DE2836235C2

DE2836235C2 - Dispersionsabbildungsfilm, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung

Info

Publication number: DE2836235C2
Application number: DE2836235A
Authority: DE
Inventors: Vincent David Detroit Mich. Cannella; Masatsugu Birmingham Mich. Izu
Original assignee: Energy Conversion Devices Inc
Current assignee: Energy Conversion Devices Inc
Priority date: 1977-08-25
Filing date: 1978-08-18
Publication date: 1984-03-15
Also published as: DE2836235A1; IT7826996A0; GB2003622A; JPS6411474B2; IT1098150B; BE869902A; AU3921178A; AU517463B2; GB2003622B; US4211838A; CA1112932A; FR2401029A1; FR2401029B1; JPS5446049A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen trocken verarbeifbaren dispergierfähigen Abbildungsfilm der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 genannten Gattung sowie auf ein Verfahren zur Herstellung dieses Filmes und auf die Verwendung desselben.

Ein Abbildungsfilm vieser Gattung ist bereits bekannt (DE-OS 22 33 827). Das Dispersionsmaterial dieses Filmes hat die Eigenschaft, aus dem im wesentlichen undurchsichtigen bzw. opaken Zustand hoher optischer Dichte bei Einfallen von Energie, insbesondere elektromagnetischer Energie, dann in einen Zustand wesentlich geringerer optischer Dichte überzugehen, wenn die Energie einen gegebenen kritischen Wert, einen sog. Schwellenwert, erreicht bzw. überschreitet. Dabei wird Energie absorbiert und das Dispersionsmaterial dispergiert zu kleinen Körperchen, insbesondere Kügelchen, so daß der freie Raum zwischen diesen für die wesentlich geringere optische Dichte maßgebend ist. Nach dem Dispergieren der beim Anlegen genügender Energie fließfähigen Materialkörperchen verfestigen sich diese und verbleiben an dem betreffenden Ort. Obwohl sich ein solcher Abbildungsfilm im Trockenverfahren bereits hervorrrgend bewährt hat und sich durch hohen Kontrastreichtum auszeichnet, wird es vielfach

als Mangel angesehen, daß keine Zwischenstufen zwischen den Extremwerten hoher und niedriger optischer Dichte erzielbar sind.

Es wurde daher bereits vorgeschlagen (DE-OS 27 37 926), das Dispersionsmaterial, den Träger und/ oder einen Oberzug mit Steuermitteln zu versehen, so daß die Massenbewegbarkeit und/oder Grenzschichtadhäsion bzw. die Oberflächenspannung des Dispersionsmaterials beeinflußbar ist. Hierdurch gelingt eine bessere Steuerung des Dispersionsgrades, so daß auch Zwischenstufen zwischen dem Zustand hoher optischer Dichte und niedriger optischer Dichte — je nach angelegter Energie — einstellbar sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Abbildungsfilm der eingangs genannten Gattung dahingehend zu verbessern, daß die Dispergiereigenschaft noch besser steuerbar ist, so daß eine noch bessere Reproduzierbarkeit ermöglicht wird. Dabei soll nicht nur die Möglichkeit scharfer Kontraste zwischen den Extremwerten optischer Dichte, sondern — im Bedarfsfall — auch Zwischenwerte einsteL-iar sein.

Die Erfindung ist im Patentanspruch 1 gekennzeichnet und in weiteren Unteransprüchen sind weitere Ausbildungen derselben auch in Form eines Herstellungsverfahrens des Abbildungsfilms und bezüglich der Verwendung desselben beansprucht. Die Erfindung läßt sich besonders gut zur Herstellung archivierbarer Mikroformaufzeichnungen verwenden, da mit einem Minimum an angelegter Energie ein Optimum an Bildqualität selbst auf kleinstem Raum erzielbar ist.

Bei der Erfindung wird die Dispersionsmaterialschicht aus einer Mehrzahl separater Einzelschichten gebildet, die unterschiedliche metallische Komponenten aufweisen. Diese Komponenten haben zwar selbst einen relativ hohen Schmelzpunkt, sind aber in der Lage, relativ niedrig schmelzende Eutektika zu bilden, so daß Grenzschichten zwischen solchen Einzelschichten aus einem Material mit relativ niedrigem Schmelzpunkt bestehen.

Die Einzelschichten können jeweils aus dem einzelnen Element der betreffenden Komponenten, aber auch aus Legierungen mehrerer Elemente solcher Komponenten gebildet sein. Die Komponenten sind wechselweise im wesentlichen untereinander unlöslich.

Sobald Energie einer ausreichenden Stärke über dem kritischen Schwellenwert angelegt wird, verändert sich der Zustand der Grenzschicht, d. h., daß das dort gebildete Eutektikum aus dein festen Zustand in einen fließfähigen Zustand übergeht. Die Oberflächenspan· nung des Dispersionsmaterials veranlaßt dann, daß dieses dispergiert und sich aus dem anfänglich im wesentlichen undurchsichtigen bzw. opaken Film ein diskontinuierlicher, d. n. mit Öffnungen versehener Film bilüei, so daß beispielsweise Licht durch die Öffnungen hindurchtreten kann und sich die optische Dichte gegenüber der anfänglich hohen optischen Dichte vermindert.

Gegenüber Dispersionsmaterialschichten, die keine derartige Eutekrha aufweisen, ist daher eine wesentlich geringere Energie notwendig. Außerdem kann durch die Wahl der die Eutektika bildenden Komponenten und der Form derselben das Dispergieren, besser gesteuert werden.

Die gesamte Dispersionsmaterialschicht ist daher gewissermaßen »r.-ikrohfterogen«, obwohl die Einzelschicht homogen aus einer Komponente oder einer Legierung der Komponenten gebildet sein kann. Die mikroheterogene Struktur wird durch das Eutektikum

hervorgerufen, während außerhalb desselben ein Überschuß der betreffenden Komponenten vorhanden ist.

Die Komponenten der Einzelschichten können im wesentlichen in einem einzigen Arbeitsgang gemeinsam, d. h. gleichzeitig, niedergeschlagen werden, um di<: im wesentlichen homogenen Einzelschichten zu bilden.

An einem solchen Film aus Dispersionsmaterial wird Energie in einer Stärke über einen gegebenen kritischen Wert angelegt, der ausreicht, die absorbierte Energie in dem Filmmaterial über eine bestimmte kritische Temperatur zu erhöhen, die ;iuf die relativ niedrigen Schmelzpunkte der Grenzschichten bezogen ist. um im wesentlichen die Grenzschichten zu schmelzen und die unterschiedlichen und im wesentlichen wechselweise unlöslichen Komponenten der separaten Schichten in die im wesentlichen geschmolzenen Grenzschichten einzubauen und dadurch den Film in einen im wesentlichen fluidischen Zustand zu ändern, in welchem die Oberflächenspannung des Filmmaterials im wesentlichen undurchsichtigen Film dort, wo er der Energie ausgesetzt worden ist. dispergiert und zu einem diskontinuierlichen Film verändert der öffnungen und verformten Material hat. das nach dem Anlegen der Energie sich an Ort und Stelle verfestig,, wobei durch Jie öffnungen Licht hindurchtreten kann, um die optische Dichte dadurch zu verringern, wodurch ein hochempfindlicher Abbildungsfilm entsteht.

Die niedergeschlagenen separaten Lagen aus den unterschiedlichen und im wesentlichen unlösbaren Komponenten haben relativ hohe Schmelzpunkte und Eutektika mit relativ niedrigem Schmelzpunkt, und sie bilden Grenzschichten mit niedrigem Schmelzpunkt zwischen sich, die niedrige Schmelzpunkte haben können infolge der Mischenergie der separaten Komponenten an den Grenzflächen, oder die eine Schicht aus einer eutektischen Mischung der separaten Komponenten aufweisen können, wobei die Schicht mikroskopisch dünn ist. Durch das Anlegen der Energie über den gegebenen kritischen Wert werden die Komponenten an den Grenzflächen veranlaßt, im wesentlichen zu schmelzen und die Komponenten der separaten Schichten werden aufgebrochen und wenigstens wesentliche Teile von ihnen in die Schmelze eingebaut oder eingegliedert. Als Folge hiervon wird der feste Film mit den separaten Schichten in einem im wesentlichen fluidischen Zustand umgeformt, in welchem seine Oberflächenspannung den Film dazu bringt, zu dispergieren und sich in einen diskontinuierlichen Film zu verändern. Infolge der niedrigen Schmelzpunkte tritt dies bei einer niedrigen Stärke der angelegten Energie auf und man erhält damit einen hochempfindlichen Film.

Die hier verwendete Bezeichnung »im wesentlichen fluidischer Zustand« bedeutet einen Zustand, in weichem das Material sich bewegen oder fließen und durch seine Oberflächenspannung verformt werden kann, wobei das Material in einem solchen Zustand unterschiedliche Grade an Flüssigkeit oder Viskosität haben kann, abhängig von der Art des Materials und seinen Temperaturen. Die Bezeichnung »Oberflächenspannung" berücksichtigt auch die Wirkungen der Grenzschichterscheinungen zwischen benachbarten Oberflächen. Die Bezeichnung »Dispersion« bzw. »dispergieren« bedeuten die Veränderung des festen Filmmaterials in einen, diskontinuierlichen Film, der Öffnungen und verformtes Material hat. hervorgerufen durch die Oberflächenspannung des Materials während es in dem im wesentlichen fluidischen Zustand ist.

Durch Verwendung einer Mehrzahl von separaten Schichten unterschiedlicher und im wesentlichen wechselweise unlöslicher Komponenten mit Eutektika mit relativ niedrigem Schmelzpunkt und Grenzschichten zwischen diesen, die ebenfalls einen relativ niedrigen Schmelzpunkt haben, werden die oben aufgeführten Nachteile und Probleme eliminiert und zahlreiche Verbesserungen und Vorteile erreicht. Unter anderem

to werden die Notwendigkeit, eine im wesentlichen homogene oder gleichmüßige Schicht einer niedergeschlagenen Legierung und die Schwierigkeiten hierbei eliminiert. Die Schwierigkeiten bei der Steuerung der relativen Anteile der Komponenten, aus denen die

is niedergeschlagene Legierungsschicht gebildet wird, werden so beseitigt. Geeignete Komponenten für die entsprechenden separaten Schichten können ausgewählt und leicht und einfach auf dem Substrat in den gewünschten Anteilen und in den gewünschten Reihetifolgen niedergeschlagen werden, um den Film aus Dispersionsmaterial mit den gewünschten Eigenschaften zu bilden, beispielsweise in den Grenzschichten mit niedrigem Schmelzpunkt zwischen den Lagen, der Stärke der angelegten Energie zur Dispergierung und Veränderung des Filmes in die diskontinuierliche Form, die kristallinen Strukturen der Schichten oder Lagen des Filmes, die Bildung eines Filmes mit starkem Kontrast sowie mit einem hohen Gamma-Wert oder eines Filmes mit kontinuierlicher Tönung mit einem niedrigen

JO Gamma-Wert und dergleichen.

Wenn der erfindungsgemäße Film aus Dispersionsmaterial in dem im wesentlichen fluidischen Zustand geändert wird durch Anlegen von Energie über den gegebenen kritischen Wert, wird durch die Oberflächenspannung des Materials das Dispersionsmaterial in dem Film verformt und öffnungen in dem Film erzeugt. Bei dieser Verformung des Dispersionssr.aterials in den im wesentlichen fluidischen Zustand zieht sich das verformte Material im wesentlichen augenblicklich von den Anfangsöffnungen zurück oder rollt zurück und bildet kleine im Abstand liegende Kügelchen mit freiem Zwischenraum zwischen diesen, so daß minimale Bereiche mit verformten Material und maximale freie Zwischenräume in dem diskontinuierlichen Film gebildet werden, wobei beim bzw. nach dem Anlegen der Energie das Material sich an Ort und Stelle verfestigt. Diese im wesentlichen augenblickliche und vollständige Veränderung des Filmes aus Dispersionsmaterial in einen solchen diskontinuierlichen Film ergibt eine Abbildung mit starkem Kontrast und hohem Gamma-Wert im Unterschied zu einer Abbildung mit kontinuierlicher Tönung oder Grauleiter bzw. Grautönen mit niedrigem Gamma-Wert. Bei der Verformung des Dispersionsmaterials in den im wesentlichen fluidischen Zustand kann zweckmäßigerweise die Zurückziehung des Materials von den Anfangsöffnungen verzögert werden und die Stärke dieser Zurückziehung kann entsprechend der Stärke der angelegten Energie über den gegebenen kritischen Wert gesteuert werden, der auf die relativ niedrigen Schmelzpunkte der Grenzschichten bezogen ist, um eine Abbildung mit kontinuierlicher Tönung oder Grauskala zu erzeugen mit einem niedrigen Gamma-Wert im Gegensatz zu der hochkontrastigen Abbildung mit hohem Gamma-Wert. In beiden Fällen sind die Dispersions-Abbildungsfi'.me hochempfindliche Filme, die ein Minimum an angelegter Energie Denötigen, um die Dispersion zu bewirken.

Die Gamma-Werte dieser hochempfindlichen Filme.

/. ti. solche mit hohem Kontrast oder kontinuierlicher Tönung, sind, so wurde gefunden, eine Funktion mehrerer Parameter, die gesteuert werden können. Zu diesen gehören die relative Dicke jeder der Komponenten-Schichten, die Dichte der Konrbildungspunkte für die Rückzugsbewegung des Materials sowie die Behinderungen gegen die Rückzugsbewegung infolge kumulativer Kristallstruktur, Feststoffen und Verunreinigungen in dem PiIm, die kombinierten thermischen Eigenschaften der Komponent-Schichten, des Substrates, des Überzuges und der Passivierungsschichten und die Kristall-Korn.jröße und Orientierung in den Komponent-Schichten.

Bei den hochkontrastigen Filmen mit hohem Gamma-Wert sind die Parameter in dem Dispeisionsmaterial derart, daß im wesentlichen keine Verzögerung der Rückzugsbewegung des Materials in seinem im wesentlichen fluiclischen Zustand von den Anfangsöffnungen vorhanden ist. so daß die Rückzugs- oder Rückrollbewegung im wesentlichen augenblicklich und im wesentlichen vollständig erfolgt beim Anlegen der Energie über dem bestimmten kritischen Wert. Die Parameter können so gewählt sein, daß diese im wesentlichen augenblickliche vollständige Rückrollbewegung gewährleistet ist.

Zum Unterschied zu den hochkontrastigen Filmen mit hohem Gamma-Wert sind bei den Filmen mit kontinuierlicher Tönung oder Grauskala die einen niedrigen Gamma-Wert haben, die Parameter so gewählt, daß das Mittel die in dem Film aus Dispersionsmaierial vorgesehen werden, um die Dispersion und die Veränderung in dem diskontinuierlichen Zustand, der durch die Oberflächenspannung verursacht wird, zu verzögern, und um die Stärke dieser Dispersion und Veränderung aufgrund der Stärke der angelegten Energie über dem angegegebenen kritischen Wert zu steuern, um die Stärke dieser Veränderung und den Bereich der öffnungen in dem Film zu erhöhen und den Bereich des verformten Materials in dem Film zu verringern und damit die optische Dichte des Filmes entsprechend der Stärke der angelegten Energie über dem kritischen Wert, um eine Abbildung im Trockenverfahren mit einer kontinuierlichen Tönung oder Grautönung zu erhalten. Durch diese Einrichtungen zum Verzögern und Steuern, die dem Film aus Dispersionsmaterial zugeordnet sind, wird die Rückzugsbewegung des verformten Materials von den Anfangsöffnungen in dem Film verzögert und die Stärke dieser Rückzugsbewegung des verformten Materials aufgrund der Stärke der angelegten Energie über den gegebenen kritischen Wert gesteuert.

Wenn die Stärke der angelegten Energie unter einem gegebenen kritischen Wert liegt, erfolgt keine Dispersion oder Änderung der optischen Dichte in dem Film, was ein Faktor bei der Herstellung archivfähiger Eigenschaften in dem Film ist. Bei der Abbildung in kontinuierlichem Ton oder Grauskala wenn die Stärke der angelegten Energie gerade über dem bestimmten kritischen Wert liegt, wird das Abbildungsmaterial in dem Film um einen kleinen Betrag verformt, um kleine öffnungen in dem Film zu erzeugen, wobei nur eine kleine Rückzugsbewegung des verformten Materials von den Öffnungen stattfindet Als Folge hiervon ist der Bereich des im wesentlichen undurchsichtigen verformten Materials sehr groß während der Bereich der Öffnungen extrem klein ist. Die Durchlässigkeit des Filmes ist niedrig aber höher als die des im wesentlichen undurchlässigen undispergierten Filmes. Hierdurch wird die optische Dichte des Filmes dort, wo er der Energie ausgesetzt worden ist. um einen kleinen Betrag verringert.

Wenn die Stärke der angelegten Energie um einen weiteren Betrag gesteigert wird, entsteht eine erhöhte Veränderung und Rückzugsbewegung des verformten Materials von den Öffnungen. Als Folge davon wird der Bereich des im wesentlichen undurchsichtigen verformten Materials verringert während der Bereich der

ίο öffnungen erhöht wird. Die Durchlässigkeit des Filmes wird gesteigert und die optische Dichte dort, wo der Film der Energie höherer Stärke ausgesetzt war, um einen zusätzlichen Betrag verringert. Eine weitere Steigerung der Stärke der angelegten Energie über den bestimmten kritischen Wert führt zu einer entsprechenden Abnahme der optischen Dichte in dem diskontinuierlichen Film, der Bereich des verformten Materials wird entsprechend verringert und der Bereich der öffnungen entsprechend gesteigert. Wenn die Stärke der angelegten Energie auf ein Maximum erhöht wird, wird das verformte Material auf kleine im Abstand liegende Kügelchen reduziert, während der Bereich der öffnungen zunimmt und freie Zwischenräume zwischen den Kügelchen bildet, um eine minimale optische Dichte in dem Film zu erzeugen, dort, wo er dieser Energie maximaler Stärke ausgesetzt war.

Durch das Anlegen der Energie unterschiedlicher Stärken über einem bestimmten kritischen Wert an den im wesentlichen undurchsichtigen Film aus Dispersions-

JO Abbildungsmaterial werden somit unterschiedliche Stärken der Dispersion oder Veränderung zum diskontinuierlichen Zustand bewirkt und damit unterschiedliche optische Dichten für die Abbildung mit kontinuierlicher Tönung oder Graustufung. Die Abbildung mit kontinuierlicher Tönung oder Grauabstufung ist bestimmt durch die Stärke der Randrückrollbewegung des verformten Materials des Fiimes in seinem im wesentlichen fluidischen Zustand von den öffnungen, die in dem Film entsprechend der Stärke der angelegten Energie erzeugt werden.

In einem Fall kann die Stärke der Randrückzugsbewegung des verformten Materials entsprechend der Stärke der angelegten Energie bestimmt und angehalten werden, während das verformte Material sich in seinem im wesentlichen fluidischen Zustand befindet und dies kann im wesentlichen unabhängig von der Dauer der angelegten Energie sein. Hier kann im wesentlichen eine Gleichgewichtsbedingung in dem im wesentlichen fluidischen Material erreicht werden, wodurch die Rückrollbewegung verzögert und angehalter, wird, während das verformte Material sich noch in seinem im wesentlichen fluidischen Zustand befindet und sich dann nachfolgend an Ort und Stelle verfestigt. Die Energie kann, wenn gewünscht, in Form eines kurzen Impulses angelegt werden.

In einem anderen Fall kann die Stärke der Randrückzugsbewegung des verformten Materials entsprechend der Stärke der angelegten Energie bestimmt werden durch die Verfestigungsrate des verformten Materials aus seinem im wesentlichen fluidischen Zustand in seinen festen Zustand nachfolgend auf das Anlegen der Energie und durch die Rückrollgeschwindigkeit des verformten Materials in seinem im wesentlichen flüssigen Zustand während es

" sich in seinen festen Zustand abgekühlt nach dem Anlegen der Energie. Hier kann ein kinetischer Zustand in dem fluidischen Material entstehen, der durch die Randrückzugsbewegung verzögert und angehalten

wird, wenn das verformte Material sich verfestigt und an Ort und Stelle verbleibt. Hier wird die Energie vorzugsweise in Form eines kurzen Impulses angelegt. Während diese unterschiedlichen Methoden zum Zwecke der Erläuterung dargelegt werden, können sie beide verwende* werden zur Herstellung einer Abbildung in kontinuierlichem Ton oder Graustufung, wobei die Veränderung zum diskontinuierlichen Film infolge der Oberflächenspannung verzögert und die Stärke dieser Veränderung gesteuert wird entsprechend der Stärke der angelegten Energie über dem bestimmten kritischen Wert.

Nachfolgend auf das Anlegen der Energie kann die Verfestigungsrate abhängig sein von der Dichte der Rückrollpunkte in dem Film aus Dispersionsmaterial, in welchem Rückrollpunkte vorgesehen sind, auf die sich das Material in seinem fluidischen Zustand zurückbewegt oder zurückzieht von den in dem Film gebildeten öffnungen, im Vergleich mit den starkkontrasiigen Filmen aus Dispersionsmaterial kann die Dichte der Rückzugspunkte im allgemeinen relativ hoch sein bei Abbildungsfilmen mit kontinuierlicher Tönung der Graustufung, wobei eine relativ große Anzahl von Rückzugspunkten je Flächeneinheit des Filmes vorhanden ist und daher relativ kleine Volumen an verformten! Material im fluidischen Zustand zwischen den öffnungen in dem Film weiterverformt und auf die Rückzugspunkte zurückgezogen werden. Wegen der relativen kleinen Volumina des verformten Materials in dem fluidischen Zustand kann die Verfestigungsrate aus dem fluidischen Zustand in den festen Zustand nachfolgend auf das Anlegen der Energie höher sein als die des starkkontrastigen Filmes mit einer relativ niedrigen Dichte an Rückzugspunkten und relativ großen Volumen von verformten! Material. Wenn die Rückzugsbewegung angehalten wird, wenn das fluidische Materia! in den festen Zustand verfestigt ist. macht es die relativ schnelle Verfestigungsrate möglich, den Rückzug des verformten Materials anzuhalten und dieses zu verfestigen aufgrund der Oberflächenspannung des verformten Materials in dem fluidischen Zustand, und zwar ehe jie Rückzugsbewegung vollständig beendet ist. um nur eine teilweise Rückzugsbewegung zu bewirken und damit nur eine teilweise Dispersion oder Veränderung des Filmes in Richtung zum diskontinuierlichen Film.

Die Dichte der Rückzugspunkte und damit der Volumina des verformten Dispersionsmaterials in dem fluidischen Zustand und die Verfestigungsrate werden gesteuert diskontinuierlichen Parameter bei der Herstellung des trocken verarbeitbaren Filmes für kontinuierliche Tönung oder Graustufung. In dieser Hinsicht können die Flächen des Substrates oder Überzuges oder der Passivierungsschichten oder der Grenzschichten mit dem Abbildungsmaterial eine Ungleichheit haben oder einen Oberflächenzustand, der Rückzugspunkte für das Dispersionsmaterial des Filmes in seinem fluidischen Zustand schafft, auf die das fluidische Material sich von den Öffnungen, die in dem Film gebildet werden, zurückzieht.

Rückzugspunkte können auch in dem Film aus Dispersionsmaterial selbst anstelle von oder zusätzlich zu den Rückzugspunkten an den vorgenannten Flächen oder Grenzflächen geschaffen werden. Der Abbildungsfilm kann hier zu Feststoffe oder Verunreinigungen wie z. B. Oxyde oder dergleichen haben, die Glänze bilden, um Rückzugspunktdichten und Rückzugsvolumina zu bilder, und um die Größen des fertigen verfestigten verformten Materials in dem diskontinuierlichen Film zu begrenzen. Die Feststoffe oder Verunreinigungen können in die Komponent-Schicht selbst eingegeben werden oder in Form von Schichten auf die Komponent-Schichten aufgebracht werden. Auch hier können in Abstand liegende Punkte in den Grenzschichten mit niedrigem Schmelzpunkt zwischen den separaten Schichten mit den unterschiedlichen Komponenten zweckmäßigerweise früher schmelzen als andere

ίο Punkte, die später schmelzen, wobei die erstgenannten Punkte zur Bildung der Öffnungen in dem Film dienen und die letztgenannten Punkte Kristallisationszentren oder Rückzugspunkte bilden, auf die sich das im wesentlichen fluidische Material von den öffnungen, die in dem Film gebildet worden sind, zurückzieht.

Die Verfestigungsrate kann ferner durch Steuerung der Filmstruktur und der Massenbeweglichkeit des Dispersionsmaterials in seinem fluidischen Zustand scsis'jsrl w^r^T» Pin vollhomosenes DisDersionsmaterial kann beim Kühlen aus seinem fluidischen Zustand in seinen festen Zustand gut unter die Verfestigungstemperatur unterkühlt werden, ehe er seinen festen Zustand erreicht, so daß eine zusätzliche Zeit für die Rückzugsbewegung des Materials zur Verfügung steht, ehe es fest wird. Versieht man das Dispersionsmaterial in seinem fluidischen Zustand mit Feststoffen, Verunreinigungen oder dergleichen, die in die Komponenten-Schichten eingebaut werden oder als Schichten zu den letzteren hinzugegeben werden, um das Material mikroheterogen zu machen, ist eine solche Unterkühlung weitgehend ausgeschlossen, so daß die Kühlung oder Verfestigung des fluidischen Materials in den festen Zustand direkt und sehr schnell durchgeführt wird. Solche Feststoffe. Verunreinigungen oder dergleichen können außer der

J5 Beschleunigung der Verfestigung auch dahingehend wirken, daß die Massenbeweglichkeit reduziert und die Stärke der Rückzugsbewegung des verformbaren Materials in seinem fluidischen Zustand von den Öffnungen in dem Film verzögert wird. Solche

■w Feststoffe, Verunreinigungen oder dergleichen bilden Grenzen, die das effektive Rückzugsvolumen begrenzen und damit die endgültige Größe des verformten Materials. Ein solcher mikroheterogener Film aus Dispersionsmaterial mit solchen Feststoffen, Verunreinigungen oder dergleichen kann mehrere Komponenten und Phasengrenzen und Grenzflächen oder Grenzschichten dazwischen aufweisen. Der mikroheterogene Film kann Bereiche mit einer Verteilung von kritischen Energieempfindlichkeit haben. In diesem Fall ändert sich die Anzahl und/oder die Größe der anfänglichen kleinen Öffnungen im Film im Verhältnis zu der angelegten Energie.

Ein solcher mikroheterogener Film aus Dispersionsmaterial ist gemäß der Erfindung mit einer Vielzahl von separaten Schichten aus unterschiedlichen und im wesentlichen wechselweise unlöslichen Komponenten mit relativ hohen Schmelzpunkten und Eutektika mit relativ niedrigem Schmelzpunkt sowie Grenzschichten zwischen diesen Schichten, die relativ niedrige Schmelzpunkte haben, wobei die relativ niedrigen Schmelzpunkte der Grenzschichten zwischen den separaten Schichten im allgemeinen dem relativ niedrigen Schmelzpunkt des Eutektikums der Komponenten der separaten Schichten entsprechen. Die Komponenten der separa-

;r> ten Schichten mit dem relativ hohen Schmelzpunkt können Feststoffe oder Sperren bilden, ehe sie in dem geschmolzenen Material absorbiert werden und sie können die Massenbeweglichkeit des geschmolzenen

Materials reduzieren, wobei dies insbesondere gilt, wenn die Mengen der Komponenten dieser Schichten cnlfernt von ihrem Euteklikum liegen. Ein solcher mikroheterogener Film kann auch erzeugt werden indem in die Komponenten-Schichten selbst andere Feststoffe oder Verunreinigungen, wie z. B. Oxyde oder dergleichen eingebettet werden oder separate Schichten aus diesen Verunreinigungen oder Feststoffe gebildet werden, um die Massenbeweglichkeit des geschmolzenen Materials zu reduzieren. Die festen Komponenten der separaten Schichten des Dispersionsfilmes, die anderen Feststoffe oder Verunreinigungen, die in die Komponenten-Schichten eingebaut sind, oder die separaten Schichten aus Feststoffen oder Verunreinigungen, die im Film vorgesehen sind, werden aufgebrochen und mit dem Material in seinem iluidischen Zustand mitgeführt wenn dieses durch seine Oberflächenspannung in seinem fluidischen Zustand zurückgezogen wird, wnhpi rtiesp Materialien Hip S'ärke der Rückzugsbewegung des Materials und die Veränderung zum .iiskontinuierlichen Film verzögern Die Kristallkorngröße und die Ausrichtung der Kristalle in den Komponent-Schichten des Dispersionsmaterials und die Bildung von Oxyden längs der Korngrenzen kann ebenfalls eine Wirkung auf die Massenbeweglichkeit des Materials haben.

Bei Abbildungen in kontinuierlicher Tönung oder Graustufung kann die Steuerung der Stärke der Rückzugsbewegung durch die mikroheterogene Natur des Filmes bestimmt werden, wie oben erläutert, und/oder durch die Grenzschichtadhäsion zwischen dem Film und dem Substrat, dem Überzugsfilm und/oder der Passivierungsschichten dazwischen.

Der Film aus Dispersionsmaterial, der auf dem Substrat abgelagert ist, kann zu einer Grenzschichtadhäsion zwischen den Schichten führen, die beispielsweise durch Benetzung oder Reibung oder dergleichen der Oberflächenspannung des Materials in seinem fluidischen Zustand entgegenwirken kann und damit die Rückzugsgeschwindigkeit und den Umfang der Rückzugsbewegung erniedrigen und den Wechsel des Materials zum diskontinuierlichen Film verzögern kann. Die Grenzschichtadhäsion ist in dem Begriff «Oberflächenspannung« berücksichtigt. Die Grenzschichtadhäsion ist jedoch nie so groß, daß sie verhindert, daß die Oberflächenspannung des Materials in seinem fluidischen Zustand in das Material zurückzieht.

Wie oben erwähnt besitzt der Film aus Dispersionsmaterial, der auf dem Substrat niedergeschlagen worden ist, vorzugsweise einen Oberzugsfilm, der auf ihn niedergeschlagen ist, wobei ebenfalls eine Grenzschichtadhäsion zwischen diesen beiden Filmen auftreten kann, die ebenfalls beispielsweise durch Benetzung oder Reibung oder dergleichen der Oberflächenspannung des Materials in seinem fluidischen Zustand entgegenwirken kann. Diese Grenzschichtadhäsion zwischen dem Dispersionsmaterial und dem Überzugsfilm kann außer seiner Wirkung auf die Rückzugspunkt-Dichte auch die Rückzugsgeschwindigkeit und den Umfang der Rückzugsbewegung erniedrigen und die Umwandlung des Materials zum diskontinuierlichen Film verzögern. Der Überzugsfilm kann, wenn er auf der Außenfläche des Dispersionsfilmes niedergeschlagen wird, dessen Form folgen und effektiv die Umwandlung des Materials zum diskontinuierlichen Film verzögern. Hier ebenfalls ist die Grenzschichtadhäsion nie so groß, als daß sie verhindern könnte, daß die Oberflächenspannung das Material zurückzieht.

Die Grenzschichtadhäsion zwischen dem Dispersionsfilm und dem Substrat sowie der Überzugsschicht kann durch die unterschiedlichen Komponenten der separaten Schichten beeinflußt werden, wo sie eine Grenzschicht mit dem Substrat und dem Überzug oder mit den dazwischen abgelagerten Passivierungsschichten haben sowie durch die Natur des Substrates, der Überzugsschicht oder der Passivierungsschichten. Die Stärken der Grenzschichtadhäsion können eine Auswirkung auf den hochempfindlichen Film aus Dispersionsmaterial haben, und zwar dahingehend, ob es sich um eine starkkontrastige Abbildung oder eine Abbildung mit kontinuierlicher Tönung oder Grauabstufung handelt.

Wenn der Film aus Dispersionsmaterial einer Energie ausgesetzt wird, in einem Umfang, der ausreicht, c"ie absorbierte Energie in dem Material über den bestimmten kritischen Wert zu steigern, nimmt das N/ialprial pinpn im u/pspntlirhpn fluidisch?!} Zustsnd ein

:n in welchem die Oberflächenspannung des Materials den Film zum dispergieren bringt und eine Änderung zu einem diskontinuierlichen Film bewirkt, der Öffnungen und verformtes Material aufweist, wobei das verformte Material an Ort und Stelle verfestigt ist während bzw. nach dem Anlegen der Energie. Je höher die Stärke der angelegten Energie bei der Abbildung in kontinuierlicher Tönung oder Grauabstufung ist. um so höher wird die Temperatur des Materials in seinem fluidischen Zustand und um so größer der Umfang der Rückzugsbewegung des verformten Materials, um so größer wird auch der Umfang der Dispersion oder der Umwandlung des Materials zu einem diskontinuierlichen Film, der Öffnungen und umgeformtes Material aufweist, das sich verfestigt hat und an Ort und Stelle gehalten ist, d. h.

■>5 praktisch festgefroren ist.

Wenn die Rückzugsbewegung des fluidischen Materials angehalten wird während das Material noch im wesentlichen fluidisch ist, nimmt der Umfang der festen Komponente in den separrten Schichten bezüglich des

■to im wesentlichen fluidischen Materials ab, wenn die Temperatur des Filmes über das Eutektikum der separaten Schichten erhöht wird und bietet daher weniger Widerstand oder Behinderung ge ;en die Rückzugsbewegung des fluidischen Materials bei

■»5 höheren Temperaturen als bei niedrigeren Temperaturen. Bei höheren Temperaturen ergibt sich daher eine stärkere Rückzugsbewegung des fluidischen Materials als bei niedrigen Temperaturen und damit eine stärkere Rückzugsbewegung bei höheren Stärken der angelegten Energie als bei niedrigen Stärken. In einem anderen Beispiel bewirken die verschiedenen Feststoffe oder Verunreinigungen, die in die Komponent-Schichten eingelagert sind oder in Form separater Schichten vorliegen und die die Rückzugsbewegung des fluidisehen Materials verzögern oder behindern, einen größeren Widerstand oder Behinderung gegen die Rückzugsbewegung des fluidischen Materials wenn die Temperatur des Materials über das Eutektikum der separaten Schichten gesteigert wird. Somit ergibt sich auch hier bei höheren Temperaturen eine stärkere Rückzugsbewegung des fluidischen Materials als bei niedrigeren Temperaturen und damit eine stärkere Rückzugsbewegung bei höheren Stärken der angelegten Energie als bei niedrigeren Stärken. Die Stärke der Dispersion oder die Umformung zum diskontinuierlichen Film, d. h. vom Zustand keiner Dispersion oder keiner Umformung zur vollen Dispersion oder vollen Umformung und Graden teilweiser Dispersion oder

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Umformung kann dabei leicht gesteuert werden.

Wenn die Stärke der Rückzugsbewegung des Materials von der Rückzugsgeschwindigkeit abhängig ist während es auf seinen festen Zustand abkühlt, und je höher die Temperatur des Fluidmaterials ist um so langer ist die Zeit zum Abkühlen oder Verfestigen und um so größer ist der Umfang oder die Stärke· der Rückzugsbewegung bis das Material fest ist. Die Temperatur des fluidischen Materials von der ajs es abkühlt und sich nach dem Anlegen der Energie verfestigt, hängt ab von den Stärken der angelegten Energie. Die Energie wird zweckmäßigerweise in einem kurzen Impuls angelegt. Da das Kühlen oder Absclnrekken oder Verfestigen des Rimes aus Dispersionsinaterial aus seinem im wesentlichen fluidischen Zustand in seinen festen Zustand schnell erfolgen soll und da die Dispersion oder Umwandlung des Materials zum diskontinuierlichen Film verzögert wird, wie oben erläutert, wird der Grad dieser Dispersion oder Umwandlung zum diskontinuierlichen Film leicht kontrollierbar entsprechend der Stärke des angelegten Energieimpulses über dem genannten bestimmten kritischen Wert, um die gewünschten Stärken der Dispersion oder Umwandlung des Materials zum diskontinuierlichen Film zu erhalten, d. h. vor, dem Zustand keiner Dispersion oder Umwandlung unter dem bestimmten kritischen Wert zur vollen Dispersion oder Umwandlung und Graden einer teilweisen Dispersion oder Umwandlung über dem bestimmten kritischen Wert.

Die vorstehenden Ausführungen zu der Grenzschichtadhäsion zwischen dem Dispersionsfilm und dem Substrat dem Überzugsfilm und der Passivierungsschicht, die Verfestigungsrate, die Steuerung der Rückzugsgeschwindigkeit und den Umfang der Rückzugsbewegung des Materials in seinem fluidischen Zustand, sowie die Stärke der angelegten Energie über dem kritischen Wert bilden einzeln und zusammen Mittel, die dem Film zugeordnet sind, um den Wechsel zum diskontinuierlichen Film, der durch die Oberflächenspannung erzeugt wird, zu verzögern urd den Umfang dieser Veränderung entsprechend der Stärke der angelegten Energie über dem kritischen Wert zu steuern, um den Umfang der Veränderung und den Bereich der öffnungen in dem Film zu erhöhen und den Bereich des verformten Materials in dem Film zu verringern und damit die op'ische Dichte des Filmes entsprechend der Stärke der angelegten Energie über dem kritischen Wert, um eine Abbildung des trocken verarbeitbaren Filmes mit kontinuierlicher Tönung oder Grauabstufung zu erreichen.

Auf dem Substrat kann eine Passivierungsschicht niedergeschlagen werden ehe der Dispersionsfilm aufgebracht wird und es kann ferner eine Passivierungsschicht auf dem Dispersionsfilm aufgebracht werden ehe dieser mit einer Überzugsschicht versehen wird. Die Passivierungsschichten verhindern oder begrenzen eine Oxydierung des Dispersionsfilmes und damit eine mögliche Verschlechterung oder Zerstörung der optischen Dichte des Filmes. Diese Passivierungsschiehten bewirken ferner eine Gren/schichuidhäsior, zwischen den Substraten im Film und /wischen dem Film i,nd dem Überzug.

Das Substrat des hochempfindlichen Filmes kann ein Polyestermaterial sein und der Überzug k;inn ein Polymerharz sein. Die Mehrzahl der separaten Schichten aus den unterschiedlichen und ir.i wesentlichen unlöslichen Komponenten mit hohen Schmelzpunkten und niedrig schmelzenden Eutektika kann beispielsweise bestehen aus Wismut, Zinn, Zink, Indium, Blei, Cadmium und dergleichen. Die Passivierungsschichten können bestehen aus SiO, SiO₂, Al₂O₃, GeO₂, TeO₂, SnO₂, Bi₂Oi oder dergleichen.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Erzeugung eines Bildes durch einen trockenen Prozeß mit einem Minimum an angelegter Energie umfaßt das Anlegen einer Energie an den hochempfindlicnen Film in einer

ίο Stärke über dem bestimmten kritischen Wert der ausreicht, die absorbierte Energie in dem Film über die bestimmte kritische Temperatur zu steigern, die auf die relativ niedrigen Schmelzpunkte der Grenzschichten bezogen ist, um den im wesentlichen undurchsichtigen Film dort, wo er der Energie ausgesetzt wird, zu dispergieren und zu einem diskontinuierlichen Film umzuformen, der Öffnungen und verformtes Material hat, das an Ort und Stelle nach dem Anlegen der Energie verfestigt worden ist wobei durch die Öffnungen Licht hindurchtreten kann, um die optische Dichte dort zu verringern. Bei Abbildungen mit hohen Kontrasten und hohem Gamma-Wert erfolgt die Dispersion des Filmes von der maximalen optischen Dichte zu der minimalen optischen Dichte praktisch augenblicklich und vollständig. Bei Abbildungen mit kontinuierlicher Tönung oder Grauabstufung und niedrigem Gamma-Wert wird die Dispersion des Filmes verzögert und gesteuert entsprechend der Stäike der angelegten Energie über dem bestimmten kritischen Wert.

Die Energie kann in unterschiedlichen Formen angelegt werden. Sie kann sowohl joule'sche Wärmeenergie sein, die an den Film beispielsweise durch direkte elektrische Erwärmung, elektrische Heizgeräte oder dergleichen angelegt wird wobei die Wärme vom Film absorbiert wird. Die Stärke der angelegten joule'schen Wärmeenergie über dem kritischen Wert kann den Umfang der Dispersion oder die Veränderung des Filmes zum diskontinuierlichen Film bei kontinuierlicher Abbildung bestimmen, wie oben beschrieben. Die Heizeinrichtung kann einen einzigen Heizpunkt umfassen, der nacheinander den Film abtastet oder überstreicht und der stärkemoduliert ist, oder es kann eine vorwärts bewegbare Matrix von Heizpunkten sein die stärkemoduliert sind für eine vollformatige Abbildung

*~> des Filmes. In beiden Fällen kann eine Abbildung in kontinuierlicher Tönung erhalten werden. Die angelegte Energie kann ferner ein Strahl einer Strahlungsenergie sein, beispielsweise ein Laserstrahl mit kohärenter Energie oder dergleichen, der nacheinander den Film abtastet und der stärkemoduliert sein kann, um den Grad der Dispersion oder der Veränderung zum diskontinuierlichen Film zu bestimmen und eine Abbildung in kontinuierlicher Tönung oder Grauabstufung zu bewirken.

'" Die angelegte Energie kann auch eine nicht kohärente Strahlungsenergie sein, beispielsweise mit Hilfe einer Xenonlampe oder einer Blitzlampe oder dergleichen, deren Energie über eine Abbildungsmaske. die ein Vollformat-Abbildungsmuster mit Teilen von

so kontinuierlich sich ändernder Durchlässigkeit für die angelegte Energie hat, an den undurchsichtigen Film aus Dispersionsmateria! angelegt wird und zwar im wesentlichen gleichmäßig in einem Vollformatmustcr entsprechend dem Vollformat-Abbildungsmuster der

·» Abbildungsmaske und die Bereiche unterschiedlicher Intensitäten für die angelegte Energie über den kritischen Wert hat. um in den im wesentlichen undurchsichtigen Film aus DispcrsionMiiaieriiil ein

stabiles fertiges vollformatiges Bildmuster eines diskontinuierlichen Filmes zu erzeugen entsprechend dem vollformatigen Muster mit kontinuierlicher Tönung der angelegten Energie. In diesem Beispiel wird die Energie vorzugsweise in Form eines kurzen Impulses angelegt.

Die letzte Methode einer Abbildung in kontinuierlicher Tönung oder Grauabstufung eignet sich besonders und hat große Bedeutung hinsichtlich einer im Trockenverfahren arbeitenden Vorrichtung zur Erzeugung archivfähiger Mikroformaufzeichnungen von lichtreflektierendei! Kopien, wie eingangs erwähnt, wobei die lichtreflektierende Kopie als Transparent auf eine Zwischenmaske mikroabgebildet wird und wobei das mikroabgebildete Transparent des Maskenfilmes auf dem Dispersionfilm mittels eines kurzen Impulses einer Strahlungsenergie oder elektromagnetischen Energie reproduziert wird.

Der hochempfindliche und starkkontrastige Film aus Dispersionsmaterial nach der Erfindung kann vollformatig abgebildet werden, mit feinem Kontrast und Linienauflösung in einer Vorrichtung der eingangs genannten sechsten und siebten Anmeldung, wenn die Kopie gleichmäßig beleuchtet wird, wobei das Linsensystem in der Lage ist, das Bild von der gleichmäßig beleuchteten Kopie zu verkleinern und es auf die Zwischenmaske mit gleichförmigem Kontrast und Zeilenauflösung aufzubringen, und der Maskenfilm ist in der Lage, ein wahres reduziertes Transparent der gleichmäßig beleuchteten Kopie zu erzeugen mit geeigneter optischer Dichte und gleichmäßigem Kontrast und Zeilenauflösung. Wenn jedoch der Kontrast und seine Gleichmäßigkeit in den Transparenten abnimmt, nimmt auch die Linienauflösung ab und die Wiedergabetreue der Reproduktion des Bildes in dem Dispersionsfilm nimmt ebenfalls ab. Eine Abnahme im Kontrast und seiner Gleichmäßigkeit kann außer durch die Verkleinerung des Bildes auch durch eine nicht perfekte Beleuchtung verursacht sein, ein nicht perfektes Linsensystem und eine nicht perfekte Zwischenmaske, wobei jeder dieser Punkte eine schlechtere Bildreproduktion in dem Dispersionsfilm bewirken kann. Bei Vollformat-Abbildungen können verschiedene Teile des Maskentransparentes unterschiedliche Stärken an Kontrast und optischer Dichte haben als andere Teile, was ferner zu ungleicher Abbildung des Dispersionsfilmes führt. Eine Ungleichförmigkeit der Belichtungsstärken über dem Vollformatbereich für die Bildübertragung verringert ebenfalls die Wiedergabetreue der Reproduktion in einigen Fällen.

Eine Verwendung des hochempfindlichen und kontinuierlich abbildbaren Filmes nach der Erfindung in der Vorrichtung nach der sechsten und siebten eingangs genannten Anmeldung vermeidet die genannten Probleme und ermöglicht größere Toleranzen bei der Beleuchtung, Deim Linsensystem, bei der Zwischenmaske, bei den Blitzlampen und liefert eine Wiedergabetreue Reproduktion der Mikroabbildungen von der Kopie in dem Abbildungsfilm mil kontinuierlicher Tönung. Der hochempfindliche und kontinuierlich abgebildete Film der Erfindung hat einen relativ niedrigen Gamma-Wert relativ zu dem hohen Gamma-Wert der hochkontrastigen Filme, so daß er weniger beeinflußt wird durch Veränderungen im Kontrast und der optischen Dichte des Maskenfilmes und damit eine bessere Linienauflösung in dem Dispersionsfilm erreicht wird, wobei der erstere mit dem relativ niedrigen Gamma-Wert eine größere Breite für die Stärke und die kurzen Energiepulse bietet als der letztere. Der hochempfindliche und kontinuierlich abbüdbare Film nach der Erfindung ermöglicht ferner die genaue Herstellung von Bildern mit kontinuierlicher Tönung von der Kopie, beispielsweise Photographien oder dergleichen, aber ebenso Druckmaterial, Strichzeichnungen und dergleichen.

Weitere Merkmale der Erfindung liegen im Aufbau des hochempfindlichen trocken verarbeitbaren Filmes und in der Zusammenwirkung zwischen seinen Komponenten sowie in den Methoden zur Herstellung eines solchen Filmes und zur Herstellung eines Bildes unter Verwendung eines solchen Filmes und schließlich in der Zusammenwirkung zwischen den einzelnen Schritten dieser Verfahren.

is Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert, in der

F i g. 1 schematisch eine halblogarithmische Darstellung der optischen Dichte über der Energie für eine

2Q Xencn-Bützlarnpe zeigt bei einer impulsbreite von etwa 100 Mikrosekunden wobei ferner die Eigenschaften einiger der hochempfindlichen Dispersionsfilme dargestellt sind;

F i g. 2 zeigt stark vergrößert im Schnitt den Film vor seiner Abbildung entweder mit hohem Kontrast oder mit kontinuierlicher Tönung;

F i g. 3 zeigt im Schnitt den Film mit kontinuierlicher Tönung wenn er durch das Anlegen einer relativ niedrigen Energie über einem kritischen Weil abgebildet wird und eine relativ hohe optische Dichte hat;

Fig.4 zeigt im Schnitt den kontinuierlichen Abbildungsfilm nachdem er einer stärkeren Energie über dem kritischen Wert ausgesetzt war und eine niedrigere optische Dichte hat;

Fig.5 zeigt im Schnitt den kontinuierlichen Film nachdem er einer noch größeren Energie ausgesetzt war sowie den abgebildeten hochkontrastige-n Film in einer minimalen optischen Dichte;

F i g. 6 zeigt weiter vergrößert im Schnitt den Film aus Dispersionsmateriai, mit einem Paar separater Schichten unterschiedlicher und im wesentlichen unlöslicher Komponenten mit relativ hohen Schmelzpunkten und relativ niedrig schmelzendem Eutektikum;

F i g. 7 zeigt drei separate Schichten unterschiedlicher und im wesentlichen unlöslicher Komponenten;

F i g. 8 zeigt vier separate Schichten der unterschiedlichen und im wesentlichen unlöslichen Komponenten;

F i g. 9,10 und 11 zeigen entsprechen·¹, die Filme nach den Fig. 6, 7 und 8 jedoch unter Einschluß von Passivierungsschichten zwischen dem Substrat, dem Dispersionsfilm vnd dem Überzugsfilm;

Fig. 12 zeigt ähnlich den Fig.6—11 die Schichten aus festen Materialien zwischen Gruppen der .separaten Schichten unterschiedlicher und im wesentlichen unlöslicher Komponenten mit relativ hohen Schmelzpunkten und relativ niedrigschmelzenden Eutektika.

Fig. 2 und 6 zeigen eine Ausführungsform eines hochempfindlichen Filmes nach der Erfindung, der allgemein mit 9 bezeichnet ist= Er umfaßt ein Substrat tO, das vorzugsweise transparent ist und aus jedem geeigneten Substratmaterial bestehen kann, zweckmäßigerweise aber aus einem Polyestermaterial hergestellt ist, beispielsweise Polyäthylenglykolterephthalat. Die Dicke des Substrates 10 liegt vorzugsweise im Bereich von etwa 0,1— 0,175 mm.

Auf dem Substrat 10 ist beispielsweise durch Vakuumniederschlag ein dünner Film aus Dispersionsmaterial Il aufgebracht, der mehrere unterschiedliche

Arten von Materialschichten enthalten kann, wie noch erläutert wird Die Dicke des Filmes 11 aus dem Dispersionsmaterial ist derart, daß eine optische Dichte von etwa 1,0—^5 im fertigen Film erreicht wird, abhängig von der gewünschten Undurchlässigkeit. Im allgemeinen liegt die Dicke des Filmes 11 bei etwa 20 mn bis 150 nm. Der Film aus dem Dispersionsmaterial 11 wird nachfolgend noch im einzelnen erläutert.

Auf dem Film 11 aus Dispersionsmaterial ist ein im wesentlicher transparenter Oberzug 12 aufgebracht, mit einer Dicke von etwa 0,1 —3 μιτι und vorzugsweise etwa 0,6 μιτι, der zweckmäßigerweise aus einem geeigneten Polymerharz besteht. Der Überzug 12 kann z. B. aus elastomerem Polyurethan oder aus Silikonharz, oder aus Polyvinylidinchlorid bestehen. Bei einem Formatfilm kann der Überzug ein Fotowiderstandsmaterial aufweisen, wie z. B. Polyvinylcinnamat was negativ arbeitend ist. Der Überzug kann durch Aufdrücken, Aufwalzen, Aufsprühen durch Vakuumniederschlag oder dergleichen aufgebracht werden.

Der Abbiidungsfiim mit dem Substrat i0, dem Fiim ί ί aus Dispersionsmaterial und dem Polymer-Überzug 12 kann abgebildet werden mit Hilfe von Energie, beispielsweise nichtkohärente Strahlungsenergie, einer Xenonlampe oder einer Blitzlampe oder dergleichen mit Hilfe einer Abbildungsmas?;e 13, wie in den F i g. 2 und 5 gezeigt ist. Die Abbildungsmaske 13 kann die Menge der nichtkohärenten Strahlungsenergie steuern, die durch sie hindurchgedreht um die vom Film 11 absorbierte Energie und sie steuert damit die Stärke der Dispersion in dem Abbildungsmaterial 11 und die optische Dichte des Filir.es dor' wo er abgebildet wird.

Erfindungsgemäß wird, wie oben erläutert, im Trockenverfahren eine hücher?)findliche Abbildung erzeugt, und zwar sowohl eine starkkontrastige Abbildung oder eine Abbildung mit kontinuierlicher Tönung oder Graustufung, abhängig von der Natur des hochempfindlichen Abbildungsfilmes. In Fig.2 hat der Abschnitt 14 der Abbildungsmaske 13 eine ausreichend hohe optische Dichte, um die Stärke der Energie, wie durch die Pfeile angedeutet, die durch die Maske auf den Film fallen, zu begrenzen, so daß die absorbierte Energie in dem Material nicht über den oben erwähnten bestimmten kritischen Wert steigt. Als Folge hiervon wird das Material nicht in den fluidischen Zustand verändert und der Film 11 aus dem Dispersionsmaterial zeigt in seinem festen Zustand mit hoher optischer Dichte und im wesentlichen undurchsichtig. Es entstehen keine öffnungen in dem Film 11, durch die Licht hindurchtreten könnte, d. h. der Film bleibt im wesentlichen undurchsichtig und er hat eine optische Dichte von etwa 1.0—1,5. Diese Stufe der Abbildung ist sowohl bei einer Abbildung mit starkem Kontrast oder einer solchen mit kontinuierlicher Tönung oder Graustufung anwendbar.

In F i g. 3 hat der Abschnitt 15 in der Abbildungsmaske 13 .eine niedrigere optische Dichte, um mehr Strahlungsenergie, wie durch die Pfeile gezeigt, hindurchzulassen und auf dem Film 11 aus dem Dispersionsmaterial auftreffen zu lassen. Hier ist die Stärke der angelegten Energie derart, daß die absorbierte Energie im Film gerade über dem bestimmten kritischen Wert liegt. Der Film 11 aus dem Dispersionsmaterial wird durch diese Energie in einen im wesentlichen fluidischen Zustand verändert, in welchem die Oberflächenspannung des Materials dieses dispergiert und in einen diskontinuierlichen Film umformt, der öffnungen 18 und verformtes Material 19 aufweist, das an Ort und Stelle sich verfestigt hat bzw. angefroren ist nach dem Anlegen der Energie, wobei durch die Öffnungen 18 Licht hindurchtreten kann. Im Falle der Abbildung mit kontinuierlicher Tönung oder Graustufung wird das Dispersionsmaterial nur um einen kleinen Betrag verformt, wie bei 19 gezeigt, um nur kleine Öffnungen 18 in dem Film auszubilden und es entsteht nur eine geringe Rückzugsbewegung des verformten Materials 19 von den Öffnungen 18. Die

ίο Durchlässigkeit des Filmes ist niedrig, jedoch höher als die des im wesentlichen undurchsichtigen und undispergierten Filmes nach den F i g. 2 und 6. Somit wird die optische Dichte des Filmes dort, wo er der Energie ausgesetzt war, um einen kleinen Betrag erniedrigt. Der

is Bereich des im wesentlichen undurchsichtigen verformten Materials 19 ist äußerst groß während der Bereich der öffnungen äußerst klein ist.

In Fig.4 hat der Abschnitt der Abbildungsmaske 13 eine niedrigere optische Dichte, um mehr Strahlungsenergie, wie durch die Pfeile angezeigt, hindurchtreten und auf den Film 11 aus dem Dispersionsrnateria! auftreffen zu lassen. Die Stärke der angelegten Energie ist derart, daß die absorbierte Energie in dem Film beträchtlich über dem genannten bestimmten kritischen Wert liegt. Wegen der höheren Stärke der angelegten Energie wird das Dispersionsmaterial in größerem Umfang verformt, wie bei 19 angezeigt, so daß größere Öffnungen 18 in dem Film 11 gebildet werden und es entsteht eine größere Rückzugsbewegung des verform-

jo ten Materials 19 von den Öffnungen 18. Die Durchlässigkeit des Filmes wird dadurch gesteigert und die optische Dichte um einen größeren Betrag erniedrigt.

In Fig. 5 hat der Abschnitt 17 der Abbüdungsmaske 13 noch eine geringere optische Dichte, so daß noch mehr Strahlungsenergie, wie durch die Pfeile gezeigt, hindurchtreten und auf den Film 11 aus dem Dispersionsmaterial auftreffen kann. Hier ist die Stärke der angelegten Energie derart, d^;ß die absorbierte

4» Energie im Film noch weiter über dem bestimmten kritischen Wert liegt und im wesentlichen bei einem Maximum liegt. Wegen dieser noch höheren Stärke der angelegten Energie wird das Dispersionsmaterial in noch größerem Umfang verformt und es werden kleine

■45 Kügelchen 19 gebildet und die öffnungen 18 werden vergrößert, so daß sich ein im wesentlichen freier Zwischenraum zwischen den Kügelchen einstellt, wobei eine sehr starke Rückzugsbewegung des verformten Materials 19 von den öffnungen 18 auftritt. Die

5i) Durchlässigkeit des Filmes wird damit auf ein Maximum gesteigert und seine optische Dichte auf ein Minimum reduziert.

Im Unterschied zu der Abbildung mit kontinuierlicher Tönung oder Grauabstufung nach den Arbeitsschritten gemäß Fig. 3 und 4 entsteht bei der starkkontrastigen Abbildung bei der Bildung der öffnungen 18 und des verformten Materials 19 eine im wesentlichen augenblickliche vollständige Rückzugsbewegung des Abbildungsmaterials und der Bildung des diskontinuierlichen

w Filmes nach Fig.5, Bei der Abbildung mit kontinuierlicher Tönung oder Graustufung wird demgemäß ein Abbildungsfilm mit einem niedrigen Gamma-Wert verwendet, während bei der Abbildung mit starkem Kontrast ein Abbildungsfilm mit hohem Gamma-Wert

b> verwendet wird.

Wie oben erläutert betrifft die Erfindung in der Hauptsache einen hochempfindlichen Abbildungsfilm, der nur Minimum an angelegter Energie benötigt, um

den Film aus einem festen Zustand mit hoher optischer Dichte in einen diskontinuierlichen Film mit niedriger optischer Dichte umzuformen. Der Film 11 aus dem Dispersionsmaterial, der auf dem Substrat 10 niedergeschlagen und mit einem Überzug 12 versehen ist, besteht aus einer Mehrzahl von separaten Schichten aus unterschiedlichen und im wesentlichen wechselweise unlöslichen Komponenten mit relativ hohen Schmelzpunkten und einem relativ niedrigschmelzendem Eutektikum sowie Grenzschichten zwischen diesen Schichten mit relativ niedrigen Schmelzpunkten. In Fig.6 sind zwei solche separate Schichten aus relativ hochschmelzenden Komponenten dargestellt und mit 25 und 26 bezeichnet und es ist eine Grenzfläche oder Grenzschicht 27 gezeigt zwischen diesen Schichten, die einen relativ niedrigen Schmelzpunkt hat. Zur Erläuterung der Natur der Erfindung wird in einfacher Weise angenommen, daß die Schicht 25 aus Wismut (Bi) besteht und die Schicht 26 aus Zinn (Sn) wobei diese Metalle relativ hohe Schmelzpunkte und ein niedrigschmelzendes Eutektikum besitzen. Der Schmelzpunk', von Wismut beträgt 271°C und der von Zinn 232°C. Das Eutektikum von Wismut und Zinn (Bio.43 und Sno37) hat einen Schmelzpunkt von im wesentlichen 139°C.

Wenn eine Schicht aus Wismut allein auf dem Substrat 10 niedergeschlagen wird mit einer Dicke, um eine optische Dichte von etwa 1,25 zu erzeugen (was etwa 30 nm entspricht) und wenn sie mit einem Überzug 12 versehen wird, so ergeben sich Abbildungseigenschaften dieser Struktur gemäß der Kurve 40 in Fig. 1. Die Kurve 40 zeigt, daß ein solcher Aufbau un.er Verwendung einer Wismut-Schicht eine optische Dichte im nichtabgebildeten Zustand (OD,„._IX) von etwa 1,25 hat, eine Schwellwertspannung (E,/,) in Joule/cm² am Beginn der Abbildung von etwa 0,4, einen maximalen Energiewert (E„,_JX) zur Vollendung der Dispersion von etwa 0.5 Joule/cm² und eine minimale optische Dichte (OD„,,n) von etwa 0.08 bei maximaler Dispersion. Dies führt zu ^inem relativ hohen Gamma-Wert von etwa 8. Durch die Wismut-Schicht dieses Aufbaus erhält man somit eine starkkontrastige Abbildung, man hat jedoch einen Schwellwert für die Energie (E,h) zur Erzeugung der Dispersion von im wesentlichen 0,4 und eine maximale Energie (£,„.„,) von etwa 0,5.

Wem. eine Schicht aus Zini: auf dem Substrat 10 niedergeschlagen wird erhält man eine optische Dichte (OD_mjx) von etwa 1.25. (was bei einer Dicke von etwa 30 nm der Fall ist) und wenn diese Schicht mit einem Überzug 12 versehe." ist, so ergeben sich Abbildungseigenschaften, die durch die Kurve 41 in F i g. 1 dargestellt ist. Hie beträgt die maximale optische Dichte etwa 1,25 und die Schwellwertenergie etwa 0,4. Es tritt eine Verzögerung und Steuerung der Rückzugsbewegung des Zinns in seinem geschmolzenen Zustand auf und man erhält eine optische Minimum-Dichte (OD_mm) von etwa 0,45 bei einer maximalen Energie (E_max) von etwa 0,8. Diese Konstruktion mit der Zinnschicht führt zu dem relativ niedrigen Gamma-Wert von etwa 2,7 der eine Abbildung mit kontinuierlicher Tönung oder Graustufung liefert. Es wird angenommen, daß die Grenzschichtadhäsion zwischen der Zinnschicht und dem Substrat 10 sowie der Überzugsschicht 12 und/oder der Einschluß von Feststoffen oder Verunreinigungen in der Zinnschich·., wie z. B. Oxyden, die während oder nach dem Niederschlag eingelagert werden, diesen to relativ niedrigen Ganma-Wert bewirken können. Hier sind ebenfalls relativ hohe Energien erforderlich, um die Dispersion d<;s Zinns zur Bildung des diskontinuierlichen Filmes zu bewirken, mir. einem Schwellwert von etwa C,4 und einem maximalen Energiewert von etwa 0,8.

Die Kurve 41 für die Zinnschicht mit dem niedrigen Gamma-Wert kann verändert werden, so daß sie einen Gamma-Wert hat, der annähernd dem hohen Gamma-Wert der Kurve 40 für die Wismutschicht entspricht wenn die Grenzschichtadhäsion zwischen der Schicht und dem Substrat und den) Überzug verändert wird, beispielsweise durch Verwendung von Passivierungsschichten und/oder einer Verhinderung des Einbaus oder der Einlagerung von Feststoffen oder Verunreinigungen, wie z. B. Oxyden in die Schicht In ähnlicher Weise kann die Kurve 40 für die Wismutschicht mit dem hohen Gamma-Wert verändert werden, so daß sie einen niedrigen Gamma-Wert hat, annähernd dem niedrigen Gamma-Wert der Kurve 41 für die Zinnschicht, wenn Feststoffe oder Verunreinigungen, wie z. B. Oxyde, in die Schicht eingelagert werden.

In der einfachen Ausführutrgiform der Erfindung nach F i g. 6 wird eine Wismutsci/icht 25 auf dem Substrat niedergeschlagen, dann eine Zinnschichi 26 auf der Wismutschicht, wobei eine Grenzfläche oder Grenzschicht 27 zwischen ihnen gebildet wird, worauf ein Überzug 12 auf der Zinnschicht 26 niedergeschlagen wird. In die Schichten 25 und 26 aus Wismut und Zinn werden während oder nach der Niederschlagung Feststoffe oder Verunreinigungen, wie z. B. Oxyde, während oder nach der Niederschlagung eingelagert. Die Grenzschicht 27 zwischen den Schichten 25 und 26 hat einen relativ niedrigen Schmelzpunkt, der dem relativ niedrig schmelzenden Eutektikum von Wismut und Zinn entspricht. Die Abbildungseigenschaften dieses einfachen Aufbajs sind durch die Kurve 42 in Fig. 1 dargestellt. Hier beträgt die Dicke der Wismutschicht 25 etwa 15 nm und die Dicke der Zinnschicht ebenfalls etwa 15 nm. Diese im wesentlichen gleichen Dicken von Wismut und Zinn bilden Atomprozentverhältnisse, die im wesentlichen gleich dem Eutektikum dieser Metalle sind (Bi₀₄J Sno.57). Diese Schichten ergeben eine maximale optische Dichte (OD_im%) von 1.40. Die Schwellwertenergie (E,h) dises Aufbaus liegt bei etwa 0,15, die minimale optische Dich-.ε (OD_mi_n)be\ etwa 0,18 und die angelegte Energie (E_m„) zum Erreichen der maximalen Dispersion beträgt etwa 0,6. Hierbei ergibt sich ein Gamma-Wert von etwa 1,7 und damit entsprechend eine Abbildung mit kontinuierlicher Tönung oder Graustufung. Man erkennt somit, daß die erforderliche Energie für die Dispergierung des Abbildungsfilmes mit diesem Wismut-Zinn-Aufbau beträchtlich niedriger ist als die erforderliche Energie für die Dispergierung des Wismut-Filmes oder des Zinn-Filmes allein, wie oben erläutert. Der Aufbau mit den Schichten aus Wismut und Zinn isl daher beträchtlich empfindlicher für die angelegte Energie und führt zu einem hochempfindlichen Abbildungsfilm.

Die Grenzschicht 27 zwischen den Schichten 25 !ind 26 hat einen rehtiv niedrigen Schmelzpunkt, der auf das niedrigschmelzende Eutektikum der verschiedenen Komponenten der Schichten bezogen ist bzw. diesem entspricht, beispielsweise etwa 179°C, d.h. dem niedrigen Schmelzpunkt des Eutektikums (Bio.43 Sno.57). Dieser niedrige Schmelzpunkt kann durch die Mischenergie der Komponenten an ihrer Grenzfläche herbeigeführt werden oder durch die Bildung eines eutektischen Gemisches der Komponenten an ihrer Grenzfläche, wobei diese Mischung mikroskopisch dünn sein kann. Wenn die Energie an den Film aus

Dispersionsmaterial in einer ausreichenden Mi;nge angelegt wird, um die absorbierte Energie in den Film über den gegebenen kritischen Wert zu steigern, der auf den relativ niedrigen Schmelzpunkt der Grenzschicht bezogen ist, so wird die relativ niedrig schmelzende Grenzschicht 27 geschmolzen und die im wesentlichen wechselweise unlöslichen Komponenten der Schichten 25 und 26, d. h. Wismut und Zinn, werden in die geschmolzene Grenzschicht eingebaut oder eingelagert, um den Film in seinem im wesentlichen Muidischen Zustand umzubilden. In diesem Zusammenhang wird angenommen, daß die Komponent-Schichten aufgebrochen werden, und daß wenigstens einige der Komponenten in der geschmolzenen Grenzschicht gelöst werden entsprechend dem Eutektikum-Verhältnis der Komponenten und der zugehörigen Temperaturen.

Die Owde in den Schichten 25 und 2f. bilden Feststoffe oder Verunreinigungen in diesen, uie in dem geschmolzenen Material nicht gelöst werden sondern fest bleiben können und die Rückziigsbewegung des Abbildlingsfilmes in seinen ikiidischen Zustand verzögern können. Dies kann ein Faktor bei der Abbildung mit kontinuierlicher Tönung oder Grauabstufiing sein. Auch wenn das Verhältnis der Komponenten der Schichten wesentlich ab vom Eutektikum liegt, werden die Komponenten nicht voll in dem geschmolzenen Material gelöst und können fest bleiben und eine Rückzugsbewegung des Filmes in seinen fluidischen Zustand verzögern. Π es kann ebenfalls ein Faktor bei der .Abbildung mit kontinuierlicher Tönung oder Graiisuifung Dedeuter.

Die Komponenten der separaten Schichten 25 und 26. Wismut und Zinn, sind kristallin »ind können .interschiedliche Konstrukturen haben und daher eine ungleiche Grenzschichtstruktur bilden, so daß die

che Bereiche mit stärkerer oder schwächerer Mischung der Komponenten aufweisen kann mit der Folg;:, daß die Bereiche stärkerer Mischung bei niedrigeren Temperaturen und früher schmelzen können als die anderen Bereiche. Solche Grenzschichtbereicht:· sind schematich durch starke Linien bei 28 in F i g. 6 gezeigt. Wenn das Material 11 dispergiert und zum diskontinuierlichen Film umgeformt wird, wie oben in Verbindung mit den F ι g. 2— 5 erläutert, beginnen die Öffnungen 18 sich zu bilden an wenigstens einigen der Bceiche 28. wie durch 29 in F i g. 6 gezeigt und das verlormte Material 19 kann sich auf Rückzugspunkte zurück bewegen, wie sie bei 34 gezeigt sind und diese Rückzugnpunk- :e 34 bilden is.ristallisationspunkte für die Dispersion des Materials 5 unter Bildung des diskontinuierlichen Filmes. Die Oxyde in den Schichten 25 und 26 bilden ferner vorzugsweise die Korngrenzen von Wismut und Zinn in den Schichten und sie können ferner eine Wirkung auf die Punkte haben, wo die Öffnungen il8 sich zu bilden beginnen und damit auf die Kristallisationspunkte 34.

Die Kernbildungspunkte 34 können auch durch die Ungleichheit des Substrates 10 entstehen, auf dem der Dkpersionsfilm 11 niedergeschlagen wird oder aufgrund der Ungleichheit des Dispersionsfilmes 11, auf dem der Überzug 12 niedergeschlagen wird und durch die Grenzschichtadhäsion zwischen dem Substrat und dem Dispersions;;!™ oder der Grer.zschichtadhäsion zwischen dem Dispersionsfilm und dem Überzug.

Der vorstehend beschriebene zweischichtige Film mit separaten Schichten von Wismut und Zinn in im wesentlichen stöchiometrischen Anteilen liefert einen

relativ niedrigen Gamma-Wert und damit eine Abbildung mit kontinuierlicher Tönung oder Graustufting und es wird angenommen, daß dies aufgrund der Feststoffe oder Verunreinigungen, wie z. B. den Oxyden, in den Schichten 25 und 26 und/oder der Grenzschicht adhäsion zwischen den Schichten 25 und 26 und dem Substrat 10 und dem Überzug 12 der Fall ist. in der Kurve 42 für die Wismut-Zinn-Struktur, entsprechen die Punkte 2,3,4 und 5 allgemein der Stärke der Dispersion, die entsprechend in den F i g. 2. 3. 4 und 5 vorhanden ist. Wenn andererseits die Feststoffe oder Verunreinigungen wie die Oxyde nicht in die Schichten 25 und 26 eingelagert werden und/oder die Grenzschichtadhäsion zwischen den Schichten 25 und 26 sowie dem Substrat IO und dem Überzug 12 verändert wird, beispielsweise durch Verwendung von Passivierungsschichten. können relativ hohe Gamma-Werte erzeugt werden und die Dispersion kann enger der Neigung der Kurve 40 in Fig. 1 folgen, um hochempfindliche starkkontrastige Abbildungen zu bewirken im Unterschied /.u den hochempfindlichen Abbildungen mit kontinuierlicher Tönung oder Graustufung.

Der im Trockenverfahren verarbeitbare hochempfindliche Abbildlingsfilm nach der Erfindung kann weitere separate Schichten aus unterschiedlichen und im wesentlichen wechselweise unlöslichen Komponenten * J?er den beiden Schichten 25 und 26 nach F i g. b aufweisen. Eine weitere Ausbildungsform der Erfindung ist daher in F i g. 7 gezeigt und mit <M bezeichnet, bei der zusätzlich zu den beiden separaten Schichten 25 und 26 mit der Grenzschicht 27 dazwischen eine weitere Komponenten-Schicht 30 auf der Schicht 26 abgelagert ist mit einer Grenzschicht 31 dazwischen. In F i g. 8 ist noch eine Ausführiingsform der Erfindung gezeigt und mit 9ß bezeichnet, wobei eine weitere Komponenten-Schicht 32 auf der Schicht 30 abgelagert ist unter Bildung einer Grenzschicht 33 dazwischen. Mit anderen Worten, der hochempfindliche Abbildungsfilm 9.4 ist ein dreischichtiger Film und der hochempfindliche Abbildungsfilm 9ß ist ein vierschichtiger Film. Die zusätzlichen Schichten 30 und 32 arbeiten oder wirken in praktisch derselben Weise, wie in Verbindung mit der Grenzschicht 27 zwischen den Schichten 25 und 26 beschrieben wurde

Die separaten Schichten 25, 26, 30 und 32 sind aus verschiedenen und im wesentlichen gegenseitig unlöslichen Komponenten gebildet, mit relativ hohen Schmelzpunkten und relativ niedrigschmelzendem Eutektikum und die Grenzschichten 27, 28, 31 und 33 zwischen diesen haben relativ niedrige Schme'zpunkte entsprechend dem niedrigschmelzendem Eutektikum der angrenzenden Schichten. Einige der Schichten können, wenn gewünscht, aus denselben Komponenten bestehen.

Beispiele einiger reiner Metalle für die separaten Schichten um die eutektischen Zusammensetzungen (Atombruchteile) sowie ihre Schmelzpunkte sind nachfolgend aufgeführt:

In	(156° C)	Biojjlno.-s	(72° C)
Sn	(232° C)	'no.53Snc1.47	(117° C)
Bi	(271° C)	Bi(IiJSn₁Ii₇	(139°C)
Zn	(420° C)	In₀₉₅Zn₀₀₅	(144°C)
		Sno.85Zno.15	(198°C)
		Bi_0-92Zn₀₀₈	(269° C)

Beispiele der Abbüdungseigenschaften von Filmen, die auf einem Polyestersiibstrat aufgebaut sind mit einem Polymerüberzug sind weiter unten aufgeführt. In dieser Tabelle umfaßt die Beschreibung der Filme die Reihenfolge der Niederschlagung der separaten Schichten und die Atombruchteile oder Prozente der verschiedenen Komponenten, die entsprechend in den

Einzelne Komponenten

Schichten enthalten sind. Die Tabelle zeigt für jeden der Filme den annähernden Gamma-Wert (y), die maximale optische Dichte (OD„_UK), die Schwellwertenergie (E,h), die minimale optische Dichte (OD_lmn) und die maximale Energie (E_nun), wobei sämtliche Werte auf die graphischen Koordinaten nach Fig. I bezogen werden können.

OD_m

OD_m,„

Sn
Zn
in

2,7
15
4,5

1,25
1,25
1,25
1,25

Mehrfache Schichten (2, 3 und 4 Schichten)

0,4
0,4
0,7
0,6

0,08
0.45
0,17
0,45

0,5
0,8
0,8

1,0

OD_m

E,_h

OD_mm

*-Ίηαχ

BI₀ 4) Sn₀ 57

Β'θ.5θ'^ηυ.50

Bio.55pbo.45

Cd₀₃₈Sn₀₆₂
P 'tuoSio.so

Cd₀ 27Bi₀₄₀Sn₀ j j

Pb₀ I₇Bi₀
Zn₀K)Bi

1,7	,40	0,15	0,18	0,6
4	,25	0,25	0,1	0,5
15	,25	0,2	0,22	0,22
4	,25	0,5	0,24	1,05
3,5	,25	0,5	0,15	1,0
1,7	,25	0,25	0,25	1,3
3	,25	0,2	0,18	0,4
2,5	,25	0,2	0,18	0,4
2	,25	0,4	0,2	1.3
	,25	Λ 1	0,2	0,8
3,7	,25	0,2	0,15	0,4
10 ;	!,0	0,15	0,3	0,25
5	,25	0,2	0,17	0,35
2,2	,25	0,3	0,2	0,8
2,5	,25	0,3	0,2	0,8

Die vorstehende Tabelle der spezifischen Beispiele zeigt den weiten Bereich separater Schichten aus unterschiedlichen und im wesentlichen unlöslichen Komponenten mit relativ hohen Schmelzpunkten und relativ niedrig schmelzendem Eutektikum sowie die verschiedenen Anzahlen von separaten Schichten, die bei der Herstellung des trocken verarbeitbaren hochempfindlichen Filmes nach der Erfindung verwendet werden können. In der Tabelle können der Gamma-Wert (γ) und die maximale Energie (E_m3X) variiert werden im wesentlichen nach Wunsch durch Steuern des Vorhandenseins und der Mengen von Feststoffen oder Verunreinigungen wie Oxyden in den Filmen und/oder durch Steuern der Grenzschichtadhäsion zwischen den Filmen uind ihren Substraten und Überzügen. Diejenigen mit einem relativ hohen Gamma-Wert eignen sich insbesondere für starkkontrastige Abbildungen während diejenigen mit einem relativ niedrigen Gamrna-Wert sich insbesondere für eine Abbildung mit kontinuierlicher Tönung oder Graustufung eignen.

Die hochempfindlichen Filme nach der Erfindung enthalten vorzugsweise Passivierungsschichten zum Stabilisieren des Filmes über eine Zeitspanne hinsichtlich seiner optischen Dichte und seiner Empfindlichkeit durch Verhinderung oder Reduzierung der Oxydation des Dispersionsfilmes bzw. seines Materials über eine Zeitdauer. Eine Passivierungsschicht wird zuerst auf dem Substrat niedergeschlagen vor den Schichten aus Dispersionsmaterial und dann wird eine Passivierungsschicht auf dem niedergeschlagenen Dispersionsfilm aufgebracht ehe der Überzug aufgebracht wird. Dies ist durch die Filme 9C, 9D und 9E in den Fig.9—11 dargestellt, die entsprechend den Abbildungsfilmen 9, 9Λ und 9B der F i g. 6—8 entsprechen, die jedoch eine Passivierungsschicht 35 haben, die auf dem Substrat 10 aufgebracht ist und eine Passivierungsschicht 36, die auf dem Dispersionsfilm 11 aufgebracht ist. Es werden gleiche Bezugszeichen für gleiche Elemente in den F i g. 6—8 und 9—11 verwendet.

Die Passivierungsschichten 35 and 36 können aus einer Anzahl verschiedener Materialien hergestellt werden, beispielsweise Siliciummonoxyd (SiO), Siliciumdioxyd (S1O2), Aluminiumoxyd (AI2O3), Germaniumoxyd

(GeOj) oder dergleichen. Die Passivierungsschichten 35 und 36 haben ferner eine Wirkung auf die Grenzschichtadhäsionen im Festzustand zwischen dem Substrat 10 und dem Film 11 sowie dem Film 12, der auf dem Film 11 niedergeschlagen ist. Im allgemeinen gibt eine schwache Adhäsion eine höhere Empfindlichkeit während eine gute Adhäsion zu einer niedrigeren Empfindlichkeit führt. Ferner gibt sich bei SiO und SiO₂ im allgemeinen eine relativ schwache Adhäsion während Al₂Oi und GeO₂ eine relativ gute Adhäsion bewirken, aber es liegt eine Abhängigkeit von den Komponenten der Filmschichten vor, die die Grenzschichten mit den Passivierungsschichten bilden.

Es ist möglich, daß die Grenzschichtadhäsion zwischen den Passivierungsschichten und der Dispersionsschicht im fluidischen Zustand der Adhäsion im festen Zustand zwischen den Passivierungsschichten und der Dispersionsschicht folgt und eine Beziehung zur Oberflächenspannung des Dispersionsmatenals in dessen fluidischen Zustand hat. Es ist ferner möglich, daß die gute Grenzschichtadhäsion in festem Zustand das Schmelzen des Dispersionsmatcrials verlangsamt infolge des guten thermischen Kontaktes oder der mechanischen Beanspruchung beim Aufbrechen. Diese Betrachtungen können Faktoren hinsichtlich der Bestimmung sein, ob die Abbildung des hochempfindlichen Filmes starkkontrastig ist oder kontinuierlich.

Als spezifisches Beispiel einer Form eines trocken verarbeitbaren hochempfindlichen Abbildungsfilmes nach der Erfindung, der Passivierungsschichten verwendet, wird auf Fig. 9 Bezug genommen. Hier wird eine Passivierungsschicht 35 aus GeOj zunächst auf einem Polymersubstrat 10 niedergeschlagen, das eine Dicke von etwa 0,1 mm hat. Die Passivierungsschicht 35 aus GeOj hat eine Dicke von etwa 15 nm. Eine Schicht 25 aus Wismut wird dann auf die Passivierungsschicht 35 in der Passivierungsschicht 36 aus SiO schwach ist. Als Folge des Fehlens von Oxyden in den Schichten 25 und 26 und/oder der Grenzschichtadhäsion zwischen den Schichten 25 und 26 sowie den Passivierungsschichten 35 und 36 wird ein starkkontrastiger Film mit hohen. Gamma-Wert erhalten. Wenn jedoch Oxyde in den Schichten 25 und 26 eingelagert sind, entsteht ein Film mit niedrigem Gamma-Wert, so daß der Anstieg der Kurve 43 in F i g. 1 sich dem Anstieg der Kurve 42 annähern kann.

Als weiteres Beispiel eines trocken verarbeitbaren hochempfindlichen Filmes nach der Erfindung, der Passivierungsschichten verwendet, wird auf Fig. 10 Bezug genommen. Hier ist eine Passivierungsschicht 35 aus Al₂Oj auf dem Polyestersubstrat 10 niedergeschlagen, das eine Dicke von etwa 0.1 mm hat. Die AI₂Oj-Schicht 35 hat eine Dicke von etwa 15 nm. Auf der Passivierungsschicht 35 ist eine Wismutschicht 25 mit einer Dicke von etwa iönrn niedergeschlagen. Auf der Wismutschicht 25 ist eine Schicht 26 aus Zinn mit einer Dicke von etwa 20 nm niedergeschlagen. Auf die Zinnschicht 26 ist eine Schicht 30 aus Wismut mit einer Dicke von etwa 10 nm aufgebracht. Die Schichten 25, 26 und 30 haben Grenzschichten 27 und 31 dazwischen. Die Anteile an Wismut, Zinn und Wismut in den Schichten 25, 26 und 30 entsprechen im wesentlichen den Eutektika von Wismut und Zinn. Auf der Wismutschicht 32 ist eine Passivierungsschicht 36 aus SiO niedergeschlagen mit einer Dicke von etwa 40 nm. Auf die Passivierungsschicht 36 ist eine Polymerharzschichi mit einer Dicke von etwa 200 ηm aufgebracht. In den Schichten 25, 26 und 30 sind hier im wesentlichen keine Feststoffe oder Verunreinigungen wie z. B. Oxyde enthalten.

Die Abbildungseigenschaften dieses besonders hochempfindlichen Abbildungsfilmes sind durch die Kurve 44

einer Dicke von etwa 25 nrti aufgebracht. Danach v.'ird in. Fig. ! dargestellt. Sie hat einen Gamma-Wert von

eine Schicht 26 aus Zinn auf der Wismutschicht 25 bis zu einer Dicke von etwa 25 nm niedergeschlagen, wobei eine Grenzfläche oder Grenzschicht 27 zwischen ihnen ·»(> gebildet wird. Danach wird eine Passivierungsschicht 36 aus SiO auf der Zinnschicht 26 bis zu einer Dicke von etwa 15 nm niedergeschlagen. Die Anteile von Wismut und Zinn in den Schichten 25 und 26 entsprechen im allgemeinen ihren eutektischen Fraktionen. Ein Po- ·*3 lymerüberzug 12 mit einer Dicke von etwa 600 nm wird auf die Passivierungsschicht 36 aufgebracht. Hier sind im wesentlichen keine Feststoffe oder Verunreinigungen wie Oxyde in den Schichten 25 und 26 vorhanden und die Passivierungsschichten 35 und 36 verhindern oder begrenzen den Umfang der Oxydation dieser Schichten durch das Substrat 10 oder den Überzug 12. Dieser hochempfindliche Abbildungsfilm hat einen Gamma-Wert von etwa 18, eine maximale optische Dichte von etwa 2, eine Schwellwertenergie von etwa 0.2. eine minimale optische Dichte von etwa 0,2 und eine maximale Energie von etwa 0.25. Die Abbildungseigenschaften dieses besonders hochempfindlichen Filmes sind durch die Kurve 43 in F i g. 1 dargestellt. Dieser besondere Abbildungsfilm hat einen Gamma-Wert von etwa 18 für einen hochkontrastigen Film und er ist beträchtlich mehr empfindlicher als Filme, die nur aus Wismut bestehen, wie durch die Kurve 40 in F i g. 1 dargestellt oder aus Zinn, wie durch die Kurve 41 in F i g. 1. Es wird hier angenommen, daß die Grenzschicht- &5 adhäsion zwischen der Wismutschicht 25 und der Passivierungsschicht 35 aus GeO₂ gut ist, während die Gren.'schichtadhäsion zwischen der Zinnschicht 26 und etwa 30, eine maximale optische Dichte von etwa 2.5. eine Schwellwertenergie von etwa 0,07, eine minimale optische Dichte von etwa 0,15 und eine maximale Energie von etwa 0,08. Man erkennt, daß dieser besonders hochempfindliche Film ein starkkontrastiger Film ist, und daß er extrem empfindlich ist bei einem Energiewert, der beträchtlich niedriger ist als derjenige der Kurven 40, 41, 42 und 43 von Fig. 1. Es wird angenommen, daß die Grenzschichtadhäsion zwischen dem Wismut und dem SiO schwach ist und daß die Grenzschichtadhäsion zwischen dem Wismut und dem Al₂Oj gut ist, was zusammen mit dem Fehlen von Oxyden in den Schichten 25, 26 und 30 möglicherweise ein Faktor ist, der für die extrem hohe Empfindlichkeit und die starkkontrastige Abbildung dieses Filmes verantwortlich ist. Die Dicke des Polymerüberzuges 12 (etwa 200 nm) ist hier ebenfalls dünn und sie wirkt in Verbindung mit der Passivierungsschicht 36 aus SiO (etwa 40 nm) dahingehend, einen im wesentlichen nicht reflektierenden Überzug für den Film zu bilden. Es wird angenommen, daß dieser besondere Zusammenhang die Empfindlichkeit des Abbildungsfilmes weiter steigert. Durch Einbau oder Einlagerung von Oxyden in die Schichten 25, 26 und 30 dieses Filmes kann der Gamma-Wert des Filmes reduziert werden, um eine Abbildung mit kontinuierlicher Tönung oder Graustufung zu erzeugen.

Als weiteres Beispie! eines trocken verarbeitbaren hochempfindlichen Abbildungsfilmes nach der Erfindung, der Passivierungsschichten verwendet, wird Bezug auf Fig.9 genommen. Hier ist eine Passivie-

rungsschicht 35 aus SiO auf das Polyestersubstrat 10 aufgebracht, das eine Dicke von etwa 0,1 mm hai. Die Passivierungsschicht 35 hat eine Dicke von etwa 15 nm. Auf der SiO-Passivierungsschicht 35 ist eine Schicht aus Zinn mit einer Dicke von etwa 10 nm abgelagert. Auf der Zinnschicht 25 ist eine Schicht 26 aus Wismut mit einer Dicke von etwa 15 nm abgelagert, wobei eine Grenzschicht 27 zwischen beiden gebildet wird. Auf der Wismutschicht 26 ist eine Passivierungsschicht 36 aus SiO mit einer Dicke von etwa 15 nm niedergeschlagen. Auf der Passivierungsschicht 36 ist eine Folymerüberzugsschicht 12 mit einer Dicke von etwa 600 ηm aufgebracht. Dieser besonders hochempfindliche Abbildungsfilm hi,: einen Gamma-Wert von etwa 2,5, eine maximale optische Dichte von etwa 1,3, einen Energieschwellwert von etwa 0,15, eine minimale optische Dichte von etwa 0,20 und einen maximalen Energiewert von etwa 0,4. Man erkennt, daß dieser besonders hochempfindliche Film mit der niedrig schmelze? den Grenzschicht eine beträchtliche höhere Empfindlichkeit hat als die Empfindlichkeit der separaten Schichten, die den Film bilden und der Gamma-Wert des Filmes ist niedrig, um eine Abbildung mit kontinuierlicher Tönung oder Graustufung zu erhalten. Es wird hier angenommen, daß die Grenzschichtadhäsion zwischen den Passivierungsschichten und den Zinn- und Wismutschichten schwach ist, was ebenfalls ein Faktor hinsichtlich der hohen Empfindlichkeit sein kann. Hier jedoch liegen die Mengen oder Anteile von Zinn und Wismut in den entsprechenden Schichten 25 und 26 beträchtlich vom Eutektikum dieser Metalle ab und dies kann ein Faktor sein, der zu einer Abbildung mit kontinuierlicher Tönung oder Graustufung, die bei diesem Film erreicht wird, führt oder beiträgt, wobei das überschüssige Wismut wahrscheinlich fest bleibt und die Rückzugsbewegung des fluidischen Materials verzögert. Ein weiteres Beispiel eines trocken verarbeitbaren hochempfindlichen Filmes nach der Erfindung mit Passivierungsschichten und Abbildung mit kontinuierlicher Tönung oder Graustufung ist in Fig. 12 gezeigt. Hier besteht der Film aus Dispersionsmaterial U aus einer Mehrzahl von Gruppen von separaten Schichten 25 und 26 aus verschiedenen und im wesentlichen unlöslichen Komponenten mit relativ hohen Schmelzpunkten und relativ niedrig schmelzendem Eutektikum sowie Grenzschichten 27 dazwischen mit relativ niedrigem Schmelzpunkt. Schichten aus festem Material 38 werden den Gruppen von Schichten 25 und 26 niedergeschlagen. Eine Passivierungsschicht 35 ist auf das Substrat 10 aufgebracht und eine Passivierungsschicht 36 ist auf den Dispersionsfilm 11 aufgebracht worden, ehe der Überzugsfilm 12 niedergeschlagen wird.

Die Struktur nach Fig. 12 kann insbesondere eine Passivierungsschicht 35 aus GeO^ enthalten, die auf dem Polyestersubstrat 10 niedergeschlagen ist, das eine Dicke von etwa 0,1 mm hat. Die Passivierungsschicht 35 kann eine Dicke von etwa 15 nm haben. Auf der Passivierungsschicht 35 ist eine Wismutschicht 25 mit einer Dicke von etwa 4 nm niedergeschlagen und auf der Schicht 25 ist eine Zinnschicht 26 mit einer Dicke von etwa 4 nm niedergeschlagen, wobei eine Grenz-Lchicht 27 zwischen beiden gebildet wird. Auf der Zinnschicht 26 liegt eine Schicht aus GeO2 mit einer Dicke von etwa 3 nm abgelagert Weitere Schichten 25 aus Wismut und 26 aus Zinn, 38 aus GeO₂ und 25 aus Wismut sowie 26 aus Zinn werden dann aufgebracht mit denselben Dicken wie in der ersten Schichtengruppe.

Eine Passivierungsschicht 36 aus GeÜ2 mit einer Dicke von etwa 15 nm ist auf dem Film 11 niedergeschlagen und ein Polymerüberzugsfilm 12 mit einer Dicke von etwa 600 nm ist auf die Passivierungsschicht 36 aufgebracht.

Dieser Aufbau hat einen Gamma-Wert von 1,7, eine maximale optische Dichte von etwa 1,0, einen Energieschwellwert von etwa 0,25, eine minimal?· optische Dichte von etwa 0,16 und einen maximalen Energiewert von etwa 0,7. Der Film nach Fig. 12 isi daher ein hochempfindlicher Film und da er einen Gamma-Wert von etwa 1,7 hat, eignet er sich für eine Abbildung mit kontinuierlicher Tönung oder Grauabstufung. Diese Abbildungseigenschaften entsprechen im allgemeinen den Abbildungseigenschaften der Kurve 42 von Fig. 1.

Die im wesentlichen gleichen Dicken der Wismut- und Zinnschichten 25 und 26 haben im wesentlichen eutektische Anteile von Wismut und Zinn. Die

J" Grenzschichtadhäsion zwischen der unteren Wismutschicht 25 und der GeOi-Passivierungsschicht 35 und zwischen der oberen Filmschicht 25 und der GeOi-Passivierungsschicht 36 sind beide gut und diese kann ein Faktor für den niedrigen Gamma-Wert und die kontinuierliche Abbildung sein. Die dazwischenliegenden GeO2-Schichten 38, die fest sind und die während des Schmelzvorganges der Wismut- und Zinnschichten aufgebrochen werden müssen und mit dem geschmolzenen Material mitgeführt werden, bewirken eine

jo Verzögerung der Rückzugsbewegung des Materials in seinem geschmolzenen Zustand. Dies kann ein weiterer Faktor für den relativ niedrigen Gamma-Wert und die kontinuierliche Abbildung oder Grauabstufung sein.

Die verschiedenen Schichten des Dispersionsmaterials und auch die Passivierungsschichten können aus dem Substrat in unterschiedlicher Weise niedergeschlagen werden, z. B. durch Vakuumniederschiag, einschließlich Widerstandsheizung oder Elektronenstrahlen-Niederschlag oder dergleichen.

Im Falle einer Vakuumniederschlagung mit Widerstandsheizung wird eine Vakuumkammer benutzt mit einer Kupferhalterung zum Halten des Substrates des Filmes. Unter dem Substrat und gehalten von der Kupferhalterung ist eine Mehrzahl von widerstandsbeheizten Behältern aus Wolfram, Molybdän, Tantal oder dergleichen angeordnet, abhängig von den Materialien, die aus ihnen verdampft werden sollen. Diese Widerstandsbeheizungsbehälter sind Seite an Seite in enger Nachbarschaft und etwa 15—22 cm unter dem Substrat angeordnet. Ein sauberes Glasrohr ist vorzugsweise zwischen dem Substrat und den Behältern in dem Niederschlagssystem angeordnet, um eine Verunreinigung des Restes des Systemes durch die aus den Behältern zu verdampfenden Materialien zu vermeiden.

Die Kupferhalterung wird zweckmäßigerweise auf etwa Raumtemperatur gehalten. Die zu verdampfenden Materialien werden separat in den verschiedenen widerstandsbeheizten Behältern angeordnet, beispielsweise Wismut, Zinn und dergleichen, ebenso die Materialien für die Passivierungsschichten, falls solche verwendet werden.

Das Vakuum in der Vakuumkammer wird auf etwa 0,75—3,8 · 10~⁶ mbar gebracht, wodurch zuerst aus dem von der Kupferhalterung getragenen Polyestersubstrat das Gas ausgetrieben wird. Die Schichten der Komponenten, die das geschichtete Dispersionsmaterial bilden und die Passivierungsschichten, falls vorhanden, werden sukzessive auf dem Substrat in den

gewünschten Dicken aus den verschiedenen widerstandsbeheizten Behältern niedergeschlagen durch sukzessives Beheizen dieser Behälter auf Verdampfungstemperatur. Die Ablagerungen der verschiedenen Schichten erfolgen ohne Unterbrechung des Vakuums in der Vakuumkammer. Der fertige Film wird dann aus der Vakuumkammer entnommen und sofort mit der Polymerschicht überzogen, durch Aufwalzen, Aufsprühen oder dergleichen. Die Vakuumablagerung der verschiedenen Schichten wird überwacht, um die gewünschten Schichtdicken zu erzielen. Da kein Sauerstoff in die Vakuumkammer während der Ablagerung eingeführt wird, werden praktisch keine Oxyde in den Abbildungsfilm eingeführt um einen starkkontrastigen hochempfindlichen Film herzustellen.

Die Ablagerung der Schichten mit Hilfe einer Elektronenstrahl-Vakuumablagerung kann kontinuierlich erfolgen. Hierbei wird eine Vakuumkammer verwendet mit einer Bahn-Abwickelspule, einer wassergekühircn Trommel und einer Sähn-Aufnshnicspiilc über die das Polyestersubstrat läuft. Ein leerlaufendes Rad oder eine Rolle zur Positionierung der Bahn ist zweckmäßigerweise zwischen der wassergekühlten Trommel und der Aufwickelspule angeordnet Diese Anordnung hat ferner eine drehbare Elektronenstrahlkanone mit einer Mehrzahl von Behältern, wobei die letzteren entsprechend unterschiedliche Materialien enthalten, die durch den Elektronenstrahl verdampft werden sollen. Die Elektronenstrahlkanone ist unterhalb der wassergekühlten Trommel in einem Abstand von etwa 25 cm angeordnet. Die Behälter werden selektiv bezüglich der Elektronenstrahlkanone bewegt, so daß die Materialien in den Behältern selektiv durch den Elektronenstrahl verdampft und auf dem Substrat niedergeschlagen werden, wenn es über die wassergekühlte Trommel läuft. Die Anordnung enthält ferner ein Überwachungsgerät, das elektronisch die Niederschlagsrate bzw. die Niederschlagsenergie der Elektronenstrahlkanone überwacht und steuert. Ferner kann ein optischer Monitor vorgesehen sein, um die Niederschlagsmengen der entsprechenden Materialschichten auf dem Substrat hinsichtlich der optischen Dichte zu überwachen.

Als Beispiel kann zur Erzeugung des hochempfindlichen Filmes mit den Abbildungseigenschaften nach der Kurve 43 von Fig.] folgende Methode angewandt werden. Die Vakuumkamme: wird evakuiert auf weniger als etwa 3.8 χ 10 ' mbar und das Substrat wird von der Abgaberolle über die wassergekühlte Trommel zur Aufnahmcrolle geführt und dann zurück auf die Abgaberolle mit einer Geschwindigkeit von etwa 0.9 m/min um zuerst das Polyestersubstrat zu entgasen. Das Substrat wird dann von der Abgaberolle abgezogen worauf zuerst eine Passivierungsschicht mit etwa 15 nm aus GeO: mit Hilfe des Elektronenstrahls und des Materials in den Behältern niedergeschlagen wird, und zwar mit einer Rate von etwa 2 nm/sec und einer Bahngeschwindigkeit von etwa 0.9 m/min. Die Nicderschlag5rate wird durch Verwendung des Überwachungsgerätes gesteuert und überwacht, das elektronisch die Niederschlagsenergie der Elektronenstrahlkanone steuert. Das überzogene Substrat wird dann auf die Abgaberolle für den nächsten Niederschlagsschrift zurückgeführt. Danach wird eine Wismutschicht mit 25 nm auf das überzogene Substrat aufgebracht, das vorwärts bewegt wird, wobei das Material aus einem anderen Behälter durch den Elektronenstrahl erhitzt wird mit einer Niederschlagsrate von etwa 7 nm/sec und einer Bahngeschwindigkeit von etwa 1,8 m/min. Die Niederschlagsrate wird erneut durch das Überwachungsgerät gesteuert und die optische Dichte des Filmes wird durch den optischen Monitor während des Laufes überwacht In ähnlicher Weise wird ein*. Zinnschicht mit 25 nm aus einem anderen Behälter verdampft und auf die Wismutschicht aufgebracht, gefolgt von einer SiO-Schicht mit 1 "> nm aus einem wieder anderen Behälter. Die Bahn wird dann aus der

ίο Vakuumkammer entnommen und mit Hilfe einer Walze überzogen mit einer Polymerschicht mit einer Dicke von etwa 600 nm. Bei den Aufnahme- und Abgabespulen wird während der Verdampfung, bzw. während des Niederschlags und dem Aufbringen des Polymerüber-

zugs Vorsorge getroffen, um die Bahnspannung zu kontrollieren und zu steuern, um ein Zerkratzen. Zusammenschieben usw. des Abbildungsfilmes zu vermeiden. Da kein Sauerstoff in die Vakuumkammer während der Ablagerung eingeführt wird, werden praktisch keine Oxyde in den AbbüdungsiUrr! hereingebracht, so daß ein starkkontrastiger hochempfindlicher Film hergestellt wird.

Es kann auch ein anderes Verfahren zum Niederschlagen der Schichten bei einem kontinuierlichen Prozeß benutzt werden, beispielsweise zum Niederschlagen der Wismut- und Zinnschichten nacheinander während eines einzigen Durchgangs der Bahn. Hier kann die Vorrichtung dieselbe sein wie oben beschrieben. Es kann auch ein widerstandsbeheizter Behälter verwendet

jo werden, der seitlich und oberhalb von den Turmbehältern der Elektronenstrahlkanone in Richtung auf die Abwickelspule zu angeordnet sein kann. Der widerstandsbeheizte Behälter ist etwa 15 cm unter der wassergekühlten Trommel angeordnet und ein Leit-

J5 blech, das sich unter und nach oben längs der Seite des widerstandsbeheizten Behälters erstreckt, führt die Niederschlagsströme von dem widerstandsbeheizten Behälter und von der Elektronenstrahlkanone zur Bahn, die über die wassergekühlte Trommel läuft. Der

■»ο Niederschlagsstrom von dem widerstandsbeheizten Behalten, beispielsweise Wismut, wird zuerst auf der Bahn niedergeschlagen und dann der Niederschlagsstrom von der Elektronenstrahlkanone. beispielsweise Zinn, gegebenenfalls mit etwas Mischung oder Überlap-

■·"' pung der Niederschlagsströmc abhängig von der Führungswirkung des Leitbleches. Durch Anheben des Leitbleches wird die Mischung oder Überlappung verringert und durch Absenken wird die Mischung oder Überlappung erhöht und damit die Struktur der Grenzfläche zwischen den Schichten hinsichtlich des Umfangs der eutektischen Mischung und der Abstufung gesteuert.

Ein spezifisches Beispiel für das letztgenannte Verfahren besteht darin, die Vakuumkammer auf weniger als etwa 5 χ 10" 'Torr zu evakuieren und das Substrat von der Entnahmerolle über die wassergekühlte Trommel zur Aufnahmerolle zu führen, dann umzukehren, um das Substrat zurück auf die Abgaberolle zu wickeln mit einer Geschwindigkeit von etwa 0.9 m/min, um zunächst das Substrat zu entgasen. Das Substrat wird dann von der Abgaberolle abgezogen und es wird auf ihm zuerst eine Passivierungsschicht aus GeOj mit etwa 15 nm aus einem der Behälter der Elektronenstrahlkanone mit einer Rate von etwa 2 nm/sec und einer Bandgeschwindigkeit von etwa 0.9 m/min aufgebracht. Die Niederschlagsrate wird durch das Kristallüberwachungsgerät gesteuert, das elektronisch die Niederschlagsenergie des Flektronen-

Strahles steuert. Das überzogene Substrat wird dann auf die Abgaberolle zurückgeführt für den nächsten Niederschlagsschritt Dann wird Sauerstoff in die Vakuumkammer durch ein Nadelventil eingeblasen während ein Vakuum gepumpt wird, um einen dynamischen stetigen Druck von O2 in dem System aufrechtzuerhalten. Ein Druck von etwa 1 — 2 χ ΙΟ-⁴ Torr von O2 wird aufrechterhalten und das überzogene Substrat wird dann von der Abgaberolle mit einer Geschwindigkeit von etwa 03—03 m/min abgezogen. Der widerstandsbeheizte Behälter wird erregt, um Wismut auf dem überzogenen Substrat mit einer optischen Dichte von etwa 0,7 niederzuschlagen, wenn das überzogene Substrat mit der genannten Geschwindigkeit transportiert wird. Die Niederschlagung des Zinns aus einem anderen Behälter der Elektronenstrahlkanone erfolgt mit einer Rate, die so eingestellt wird, daß eine gesamte optische Dichte des Filmes von etwa 1,4 erreicht wird. Somit wird zuerst Wismut auf dem überzogenen Substrat niedergeschlagen, gefolgt von der Ablagerung von Zinn, um Schichten aus Wismut und Zinn mit einem Gemisch zwischen ihnen bis zu einer Gesamtdicke von etwa 25 nm zu schaffen mit einer gesamten optischen Dichte von etwa 1,4. Die Zinn-Niederschlagsrate liegt etwa im Bereich von 4—6 nm/sec.

Nach diesem Niederschlag von Wismut und Zinn wird das überzogene Substrat von der Aufnahmerolle zur Abgaberolle zuriicktransportiert und der Fluß von O2 in die Vakuumkammer wird gestoppt und der restliche Sauerstoffdruck evakuiert. Danach wird der Film von der Abgaberolle wieder zur Aufnahmerolle transpor- liciJi und eine Passivierungsschicht aus GeO2 wird aus dem ersten Behälter der Elektronenstrahlkanone bis zu einer Dicke von etwa 15 nm aufgedampft. Die Bahn wird dann aus der Vakuumkammer herausgenommen und mit einer Polymerschicht mit einer Dicke von etwa 60 nm, z. B. durch Aufwalzen, überzogen. Während der Aufdampfung und dem Aufbringen des Polymerüberzuges wird die Bahnspannung überwacht, um ein Zerkratzen, Zusammenschieben usw. des Filmes zu verhindern.

Die Eingabe von Sauerstoff in die Vakuumkammer während der Aufdampfung von Wismut und Zinn erzeugt Oxyde, die dahingehend wirken, einen Film mit kontinuierlicher Tönung oder Graustufung zu erzeugen, der einen relativ niedrigen Gamma-Wert hat entsprechend im allgemeinen der Kurve 42 von Fig. 1. Durch Steuerung des in die Vakuumkammer während der Aufdampfung von Wismut und Zinn eingeführten Sauerstoffes kann der Gamma-Wert des Filmes eingestellt werden, wobei je mehr Sauerstoff in die Kammer eingeführt wird um so mehr Oxyde in den Film eingelagert werden, womit der Gamma-Wert um so niedriger wird. Wenn kein Sauerstoff in die Vakuumkammer während der Aufdampfung von Wismut und Zinn eingeführt wird, entsteht ein starkkontrastiger hochempfindlicher Film, wie durch die Kurve 43 in F i g. 1 gezeigt ist.

In gleicher Weise kann wenn Sauerstoff bei dem Widerstandsheizverfahren eingeführt wird oder bei dem kontinuierlichen Verfahren mit laufender Bahn, der Abbildungsfilm als solcher mit kontinuierlicher Tönung oder Grauabstufung sowie einem niedrigen Gamma-Wert sein wegen der in die Filme während der Ablagerungen eingelagerten Oxyde. Hier kann ebenfalls durch die Menge an eingeblasenem Sauerstoff die Menge der in den Filmen enthaltenen Oxyde und damit der Gamma-Wert der Filme eingestellt werden.

Obwohl anhand der F i g. 2—5 eine Abbildungsmaske 13 und eine nicht-kohärente Strahlungsenergie beschrieben wurde, und die absorbierte Energie in dem Film 11 aus Dispersionsmaterial über den gegebenen kritischen Wert zu steigern um die Umformung zum flüssigen Zustand zu bewirken, können auch andere Energieformen und andere Möglichkeiten zur Anlegung der Energie zu diesem Zweck verwendet werden. Die Energie kann Strahl aus Strahlungsenergie umfassen, beispielsweise einen Laserstrahl mit kohärenter Energie, der nacheinander den Film abtastet und intensitätsmoduliert ist. Eine Laserstrahlabbildung auf einem Film ist etwas weniger leistungsfähig, sie erfordert eine teuere Laseranlage, hohe Energie und sie ist nicht geeignet für die Anwendung im Büro. Bei Verwendung der hochempfindlichen Abbildungsmaterialier. nach der Erfindung ist beträchtlich weniger Laserenergie zur Abbildung erforderlich. Als Folge hiervon können billigere Laseranordnungen, die weniger Energie benötigen, benutzt werden, die sich auch für Bürogebrauch eignen. Eine kontinuierliche Abbildung oder Grauabstufung kann nach der Erfindung erreicht werden durch Steuern oder Einstellung der Stärken des intensitätsmodulierten Laserstrahles.

Die Energie kann auch eine joule'sche Wärmeenergie sein, die durch direkte elektrische Beheizung, elektrisch erregte Heizmittel oder dergleichen an den Film herangebracht und von ihm absorbiert wird. Die Heizmittel können einen einzigen Heizpunkt umfassen, der nacheinander den Film überstreicht und intensitätsmoduliert ist oder es kann sich um eine vorwärts bewegbare Matrix aus Heizpunkten handeln, die intensitätsmoduliert sind. Bei Verwendung der hochempfindlichen Filme nach der Erfindung ist beträchtlich weniger Energie zum Abbilden des Filmes erforderlich, so daß die Beheizung des Filmes beträchtlich reduziert und damit Beschädigungen des Filmes z. B. infolge Überhitzung eliminiert werden können. Es kann eine

■»ο Abbildung mit kontinuierlichem Ton oder Grauabstufung durch Einstellen der Stärken der Intensitätsmodulation der Heizmittel erreicht werden.

Die Verwendung hochempfindlicher Abbildungsmaterialien nach der Erfindung hat auch Vorteile wenn

♦5 die nicht-kohärente Strahlungsenergie einer Xenon-Blitzlampe oder dergleichen über eine Abbildungsmaske an die Filme angelegt wird. Hier ist ebenfalls eine geringere Abbildungsenergie erforderlich, so daß die Xenon-Blitzlampe nicht im Bereictt ihrer oberen Grenzen betrieben zu werden braucht. Als Folge hiervon ist eine gleichmäßigere Anlegung der Energie der Lampe durch die Maske möglich und die Betriebsdauer der Lampe kann stark erhöht werden. Wenn die Energie in einem kurzen impuls angelegt wird, kann die Impulsbreite innerhalb des Bereichs von etwa 30 Mikrosekunden bis etwa 10 Millisekunden liegen, wobei eine Impulsdauer von etwa 100 Mikrosekunden sehr gute Ergebnisse erbringt und bei der die Empfindlichkeitsmessungen gemacht wurden. Im allge-

6ö meinen ist die maximale optische Dichte der Abbildungsfilme bei Verwendung von joule'scher Wärmeenergie höher als diejenigen der Filme, bei denen Strahlungsenergie verwendet wurde, beispielsweise ergeben sich optische Dichten von 2—2,5 für die erstere und solche von ! — !,5 für die letztere. Wenn eine Vollformat-Mikrofiche-Karte erwünscht ist zur Mikroabbildung von Informationen kann der Überzugsfilm 12, der auf dem auf den Substrat aufgebrachten Abbil-

dungsmaterial 11 niedergeschlagen worden ist ein Fotowiderstandsmaterial enthalten, wie z. B. Polyvinylcinnamat das negativ arbeitend ist Der Abbildungsfilm mit diesem Oberzug wird durch eine Muttermaske mit dem ultravioletten Licht belichtet und der negative Widerstandsüberzug wird durch das ultraviolette Licht aktiviert, wobei etwa eine Energie von etwa 10⁶ ergs/cm² an den Oberzugsfilm angelegt wird. Dort wo die UV-Energie an den Überzugsfilm angelegt wird, wird dieser nicht-iichtempfindlich und unempfindlich ι ο gegen nachfolgende Lösungen gemacht, die bei der Entwicklung des Filmes verwendet werden.

Der Film wird entwickelt indem er durch einen Kodak-Entwickler hindurchgeführt wird, der die nicht belichteten Teile des Überzugsfilmes entfernt die is belichteten Teile jedoch intakt läßt. Der Film wird dann gespült und d'irch Verdunsten getrocknet Danach wird der Film duich eine Lösung geführt beispielsweise aus 10°/oigem Ferrochlorid in Wasser und das belichtete Metall wird dadurch weggeätzt. Nach dem Ätzen wird der Film gespült und getrocknet Danach wird ein Trennmittelüberzug aus Polyvinylmethyläther in 4%igem Toluol auf die Außenfläche des Filmes in einer Dicke von etwa 0,1 μπι aufgebracht, um ein Aneinanderkleben der Fiche-Karten und an der Zwischenmaske. mittels der er später abgebildet wird, zu vermeiden. Dieses Trennmittel kann aufgewalzt, aufgesprüht oder in anderer Weise aufgebracht werden. Der Vollformatfilm wird dann auf Standard-Fiche-Kartengröße geschnitten. ^J0

Die Fiche-Karte kar.n undurchsichtige Bereiche enthalten, auf die die mikro-ab; ebildete Information entsprechend der Erfindung aufgebracht werden kann sov/ie klare durchlässige Ränder um diese herum. Die Ränder der Karte können klar sein jedoch undurchsichtige Zahlen und Buchstaben zum Anzeigen der Spalten und Reihen aufweisen. Ein Teil der Fiche-Karten kann transparent gemacht werden, um Titelinformationen, die sich auf die Karte beziehen, aufzubringen. Teile der Karten können Idenlifizierungsmonogramme und oer- -»n gleichen enthalten. Andere Abschnitte der Karte können undurchsichtig bleiben, um Informationen für die Wiedergabe aufzunehmen.

Die Erfindung betrifft somit einen trocken verarbeitbaren hochempfindlichen Abbildungsfilm mit einer im Festzustand hohen optischen Dichte und einem im wesentlichen undurchsichtigen Film aus Dispersionsmaterial, das auf einem Substrat niedergeschlagen ist Der Film aus dem Dispersionsmaterial enthält eine Mehrzahl separater Schichten aus unterschiedlichen und im wesentlichen wechselseitig unlöslichen Komponenter, mit relativ hohen Schmelzpunkten und relativ niedrigschmelzendem Eutektikum, sowie Grenzschichten zwischen diesen Schichten mit relativ niedrigen Schmelzpunkten. Energie wird an den Dispersionsfilm in einer Stärke über einem bestimmten kritischen Wert angelegt, der ausreicht, die absobierte Energie in dem Film über eine bestimmte kritische Temperatur zu steigern, die auf den relativ niedrigen Schmelzpunkt der Grenzschichten bezogen ist, um im wesentlichen die niedrig-schmelzenden Grenzschichten zu schmelzen und die unterschiedlichen und im wesentlichen wechselweise unlöslichen Komponenten der separaten Schichten in die im wesentlichen geschmolzenen Grenzschichten einzulagern und damit den Rhn in einen im wesentlichen fluidischen Zustand umzuformen, in welchem die Oberflächenspannung des Filmmaterials den im wesentlichen undurchsichtigen Film dort, wo er der Energie ausgesetzt worden war, dispergiert und zu einem diskontinuierlichen Film umformt, der Öffnungen und verformtes Material aufweist, das sich nach dem Anlegen der Energie verfestigt und an Ort und Stelle festgebacken ist, wobei durch die Öffnungen Licht hindurchtreten kann, um die optische Dichte zu verringern. Es können ferner Mittel für den Dispersionsfilm vorgesehen werden, um die Dispersion und die Umformung zum diskontinuierlichen Film zu verzögern sowie um die Stärke der Dispersion und die Umformung entsprechend der Stärke der angelegten Energie über diesen kritischen Wert zu steuern, um Abbildungsfilme für kontinuierliche Abbildung oder Graustufung zu schaffen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Trocken verarbeitbarer dispergierfähiger Abbildungsfilm mit einem Träger (Substrat) und einer auf diesem niedergeschlagenen opaken bzw. undurchsichtigen, im wesentlichen kontinuierlichen metallischen Schicht aus einem Dispersionsmaterial mit im festen Zustand hoher optischer Dichte, das beim Anlegen von Energie über einem gegebenen kritischen Wert dispergiert und sich in einen diskontinuierlichen Film umformt, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersionsmaterialschicht (11) aus einer Mehrzahl separater Einzelschichten (25, 26, 30, 32) mit unterschiedlichen metallischen Komponenten besteht, die relativ hohe Schmelzpunkte und relativ niedrigschmelzende Eutektika aufweisen, so daß das die Grenzschichten (27,31,33) zwischen den Einzelschichten (25,26,30, 32) bildende Material relativ niedrige Schmelzpunkte aufweist.

2. Film nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die relativ niedrigen Schmelzpunkte des die Grenzschichten (27, 31, 33) bildenden Materials im wesentlichen dem niedrigschmelzenden Eutektikum der metallischen Komponenten der Einzelschichten (25,26,30,32) entsprechen.

3. Film nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Grenzschicht (27, 31, 33) aus einer Schicht der eutektischen Gemische der separaten Komponenten bestehen.

4. Film nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Komponenten in solcher: Anteilen in Atomgewichtsprozenten in den Einzelschienten (25, 26, 30, 32) vorhanden sind, daß diese den Anteilen dieser Komponenten im Eutektikum (in Atomgewichtsprozenten) entsprechen.

5. Film nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersionsmaterialschicht (11) auch feste Stoffe enthält, die fest bleiben, wenn der Film in seinen im wesentlichen fließfähigen Zustand übergeht.

6. Film nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß diese anderen festen Stoffe Oxide von in den übrigen Komponenten unlöslichen Komponenten der Einzelschichten (25,26,30,32) enthalten.

7. Film nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dispersionsmaterial aus Einzelschichten (25, 26, 30, 32) besteht. die im wesentlichen wechselweise ineinander unlösliche Komponenten aufweisen.

8. Film nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersionsniaterialschicht (11) eine Schichtdicke zwischen 0.1 und 3 μπι aufweist.

9. Film nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersionsmaierialschicht (11) Gruppen von Einzelschichten (25, 26) unterschiedlicher und im wesentlichen wechselweise unlöslicher Komponenten und zwischen den Einzelschichtgruppen Schichten mit einem Material aufweist, das bei der Umbildung des Dispersionsmaterials in seinem im wesentlichen fließfähigen Zustand fest bleibt.

10. Film nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Dispersionsmaterialschicht (11) eine Passivierungsschicht

(35,36) aufgebracht ist

11. Film nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Dispersionsmaterialschicht (11) oder die Passivierungsschicht (35, 36) ein transparenter Oberzug (12Ϊ aufgebracht ist

12. Film nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberzug (12) eine Schichtdicke in der Größenordnung von 200 nra bis 600 nm aufweist

13. Film nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet daß die Passivierungsschicht (35,36) eine Schichtdicke in der Größenordnung von 15 nm bis 40 nm aufweist

14. Film nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß sich zwischen dem Träger (10) und der Dispersionsschicht (11) eine Passivierungsschicht (35) befindet

15. Film nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponenten der Einzelschichten (25, 26, 30, 32) Wismut, Zinn, Zink. Indium, blei und/oder Cadmium umfassen.

16! Film nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet daß die Komponenten der Einzelschichten (25, 26,30,32) Wismut und Zinn umfassen.

17. Film nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelschichten (25,26,30,32) Oxide von Wismut und Tim enthalten.

18. Film nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (10) aus Polyester besteht.

19. Film nach einem der Ansprüche 11 — 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug (12) aus einem Polymerharz besteht.

20. Film nach einem der Ansprüche 10-19, dadurch gekennzeichnet, daß die Passivierungsschichten (35,36) SiO, SiO₂, Al₂O₃, GeO₂. TeO₂, SnO₂ und/oder Bi₂Oj enthalten bzw. umfassen.

21. Verfahren zur Herstellung eines Filmes nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelschichten (25, 26, 30, 32) aus verschiedenen und ineinander unlöslichen Komponenten nacheinander im Vakuum niedergeschlagen werden.

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das nacheinander erfolgte Niederschlagen im Vakuum aus separaten die entsprechenden separaten Komponenten enthaltenden Behältern vorgenommen wird.

23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Niederschlagen durch aufeinanderfolgendes Widerstandheizen der Behälter vorgenommen wird.

24. Verfahren nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Niederschlagen durch Elektronenstrahl-Verdampfen der Komponenten aus den Behältern vorgenommen wird.

25. Verfahren nach einem der Ansprüche 21-24, dadurch gekennzeichnet, daß Sauerstoff in das Vakuum eingeführt wird.

26. Verfahren nach einem der Ansprüche 21—25. dadurch gekennzeichnet, daß das nacheinander erfolgende Niederschlagen der Komponenten im Vakuum an einem kontinuierlich laufenden Band ausgeführt wird.

27. Verfahren nach Anspruch 26. dadurch gekennzeichnet, daß das Niederschlagen der Komponenten während separater Durchläufe des Bandes oder der Bahn durchgeführt wird.

28. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Niederschlagen der Komponenten in einem einzigen Durchgang der Bahn durchgeführt wird.

29. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß ein Leitblech zwischen separaten Behältern eingefügt wird, die die separaten Komponenten enthalten.

30. Verwendung eines Filmes nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Erzeugen von Abbildungen mit kontinuierlich unterscheidbaren Tönungen bzw. Lichtdurchlässigkeitsgrades bzw. optischen Dichten.

31. Verwendung eines Filmes nach einem der vorhergehenden Ansprüche zu dem im Anspruch 30 angegebenen Zweck, mit der Maßgabe, daß die Energie in einem kurzen Impuls angelegt wird.

Z2. Verwendung nach Anspruch 31 mit der Maßgabe, daß Strahlungsenergie angewendet wird.

33. Verwendung nach Anspruch 32, mit der Maßgabe, daß nichtkohärentt; Strahlungsenergie angewendet wird.

34. Verwendung nach Anspruch 33, mit der Maßgabe, daß die nichtkohärente Strahlungsenergie über eine Abbildungsmaske angelegt wird, die ein Vollformat-Abbildungsmuster mit Abschnitten unterschiedlicher Durchlässigkeit für diese Energie aufweist, und daß die Energie an die undurchsichtige Dispersionsmaterialschicht im wesentlichen gleichmäßig in einem Vollformatmuster angelegt wird, das dem Vollformat-Abbildungsmuster der Abbildungsmaske entspricht und stärkere Bereiche de, angelegten Energie über dem gegebenen kritischen Wert hat.

35. Verwendung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß kohärente Strahlungsenergie angewendet wird.

36. Verwendung nach Anspruch 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, daß Joulesche Wärmeenergie angewendet wird.