EP0704770B1 - Process for supporting the production of images on a printing plate and printing plate used in such process - Google Patents
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- EP0704770B1 EP0704770B1 EP95114848A EP95114848A EP0704770B1 EP 0704770 B1 EP0704770 B1 EP 0704770B1 EP 95114848 A EP95114848 A EP 95114848A EP 95114848 A EP95114848 A EP 95114848A EP 0704770 B1 EP0704770 B1 EP 0704770B1
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Definitions
- the invention relates to methods for supporting imaging a printing form with at least a first layer that a Photo effect, d. H. the photoferroelectric effect, showing Ferroelectric contains, being by irradiation with light above the Cutoff frequency of the ferroelectric in the ferroelectric free charge carriers are generated.
- the invention also relates to a process in which the free charge carriers in a non-ferroelectric layer that is attached to one imaging ferroelectric layer adjacent, this layer only the charge generating layer is composed of several layers Is photoconductor and therefore not a photoconductor according to the usual Represents definition.
- the invention also relates to a Printing form, whose ferroelectric layer to reinforce the photoferroelectric effect is specially designed.
- a printing form which is a thin one Disc or plate with a ferroelectric material and a photoconductive coating is formed on one of its surfaces.
- a first in terms of area Arranged electrode on the photoconductive coating is a second Electrode applied.
- the photoelectric layer acts as a switch. At least one of the two electrodes is removable. At least that Electrode on the photoconductive coating is translucent. If on the photoconductive surface of the printing form focuses an optical image and at the same time an electrical voltage to the two electrodes is applied, the ferroelectric can be polarized imagewise.
- the surface of the printing form can also be radiated through a bundled light beam, for example a laser beam, be scanned. If one is connected to both electrodes at the same time DC voltage is applied in the bright areas on the photoconductive surface, d. H. the imagewise exposed areas, the specific electrical resistance of the photoconductive coating is low. Therefore, the DC voltage mainly affects those areas of the Ferroelectric one, which under the bright image areas of the photoconductive coating. The specific electrical resistance the photoconductive coating remains in the dark areas of the image high. This makes a ferroelectric in the ferroelectric Polarization is only induced in those areas that are bright Correspond to image areas.
- a printing method using a pyroelectric film known.
- the pyroelectric film will be there also ferroelectric materials, e.g. B. lead zirconate titanate or Polyvinylidene fluoride used.
- ferroelectric materials e.g. B. lead zirconate titanate or Polyvinylidene fluoride used.
- Such a ferroelectric is for example, placed between two planar electrodes, one of which one is translucent. One is between the two electrodes Voltage is applied, the ferroelectric film is corresponding to an in image patterns to be generated selectively by electromagnetic radiation warmed up. Due to the areal application of the electric field and that Selective heating makes the ferroelectric permanent polarized. The complex, not always easy to control exploited photothermal effect.
- JP-A-63 220 178 and JP-A-58 139 561 Further relevant methods or printing forms with a ferroelectric layer and a further photoconductive layer are known from JP-A-63 220 178 and JP-A-58 139 561.
- the invention uses the photo effect in a ferroelectric layer, d. H. the photoferroelectric effect is used. Instead of photoferroelectric effect can also be the photo effect in one Ferroelectric adjacent layer can be exploited, which in turn however, in contrast to those known from DT 25 30 290 A1 photoconductive layers only from a functional component of a such a photoconductive layer, which alone does not represents functional photoconductor.
- a ferroelectric can be used Imaging other than light that exceeds the cutoff frequency, additionally with light from other, even lower frequencies irradiate to by increasing the temperature of the ferroelectric material, d. H. due to the photothermal effect, the polarization of the Support ferroelectric.
- a printing form (FIG. 1) has a ferroelectric layer 1.
- Layer 1 consists for example of lead zirconate titanate (PZT) or of lead lanthanum zirconate titanate (PLZT) or of a ceramic containing a ferroelectric.
- the underside of layer 1 is covered over its entire area by an electrode 2.
- layer 1 is also covered by an all-over electrode 3.
- the electrode 3 is translucent and removable; it consists, for example, of a transparent film coated with indium oxide (In 2 O 3 ) or tin oxide (SnO 2 ).
- An external voltage U ext generated by a voltage source 4 is present between the electrodes 2 and 3. After the irradiation, the electrode 3 is removed again.
- the layer 1 through the translucent electrode 3 with light, for. B. near UV light, irradiated.
- This light has sufficient energy, ie its frequency lies above a material-specific cut-off frequency in order to produce the photo effect (photoferroelectric effect) in the ferroelectric layer 1.
- the photoferroelectric effect is based on the same physical principle as, for example, the photo effect in pn junctions of semiconductors. In the case of these semiconductors, an electrical field is created in the pn junction by diffusion of the excess charge carriers, which produces a zone free of charge carriers, the so-called barrier layer. If new charge carriers are generated in this zone by means of the photo effect, photoconductivity arises.
- the charge carriers migrate in accordance with the effect of the field and produce a stable, permanent space charge field. Its strength depends on the number of charge carriers generated by the photo effect and therefore on the duration and intensity of the irradiation, provided that the cutoff frequency for the photo effect is exceeded.
- the space charge field is superimposed on the applied field and supports the polarization of the ferroelectric, ie the coercive field strength required for reorienting the ferroelectric domains is reduced by the space charge field.
- Fig. 2 is another one Layer 6 containing ferroelectric is present.
- the ferroelectric for layer 6 is chosen so that its coercive field strength is above Coercive field strength of layer 1 is. Therefore, if between the Electrodes 2 and 3 through the voltage source 4 an electric field is applied, the strength of which is above the coercivity of the Layer 1 but below the coercive force of Layer 6 this acts as long as the printing form is not irradiated with light Isolator and prevents polarization. Only when layer 6 is irradiated with light whose frequency is above that Photo-effect cut-off frequency of the ferroelectric layer 6 is this in accordance with the process shown in Fig. 1 or electrically conductive polarizable and also allows the polarization of layer 1.
- the Printing form can then be exposed imagewise with the light source 5. The prerequisite for this is that layer 1 is transparent to light Frequency is.
- a charge generation layer (charge generator layer) is used.
- charge generation layer charge generator layer
- Such layers are known from organic multilayer photoconductors (multilayer OPC), which are usually from a very thin charge generator layer layer) and a relatively thick charge transport layer layer) are built up. This ensures that as many as possible Charge effect generated before the recombination in the for Recombination insensitive transport layer can be pulled. in the Ferroelectric is this "charge transport layer" which immediately the surface adjoining charge carrier-free zone.
- layer 7 is imagewise irradiated with light of a frequency by the light source 5, which is sufficient to produce the photo effect in layer 7 charge carriers are generated there, provided that layer 1 is for this Translucent light.
- the electrode 3 When the electrode 3 is at a certain potential lies opposite the electrode 2, they migrate in the layer 7 arising free charge carriers due to the electric field in Direction to the electrode 3 into the layer 1.
- the field strength is dependent on the number of charge carriers generated and the Potential between electrode 3 and electrode 2. Exceeds the the resulting field strength is the coercive field strength of layer 1, see above the image is polarized.
- the frequency required for the photo effect in layer 7 is still above the one required for the photoferroelectric effect in layer 1
- the cutoff frequency lies because of the photo effect in the layer 7 due to the photoferroelectric effect in layer 1 is supported. If the printing form passes through the electrode 3 instead of from above and layer 1 from below directly on layer 7 is irradiated, the ferroelectric layer 1 can also be polarized are, in which case the layer 1 and the electrode 3 are not must be translucent.
- ferroelectric layers instead of one single layer 1 several, showing the photoferroelectric effect Provide ferroelectric layers.
- Ferroelectric layers are present, which - at least in the Frequency of the incident light - the photoferroelectric effect do not show.
- the ferroelectric layers have one, for example Multi-layer structure, as is known per se with photo elements.
- the layers can be selected so that a first one of them has strong photoferroelectric effect for the incident light and another high conductivity for those from the first layer generated electrons or shows good polarizability.
- Layer 1 is not necessarily translucent. It’s enough too off when the photons are already in the electrode 3 area or area above the electrode 2, if the layer is irradiated from below and the electrode 2 is translucent is absorbed to generate free electrons.
- a printing form is irradiated with the ferroelectric layer 1 and the electrode 2 covering the entire surface thereof by a light source 8.
- a transparent imaging electrode 9 rests on the top of the layer 1.
- a voltage U ext is present between the electrode 2 and the imaging electrode 9 through the voltage source 4.
- the risk of electrical arcing between the individual imaging electrodes 9 is reduced because of the lower voltage.
- a higher image resolution can be achieved in that the imaging electrodes 9 can be combined on a smaller area at a lower voltage.
- FIG. 5 Another printing form (FIG. 5) is first polarized over the entire surface by applying a voltage U ext between the electrode 2 and the removable electrode 3 (not shown here). After removal of the electrode 3, the printing form is irradiated imagewise so that a sufficiently high conductivity arises over the entire thickness of the polarized layer 1, ie the photoferroelectric effect is exploited by irradiating the layer 1 with light above the limit frequency required for this effect .
- the prerequisite for this is that layer 1 is so thin that the charge carriers generated inside can migrate from the upper boundary layer to the lower one before recombination takes place. As a result, the layer 1 becomes sufficiently conductive so that the free charges present on its surface 10, which had been generated during polarization, flow out through the layer 1 onto the electrode 2. Accordingly, the printing form is depolarized at the locations irradiated by the radiation source 5. In contrast to the exemplary embodiments shown in FIGS. 1-4, a negative image is produced.
- the generation can of the image through the known photothermal effect are supported by the radiation source 5, 8 in addition to that for the photoferroelectric effect required light of sufficient energy it also emits less energy light, which heats layer 1 becomes.
- the limit energy required for the photoferroelectric effect Radiation can be induced by implanting foreign atoms in the Lower boundary layer.
- photosensitivity be moved far into visible space if layer 1 was previously at least on the side from which the light enters them with Noble gas ions (Ne, He or Ar ions) in combination with Al or Cr ions were implanted.
- the invention provides a printing form with a ferroelectric Layer 1 created using the photoferroelectric Effect in layer 1 or the photo effect in one to layer 1 adjacent layer 7, which is neither ferroelectric, nor the function of a photoconductor, the imaging of layer 1 by polarization or depolarization is supported.
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Unterstützen der Bebilderung einer Druckform mit mindestens einer ersten Schicht, die ein den Photoeffekt, d. h. den photoferroelektrischen Effekt, zeigendes Ferroelektrikum enthält, wobei durch Bestrahlen mit Licht oberhalb der Photoeffekt-Grenzfrequenz des Ferroelektrikums in dem Ferroelektrikum freie Ladungsträger erzeugt werden. Ebenso bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren, bei dem die freien Ladungsträger durch den Photoeffekt in einer nicht-ferroelektrischen Schicht erzeugt werden, die an eine zu bebildernde ferroelektrische Schicht angrenzt, wobei diese Schicht nur die ladungserzeugende Schicht eines aus mehreren Schichten aufgebauten Photoleiters ist und daher keinen Photoleiter gemäß der üblichen Definition darstellt. Außerdem bezieht sich die Erfindung auf eine Druckform, deren ferroelektrische Schicht zur Verstärkung des photoferroelektrischen Effekts besonders ausgebildet ist.The invention relates to methods for supporting imaging a printing form with at least a first layer that a Photo effect, d. H. the photoferroelectric effect, showing Ferroelectric contains, being by irradiation with light above the Cutoff frequency of the ferroelectric in the ferroelectric free charge carriers are generated. The invention also relates to a process in which the free charge carriers in a non-ferroelectric layer that is attached to one imaging ferroelectric layer adjacent, this layer only the charge generating layer is composed of several layers Is photoconductor and therefore not a photoconductor according to the usual Represents definition. The invention also relates to a Printing form, whose ferroelectric layer to reinforce the photoferroelectric effect is specially designed.
Aus der DT 25 30 290 A1 ist bereits eine Druckform bekannt, die als dünne Scheibe oder Platte mit einem ferroelektrischen Werkstoff und einem photoleitenden Überzug auf einer ihrer Oberflächen ausgebildet ist. Unterhalb der ferroelektrischen Schicht ist flächenmäßig eine erste Elektrode angeordnet, auf dem photoleitenden Überzug ist eine zweite Elektrode aufgebracht. Die photoelektrische Schicht wirkt als Schalter. Mindestens eine der beiden Elektroden ist abnehmbar. Mindestens die Elektrode auf dem photoleitenden Überzug ist lichtdurchlässig. Wenn auf die photoleitende Oberfläche der Druckform ein optisches Bild fokussiert wird und gleichzeitig eine elektrische Spannung an die beiden Elektroden angelegt wird, so kann das Ferroelektrikum bildmäßig polarisiert werden. Statt das Bild mit einer Vorlage und durch Fokussierung von Licht auf die Oberfläche der Druckform aufzustrahlen, kann deren Oberfläche auch durch einen gebündelten Lichtstrahl, beispielsweise einen Laserstrahl, abgetastet werden. Wenn gleichzeitig an die beiden Elektroden eine Gleichspannung angelegt wird, wird in den hellen Bereichen auf der photoleitenden Oberfläche, d. h. den bildmäßig belichteten Bereichen, der spezifische elektrische Widerstand des photoleitenden Überzuges gering. Daher wirkt die Gleichspannung hauptsächlich auf jene Bereiche des Ferroelektrikums ein, die unter den hellen Bildbereichen des photoleitenden Überzuges liegen. Der spezifische elektrische Widerstand des photoleitenden Überzuges bleibt dabei in den dunklen Bildbereichen hoch. Dadurch wird in dem Ferroelektrikum eine ferroelektrische Polarisation nur in jenen Bereichen induziert, die den hellen Bildbereichen entsprechen.From DT 25 30 290 A1 a printing form is already known, which is a thin one Disc or plate with a ferroelectric material and a photoconductive coating is formed on one of its surfaces. Below the ferroelectric layer there is a first in terms of area Arranged electrode, on the photoconductive coating is a second Electrode applied. The photoelectric layer acts as a switch. At least one of the two electrodes is removable. At least that Electrode on the photoconductive coating is translucent. If on the photoconductive surface of the printing form focuses an optical image and at the same time an electrical voltage to the two electrodes is applied, the ferroelectric can be polarized imagewise. Instead of the image with a template and by focusing light on the The surface of the printing form can also be radiated through a bundled light beam, for example a laser beam, be scanned. If one is connected to both electrodes at the same time DC voltage is applied in the bright areas on the photoconductive surface, d. H. the imagewise exposed areas, the specific electrical resistance of the photoconductive coating is low. Therefore, the DC voltage mainly affects those areas of the Ferroelectric one, which under the bright image areas of the photoconductive coating. The specific electrical resistance the photoconductive coating remains in the dark areas of the image high. This makes a ferroelectric in the ferroelectric Polarization is only induced in those areas that are bright Correspond to image areas.
Aus der US 3 899 969 ist ein Druckverfahren unter Verwendung eines pyroelektrischen Films bekannt. Für den pyroelektrischen Film werden dort auch ferroelektrische Materialien, z. B. Blei-Zirkonat-Titanat oder Polyvinylidenfluorid, verwendet. Ein derartiges Ferroelektrikum wird beispielsweise zwischen zwei flächenmäßige Elektroden gebracht, von denen eine lichtdurchlässig ist. Zwischen den beiden Elektroden wird eine Spannung angelegt, der ferroelektrische Film wird entsprechend einem in ihm zu erzeugenden Bildmuster selektiv durch elektromagnetische Strahlung erwärmt. Durch das flächenmäßige Anlegen des elektrischen Feldes und das selektive Erwärmen wird das Ferroelektrikum bildmäßig permanent polarisiert. Dabei wird der aufwendige, nicht immer leicht steuerbare photothermische Effekt ausgenutzt.From US 3 899 969 is a printing method using a pyroelectric film known. For the pyroelectric film will be there also ferroelectric materials, e.g. B. lead zirconate titanate or Polyvinylidene fluoride used. Such a ferroelectric is for example, placed between two planar electrodes, one of which one is translucent. One is between the two electrodes Voltage is applied, the ferroelectric film is corresponding to an in image patterns to be generated selectively by electromagnetic radiation warmed up. Due to the areal application of the electric field and that Selective heating makes the ferroelectric permanent polarized. The complex, not always easy to control exploited photothermal effect.
Weitere einschlägige Verfahren bzw Druckformen mit einer ferroelektrischen Schicht und einer weiteren photoleitenden Schicht sind aus JP-A-63 220 178 und JP-A-58 139 561 bekannt.Further relevant methods or printing forms with a ferroelectric layer and a further photoconductive layer are known from JP-A-63 220 178 and JP-A-58 139 561.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Verfahren zu schaffen, mit denen sich ferroelektrische Druckformen mit einer optischen Ansteuerung und einer dabei erzeugten Verringerung der Koerzitivfeldstärke bebildern lassen.It is the object of the present invention to create methods with which are ferroelectric printing forms with an optical control and a resulting reduction in the coercive force to let.
Dieser Aufgabe wird, wie in Patentanspruch 1 und 5 angegeben, gelöst. Bei
der Erfindung wird der Photoeffekt in einer ferroelektrischen Schicht,
d. h. der photoferroelektrische Effekt ausgenutzt. Anstelle des
photoferroelektrischen Effekts kann auch der Photoeffekt in einer an ein
Ferroelektrikum angrenzenden Schicht ausgenutzt werden, die ihrerseits
jedoch im Unterschied zu den aus der DT 25 30 290 A1 bekannten
photoleitfähigen Schichten nur aus einer Funktionskomponente einer
solchen photoleitenden Schicht besteht, die allein keinen
funktionsfähigen Photoleiter darstellt. This object is, as stated in
Während der Photoeffekt, d. h. insbesondere der photoferroelektrische Effekt, erst dann auftritt, wenn das einstrahlende Licht eine ausreichende Energie hat, also eine bestimmte Grenzfrequenz überschreitet, bewirkt jede Art von elektromagnetischer Bestrahlung des Ferroelektrikums, auch wenn deren Energie zur Erzeugung des photoferroelektrischen Effekts nicht ausreicht, den aus der US 3 899 969 bereits bekannten Effekt einer Erwärmung des Ferroelektrikums durch Absorption dieser Strahlung. Somit läßt sich ein Ferroelektrikum zur Bebilderung außer durch Licht, das die Grenzfrequenz überschreitet, zusätzlich noch mit Licht anderer, auch niedrigerer Frequenzen bestrahlen, um durch Temperaturerhöhung des ferroelektrischen Materials, d. h. durch den photothermischen Effekt, die Polarisation des Ferroelektrikums zu unterstützen.During the photo effect, d. H. especially the photoferroelectric Effect occurs only when the incident light is a has sufficient energy, i.e. a certain cut-off frequency exceeds any kind of electromagnetic radiation of the Ferroelectric, even if its energy is used to generate the photoferroelectric effect is not sufficient, that from US 3 899 969 already known effect of heating the ferroelectric Absorption of this radiation. Thus, a ferroelectric can be used Imaging other than light that exceeds the cutoff frequency, additionally with light from other, even lower frequencies irradiate to by increasing the temperature of the ferroelectric material, d. H. due to the photothermal effect, the polarization of the Support ferroelectric.
Außerdem werden durch die Erfindung (Patentanspruch 9) Druckformen geschaffen, die besonders geeignet sind, um bei Ihnen den photoferroelektrischen Effekt auszunutzen.In addition, the invention (claim 9) printing forms created that are particularly suitable to give you the exploit photoferroelectric effect.
Nachstehend wird die Erfindung in Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine Druckform mit einer ferroelektrischen Schicht, die beidseitig ganzflächig von Elektroden bedeckt ist,
- Fig. 2
- eine Druckform gemäß Fig. 1 mit einer weiteren ferroelektrischen Schicht,
- Fig. 3
- eine Druckform, die anstelle einer der beiden Elektroden eine Schicht zur Erzeugung des Photoeffekts aufweist,
- Fig. 4
- eine Druckform mit einer nur einseitig ganzflächig von einer Elektrode bedeckten ferroelektrischen Schicht und einer Bebilderungs-Elektrode auf der anderen Seite und
- Fig. 5
- eine Druckform mit einer ferroelektrischen Schicht, die nur einseitig von einer Elektrode bedeckt ist.
- Fig. 1
- a printing form with a ferroelectric layer which is covered on both sides by electrodes,
- Fig. 2
- 1 with a further ferroelectric layer,
- Fig. 3
- a printing form which has a layer for producing the photo effect instead of one of the two electrodes,
- Fig. 4
- a printing form with a ferroelectric layer covered on one side only over the entire area by an electrode and an imaging electrode on the other side and
- Fig. 5
- a printing form with a ferroelectric layer, which is only covered on one side by an electrode.
Eine Druckform (Fig. 1) weist eine ferroelektrische Schicht 1 auf. Die
Schicht 1 besteht beispielsweise aus Blei-Zirkonat-Titanat (PZT) oder aus
Blei-Lanthan-Zirkonat-Titanat (PLZT) oder aus einer ein Ferroelektrikum
enthaltenden Keramik. Die Schicht 1 wird auf ihrer Unterseite ganzflächig
von einer Elektrode 2 bedeckt. Auf Ihrer Oberseite wird die Schicht 1
ebenfalls von einer ganzflächigen Elektrode 3 bedeckt. Die Elektrode 3
ist lichtdurchlässig und abnehmbar, sie besteht beispielsweise aus einer
mit Indiumoxid (In2O3) oder Zinnoxid (SnO2) beschichteten
durchsichtigen Folie. Zwischen den Elektroden 2 und 3 liegt eine von
einer Spannungsquelle 4 erzeugte äußere Spannung Uext an. Nach dem
Bestrahlen wird die Elektrode 3 wieder entfernt. Durch eine Lichtquelle 5
wird die Schicht 1 durch die lichtdurchlässige Elektrode 3 hindurch mit
Licht, z. B. nahem UV-Licht, bestrahlt. Dieses Licht hat eine
ausreichende Energie, d. h. seine Frequenz liegt oberhalb einer
materialspezifischen Grenzfrequenz, um in dem Ferroelektrikum der Schicht
1 den Photoeffekt (photoferroelektrischen Effekt) hervorzurufen. Der
photoferroelektrische Effekt beruht auf dem gleichen physikalischen
Prinzip wie beispielsweise der Photoeffekt in pn-Übergängen von
Halbleitern. Bei diesen Halbleitern entsteht im pn-Übergang durch
Diffusion der Überschuß-Ladungsträger ein elektrisches Feld, das eine
ladungsträgerfreie Zone, die sog. Sperrschicht, erzeugt. Werden in dieser
Zone durch Photoeffekt neue Ladungsträger erzeugt, so entsteht
Photoleitung.A printing form (FIG. 1) has a
Bei einem gepolten Ferroelektrikum entsteht eine vergleichbare Sperrschicht an beiden Oberflächen durch ein elektrisches Feld zwischen den orientierten Domänen und der zur Abschirmung dieses Feldes notwendigen Polarisationsladung. Wird in dieser Oberflächenschicht Licht absorbiert, so werden freie Ladungsträger erzeugt.A comparable arises with a polarized ferroelectric Barrier layer on both surfaces by an electric field between the oriented domains and the one to shield this field necessary polarization charge. There is light in this surface layer absorbed, free charge carriers are generated.
Wenn gleichzeitig durch die Spannungsquelle 4 ein äußeres elektrisches
Feld Uext zwischen den Elektroden 2 und 3 angelegt ist, wandern die
Ladungsträger entsprechend der Wirkung des Feldes und produzieren ein
stabiles, bleibendes Raumladungsfeld. Dessen Stärke ist abhängig von der
Anzahl der durch Photoeffekt erzeugten Ladungsträger und daher von der
Dauer und der Intensität der Bestrahlung, vorausgesetzt, die
Grenzfrequenz für den Photoeffekt wird überschritten. Das Raumladungsfeld
ist dem angelegten Feld überlagert und unterstützt die Polarisation des
Ferroelektrikums, d. h. die zur Umorientierung der ferroelektrischen
Domänen notwendige Koerzitivfeldstärke wird um das Raumladungsfeld
verringert.If an external electric field U ext is simultaneously applied between the
Zwischen den Elektroden 2 und 3 wird nun über die Spannungsquelle 4 ein
elektrisches Feld angelegt, dessen Feldstärke unterhalb der
Koerzitivfeldstärke (EC) der Schicht 1 liegt. Das bedeutet, daß diese
Feldstärke allein nicht ausreicht, um das Ferroelektrikum in der Schicht
1 zu polarisieren. Erst durch das bildmäßige Bestrahlen der Schicht 2
durch die Lichtquelle 5 verringert sich die Koerzitivfeldstärke auf einen
Wert EC', der unterhalb der Feldstärke des zwischen den Elektroden 2
und 3 anliegenden Feldes liegt. Die Stärke des zwischen den Elektroden 2
und 3 angelegten elektrischen Feldes E ist daher kleiner als die
Koerzitivfeldstärke EC der unbestrahlten Schicht 1, aber größer als die
Koerzitivfeldstärek EC' der bestrahlten Schicht 1. Die Elektrode 3 wird
nach der Bebilderung entfernt. Jetzt ist die Druckform fertig, um mit ihr
mittels geladener Tonerpartikel, die von den bildmäßig polarisierten
Stellen angezogen werden, eine beliebige Zahl von Druckexemplaren zu
drucken.An electrical field is now applied between the
Bei einer anderen Druckform (Fig. 2) ist eine weitere, ein
Ferroelektrikum enthaltende Schicht 6 vorhanden. Das Ferroelektrikum für
die Schicht 6 wird so gewählt, daß deren Koerzitivfeldstärke oberhalb der
Koerzitivfeldstärke der Schicht 1 liegt. Wenn daher zwischen den
Elektroden 2 und 3 durch die Spannungsquelle 4 ein elektrisches Feld
angelegt wird, dessen Stärke zwar oberhalb der Koerzititvfeldstärke der
Schicht 1, aber unterhalb der Koerzitivfeldstärke der Schicht 6 liegt,
wirkt diese, solange die Druckform nicht mit Licht bestrahlt wird, als
Isolator und verhindert die Polarisierung. Erst dann, wenn die Schicht 6
mit Licht bestrahlt wird, dessen Frequenz oberhalb der
Photoeffekt-Grenzfrequenz des Ferroelektrikums der Schicht 6 liegt, wird
diese gemäß dem in Fig. 1 gezeigten Prozeß elektrisch leitfähig oder
polarisierbar und läßt auch die Polarisierung der Schicht 1 zu. Die
Druckform läßt sich dann mit der Lichtquelle 5 bildmäßig belichten.
Voraussetzung hierfür ist, daß die Schicht 1 durchlässig für Licht dieser
Frequenz ist.In another printing form (Fig. 2) is another one
In einem weiteren Ausführungsbeispiel (Fig. 3) ist die ferroelektrische
Schicht 1 auf ihrer Unterseite statt von der Elektrode 2 von einer
Schicht 7 bedeckt, die als Ladungsträger-Erzeugungsschicht
(charge-generator-layer) dient. Solche Schichten sind bekannt aus
organischen Vielschicht-Photoleitern (multilayer OPC), die in der Regel
aus einer sehr dünnen Ladungsträgererzeugerschicht (charge generator
layer) und einer relativ dicken Ladungstransportschicht (charge transport
layer) aufgebaut sind. Dadurch wird erreicht, daß möglichst viele durch
Photoeffekt erzeugte Ladungsträger vor der Rekombination in die für
Rekombination unempfindliche Transportschicht gezogen werden. Im
Ferroelektrikum ist diese "Ladungstransportschicht" die unmittelbar an
die Oberfläche anschließende ladungsträgerfreie Zone. Wenn die Schicht 7
bildmäßig von der Lichtquelle 5 mit Licht einer Frequenz bestrahlt wird,
die ausreicht, um in der Schicht 7 den Photoeffekt hervorzurufen, werden
dort Ladungsträger erzeugt, vorausgesetzt, die Schicht 1 ist für dieses
Licht durchlässig. Wenn die Elektrode 3 auf einem bestimmten Potential
gegenüber der Elektrode 2 liegt, wandern die in der Schicht 7
entstehenden freien Ladungsträger aufgrund des elektrischen Feldes in
Richtung zu der Elektrode 3 in die Schicht 1 hinein. Zwischen der
Elektrode 2 und der Schicht 7 liegt eine Trägerschicht 10. Die Feldstärke
ist dabei abhängig von der Anzahl der erzeugten Ladungsträger und dem
Potential zwischen der Elektrode 3 und der Elektrode 2. Überschreitet die
dadurch entstehende Feldstärke die Koerzitivfeldstärke der Schicht 1, so
wird diese bildmäßig polarisiert. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die
für den Photoeffekt in der Schicht 7 erforderliche Frequenz noch oberhalb
der für den photoferroelektrischen Effekt in der Schicht 1 erforderlichen
Grenzfrequenz liegt, weil auf diese Weise der Photo-Effekt in der Schicht
7 noch durch den photoferroelektrischen Effekt in der Schicht 1
unterstützt wird. Wenn die Druckform statt von oben durch die Elektrode 3
und die Schicht 1 hindurch von unten unmittelbar auf der Schicht 7
bestrahlt wird, kann die ferroelektrische Schicht 1 ebenfalls polarisiert
werden, wobei in diesem Fall die Schicht 1 und die Elektrode 3 nicht
lichtdurchlässig sein müssen.In another embodiment (Fig. 3) is the
In den Ausführungsbeispielen (Fig. 1 bis 3) lassen sich statt einer
einzigen Schicht 1 mehrere, den photoferroelektrischen Effekt zeigende
ferroelektrische Schichten vorsehen. Zusätzlich zu diesen können weitere
ferroelektrische Schichten vorhanden sein, die - wenigstens bei der
Frequenz des eingestrahlten Lichts - den photoferroelektrischen Effekt
nicht zeigen. Die ferroelektrischen Schichten haben beispielsweise einen
Multi-layer-Aufbau, wie er bei Photoelementen an sich bekannt ist. Dabei
können die Schichten so ausgewählt sein, daß eine erste von ihnen einen
starken photoferroelektrischen Effekt für das eingestrahlte Licht hat und
eine andere eine hohe Leitfähigkeit für die aus der ersten Schicht
erzeugten Elektronen oder eine gute Polarisierbarkeit zeigt.In the exemplary embodiments (FIGS. 1 to 3), instead of one
Die Schicht 1 ist nicht notwendigerweise lichtdurchlässig. Es reicht auch
aus, wenn die Photonen bereits im unmittelbar unter der Elektrode 3
liegenden Bereich bzw. oberhalb der Elektrode 2 liegenden Bereich, falls
die Schicht von unten bestrahlt wird und die Elektrode 2 lichtdurchlässig
ist, absorbiert werden, um freie Elektronen zu erzeugen.
In einem anderen Ausführungsbeispiel (Fig. 4) wird eine Druckform mit der
ferroelektrischen Schicht 1 und der diese ganzflächig bedeckenden
Elektrode 2 vollflächig durch eine Lichtquelle 8 bestrahlt. Während der
Bestrahlung durch die Lichtquelle 8 liegt auf der Oberseite der Schicht 1
eine durchsichtige Bebilderungs-Elektrode 9 auf. Zwischen der Elektrode 2
und der Bebilderungs-Elektrode 9 liegt durch die Spannungsquelle 4 eine
Spannung Uext an. Durch die ganzflächige Bestrahlung der Schicht 1 wird
aufgrund des photoferroelektrischen Effekts die Koerzitivfeldstärke in
der Schicht 1 verringert, wodurch auch die zur Polarisation notwendige
Feldstärke und somit die von der Spannungsquelle 4 zu erzeugende Spannung
Uext herabgesetzt wird. Bei einer Bebilderungsvorrichtung, die eine
Vielzahl nebeneinanderliegender Bebilderungs-Elektroden 9 aufweist, um
eine entsprechende Auflösung bei der Bebilderung zu erreichen, wird wegen
der geringeren Spannung die Gefahr von elektrischen Überschlägen zwischen
den einzelnen Bebilderungs-Elektroden 9 verringert. Oder es läßt sich
eine höhere Bild-Auflösung erzielen, indem die Bebilderungs-Elektroden 9
bei geringerer Spannung auf eine kleinere Fläche zusammengefaßt werden
können.In another exemplary embodiment (FIG. 4), a printing form is irradiated with the
Eine weitere Druckform (Fig. 5) wird zunächst durch Anlegen einer
Spannung Uext zwischen der Elektrode 2 und der abnehmbaren Elektrode 3
(hier nicht mehr dargestellt) vollflächig polarisiert. Nach Entfernen der
Elektrode 3 wird die Druckform bildmäßig so bestrahlt, daß über die
gesamte Dicke der polarisierten Schicht 1 eine ausreichend hohe
Leitfähigkeit entsteht, d. h. es wird der photoferroelektrische Effekt
ausgenutzt, indem die Schicht 1 mit Licht oberhalb der für diesen Effekt
erforderlichen Grenzfrequenz bestrahlt wird. Voraussetzung dafür ist, daß
die Schicht 1 so dünn ist, daß die im Inneren erzeugten Ladungsträger von
der oberen Grenzschicht zur unteren wandern können, bevor eine
Rekombination stattfindet. Dadurch wird die Schicht 1 ausreichend
leitfähig, so daß die auf ihrer Oberfläche 10 vorhandenen freien
Ladungen, die beim Polarisieren erzeugt worden waren, durch die Schicht 1
auf die Elektrode 2 abfließen. Entsprechend wird die Druckform an den
durch die Strahlungsquelle 5 bestrahlten Stellen bildmäßig depolarisiert.
Es entsteht im Unterschied zu den in Fig. 1 - 4 dargestellten
Ausführungsbeispielen ein Negativ-Bild. Another printing form (FIG. 5) is first polarized over the entire surface by applying a voltage U ext between the
Bei den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 1, 2, 4 und 5 kann die Erzeugung
des Bildes durch den an sich bekannten photothermischen Effekt
unterstützt werden, indem die Strahlungsquelle 5, 8 neben dem für den
photoferroelektrischen Effekt erforderlichen Licht ausreichender Energie
auch energieärmeres Licht emittiert, durch das die Schicht 1 erwärmt
wird.1, 2, 4 and 5, the generation can
of the image through the known photothermal effect
are supported by the
Die für den photoferroelektrischen Effekt erforderliche Grenzenergie der
Strahlung läßt sich durch Implantation von Fremdatomen in die
Grenzschicht herabsetzen. Beispielsweise kann die Photoempfindlichkeit
weit in den sichtbaren Raum verschoben werden, wenn die Schicht 1 vorher
wenigstens auf der Seite, von der das Licht in sie eindringt, mit
Edelgas-Ionen (Ne-, He- oder Ar-Ionen) in Verbindung mit Al- oder
Cr-Ionen implantiert wurde.The limit energy required for the photoferroelectric effect
Radiation can be induced by implanting foreign atoms in the
Lower boundary layer. For example, photosensitivity
be moved far into visible space if
Durch die Erfindung wird eine Druckform mit einer ferroelektrischen
Schicht 1 geschaffen, bei der unter Ausnutzung des photoferroelektrischen
Effekts in der Schicht 1 oder des Photo-Effekts in einer an die Schicht 1
angrenzenden Schicht 7, die weder ferroelektrisch ist, noch die Funktion
eines Photoleiters hat, die Bebilderung der Schicht 1 durch Polarisation
oder Depolarisation unterstützt wird.The invention provides a printing form with a
Claims (9)
- Method for producing images on a printing forme having at least one first layer (1) made of a ferroelectric, characterised in that before and/or during the polarisation by irradiation of the at least one first layer (1) and/or a further layer (6, 7), charge carriers for the first layer (1) are made available which are or were released by the photoelectric effect, in a manner such that the first layer and/or the further layer (6, 7) is/are irradiated with a radiation having a material-specific limit frequency or a frequency above the latter, by which the photoelectric effect is triggered.
- Method according to claim 1, characterised in that the first layer (1) is irradiated with electromagnetic radiation having frequencies also below the limit frequency, as a result of which the temperature in the layer (1) is increased.
- Method according to claim 1 or 2, characterised in that the first layer (1) is placed between a first (2) and a second (3) electrode, each covering the entire surface of the first layer (1), wherein at least the second electrode (3) is light-transmissive, and in that light is radiated onto the first layer (1) in accordance with the image whilst simultaneously an electric field is applied, the field strength of which lies below the coercive field strength (Ec) of the first layer (1) in the unirradiated state.
- Method according to claim 1 or 2, characterised in that the first layer (1) is placed between a light-transmissive first electrode (3) covering the entire surface thereof and a second ferroelectric layer (6), on which is placed in turn a second electrode (2) covering the entire surface thereof, in that the second layer (6) has a greater coercive field strength than the first layer, and in that the second layer (6), during the irradiation with light above the limit frequency thereof, generates free charge carriers so that it becomes conductive, in that simultaneously an electric field is applied between the electrodes (2, 3), the field strength of which lies above the coercive field strength of the first layer (1) in the unirradiated state but below the coercive field strength of the second layer (6), so that when the second layer (6) becomes conductive, the first layer (1) is polarised.
- Method, in particular according to claim 1, for supporting the production of images on a printing forme having at least one first ferroelectric layer (1), which is placed between a transparent electrode (3) and a non-ferroelectric second layer (7) having the photo-effect, the limit frequency for generating the photo-effect of which second layer lies below the limit frequency for generating the photo-ferroelectric effect of the first layer (1), wherein by irradiation with light in accordance with the image, the frequency of which light lies above the limit frequency of the second layer (7) and below the limit frequency of the first layer (1), charge carriers are generated in the second layer (7) which travel into the first layer (1) and polarise it in accordance with the image.
- Method according to claim 1 or 2, characterised in that the first layer (1) is placed between a first electrode (2) covering the entire surface thereof and a second image-producing electrode (9) or a plurality of image-producing electrodes (9), in that between the first electrode (2) and the image-producing electrode (9) or image-producing electrodes (9) there is generated in the first layer (1) a field strength which lies below the coercive field strength of the first layer (1) in the unirradiated state, and in that this is exceeded in accordance with the image by irradiation of the first layer (1) over the entire surface.
- Method according to claim 1 or 2, characterised in that the first layer (1) is placed between two electrodes (2, 3) covering the entire surface thereof and in a first step is polarised as a whole, in that subsequently one of the electrodes (2, 3) is removed from the surface of the first layer (1), and in that the first layer (1) is irradiated with light from this surface in accordance with the image, the frequency of which light lies above the limit frequency required for the photo-ferroelectric effect, as a result of which the first layer (1) is depolarised in accordance with the image.
- Method according to one of claims 3, 4, 6 and 7, characterised in that instead of the second electrode (3), a dielectric lamina with charge carriers or charge carriers deposited beforehand, in particular by corona discharge, are used.
- Printing forme for use in one of the methods according to one of claims 1 to 8, having at least one first layer (1) made of a ferroelectric and/or a further layer (6, 7) which, upon irradiation with a material-specific limit frequency or a frequency above the latter, triggers the photo-ferroelectric effect and makes available charge carriers for the first layer (1), characterised in that the first layer (1) is enriched by implantation of chemically active ions and chemically inert ions at least on the surface which faces the light source (5, 8) during the irradiation.
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