DE2737926C2 - Aufzeichnungsmaterial, Verfahren zum Aufzeichnen hiermit und Anwendung - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Aufzeichnungsmaterial mit einer auf einem Träger bzw. Substrat angeordneten dünnen, opaken bzw. undurchsichtigen Schicht hoher optischer Dichte aus einem Dispersionsmaterial und gegebenenfalls mit einem Überzug über der dünnen Schicht nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Ein derartiges Aufzeichnungsmaterial Ist bereits bekannt (DE-OS 22 33 827). Dabei soll das Dispersionsmaterial einen großen Kontrastreichtum sicherstellen, j? was dadurch geschieht, daß das Dispersionsmaterial bei Erreichen des kritischen Energieschwellenwertes plötzlich zu einer gegenüber der anfänglichen optischen Dichte stark unterschiedlichen, und zwar wesentlich geringeren optischen Dichte dispergiert. Durch Erreichen eines bestimmten Energieschwellwertes wird das Dlspersionsmaierial In einen im wesentlichen fließfähigen Zustand umgewandelt, in welchem die Oberflächenspannung des Materials sich so verändert, daß sich Materlaltellchen beispielsweise in Form von Kügelchen dlspergle- -r, ren, die sich Im Abstand voneinander verteilen und dann an dem neuen Ort erstarren und sich verfestigen, so daß beispielsweise sichbares Licht durch den freien Zwischenraum zwischen den erstarrten Kügelchen hindurchtreten kann. ">i>

Dabei ist es auch bekannt (US-PS 39 66 317), ein derartiges Aufzeichnungsmaterial zur Herstellung von archlvlählgen Mlkroaufzeichnungen von lichtreflektierenden Hartkopien zu verwenden.

Obwohl ein solches Aufzeichnungsmaterial viele Vor- )^r> teile auf dem Gebiet der trocken verarbeiteten Bildaufnahme bietet, sind der Abstufung der erzielbaren optischen Dichten Grenzen gesetzt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein derartiges Aufzeichnungsmaterial dahingehend zu ver- bo bessern, daß auch Zwischentöne zwischen dem Bereich hoher optischer Dichte und niedriger optischer Dichte einstellbar sind, so daß auch andere als ausgesprochen Hcll-Dunkel-Abblldungen, nämiich solche mit sogenannten Grautflnen. herstellbar sind.

Die Erfindung ist im Patentanspruch 1 gekennzeichnet und Im Patentanspruch 26 ist eine verfahrensmäßige Ausbildung der Erfindung und weitere Ausbildungen der Erfindung sind In anderen Unteransprüchen beansprucht; dazu zählt auch die höchst vorteilhafte Ausbildung der Erfindung zur Verwendung des Aufzeichnungsmaterials für Mikrofilmkarten.

Bei der Erfindung sind da> Dispersionsmaterial der dünnen Schicht, der Träger und/oder der Überzug mit Steuermitteln versehen oder entsprechend ausgebildet,'so daß die Massenbewegbarkeit und/oder Grenzschichtadhäsion bzw. die Oberflächenspannung des Dispersionsmaterials beeinflußt wird.

Unter der Massenbewegturtceit wird hler die Eigenschaft von sich im fließfähigen Zustand befindlicher Masse verstanden, sich unter dem Einfluß von Kräften bewegen bzw. fließen zu können; solche Kräfte sind insbesondere die Oberflächenspannung, die zur Verformung der fließfähigen Masse führt.

Die Steuermittel dienen dazu, das Ausmaß einer solchen Fluldität bzw. Viskosität zu steuern, und zwar abhängig von der Art des Materials und auch von anderen Parametern, beispielsweise der Temperatur.

Wenn die fllmartlg dünne Schicht aus Dispersionsmaterial durch das Anlegen einer Energie oberhalb eines Schwellenwertes in den Im wesentlichen flüssigen Zustand umgewandelt wird, wird durch die Oberflächenspannung des Materials das Dispersionsmaterial dieser dünnen Schicht veranlaßt, sich zu verformen und öffnungen bzw. freie Stellen in der Schicht zu erzeugen. Während bei dieser Verformung des Dispersionsmaterials im Im wesentlichen flüssigen Zustand das verformte Material üblicherweise ohne Steuerbarkeit im wesentlichen augenblicklich kleine Im Abstand angeordnete Kügelchen mit freien Zwischenräumen zwischen diesen bildet, so daß ein minimaler Bereich aus verformten! und sich dann wieder verfestigendem Material und ein maximaler Bereich freier Zwischenräume in dem diskontinuierlichen Film entsteht, sind bei der Erfindung Steuermittel vorgesehen, um den Wechsel zum diskontinuierlichen Film zu verzögern, der durch die Oberflächenspannung hervorgerufen wird, und um die Stärke dieses Wechsels entsprechend der Stärke der angelegten Energie über diesem Stellenwert zu steuern. Dadurch wird die optische Dichte des Films entsprechend der Intensität der angelegten Energie oberhalb dieses Schwellenwertes gesteuert, um eine Abbildung mit z. B. kontinuierlich abgestufter Tönung oder Grauabstufung bei dem trocken verarbeitbaren Film zu erzeugen. Die dem Film aus Dlsperslons-Abblldungsmaterlal zugeordneten Steuermittel verzögern das »Zurückrollen« oder die Rückbewegung des verformten Materials vom Anfangszustand und steuern die Stärke dieser Bewegung des fließfähigen Materials In Übereinstimmung mit der Intensität der angelegten Energie oberhalb des Schwellenwertes.

Wenn die angelegte Energie unterhalb des Schwellenwertes verbleibt, erfolgt keine Dispersion oder Änderung der optischen Dichte in dem Dispersionsfilm, was ein Faktor bei der Herstellung aichivfähiger Eigenschaften in dem Film Ist. Wenn die Stärke der angelegten Energie gerade über dem Schwellenwert llegi, wird das Dispersionsmaterial um einen kleinen Betrag verformt, wobei kleine Öffnungsbereiche In dem Film gebildet werden; es entsteht nur eine kleine „Rückrollbewegung" des verformten Materials von den Öffnungen. Als Folge hiervon ',Λ der Bereich des im wesentlichen opaken oder undurchsichtigen verformten Materials sehr hoch, während der Bereich der Öffnungen sehr klein Ist. Die Durchlässigkeit des Filmes Ist niedrig aber höher als die eines Im wesentlichen undurchsichtigen undlspergierten Filmes. Somit wird die optische Dichte des Filmes dort,

wo sie der Energie ausgesetzt lsi, um einen kleinen Beirag verringert.

Wenn die Stärke der angelegten Energie um einen weiteren Betrag erhöht wird, nimmt auch die Änderung und die Rückbewegung des verformten Materials zu. Als Folge hiervon wird der Bereich des Im wesentlichen undurchsichtigen verformten Materials verringert, während der Bereich der Öffnungen steigt. Die Durchlässigkeit des Filmes wird erhöht und damit die optische Dichte des Filmes dort, wo dieser der Energie ausgesetzt ist, um einen weiteren Betrag verringert. Eine weitere Steigerung der Stärke der angelegten Energie über den bestimmten kritischen Schwellenwert hinaus führt zu entsprechenden Abnahmen der optischen Dichte In dem diskontinuierlichen Fürn, wobei der Bereich des verformten Materials entsprechend verringert und der Bereich der Öffnungen In dem Film entsprechend erhöht wird. Wenn die Stärke der angelegten Energie auf ein Maximum gesteigert wird, wird das verformte Material reduziert unter Bildung kleiner, im Abstand angeordneter Kügelchen; dabei nimmt der Bereich der Öffnungen zu und es werden größere freie Zwischenräume zwischen den Kügeichen gebildet, um eine minimale optische Dichte In dem Film an der Stelle, an der die Energie mit der maximalen Stärke angelegt wird zu bilden.

Das Anlegen einer Energie unterschiedlicher Stärke über einem bestimmten kritischen Wert an den im »vesenllichen undurchsichtigen Film aus Dlspersions-Abbildungsmaterlal führt somit zu unterschiedlichen Beträgen an Dispersion oder Änderung In einen dlskontlnuierllchen Film und damit zu unterschiedlichen Stärken der optischen Dichte für die Abbildung mit kontinuierlicher Tönung oder Grauabstufung.

Die kontinuierliche Abtönung oder Grauabstufung bei der Abbildung wird hier zweckmäßigerweise durch den ³^ Be:-ag an Rückbewegung des verformten Materials des Filmes in seinem im wesentlichen flüssigen Zustand von den Öffnungen, entsprechend der Stärke der angelegten Energie, bestimmt. Eine »hohe Dichte« von Rückholstellen pro Flächeneinheit bedeutet daher, daß sich auf einer bestimmten Flächeneinheit sehr viele solcher kugelartiger Körperchen befinden, selbst wenn sie noch im Abstand voneinander angeordnet sind.

Bei einer Ausführungsform wird die Stärke der Randrückbewegung des verformten Materials entsprechend der Intensität der angelegten Energie z. B. bestimmt und angehalten, während das verformte Material sich in seinem Im wesentlichen flüssigen Zustand befindet, wobei dies im wesentlichen unabhängig von der Länge der Zeit sein kann, in der die Energie angelegt wird. Hier kann Im wcScfitücncn ein Gleichgewichtszustand in dem im wesentlichen flüssigen Material erreicht werden, wobei die Rückbewegung verzögert und angehalten wird, während das verformte Material sich noch In seinem im wesentlichen flüssigen Zustand befindet und bei der nachfolgenden Verfestigung an Ort und Stelle erstarrt bzw. anfriert. Die Enerige kann In einem kurzen Impuls zugeführt werden, wenn gewünscht.

Bei einer anderen Ausführungsform kann die Stärke der Rückrollbewegung des verformten Materials entspre- ^Μ chend der Stärke der angelegten Energie bestimmt werden durch die Verfestigungsrate des verformten Materials aus seinem Im wesentlichen flüssigen Zustand in seinen festen Zustand nachfolgend auf das Anlegen der Energie und die Rückrollgeschwindigkelt des verformten Materials in seinem im wesentlichen flüssigen Zustand während es abkühlt in seinen festen Zustand nach dem Anlegen der Energie. Hier kann ein im wesentlichen kinetischer Zustand In dem Im wesentlichen flüssigen Material auftreten, wodurch die Ruckbewegung verzögert und angehalten wird, wenn das verform te Material verfestigt und an Ort und Stelle angefroren Ist. Die Energie wird hler vorzugsweise in Form eines kurzen Impulses angelegt. Während diese unterschiedlichen Ausführungsformen zum Zwecke der Erläuterung angeführt worden sind, können sie beide angewendet werden zum Erhalten einer Abbildung mit kontinuierlicher Tönung oder Abstufung entsprechend der Erfindung, wobei ein Wechsel zu einem diskontinuierlichen Film auftritt, verursacht durch die Oberflächenspannung und wobei dieser Wechsel oder diese Umwandlung verzögert wird und die Stärke dieser Verzögerung entsprechend der Intensität /Her annuitant ar\ Cnarnlo ilKar alnon Hoc H mm fpn UrIt lcrhpn

Wert gesteuert wird.

Nach dem Anlegen der Energie kann die Verfestigungsrate abhängig sein von der Rückrollpunktdichte des Filmes aus dem Dispersionsmaterial, In welchem Rückrollstellen oder Rückbewegungspunkte vorgesehen werden, auf die das vcrformle Material in dem Film In seinem Im wesentlichen flüssigen Zustand sich zurückbewegt von den Öffnungen aus, die in dem Film gebildet werden. Im Vergleich zu dem Abbildungsfilm aus Dispersionsmaterial mit hohem Kontrast, wie oben erwähnt, ist die Rückholpunktdichte relativ hoch, da eine relativ große Anzahl von Rückrolipunkten (also Punken oder Stellen auf die sich das Material zu zurückbewegt) je Flächeneinheit des Filmes vorhanden sind und damit relativ kleine Volumen an verformtem Material im flüssigen Zustand zwischen den Öffnungen des Filmes welter verformt und auf die Rückrollpunkte zurückgezogen oder beweg! wird. Wegen der relativ kleinen Volumina des verformten Materials in dem im wesentlichen tlüssigen Zustand, kann die Verfestigungsrate aus dem flüssigen Zustand In den festen Zustand nachfolgend auf das Anlegen der Energie höher sein als die der Filme mit hohem Kontrast, die eine relativ geringe Rückrollpunktdidv.e und relativ große Volumina an verformtem Material aufweisen. In der letztbeschriebenen Ausführungsform, in der die Rückzugsbewegung angehalten wird wenn das Im wesentlichen flüssige Material verfestigt Ist, macht die relativ hohe Verfestigungsrate es möglich, die Rückbewegung des verformten Materials anzuhalten und das Material zu verfestigen. Infolge der Oberflächenspannung des verformten Materials Im tlüssigen Zustand, ehe die Rückzugsbewegung vollständig vollendet ist, so daß nur eine teilweise Rückzugsbewegung entsteht und damit nur eine teilweise Dispersion oder Umwandlung des Filmes zum diskontinuierlichen Film.

Die Rückrollpunktdichte und die Volumina des verformten Dispersionsmaterials in dem im wesentlichen tlüssigen Zustand und die Verfestigungsrate werden durch Parameter kontrolliert oder gesteuert, die zu dem trockenen Verfahren bei der Herstellung von Filmen mit kontinuierlicher Tönung oder Grauabstufung gehören. In dieser Hinsicht kann die Oberfläche des Substrats ungleichmäßig ausgebildet sein oder einen Oberflächenzustand haben, der Rückrollpunkte für das Dispersionsmaterial des Filmes in seinem im wesentlichen flüssigen Zustand vorsieht, auf welche das Material von den im Film gebildeten Öffnungen sich zurückzieht. Solche Rückzugspunkte können auch Kristallisationspunkte bilden, über weichen das Dispersionsmaterial vorzugsweise im Vakuum niedergeschlagen wird in im wesentlichen vertikal angeordneten säulenförmigen Körnern, mit im wesentlichen vertikal verlaufenden Korngrenzen. Der

Film aus Dispersionsmaterial bricht in seinem tlüsslgen Zustand vorzugsweise hier auf und bildet Öffnungen angrenzend an die Korngrenzen und bewegt sich dann zurück zu den Rückzugspunkten. Rückzugspunkte können ferner in dem Film aus Dispersionsmaterial selbst anstelle von oder zusätzlich zu den Rückzugspunkten auf der Oberfläche des Substrats vorgesehen werden.

Die Verfestigungsrate kann auch durch Steuerung der Filmsiruktur und der Massenbeweglichkeit des Dispersionsmaterials in seinem Im wesentlichen flüssigen ιυ Zustand gesteuert werden. Ein rein homogenes Disperslonsmaierial kann bei der Abkühlung aus seinem im wesentlichen flüssigen Zustand In seinen lesten Zustand gut unterkühlt werden unter die Verfestigungstemperatur, ehe es seinen festen Zustand erreicht, so daß zusatz- !!ehe Zelt für die Rückbewegung des Materials zur Verfügung steht, ehe es fest wird. Indem das Dispersions-Abblldungsmaterial in seinem Im wesentlichen flüssigen Zustand mit Feststoffen, Verunreinigungen oder dergleichen versehen wird, um es mikroheterogen zu machen, kann eine solche Unterkühlung weitgehend ausgeschaltet werden, so daß die Abkühlung oder Abschreckung oder Verfestigung des flüssigen Materials In seinen festen Zustand direkt und sehr schnell durchgeführt werden kann. Solche Feststoffe, Verunreinigungen oder derglelchen bewirken zusätzlich zur Beschleunigung der Verfestigung auch eine Reduzierung der Massenbewegllchkelt und sie verzögern die Größe der Rückzugsbewegung des verformten Materials in seinem flüssigen Zustand von den Öffnungen in dem Film. Ein solcher mikroheterogener Film aus Dispersionsmaterial kann vor der wirklichen Dispersion mehrere Komponenten und Phasengrenzen zwischen diesen aufweisen. Der mikroheterogene Film kann Bereiche mit einer Verteilung von kritischen Energieempfindlichkeiten aufweisen. In diesem Fall ändert sich die Zahl und/oder die Größe der anfänglichen kleinen Öffnungen in dem Film im Verhältnis zu der angelegten Energie.

Bei dem mikroheterogenen Film aus Dispersionsmaterial mit Komponenten und Phasengrenzen kann bei einer «o ersten Ausführungsform der Film während des Niederschlags auf dem Substrat heterogen gemacht werden oder während einer Behandlung nach dem Niederschlag, oder In einem zweiten Fall, kann er anfänglich homogen sein und beim Anlegen der Energie heterogen gemacht werden während das Material des Filmes erwärmt wird durch die Absorptionsenergie auf einen bestimmten kritischen Wert, In welchem es einen Im wesentlichen flüssigen Zustand einnimmt und beginnt zu dispergieren, um einen diskontinuierlichen Film zu bilden. Im zweiten Fall kann der Film ein homogenes Material oder derglei-

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bliwtl JVlIl, \λ*αο !.bluilVIU UIlU 3IWIt Mt £.αΐ 1111.1W 11^ ItCLCIU-gene Komponenten trennt mit Phasengrenzen dazwischen, ehe der Film auf die bestimmte kritische Temperatur zur Bildung des im wesentlichen flüssigen Zustands erwärmt wird, worauf die Dispersion des Filmes beginnt. Der erste Fall, bei dem der Film aus Dispersions-Abbildungsmaterla! anfangs heterogen gemacht wird mit zahlreichen Komponenten und Phasengrenzen dazwischen während seiner Ablagerung und/oder Behandlung, wird vorgezogen, da dies eine bessere Steuerung oder Kontrolle über die Verfestigungsrate, die Rückzugsgeschwindigkeit, die Stärke der Rückziehung und die kontinuierliche Tönung oder Grauabstufung des Abbildungsfllmes zu bieten scheint. In diesem ersten Fall kann eine Legierung aus einem Material mit zahlreichen Komponenten durch Vakuumniederschlagung oder dergleichen auf einem Substrat in Form eines mikroheterogenen Filmes aulgebracht werden, der zahlreiche Komponenten und Phasengrenzen dazwischen aufweist.

In diesem ersten Fall kann auch der Im wesentlichen undurchsichtige Film aus Dlsperslonsmaterlal aul dem Substrat durch Vakuumniederschlagung aufgebracht werden, mit Parametern, die eine Kornstruktur in dem Film ergeben, mit Körnern, die Im wesentlichen vertikal ausgerichtet sind bezüglich des Substrats und mit Im wesentlichen vertikal ausgerichteten Korngrenzen dazwischen, wobei vorzugsweise die Körner durch die oben genannten Krlstalllslerungspunkte, die relativ klein sind, bestimmt sind und diese überlagern oder umschließen. Ferner sind vorzugsweise die Außenflächen der Körner Im wesentlichen haubenförmig, so daß der Film aus dem Dispersionsmaterial eine ungleiche oder rauhe Außenfläche erhält. Ferner ist der Film aus Dispersionsmateria! vorzugsweise mikroheterogen mit zahlreichen Komponenten, wobei die Korngrenzen zwischen den Körnern und die äußeren haubenförmigen Oberflächen der Körner eine Komponente haben, verschieden von derjenigen der Körner selbst, um Phasengrenzen zwischen Ihnen zu schaffen.

Die Körner des niedergeschlagenen Filmes aus Dispersionsmaterial können während des Niederschiagens oder danach einer Atmosphäre ausgesetzt werden, die eine Komponente enthält, die verschieden von derjenigen der Körner Ist, um die Korngrenzen und die Außenflächen der Körner mit einer anderen Komponente als derjenigen der Körner zu versehen. Beispielsweise kann der niedergeschlagene Film einer Atmosphäre ausgesetzt werden, die Sauerstoff, Jod, Schwefel oder dergleichen enthält, um Komgrenzen und Außenflächen der Körner zu schaffen, die Oxide, Jodlde, Sulfide oder dergleichen enthalten. Der niedergeschlagene Film kann wärmebehandelt werden, wenn gewünscht, um eine Diffusion des Sauerstoffes, des Jodes, des Schwefels oder dergleichen In die Korngrenzen des Filmes hinein zu bewirken.

Ferner kann bei dieser ersten Ausführungsform der Im wesentlichen undurchsichtige Film aus Dispersionsmaterial auf dem Substrat durch Vakuumniederschlag oder dergleichen in mehreren Schritten aufgebracht werden, um eine mikroheterogene Mehrlachschichtstruktur zu schaffen mit abwechselnden Schichten eines Disperslons-Abbildungsmaterials und eines Materials mit anderen Komponenten als das Dispersionsmaterial, um Phasengrenzen dazwischen zu schaffen, die Im wesentlichen parallel bezüglich des Substrates orientiert sind.

Der im wesentlichen undurchsichtige Film aus Dlsperslons-Abbildungsmaterial kann eine im Vakuum niedergeschlagene Legierung sein, die ein Eutektikum in ihrem System aufweist, aus einer Mehrzahl von im wesentlichen gegenseitig unlöslichen festen Komponenten mit einem Überschuß von wenigstens einer der Komponenten, so daß die Legierung weg vom Eutektikum des Leglerungssystemes liegt. Diese, wenigstens eine der festen Komponenten der Legierung wirkt im im wesentlichen flüssigen Zustand der Legierung oberhalb der eutektischen Temperatur verzögernd und steuernd hinsichtlich der Stärke der Zurückziehung oder Rückbewegung des Filmes entsprechend der Stärke der angelegten Energie und der Phasengrenzen zwischen den Komponenten der Legierung. Eine solche Legierung, die ein Eutektikum In Ihrem System aufweist, 1st besonders geeignet für die Erfindung, da sie eine relativ niedrige eutektische Schmelztemperatur besitzt und bei relativ niedrigen Stärker} der angelegten Energie im wesentlichen tlQssig gemacht werden kann und die daher eine relativ hphe Empfindlichkeit hat. Dieses Merkmal der

hoht-ii Empllndllchkeit lsi ebenfalls ein wichtiger Aspekt der L-rtindung.

Die Steuerung der Stärke oder der Größe der Rückzugsbewegung wird bestimmt durch die mikroheterogene Natur des Filmes aus Dtspersionsmaterlal und der Phasengrenzen darin, und/oder durch die Grenzschlcht-Adhiision zwischen dem Film aus Dispersionsmaterial und dem Substrat und/oder Jem Überzugst'llm.

Die Phasengrenzen in dem Film aus Dispersionsmaterial, zusätzlich zur Steigerung der Verlestigungsrate des Materials aus dem im wesentlichen flüssigen Zustand In den testen Zustand, verringern auch die Massenbeweglichkeit und damit die Stärke der Rückbewegung des Materials im llüssigen Zustand von den Öffnungen des Filmes, wobei die Phasengrenzen als Erschwerung oder Hindernis gegenüber dieser Rückbcwcgung des Materials wirken. Die Phasengrenzen in dem Material des Filmes müssen verändert oder aufgebrochen werden und auch mit dem Material In seinem llüssigen Zustand mlttransportlert werden, wenn es sich infolge seiner Oberflächenspannung Im llüssigen Zustand zurückzieht, was dazu führt, daß die Massenbeweglichkeit verringert, die Stärke der Rückzugsbewegung des Materials und der Wechsel oder die Umformung zum diskontinuierlichen Film verzögert wird.

Der Film aus Dispersions-Abblldungsmaterial, der auf dem Substrat niedergeschlagen ist, führt zu einer Grenzschicht-Adhäsion zwischen beiden, die beispielsweise durch Benetzung oder Reibung oder dergleichen der Oberllächenspannungskraft des Materials in seinem llüssigen Zustand entgegenwirkt, wodurch ebenfalls die Rückzugsgeschwindigkeit des Materials und die Größe der Rückzugsbewegung verringert und die Umwandlung des Materials zum diskontinuierlichen Film verzögert werden. Diese Grenzschicht-Adhäsion kann durch Wärmebehandlung des Filmes erhöht werden. Die Grenzschicht-Adhäsion ist jedoch nie so groß, daß sie verhindern kann, daß aufgrund der Oberflächenspannung des Materials in seinem flüssigen Zustand dieses sich zusammenzieht und zurückbewegt.

Wie oben erwähnt, hat der Film aus Dispersionsmaterial, der auf dem Substrat niedergeschlagen Ist. vorzugsweise einen Überzugsfilm, der auf Ihm niedergeschlagen ist, wodurch ebenfalls eine Grenzschicht-Adhäsion zwischen diesen beiden Filmen entsteht, die beispielsweise durch Benetzung, Reibung oder dergleichen der Oberflächenspannung des Materials In seinem llüssigen Zustand entgegenwirkt. Diese Grenzschicht-Adhäsion zwischen dem Dispersionsmaterial und dem Überzugsfilm. zusätzlich seiner Wirkung auf die Rückzugspunktdichte, verringert ferner die Rückzugsgeschwindigkeit und die Stärke der uückzugsbewegung und sie verzögen die Umwandlung des Materials zum diskontinuierlichen Film. Diese Grenzschicht-Adhäsion ist besonders wirksam zur Steuerung der Rückzugsbewegung wenn die Außenfläche des Filmes aus Dispersionsmaterial ungleich oder rauh ist, wie beispielsweise dann, wenn der Film im wesentlichen vertikal ausgerichtete Körner mit haubenförmlgen Enden aufweist, die die Außenfläche des Filmes bilden. Der Überzugsfilm folgt, wenn er auf der Außenfläche des Filmes aus Dispersionsmaterial niedergeschlagen oder aufgebracht wird, der Form des letzteren und liefert eine wirksame Verzögerung der Umwandlung des Materials zum diskontinuierlichen Film. Diese Grenzschicht-Adhäsion kann erhöht werden durch Wärmebehandlung des Abbildungsfilmes, was dazu führt, daß der Überzugsfilm der Form der Außenfläche des Filmes aus Abbildungsmaterial enger folgt.

Aber auch hier ist diese Grenzschicht-Adhäsion nie so groß, daß sie verhindern kann, daß Infolge der Oberflächenspannung das Material sich zusammenzieht und zurückzieht.

Wenn der Film aus Dispersionsmaterial einer Fnereic ausgesetzt wird, deren Stärke ausreicht, die i'bsnrbiene Energie in dem Material über einen bestimmten kritischen Wert zu erhöhen, nimmt das Material einen im wesentlichen tluldischen oder llüssigen Zustand .in, m

ίο welchem wegen der Oberflächenspannung des Maien.il·; der Film dispergiert und in einen diskontinuierlichen Film umgeformt wird, der Öl'tnungen und verlbrnues Material autweist, das sich nach dem Aulbringen der Energie an Ort und Stelle verfestigt. Je stärker die angelegte Energie Ist, um so höher wird die Temperatur des Materials in seinem im wesentlichen flüssiger. Zustand. um so größer wird die Rückroll- oder Ruckzugsbewegung des verformten Materials und um so größer wird die Dispersion oder die Umwandlung des Materials in einen diskontinuierlichen Film mit Öffnungen und an On und Stelle verfestigten verformten Materialteilen. In der oben erwähnten ersten Austuhrungsform. bei der eine Legierung mit einem Eutektikum In Ihrem System verwendet werden kann, nimmt die Menge der festen komponenten in dem Im wesentlichen flüssigen Material ab. wenn die Temperatur der Legierung über die eutektische Temperatur erhöht wird, wodurch der Widerstand gegen die Rückroll- ode:r Rückzugsbewegung des im wesentlichen flüssigen Materials bei höheren Temperaturen kleiner ist als bei nledrigsren Temperaturen. Bei höheren Temperaturen entsteht daher eine stärkere Rückbewegung des flüssigen Materials als bei niedrigeren Temperaturen und damit eine stärkere Rückzugsbewegung bei höheren Stärken der angelegten Energie als bei niedrigerer. Stärken.

Die Stärke der Dispersion oder Umformung zum diskontinuierlichen Film. d. h. von einem Film ohne Dispersion oder Umformung bis zur vollen Dispersion oder Umformung, sowie teilweise Dispersion oder Umformung zwischen diesen beiden Werten, kann dadurch einfach gesteuert werden.

In der anderen, oben erwähnten Ausführungstürm, in der die Stärke der Rückzugsbewegung des Im wesentlichen flüssigen Materials von der Rückzugsgeschwindigkeit des Materials abhängt während es in seinen festen

*5 Zustand abkühlt, ist es so. daß je höher die Temperatur des llüssigen Materials ist. um so länger ist die Zeit für die Abkühlung oder Verfestigung und um so höher ist der Betrag der Rückbewegung bis das Material in seinen festen Zustand übergegangen und an Ort und Stelle gehalten ist. Die Temperaturen des im wesentlichen flüssigen Materials, von denen aus es abkühlt und fest wird nach dem Anlegen der Energie sind von der Stärke der angelegten Energie abhängig. Die Energie wird vorzugsweise in einem kurzen Impuls angelegt. Da die Abküh- lung oder Verfestigung des Filmes aus Dispersions-Abbildungsmaterial aus seinem im wesentlichen flüssigen Zustand in seinen festen Zustand schnell erfolgt und da die Dispersion oder die Umwandlung des Materials zum diskontinuierlichen Film verzögert wird, wie oben erläu- tert, kann die Stärke dieser Dispersion oder Umwandlung zum diskontinuierlichen Film leicht entsprechend der Stärke des angelegten Energieimpulses oberhalb des gegebenen kritischen Wertes gesteuert werden, um gewünschte Stärken einer Dispersion oder Umwandlung des Materials zum diskontinuierlichen Film zu erweichen. d. h. von keiner Dispersion oder Umwandlung unterhalb des bestimmten kritischen Wertes bis zur vollen Disper sion oder Umwandlung und unterschiedlichen Graden

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einer teilweisen Dispersion oder Umwandlung oberhalb des bestimmten kritischen Energiewertcs.

Die Ausführungen bezüglich der Grenzschicht-Adhäsion zwischen dem Film aus Dispersionsmaterial und dem Substrat und dem Überzugslllm, der Verlestlgungsrate und der Steuerung der RUckzugsgeschwlndigkclt sowie des Umf'angs der Rückzugsbewegung des Materials in seinem im wesentlichen llüsslgen Zustand, und der Stärke der angelegten Energie oberhalb des gegebenen kritischen Wertes, bilden einzeln und zusammen Mittel, die dem Film aus Dispersionsmaterial zugeordnet sind, um die Umwandlung zum diskontinuierlichen Film, die durch die Oberflächenspannung verursacht wird, zu verzögern und um den Umfang dieser Umwandlung entsprechend der Stärke der angelegten Energie oberhalb des bestimmten kritischen Wertes zu steuern um des Ausmaß dieser Umwandlung und den Bereich der Öffnungen in dem Film zu erhöhen und den Bereich des verformten Materials In dem Film zu verringern, und daher die optische Dichte des Filmes entsprechend der Stärke der angelegten Energie oberhalb des gegebenen kritischen Wertes, um in einem trockenen Verfahren eine Abbildung mit kontinuierlicher Tönung oder Grauabstufung zu erreichen.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Erzeugung einer Abbildung mit kontinuierlicher Tönung oder Grauabstufung in einem trockenen Verfahren, wird ein Abbildungsfilm vorbereitet mit einem Substrat, einem festen im wesentlichen undurchsichtigen Film aus Dispersionsmaterial mit hoher optischer Dichte, der auf dem Substrat niedergeschlagen wird, sowie einem Überzugsfilm, der auf den letzteren aufgebracht wird, worauf dieser im wesentlichen undurchsichtige Film aus Dispersions-Abbildungsmaterial einer Energie in einer Stärke oder Menge ausgesetzt wird, die ausreicht, die absorbierte Energie in dem Material über einen gegebenen kritischen Wert "zu erhöhen, um dieses dort, wo es der Energie ausgesetzt ist. in einen diskontinuierlichen Film zu dispergieren und umzuwandeln, der Öffnungen und verformtes Material aufweist, das an Ort und Stelle nach dem Anlegen der Energie verfestigt und gehalten wird, wobei durch die Öffnungen Licht hindurchtreten kann, wobei ferner die Stärke der angelegten Energie oberhalb des gegebenen kritischen Viertes gesteuert wird, um die Stärke bzw. den Umfang der Veränderung entsprechend der Stärke der angelegten Energie oberhalb des gegebenen kritischen Wertes zu steuern, um die Stärke bzw. das Ausmaß dieser Veränderung und den Bereich der Öffnungen in dem Film zu erhöhen und den Bereich des verformten Materials in dem Film zu reduzieren und damit die optische Dichte des Filmes entsprechend der Intensität der angelegten Energie oberhalb des gegebenen kritischen Wertes zu steuern, um eine Abbildung mit kontinuierlicher Tönung des trocken verarbeitbaren Abbildungsfilmes zu erhalten. Indem verschiedene Bereiche des trocken verarbeitbaren Abbildungsfilmes unterschiedlichen Stärken der angelegten Energie oberhalb des gegebenen kritischen Wertes ausgesetzt werden, werden die optischen Dichten des Filmes in diesen verschiedenen Bereichen entsprechend den besonderen Stärken der angelegten Energie, denen diese Bereiche ausgesetzt sind, verändert und damit eine Abbildung mit kontinuierlicher Tönung oder Grauabstufung erreicht.

Die Energie kann in unterschiedlicher Form aufgebracht werden. Es kann sich um eine Joule'sche Wärmeenergie handeln, die an den Film beispielsweise durch direkte elektrische Heizung angelegt wird, durch elektrische Heizeinrichtungen oder dergleichen, wobei die

Wärme In dem Film absorbiert wird. Die Stärke der angelegten Wärmeenergie oberhalb des bestimmten kritischen Wertes bestimmt die Stärke der Dispersion oder Umformung des Filmes zum diskontinuierlichen Film, um eine Abbildung mit kontinuierlicher Tönung zu erreichen, wie oben erläu'.ert. Die Heizeinrichtung kann einen einzigen Heizpunkt oder eine Heizstelle aufweisen, die den Film nach und nach abtastet und deren Intensität moduliert werden kann, oder es kann sich um eine vorwärtsbewegbare Matrix aus Heizpunkten oder Heizstellen handeln, deren Intensität moduliert wird, für eine Volllormal-Abbildung des Filmes. In beiden Fällen wird eine Abbildung mit kontinuierlicher Tönung erzielt. Die angelegte Energie kann auch einen Strahl einer Strahlungsenergie umfassen, beispielsweise einen Laserstrahl mit kohärenter Energie oder dergleichen, der der Reihe nach den Film abtastet und dessen Stärke moduliert werden kann, um die Stärke der Dispersion oder Umformung zum diskontinuierlichen Film zu bestimmen und eine Abbildung mit kontinuierlicher Tönung oder Grauabstufung zu bewirken.

Die angelegte Energie kann auch eine nicht-kohärente Strahlungsenergie sein, beispielsweise eine Xenon-Lampe oder eine Blitzlampe oder dergleichen, wobei die Energie über eine Maske angelegt wird, die ein vollformatiges Abbildungsmuster hat mit Abschnitten von kontinuierlich sich ändernder Durchlässigkeit für die angelegte Energie, welche über die Maske an den im wesentlichen undurchsichtigen Film aus Dispersions-Abbildungsmaterial im wesentlichen gleichmäßig In einem Vollformat-Muster angelegt wird, das dem Muster der Abbildungsmaske entspricht und Bereiche unterschiedlicher Intensitäten der angelegten Energie oberhalb des gegebenen kritischen Wertes aufweist, um gleichzeitig in dem im wesentlichen undurchsichtigen Film aus Disperlonsmaterial ein stabiles fertiges, vollformatiges Bildmuster eines diskontinuierlichen Filmes zu erzeugen, entsprechend dem VoI I format-Muster der angelegten Energie. In diesem Fall wird die Energie vorzugsweise in Form eines kurzen Impulses angelegt.

Diese letztgenannte Art einer Abbildung mit kontinuierlicher Tönung oder Grauabstufung eignet sich besonders für trocken arbeitende Vorrichtungen zur Erzeugung von archivfähigen Mikroaufzeichnungen aus lichtreflektierenden Kopien, wie in der US-PS 39 66 317 beschrieben, wobei die lichtreflektierende Kopie in Form eines Transparentes auf einen maskierten Zwischenfilm mikroabgebildet wird, und das mlkroabgebildete Transparent des Maskenfilmes auf dem Film aus Dlsperslons-Abbildungsmaterial reproduziert wird mittels eines kurzen Impulses einer Strahlungsenergie oder einer elektromagnetischen Energie.

Der stark kontrastige Film aus Dispersionsmaterial, wie er in dem oben genannten Patent beschrieben Ist, kann In vollem Format abgebildet werden mit feinem Konstrast und L|nienauflösung unter Verwendung der Vorrichtung nach dem oben genannten Patent, wenn die Hartkopie gleichmäßig beleuchtet wird, wobei das Linsensystem |n der Lage ist, das Bild von der gleichmäßig beleuchteten Hartkopie abzunehmen und auf den Zwischenfllm in gleichmäßiger Weise aufzubringen mit gleichmäßigem Kontrast und Linienauflösung, und der Maskenfilm in der Lage ist, ein treues reduziertes Transparent der gleichmäßig beleuchteten Hartkopie mit geeigneter optischer Dichte und gleichmäßigem Kontrast und gleichmäßiger Linienauflösung zu erzeugen. Wo jedoch 4er Kontrast und seine Gleichmäßigkeit in dem Transparent abnimmt, nimmt auch die Linienauflösune ab. und

die Wiedergabetreue der Reproduktion des Bildes in dem Film aus Dispersionsmateriai nimmt ebenfalls ab. Eine \bnahme im Kontrast >:nd seiner Gleichmäßigkeit kann außer durch eine Reduktion des Bildes auch verursacht werden durch eine ungenügende Beleuchtung, ein ungenügendes Linsensystem und einen ungenügenden Maskeiiftlm, wobei jeder dieser Fehler zu einer schlechten Reproduktion des Filmes aus Dlspersions-Abblldungsmaterial führen kann. Bei Vollformat-Abbildung können verschiedene Teile des Transparentes unterschiedliche Stärken an Kontrast und optischer Dichte als andere Teile haben, was ebenfalls zu einer ungleichen Abbildung des Filmes aus Dispersionsmaterial führt. Ferner wird durch eine Ungleichheit der Beleuchtungsstärken über den Vollformat-Bereich bei der Bildübertragung die Wiedergabetreue der Reproduktion in einigen dieser Fälle verschlechtert.

Bei Verwendung eines Abbildungsfilmes nach der vorliegenden Erfindung in der Vorrichtung nach der US-PS 39 66 317 werden die vorgenannten Probleme und Nachteile vermieden, es werden größere Toleranzen bei der Beleuchtung ermöglicht, im Linsensystem, bei dem Maskenfilm und beim Beleuchtungssystem, um eine treue Reproduktion der Mlkroabbildungen der Hartkopie in dem Abbildungsfilm mit kontinuierlicher Tönung zu erhalten. Der Abbildungsfilm mit kontinuierlicher Tönung nach der vorliegenden Erfindung hat einen relativ niedrigen Gamma-Wert gegenüber dem relativ hohen Gamma-Wert der stark kontrastigen Filme der eingangs genannten Anmeldungen, weshalb er weniger beelntlußt wird durch Veränderungen im Kontrast und optischer Dichte des Maskenfilmes und daher eine bessere Llnienauflösung in dem Film aus Dispersions-Abbildungsmaterial bietet, wobei der Film mit dem relativ niedrigen Gamma-Wert eine höhere Breite für die Intensität des kurzen Energie-Impulses hat als der Film mit dem höheren Gamma-Wert. Der erfindungsgemäße Film liefert genaue Reproduktionen mit kontinuierlicher Tönung von der Hartkopie, beispielsweise von Fotografien oder dergleichen, ebenso von Druckschriften. Strichzeichnungen und dergleichen. Wenn der Abbildungsfilm eine Legierung enthält, die in ihrem System ein Eutektikum hat, um eine hohe Empfindlichkeit zu schaffen, können geringere Energiestürken zum Zwecke der Abbildung auf den Abbildungsfilm ausgeübt werden.

Die Erfindung betrifft somit einen trocken verarbeitbaren Abbildungsfilm mit kontinuierlicher Tönung oder Grauabslufung mit einem festen, Im wesentlichen undurchsichtigen Film hoher optischer Dichte au. Dispersions-Abblldungsmaterial, das auf einem Substrat niedergeschlagen Ist. Es wird Energie an den Film aus Dispersionsmaterial angelegt in einer Stärke, die ausreicht, die absorbierte Energie in dem Materia! über einen gegebenen kritischen Wert zu erhöhen, um dieses in einen im wesentlichen tlüsslgen Zustand zu bringen, in welchem infolge der OberOächenspannung des Materials, dort wo es der Energie ausgesetzt wird, das Material dlspergieit und sich in einen diskontinuierlichen Film umformt, der Öffnungen und verformtes Material aufweist, die nach dem Anlegen der Energie sich verfestigen und an Ort und Stelle gehalten werden, wobei durch die Öffnungen Licht hindurchtreten kann. Es sind MIttel vorgesehen, um die Umformung des Filmes /u einem diskontinuierlichen Film /.u verzögern und um die Starke und den Umfang dieser Umwandlung entsprechend der Stärke der angelegten Energie oberhalb des gegebenen kritischen Wertes zu steuern, um den Umlang der Umwandlung und den Bereich tier Öffnungen in dem Film zu erhöhen und den Bereich des verformten Materials in dem Film zu reduzieren und daher die optische Dichte entsprechend der Intensität der angelegten Energie oberhalb dieses gegebenen kritischen Wertes zu steuern, um eine Abbildung mit kontinuierlicher Tönung zu erhalten.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, in der Fig. 1 ein Schaubild zeigt, in welchem die optische ic Dichte über dem Logarithmus der Energie bei einem Disperslons-Abbildungsfilm mit hohem Kontrast und bei einem solchen Film mit kontinuierlicher Tönung aufgetragen ist.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf eine Voll-Format-Karte.

Fig. 3 zeigt stark vergrößert einen Schnitt durch einen Abbildungsfilm der Erfindung ehe er abgebildet worden ist.

Fig. 4 zeigt einen Schnitt ähnlich Flg. 3, wobei der

Film dargestellt ist bei Abbildung durch Anlegen einer relativ niedrigen Energie oberhalb eines kritischen Wertes und bei einer relativ hohen optischen Dichte.

Fig. 5 zeigt einen Schnitt ähnlich Fig. 3 und 4, wobei der abgebildete Film gezeigt ist, nachdem er einer stärkeren Energie oberhalb des kritischen Wertes ausgesetzt worden ist und der eine niedrigere optische Dichte hat
Fig. 6 zeigt einen Schnitt ähnlich den Fig. 3, 4 und 5. wobei der abgebildete Film dargestellt Ist, nachdem er einer noch stärkeren Energie ausgesetzt worden ist und er eine noch kleinere optische Dichte hat.

Fig. 7, 8, 9 und 10 sind Mikrofotografien, gesehen in Durchsicht, des erfindungsgemäßen Filmes mit kontinuierlicher Tönung, entsprechend den Fig. 3. 4, 5 und 6. bei einer etwa 800fachen Vergrößerung.

Fig. 11 zeigt schematisch und stark vergrößert einen Schnitt einer Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 12 zeigt schematisch und stark vergrößert eine andere Ausführungsform der Erfindung.

Flg. 13 und 14 zeigen stark vergrößert Im Schnitt weitere Ausführungsformen der Erfindung.

In Fig. 1 ist die optische Dichte über dem Logarithmus der Energie (Joule/cm²) für typische Dispersionsfllnie aufgezeichnet. Die Kurve 1 in gestrichelten Linien zeigt die optische Dichte über dem Logarithmus der Energie bei einem Film mit hohem Kontrast. Wenn die Stärke der angelegten, absorbierten Energie unter einem ^4> Schwellwert von im wesentlichen 0,63 Joule/cm' Hegt, erfolgt keine Abbildung, und die optische Dichte des Filmes bleibt hoch, bei etwa 1,2. Bei einer Energiestarke oberhalb des Schwellwertes von etwa 0,63 tritt eine maximale Dispersion Im wesentlichen unmittelbar auf, ^w wodurch eine niedrige optische Dichte von etwa 0,2 entsteht. Bei dem Film mit hohem Kontrast bleibt somit die optische Dichte hoch, bei etwa 1,2, und der Film ist im wesentlichen undurchsichtig, wenn die Stärke der angelegten Energie unter dem Schwellwert von Im wesenill-⁵⁾ chen 0,63 liegt, wahrend, wenn die Stärke der angelegter Energie über dem Schwellwert von etwa 0.63 liegt, die optische Dichte sofort auf etwa 0,2 abnimmt, so daß dei Film im wesentlichen transparent Ist.

Die Kurve 2 in Fig. 1 zeigt die optische Dichte übei dem Logarithmus der Energie bei einem typischen FiIn mit kontinuierlicher Tönung nach der Erfindung. Diese Film hut keinen scharlcn Schwellwert tür die I iietpc wie bei dem Film mit hohem Kontrast, mindern a '-.a statt dessen ein bestimmtes kritisches I neii:icni\ cm

'" beispielweise etwa 0,35 Joule/cm", wo die Ahhiidunj beginnen kann. Wenn die Starke der angelegten l-neruii unter dem kritischen Wert liegt, wie im Punkt 3 auI de Kurve 2. erfolgt keine Abbildung und die npiischi

Dichte bleibt im wesentlichen auf 1,2 Wenn die Stärke der Energie über dem kritischen Wert Hegt, wie bei Punkt 4 auf" der Kurve 2, tritt eine kleine Dispersion des Abbildungsmateriales auf und die optische Dichte nimmt ab auf etwa 1,1. Wenn die Stärke der angelegten Energie weiter über den kritischen Wert gesteigert wird, wie bei Punkt 5 auf der Kurve 2, so wird die Dispersion größer und es entsteht eine optische Dichte von etwa 0,6. Wenn die Stärke der angelegten Energie weiter zunimmt, wie bei Punkt 6 auf der Kurve 2, ist im wesentlichen eine maximale Dispersion des Abbildungsmaterials erreicht, wodurch eine optische Dichte von etwa 0,2 entsteht. Beim erfindungsgemäßen Film werden somit verschiedene Grade von optischer Dichte erreicht durch das Anlegen unterschiedlicher Energiestärken an den Film oberhalb des kritischen Wertes. Der Gamma-Wert der Kurve 1 für den hochkontrastigen Film liegt etwa bei 10, während derjenige der Kurve 2 für den Film mit kontinuierlicher Tönung im wesentlichen bei 2 liegt. Die Punkte 3, 4, 5 und 6 entsprechen den Zusländen des FiI-mes mit kontinuierlicher Tönung, wie er schematisch in den Fig. 3, 4, 5 und 6 und mikrofotografisch in den Fig. 7, 8, 9 und 10 dargestellt ist.

In den Fig. 3 bis 6 ist der erfindungsgemäße Film mit kontinuierlicher Tönung allgemein mit 9 bezeichnet. Er umfaßt ein Substrat 10, das vorzugsweise transparent ist, und obwohl es aus praktisch jedem Substratmaterial bestehen kann, wird ein Polyestermaterial vorgezogen, z. B. Polyesterterephthalat. Die Dicke des Substrates 10 Hegt zweckmäßlberwelse Im Bereich von etwa 0,1 bis 0,175 mm.

Auf dem Substrat 10 ist z. B. im Vakuum ein dünner Film eines Dispersions-Abbildungsmaterials U niedergeschlagen, der aus vielen verschiedenen Materialarten bestehen kann, wie noch erläutert wird. Die Dicke des Filmes 11 Ist derart gewählt, daß im fertigen Abbildungsfilm eine optische Dichte von etwa 1,2 vorhanden Ist. Im allgemeinen liegt die Dicke etwa bei 50 bis etwa 150 nm.

Auf dem Film 11 aus Dispersionsmaterial Ist ein Im wesentlichen transparcnier Überzugslilm aufgebracht oder niedergeschlagen mit einer Dicke im Bereich von etwa 0,1 bis 3 und vorzugsweise etwa 0,8 μηι, der zweckmäßigerweise aus einem geeigneten Polymerharz besteht. Bei einem nicht-formatlgen Film kann der Überzugsfilm aus einem Polymerharz bestehen, beispielsweise hochelastischem Polyurethan oder einem Siliconharz, oder PoIyvinylldinchlorid oder aus einem anorganischen Überzug, beispielsweise Siliciumdioxid (SIO_;). Bei einem formatigen Film, wie in Fig. 2 dargestellt, kann der Überzugslilm ein Foio-Schutzmaterlal enthalten, beispielsweise Polyvinylcinnaniat, welches negativ arbeitend Ist. Der Überzugslilm kann aulgeschleudert, aufgewalzt, aufgesprüht oder im Vakuum niedergeschlagen werden oder in ähnlicher Weise.

Der Film mit kontinuierlicher Tönung umfaßt ein Substrat 10, den Film 11 aus Dispersionsmaterial und den Polymerüberzug 12, und er kann durch Aufbringen einer Energie belichtet werden, beispielsweise eine nichtkohärente Strahlungsenergie einer Xenon-Lampe oder einer Blitzlampe oder dergleichen unter Verwendung einer Abbildungsmaske 13, wie in den Fig. 3 bis 6 gezeigt Ist. Die Abbildungsmaske 13 steuert die Menge an nichtkohärenter Strahlungsenergie, die durch sie hlndurehtritt und die in dem Film 11 aus Dispersionsmaterial absorbierte Energiemenge und damit die Stärke b?w. den Umtang der Dispersion in dem Dispersionsmaterial und die optische Dichte, dort, wo eine Abbildung erfolgt.

In Flg. 3 hat der Teil 14 der Abbildungsmaske 13 eine ausreichend hohe optische Dichte, um den Betrag der Stärke der Energie, wie durch Pfeile dargestellt, die durch die Maske an den Film 11 aus Dispersionsmaterial gelegt wird, zu begrenzen, so daß die absorbierte Energie in dem Material nicht über den oben erwähnten gegebenen kritischen Wert steigt. Als Folge hiervon wird das Material nicht verändert und tritt nicht in flüssigem Zustand ein, und der Film 11 aus Dispersionsmaterial bleibt in seinem festen im wesentlichen undurchsichtigen Zustand mit hoher optischer Dichte. Dieser Zustand 1st in Fig. 3 dargestellt und durch den Punkt 3 auf der Kurve 2 in Flg. 1 gekennzeichnet und er Ist ferner mlkrofotograflsch in Flg. 7 gezeigt. Es sind keine öffnungen in dem Film 11 in den Fig. 3 oder 7 vorhanden, durch die Licht hindurchtreten könnte, d. h., der Film bleibt im wesentlichen undurchsichtig und hat eine optische Dichte von etwa 1,2.

In Flg. 4 hat der Teil 15 der Maske 13 eine niedrigere optische Dichte, damit mehr Strahlungsenergie, wie durch die Pfeile angedeutet, hindurchtreten und auf den Film 11 aus Dispersionsmaterial aufgebracht werden kann. Die Stärke der angelegten Energie Ist so, daß die In dem Film absorbierte Energie gerade oberhalb des genannten kritischen Wertes liegt, wie bei Punkt 4 In Kurve 2 von Flg. 1 angezeigt. Der Film U aus Dispersionsmaterlal wird durch diese Energie In einen Im wesentlichen flüssigen Zustand verändert, in welchem wegen der Oberflächenspannung des Materials dieses disnergiert und umgeformt wird In einen diskontinuierlichen Film mit Öffnungen 18 und verformten! Material 19, die nach dem Anlegen der Energie sich an Ort und Stelle verfestigen, wobei durch die öffnungen 18 Licht durchtreten kann. Das Dispersionsmaterial wird nur um einen kleinen Betrag verformt, wie bei 19 angezeigt Ist, so daß nur kleine Öffnungsbereiche 18 in dem Film 11 entstehen und nur eine geringe Rückzugsbewegung des verformten Materials 19 von den öffnungen 18 stattfindet. Die Durchlässigkeit des Filmes ist niedrig, aber höher als die des im wesentlichen undurchlässigen undisperglerten Filmes der Fig. 3 und 7. Die optische Dichte des Filmes wird dort, wo dieser der Energie ausgesetzt Ist, um einen kleinen Betrag erniedrigt, so daß sich eine optische Dichte von etwa 1,1 ergibt, wie bei Punkt 4 auf der Kurve 2 in Fig. 1 gezeigt Ist. Die hellen Teile der Mikrofotografie von Fig. 8 stellen durchgelassenes Licht und die Öffnungen 18 in dem Im übrigen dunklen und Im wesentlichen undurchlässigen Film 11 dar. Der Bereich des im wesentlichen undurchlässigen verformten Materials 19 ist sehr groß, während der Bereich der Öffnungen sehr klein ist, entsprechend der genannten optischen Dichte von etwa 1,1.

In Flg. 5 hat der Teil 16 der Maske 13 eine niedrigere optische Dichte, so daß noch mehr Strahlungsenergie, wie durch Pfeile angedeutet, hindurchtreten und auf den Film 11 aus Dispersionsmaterial aufgebracht werden kann. Hler Ist die Stärke der angelegten Energie so, daß die absorbierte Energie in dem Film beträchtlich über dem genannten kritischen Wert liegt, wie durch Punkt 5 In Kurve 2 von FIg- 1 angedeutet. Wegen der höheren Stärke der angelegten Energie wird das Dispersionsmaterial stärker verformt, wie bei 19 angedeutet, so daß größere Öllnungsbereiche 18 in dem Film Π entstehen, und die Rückbewegung des verformten Materials 19 von den Öffnungen 18 größer Ist. Die Durchlässigkeit des Filmes wird dadurch gesteigert und die optische Dichte um einen größeren Betrag reduziert, so daß sich eine optische Dichte von etwa 0.6 ergibt, wie durch den Punkt 5 in der Kurve 2 von FIg- 1 angedeutet. Die hellen Teile In der

Mikrofotografie von Fig. 9 stellen das durchgelassene Licht und die Öffnungen 18 in dem Film dar, während die dunklen Teile die im wesentlichen undurchsichtigen verformten Bereiche 19 In dem Film darstellen. Eine derartige Zunahme des Bereichs der Öffnungen 18 und Abnahme des Bereichs des verformten Materials, wie in Fig. 9, entspricht der reduzieiten optischen Dichte von etwa 0,6.

In Fig. 6 hat der Teil 17 der Maske 13 eine noch niedrigere optische Dichte, so daß noch mehr Strahlungsenergie, wie durch die Pfeile angedeutet, hindurchtreten und auf den Film 11 aus Dispersionsmaterial aufgebracht werden kann. Hier ist die Stärke der angelegten Energie so gewählt, daß die absorbierte Energie in dem Film noch höher über dem kritischen Wert liegt, d. h. im wesentlichen auf einem Maximalwert, wie durch den Punkt 6 in der Kurve 2 von Flg. 1 angezeigt ist. Wegen dieser weiteren Steigerung der Stärke der angelegten Energie wird das Dispersionsmaterial in noch größerem Umlang verformt und es bilden sich kleine, im Abstand liegende Kügelchen 19, während die Öffnungen 18 größer werden und im wesentlichen freie Räume zwischen den Kügelchen bilden, da hler eine stärkere Rückzugsbewegung des verformten Materials 19 von den Öffnungen aus auftritt. Die Durchlässigkeit des Filmes wird somit auf ein Maximum gesteigert und die optische Dichte auf ein Minimum reduziert, etwa auf einen Wert 0,2, wie durch den Punkt 6 der Kurve 2 in Flg. 1 gezeigt. Die dunklen Abschnitte der Mikrofotografie von Flg. 10 stellen die Im wesentlichen undurchsichtigen verformten Abschnitte 19 des Dlsperslonsmaterials dar, die Im wesentlichen kugelförmig sind, und die hellen Abschnitte stellen das durchgelaufene Licht und die Öffnungen 18 in dem Film dar, die Im wesentlichen freie Räume zwischen den im Abstand liegenden Kügelchen bilden.

Die Öffnungen 18 und das verförmte Material 19, die in der 800fach vergrößerten Mikrofotografie der Flg. 7 bis 10 sichtbar sind, sind für das menschliche Auge oder für Mikrofilm-Lesegeräte oder dergleichen mit einer Vergrößerung von 24 oder 48 nicht sichtbar. Im nlcht-dlspergierten Zustand der Fig. 7, wo die optische Dichte etwa 1,2 beträgt, erscheint der Film 11 im wesentlichen undurchsichtig und schwarz für aultreffendes Licht, während Im voll disperglerten Zustand der Flg. 10, wo die optische Dichte etwa 0,2 beträgt, der Film Im wesentlichen transparent und klar und weiß für aultreffendes Licht erscheint. Für die Zwischenzustände zwischen den Flg. 7 und 10, beispielsweise die der Flg. 8 und 9, erscheint der Film teilweise transparent mit unterschiedlichen Grauschattierungen für das Licht, abhängig von den Zwischenwerten der optischen Dichten. Hiermit wird eine effektive Abbildung mit kontinuierlicher Tönung oder Grauabstufung durch ein trockenes Verfahren erzielt. Um eine Abbildung mit kontinuierlicher Tönung oder Grauabstufung nach der Erfindung zu erreichen, ist der Film 11 mit Mitteln versehen, um die Umwandlung zum diskontinuierlichen Film infolge der Oberflächenspannung zu verzögern und um die Stärke dieser Umwandlung entsprechend der Stärke der angelegten Energie oberhalb des genannten krillschen Wertes zu steuern, um die Stärke der Umwandlung und den Bereich der Öffnungen 18 in dem Film /u erhöhen und den Bereich des verlornilcn Materials in dem F⁷Hm zu reduzieren und damil die optische Dichte des Filmes entsprechend der Stärke der angelegten Fnergie oberhalb des genannten kritischen Wertes /u ändern, um eine Abbildung mit kontinuierlicher Tönung oder Cirauahstulung in

einem trockenen Verfahren zu erreichen. Die Verzögerungs- und Steuerungsmittel für den Film aus Dispersionsmaterial verzögern die Rückbewegung des verformten Materials 19 von den Öffnungen 18 im Film 11 und steuern die Stärke bzw. den Umfang dieser Rückbewegung des verformten Materials 19 entsprechend der Stärke der angelegten Energie oberhalb des kritischen Wertes.

Die Verzögerungs- und Steuerungsmittel des Filmes 11 aus Dispersionsmaterial können zahlreiche Komponenten und Phasengrenzen in dem im wesentlichen undurchsichtigen Film 11 aus Dispersionsmaterial vor dessen Dispersion umfassen, die der Oberflachenspannung des Materials in seinem im wesentlichen flüssigen Zustand entgegenwirken, und/oder die Grenzschicht-Adhäsion zwischen dem Film 11 und dem Substrat bzw. dem Film U und dem ÜberzL'gsflim 12 des Abbildungsfilmes, die ebenfalls beispielsweise durch Benetzung oder Reibung oder dergleichen der Oberflächenspannung des Materials in seinem flüssigen Zustand entgegenwirken. Diese Faktoren in den Verzögerungs- und Steuerungsmitteln wirken vereint und/oder getrennt so, daß die Rückbewegung des verformten Materials verzögert wird und der Umfang dieser Rückbewegung gesteuert wird, entsprechend der Stärke der angelegten Energie. Verschiedene Beispiele eines Abbildungsfilmes mit kontinuierlicher Tönung einschließlich der Verzögerungs- und Steuerungsmittel, der Methoden zur Herstellung und zur Abbildung sind nachfolgend beschrieben und in den Flg. 11 bis 14 dargestellt.

Flg. 11 zeigt stark vergrößert und schemalisch im Schnitt eine Form eines trocken vcrarbeltbaren Abbildungsfilmes mit kontinuierlicher Tönung nach der Erfindung. Er besteht aus dem Substrat 10 und dem Überzugsfilm 12 sowie aus dem Film 11 aus Dispersionsmaterial. Der Film 11, der auf dem Substrat 10 niedergeschlagen ist, umfaßt eine Vielzahl von Körnern 25, die Im wesentlichen vertikal bezüglich des Substrates 10 ausgerichtet smd und die haubenlörmlge Enden 26 haben, sowie Im wesentlichen vertikal ausgerichtete Korngrenzen 27 zwischen den Körnern. In dieser besonderen Ausführungsform der Erfindung bestehen die niedergeschlagenen Körner 25 aus Wismut und die äußeren Flächen der Körner 25 und die Korngrenzen 27 enthalten Wismutoxid 28. Der feste Im wesentlichen undurchsichtige Film aus Dispersionsmaterial mit hoher optischer Dichte hat somit eine mikroheterogene Struktur mit mehreren Komponenten, einschließlich der Wismutkörner und des Oxides 28 an den Außenflächen der Körner und an den Korngrenzen, sowie Phasengrenzen zwischen diesen Komponenten.

Wahlweise kann das Substrat 10 mit einer sehr dünnen Schicht, z. B. mit einer mittleren Dicke von etwa 1 nm, aus Aluminiumoxid (A1>O>) versehen werden, bevor die Körner 25 aufgebracht werden. Die dünne Schicht 3.^: aus Aluminiumoxid, die eine im wesentlichen inselähnliche Form hat, bindet die Körner 25 In Ihrem testen Zustand stärker an das Substrat 10 und bildet in wirksamer Weise Kristallisierungspunkte für die Ablagerung der Körner 25. Die dünne Schicht 31 aus Aluminiumoxid kann aul das Substrat 10 durch einen Sprüh- oder Zerstäubungspro/.eß aufgebracht werden Hierbei wird cmc R"!ie aus dem .Substratmaterial· ir. einer Zer>täuhuni!sma-.chne angeordnet, und das Substratmaterial wird linear .m ciii-jr Kathode aus Aluminiumoxid in einer Zers!auhum:-.atmospha're aus Argon mit einem Druck von etwa .* IO
mbar vorheigclühri mit einer entsprechenden Geschwindigkeit, um die "hen genannte Schkhtdkke von .j'.w.i

1 nm zu erhalten, worauf das Substrat auf eine geeignete Rolle wieder aufgewickelt wird.

Der Film 11 aus Dispersionsmaterial, der die Körner 25 enthält, wird auf dem Substrat 10 mit oder ohne der Aluminiumschicht 31 z. B. im Vakuum niedergeschlagen. Hier wird eine entsprechende Vaknumvorrichtung verwendet, einschließlich einer Abzugsrolle, einer Aufnahmerolle und einer wassergekühlten Rolle oder Walze dazwischen, wobei das Substratmaierial von der \bzugsrolle abgezogen, unter der wassergekühlten Rolle hindurchgerährt und auf die Aufnahmeroile aufgewickelt wird. Ein Behälter mit einer Widerstandsheizung Ist etwa 15 cm unterhalb des Substrates angeordnet, wenn es unter der wassergekühlten Rolle hindurchläuft, und er enthält das Dispersions-Abbildungsmaterial, wie z.B. Wismut, das im Vakkum auf dem Substrat niedergeschlagen wird, wenn es unter der wassergekühlten Rolle hindurchläuft. Ein optischer Monitor ist in der Nähe des Substrates mit dem Film aus Dispersionsmaterial, das auf ihm abgelagert ist, zwischen der wassei gekühlten Walze und der Aufnahniewalze angeordnet, um die optische Dichte des abgelagerten Filmes aus Dispersionsmaterial zu überwachen. Die optische Dichte des Filmes ist wichtig und bei einer optischen Dichte von etwa 1,6 beträgt die Filmdicke etwa 75 nm.

Die Vakuumvorrichtung wird se betätigt, daß die gewünschte optische Dichte und die entsprechende Filmdicke erreicht wird. Beispielsweise wird die Vorrichtung auf etwa 4 · ICH⁶ mbar herabgepumpt, und die Temperatur des Widerstandsheizgerätes wird auf etwa 624° C ^iQ gehalten, um das Wismut zu verdampfen und auf das Substrat unterhalb der wassergekühlten Rolle aufzudampfen. Die Temperatur der wassergekühlten Walze wird gesteuert, um die Temperatur des Substrates auf etwa 100° C zu halten. Die Vorschubbewegung des Substrates durch die Vorrichtung beträgt etwa 2,1 m pro Minute und die Niederschlagsrate des Wismuts etwa 400 nm/min Mit diesen Parametern wird die geeignete optische Dichte und Fllmdlcke erreicht und eine Filmstruktur, die eine Vielzahl von im wesentlichen vertikal ^4Ü orientierten Körnern 25 mit haubenförmigen Enden 26 und im wesentlichen vertikal ausgerichteten Korngrenzen 27 aufweist, wie in Fig. 11 gezeigt ist. Jedes Korn umfaßt eine Vielzahl von Krlstalllten.

Nach der Aufdampfung wird das Substrat 10 mit dem Film Il von der Aufnahmeroüe abgenommen und in gerollter Form bei Raumtemperatur und in einer feuchten Umgebung etwa 3 Wochen lang gealtert. Bei dieser Alterung oxidieren die Außenflächen des Filmes U einschließlich der haubenförmigen Enden 26 der Körner 25, und Sauerstoff diffundiert auch in die Korngrenzen 27 zwischen den Körnern 25 hinein, wie In Fig. 11 gezeigt ist. Durch eine solche Oxidation wird die optische Dichte des Filmes auf etwa 1,4 reduziert.

Danach wird der Überzugslilm 12 aus Polymerharz auf den oxidierten Wismutfilm aulgebracht durch Aufsprühen, Walzen, Spritzen, Zerstäuben oder dergleichen, und der Überzugsfilm folgt eng der haubenförmigen Form der Außenfläche des oxidierten Filmes, wie In Fig. 11 gezeigt Ist. Nach dem Aufbringen des Überzugsfilms 12 wird der Abbildungsfilm, einschließlich des Substrates 10, des Filmes 11 aus Dispersionsmaterial und des Überzugsfilmes 12 wärmebehandeli innerhalb eines Temperaturbereichs von etwa 100 C bis 180 C über eine Zeit von etwa 15 Sekungen bis 30 Minuten, vorzugsweise bei etwa 140 C über eine Zeit von 2' _; Minuten. Dies kann bewirkt werden, indem der Film zwischen beheizten Bändern aufgenommen und bewegt wird, die durch beheizte WaI-

50

60 zen erwärmt und gehalten werden, oder Indem der Abbildungsfilm auf einer heißen Platte angeordnet und mit Hilfe eines geeigneten Deckels gegen diese gedrückt wird. Diese Wärmebehandlung des Filmes führt zu einer stärkeren Bindung zwischen dem festen Film 11 aus Dispersionsmaterial und dem Substrat 10 und/oder dem Überzugsfilm, und es erweicht den letzteren, so daß er der Form der Außenfläche des Filmes 11 noch enger folgt. Es führt ferner dazu, daß Sauerstoff tiefer in die Korngrenzen 27 und praktisch bis herab zum Substrat 10 eindiffundiert, wie Fig. 11 zeig!.. Die optische Dichte des Abbildungsfilmes wird ferner auf etwa 1,2 reduziert, wie durch die Kurve 2 in Fig. 1 dargestellt ist.

Wenn ausreichende Energie an den Film nach Fig. 11 gelegt wird, so daß die absorbierte Energie in dem Film 11 über den kritischen Wert steigt, wird der Film 11 in einen im wesentlichen flüssigen Zustand umgewandelt, so daß durch die Oberflächenspannung der Film dort, wo er der Energie ausgesetzt wird, dispergiert und sich in einen diskontinuierlichen Film umwandelt, der Öffnungen 18 und verformtes Material 19 enthält, wie oben anhand der Fig. 3 bis 6 und 7 bis 10 erläutert wurde. Die Öffnungen beginnen gewöhnlich sich an einigen der Phasengrenzen zwischen den Wismutkörnern 25 und den Oxiden 28 auszuformen, wie bei 30 In Fig. 11 gezeigt ist, und das verformte Material zieht sich zurück auf Rückzugspunkte 29 zu, wie Fig. 11 zeigt.

Die Oxide 28 und die Phasengrenzen zwischen den Oxiden und den Körnern 25 wirken als Behinderungen gegen die Rückzugsbewegung des Dispersionsmaterials in seinem Im wesentlichen flüssigen Zustand unter dem Einfluß der Oberflächenspannung, und sie verzögern daher die Umwandlung zum diskontinuierlichen Film und steuern die Stärke bzw. den Umfang dieser Umwandlung entprechend der Stärke der angelegten Energie. In diesem Zusammenhang müssen die Phasengrenzenergien überwunden und die Oxide, die Im wesentlichen fest bleiben, aufgebrochen werden und durch das im wesentlichen flüssige Material mitgeführt werden, wenn dieses sich aufgrund seiner Oberflächenspannung zurückzieht oder zurückbewegt. Es besteht ferner eine Grenzschicht-Adhäsion zwischen dem Film 11 aus Dispersionsmaterial und dem Substrat 10 und/oder dem Überzugsfilm 12, die ebenfalls den Umfang der Rückrollbewegung des Dispersionsmaterials In seinem flüssigen Zustand verzögert und steuert, wobei diese Grenzschicht-Adhäsion durch die Ungleichheit oder Rauhelt der Außenfläche des Filmes U betont wird, die durch die haubenförmigen Enden 26 der Körner 25 verursacht wird.

Flg. 12 zeigt einen Schritt ähnlich demjenigen von Fig. 11, wobei jedoch eine andere Ausführungsform des trocken verarbeitbaren Abbildungsfilmes mit kontinuierlicher Tönung gezeigt ist. Er umfaßt das Substrat 10 und den Überzugsfilm 12, wie oben erläutert und ebenso den Film 11 aus Dispersionsmaterial. Der Film 11 Ist auf dem Substrat 10 niedergeschlagen, entweder mit oder ohne die Schicht 31, und er umfaßt eine Vielzahl von Schichten unterschiedlicher Komponenten, wobei diese Schichten im wesentlichen parallel bezüglich des Sustrates orientiert sind. In dieser Ausführungsform der Erfindung enthält der Film 11 eine Schicht aus Wismut 35, eine Oxidschicht 36, eine Wismutschicht 37, eine Oxidschicht 38, eine Wismutschicht 39 und eine Oxidschicht 40, womit sich eine mikroheterogene Struktur ergibt.

Der Film 11 aus Dispersionsmaterial, der die Schichten 35 bis 40 umfaßt, wird auf dem Substrat 10 niedergeschlagen mit oder ohne die Aluminiumoxidschicht 31,

ζ. B. durch Niederschlag im Vakuum, mit einer Vakuumvorrichtung, wie derjenigen, die In Verbindung mit Flg. 11 beschrieben wurde. Die Vakuummaschine wird herab auf ein Vakuum von 0,7 · 10~⁶ mbar gepumpt, und das Substrat wird von einer Rolle abgezogen und über die ^r> wassergekühlte Rolle geleitet und zur Aut'nahmcrollc geführt mit einer Geschwindigkeit von etwa 2,1 m je Minute, und die Schicht 35 aus Wismut wird Im Vakuum auf dem Substrat niedergeschlagen, wahrend dieses über die wassergekühlte Rolle läuft. Die Nieder- ι ο schlagsrate betrügt etwa 100 nm/mln und die optische Dichte der Schicht 35, die von dem optischen Monitor benachbart zur Schicht 35 überwacht wird, betrügt etwa 0,6. Nachdem die Schicht 35 aus Wismut in dieser Weise niedergeschlagen und auf die Aufwickelrolle aulgewikkelt worden ist, wird die Maschine mit Sauerstoli bis zu einem Druck von etwa einer Atmosphäre gefüllt. Die Bewegungsrichtung des Filmes wird umgekehrt, und der Film mit der Wismutschicht 35 wird von der Aufnahmerolle zur Abzugsrolle mit einer Geschwindigkeit von -° etwa 2,1 m/min transportiert. Hierdurch entsteht die Oxidschicht 36 auf der Schicht 35. Wenn dieser Arbeilsschrilt fertig ist, wird die Vorrichtung wiederum auf einen Druck von 0,7 · 10"'' mbar abgepumpt und die erste Stufe wiederholt, indem der Film von der Abzugsrolle -"> zur Aufnahmerolle transportiert wird. Hierdurch wird die Schicht 37 aus Wismut auf der Oxidschicht 36 erzeugt. Die Maschine wird dann wiederum mit Sauerstoff gefüllt und die Transportrichtung des Filmes umgekehrt, worauf der zweite Arbeitsschritt wiederholt wird, um die Wis- -*⁰ mutschicht 37 und die Oxidschicht 38 zu bilden. Die Maschine wird dann erneut auf 0,7 ■ 10"⁶ mbar abgepumpt, und der Film wird von der Abnahmerolle zur Aufnahmerolle geführt, um die Wismutschicht 39 auf der Oxidschicht 38 niederzuschlagen. Die optische ^Jl Dichte des Filmes nach diesen Stufen ist bestimmt durch den optischen Monitor, etwa 1,5. Die Wismutschichten 35, 37 und 39 haben eine Kornstruktur mit Korngrenzen, etwa ähnlich der Struktur nach Flg. 11. Der Sauerstoff diffundiert in die Korngrenzen hinein, wahrscheinlich ^4(l während der Bildung der Oxidschicht 36 und 38 und wahrscheinlich, wenn die Filmrolle danach der Atmosphäre ausgesetzt wird, bei der Herstellung der Oxidschicht 40. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung tritt Sauerstoff in den Film aus Dispersionsmaterial während der Niederschlagsschritte ein, im Gegensatz zu der anderen Ausführungsform, bei der Sauerstoff während der Alterungsperiode eintritt, wie bei Fig. 11.

Nachdem der Film 11 nach Fig. 12 so hergestellt worden ist, wird der Überzugsfilm 12 aus Polymerharz, wie oben erläutert, auf ihn aufgebracht, worauf der Abbildungsfilm mit dem Substrat 10, dem Film 11 aus Dispersionsmaterial und dem Überzugsfilm 12 in der oben anhand von Fig. 11 beschriebenen Weise wärmebehandelt wird. Die endgültige optische Dichte des Filmes nach Fig. 12 ist etwa 1,2, wie durch die Kurve 2 in F i g. 1 dargestellt ist.

Wenn auf den Abbildungsfilm nach Fig. 11 eine ausreichende Energie aufgebracht wird, daß die absorbierte Energie in dem Film 11 über den kritischen Wert steigt, wird der Film 11 nach Fig. 12 In einen im wesentlichen flüssigen Zustand umgewandelt, in welchem infolge der Oberflächenspannung der Film dort, wo er der Energie ausgesetzt wird, dispergiert und in den diskontinuierlichen Film umgeformt wird, der Öffnungen 18 und verformtes Material 19 aufweist, wie oben in Verbindung mit den Fig. 3 bis 6 und 7 bis 10 beschrieben wurde. Die Öffnungen beginnen sich an den Punkten 30 (Fig. 12) auszuformen und das Material zieht sich von den Öffnungen zurück in Richtung auf die Rückzugspunkte 29.

Die Oxidschichten 36, 38 und 40 und die Oxide innerhalb der Korngrenzen der Wlsmutschlchten 35, 37 und 39 und die Phasengrenzen zwischen den Oxiden und dem Wismutmaterial wirken als Behinderungen gegen die Rückzugsbewegung des Dispersionsmatcrials in seinem im wesentlichen flüssigen Zustand unter dem Einlluß seiner Oberflächenspannung und sie verzögern daher die Umwandlung zum diskontinuierlichen Film und steuern die Stärke und den Umfang dieser Umwandlung entsprechend der Stärke der angelegten Energie. Hierbei müssen die Phasengrenzenerglen überwunden werden und die Oxide, die Im wesentlichen fest bleiben, müssen aufgebrochen und durch das im wesentlichen flüssige Material mittransponiert werden, wenn dieses sich infolge seiner Oberflächenspannung zurückzieht. Es herrscht ferner eine Grenzschicht-Adhäsion zwischen dem Film 11 und dem Substrat 10 sowie dem Überzugsfllm 12, die ebenfalls die Stärke der Rückzugsbewegung des Dispersionsmaterials In seinem im wesentlichen flüssigen Zustand verzögert und steuert.

Nach einer anderen Ausführungslorm der Erfindung wird ein Substrat 10 mit oder ohne der dünnen Schicht 31 aus Aluminiumoxid in einer Vakuumvorrlchtung angeordnet, die herab auf einen Druck von etwa 5 · 10"* mbar gepumpt worden ist. Wismut in einem widerstandsbeheizten Behälter, der etwa 10 cm vom Substrat 10 entfernt angeordnet ist, wird im Vakuum auf das Substrat mit einer Rate von etwa 20 nm/mln über eine Zeitspanne von etwa 5 Minuten niedergeschlagen bzw. autgedampft, um eine optische Dichte von etwa 1,8 und eine Dicke der Schicht von etwa 100 nm zu erhalten. Hierdurch wird ein Film U aus Wismut auf dem Substrat erzeugt, wie im wesentlichen In Flg. 11 gezeigt, mit Körnern 25, Korngrenzen 27 dazwischen und haubenförmigen Enden 26 auf den Körnern. Ohne das Vakuum zu unterbrechen, wird Schwefel in einem widerstandsbeheizlen Behälter ebenfalls etwa 10 cm entfernt von dem Substrat angeordnet und etwa 1 Minute nach Beendigung der Ablagerung des Wismuts wird der Schwefel im Vakuum auf den Wismutfilm aufgebracht bei einer Verdamplungszeit von etwa 1 Minute, um eine Schwefelschichl mit einer Dicke von mehr als 1 nm und weniger als 1 um zu erhalten. Danach wird der Überzugsfilm 12 auf dem Film aus Dispersionsmaterial niedergeschlagen und wärmebehandeli, wie oben in Verbindung mit Fig. 1! beschrieben. Der Schwefel diffundiert in die Korngrenzen 27 der Wismutkörner 25 ein und bildet eine mikroheterogene Struktur wie in Fig. 11 gezeigt, mit der Ausnahme, daß die Komponente 28 an den Korngrenzen der Wismutkörner Schwefel anstatt Sauerstoff enthalt. Beim Anlegen einer Energie an diese Ausführungsform der Erfindung wirkt der Schwefel im wesentlichen in derselben Weise wie der Sauerstoff, wie oben in Verbindung mit Fig. 11 diskutiert wurde, und es wird eine Abbildung mit kontinuierlicher Tönung oder Grauabstufung erreicht, praktisch in derselben Weise, wie oben in Verbindung mit Fig. 11 beschrieben wurde.

Nach einer weiteren Ausführungslorm der Erfindung wird ein Substrat 10 in einer Vakuumvorrichtung angeordnet, die auch mit Einrichtungen zur Zerstäubung oder zum Aufsprühen versehen ist, ferner mit einer Abwickelrolle für das Substrat, einer wassergekühlten Walze und einer Aufnahmewalze für das Substrat. Eine Aluminiumoxid-Kathode ist zwischen der Abzugsrolle und der wassergekühlten Rolle angeordnet, um eine dünne Aluminiumoxidschicht auf das Substrat aufzusprühen, wenn es

von der Abnahmerolle zu der wassergekühlten Rolle transportiert wird. Ein Sublimator mit einem Strahlungsheizgerät, der Tellur enthält und benachbart zu der wassergekühlten Walze angeordnet ist. dient dazu, subllmlertes Tellur Im Vakuum in Form einer dünnen Schicht auf der Aluminiumoxidschicht niederzuschlagen, die bereits aut dem Substrat aulgebracht ist, während dieses vorwärtsbewegt wird. Das Substrat einschließlich der Schichten wird dann auf die Aulnahmewalze aufgewikkelt. Ein optischer Monitor ist zwischen der wassergekühlten Walze und der Aulnahmewalze angeordnet, um die optische Dichte des Filmes zu überwachen.

In dieser Vorrichtung, in der hintereinander zerstäubt und im Vakuum niedergeschlagen werden kann, wird ein Vakuum von etwa 4 · 10⁶ mbar erzeugt und dann die Vorrichtung mit der Zersiäuburigsaimospuäre, z. B. Argon, bis zu einem Vakuum von etwa 4 ■ ICr³ mbar gefüllt, worauf das Substrat von der Abzugsrolle zur Aufnahmerolle mit einer Geschwindigkeit von etwa 3,6 m/min hindurchgeführt wird bei einer Niederschlagsrate des Tellurs von etwa 2,5 um/min, was eine optische Dichte von etwa 1.5 ergibt, gemessen durch den optischen Monitor. Dieses mit Tellur überzogene Substrat wird dann halogeniert, indem es beispielsweise in einer Schale unter normaler Umgebungstemperatur und Feuchtigkeitsbedingungen angeordnet wird, die Jodkristalle enthalten, wodurch eine gesättigte Jodatmosphäre entsteht, um das Tellur zu ätzen.

Das niedergeschlagene Tellur hat eine im wesentlichen ■ säulenförmige oder nadeiförmige Struktur mit Korngrenzen dazwischen, etwa ähnlich den Korngrenzen 27 in Flg. 11. Etwa nach den beiden ersten Tagen In der Jodatmosphäre beginnt die relativ glatte Oberfläche des niedergeschlagenen Tellurs Erosionserscheinungen zu zeigen, d. h. eine narbige Oberfläche, und nach etwa 10 Tagen sind die geätzten Grenzbereiche des Tellurs gut ausgebildet. Die Außenfläche des Tellurfilmes und die geätzten Grenzen in dem Tellurfilm enthalten Jodide und/oder Oxide, also Komponenten unterschiedlich zu dem Tellurmaierla! und daher Phasengrenzen dazwischen in einer mikroheterogenen Filmstruktur.

Hler ist die Struktur des Filmes aus Dispersions-Abblldungsmaterlal etwa ähnlich zu derjenigen von Fig. U, außer daß das Tellur und die Wismutoxide 28 von Flg. 11 Tellurjodlde und/oder Oxide sind. Wahlwelse kann der Film mit dem Substrat 10 und dem darauf niedergeschlagenen Tellur-Abblldungsmaterlal wärmebehandelt werden. Ein Überzugsfllm aus Polymerharz wird, wie oben erläutert, auf den geätzten Tellurfilm aufgebracht, wie in Verbindung mit Fig. 11 beschrieben. Wenn eine ausreichende Energie an diese Ausführungstorm des Abbildungsfilmes gelegt wird, daß die absorbierte Energie über den kritischen Wert steigt, wird der Tellurfilm In einen Im wesentlichen flüssigen Zustand umgewandelt und dlspergiert, wobei der diskontinuierliche Film entsteht, im wesentlichen In derselben Weise wie oben In Verbindung mit Fig. 11 beschrieben, so daß man eine Abbildung mit kontinuierlicher Tönung oder Grauabstufung erhält.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird ein Substrat 10, das mit der aufgesprühten Aluminlumoxidschlcht 31 versehen sein kann, in einer Vakuumvorrichtung angeordnet, die eine Ablaufrolle für das Substrat, eine wassergekühlte Walze, und eine Aufnahmerolle für das Substrat aufwetst, ferner einen Behälter mit einer Widerstandsheizung etwa 15 cm unter der wassergekühlten Walze und einen optischen Monitor zwischen der wassergekühlten Walze und der Aufnahmerolje, um die optische Dichte des auf dem Substrat niedergeschlagenen Materials zu überwachen, ähnlich derjenigen Maschine, die in Verbindung mit Flg. 11 beschrieben wurde. In dem Behälter mit der Widerstandsheizung wird Wismut angeordnet, das auf das Substrat aufgedampft wird.

Die Vakuum-Maschine wird evakuiert auf einen Druck von etwa 7 ■ 10 ' mbar, worauf reiner und trockener Sauerstoff in die Maschine eingeführt wird, um den

ίο Druck in ihr auf etwa 4 ■ iCH zu bringen. Das Wismut wird auf das Substrat in dieser Atmosphäre aufgedampft, während das Substrat mit einer Geschwindigkeit von etwa 30 bis 120 cm/min vorwärtsbewegt wird. Die optische Dichte des niedergeschlagenen Materials liegt etwa bei 1,5, gemessen durch den optischen Monitor, und die Dicke des niedergeschlagenen Filmes beträgt etwa 100 nm.

Infolge der Sauerstoff enthallenden Atmosphäre in der Vorrichtung tritt Sauerstoff in den Film ein, während er niedergeschlagen wird, wobei verschiedene Komponenten In dem Film gebildet werden, d. h. Wismut und WIsmutoxld, mit Phasengrenzen dazwischen, so daß der niedergeschlagene Film ebenfalls mikroheterogen ist. Die mikroheterogene Struktur des Filmes ist etwas ähnlich derjenigen nach Flg. 11, jedoch mehr zufälliger. Danach wird der Überzugsfllm 12 auf den Film aus Dispersionsmaterial aufgebracht und wärmebehandelt, wenn gewünscht, wie oben In Verbindung mit Flg. 11 beschrieben. Beim Aufbringen einer Energie auf diese

μ Ausführungsform des Filmes wird eine Abbildung mit kontinuierlicher Tönung oder Grauabstufung praktisch In derselben Weise erreicht, wie oben In Verbindung mit Fig. 11 erläutert wurde.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird ein Substrat 10 in eine Vakuumkammer eingebracht, die mit einer Ablaufrolle für das Substrat, einer wassergekühlten Walze und einer Aufnahmerolle für das Substrat versehen ist, ferner mit einem Behälter mit Widerstandsheizung, der etwa 15 cm unter der wassergekühlten Walze angeordnet Ist und einem optischen Monitor zwischen der wassergekühlten Walze und der Aufnahmerolle, um die optische Dichte des niedergeschlagenen Materials auf dem Substrat zu überwachen, ähnlich wie bei der Vorrichtung nach Flg. 11. Die Vakuumvorrlchtung umfaßt ferner eine Sprühstation zwischen der Ablaufrolle und der wassergekühlten Walze mit einer Kathode aus Aluminiumoxid (AIjOi) zum Aufsprühen oder Aufstäuben von Aluminiumoxid auf den Behälter mit der Widerstandsheizung, so daß es auf das Substrat aufgedampft wird.

Die Vakuumvorrichtung wird evakuiert auf etwa

3 ■ IiH mbar

dann eine Zcrsi&ubungsalrnosphSre,

wie z. B. Argongas, in die Vorrichtung eingeführt, bis zu einem Druck von etwa 3 · 10"³ mbar. Das Substrat wird vorwärtstransportiert von der Abzugsrolle an der Aluminiumoxid-Kathode vorbei und unter der wassergekühlten Walze über dem Behälter mit der Widerstandsheizung hindurch zur Aufnahmerolle mit einer Geschwindigkeit von etwa },2 m/min und es wird eine Schicht aus Aluminiumoxid auf das Substrat aufgestäubt oder aufgespritzt und eine Schicht aus Wismut wird darüber abgelagert, wobei sich eine optische Dichte von etwa 0,5 ergibt. Pas Substrat mit den Schichten aus Aluminiumoxid und Wismut wird dann von der Aufnahmerolle zur Ablaufrolle zurücktransportiert und die beiden Arbeitsschritte des Aufsprühen« und Vakuumaufdampfens zweimal wiederholt, flach dem dritten Aufsprühen und Aufdampfen wird, das gerollte Substrat mit den aufgebrachten Schich-

ten von der Aufnahmerolle In der Vakuumkammer abgenommen.

Durch dieses Aufstäuben und Niederschlagen wird ein mikroheterogener Dispersionsfilm erzeugt mit mehreren Komponenten, wie in Flg. 12 gezeigt, hämllch mit dem Substrat 10, einer Aluminiumoxidschicht 11, einer Wismutschicht 35, einer Aluminiumoxidschicht 36, einer Wismutschicht 37, einer Aluminiumoxidschicht 38, einer Wismutschicht 39 und gegebenenfalls einer Oxidschicht 40, die entsteht, wenn der mit den Schichten versehene Film der Atmosphäre ausgesetzt wird nach der Entfernung der Filmrolle aus der Vakuum-Maschine.

Nachdem der Film so gebildet worden ist, wird der Überzugsfilm 12 aus Polymerharz In der oben beschriebenen Weise aufgebracht und nach dem Autbringen des Filmes 12 kann der Abbildungsfilm mit dem Substrat, dem Film 11 aus Dispersionsmaterial und dem Überzugsfilm 12 wärmebehandelt werden, wenn gewünscht, wie in Verbindung mit den Flg. 11 und 12 erläutert wurde. Beim Anlegen einer Energie an diese Ausführungsform der Erfindung wird eine Abbildung mit kontinuierlicher Tönung oder Grauabstufung erreicht, praktisch In derselben Welse wie oben in Verbindung mit Fig. 12 erläutert wurde.

Fig. 13 zeigt einen Schnitt ähnlich den Flg. 11 und 12. wobei eine weitere Ausführungsform des Abbildungsfllmes der Erfindung dargestellt ist. Er besteht aus dem Substrat 10 und dem Überzugsfilm 12 sowie dem Film 11 aus Dispersionsmaterial. Der Film 11 wird auf dem Substrat 10 wahlweise mit oder ohne der Schicht 31 niedergeschlagen und er hat eine mikroheterogene Struktur mit einer Mehrzahl von verschiedenen Materialien 45 und 46 mit Phasengrenzen zwischen den verschiedenen Komponenten, wenigstens vor der Dispersion des Filmes 11 durch die angelegte Energie. Bei dieser Ausführungsform enthält die Komponente 45 Tellur, während die Komponente 46 Germaniumtellurld enthält, wobei das Tellur 45 einen niedrigeren Schmelzpunkt oder Erweichungspunkt hat als das Germaniumtellurld 46.

Der Film 11 aus Dispersions-Abbildungsmaterial mit den verschiedenen Komponenten 45 und 46 wird vorzugsweise durch einen Zerstäubungsprozeß auf dem Substrat 10 aufgebracht. Hierzu werden geeignete Anteile, beispielsweise 90 Atomprozent Tellur und 10 Aloniprozent Germanium, erwärmt, bis sie geschmolzen sind und sie werden dann in einem Quarzbehälter gemischt und dann abgekühlt bis sie fest werden und aus dem Behälter entnommen. Diese Masse wird dann gemahlen zu feinen Körnern und auf eine Kathode aufgebracht und in einer Zerstäubungsmaschine angeordnet, die einen wassergekühlten Träger für das Substrat 10 und eine Zerstäubungsatmosphäre, wie z. B. Argon, hat.

Wenn das Substrat 10 während der Zerstäubung relativ warm 1st, beispielsweise über 100° C, wird das partikelförmige Produkt aus dem Substrat niedergeschlagen, um die mikroheterogene Struktur von Fig. 13 zu erzeugen mit den Tellurkörnern 45 und dem Germaniumtellurid 46 zwischen den Körnern sowie den Phasengrenzen zwischen ihnen. Wenn das Substrat 10 relativ kalt Ist während des Aufsprühens, beispielsweise unter 70⁰C, wird das partikelförmige Produkt auf dem Substrat niedergeschlagen mit einer im wesentlichen homogenen und amorphen Struktur. Der Überzugsfilm 12 wird dann auf die Außenfläche des Filmes 11 aufgebracht, wie oben anhand von Fig. 11 beschrieben.

Wo der niedergeschlagene Film 11 Im wesentlichen homogen und im wesentlichen amorph 1st kann er In die mlkroheterogene Struktur nach Fig. 13 umgewandelt

werden durch Erwärmen über die Glas-Übergangstemperatur, worauf sich schnell Tellurkörner 45 und Germaniumtellurld 46 zwischen den Körnern bildet. Diese Erhitzung übet die Glas-Übergangstemperatur kann durch Erwärmen des Abbildungsfllmes auf einer heißen Platte erfolgen. Es kann auch während des Auibringens der Abbildungsenergie auf den Film 11 ausgeführt werden. wobei die angelegte Abbildungsenergie zunächst das Fllmmaterlal über die Glas-Übergangstemperatur aufheizt, um die Tellurkörner 45 und das Germaniumtellurld zwischen Ihnen zu erzeugen, ehe die angelegte Energie ausreichend hoch wird, um die absorbierte Energie im Film 11 über den kritischen Wert zu steigern, worauf der Film in im wesentlichen flüssigen Zustand umgewandelt wird.

Wenn eine ausreichende Energie an den Film nach Fig. 13 angelegt wird, daß die absorbierte Energie im Film 11 über den kritischen Wert steigt, wird der Film 11 in einen Im wesentlichen flüssigen Zustand umgeformt, worauf durch die Oberflächenspannung des Materials dort, wo es der Energie ausgesetzt Ist. dieser dlspergien und eine Umwandlung in einen diskontinuierlichen Film erfolgt mit Öffnungen 18 und verformtem Material 19. wie oben anhand der Fig. 3 bis 6 und 7 bis 10 erläutert. Die öffnungen beginnen sich an einigen der Phasengrenzen zwischen den Tellurkörnern 45 und dem Germaniumtellurtd 46 auszuformen, wie bei 30 in Fig 13 dargestellt, und das verformte Material rollt oder zieht sich zurück auf Rückzugspunkte 29 in Fig. 13. Das Germaniumtellurld 46 und die Phasengrenzen zwischen dem Germaniumtellurid und den Tellurkörnern 65 wirken als Hindernisse oder Behinderungen gegen die Rückzugsbewegung des Dispersionsmaterials autgrund seiner Oberflächenspannung in seinem flüssigen Zustand und damit verzögern sie die Umformung zum diskontinuierlichen Film und steuern die Stärke oder den Umfang dieser Umformung entsprechend der Stärke der angelegten Energie. Hierbei müssen die Phasengrenzenerglen überwunden und das Germaniumtellurid-Material, das im wesentlichen fest bleibt, aufgebrochen und durch das im wesentlichen flüssige Material mitgeführt werden, wenn sich dieses infolge seiner Oberflächenspannung zusammen- bzw. zurückzieht. Es ist ferner eine Grenzschicht-Adhäsion zwischen dem Film 11 und dem Substrat 10 und/oder dem Überzugsfilm 12 vorhanden, die ebenfalls den Umfang der Rückzugsbewegung des Dispersionsmaterials in seinem flüssigen Zustand verzögert oder steuert.

Eine weitere besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist schematisch in Fig. 14 dargestellt. Sie umfaßt das Substrat 10 und den Überzugsfilm 12. ebenso einen Film 11 aus Dispersionsmaterial. Der Film ii. der auf dem Substrat niedergeschlagen wird, entweder mit oder ohne der Schicht 31. enthält eine Legierung aus einer Vielzahl von wechselweise unlöslichen festen Komponenten mit einem niedrigen eutektischen Schmelzpunkt in ihrem System. Der Film 11 ist mikroheterogen und er hat unterschiedliche feste Komponenten und Phasengrenzen dazwischen. Beim Anlegen einer Energie ausreichender Stärke, um die absorbierte Energie in dem Film über einen gegebenen kritischen Wert zu erhöhen, der auf den niedrigen Schmelzpunkt des Eutektikums bezogen ist. wird der Film 11 in einen im wesentlichen flüssigen Zustand umgeformt, in welchem aufgrund der Oberflächenspannung des Materials der im wesentlichen undurchsichtige Film, dort, wo er der Energie ausgesetzt ist, dispergiert und sich zu einem diskontinuierlichen Film umformt, der Öffnungen und verformtes Material

autweist, das sich an On und Stelle verfestigt nach dem Aulbringen der Energie, wobei durch die Öffnungen Licht hindurchtreten kann, um die optische Dichte des Filmes zu reduzieren.

Dj der Film 11 nach Fig. 14 eine Legierung enthält, die einen niedrigen eutektischen Schmelzpunkt in Ihrem System hat, ist der gegebene kritische Wert der absorbierten Energie, die von der angelegten Energie abstammt, die das Filmmaterial in den Im wesentlichen flüssigen Zustand umformt und es der Oberflächenspannung des Materials ermöglicht, das Filmmaterial zu dispergieren und den Film zum diskontinuierlichen Film umzuformen, beträchtlich niedriger als bei Filmmaterialien, die keinen niedrigen eutektischen Schmelzpunkt in ihrem System haben, wie z. B. die Filme, die Wismut enthalten, wie oben erläutert, und die hochkontrastlgen Filme, die ebenfalls Wismut enthalten.

Die Wirkung einer Verwendung eines Filmmaterials mit einem niedrigen eutektischen Schmelzpunkt in seinem System, wie z. B. binäre und ternäre Eutektikums, die Wismut als eine Komponente enthalten, besteht darin, die Kurven 1 und 2 von Fig. 1 nach links zu den Kurven 7 und 8 zu verschieben. Der Schwellwert der Kurve 1, der bei einem hochkontrastigen Wismutfilm etwa 0,63 Joule/cm"' beträgt, und der Schwellwert der verschobenen Kurve 7, der bei einem hochkontrastlgen Film mit einem ternären Eutektikum von Wismut-Blei-Zinn, etwa 0,28 Joule/cm² beträgt, zeigen, daß nur etwa die Hälfte der Energie für die Kurve 7 erforderlich Ist als für die Kurve 1. Etwa dieselbe Abnahme an Energie ergibt sich für die Kurve 8 im Vergleich mit der Kurve 2. Der Abbildungsfilm mit dem ternären Eutektikum Wismut-Blei-Zinn, das einen niedrigen eutektischen Schmelzpunkt von etwa 95° C hat, ist somit etwa zweimal so empfindlich wie der Wismutfilm ohne ein Eutektikum, in welchem das Wismut selbst einen Schmelzpunkt von etwa 275° C hat. Bei anderen Wismut-Eutektlkums, wie z. B. dem binären Eutektikum von Wismut-Blei mit einer Schmelztemperatur von etwa 125° C und dem binären Eutektikum von Wismut-Zinn mit einem Schmelzpunkt von etwa 139⁰C, werden die Kurven \ und 2 von Fig. ! ebenfalls nach links verschoben, aber nicht so weit wie die Kurven 7 und 8. Sie scheinen jedoch allgemein eine höhere Empfindlichkeit zu, haben als die Wismutfilme ohne Eutektikum. Die Gamma-Werte der Kurven 7 und 8 können Innerhalb einem Bereich von etwa 1,5 bis 15 gebracht werden, abhängig von der Zusammensetzung des Abbildungsfilmes H und den Parametern für die niedergeschlagenen Materialien.

Der mikroheterogene Film 11 von Flg. 14 enthält beispielsweise die im wesentlichen gegenseitig unlöslichen festen Komponenten von Wismut und Blei und/oder Zinn mit einem niedrigen eutektischen Schmelzpppkt |n ihrem System und für eine Abbildung mit kontinuierlicher Tönung oder Grauabstufung hat er einen Überschuß von wenigstens einer dieser Komponenten. Die eutektischen Zusammensetzungen dieser festen Komponenten sind in Fig. 14 mit 50 bezeichnet, wobei diese festen Komponenten eine mikroheterogene Struktur bilden. Der Überschuß von wenigstens einer dieser Komponenten ist mit 51 bezeichnet. Bei solchen Legierungen, die einen Überschuß an Wismut über das Eutektikum haben, enthält beispielsweise die mit 51 in Fig. 14 bezeichnete Komponente Wismut.

Einige Beispiele von Zusammensetzungen mit dem ternären Eutektikum Bi 52,5; Pb 32; Sn 15,6 in ihren Systemen, die eine hohe Empfindlichkeit liefern, sind nachfolgend in Gew.-% aufgeführt:

Bi 60; Pb 20; Sn 20
Bi 70; Pb 20; Sn 10
Bl 80; Pb 10; Sn 10

Einige Beispiele von Zusammensetzungen mit dem binären Eutektikum Bi 55,5; Pb 44,5 In ihren Systemen, die eine Abbildung mit guter kontinuierlicher Abtönung oder Grauabstufung geben, sind nachfolgend In Gew.-% aufgeführt:

Bl 90; Pb 10
Bi 80; Pb 20

Bl 70; Pb 30
Bi 60; Pb 40

Beispiele anderer Zusammensetzungen mit dem binären Eutektikum Bl 58; Sn 42 und dem binären Eutektlkum Bl 60; Cd 42 sind nachfolgend in Gewichtsprozenten aufgeführt:

Bl 90; Sn 10
Bi 5; Cd 95

Bei der Herstellung der Legierungen dieser Erfindung einschließlich der oben aufgeführten Legierungen werden bemessene Mengen der entsprechenden Komponenten in eine Quarzröhre eingebracht und bis zum schmelzflüsslgen Zustand erwärmt und dann durch Schütteln gemischt. Die geschmolzene Mischung wird auf eine kalte Quarzplatte gegossen und dann In einem Mörser pulverisiert zu feinen Partikeln, wie feiner Sand. In einem Versuch mit kleinen Mengen werden 20 mg der Legierungspartikel in einen Behälter mit Widerstandsheizung eingebracht in einer Vakuummaschine, und zwar etwa 12,5 cm unter dem Substrat 10, das auf einer wassergekühlten Platte angeordnet ist, und die Vorrichtung wird evakuiert auf etwa 3· 10"⁶ mbar. Der Inhalt des Behälters wird schnell erwärmt und verdampft In etwa 30 Sekunden bis die gesamte Legierung verdampft ist. Die Legierung wird auf diese Welse auf dem Substrat niedergeschlagen und sie hat eine optische Dichte von etwa 1,5. Wenn die Legierung ein ternäres Eutektikum In Ihrem System hat, wird ein Glasrohr mit etwa 12,5 cm Durchmesser, vorzugsweise zwischen dem Substrat und dem Verdampfungsbehälter, angeordnet, um eine gleichmäßigere Aufdampfung oder Niederschlagung der Legierung auf dem Substrat zu erreichen. · Es wurde gefunden, daß, wenn die hochempfindliche Legierung mit dem ternären Eutektikum in ihrem System auf diese Weise aufgebracht wird, hat sie bessere Eigenschaften hinsichtlich der kontinuierlichen Tönung oder Grauabstufung, wenn während der Niederschlagung auf cjer Innenseite des Glasrohres ein Vakuumsilikonfett

aufgebracht ist. Es wird angenommen, daß dieses Fett, das organische Komponenten enthält, mit den anorganischen Komponenten der Legierungen wahrscheinlich an den Phasengrenzen der letzteren zusammenwirkt, wodurch sich bessere Eigenschaften hinsichtlich der kon-^S5 flnu|er|lchen fönung oder Grauabstufung ergeben.

Nachdem der film U von Fig. 14 so hergestellt worden |st, w|rd der Überzugsfilm 12, wie oben erläutert, in der anhand von F Ig-H beschriebenen Weise aufgebracht, worauf das Abbildungsmaterial mit dem Substrat JO, dem Film U aus Dispersionsmaterial und dem Überzygsfilm 12, fal|s gewünscht, wärmebehar.delt werden kann, Wie in Verbindung mit Fig. 11 beschrieben. Die endgültige pichte des Filmes nach Fig. 14 liegt etwa bei j,2, wie durch, die Kurve 8 in Fig. 1 dargestellt ist.

Wenn an der) Abbildungsfilm nach Fig. 14 eine ausreichende Energie angelegt wird, daß die absorbierte Energie in dem Film 11 aus Dispersionsmaterial über den genannten kritischen Wert steigt, der auf den niedrigen

Schmelzpunkt des Eutektikums bezogen ist, wird der Film 11 nach Fig. 14 in im wesentlichen flüssigen Zustand umgewandelt, 'n welchem infolge der Oberflächenspannung des Materials der Film dort, wo er der Energie ausgesetzt ist, dispergiert und zu einem diskontinuierllchen Film umgewandelt wird mit Öffnungen 18 unü verformten! Material 19, wie oben in Verbindung mit den Fig. 3 bis 6 und 7 bis 10 beschrieben worden ist. Die Öffnungen beginnen sich an Punkten 30 in Fig. 14 auszubilden und das verformte Material zieht sich auf Rückzugspunkte 29 in Fig. 14 zurück.

Wenn der Film 11 nach Fig. 14 in seinem im wesentlichen flüssigen Zustand ist, ist das Eutektikum 50 der Legierung im wesentlichen geschmolzen, wobei Phasengrenzen zwischen der im wesentlichen geschmolzenen Komponente 50 und der festen überschüssigen Komponente 51 vorhanden sind, längs welcher die feste Komponente 51 als Hindernis gegen die Rückrollbewegung des Dispersionsmaterials aufgrund seiner Oberflächenspannung im flüssigen Zustand wirkt, wodurch die Umformung zum diskontinuierlichen Film verzögert und der Umfang dieser Umformung entsprechend der Stärke der angelegten Energie gesteuert wird. Hierbei müssen die Phasengrenzenergien überwunden und die festen Komponenten durch das Im wesentlichen flüssige Material mitgeführt werden, wenn sich dieses infolge seiner Oberflächenspannung zusammenzieht und zurückbewegt. Der Anteil der festen Komponente 51 im Film 11 1st abhängig von der Temperatur des Filmes oberhalb der eutektischen Schmelztemperatur und unterhalb der Schmelztemperatu; der Überschußkomponente 51. Wenn die Temperatur des Filmes 11 über die eutektische Schmelztemperatur gesteigert wird, nimmt die Menge der Überschußkomponente 51 ab, so daß bei höheren Temperaturen die Behinderung oder Verzögerung der Dispersion des Abbildungsmaterials abnimmt. Die Stärke bzw. der Umfang der Umformung zum diskontinuierlichen Film wird somit entsprechend der Intensität der angelegten Energie oberhalb des kritischen Wertes gesteuert. Auf diese Welse wird eine Abbildung des FlI-mes nach Fig. 14 mit kontinuierlicher Tönung oder Grauabstufung erhalten.

Anhand der Fig. 3 bis 6 wurde die Verwendung einer Abbildungsmaske 13 und die Verwendung einer nichtkohärenten Strahlungsenergie beschrieben, um die absorblerte Energie In dem Film 11 aus dem Dispersionsmaterial über den kritischen Wert zu steigern, um Ihn in flüssigen Zustand umzuformen, es sind jedoch andere Formen von Energie und andere Möglichkeiten ihrer Anwendung für diesen Zweck anwendbar. Die angelegte Energie kann auch In Form eines Strahles einer Strahlungsenergie angewendet werden, z. B. kann es ein Laserstrahl mit kohärenter Energie sein, der der Reihe nach den Film ablastet und der IntensitUtsmoduliert Ist. Eine Laserstrahlabbildung auf dem Film ist jedoch sehr uneftektlv, sie erfordert einen teuren Hochleistungslaser und eignet sich nicht für den Bürogebrauch. Bei Verwendung hochempfindlicher Abbildungsmaterlalien nach der Erfindung mit einer Legierung aus einer Mehrzahl von wechselseitig unlöslichen festen Komponenten und mit einem niedrigen eutektischen Schmelzpunkt in ihrem System, wie die genannten teriiilren Hutcklikunis.i ist eine beträchtlich geringe Laserenergie bei Verwendung einer Laserbildung erforderlich. Hierdurch können Laser niedrigerer Leistung und billigerer Ausführungsform verwendet werden, die sich für den Bürugcbrauch eignen. F.lne kontinuierliche Tönung oder Grauabstufung kann gemäß der Erfindung durch Steuerung der Stärke des

intensitätsmodulierten Laserstrahles erhalten werden.

Als Energiequelle eignet sich auch eine Joule'schi Wärmeenergie, die an den Film angelegt wird, belspiels weise durch direkte elektrische Beheizung, durch elek trisch betätigte Heizeinrichtungen oder dergleichen. E: kann hierbei ein einzelner Heizpunkt verwendet werden der der Reihe nach den Film abtastet und der intensitäts moduliert Ist, oder es kann eine vorwärtsbewegbare Ma trix aus Heizpunkten verwendet werden, die intensiläts moduliert ist. Bei Verwendung der hochempfindlicher Abbildungsmaterialien nach der Erfindung mit eine Legierung aus einer Mehrzahl von im wesentlicher wechselseitig unlöslichen festen Komponenten mi einem niedrigen eutektischen Schmelzpunkt in ihren System, wie z. B. die genannten ternären Eutektikums ist eine beträchtlich niedrigere Energie zur Abbildung de: Filmes erforderlich, wodurch die Heizung des Filmes beträchtlich reduziert werden kann und Beschädigunger des Filmes vermieden werden können, die durch Überheizung des Filmes auftreten können. Eine Abbildung mit kontinuierlicher Tönung oder Grauabstufung nach der Erfindung kahn erreicht werden durch Steuerung dei Intensität der InU lsitätsmodulierten Heizeinrichtung.

Die Verwendung der hochempfindlichen Abbildungs materialien nach der Erfindung mit einer Legierung au« einer Mehrzahl von im wesentlichen wechselseitig unlöslichen festen Komponenten mit einem niedrigen eutekti sehen Schmelzpunkt In. ihrem System, wie die genannter ternären Eutektikums, ist auch dann sehr vorteilhaft wenn eine nichtkohärente Strahlungsenergie aus einei Xenon-Blltzlampe oder dergleichen verwendet und übei eine Maske auf den Film aufgebracht wird. Hler ist ebenfalls eine geringere Abbildungsenergie erforderlich, se daß die Xenon-Blitzlampe oder dergleichen nicht Im Bereich ihrer oberen Grenzen betätigt werden muß. Es ergibt sich dadurch eine gleichmäßige Anwendung bzw. Anlage der Energie der Xenon-Lampe durch die Maske ohne Verformung des hochempfindlichen Filmes, wobei auch die Lebensdauer der Xenon-Blitzlampe verlängert werden kann. Wenn die Energie in einem kurzen Impuls angelegt wird und die Impulsbreite innerhalb eines Bereiches von etwa 30 MikroSekunden bis etwa 10 Millisekunden Hegt, erhält man bei einer Impulsbreite von etwa 100 Mikrosekunden äußerst gute Ergebnisse.

Die Schicht 31 aus Aluminiumoxid, die auf dem Substrat 20 niedergeschlagen worden ist ehe der Film 11 aus dem Dispersionsmatcrlal aufgedampft wurde, hat auch die Fähigkeit, im wesentlichen ein Reißen oder Autbrechen des Filmes zu verhindern, wenn er der Energie ausgesetzt wird. Die Lagerzelt des Filmes kann verbessert werden und ein Abfall der optischen Dichte und der Filmempfindlichkeit kann reduziert werden, wenn über den Film 11 aus Dispersionsmaterial eine Passivierungsschicht aufgebracht wird, z. B. Natrlumbichromal, Siliciumdioxid, Sillclummonoxld oder dergleichen.

Wenn eine vollformatige Mlkrokarte, wie die Karle 55 In Fig. 2 erwünscht Ist zur Mikroabbildung, kann der Übcrzugsfllme 12, der auf dem Film U aus Abbildungsmaterial auf dem Substrat 10 aufgebracht ist. ein I-oioschutzmlitel oder Deckmlttcl, wie 7. \i. Polyvinylclnnamat. einhalten, wobei dieses Deckniitlel negativ wirkend ist. Der Ahblldungsfilm mit einem solchen I ^;bcr/upslrim wird über eine Maske mit l'Y-l'nergie belichtet und dei negative Überzug wird aktiviert, wobei eine Fnergie von etwa 0.1 J/cni"' auf den Uber/ugsfilm aufgebracht wird Wo die UV-Knerglc auf den Über/ugsfiiin aufgebracht worden ist. wird der Über/ugsfilm nichilichiemplindlich gemacht und unempfindlich gegenüber naclilolgenden.

Lösungen, die bei der Entwicklung des Filmes verwendet werden.

Der Film wird entwickelt, indem er durch einen handelsüblichen Entwickler hindurchgeführt wird, der die nicht-belichteten Teile des Überzugsfilmes beseitigt, die belichteten Teile jedoch unberührt läßt. Der Film wird dann gespült und durch Verdunstung oder Verdampfung getrocknet. Danach wird der Film durch eine Lösung geführt, beispielsweise aus 10% Elsen-II-chlorid In Wasser, wobei das belichtete Metall geäut wird.

Nach dem Ätzen wird der Film gespült und getrocknet. Danach wird ein Oberzug aus einem Polymer von Methylvinyläther und Maleinanhydrid In 4%igem Toluol auf die Außenfläche des Filmes mit einer Dicke von etwa 0,1 μΐη aufgebracht, um ein Zusammenkleben der Karten 55 zu verhindern, sowie auf den Zwischenmaskenfilm, durch den er später abgebildet wird. Der Über-

zug kann durch Schleudern, Walzen, Sprühen oder dergleichen aufgebracht werden. Dieser vollformatige Film wird dann in die Norm-Kartengröße geschnitten.
Die Karte 55 kann im wesentlichen undurchsichtige Bereiche 56 aufweisen, auf die mikroabgebildete Information entsprechend der Erfindung aufgebracht wird, sowie klare durchsichtige Ränder 57. Die Ränder der Karte können klar sein, wie bei 58 gezeigt, sie können aber im wesentlichen undurchsichtige Zahlen und Buchstäben zur Bezeichnung der Spalten und Reihen aufweisen. Ein Teil 60 der Karte kann transparent gemacht werden, so daß eine Titelinformation bezüglich der Karte aufgebracht werden kann. Der obere linke Teil 59 der Karte kann Identifizierungen und dergleichen enthalten.

Der obere rechte Teil 61 der Karte Is: im wesentlichen undurchsichtig, so daß er eine Code-Information aufnehmen kann.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1. Aufzeichnungsmaterial mit einer auf einem Träger (Substrat) angeordneten dünnen, opaken bzw. undurchsichtigen Schicht hoher optischer Dichte aus einem Dispersionsmaterial, das bei Beaufschlagung mit Energie oberhalb eines kritischen Energiewertes in einen mindestens teilweise fließfähigen Zustand übergeht, in dem die dünne Schicht zu einer mit Durchbrechungen bzw. Öffnungen versehenen diskontinuierlichen Schicht niedrigerer optischer Dichte dispergiert, und gegebenenfalls mit einem Überzug über der dünnen Schicht, dadurch gekennzeichnet, daß das Dispersionsmaterial der dünnen Schicht (11), der Träger (10) und/oder der Überzug (12) mit Steuermitteln versehen oder so ausgestaltet sind, daß die Massenbewegbarkeit und/oder Grenzschichtadhäsion bzw. die Oberflächenspannung des Dispersionsmaterials beeinflußt wird.

   2. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Krlstallisatlonspunkte bzw. -keime als Steuermittel dienen.

   3. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Dispersionsmaterial eine mikroheterogene Struktur aufweist.

   4. Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dispersionsmaterial eine Mehrkomponentenstruktur mit Phasengrenzen aufweist.

   5. Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dlsperslonsmaterlal Verunreinigungen und/oder zusätzliche Feststoffe aufweist.

   6. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Dispersionsmaterial aus Im wesentlichen säulenartigen bzw. langgestreckten Körnern {25; 45) besteht, deren Längsachsen bevorzugt senkrecht auf die Ebene des Trägers (10) ausgerichtet sind.

   7. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Träger (10) abgewandten Enden (26) im wesentlichen haubenförmig bzw. gerundet ausgebildet sind.

   8. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Korngrenzen (127; 46) bzw. Außenflächen der Körner (25; 45) Oxide, Jodide und/oder Sulfide aufweisen.

   9. Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dispersionsmaterial In mehreren Teilschichten (35, 37, 39) und dazwischen geschichteten, aus anderem Material bestehenden Trennschichten (36, 38) aufgeteilt ist.

   10. Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dlsperslonsmaterlal aus einem eutektischen System (50) aus mehreien im wesentlichen ineinander unlöslichen festen Komponenten mit Überschußanteilen (51) mindestens einer dieser Komponenten besteht.

   11. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 10. dadurch gekennzeichnet, daß das Dispersionsmaterial aus einer Legierung mit einem Lutektlkum mit relativ niedriger eutektischer Schmelztemperatur besteht.

   12. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 10 oder H. dadurch gekennzeichnet, daß das Dispersionsmaterial aus Wismut. Blei und/oder Zinn besteht.

   13. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Dispersionsmaterial eine der folgenden Zusammensetzungen aufweist

   90% Bl, 10% Pb; 80% Bi, 20% Pb; 70% Bi, 30% Pb; 60% Bi, 40% Pb; 55,5% Bi, 44,5% Pb: 58% Bi, 42% Sn; 60% Bi, 40% Cd: 90% Bi, 10% Sn; 5% Bi, 95% Cd

   14. Aufzeichnungsmaterial nach einem der An sprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Dispersionsmaterial eine der folgenden Zusammensetzungen aufweist:

   52,5% Bi, 32% Pb, 15,5% Sn;
   60% Bi, 20% Pb, 20% Sn;
   70% Bi, 20% Pb, 10% Sn;
   80% Bl, 10% Pb, 10% Sn.

   45. Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die dünne Schicht (11) eine Schichtdicke zwischen 50 nm und 150 nm aufweist.

   16. Aulzeichnungsmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug (12) eine Schichtdicke zwischen 0,1 bis 3 um aufweist.

   17. Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug (12) aus einem polymeren Kunstharz besteht.

   18. Aulzeichnungsmaterial nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug (12) aus Polyurethan oder Polyvinylidenchlorid besteht.

   19. Aulzeichnungsmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug (12) aus Siliziumdioxid besteht.

   20. Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug (12) ein Photoschutzmaterial, wie PoIyvlnylclnnamat, aulweist.

   21. Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Träger (10) und der dünnen Schicht (11) des Dlspersionsmaterials eine Alumlnlumoxidschicht (31) einer Schichtdicke In der Größenordnung von 1 nm angeordnet Ist.

   22. Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dispersionsmatcrial aus Tellur besteht.

   23. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 22. dadurch gekennzeichnet, daß das Dispersionsmaterial aus Tellurjodid und/oder Telluroxid besteht.

   24. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Dispersionsmaterial aus Germanium besteht.

   25. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 24. dadurch gekennzeichnet, daß das Dispersionsmaterial eine Tcilurkomponerue (45) und cine (-ermaniumtelluridkmnponente (46) aufweist.

   26 Vertühren zum Aulzeichnen einer Abbildung aul einem Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Aufzeichnungsmaterial derart mit Lnergic beaufschlagt wird

   daß das Dispersionsmaterial zur Verminderung der optischen Dichte mindestens teilweise dispergiert und nach der Energiebeaufschlagung mindestens teilweise im disperglerten Zustand verbleibt, dadurch gekennzeichnet, daß die Energie in Fonn eines kurzen Impulses zwischen 30 μββΰ und 10 msec angewendet wird.

   27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß Joule'sche Wärmeenergie angewendet wird.

   28. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß Strahlenenergie angewendet wird.

   29. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, da3 kohärente Strahlen, wie LASER-Strahlen, verwendet werden.

   30. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß nichtkohärente Blitzlichtstrahlen verwendet werden.

   31. Verwendung eines Aufzeichnungsmaterials nach einem der Ansprüche 1 bis 15 für Mikrofilmkarten (55).