DE2554162A1 - Abbildungsverfahren - Google Patents

Description

Xerox Corporation, Rochester/ N.Y. /USA

Abbildungsverfahren

Die Erfindung betrifft ein Abbildungsverfahren und allgemein ein Abbildungssystem mit dessen Hilfe eine Vielzahl von Abbildungen geschaffen werden können. Insbesondere handelt es sich dabei um ein solches System, das ein elektrooptisches Abbildungselement enthält.

Auf dem Gebiet der Abbildungstechnik sind eine weite Gruppe VGn Abbildungsvorrichtungen bekannt, die optiscl.3 Abbildungen durch eine abbildungsgemäße Verteilung von fotoerzeugten Spannungen oder Strömen auf einem durch Spannung oder Stroj« veränderbaren Medium aufzeichnen. Beispiele für solche, zu dieser Gruppe gehörende Abbildungsvorrichtungen sind die Ruticon-Vorrichtungen, FERPIC-Vorrichtungen, Phototitus-Vorrichtungen und Flüssigkristall-Vorrichtungen. Kennzeichnend für diese Vorrichtungen ist, daß eine auf einen Fotoleiter auftreffende abbildungsgemäße aktivierende Strahlung Ladungsträger in einem äußeren elektrischen Feld zu bewegen vermag. Diese Ladungsträger treten in Wechselwirkung zu einem

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spannungs- oder stromempfindlichen Element, das wiederum das Licht moduliert.

Bei den zur Familie der Ruticon-Vorrichtungen (der Begriff ist aus den griechischen Worten "rutis" für Falte und "icon" für Abbildung abgeleitet),wie sie von Sheridon in IEEE Transactions on Electron Devices, September 1972 und in der US-Patentschrift 3 716 359 beschrieben werden, besteht das spannungsempfindliche lichtmodulierende Aufzeichnungsmedium aus einer verformbaren Elastomerlage und kann das fotoleitende Material als getrennte Lage oder in der Elastomerlage eingebaut vorgesehen werden. Es bestehen verschiedene Möglichkeiten, um ein elektrisches Feld an der EIa- . · stomerlage anzulegen. So kann eine dünne metallische leitende Lage vorgesehen werden, die über der Elastomerlage als Elektrode wirkt, wobei diese Möglichkeit als Gamma-Ruticon bezeichnet wird.

Die Phototitus-Vorrichtungen, wie sie von Grenat, Pergrale, Donjon und Marie, in Applied Physics Letters, Band 21, Nr. 3, August 1, 1972 beschrieben werden, besitzen einen sandwichartigen Aufbau mit einem KD„PO.-Kristall als spannungsempfindliche, lichtmodulierende Lage, die nahe einer fotoleitenden Lage angeordnet ist. Das KD^PO,-Kristall reagiert auf die von der fotoleitenden Lage erzeugte lichtinduzierte Spannungsverteilung,indem sich die Polarisation des übertragenen Lichts verändert. Dieses Phänomen wird als elektrooptischer oder Pockel¹scher Effekt bezeichnet.

Die beispielsweise von Meitzler und Maldonado in Electronics, Februar 1, 1971 und von Smith und Land in Applied Physics Letters, Band 24, Nr. 4, Februar 15, 1972 beschriebenen FERPIC-Vorrichtungen enthalten ein PLZT (Blei-Zirkonat Titanat belegt mit Lanthan) keramisches Material als spannungsempfindliches, lichtmodulierendes Element.-Wie das KD₃PO.-Kristall bei den Phototitus-Vorrichtungen spricht das PLZT keramische Material auf das durch die fotoleitende Lage geänderte elektrische Feld an und verändert die Polarisation des übertragenen Lichtes. Bei manchen PLZT-Vorrichtungen ist der ausgenutzte Effekt eine durch das elektrische Feld indu-

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zierte Änderung in dem Ausmaß,ift· dem das übertragene Licht verstreut wird. Im Gegensatz zu KD-PO.-Kristallen verschwinden die in den PLZT-Keramika erhaltenen Effektenicht, wenn das elektrische Feld entfernt wird. Wegen ihrer Ähnlichkeit werden die bei Phototitus- und FERPIC-Vorrichtungen verwendeten Materialien hier als "elektrooptische Wirkmaterialien" bezeichnet.

Zahlreiche Abbildungsvorrichtungen sind bekannt, bei denen flüssigkristalline Materialien als Aufzeichnungsmedium verwendet werden. Diesbezüglich wird beispielsweise auf die von Margerum u.a. in Applied Physics Letters, Band 19, Nr. 7, Oktober 1, 1971, beschriebenen Vorrichtungen verwiesen. Bei diesen Vorrichtungen kann die lichtmodulierende Flüssigkristallage entweder durch eine Spannung oder einen Strom verändert werden. Beispielsweise zeigen Vorrichtungen die nematische, flüssigkristalline Materialien als Aufzeichnungsmedium enthalten, spannungsempfindliche lichtmodulierende Eigenschaften, wenn sie oberhalb einer gewissen Schwellenspannung betrieben werden. Verschiedene nematogene Materialien zeigen auch eine dynamische Streuung, wenn auf sie ein elektrischer Strom einwirkt.

Elektrooptische Abbildungsvorrichtungen dieser grundsätzlichen Bauart haben kürz-lich eine zunehmende Bedeutung erlangt, da sie sich bei zahlreichen Anwendungsfallen verwenden lassen und eine ausgezeichnete Arbeitsweise schaffen. Zwei wichtige Bereiche,in denen Vorrichtungen dieser Art wirksam eingesetzt werden können, sind die Bildintensivierung und Bildspeicherung. Auf dem relativ neuen und anwachsenden Bereich der Technologie von elektrooptischen Abbildungssystemen werden neue AbbiIdungselemente, Materialien zur Verwendung in Abbi ldungs elementen und die Verwendung von Abbildungselementen in neuartiger Weise weiterentwickelt. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein neues und vorteilhaftes Abbildungssystem zur Schaffung einer Vielzahl von Abbildungen auf der gleichen Oberfläche.

Ziel des Erfindung ist es daher, ein neues elektrooptisches Abbil-

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dungsverfahren zu schaffen.

Dieses Ziel wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Maßnahmen erreicht.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Mit der Erfindung ist somit ein neues Verfahren geschaffen worden, mit dem sich eine Vielzahl von Abbildungen auf einem Aufzeichnungsmedium ausbilden läßt. Beim Aufzeichnungsmedium handelt es sich um ein elektrooptisches Abbildungselement. Das Abbildungsverfahren läßt sich in rezirkulierbarer Weise durchführen, wobei eine Abbildung eine dauerhafte· Information und wenigstens eine Abbildung eine- veränderliche Information enthält. Das Bild mit der veränderlichen Information wird in Realzeitweise zugeführt.- Das Bild mit der permanenten Information entsteht aus einer Modifikation von wenigstens einem der Bauelemente des elektrooptischen Abbildungselementes. Die permanente Information ist die Folge einer abbildungsgemäßen Modifikation einer Grenzfläche und/oder der Masse der fotoleitenden oder elastomeren Lagen des Abbildungselementes. Das die permanente Information enthaltende Bild kann aber auch die Folge einer abbildungsgemäßen Modifikation der Oberflächenelektrode sein. Bei dieser Elektrode kann es sich umeine NESA-Elektrode handeln. Das die permanente Information enthaltende Bild kann die Folge einer abbildungsgemäßen Kaltverformung der Oberflächenelektrode und/oder der Elastomerlagen des Abbildungselementes sein. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß die die Permanentinformation enthaltende Abbildung ein periodisches oder aperiodisches Rastermuster darstellt.

Zusammengefaßt wird daher durch die Erfindung ein Abbildungsverfahren bzw. -system geschaffen, mit dem sich eine Vielzahl von Abbildungen auf der gleichen Oberfläche erzeugen läßt. Wenigstens eine Abbildung ist permanent und wenigstens eine Abbildung auslöschbar. Das Abbildungssystem enthält ein elektrooptisches Abbil-

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dungselement, das ein "eingebautes" Mutterbild aufweist.

Nachfolgend werden anhand der Zeichnung verschiedene bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise schematische Querschnittsansicht

eineselektrooptischen, für den erfindungsgemäßen Zweck geeigneten Abbildungselementes,und

Fig. 2,3 und 4 teilweise schematische Querschnittsansichten von

anderen Ausführungsformen für solche elektrooptischen Abbildungselemente.

Fig. 1 zeigt ein im erfindungsgemäßen Abbildungssystem verwendetes -verallgemeinertes Abbildungselement. Das Abbildungselement 10 nach Fig. 1 besteht aus einem nicht festgelegten Substrat 12, einer fotoleitenden Lage 14, einer spannungs-oder stromempfindlichen lichtmodulierenden Lage 16 und einer die Oberfläche aufladenden Einrichtung, die hier in Form einer leitenden Lage 18 dargestellt ist. Die leitende Lage 18 ist mit einer Seite einer elektrischen Potentialquelle 20 verbunden, bei der es sich um eine Wechselstrom-,Gleichstrom-oder kombinierte Quelle handeln kann. Der äußere Schaltkreis kann ferner nicht gezeigte, geeignete Schalteinrichtungen enthalten. Selbstverständlich kann die leitende Lage 18 weggelassen werden, wenn das elektrische Feld mittels einer Koronaaufladung aufgebaut wird, wobei beispielsweise Koronaaufladeeinrichtungen gemäß US-Patentschriften 2 777 957 und 2 836 725 vorgesehen werden können, um auf die Oberflächenlage 16 eine Ladung aufzubringen, während die andere Seite des Abbildungselementes geerdet wird. Als Alternative hierzu könnte das Feld längs des Abbildungselementes auch durch Verwendung einer doppelseitigen Koronaaufladungstechnik geschaffen werden, bei der eine Koronaaufladeeinrichtung an jeder Seite des Abbildungselementes angeordnet wird. Bezeichnenderweise sind die Koronaaufladungseinrichtungen bei dieser Ausführung entgegengesetzt geladen und werden mehr oder minder in Ausrichtung zueinander längsbewegt. Darauf hinzuweisen

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ist, daß am Abbildungselement ein Substrat vorgesehen werden kann, wenn das Feld auf diese .Weise aufgebaut wird, das in diesem Fall nicht in Querrichtung leitend sein braucht.

Das wahlweise Substrat 12 kann aus irgendeinem geeigneten Material bestehen, das die erforderlichen mechanischen Eigenschaften besitzt und.je nach dem welche Materialien im Abbildungselement verwendet werden und wie das Abbildungselement eingesetzt wird, transparent oder opaque sein kann. Bei Ausführungsbeispielen, bei denen ein elektrisch leitendes Substrat verwendet wird, kann das Substrat eine einzelne Lage aus einem leitenden Material sein, wobei diese Lage aus einer transparenten leitenden Lage bestehen kann, die auf einem geeigneten Substrat, wie beispielsweise Glas oder Kunststoff angeordnet ist. Typische geeignete transparente leitende Lagen enthalten kontinuierlich leitende Beschichtungen aus einem elektrischen Leiter, wie Indiumoxid, Zinnoxid, dünne Lagen aus Zinn, Aluminium, Chrom oder irgendwelche anderen geeigneten Leiter. Diese im wesentlichen transparenten leitenden Beschichtungen werden gewöhnlich auf das eher isolierende transparente Substrat aufgedampft oder aufgestäubt. NESA-Glas, bei dem es sich um ein von der Pittsburgh Plate Glass Company hergestelltes/ Zinnoxid beschichtetes Glas handelt, stellt ein handelsüblich verfügbares Beispiel für eine typische transparente leitende Lage dar, die auf einem transparenten Substrat aufgegeben ist. In diesem Zusammenhang sollte darauf hingewiesen werden, daß die leitende Lage 18 aus irgendeinem der zuvor beschriebenen Materialien bestehen kann. Vorzugsweise wird beim Abbildungselement ein Substrat vorgesehen, da dieses eine mechanische Abstützung für die anderen Lagen im Element schafft.

Die fotoleitende Lage 14 kann aus irgendeinem fotoleitenden isolierenden Material bestehen, das in zyklischer Weise geringen abbildungsgemäßen Verformungen (gering im Vergleich zu den Verformungen des Elastomers) widerstehen kann, ohne zu brechen oder auf andere Weise seine Fähigkeit zu verlieren, innerhalb des Systems seine Aufgabe zu erfüllen. Typische geeignete fotoleitende Lagen enthalten Poly-N-vinylcarbazol oder aromatische Phenolharze gemäß

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US-Patentschriften 3 408 183, 3 408 186, 3 408 188 und 3 408 190, die gegenüber rotem Licht durch einen Farbstoff der Bezeichnung Brilliant Green Dye der Firma General Dye Stuff Company, einer Gesellschaft der General Aniline and Film Corporation, empfindlich gemacht wurden. Oder aber die fotoleitenden Lagen enthalten dieselben Materialien, die jedoch durch Lewis Acids oder andere Farbstoffe, wie beispielsweise Trinitro-9-fluoren zur Blausensitivierung empfindlich gemacht wurden, und auch fotoleitende Elastomere, wie in der US-Patentschrift 3 716 359 beschrieben. Irgendeine geeignete fotoleitende Lage kann verwendet werden; es erwies sich jedoch als vorteilhafter,organische Fotoleiter oder in einer organischen Matrix befindliche anorganische Fotoleiter vorzusehen. Anorganische Fotoleiter können verwendet werden, wenn die Lagen relativ dünn sind.

Die spannungs- oder stromempfindliche lichtmodulierende Lage 16 kann aus irgendeinem Material bestehen, das optische Abbildungen mittels einer abbildungsgemäßen Verteilung von fotoerzeugten Spannungen oder Strömen aufzuzeichnen vermag. Typische geeignete Materialien sind beispielsv/eise Elastomere, flüssigkristalline Stoffe, elektrooptische Wirkstoffe (wie Pockel'sche Wirkkristalle und PLZT-Keramik), elektrophoretische Materialien ( in dielektrischer Flüssigkeit festgelegte Partikel), Thermoplaste und bewegliche segmentierte Folien. Solche Folien sind beispielsweise beschrieben in J.A. VanRaalte in J.Opt.Soc.Am., Band 9, Nr. 10, Seiten 22 bis 25, 197O und K. Preston in Opt. Acta., Band 16, Seite 579, 1970.

Die Abbildungselemente und Verfahren, wie sie zuvor beschrieben wurden, sind bekannt, wobei hier z.B. auf das zuvor genannte Sheridon-Patent verwiesen wird und arbeiten ohne weiteres sowohl nach der Realzeit als auch Speicherweise. Bei manchen Anwendungsfälleri unter Verwendung von solchen Abbildungselementen kann es jedoch vorteilhaft sein, eine sich nicht ändernde Abbildung mit einer solchen zu kombinieren, die in realzeitmäßiger Weise auf den neuesten Stand gebracht ist. Beispielsweise kann ein Computeroutput in Tabellenform geliefert werden, wobei die Rubriken aus Säulen

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und Reihen unveränderlich sind, während sich die Daten kontinuierlich verändern. Die vorliegend^ Erfindung schafft einen neuen Weg zur Kombination von gespeicherten und realzeitmäßigen Merkmalen für solche Anwendungsfälle, wobei ein einzelnes Abbildungselement mit konventioneller Phasen- oder Schlierenoptik verwendet werden kann. Dieser vorteilhafte Gesichtspunkt wird dadurch erzielt, daß man in dem Aufbau für das Abbildungselement ein eingebautes Muster oder eine eingebaute Verformung oder ein elektrisches Raster oder Schirmgitter vorsieht. Die Wirkung dieser Elemente besteht darin, eine ständige Verformung auf der Anzeigebeschxchtung zu schaffen, die Phasen wiederherstellen kann, um das Speicherbild zu erzeugen. Der P.ealzeiteingang wird in gewöhnlicher Weise eingegeben; d.h. eine Fotoanregung des Fotoleiters führt zu einer Elastomerverformung und beide Abbildungen werden gleichzeitig durch das Schlierensystem wiedergegeben. Das auf den neuesten Stand Bringen der kombinierten Abbildung erfolgt dadurch, daß man die Realzeitverformung in entsprechender Weise ergänzt. Wegen der in der Praxis verwendeten geringen Verformungen wird angenommen,daß die hinzugefügten Verformungen linear sind und daß das Vorliegen der einen nicht die anderen verändert.

Die speziellen nachfolgend beschriebenen Abbildungselemente können in verschiedener Weise modifiziert werden, um die Erfindung zu realisieren. Eine Möglichkeit besteht in der Modifizierung der reflektierenden Ableseelektrode 18 des Abbildungselementes, indem deren Reflektionseigenschaften verändert werden oder indem man ihre Dicke in abbildungsgemäßer Weise verändert. Eine Beschichtung mit variabler Dicke kann leicht dadurch geschaffen werden, daß man geeignete Abdeckungen oder Masken während des Metallisierpro- . zesses vorsieht. Insbesondere kann eine gleichmäßige Metallschicht abgelagert werden, wonach man die Abdeckung aufgibt und eine zusätzliche abbildungsgemäße Lage ablagert. Als Alternative hierzu kann die Abdeckung aufgegeben werden, und die gesamte Metalllage in abbildungsgemäßer Weise abgelagert werden. Bei dieser letztgenannten Vorgehensweise muß das elektrische Feld durch eine Koronaaufladung geschaffen werden, oder es muß irgendeine Einrich- <

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tung vorgesehen werden, um in der Lage eine elektrische Kontinuität zu schaffen. Bei anderen Ausführungsbeispiel kann eine gleichmäßige Elektrodenlage durch gezieltes Entfernen von Metall, beispielsweise durch Ätzen mit Säure,Schleifen oder dergleichen in abbildungsgemäßer Weise verändert werden.

Eine weitere Möglichkeit zur Hinzufügung von einem gespeicherten Bild besteht darin, die elastischen Eigenschaften des Elastomers 16 in abbildungsgemäßer Weise zu modifizieren, indem man z.B. Zonen mit höherer und niedrigerer Nachgiebigkeit vorsieht. Diese Modifikation kann durch gezielte Aufgabe einer UV-Strahlung oder eines chemischen Reaktionsmittels, wie beispielsweise einer Säure, erzielt werden. Obschon diese Applikationen von Hand oder nach anderen Verfahren vorgenommen werden können, wird bevorzugt die bekannte Abdecktechnik eingesetzt. Beim Arbeiten mit UV-Bestrahlung ist ein gewisser Steueraufwand erforderlich, wobei die Mittel und Vorgehensweise zur Durchführung dieser Möglichkeit nachfolgend in Verbindung mit der Modifikation des Fotoleiters beschrieben werden.

Ein anderer Teil des Abbildungselementes,in dem das Bild mit vergleichbarer Einfachheit in der Herstellung gespeichert werden kann, ist die Rückseite der Grenzschicht des NESA-Fotoleiters. Die Abbildung kann dort über Modifikation des Schirmgitters und/oder der leitenden NESA-Beschichtung gespeichert werden. Durch die Entfernung von Zonen des NESA-Glases und des Schirmgitters in abbildungsgemäßer Weise entsteht beispielsweise keine Deformation an - der . Ablesebeschichtung in diesem Bereich, wenn eine Spannung an die Einheit angelegt wird, was im Bild zu dunklen Linien führt, falls eine Positivabbildung verwendet wird. Als Alternative hier- · zu könnte man auch die NESA-Beschichtung entfernen und nur das Schirmgitter zurücklassen, so daß dadurch ein elektrisches Gitter oder Raster geschaffen wird. In diesem Fall kann eine Spannung zwischen den abwechselnden Rasterlinien angelegt werden,um die gespeicherte Deformation zu verstärken.

Eine UV-Strahlung kann ebenfalls vorteilhaft in abbildungsgemäßer ·

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VJeise an die fotoleitende Oberfläche aufgegeben werden, um die Eigenschaft dieser Schicht zu.modifizieren, Ladungen ander Zwischenfläche mit dem Elastomer zu halten. In jedem Fall kann bei Verwendung von UV-Strahlung ein weiter Bereich von Wellenlängen vorgesehen werden, um das gewünschte Ergebnis zu erhalten. Dem Fachmann ist weiter geläufig , daß die gesamte für ein spezielles gewünschtes Ergebnis notwendige Dosis eine Funktion von Zeit und Intensität ist. Diese Parameter hängen von den Absorptionseigenschaften der Lage, deren Dicke usw. ab.

Es wurde auch festgestellt, daß sich eine permanente abbildungsgemäße Deformation in dem Abbildungselement mittels regelmäßiger Wiederholung von einem Eingangsbild auf kaltem Wege einarbeiten läßt. Sämtliche, das Abbildungselement aufbauende Elemente können kalt verformt ' werden; gewöhnlich jedoch zeigt die Oberflächenelektrode zuerst dieses Merkmal. Das Ausmaß, bis zu dem diese Erscheinung deutlich wird, hängt von der Anzahl der verwendeten Zyklen oder Wiederholungen, dem Material für die Elektrode und der Materialdicke ab.

Unter gewissen Umständen ist es möglich, das Elastomer durch Anlegen einer Spannung permanent zu verformen und dadurch ein gespeichertes Bild zu erzeugen. Die typisch zur Bildung und "Fixierung" der Verformungsbilder erforderliche Spannung liegt im Bereich von etwa 1 bis etwa 25 000 V oder mehr, wobei dies unter anderem von der Dicke und den sonstigen Eigenschaften der Elastomerlage ' ' 30 abhängt. Vergleiche auch z.B. Spalte 13 des eingangs erwähnten Sheridon-Patents.

Da die Grenzflächenbedingungen eine Rolle hinsichtlich der Abbildungsqualität und Aufrechterhaltung über die Verbindung zwischen Ladung und Deformation spielen, versteht es sich weiter, daß diese ebenfalls modifiziert werden können, um das gespeicherte Muster auszubilden. Diese Bedingungen beeinflussen (1) die Ladungsspeicherung und/oder das Einfangen der Ladung; (2) die laterale Ladungswanderung; und (3) die Ladungsinjektion. Die Ladungsspeicherung

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und/oder das Einfangen der Ladung hält eine Ladungsverteilung ohne Verlust aufgrund Rekombination aufrecht. Die laterale Ladungswanderung ermöglicht eine Änderung in der Ladungsvertexlung durch seitlichen Fluß; dadurch wird die ursprüngliche Verteilung zerstört. Die Ladungsinjektion ruft eine Ladungsquerströmung durch die Grenzfläche hervor, was die Menge an verbleibender Ladung verringert. In Zonen mit gespeicherten Abbildungen sollte die Ladungsspeicherung und/oder das Einfangen der Ladung lang sein, d.h. es sollte nur geringe Ladungsv/anderung oder -injektion vorliegen. In neue Daten enthaltende Zonen sollte die Ladungsspeicherung und/ oder das Einfangen kurz sein und/oder sollte die Ladungswanderung hoch und/oder ebenfalls die Ladungsinjektion hoch sein. Die vorliegende Erfindung kann zum Teil, wie zuvor beschrieben, zu Grenzflächenmodifikationen führen. Die hier beschriebenen unterschiedlichen Behandlungsverfahren, z.B. die Bestrahlung, das Bedampfen, die chemische und mechanische Behandlung,eignen sich dazu, das gewünschte Ergebnis zu erreichen.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wurde festgestellt, daß ein Linienrastermuster mit hoher Aufnahmefähigkeit relativ zur linienmäßigen Kopieinformation dauerhaft auf das Abbildungselement aufgedrückt werden kann, wodurch die Kosten und Probleme bei der Herstellung von einem solchen Elemente beseitigt werden.

Beim Betrieb wird ein elektrisches Feld am Abbildungselement 10 angelegt, das die permanente Information enthält. Das Element wird gleichmäßig einer aktivierenden elektromagnetischen Strahlung ausgesetzt^ gegenüber der das fotoleitende, die Lage 14 bildende Material empfindlich ist. Dadurch werden diejenigen Zonen der Lage 14 leitend gemacht, die die Strahlung empfangen_;und es entsteht ein abbildungsgemäßes Muster in oder auf der spannungs- oder stromempfindlichen lichtmodulierenden Lage 16. Der Spannungsabfall längs der Sandwichstruktur aus fotoleitender Lage und lichtmodulierender Lage liegt gewöhnlich im Bereich von etwa 0,1 bis etwa 25 000 V, wobei dies von dem Material, für . die lichtmodulierende Lage 16, von der Dicke der Lagen und gewissen Eigenschaften des fotoleitenden

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Materials, insbesondere der Dielektrizitätskonstanten abhängt.

Die neue odernicht permanente Information kann auf das Abbildungselement über dessen obere Oberfläche oder über das Substrat eingegeben werden, wobei dies unter anderem von den Eigenschaften der verschiedenen Lagen des Abbildungselementes, dem speziellen verwendeten spannungs- oder stromempfindlichen lichtmodulierenden Material und von der Art der die Abbildungsinformation enthaltenden aktivierenden Strahlung abhängt. Man wird natürlich einsehen, daß das vorliegende Verfahren vorzugsweise so durchgeführt wird, daß die Ausrichtung der betreffenden abbildungsgemäßen Muster auf dem Abbildungselement irgendeine Überlappung mit den in oder an der Lage 18 geschaffenen Abbildungsmustern und damit eine Überlappung auf irgendeiner davon erzeugten festen Kopie, Reproduktion oder sichtbaren Anzeige ausschließt. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß eine gewisse Überlappung ohne wesentliche Beeinträchtigung der erhaltenen Ergebnisse vorliegen kann.

Bei der Reproduktion von linienförmigen Kopien, die die Mehrzahl der Reproduktionen darstellt, bestehen beträchtliche Bereiche des Originals aus Hintergrund. So hat beispielsweise ein US-Patent mit vollständig einzeilig ausgefüllten Seiten einen Hintergrundbereich von etwa 90 %, während etwa 10 % des gesamten Abbildungsbereiches der Seite von der eigentlichen Information eingenommen wird. Daraus wird ohne weiteres deutlich, daß irgendein Überlappen zwischen beispielsweise der eigentlichen Information auf einem . Standardvordruck in Kauf genommen werden kann und kein signifikantes Problem in der Praxis darstellt. Auch sei angemerkt,· daß die im erfindungsgemäßen Abbildungselement ausgebildeten betreffenden Abbildungen Seite an Seite vorliegen können. Aus Vorausgehendem folgt, daß das erfindungsgemäße Verfahren in groben Zügen die Ausbildung einer Vielzahl von Abbildungen auf einem Abbildungselement umfaßt, wobei die Vielzahl von Abbildungen irgendeine relative Lage zueinander in dem Abbildungsbereich des Elementes aufweist.

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Die im oder an der spannungs- oder stromempfindlichen lichtmodulierenden Lage 16 ausgebildeten Abbildur smuster können mit verschiedenen Techniken abgelesen werden, wobei dies unter anderem von der speziellen Art der spannungs- oder stromempfindlichen lichtmodulierenden Lage im Abbildungselement abhängt. Grundsätzlich können die abbildungsgemäßen Muster in Reflektion oder Transmission abgelesen werden. Zum Ablesen der Abbildungen könnten auch

. abbildungsverstärkende Einrichtungen, wie beispielsweise Polarisatoren vorgesehen werden. Solche abbildungsverstärkende Einrichtungen werden bevorzugt, wenn in der lichtmodulierenden Lage 16 Doppelbrechungseffekte zur Ausbildung der Abbildungen ausgenutzt werden. Bei Ausführungsbeispielen, bei denen die lichtmodulierende Lage 16 ein verformbares Material z.B. Elastomer aufweist, und Verformungsabbildungen geschaffen werden, wird vorzugsweis-e ein phasenempfindliches bildrekonstruierendes System, wie beispielsweise ein schlierenoptisches System verwendet.

Die Realzeitbilder werden typischerweise durch das Abbildungselement eine ausreichende Zeit lang zur Betrachtung oder zur Erzeugung der gewünschten Anzahl an Kopien gehalten. Diese Zeitdauer liegt gewöhnlich im Bereich von etwa 1 Sekunde bis etwa 10 Sekunden oder mehr. Die Abbildungen können durch irgendeine der bekannten Techniken gelöscht werden; dazu gehören dac Überfluten mit Licht, Umkehrung des Feldes, wobei man dieses auf Null abfallen läßt, Wärmezufuhr oder eine Kombination dieser Techniken.

Wie zuvor erwähnt, kann es sich bei der Potentialquelle 20 um eine Wechselstrom-, Gleichstrom- oder kombinierte Quelle.handeln. Die Potentialquelle 20 sollte sich abschalten lassen, um rascher die geschaffenen Abbildungen zu löschen, oder sollte zum selben Zweck eine Polaritätsverlagerung ermöglichen.

Die Erfindung wurde in bezug auf ein allgemeines Abbildungselement beschrieben. Verschiedene bevorzugte Ausführungsbeispiele von Abbildungselementen, die für die erfindungsgemäßen Modifikationen geeignet sind, werden nachfolgend beschrieben. Es versteht sich,

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daß verschiedene spezielle Elemente zusätzlich zu denjenigen/ die in Fig. 1 gezeigt sind, bei diesen unterschiedlichen Ausfüh- , rungsformen notwendig sein können.

Besonders bevorzugte Abbildungselemente nach der Erfindung sind solche, bei denen die spannungs- oder stromempfindliche lichtmodulierende Lage aus einem verformbaren Elastomermaterial besteht. Der Ausdruck "Elastomer" bedeutet, daß darin ein gewöhnlich amorphes Material enthalten ist, was bei einer Deformation eine Rückstellkraft zeigt; d.h. ein amorphes Material, das sich unter Kraft verformt und aufgrund seiner inneren und Oberflächenkräfte in die Gestalt zurückkehrt, die es vor Anlegen der Kraft hatte. Eine · ins Detail gehende Beschreibung von Elementen mit einer verformbaren Elastomerlage ist in der US-Patentschrift 3 716 359 gegeben. Fig.. 2, 3 und 4 zeigen Ausführungsbeispiele für Abbildungselemente mit einer verformbaren Elastomerlage. Diese Abbildungselemente sind ähnlich dem Element nach Fig. 1, wobei gleiche Teile die gleichen Bezugszeichen aufweisen.

Fig. 2 zeigt ein Abbildungselement, bei dem eine Lage aus einer leitenden Flüssigkeit für eine der Elektroden dient. Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht die spannungsempfindliche lichtmodulierende Lage 30 aus einem verformbaren Elastomermaterial. Irgendein geeignetes Elastomermaterial kann für die Lage 30 verwendet werden. Typische geeignete elastomere Materialien für die Abbildungsvorrichtungen nach der Erfindung sind sowohl natürliche Cz.B. Naturkautschuk) und synthetische Polymere mit gummiähnlichen Eigenschaften;d.h. sie sind elastisch und umfassen Materialien, wie Styrol, Butadien, Polybutadien, Neopren, Butyl, Polysopren, Nitril, Urethan und Äthylengummis.Eine bevorzugte Klasse von elastomeren Materialien sind Gelatingele auf Wasserbasis und Dimethylpolysiloxangele. .Die Elastomere sollten grundsätzlich ausreichend gute Isolatoren sein und typischerweise Durchgangswiderstände über etwa

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10 Ohm-cm haben. Desweiteren sollten die Gleitmodulen zwischen

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etwa 10 bis etwa 10 Dyne/cm liegen und die dielektrischen Festigkeiten oberhalb etwa 10 V/mil. (0,4 χ 10 V/mm). Vorzugsweise

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haben die Elastomere Durchgangswiderstände oberhalb etwa 10

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Ohm-cm, Gleitmodulen von etwa-10 bis etwa 10 Dyne/cm und dielektrische Festigkeiten größer als etwa 500 V/mil. (20 χ 10 V/mm), Handelsüblich verfügbare und für die Verwendung geeignete Elastomere umfassen Sylgard 182, Sylgard 184, Sylgard 188 (der Dow Corning Company), RTV 602 und RTV 605 (der General Electric Company). Die Elastomere mit höherem Durchgangswiderstand werden bevorzugt, da diese gewöhnlich eine verlängerte Speicherkapazität besitzen. Elastomere mit relativ hoher dielektrischer Festigkeit werden bevorzugt, da diese gewöhnlich den Betrieb der Abbildungselemente bei relativ hohen Spannungsniveaus,die gewünscht werden, ermöglichen.

Ein besonders bevorzugtes Elastomer ist eine transparente sehr nachgiebige Verbindung, die ein elastomeres Dimethylpolysiloxangel aufweist, das wie folgt hergestellt wird: man kombiniert ein Gewichtsteil einer " Gießverbindung aus einem Silikonharz des Typs Dow Corning Nr. 182 mit 0,1 Gewichtsteil Aushärtungsmittel und zwischen Null bis etwa 30 Gewichtsteilen Dimethylpolysiloxansilikonöl der Type Dow Corning Nr. 200. Andere geeignete Harze sind transparente flexible Organosiloxanharze der in der US-Patentschrift 3 284 406 beschriebenen Type, bei denen ein Hauptteil von am Silikon anhaftenden organischen Gruppen Methylradikale darstellen.

Die Dicke der Elastomerlage 30 liegt typisch im Bereich von etwa 0,1 yU bis etwa 200 ,u , wobei dies unter anderem von der Raumfrequenz der aufzuzeichnenden Information abhängt. Vorzugsweise beträgt die Dicke der Elastomerlage 30 zwischen etwa 1 bis etwa 10 /U. Verschiedene optische Eigenschaften der Abbildungsvorrichtung können durch eine geeignete Auswahl des Elastizitätsmoduls der speziellen verwendeten Elastomermaterialien verstärkt werden. Beispielsweise wird sich ein relativ steiferes Elastomer gewöhnlich rascher von einer Abbildung erholen, wenn das elektrische Feld entfernt ist, und kann daher schneller gelöscht werden. An- ·■ dererseits zeigt ein Elastomer mit einem relativ niedrigen Elasti-

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zitätsmodul einen geringeren Widerstand gegenüber großen Verformungen und damit eine größere-optische Modulation füreinen bestimmten Wert des elektrischen Feldes.

Die leitende Flüssigkeitslage 32 kann entweder transparent sein oder nicht. Nicht transparente leitende Fluide sind Quecksilber, bei Raumtemperatur geschmolzene Gallium-Indium-Legierungen, usw. Transparente leitende Fluide können Wasser sein, dem leitende Verunreinigungen beigefügt wurden. Wenn das Fluid 32 transparent ist, sollte es typischerweise einen wesentlich unterschiedlichen Brechungsindex als das Elastomer 30 besitzen, damit die Verformungen an der Elastomeroberfläche das beleuchtende Licht phasenmodulieren. Ein transparentes Fluid kann auch für das Ablesen nach der reflektierenden Art verwendet werden, wobei dies durch Anordnung einer dünnen flexiblen,transparenten Lage auf der Elastomerlage 30 verstärkt werden kann. Eine solche flexible transparente Lage sollte kennzeichnenderweise einen wesentlich unterschiedlichen Brechungsindex als entweder die Elastomerlage 30 oder das transparente leitende Fluid haben.

Bei der Fensterlage 34 kann es sich um irgendein geeignetes Material, z.B. Glas mit normaler optischer Eigenschaf ^-handeln, das das leitende Fluid 32 in Berührung mit der Elastomerlage 30 halten kann. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß viele leitende transparente Fluide gewöhnlich in einem elektrischen Gleichstromfeld einer Elektrolyse unterworfen werden. Dies ist nicht erwünscht, da es zu einer Zerstörung der Elemente der Abbildungsvorrichtung als auch zur Entwicklung von Gas führt. Daher wird beim Betrieb von Abbildungsvorrichtungen mit leitenden transparenten Fluiden kennzeichnenderweise bevorzugt ein elektrisches Wechselstromfeld vorgesehen. Selbstverständlich versteht es sich, daß die Abbildungsinformation auf das Abbildungselement geworfen werden kann und die Abbildungsmuster nach irgendeiner der. zuvorbeschriebenen Techniken abgelesen werden können.

Beim Betrieb wird ein durch die Spannung von der Potentialquelle

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20 erzeugtes Feld am Abbildungselement angelegt und dieses einem abbildungsgemäßen Strahlungsmuster ausgesetzt. Das elektrische Feld an der Elastomerlage 3O wird entsprechend dem abbildungsgemäßen Strahlungsmuster verändert. Die elektrische Kraft des elektrischen Feldes an der Elastomerlage verformt diese^ und diese Verformung schreitet soweit fort, bis die Kräfte des elektrischen Feldes im Gleichgewicht zu der Oberflächenspannung und den elastischen Kräften des Elastomers stehen. An dieser Stelle kommt die Verformung zum Stillstand und verbleibt typis,cherweise solange stabil, wie das elektrische Feld am Elastomer aufrechterhalten ist. Zum Löschen der Abbildungen wird das Feld am Elastomer entfernt. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel erfolgt die Löschung dadurch, daß vorübergehend die Polarität an der Elastomerlage umgekehrt wird, wobei diese Technik gewöhnlich ein rascheres Löschen hervorruft. Bei manchen Fotoleitern erfordert das rasche Löschen die zusätzliche Überflutung des Fotoleiters mit einer gleichmäßigen aktivierenden Strahlung.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Verformungen im elastomeren Material anders sind als diejenigen, die in thermoplastischen Materialien auftreten. Dies aufgrund des Umstandes, daß die Verformungen im Elastomer unabhängig von irgendwelchen Entwicklungsvorgängen, wie beispielsweise Erweichungsvorgänge mit Wärme und/ oder einem Lösungsmittel sind,wie sie für thermoplastische abbildende Verformungsmaterialien kennzeichnenderweise notwendig sind. Ein anderer Unterschied zwischen Elastomeren und Thermoplasten ist der, daß die Verformungen im Elastomer grundsätzlich bei einem bestimmten elektrischen Feld eine definierte Grenze annehmen, da die elastischen und Oberflächenspannungskräfte der Verformung ent-' gegenwirken. Natürlich können bei hohen Feldern Instabilitäten auftreten, da bei solchen hohen Feldern die mechanischen Kräfte nicht exakt im Gleichgewicht zu den elektrischen Kräften stehen. Die thermoplastischen Verformungen zeigen für ein gegebenes Feld keine derartige definierte Grenze, solange der Thermoplast im erweichten Zustand gehalten ist. ■ ■

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Obschon nicht gezeigt, sei darauf hingewiesen, daß bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung zwischen der projizierten abbildungsgemäßen Strahlung und dem Fotoleiter des Abbildungselementes ein Absorptionslinienraster angeordnet ist. Das bedeutet, daß bei diesen Ausführungsbeispielen ein Linienraster vorgesehen wird, wobei das Raster selbst nicht die permanente Abbildungsinformation darstellt, die in erfindungsgemäßer Weise aufgedrückt wird. Das Linienraster ermöglicht das Aufzeichnen von Abbildungen auf Elastomerlagen mit räumlichen Frequenzen, die wesentlich niedriger sind als die mitschwingende Verformungsfrequenz des Elastomers. Das Elastomer wird sich längs des Musters aus dem Gitter mit hoher räumlicher Frequenz in denjenigen Zonen verformen, in denen es beleuchtet wird. Das abgeschirmte Oberflächenreliefbild auf dem Elastomer wird aus Segmenten des Schattens des Gitters aufgebaut. Das Bild, das bei Beleuchtung eines verformten Elastomers erhalten wird, weist daher eine feine Linienstruktur auf, die sich der aufgezeichneten Originalabbildung überlagert. Falls die Linienstruktur nicht gewünscht wird, kann sie durch geeignete optische bekannte Filtertechniken entfernt werden.

Vorzugsweise wird das Raster (beispielsweise ein Linienraster) unmittelbar bei der fotoleitenden Lage in der Abbildungsvorrichtung angeordnet. Andere Raster- oder Gitterarten können vorgesehen und, wenn erwünscht, gemäß US-Patentschriften 3 698 893 und \3 719 483, in ähnlicher Weise angeordnet werden. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß die Raster in irgendeine der erfindungsgemäß aufgebauten Vorrichtungen vorgesehen werden können, wenn dies geeignet erscheint ._JBei gewissen bevorzugten Ausführungsbeispielen kann auch ein Rastermuster im Fotoleiter oder Elastomer auf optische Weise geschaffen werden. Beispielsweise kann die fotoleitende Lage einer gleichmäßigen Beleuchtung, gegenüber der sie empfindlich ist, durch ein Linienraster ausgesetzt werden, so daß in der Lage ein beständiges Leitfähigkeitsmuster entsprechend dem Raster oder Gitter ausgebildet wird. Auch kann beispielsweise die Elastomerlage einer gleichförmigen UV-Bestrahlung durch ein Linienraster ausgesetzt werden, wodurch ein dauerhaftes Raster von

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geringer Verformungsfähigkeit entsprechend dem Gitter gebildet wird. Hinzuweisen ist ferner, .daß das Abbildungselement zwei oder mehr unterschiedlich gefärbte Raster enthalten kann, wobei in diesem Fall das Element in einem Mehrfarbenabbildungsreproduktionssystem verwendet v/erden kann.

In Fig. 3 ist ein erfindungsgemäßes Abbildungselement gezeigt, bei dem eine Lage aus einem leitenden Gas eine der Elektroden darstellt. Das Element ist im wesentlichen gleich dem in Fig. 2 jedoch mit der Ausnahme, daß die dicke leitende Flüssigkeitslage 32 nach Fig. 2 durch ein leitendes Gas 40 ersetzt ist, und dieses Abbildungselement eine Einrichtung zum Ionisieren des Gases 42 erfordert, die ein transparentes leitendes Fenster enthalten kann. Das leitende Gas 40 kann mittels einer Glimmentladung über ein Gas mit niedrigem -Druck von einigen wenigen Millimetern Quecksilberdruck oder durch eine Bogenentladung mit niedrigem Druck,die gewöhnlich bei wenigen ,u Quecksilberdruck stattfindet, erhalten werden. Das Gas kann auch mitteLs intensiver Radioaktivität in oder nahe einem Niederdruckgas- 40 ionisiert werden. Eine weitere Möglichkeit ist die Radiofreguenzanregung des Gases in der Ausnehmung oder andere bekannte Techniken, um ein leitendes gasförmiges Plasma zu erzeugen. Ein Aufladen der Elastomeroberfläche kann auch stattfinden, wenn das Gas 40 unter einem ausreichend hohen Vakuum steht und eine Quelle aus thermisch angeregten Elektronen enthält, wie beispielsweise einen erhitzten Wolframfaden, der gegen die Elastomeroberfläche gerichtet wird. Vorgesehen werden kann ein abgetasteter Strahl wie von einer Elektronenkanone oder ein nicht abgetasteter Strahl oder eine Vielzahl von Elektronen aussendenden Quellen. Eine reflektierende Lage kann ebenfalls auf der Lage 30 an der Grenzfläche zwischen den Lagen 30 und 40 angeordnet werden. Die Lage 40 aus leitendem Gas kann eine Dicke von 0,1 ,u bis unendlich haben. Wie zuvor erwähnt, kann die gasionisierende Einrichtung 42 eine separate Elektrode oder mit dem transparenten leitenden Fenster verbunden sein, das das leitende Gas gegen die Elastomerlage 30 hält. Der Behälter, der ein Entweichen des leitenJk^₁ Gases 40 verhindert, muß natürlich luftdich* sein, um das Gas

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£098 31 /0842 "'

bei . dem notwendigen Vakuumniveau zu halten.

Fig. 4 zeigt ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel von einer Ruticon-Abbildungsvorrichtung, bei der das elektrische Feld an der Elastomerlage 30 mittels einer dünnen kontinuierlichen leitenden Lage 50 auf der Oberfläche des Elastomers erzeugt wird. Dabei ist die Lage 50 ausreichend flexibel, um der Verformung des Elastomers nachkommen zu können. Sofern diese Lage 50 hochgradig reflektierend ist, kann diese Vorrichtung das Ableselicht mit grosser Wirksamkeit ausnützen. Falls die Lage opaque ist, kann die Lichtfortpflanzung durch das Substrat ausgenutzt werden, um die Oberflächenverformungsabbildungen auszubilden, während gleichzeitig die Lichtfortpflanzung zur Rekonstruktion der Abbildung verwendet werden kann. Die verwendeten Lichtquellen können unterschiedliche Wellenlängen und/oder Intensitäten besitzen und/oder eine Lichtquelle kann kohärent und die andere nicht kohärent sein. Diese Vorrichtung kann daher dazu verwendet werden, um Abbildungen, die in besonderen Wellenlängen aisgebildet sind,in äquivalente Abbildungen umzuwandeln, die in anderen Wellenlängen ausgebildet sind. Wenn ferner das auf die Oberseite auftreffende Ableselicht sehr viel intensiver als das auf die Unterseite auftreffende Abbildungslicht ist, schafft die in Fig. 4 gezeigte Vorrichtung eine hohe Verstärkung der Eingangsabbildungen, wobei das verstärkte Licht beispielsweise für große Tafelschirme oder Anzeigevorrichtung verwendet werden kann. Ferner kann das Bild wiederaufbauende oder rekonstruierende Licht z. B. das von einem Laser erzeugte Licht kohärent sein, so daß auf den Oberflächenverformungsabbildungen ein abbildungsbehandelnder Vorgang durchgeführt werden kann; die Oberflächenverformungsabbildungen sind mit nicht kohärentem von der Unterseite sich fortpflanzenden Licht ausgebildet. Andererseits kann das die Oberflächenverformungsbilder verursachende Licht kohärent sein, während das rekonstruierende Licht nicht kohärent ist. Dieser letztgenannte Fall ist erwünscht, da nicht kohärentes Licht für das menschliche Auge angenehmer ist und gegenwärtige/ kohärentes Licht schaffende Generatoren gewöhnlich auf die Erzeugung von Licht innerhalb eines engen Wellenlängenbandes z.B.

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einer Farbe wie rotι begrenzt sind. Ein Zrund^kohärentes Licht zur Bildung der Oberflächenvesformungsabbildungen vorzusehen, liegt dann vor, wenn es sich um Rekonstruktionslicht handelt, um Eingangsabbildungen von Hologrammen auszubilden. Daher kann die vorliegende Vorrichtung eine holographisch rekonstruierte Abbildung besitzen. Diese Abbildung wird auf die Vorrichtung projiziert und bildet eine Oberflächenverformungsabbildung, die mit nicht kohärentem Licht von wesentlich höherer Intensität als für große tafelförmige AnzeigeeinrichtUiljen geeignet, gesehen wird.

Nochmals sei darauf hingewiesen, daß das Substrat 12 opaque oder transparent sein kann. Die dünne leitende Lage 50 ist typischerweise so flexibel, das sie den Verformungen der Elastomerlage 30 nachkommen kann. Sofern beispielsweise die leitende Lage 50 opaque ist, muß das Substrat 12 aus einer dünnen Metallfolie transparent sein, damit das abbildungsgemäße Strahlungsmuster die fotoleitende Lage 14 erreichen kann. In diesem Fall kann die Abbildungsinformation kontinuierlich abgelesen werden, wenn das Ableselicht von der Oberseite des Elementes ausgeht. Sofern die dünne leitende Lage 50 transparent ist, kann das Ableselicht von ihrer Oberfläche reflektiert werden und kann das Element in Transillumination verwendet v/erden, vorausgesetzt, daß die anderen Lagen transparent sind.

Die leitende Lage 50 kann eine dünne Lage aus einem geeigneten Metall oder einer Kombination von zwei oder mehr Metallen sein. Solche metallische Lagen weisen gewöhnlich eine Dicke zwischen etwa 50 S bis zu einigen Tausend £ auf, wobei dies unter anderem von der gewünschten Flexibilität und .der erforderlichen Leitfähigkeit abhängt. Die Lage 50 kann auch transparent sein, sofern beispielsweise eine Folie aus einem Harz Typ ECR 34 der Dow Corning auf die Oberfläche der Elastomerlage 3O aufgegeben wird. Andere, dem Fachmann begegnende leitende Lagen können ebenfalls im Rahmen der Erfindung verwendet werden.

Die dünne leitende Lage 50 hat typischerweise eine ausreichende

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255Λ1Β2

Leitfähigkeit, um zu einer Äquipotentialoberfläche zu werden, wenn sie. an eine elektrische Energiequelle angeschlossen ist; . außerdem besitzt sie eine ausreichende Flexibilität, um den Verformungen des Elastomers folgen zu können? eine ausreichende Ermüdungsfestigkeit, um wiederholte und rasche Ausbildungen und Löschungen der Oberflächendeformation auszuhalten; und in manchen Fällen eine hohe Opazität und ein hohes Reflektionsvermögen, wenn sie durch eine Lichtquelle mit hoher Intensität abgelesen wird, gegenüber der die fotoleitende Lage empfindlich ist.

Die leitende Lage 50 besteht vorzugsweise aus Gold und Indium oder Chrom und Silber, Silber und. Titan oder Kombinationen davon. Obgleich die Lage 50 auf der Elastomerlage auf verschiedene Weise z.B. durch chemische Reaktion, Ausfällen einer Lösung, durch Elektrophorese, Elektrolyse und dergleichen ausgebildet werden kann, wird sie bevorzugt durch Vakuumaufdampftechniken geschaffen. Eine ins Detail gehende Beschreibung der Vakuumaufdampftechnik zur Bildung von Metalllagen einschließlich solcher aus Gold und Indium auf Elastomeroberflächen ist in der US-Patentschrift 3 716 359 gegeben. Desweiteren können auch andere Materialien der metallische Lage hinzugefügt werden, um spezielle Eigenschaften, wie beispielsweise das spektrale Reflektionsvermögen und den Korrosionswiderstand zu verstärken oder zu unterdrücken.

Je nach Belieben kann die Äbbildungsvorrichtung nach Fig. 4 auch eine transparente Lage-52 aus einer isolierenden Flüssigkeit z.B. öl enthalten. Mit der Verwendung der Lage 52 sind eine Anzahl von Vorteilen verbunden. Die isolierende Flüssigkeitslage übernimmt eine wichtige Funktion, wenn sie einen anderen Brechungsindex als den Luft hat. Die Lage 52 über der flexiblen leitenden Lage 50 bedeutet, daß das von oberhalb des Elementes sich fortpflanzende Licht in weiterem Maße moduliert wird, als es der Fall ist, wenn nur Luft vorhanden wäre. Der Grund dafür ist, daß bei der gleichen Größe an Oberflächendeformation die optischen Wegänderungen proportional zum Brechungsindex des nahe der Oberfläche befindlichen Mediums sind. Wenn daher dieselbe Modulation wie bei einer Vor-

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richtung ohne die Lage 52 gewünscht wird, kann dies bei geringere» Spannungen erfolgen, wodurch QIe Möglichkeit eines SpannungsZusammenbruchs verbessert wird. Der zweite Vorteil liegt darin, daß die Lage 52 als Schutz für die leitende Lage 50 dient, indem sie diese Lage gegen eine Verunreinigung durch Staub oder dergleichen abschirmt und konstantere Umgebungsverhältnisse aufrechterhält. Darüber hinaus führt die Lage 52 zu weniger strengen Anforderungen an die Herstellung des Abbildungselementes. Das Vorliegen von Poren in der Elastomerlage 30 kann zu einem Kurzschluß im Abbildungselement führen, was möglicherweise dessen Funktionstauglichkeit zerstört. Mittels der Lage 52 werden diese nachteiligen Auswirkungen von Kurzschlüssen vermieden, indem isolierende Flüssigkeit in solche Lunker oder Poren einströmen kann.

Aus -Gründen einer höheren Genauigkeit und Einfachheit wird die Dicke der Metallagen nachfolgend in Form der Frequenzänderung ausgedrückt. Die Messungen wurden mit einem Sloan Thickness Monitor von 5 MHz durchgeführt, der die Dicke der Ablagerung zur Frequenzänderung in einem mitschwingenden Quarzsystern in Beziehung setzt. Prinzipiell kann die Frequenzänderung nach der folgenden Beziehung in Dickeneinheiten umgewandelt werden:

t_CR = 0,278^/und t_&G = 0.190

Wenn Δ-f in Hz angegeben ist, hat t die Dimension 8. Diese Beziehungen gehen davon aus, daß das abgelagerte Material eine Dichte hat, die gleich der Dichte der Hauptmasse an Material ist. Diese Annahme ist kaum zutreffend, wenn das Substrat (in diesem Fall das Elastomer) ein relativ weiches Material ist. In diesen Fällen kann die effektive Dichte zwei-oder dreimal kleiner als die Dichte des Hauptmaterials sein, so daß die nach den obigen Beziehungen bestimmten Dickenwerte etwa um den gleichen Faktor zu niedrig liegen. Da somit eine gewisse Unsicherheit hinsichtlich der Beschichtungsdichte vorliegt, wird vorzugsweise die Dicke der Metallage in Form der Frequenzänderung gekennzeichnet.

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Das vorteilhafte Abbildungssystem nach der Erfindung wird nachfolgend anhand von Beispielen *und unter Bezugnahme auf die' speziellen bevorzugten Ausfuhrungsformen weiter erläutert. Dabei versteht es sich,daß diese Beispiele nur erläuternden Zwecken dienen und die Erfindung nicht auf die angeführten Materialien , Vorgehensweisen und Bedingungen beschränkt ist. Sämtliche Teilangaben und Prozentangaben sind/ sofern nicht anders angegeben, auf Gewicht bezogen. Desweiteren beziehen sich die angelegten Arbeitsspannungen, sofern nicht anders angegeben, auf eine Anordnung, bei der das negative Potential an der unteren oder NESA-Elektrode anliegt.

Beispiel I

Eine AbbildungsaufZeichnungsvorrichtung wurde dadurch hergestellt, daß man zunächst ein Stück NESA-Glas von der Pittsburgh Plate Glass Company auf eine Abmessung von etwa 8,9 χ 6,35 χ 0,31 cm (3,5 χ 2,5 χ 1/8 ") zuschneidet und das Glas in einem Chromsäurebad reinigt. Danach wird die Oberfläche etwa 1 ,u dick mit einer gefilterten Lösung aus einem Shipley AZ-1350 - Fotowiderstand tauchbeschich.-tet, wobei dieser Widerstand von der Shipley Company, Inc., of Newton, Mass. bezogen werden kann. Der Fotowiderstand wird dann einem Originalrastermuster (Stabmuster mit 50 Zyklen/mm) unter Verwendung des Lichtes von einer 50 Watt Xenonbogenlampe in einem Abstand von etwa 90 cm (3 ft) etwa vier Minuten lang ausgesetzt. Das Muster wird dann mit einem AZ-1350-Entwickler entwickelt. Die Platte wird nachfolgend in ein Vakuumbeschichtungssystem eingelegt und mit einer 2,0 kHz dicken Lage aus Chrom beschichtet. Die Platte wird dann mit Aceton gereinigt, um den verbleibenden Fotowiderstand und das darauf beschichtete Metall zu entfernen.

Eine fotoleitende Lösung wird dann hergestellt, in dem man 80 gr. Poly-N-vinylcarbazol (PVK) und 0,4 gr. Brilliant Green Dye (BG) in 1000 ml Methylenchlorid auflöst. Brilliant Green Dye wird von der General Dye Stuff Company, einer Abteilung der General Aniline and Film Corporation hergestellt. Die Mischung wird eine ausreichen-

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de Zeit lang umgerührt, um eine vollständige Lösung zu bewirken. Dannwird zusätzliches Methylenchlorid hinzugefügt, um die Viskosität der Lösung auf etwa 100 cPs/gemessen mit einem Brookfield RTV Viscometer mit einer Spindel Nr. 2,herabzusetzen. Die Lösung wird dann gefiltert und auf die Platte tauchaufgeschichtet, so daß , darauf eine etwa 6 ,u dicke Lage gebildet wird.

Eine etwa 5 ,u dicke Lage aus Elastomer bestehend aus einem Dimethylpolysiloxangel wird auf die fotoleitende Lage aufgegeben. Das soweit beschriebene Abbildungselement wird dann an der Elastomerseite etwa 120 Minuten lang einer UV-Bestrahlung durch eine opaque Maske oder Abdeckblende ausgesetzt, die einen Durchgangskreis mit einem Durchmesser von 1,27 cm (0,5") hat. Die UV-Bestrahlung wurde von einem Rayonet, Typ RPR-208 Photochemical Reactor erzeugt, der eine Primärstrahlung bei einer vorherrschenden Wellenlänge von 2537 8 bei 45 Watt abgibt. Das Reaktionsgerät wird von der Southern New England Ultraviolet Co., Middletown, Conn., hergestellt.

Dann wird eine etwa 0,1 /U dicke flexible leitende Gold-Indium-Lage, die als zweite Elektrode dient,auf die freie Oberfläche der Elastomerlage vakuumaufgedampft. Ein elektrisches Feld von etwa 325 V wird am Abbildungselement aufgebaut, indem an die Elektroden ein Potential angelegt wird. Danach wird das Element gleichförmig durch die NESA-Glaselektrode sichtbarem Licht mit einer Wellenlänge unter 6800 -8 ausgesetzt. Die Abbildung wird mittels einer konventionellen Schlierenoptik abgelesen und auf einem Projektionsschirm wiedergegeben. Es wurde festgestellt, daß die projizierte Abbildung aus einem dunklen Kreis mit einem hellen Hintergrund bestand, was anzeigt, daß die gewünschte Abbildung in das Element hineingebracht wurde. >>

• Beispiel Il

Das mit der Abbildung verseheneElement nach Beispiel 1 wurde anschließend einem Feld mit entgegengesetzer Polarität etwa 1/10

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Sekunden lang ausgesetzt, mit sichtbarem Licht überflutet und dann das Feld in seine ursprüngliche Polarität zurückgebracht/ so daß irgendwelche vorübergehenden Abbildungen ausgelöscht wurden.

Das Abbildungselement wurde dann wiederum gleichmäßig sichtbarem . Licht durch die NESA-Elektrode ausgesetzt und mit der Schlierenoptik abgelesen. Es wurde festgestellt, daß das abgelesene Bild aus einem dunklen Kreis auf einem hellen Hintergrund bestand. Dies zeigt an, daß das original eingegebene Bild einen dauerhaften Charakter hat.

Beispiel III

Das nach Beispiel Ilbildbeaufschlagte Element wurde wieder einem Feld mit entgegengesetzter Polarität etwa 1/10 Sekunde lang ausgesetzt, gleichzeitig mit sichtbarem Licht überflutet und das Feld in seine ursprüngliche Polarität zum Löschen von irgendwelchen vorübergehenden .Abbildungen zurückgebracht.

Das Element wurde dann durch die NESA-Elektrode mit sichtbarem Licht einem abbildungsgemäßen Muster aus einem opaquen Quadrat auf einer transparenten Maske ausgesetzt, wobei das Quadrat nicht zum Kreis ausgerichtet vorlag.

Wiederum wurden die Abbildungen am Element abgelesen,und es wurde festgestellt, daß die Abbildungen aus einem dunklen Kreis und einem dunklen Quadrat auf einem hellen Hintergrund bestehen.

Beispiel IV . ·

Das nach Beispiel III bildbeaufschlagte Element wurde dem beschriebenen Auslöschvorgang unterworfen und dann durch eine transparente Maske mit einem opaguen abbildungsgemäßen Muster aus einem Dreieck belichtet,, wobei das Dreieck nicht zum Kreis und Quadrat ausgerichtet war.

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Nach Ablesen der Bilder wurde festgestellt, daß nur der dunkle Kreis und das Dreieck sichtbar sind. Das Quadrat lag nicht länger als sichtbares Bild vor und der Kreis war dauerhaft in das Element eingegeben.

• ' Beispiele y bis VIII

Es wurde gemäß Beispiel I vorgegangen, jedoch die UV-Bestrahlung etwa über die folgenden Zeitdauern vorgenommen:

15,5 Stunden 8,0 Stunden 5,0 Stunden 2,0 Stunden.

In jedem Fall lagen dieselben Ergebnisse wie nach Beispiel I vor, d.h. eine Abbildung war in das Element eingedrungen.

• Beispiele IX bis XX

Jedes der vier bildbeaufschlagten Elemente nach Beispielen V bis VIII wurde jedem Behandlungsvorgang gemäß Beispielen II bis IV unterworfen.

In jedem Fall wurde festgestellt, daß eine dauerhafte Originalab- ' bildung vorlag, und das Element sequentiell mit einer auslöschbaren Bildinformation auf den neuesten Stand gebracht werden kann".

Beispiel XXI

Beispiel Iwurde gemäß dem ersten Satz des Absatzes 3 weiterverfolgt, d.h. durch Aufgabe der Elastomerlage.

Eine Hälfte des so aufgebauten Elementes wurde etwa eine Stunde und 17 Minuten lang den Dämpfen von Königswasser (3HCl + HNO₃)

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unterworfen. Das Element wurde dann mit destilliertem Wasser abgespült und getrocknet.

Danach wurde eine etwa 0,1 ,u dicke flexible leitende Gold-Indium-Lage auf die freie Oberfläche der' Elastomerlage durch Vakuumaufdampf ung aufgegeben.

Ein elektrisches Potential von etwa 325 V wurde am Element zwischen den beiden leitenden Lagen angelegt. Das Element wurde dann gleichförmig durch die NESA-Glaselektrode sichtbarem Licht ausgesetzt und die Abbildung durch eine konventionelle Schlierenoptik abgelesen und auf einem Projektionsschirm dargestellt.

Es wurde festgestellt, daß das projizierte- Bild eine helle Hälfte und .eine dunkle Hälfte aufweist, wobei die dunkle ,Halfte der den Dämpfen ausgesetzten Hälfte entsprach.

Beispiel XXII

Das mit Abbildung behaftete Element nach Beispiel XXI wurde dann einem Feld mit entgegengesetzter Polarität etwa 1/10 Sekundenlang ausgesetzt, gleichzeitig mit sichtbarem Licht überflutet und zu seiner ursprünglichen Polarität zurückgebracht, so daß irgendwelche vorübergehenden Abbildungen gelöscht wurden.

Das Abbildungselement wurde dann wieder gleichförmig durch die NESA-Elektrode sichtbarem Licht ausgesetzt und mit der Schlierenoptik abgelesen. Es wurde festgestellt, daß das abgelesene .Bild eine helle und eine dunkle Hälfte aufweist. Dies zeigt an, daß das ursprünglich eingegebene Bild einen dauerhaften Charakter hat. ·

• Beispiel XXITI

Das bildbeaufschlagte Element nach Beispiel XXII wurde wieder einem Feld mit entgegengesetzter Polarität etwa 1/10 Sekunden lang

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ausgesetzt und gleichzeitig mit sichtbarem Licht überflutet und in seine ursprüngliche Polarität zum Löschen von irgendwelchen vorübergehenden Abbildungen zurückgebracht.

Das Element wurde dann durch die NESA-Elektrode mit sichtbarem Licht einem abbildungsgemäßen Muster aus einem opaquen Quadrat 'auf einer transparenten Maske ausgesetzt, v/obei das Muster nicht in Ausrichtung zu der den Dämpfen ausgesetzten Hälfte stand.

Die Abbildungen am Element wurden wieder abgelesen und ergaben , daß auf einem hellen Hintergrund eine dunkle Halbplatte und ein dunkles Quadrat vorlagen.

Beispiel XXIV

Das mit Abbildung versehene Element nach Beispiel XXIII wurde dem beschrieben Löschungsvorgang unterzogen und dann einem abbildungsgemäßen opaquen Muster aus einem Dreieck auf einer transparenten Maske ausgesetzt, wobei das Dreieck nicht zu der dem Dampf ausgesetzten Halbplatte und dem Quadrat ausgerichtet war.

Bei Ablesen der Abbildungen wurde festgestellt, daß nur die dunkle Halbplatte und das Dreieck sichtbar waren. Das Quadrat lag nicht mehr als sichtbares Bild vor, und die dunkle Halbplatte war permanent in das Element eingegeben.

Beispiel XXV - XXVII

Es wurde gemäß Beispiel XXI vorgegangen, jedoch betrugen die Zeiten, während denen das Element den Säuredämpfen ausgesetzt war, etwa wie folgt:

1 Stunde
1/2 Stunde
1/4 Stunde

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Es wurde festgestellt, daß in jedem Fall eine dauerhafte Abbildung in die Bildaufzeichnungseinrichtung eingegeben war.

Beispiele XXVIII - XXXVI

Jedes der drei mit Abbildung beaufschlagten Elemente nach Beispielen XXV bis XXVII wurde jedem der Schritte gemäß Beispielen XXII bis XXIV unterworfen.

In jedem Fall wurde festgestellt, daß die ursprüngliche Abbildung dauerhaft vorlag und das Element sequentiell mit einer auslöschbaren Bildinformation auf den neuesten Stand gebracht werden kann.

Beispiel XXXVII

Beispiel I wurde gemäß Paragraphen 1 und 2 weiterverfolgt, um ein Element mit einem NESA-Substrat, einem optischen Gitter oder Raster und. einer fotoleitenden Lage aus PVK-BG herzustellen.

Die Oberfläche der fotoleitenden Lage wurde dann mit einer Maske in Berührung gebracht, die auf einem opaquen Hintergrund einen transparenten Kreis mit einem Durchmesser von 1,27 cm (O,5 ") aufwies. Danach erfolgte eine Bestrahlung mit UV-Licht einer vorherrschenden Wellenlänge von 2537 S (wie beim vorhergehenden Beispiel) , wobei dies etwa 14,75 Stunden lang vorgenommen wurde.

Die Maske wurde dann entfernt und die fotoleitende Lage mit einer etwa 6 ,u dicken Lage aus einem plastifizierten Elastomertyp Sylgard 182 beschichtet, bei dem es sich um eine von der Dow Corning erhältliche Silikonharz-Gießverbindung handelt. Dieses Element wurde dann mit einer etwa 0,1 .u dicken Lage aus Gold-Indium vakuum b'e s chi chte t.

Das Element wurde dann einem Potential von etwa 500 V ausgesetzt und gleichmäßig durch die NESA-Glaselektrode mit sichtbarem Licht einer Wellenlänge unterhalb 6800 Ä ausgesetzt. Die Abbildung wurde mittels einer konventionellen Schlierenoptik abgelesen und auf

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einem Projektionsschirm dargestellt.

Es wurde festgestellt, daß die Abbildung einen dunklen Kreis auf einem hellen Hintergrund aufwies.

Beispiel XXXVIII

Das mit Abbildung behaftete Element nach Beispiel XXXVII wurde dann einem Feld mit entgegengesetzter Polarität etwa 1/10 Sekunde lang ausgesetzt, gleichzeitig mit sichtbarem Licht überflutet und in seine ursprüngliche Polarität zurückgebracht, so daß irgendwelche vorübergehenden Abbildungen gelöscht wurden.

Das Abbildungselement wurde dann wieder gleichmäßig sichtbarem Lich't durch die NESA-E lek tr ode ausgesetzt und mit der Schlierenoptik abgelesen. Es wurde festgestellt, daß das abgelesene Bild einen dunklen Kreis auf einem hellen Hintergrund aufwies. Dies gibt an, daß die ursprünglich eingegebene Abbildung dauerhaft vorlag.

' Beispiel XXXIX

Das abgebildete Element nach Beispiel XXXVIII wurde wieder einem Feld mit entgegengesetzter Polarität etwa 1/10 Sekunde lang unterworfen, gleichzeitig mit sichtbarem Licht überflutet und in seine ursprüngliche Polarität zurückgebracht, so daß irgendwelche vorübergehenden Abbildungen gelöscht wurden.

Das Element wurde dann mit sichtbarem Licht durch die NESA-Elektrode einem abbildungsgemäßen Muster aus einem opaquen Quadrat auf einer transparenten Maske ausgesetzt, wobei das Quadrat nicht zum Kreis ausgerichtet vorlag.

Wieder wurden die Abbildungen vom Element abgelesen und festgestellt/daß diese aus einem dunklen Kreis und einem dunklen Quadrat auf einem hellen Hintergrund bestanden.

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Beispiel XL

Das abgebildete Element nach Beispiel XXXIX wurde dem beschriebenen Auslöschvorgang unterworfen und dann einem opaquen Bild aus einem Dreieck auf einer transparenten Maske ausgesetzt, wobei das Dreieck nicht zum Kreis und Quadrat ausgerichtet war.

Nach Ablesen der Bilder wurde festgestellt, daß nur der dunkle Kreis und das Dreieck sichtbar waren. Das Quadrat lag nicht mehr als sichtbares Bild vor_f und der Kreis war dauerhaft in das Element eingegeben.

Beispiele XLI - XLIII

Beispiel XXXVII wurde weiterverfolgt, jedoch betrugen die Aussetzungszeiten für die UV-Bestrahlung etwa wie folgt:

11 Stunden

■ 6 Stunden

1,5 Stunden

In jedem Fall wurden dieselben Ergebnisse wie bei Beispiel XXXVII festgestellt, d.h. in das Element war eine Abbildung hineingelangt.

• Beispiele XLIV - LII

Jedes der drei abgebildeten Elemente nach Beispielen XLI bis XLIII wurde jedem Verfahrensschritt gemäß Beispielen XXXVII bis XXXIX unterworfen.

In jedem Fall wurde festgestellt, daß das ursprüngliche Bild dauerhaft vorlag und das Element sequentiell mit einer auslöschbaren Bildinformation auf den neuesten Stand gebracht werden kann.

Beispiel UH

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Ein Stück Pappe mit einem darin ausgeschnittenen Kreis mit einem Durchmesser von 1,37 cm (0,5 ") wurde auf die leitende Oberfläche einer NESA-Glaselektrode angeordnet und einem unter hohem Druck stehenden Strom aus Kieselerdepartikeln unterworfen, um auf diese Weise einen dem Kreis entsprechenden Teil des Zinnoxids zu entfernen. Danach wurde, wie bei Beispiel I,das Abbildungselement durch Aufgabe eines Rasters, einer fotoleitenden Lage, einer Elastomerlage und einer Oberflächenelektrodenlage hergestellt.

Das so geschaffene Abbildungselement wurde dann gleichmäßig sichtbarem Licht durch die NESA-Elektrode ausgegeben und mit der Schlierenoptik abgelesen. Das auf dem Betrachtungsschirm feststellbare Bild wies einen schwarzen Kreis auf einem hellen Hintergrund auf.

Beispiel LIV

Das bildbehaftete Element nach LIII wurde wie bei Beispiel II gelöscht und dann sichtbarem Licht durch eine transparente Maske mit einem darauf befindlichen abbildungsgemäßen opaquen Muster aus einem Quadrat ausgesetzt, wobei das Quadrat nicht zum Kreis -ausgerichtet war.

Wieder wurde das bildbehaftete Element abgelesen und festgestellt daß es zwei Abbildungen enthielt, die sich als dunkler Kreis und als dunkles Quadrat auf einem hellen Hintergrund darstellen.

Beispiel LV

Das bildbehaftete Element nach Beispiel LIV wurde dem beschriebenen Auslöschvorgang unterworfen und dann einem opaquen Bild bestehend aus einem Dreieck auf einer transparenten Maske ausgesetzt, wobei das Dreieck weder zum Kreis noch zum Quadrat ausgerichtet war.

Nach Ablesen der Bilder wurde festgestellt, daß nur der dunkle Kreis und das Dreieck sichtbar waren. Das Quadrat lag nicht mehr als sichtbares Bild vor und der Kreis war dauerhaft in das Element eingegeben.

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Beispiel LVI

Die Vorgehensweise gemäß erstem Paragraph von Beispiel I wurde vorgenommen, um ein NESA-Substrat mit einem darauf befindlichen optischen Gitter zu erzeugen.

Eine fotoleitende Lösung wurde dann hergestellt, indem man langsam etwa 78 gr. Poly-N-vinylcarbazol (PVK) in etwa 1200 cm Tetrahydrofuran (THF) bei Raumtemperatur umrührte. Nach vollständiger Auflösung des PVK wurden etwa 52 gr. 2,4,7-Trinitrofluorenon (TNF) hinzugefügt und die Lösung über Nacht umgerührt. Die Viskosität der erhaltenen Lösung betrug etwa 100 cPs. Die Lösung wurde dann gefiltert und auf das Gittersubstrat tauchbeschichtet, so daß darauf eine etwa 5 ,u dicke Lage geschaffen wurde. Danach wurde eine etwa 6 ,u dicke Lage aus einem 5o Gew.-%igen plastifizierten Elastomer Typ Dow Corning 182 auf den Fotoleiter aufgeschichtet. Schließlich wurde eine etwa 0,1 ,n dicke Lage aus Gold-Indium-Chrom auf die freie Oberfläche des Elastomers vakuumaufgedampft.

Das so geschaffene Element wurde dann gemäß nachstehender Reihenfolge 16,300 Zyklen unterworfen:

etwa 400 V wurden zwischen den Elektroden angelegt; etwa 1 Sekunde später wurde es einem abbildungsgemäßen Muster aus einem transparenten Kreis mit einem Durchmesser von 1,27 cm (0,5 ") durch die NESA-Elektrode ausgesetzt, wobei die Beleuchtungsstärke gleich etwa 1 0OO erg/cm /Sek. weißem Licht entsprach; etwa eine Sekunde später wurde das Bild durch eine konventionelle Schlierenoptik abgelesen; etwa eine Sekunde später wurde die Spannung abgeschaltet; etwa eine Sekunde später wiederholte sich der Zyklus.erneut.

Es wurde festgestellt, daß die Bildaufzeichnungseinrichtung eine Zunahme im Beugungswirkungsgrad (DE) von etwa 51 % bis etwa 66%

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und eine Zunahme in der Nullwiedergabe (ZR) von etwa 3 % bis etwa 6,7 % besaß. Die Nullwied,ergabe ist der Beugungswirkungsgrad gemessen an einem Abbildungselement mit keiner am System angelegten Spannung und wird durch Unregelmäßigkeiten im System, z. B. Kaltverformung, Staub und dergleichen verursacht.

Nach dem letzten Zyklus wurde das Element einer gleichförmigen Beleuchtung mit einer Wellenlänge von weniger als 6 800 S ausgesetzt, das Bild durch die Schlierenoptik abgelesen und auf einem Projektionsschirm dargestellt. Es wurde festgestellt, daß das Element ein Bild bestehend aus einem leuchtenden Kreis auf einem hellen Hintergrund enthielt.

■ Beispiele LVII - LVIII

Es wurde nach Beispiel LVI vorgegangen, jedoch betrug die Anzahl der Zyklen, die Beugungswirkungsgrade und die Nullwiedergabe wie folgt:

Anzahl der Zyklen DE ZR

31 780 75 % 10 %

82 800 82 % 30 %

In jedem Fall wurde festgestellt, daß die Ergebnisse ähnlich denen nach Beispiel LVI waren, d.h. ein Bild wurde in das Abbildungselement eingedrückt.

' Beispiele LIX - LXII

Es wurde nach Beispiel LVI vorgegangen, jedoch betrug die angelegte Spannung etwa 5OO V, der anfängliche DE-Viert etwa 63 % und der anfängliche ZR-Wert etwa 0,6 %. Die Zyklen-Beugungswirkungsgrade und Nullwiedergaben waren folgende:

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Anzahl der Zyklen	DE
14 500	73-
30 300	68
80 8OO	66
148 500	49

ZR

4,6 8,8

21

37

In jedem Fall wurde festgestellt, daß ähnliche Ergebnisse wie bei Beispiel LVI vorlagen, d.h. eine Abbildung war in das Abbildungselement eingegeben worden.

Beispiele LXIIX -

Jedes bildbehaftete Element nach Beispielen LVI bis LXII wurde einem Feld mit entgegengesetzter Polarität etwa 1/10 Sekunde lang unterworfen, gleichzeitig mit sichtbarem Licht tiberflutet und in seine ursprüngliche Polarität zurückgebracht, so daß irgendwelche vorübergehenden Abbildungen ausgelöscht wurden.

Das Abbildungselement wurde dann wieder gleichmäßig durch die NESA-Elektrode mit sichtbarem Licht belichtet und mit der Schlierenoptik gelesen.- Es wurde festgestellt, daß das abgelesene Bild einen leuchtenden Kreis auf einem hellen Hintergrund aufwies. Dies zeigt an, daß das ursprünglich eingegebene Bild dauerhaft vorlag.

Beispiel LXX

Beispiel I wurde gemäß dem Paragraphen 1 und 2 v/eiterverfolgt, jedoch wurde kein Gitter oder Rastermuster aufgegeben, vielmehr eineetwa 5 .u dicke Lage aus einem Elastomer bestehend aus einem Dimethylpolysiloxangel auf der fotoleitenden Lage aufgebracht.

Danach wurde eine etwa 500 R dicke gleichmäßige flexible leitende Goid-Indium-Lage auf die freie Oberfläche der Elastomerlage durch Vakuumaufdampfen aufgebracht. Eine Maske mit etwa 12,7 cm (5 ") langen Stahldrähten mit einem Durchmesser von 12,7 /u (0,5 mil) wurde dann in unmittelbarer Nähe zur gleichmäßigen Metallage an-

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geordnet; dabei wurden die Drähte in einem Quadratrahmen in einem Abstand von etwa 25 ,u angeordnet, so daß eine etwa 12,7 χ 12,7 ens (5" χ 5") Matrix geschaffen wurde. Durch Vakuumaufdampfen wurde eine weitere 500 2 dicke Lage aus Gold-Indium auf das Element aufgebracht. Die Maske wurde dann entfernt. Es wurde festgestellt, daß die Oberflächenelektrode ein Stabmuster von 40 Zyklen aufwies.

Ein elektrisches Feld von etwa 350 V wurde dann am Abbildungselement mittels der bekannten doppelseitigen Koronaaufladetechnik angelegt. Von der NESA-Seite aus wurde das Element durch eine Maske mit einem opaquen Quadrat auf einem transparenten Hintergrund belichtet. Die Abbildung wurde mit der konventionellen Schlierenoptik abgelesen und auf einen Projektionsschirm wiedergegeben.

Es wurde festgestellt, daß das projizierte Bild ein dunkleres Quadrat auf einem hellen Hintergrund aufwies. Die Abbildung der kompakten Zonen war sehr gut, was darauf hinweist, daß das in die Oberflächenelektrode eingebaute Gittermodulationsmuster wie gewünscht die Abbildungsinformation moduliert hatte.

Beispiel LXXI

Das bildbehaftete Element nach Beispiel LXX wurde dann durch Erdung entladen und gleichzeitig mit sichtbarem Licht überflutet, so daß irgendwelche vorübergehenden Abbildungen ausgelöscht wurden.

Das Abbildungselement wurde dann mit einem elektrischen Feld von etwa 350 V wieder versehen und von der NESA-Seite aus durch eine . Maske belichtet, die einen opaquen Kreis auf einem transparenten Hintergrund aufwies. Die Ablesung zeigte, daß die Abbildung einen dunkleren Kreis auf einem hellen Hintergrund besaß. Ebenfalls wurde eine gute Abdeckung der kompakten Zonen festgestellt. .Die Dauerhaftigkeit des Linienmusters wurde durch diese zyklische Vorgehensweise bestätigt.

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Beispiel LXXII

Es wurde wie in den Paragraphen 1 und 2 des Beispiels I vorgegangen, jedoch wurde das Rastermuster nicht aufgegeben/ vielmehr wurde eine etwa 5 ,u dicke Lage aus einem Elastomer bestehend aus einem Dimethylpolysiloxangel auf der fotoleitenden Lage aufgebracht .

Danach wurde wie bei Beispiel LXX eine Drahtmaske in unmittelbarer Nachbarschaft zur freien Oberfläche der Elastomer-Lage angeordnet und eine etwa 0,1 ,u dicke Lage aus flexiblem leitenden Gold-Indium auf das Element durch die Maske aufgegeben. Die Maske wurde entfernt und es zeigte sich, daß auf der Oberfläche des Abbildungselements ein 40-Zyklenmuster geschaffen war.

Das Element wurde dann aufgeladen und wie in Paragraph 3, Beispiel LXX beschrieben, bildbeaufschlagt. Danach wurde die Abbildung durch eine Schlierenoptik abgelesen und auf einem Projektionsschirm wiedergegeben.

Es wurde festgestellt, daß das projizierte Bild ein helles Quadrat auf einem dunklen Hintergrund aufwies. Die Abdeckung der kompakten Zonen war sehr gut, was wiederum darauf hindeutet, daß das Gittermodulationsmuster, das in die Oberflächenelektrode eingebaut war, wie gewünscht, die Abbildungsinformation moduliert hat.

• Beispiel LXXIII

Es wurde wie in den Paragraphen 1 und 2 des Beispiels I vorgegangen und dann eine etwa 5 .u dicke Lage aus einem Elastomer bestehend aus einem Dimethylpolysiloxangel.auf der fotoleitenden Lage aufgegeben. .

Danach wurde eine etwa 800 S dicke gleichmäßige flexible leitende Lage aus Gold-Indium auf die freie Oberfläche der Elastomer-Lage durch Vakuumaufdampfen aufgebracht. Eine Maske mit einem Stück

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3,18 mm (1/8") dicken Aluminium mit einem darin ausgeschnittenen Kreis von einem Durchmesser vqn 1,27cm (0,5") wurde dann in Berührung mit der Metallage gebracht und eine zusätzliche 400 A
dicke Lage aus Gold-Indium auf das Element durch die Öffnung aufgedampft. Die Maske wurde entfernt und festgestellt, daß die Metallelektrodenlage eine relativ gleichförmige Lage mit einer darauf befindlichen kreisförmigen Aufwölbung besaß.

Danach wurde ein elektrisches Feld von etwa 340 V am Abbildungselement aufgebracht, indem an die Elektroden ein Potential angelegt wurde. Das Abbildungselement wurde dann gleichförmig durch die NESA-Glaselektrode sichtbarem Licht mit einer Wellenlänge unter 6800 Α ausgesetzt. Die Abbildung wurde dann über die konventionelle Schlierenoptik abgelesen und auf einem Projektionsschirm wiedergegeben. Es wurde festgestellt, daß das projizierte Bild sich aus einem dunklen Kreis mit einem hellen Hintergrund zusammensetzt, was andeutet, daß die gewünschte Abbildung in das Element eingegeben worden ist. .,

Beispiel LXXIV

Das bildbehaftete Element nach Beispiel LXXIII wurde wieder einem Feld mit entgegengesetzter Polarität etwa 1/10 Sekunde lang unterworfen, gleichzeitig mit sichtbarem Licht überflutet und in
seine ursprüngliche Polarität zurückgebracht, um irgendwelche
vorübergehenden Abbildungen auszulöschen.

Das Element wurde dann durch die NESA-Elektrode sichtbarem Licht ausgesetzt und mit der Schlierenoptik abgelesen. Es wurde festgestellt, daß das abgelesene Bild einen dunklen Kreis und einen hellen Hintergrund hatte. Dies"zeigt wiederum, daß das ursprünglich ' eingegebene Bild dauerhaft vorlag.

Beispiel LXXV .

Das bildbehaftete Element nach Beispiel LXXIV wurde wieder einem

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Feld mit umgekehrter Polarität etwa 1/10 Sekunde lang ausgesetzt, gleichzeitig mit sichtbarem Licht überflutet und zu seiner anfänglichen Polarität zurückgebracht, so daß irgendwelche vorkommenden vorübergehenden Bilder gelöscht wurden.

Das Element wurde dann durch die NESA-Elektrode mit sichtbarem Licht einem abbildungsgemäßen Muster aus einem opaken Quadrat auf einer transparenten Masek ausgesetzt, wobei das Quadrat nicht zum Kreis ausgerichtet war. VJieder wurden die Abbildungen am Element abgelesen und festgestellt, daß sie einen dunklen Kreis und ein dunkles Quadrat auf einem hellen Hintergrund aufwiesen.

Beispiel LXXVI

Das bildbehaftete Element nach Beispiel LXXV wurde dem beschriebene.n Auslöschvorgang unterworfen und dann durch eine transparente Maske belichtet. Die Maske besaß ein abbildungsgemaßes opaques Muster aus einem Dreieck, das nicht zum Kreis und Quadrat ausgerichtet war.

Das Ablesen der Bilder zeigte, daß nur der dunkle Kreis und das Dreieck sichtbar waren. Das Quadrat lag nicht mehr als sichtbares Bild vor, und der Kreis war dauerhaft in das Element eingegeben.

Es versteht sich, daß verschiedene Abänderungen hinsichtlich der Details, Materialien, Arbeitsschritte und Anordnung der Elemente, wie sie zur Erläuterung des Wesens der Erfindung beschrieben und dargestellt wurden, auftreten und von einem Fachmann aufgrund der Offenbarung vorgenommen werden können, wobei derartige Modifikationen unter den Schutzbereich der Erfindung fallen.

Beispielsweise beziehen sich die Beispiele und andere Bereiche der Beschreibung auf eine Positiv-zu—Positiv-Abbildung, was nicht als Einschränkung zu betrachten ist. Wie in dem eingangs erwähnten Sheridon-Patent beschrieben wird, kann eine Positiv-zu-Negativ-Abbildung ohne weiteres bei einer geringen Abänderung an der

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schlierenoptischen Ableseeinrichtung vorgenommen werden.

Obschon nicht ausdrücklich darauf hingewiesen wurde, versteht es sich weiter, daß mehr als eine permanente Abbildung in das Abbildungselement eingegeben werden kann und das die unterschiedlichen Abbildungen unterschiedlichen Lagen von Grenzflächen zugeordnet werden können.

Obschon in der vorausgehenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung spezielle Bauteilproportionen und Verfahrensstufen angegeben worden sind, können auch andere geeignete Materialien, Proportionen und Verfahrensstufen mit zufriedenstellendem Ergebnis und unterschiedlicher Qualität verwendet werden. Zusätzlich können andere schon bestehende oder noch nicht bekannte Materialien den hier verwendeten hinzugefügt werden, um die Eigenschaften der angegebenen Materialien zu ergänzen, verstärken oder in anderer Weise zu modifizieren.

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Claims (8)

1. Patentansprüche

   Λ). ' Abbildungsverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß man

   a) ein Abb i ldungs element mit einer spannungs- oder stromempfindlichen lichtmodulierenden Lage, die sich über einer Lage aus fotoleitendem Material erstreckt, vorsieht,

   b) physikalisch dauerhaft die fotoleitende Lage zu einem ersten abbildungsgemäßen Muster modifiziert,

   c) ein elektrisches Feld am Abbildungselement anlegt, und

   d) das fotoleitende Material einem zweiten abbildungsgemäßen Muster aus einer aktivierenden Strahlung aussetzt, wobei das zweite Muster wenigstens teilweise vom ersten abweicht, so daß Abbildungen entsprechend dem ersten und zweiten abbildungsgemäßen Muster im Abbildungselement geschaffen werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,' daß die spannungs- oder stromempfindliche lichtmodulierende Lage ein Elastomermaterial aufweist.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der modifizierende Verfahrensschritt (b) darin besteht, daß die fotoleitende Lage einer UV-Bestrahlung entsprechend dem ersten abbildungsgemäßen Muster ausgesetzt wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste abbildungsgemäße Muster ein Stabmuster ist, das räumlich die durch das Abbildungselement sich fortpflanzende Strahlung moduliert.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abbildungselement ferner ein transparentes leitendes Substrat nahe der fotoleitenden Lage und eine flexible leitende Metallage enthält, die sich über die Lage aus dem Elastomermaterial erstreckt.

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6. 6. ' Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Abbildungselement ferner ein transparentes leitendes Substrat nahe de*r fotoleitenden Lage und eine flexible leitende Metallage enthält, die sich über die Lage aus dem Elastomermaterial erstreckt.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf optischem Wege die im Abbildungselement geschaffenen Abbildungen rekonstruiert werden.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man eine isolierende Flüssigkeitslage nahe
   der Seite der leitenden Metallage vorsieht, die der Elastomerlage abgewandt ist.

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