft, das
element-organische Abbildungsmaterial in einer Matrix oder einem Grundstoff aus glasartigem amorphem
Bindermaterial anzuordnen, wodurch das aktivierte Aktivierungsmittelmolekül oder -atom unbeweglich und
längerlebig wird, so daß das latente Bild für den
Zeitpunkt erhalten bleibt, in dem es entwickelt wird. Aus dem Gesagten geht hervor, daß das Aktivierungsmittel,
wenn ein Halbtonbild gewünscht wird, das vorteilhafterweise dem element-organischen Abbildungsmaterial
beigemischt werden kann. Wenn andererseits ein Bild von hohem »Gamma« und hohem Kontrast gewünscht
wird, kann es vorzuziehen sein, das Aktivierungsmittel in der Form einer getrennten Schicht anzubringen, wie
dies oben erläutert wurde.
Wenn das element-organische Abbildungsmaterial und/oder das in Kombination mit diesem ausgewählte
Aktivierungsmittel gegenüber einem gewünschten Typ von Strahlungsenergie oder einer Energie einer
bestimmten Wellenlänge, beispielsweise Licht, nicht ausreichend empfindlich ist, weil es die Energie nicht in
ausreichendem Grad absorbiert, besteht die Möglichkeit, einen Sensibilisator beizufügen. Der Sensibilisator
leitet die absorbierte Energie der element-organischen Verbindung bzw. dem Aktivierungsmittel zu. Geeignete
Sensibilisatoren finden sich unter den bekannten Verbindungen, die elektromagnetische Strahlung einer
gewissen Wellenlänge absorbieren und dabei durch einen Mechanismus aktiviert werden, der durch die
folgenden Gleichungen (1), (2) und (3) ausgedrückt werden kann:
S*
S + I*
I*
worin
R + R'
(D (2) (3)
S ein Sensibilisatormaterial,
1 ein Aktivierungsmittel oder ein element-or-
ganisches Abbildungsmaterial gemäß der Erfindung,
R* und R' von I erzeugte freie Radikale oder reaktive Spaltungsprodukte und
S* und I* den zugehörigen photoerregten oder aktivierten Sensibilisator bzw. das Aktiveriungsmittel
oder element-organische Abbildungsmaterial
bezeichnen.
Gemäß Gleichung (1) absorbiert ein Sensibilisatormolekül,
das ein organischer Farbstoff oder ein beliebiges anderes Material sein kann, das die gewünschte
Abbildungsenergie absorbiert, ein Photon der elektromagnetischen Energie einer Wellenlänge, auf die es
empfindlich ist, so daß das aktivierte Sensibilisatormolekül S* gebildet wird. Durch Wechselwirkung des
letzteren mit einem Molekül des element-organischen Abbildungsmaterials wird ein aktiviertes Molekül 1* des
element-organischen Abbildungsmaterials gebildet, das seinerseits das latente Bild erzeugt und bei Einwirkung
einer geeigneten Energie beim Entwickeln die Änderung des element-organischen Abbildungsmaterials in
solcher Weise einleitet, daß das endgültige Bild durch
irgendeinen von mehreren Reaktionsmechanismen erzeugt wird.
Wenn I ein Aktivatormolekül oder -atom ist, wird das
Aktivierungsmittelmolekül oder -atom von S* aktiviert und bildet ein aktiviertes Aktivierungsmittelmolekül I*,
das die Radikale R' und R'' erzeugt, von denen
mindestens das eine fähig ist, bei Einwirkung einer
geeigneten Energie bei der Entwicklung eine chemische Reaktion mit mindestens einem der Moleküle des
element-organischen Abbildungsmaterials einzuleiten, so daß die Bildsubstanz und das tatsächliche Bild
erzeugt werden.
Es wurde beobachtet, daß gewisse organische Verbindungen mit einer Struktur, die sie befähigt,
Abbildungsenergie zu absorbieren, hervorragende Aktivatoren oder Sensibilisatoren in dem Verfahren gemäß
der Erfindung darstellen. Der Aktivierungs- oder Sensibilisierungseffekt, der durch die Anwesenheit
dieser Verbindungen erzielt wird, wird erhöht, wenn deren Struktur der Struktur der organischen Reste in
der element-organischen Verbindung ähnlicher wird.
Beispielsweise in dem Fall, daß der organische Rest R in der element-organischen Verbindung
-CH2-CO-CH5
ist, wurde gefunden, daß Acetophenon ein hervorragender Aktivator oder Sensibilisator ist. Acetophenon ist
andererseits weniger wirksam, wenn es im Verein mit einer element-organischen Verbindung verwendet wird,
in der R beispielsweise
-CH2-CO-CH3
oder
-CH2-CO-C6H5-CO-CH2- od. dgl.
ist. Bei einer element-organischen Verbindung, die den letztgenannten Rest enthält, hat sich
CH3-CO-C6H5-CO-CH3
als ein sehr wirksamer Aktivator oder Sensibilisator erwiesen, während es bei element-organischen Verbindüngen
weniger wirksam ist, in denen
R-CH2-CO-C6H5
oder
-CH2-CO-CH3
ist. Das gleiche gilt in ähnlicher Weise auch bei anderen Verbindungen.
Die in dem element-organischen Abbildungsmaterial bei Einwirkung der Energie für die Entwicklung des
latenten Bildes stattfindende chemische Änderung kann
einem aus einer großen Anzahl von Mechanismen folgen, je nach der Art der element-organischen
Verbindung, ihrer Reaktionsfähigkeit, Substitutionsfähigkeit usw. und je nach Vorhandensein oder Fehlen
eines anderen Reaktionsteilnehmers.
Im Falle, daß dem element-organischen Abbildungsmcteriai
eine an der Reaktion teilnehmende Verbindung beigemischt wird, wird das element-organische Abbildungsmaterial
durch die Bilderzeugungsenergie aktiviert und bildet ein Radikal R oder ein anderes
reaktionsfähiges Material, das seinerseits mit der an der Reaktion teilnehmenden Verbindung reagiert und eine
neue chemische Verbindung bildet die feststellbare Eigenschaften aufweist, die sich von den Eigenschaften
des ursprünglichen element-organischen Abbildungsmaterials unterscheiden. Die Reaktion kann eine
Oxydation oder eine Reduktion des ursprünglichen Moleküls des element-crganischen Abbildungsmaterials
oder eine Additionsreaktion oder eine Polymerisation od. dgl. sein. Wenn der Reaktionsteilnehmer einen
Farbstoffkuppler oder ein Farbstoffvorläufer (precursor) ist, kann ein Farbstoff durch Reaktion mit dem Rest
der element-organischen Verbindung gebildet werden
oder die Reaktion kann eine Subtraktionsreaktion sein,
bei der der Reaktionsteilnehmer gewisse Reste oder Gruppen aus der element-organischen Verbindung
aufnimmt und beispielsweise eine gefärbte oder eine dunklere Verbindung bildet oder das anorganische
Zentralelement freisetzt. In allen diesen Fällen wird ein Negativ erhalten.
Die in dem element-organischen Abbildungsmaterial enthaltene element-organische Verbindung kann auch
ein Spaltungsprodukt erzeugen, das bei einer Reaktion in einer anderen in der Schicht enthaltenen Verbindung
als Katalysator wirkt oder eine solche Reaktion hervorruft und schließlich das Bild erzeugt. Diese
Durchführungsweise des Verfahrens gemäß der Erfindung ist besonders nützlich, wenn von Ausgangsmaterialien,
die fähig sind, einen Farbstoff zu bilden, gefärbte Schichten erzeugt werden sollen oder wenn, beispielsweise
durch Oxydieren oder Reduzieren oder durch Neutralisieren farbbildender Doppelbindungen od. dgl.,
Farbstoffe ausgebleicht werden sollen. Die Spaltungsprodukte der element-organischen Verbindung können
auch durch Änderung der Reaktionsbedingungen wirksam werden, beispielsweise durch Verwendung von
Elektronen oder durch Herbeiführen einer Änderung des pH-Wertes, wodurch wiederum eine sekundäre
Änderung in der Bildsubstanz hervorgerufen wird.
Die Reaktion kann jedoch auch in anderer Weise vor sich gehen. Wenn beispielsweise das element-organische
Abbildungsmaterial eine Verbindung enthält oder ist, die ohne weiteres fähig ist, eine undurchsichtigere
oder weniger reflexionsfähige Verbindung zu bilden oder bei der Entwicklung das anorganische Zentralatom
freizusetzen, beispielsweise bei Erhitzen auf eine erhöhte Temperatur, kann das Aktivierungsmittel oder
die an der Reaktion teilnehmende Verbindung bei einleitender Einwirkung der Bilderzeugungsenergie
und/oder bei Einwirkung der Entwicklungsenergie mit der element-organischen Verbindung reagieren und
eine verhältnismäßig stabile Verbindung bilden, die ihre chemische Struktur bei Einwirkung der Entwicklungsenergie nicht ändert oder die bei Einwirkung der
Entwicklungsenergie zu einer chemischen Verbindung wird, die die gleichen oder ähnliche feststellbare
Eigenschaften hat wie das ursprüngliche element-organische Abbildungsmaterial. Mit anderen Worten, die
element-organische Verbindung in denjenigen Bereichen, die die Abbildungsenergie erhalten, wird durch
chemische Reaktion mit dem Aktivator oder mit einer an der Reaktion teilnehmenden Verbindung stabilisiert.
Auf diese Weise wird die chemische Zusammensetzung der element-organischen VerDindung in denjenigen
Bereichen der Schicht, die keine Abbildungsenergie erhalten haben, bei der Entwicklung drastisch verändert,
so daß abweichende feststellbare Eigenschaften, beispielsweise Undurchlässigkeit oder Reflexionsarmut
oder Färbung in denjenigen Bereichen erzeugt werden, die keine Abbildungsenergie erhalten haben. Auf diese
Weise wird ein Positiv erzeugt
Bei der Durchführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung, bei der die Bildsubstanz von dem
freigesetzten anorganischen Element. E (Tellur) gebildet wird, kann die Reaktion, die unter der Wirkung der
Entwicklungsenergie zu dem freien Element führt, mannigfaltigen Reaktionsmechanismen folgen, je nach
Wertigkeit des Tellurs und nach der Art und der Anzahl der organischen Reste R und der anorganischen Reste
X, sofern solche vorhanden sind.
Das Freisetzen des anorganischen Elementes kann in
zwei oder mehr Schritten durch von Energie hervorgerufene Zersetzung oder durch von Energie hervorgerufene
Umlagerung der Atome in dem Molekül erfolgen. Wird ein zweiwertiges anorganisches Zentralatom E
vorausgesetzt, an das zwei organische Reste R1 und R2 durch direkte Kohlenstoff-E-Bindungen gebunden sind,
kann dieses Prinzip durch die folgenden Gleichungen (4) und (5) dargestellt werden:
Die Reaktion (4) schreitet langsam fort und benötigt üblicherweise eine hohe Energie, beispielsweise 50 oder
60 cal/mol od. dgl., je nach Art der Verbindung. Die für
die Durchführung der Reaktion (4) erforderliche Energie kann beispielsweise von der Bilderzeugungsoder
Abbildungsenergie zur Bildung eines latenten Bildes stammen, das aus dem Radikal R1 E besteht, das
in der Schicht des Abbildungsmaterials eingefroren ist.
Die Reaktion (5) schreitet schnell fort und benötigt üblicherweise wenig Energie, bei dem Obigen Beispiel
etwa 8 bis 10 cal/mol od. dgl., je nach Eigenart der Verbindung. Bei Einwirkung der Energie, beispielsweise
mäßiger Hitze, beim Entwickeln zersetzt sich das Radikal R1E und bildet das freie Element E in den
Bildbereichen der Schicht, während keine Zersetzung bzw. kein Freiwerden des Elementes E in denjenigen
Bereichen erfolgt, die keine Abbildungsenergie erhalten haben. Auf diese Weise bildet das freie Element E die
Bildsubstanz und erzeugt ein Bild entsprechend dem von der Bilderzeugungsenergie gelieferten Muster.
Die obigen Reaktionsgleichungen und die Aktivierungsenergien werden lediglich als Beispiele angeführt,
um einen möglichen Mechanismus des Freisetzens des Elementes E in den Bildbereichen aufzuzeigen. Um die
Fälle der mannigfaltigen element-organischen Verbindungen, die sich zu diesem Typus von Bilderzeugungsreaktionen
eignen, Rechnung zu tragen, können beliebige Abwandlungen vorgenommen werden. Wenn erwünscht,
können natürlich die Radikale R1 und R2 dazu verwendet werden, noch weiteren Reaktionen mit einer
Reaktionsteilnehmerverbindung zur Bildung einer neuen chemischen Verbindung unterworfen zu werden,
die eine noch größere Abweichung in den feststellbaren Eigenschaften bildet und noch einen größeren Kontrast,
noch kürzere photographische Belichtungszeiten, eine höhere Verstärkung und, wenn erwünscht, sogar Farbe
liefert.
Der soeben erwähnte Reaktionsmechanismus beruht auf der Annahme, daß die Entwicklung bei einer
Temperatur durchgeführt wird, die niedriger als die Zersetzungstemperatur der ursprünglichen element-organischen
Verbindung ist, die jedoch höher als die Zersetzungstemperatur des Übergangsrestes oder der
Zwischenverbindung ist
Selbst wenn bei dem Verfahren gemäß der Erfindung die Entwicklungstemperatur oberhalb der Zersetzungstemperatur
der ursprünglichen element-organischen Verbindung ausgewählt wird, wird dennoch ein Bild
erhalten. Dies erklärt sich aus der Tatsache, daß, obwohl eine Zersetzung und ein Freisetzen des anorganischen
zentralen Elementes in der ganzen Schicht stattfindet die Größe der Teilchen oder Kristalliten in den
Bereichen, die die Abbildungsenergie erhalten haben, sehr klein ist, während die Kristalliten oder Teilchen in
denjenigen Bereichen, die keine BilderzeuEungsenergie
22 33 858
erhalten haben, verhältnismäßig groß sind. Dies wird
durch die Tatsache erklärt, daß eine Photonukleation oder -kernbildung in denjenigen Bereichen stattfindet
die die Abbildungsenergie erhalten haben, so daß eine große Anzahl von Kernen gebildet wird, während in
denjenigen Bereichen, die keine Abbildungsenergie erhalten haben, nur sehr wenige Kerne vorhanden sind.
Die Bereiche, die die großen Partikel oder Kristalliten enthalten, erscheinen dem Auge durchsichtig oder
reflexionsfähig, während diejenigen Bereiche, die die Kristallite oder Teilchen kleiner Größe in großer
Anzahl enthalten, undurchsichtig oder nicht reflexionsfähig erscheinen. Dies gilt, obwohl die Masse des
niedergeschlagenen oder aufgetragenen anorganischen Elementes in den belichteten und unbelichteten
(bestrahlten und unbestrahlten) Bereichen gleich ist.
Teliur als das freie anorganische Element E kann auch durch andere Reaktionsmechanismen erzielt werden,
bei denen die Bildung eines Grundgerüstes des anorganischen Elementes E eine Rolle spielt, das von
organischen und/oder anorganischen Resten umrahmt ist. Ein Beispiel dieses Typs einer Reaktion kann durch
folgende Gleichungen (6) bis (8) ausgedrückt werden. 10
Je nach Eigenheit von E R und X kann die Reaktion (7) unter dem Einfluß der Bilderzeugungsenergie oder
dem der Entwicklungsenergie erfolgen. Bei der Reaktion (7) ist ein Polymer mit einem Grundgerüst von
4 Ε-Atomen dargestellt. Je nach Eigenheit der Verbindung Il können Polymere mit längeren E-Grundgerüsten
in der Reaktion (V) oder als Zwischenprodukt in der Reaktion (8) unter der Wirkung der Entwicklungsenergie
gebildet werden.
Das Ausfällen des Tellurs als Element E durch photoinduzierte Keimbildung kann ebenfalls dem
folgenden Reaktionsmechanismus folgen:
15
20
Χ—Ε—Χ
R
R
hv
REX" + RX
25
REX"
E=E
2RX (6)
-> .Ε—
— Χ
— Χ
En + »RX
.-2
ID
RRRR
RRRR
Bei denjenigen Reaktionen und bei denjenigen Reaktionsteilnehmern, bei denen kein Dimer III gebil-I
I I I det wird, kann die Reaktion folgenden Gleichungen (9)
E-E-E-E" (7) 35 bis (11) folgen:
XXXX
IV
IV
RRRR
Έ—Ε—Ε—ΕΙ I I I
xxxx
xxxx
IV
. Wärme
Έ—E—E—E-+ 4RX
45
Bilderzeugung:
R
Χ—Ε—Χ
Χ—Ε—Χ
R
Π
Π
hv
Χ—Ε" + X-
VI
Entwicklung:
R
R
2 Χ—Ε" + B(X2ER2)
VI
Wärme
X-E-R
-E-X + /jRX
R
R
vn
R I |
\ | E | R | |
X- | -Ε ι |
χ | £ | |
R | I R |
Wärme E-(E)n-E + η + 2RX +
vn
VDl
Bei der Reaktion (9) wird angenommen, daß die Verbindung II fähig ist, durch direkte Absorption eines
Photons ein Radikal [Vl) zu bilden. Wenn die Verbindung II an sich nicht fähig ist, durch die
Abbildungsenergie direkt aktiviert zu werden, kann das Radikal (VI) mit Hilfe eines Aktivierungsmittels gebildet
werden, wie oben erläutert, oder der Aktivierungsmittelrest selbst kann als Startreaktionsmittel in Gleichung
(10) wirken. Die Verbindung VII ist eine polymere Verbindung. Mannigfaltige element-organische Verbindüngen
sind fähig, kürzere oder längere Polymerisationsketten mit einem Grundgerüst des Elementes E zu
bilden. Es ist jedoch bekannt, daß solche Polymere mehr oder weniger instabil sind und sich zersetzen. Je nach
Eigenheit und Anzahl der Reste R und X können andere Zwischenprodukte oder Niederschläge gebildet werden
oder das Tellur wird dadurch in elementarer Form freigesetzt. In der Gleichung (9) wird das Radikal VI
durch Abtrennung eines der X-Atome gebildet. Ein ähnliches Radikal, das jedoch zwei X-Substituenten und
einen R-Substituenten hat, kann durch Abtrennen eines der R-Substituenten gebildet werden. Auch in diesem
Fall kann die Reaktion entsprechend den in Gleichungen (10) und (11) dargelegten Grundsätzen, wenn auch
in geeignater Abwandlung, erfolgen.
Im allgemeinen werden für Bilderzeugungszwecke diejenigen element-organischen Verbindungen bevorzugt,
in denen das Tellur als anorganisches Element E beim Entwickeln als Bildsubstanz freigesetzt wird, da
solche Verbindungen gewöhnlich sehr undurchlässig und träge sind, so daß Bilder mit gutem Kontrast und
nicht-verblassende Bilder von hoher Dauerhaftigkeit geschaffen werden.
Die Reaktionen in den Gleichungen (10) und (11) können in denjenigen Fällen, in denen das Polymer
verhältnismäßig instabil ist, in der Art einer Kettenreaktion erfolgen, bei der ERX-Reste an einem Ende
hinzugefügt und vom anderen Ende freies, elementares E, beispielsweise als von dem freien elementaren E
gebildetes Kristallgitter, ausgefällt wird oder es kann ein Rest IX
45
IX
gemäß der Erfindung ein element-organisches Abbildungsmaterial
durch eine Bilderzeugungs- oder Abbildungsenergie zur Bildung eines latenten Bildes bildgemäß
aktiviert wird und das Tellur (Element E) in den Abbildungsbereichen in einem Entwicklungsvorgang
ausgefällt wird, bei dem als Entwicklungsenergie beispielsweise Wärme verwendet wird. Diese Reaktion
kann kurz durch die folgende Gleichung (12) ausgedrückt werden:
50
worin η eine niedrige ganze Zahl ist, gebildet werden,
indem an beiden Enden Einheiten hinzugefügt werden, bis der polymere Rest sich unter der Wirkung der
Entwicklungsenergie in das freie Element E und die Verbindung RX zersetzt. Beliebige andere Abwandlungen
der Reaktionen gemäß Gleichungen (6) bis (11) sind ebenfalls möglich. Die Verbindung III kann das
Ausgangsmaterial der Gleichung (9) sein, wobei die Doppelbindung durch Absorption eines Photons der
Abbildungsenergie geöffnet (gelöst) wird, so daß ein t>o
dimeres Radikal mit zwei freien Bindungen geschaffen w'rd, dem die Verbindung 11 in der oben beschriebenen
Weise zur Bildung eines kürzeren oder längeren Polymers hinzugefügt werden kann, das, wenn es eine
kritische Größe erreicht hat, sich spaltet oder zersetzt *>5
und das Element E freisetzt.
Zusammenfassend kann gesagt werden, daß gemäß den bevorzugten Durchführungsformen des Verfahrens
/1(X2ER2)
hv
Wärme
77E + 2 η RX (12)
worin die Verbindung X2ER2 von der Bilderzeugungsenergie hv direkt aktiviert werden kann, so daß die
Reaktion in denjenigen Bereichen eingeleitet wird, die die Bilderzeugungsenergie erhalten. Wenn Entwicklungsenergie,
beispielsweise Wärme bei einer Temperatur unterhalb der Wärmezersetzungstemperatur der
ursprünglichen element-organischen Verbindung, verwendet wird, findet die Reaktion in denjenigen
Bereichen nicht statt, die keine Bilderzeugungsenergie erhalten haben, obwohl die Wärme für die Entwicklung
an der Schicht als Ganzes, also nicht bildgemäß, zur Wirkung gebracht wird. Wenn die Entwicklungsenergie,
beispielsweise Wärme einer Temperatur oberhalb der Wärmezersetzungstemperatur der ursprünglichen element-organischen
Verbindung, zur Wirkung gebracht wird, wird die element-organische Verbindung zersetzt,
und das Tellur (Element E) wird auch in den nicht belichteten Bereichen freigesetzt. Jedoch sind die in den
nicht belichteten Bereichen ausgefällten Kristalle von geringerer Zahl und größer als die in den belichteten
Bereichen ausgefällten Kristalle, so daß, wie oben besprochen, ein Bild von ausgezeichnetem Kontrast
gebildet wird. Natürlich kann, wie oben ebenfalls erwähnt, ein Aktivator vorhanden sein, der nach
Aktivierung durch die Bilderzeugungsenergie unter der Wirkung der Entwicklungsenergie die in Gleichung 12
angegebene Reaktion direkt oder indirekt einleitet.
Bei dem Reaktionsmechanismus gemäß Gleichungen 6 bis 12 wird RX als Nebenprodukt erzeugt. Wenn die
Reaktion eine Gleichgewichtsreaktion ist, kann diese Reaktion begünstigt und die Erzeugung des elementaren
Tellurs als Bildsubstanz in den Bereichen, die die Bilderzeugungsenergie erhalten haben, weitgehend
gefördert werden, wenn ein Akzeptor für das erzeugte RX vorgesehen wird. Der Akzeptor kann eine
Verbindung sein, die die Verbindung RX physikalisch absorbiert und sie auf diese Weise aus der Reaktion
entfernt und so das Gleichgewicht der Reaktion in-der Pfeilrichtung begünstigt. Die gleiche Wirkung kann
erreicht werden, wenn ein Akzeptor vorhanden ist, der die bei der Reaktion gebildete Verbindung RX durch
chemische Reaktion entfernt. Diese Reaktion kann durch die Wirkung der Entwicklungsenergie begünstigt
und gefördert werden. Der Akzeptor für die Verbindung RX kann dem element-organischen Abbildungsmaterial
als getrennte Verbindung beigemischt werden, oder sie kann in Form einer Schicht oberhalb oder unterhalb der
das element-organische Abbildungsmaterial enthaltenden Schicht vorhanden sein. Am vorteilhaltesten kann
die Grundsubstanz oder Matrix aus dem glasartigen amorphen Material, die oben als Streckmittel (extension
medium) für das element-organische Abbildungsmaterial erwähnt wurde, derart ausgewählt werden, daß sie
als Akzeptor für die Verbindung RX bei deren Bildung dienen kann. Das glasartige amorphe Streckmittel wird
vorzugsweise derart ausgewählt, daß es die Verbindung RX bei deren Bildung durch chemische Reaktion mit
dieser beseitigt
Die in den Gleichungen (6) bis (12) dargestellten Reaktionen wurden am Beispiel einer Ausgangsverbindung
II gezeigt, die Tellur als vierwertiges anorganisches Zentralelement E enthält, das zwei organische und
zwei anorganische Reste enthält Ähnliche Reaktionen sind b,ei geeigneter Abwandlung und Anpassung auch
bei einem Abbildungsmaterial möglich, bei dem das in Tellur eine andere Valenz als vier hat und in der mehr
oder weniger organische Reste und mehr oder weniger anorganische Reste als in Formel Ii gezeigt vorhanden
sind. Natürlich können andere element-organische Verbindungen anderen Reaktionsarten unterworfen
werden, um das Tellur als Bildsdbstanz auszufällen. Bevorzugt werden im allgemeinen diejenigen Reaktionen,
bei denen ein einziger aktivierter Rest oder aktiviertes Aktivatoratom oder -molekül eine große
Anzahl von Atomen des freien Elementes E erzeugt. :o Dies führt zu einer hohen photographischen Verstärkung
und zu der oben erwähnten bevorzugten Reaktion, und die photographische Verstärkung kann gleich der
durch chemische Entwicklung erzielten Verstärkung bei Silberhalogenidemulsionen sein.
Die bei dem Verfahren gemäß der Erfindung erzielbare hohe photographische Verstärkung wird
insbesondere in denjenigen Fällen beobachtet, in denen das element-organische Abbildungsmaterial in dem
obenerwähnten glasartigen amorphen Grundsubstanz- m material verteilt ist. Wenn das amorphe Grundsubstanzmaterial
oder Matrixmaterial sich während der Belichtung bzw. während der Einwirkung der Bilderzeugungsenergie
in dem glasigen Zustand befindet, werden die durch die Wirkung dieser Energie gebildeten Träger J5
oder Reste eingefroren und auf diese Weise »am Leben gehalten«. Wenn beim Entwickeln die Grundsubstanz
oder das glasige Material auf eine Temperatur oberhalb der Glasübergangstemperatur erhitzt wird, können
sowohl die Träger als auch die element-organischen Verbindung wandern. Wegen der hohen Konzentration
der element-organischen Verbindung im Vergleich zu der äußerst niedrigen Konzentration der Träger ist die
Wahrscheinlichkeit der Rekombination von Trägern im Vergleich zur Wahrscheinlichkeit einer Reaktion eines
Moleküls der element-organischen Verbindung mit den Trägern zur Bildung eines neuen reaktiven Restes von
größerem Molekulargewicht nur gering. Daher ist die vorherrschende Reaktion das Wandern der Moleküle
der element-organischen Verbindung zu den Orten der Träger, an denen sie reagieren, was schließlich zu einer
Zersetzung erheblicher Mengen des Elementes E in die elementare Form führt. Da die Reaktion an den Orten
der Träger stattfindet, tritt auch die fortschreitende Zersetzung der Atome des Elementes E an diesen Orten
ein, so daß sich kleine Teilchen von elementarem E bilden. Wenn das Element E das Bestreben hat, zu
kristallisieren, so kann es dies tun. Sobald sich eine verhältnismäßig kleine Anzahl von Atomen zur Bildung
eines Kristallisationskernes vereinigt hat, bildet sich der <>o
Kirstall, und etwaige zusätzliche Ε-Atome, die von der Zersetzungsreaktion an dem Ort des Kristalls herriilv
ren, werden unverzüglich in das Kristallgitter aufgenommen. Jeder in dem latenten Bild vorhandene Träger
ist daher in der Lage, einen Kristall des anorganischen *>*>
Elementes E zu bilden. Auf diese Weise ist die obenerwähnte hohe photographische Verstärkung ohne
weiteres erzielbar, wenn ein element-organisches Abbildungsmaterial von geeigneter Reaktivität oder
Reaktionsfähigkeit gewählt wird.
Wenn das ausgefällte anorganische Element nicht das Bestreben hat zu kristallisieren, sammeln sich die
Atome zur Bildung amorpher Partikel an.
Es hat sich gezeigt daß in manchen Fällen kein Ausfällen des Elementes E in elementarer Form erfolgt
wenn sich die element-organische Verbindung in kristalliner Form befindet Es ist daher im allgemeinen
vorzuziehen, als Binder ein glasiges Material zu verwenden, das gegebenenfalls auch als chemischer
Akzeptor für die im Verlauf der Reaktion freiwerdende Verbindung RX dienen kann. Wenn RX von dem Ort
des Trägers nicht beseitigt wird und sich zu höheren Konzentrationen ansammelt, kann es ohne weiteres mit
irgendeinem der Zwischenprodukte der chemischen Reaktion der element-organischen Verbindung rekombinieren
und dadurch die angestrebte Reaktion des Freisetzens des Elementes E verzögern.
Wie oben erwähnt, werden in den dunklen Bereichen oder bildfreien Bereichen, die keine Bilderzeugungsenergie
empfangen haben, keine oder nur wenige Träger gebildet, und nur wenig sind daher vorhanden.
Folglich werden auch nur sehr wenige Kristallisationskerne gebildet. Diese können zu verhältnismäßig
großen Kristallen anwachsen, da die »Konkurrenz« durch benachbarte Orte der Kernbildung nur gering ist.
Es hat sich gezeigt, daß diese wenigen Kristalle, die in den Bereichen vorhanden sind, die der Bilderzeugungsenergie
nicht ausgesetzt waren, trotz ihrer verhältnismäßig bedeutenden Größe mikroskopisch klein und in
großen Abständen voneinander angeordnet sind, so daß sie die Durchlässigkeit bzw. Reflexionsfähigkeit in
diesen Bereichen nicht stören. Außerdem kann durch sorgfältige Handhabung des element-organischen Abbildungsmaterials
vom Beginn seiner Herstellung bis zur Bilderzeugung und durch wirksames Fernhalten von
Energie schädlicher Intensität, die zur Bildung von Trägern führen könnte, von dem Material, bevor dieses
der Bilderzeugungsenergie ausgesetzt (belichtet) wird, und bis zur Zeit der Entwicklung, die Anzahl dieser
Kristalle in den bildfreien Bereichen noch weiter vermindert werden.
Es hat sich gezeigt, daß das element-organische Abbildungsmaterial gemäß der Erfindung, das als
anorganisches Zentralatom Tellur enthält, als Abbildungsmaterial besonders dann geeignet ist, wenn es in
Kombination mit dem obengenannten glasartigen Grundsubstanz- oder Matrixmaterial verwendet wird.
Tellur läßt sich, wie Selen, im amorphen Zustand ausfällen.
Oben wurde das Verfahren zur Bilderzeugung und Nachrichtenaufzeichnung gemäß der Erfindung als
Trockenverfahren beschrieben, bei dem die Bilderzeugung und die Entwicklung in einer oder in zwei Stufen
ohne die Anwesenheit von Flüssigkeit durchgeführt werden. Es ist jedoch nicht ausgeschlossen, eine
Nachbehandlung vorzusehen, die trocken oder naß sein kann und bei der ein Material zur Wirkung gebracht
werden kann, das durch chemische oder physikalische Reaktion die Unterschiede der feststellbaren Eigenschaften
zwischen den der Bilderzeugungsenergie ausgesetzten und den ihr nicht ausgesetzten Bereichen
fördert oder verdeutlicht. Es ist auch möglich, statt der oben beschriebenen Trockenentwicklung eine chemische
Entwicklung vorzusehen. In diesem Fall kann die von einem chemischen Material gelieferte chemische
Energie zur Erzeugung der Bildsubstanz genutzt
werden.
Es hat sich auch gezeigt, daß das element-organische
Abbiidungsmaterial, beispielsweise ein Material der allgemeinen Formel II, fähig' ist, eine Reaktion nach
Gleichung (12) durchzumachen, indem lediglich eine Entwicklungsenergie, beispielsweise Wärme, zur Wirkung
gebracht wird, ohne daß das Material einer Bilderzeugungsenergie ausgesetzt wird. Uw diese
Reaktion zu erzielen, wird im allgemeinen eine größere Menge in Entwicklungsenergie zur Wirkung gebracht,
als zur Erzielung der oben beschriebenen selektiven bildgemäßen Entwicklung der Schicht notwendig ist.
Vorzugsweise wird die Intensität, beispielsweise Temperatur, der zur Erzielung dieser Reaktion erforderlichen
Entwicklungsenergie höher gewählt als bei der Entwicklung einer mit einem Bild versehenen Schicht,
wo die Entwicklung hauptsächlich in denjenigen Bereichen gewünscht wird, die die Bilderzeugungsenergie
empfangen haben. Die soeben beschriebene gleichmäßige Entwicklung der Schicht des element-organischen
Abbildungsmaterials ist insbesondere in denjenigen Fällen möglich, in denen die element-organische
Verbindung in einer glasartigen Grundsubstanz ausgebreitet ist, die oberhalb der Glasübergangstemperatur
erweicht und auf diese Weise den Molekülen der element-organischen Verbindung eine Beweglickeit
verleiht, die das Wandern der Moleküle zu den Kernen für das Niederschlagen des freigesetzten anorganischen
Elementes E laut obiger Beschreibung gestattet.
Das soeben beschriebene Phänomen dürfte dadurch ermöglicht werden, daß Reste oder andere reaktionsfähige
Zwischenprodukte oder Träger oberhalb einer gewissen Energieintensitätsschwelle, beispielsweise,
wenn Wärme als Entwicklungsenergie verwendet wird, oberhalb einer gewissen Temperatur, die für ein
gegebenes element-organisches Abbildungsmaterial charakteristisch ist, thermisch gebildet werden. Diese
thermisch erzeugten Reste oder Träger leiten unverzüglich die Entwicklungsreaktion nach einer der Gleichungen
(6) bis (12) oder durch einen anderen Reaktionsmechanismus ein, bei dem das freie Bildsubstanzelement E
ausgefällt wird. Dieses Phänomen und die Schwellennatur der Reaktion können nach dem Verfahren gemäß
der Erfindung zu Abbildungszwecken verwendet werden.
Bei einer Ausführungsform, die auf diesem Grundgedanken beruht, wird in oder auf der Schicht des
element-organischen Abbildungsmaterials ein Reaktionsteilnehmer vorgesehen, der mit der element-organischen
Verbindung reagieren kann und ein neues Derivat der element-organisch^n Verbindung bildet, das
eine thermische Stabilität oberhalb der erwähnten Schwelle der element-organischen Gruiidverbindung
hat, so daß bei der Entwicklung die Anwendung von Energie oberhalb der genannten Schwelle die Reaktion
hervorruft und das Element E in allen denjenigen Bereichen freisetzt, die keine Abbildungsenergie erhalten
haben, während in denjenigen Bereichen der Schicht, die Abbildungsenergie erhalten haben, eine
stabilere Verbindung gebildet wird. Die Entwicklungsenergie ist derart gewählt, daß sie oberhalb der
Schwelle für die Reaktion liegt, die das Freisetzen des Elementes E aus der ursprünglichen element-organischen
Verbindung bewirkt, jedoch unterhalb der Schwelle der Zersetzung des neu gebildeten stabilisierten
Derivats der ursprünglichen element-organischen Verbindung liegt· Auf diese Weise wird ein Positiv
erhalten.
Die Reaktion des Reaktionsieilnehmers mit der element-organischen Grundverbindung kann durch
Träger oder Reste eingeleitet werden, die durch die Abbildungsenergie erzeugt nmrden. Die Reste oder
Träger können in dem Reaktionsteilnehmer, in der element-organischen Gnmdverbindung und/oder in
einem Aktivator erzeugt werden, der zu diesem Zweck zugesetzt wird. Die chemische Reaktion des Reaktionsteilnehmers mit der element-organischen Grundverbin-
dung in denjenigen Bereichen, die die Abbildungsenergie und/oder unter der Wirkung der Abbildungsenergie
und/oder unter der Wirkung einer getrennten Zwischenentwicklung unter der Einwirkung von Energie
von mäßigem Pegel stattfinden, der wesentlich unterhalb der Energieschwelle für das Freisetzen des
anorganischen Elementes E liegt. Die Zwischenstabilisierungsreaktion der element-organischen Verbindung
in den Bereichen, die die Abbildungsenergie erhalten, kann also durch Lrhitzen der Schicht auf eine
Temperatur erfolgen, die wesentlich unterhalb der Temperatur liegt, bei der die Reaktion stattfindet, die
zum Freisetzen des anorganischen Elementes E führt. Die Bilderzeugung nach dieser Durchführungsform der
Erfindung erfordert daher die folgenden Arbeitsschritte:
Die Bilderzeugung durch Anwendung der Bilderzeugungsenergie in einem Muster, die anschließende
Stabilisierung der element-organischen Verbindung in den Abbildungsbereichen durch Anwendung von
Wärme mäßiger Temperatur und anschließende Anwendung von Wärme höherer Temperatur oberhalb der
Schwelle der element-organischen Ausgangsverbindung jedoch unterhalb der Schwelle des stabilisierten
Derivats der element-organischen Verbindung. Auf diese Weise wird die Entwicklung des Bildes durch
Freisetzen des anorganischen Elementes E bewirkt, und das Element E wird in denjenigen Bereichen ausgefällt,
die keine Abbildungsenergie zur Bildung eines Positivs erhalten haben.
Die obenerwähnte Stabilisierungsreaktion, die von dem Reaktionsteilnehmer verursacht wird, kann eine
Oxydationsreaktion, eine Reduktionsreaktion, eine Additionsreaktion zur Erhöhung des Molekulargewichtes
des anorganischen Restes X oder des organischen Restes R oder eine Reaktion, die Doppelbindungen
hinzufügt, sein. Sie kann eine Vernetzungsreaktion oder eine Spaltungsreaktion oder eine beliebige andere
gewünschte Reaktion des organischens Restes R und/oder gegebenenfalls des anorganischen Restes X
sein, die die Wirkung einer Erhöhung der Stabilität und insbesondere der Wärmestabilität des bei der Stabilisierungsreaktion
von der element-organischen Grundverbindung gebildeten Derivats hat, wodurch die Energieschwelle
erhöht wird, die die Zersetzung und/oder das Freisetzen des anorganischen Elementes E in dem
stabilisierten Derivat verursacht.
Es ist auch möglich, durch den Reaktionsteilnehmer die entgegengesetzte Wirkung zu erzielen, nämlich die
Sensibilisierung der element-organischen Verbindung in denjenigen Bereichen, die die Abbildungsenergie
erhalten, so daß die Schwelle der Reaktion gesenkt wird, die das Freisetzen des anorganischen Elementes E zur
Folge hat. In diesem Fall wird, wie weiter oben beschrieben, ein Negativ erhalten.
Bei einer anderen Durchführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung, bei dem das obenerwähnte
Phänomen der thermischen Aktivierung der Reaktion genutzt wird, die zum Freisetzen des Elementes E aus
dem element-organischen Abbildungsmaterial durch einfache Wärmebehandlung führt, werden »Fallenbildner«
oder »Fallenvorläufer« als Maßnahmen für die Erzeugung des bildgemäßen Ausfällens des freigesetzten
anorganischen Elementes E verwendet. Es ist bekannt, daß Träger in »Fallen« eingefangen werden
und dadurch deaktiviert werden. Dieser Vorgang kann bei dieser Durchführungsform der Erfindung genutzt
werden, indem in die Abbildungsschicht ein fallenbildendes Material eingebaut wird. Dieses fallenbildende
Material kann dem element-organischen Abbildungsmaterial innig beigemischt werden oder es kann in der
Form einer Schicht angebracht werden, die sich in Berührung mit der Schicht des element-organischen
Abbildungsmaterials befindet. Das Fallenvorläufermaterial als solches ist unwirksam und inert, nimmt jedoch,
wenn es durch die Abbildungsenergie aktiviert wird, die Fähigkeit an, Träger oder Reste einzufangen, sie zu
halten und sie einzuschließen oder zu deaktivieren, so daß diese Reste oder Träger für die Einleitung der
Reaktion nicht verfügbar sind, die zum Freisetzen des anorganischen Elementes E führt. Bei einer praktischen
Durchführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung unter Anwendung dieser Grundsätze ist das
element-organische Abbildungsmaterial zusammen mit einem Fallenbildner oder einem Fallenvorläufer in eine
Schicht eingebaut, die vorzugsweise aus einer Grundsubstanz oder Matrix des obengenannten glasartigen
Materials besteht. Die Schicht wird der Abbildungsenergie in einem Muster selektiv unterworfen, die in
denjenigen Bereichen der Schicht, die Abbildungsenergie erhalten, die Schicht aktiviert oder Fallen bildet.
Anschließend wird an der Schicht Entwicklungsenergie zur Wirkung gebracht, beispielsweise durch Erhitzen
auf eine Temperatur oberhalb des Schwellenwertes zur Erzeugung einer thermisch erzwungenen Reaktion, die
zum Freisetzen des anorganischen Elementes E führt. Wie oben erwähnt, wird diese Reaktion durch Träger
oder Reste eingeleitet, die infolge der Entwicklungswärme thermisch gebildet werden. Die in denjenigen
Bereichen, die die Abbildungsenergie empfangen haben, vorhandenen aktiven Fallen fangen sofort Träger oder
Reste ein und/oder deaktivieren diese, so daß diese nicht mehr für die Einleitung der Reaktion verfügbar sind. Auf
diese Weise erfolgt die Reaktion unverzüglich und vollständig in denjenigen Bereichen, die keine Abbildungsenergie
empfangen haben, und an diesen Stellen erfolgt ein Auftrag des freien anorganischen Elementes
E, während in denjenigen Bereichen, die die Abbildungsenergie empfangen haben, im wesentlichen keine
Reaktion stattfindet und kein Auftrag des anorganischen Elementes E gebildet wird. Auf diese Weise wird
ein Positiv gebildet, das dem Muster der zur Wirkung gebrachten Bilderzeugungsenergie entspricht.
Die Fallenbildner oder Fallenvorläufer können als getrennte Verbindung eingebaut werden, die mit dem
element-organischen Abbildungsmaterial innig vermischt wird oder die in Form einer dünnen Schicht
oberhalb oder unterhalb der Schicht des element-organischen Materials angebracht wird. Wenn das obengenannte
glasartige amorphe Material der Grundsubstanz als Binder verwendet wird, der das element-organische
Abbildungsmaterial hält, besteht auch die Möglichkeit, den Fallenbildner oder Fallenvorläufer in Form einer
Substituentengruppe vorzusehen, die an das glasige amorphe Grundsubstanzmaterial gebunden wird. Statt
dessen kann der Fallenbildner oder Fallenvoriäufer in der Form von Gruppen in der Molekularkette des
Grundsubstanzmaterials vorhanden sein.
Bei dem soeben beschriebenen Verfahren unter Verwendung von Fallen als Abbildungsmittel ist es
natürlich nicht erforderlich, ein element-organisches j Abbildungsmaterial zu verwenden, das beim Belichten
(Bestrahlen) mit der Abbildungsenergie aktivierte Träger oder Reste bildet. Selbst wenn aber ein solches
verwendet wird, ist die Anzahl der Fallen so hoch und derart im Überschuß, daß alle etwaigen durch die
ίο Abbildungsenergie in dem element-organischen Abbildungsmaterial
gebildeten Träger oder Reste eingefangen und unwirksam gemacht werden. In Anbetracht der
speziellen Eigenart dieser Durchführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung ist es auch nicht
erforderlich, irgendwelche der obenerwähnten Aktivatoren zu verwenden, obwohl die Verwendung spezieller
Arten von Sensibilisatoren nützlich sein kann, die die Aktivierung der Fallenbildner oder Fallenvorläufer für
eine gewünschte Art von Abbildungsenergie, beispielsweise für eine spezielle gewünschte Wellenlänge des
sichtbaren Lichtes, empfänglicher machen.
Eine weitere Durchführungsform des Verfahrens unter Verwendung einer thermisch eingeleiteten Kernbildungsreaktion
bedient sich eines Lösens. Bei dieser Durchführungsweise des Verfahrens wird das elementorganische
Abbildungsmaterial mit einem Material gemischt, das unter der Wirkung der Abbildungsenergie
die Lösungsfähigkeit des element-organischen Abbildungsmaterials, das der Abbildungsenergie ausgesetzt
wurde, gegenüber der Löslichkeit des element-organischen Abbildungsmaterials, das die Abbildungsenergie
nicht empfangen hat, verändert. Dies kann durch eine durch Reste hervorgerufene Vernetzung, durch eine
Molekulargrößenvergrößerung der element-organisehen Verbindung oder durch andere geeignete
Maßnahmen, beispielsweise das Binden löslicher Gruppen oder die Beseitigung solcher löslicher Grupper
durch die von den Resten herbeigeführte Reaktior geschehen. Wenn das obenerwähnte glasartige Materia
als Streckmittel für das element-organische Abbildungsmaterial verwendet wird, kann das letztere Materia
reaktive Gruppen haben, die unter der Wirkung dei Abbildungsenergie mit dem element-organischen Abbil
dungsmateria! oder mit einem speziellen Reaktionsteil
nehmer reagieren, der in der Grundsubstanz au; glasigem amorphem Material enthalten ist, so daß da;
Material in einem gegebenen Lösungsmittel schwerei löslich als das Material in den nicht belichteten odei
bestrahlten Bereichen gemacht wird. Eine Vernetzung oder eine andere Wirkung zur Erzielung der Unlöslich
keit kann auch nach der bildgemäßen Aktivierung durcl die Biiderzeugungsenergie geförueri werden, indem ar
der Schicht mäßige Wärme, mit einem Wert unterhall der erwähnten Schwelle für die Reaktion, bei der da:
Freisetzen des Tellurs durch thermisch bedingti Keimbildung erfolgt, zur Wirkung gebracht wird. Di<
Schicht, die in den der Einwirkung der Bilderzeugungs energie ausgesetzt gewesenen Bereichen ein Materia
enthält, dessen Löslichkeit von jener in den de Bilderzeugungsenergie nicht ausgesetzt gewesenei
Bereichen abweicht, wird anschließend mit einen Lösungsmittel für das schneller lösliche Materia
behandelt Das schneller oder besser lösliche element organische Abbildungsmaterial oder der besser löslichi
Teil des Binders, der das darin ausgebreitete element organische Abbildungsmaterial einschließt, wird gelös
und entfernt, und es bleibt eine Konstruktion zurück, dii
bildgemäß, entsprechend dem bei dem Abbildungs
schritt verwendeten Muster, in einigen Bereichen element-organisches Abbildungsmaterial und in anderen
Bereichen kein element-organisches Abbildungsmaterial enthält. Diese Konstruktion wird dann einer
Erwärmung unterzogen, durch die das anorganische Element E durch die thermisch eingeleitete Reaktion
freigesetzt wird, wie oben beschrieben, indem für die Entwicklung Wärme oder eine andere Energie verwendet
wird, die die obengenannte Schwelle für das Freisetzen von elementarem E überschreitet. Da jedoch
in einigen der Bereiche kein element-organisches Abbildungsmaterial vorhanden ist, wird entsprechend
dem zur Wirkung gebrachten Musler der Bilderzeugungsenergie ein Bild geschaffen. Je nachdem, ob die
Biidbereiche bei der Vorbehandlung löslicher oder weniger löslich gemacht wurden, können bei dieser
Durchführungsweise des Verfahrens Postive oder Negative erzeugt werden.
Bei einer weiteren Durchführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung ist das element-organische
Material in eine Matrix oder Grundsubstanz oder ein Bindermaterial eingebaut, dessen Löslichkeit unter der
Wirkung der Bilderzeugungsenergie veränderbar ist. Beispiele solcher Materialien sind chromatierte organische
Materialien, gewisse Diazomaterialien od. dgl. Wenn das Diazomaterial der Einwirkung von Licht
ausgesetzt wird, gibt es Stickstoff ab und wird, beispielsweise in Wasser, weniger löslich. Nach der
Lichteinwirkung wird das löslichere Material herausgelöst, und es bleibt ein Bild zurück, das aus der schwerer
löslichen Grundsubstanz oder dem Bindermaterial mit dem darin enthaltenen element-organischen Material
besteht. Nach Erhitzen der Schicht bildet das eiementorganische Material auf thermischem Weg Kristallisationskerne,
und das Element E wird in der oben beschriebenen Weise ausgefällt, so daß ein Bild aus
dichten, undurchsichtigen Bereichen und aus Bereichen, die das Element E nicht enthalten und die daher in der
oben beschriebenen Weise durchsichtig oder reflexionsfähig sind, entsteht.
Im allgemeinen ist zu erwarten, daß die Moleküle der element-organischen Verbindung in den schwerer
löslichen Bereichen der Schicht an einem Wandern zu den Orten der Kernbildung mehr oder weniger
behindert werden. Andererseits können bei dieser Durchführungsweise der Erfindung verhältnismäßig
hohe Temperaturen verwendet werden, deren Werte weit oberhalb der genannten Schwellentemperatur
liegen. Auf diese Weise kann eine sehr große Anzahl thermisch erzeugter Träger oder Reste gebildet werden,
so daß dafür gesorgt ist, daß die von dem eieiVierii-örganischen
Abbildungsmaterial zu durchwandernden Strekken kurz sind. Die bei dieser Durchführungsform der
' Erfindung für das Entwickeln verwendeten Temperaturen
können auch das Brechen von Bindungen in den Molekülen der element-organischen Verbindung oder in
der vernetzten Struktur bewirken, wodurch kleinere Einheiten geschaffen werden und das Maß des
Wanderns erhöht wird, so daß die Bildung der Partikeln an den Orten der Kernbildung, die das Element E
enthalten, schneller und besser ermöglicht wird. Durch Schaffung günstiger Bedingungen ist es auch möglich,
daß die verhältnismäßig kleinen Atome des freigesetzten Elementes E zum Ort der Kernbildung wandern und
dort kleine Kristalle oder kleine Partikeln bilden. Auf diese Weise kann die Bildsubstanz in der günstigsten
Weise niedergeschlagen werden, da ihr Vorläufer, das element-organische Abbildungsmaterial, in denjenigen
Bereichen entfernt worden ist, in denen kein Auftrag erwünscht ist.
Gemäß der Erfindung werden also ausgewählte Bereiche einer Schicht, die ein element-organisches
Abbildungsmaterial enthält oder aus dieser besteht, der Bilderzeugungswirkung einer Bilderzeugungsenergie
sowie einer Entwicklungsenergie ausgesetzt, die in dem element-organischen Abbildungsmaterial in den Abbildungsbereichen
(den Bereichen, die Bilderzeugungs-
lu energie empfangen haben) oder in den Bereichen, die
keine Bildenergie erhalten haben, eine chemische
Veränderung hervorruft, die von einer Änderung der feststellbaren Eigenschaft der Bildbereiche begleitet ist.
Das element-organische Abbildungsmaterial ist vorzugsweise in einer Grundsubstanz oder Matrix eines
filmbildenden Materials, vorzugsweise zusammen mit einem Aktivierungsmittel und/oder einem Sensibilisator,
ausgebreitet. Die Energieeinwirkung kann in einem Schritt oder vorzugsweise in zwei Schritten, nämlich
einem Bilderzeugungsschritt unter Verwendung der Bilderzeugungsenergie zur Erzeugung eines latenten
Bildes und einem Entwicklungsschritt unter Verwendung von Entwicklungsenergie zur Erzeugung einer
feststellbaren Nachrichtenaufzeichnung oder eines Bildes erfolgen. Das Verfahren mit dem Aufzeichnungsmaterial
gemäß der Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert.
F i g. 1 ist ein schematischer Ausschnitt einer Ausgangsstruktur gemäß der Erfindung im Schnitt, die eine
Schicht aus element-organischem Abbildungsmaterial enthält und die einer Bilderzeugungsenergie durch eine
öffnung in einer Maske oder Schablone selektiv ausgesetzt wird;
F i g. 2 ist eine Darstellung ähnlich F i g. 1 zur Veranschaulichung des durch die selektive Einwirkung
der Bilderzeugungsenergie erzeugten latenten Bildes;
Fig.3 ist eine Darstellung ähnlich Fig.2 zur
Veranschaulichung der Einwirkung der Entwicklungsenergie auf die Struktur nach Abnehmen der Maske;
Fig.4 ist eine Darstellung ähnlich Fig. 1 zur Veranschaulichung der vollständig entwickelten Struktur
und
Fig.5 ist eine schematische Darstellung einer Mikrophotographie zur Veranschaulichung eines Teils
eines Bereiches, der einen Auftrag oder Niederschlag von kristalliner Bildsubstanz enthält, in 2000facher
Vergrößerung.
Die in F i g. 1 dargestellte Struktur weist ein Substrat 12, beispielsweise aus Glas, auf, auf dem eine dünne,
lichtdurchlässige Schicht 14 aus einer Grundsubstanz eines glasartigen amorphen Materials, beispielsweise
cyanäthylierter Stärke, aufgetragen ist, in der ein element-organisches Abbildungsmaterial, beispielsweise
eine Verbindung der Formel X, verteilt ist:
Cl
HsC6-C-CH2-Te-CH2-C-C6H5
Il I Ii
ο ei ο
Auf die Schicht 14 der Struktur wird eine Bildmaske oder Schablone 16 mit undurchsichtigen Bereichen 18
und lichtdurchlässigen Bereichen 20 aufgelegt Wie dargestellt, fällt durch den lichtdurchlässigen Bereich 20
der Maske elektromagnetische Strahlung 22 auf den
unter dem Bereich 20 der Maske liegenden Teil der Schicht 14 auf. Die elektromagnetische Strahlung wird
in der Form eines kurzen Impulses zur Wirkung gebracht. In Fig. 2 ist die Struktur der Fig. 1 nach
Beendigung der elektromagnetischen Strahlung dargestellt. Durch kleine wellenförmige Linien ist angedeutet,
daß in der Schicht 14 nun ein latentes Bild 24 vorhanden ist, wenn auch ein solches latentes Bild nicht
notwendigerweise mit dem Auge wahrnehmbar ist.
Fig. 3 zeigt die Struktur gemäß Fig. 2 mit dem
latenten Bild 24 im mittleren Bereich der Schicht 14. Die Maske 16 ist abgenommen. Die Struktur ist oberhalb der
Quelle 26 einer Wärmestrahlungsenergie, beispielsweise oberhalb eines elektrischen Heizkörpers, aufgehängt,
dessen Temperatur in dem gewünschten Bereich gesteuert ist. Wie dargestellt, tritt die Wärmestrahlungsenergie
28 durch das Substrat 12 hindurch und erhitzt die Schicht 14. In dem Maß der Erwärmung der Schicht
14 findet eine chemische Reaktion in dem das latente Bild 24 enthaltenden Bereich statt, bei der das Tellur der
oben erwähnten element-organischen Verbindung X aus seiner Bindung in der Verbindung X freigesetzt und
in elementarer Form in der Schicht 14 ausgefällt wird. Das Tellur ist in dem Bereich entsprechend dem
latenten Bild 24 in der Schicht 14 in der Form von Sechseckkristallen von sehr kleiner Größe vorhanden.
Fig.4 zeigt, wie die Struktur nach Beendigung des Erwärmens erscheint. Sie enthält einen undurchsichtigen
Teil 30 an der Stelle in dei Mitte, an der die elektromagnetische Strahlung auf die Schicht 14
aufgetroffen ist, und einen lichtdurchlässigen Abschnitt 32, der diejenigen Bereiche darstellt, die durch die
undurchsichtigen Bereiche 18 der Maske 16 (F i g. 1) vor der elektromagnetischen Strahlung geschützt waren.
Wenn das Substrat 12 lichtdurchlässig oder durchsichtig
ist, wie Glas, ist der Bereich 30 dunkel oder im wesentlichen lichtundurchlässig, während die Bereiche
32 in hohem Maße lichtdurchlässig sind. Eine solche Struktur stellt daher ein Diapositiv dar.
Wenn das Substrat 12 ein nicht-transparentes, sondern hoch reflexionsfähiges Material, wie weißes
Papier, ist und die Schicht 14 ursprünglich lichtdurchlässig war, erscheint dem Betrachter der Bereich 32 weiß,
da er die Reflexionsfähigkeit von Papier hat, während der nicht-reflexionsfähige Bereich 30 bei Beobachtung
der Reflexion dunkel oder schwarz erscheint.
Die Trennlinie 341 bei der Struktur gemäß Fig.4
wurde mit 2000facher Vergrößerung photographiert. Wie die so erhaltene Mikrophotographie aussieht, ist
schematisch in F i g. 5 gezeigt. Die Trennlinie zwischen durchsichtigen und undurchsichtigen Bereichen ist
durch den Pfeil 34 angedeutet. Links, in dem lichtdurchlässigen Bereich 32 erscheinen keine oder nur
wenige größere Tellurkrisialle 35, während rechts Wolken von kleinen Partikeln 36 sichtbar sind. Die im
Bereich 30 in F i g. 5 dargestellten Teilchen 36 bilden nur enige wenige Schichten, auf die das Mikroskop
eingestellt war. Bei Betrachtung unter dem Mikroskop wurde festgestellt daß viele Lagen solcher kleiner
Teilchen in der Schicht 14 übereinanderliegen, so daß die Teilchen aller dieser Lagen der Schicht zusammen
den Bereich 30 undurchsichtig machen. Wie oben erwähnt, bestehen die kleinen Teilchen aus hexagonalkristallisiertem
Tellur, wenn eine Verbindung, wie X, als element-organisches Abbildungsmaterial verwendet
wird.
Bei dem in Fig.5 veranschaulichten Beispiel eines
Bildes haben die Tellurteilchen, die die Bildsubstanz im Bereich 30 darstellen, einen durchschnittlichen Durchmesser
von ca. 0,2 μΐη. Es ist besonders bemerkenswert, daß die Bildsubstanzteilchen eine sehr enge Größenverteilung
haben. Im wesentlichen alle Teilchen der Bildsubstanz haben die gleiche Größe. Dies ist ein sehr
günstiges Merkmal des Abbildungsmaterials gemäß der Erfindung, denn es gestattet es, Bilder hoher Qualität
mit gleichmäßigen Eigenschaften herzustellen. Es ermöglicht auch die Herstellung einer wohlausgewogenen
Grauskala, wie dies im folgenden noch erläutert wird. Die oben angegebene Teilchengröße der Bildsubstanz
ist lediglich als Beispiel gemeint. Durch Verändern der Zusammensetzung des element-organischen Abbildungsmaterials,
durch Verändern der Konzentration des element-organischen Abbildungsmaterials in der
glasartigen Grundsubstanz und/oder durch Verändern des Anteils des Aktivierungsmittels und/oder des
Sensibilisator und durch Einstellung der Bilderzeugungs- und Entwicklungsbedingungen, beispielsweise
der Intensität und Dauer der Einwirkung der Bilderzeugungsenergie sowie der Intensität und Dauer der
Einwirkung der Entwicklungsenergie, kann die Teilchengröße der Bildsubstanz zur Erzielung einer
beliebigen gewünschten Größe gesteuert werden. Je nach der beabsichtigten Verwendung des Bildes werden
in manchen Fällen geringe Teilchengrößen, beispielsweise in der Größenordnung von 0,1 μπι oder darunter
und in anderen Fällen größere Teilchengrößen, in der Größenordnung von beispielsweise ca. 1 μηι oder
jo darüber bis zu 10 μηι oder noch höher, vorzuziehen sein.
Wie leicht zu erkennen ist, werden durch eine Erhöhung der Korngröße normalerweise die relative Dichte und
der Kontrast erhöht, das Auflösungsvermögen des Systems hingegen vermindert. Größere Körner erhöhen
normalerweise auch, unter sonst gänzlich gleichen Bedingungen, die photographische Verstärkung (gain)
und die photographische Empfindlichkeit des Systems. Die zahlreichen Möglichkeiten, die chemische Zusammensetzung
des element-organischen Abbildungsmaterials und somit seine chemische Reaktionsfähigkeit zu
verändern, gestatten mit Hilfe der Lehre der Erfindung die Schaffung neuer photographischer Systeme, die
hinsichtlich Auflösungsvermögen, Empfindlichkeit gegenüber Umgebungslicht, photographischer Empfindlichkeit.
Geschwindigkeit der Entwicklung und Zugänglichkeit, d. i. früher Verfügbarkeit, des Bildes beliebige
aus einer großen Anzahl von Anforderungen erfüllen, für die zur Zeit photographische Systeme verwendet
werden oder mit Nutzen verwendet werden können.
Andere Möglichkeiten zur Einstellung der photographischen Geschwindigkeit, Empfindlichkeit und des Gamma
des Materials bestehen in der Änderung der Menge von Aktivatoren, der Änderung der in jedem Einzelfall
verwendeten Aktivatoren und in der Möglichkeit, Aktivatoren im Verein mit Sensibilisatoren zu verwenden.
Die Erfindung wurde oben beispielsweise an Hand der Verwendung der Verbindung X als element-organisches
Abbildungsmaterial beschrieben. Diese Verbindung ist neu. Eine Verbindung, die als Verbindung X
gelten kann, kann ohne weiteres in einem einfachen Verfahren laut obiger Beschreibung erzeugt werden.
Die Verbindung X kristallisiert prompt und bildet farblose Kristalle mit einem Schmelzpunkt von ca.
1900C. Oberhalb des Schmelzpunktes beginnt die
Verbindung sich zu zersetzen und ein dunkel gefärbtes Fällprodukt mit niedrigem Schmelzpunkt zu bilden. Die
Verbindung X wurde in folgender Weise hergestellt
Zwei Gewichtsteile Acetophenon wurden in 50 Gewichtsteilen Benzol gelöst, und 2,24 Gewichtsteile
Tellur-tetrachlorid wurden unter Rühren bei Raumtemperatur zugesetzt. Das Tellur-tetrachlorid wurde schnell
gelöst, und es bildete sich ein klares Reaktionsgemisch mit gelber Färbung. Die Temperatur des Reaktionsgemisches
wurde auf Raumtemperatur, nicht über 25°C, gehalten. Das Reakiionsgemisch wurde 12 Stunden lang
gerührt, um die Reaktion zuendezuführen. Dann wurde das Benzol im Vakuum destilliert, wobei ein viskoses Öl
zurückblieb, das nach Zusatz von 10 Gewichtsteilen Äther gelbe Kristalle bildete, die ausgefiltert und bei
Cl
H5C6-C-CH2-Te-CH2-C-C6H5 + 2HCl
Raumtemperatur getrocknet wurden. Ein Waschen der gelben Kristalle mit Äther ergab ein weißes kristallines
Material.
Die Reaktion dürfte nach folgender Gleichung (13) erfolgen:
Cl
2H5C6-C-CH3 + Cl-Te —Cl
2H5C6-C-CH3 + Cl-Te —Cl
Cl
(13)
Cl
Es ist zu bemerken, daß für die Herstellung der Abbildungsstruktur gemäß F i g. 1 und dem zugehörigen
Beschreibungsteil nicht die gereinigten farblosen Kristalle, sondern die gelben unreinen Kristalle
verwendet wurden. Ähnliche Ergebnisse konnten bei Verwendung der obengenannten weißen Kristalle bei
Zusatz einer kleinen Menge von Acetophenon erzielt werden. Typischerweise wurde die Schicht des elementorganischen
Abbildungsmaterials (Fig. 1) in folgender Weise hergestellt.
Zwei Gewichtsteile der rohen, gelben Verbindung X, wie sie bei der oben beschriebenen Reaktion erhalten
wurde, und 5 Gewichtsteile einer cyanäthylierten Stärke wurden in ca. 100 Gewichtsteilen Aceton gelöst. Die
Lösung wurde auf eine Glasplatte aufgetragen, so daß nach Trocknen ein in der Cyanäthylstärke ausgebreiteter
Film der Verbindung X von ca. 1 μηι Dicke
vorhanden war. Dann wurde auf den Film eine Maske aufgelegt, so daß die Struktur gemäß F i g. 1 gebildet to
wurde, die dann einem Blitz eines Lichtes mit breitem Spektrum aus einer Elektronenblitzkanone von 1 ms
Dauer ausgesetzt wurde. An der Probe war ein sehr blasses Bild zu beobachten, das aus der rohen gelben
Verbindung bestand. Das Laminat wurde anschließend 3 Sekunden lang auf eine Heizplatte gelegt, wodurch
nahezu augenblicklich ein scharfes Bild erschien, das eine exakte Kopie des von der Bildmaske dargestellten
Bildes war. Das Bild zeichnete sich durch vorzügliche Auflösung und Schärfe aus, und der mittlere Korndurch- so
messer betrag weniger als 1 μηι. Wenn in der gleichen
Weise eine Probe aus der weißen Verbindung mit einem Gehalt von etwas Acetophenon belichtet wurde, konnte
an dem Film keine Veränderung beobachtet werden. Nach Erhitzen in der beschriebenen Weise erschien ein
kontrastreiches, konturenscharfes Bild.
Gute Bilder können erhalten werden, wenn man für die Herstellung der Bilderzeugungskonstruktion das
viskose Öl, so wie es bei der Reaktion anfällt, ohne weitere Reinigung verwendet oder wenn man ein
Gemisch der weißen Kristalle mit einer geringen Menge des rohen Produktes verwendet Anscheinend dienen
einige Nebenprodukte, die bei der Reaktion gebildet werden, als Aktivatoren oder Sensibilisatoren und
erzeugen durch Bereitstellung lichtempfindlicher Moleküle bei Einwirkung der Bilderzeugungsenergie unverzüglich
die Reste oder aktivierte Träger, die das latente Bild bilden und die bei der Wärmeentwicklung zur
Herstellung des endgültigen Bildes die Spaltungsreaktion einleiten. Durch Isolieren der gelben Verunreinigung
und durch Zusetzen derselben zur Bilderzeugungsschicht in abgemessenen Mengen kann die Lichtempfindlichkeit
der Schicht und die Korngröße der Bildsubstanz in dem Bild ohne weiteres gesteuert
werden.
Wie bereits erwähnt, konnte ein Bild in einem einzigen Arbeitsgang, also ohne zusätzliches Entwikkeln,
erzeugt werden, indem die Bilderzeugungskonstruktion mit mindestens einem gewissen Gehalt an
gelbem Reaktionsnebenprodukt einem Blitz einer in unmittelbarer Nähe gehaltenen Elektronenblitzkanone
ausgesetzt wurde. In diesem Fall bewirkt die von der Elektronenblitzkanone emittierte Wärme die Entwicklung
gleichzeitig mit der Bilderzeugung, selbst wenn die Dauer des Blitzes nur ca. 1 ms beträgt. Dies ist
kennzeichnend für die große Empfindlichkeit des Bilderzeugungssystems gemäß der Erfindung.
Eine andere Struktur, die das in der beschriebenen Weise erzeugte gelbe Reaktionsprodukt, in Cyanäthylstärke
ausgebreitet und in Form eines dünnen Filmes vorgesehen, enthält, wurde, ohne daß es vorher einer
Bilderzeugung unterworfen wurde, als Ganzes auf eine Temperatur erhitzt, die etwas höher war als diejenige,
die vorher zum Entwickeln eines Bildes verwendet worden war. Die ganze, das element-organische
Abbildungsmaterial enthaltende Schicht entwickelte augenblicklich einen schwarzen Auftrag von kristalliLichtundurchlässigkeit
bildete.
Hervorragende Bilder können erzeugt werden, wenn das Reaktionsprodukt von Aceton und Tellur-tetrachlorid
oder das Reaktionsprodukt der Verbindung XI
CH,-C-/VC-CH
XI
mit Tellur-tetrachlorid anstelle der Verbindung X als element-organisches Abbildungsmaterial verwendet
wird. Je nach den Molverhältnissen der in dem Reaktionsgemisch des Tellur-tetrachlorids vorhandenen
Reagentien kann die Reaktion der Verbindung XI mit Tellur-tetrachlorid zu einer Verbindung führen, die
der Verbindung X analog ist, oder es kann eine polymere Verbindung der Formel XII oder ein Gemisch
solcher oder anderer Verbindungen gebildet werden, die alle in gleicher Weise bei dem Verfahren gemäß der
Erfindung nützlich sind. Auch in diesem Fall hat sich der Zusatz eines kleinen Anteils der Verbindung Xl als bei
dem Bilderzeugungsvorgang nützlich erwiesen.
CH3-CHfVc-CH2
Il ^=/ Il
O O
Cl
-Te-CH2-C-Z^X-C-CH2-
I Il χ=κ Il
ei ο ο
ei
-Te-CH7-C-/ "Vc-CH
In Formel XII bedeutet π eine ganze Zahl, mindestens
1.
Ähnliche Ergebnisse wurden erzielt, wenn die analogen Selenverbindungen verwendet wurden, bei
denen also das zentrale Telluratom durch Selen ersetzt ist. Die element-organischen Abbildungsmaterialien, die
Selen enthalten, sind ebenfalls für Bilderzeugungs- und Nachrichtenaufzeichnungszwecke hervorragend geeignet.
Je nach dem gewünschten Ergebnis in dem gegebenen, verwendeten System kann die Dicke der Schicht 14
(F i g. 1) innerhalb der Struktur gemäß der Erfindung in
weiten Grenzen variieren. Die das element-organische Abbildungsmaterial enthaltende Schicht kann sehr
dünn, beispielsweise 100 nm oder darunter, oder sehr dick sein, beispielsweise 1 mm oder darüber betragen.
Zur Erzeugung von Diapositiven oder Reflexionskopien durch das Verfahren gemäß der Erfindung haben sich
Schichtdicken von ca. 0,2 μΐη bis ca. 20 μπι als besonders
günstig erwiesen. Die bevorzugte Dicke der Schicht hängt von Faktoren, wie der Konzentration des
element-organischen Abbildungsmaterials in der Grundsubstanz, der Größe der Teilchen der Bildsubstanz,
der höchsten gewünschten Dichte, den gewünschten Unterschieden der Reflexion bzw. Durchlässigkeit
und von vielen anderen Faktoren ab. Bei jedem System kann die günstigste Dicke der Schicht durch Berücksichtigung
dieser Faktoren ohne weiteres bestimmt werden. Für andere Zwecke, beispielsweise für die Nachrichtenaufzeichnung
in Datenverarbeitungsanlagen oder für Sonderzwecke, beispielsweise für das elektrostatische
Drucken, können die Schichten des element-organischen Abbildungsmaterials weit oberhalb bzw. auch
weit unterhalb der oben angegebenen Grenzen liegen.
Es wurde beobachtet, daß die Bildung von Kernen und der bevorzugten Bilderzeugungskristalliten in
gewissem Grad durch die Dicke des Filmes beeinflußt wird. Anscheinend müssen bei der Kernbildungsreaktion
sowie bei der Reaktion, die zu den kleinen Bilderzeugungskristalliten führt, Oberflächen- und
Trennflächeneffekte berücksichtigt werden. Bei der Auswahl der günstigsten Filmdicke der Bilderzeugungsschicht
müssen daher auch diese Faktoren Berücksichtigung finden.
Ähnliche Betrachtungen gelten für die Auswahl der Konzentration des element-organischen Abbildungsmaterials
in der glasartigen, amorphen Grundsubstanz. Im allgemeinen ist es erwünscht, das element-organische
Abbildungsmaterial in so hoher Konzentration wie möglich zu verwenden. Das amorphe Grundsubstanzmaterial
dient als Binder und sorgt Für das Anhaften des element-organischen Abbildungsmaterials an dem Substrat
und für die Dauerhaftigkeit und Abrieb- und Abnutzungsfestigkeit der fertigen Bilder. Im allgemeinen
ist es erwünscht, daß das element-organische Abbildungsmaterial in der Bildschicht in nicht-kristalliner
Form vorhanden ist Dies kann dadurch erzielt werden, daß eine genügende Menge eines Plastifizierungsmittels
oder eines Lösungsmittels für das elementorganische Abbildungsmaterial der Masse zugesetzt
wird. Vorzugsweise dient das glasartige amorphe Grundsubstanzmaterial auch als das Plastifizierungsmittel
oder Lösungsmittel für das element-organische Abbildungsmaterial. Es ist daher vorzuziehen, als
Grundsubstanz ein Material zu verwenden, das mit dem element-organischen Abbildungsmaterial vermischbar
ist oder das das e sment-organische Abbildungsmaterial sogar löst. Diese Verträglichkeit der beiden Materialien
fördert in hohem Maße die Empfindlichkeit eines gegebenen Systems und führt üblicherweise zu besseren
Bildern oder zu besserem Kontrast und höherer Dichte. In der Tat kann der Grad der Verträglichkeit der
glasartigen Grundsubstanz und des element-organisehen Abbildungsmaterials, die von Fall zu Fall
verwendet werden, in wirksamer Weise als Mittel zur Steuerung der Größe der niedergeschlagenen Teilchen
der von dem freigesetzten anorganischen Zentralelement E gebildeten Abbildungssubstanz dienen. Es gibt
jedoch auch Fälle, bei denen es nicht erwünscht ist, das element-organische Abbildungsmaterial in einer Lösung
in dem Grundsubstanzmaterial vorzusehen. Das element-organische Abbildungsmaterial kann beispielsweise
mit einem Plastifizierungsmittel oder mit einem anderen verträglichen Material gemischt werden.
Dieses Gemisch wird in Form kleiner Tröpfchen in einem Bindermaterial dispergiert, das mit den beiden
Materialien nicht verträglich ist.
Die Reste, Träger oder sonstige aktive Einheiten, die von der Bilderzeugungsenergie gebildet werden, und die
als Folge chemischer Reaktion mit den Spaltungsprodukten des element-organischen Abbildu.ngsmaterials
gebildeten Reste haben eine gewisse Verfallszeit. Durch geeignete Abstimmung dieser Verfallszeit und der
Diffusionsgeschwindigkeit der Spaltungsprodukte in einer gegebenen Grundsubstanz können die Größe der
Teilchen und die Eigenart des Bildes in sehr wirksamer Weise beeinflußt werden.
Ein anderer wichtiger Gesichtspunkt ist die Beziehung der Glasübergangstemperatur des Grundsubstanzmaterials
und der Temperatur, bei welcher die Spaltung des Moleküls der im Einzelfall verwendeten
element-organischen Verbindung unter den besonderen Reaktionsbedingungen und in der besonderen Umgebung
erfolgt. Wenn beispielsweise das Molekül der element-organischen Verbindung sich bei einer Temperatur
weit unter der Glasübergangstemperatur der Grundsubstanz zu zersetzen oder zu spalten beginnt,
können örtlich Sekundärreaktionen auftreten, die die Spaltungsprodukte der element-organischen Verbindung
zur Gänze oder zu einem Teil unwirksam machen, wodurch daher die Wirksamkeit des betreffenden
Abbildungssystems vermindert wird. Bei anderen
Systemen kann es erwünscht sein, daß die Spaltung der elementaren organischen Verbindung bei einer bedeutend
niedrigeren Temperatur als der Glasübergangstemperatur der Grundsubstanz eingeleitet wird, so daß
zuerst Sekundärreaktionen stattfinden, die zu Sekundaren Reaktionsprodukten führen. Wenn bei der Entwicklung
die Glasübergangstemperatur erreicht wird, wandern die sekundären Reaktionsprodukte zu den
Kernbildungsorten und geben die Atome des elementaren organischen Materials E für den Aufbau der
Teilchen der Bildsubstanz ab. Diese Beispiele zeigen, daß durch sorgfältiges Abstimmen dieser Faktoren eine
bessere Bilderzeugungsleistung erzielbar ist. Andere Faktoren sind natürlich die Fähigkeit des Materials der
Grundsubstanz, Spaltungsprodukte aufzunehmen, die nach dem Freisetzen der Atome des anorganischen
Zentralatoms E übrigbleiben, wodurch ein Gleichgewicht der Reaktion in Richtung des elementaren Atoms
E begünstigt wird, im allgemeinen erfüllen polare amorphe Grundsubstanzmaterialien, beispielsweise organäthylierte
Stärke, diese Erfordernisse in ausgezeichneter Weise. Durch Variieren der Menge der freien
polaren Gruppen und durch Einführen wechselnder Mengen der Substituenten in den polaren Gruppen und
durch Variieren der Eigenart der Substituenten können die physikalischen Eigenschaften des polaren Grundsubstanzmaterials
in hohem Maße variiert werden, um dieses in Kombination mit einem gewünschten, beliebig
ausgewählten element-organischen Abbildungsmaterial möglichst geeignet zu machen.
Andere element-organische Abbildungsmaterialien können im Interesse optimaler Wirkung eine nicht-polare
Grundsubstanz erfordern. Wie ohne weiteres zu erkennen ist, hängt die Wahl des günstigsten Grundsubstanzmaterials
in hohem Maß von der Eigenart der in einem gegebenen System gewählten element-organischen
Verbindung, von der Reaktionsfähigkeit und der Eigenart des anorganischen Zentralelementes E sowie
von der Natur der in der element-organischen Verbindung enthaltenen Substituenten ab. Allgemein
gesprochen, können die geeigneten Grundsubstanzmaterialien leicht unter denjenigen amorphen Verbindungen
gefunden werden, die eine Glasübergangstemperatur des erforderlichen Wertes haben. Für andere
element-organische Abbildungsmaterialien und/oder für die Erzielung unterschiedlicher Wirkungen kann es
mitunter erwünscht sein, ein Bindermaterial zu verwenden, dessen Glasübergangstemperatur niedriger als die
Raumtemperatur ist. Wegen der übrigen günstigen Eigenschaften sind die amorphen polymeren Materialien
von mittlerem bis hohem Molekulargewicht im allgemeinen zu bevorzugen.
Wie bereits im Zusammenhang mit der bevorzugten Durchführungsform der Erfindung erläutert, wird bei
dem Verfahren gemäß der Erfindung ein in einem amorphen Film dispergiertes Material zu einem aus
mikrokristallinen Teilchen eines Elementes gebildeten Bild umgewandelt. In dieser Hinsicht ähnelt das
Verfahren der amorphen kristallinen Umwandlung von Speichermaterialien, wie Selen od. dgl., bei denen die eo
Umwandlung mit einer erheblichen Änderung der physikalischen Eigenschaften und Merkmale des Materiais
Hand in Hand geht. Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung erfolgt in den von Licht getroffenen
Bereichen eines kornlosen amorphen Filmes eine Kernbildung, und die Kerne können zur Bildung einer
kristallinen Phase weiterentwickelt werden. Dies macht es möglich, zahlreiche unterschiedliche Leseverfahren
unter Nutzung der Unterschiede der Reflexionsfähigkeit,
der Transparenz, der Undurchsichtigkeil, der elektrischen Eigenschaften, der Fähigkeit elektrische
Ladungen zurückzuhalten usw. zu verwenden.
Einer der Vorteile besteht darin, daß Licht als eir,
heterogener Kernbildner wirkt, der den großen Vorteil hat, daß Hintergrundtransformationen auf ein Minimum
beschränkt werden und daß nach Belieben eine große Anzahl von Kei nbildungsorten entsprechend der
Einwirkung von Lichtenergie in den dieser ausgesetzten Bereichen erzeugt werden kann, während in den der
Lichtenergie nicht ausgesetzten Bereichen nur sehr wenige Kerne gebildet werden.
Die Reaktion, die zu dem Bild führt, wurde oben als in Richtung auf das Bild ablaufend dargestellt Dies
schließt jedoch nicht die Möglichkeit aus, daß die Reaktion in manchen Fällen umgekehrt werden kann,
z. B, indem das Gleichgewicht durch Zusatz eines der
Reaktionsteilnehmer oder durch Zusatz anderer Chemikalien verschoben wird. Auf diese Weise ist es möglich,
die Kristalle oder sonstigen bilderzeugenden Produkte zu lösen und den amorphen Film wieder herzustellen,
beispielsweise, um an dem Bild Korrekturen vorzunehmen oder um das Filmmaterial abermals zu verwenden.
Auf diese Weise kann das System umkehrbar gemacht werden.
Für Bilderzeugungszwecke, bei denen ein Diapositiv erzeugt werden soll oder das Bild durch Reflexionsbetrachtung
festgestellt werden soll, ist es in höchstem Maß zu bevorzugen, daß sowohl die Grundsubstanz aus
amorphem Material als auch das element-organische Abbildungsmaterial durchsichtig oder mindestens
durchscheinend und wenig oder gar nicht gefärbt sind. Andererseits kann es erwünscht sein, in der Schicht des
Bildmaterials eine gewisse Färbung vorzusehen, um die Absorption von Energie einer gewissen Wellenlänge
bevorzugt zu ermöglichen. In diesem Fall können, wie oben erwähnt. Sensibilisatoren, vorzugsweise von einer
Art, vorgesehen werden, die beim Entwickeln, beispielsweise durch Wärme, unter Bildung farbloser und
durchsichtiger oder durchscheinender Zersetzungsprodukte zersetzt werden.
F i g. 1 bis 4 zeigen ein Substrat als Teil der Bilderzeugungskonstruktion gemäß der Erfindung. Als
Substrat kann jedes beliebige Material verwendet werden, das zu einem Film oder zu einer Platte
verarbeitet werden kann, vorausgesetzt, daß sein Schmelzpunkt höher als die für die Entwicklung des
latenten Bildes erforderliche Temperatur ist, und vorausgesetzt, daß sie genügend wenig reagiert, um die
Bilderzeugungsreaktion nicht zu stören. Geeignete Substrate können unter folgenden Materialien gefunden
werden: Glas, Glimmer, Polyamide, Polyester, Polystyrole, gehärtete Kondensationspolymere, wie diejenigen
vom Epoxydtyp, usw. Es sind zahlreiche hitzebeständige Polymere im Handel erhältlich, die diese Bedingungen
in ausgezeichneter Weise erfüllen und die daher als Substrate innerhalb der Bilderzeugungskonstruktion
gemäß der Erfindung in hervorragendem Maß geeignet sind. Für die kommerzielle Anwendung der Bilderzeugungsnmerialicn
gemäß der Erfindung ist es auch in hohem Maß vorzuziehen, daß das Substrat flexibel ist, so
daß es die Verwendung des Abbildungsmaterials in der Form kontinuierlicher Rollen in Druck- oder Lesegeräten
gestattet. Wenn in einem gegebenen Abbildungssystem Diapositive erzeugt werden sollen, ist es natürlich
erwünscht, daß das Substrat lichtdurchlässig ist. Wenn andererseits Kopien herzustellen sind, die durch
Reflexionsbeobachtung betrachtet werden seilen, ist ein
Substrat vorzuziehen, das eine hohe Reflexionsfähigkeit hat wie schwer gefüllte weiße oder farbige Pappe
oddgL
Die für die Entwicklung erforderliche Temperatur kann für ein element-organisches Abbildungsmaterial
bedeutend niedriger als für ein anderes sein. Daher ist eine größere Auswahl an Substraten für diese
element-organischen Abbildungsmaterialien verfügbar, die eine niedrigere Entwicklungstemperatur benötigen
als für diejenigen, die eine höhere Entwicklungstemperatur brauchen. Da jedoch, wie erwähnt, hitzebeständige
Polymere verfügbar sind, braucht die Wahl des Substrates die Wahl des element-organischen Abbildungsmaterials nicht zu beeinträchtigen, so daß das
letztere nach Gesichtspunkten bester Abbildungsleistung ausgewählt werden kann.
Wenn erwünscht, kann das Substrat weggelassen werden, und die Schicht 14 kann als eigenständige oder
selbsttragende Konstruktion verwendet werden, die, beispielsweise vorübergehend auf einer Stützkonstruktion abgestützt, mit einem Bild versehen und entwickelt
werden kann. In diesem Fall kann das Grundsubstanzmaterial als Filmbildner dienen und auch im Hinblick auf
seine Fähigkeit, einen Film zu bilden, und auf seine Eigentragfähigkeit ausgewählt werden. In diesem Fall
besteht die fertige Abbildungsstruktur lediglich aus einem dünnen Film des amorphen glasartigen Grundsubstanzmaterials, das das darin eingebaute element-organische Abbildungsmaterial und die von diesem
ausgefällte und darin umgewandelte Bildsubstanz enthält.
Abbildungsenergie und Entwicklungsenergie können aus einer Mannigfaltigkeit von Energieformen ausgewählt werden. Hierzu können gehören: Elektromagnetische Strahlung, ein elektrisches Feld, Wärme, Korpuskularstrahlen und mechanische Energie usf. Welche dieser
Energieformen verwendet wird, hängt davon ab, ob ein getrennter Bilderzeugungs- und ein getrennter Entwicklungsschritt vorgenommen werden sollen oder ob beide
Schritte gleichzeitig ausgeführt werden sollen. Die bevorzugte Energie hängt auch davon ab, ob das
betreffende System zur Erzeugung von Negativen oder von Positiven dienen soll. Die bevorzugte Energieform
hängt ferner von der Energieempfindlichkeit eines gegebenen element-organischen Abbildungsmaterials
in dem es enthaltenden System ab.
Wenn ein getrennter Bilderzeugungsschritt durchgeführt wird, wird für diesen Schritt vorzugsweise eine
elektromagnetische Strahlung verwendet, obwohl auch andere Energieformen verwendbar sind. Elektromagnetische
Strahlung ist zur Erzeugung eines Bildes gewöhnlich am besten geeignet, entweder durch
Projektion oder durch Verwendung einer Maske, Schablone od. dgl. Sie ist auch für die Erzeugung eines
Bildes mit einer gewünschten Grauskala oder Tonabstufung bestens geeignet. Welche Art elektromagnetischer
Strahlung oder sonstiger Strahlungsenergie bzw. welche Wellenlänge in einem gegebenen Fall verwendet wird,
hängt von der durchzuführenden Aufgabe sowie von der betreffenden Empfindlichkeit eines gegebenen element-
organischen Abbildungsmaterials ab. Viele der eleniuitorganischen
Abbildungsinaterialien gemäß der Erfindung sind gegenüber Lichtstrahlung, einschließlich
Laserenergie od. dgl., empfindlich. Wenn ein gegebenes ausgewähltes element-organisches Abbildungsmatcrial
bei einer Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung, die für die Bilderzeugung verwendet werden soll
oder verfügbar ist, nicht seine optimale Empfindlichkeit hat, können zur Verschiebung derselben in den
gewünschten Bereich Sensibilisatoren zugesetzt werden. Auf diese Weise ist es beispielsweise möglich, ein
element-organisches Abbildungsmaterial zu verv/endtn,
das seine höchste Empfindlichkeit im UV-Bereich hat indem seine Empfindlichkeit in den Bereich des
sichtbaren Lichtes, der Röntgenstrahlen usw. verschoben wird. Natürlich kann durch geeignete Wahl der
ίο element-organischen Verbindung, aus der das elementorganische Abbildungsmaterial besteht und/oder des
verwendeten Aktivators das System so eingestellt werden, daß es in dem gewünschten Bereich von
Wellenlängen der für das Abbilden zu verwendenden
elektromagnetischen Strahlung seine maximale Sensibilität hat ohne daß ein Sensibilisator verwendet wird.
Ähnliche Überlegungen gelten hinsichtlich der beim Entwickeln zu verwendenden Energie. Gewöhnlich wird
für das Entwickein Wärme verwendet. Diese kann Strahlungswärme, beispielsweise Infrarotstrahlung oder
Mikrowellen oder Heißluft oder Kontaktwärme oder Konvektionswärme von einem erhitzten Körper, sein.
Die Verwendung von Wärme für das Entwickeln bietet den Vorteil, daß Intensität und Dauer der Wärmeeinwir kung leicht entsprechend den Bedürfnissen eines
gegebenen element-organischen Abbildungssystems steuerbar sind. Wärme ist auch mittels billiger Geräte
unter geringen Kosten verfügbar. Wenn erwünscht, können jedoch beliebige andere Energieformen ver wendet werden, um die Entwicklung des belichteten
element-organischen Abbildungsmaterials durchzuführen, vorausgesetzt, daß dieses gegenüber dieser
Energieform aufnahmefähig ist.
Bei jedem der Abbildungs- und Entwicklungsschritte kann eine Kombination unterschiedlicher Energieformen verwendet werden. Dies gilt insbesondere auch in
dem Fall, daß die Bilderzeugung und das Entwickeln gleichzeitig durchgeführt werden. In diesem Fall ist es
höchst vorteilhaft, eine Kombination der für das Abbilden wirksamsten Energie und der für das
Entwickeln wirksamsten Energie zu verwenden. Die Entwicklungswärme kann auch als durch die Absorption
elektromagnetischer Strahlung, wie im Falle der Laserstrahlung, erzeugte Wärme geliefert werden. Eine
Kombination von elektromagnetischer Strahlung und Wärme ist von solchen Quellen, wie starken Glühlampen,
Infrarotlampen, Laserstrahlen, elektronischen oder Lampenblitzeinheiien, Quecksilberquarzlampen od. dgl.
lieferbar. Diese und andere Quellen können auch in vorteilhafter Weise nur für die Bilderzeugung verwendet
werden, wenn das Entwickeln beispielsweise in einem getrennten Wärmebehandlungsschritt durchgeführt
werden soll.
Die Energie kann während unterschiedlicher Zeitdauern, je nach Intensität der verwendeten Energiequelle, zur Wirkung gebracht werden. Bei Abbildungsquellen hoher Energie reichen gewöhnlich zur Durchführung der Bilderzeugung Impulse von 1 μβ oder darunter bis zu einigen ms oder darüber aus. Bei Energiequellen
Die Energie kann während unterschiedlicher Zeitdauern, je nach Intensität der verwendeten Energiequelle, zur Wirkung gebracht werden. Bei Abbildungsquellen hoher Energie reichen gewöhnlich zur Durchführung der Bilderzeugung Impulse von 1 μβ oder darunter bis zu einigen ms oder darüber aus. Bei Energiequellen
ω geringerer Intensität können längere Zeiten, beispielsweise
von einem Bruchteil einer Sekunde bis /u mehreren Sekunden, verwendet werden. Wie ohne
weiteres zu erkennen ist, hängt die erforderliche Bilderzeugiingsdauer auch in hohem Maß von der
f>5 photographischen Geschwindigkeit und der Empfindlichkeit
eines gegebenen element-organischen Abbildungsmaterials ab. Je nach der beabsichtigten Verwendung
der Bilder sowie je nachdem, ob Unempfindlich-
keit gegenüber dem umgebenden Licht gewünscht wird
oder nicht, kann das eine oder das andere Material verwendet und die Bilderzeugungszert und -intensität
sowie die Art der Bilderzeugungienergie den Bedürfnissen
des gewählten Materials angepaßt werden.
Die Entwicklungszeit hängt auch zu einem hohen Grad von der Intensität der verwendeten Entwicklungsenergie ab, obwohl in diesem Fall gewöhnlich eine
Schwel-'snenergie besteht, die überschritten werden
muß. Diese Schwelle ist eine Intensiiätsschwelle — im
Falle der Wärmeenergie eine Temperaturschwelle —, die für die Durchführung der Entwicklung überschritten
werden muß. Bei Beobachtung dieser Vorkehrung dauert die Entwicklung eine Sekunde oder einige
Sekunden und manchmal länger, je nach der Art, wie die Energie zur Wirkung gebracht wird, und je nach Art des
element-organischen Abbildungsmaterials und des Grundsubstanzmaterials, die verwendet werden. Die
Dicke der Schicht des element-organischen Abbildungsmaterials und die Dicke des Substrats können die für die
Entwicklung erforderliche Zeit ebenfalls beeinflussen. In allen Fällen jedoch ist die Entwicklung schnell und mehr
oder weniger augenblicklich, so daß die Bilderzeugungsmaterialien und das Verfahren gemäß der Erfindung
schnell benutzungsfertige, stabile Bilder liefern.
Je nach Art der in dem Material stattfindenden chemischen Reaktion und je nach der Zusammensetzung
des element-organischen Abbildungsmaterials und vom Vorhandensein oder Fehlen von Reaktions'eilnehmern
usf. kann es erwünscht sein, das Entwickeln bei einer vorherbestimmten Temperatur vorzunehmen.
Wie erwähnt, sollte die Temperatur beim Entwickeln auf einen Wert oberhalb der Schwelle eingestellt
werden, bei der die zur Bildung der Bildsubstanz führenden Reaktionen, beispielsweise das Ausfällen des
freien Elementes E, stattfinden. Andererseits sollte die Temperatur nicht hoch genug sein, um eine thermisch
bedingte Kernbildung und Reaktion in denjenigen Bereichen hervorzurufen, die der Bilderzeugungsenergie
nicht ausgesetzt wurden. Gewöhnlich ist der zwischen diesen beiden Temperaturgrenzen liegende
Bereich ziemlich breit, und die Temperatur kann leicht so eingestellt werden, daß sie in den mittleren nützlichen
Bereich fällt. Wenn diese Maßnahmen beobachtet werden, wird ein Bild von hohem Kontrast mit im
wesentlichen keiner Kernbildung in den Hintergrundbereichen erzieit.
Es ist bemerkenswert, daß das bei dem Bilderzeugungsschritt gebildete latente Bild permanent und stabil
ist. Seine Qualität wird nicht vermindert, selbst wenn das Material, das das latente Bild enthält, während einer
erheblichen Zeitspanne, beispielsweise etwa eines Tages, gelagert wird. Auch nach längerer Lagerung des
mit dem Bild versehenen Materials wird durch Entwicklung mit Wärmeenergie ein vollkontrastiges
Bild erzeugt, und es konnte keine Verminderung der Qualität des latenten Bildes beobachtet werden.
Wie erwähnt, ist gewöhnlich kein Fixieren bzw. zumindest kein getrennter Arbeitsschritt zum Fixieren
erforderlich, sondern das Fixieren kann beim Entwikkein vorgenommen werden. In anderen Fällen kann
jeHoch ein chemisches Fixierungsmittel in einem getrennten Arbeitsschritt zur Anwendung kommen. In
diesem Fall kann das Fixativ beispielsweise durch Wischen, Streichen, Ausbreiten oder Tauchen angebracht
werden, was ein augenblickliches Fixieren zur Folge hat. Dk- meisten element-organischen Abbildungssysteme
(iemäß der Erfindung ermöglichen die Herstellung eines permanenten Bildes, das innerhalb
einer Zeitspanne von einer bis wenigen Sekunden nach der Bilderzeugung zugänglich ist
Die vorstehende Besprechung der Erfindung zeigt, daß das neue Aufzeichnungsmaterial ein hervorragendes
Abbildungssystem schafft, das für mannigfaitige
Bilderzeugungsaufgaben in weitem Umfang verwendbar ist Die Materialien gemäß der Erfindung können in
einem Photoapparat für Beweiszwecke, für die Duplizierung von Bildern, zur Herstellung von Duplikaten
von Mikroaufzeichnungen und Mikrofilmen sowie auch für die Aufzeichnung von Computerausgabenachrichten
sowie für die Ausgabe von anderen Datenspeicher- und -abrufsystemen verwendet werden. Der weite
Bereich der Brauchbarkeit des neuen Bilderzeugungssystems gemäß der Erfindung beruht auf der nahezu
augenblicklichen Zugänglichkeit zu einer permanenten Kopie der Information der Aufzeichnung oder des
Bildes. Die Aufzeichnungen oder Bilder sind scharf und haben eine ausgezeichnete Auflösung. Das bei dem
Verfahren verwendete element-organische Abbildungsmaterial kann von einem sehr niedrigen bis zu einem
sehr hohen Gamma, je nach Bedarf und Wunsch bei einem gegebenen Fall, einfach durch die Wahl des
element-organischen Abbildungsmaterials zur Erzielung des gewünschten Gamma und/oder durch Wahl der
zur Erzielung des gewünschten Gamma geeignetsten Durchführungsweise des Verfahrens variiert werden.
In dieser Hinsicht hat das neue Abbildungssystem die Wendigkeit des allgemein eingeführten Silberhalogenidsystems,
das ebenfalls einen weiten Bereich von Gamma durch Wahl der Emulsionen und Entwicklungsbedingungen gestattet. Wie jedoch aus dem Gesagten
hervorgeht, bedarf das neue element-organische Abbildungssystem gemäß der Erfindung keiner Naßbehandlungen
und insbesondere keiner Naßentwicklung und ermöglicht die nahezu augenblickliche Zugänglichkeit
zum fertigen, stabilen Bild, was bei Silberhalogenidbildern in der Regel nicht möglich ist. Auf diese Weise ist
das neue System dem herkömmlichen Silberhalogenidsystem weit überlegen.
Die nianngifaltigen anderen zur Zeit verwendeten und in letzter Zeit vorgeschlagenen Abbildungssysteme
ohne Naßbehandlung haben im allgemeinen den Nachteil, daß sie auf der Verwendung eines einzigen
lichtempfindlichen Materials beruhen und daher nur in geringem Maß die Möglichkeit bieten, die Art des
Materials oder auch das Gamma des Bildes zu variieren. Sie können daher in einem besonderen Anwendungsfall,
nicht jedoch bei beliebigen anderen Anwendungsfällen von Nutzen sein. Außerdem sind die photosensitiven
Materialien, die in den vorgeschlagenen neuen Abbildungssystemen Verwendung finden, gewöhnlich sehr
teuer, und dies führt zu hohen Kosten dieser Abbildungsmaterialien. Die bei dem Abbildungssystem
gemäß der Erfindung verwendeten Materialien sind hingegen billig und können ohne weiteres unter
Anwendung billigerer Verfahren zur Wirkung gebracht weiden, so daß gemäß der Erfindung die Herstellung
eines Abbildungssystems unter niedrigem Kostenaufwand möglich ist.
Das neue Aufzeichnungsmaterial erfordert kein Aufbringen einer elementaren Bildsubstanz auf einen
Träger durch Vakuumauftrag oder Kathodenzerstäubung. Das Material kann ohne weiteres in Form einer
Lösung, beispielsweise durch Wischen, Aufwalzen (spin deposition), durch Aufspachteln od. dgl. aufgebracht
werden. Die durch das Verfahren gemäß der Erfindung
erzeugten Bilder können als Druck- bzw. Vervielfältigurgsoriginal
verwendet werden, beispielsweise, wenn eine Bildsubstanz gewählt wird, die die Fähigkeit hat,
elektrische Ladungen in anderer Weise anzunehmen und zu behalten als die Grundsubstanz. In diesem Fall
können die durch das Verfahren erzeugten Bilder beispielsweise auf einem Substrat aus Papier oder
Pappe hergestellt werden, wodurch ein billiges, nach Gebrauch wegwerfbares Vervielfältigungsoriginal erzeugt
wird. Nach Herstellung einer gewünschten Anzahl von Kopien von dem Vervielfältigungsoriginal
kann dieses einfach weggeworfen werden.
Für ein elektrostatisches Vervielfältigungssystem dieser Art kann ein elektrisch leitfähiges Substrat,
beispielsweise aus Aluminiumfolie oder einem mit einer elektrisch leitfähigen Schicht versehenes Blatt Papier
oder Pappe verwendet werden. Auf die leitfähige Schicht wird eine Schicht des element-organischen
Abbildungsmaterials gemäß der Erfindung aufgetragen, das in einem dielektrischen Grundsubstanzmaterial
ausgebreitet ist. Vorzugsweise ist das element-organische Abbildungsmaterial ein solches, das eine leitfähige,
aus Partikeln bestehende Bildsubstanz absetzt. Die dielektrische Grundsubstanz ist vorzugsweise eine
solche, die sich unter Einwirkung einer Energie, beispielsweise Wärme, leicht verflüchtigt bzw. zersetzt.
Das Material wird anschließend in der weiter oben beschriebenen Weise mit einem Bild versehen, indem
beispielsweise ausgewählte Bereiche desselben einer Bilderzeugungsenergie, beispielsweise einer elektromagnetischen
Strahlung, ausgesetzt werden. Das Bild wird dann entwickelt, indem beispielsweise das Material
der Einwirkung mäßiger Wärme ausgesetzt wird, wie weiter oben beschrieben.
Das entwickelte Bild, das aus hoch reflexionsfähigen Bereichen der dielektrischen Grundsubstanz mit dahinterliegender
Aluminiumfolie und aus undurchsichtigen Bereichen besteht, die aus den ausgefällten
leitfähigen Teilchen, beispielsweise Metallteilchen, gebildet
ist, wird dann einer Wärmeenergiestrahlung, beispielsweise IR-Strahlung von kurzer Dauer und
hoher Intensität, ausgesetzt. Die undurchsichtigen,
dunklen Bereiche, in denen das Metall ausgefällt ist, absorbieren die Wärme, und dies hat zur Folge, daß das
Metall und die umgebende Grundsubstanz so weit erwärmt werden, daß die Matrix verdampft oder auf
andere Weise durch die Wärme zerstört wird. Infolgedessen verfestigen sich die Metallteilchen und
schmelzen zusammen bzw. verwachsen, wobei sie mit der darunterliegenden !eitfähigen Schicht einen leitfähigen
Bereich bilden. In denjenigen Bereichen, in denen keine undurchsichtigen Teilchen ausgefällt wurden, wird
die Strahlungwärme reflektiert, und die dielektrische Grundsubstanz wird nicht wesentlich aufgeheizt, so daß
sie unverletzt bleibt Auf diese Weise wird eine Platte erhalten, die entsprechend dem Bildmuster aus dielektrischem
Material bestehende Bereiche und leitfähige, mit der leitfähigen Unterschicht in leitender Verbindung
stehende Bereiche aufweist.
Wenn nun eine Ladung angebracht wird, beispielsweise unter Verwendung einer Vorrichtung zur
Erzeugung einer Koronaentladung, werden in den aus dem Dielektrikum bestehenden Bereichen elektrische
Ladungen zurückgehalten, während von den leitfähigen Bereichen keine Ladungen zurückgehalten werden. Die
geladene Platte wird dann in üblicher Weise mit einem Toner oder mit Trockenfarbe behandelt, die anschließend
auf Papier übertragen und daran zur Erzeugung eines Abdruckes fixiert wird.
Von einer solchen Platte können beliebig viele Abdrucke hergestellt werden. Wenn sie nicht mehr
gebraucht wird, wird sie einfach weggeworfen. Auf diese Weise besteht keine Notwendigkeit, eine Permanenttrommel,
wie sie zur Zeit zum elektrostatischen Drucken verwendet wird, zu reinigen oder Ladungen zu
entfernen. Dementsprechend kann die Einrichtung zur Bild- und Abdruckerzeugung von wesentlich einfacherer
Konstruktion sein und erheblich billiger hergestellt werden, als dies bei den heute üblichen Einrichtungen
möglich ist.
Die aus Bereichen hoch dielektrischer Eigenschaften und aus Bereichen guter elektrischer Leitfähigkeit
bestehende Schicht kann auch in dem Abbildungsblatt erzeugt werden, indem ein element-organisches Material
verwendet wird, das nach dem Entwickeln mit der Grundsubstanz reagiert und eine in hohem Maß
leitfähige Schicht bildet, während in den der Abbildungsenergie
nicht ausgesetzten Bereichen die Schicht nichtleitend bleibt und ihre dielektrischen Eigenschaften
beibehält. Eine in dieser Weise hergestellte Platte hat die gleichen guten Eigenschaften und kann in der
gleichen Weise verwendet werden wie oben beschrieben.
Das neue element-organische Abbildungssystem ist universell, denn es ist durch geeignete Auswahl des
element-organischen Abbildungsmaterials, der Grundsubstanz und der Zusätze, wie Aktivierungsmittel,
Sensibilisatoren, an jegliche beliebige Erfordernisse anpaßbar, die auf den Gebieten der Bilderzeugung, der
Datenverarbeitung und der Reproduktion auftreten.
Das Vorhandensein der kleinen Teilchen der Bildsubstanz, die in das Grundsubstanzmaterial ausgefällt
werden, beeinflußt auch je nach Art der Bildsubstanz die hydrophile bzw. oleophile Eigenschaft der mit dem Bild
versehenen Bereiche der Schicht. Auf diese Weise besteht die Möglichkeit, in einer im übrigen hydrophilen
Schicht oleophile Bereiche bzw. in einer im übrigen oleophilen Schicht hydrophile Bereiche für die Herstellung
von Offsetdruckplatten zu erzeugen. Das Verfahren gemäß der Erfindung ist daher auch für die
Herstellung von Offsetdruckplatten mit einer Fertigungszeit von wenigen Sekunden und ohne die
Notwendigkeit einer Naßbehandlung nützlich.
Bei denjenigen Durchführungsformen der Erfindung, bei denen das element-organische Abbildungsmaterial
aus Teilchen bestehende Bildsubstanzen aus elementarem Material, beispielsweise Metallen, erzeugt, hat das
* neue Syriern alle Vorteile des SilberhalogeniHsystems.
ist diesem jedoch überlegen, da es in der Wahl der Bildsubstanz und der Teilchengröße der Bildsubstanz
eine höhere Anpassungsfähigkeit bietet und es somit gestattet, den Bildcharakter beliebigen gewünschten
oder benötigten Anforderungen schnell anzupassen.
Das neue element-organische Abbildungssystem ist auch für die direkte farbige Reproduktion brauchbar.
Das Silberhalogenidsystem reproduziert Farbe über das Silberbild, was eine verhältnismäßig zeitraubende
komplizierte und temperaturempfindliche Entwicklung und Fixierung erfordert Das neue element-organische
Abbildungssystem gemäß der Erfindung kann zui Erzeugung von Farbbildern mit einer einzigen Schichi
und mit drei Schichten unter Anwendung eine:
einfachen Wärm.eentwicklungsverfahrens verwende werden. Farbige Schichten können durch Einbau eine!
Farbkupplers in die Bilderzeugungsschicht erziel· werden, die durch bei der Reaktion der Träger mit der
Spaltungsprodukten der element-organischen Verbindung gebildeten Resten und/oder Zwischenprodukten
den gewünschten Farbstoff in der betreffenden Schicht direkt bilden oder die das Farbstoffbild bilden, indem in
den mit dem Bild versehenen Bereichen die zum Kuppeln der Farbstoffbestandteile erforderlichen Chemikalien
zugeführt werden. Dabei ist keine Naßbehandlung erforderlich, und stabile Dreifarbenbilder und
Duplikate von Farbbildern können nahezu augenblicklich hergestellt werden. Das Verfahren bildet also ein
schnelles, einfaches Verfahren zur Herstellung von Duplikaten von Farbbildern, die nahezu augenblicklich
zugänglich sind.
Das neue Verfahren ist insbesondere auch an das Farbstoffausbleichverfahren anpaßbar, bei dem drei
komplementäre Farbstoffe in drei Schichten vorgesehen sind und der Farbstoff selektiv und proportional zur
Menge des auf jede dieser Schichten fallenden farbigen Lichtes zerstört wird. Bei der Erfindung kann das
Ausbleichen der Farbstoffschichten durch Reaktion mit den in der betreffenden Schicht infolge der Restbildung
und als Folge der Belichtung durch unterschiedlich gefärbtes Licht gebildeten Spaltungsprodukten der
element-organischen Verbindung erzielt werden. Die Spaltungsprodukte der element-organischen Verbindung
können beispielsweise mit den Doppelbindungen oder Ketten in dem Farbstoff gebunden werden und auf
diese Weise entweder einen Leucofarbstoff bilden oder können den Farbstoff gänzlich zerstören. Diese
Reaktionen sind selektiv und können entsprechend der Erfindung durch einfache Wärmeentwicklung herbeigeführt
werden.
Natürlich werden zur Erzeugung von Farbbildern diejenigen element-organischen Abbildungsmaterialien
verwendet, die kein Fällprodukt des anorganischen Zentralelementes E bilden, sondern lediglich Zwischenprodukte
bilden, die fähig sind, unter Trockenentwicklungsbedingungen mit Farbkupplern zu reagieren und
den gewünschten Farbstoff zu bilden bzw. mit den Farbstoffen in dem Ausbleichverfahren zu reagieren.
Die Erfindung bietet also nicht nur ein Schwarzweißsystem, sondern auch ein Einfärben- oder Dreifarbenabbildungssystem
an, bei dem keine Naßbehandlung erforderlich ist und das den schnellen Zugang zu den
hergestellten Kopien ermöglicht.
Das Verfahren ist in mannigfaltiger Weise abwandelbar. Anstatt die unterschiedliche Löslichkeit der mit
dem Bild versehenen und der nicht mit dem Bild versehenen Bereiche zum Entfernen von Teilen der
Schicht zu verwenden, kann ein Unterschied der Haftfähigkeit der Schicht an dem Substrat benutzt
werden, wobei die Bereiche der Schicht mit der geringeren Haftfähigkeit bei Verwendung von Haftmitteln
oder haftfähigen Substraten für die unterschiedliche Ablösbarkeit entfernt werden.
Die Erfindung wurde oben an Hand spezieller Durchführungsformen beschrieben. Nach dieser Beschreibung
werden Teilchen des kristallisierten oder amorphen Elementes E, beispielsweise Tellurkristalle,
erzeugt. In der gleichen Weise können anorganische oder organische Verbindungen des Elementes E als
Bildsubstanz ausgefällt werden, je nach Art des element-organischen Abbildungsmaterials und nach den
Reaktionsbedingungen.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
1. Aufzeichnungsmaterial für abrufbare bzw. lesbare Nachrichten oder für Bildkopien, bestehend
aus einer Schicht die eine chemische Verbindung enthält, weiche bei Energieeinwirkung einer chemi-
R»-Te-:
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