DE2239025C2

DE2239025C2 - Verfahren zur Herstellung eines Bildes unter Verwendung eines energieempfindlichen Aufzeichnungsmaterials

Info

Publication number: DE2239025C2
Application number: DE2239025A
Authority: DE
Inventors: Peter Hans Troy Mich. Klose; Stanford Robert Bloomfield Hills Mich. Ovshinsky
Original assignee: Energy Conversion Devices Inc
Current assignee: Energy Conversion Devices Inc
Priority date: 1971-08-12
Filing date: 1972-08-08
Publication date: 1987-04-30
Also published as: NL7210929A; GB1407998A; JPS4829439A; US3819377A; JPS5720616B2; DE2239025A1; FR2148612B1; CA970967A; JPS57108848A; FR2148612A1; IT963807B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Bildes unter Verwendung eines energieempfindlichen Aufzeichnungsmaterials der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Gattung.
Ein derartiges Verfahren ist in der DE-PS 22 33 868 beschrieben. Es erlaubt die Herstellung kontrastscharfer Bilder auf verhältnismäßig einfachem Weg und innerhalb verhältnismäßig kurzer Zeit. Es ist daher anderen bekannten fotografischen Verfahren insbesondere unter der Verwendung der sogenannten "Naßtechnik" wesentlich überlegen. Mit dem bereits beschriebenen Verfahren lassen sich entweder positive Bilder nach Art von Diapositiven oder negative Bilder nach Art von Umkehrfilmen herstellen.
Darüber hinaus sind fotografische Verfahren auf der Basis von Silberhalogenid bekannt, bei denen sich auf den belichteten Bereichen ein dunkler Silberniederschlag als Negativ ausbildet. Um ein positives Bild zu erzeugen, wird entweder eine Kopie des Negativs hergestellt oder es wird das dem Originalbild entsprechende Positiv durch Bleichen, Umkehrbelichten und abermalige Entwicklung erzeugt. Beide Alternativen sind recht umständlich und zeitraubend, was auch bei der Herstellung von Positivkopien durch Diffusionstechnik der Fall ist.
Schließlich wurde auch schon beschrieben (DE-PS 22 36 298), ein lichtempfindliches Gemisch aus beispielsweise Chalkogenglas, Sulfiden, Seleniden u. dgl. an der Schichtoberfläche mit Silber oder Kupfer zu überziehen, das beim Belichten in die lichtempfindliche Schicht diffundiert und die Empfindlichkeit des fotografischen Aufzeichnungsmaterials verbessert.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit ein und demselben Aufzeichnungsmaterial wahlweise entweder positive oder negative Bilder auf einfachem und kostensparendem Weg zu erzeugen.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt gemäß Anspruch 1.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß bei Anwendung der im Kennzeichenteil des Patentanspruchs 1 genannten Maßnahmen entweder positive oder negative Bilder herstellbar sind. Die Polaritätsumkehr ist dann möglich, wenn die zur Herstellung der Bildkopien dienende Verbindung mit einem desaktivierenden Zusatzstoff versehen ist, der in die energieempfindliche Schicht eingemischt und/oder als angrenzende Schicht auf diese aufgetragen ist. Ohne Wechsel des Aufzeichnungsmaterials kann dann lediglich durch Steuerung der Behandlungsparameter entweder ein positives oder ein negatives Bild hergestellt werden. Die Erfindung ist daher in der modernen Bildtechnik, beispielsweise beim Fotokopieren, hervorragend anwendbar, ohne daß teure und zeitraubende Umkehrschritte erforderlich sind. Die Erfindung schafft daher ein neues Verfahren zur Herstellung von Bildern einer Polarität, die der unter Verwendung eines gegebenen Materials oder mit einem gegebenen System normalerweise hergestellter Bilder entgegengesetzt ist. Das bei der Erfindung verwendete Aufzeichnungs- bzw. Abbildungsmaterial ist in der Lage, bei Belichtung ein latentes Bild und beim Entwickeln ein tatsächliches Bild einer üblichen Polarität zu erzeugen. Das Material weist einen als "Fallenbildner" dienenden desaktivierenden Zusatzstoff auf, der es ermöglicht, nach Bildaufnahme und Entwicklung ein Bild einer solchen Polarität zu erzielen, die zu der normalerweise erzeugten (üblichen) Polarität entgegengesetzt ist. Das Verfahren gemäß der Erfindung gestattet also, wahlweise die Erzeugung von Bildern derjenigen Polarität zu steuern, die der von einem gegebenen System normalerweise erzeugten Polarität entgegengesetzt ist.
Der Ausdruck "Polarität" bezeichnet hier die Natur oder den Kontrast des Bildes, d. h., die Eigenschaft des Bildes als Positiv bzw. als Negativ. Dabei ist ein Bild ein Positiv, wenn der Kontrastgradient bei der Betrachtung dem in der Abbildungsenergie gleichgerichtet ist. Dementsprechend ist der Kontrastgradient eines Negativs demjenigen der Abbildungsenergie entgegengesetzt.
Das Verfahren gemäß der Erfindung ist allgemein bei allen denjenigen Abbildungsmaterialien der im Anspruch 1 genannten Art anwendbar, die bei selektivem Belichten ein latentes Bild erzeugen und bei denen dieses latente Bild zu einem endgültigen Bild entwickelt wird, das optisch betrachtet oder durch andere Mittel, beispielsweise durch Lesevorrichtungen unter Nutzung physikalischer Erscheinungen, wie elektromagnetischer Strahlung, elektrischer Energie, durch mechanische Mittel od. dgl., gelesen werden kann. Die Erzeugung des latenten Bildes und die Entwicklung des endgültigen Bildes kann in aufeinanderfolgenden Schritten erfolgen; die Bildaufnahme und Entwicklung können gleichzeitig in einem einzigen Arbeitsschritt durchgeführt werden, indem die Bilderzeugungsenergie und die Mittel, die die Entwicklung bewirken, gleichzeitig zur Wirkung gebracht werden.
Je nach Art des Abbildungsmaterials und der Kontrasterzeugung ist es auch erwünscht, daß die Entwicklungsbedingungen derart abgewandelt werden können, daß bei der Entwicklung in den nicht belichteten Bereichen eine Änderung stattfindet, die zu einer wesentlichen Änderung der feststellbaren Eigenschaften in diesen Bereichen führt.
Die Erfindung bezieht sich sowohl auf Systeme, die normalerweise negative sind, als auch auf solche, die normalerweise positive sind.
Die im folgenden insbesondere im Zusammenhang mit dem Belichten verwendeten Ausdrücke "Energieträger" bzw. "aktivierte Species" werden nun erläutert:
Bei Verwendung von Bilderzeugungs- bzw. Belichtungsenergie, beispielsweise Licht oder andere aktinische Strahlung oder auch eine andere Energieart, können Photonen oder andere Energiequanten vom Abbildungsmaterial selbst oder von einem Bestandteil desselben, wie einem Aktivator oder einem Sensibilisator, absorbiert werden. Im letztgenannten Fall wird die absorbierte Photonenenergie dem Abbildungsmaterial zugeführt. In beiden Fällen wird in den belichteten Bereichen Material in einen abweichenden Energiezustand versetzt. Durch die Einwirkung der Bilderzeugungsenergie wird ein Material mit größerer oder geringerer Energie als in den nicht belichteten Bereichen gebildet. Diese unterschiedlichen Energiezustände im Material können als solche "Energieträger" bzw. "aktivierte Species" in der Form von Trägern, wie Elektronen, positiven Trägern oder Löcherträgern, oder aber als freie Radikale vorliegen. Der abweichende Zustand kann auch dadurch ausgezeichnet sein, daß ein Elektron durch das absorbierte Photon oder eine andere Energie auf ein höheres Niveau gehoben wird. Träger können durch unterbrochene Bindungen dargestellt werden, die durch das Auf- oder Abbrechen von Molekularketten oder Ringen od. dgl., wie Ketten von Selenatomen, erzeugt werden. Die unterschiedlichen Energiezustände können auch durch Ionen dargestellt sein, beispielsweise durch ionisierte Atome oder ionisierte Atomgruppen. Sie können auch durch ein chemisches Derivat oder eine Verbindung dargestellt sein, die sich in einem Zustand höherer Reaktionsfähigkeit als das umgebende Material befindet. Im Falle organischer Verbindungen kann der unterschiedliche Zustand durch eine aufgebrochene Kette oder eine unbesetzte Bindung dargestellt sein, die durch Fehlen eines Atoms oder einer Atomgruppe oder durch ein freies Radikal entsteht. Träger, freie Radikale oder andere Materialien, die sich in einem abweichenden Energiezustand befinden oder eine erhöhte oder verminderte Reaktionsfähigkeit aufweisen, können als Folge von Absorption von Bilderzeugungsenergie gebildet werden. Die oben beschriebenen unterschiedlichen oder geänderten Energiezustände können in dem Abbildungsmaterial selbst, in einem Aktivator und/oder Sensibilisator desselben oder in einem anderen in der Abbildungsschicht vorhandenen Material hervorgerufen werden.
Die mannigfaltigen Formen solcher Energieträger, wie Radikalen, Resten oder aktiviertem Material, erzeugen das latente Bild. Der Ausdruck "Energieträger" schließt die obenerwähnten Materialien unterschiedlicher Energiezustände sowie anderer Energiezustände ein, die fähig sind, ein latentes Bild zu erzeugen und die Bildung von Material mit der geänderten feststellbaren Eigenschaft zur Bildung eines wahrnehmbaren Bildes bei der Entwicklung zu verursachen oder zu verhindern.
Der im folgenden verwendete Ausdruck "Fallen" wird nun erläutert:
Beim Entwickeln eines Typs der bei der Erfindung verwendbaren Abbildungsmaterialien geben bei der herkömmlichen Arbeitsweise die Energieträger, die das latente Bild erzeugen, Anlaß zur Ausbildung eines anderen Materialzustandes, z. B. durch eine physikalische oder chemische Änderung. Dieser neue Zustand ist durch abweichende feststellbare Eigenschaften von den feststellbaren Eigenschaften des ursprünglichen Abbildungsmaterials gekennzeichnet.
Fallen fangen, modellhaft gesprochen, Energieträger ein. Das "Einfangen" kann der Verlust oder die Verminderung der Beweglichkeit der Energieträger bzw. aktivierten Species sein, wodurch diese nicht mehr fähig sind, sich an den Ort zu bewegen, an dem sie ihre Einwirkung auf die physikalische oder chemische Änderung in den Abbildungsbereichen ausüben könnten. Dieses "Einfangen" kann auch ein Binden des Energieträgers an ein anderes Material sein, das ein fehlendes Elektron liefert. Dabei kann ein Energieträger auch ein in anderer Weise verfügbares Elektron als Ersatz für ein fehlendes Elektron annehmen, wodurch die Energie des Energieträgers geändert wird und der so geänderte Energieträger unfähig wird, die physikalische oder chemische Änderung einzuleiten. Ähnliche Vorgänge können bei freien Radikalen oder Resten auftreten. Die freien Radikale oder Reste können mit anderen freien Radikalen oder Resten Bindungen eingehen und dabei eine neutrale Verbindung geringerer Reaktionsfähigkeit bilden, die eine Änderung der feststellbaren Eigenschaften in den Abbildungsbereichen unmöglich machen. Das freie Radikal oder der Rest kann auch eine Bindung mit einem anderen aktivierten Material eingehen und eine neutrale Verbindung geringerer Reaktionsfähigkeit bilden, die die gewünschte Änderung in den Abbildungsbereichen verhindert. In ähnlicher Weise können Verbindungen höherer Energie und höherer Reaktionsfähigkeit mit einem anderen Material reagieren und eine Verbindung niedrigerer Reaktionsfähigkeit bilden, die unfähig ist, die Änderungen in den belichteten Bereichen beim Entwickeln einzuleiten.
Nun wird der Begriff "Fallenbildner" erläutert:
Bei der Erfindung wird nun dafür gesorgt, daß die Zustandsänderung beim Entwickeln gesteuert wird und wahlweise in der einen oder anderen Richtung verläuft oder überhaupt verhindert wird. Dazu werden Fallenbildner eingeführt, vorzugsweise in solchem Maß, daß gar nicht erst Energieträger für die Einleitung einer physikalischen oder chemischen Änderung in denjenigen Bereichen verfügbar sind, in denen eine feststellbare Änderung unterbleiben soll. Solche Fallenbildner können auf mannigfaltige Weise erhöht werden, beispielsweise durch Steuerung der Temperaturen, durch die Bereitstellung von Elektronen, beispielsweise in der Form eines elektrischen Stroms, oder durch chemische Mittel. Bei der Erfindung werden "Einfangpegel" durch die Fallenbildner dadurch erhöht, daß das Abbildungsmaterial mit einem anderen Material, dem desaktivierenden Zusatzstoff, ausgestattet wird, der in der Lage ist, für die Energieträger Fallen zu bilden bzw. Energieträger einzufangen oder - mit anderen Worten - die energieempfindliche Verbindung wieder zu desaktivieren. Die dem Abbildungsmaterial in dieser Weise zugesetzten Zusatzstoffe sind eine Art "Fallenvorläufer", die bei Energieabsorption Fallen bilden.
Die Erfindung sieht die Einführung solcher Fallenbildner vor, die in dem Zustand, in dem sie in das Abbildungsmaterial eingeführt werden, die Fähigkeit zum Einfangen nur in geringem Maß oder gar nicht besitzen. Diese Fähigkeit, eine Falle zu bilden, erhalten sie aber erst durch Aktivierung mittels einer Aktivierungs- bzw. Sensibilisierungsenergie, die in der Belichtungsenergie enthalten sein kann oder die in einem getrennten Arbeitsschritt bildweise zur Wirkung gebracht wird. Die Aktivierung des Fallenbildners erfolgt daher gewöhnlich bildweise in der gleichen Weise wie die Bildung der Energieträger durch Belichten. Die Fallenbildner werden daher in ihrem aktiven Zustand insbesondere dort verfügbar gemacht, wo die Belichtung bzw. die Abbildungsenergie zur Wirkung gebracht worden ist. Der Fallenbildner wird gewöhnlich in ausreichender Menge angewendet, so daß wesentlich mehr Fallen gebildet werden als für das Einfangen der in den belichteten Bereichen erzeugten Energieträger erforderlich sind.
Wie bereits erwähnt, schließt die Bezeichnung "Fallenbildner" Materialien ein, die bei der Aktivierung durch die Energie die Fallen nicht direkt bilden, sondern durch den einen oder anderen Mechanismus mindestens einen Bestandteil liefern, der schließlich ein Teil des Fallenmechanismus ist.
Zur Erzeugung eines Bildes entgegengesetzter Polarität werden nicht nur Energieträger in den belichteten Bereichen eingefangen, um physikalische und/oder chemische Änderungen zu unterdrücken, sondern es werden auch in den unbelichteten Bereichen Energieträger erzeugt. Dadurch werden in den Bereichen, die keine Energie erhalten haben, physikalische und/oder chemische Änderungen erzielt, was das erwünschte Ergebnis begünstigt. Dies kann z. B. dadurch geschehen, daß geeignete Entwicklungsbedingungen zur Anwendung gebracht werden. Die Entwicklung erfolgt dann nicht bildweise, sondern erfaßt alle Bereiche, nämlich sowohl die belichteten als auch die unbelichteten. Dementsprechend ist die bloße Auswahl der Entwicklungsbedingungen, die die Energieträger für die Einleitung einer physikalischen oder chemischen Änderung erzeugen, auch nicht selektiv und nicht bildweise.
Wie oben erwähnt, wird bei der bevorzugten Verwirklichung des Verfahrens gemäß der Erfindung der Fallenbildner im Überschuß verwendet, so daß beim Abbilden eine wesentlich größere Anzahl von Fallen gebildet wird, als für das Einfangen der durch die Bilderzeugungsenergie gebildeten Energieträger erforderlich ist. Auf diese Weise steht in den belichteten Bereichen ein Überschuß an Fallen zur Verfügung. Wenn im Verlauf der Entwicklung durch die Entwicklungsbedingungen Energieträger erzeugt werden, werden diese sogleich in den im Überschuß verfügbaren Fallen eingefangen. Daher treten in den belichteten Bereichen gar keine Energieträger in Erscheinung, und beim Entwickeln sind keine oder zu wenig Energieträger verfügbar, um eine physikalische und/oder chemische Veränderung einleiten zu können.
Andererseits wird in den unbelichteten Bereichen der Fallenbildner nicht aktiviert, es werden keine Fallen gebildet, und die in diesen Bereichen erzeugten Energieträger bleiben frei. Sie können durch den für das betreffende Abbildungsmaterial normalen Mechanismus die physikalische oder chemische Änderung einleiten oder herbeiführen, so daß in denjenigen Bereichen, die gar keine Bilderzeugungsenergie erhalten hatten, dennoch eine wesentliche Änderung der feststellbaren Eigenschaften hervorgerufen wird. Hierdurch findet eine Polaritätsumkehr statt: Die Polarität eines Abildungsmaterials, das normalerweise in den Bereichen maximaler Belichtungsenergie nichtreflexionsfähig bzw. undurchsichtig wird und in unbelichteten Bereichen reflexionsfähig bzw. durchsichtig bleibt ("negative Polarität"), wird umgekehrt. Durch die Maßnahme selektiv eingeführter Fallenbildner bleiben diejenigen Bereiche, die die maximale Bilderzeugungsenergie erhalten haben, dann reflexionsfähig oder transparent, und diejenigen Bereiche, die keine Bilderzeugungsenergie erhalten haben, werden nichtreflexionsfähig bzw. undurchsichtig. Das Material arbeitet nun allein durch die wahlweise Steuerung und Änderung der Fallenbildner "positiv".
Im Interesse optimaler Betriebswirksamkeit des Verfahrens ist es natürlich erwünscht, einen Fallenbildner auszuwählen, der unter den Entwicklungsbedingungen sowie unter den zur Erzeugung von Energieträgern in den unbelichteten Bereichen erforderlichen Bedingungen nicht aktiviert wird. Mit anderen Worten: die Entwicklungsbedingungen sollten derart gewählt werden, daß Energieträger erzeugt werden, während desaktivierende Fallenbildner unter den gleichen Bedingungen nicht aktiviert werden und daher keine Fallen bilden können. Dies kann beispielsweise durch Energie unterschiedlicher Formen oder Strahlungsenergie unterschiedlicher Wellenlängen einerseits für das Belichten und andererseits für das Entwickeln geschehen.
Die Selektivität des Verfahrens gemäß der Erfindung bei der Herstellung von Bildern einer zur normalen Polarität entgegengesetzten Polarität kann auch auf andere Weise erzielt werden: So ist bei gewissen Abbildungsmaterialien die Zahl der Energieträger, die in einem gegebenen Bereich erzeugt werden können, begrenzt. Dementsprechend kann beim Belichten genügend Bilderzeugungsenergie zur Wirkung gebracht werden, um die höchstmögliche Anzahl von Energieträgern zu erzeugen. Gleichzeitig werden durch die in höherem Maß zur Wirkung kommende Bilderzeugungsenergie Fallen in so großer Anzahl erzeugt, daß im wesentlichen alle erzeugten Energieträger eingefangen werden. Wie vorher, sind in den unbelichteten Bereichen keine Energieträger erzeugt worden. Daher können in diesen unbelichteten Bereichen beim Entwickeln Energieträger in genügender Anzahl erzeugt werden, während unter den Entwicklungsbedingungen in den belichteten Bereichen keine Energieträger entstehen, da die Energieträger- Vorläufer, die auf die Entwicklungsenergie ansprechen würden, in diesen Bereichen verbraucht sind. Auf diese Weise sind in denjenigen Bereichen, die keine Bilderzeugungsenergie erhalten haben, genügend Energieträger verfügbar, um die physikalische oder chemische Änderung herbeizuführen. In denjenigen Bereichen, die Abbildungsenergie erhalten haben, werden durch die Entwicklungsenergie im wesentlichen keine Energieträger erzeugt; in diesen Bereichen erfolgt daher im wesentlichen keine Änderung der feststellbaren Eigenschaften. Auch in diesem Falle werden also Bilder entgegengesetzter Polarität erzeugt.
Das Verfahren wurde oben im Zusammenhang mit einem Schwarz- Weiß-System zur Erzeugung von nur reflexionsfähigen oder durchsichtigen und nichtreflexionsfähigen bzw. undurchsichtigen Bereichen beschrieben.
Das neue Verfahren ist aber auch zur Erzeugung einer Grauskala brauchbar und kann auch bei einschichtigen oder mehrschichtigen Farbbildmaterialien verwendet werden.
Das Belichten und Entwickeln wurden oben als getrennte, aufeinanderfolgende Arbeitsschritte beschrieben. Das Verfahren gemäß der Erfindung kann jedoch auch in solcher Weise durchgeführt werden, daß das Abbilden unter Entwicklungsbedingungen geschieht, so daß das Abbilden und das Entwickeln gleichzeitig erfolgen.
Die Erzeugung der Energieträger kann durch das Vorhandensein von Katalysatoren, Aktivatoren und/oder Sensibilisatoren im Abbildungsmaterial gefördert werden, die die verwendete Bilderzeugungsenergie absorbieren und sie den Katalysatoren, Aktivatoren und/oder dem Abbildungsmaterial in einer Form zuführen, auf die die Abbildungsschicht durch Bildung von Energieträgern reagiert,
In ähnlicher Weise können im Abbildungsmaterial auch Katalysatoren, Aktivatoren und/oder Sensibilisatoren vorhanden sein, die Energie bildgemäß absorbieren und sie dem Fallenbildner in der für eine wirksame Aktivierung des Fallenbildners und daher Desaktivierung der Energieträger geeigneten Form zuführen.
Im allgemeinen ist vorzuziehen, daß die Katalysatoren, Aktivatoren und/oder Sensibilisatoren, die die Erzeugung der Energieträger und des latenten Bildes begünstigen, nicht die gleichen sind wie diejenigen, die zur Unterstützung der Fallenbildung zugesetzt werden. Wenn für diese beiden unterschiedlichen Zwecke unterschiedliche Materialien verwendet werden, besteht die Möglichkeit, die Menge und die Art dieser Materialien jedem dieser Zwecke anzupassen. Es besteht aber auch die Möglichkeit, für die Katalyse der Erzeugung von Fallen und von Energieträgern die gleichen Materialien zu verwenden.
Das Verfahren gemäß der Erfindung kann auch in solcher Weise abgewandelt werden, daß das gleiche Material fähig ist, je nach Wahl Bilder der einen oder anderen Polarität zu erzeugen, d. h., die Polarität wahlweise zu wechseln.
Für diese Art der Durchführung des Verfahrens der Erfindung wird ein Abbildungsmaterial in Kombination mit einem desaktivierenden Zusatzstoff für die Fallenbildner verwendet. Vorzugsweise wird ein Zusatzstoff ausgewählt, der durch eine Belichtungs- bzw. Bilderzeugungsenergie aktiviert wird, die sich von der für die Erzeugung der Energieträger erforderlichen Energie hinsichtlich Art und/oder Wellenlänge unterscheidet. Darüber hinaus können unterschiedliche Entwicklungsbedingungen für die Erzeugung von Abbildungen der einen und der anderen Polarität verwendet werden.
Zur Erzeugung von Bildern der "normalen" Polarität wird eine Bildenergie verwendet, die die Fallenbildner nicht aktiviert, aber fähig ist, in den belichteten Bereichen Energieträger zu erzeugen. Für die Entwicklung werden die normalen Entwicklungsbedingungen ausgewählt, bei denen in den unbelichteten Bereichen im wesentlichen keine Energieträger erzeugt werden und keine physikalische oder chemische Änderung stattfindet. Falls Abbildungen entgegengesetzter Polarität erzeugt werden sollen, wird eine Bilderzeugungsenergie einer Art oder Wellenlänge verwendet, die den desaktivierenden Zusatzstoff zum Fallenbildner aktiviert. Dabei werden die Entwicklungsbedingungen derart gewählt, daß in den unbelichteten Bereichen zur Erzeugung einer physikalischen oder chemischen Änderung Energieträger erzeugt werden.
Es ist also lediglich durch Verändern der Art der Belichtungsenergie und der Entwicklungsbedingungen möglich, unter Verwendung ein und desselben Materials wahlweise eine positive oder eine negative Abbildung zu erhalten. Bei manchen Kombinationen von Abbildungsmaterialien und desaktivierenden Zusatzstoffen ist es auch möglich, die Intensität und/oder die Zeit der Energieeinwirkung zu variieren, um je nach Wunsch eine positive oder eine negative Abbildung mit gleichem Abbildungsmaterial zu erzeugen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von in der Zeichnung gezeigten Beispielen näher erläutert. Darin zeigt
Fig. 1 eine schematische, ausschnittsweise Schnittdarstellung einer herkömmlichen Abbildungskonstruktion, bei der durch eine Öffnung in einer Maske oder Schablone selektiv belichtet wurde und die das latente Bild enthält, das durch die durch Belichtung erzeugten Energieträger gebildet ist,
Fig. 2 eine ähnliche Darstellung wie Fig. 1 nach dem Stand der Technik zur Veranschaulichung der Konstruktion nach der Entwicklung bei abgenommener Maske,
Fig. 3 eine schematische, ausschnittsweise Schnittdarstellung einer Abbildungskonstruktion gemäß der Erfindung, die einen Fallenbildner enthält und der Einwirkung von Belichtungsenergie durch eine Öffnung in der Maske selektiv ausgesetzt wurde; sie zeigt durch Belichten gebildete Energieträger im eingefangenen Zustand,
Fig. 4 eine Darstellung wie Fig. 3 zur Veranschaulichung der Konstruktion in einem späteren Zustand bei abgenommener Maske zu Beginn des Entwickelns,
Fig. 5 eine Darstellung wie Fig. 4 zur Veranschaulichung der Konstruktion nach Beendigung des Entwickelns,
Fig. 6 eine erfindungsgemäße Abbildungskonstruktion mit einem Fallenvorläufer in Form einer Schicht, die an eine Schicht des Abbildungsmaterials anschließt,
Fig. 7 eine Darstellung wie Fig. 6 zur Veranschaulichung der Konstruktion gemäß Fig. 6 bei der "Belichtung" durch eine Maske und
Fig. 8 eine Darstellung wie Fig. 7 zur Veranschaulichung der Konstruktion gemäß Fig. 6 bei abgenommener Maske während des Entwickelns durch Wärme.
Gemäß Fig. 1weist die Abbildungskonstruktion 10 ein Substrat 12 und eine darauf aufgetragene oder niedergeschlagene Schicht 14 eines herkömmlichen Abbildungsmaterials auf. Das Abbildungsmaterial ist in der Lage, bei selektiver Einwirkung von Bilderzeugungsenergie ein latentes Abbild von Energieträgern zu bilden, das bei der Entwicklung das endgültige Bild in der Schicht 14 erzeugt. Auf die Schicht 14 wird eine Maske 16 mit undurchsichtigen Bereichen 18 und durchsichtigen bzw. durchscheinenden Bereichen 20 aufgelegt. Dann wird durch den durchsichtigen Bereich 20 der Maske 16 auf die Schicht 14 des Abbildungsmaterials Bilderzeugungsenergie 22 bzw. Belichtungsenergie in Form von Lichtstrahlen zur Wirkung gebracht. Die Bilderzeugungsenergie 22 erzeugt in dem belichteten Bereich der Schicht 14, der unter dem durchsichtigen Bereich 20 der Maske liegt, Energieträger 24, die in der Zeichnung durch kleine Punkte angedeutet sind. Diese bilden in der Schicht 14 ein latentes Bild, entsprechend dem Umriß des durchsichtigen Bereiches 20 der Maske 16. Nach Beendigung der Belichtung der Schicht 14 wird die Maske 16 abgenommen. Die Konstruktion 10 wird geeigneten Entwicklungsbedingungen ausgesetzt. Die Energieträger 24, die das latente Bild bilden, leiten dadurch eine physikalische oder chemische Änderung in der Schicht 14 des Abbildungsmaterials ein, so daß in dem Bereich 26 eine Änderung der feststellbaren Eigenschaften hervorgerufen wird, wie dies durch dicke Punkte 28 in Fig. 2 angedeutet ist. Die unbelichteten Bereiche 30 der Schicht 14, die bei der Belichtung von den undurchsichtigen Teilen 18 der Maske 16 verdeckt waren und in denen keine Energieträger 24 erzeugt worden sind, bleiben bei der Entwicklung unverändert, d. h., in dem Bereich 30 erfolgt keine wesentliche Änderung der feststellbaren Eigenschaften. Wenn beispielsweise die Schicht 14 im ursprünglichen, unbelichteten Zustand durchsichtig bzw. reflexionsfähig war und wenn der Bereich 26 beim Entwickeln undurchsichtig bzw. nichtreflexionsfähig geworden ist, stellt das in Fig. 2 veranschaulichte Bild, das bei der Belichtung der ursprünglichen Konstruktion entsteht, ein Negativ dar. Dies bedeutet, daß das Abbildungsmaterial der Konstruktion 10 ein "negativ arbeitendes Material" gemäß dem Stand der Technik ist.
Gemäß Fig. 3 weist die Abbildungskonstruktion 36 einen Schichtträger 38 auf, auf dem eine Schicht 40 aus Abbildungsmaterial aufgebracht und mit einer Maske 42 mit undurchsichtigen Bereichen 44 und durchsichtigen Bereichen 46 abgedeckt ist. Die Schicht 40 des Abbildungsmaterials besteht aus dem gleichen, negativ arbeitenden Abbildungsmaterial wie die Schicht 14 von Fig. 1. In der Schicht 40 ist dem Abbildungsmaterial aber ein nicht dargestellter Zusatzstoff für Fallenbildner laut obiger Beschreibung beigemischt. Der in der Schicht 40 enthaltene desaktivierende Zusatzstoff ist inert und hat daher keine Wirkung auf das Abbildungsmaterial. Wenn die Abbildungsenergie 48, beispielsweise Licht oder eine andere elektromagnetische Strahlung, durch den durchsichtigen Bereich 46 der Maske 42 hindurch auf die Schicht 40 auftrifft, werden, wie oben im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben, Energieträger 50 erzeugt. Gleichzeitig enthält die Bilderzeugungsenergie 48 auch eine Komponente, die den desaktivierenden Zusatzstoff selektiv aktiviert und Fallen 52 für die Energieträger 50 erzeugt. Die Energieträger 50 sind durch kleine Punkte dargestellt, während die Fallen 52 durch Kreise angedeutet sind. In dem Maß, in dem Energieträger 50 und Fallen 52 gebildet werden, werden die Energieträger 50 in den Fallen 52 eingefangen. Dies ist in der Zeichnung dadurch angedeutet, daß innerhalb der die Fallen 52 darstellenden Kreise kleine Punkte eingezeichnet sind. Der Fallenbildner erzeugende Zusatzstoff wird in einer solchen Konzentration verwendet und hinsichtlich seiner Fähigkeit, durch eine Komponente der Bilderzeugungsenergie 48 aktiviert zu werden, derart ausgewählt, daß bei einer gegebenen Belichtungszeit ein Überschuß an Fallen 52 gegenüber der Anzahl der Energieträger 50 verfügbar ist. Dies ist in Fig. 3 dadurch angedeutet, daß Ringe 54 vorhanden sind, die keinen Punkt enthalten, also verfügbare oder leere Fallen sind.
Nach Abnehmen der Maske 42 wird die Konstruktion 36 Entwicklungsbedingungen ausgesetzt, die so gewählt sind, daß in der Schicht 40 (Fig. 4) Energieträger 56 erzeugt werden. Die Energieträger 56 bilden sich unter diesen Bedingungen in den unbelichteten Bereichen 58, die keine Abbildungsenergie 48 erhalten haben, sowie in dem belichteten Bereich 60, der Abbildungsenergie 48 erhalten hat und der bereits die Kombination aus Fallen 52 und Energieträgern 50 sowie leeren Fallen 54 enthält. In dem Maß, in dem durch die Entwicklungsbedingungen in dem Bereich 60 Energieträger 56 gebildet werden, werden diese in den Fallen 54 eingefangen.
In Bereichen 58, die keine Fallen 54 enthalten, werden die Energieträger 56 nicht eingefangen und rufen unter den Entwicklungsbedingungen eine physikalische oder chemische Änderung hervor, so daß ein Material 62 von geänderten feststellbaren Eigenschaften in den Bereichen 58 (Fig. 5) erzeugt wird. Das Abbildungsmaterial im Bereich 60 der Schicht 40 hat, da die erzeugten Energieträger 56 eingefangen wurden, dagegen keine physikalische oder chemische Änderung erfahren, so daß die feststellbaren Eigenschaften des Abbildungsmaterials im Bereich 60 im wesentlichen unverändert und gleich denjenigen des ursprünglichen Materials sind. Wenn die Schicht 40 in ihrem ursprünglichen Zustand vor der Belichtung durchsichtig oder reflexionsfähig war und das Abbildungsmaterial im Bereich 58 durch die Entwicklung undurchsichtig oder nichtreflexionsfähig geworden ist, liegt ein Positiv vor. Dies bedeutet, daß die Konstruktion 36 "positiv arbeitet". Das hier verwendete Abbildungsmaterial ist aber ursprünglich ein "negativ arbeitendes", wie in Fig. 1 und 2 angedeutet. Durch Zusatz des desaktivierenden und Fallen bildenden Zusatzstoffes ist also die Polarität des Materials umkehrbar.
Während gemäß Fig. 1 und 2 die Entwicklungsbedingungen derart gewählt waren, daß in den unbelichteten Bereichen 30 im wesentlichen keine Energieträger erzeugt wurden, wurden bei dem durch den Zusatzstoff ergänzten Material gemäß Fig. 3 bis 5 die Entwicklungsbedingungen in solcher Weise geändert, daß in den unbelichteten Bereichen 58 Energieträger 56 erzeugt wurden.
Wie die Entwicklungsbedingungen geändert werden können, um in den "dunklen" Bereichen 58 Energieträger 56 zu erzeugen, hängt von der Art des Entwicklungssystems ab. Beim Entwickeln durch Wärme ergibt im allgemeinen eine geringfügige bis mäßige Steigerung der Entwicklungstemperatur und/oder Verlängerung der Entwicklungszeit den gewünschten Effekt. Bei der Entwicklung durch Strahlungsenergie kann der gewünschte Effekt durch eine Steigerung der Intensität, eine Änderung der Wellenlänge und/oder eine Verlängerung der Entwicklungszeit herbeigeführt werden. Die Verwendung von Zusätzen oder anderen Mitteln kann ebenfalls die gewünschte Wirkung zeitigen. Wenn chemische Entwickler verwendet werden, können eine Steigerung der Entwicklungstemperatur und/oder eine Verlängerung der Entwicklungzeit und/oder die Verwendung eines abweichenden Entwicklungsmittels oder eine andere Einstellung des Entwicklungsmediums, beispielsweise des pH-Wertes, eine Änderung der Pufferwirkung oder die Verwendung von Zusätzen oder anderen Mitteln zur Erzielung des gewünschten Effektes verwendet werden. Bei anderen Entwicklungsverfahren können je nach den jeweils verwendeten Abbildungsmaterialien entsprechende Änderungen vorgenommen werden.

Beispiel A

Die Durchführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung, bei der ein negativ arbeitendes Abbildungsmaterial verwendet werden kann, um wahlweise Negative oder Positive in der in Fig. 1 bis 5 veranschaulichten Weise zu erzielen, wird am Beispiel eines elementorganischen Abbildungsmaterials nach Art der DE-PS 22 33 868 erläutert. Derartige elementorganische Abbildungsmaterialien lassen sich für die Zwecke der Erfindung ohne weiteres anpassen. Sie gestatten dann die Erzeugung von positiven und negativen Bildern unter Verwendung des gleichen Abbildungsmaterials nur durch selektive Einstellung von Fallenbildnern. Die dort geschilderte Offenbarung bildet daher auch eine Basis für die vorliegende Erfindung. Während aber bei einer Durchführungsform des in der DE-PS 22 33 868 genannten Gegenstandes nach dem Belichten bei Entwicklung durch Wärme Tellur oder ein Metall in elementarer Form als Bildsubstanz ausgefällt wird und immer ein negatives Bild entsteht, bietet die Erfindung mehr. Diesen Typus eines elementorganischen Abbildungsmaterials als "negativ arbeitendes" verwendet beispielsweise die Verbindung &udf53;np60&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;vz5&udf54; &udf53;vu10&udf54;
Es werden die folgenden Resultate bei Verwendung der Verbindung I in den Schichten 16 und 40 erzielt:

a) Die Verbindung (I) wurde in einen Binder beispielsweise aus cyanäthylierter Stärke zusammen mit Acetophenon als Katalysator und Aceton als Lösungsmittel eingebracht, wie in der DE-PS 22 33 868 beschrieben ist. Das Gemisch wurde in der Form einer dünnen Schicht auf ein Glassubstrat aufgebracht und an der Luft getrocknet und ergab die Konstruktion 10 gemäß Fig. 1. Nach Belichten mit der von einer elektronischen Xenonblitzlichtkanone erzeugten Strahlung durch eine Maske mit durchsichtigen und undurchsichtigen Bereichen und nach Entwicklung durch Wärmeeinwirkung wurde ein negatives Abbild des von der Maske dargestellten Bildes erhalten.
b) Der Versuch wurde unter Verwendung der gleichen Materialien mit dem Unterschied wiederholt, daß als Lösungsmittel statt Aceton Dimethylformamid verwendet wurde. Das Gemisch wurde in der Form einer dünnen Schicht auf einem Glassubstrat ausgebreitet, jedoch nur teilweise getrocknet, so daß ein beträchtlicher Rest an Dimethylformamid als desaktivierender Zusatzstoff in der Schicht zurückblieb, um die Konstruktion 40 in Fig. 3 darzustellen. Nach Einwirkung von Strahlung durch eine Maske, wie oben beschrieben, und nach Entwickeln durch Wärmeeinwirkung, im wesentlichen bei der gleichen Temperatur, wurde kein negatives, sondern ein positives Abbild des von der Maske dargestellten Bildes erhalten, wie im Zusammenhang mit Fig. 3 bis 5 oben veranschaulicht und beschrieben. Dies zeigt, daß die Verbindung (I) ein Abbildungsmaterial darstellt, das normalerweise negative Abbilder liefert, jedoch bei Zusatz eines Fallenbildners positive Bilder liefern kann. Der einzige wesentliche Unterschied zwischen dem ersten und dem zweiten Versuch bestand darin, daß die bei dem zweiten Versuch verwendete Schicht 40 bei Belichtung durch die gleiche Energiequelle eine verhältnismäßig kleine Menge an Dimethylformamid enthielt, die als fallenbildender Zusatzstoff diente. Bei Belichtung durch die Strahlung wurden selektiv Fallen gebildet; die in den belichteten Bereichen gebildeten Energieträger wurden eingefangen.
c) Wurde alles Dimethylformamid vor dem Belichten beseitigt, war das entwickelte Bild wiederum ein negatives.

Die für das Entwickeln verwendete Temperatur war bei allen drei Versuchen a, b und c im wesentlichen gleich. Es wäre zu erwarten gewesen, daß für die Erzeugung von Energieträgern (bzw. Radikalen oder Resten) durch thermische Mittel in den nicht belichteten Bereichen eine höhere Temperatur notwendig sein würde. Es wird angenommen, daß das Dimethylformamid, das in den nicht belichteten Bereichen vorhanden war, als Plastifizierungsmittel wirkte und dadurch nicht nur die Erzeugung von Energieträgern durch thermische Mittel, sondern auch die thermische Kristallkernbildung erleichterte, indem den erzeugten Energieträgern und den Molekülen der Verbindung (I) und/oder den mannigfaltigen Reaktionsprodukten und Zwischenprodukten, die bei der von der Verbindung (I) zum Ausfällen von Tellurkristalliten führenden Reaktion auftreten, eine größere Beweglichkeit verliehen wurde. Also hat das Vorhandensein des Überschusses an Dimethylformamid in den Bereichen, die der Strahlung nicht ausgesetzt waren, die gleiche Wirkung, die sonst eine Steigerung der Entwicklungstemperatur haben würde. Diese Wirkung ist in den belichteten Bereichen durch das Vorhandensein eines genügend großen Überschusses an Fallen, die die Energieträger sofort bei ihrer Bildung während der Entwicklung durch Wärme einfangen und daher eine thermische Kernbildung und die Bildung eines Tellurniederschlages in den belichteten Bereichen verhindert, verschoben.
Die Notwendigkeit eines Überschusses an Fallen in den belichteten Bereichen wurde durch einen anderen Versuch nachgewiesen, bei dem unter ähnlichen Bedingungen wie beim Versuch b ein wesentlich niedrigerer Gehalt an Dimethylformamid verwendet wurde. Die Verminderung der Dimethylformamidmenge und somit die Verminderung der Fallen hatte zur Folge, daß Tellur sowohl in den belichteten als auch in den nicht belichteten Bereichen ausgefällt wurde, so daß kein deutliches Bild entstand, obwohl die Entwicklungstemperatur im wesentlichen die gleiche wie bei den ersten drei Versuchen a, b und c war.
Das Verfahren gemäß der Erfindung kann in ähnlicher Weise mit einem anderen elementorganischen Abbildungsmaterial nach der DE-PS 22 33 868 durchgeführt werden.

Beispiel B

Das Verfahren gemäß der Erfindung kann auch dazu verwendet werden, mit einem Abbildungsmaterial, das normalerweise positive Bilder liefert, negative Bilder zu erzeugen. Diese Durchführungsform des Verfahrens wird beispielsweise an Hand eines anorganischen Abbildungssystems beschrieben.
Es wurde eine Konstruktion 10 entsprechend Fig. 1 unter Verwendung eines amorphen Materials, bestehend aus ca. 95 Atom-% Selen und ca. 5 Atom-% Schwefel als Schicht 14 hergestellt. Die Schicht war ca. 0,5 µm dick. Wenn die Konstruktion 10 unter Anwendung der normalerweise bei diesem Typ eines Materials angewendeten Bedingungen belichtet und durch Wärme entwickelt wurde, wurde ein Bild erzielt, das im Bereich 26 aus kristallinem Material und im Bereich 30 aus im wesentlichen amorphem Material bestand (Fig. 2). Die Bilderzeugung folgt einem Mechanismus, bei dem Träger erzeugt werden, die Kristallisationszentren bilden, die als Orte der Kristallisation dienen, wie dies allgemein im Zusammenhang mit Fig. 1 und 2 oben beschrieben wurde. Das kristalline Material im Bereich 26 streut Licht in wirksamerer Weise als das amorphe Material im Bereich 30, so daß das Bild bei Reflexionsbetrachtung ein Positiv ist.
Gemäß Fig. 6 wird dagegen eine Polaritätsumkehrung des soeben beschriebenen, Selen enthaltenden Abbildungssystems bei Verwendung von desaktivierendem Zusatzstoff bei der Konstruktion 70 erzielt. Die Konstruktion 70 weist einen Schichtträger 72, beispielsweise aus Glas oder Kunststoff, eine dünne Schicht 74 aus Kupfer darauf und eine Schicht 76 der oben beschriebenen Selenmasse, bestehend aus ca. 95 Atom-% Selen und ca. 5 Atom-% Schwefel, auf. Die Kupferschicht 74, die als desaktivierender Zusatzstoff und daher als Fallenvorläufer dient, kann beispielsweise von 0,01 bis 0,1 µm dick sein. Die Schicht 76 der Selenmasse kann ca. 0,5 µm dick sein. Wie in Fig. 7 dargestellt, wurde auf die Konstruktion 70 eine Maske 78 mit undurchsichtigen Bereichen 80 und durchsichtigen Bereichen 82 in Berührung mit der Schicht 76 der Selenmasse aufgelegt. Die Konstruktion 70 wurde anschließend mit einem Blitz von 60 Joule Belichtungsenergie 84 aus einer elektronischen Xenonblitzlichtkanone ausgesetzt.
An der Trennfläche zwischen den Schichten 74 und 76 wurden Energieträger 86, beispielsweise als Loch-Elektronen-Paare hauptsächlich durch Brechen der Bindungen in Selenketten oder Ringen erzeugt. Die Energieträger 86 sind wieder durch kleine Punkte in der Zeichnung angedeutet. Gleichzeitig haben gewisse Energiekomponenten der Blitzlichtkanone die Kupferschicht 74 aktiviert, so daß in erster Linie an der Trennfläche zwischen den Schichten 74 und 76 direkt oder indirekt Fallen 88 gebildet werden. Die Fallen 88 haben die Energieträger 86 eingefangen, wie dies in Fig. 7 durch Einbringen der Punkte in die unvollständigen Kreise, die die Fallen 88 veranschaulichen, angedeutet ist. Unter den Abbildungsbedingungen wird ein großer Überschuß an Fallen 90 gebildet, die leer sind und keine Träger enthalten. Diese leeren Fallen 90 können an der Trennfläche zwischen den Schichten 74 und 76 gebildet werden und in erster Linie dort verbleiben, oder sie können unter der Wirkung der Blitzenergie in das Innere der Schicht 76 wandern, wie dargestellt.
Die Maske 78 wurde nun abgenommen und die Konstruktion 70 mittels einer Wärmequelle 92 durch Wärmestrahlung 94 während etwa einer Minute auf ca. 120°C erhitzt. In den unbelichteten Bereichen 96 kristallisierte die Selenmasse und bildete die charakteristischen Selenkristalle 98, während in dem belichteten Bereich 100 im wesentlichen keine Kristallisation auftrat. Es wurde ein negatives Abbild mit hoch reflexionsfähigen Bereichen 96 und einer im wesentlichen amorphen Fläche niedriger Reflexionsfähigkeit im Bereich 100 gebildet. Die Bereiche 96 hatten keine Belichtungsenergie 84 erhalten. Die Kristallisation in den nicht belichteten Bereichen 96 wird thermisch eingeleitet und schreitet durch diesen Mechanismus fort. Thermisch erzeugte Träger bilden Kernbildungszentren, die als Wachstumsorte für die Kristalliten dienen. In dem belichteten Bereich 100 sind die durch die Strahlungsenergie erzeugten Träger 86 in Fallen 88 eingefangen, und etwaige thermisch erzeugte Träger 91 werden in den leeren Fallen 90 eingefangen.
Es ist auch möglich, daß die kräftige Belichtung 84 sämtliche durch Lichterregung thermisch erregbaren Energieträger aufgebraucht hat, so daß diese bereits bei der Belichtung in die Fallen geraten. In diesem Fall können während des Entwickelns durch Wärme in dem belichteten Bereich keine Träger mehr thermisch erzeugt werden, da der Gehalt des Materials an thermisch erregbaren Trägern erschöpft ist.
Es wird vermutet, daß das metallische Kupfer in der Form eines Auftrags, wie in der Schicht 74, an sich gar nicht selbst der Fallenbildner ist, sondern an der Trennfläche zwischen der Selen und Schwefel enthaltenden Schicht 76 die betreffenden Selenid- und/oder Sulfidmoleküle bildet, die als Fallenbildner dienen. Wenn die Schicht der Bilderzeugungsenergie 84 ausgesetzt wird, werden die Kupferselenide und/oder -sulfidmoleküle aktiviert. Sie bilden dann die Fallen, die beispielsweise Kupferionen sind. Zusätzliche Mengen an Kupferselenid und/oder -sulfid können unter der Wirkung der Bilderzeugungsenergie 84 entstehen und augenblicklich Fallen in zusätzlichen Mengen bilden. Das aufgetragene Kupfer ist dann lediglich ein Fallenvorläufer. Es ist jedoch auch möglich, daß das Kupfer deshalb Fallenbildner ist, weil unter der Einwirkung der Belichtung Kupfer aus der Schicht 74 in die Schicht 76 der Selenmasse diffundiert und die Fallen direkt bildet. Die Kupferschicht 74 selbst kann auch nach dem Aktivieren direkt selbst als Falle dienen. Es kann die Energieträger einfangen, die in dem Fall aus Selen-Loch-Elektron-Paaren bestehen, sich an die Kupferschicht 74 anhängen können und dann unfähig sind, sich zu den Kristallisationsorten zu bewegen. Die Kupferschicht 74 bildet also selektiv direkt oder indirekt geeignete Fallen, um die Energieträger während genügend langer Zeiträume eingefangen zu halten und zu verhindern, daß sie Kernbildungszentren und Kristallisationsorte bilden.
Die Erfindung ist aber in keiner Weise auf eine bestimmte Theorie der Fallenbildung beschränkt.
Es ist auch möglich, das Kupfer in die Selenmasse hineinzumischen, anstatt als getrennte Schicht aufzutragen. In diesem Fall kann ein ähnlicher Mechanismus der Fallenbildung, wie oben beschrieben, stattfinden.
Es können auch andere Zusatzstoffe als Fallenbildner oder Fallenvorläufer, wie z. B. Arsen, verwendet werden, das ebenfalls in Berührung mit der Schicht 76 des Selen-Abbildungsmaterials als Zwischenschicht aufgetragen oder dem Selenmaterial der Schicht 76 beigemischt sein kann. Wenn erwünscht, kann zwischen die Kupferschicht 74 und die Schicht 76 der Selenmasse eine Silberkatalysatorschicht aufgetragen werden. Das Silber übt in diesem Fall eine Katalysatorwirkung aus, ohne die Wirkung der Kupferschicht 74, die Fallen selektiv zu steuern, zu beeinträchtigen oder zu verhindern.

Beispiel C

Wenn dem Selenabbildungsmaterial Silber in kleinen Anteilen von bis zu 6 bis 10 Atom-%, je nach Zusammensetzung der Selenschicht, zugemischt wird, wirkt es als Katalysator und fördert die Kristallisation und ermöglicht die Verwendung niedrigerer Belichtungswerte und kürzerer Entwicklungszeiten ohne Umkehr der Polarität des Bildes. Wenn der Selenmasse Silber in höheren Anteilen, beispielsweise von 10 bis 25 Atom-% oder darüber, zugemischt wird, wirkt es als Fallenbildner oder Fallenvorläufer und ermöglicht die Umkehr der Polarität des Bildes und die Herstellung negativer Abbilder entsprechend dem Verfahren der Erfindung, wie es oben im Zusammenhang mit der Verwendung von Kupfer beschrieben wurde.
Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung sollte die Bilderzeugungsenergie eine Komponente enthalten, die fähig ist, die Fallenbildner zu aktivieren. Sie sollte in solcher Weise und mit solchem Energiepegel und in solchen Mengen zur Wirkung gebracht werden, daß die für das Kristallwachstum verantwortlichen Energieträger vorwiegend in den belichteten Bereichen eingefangen werden. Es ist außerdem wichtig, daß die Fallen genügend tief sind, um zu verhindern, daß die beim Entwickeln verwendete Energie, wie Wärme, die Energieträger bzw. aktivierten Species nicht aus den Fallen hebt.
Die erste Forderung wird durch einen Versuch veranschaulicht, bei dem die im Zusammenhang mit Fig. 6 beschriebene Konstruktion 70, die die Kupferschicht 74 und die Selenschicht 76 enthält, einer Beleuchtungsstärke von ca. 10 760 lx bei ca. 120°C ausgesetzt und 30 Sekunden lang entwickelt wurde. Unter diesen Bedingungen wurde anstatt des im Zusammenhang mit Fig. 7 beschriebenen Negativs ein Positiv erhalten. Unter diesen Lichtbedingungen wurde also der desaktivierende Zusatzstoff (das Kupfer oder die Kupferderivate) nicht zur Fallenbildung aktiviert oder angeregt; oder die unter diesen Bedingungen gebildeten Fallen waren nicht tief genug, um die Energieträger unter Entwicklungsbedingungen zurückzuhalten. In dem belichteten Bereich wurden mehr Kerne gebildet als in den nicht belichteten Teilen, und die Kristallisation schritt in den belichteten Bereichen weit schneller als in den nicht belichteten fort.
Die zweite Forderung wird durch einen Versuch veranschaulicht, bei dem eine Konstruktion 16 gemäß Fig. 1 verwendet wurde, in der die Schicht 14 aus einer Masse von 75 Atom-% Selen und 25 Atom-% Silber bestand. Die Konstruktion 16 wurde dem Licht einer Glühlampe als Lichtquelle ausgesetzt, wobei die Beleuchtungsstärke 10 760 lx betrug, und wurde gleichzeitig erhitzt. Wenn das Erhitzen bei einer Temperatur von ca. 120°C durchgeführt wurde, wurde ein Positiv erhalten. Es erfolgte keine Umkehr der Polarität. Wenn die gleiche Beleuchtungsstärke an einer gleichen Konstruktion bei niedrigerer Temperatur, beispielsweise bei 100°C, zur Wirkung gebracht wurde, wurde ein Negativ erhalten.
Diese Erscheinung wird durch die Tatsache erklärt, daß bei der höheren Temperatur von 120°C beim Entwickeln genügend Energie zur Verfügung steht, um den Energieträgern zu gestatten, die Fallen zu verlassen und zum Kristallitenwachstum in üblicher Weise durch lichtbedingtes Kristallwachstum in üblicher Weise durch lichtbedingtes Kristallwachstum beizutragen. Bei der niedrigeren Entwicklungstemperatur von 100°C reicht die Wärmeenergie nicht aus, um die Energieträger aus den Fallen zu befreien. Die Energieträger bleiben eingefangen. Die Bildung eines Negativs schreitet in der Weise fort, wie im Zusammenhang mit Fig. 6 bis 8 beschrieben. Bei irgendeiner Temperatur zwischen 100 und 120°C tritt bei der für diesen Versuch verwendeten Selenmasse kein Kontrast auf, und es wird kein Bild erzeugt. Bei anderen Abbildungssystemen weichen die Fallenpegel ab, und gewöhnlich sind die Fallen tief genug, um zu verhindern, daß die Entwicklungsenergie die Energieträger befreit. Die obigen Versuche zeigen, daß es mitunter möglich ist, mit einem Abbildungsmaterial, das einen desaktivierenden Zusatzstoff als Fallenbildner enthält, einfach durch Änderung der Entwicklungsenergie ein Bild der normalen oder der umgekehrten Polarität zu erzeugen.
Es wurde oben gezeigt, daß die Fallen in solcher Weise gesteuert und geändert werden können, daß durch Verändern, u. a. der Intensität und/oder der Art der Abbildungsenergie und/oder durch Verändern der Intensität der Entwicklungsenergie Bilder von entgegengesetzten Polaritäten erzeugt werden können. Die Einfangpegel und somit die Polarität der Abbildung kann also auch durch eine Vorbehandlung gesteuert und variiert werden, der das Abbildungsmaterial vor Einwirkung der Bilderzeugungsenergie unterworfen wird. Die folgenden Beispiele verdeutlichen die Wirkung einer Wärmevorbehandlung eines anorganischen Abbildungsmaterials mit einer Selenmasse.

Beispiel D

Es wurden vier Exemplare I bis IV einer Konstruktion 42 gemäß Fig. 3 mit einem Schichtträger 38 aus Glas und einer Schicht 40 aus Abbildungsmaterial von 0,5 µm Dicke aus einer Masse von 94 Atom-% Selen, 5 Atom-% Schwefel und 1 Atom-% Arsen hergestellt. Das Arsen dient in der oben erläuterten Weise als fallenbildender desaktivierender Zusatzstoff.
Jedes der Exemplare I bis IV wurde bei Raumtemperatur einem Blitz von 60 J einer elektronischen Xenonblitzlichtkanone von 2 ms Dauer ausgesetzt. Alle Exemplare wurden in gleicher Weise im Dunkeln bei einer Temperatur von 130°C entwickelt, so daß die Belichtung und Entwicklung aller Exemplare übereinstimmte. Jedes der Exemplare I bis IV hatte jedoch vor der Belichtung mit dem Blitz der Blitzlichtkanone eine andere Vorbehandlung erfahren. Das Exemplar I hatte keine Wärmevorbehandlung erfahren. Nach dem Blitzen und Entwickeln in der oben beschriebenen Weise wurde, wie entsprechend der Lehre der Erfindung zu erwarten, ein Negativ erzeugt. Das Exemplar II hatte eine Wärmevorbehandlung erfahren, indem es 10 s lang auf eine auf 130°C erhitzte Heizplatte aufgelegt worden war. Nach dem Blitzen und Entwickeln in der beschriebenen Weise wurde, wie beim Exemplar I, ein Negativ erhalten. Dies zeigt, daß die kurze Vorheizzeit (eine gewisse Zeit ist ja erforderlich, um das Exemplar auf die Vorerwärmungstemperatur zu bringen) die Fallen nicht verändert hatte. Durch die äußerst kurze Wärmevorbehandlung war keine Änderung erfolgt.
Das Exemplar III war auf der genannten Heizplatte 20 s lang erhitzt. Nach dem Blitzen und Entwickeln in der beschriebenen Weise wurde ein Positiv erhalten. Die Wärmevorbehandlung während einer etwas längeren Zeitspanne hatte die thermische Kernbildung und die Erzeugung von Kristallisationsorten eingeleitet, wodurch die Fallenpegel verändert wurden und die Kristallisation in "normaler" Weise veranlaßt wurde, d. h., die Wirkung der Fallenbildner ausgeschaltet wurde und Energieträger nicht in wesentlichem Maß eingefangen wurden.
Das Exemplar IV wurde auf die gleiche Heizplatte aufgelegt und 30 s lang erhitzt. Nach dem Belichten und Entwickeln in der beschriebenen Weise wurde ein Negativ erhalten. Das Exemplar IV ergab also ein Bild, dessen Polarität entgegengesetzt derjenigen war, wie nach der Lehre der Erfindung zu erwarten gewesen war. Die Fallenpegel sind hoch, und die durch das Arsen erzeugten Fallen fangen die durch das Licht und durch die Wärmeenergie in den belichteten Bereichen erzeugten Energieträger in wirksamer Weise ein.
Bei anderen Abbildungsmaterialien können die Fallen ohne weiteres in ähnlicher Weise gesteuert werden, indem beispielsweise das Material während einer kurzen Zeit vorher spezifischen Energieformen, beispielsweise einer elektromagnetischen Strahlung einer gewissen Wellenlänge und Intensität während einer optimalen Zeitspanne usw., ausgesetzt wird. In ähnlicher Weise kann eine kurze Vorbehandlung mit Chemikalien, beispielsweise einer Dampf- oder Flüssigkeitsform oder in gelöster Form die Fallen in einem gegebenen Abbildungsmaterial schnell beeinflussen. Auf diese Weise ist es bei diesen Abbildungsmaterialien möglich, frei zu wählen, ob ein Positiv oder ein Negativ erzeugt werden soll. Dies kann einfach dadurch geschehen, daß das Material kurz vorbelichtet (einer kurzen Energieeinwirkung ausgesetzt) oder kurz mit einem chemischen Material in Berührung gebracht wird, ohne daß es erforderlich ist, die Belichtungs- und/oder Entwicklungsbedingungen selbst zu ändern. Bei anderen Abbildungsmaterialien kann natürlich die Wahl der Polarität der hergestellten Bilder dadurch bestimmt werden, daß die Belichtungs- und/oder Entwicklungsbedingungen variiert werden.
Die Fallen können auch durch rein physikalische Mittel ohne den Zusatz eines Fallenbildners gesteuert werden. Beispielsweise kann die Polarität eines Bildes in einer Selenmasse oder einem anderen Abbildungsmaterial dadurch beeinflußt werden, daß ein elektrischer Strom selektiv zur Anwendung gebracht wird, was die Wirkung haben kann, daß Energie in der Tat in dieser Weise auch eine Umkehr der Polarität des Bildes gegenüber seiner normalen Polarität erzielt werden kann.
Die Erfindung kann in ähnlicher Weise auch mit einem anderen geeigneten Abbildungsmaterial durchgeführt werden, wie es z. B. in der DE-PS 22 24 098 beschrieben ist. Beispiele geeigneter Speichermaterialien, die sich für die Zwecke der vorliegenden Erfindung eignen, sind außer den in den genannten Patentschriften genannten Materialien auch andere Selen enthaltende Massen, einschließlich mannigfaltiger Metallselenide, wie Cadmiumselenid, sowie Sulfide, wie Cadmiumsulfid, Arsentrisulfid und Arsenpentasulfid.
Zahlreiche desaktivierende Zusatzstoffe können bei der Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung verwendet werden. Im allgemeinen wird man solche vorsehen, die bei ihrer Aktivierung die wirksamsten Fallen bieten. Wie bereits erwähnt, können auch die Energieträger bzw. aktivierbaren Species mannigfaltige Formen haben. Die Fallen werden entweder durch Verminderung der Beweglichkeit der Energieträger oder durch deren Desaktivierung wirksam, beispielsweise, indem der Überschuß an absorbierter Energie freigegeben oder der Überschuß an absorbierter Energie absorbiert wird. Dies kann durch elektrische Neutralisation mit Freigabe von Energie, beispielsweise in der Form von Wärme, durch Binden der Energieträger zur Verminderung ihrer Beweglichkeit, durch chemische Reaktion zur Bildung einer stabileren und weniger reaktionsfähigen Verbindung usw. erzielt werden. In jedem dieser Fälle wird ein Fallenbildner gewählt, der am besten geeignet ist, das Einfangen in der wirksamsten Weise zu bewirken. Natürlich sollte sich, wie oben erwähnt, der Fallenbildner auch dazu eignen, sich zur Bildung der gewünschen aktiven Fallen in den gewünschten Bereichen selbst selektiv aktivieren zu lassen.
Nach der obigen Beschreibung des Verfahrens gemäß der Erfindung wird zwar ein desaktivierender Zusatzstoff als Fallenbildner verwendet, der bei der Aktivierung durch Energie die Fallen erzeugt. Die Erfindung schließt jedoch auch den entgegengesetzten Fall ein, indem dem Abbildungsmaterial ein solches aktives Material zugesetzt wird, das fähig ist, selbst als aktive Fallen, d. h., als desaktivierendes Mittel für den Energieträger zu dienen. Wenn Schichten des Abbildungsmaterials, die diese aktiven Fallen enthalten, der Bilderzeugungsenergie ausgesetzt werden, werden die Fallen in denjenigen Bereichen, die die Energie enthalten, desaktiviert und als Fallen unwirksam.
Wenn beispielsweise das Einfangen durch eine chemische Reaktion erfolgt, erfordert die Bildung von Bindungen eine gewisse Energiemenge zur Bildung einer weniger reaktionsfähigen Verbindung. Die hierfür erforderliche Energie kann von der Belichtungsenergie, beispielsweise von einem absorbierten Photon, geliefert werden. Gewöhnlich ist eine gewisse höhere Energie nötig, deren Pegel höher ist als der der zugeführten Entwicklungsenergie, um die Verbindung zu dissoziieren (den Energieträger aus der Falle zu beseitigen).
Das Abbildungsmaterial kann auch ohne Schichtträger verwendet werden, und es kann jeder beliebige Schichtträger verwendet werden, der für ein gegebenes Abbildungsmaterial zweckmäßig und wirtschaftlich ist. Auch können bei dem Verfahren gemäß der Erfindung Bindemittel zugesetzt werden.
Als Belichtungsenergie wird im allgemeinen elektromagnetische aktinische Strahlung, d. h. solche Strahlung verwendet, die einen photographischen Effekt im Abbildungsmaterial herbeizuführen vermag. Andere Formen der Belichtungs- bzw. Abbildungsenergie sind chemische Energie, Wärme oder elektrischer Strom; mitunter kann mechanische Energie verwendet werden, vorausgesetzt, daß sie sich selektiv und bildgemäß an dem Abbildungsmaterial zu Wirkung bringen läßt.
Die Art der Entwicklungsenergie wird im allgemeinen die gleiche sein wie die für den normalen Betrieb bei einem bestimmten Abbildungsmaterial verwendete Energie. Es ist aber auch die Verwendung eineer abweichenden Energieart oder die Verwendung der gleichen Energieart mit abweichendem Pegel möglich. Entwicklungsenergie kann u. a. auch chemische Energie, d. h. Energie in Form einer Reaktionsfähigkeit einer chemischen Verbindung mit dem Abbildungsmaterial, sein. Weitere Energieformen sind z. B. Wärme, elektromagnetische Energie, Korpuskularenergie, elektrische Energie und mechanische Energie. Allgemein vorzuziehen ist Wärmeenergie, da sich diese hinsichtlich ihrer Temperatur und Einwirkungsdauer ohne weiteres derart steuern läßt, daß die besten Ergebnisse bei dem Verfahren gemäß der Erfindung erzielbar sind. Wärme ist außerdem billig und kann mit verfügbaren billigen Gerätschaften erzeugt werden, so daß die Bilder sehr schnell zugriffbereit sind.
Das Verfahren gemäß der Erfindung ist nützlich bei der Erzeugung beliebiger Arten von Aufzeichnungen abrufbarer Nachrichten, einschließlich Bilder. Beispiele sind in einem Photoapparat hergestellte Photographien, Duplikate von Bildern, die durch Projektions- oder Kontaktabzug hergestellt werden, sowie beliebige andere Arten von Bildern, einschließlich solcher, die mittels Laserenergie erzeugt werden. Die gemäß der Erfindung vorgenommene Nachrichtenaufzeichnung kann durch optische Betrachtung oder mit Hilfe von Leseeinrichtungem oder Lesegeräten unter Anwendung bekannter und für ein gegebenes Abbildungsmaterial am besten geeigneter Maßnahmen und Mittel zum Ablesen abgelesen werden.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Bildes unter Verwendung eines energieempfindlichen Aufzeichnungsmaterials, bei dem

- dem Aufzeichnungsmaterial in einem ersten Schritt bildmäßig Energie zugeführt wird, wobei die energieempfindliche Verbindung durch einen mit ihr in Kontakt stehenden Zusatzstoff desaktiviert wird, und
- in einem zweiten Schritt das Aufzeichnungsmaterial zur Entwicklung des Bildes ganzflächig mit Energie beaufschlagt wird,

dadurch gekennzeichnet, daß

a) als Aufzeichnungsmaterial ein Material mit mindestens einem Element der VI. Hauptgruppe des Periodensystems, ausgenommen Sauerstoff, oder einer element-organischen Verbindung verwendet wird und
b) der desaktivierende Zusatzstoff in die energieempfindliche Schicht eingemischt oder als angrenzende Schicht aufgetragen ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzstoff durch Vorbehandeln des Aufzeichnungsmaterials gebildet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine thermische Vorbehandlung des Aufzeichnungsmaterials vorgenommen wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Zusatzstoff mindestens ein Element aus der Gruppe von Kupfer, Arsen und Silber verwendet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Silber als Zusatzstoff in einem Anteil von mindestens 10 Atom-% im Gemisch mit dem Abbildungsmaterial verwendet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Nachbarschicht (74) in Form einer 0,01 bis 0,1 µm dicken Kupferschicht (74) als Zusatzstoff verwendet wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Zusatzstoff Dimethylformamid verwendet wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für das Aufzeichnungsmaterial ein Speichermaterial mit einem Bandabstand von mindestens 1 eV zwischen zwei stabilen Strukturzuständen verwendet wird, dessen physikalische Struktur sich beim Beaufschlagen mit Energie, welche einen Schwellenwert überschreitet, in einen anderen der stabilen Strukturzustände ändert.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein amorphes Speichermaterial verwendet wird, das zwischen dem amorphen und einem kristallinen stabilen Zustand strukturell änderbar ist.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß für das Aufzeichnungsmaterial eine Tellurverbindung verwendet wird.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für das Aufzeichnungsmaterial ein Metallsulfid und/oder ein Metallselenid verwendet wird.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktivierungsenergie gleichzeitig mit zum Entwickeln dienender Wärmeenergie angewendet wird.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Aktivierungsenergie verwendet wird, die sich von der Abbildungsenergie durch Zeitdauer der Anwendung und/oder Wellenlänge unterscheidet.

14. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungsmaterial, das Selen im Gemisch mit mindestens 10 Atom-% Silber enthält, während oder nach dem Belichten erwärmt und die Höhe der Temperatur so gewählt wird, daß entweder ein positives oder ein negatives Bild entsteht.