CH626181A5

CH626181A5 -

Info

Publication number: CH626181A5
Application number: CH1540077A
Authority: CH
Inventors: Roland Dr Moraw; Renate Schaedlich
Original assignee: Hoechst Ag
Priority date: 1976-12-17
Filing date: 1977-12-14
Publication date: 1981-10-30
Also published as: US4360408A; AT372195B; US4400057A; FR2374673A1; ATA897477A; NL7713852A; DE2657246C2; DE2657246B1; US4294913A; GB1597585A; CA1110093A; BE861859A; FR2374673B1; JPS5377620A

Description

Die Erfindung betrifft ein Original eines Informationsträgers, bestehend aus einer auf einem Trägermaterial aufgebrachten Aufzeichnungsschicht, in die ein die Information enthaltendes Reliefbild eingeprägt ist und zwei Verfahren zum Herstellen des Originals.

Mit der aus der Zeitschrift LASER u. Elektro-Optik Nr. 3/1976, Seiten 16/17 bekannten ZOD (Zero-Order-Diffrac-tion)-Technik werden gittermässig gerasterte Bilder erzeugt. Von den Reliefbildern, die beispielsweise drei Grundfarbengit-termustern in einem Fotolack entsprechen, werden drei Nickelmatrizen hergestellt, mit denen farblose thermoplastische Folien aus beispielsweise Polyvinylchlorid geprägt werden. Diese Folien werden mechanisch überlagert und bei der Projektion mit konventionellen Projektoren werden von den farblosen Reliefbildern farbige Projektionsbilder erhalten. Die gitterförmige Rasterung erfolgt mit Reliefgittern von rechtecksförmigem Querschnitt, wobei die Gitterperiode etwa 1,5 um beträgt. Für jeden Farbauszug in rot, gelb und blau werden getrennt je eine Nickelmatrize mit unterschiedlicher Relieftiefe erstellt, mit der die getrennten Prägebilder erzeugt werden. Die Relieftiefen sind unterschiedlich, wobei die Relieftiefe beim Cyanauszug am grössten und beim Gelbauszug am kleinsten ist. Diese Farbaus-zugsbilder sind gerastert. Die Prägebilder werden zu einem dreischichtigen Reliefbild überlagert, von dem farbige Bilder projiziert werden können. Die beschriebene Technik ergibt sehr helle Farbbilder grosser Auflösung. Die Reliefbilder können durch Prägen relativ billig und schnell vervielfältigt werden.

Ein Nachteil, der die Einführung dieser Technik erschwert, ist der aufwendige Herstellungsprozess mit drei vollständig getrennten Arbeitsgängen zur Herstellung der einzelnen, den Farbauszügen entsprechenden geprägten Reliefbilder. Ein weiterer Nachteil ist das passgerechte Zusammensetzen der drei getrennten Reliefbilder zu dem für die farbige Projektion erforderlichen Duplikatbild.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Original eines Informationsträgers zu schaffen sowie Verfahren zur Herstellung des Originals und eine Verwendung des Originals zum Herstellen einer Matrize zum Prägen des Informationsträgers anzugeben, der zur farbigen, einschliesslich der Schwarz-Weiss-Wiedergabe des Informationsinhalts geeignet ist und zeit- und kostensparend dupliziert werden kann.

Diese Aufgabe wird in bezug auf das Original durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Danach setzt sich das Reliefbild aus Relief-Teilbildern in der Weise zusammen, dass die Teilbereiche, das können bei gerasterten Bildern auch Rasterpunkte sein, sich nicht überschneiden, sondern höchstens berühren.

Weiterbildungen des Originals sind aus den kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche 2 bis 11 ersichtlich.

Die beiden Verfahren zur Herstellung des Originals sind in den Massnahmen gemäss den Ansprüchen 12 und 21 beschrie-5 ben. Die Verwendung des Originals zum Herstellen einer Matrize zum Prägen eines Informationsträgers entsprechend dem Original zeichnet sich dadurch aus, dass das Original mit einer dünnen elektrisch leitenden Schicht beschichtet wird, auf der galvanisch ein Metallüberzug abgeschieden wird und dass das io Original und der Metallüberzug, dessen Kontaktfläche mit dem Original das Negativ-Reliefbild des Originals darstellt, voneinander getrennt werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert.

15 Es zeigen:

Fig. la, b, c, d schematisch ein Original eines Informationsträgers im Schnitt in den einzelnen Verfahrensstufen während der Herstellung,

Fig. 2a, b schematisch im Schnitt eine andere Ausführungs-20 form eines Originals eines Informationsträgers zu Beginn und am Ende der Herstellung,

Fig. 3 schematisch eine Draufsicht auf ein Original mit Testfeldern, und

Fig. 4 eine schematische Draufsicht eines Originals mit Pass-25 kreuzen zum Justieren.

Vor der Beschreibung der Erfindung anhand von Beispielen wird der Zusammenhang zwischen Farbe und Relieftiefe des Originals näher beschrieben.

Es werden Kopierlackschichten in unterschiedlichen Dicken 30 von 0,95 (xm bis 2,10 [im auf transparenten Folien untersucht. Vier ausgewählte Proben mit Dicken von 0,95 [im, 1,34 [xm, 1,72 [im und 2,10 [im der Kopierlackschichten, die an abgesplitterten Schichtteilen mit einem Interferenzmikroskop bestimmt wurden, werden in Kontakt mit einer Gittervorlage 35 durch diese hindurch mit aktinischem Licht bestrahlt, beispielsweise mit parallelem Licht einer 200 Watt-Quecksilberhoch-drucklampe, durch eine Quarzlinse mit der Brennweite f = 15 cm und durch ein Blauglasfilter mit maximaler Transmission von 75 % der Lichtintensivität bei 400 nm Wellenlänge. Die 40 Gittervorlage ist beispielsweise eine Glasplatte mit lichtdurchlässigen Stellen und durch Metallstege lichtundurchlässig abgedeckten Stellen. Die Gitterperiode beträgt 138 Linien/mm.

Nach unterschiedlich langen Belichtungszeiten werden die mit wässrigem alkalischen Entwickler entwickelten Proben mit 45 weissem Xenonlicht durchstrahlt. Es treten helle farbige Beugungsbilder auf. Das durchgehende ungebeugte Licht zeigt folgende Farben:

Belichtungs- Dicke der Fotolackschicht zeit

(Sekunden)

0,95 [im

1,34 um

1,72 um

2,10 [im

0

schwach

-gelb/braun-

(Eigenfarbe des Fotolackes)

20

gelblich gelblich gelblich gelblich

30

blau blau blau blau

40

hellgrün intensiv intensiv intensiv

gelb gelb gelb

50

hellgrün schwach intensiv intensiv

magenta magenta magenta

60

hellgrün schwach schwach intensiv

magenta magenta blaugriin

70

hellgrün schwach schwach hellgrün

mit bläu magenta mit magenta

lichen gelben

Flecken

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Intensive Projektionsfarben treten demnach bei folgenden Relieftiefen auf:

gelb:

magenta:

blaugrün:

zwischen 0,95 (im und 1,34 um zwischen 1,34 |xm und 1,72 (xm zwischen 1,72 [im und 2,10 um.

Soll z.B. ein dunkles Blau, das schon in Violett übergeht und eine Wellenlänge XB von 410 nm aufweist, wiedergegeben werden, so ist es erforderlich, dass die Relieftiefe der Aufzeichnungsschicht etwa den dreifachen Wert der Wellenlänge der Komplementärfarbe, das ist gelb mit einer Wellenlänge Xq von 580 nm, beträgt, d.h. 3Xq = 1740 nm = 1,74 um ist.

Innerhalb der angegebenen Reliefintervalle liegen die dreifachen Werte der Lichtwellenlängen der jeweiligen Komplementärfarben. Diese dreifachen Werte betragen für gelb/ma-genta/blaugrün etwa 1,26 [im, 1,59 [im und 1,83 [im

Die Herstellung der gittermässig gerasterten Relief-Teilbil-der in der Fotolackschicht und insbesondere die Belichtung der Fotolackschicht sind die wesentlichen Verfahrensschritte. Das anschliessende Herstellen einer Metallmatrize und das Prägen der thermoplastischen Folien erfolgen nach bekannten Techniken. Die vorgesehene Fotolackschicht muss zur Wiedergabe der blau-grünen Farbe mindestens 1,83 |im dick sein, insbesondere zwischen 2 [im und 3 [xm. Wesentlich ist dabei die Gleichmäs-sigkeit der Schichtdicke. Für kleine Flächen bis zu etwa 1 dm2 wird eine homogene Beschichtung durch Tauchen und langsames Herausziehen des Trägers der Fotolackschicht aus der Be-schichtungslösung oder durch Auftrag der Beschichtungslösung auf dem rotierenden Trägermaterial erzielt. Die Randzonen zeigen des öfteren einen Wulst aus Fotolack und werden daher nicht verwertet. Die Schichtdickenschwankungen können bei sorgfältiger Beschichtung kleiner als 0,1 [xm gehalten werden. Wegen der planen Oberfläche und guten Reinigungsmöglichkeiten vor dem Beschichten werden bevorzugt Glasplatten als Träger für die Fotolackschicht verwendet, jedoch können auch Folien und Metallträger genommen werden.

Es kann eine zeilenweise Belichtungstechnik angewandt werden, bei der beispielsweise ein Laserstrahl in einem der Gitterstruktur entsprechenden Zeilenabstand unter bildmässiger Intensitätsmodulation über die Fotolackschicht geführt wird, oder eine Belichtungstechnik unter Einsatz von Farbauszügen der farbig wiederzugebenden Informationen.

Bei dem mit Farbauszügen arbeitenden Verfahren werden die Belichtung der Fotolackschicht mit der Bildinformation und die Gitterbelichtung beispielsweise zeitlich voneinander getrennt durchgeführt. Dabei wird zuerst die bildmässige Belichtung und dann die Gitterbelichtung durchgeführt, diese Reihenfolge ist jedoch nicht zwingend.

Beispiel 1

Fig. la zeigt auf einer nicht massstäblich gezeichneten Trägerschicht 1 aus Glas, Folie oder auch Metall eine noch unbe-lichtete Fotolackschicht 2. Diese wird durch Farbauszugsvorlagen 3,4,5 hindurch so belichtet, dass unter der Farbauszugsvor-lage 3 die Bildbereiche für eine gelbe Projektionsfarbe in einer Dicke um tj = 1,26 [im, unter der Farbauszugsvorlage 4 die Bildbereiche für eine magentafarbene Projektionsfarbe um t2 = 1,59 |xm Dicke und unter der Farbauszugsvorlage 5 für eine blaugrüne Projektionsfarbe die Bildbereiche mit einer Dicke t3 um 1,83 |xm an unbelichtetem Fotolack zurückbleiben, wie dies in Fig. lb angedeutet ist. Es können getrennte Farbauszugsvorlagen verwendet werden, wobei die einzelne Farbauszugsvorlage im Bereich der jeweils angestrebten Projektionsfarbe glasklar und in den übrigen Bereichen deckend sein muss. Die jeweilige Dicke der noch unbelichteten Fotolackschicht wird während der Belichtung sehr sorgfältig gemessen, um die Belichtung beim Erreichen der angestrebten Restdicke an Fotolack sofort zu beenden. Ein schnelles, weitgehend trägheitsloses Messverfahren ist die Bestimmung der Änderung der optischen Dichte im Spektralbereich der Absorption der lichtempfindlichen Verbindung im Fotolack. Zum Beispiel weisen o-Chinondiazide, die 5 vielfach in sogenannten positiv arbeitenden Fotolacken enthalten sind, ein Absorptionsmaximum bei einer Wellenlänge von 407 nm auf. An einer etwa 3 [xm dicken Fotolackschicht wurde eine optische Dichte von 0,824 gemessen, an der aus belichteten Lackschicht von 0,072. Der Endwert gibt die optische Dichte io des während der Belichtung gebildeten Photolyseproduktes an und wird für die Korrektur der optischen Dichte der unbelichteten Fotolackschichtdicke berücksichtigt. Dieses Beispiel zeigt, dass die Messung der optischen Dichte mit einer technisch möglichen Genauigkeit von 0,01 und besser Rückschlüsse auf die 15 unbelichtete Fotolackschichtdicke mit einer Genauigkeit von 0,1 [xm und höher ermöglicht. Die optische Messung zur Kontrolle der Dicke der unbelichteten Fotolackschichtdecke liefert eine relevante Aussage über die Dicke der noch nicht fotochemisch veränderten Fotolackschicht, da bei den im fotografischen 20 Sinne sehr hart arbeitenden Fotolackschichten jeweils die der Lichtquelle zugekehrte Oberflächenschicht an noch unzersetz-tem o-Chinondiazid fotochemisch umgesetzt und beim Entwik-keln weggelöst wird.

Zur optischen Dickenkontrolle während der Belichtung ist 25 es günstig, wie in Fig. 3 dargestellt, neben dem eigentlichen Reliefbild 10 auf der Fotolackschicht 2 Testfelder 8,9,18 für die Belichtungen entsprechend den verschiedenen Farbauszugsvorlagen 3,4,5 vorzusehen.

Die Intensitätsverteilung des eingestrahlten aktinischen 30 Lichtes über den Aufzeichnungsbereich muss konstant sein, die Schwankungen sollen nach Möglichkeit unter einem Prozent liegen. Weiterhin kann es erforderlich sein, empirische Korrekturen für die einzustellenden optischen Dichten vorzusehen, beispielsweise zur Anpassung an die Aktivität des Entwicklers. 35 Die Belichtungen durch die Farbauszugsvorlagen hindurch werden nach bekannten Techniken durchgeführt, beispielsweise im Kontakt. Hierzu sind für das passgerechte Auflegen der Farbauszüge, insbesondere, wenn diese gerastert sind, Hilfen durch mechanische Führungen oder mikroskopische Kontrolle 40 der Deckung von Markierungen auf der Fotolackschicht 2 und der Farbauszugsvorlage erforderlich. Bei Mischfarben dürfen sich die Rasterpunkte der verschiedenen Farbauszüge nicht überschneiden. Für die Belichtung von Fotolackschichten auf Halbleitersubstraten sind hoch auflösende, UV-korrigierte Ob-45 jektive bekannt. Mit solchen Objektiven kann die farbauszugs-weise Belichtung in Projektion, gegebenenfalls unter Massstabsveränderung, vorgenommen werden.

Die einzuhaltenden Werte für die Schichtdicken können dabei schon bei der Herstellung der Farbauszugsvorlagen be-50 rücksichtigt werden, indem die optischen Dichten der auf einem einzigen fotografischen Film vereinigten Farbauszugsvorlagen so angepasst werden, dass bei einer vorgegebenen Dicke der Fotolackschicht in einer einzigen Belichtung die den Projektionsfarben entsprechenden Dicken an unzersetztem Fotolack 55 in der Schicht erhalten werden.

Im allgemeinen erfolgt nach der bildmässigen Farbauszugs-belichtung ohne Zwischenentwicklung die Gitterbelichtung, die zu einer Struktur gemäss Fig. Id führt, wobei die Fotolackschicht 2 bis zur Trägerschicht 1 durchbelichtet wird und unter-60 schiedliche Gittertiefen 13,14,15 nach dem Entwickeln erhalten werden. Das Reliefbild 10 setzt sich aus Relief-Teilbildern 3', 4', 5' zusammen, die überlappungsfrei aneinander grenzen. Die Belichtung kann vorteilhafterweise mit sich kreuzenden, interferierenden UV-Laserstrahlen durchgeführt werden. 65 Damit können problemlos Gitterperioden von '/«« mm und kleiner erzeugt werden. Die angestrebte rechtecksförmige Gitterstruktur wird durch den hart arbeitenden Fotolack in guter Näherung ausgebildet. Die Gitterstruktur kann bei kleineren

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Perioden durch Abbildung periodischer Gittermuster-Vorlagen oder mit einem kombinierten Farbauszug gearbeitet werden,

mit hochauflösenden UV-korrigierten Objektiven eingeprägt dessen Transmissionswerte in den verschiedenen Farbauszugs-

werden. Bewährt haben sich auch Kontaktbelichtungen unter bereichen sich etwa wie die Gitter-bzw. Relieftiefen verhalten,

sehr genauen Gittern 17, z.B. Metallgittern auf Glasplatten, die Die Belichtungen werden in Kontaktanordnung unter Verwen-

für Perioden von '/io mm bis zu Viooo mm kommerziell erhältlich 5 dung von Kontaktfülssigkeit 11 oder durch Projektion mit Opti-

sind. Wie bei allen Kontaktbelichtungen ist es von Vorteil, zwi- ken durchgeführt. Bevorzugt wird interferierendes Laserlicht,

sehen der Fotolackschicht 2 und der Vorlage eine Kontaktflüs- jedoch wird auch durch Farbauszugsvorlagen mit einkopierten sigkeit 11, wie in Fig. lc dargestellt, beispielsweise entspanntes Gitterstrichen oder mit Gittern im Strahlengang des aktinischen

Wasser, einzubringen. Bei fotografischen Vorlagen wird zuvor Lichtes eine ausreichende gitterförmige Intensitätsmodulation zweckmässigerweise die Gelatineschicht gehärtet und der io erzeugt. Das Ergebnis ist ein Reliefbild im Fotolack bzw. nach Schichtträger aus Glas oder Polyester gewählt. Für Projektionen dem Prägen ein Informationsträger, der alle Farbauszugsbilder mit konventionellen Projektoren, die Öffnungsverhältnisse von vereinigt.

beispielsweise V2,8 aufweisen, werden nach Möglichkeit Gitter- Für viele Abbildungen reichen einfarbige Bilder aus. Kom-

perioden kleiner als Vsoo mm gewählt. plette Farbbilder enthalten zusätzlich schwarz-weiss Anteile.

Unabhängig von der im Einzelfall angewandten Beiich- is Die weissen Anteile entsprechen gitterfreien Bildstellen, d. h. tungstechnik ist bei der angegebenen Verfahrensweise die Git- Bereichen ohne Gitterstrukturen. Für die schwarzen Anteile terbelichtung unproblematisch, da das gesamte Gitterbild auf muss ein zusätzlicher Schwarzauszug angefertigt werden. Die der Fotolackschicht in einen Verfahrensschritt erzeugt wird und Belichtung durch den Schwarzauszug muss dabei so geführt daher die Belichtungszeit näherungsweise nur so eingestellt werden, dass die schwarzen Bildstellen in der Projektion mögwerden muss, dass die Photolyse bis zum Schichtträger fort- 20 liehst dunkel und farblos erscheinen. Bei gittermässiger Belich-schreitet. tung wird daher die Dauer der Belichtungszeit so gewählt, dass

Bei der Entwicklung wird der ausbelichtete Schichtanteil 6 dies noch nicht zu kräftigen Projektionsfarben führt. Die Relief -

der Fotoschicht 2 weggelöst. Auf der strukturierten restlichen tiefen liegen dann um 1 Jim.

Lackschicht wird eine dünne leitfähige Schicht aufgebracht, bei- Der Schwarzeffekt wird durch ein zweites, kreuzweise auf-

spielsweise durch chemisches Abscheiden von Palladium aus ei- 25 belichtetes Gitter verstärkt. Die Projektionsfarbe schwankt ner Lösung von Palladiumchlorid oder durch Aufdampfen eines meist zwischen dunkelbraun und dunklem Lila, mit über den

Metalles wie Silber mit etwa 0,1 [xm Dicke. Auf diese Schicht sichtbaren Spektralbereich gemittelten Transmissionswerten,

wird galvanisch eine Mindestdicke von 50 (im eines Metalls wie die etwa auf Werte bis zu fünf Prozent der voll eingestrahlten

Nickel abgeschieden und somit die Prägematrize für den Infor- Lichtintensität absinken können.

mationsträger erhalten, die nach dem Galvanisieren von der 30

Fotolackschicht getrennt wird und ein Originalnegativ der Beispiel 2

strukturierten Fotolackschicht 2' bildet. Eine etwa 3 [xm dicke Schicht aus positiv arbeitendem Ko-Mit dieser Nickelmatrize wird eine thermoplastische Folie pierlack wird durch Schleudern und Trocknen auf einer 5 cm X geprägt, vorzugsweise aus Polyvinylchlorid bei erhöhter Tempe- 5 cm X 0,2 cm grossen Glasplatte aufgebracht. Dann wird nach-ratur um 130 °C und bei einem Druck von einigen Atmosphä- 35 einander 35 Sekunden, 25 Sekunden und 19 Sekunden durch ren/cm2. Die geprägte Folie ist ein Duplikat der strukturierten verschiedene Farbauszüge belichtet, die jeweils an den gelben, Fotolackschicht 2 '. Da organische Substanzen wie Polyvinyl- magentafarbigen und blaugrünen Bildstellen transparent sind, chlorid und Fotolack nahezu identische Brechungsindizes n um Anschliessend wird nach dem Entfernen der Farbauszüge 40 1,5 aufweisen, sind die Projektionsfarben in beiden Fällen Sekunden lang unter einem Metallgitter mit 138 Linien/mm, gleichfalls nahezu gleich. Falls die Brechungsindizes voneinan- 40 das auf einer Glasplatte aufgebracht ist, belichtet, wobei in den der stärker abweichen, können die Relieftiefen korrigiert wer- Berührungsspalt zwischen dem Metallgitter und dem Kopierden, um die Projektionsfarben einander anzugleichen. Das Er- lack zum Vermeiden von Interferenzen ein Tropfen entspanntes gebnis ist ein Duplikat aus einer einzigen, in einem einzigen Wasser eingebracht wird. Die Belichtung erfolgt in Kontaktan-Arbeitsgang geprägten thermoplastischen Schicht, die alle Färb- Ordnung, wie schon voranstehend beschrieben wurde. Das Aufauszugsbilder vereint. 45 Zeichnungsmaterial ist zur Belichtung unter den Farbauszugs-Die erste Verfahrensweise liefert gute Ergebnisse, wenn die vorlagen in einem Kopierrahmen mit der Fotolackschicht der Dicken der eingesetzten Fotolackschichten grosse Konstanz be- Schicht der Farbauszugsvorlagen zugewandt angeordnet. In die sitzen und wenn die einzelne Belichtung bis zur vorgegebenen Aufzeichnungsschicht wird beispielsweise zur späteren Justie-Dicke an unzersetztem Fotolack sehr sorgfältig durchgeführt rung ein Passkreuz in Form eines rechtwinkligen Geradenpaares wird. Bei der praktischen Durchführung zeigt sich, dass die Be- so eingeritzt, das im späteren Bildbereich ausgespart ist. Die pass-dingung der Dickenkonstanz nur mühsam eingehalten werden gerechte Justage der einzelnen Farbauszugsvorlagen relativ zur kann. Aufzeichnungsschicht erfolgt bei gelbem Sicherheitslicht unter Das nachfolgend beschriebene Verfahren lässt auch Dicke- einem Mikroskop mit Hilfe von Passkreuzen 12 auf den Vorla-schwankungen im geringen Umfang zu. Die Belichtung erfolgt gen (s. Fig. 4), die bei der fotografischen Herstellung der Farb-hierbei wieder farbauszugsweise, jedoch wird das aktinische 55 auszüge gleichfalls mitaufgenommen werden. Die Farbauszugs-Licht zu Beginn gitterförmig gerastert. Ausgegangen wird vorlagen enthalten neben dem Bildbereich relativ zueinander gleichfalls von einer noch unbelichteten Fotolackschicht 7 auf versetzte, transparente Bereiche von 5 mm Durchmesser für einem Träger 1, wie in Fig. 2a dargestellt. Die Schichtdicke Messzwecke, die gleichfalls mit aktinischem Licht durchstrahlt kann, wie in Fig. 2a angedeutet, kleine Schwankungen aufwei- werden. In Vorversuchen wurde ermittelt, dass beispielsweise sen. Es wird durch die Farbauszugsvorlagen 3,4,5 hindurch die 60 die Lichtintensität hinter den Messbereichen für gelb um das Fotolackschicht 7 belichtet, wobei das aktinische Licht eine git- 2,75fache, für magenta um das 2,30fache und für blaugrün um terförmige Intensitätsverteilung besitzt. Diese Belichtung wird das l,95fache steigen muss, um die erforderlichen Relieftiefen fortlaufend messtechnisch kontrolliert, damit bei Belichtungs- zu erhalten, was Belichtungszeiten von 35 Sekunden, 25 Sekun-tiefen von etwa 13 = 1,26 um, 14 = 1,59 |xm und 15 = 1,83 den und 19 Sekunden entspricht. Das belichtete Original wird [im die Belichtung unterbrochen werden kann. Das Ergebnis 65 mit Wasser abgespült, anhaftende Tropfen werden durch Abist ein Reliefbild 10' mit einer strukturierten Fotolackschicht 7' tupfen entfernt. Entwickelt wird mit einem wässrigen alkali-gemäss Fig. 2b. Wie schon bei der Beschreibung des ersten Ver- sehen Entwickler. Anschliessend wird das Reliefbild mit einer fahrens erläutert wurde, kann mit getrennten Farbauszügen dünnen Kupferschicht bedampft, auf der galvanisch Nickel ab-

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geschieden wird. Mit der hergestellten Nickelmatrize wird bei ca. 130 °C in einer Presse eine Polyvinychloridfolie geprägt. Das durch eine einzige Prägung entstehende Reliefbild in der Polyvinylchloridfolie ergibt bei der Projektion im ungebeugten Strahlengang ein farbiges Bild in gelb, magenta und blaugrün.

Beispiel 3

Das Beispiel 2 wird unter Verwendung von vier Farbauszugsvorlagen wiederholt, wobei die vierte Farbauszugsvorlage schwarzen Bildstellen im farbigen Original entspricht. Den weissen Bildstellen sind in allen Farbauszügen glasklare transparente Bereiche 16 (s. Fig. 3) an den betreffenden Stellen zugeordnet. Die Belichtung unter dem Schwarzauszug wird bis zu einer 3,lfachen Intensitätszunahme hinter dem betreffenden Messbereich über eine Zeitspanne von 43 Sekunden geführt.

Von dem fertigen, in einem Prägegang entstandenen Reliefbild wird im ungebeugten Strahlengang ein Projektionsbild mit gelben, magentafarbigen, blaugrünen, weissen und schwarzen Bildstellen erhalten. Die schwarzen Bildstellen entsprechen, wie eine genaue Untersuchung ergab, eher einem dunklen Braun.

Beispiel 4

Eine 3 um dicke Schicht aus positiv arbeitendem Kopierlack wird durch Schleudern und Trocknen auf eine 50 |xm dicke glasklare Polyesterfolie aufgebracht. Nacheinander wird 67 Sekunden, 85 Sekunden und 95 Sekunden lang durch verschiedene Farbauszugsvorlagen hindurch die Kopierlackschicht belichtet. Die Farbauszugsvorlagen sind jeweils an den gelben, magentafarbigen und blaugrünen Bildstellen transparent und mit einer Gitterstruktur versehen. Die Belichtung erfolgt in Kontaktanordnung durch Bestrahlung mit aktinischem Licht, z.B. parallelem Licht einer 200 Watt-Quecksilberhochdrucklampe, durch eine Quarzlinse mit der Brennweite f = 15 cm und durch ein Blauglasfilter mit einer maximalen Transmission von 75 % bei der Wellenlänge von 400 nm. Das Aufzeichnungsmaterial wird zum Belichten mit der Schicht einer Glasplatte zugewandt, auf dieser taschenförmig am Rand mit Klebestreifen befestigt. In die Aufzeichnungsschicht ist zuvor zum späteren Justieren ein Passkreuz in Form eines rechtwinkligen Geradenpaares eingeritzt worden, das nur im späteren Bildbereich ausgespart ist, In diese Tasche werden die jeweiligen Farbauszüge eingeschoben, und zwar mit der Schichtseite der Fotolackschicht gegenüberliegend. Die passgerechte Justage von Vorlage und Aufzeichnungsmaterial erfolgt jeweils bei gelbem Sicherheitslicht unter einem Arbeitsmikroskop. Die justierte Vorlage wird an einem überstehenden Ende gleichfalls auf der Glasplatte mit Klebestreifen befestigt. Zur Herstellung der Farbauszugsvorlagen wird ein hochauflösender Silberfilm zuerst in Kontakt unter einem Metallgitter, das sich auf einer Glasplatte befindet, belichtet und anschliessend unter einem Filmnegativ des entsprechenden Farbauszuges. Das Filmnegativ weist ausserhalb des Bildbereichs ein Passkreuz auf. Die Herstellung der Farbauszugsvorlagen für die Kontaktbelichtung erfordert besondere Sorgfalt, um die transparenten Bereiche glasklar und die nichttransparenten Bereiche möglichst fehlstellenfrei deckend zu erhalten. Die angegebenen Belichtungszeiten werden durch Messung der Lichtintensität in Vorversuchen ermittelt. Nach dem Entwickeln mit wässrigem alkalischem Entwickler wird die Probe mit weissem Xenonlicht durchstrahlt. In dem ungebeugten durchgehenden Licht wird hinter einer Projektionsoptik ein farbiges Bild aus gelb, magenta und blaugrün aufgefangen.

Das farbige Bild zeigt unter Umständen in den Farbflächen Interferenzmuster. Um diese Interferenzen zu unterdrücken, wird in den Berührungsspalt zwischen den nachgehärteten Silberfilmvorlagen und dem Fotolack ein Tropfen entspanntes Wasser eingebracht. Die erforderlichen Belichtungszeiten verkürzen sich dadurch beinahe auf die Hälfte. Vor der Entwicklung wird das belichtete Original sorgfältig mit Wasser abgespült und anhaftende Tropfen werden durch Abtupfen entfernt. Die Fotolackschicht mit dem alle Farbteilbilder enthaltenden Reliefbild wird mit einer dünnen Kupferschicht bedampft, auf der galvanisch Nickel abgeschieden wird.

Mit der erhaltenen Nickelmatrize wird bei ca. 130 °C in einer Presse eine Polyvinylchloridfolie geprägt. Das in einem einzigen Prägeschritt geformte Reliefbild in der Polyvinylchloridfolie ergibt in der Projektion in dem ungebeugten Strahlengang ein farbiges Bild in gelb, magenta und blaugrün.

Beispiel 5

Das voranstehend angeführte Beispiel wird unter Verwendung von vier Farbauszugsvorlagen wiederholt, wobei die vierte Farbauszugsvorlage den schwarzen Bildstellen im farbigen Originalbild entspricht. Die weissen Bildstellen sind in allen Farbauszügen an den betreffenden Stellen lichtundurchlässig. Gemäss der angestrebten Belichtungsweise sind bei dem schwarzen Farbauszug nur die schwarzen Bildstellen transparent und mit einem aufbelichteten gekreuzten Doppelgitter versehen. Die Belichtungszeit unter dem schwarzen Farbauszug beträgt 35 Sekunden. Von dem fertiggestellten, in einer einzigen Prägung entstandenen Reliefbild wird im ungebeugten Licht ein Projektionsbild mit gelben, magentafarbigen, blaugrünen, weissen und schwarzen Bildteilen aufgefangen.

Im Sinne der Erfindung kann das Original bzw. der Informationsträger, der beispielsweise ein Bild, Daten u. dgl. enthält, jedes prägsame transparente Material, auch schichtweise zusammengesetztes Material, sein. Dieses kann aus einer nicht prägsamen starren oder flexiblen Trägerschicht mit einer präg-samen Deckschicht bestehen. Die zum Prägen erforderliche Viskositätserniedrigung muss nicht notwendigerweise nur durch Temperaturerhöhung erfolgen, sondern kann auch durch vorübergehendes Einwirken von Lösungsmitteln herbeigeführt werden. Ein Reliefbild wird üblicherweise in Luft betrachtet. Um ein Reliefbild zu schützen, kann es kaschiert werden. Um trotz des Kaschierens gleiche optische Verhältnisse wie bei einem nicht kaschierten Reliefbild zu schaffen, muss der Brechungsindex des Kaschiermaterials berücksichtigt werden. Hierzu ist die Angabe der optischen Weglänge n.d. mit dem Brechungsindex n und der durchstrahlten Schichtdicke d erforderlich. Der Unterschied der optischen Weglängen am Relief gitter ist gemäss d (nj - n2) mit der Relieftiefe d, dem Brechungsindex nt des Reliefmaterials und dem Brechungsindex n2 des Kaschiermaterials zu wählen. Organische Substanzen weisen im allgemeinen Brechungsindizes um 1,5 auf.

Die Information des Originals ist in Flächenteilen auf der Folie in Form von alphanumerischen Zeichen, Linien oder Flächen mit Gittern einheitlicher Gittertiefe, sogenannten Reliefstrukturen, gespeichert, wobei die gittermässigen Informationsstrukturen ihrerseits in konventioneller Weise, beispielsweise zur Darstellung von Mischfarben, gerastert sein können. Die Bereiche können sowohl zusammenhängende Informationsstrukturen als auch einzelne Rasterelemente aufweisen.

Bei gerasterten Bildern sind naturgemäss die Herstellung der Farbauszugsvorlagen sowie die Justagearbeiten besonders schwierig.

Die bekannten gerasterten Strukturen weisen Rasterelemente von etwa 10 um Durchmesser auf. Solche Rasterelemente sind beispielsweise durch zehnfache Verkleinerung der im Druckgewerbe gebräuchlichen 120er Raster mit 120 Rasterelementen/cm darstellbar. Die Montage erfolgt dabei mit Hilfe von Passstiften und Löchern bis zu Passgenauigkeiten von V200 mm. Ein besonders bei gerasterten Informationsstrukturen beobachteter, die Farbwiedergabe erschwerender Effekt ist eine am Rand des Rasterpunktes auftretende Farbschattierung, die durch entsprechenden Abfall der optischen Dichte der fotografischen Vorlage am Rand des Rasterpunktes verursacht wird. Ein Umkopieren der Vorlage auf hart arbeitende Silberfilme

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führt nur zu einer graduellen Verbesserung. Die relativ besten Kantenschärfen werden mit Metallbildern erzielt, die beispielsweise durch Beschichten Polyesterfolie mit einer optisch sehr dichten Aluminiumschicht mit einer optischen Dichte weit über drei mit einer etwa 1 um starken Schicht aus positivem Kopierlack, anschliessendes Belichten unter der gerasterten Vorlage und Entwickeln hergestellt werden. An den freigelegten Stellen wird das Aluminium mit wässriger Eisen-III-Chloridlösung weggeätzt und anschliessend die restliche Fotolackschicht weggelöst.

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Ein durch Prägen eines verformbaren transparenten Materials mit der Matrize hergestellter Informationsträger ist identisch mit dem Original, wenn in den zeichnerisch dargestellten Ausführungsformen des Originals nach den Fig. ld und 2b an 5 Stelle der strukturierten Fotolackschichten 2', 7' ein strukturiertes Material, wie beispielsweise eine geprägte Polyvinylchloridfolie, gesetzt wird.

C

1 Blatt Zeichnungen

Claims

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PATENTANSPRÜCHE 16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,

1. Original eines Informationsträgers, bestehend aus einer dass die nach dem Belichten vorhandene, fotochemisch nicht auf einem Trägermaterial aufgebrachten Aufzeichnungsschicht, zersetzte Aufzeichnungsschicht über alle Bereiche hinweg durch in die ein die Information enthaltendes Reliefbild eingeprägt ist, eine gemeinsame Gittermuster-Belichtung bis zum Trägermate-dadurch gekennzeichnet, dass sich das Reliefbild (10,10') aus 5 rial des Originals durchbelichtet wird.

überlappungsfrei aneinander grenzenden Relief-Teilbildern (3 ', 17. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,

4', 5') zusammensetzt, denen ein Reliefgitter mit unterschiedli- dass die Belichtung mit Gittermustern der Teilbilder-Belichtung chen Gittertiefen (13,14,15) in den Bereichen der einzelnen vorangestellt wird.

Relief-Teilbilder (3', 4', 5') überlagert ist. 18. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch
2. Original nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass 10 gekennzeichnet, dass sich die Aufzeichnungsschicht mit den die Gittertiefen (13,14,15) des Reliefgitters in den Bereichen Farbauszugsvorlagen während der Belichtung in Kontakt be-der einzelnen Relief-Teilbilder (3', 4', 5') Tiefenunterschiede findet.

aufweisen, die optischen Weglängen von 0,5 um bis 0,9 jj.m 19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,

entsprechen. dass in die Berührungszonen zwischen der Aufzeichnungs-
3. Original nach Anspruch 2, dadruch gekennzeichnet, dass 15 Schicht und den Farbauszugsvorlagen eine farblose Kontaktfliis-das Reliefbild (10) neben den Relief-Teilbildern (3', 4', 5') sigkeit zum Vermeiden von Interferenzen eingebracht wird. Bereiche (16) ohne Gitterstrukturen enthält. 20. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch
4. Original nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass gekennzeichnet, dass als Farbauszugsvorlagen Metallbilder ein-das Reliefbild (10,10') zumindest zwei Relief-Teilbilder um- gesetzt werden.

fasst. 20 21. Verfahren zur Herstellung eines Originals nach An-
5. Original nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass spruch 1, bei dem die Aufzeichnungsschicht informations- und das Reliefbild (10) zumindest zwei Relief-Teilbilder und einen gittermässig zu einem Reliefbild belichtet und entwickelt wird, Bereich (16) ohne Gitterstruktur enthält. dadurch gekennzeichnet, dass die Aufzeichnungsschicht durch
6. Original nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass getrennte Farbauszugsvorlagen hindurch informationsmässig der Bereich des Relief-Teilbildes mit einem Unterschied der 25 belichtet wird, wobei die Farbauszugsvorlagen in den Bereichen Gittertiefen, der einer optischen Weglänge von 0,5 um ent- der jeweiligen Projektionsfarbe der einzelnen Farbauszugsvor-spricht, aus zwei sich kreuzenden Gitterstrukturen besteht. läge transparent sind und die Teilbilder-Bereiche der Projek-
7. Original nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge- tionsfarben überlappungsfrei aneinandergrenzen, mit gitterför-kennzeichnet, dass das Trägermaterial (1 ) aus einer Folie und mig moduliertem Licht bis zum fotochemischen Abbau der Auf-die Aufzeichnungsschicht aus einer Fotolackschicht (2 ; 7) be- 30 Zeichnungsschicht auf vorgegebene Relieftiefen belichtet und steht. wässrig-alkalisch entwickelt wird.
8. Original nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge- 22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, kennzeichnet, dass das Trägermaterial (1) Glas ist, auf dem eine dass ,j;e Transmissionswerte der Farbauszugsvorlagen entspre-Fotolackschicht (2 ; 7) aufgebracht ist. chend den vorgegebenen Relieftiefen gewählt werden.
9. Original nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge- 35 23. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, kennzeichnet, dass das Trägermaterial (1 ) aus Metall ist, auf dass Laserstrahlen in einem dem Gittermuster entsprechenden dem eine Fotolackschicht (2 ; 7) aufgetragen ist. Zeilenabstand unter informationsmässiger Intensitätsmodula-
10. Original nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch t;on über die Aufzeichnungsschicht geführt werden und auf die-gekennzeichnet, dass die Dicke der nicht strukturierten Foto- ser interferieren.

lackschicht (2 ; 7) 0,95 um bis 3 («n beträgt. 40 24. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet,
11. Original nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch dass das Licht einer Lichtquelle durch Gitter im Strahlengang gekennzeichnet, dass neben dem Reliefbild (10) auf der Foto- gitterförmig in bezug auf die Intensität moduliert wird, lackschicht (2) Testfelder (8,9,18) zur Bestimmung der erfor- 25. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, derlichen Lichtintensitäten in den einzelnen Relief-Teilbildern dass die gitterförmige Intensitätsmodulation des Lichtes durch (3', 4', 5') für die Erzeugung der erforderlichen Gittertiefen 45 einkopierte Gittermuster auf den Farbauszugsvorlagen erhalten (13,14,15) vorgesehen sind. wird.
12. Verfahren zur Herstellung eines Originals nach An- 26. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 25, dadurch spruch 1, bei dem die Aufzeichnungsschicht informations- und gekennzeichnet, dass sich die Aufzeichnungsschicht mit den gittermässig zu einem Reliefbild belichtet und entwickelt wird, Farbauszugsvorlagen während der Belichtung in Kontakt be-dadurch gekennzeichnet, dass die Aufzeichnungsschicht durch 50 findet.

getrennte Farbauszugsvorlagen hindurch informationsmässig 27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet,

belichtet wird, wobei die Farbauszugsvorlagen in den Bereichen dass in die Berührungszonen zwischen der Aufzeichnungs-

der jeweiligen Projektionsfarbe der einzelnen Farbauszugsvor- schicht und den Farbauszugsvorlagen eine farblose Kontaktflüs-

lage transparent sind und die Teilbilder-Bereiche der Projek- sigkeit zum Vermeiden von Interferenzen eingebracht wird,

tionsfarben überlappungsfrei aneinander angrenzen und dass 55 28. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 27, dadurch zeitlich getrennt von der Teilbilder-Belichtung mit Gittermu- gekennzeichnet, dass als Farbauszugsvorlagen Metallbilder ein-

stern belichtet und wässrig alkalisch entwickelt wird. gesetzt werden.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, 29. Verwendung des Originals nach Anspruch 1 zum Her-dass durch die einzelnen Farbauszugsvorlagen hindurch zeitlich stellen einer Matrize, welche zum Prägen eines dem Original unterschiedlich lang informationsmässig belichtet wird. 60 entsprechenden Informationsträgers bestimmt ist, dadurch ge-
14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, kennzeichnet, dass das Original mit einer dünnen elektrisch lei-dass die Teilbilder-Belichtung zuerst erfolgt und anschliessend tenden Schicht beschichtet wird, auf der galvanisch ein Metall-mit Gittermustern belichtet wird. Überzug abgeschieden wird und dass das Original und der Me-
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, tallüberzug, dessen Kontaktfläche mit dem Original das Nega-dass die Dicke der zu Beginn fotochemisch nicht zersetzten Auf- 55 tiv-Reliefbild des Originals darstellt, voneinander getrennt Zeichnungsschicht durch die Belichtung in den Teilbilder-Berei- werden.

chen auf vorgegebene Werte durch fotochemischen Abbau erniedrigt wird.

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