DE2111561A1

DE2111561A1 - Verfahren zur Herstellung einer Abbildung

Info

Publication number: DE2111561A1
Application number: DE19712111561
Authority: DE
Inventors: Julius Feinleib; Klose Peter Hans; Ovshinsky Stanford Robert
Original assignee: Energy Conversion Devices Inc
Current assignee: Energy Conversion Devices Inc
Priority date: 1970-04-10
Filing date: 1971-03-10
Publication date: 1972-01-13
Also published as: DE2111561C2; FR2089419A5; US3678852A; CA939148A; SU464136A3; GB1347112A; JPS546923B1; SE368288B; NL7103814A

Description

DR. R. POSCHENRIEDIR

DR. E. BOElTNER
DIPL.-ING. H.-J. MÜLLER

Patentanwalt· rr ™ /q

8 MÜNCHEN 19 ^HJM/^S

Lueäe-Gralin-Straße 3· „

Teief·· 4437J6 . Gase

Energy Conversion Devices, Inc., 1675 West Maple Road, Troy, Mich.48084 (V.St.A.)

Verfahren zur Herstellung einer Abbildung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Abbildung, insbesondere auf ein Kopierund Druckverfahren. Es kann dazu dienen, viele Kopien von einem Original herzustellen oder in einem Datenverarbeitungssystem gespeicherte Daten auszudrucken. Als geeignete Technik zur Herstellung von Duplikatkopien von einer Originalabbildung hat sich die Photooff set-Lithographie erwiesen. Das Verfahren verwendet eine lichtempfindlichte Platte, die einem starken Licht ausgesetzt ist, das durch einen transparenten Film hindurchscheint. Die Abbildung wird durch photochemisohe Wirkung auf die Platte übertragen. Das Endergebnis ist eine Platte, die in der Lage ist, konsistente bzw. fette Farbe bzw. Tinte aufzunehmen, sobald sie zum Drucken vorgesehen ist, und nur Wasser aufzunehmen, wenn sie nicht zum Drucken bestimmt ist. Dieses Verfahren erfordert die Verwendung von Chemikalien und ist nicht reversibel. Demgemäß kann die Platte nicht wieder_verwendet werden, und sie eignet sich nicht für einen völlig automatisierten Vorgang. Außerdem ist dies kein Verfahren, das an die sog. ON-LINE-Verwendung bei Datenverarbeitungssystemen bzw. an die mitlaufende Datenverarbeitung als Ausgangsdrucker anpaßbar i3t.. Außerdem

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können keine Korrekturen vorgenommen werden, sobald die Platte einmal belichtet ist.

Eine der Hauptaufgaben der vorliegenden Erfindung besteht darin, neue und verbesserte Arbeitsweisen zur Herstellung einer Abbildung auf einer Fläche zu schaffen. Die Fläche bzw. Oberfläche weist eine änderbare Empfindlichkeit gegenüber Flüssigkeit auf, die an einigen Teilen der Oberfläche, jedoch nicht an anderen, anhaftet. Die Lösung kann Farbe oder Tinte enthalten, die unmittelbar an der Oberfläche feststellbar bzw. sichtbar sind, oder die Farbe bzw. Tinte können auf eine Abbildungsfläche, wie ein Dokument oder dgl., durch direktes Drucken oder durch Offset-Druckverfahren übertragbar sein.

So ist beispielsweise eine Druckplatte mit einem amorphen Halbleitermaterial überzogen, das in der Lage ist, zwischen einem im allgemeinen amorphen oder ungeordneten Zustand und einem kristallinen oder geordneterem Zustand in Abhängigkeit von Licht umzuschalten. In dem kristallinen oder stärker geordnetem Zustand ist die Oberfläche des Materials rauh oder körnig bzw. granuliert, während sie im allgemeinen amorphen oder ungeordneten Zustand glatter ausgebildet ist. Lösungen adhärieren an der rauhen Oberfläche des Materials, haften jedoch nicht an der glatten Oberfläche an. Farbe bzw. Tinte kann unmittelbar mit dem Material verbunden bzw. daran befestigt oder auf ein Dokument oder eine

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Offset-Walze übertragen werden. Das Material kann gereinigt und in einen seiner Zustände zurückgestellt werden, wenn es für die Aufzeichnung einer anderen Abbildung vorbereitet wird.

Ein Beispiel einer Materialgruppe, die Strukturänderungen aufweist, sind sogenannte amorphe Halbleitermaterialien, die in der US-PS 3 271 591 beschrieben und dargestellt sind. Diese Materialien werden nach dem älteren Patent

(Patentanmeldung zur Bildung von

Druckplatten verwendet und nach der US-PS 3 530 441 für Informationsspeichersysteme benutzt. Amorphe Halbleitermaterialien können in Abhängigkeit von der Anwendung elektromagnetischer Energie, wie eines Lichtstrahls, eines Elektronenstrahls oder elektrischen Stromes, und auch in Abhängigkeit von Energie, wie Wärme, zwischen zwei stabilen Zuständen geschaltet werden. Wie in größeren Einzelheiten in den o.g. Patentschriften und dem älteren Patent beschrieben, sind amorphe Halbleitermaterialien vorzugsweise strukturpolymer. Sie unterliegen Strukturänderungen, die anordnungs- bzw. konstellationsmäßige und gestaltliche Änderungen in der Atomstruktur einschließen. In einem Zustand ist das Material im wesentlichen ungeordnet und in allgemeinen amorph und hat nur einen bestimmten Grad lokaler Ordnung und/oder lokalisierter Bindung zwischen den Atomen. Im anderen Zustand ist die Atomstruktur des Materials in eine andere bzw. unterschiedliche lokale Ordnung und/oder lokalisierte Bindung geändert, beispielsweise in Richtung

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zu einem stärker geordneten kristallin-ähnlichen Zustand, in dem eine Anzahl von Atomen in längeren Ketten miteinander verbunden- sind. Dieses Material kann anisotrop sein, d.h. sich in einem Zustand befinden, wenn dessen Eigenschaften längs einer vorgegebenen Achse gemessen werden und sich in einem anderen Zustand befinden, wenn deren Eigenschaften längs einer anderen Achse gemessen werden. Zum Zwecke der Erläuterung der vorliegenden Erfindung wird im folgenden einer der Zustände als der im allgemeinen amorphe oder ungeordnete Zustand und der andere Zustand als der kristalline oder stärker geordnete Zustand bezeichnet. Nach der vorliegenden Erfindung wird der Unterschied in der Struktur der Materialien, wie amorphen Halbleitermaterialien, dazu verwendet, neue und verbesserte Kopier- und Drucktechniken zu schaffen, die keine Photochemikalien erfordern und die reversibel, korrigierbar und wiederverwendbar sind.

Nach einer Ausbildung des Verfahrens nach der Erfindung wird ein LASER-Strahl verwendet, um auf der Oberfläche eines amorphen Halbleitermaterials zu schreiben, das sich anfänglich im kristallinen oder stärker geordneten Zustand befindet. Der LASER-Strahl erzeugt einen im allgemeinen amorphen oder ungeordneten Zustand, wo immer der Strahl das Material berührt. Ein Netzmittel bzw. eine benetzende oder befeuchtende Lösung wird der gesamten Oberfläche aufgegeben und haftet nur an den kristallinen oder stärker geordneten Bereichen an. Farbe bzw. Tinte oder

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Tusche, die von der benetzenden Lösung abgegeben, abgestoßen bzw. abgewiesen werden, werden danach auf die gesamte Oberfläche aufgegeben, können jedoch nur an den "belichteten", im allgemeinen amorphen oder ungeordneten Bereichen, anhaften. Eine Offset-Walze überträgt die Farbe auf ein Dokument, Schriftstück oder eine ähnliche Abbildungsfläche. Da das Material wieder in den anfänglichen kristallinen oder stärker geordneten Zustand zurückstellbar ist, kann die Druckplatte immer wieder von neuem wieder verwendet werden. Außerdem sind die Schreibgeschwindigkeiten mit den Ausdruckgeschwindigkeiten von Datenverarbeitungssystemen vereinbar, und die Erfindung kann demgemäß für solche Anwendungen verwendet werden.

Noch ein weiterer Vorteil der Erfindung ist die higkeit, unterschiedliche Tönungen bzw. Graustufen oder -schatten zu kopieren oder zu drucken. Dies kann beispielsweise durch Ändern des Energieinhalts im LASER- oder anderen elektromagnetischen Strahl bewirkt werden, um die Dichte der rauhen oder granulierten Oberflächenstruktur des Materials zu ändern.

Weitere Aufgaben, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich' dem Fachmann im folgenden unter Bezugnahme auf die Ansprüche und Zeichnungen, in denen:

Fig. 1 ein Diagramm zeigt, das einen Kopierer darstellt, der eine Abbildung auf einer Druckplatte herstellt, indem durch einen trans-

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parenten Film hindurchtretendes Licht benutzt wird;

Fig. 2 einen vergrößerten Teilschnitt der Druckplatte von Fig. 1 zeigt;

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines "Ausgangsdruckers " zeigt, der eine Druckplatte bildet, die durch die Bewegung eines LASER-Strahls gesteuert wird;

Fig. 4 eine vergrößerte Teilansicht der Druckplatte von Fig. 3 zeigt;

Fig. 5 ein Diagramm einer Druckplatte zeigt, in der Abbildungen durch elektrische Ströme gebildet sind; und

Fig. 6 ein Wellenform-Diagramm zeigt, das die Stromimpulse darstellt, die in der Druckplatte von Fig. 5 verwendet werden.

Das Kopiersystem von Fig. \ verwendet eine Druckplatte 10 in Form einer rotierenden Trommel. Die zu kopierende Abbildung erscheint auf einem transparenten bzw. lichtdurchlässigen Film 12, der durch die Fokuslinie bzw. den Brennpunkt einer zylindrischen Linse 14 bewegt wird. Die Linse 14 bündelt Licht 16 von einer Lichtquelle 18. Das durch den Film 12 hindurchtretende Licht 16 wird durch eine sphärische Linse 20 gesammelt und auf der Oberfläche der Platte 10 wieder abgebildet. Die auf der Platte 10 herge-

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stellte Abbildung wird mit Hilfe einer Walze 22 eingefärbt, und die eingefärbte Abbildung wird auf einen gummibedeckten Zylinder 24 übertragen, der ebenfalls synchron zur Platte 10 rotiert. Die Farbe wird dann vom Zylinder 24 auf ein Dokument 26 übertragen, das durch eine Gegendruckwalze 28 an den Zylinder 24 gedrückt wird.

Die Platte 10 ist aus einer amorphen Halbleiterschicht aufgebaut, die an einen strukturierten Stützzylinder 32 angelegt ist. Die Platte 10 ist in größeren Einzelheiten in Fig. 2 in einer teilweise vergrößerten Ansicht dargestellt, in der die gleichen Bezugsziffern für die gleichen Elemente wie in Fig. 1 verwendet sind. Das amorphe Halbleitermaterial 30 kann aus SeQ₅ Te. ~ Pt_{Q 1} ; Se_Q,- Te. _Q Ga_{1 0}; oder anderen Materialien, wie den in der US-PS 3 271 591 und US-PS 3 530 441 beschriebenen, sein, die aus einem im allgemeinen amorphen oder ungeordneten Zustand in einen kristallinen oder stärker geordneten Zustand in Abhängigkeit von Energie von der Lichtquelle 18 umgeschaltet werden können. Für amorphe Halbleitermaterialien kann die Lichtquelle 18 eine LASER- oder andere starke Lichtquelle sein. Das Material 30 kann sich anfangs in dem im allgemeinen amorphen oder ungeordneten Zustand befinden und selektiv in den kristallinen oder stärker geordneten Zustand geschaltet werden, um eine Abbildung, z.B. die Buchstaben ECD, wie in Fig. dargestellt, herzustellen. Die Abbildung ergibt uich aus der Erwärmung der Oberfläche des Materials 30 bis zu der Übergangetemperatür des amorphen HaIb-

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leiters. Me kristallinen Bereiche werden durch EGD repräsentiert und weisen eine rauhe oder körnige Oberfläche auf, während der Rest der Oberfläche des Materials 30 relativ glatt ist. Demgemäß benetzt die an der Walze 22 befindliche Farbe nicht die glatten Bereiche der Oberfläche des Materials 30; sie haftet aber an den rauhen oder körnigen Bereichen an, die durch die Buchstaben ECD dargestellt werden.

Durch mehrmaliges Drehen der Platte 10 und durch Wiedereinfärben der rauhen Bereiche des Materials 30 mit Hilfe der farbwalze 22 können weitere Kopien angefertigt werden. Sobald Drucken erwünscht ist, wird eine neue Abbildungswalze 22 durch einen Antrieb 34 zurückgeholt und die Oberfläche des Materials 30 wird an einer Reinigungsstation 36 vorbeigedreht, die einen Strahl geeigneter Reinigungsflüssigkeit oder einen Blasstrahl von Trockenluft aufweisen kann. Das Material 30 wird dann an einer Fokuslinie bzw. am Brennpunkt elektromagnetischer Energie hoher Intensität vorbeigeführt, die durch Zunahme der Intensität der Lichtquelle 18 erzeugbar ist. Dies bewirkt, daß sich die Temperatur an der Oberfläche des Materials 30 bis über dessen Schmelzpunkt erhöht. Wenn sich die Platte 10 dreht, wird die Oberfläche des Materials 30 rasch unter eine Lösch- bew. Kühlwalze 38 geführt, die mit Hilfe eines Antriebs 40 in Kontakt mit dem Material 30 gebracht wird. Der plötzliche Temperatursturz der Oberfläche des Materials 30 führt die kristallinen oder stärker geordneten Bereiche in den im allge-

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meinen amorphen oder ungeordneten Zustand zurück. Ein neuer transparenter Film 12 kann durch den Brennpunkt der Linse 14 bewegt und auf der Oberfläche des Materials 30 abgebildet werden, um eine neue Abbildung herzustellen, die durch die Walze 22 einfärbbar ist, nachdem der Antrieb 34 die Walze 22 in Berührung mit dem Material 3 0 gebracht hat.

Fig. 3 zeigt eine andere Ausbildung der Erfindung zur Ausführung der Funktion eines nicht-aufschlagenden Druckers oder Lichtsetzers. Zur Bezeichnung gleicher Elemente wie in Fig. 1-3 sind gleiche Bezugsziffern verwendet. Die Abbildung wird auf der Platte 10 mit Hilfe eines LASER-Strahls 42 hergestellt, der durch eine Quelle 44 erzeugt wird. Der Strahl 42 wird mit Hilfe eines Modulators 46 intensitätsmoduliert. Nach dem Durchtritt durch den Modulator 46 wird der Strahl 42 mit Hilfe einer Abtast- bzw. Zerlegungseinrichtung 48 abgelenkt, der den Strahl 42 auf eine besondere Stelle an der Platte 10 richtet. Ein Datenverarbeitungssystem 50 steuert den Betrieb der Quelle 44, des Modulators 46 und der Ablenkeinrichtung 48 über eine Gruppe von Leitungen 52, 53 bzw. 54. Die Abbildung kann auf der Platte 10 durch eine Reihe von LASER-Impulsen gebildet werden, die über die Breite der Platte 10 entsprechend der Raster- bzw. Zeilenabtastung eines Fernsehempfängers abgelenkt bzw. ausgetastet werden. Der Strahl 42 kann auch abgelenkt werden, um eine kontinuierliche gekrümmte Spur bzw. Bahn zu bilden. Alternativ können alpha-

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numerische Charakteristik^ durch Anordnung einer Abdeckblende, Abschirmung bzw. Maske im Deflektor bzw. in der Ablenkeinrichtung 48 und durch Formen des IASER-Strahls 14 in die gewünschte Charakteristik vor dem Richten des Strahls 42 auf die Platte 10 gebildet werden.

Pig. 4 zeigt eine typische Abbildung, die die Buchstaben ECD aufweist, die auf der Platte 10 des Systems von Fig. 3 aufgezeichnet sind. Für gleiche Elemente in den Pig. 3 und 4 sind gleiche Bezugszeichen verwendet. Bei diesem System befindet sich das amorphe Halbleitermaterial 30 anfangs im kristallinen oder stärker geordneten Zustand, und der Strahl 42 schaltet die Oberfläche des Materials 30 in den im allgemeinen amorphen oder ungeordneten Zustand um, der durch die Bereiche der Buchstaben ECD repräsentiert wird. Das Material 30 wird mit Hilfe des Strahls 42 über seinen Schmelzpunkt erhitzt und durch rasche Abstrahlung der Wärme in das umgebende Material abgekühlt. Beim Betrieb des Systems von Pig. 3 dreht sich die durch den Strahl 42 hergestellte Abbildung unter eine Walze 56, die der Oberfläche des Materials 30 eine Lösung zuführt. Diese lösung kann sich aus einer Mischung von Wasser und Alkohol in einem Verhältnis von etwa 60 $> Alkohol und 40 fo destilliertem Wasser zusammensetzen. Solch eine Lösung benetzt die Bereiche des Materials 30, die sich im kristallinen oder stärker geordneten Zustand befinden, aber haftet nicht an den Buchstaben ECD an, die sich im allgemein amorphen oder un-

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geordneten Zustand befinden. Nach dem Benetzen durch die Walze 56 wird die Abbildung unter die "Farbwalze 22 gedreht. Dort wird Farbe bzw. Tinte oder Tusche von denjenigen Bereichen der Oberfläche 30 abgestoßen, die durch die Lösung an der Walze 56 benetzt bzw. befeuchtet wurden. Die Farbe von der Walze 22 haftet an den Buchstaben ECD an, die nicht von der Lösung der Walze 56 benetzt sind. Die eingefärbte Abbildung wird dann auf den Zylinder 24 und daraufhin auf das Dokument 26 Übertragen.

Zusätzliche Kopien können durch Weiterdrehen der Abbildung an der Oberfläche des Materials 30 unter die Walzen 56 und 22 erzeugt werden. Nachdem eine gewünschte Anzahl von Kopien hergestellt wurde, wird die Walze 56 mit Hilfe eines Antriebs 58 und die. Walze 22 mit Hilfe eines Antriebs 34 außer Eingriff gebracht. Die Reinigungsstation 36 wirkt derart, daß die durch die Walzen 22 und 56 niedergeschlagene Farbe und Lösung entfernt werden. Das Material 30 wird dann dadurch in den kristallinen oder stärker geordneten Zustand zurückgestellt, daß die gesamte Oberfläche oder Teile derselben mit dem LASER-Strah^bestrichen werden. Der Strahl wird unter Steuerung durch das Datenverarbeitungssystem 50 mit Hilfe des Modulators 46 so eingestellt, daß die Temperatur an der Oberfläche dee Materials 30 bis zum Übergangspunkt ansteigt und dadurch bewirkt wird, daß der im allgemeinen amorphe oder ungeordnete Teil des Materials in den kristall!- nen oder stärker geordneten Zustand transformiert

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wird. Me Übergangstemperatür in amorphen Halbleitern befindet sich üblicherweise unterhalb der Schmelztemperatur. Nachdem die Oberfläche des Materials 30 wieder in den kristallinen oder stärker geordneten Zustand zurückgeführt wurde, kann eine andere Abbildung durch Anwendung eines LASER-Strahls 4 2 hergestellt werden.

Fig. 5 zeigt eine andere Arbeitsweise zur Herstellung einer Abbildung auf einer Druckplatte 60. Die Abbildung wird in dieuem Fall durch Anwendung von Wärme hergestellt, die durch elektromagnetische Energie in Form elektrischen Stromes erzeugt wird. Die Druckplatte 60 ist aus Glas oder einem anderen nicht-leitenden Träger 62 zusammengesetzt, der 7 darauf niedergeschlagene Widerstandssegmente 64, 65, 66, 67, 68, 69, aufweist. Leiter 74, 75, 76, 77, 78, 79, öü, sind an eine Gruppe von Elektroden 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94 angeschlossen, die die linden der Segmente 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70 elektrisch kontaktieren. Amorphes Halbleitermaterial 30 ist über dem Oberteil der Segmente 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70 und der Leiter 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81 niedergeschlagen.

Ein Zeichengenerator 98 versorgt die Leitungen 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81 mit Strom, die an die Druckplatte über eine Gruppe von Verbindungsstiften angeschlossen sind, die ermöglichen, daß die blatte vom Zeichengenerator 98 getrennt werden kann. An die Segmente 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70 wird t?e-

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lektiv bzw. wahlweise Strom angelegt, um dafür zu sorgen, daß ein oder mehrere der Segmente 64, 65, 66, 67, 68, 69,. 70 Wärme abstrahlen. So wird Strom vom Zeichengenerator 98 beispielsweise über die Leitung 78 durch die Elektrode 85, das Widerstandssegment 65, die Elektrode 84 und über die Leitung 74 zurück zur Masse geleitet. Der durch das V/iderstandssegment 65 geführte Strom bewirkt, daß dieses Segment Wärme abstrahlt. Die von dem Segment 65 abgestrahlte Wärme wird in einen Teil des amorphen Halbleitermaterials 30 übertragen, mit dem das Segment 65 überzogen ist.

Nunmehr wird auf das in Fig. 6 gezeigte Wellenformdiagramm Bezug genommen, bei dem der Strom I entlang der. Ordinate und die Zeit T entlang der Abszisse aufgetragen sind. Der dargestellte Einstellimpuls 102 hat eine Dauer von etwa 10 ms und der gezeigte Rückstellimpuls 104 hat eine größere Intensität bzw. größere Stromstärke, aber eine kürzere Zeitdauer von etwa 10 us. Der Einstellimpuls 102 bewirkt, daß das die ausgewählten Segmente 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70 bedeckende Material 30 in den kristallinen oder stärker geordneten Zustand geschaltet wird, während der Hücksfcellimpuls 104 das Material 30 in den im allgemeinen amorphen oder ungeordneten Zustand im Anschluß an den plötzlichen Abfall des Rückstellimpulses 104 schaltet.

In Betrieb kann die Druckplatte 60 von Fig. 5 so ausgebildet sein, daß sie sämtliche Zahlen von 0 bis 9 und einige Buchataben durch selektives Anlegen von Strom an die Segmente 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70

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bildet. Nachdem das amorphe Halbleitermaterial 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70 in das geeignete Muster umgeschaltet ist, kann auf irgendeine der in Verbindung mit den Systemen von Fig. 1 und 3 beschriebenen Arbeitsweisen gedruckt werden. Die Segmente 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70 können in irgendeiner geeigneten Form, einschließlich einer Matrix von Punkten, niedergeschlagen werden, die durch orthogonale Leiter gemäß den üblichen Matrixauswahlverfahren gewählt werden. Bei manchen Anwendungen kann es vorteilhaft sein, Strom direkt durch das amorphe Material zu leiten, um zu erwärmen, anstatt daß er durch einen darunterliegenden Widerstand, wie die Segmente 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, geführt wird.

Bei den Systemen von Fig. 1, 3 und 5 kann auch sog. Grautöne-Drucken und -kopieren durchgeführt werden. So kann beispielsweise beim System von Fig. 1 die Intensität bzw. Stärke des Strahls 16, nachdem er durch den transparenten Film 12 hindurchgetreten ist, eine stark rauhe oder körnige Oberfläche erzeugen, wenn eine dunkle Abbildung gedruckt werden soll und eine weniger rauhe oder körnige Oberfläche hergestellt werden, wenn eine hellgraue Abbildung erwünscht ist. Die Farbe bzw. Tinte von der Walze 22 wird in einem Betrag anhaften, der vom Zustand der Oberfläche 30 abhängt. In entsprechender Weise kann das System von Fig. 3 betrieben werden, um durch Änderung der Intensität des LASER-Strahles 42 eine Grauskala bzw. Grautöne zu erzeugen. Dies kann dadurch erfolgen, daß Material 30 aus dem anfänglich kristallinen oder stärker geordneten Zustand in einen

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im allgemeinen amorphen oder ungeordneten Zustand in unterschiedlichen Beträgen geschaltet wird. Einige Reste von kristalliner oder stärker geordneter Struktur können in der Oberfläche des Materials 30 verbleiben, damit eine geringe Benetzung durch die auf der Walze 56 befindliche Lösung bewirkt wird. Demgemäß wird Farbe bzw. Tusche von der V/alze 22 nicht in so einem hohen Maße an solch einer Fläche anhaften, wie es an einer Fläche anhaften würde, die vollständig in den im allgemeinen amorphen oder ungeordneten Zustand geschaltet ist. Auf diese Weise kann die Grautönung bzw. Grauschattierung geändert werden, um unterschiedliche Kontraste in der Abbildung zu erzeugen, die letztlich auf dem Dokument 26 abgedruckt wird.

Die Erfindung kann auch dazu verwendet werden, daß nur ein Teil der auf der Platte 10 hergestellten Abbildung wahlweise gelöscht bzw. getilgt wird. Nach Fig. 1 kann ein transparenter Film 12 mit transparenten Öffnungen in jenen Bereichen hergestellt werden, in denen eine Löschung bzw. Tilgung erfolgen soll. Nach Fig. 3 kann der LASER-Strahl 42 auf ausgewählte Bereiche des Materials 30 gerichtet werden, um bestimmte Charaktere oder Teile derselben zu löschen bzw. zu tilgen. Auf diese Weise können Korrekturen ohne Löschen bzw. Tilgen der gesamten Platte und Wiederabbilden des gesamten Musters vorgenommen werden.

Die Erfindung kann auch dazu vorwendet werden, daß ein permanentes Bild auf der Platte 10 durch Aufgeben von Farbe bzw. Tinte mit Hilfe der Walze 22 ge-

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bildet wird und die Farbe bzw. Tusche in der Lage sind zu trocknen, um eine fixierte bzw. fest-haftende, - permanente Aufzeichnung des Bildes herzustellen. In diesem Fall kann es erwünscht sein, Material 30 herzustellen, das von dem Stützträger 32 wieder entfernbar ist.

Bei einigen Anwendungen der Erfindung kann es er-) wünscht sein, Material 30 auf Substraten niederzuschlagen, die verschiedene Formen, wie eine ocheibe, eine flache, rechteckige Platte oder eine flexible Bahn, wie ein Band oder einen Streifen, bilden, die auf einem Rad/speicher- bzw. aufrollbar sind.

Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf einen kristallinen oder stärker geordneten Zustand beschrieben wurde, ist es nicht notwendig, tatsächlich Kristalle in der Oberfläche des amorphen Materials zu bilden. Auch andere Änderungen der atomaren Struktur sind anwendbar, z.B. Atome, die anfangs in Form langer Ketten miteinander verbunden bzw. verkettet W sind, die in Ringe rückführbar sind. Auch Ketten in der Form von Schraubenlinien bzw. Spiralen oder einer anderen zusammengedrückten Konfiguration können in eine neue Form gestreckt oder auseinandergezogen werden. Auch noch andere Änderungen der lokalen Ordnung oder Phasenanderungen können zu neuen Bindungen zwischen den Atomen führen, aus denen sich neue strukturelle oder chemische Figurationen bilden, die ein unterschiedliches Benetzbarkeitsvermögen ergeben. Diese Änderungen der Atomstruktur und der Mischung verschiedener Phasen des Materials können eine Änderung der Oberflächenrauhheit des Materials erzeugen,

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so daß Lösungen in unterschiedlichem Ausmaß anhaften. Alternativ kann die iiauhheit der Oberfläche im wesentlichen die gleiche in jedem Zustand des amorphen Materials bleiben, aber das Ausmaß der Anziehung bzw. Anziehungskraft zwischen der Oberfläche und der Lösung kann in Abhängigkeit von der Materialphase'sich ändern, wodurch das Benetzbarkeitsvermögen der Lösung auf der Oberfläche geändert v/ird.

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Claims

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Patentansprüche

Verfahren zur Herstellung einer Abbildung, insbesondere zur Herstellung einer Kopie von einem Original, bei dem der Zustand von Bereichen einer Trägerfläche gegenüber dem Zustand von Nachbarbereichen entsprechend der Abbildung geändert und die Bereiche mit dem gewünschten Zustand, ggf. nach Übertragung von Abdruckmitteln entsprechend der Abbildung auf eine Abbildungsfläche, sichtbar gemacht werden, dadurch gekennzeichnet, daß für die Trägerfläche eine Schicht aus im wesentlichen amorphem oder ungeordnetem Material verwendet wird, daß die Schicht gemäß der Abbildung mit Energie beaufschlagt wird, um den Zustand der Bereiche mindestens der Oberflächenstruktur der Schicht zu ändern, und daß die Schicht mit einem Mittel, insbesondere einer Lösung, in Berührung gebracht wird, die in den Bereichen mit geändertem Zustand oder in den Nachbarbereichen an der Schicht anhaftet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schicht verwendet wird, von der ein stabiler Zustand der Oberflächenstruktur ein im allgemein amorpher oder ungeordneter Zustand mit bestimmten lokalen Ordnungen und/oder lokalisierbaren Atombindungen ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schicht verwendet wird, die in einen anderen stabilen Zustand der Oberflächenstruktur änderbar ist, der eine gegenüber dem ersten stabilen Zustand unter-

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schiedliche lokale Ordnung und/oder unterschiedliche lokalisierte Atombindung aufweist.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schicht verwendet wird, deren anderer stabilder Zustand der Oberflächenstruktur ein kristalliner oder stärker als der erste geordneter Zustand ist.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schicht verwendet wird, in der Zwischenzustände zwischen den beiden stabilen Zuständen einstellbar sind.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lösung verwendet wird, die an den im anderen stabilen Zustand befindlichen Bereichen anhaftet.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lösung verwendet wird, die Farbe bzw. Tinte enthält.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbe an der Schicht befestigt wird.
9· Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht nach dem Benetzen mit der Lösung mit Farbe bzw. Tinte in Berührung gebracht wird, so daß die Farbe nur an den Nachbarbereichen anhaftet, die sich in dem im allgemeinen amorphen oder ungeordneten Zustand befinden.

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10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung bzw. Farbe als Abdruckmittel verwendet und .von den ausgewählten Bereichen der Schicht auf eine gesonderte Abbildungsfläche, wie eine Unterlage, ein Schriftstück, Dokument oder dgl., übertragen wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als im allgemeinen · · amorphes Material ein Halbleitermaterial verwendet wird, das durch Energie zwischen den Zuständen umschaltbar ist.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Halbleitermaterial verwendet wird, das sich anfänglich in dem im allgemeinen amorphen Zustand befindet und durch das Energiemuster in den Bereichen in den kristallinen oder stärker geordneten Zustand schaltbar ist.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß Energie mindestens einem Teil der sich im kristallinen bzw. stärker geordneten Zustand befindlichen Bereiche zugeführt wird, um diesen Teil zur Herstellung einer anderen Abbildung in den Anfangszustand zurückzuschalten.
H. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß als Energie Lichtstrahlen verwendet werden.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtstrahlen durch ein für die Lichtstrahlen

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transparentes Medium auf die Schicht projiziert werden.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß als Energie LASDR-Strahlen verwendet werden.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß als Energie Wärme verwendet wird.
18. Verfahren zur Herstellung einer Abbildung, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schicht aus amorphem Material verwendet wird, deren Oberflächenstruktur sich in Abhängigkeit von daran angelegter Energie ändert, daß ein Energiemuster bzw. -schema selektiv an diese Schicht angelegt wird, um deren Oberflächenstruktur in Übereinstimmung mit der Abbildung zu ändern, und daß die Schicht mit einer Lösung benetzt bzw. befeuchtet wird, die an ausgewählten Bereichen der Schicht in Abhängigkeit von dem Energiemuster haftet.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schicht aus einem amorphen Material zusammensetzt, die eine änderbare Oberflächenstruktur aufweist, die in der Lage ist, zwischen einem im allgemeinen amorphen oder ungeordneten stabilen Zustand, der eine bestimmte lokale Ordnung oder lokalisierbare Bindung zwischen Atomen^und einem anderen bzw. unterschiedlichen stabilen Zustand, der eine andere bzw. unterschiedliche lokale Ordnung oder lokalisierbare Bindung zwischen Atomen aufweist,

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änderbar ist, und daß die Änderung in Abhängigkeit von der daran angelegten Energie vorgenommen wird.
20. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schicht aus einem amorphen Material zusammensetzt, die eine änderbare Oberflächenstruktur aufweist, die in der Lage ist, Minderungen zwischen einem im allgemeinen amorphen oder ungeordneten stabilen Zustand, der eine bestimmte lokale Ordnung oder lokalisierte Bindung zwischen Atomen besitzt, und einem kristallinen oder stärker geordneten stabilen Zustand, der eine andere bzw. unterschiedliche lokale Ordnung oder lokalisierbare Bindung zwischen Atomen besitzt, auszuführen, und daß die Änderung in Abhängigkeit von der daran angelegten Energie vorgenommen wird.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung an jenen Bereichen der Schicht anhaftet, die sich im kristallinen oder stärker geordneten Zustand befinden.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lösung verwendet wird, die Farbe bzw.
Tinte aufweist, und daß außerdem die Farbe bzw.
Tinte an dem Material festgelegt wird.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lösung verwendet wird, die Farbe bzw. Tinte aufweist, und daß die Lösung von den ausgewählten Bereichen der Schicht auf eine Abbildungsfläche, wie ein Dokument, über-

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tragen wird.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 22, gekennzeichnet durch das Hinzufügen folgender Schritte: Aufbringen von Farbe bzw. Tinte auf die Schicht, nachdem die Schicht mit der Lösung benetzt wurde, so daß Farbe bzw. Tinte an jenen Bereichen des Materials anhaftet, die sich im allgemein amorphen oder ungeordneten Zustand befinden, und daß Tinte nicht an solchen Bereichen des Materials anhaftet, die sich im kristallinen oder stärker geordneten Zustand befinden, an denen die Lösung anhaftet.

25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß Farbe bzw. Tinte von den genannten Bereichen. des Materials, an denen die Farbe bzw. Tinte anhaftet, auf eine Abbildungsfläche, wie ein Dokument, übertragen wird.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lösung verwendet wird, die Farbe bzw. Tinte aufweist, und daß die Lösung von jenen Bereichen des Materials, an denen die Lösung anhaftet, auf eine Abbildungsfläche, wie ein Dokument, übertragen wird.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Energiemuster dadurch hergestellt wird, daß durch ein transparentes Medium hindurchtretendes Licht auf das Material projiziert wird.

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28. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 "bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß ein LASER-Strahl als Energie auf ausgewählte Bereiche des Materials gerichtet wird.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß ;iner_f<ie in Form von Wärme verwendet wird, die an ausgewählte Bereiche des Materials herangeführt wird.
30. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß ein amorphes Halbleitermaterial verwendet wird, das in der Lage ist, zwischen den Zuständen in Abhängigkeit von daran angelegter Energie reversibel umgeschaltet zu werden.
31. Verfahren nach Anspruch ^u, dadurch gekennzeichnet, daß ein amorphes Halbleitermaterial verwendet wird, daß sich anfangs im allgemeinen amorphen oder ungeordneten Zustand befindet und durch ein Energiemuster in den kristallinen oder stärker ^eordneteir Zustand umschaltbar ist, und daß Energie auf mindestens einen Teil des Materials gerichtet wird, das sich im kristallinen oder stärker geordneten Zustand befindet, um den Bereich in den im allgemeinen amorphen oder ungeordneten Zustand zurückzuführen, wodurch das Material zur Herstellung einer anderen Abbildung darauf wiederverwendbar ist.
32. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß ein amorphes Halbleitermaterial verwendet wird,

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das sich anfänglich im kristallinen oder stärker geordneten Zustand befindet und durch ein Energiemuster in den im allgemeinen amorphen oder ungeordneten Zustand umschaltbar ist, und daß Energie auf mindestens einen Teil des Materials gerichtet wird, das sich im allgemein amorphen oder ungeordneten Zustand befindet, um den Teil in den kristallinen oder stärker geordneten Zustand zurückzuführen, wodurch das Material zur Herstellung einer anderen Abbildung darauf wiederverwendbar ist.

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