KR100187797B1 - 필터의 제작과 복제방법 및 필터부감광체의 제조방법 - Google Patents

필터의 제작과 복제방법 및 필터부감광체의 제조방법 Download PDF

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Abstract

필터 제작방법은 감광재료와 마스터를 일정간격 분리해서 각각 반대측으로부터 광을 조사해서 홀로그램을 형성하고, 다음으로 상기 홀로그램의 재생상을 감광재료 가운데에 재생하는 것으로, 마스터와 감광재료와의 밀착을 필요로 하지않고, 상의 문제점을 방지하여 정밀한 칼라 필터를 제작할 수 있다. 또한, 칼라 필터에 의해서 적용 가능한 홀로그램의 복제방법은 R, G, B 스트라이프가 기록된 마스터 홀로그램과 감광재료를 대향 배치하고, 감광재료측으로부터 3색 혼합광을 조사해서 1회 노출로 재생상을 감광재료에 복제 가능하게, 포토리스공정, 정밀한 위치 설정 등을 필요로 하지 않는다. 또한, 필터부 감광체 제조방법은 지체상에 필터층, 접착체층을 순차적으로 적층한 제1적층체와, 캐리어 필름상에 박리층을 삽입해서 광도전층, 투명 전극층을 적층한 제2적층체를 대향시켜서 적층하고, 다음으로 캐리어 필름을 박리하는 것으로 되고, 가열에 의해 필터층의 변색, 퇴색 등을 피할 수 있고, 더욱이 제작의 효율화를 얻을 수 있다.

Description

[발명의 명칭]
필터의 제작과 복제방법 및 필터부착감광체의 제조방법
[기술분야]
본 발명은 필터의 제작과 복제방법 및 필터부착감광체의 제조방법에 관한 것으로, 특히 홀로그래피(holography) 기술을 응용한 칼라 필터의 제작방법 및 복제 방법, 더욱이 정진화상 기록방법에 사용하기 적합한 필터부착감광체의 제조방법에 관한 것이다.
[배경기술]
종래, 각종 분야에서 이용되고 있는 칼라필터로서는 염색타입의 것이 사용되고 있지만 그 제조공정이 복잡하기 때문에 그들 대신에 홀로그래피(holography) 기술을 응용해서 칼라필터를 제작하는 것이 시행되고 있다.
제1도는 이와 같은 종래의 홀로그래피 기술을 응용한 칼라필터 제작방법을 설명하기 위한 도면이다.
도면에 있어서, 감광재료(12)와 거울(13)을 마주보게 배치하고 게다가 예컨대 스트라이프(줄무늬 : stripe) 패턴을 갖춘 마스크(11)을 감광재료(12)에 밀착 배치하여 마스크(11)측으로부터 광을 입사시켜 거울(13)로부터의 반사과의 간섭플린지(interference fringe)를 감광재료(12)에 기록해서 스트라이프 형상의 마스크상을 기록하여 칼라필터를 제작하고 있다.
그러나, 제1도에 나타낸 종래의 제작방법에서는 감광재료와 마스크를 밀착시킬 경우에 먼저등이 틈새에 끼여 있으면 간극이 변화하여 얼룩이 생겨 감광재료와 마스크를 항상 일정한 관계로 밀착시키는 것은 매우 곤란하였다. 또한 일정한 간격으로 밀착이 행해졌다고 해도 마스크의 상은 감광재료 자체의 두께에 기인하는 얼룩이 생기게 되었다.
또 칼라필터로서 사용되는 것으로서 종래 염색형태의 것이 사용되고 있다.
제2도는 종래 염색형태의 칼라필터 제작방법을 나타낸 도면이다.
도면에 도시한 바와 같이 우선 유리기판(21)에 젤라틴층(22)을 도포하고, 다음으로 패턴노광을 행하여 젤라틴 패턴층(23)을 형성한다.
그리고 탄닌산처리등으로 염료를 젤라틴 패턴층(23)에 고착시켜서 염색 패턴층(24)을 형성함으로써 단색의 패턴필터를 제작할 수 있다.
그리고, 패턴노출, 젤라틴 패턴층과 염색 패턴층을 형성하는 공정을 3색에 대하여 각각 행함으로써 칼라필터를 형성할 수 있고, 그 패턴으로 스트라이프 형상, 모자이크 형상 등의 여러 가지의 것이 얻어진다. 그렇지만 제2도에 나타낸 종래 염색형태의 칼라필터 제작방법에서는 제조공정이 복잡하고, 그 때문에 제조단가가 높아짐과 더불어 충분한 해상도(解像度) 패턴을 제작하는 것이 곤란하였다.
또한 시안, 마젠타, 옐로우 또는 R, G, B 3색에 대한 3회 패턴노광 또는 다른 2색의 2회 패턴노광을 필요로 하기 때문에 그 위치맞춤이 매우 곤란하였다.
그런데 고감도 촬영기술로서 은염사진법이 종래에 알려져 있다.
이 사진법에 있어서 촬영상(撮影像)은 형상공정을 거쳐서 필름 등에 기록시켜 화상을 재현하는 경우에는 은염유제(인화지등)를 사용하거나 또는 현상필름을 광학주사하여 음극선관(이하 CRT)에 재현시키는 등에 의해 행해지고 있다.
또한 광도전층에 전극을 증착하고 어두운 곳에서 광도전층상에 코로나 대전으로 전면 대전시키고, 그 다음에 강한광으로 노광하여 광을 받은 부위의 광도전층이 도전성을 갖게하고, 그 부위의 전하를 누출시켜서 제거함으로서 정전하잠상(靜電荷潛像)을 광도전층의 면상에 광학적으로 형성시키고, 그 잔류 정전하와 역극성의 전하(또는 동극성의 전하)를 구비한 토너를 부착시켜서 현상하는 전자사진기술이 있지만, 이것은 주로 복사용으로 사용되고 있으며, 일반적으로 저감도 때문에 촬영용으로는 사용할 수 없고 정전하의 보유시간이 짧기 때문에 정전잠상 형성후 바로 토너 형상하는 것이 보통이다.
또한 TV 촬영기술은 촬상관으로 촬영하고 광반도체를 이용하여 얻은 화상정보를 전기신호로서 빼내어 그대로 CRT로 출력시키거나 자기기록 등을 사용하여 비디오 기록하고, 임의의 시간에 CRT상에 상출력(像出力)시키는 등의 방법이 있다.
은염사진법은 피사체상을 보존하는 수단으로서 뛰어나지만, 은염상을 형성시키기 위해 현상공정을 필요로 하고 상재현(像再現)에 있어서는 하드카피, 소프트 카피(CRT 출력) 등에 이르는 복잡한 광학적, 전기적 또는 화학적 처리가 필요하다.
전자사진기술은 얻어진 정전잠상의 현상화는 은염사진법 보다도 간단, 신속하지만, 잠상보존은 매우 짧고, 현상제의 해리성, 화질 등은 은염에 뒤떨어진다.
TV 촬영기술은 촬상관에서 얻어진 전기적 상신호를 빼내고 또한 기록하기 위해서는 선순차주사(線順次走査)가 필요하게 된다.
선순차주사는 촬상관내에서는 전자빔으로, 비디오 기록에서는 자기헤드로 행하지만, 해상성은 주사선의 수에 의존하므로 은염사진과 같은 면형 아날로그 기록에 비하여 현저하게 뒤떨어진다.
또한 근래 발달하고 있는 고체촬상소자(CCD등)을 이용한 TV촬상계도 해상성에 관해서는 본질적으로 동일하다.
이들 기술이 갖고 있는 문제점은 화상기록이 고품질, 고해상이면 처리공정이 복잡하고, 공정이 간단하면 기억기능의 결여 또는 화질의 기본적 열화등이 있었다.
본 발명자는 우선 전면에 전극이 형성된 광도전층으로 된 감광체와, 상기 감광체에 대향하고 후면에 전극이 형성된 전하보유층으로 된 전하보유매체를 광축상에 배치하여 양전극 사이에 전압을 인가하면서 노광함으로서 입사광학상에 대응한 정전잠상을 전하보유매체 상에 형성하는 정전화상 기록재생방법을 출원(특허원 소 63-121592호)했다.
상기 정전화상 기록재생방법에 있어서, 감광체는 전극 상에 광도전층이 적층됨으로써 구성되고, 그 광도전층측에 전하보유매체와 마주보게 배치되어 양전극 사이에 전압을 인가하면서 감광체측으로부터의 패턴노광에 의해 상전하(像電荷)를 전하보유매체에 축적시킨 것이다.
이때에 감광체 전면의 광로중(光路中)에 칼라필터를 배치함으로써 칼라화상을 형성할 수 있다.
상기 칼라필터는 감광체와 분리해서 배치해도 좋지만 감광체와 일체로 형성시켜도 좋다.
그러나 필터를 감광체에 일체화시키는데 있어서, 감광체에 1매씩 필터를 적층하는 것은 대단히 힘든 작업으로 된다고 하는 문제가 발생한다.
본 발명의 목적은 마스크와 감광재료의 정밀한 밀착을 필요로 하지 않고 선명한 마스크상을 감광재료에다 기록하여 정밀한 필터를 제작할 수 있는 칼라필터의 제작방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 포트리소공정, 정밀한 위치맞춤 등을 할 필요가 없고, 충분한 해상도를 얻는 것이 가능한 홀로그램을 사용한 칼라필터의 복제방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 정전화상 기록에 있어서 사용되는 감광체에 필터를 효율좋게 적층할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.
[발명의 개시]
이를 위하여 본 발명은 감광재료와 소정의 패턴을 구비한 마스크를 소정간격 분리해서 마주보게 배치하고 감광재료 및 마스크에 각각 반대방향에서 광을 조사해서 홀로그램을 제작하고, 그 다음에 홀로그램과 감광재료를 소정간격 분리해서 마주보게 배치하고 감광재료를 통해서 홀로그램에 광을 조사하고 홀로그램으로부터의 반사회절광과 조사광의 간섭플린지(interference fringe)를 감광재료에다 기록하는 것을 특징으로 한다.
상기 구성에 의해 마스크와 감광재료와의 정밀한 밀착을 필요로 하지 않고 더욱이 마스크상을 감광재료층에 재생할 수 있으므로 상의 얼룩이 생기지 않고 정밀한 홀로그래픽 칼라필터를 제작하는 것이 가능하게 된다.
또한 본 발명은 R, G, B패턴이 기록된 마스터 홀로그램과 감광재료를 마주 보게 배치하고 감광재료를 통해서 홀로그램에 R, G, B의 3색 혼합광을 조사하여 홀로그램으로부터의 반사회절광과 조사광의 간섭플린지(interference fringe)를 감광재료에 전사복제하는 것을 특징으로 한다.
상기 구성에 의해 1회의 노광으로 마스터 홀로그램의 재생상을 감광재료에 복제하는 것이 가능하고, 그 결과 포토리소공정, 정밀한 위치맞춤 등을 할 필요가 없다.
또한 본 발명은 투명지지체 상에 투명전극층 및 광도전층을 순차적으로 적층한 감광체에 필터층을 형성함에 있어서, 지지체상에 필터층, 접착제층을 순차적으로 적층한 제1적층체와, 캐리어필름 상에 박리층을 통해서 광도전층, 투명전극층을 순차적으로 적층한 제2적층체를 제1적층에 형성한 접착층과 제2적층체에 형성한 광도전층을 대향시켜서 적층하고, 이어서 캐리어필름을 박리하는 것을 특징으로 한다.
또한 캐리어필름 상에 박리층을 통해서 필터층, 접착제층을 순차적으로 적층한 적층체와 투명지지체 상에 투명전극층, 광도전층을 순차적으로 적층한 감광체를 적층체에 형성한 접착제층과 감광체에 형성한 지지체를 대향시켜서 적층하고, 박리층을 형성한 캐리어필름을 박리하거나 또는 적층함과 더불어 씨멀헤드를 사용해서 열전사에 의해 필터층만을 감광제의 지지체이면 상에 형성하는 것을 특징으로 하는 것이다.
[도면의 간단한 설명]
제1도는 종래 홀로그래피 기술을 사용한 칼라필터 제작방법을 설명하기 위한 도면.
제2도는 종래 염색타입의 칼라필터 제작방법을 나타낸 도면.
제3도 및 제4도는 본 발명 칼라필터의 제작방법을 설명하기 위한 도면.
제5도는 본 발명 칼라홀로그램의 복제방법을 설명하기 위한 도면이다.
제6도는 본 발명 필터감광체 제조방법에서 사용하는 적층체의 단면도.
제7도는 본 발명에 의해 제조되는 필터부착감광제의 단면도.
제8도는 본 발명의 다른 필터부착감광체 제조방법에서 사용하는 적층체의 단면도.
제9도는 본 발명의 다른 제조방법에 의해 제조되는 필터부착감광체의 단면도.
제10도는 본 발명의 다른 제조방법에 사용되는 열전사장치의 개략도.
제11도는 정전화상 기록방법을 설명하기 위한 도면.
제12도는 직류증폭형 전위판독방법의 예를 나타낸 도면.
제13도는 정전화상재생의 개략구성을 나타낸 도면이다.
[발명을 실시하기 위한 가장 양호한 형태]
제3도, 제4도는 본 발명 칼라필터 제작방법을 설명하기 위한 도면으로서, 도면중 31은 감광재료, 32는 마스크, 33, 34는 조사광, 35는 감광재료, 36은 재생광 및 참조광이다.
우선 제3도에 도시한 바와 같이 감광재료(31)와 마스크(32)를 소정간격 D만큼 분리해서 배치한다. 마스크(32)에는 예를 들면 스트라이프형의 패턴이 묘사되게 된다.
그리고 감광재료(31)와 마스크(32)의 각각 반대측에서 광(33), (34)으로 조사하고 마스크(32)를 투과한 광을 물체광, 광(33)을 참조광으로 하여 감광재료(31)에 간섭플린지를 기록해서 리프만 홀로그램을 제작한다.
다음에 제4도에 나타낸 바와 같이 홀로그램(31)과 감광재료(35)를 소정간격 분리해서 배치하고, 감광재료(35)를 통해서 광(36)을 조사한다.
그 결과 홀로그램(31)으로부터의 반사회절광과 조사광(36)의 간섭플린지(마스크상)가 홀로그램(31)으로부터 거리 D만큼 떨어진 위치에 형성된다. 그래서 감광재료(35)와 간섭플린지가 겹치도록 감광재료(35)를 위치결정한다.
이렇게 하여 마스크상과 감광재료층을 겹칠 수 있으므로 얼룩이 생기지 않고 극히 선명한 마스크상을 기록할 수 있어 정밀한 칼라필터를 제작할 수 있다.
따라서 감광재료와 마스크는 정밀한 밀착을 요하는 일은 없다.
또한 조사광(33), (34)으로서 각각 R, G, B광을 사용하고 마스크 위치를 이동시켜서 3회 노광하면 하나의 감광재료에 R, G, B스트라이프상을 기록할 수 있으므로 재생광(36)으로서 R, G, B광을 사용함으로써 R, G, B스트라이프상을 재생해서 기록하여 칼라필터를 제작하는 것이 가능하다.
또한 R, G, B 스트라이프상을 3개의 감광재료에 각각 기록하고 재생시에 홀로그램과 감광재료와의 위치를 이동시켜서 기록하도록 해도 마찬가지로 칼라필터를 제작하는 것이 가능하다.
이와 같이 제3도, 제4도에 개시한 방법에 의하면, 감광재료와 마스크를 정밀하게 밀착시킬 필요가 없고, 또한 마스크의 재생상 위치에 감광재료를 겹쳐놓음으로써 얼룩이 생기는 일 없이 매우 선명한 마스크상을 형성하는 것이 가능하게 된다.
제5도는 필터로서 적용 가능한 칼라홀로그램의 복제방법을 설명하기 위한 도면이다.
도면중 41은 감광재료, 42는 마스터 홀로그램이다.
도면에 있어서, 마스터 홀로그램(42)은 리프만 홀로그램이고, 각각의 영역은 R, G, B의 간섭패턴이 기록되어 있다.
상기 마스터 홀로그램(42)에 대하여 감광재료(41)를 마주보게 배치한다.
그리고 감광재료(41)측에서 R, G, B혼합광을 조사하면 마스터 홀로그램(42)으로부터의 반사회절광과 입사광에 의해 간섭이 생기고 그 간섭플린지가 감광재료(41)에 기록된다. 이렇게 하여 한 번 노광으로 마스터 홀로그램(42)의 패턴이 감광재료(41)에 전사복제된다.
또한 이 경우 감광재료와 마스터 홀로그램의 간격이 지나치게 커지면 인접영역으로부터의 반사광이 혼입하고 그 간섭플린지도 동일장소에 기록되는 상의 얼룩이 생기게 된다.
따라서 양자의 간격은 가능한 좁게 할 필요가 있으며, 패턴의 크기 정도, 예를 들면 스트라이프형 필터의 경우에는 스트라이프 간격의 1/2이하 정도로 하는 것이 바람직하다.
또한 상기 실시예에서는 스트라이프 필터에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 반드시 이것에 한정되는 것이 아니고, 예를 들면 매쉬(mesh)형 필터등에 적용해도 좋다.
이와 같이 제5도에 개시한 방법에 의하면, 1회의 노광으로 마스터 홀로그램의 전사복제가 가능하고, 그 결과 정밀한 위치맞춤을 할 필요가 없으면서도 해상도 좋은 칼라홀로그램을 형성할 수 있다.
다음에 칼라필터를 정전잠상 기록에 적용하는 예로서 칼라필터부착감광체 제조방법에 대하여 설명한다.
제6도는 칼라필터부착감광체 제조방법에 사용하는 적층체를 설명하기 위한 도면으로서, 제6도(a)는 제1적층체, 제6도(b)는 제2적층체를 개략적으로 나타낸 단면도, 제7도는 제1제조방법으로 제조된 필터부착감광체의 단면도로서 도면중 41은 필터부착감광체의 전층구성, 44는 필터, 45는 감광체지지체, 46은 접착제층, 47은 감광체전극층, 48은 박리층, 49는 광도전층, 50은 캐리어필름을 나타낸다.
우선 본 발명의 제1방법으로 제조된 필터부착감광체는 제7도에 도시한 바와 같이 지지체(45), 필터(44), 접착제층(46), 감광체전극층(47), 광도전층(49)이 순차적으로 적층된 구조를 갖추고 있다.
상기 필터부착감광체는 제6도(a)에 나타낸 제1적층체의 접착제층(46) 면을 제6도(b)에 나타낸 제2적층체의 감광체전극층(47)의 면에 대향시켜서 적층함으로써 제조된다.
제1적층체는 지지체(45) 상에 필터(44), 접착제층(46)이 순차적으로 적층시 되어 형성되어 있다.
필터는 감광재료로서 은염, 증크롬산 젤라틴, 포토레지스트 등의 포토폴리머 등을 사용 지지체(45)상에 도포하여 형성되고, 이 단계에서 착색, R, G, B 염색 또한 홀로그램, 도트, 화상, 문자, 기호등을 기록시킨 층이며, 광도전층에 패터닝하는 기능을 갖춘 것이다.
예를 들면 칼라필터로서는 포토레지스트를 지지체상에 코딩한 필름을 마스크 패턴을 사용하여 노광해서 R, G, B 스트라이프 패턴을 형성하고 각각 R, G, B 염색함으로서 형성하는 방법, 또한 색분해한 광을 각각 가느다란 슬릿을 통과시킴으로서 생기는 R, G, B의 간섭플린지를 홀로그램기록매체에 기록시킴으로서 형성하는 방법, 또는 광도전체에 마스크를 밀착시켜서 노광하여 정전잠상에 의한 R, G, B스트라이프 패턴을 형성하고 이것을 토너현상해서 3회 전사함으로서 칼라합성하여 토너의 스트라이프를 형성하는 방법등으로 제작할 수 있다.
이와 같은 방법으로 형성한 필터의 R, G, B 1조로 1화소를 형성하고, 1화소(畵素)를 10㎛이하의 미세한 것으로 하여 사용된다.
이와 같은 칼라 필터외에도 예를 들면 홀로그래픽필터, 염색필터, 안료필터, 간섭필터를 감광체필터로서 사용할 수 있다.
상기 지지체상에 형성된 필터층상에는 제2적층체와 접착시키기 위한 접착제층을 형성한다.
접착제로서는 투명 접착제를 사용할 필요가 있고, 용제에 용해시키고 또 용해시킬 필요가 없는 것은 그 외에 스피너코팅법, 블레이드 코터(blade coater)법등으로 도포함으로써 형성된다.
다음에 제6도(b)에 나타낸 제2적층체에 대하여 설명한다.
제2적층체는 캐리어 필름(50)상에 박리층(48)을 통하여 광도전층(49), 투명전극층을 순차적으로 적층하여 형성된다.
캐리어필름은 광도전층(49), 투명전극층(47)을 지지할 수 있으면 좋으므로 종이, 플라스틱 필름, 시트 등을 사용할 수 있다. 상기 캐리어필름 상에 형성된 박리층 형성재료로서는 실리콘계, 불소계 수지 등을 사용할 수 있고, 극성용제에 용해시켜서 코팅에 의해 형성하면 좋다.
상기 박리층 상에 적층되는 광도전층은 광이 조사됨으로써 광캐리어(정공, 전자)를 발생하고, 또한 그들을 수송하는 기능을 구비한 반도체층이지만, 예를 들면 아모르퍼스세렌, 아모르퍼스실리콘, 산화아연, 유화카드뮴 산화연 등의 무기광도전재료를 증착법, 스퍼터법, 플라즈마 CVD법, ECRCVD법, MOCVD법, 또한 바인더, 용제등과 함께 코팅함으로서 적층할 수 있고, 또한 유기광도전재료를 바인더, 용제등과 함게 상기 박리층 상에 도포함으로써 형성되고, 유기광도전재료로서는 전하발생 및 전하수송 기능을 둘다 갖춘 단층계 또는 전하 발생기능과 전하수송 기능을 분리한 소위 기능분리형 적층계가 있으며, 어느것을 사용해도 좋지만, 예를 들면 전자의 것으로서 대표적인 것은 PVK-TNF, PVK-트리페닐메탄계 색소, PVK-비리움염계 색소, PVK-기산텐계 색소의 혼합계를 사용한 단층감광층, 후자로서 전하 발생층으로서 예를 들면 아조계 안료-바인더-분산계, 파타로 시아닌-바인더-분산계와 같은 경우가 있고, 전하수송층으로서는 하이드로존계, 필라조린계 폴리비닐 카바졸(PVK)계, 카바졸계, 옥사졸계, 트리아졸계, 방향족아민계, 아민계, 트리페닐메탄계, 다환방향족 화합물계의 것을 바인더와 혼합해서 사용할 수 있다.
또한 상기 무기계 광도전재료를 유기광도전재료 및 유기전하수송재료를 조합해도 좋다.
감광체지지체(45)로서는 감광체를 지지할 수 있는 정도의 강도를 구비하고 있으면 두께, 재질은 특별히 제한이 없지만 투명성이 요구된다.
유리, 플라스틱시트 등의 강체도 사용할 수 있지만, 두께 1㎜정도의 투명한 유리판 또는 가소성이 있는 플라스틱 투명필름, 시트가 사용된다.
감광체전극(47)은 감광체지지체(45)상에 형성되고, 그 재질은 비저항치가 106Ω·㎝ 이하이면 한정되지 않고, 반투명성의 무기금속 또는 투명금속 산화물도 전막, 4급 암모늄염 등의 유기도전막을 사용하면 좋다.
이와 같은 감광체전극(47)은 감광체 지지체(45)상에 증착, 스퍼터링, CVD, 코딩, 도금, 디핑, 전해중합등으로 형성된다.
또한 그 두께는 감광체전극(47)을 구성하는 재질의 전기특성 및 정보기록시의 인가전압으로 변화시킬 필요가 있다.
상기 감광체전극(47)도 감광체지지체(45)와 같이 상술한 광학특성이 요구되고, 예를 들면 정보광이 가시광(400∼700㎚)이면, ITO(Im2O3-SnO2), SnO2등을 스퍼터링, 증착 또는 그들의 미분말을 바인더와 함께 잉크화하여 코딩한 것 같은 투명전극이나 Au, Al, Ag, Ni, Cr 등을 증착, 또는 스퍼터링으로 제작하는 반투명전극, 테트라시아녹노지메단(TCNQ), 폴리아세틸렌 등의 코팅에 의한 유기투명전극 등이 사용된다.
또한 정보광이 적외(700이하)광인 경우도 상기 전극재료를 사용할 수 있지만, 경우에 따라서는 가시광을 커트하기 때문에 착색된 가시광 흡수전극도 사용할 수 있다.
따라서, 정보광이 자외(400㎚이하)광인 경우도 상기 전극재료를 기본적으로 사용할 수 있지만, 지지체재료가 자외광을 흡수하는 것(유기고분자재료, 소다유리등)은 바람직하지 않고, 석영유리와 같은 자외광을 투과하는 재료가 바람직하다.
또한 광의 입사면, 즉 제7도에서의 지지체(45) 또는 제9도에서의 필터(44) 상면에 반사방지막을 형성해도 좋다.
상기 반사방지막은 플루오르화 마그네슘, 산화티탄 등의 무기재료를 스퍼터, 증착등으로 박막상에 단층, 또는 복수층상에 퇴적시켜 형성할 수 있다.
본 발명은 이와 같이 하여 형성된 제2적층체와 상기 제1적층체를 적층시킨 것이지만, 제6도(a), (b)에 나타낸 바와 같이 적층체를 시트상으로 형성하고 접착후에 감광체 형상으로 재단해도 좋고 또한 제1적층체에 형성한 지지체(45), 제2적층체에 형성한 캐리어 필름(50)을 각각 플라스틱 필름을 사용함으로써 제1적층체, 제2적층체 모두 롤형으로 하여 제1적층체, 제2적층체의 접착공정, 캐리어 필름의 박리공정, 감광체 형상으로 재단하는 공정을 연속적으로 실시해도 좋다.
다음에 본 발명의 제2제조방법에 있어서 사용하는 적층체를 제8도에, 또한 제조되는 감광체를 제9도에 각각 단면도로 나타냈다.
제9도에 도시한 바와 같이 상기 감광체는 지지체(45)의 한쪽 면상에 접착제층(46)을 통해서 필터층(44)을 적층하고, 또한 다른쪽 면상에 투명전극층(47), 광도전층(49)을 순차적으로 적층함으로써 형성된다.
상기 감광체는 제8도(a)에 나타낸 캐리어 필름(50)에 박리층(48)을 통해서 필터(44), 접착제층(46)이 적층된 적층체를 그 접착제층(46)으로부터 제8도(b)에 나타낸 감광체에 있는 지지체(45)에 중첩되게 접착시키고, 이어서 캐리어 필름(50) 및 박리층(48)을 박리함으로써 제조된다.
제9도에 나타낸 감광체는 그 구성층의 사용재료에 관해서는 상기 제1감광체의 제조방법에서 기재한 재료를 마찬가지로 사용할 수 있다. 또한 그 적층방법에 대하여도 상기 제1제조방법에서 기재한 방법에 준해서 적층할 수 있다.
상기 제2방법에 있어서는 제1제조방법과 같이 시트형상으로 형성한 후 재단에 의해 감광체형상으로 하고, 캐리어필름을 박리하여 형성해도 좋지만, 제8도(b)에 나타낸 바와 같이 감광체를 사용형상으로 형성해 두고 필터층의 박리성을 이용하여 제10도에 나타낸 바와 같이 씨멀헤드(59)로 필터(44)층만을 접착층(46)을 통해서 감광체(41)상에 열전사시켜도 좋다.
그때 제8도(a)에 나타낸 적층제로서 긴 것을 사용하고, 이동시키면서 연속적으로 필터층을 감광체 상면에 전사시킴으로써 필터부착감광체의 제조를 자동화할 수 있다.
다음에 제11도는 정전화상 기록방법에 대하여 설명한다. 도면중 41은 필터부착감광제, 43은 전하보유매체, 51은 전하부유층, 53은 전하보유매체전극, 55는 전하보유매체 지지체, 57은 전원이다.
본 발명은 감광체로 정전잠상이 형성되는 전하보유매체(43)는 전극(53)상에 전하보유층(51)을 적층함으로써 형성되고, 전하보유층(51)은 전하의 이동을 억제하기 위한 고절연성의 고분자 재료로 이루어진 것이고, 비저항으로 1014Ω·㎝이상의 절연성을 갖춘 것이 요구된다. 또한 전하보유층을 구성하는 고분자 재료로서는 그 유리 전이온도가 사용환경온도 이상인 것이 필요하다.
이와 같은 고분자 재료를 수지로서는 열가소성수지, 열경화성수지, 자외선경화성수지, 전자선 경화성수지 등의 에너지선 경화수지 또는 엔지니어링 플라스틱 등을 사용할 수 있다. 열가소성수지로서는 예를 들면 불소수지, 예를 들면 폴리테트라 프레올에틸렌, 불소화에틸렌프로필렌, 테트라프레올에틸렌-파프레올 알킬 비닐에테르 공중합체, 또한 이들의 분산타입 또는 변성타입(코팅타입), 또 폴레에테르 에테르케톤 수지, 폴리파락실렌 등을 사용하여 전하보유매체전극 상에 코팅, 증착함으로써 층이 형성되는 것이다.
제11도에 있어서는 이와 같은 전하보유매체(43)에 본 발명의 감광체(41)측으로부터 노광을 행하여 전하보유매체 상에 정전잠상을 형성시킨 형태를 나타내고 있다.
감광체(41)에 대하여 10㎛ 정도의 빈틈을 통해서 전하보유매체(43)가 배치된다. 전하보유매체(43)는 1㎜ 두께의 유리로 된 전하보유층지지체(55) 상에 1000Å 두께의 알루미늄 전극을 증착하고, 상기 전극 위에 10㎛두께의 전하보유층(51)을 형성한 것이다.
우선 제11도(a)에 나타낸 바와 같이 감광체(41)에 대하여 10㎛ 정도의 빈틈을 통해서 전하보유매체(43)를 형성하고, 제11도(b)에 나타낸 바와 같이 전원(57)으로 전극(47), (53) 사이에 전압을 인가한다. 어두운 곳이라면 광도전층(49)은 고저항체이므로 전극 사이에는 어떠한 변화도 생기지 않지만, 인가전압의 크기, 기판 전극으로부터의 누전전류에 의해 빈틈에 파스첸(Paschen) 방전개시전압 이상의 전압이 가해지는 경우에는 빈틈에서 방전이 일어나고, 전하보유매체 상에 암전류에 상당하는 정전전하가 형성된다. 감광체(41)으로 광이 필터(44)를 통해서 입사되면 광이 입사한 부분의 광도전층(49)에서 광 캐리어(전자홀)가 생성되고, 전하보유매체전극과 역극성의 전하가 그 가운데에서 표면으로 향하여 이동하고, 그 과정에서 공기간극의 전압 배분이 파스첸 방전개시전압을 넘으면 전하보유층(51)과의 사이에 코로나 방전이 생기거나 또는 전계방출에 의해서 광도전층(49)으로부터 전하가 인출되어 전계에 의해 가속되어서 전하보유층(51)에 전하가 축적된다.
노출이 종료된 후 제11도(c)에 나타낸 바와 같이 전압을 오프(OFF)하고, 다음으로 제11도(d)에 나타낸 바와 같이 전하보유매체(43)을 빼냄으로써 정전잠상의 형성이 종료된다.
이와 같이 하여 화상이 정보전하로서 축적된 단계에서 전하보유층 상에 절연성 보호막을 적층하면 좋고(0.4㎛이하의 막두께라면 보호막 위에서부터 기록이 가능하다). 이것에 의해 정보전하는 밝고 어두운 곳에 관계없이 방전되지 않고 장기간 보존된다.
정보전하는 단지 표면에 축적시키는 경우도 있고, 또 미시적으로는 절연체 표면 근처의 내부에 침입해서 그 물질의 구조내에 전자 또는 홀이 트랩된 경우도 있으므로 장기간의 보존이 행해진다.
전하보유매체로의 정보입력방법으로는 고해상도 정전카메라에 의한 방법 또는 레이저에 의한 기록방법이 있다.
먼저 고해상도 정전카메라는 통상의 카메라에 사용되고 있는 사진필름 대신에 감광체와 전하보유매체로 기록부재를 구성하여 양전극에 전압을 인가하고, 입사광에 따라 광도전층을 도전성으로 하여 입사광의 양에 대응해서 전하보유층 상에 전하를 축적시킴으로써 입사광학상의 정전잠상을 전하보유매체 상에 형성하는 것으로, 기계적인 셔터도 사용할 수 있고, 또한 전기적인 셔터도 사용할 수 있는 것이다.
또한 정전잠상은 밝은 곳, 어두운 곳에 관계없이 장기간 보유하는 것이 가능하다.
필터(44)가 프리즘에 의해 광정보를 R, G, B 광성분으로 분해하고 평행광으로서 빼내는 칼라필터의 경우에는 R, G, B 분해한 전하보유매체(3) 셋트로 한 화면을 형성하거나 또는 한 평면 상에 R, G, B 상을 나란히 한 셋트로 하나의 화면으로 함으로써 칼라촬영할 수 있다.
또한 레이저에 의한 기록방법으로는 광원으로서 아르곤 레이저(514.488㎚), 헬륨네온레이저(633㎚), 반도체레이저(780㎚, 810㎚ 등)를 사용할 수 있고, 감광체와 전하보유매체를 면형상에서 표면을 밀착시키거나 일정한 간격을 두고 대향시켜 전압을 인가한다. 이 경우 감광체 캐리어의 극성과 같은 극성으로 감광체전극을 설치해도 좋다. 상기 상태에서 화상신호, 문자신호, 코드신호, 선화신호에 대응한 레이저 노광을 스캐닝으로 행하는 것이다.
화상과 같은 아날로그적인 기록은 레이저의 광강도를 변조해서 행하고, 문자, 코드, 선화와 같은 디지털적인 기록은 레이저광의 온-오프(ON-OFF) 제어로 행한다.
또한 화상에 있어서 망점형성(網点形成)되는 것에는 레이저광에 도르제너레이터 온-오프(ON-OFF)제어를 걸어 형성하는 것이다.
다음에 기록된 정전화상의 재생방법에 대하여 설명한다.
제12도는 본 발명에 따른 전하보유매체의 정전화상 재생방법에서의 전위판독방법의 예를 나타낸 도면으로, 제6도와 동일번호는 동일내용을 나타내고 있다. 또한 도면중 61은 전위판독부, 63은 검출전극, 65는 가드(guard)전극, 67은 콘덴서, 69는 전압계이다.
전위판독부(61)를 전하보유매체(43)의 전하축적면에 대향시키면 검출전극(63)에 전하보유매체(43)의 전하보유체(51) 상에 축적된 전하에 의해 발생하는 전계가 작용하여 검출전극면상에 전하보유매체 상의 전하와 같은 양의 유도전하가 생긴다. 상기 유도전하와 역극성의 동일량 전하로 콘덴서(67)가 충전되므로 콘덴서의 전극 사이에 축적전하에 대응된 전위차가 생기고, 상기 전위차의 수치를 전압계(69)로 읽음으로써 전하보유체의 전위를 구할 수 있다. 그리고 전위판독부(61)에서 전하보유매체면상을 주사함으로서 정전잠상을 전기신호로서 출력할 수 있다. 또한 검출전극(63)만으로는 전하보유매체의 검출전극 대향부위보다도 넓은 범위의 전하에 의한 전계(전기력선)가 작용하여 분해성능이 떨어지기 때문에 검출전극의 주위에 접지한 가드전극(65)을 배치해도 좋다. 이것에 의해서 전기력선은 면에 대하여 수직방향을 향하게 되기 때문에 검출전극(63)에 대향한 부위만의 전기력선이 작용하게 되어 검출전극면적과 거의 같은 부위의 전위를 판독할 수 있다. 전위판독의 정밀도, 분해성능은 검출전극, 가드전극의 형상, 크기 및 전하보유매체와의 간격에 따라 크게 변하기 때문에 요구되는 성능에 맞추어서 최적조건을 구하여 설계할 필요가 있다.
또한 전하보유매체에서의 상전하(像電荷)를 반사방지막을 형성한 전하보유매체전극측에서 레이저광 등을 조사하고 전기광학결정을 통해서 정보로서 재생해도 좋다.
이 경우 전하보유매체의 구성재료로 형성할 필요가 있다.
또한 전기광학결정은 그 광로 가운데에 배치하면 좋고, 이와같은 전기광학결정으로서는 티탄산바륨, 탈탄산리튬(LiTaO3)등 전기광학효과를 갖춘 것을 사용하면 좋다.
제13도는 정전화상 재생방법의 개략구성을 나타낸 도면으로서, 도면중 71은 전위판독장치, 73은 증폭기, 75는 CRT, 77은 프린터이다.
도면에 있어서, 전위판독장치(71)로 전하전위를 검출하고, 검출출력을 증폭기(73)로 증폭하여 CRT(75)로 표시하거나 또는 프린터(77)로 프린트아웃할 수 있다. 이 경우 임의의 시간에 판독하고 싶은 부위를 임의로 선택하여 출력시킬 수 있고, 또 반복재생하는 것도 가능하다.
또한 정전잠상이 전기신호로서 얻어지므로 필요에 따라서 다른 기록매체로의 기록 등에 이용하는 것도 가능하다.
필터부착감광체는 전하보유매체와 함께 사용되어 전압을 인가하면서 감광체측에서 노광됨으로써 감광체에 있어서의 광도전층에서 생성되는 광캐리어(예를 들면 홀)가 전하보유매체의 전계에 끌려서 이동하고 광도전층 표면에 도달해서 감광체와 전하보유매체의 공기틈새로 방전현상 또는 공기층을 이온화하는 현상을 생기게 하여 필터를 통한 노광패턴을 정전하로서 전하보유매체에 기록시키는 것이다.
본 발명은 필터부착감광체를 제조할 때에 우선 지지체상에 필터층, 접착제층을 순차적으로 적층한 제1적층체와 캐리어 필름상에 박리층을 통해서 광도전층, 투명전극층을 적층한 제2적층체를 제1적층체에 형성한 접착층과 제2적층체에 형성한 투명전극층을 대향시켜서 적층하고, 다음으로 캐리어 필름을 박리하여 제조함으로서 ITO전극, 광도전층의 증착에 의한 형성시의 가열에 의해서 필터층의 변색, 퇴색 등의 영향을 피할 수 있음과 더불어 필터를 IT전극상에 접착층을 통해서 직접 적층하는 것이므로 효율좋게 필터부착감광체를 제작할 수 있고, 또한 유리 등의 지지체상에 적층하는 경우에 비하여 지지체에 공간손실을 없게 할 수 있어 선명한 정전화상을 전하보유매체에 공급할 수 있다.
또한 제2제조방법인 캐리어 필름상에 박리층을 통해서 필터층, 접착제층을 순차적으로 적층한 적층체와 투명지지체상에 투명전극층, 광도전층을 순차적으로 적층한 감광체를 적층제에 형성한 접착체층과 감광체에 형성한 지지체를 대향시켜서 적층하고, 이어서 열전사로 필터층을 감광체지지체 상에 전사함으로써 필터층을 용이하게 감광체 상에 적층할 수 있다.
또한 적층체를 길게해 두면 다수의 감광체위를 적층체를 이동시키면서 필터층을 전사하는 것이 가능하므로 효율좋은 필터부착감광체를 생산할 수 있다.
이하, 필터부착감광체의 실시예를 설명한다.
[실시예 1]
[적층체 1의 제조방법]
세정을 완료한 유리기판(1㎜ 두께, 크기 7.62㎝(3inch)φ)상에 중크롬산 암모늄을 젤라틴에 대해 10중량% 참가한 젤라틴수용액(고형분20%)을 40℃로 가온하고, 스피너코트 2000rpm×30S로 코트한 후, 수분제거를 위해 90℃ 오븐에서 1시간 건조해서 1㎛ 막두께의 젤라틴감광층을 얻었다.
다음에 스트라이프형상의 패턴크롬마스크판을 마스크면과 젤라틴면을 합쳐서 UV밀착노출(수은등)을 마스크면에서 행하고, 20초 노광후 매체를 꺼집어 내고, 40℃의 수용액중에 침적시켜 미노광부분을 용해하여 네가패턴을 형성하였다.
오븐 70℃에서 1시간 건조하여 패터닝을 종료했다. 다음에 패터닝을 완료한 매체를 R염색 용액(카야노올밀링레드 RS, 일본화약); 5g/ℓ, 50℃ 가온수용액속에 3분간 침적한 후 꺼집어 내고 물세척, 스피너드라이(2000rpm, 10S), 건조하여 패턴 젤라틴을 적색으로 염색했다. 더욱이 보호막으로서 아크릴수지용액(JSS, 일본합성고무)을 스피너코트 2000rpm×10S로 코트후, 150℃에서 30분 경화하여 0.3㎛의 막을 얻었다. 상기 공정을 패턴크롬마스크의 위치를 어긋나게 하여 G, B에 대하여도 동일방법으로 반복하여 최종적으로 R, G, B가 10㎛의 선폭으로 나란한 염색형 스트라이프 칼라필터를 형성했다(G; 카야노올밀링그린 5GW, B; 카야노올사이아닌 6B, 각각 5g/ℓ 수용액사용).
얻어진 칼라스트라이프 필터층상에 폴리우레탄 접착제 용액(다케네이트, 무전(武田)약품제)을 스피너코트(1000rpm×30S)로 60℃, 1시간 건조후 막두께 3㎛의 접착층을 형성하여 적층체 1을 제작했다.
[적층체 2의 제조방법]
한편 50㎛의 폴리에스테르 필름 10㎝각(角)(루미라; 파낙공업)에 중박리용 실리콘수지(KS-831, 신월(信越)실리콘제)용액을 닥터블레이드(doctor blade) 4mil로 코팅한 후, 80℃ 1시간 건조해서 막두께 5㎛의 박리층을 형성했다.
상기 박리층상에 PVK 10g(아남향료, 츠비고루 210) 2-4-7 트리니트플레논 1g, 폴리에스테르 수지 1g(바이론 200, 동양방적)을 테트라히도로프란 100g중에 용해한 혼합액을 블레이드 코터로 8mil 도포하고, 60℃, 1시간 건조후 막두께 13㎛의 감광체를 얻었다.
다음에 감광층상에 스퍼터법을 사용해서 ITO투명도전막을 약200Å 형성하여 적층체 2를 제작했다.
[감광체의 제작]
상기 적층체 1의 접착층면과 상기 적층체 2의 ITO전극면을 합쳐서 100℃로 가열한 실리콘 롤러 라미네이터 안을 통과시켜(20㎝/min), 적층체 1과 적층체 2를 접착시켰다. 냉각후 PET 필름을 박리함으로써 PET필름, 박리층이 합성매체로부터 박리되어 본 발명의 감광체를 얻었다.
[실시예 2]
세정의 완료한 유리기판(1㎜ 두께 7.62㎝(3inch)φ)상에 중간박리용 실리콘수지(KS-770, 신월실리콘제)를 스피너코트 1000rpm×30S로 코팅한 후, 80℃, 1시간 건조하여 막두께 1㎛의 박리층을 형성했다.
상기 박리층 위에 실시예 1과 같은 재료, 방법으로 팔라스트라이프 필터층을 형성했다.
다욱이 필터층상에 아크릴산 공중합체(헥스토합성, 10% 용액톨루엔)를 스피너코트 500rpm×30S로 코팅한 후, 60℃, 1시간 건조해서 3㎛ 막두께의 접착층을 형성하여 적층체 1을 형성했다.
한편, 유리기판(1㎜, 5㎝ 각(角))상에 셀렌(selenium)에 대해 텔루리움이 13중량%의 비율로 혼합된 금속가루를 사용하여 ITO유리 전극상에 a-Se-Te 박막을 전공도 10-5 Torr에서 증착법과 저항가열법으로 1.5㎛증착했다. 더욱이 진공도를 유지한 상태에서 동일 저항가열법으로 셀렌만을 증착해서 a-Se-Te층상에 25㎛의 a-Se층을 적층하여 적층체 2를 형성했다.
적층체 1, 2의 표면을 겹쳐 50℃의 가온상태로 프레스 하였다(10기압, 1분). 그후 합성매체를 꺼집어 내어 적층체 1의 유리기판을 박리하는 것으로 적층체 1의 유리와 박리층이 박리되어 목적한 감광체가 얻어졌다.
[산업상의 이용가능성]
이상과 같이 얼룩이 발생하지 않고 극히 선명한 마스크상을 기록할 수 있고, 정밀한 칼라필터를 제작할 수 있다.
이 경우 감광재료와 마스크는 정밀한 밀착을 요하는 것은 아니다. 또한 1회의 노광으로 마스크 홀로그램의 전사복제가 가능하고, 정밀한 위치맞춤의 필요가 없이 해상도가 좋은 칼라홀로그램을 형성할 수 있다.
더욱이 효율좋은 필터부착감광체를 형성할 수 있기 때문에 선명한 정전화상의 기록에 적용한 경우에 큰 효과를 얻을 수 있다.

Claims (11)

  1. 감광재료와 소정의 패턴을 구비한 마스크를 소정간격 분리해서 마주보게 배치하여 감광재료 및 마스크에 각각 반대방향에서 광을 조사해서 홀로그램을 제작하고, 그 다음에 상기 홀로그램과 감광재료를 소정간격 분리해서 마주보게 배치하고 감광재료를 통해서 홀로그램에 광을 조사하여 반사회절광과 조사광의 간섭플린지(interference fringe)를 감광재료에다 기록하는 것을 특징으로 하는 칼라필터의 제작방법.
  2. 감광재료와 소정의 패턴을 구비한 마스크를 소정간격 분리해서 마주보게 배치하여 감광재료 및 마스크에 각각 반대방향에서 R, G, B광을 조사하고, 마스크 위치를 이동시켜 3회 노광하여 홀로그램을 제작하고, 그 다음에 상기 홀로그램과 감광재료를 소정간격 분리해서 마주보도록 배치하고 감광재료측에서 R, G, B광을 각각 조사하여 반사회절광과 참조광의 간섭플린지(interference fringe)를 감광재료에다 기록하는 것을 특징으로 하는 칼라필터의 제작방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 소정의 패턴이 스트라이프(stripe) 패턴인 것을 특징으로 하는 칼라필터의 제작방법.
  4. R, G, B정보가 기록된 마스터 홀로그램과 감광재료를 마주보게 배치하고, 감광재료측에서 홀로그램에 R, G, B의 3색 혼합광을 조사하여 마스터 홀로그램의 R, G, B 정보를 감광재료에다 전사복제하는 것을 특징으로 하는 칼라 홀로그램의 복제방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 R, G, B 정보가 칼라필터의 패턴인 것을 특징으로 하는 칼라 홀로그램의 복제방법.
  6. 제4항에 있어서, 상기 R, G, B정보가 스트라이프 패턴인 것을 특징으로 하는 칼라홀로그램의 복제방법.
  7. 제4항에 있어서, 상기 칼라홀로그램이 리프만 홀로그램인 것을 특징으로 하는 칼라홀로그램의 복제방법.
  8. 제5항에 있어서, 감광재료와 마스터 홀로그램의 간격이 스트라이프 간격의 1/2이하인 것을 특징으로 하는 칼라홀로그램의 복제방법.
  9. 투명지지체 상에 투명전극층 및 광도전층을 순차적으로 적층한 감광체에 필터층을 형성함에 있어서, 지지체상에 필터층, 접착제층을 순차적으로 적층한 제1적층체와, 캐리어 필름상에 박리층을 통해서 광도전층, 투명전극층을 순차적으로 적층한 제2적층체를 제1적층체에 형성한 접착층과 제2적층체에 형성한 투명전극을 마주보게 적층하고, 그 다음에 캐리어 필름을 박리하는 것을 특징으로 하는 필터부착감광체의 제조방법.
  10. 투명지지체 상에 투명전극층 및 광도전층을 순차적으로 적층한 감광체에 필터층을 형성함에 있어서, 캐리어 필름상에 박리층을 통해서 필터층, 접착제층을 순차적으로 적층한 적층체와 투명지지체상에 투명전극층, 광도전층을 순차적으로 적층한 감광체를 적층체에 형성한 접착제층과 감광체에 형성한 지지체를 대향시켜서 적층하고, 그 다음에 캐리어 필름을 박리하는 것을 특징으로 하는 필터부착감광체의 제조방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 캐리어 필름을 박리할 때에 열전사에 의해 필터층을 감광체 지지체상에 전사하는 것을 특징으로 하는 필터부착감광체의 제조방법.
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