DE2657246B1

DE2657246B1 - Original eines Informationstraegers,Verfahren zum Herstellen des Originals,Verfahren zum Herstellen einer Matrize zum Praegen des Orginals sowie Informationstraeger,der mit der Matrize hergestellt ist

Info

Publication number: DE2657246B1
Application number: DE2657246A
Authority: DE
Inventors: Roland Dipl-Phys Dr Moraw; Renate Schaedlich
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1976-12-17
Filing date: 1976-12-17
Publication date: 1978-02-23
Also published as: CH626181A5; US4360408A; AT372195B; US4400057A; FR2374673A1; ATA897477A; NL7713852A; DE2657246C2; US4294913A; GB1597585A; CA1110093A; BE861859A; FR2374673B1; JPS5377620A

Description

Die Erfindung betrifft ein Original eines Informa- i> tionsträgers, bestehend aus einer auf einem Trägermaterial aufgebrachten Aufzeichnungsschicht, in die ein die Information enthaltendes Reliefbild eingeprägt ist, ferner Verfahren zum Herstellen des Originals, Verfahren zum Herstellen einer Matrize zum Prägen des Originals sowie Informationsträger, der mit der Matrize hergestellt ist.

Mit der aus der Zeitschrift LASER+ Elektro-Optik Nr. 3/1976, Seiten 16/17 bekannten ZOD-(Zero-Order-Diffraction-)Technik werden gittermäßig gerasterte 4"> Bilder erzeugt. Von den Reliefbildern, die beispielsweise drei Grundfarbengittermustern in einem Fotolack entsprechen, werden drei Nickelmatrizen hergestellt, mit denen farblose thermoplastische Folien aus beispielsweise Polyvinylchlorid geprägt werden. Diese >o 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, wo- ~>i bei die Gitterperiode etwa 1,5 μηι 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 eo beim Rotauszug am größten und beim Blauauszug am kleinsten ist. Diese Farbauszugsbilder sind gerastert. Die Prägebilder werden zu einem dreischichtigen Reliefbild überlagerl, von dem farbige EJilder projiziert werden können. Die beschriebene Technik ergibt sehr h> helle Farbbilder großer Auflösung. Die Reliefbildet können durch Prägen relativ billig und schnell vervielfältigt werden.

Von Nachteil ist bei dem bekannten Relieforiginal, daß durch eine mehrschichtige Anordnung übereinander von Grundfarbengittermustern die Dicke des Relieforiginals unverhältnismäßig groß wird und daß der Informationsinhalt des Relieforiginals in mehreren Schichten gespeichert ist, so daß schon bei geringen Versetzungen der Schichten gegeneinander die Wiedergabe des Informationsinhaltes beeinträchtigt ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Original eines Informationsträgers zu schaffen, das aus einer einzigen Schicht besteht, in der sich der gesamte Informationsinhalt des Originals befindet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sich das Reliefbild aus mehreren, überlappungsfrei aneinandergrenzenden Relief-Teilbildern zusammensetzt, denen ein Reliefgitter mit unterschiedlichen Gittertiefen in den Bereichen der einzelnen Relief-Teilbilder überlagert ist.

Danach setzt sich das Reliefbild des Originals aus der Überlagerung der den einzelnen Farbauszügen entsprechenden Relief-Teilbilder in der Weise zusammen, daß verschidenfarbige Bereiche, 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—11 ersichtlich.

Mit der Erfindung wird der Vorteil erzielt, daß die informationsspeichernde Schicht des Originals weitgehend homogen ist, also daß es zu keinen Störungen bei der Wiedergabe des Informationsinhalts durch Heterogenitäten der Schicht kommt, wie d^:es beispielsweise bei einem mehrschichtigen Aufbau der Fall sein kann. Von Vorteil ist auch, daß die Einzelschicht des Originals durch mechanische Beanspruchungen, wie Verbiegen und dergleichen, in bezug auf ihren Informationsinhalt nicht beeinträchtigt wird, während bei mehrschichtigen Reliefbildern durch mechanisches Einwirken Störungen bei der Informationswiedergabe auftreten können.

Die Einführung der bekannten ZOD-Technik wird dadurch erschwert, daß der Herstellungsprozeß mit drei vollständig getrennten Arbeitsgängen zur Herstellung der einzelnen, den Farbauszügen entsprechenden geprägten Reliefbildern aufwendig ist und daß das paßgerechte Zusammensetzen der drei getrennten Reliefbilder zu dem für die farbige Projektion erforderliche Duplikatbild sehr sorgfältiges und daher zeitaufwendiges Arbeiten erfordert.

Dem sollen die in den Maßnahmen gemäß den Ansprüchen 12 — 25 beschriebenen Verfahren zur Herstellung des Originals abhelfen.

Das Verfahren zum Herstellen einer Matrize zum Prägen des Originals 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 Original und der Metallüberzug, dessen Kontaktfläche mit dem Original das Negativ-Reliefbild des Originals darstellt, voneinander getrennt werden.

Der Informationsträger, der mit der Matrize hergestellt ist, sowie das Verfahren zur Herstellung des Informationsträgers sind aus den kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche 27 — 30 ersichtlich.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert.

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 Ausführungsform eines Originals eines Informationsträgers zu Beginn und am Ende der Herstellung,

F-' i g. 3 schematisch eine Draufsicht auf ein Original mit Testfeldern und

F i g. 4 eine schematische Draufsicht eines Originals mit Paßkreuzen zum Justieren.

Vor der Versuchsbeschreibung zur Bildaufzeichnung anhand von Beispielen wird der Zusammenhang zwischen Farbe und Relieftiefe des Originals näher beschrieben.

Es werden Kopierlackschichten in unterschiedlichen Dicken von 0,95 μίτι bis 2,10 μίτι auf transparenten Folien untersucht. Vier ausgewählte Proben mit Dicken von 0,95 μπι, 1,34 μιτι, 1,72 μίτι und 2,10 μίτι der Kopierlackschichten, die an abgesplitterten Schichttei-

len mit einem Interferenzmikroskop bestimm! wurden, werden in Kontakt mit einer Gittervorlage durch diese hindurch mit aktinischcm Licht bestrahlt, beispielsweise mil parallelem Licht einer 200-Watl-Quccksilberhochdrucklampc, durch eine Quarzlinsc mil der Brennweite /=15 cm und durch ein Blauglasfiller mit maximaler Transmission von 75% der Lichtintensität bei 400 mn Wellenlänge. Die Gittervorlage ist beispielsweise eine Glasplatte mit lichtdurchlässigen Stellen und durch Metallstege lichtundurchlässig abgedeckten Stellen. Die Gitlerperiode beträgt 138 Linien/mm. Nach unterschiedlich langen Belichtungszeiten werden die mit wäßrigem alkalischem Entwickler entwickelten Proben mit weißem Xenonlicht durchstrahlt. Es treten helle farbige Beugungsbilder auf. Das durchgehende ungebeugte Licht zeigt folgende Farben:

Belichtungs	Dicke der Fotolackschicht	1,34 μπι	1,72 μιη	2,10 μηι
zeit		(Eigenfarbe des Fotolackes)
(Sekunden)	0,95 μπι	gelblich	gelblich	gelblich
0	schwachgelb/braun	blau	blau	blau
20	gelblich	intensivgelb	intensivgelb	intensivgelb
30	blau	schwachmagenta	intensivmagneta	intensivmagenta
40	hellgrün	schwachmagenta	schwachmagneta	intensivblaugrün
50	hellgrün	schwachmagenta mit	schwachmagenta	hellgrün
60	hellgrün	gelben Flecken
70	hellgrün mit
	bläulichen Flecken

Intensive Projektionsfarben treten demnach bei folgenden Relieftiefen auf:

Gelb: zwischen 0,95 μιη und 1,34 μπι

Magenta: zwischen 1,34 μιη und 1,72 μιη
Blaugrün: zwischen 1,72 μπι und 2,10 μπι.

Soll z. B. ein dunkles Blau, das schon in Violett übergeht und eine Wellenlänge X_n 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 λα von 580 nm, beträgt, d. h. 3λ_α= 1740 nm = 1,74 μιη ist.

Innerhalb der angegebenen Reliefintervalle liegen die dreifachen Werte der Lichtwellenlängen der jeweiligen Komplementärfarben. Diese dreifachen Werte betragen für Gelb/Magenta/Blaugrün etwa 1,26 μπι, 1,59 μπι und 1,83 μπι.

Die Herstellung der gittermäßig gerasterten Relief-Teilbilder 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 blaugrünen Farbe mindestens 1,83 μπι dick sein, insbesondere zwischen 2 μιη und 3 μιη. Wesentlich ist dabei die Gleichmäßigkeit 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 Beschichlungslösung 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 μιη 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 gelrennt durchgeführt. Dabei wird zuerst die bildmäßige Belichtung und dann die Gitterbelichtung durchgeführt, diese Reihenfolge ist

-,o jedoch nicht zwingend.

Beispiel 1

Fig. la zeigt auf einer nicht maßstäblich gezeichneten Trägerschicht 1 aus Glas, Folie oder auch Metall

-,ι eine noch unbelichtete Fotolackschicht 2. Diese wird durch Farbauszugsvorlagen 3,4,5 hindurch so belichtet, daß unter der Farbauszugsvorlage 3 die Bildbereiche für eine gelbe Projektionsfarbe in einer Dicke um Zi = 1,26 μιη, unter der Farbauszugsvorlage 4 die

M) Bildbereiche für eine magentafarbene Projektionsfarbe um /2 = 1,59 μιη Dicke und unter der Farbauszugsvorlage 5 für eine blaugrüne Projektionsfarbe die Bildbereiche mit einer Dicke /j um 1,83 μπι an unbelichtetem Fotolack zurückbleiben, wie dies in Fi g. 1b angedeutet

ι» 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

muf3. 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 vielfach in sogenannten positiv arbeitenden Fotolacken enthalten sind, ein Absorptionsmaximum bei einer Wellenlänge von 407 nm auf. An einer etwa 3 μπι dicken Fotolackschicht wurde eine optische Dichte von 0,824 gemessen, an der ausbelichteten Lackschicht von 0,072. Der Endwert gibt die optische Dichte 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 unbelichtete Fololackschichtdicke mit einer Genauigkeit von 0,1 μιη und höher ermöglicht. Die optische Messung zur Kontrolle der Dicke der unbelichteten Fololackschichtdicke liefert eine relevante Aussage über die Dicke der noch nicht fotochemisch veränderten Fotolackschicht, da bei den im fotografischen Sinne sehr hart arbeilenden Fotolackschichten jeweils die der Lichtquelle zugekehrte Oberflächenschicht an noch unzersetztem o-Chinondiazid fotochemisch umgesetzt und beim Entwickeln weggelöst wird.

Zur optischen Dickenkontrolle während der Belichtung ist es günstig, wie in F i g. 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 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.

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 der Dekkung 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 Objektive bekannt. Mit solchen Objektiven kann die farbauszugsweise Belichtung in Projektion, gegebenenfalls unter Maßstabsveränderung, vorgenommen werden.

Die einzuhaltenden Werte für die Schichtdicken können dabei schon bei der Herstellung der Farbauszugsvorlagen berücksichtigt 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 in der Schicht erhalten werden.

Im allgemeinen erfolgt nach der bildmäßigen Farbauszugsbelichtung ohne Zwischenentwicklung die Gitterbelichtung, die zu einer Struktur gemäß Fig. Id führt, wobei die Fotolackschicht 2 bis zur Trägerschicht

■> 1 durchbelichtet wird und unterschiedliche Gittertiefen 13, 14, 15 nach dem Entwickeln erhalten werden. Das Reliefbild 10 setzt sich aus Relief-Teilbildern 3', 4', 5' zusammen, die überlappungsfrei aneinandergrenzen. Die Belichtung kann vorteilhafterweise mit sich

to kreuzenden, interferierenden UV-Laserstrahlen durchgeführt werden. Damit können problemlos Gitterperioden von '/too mm und kleiner erzeugt werden. Die angestrebte rechteckförmige Gitterstruktur wird durch den hart arbeitenden Fotolack in guter Näherung

i) ausgebildet. Die Gitterstruktur kann bei kleineren Perioden durch Abbildung periodischer Gittermuster-Vorlagen mit hochauflösenden UV-korrigierten Objektiven eingeprägt werden. Bewährt haben sich auch Kontaktbelichtungen unter sehr genauen Gittern 17,

z. B. Metallgittern auf Glasplatten, die für Perioden von '/ίο mm bis zu Viooo mm kommerziell erhältlich sind. Wie bei allen Kontaktbelichtungen ist es von Vorteil, zwischen der Fotolackschicht 2 und der Vorlage eine Kontaktflüssigkeit 11, wie in Fig. 1c dargestellt,

2> beispielsweise entspanntes Wasser, einzubringen. Bei fotografischen Vorlagen wird zuvor zweckmäßigerweise die Gelatineschicht gehärtet und der Schichtträger aus Glas oder Polyester gewählt. Für Projektionen mit konventionellen Projektoren, die Öffnungsverhältnisse von beispielsweise 1/2,8 aufweisen, werden nach Möglichkeit Gitterperioden kleiner als Vsoo mm gewählt.

Unabhängig von der im Einzelfall angewandten Belichtungstechnik ist bei der angegebenen Verfahrensweise die Gitterbelichtung unproblematisch, da das gesamte Gitterbild auf der Fotolackschicht in einen Verfahrensschritt erzeugt wird und daher die Belichtungszeit näherungsweise nur so eingestellt werden muß, daß die Photolyse bis zum Schichtträger fortschreitet.

Bei der Entwicklung wird der ausbelichtete Schichtanteil 6 der Fotoschicht 2 weggelöst. Auf der strukturierten restlichen Lackschicht wird eine dünne leitfähige Schicht aufgebracht, beispielsweise durch chemisches Abscheiden von Palladium aus einer Lösung von Palladiumchlorid oder durch Aufdampfen eines Metalles wie Silber mit etwa 0,1 μίτι Dicke. Auf diese Schicht wird galvanisch eine Mindestdicke von 50 μίτι eines Metalls wie Nickel abgeschieden und somit die Prägematrize für den Informationsträger erhalten, die nach dem Galvanisieren von der Fotolackschicht getrennt wird und ein Originalnegativ der strukturierten Fotolackschicht 2' bildet.

Mit dieser Nickelmatrize wird eine thermoplastische Folie geprägt, vorzugsweise aus Polyvinylchlorid bei erhöhter Temperatur um 130⁰C und bei einem Druck von einigen Atmosphären/cm². Die geprägte Folie ist ein Duplikat der strukturierten Fotolackschicht 2'. Da organische Substanzen wie Polyvinylchlorid und Fotolack nahezu identische Brechungsindizes η um 1,5 aufweisen, sind die Projektionsfarben in beiden Fällen gleichfalls nahezu gleich. Falls die Brechungsindizes voneinander stärker abweichen, können die Relieftiefen korrigiert werden, um die Projektionsfarben einander anzugleichen. Das Ergebnis ist ein Duplikat aus einer einzigen, in einem einzigen Arbeitsgang geprägten thermoplastischen Schicht, die alle Farbauszugsbilder vereint.

809 508/520

Die erste Verfahrensweise liefert gute Ergebnisse, wenn die Dicken der eingesetzten Fotolackschichten große Konstanz, besitzen und wenn die einzelne Belichtung bis zur vorgegebenen Dicke an unsersetztem Fotolack sehr sorgfältig durchgeführt wird. Bei der praktischen Durchführung zeigt sich, daß die Bedingung der Dickenkonstanz nur mühsam eingehalten werden kann.

Das nachfolgend beschriebene Verfahren läßt auch Dickeschwankungen im geringen Umfang zu. Die Belichtung erfolgt hierbei wieder farbauszugsweise, jedoch wird das aktinische Licht zu Beginn gitterförmig gerastert. Ausgegangen wird gleichfalls von einer noch unbelichteten Fotolackschicht 7 auf einem Träger 1, wie in Fig.2a dargestellt. Die Schichtdicke kann, wie in F i g. 2a angedeutet, kleine Schwankungen aufweisen. Es wird durch die Farbauszugsvorlagen 3,4,5 hindurch die Fotolackschicht 7 belichtet, wobei das aktinische Licht eine gitterförmige Intensitätsverteilung besitzt. Diese Belichtung wird fortlaufend meßtechnisch kontrolliert, damit bei Belichtungstiefen von etwa 13 = 1,26μιτι, 14=1,59 μηι und 15=1,83 μιτι die Belichtung unterbrochen werden kann. Das Ergebnis ist ein Reliefbild 10' mit einer strukturierten Fotolackschicht T gemäß F i g. 2b. Wie schon bei der Beschreibung des ersten Verfahrens erläutert wurde, kann mit getrennten Farbauszügen oder mit einem kombinierten Farbauszug gearbeitet werden, dessen Transmissionswerte in den verschiedenen Farbauszugsbereichen sich etwa wie die Gitter- bzw. Relieftiefen verhalten. Die Belichtungen werden in Kontaktanordnung unter Verwendung von Kontaktflüssigkeit 11 oder durch Projektion mit Optiken durchgeführt. Bevorzugt wird interferierendes Laserlicht, jedoch wird auch durch Farbauszugsvorlagen mit einkopierten Gitterstrichen oder mit Gittern im Strahlengang des aktinischen Lichtes eine ausreichende gitterförmige Intensitätsmodulation erzeugt. Das Ergebnis ist ein Reliefbild im Fotolack bzw. nach dem Prägen ein Informationsträger, der alle Farbauszugsbilder vereinigt.

Für viele Abbildungen reichen einfarbige Bilder aus. Komplette Farbbilder enthalten zusätzlich Schwarzweiß-Anteile. Die weißen Anteile entsprechen gitterfreien Bildstellen, d. h. Bereichen ohne Gitterstrukturen. Für die schwarzen Anteile muß ein zusätzlicher Schwarzauszug angefertigt werden. Die Belichtung durch den Schwarzauszug muß dabei so geführt werden, daß die schwarzen Bildstellen in der Projektion möglichst dunkel und farblos erscheinen. Bei gittermäßiger Belichtung wird daher die Dauer der Belichtungszeit so gewählt, daß dies noch nicht zu kräftigen Projektionsfarben führt. Die Relieftiefen liegen dann um 1 μιτι.

Der Schwarzeffekt wird durch ein zweites, kreuzweise aufbelichtetes Gitter verstärkt. Die Projektionsfarbe schwankt meist zwischen Dunkelbraun und dunklem Lila, mit über den sichtbaren Spektralbereich gemittelten Transmissionswerten, die etwa auf Werte bis zu fünf Prozent der voll eingestrahlten Lichtintensität absinken können.

Beispiel 2

Eine etwa 3 μπι dicke Schicht aus positiv arbeitendem Kopierlack wird durch Schleudern und Trocknen auf einer 5 cm χ 5 cm χ 0,2 cm großen Glasplatte aufgebracht. Dann wird nacheinander 35 Sekunden, 25 Sekunden und 19 Sekunden durch verschiedene Farbauszüge belichtet, die jeweils an den gelben,

magentafarbigen und blaugrünen Bildstellen transparent sind. Anschließend wird nach dem Entfernen der Farbauszüge 40 Sekunden lang unter einem Metallgitter mit 138 Linien/mm, das auf einer Glasplatte aufgebracht ist, belichtet, wobei in den Berührungsspalt zwischen dem Metallgitter und dem Kopierlack zum Vermeiden von Interferenzen ein Tropfen entspanntes Wasser eingebracht wird. Die Belichtung erfolgt in Kontaktanordnung, wie schon voranstehend beschrieben wurde. Das Aufzeichnungsmaterial ist zur Belichtung unter den Farbauszugsvorlagen in einem Kopierrahmen mit der Fotolackschichl der Schicht der Farbauszugsvorlagen zugewandt angeordnet. In die Aufzeichnungsschicht wird beispielsweise zur späteren Justierung ein Paßkreuz in Form eines rechtwinkligen Geradenpaares eingeritzt, das im späteren Bildbereich ausgespart ist. Die paßgerechte Justage der einzelnen Farbauszugsvorlagen relativ zur Aufzeichnungsschicht erfolgt bei gelbem Sicherheitslichl unter einem Mikroskop mit Hilfe von Paßkreuzen 12 auf den Vorlagen (s. Fig.4), die bei der fotografischen Herstellung der Farbauszüge gleichfalls mitaufgenommen werden. Die Farbauszugsvorlagen enthalten neben dem Bildbereich relativ zueinander versetzte, transparente Bereiche von 5 mm Durchmesser für Meßzwecke, die gleichfalls mit akünischem Licht durchstrahlt werden. In Vorversuchen wurde ermittelt, daß beispielsweise die Lichtintensität hinter den Meßbereichen für Gelb um das 2,75fache, für Magenta um das 2,30fache und für Blaugrün um das l,95fache steigen muß, um die erforderlichen Relieftiefen zu erhalten, was Belichtungszeiten von 35 Sekunden, 25 Sekunden und 19 Sekunden entspricht. Das belichtete Original wird mit Wasser abgespült, anhaftende Tropfen werden durch Abtupfen entfernt. Entwickelt wird mit einem wäßrigen alkalischen Entwickler. Anschließend wird das Reliefbild mit einer dünnen Kupferschicht bedampft, auf der galvanisch Nickel abgeschieden wird. Mit der hergestellten Nickelmatrize wird bei ca. 130⁰C in einer Presse eine Polyvinylchloridfolie 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 3,1 fachen 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, blaugrü-W) nen, weißen und schwarzen Bildstellen erhalten. Die schwarzen Bildstellen entsprechen, wie eine genaue Untersuchung ergab, eher einem dunklen Braun.

Beispiel 4

b^ri Eine 3 μιτι dicke Schicht aus positiv arbeitendem Kopierlack wird durch Schleudern und Trocknen auf eine 50 μιτι 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 /=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 Fotolackschichl gegenüberliegend. Die paßgerechte Jusiage 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 etwa 130'¹C 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

κι 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.

π Dieses kann aus einer nicht prägsamen starren oder flexiblen Trägerschicht mit einer prägsamen 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 η ■ dmit dem Brechungsindex η und der durchstrahlten Schichtdicke d erforderlich. Der Unterschied der optischen Weglängen am Reliefgitter ist gemäß d(n\ — /22) mit der Relieftiefe d, dem Brechungsindex rt\ des Reliefmaterials und dem Brechungsindex n₂ des Kaschiermaterials zu wählen. Organische Substanzen weisen im allgemeinen Brechungsindizes um 1,5 auf.

j-j 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 Herstel-

4) lung der Farbauszugsvorlagen sowie die Justagearbeiten besonders schwierig.

Die bekannten gerasterten Strukturen weisen Rasterelemente von etwa 10 μπι Durchmesser auf. Solche Rasterelemente sind beispielsweise durch zehnfache

■ίο 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 '/200 mm. Ein besonders bei gerasterten Informationsstrukturen

^i 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 führt nur zu einer graduellen Verbesserung. Die relativ besten Kantenschärfen werden mit Metallbildern erzielt, die beispielsweise durch Beschichten einer Polyesterfolie mit einer optisch sehr dichten Aluminiumschicht mit einer optischen Dichte weit über drei mit einer etwa 1 μηι 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(IlI)-Chloridlösung weggeätzt und anschließend die restliche Fotolackschicht weggelöst.

Ein durch Prägen eines verformbaren transparenten Materials mit der Matrize hergestellter Identitätsträger ist identisch mit dem Original, wenn in den zeichnerisch

dargestellten Ausführungsformen des Originals nach den Fig. Id und 2d an Stelle der strukturierten Fololackschichten 2', 7' ein strukturiertes Material, wie beispielsweise eine geprägte Polyvinylchloridfolic, gesetzt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Original eines Informationsträgers, bestehend aus einer auf einem Trägermaterial aufgebrachten "> Aufzeichnungsschicht, in die ein die Information enthaltendes Reliefbild eingeprägt ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Reliefbild (10, 10') aus mehreren, überlappungsfrei aneinandergrenzenden Relief-Teilbildern (3', 4', 5') zusammen- m setzt, denen ein Reliefgitter mit unterschiedlichen Gittertiefen (13, 14, 15) in den Bereichen der einzelnen Relief-Teilbilder (3', 4', 5') überlagert ist.

2. Original nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gittertiefen (13, 14, 15) des i'> Reliefgitters in den Bereichen der einzelnen Relief-Teilbilder (3', 4', 5') Tiefenunterschiede aufweisen, die optischen Weglängen von 0,5 um bis 0,9 μπι entsprechen.

3. Original nach Anspruch 2, dadurch gekenn- >o zeichnet, daß das Reliefbild (10) neben den Relief-Teilbildern (3', 4', 5') Bereiche (16) ohne Gitterstrukturen enthält.

4. Original nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Reliefbild (10,10') zumindest zwei 2> Relief-Teilbilder umfaßt.

5. Original nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Reliefbild (10) zumindest ein Relief-Teilbild und einen Bereich (16) ohne Gitterstruktur enthält.

6. Original nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich des Relief-Teilbildes mit einem Unterschied der Gittertiefen, der einer optischen Weglänge von 0,5 μπι entspricht, aus zwei sich kreuzenden Gitterstrukturen besteht. ν>

7. Original nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial (1) aus einer Folie und die Aufzeichnungsschicht aus einer Fotolackschicht (2; 7) besteht

8. Original nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch to gekennzeichnet, daß das Trägermaterial (1) Glas ist, auf dem eine Fotolackschicht (2; 7) aufgebracht ist.

9. Original nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial (1) aus Metall ist, auf dem eine Fotolackschicht (2; 7) aufgetragen ist.

10. Original nach den Ansprüchen 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der nicht strukturierten Fotolackschicht (2; 7) 0,95 μίτι bis 3 μπι beträgt.

11. Original nach einem oder mehreren der >o Ansprüche I bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß neben dem Reliefbild (10) auf der Fotolackschichl (2) Testfelder (8, 9, 18) zur Bestimmung der erforderlichen Lichtintensitäten in den einzelnen Relief-Teilbildern (3', 4', 5) für die Erzeugung der erforderli- v, chen Gittertiefen (13,14,15) vorgesehen sind.

12. Verfahren zur Herstellung eines Originals nach den Ansprüchen 1 bis 11, bei dem die Aufzeichnungsschicht informations- und gittermäßig zu einem Reliefbild belichtet und entwickelt wird, dadurch wi gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungsschicht durch getrennte Farbauszugsvorlagen hindurch informationsmäßig belichtet wird, wobei die Farbauszugsvorlagen in den Bereichen der jeweiligen Projektionsfarbe der einzelnen Farbauszugsvorlage trans- h"> parent sind und die Teilbildcr-Bereiche der Projektionsfarben überlappungsfrei aneinander angrenzen, und daß zeillich getrennt von der Teilbilder-Belichlung mit Gitlcrmustern belichtet und wäßrig alkalisch entwickelt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß durch die einzelnen Farbauszugsvorlagen hindurch zeillich unterschiedlich lang informationsmäßig belichtet wird.

14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilbilder-Belichtung zuerst erfolgt und anschließend mit Gittermustern belichtet wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der zu Beginn fotochemisch nicht zersetzten Aufzeichnungsschicht durch die Belichtung in den Tcilbilder-Bereichen auf vorgegebene Werte durch fotochemischen Abbau erniedrigt wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die nach dem Belichten vorhandene, fotochemisch nicht zersetzte Aufzeichnungsschicht über alle Bereiche hinweg durch eine gemeinsame Gittermuster-Belichtung bis zum Trägermaterial des Originals durchbelichlet wird.

17. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Belichtung mit Gitlermustern der Teilbilder-Belichtung vorangestellt wird.

18. Verfahren zur Herstellung eines Originals nach den Ansprüchen 1 bis 11, bei dem die Aufzeichnungsschicht informations- und gittermäßig zu einem Reliefbild belichtet und entwickelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungsschicht durch getrennte Farbauszugsvorlagen hindurch mit gitterförmig moduliertem Licht bis zum fotochemischen Abbau der Aufzeichnungsschicht auf vorgegebene Relieftiefen belichtet wird.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Transmissionswerte der Farbauszugsvorlagen entsprechend den vorgegebenen Relieftiefen gewählt werden.

20. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß Laserstrahlen in einem dem Gittermuster entsprechenden Zeilenabstand unter informationsmäßiger Intensitätsmodulation über die Aufzeichnungsschicht geführt werden und auf dieser inter^ferieren.

21. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Licht einer Lichtquelle durch Gitter im Strahlengang gitierförmig in bezug auf die Intensität moduliert wird.

22. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die gitterförmige Intensitätsmodulation des Lichtes durch einkopierte Gittermuster auf den Farbauszugsvorlagen erhalten wird.

23. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Aufzeichnungsschicht mit den Farbauszugsvorlagen während der Belichtung im Kontakt befindet.

24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß in die Berührungszonen zwischen der Aufzeichnungsschicht und den Farbauszugsvorlagen eine farblose Kontaklflüssigkeit zum Vermeiden von Interferenzen eingebracht wird.

25. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß als Farbauszugsvorlagen Metallbilcler eingesetzt werden.

26. Verfahren zum Herstellen einer Matrize zum Prägen eines Informationsträgers entsprechend dem

Original nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Original mit einer dünnen elektrisch leitenden Schicht beschichtet wird, auf der galvanisch ein Metallüberzug abgeschieden wird, und daß das Original und der Metallüberzug, dessen "> Kontaklfläche mit dem Original das Negativ-Reliefbild des Originals darstellt, voneinander getrennt werden.

27. Informationsträger, bestehend aus einer prägsamen Schicht, in die ein die Information enthaltendes Reliefbild mit der nach Anspruch 26 hergestellten Matrize eingeprägt ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Reliefbild (10, 10') aus mehreren, überlappungsfrei aneinandergrenzenden Relief-Teilbildern (3', 4', 5') zusammensetzt, denen π ein Reliefgitter mit unterschiedlichen Gittertiefen (13, 14, 15) in den Bereichen der einzelnen Relief-Teilbilder (3', 4', 5') überlagert ist.

28. Informationsträger nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einer prägsamen Schicht 2u besteht, die auf einer Trägerschicht aufgebracht ist.

29. Informationsträger nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Duplikat des Originals ist.

30. Verfahren zur Herstellung des Informationsträgers nach den Ansprüchen 27 bis 29, dadurch >> gekennzeichnet, daß ein verformbares transparentes Material mit der nach dem Original angefertigten Matrize in an sich bekannter Weise unter Druck und unter Viskositätserniedrigung des Materials geprägt wird. jo