Verfahren zur Aufbringung optischer Filterstrukturen auf ein Trägersubstrat

Gebiet der Erfindung Die Erfindung betrifft ein Verfahren, mit dem optische Filterstrukturen auf ein mindestens im sichtbaren Wellenlängenbereich lichtdurchlässiges Trägersubstrat aufgebracht werden.

Stand der Technik In vielen Bereichen der Optik spielen Filter, die senkrecht zur optischen Achse eine komplexe Struktur aufweisen, eine große Rolle. Ein Beispiel hierfür sind sogenannte Barrierefilter, die verwendet werden, um einem Betrachter eines Bildschirms ein räumliches Sehen ohne Hilfsmittel zu ermöglichen, sofern die auf dem Bildschirm darzustellenden Bildinhalte entsprechend aufbereitet wurden. Solche Filterstrukturen können beispielsweise aus der Anordnung von im sichtbaren Wellenlängenbereich, d.h. in einem Wellenlängenbereich von etwa 400 nm bis 800 nm, transparenten und opaken Flächen - senkrecht zur optischen Achse - in einem vorgegebenen, komplexen Muster, bestehen. Auch Flächen, die nur für bestimmte Wellenlängen oder Wellenlängenbereiche durchlässig sind, sind denkbar, ebenso Gitterstrukturen, diese jedoch weniger im Zusammenhang mit der Realisierung räumlicher Darstellungen.

Diese Filterstrukturen werden üblicherweise auf ein lichtdurchlässiges Trägersubstrat aufgebracht. Als Trägersubstrat kommt beispielsweise Glas oder ein entsprechender Kunststoff in Frage.

Dabei wird auf das Trägersubstrat zunächst eine Kaltkaschierfolie auflaminiert. Die Kaltkaschierfolie ist dazu auf ihrer Unterseite, mit der sie mit dem Glassubstrat verbunden wird, mit einer adhäsiven Schicht versehen. Auch auf der Oberseite der Kaltkaschierfolie befindet sich eine solche adhäsive Schicht. Auf diese wird in einem weiteren Schritt ein fotografischer Film auflaminiert. Alternativ wird auf die Trägerfolie auch verzichtet und nur mit einer adhäsiven Schicht gearbeitet.

Ein solcher fotografischer Film umfaßt in der Regel eine Filmträgerfolie, beispielsweise aus Zellulose oder Polyestern, und eine dünne, zunächst lichtempfindliche Schicht, die sogenannte Fotoemulsion, bei der es sich eigentlich um eine Suspension, d.h. ein Stoffgemisch aus einer Flüssigkeit und darin verteilten Feststoffen handelt, nämlich um die Aufschlämmung feinverteilter Kristalle in Gelatine. Bei den Kristallen handelt es sich üblicherweise um Silberhalogenite, d.h. Silberchlorid, Silberbromid oder Silberjodid. Die Fotoemulsion wird dann belichtet, indem ein Muster, welches der komplexen optischen Filterstruktur entspricht, auf den Film abgebildet wird. Dies kann beispielsweise mit Hilfe einer vorgefertigten Maske geschehen. Der fotografische Filter wird anschließend - wie üblich und im Stand der Technik seit langem bekannt - entwickelt und fixiert, um die optische Filterstruktur, die in die Fotoemulsion eingeprägt wurde, dauerhaft lichtbeständig zu machen.

Die Seite des Films, auf der sich die Fotoemulsion befindet, wird dann im nächsten Schritt auf die Kleberschicht der Kaltkaschierfolie auflaminiert. Man erhält dann ein System aus den Schichten Glas - Adhäsionsmittel -, Kaltkaschierfolie - Adhäsionsmittel - Fotoemulsion - Filmträgerfolie.

Bei dem zweimaligen Laminieren besteht grundsätzlich die Gefahr, daß dabei Staubpartikel, Fusseln oder andere Störungen, wie beispielsweise Luftbläschen, in die Fotoemulsion eingebaut werden, die zu deutlichen Beeinträchtigungen der optischen Wirkung der Filterstruktur führen können. Im schlimmsten Fall kann der Filter nicht verwendet werden. Insbesondere bei großflächigen fotografischen Filmen führt der beim Laminieren angewendete und notwendige Druck zwischen 50 und 70 kPa., welcher üblicherweise über eine Rolle oder einer Walze aufgebracht wird, zu einer leichten Verzerrung oder Dehnung des Films besonders in Rollrichtung. Im Falle von Filterstrukturen für Bildschirme für die räumliche Darstellung, die eine Periodizität aufweisen, führt dies zu einer Störung der Genauigkeit in der Periodizität, wodurch ein solcher Filter sogar unbrauchbar werden kann. Die optischen Filterstrukturen müssen nämlich genau auf die Pixelabstände des Bildschirms - in der Regel ein Liquid-Crystal-Display (LCD) - abgestimmt sein.

Die oben beschriebene Herstellungsmethode bereitet auch dann Probleme, wenn gleichzeitig mehrere dieser optischen Filterstrukturen auf das Trägersubstrat aufgetragen werden. Kleinere Strukturen können beispielsweise für die Bildschirme von Mobiltelefonen, Navigationsgeräten oder tragbaren Spielkonsolen verwendet werden. Werden mehrere Filterstrukturen beispielsweise auf ein Substrat aus Glas aufgetragen, muß das gemeinsame Glassubstrat anschließend zwischen den Filterstrukturen getrennt werden. Dafür muß das Glas selbst durchtrennt werden, wozu aber auch alle anderen Schichten von der Filmträgerfolie über die Kaltkaschierfolie bis hin zur unteren Klebeschicht durchtrennt werden müssen. Dies kann mittels entsprechender Hartmetall-Glasschneider erfolgen. Dabei kommt es jedoch immer wieder zu nicht vorhersehbaren, unregelmäßigen Bruchkanten und Ausbrüchen, die zum Verlust des gesamten, bereits gefertigten optischen Filters führen. Das Gesamtschichtsystem verhindert dabei manchmal gerade eine saubere Trennung und führt außerdem zu scharfkantigen Ausbrüchen, die eine Weiterverwendung unmöglich machen, und die auch eine große Verletzungsgefahr darstellen. Immer wieder kommt es daher zu Schnittverletzungen trotz des Tragens von Handschuhen.

Ein Bedrucken der Glasoberfläche mit den optischen Filterstrukturen als alternative Herstellungsmethode führt nicht zum Erfolg, da die Filterstrukturen dann auf der optisch glatten Glasoberfläche nicht ausreichend haften. Beim Siebdruckverfahren läßt sich auch nicht die notwendige Kleinheit und Genauigkeit der optischen Strukturen erreichen. Kanten und Ecken verlaufen durch die Oberflächenspannung der zähflüssigen Glasfarben vor dem Aushärten oder Einbrennen.

Beschreibung der Erfindung Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zu entwickeln, daß ein einfaches und sicheres Aufbringen der optischen Filterstrukturen auf ein Trägersubstrat ermöglicht, welches außerdem weniger störanfällig und einfacher in der Handhabung ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren, mit dem optische Filterstrukturen auf ein mindestens im sichtbaren Wellenlängenbereich lichtdurchlässiges Trägersubstrat aufgebracht werden, gelöst, indem die folgenden Arbeitsschritte durchgeführt werden: Zunächst wird ein Adhäsionsmittel auf das Trägersubstrat aufgebracht. Anschließend wird ein fotografischer Film mit dem Adhäsionsmittel in Kontakt gebracht. Der fotografische Film umfaßt eine Filmträgerfolie und eine auf diese aufgebrachte Fotoemulsion, in die Fotoemulsion sind die optischen Filterstrukturen bereits durch Belichtung, Entwicklung und anschließende Fixierung eingeprägt. Der Film wird dann mit der Seite des Film, auf der sich die Fotoemulsion befindet, mit dem Adhäsionsmittel in Kontakt gebracht.

Das Adhäsionsmittel kann dabei in einer größeren Menge nur an einer Stelle des Trägersub- strats aufgebracht werden, wobei die Menge dann so bemessen ist, daß sie es ermöglicht, den fotografischen Film durchgehend in Kontakt mit dem Trägersubstrat zu bringen. Eine andere Möglichkeit besteht darin, das Adhäsionsmittel bereits flächig zu verteilen über eine Fläche, die etwa der Fläche des mit dem Trägersubstrat zu verbindenden Films entspricht. - A -

Im nächsten Schritt wird das Adhäsionsmittel zwischen Film und Trägersubstrat verteilt. Dabei wird der Film durch Abrollen einer Walze auf den Film mit einem vorgegebenen Anpreßdruck und einer vorgegebenen Vorschubgeschwindigkeit der Walze gegen das Trägersubstrat ge- preßt. Auf diese Weise wird das Adhäsionsmittel, beispielweise eine zähe Flüssigkeit mit der Viskosität von dünnflüssigem Honig, langsam verteilt. Dabei werden sowohl die Oberfläche des Trägersubstrats, für das beispielsweise Glas verwendet werden kann, als auch die Fotoemulsion auf dem Film mit dem sich ausbreitenden Adhäsionsmittel benetzt.

Dabei ist es wesentlich, eine niedrige Vorschubgeschwindigkeit zu wählen, damit die eventuell vorhandenen Lufteinschlüsse im Adhäsionsmittel in Form kleiner Bläschen die Möglichkeit haben, an die Oberfläche zu diffundieren und zu verschwinden. Vor der Aufbringung des Adhäsionsmittels muß selbstverständlich darauf geachtet werden, daß sowohl die Oberfläche des Trägersubstrats als auch die Oberfläche der Fotoemulsion frei von Verunreinigungen wie Staub, Krümeln oder Kratzern oder anderen Störungen wie Luftbläschen oder Lufteinschlüssen sind, da ansonsten die optische Wirkung der Filterstrukturen zerstört werden kann.

Der Anpreßdruck, den die Walze auf den Film beim Abrollen auf die Glasplatte ausübt, darf nicht zu stark sein, da es sonst insbesondere bei größeren Filmformaten zu Dehnungen und Streckungen der elastischen Filmträgerfolie kommen kann, insbesondere in Abrollrichtung, woraus entsprechende Änderungen der regelmäßigen Abstände in den optischen Filterstrukturen resultieren, die den gewünschten dreidimensionalen Effekt erheblich stören können. Andererseits darf der Anpreßdruck nicht zu schwach sein, da sich sonst das Adhäsionsmittel nicht ausreichend verteilen würde und die Schichtdicke der Adhäsionsmittelschicht zwischen Träger- Substrat und Fotoemulsion auch zu dick werden könnte. Idealerweise liegen die Schichtdicken für die Schicht des Adhäsionsmittels zwischen 10 μm und 30 μm.

Anpreßdruck und Vorschubgeschwindigkeit werden außerdem in Abhängigkeit von der Temperatur, die die Viskosität des Adhäsionsmittels beeinflußt, und von den Eigenschaften des ge- wählten Adhäsionsmittels vorgegeben. Im Bereich um die Raumptemperatur, d.h. ca. 20 ^° C, wird bevorzugt ein Anpreßdruck zwischen 1 und 20 kPa - also wesentlich niedriger als im Stand der Technik üblich - und eine Vorschubgeschwindigkeit der Walze zwischen 0,5 und 20 mm/s, besonders bevorzugt von weniger als 10 mm/s, beispielsweise 3 mm/s, verwendet, wobei Anpreßdruck und Vorschubgeschwindigkeit auch aufeinander abgestimmt werden. Mit die- sen Werten bzw. innerhalb dieser Bereiche lassen sich sehr gute Ergebnisse bezüglich der oben genannten Forderungen erzielen. Bei von der Raumtemperatur abweichenden Werten können Anpassungen erforderlich sein, die zu Werten außerhalb der genannten Bereiche führen. Anstelle einer Walze kann auch eine Rolle verwendet werden oder ein anderes Anpreßmittel, mit dem im wesentlichen die gleiche Wirkung erzielt werden kann. Dazu gehören zum einen ein Vorschub bei gleichzeitigem Anpressen und zum anderen ein Anpreßdruck, der im wesentli- chen entlang einer Linie quer zur Vorschubrichtung oder in einem flächigen Bereich um diese Linie, gegebenenfalls auch mit fallendem Anpreßdruck beiderseits der Linie, ausgeübt wird. Beispielsweise kann auch ein Schieber verwendet werden, der die Form eines Lineals haben kann. Auch ein Schieber mit dreieckiger Querschnittsfläche - eine Fläche, zu der die Vorschubrichtung parallel liegt - kann verwendet werden, wobei der Schieber mit einer flachen Seite aufliegen kann, oder aber auch mit einer Kante des Dreiecks, bevorzugt eine, die mit zwei Schenkeln des Dreiecks einen stumpfen Winkel einschließt. Die Rolle oder Walze kann auch einen sehr kleinen Durchmesser wie ein Draht haben, sofern ein genügend hoher Anpreßdruck ausgeübt werden kann.

Als besonders geeignet hat sich eine Vorschubgeschwindigkeit von etwa 3 mm/s herausgestellt. Hier ist zum einen die Vorschubgeschwindigkeit noch groß genug um in angemessener Zeit das Adhäsionsmittel zwischen Trägersubstrat und Fotoemulsion vollflächig zu verteilen, also den Film vollständig auf das Trägersubstrat aufzubringen. Zum anderen ist die Geschwindigkeit niedrig genug, um dafür Sorge zu tragen, daß vorhandene Lufteinschlüsse so gut wie vollständig beseitigt werden.

Im nächsten Schritt wird durch Aushärten des Adhäsionsmittels eine dauerhafte Verbindung zwischen Trägersubstrat und Fotoemulsion hergestellt. „Dauerhaft" bezeichnet dabei die übliche Lebensdauer einer solchen Klebverbindung unter den Voraussetzungen einer normalen Verwendung, nicht unter extremen Bedingungen bezüglich Temperatur, Feuchtigkeit, etc. Ist das Adhäsionsmittel beispielsweise wasserlöslich und wird die Verbindung gelöst, indem das Verbundsystem in Wasser gelegt wird, so ist die Verbindung dennoch als dauerhaft anzusehen, da das Einlegen in Wasser nicht als übliche Verwendung angesehen wird. Das Aushärten kann auf verschiedene Weise erfolgen und hängt insbesondere auch von dem verwendeten Adhäsi- onsmittel ab. Beispielsweise lassen sich Komponentenkleber verwenden, die nach dem Abrollen des Films auf natürliche Weise, beispielsweise durch Wärme aushärten. Bevorzugt wird als Adhäsionsmittel aber ein flüssiger oder zähflüssiger Klebstoff verwendet, der bei Bestrahlung mit ultraviolettem Licht (UV-Licht) aushärtet. Besonders bevorzugt werden dabei Adhäsionsmittel auf Basis von Monomeren verwendet, die unter UV-Einwirkung polymerisieren, d.h. zu Po- lymeren verknüpft werden.

Das auf diese Weise hergestellte Verbundsystem kann, wenn Zeit und Kosten gespart werden müssen, schon verwendet werden. Da auf das Aufbringen einer Kaltkaschierfolie verzichtet wird, ist auch eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Trennung in kleinere Einheiten möglich. Noch bessere Ergebnisse - auch hinsichtlich der Genauigkeit der Filterwirkung - lassen sich allerdings erzielen, wenn auch die Filmträgerfolie entfernt wird, was jedoch nicht ohne weiteres möglich ist.

In einem optionalen letzten Schritt wird die Filmträgerfolie daher thermisch von der Fotoemulsion getrennt und entfernt. Die Temperatur muß dabei so gewählt werden, daß sich die Filmträgerfolie einerseits so stark erwärmt, daß sie rückstandsfrei von der Gelatineschicht, die den wesentlichen Bestandteil der Fotoemulsion bildet, entfernt werden kann. Andererseits darf die Gelatineschicht möglichst nicht erwärmt werden: Bei einer zu starken Erwärmung der Gelatineschicht kann diese beim Entfernen der Filmträgerfolie zerstört werden.

Zur Erwärmung kann beispielsweise ein Heizelement in Form einer Heizplatte verwendet werden, die Wärme mit gleichverteilter Temperatur abstrahlt. Diese Heizplatte wird bei der gleich- zeitigen Erwärmung der gesamten Filmträgerfolie eingesetzt, der Abstand, den die Wärme abstrahlende Heizplatte zur Filmträgerfolie hat, wird in Abhängigkeit von der Temperatur der Heizplatte sowie von der Dicke der Filmträgerfolie bzw. ihren thermischen Materialeigenschaften gewählt. Die Folie soll sich so stark erwärmen, daß sie abgelöst werden kann, die darunter haftende Fotoemulsion, die hauptsächlich aus einer Gelatineschicht besteht, nicht. Diese darf sich höchstens in einer sehr dünnen, oberflächennahen Schicht soweit erwärmen, daß sie in diesem Bereich elastisch wird, die Fotoemulsionsschicht aber nicht zerstört wird, wenn die Filmträgerfolie abgezogen wird. Verbundsystem und Heizplatte können in diesem Fall zueinander ortsfest zueinander angeordnet werden, aber auch eine Relativbewegung zwischen beiden kann vorgesehen sein.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung, die das Entfernen der Filmträgerfolie erleichtert, wird zur thermischen Trennung von Filmträgerfolie und Fotoemulsion ein Heizelement mit einer in Richtung der Filmträgerfolie wärmeabstrahlenden Fläche in einem vorgegebenen Abstand mit vorgegebener Geschwindigkeit über die Filmträgerfolie geführt. Das Heizelement kann bei- spielsweise eine Heizschiene oder ein Heizdraht sein, es muß nicht die gesamte Filmfläche gleichzeitig bestrahlen. Die Geschwindigkeit der Bewegung mit der das Heizelement über die Filmträgerfolie geführt wird, hängt von der Temperatur des Heizelements, vom Abstand des Heizelements zur Filmträgerfolie sowie von den thermischen Eigenschaften der Filmträgerfolie ab. Dabei kommt es nur auf die Relativbewegung zwischen Heizelement und Filmträgerfolie an, in äquivalenter Weise kann also auch das Heizelement ortsfest sein und das Trägersubstrat am Heizelement vorbeigeführt werden. Bei einem halb- oder vollautomatisch ablaufenden Verfahren ist letztere Variante sogar die bevorzugte, da alle Arbeitsschritte in eine Anlage integriert werden können und das Trägersubstrat durch entsprechende Arbeitsstationen nach Art eines Fließbandes geführt werden kann.

Anstelle einer Heizplatte kann auch eine Infrarot-Strahlung emittierende, flächenförmige Strah- lungsquelle oder ein Verbund vieler kleiner solcher Strahlungsquellen verwendet werden, beispielsweise ein Array von Infrarot-Strahlungsquellen. Dies ermöglicht eine zuverlässigere Trennung

Die Trennung bzw. Ablösung der in der Regel zwischen 100 und 180 μm dicken Filmträgerfolie resultiert gleich in mehreren Vorteilen: Zum einen wird durch den Wegfall einer Schicht die Dik- ke des Systems reduziert, was zu einer verbesserten Transmission, also zu einer erhöhten Helligkeit bei der Darstellung von zwei- oder dreidimensionalen Bildern führt. Zum anderen aber wird durch den Wegfall einer Grenzfläche, an der es durch optische Übergänge regelmäßig zu Volumenstreuungen kommt, der Kontrast wesentlich verbessert, und zwar sowohl der für die zweidimensionale Darstellung ausschlaggebende Bildkontrast, als auch der für die dreidimensionale Darstellung entscheidende Stereo- oder Raumbildkontrast, der die Kanaltrennung beeinflußt.

Die Fotoemulsion, eigentlich eine Gelatineschicht, weist nach ihrer Entwicklung und Fixierung an ihrer Oberfläche Poren oder Öffnungen auf, in die das Adhäsionsmittel in die Fotoemulsion eindringen kann. Dringt das Adhäsionsmittel zu weit in die Poren ein, so kann dies dazu führen, daß zu wenig Adhäsionsmittel auf der Oberfläche verbleibt, was einerseits zu schlechterer Haftung, andererseits aber auch zum Einschluß von Luftbläschen führen kann. Aus diesem Grund wird in einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens eine Flüssigkeit, die in Poren oder Öffnungen, die in der Fotoemulsion bzw. auf ihrer Oberfläche vorhanden sind, eindringt, auf die Fotoemulsion aufgebracht. Die Flüssigkeit muß dabei eine Zusammensetzung aufweist, die dafür sorgt, daß die Poren mindestens teilweise verschlossen werden. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn übliche Immersions-Öle bzw. sogenannte Anti-Newton-Öle verwendet werden. Erst nachdem die Fotoemulsion so behandelt wurde - sie kann in die Flüssigkeit getaucht wer- den oder mit ihr bestrichen werden - wird sie mit dem Adhäsionsmittel in Kontakt gebracht.

In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens kann die Fotoemulsion nach Entfernen der Filmträgerfolie mit einer Schutzschicht, beispielsweise einem Schutzlack versehen werden, so daß sie auch gegen die Einwirkung aggressiver Flüssigkeiten oder scharfer Werkzeuge ge- schützt ist. Dazu kann beispielsweise ein Siebdruckverfahren verwendet werden.

Bei den optischen Filterstrukturen, die der Fotoemulsion eingeprägt sind, handelt es sich bevorzugt um sogenannte Barrierefilter, die für die räumliche Darstellung verwendet werden. Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand der beigefügten Zeichnungen, die auch erfindungswesentliche Merkmale offenbaren, noch näher erläutert. Es zeigen:

Fig.1 wie ein fotografischer Film auf ein Trägersubstrat aufgebracht wird,

Fig.2 eine optische Filterstruktur,

Fig.3 das Aushärten eines Adhäsionsmittels, welches zwischen Trägersubstrat und Film aufgebracht ist,

Fig.4 den Prozeß der Erwärmung einer Filmträgerfolie mittels einer Heizplatte, und

Fig.5 den Prozeß der Erwärmung der Filmträgerfolie mittels der Verwendung einer beweglichen Heizschiene.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

Im folgenden wird ein Verfahren beschrieben, mit dem optische Filterstrukturen - beispielsweise Barrierefilter für die räumliche Darstellung - auf ein mindestens im sichtbaren Wellenlängenbereich lichtdurchlässiges Trägersubstrat aufgebracht werden. In Fig.1 sind die wesentlichen Elemente, die dabei eine Rolle spielen, anhand eines weiter unten erläuterten Verfahrensschritts dargestellt. Als Trägersubstrat 1 wird ein Substrat aus Glas verwendet, welches in der Regel die Form eines flächigen Quaders aufweist. An seiner Unterseite ist das Trägersubstrat 1 hier mit einer Antireflexionsschicht 2 versehen, diese Beschichtung ist jedoch nicht zwingend und dient nur dem Betrachtungskomfort. Auf die Oberseite des Trägersubstrats 1 wird ein Ad- häsionsmittel 3 aufgebracht. Als Adhäsionsmittel 3 kann ein zähflüssiger Klebstoff aus Monomeren verwendet werden, die unter Bestrahlung mit ultraviolettem Licht polymerisieren und aushärten.

In dem in Fig.1 gezeigten Verfahrenschritt wird ein fotografischer Film, welcher eine Filmträger- folie 4 und eine Fotoemulsion 5 umfaßt, die auf die Filmträgerfolie aufgebracht ist, mit der Seite des Films, auf der sich die Fotoemulsion 5 befindet, mit dem Adhäsionsmittel 3 in Kontakt gebracht. Die optischen Filterstrukturen sind dabei in die Fotoemulsion 5 durch Belichtung, Entwicklung und Fixierung eingeprägt. Dies kann erreicht werden, indem eine entsprechende Mas- ke belichtet und auf den Film abgebildet wird. Beispiele für solche optische Filterstrukturen sind in den Fig.2 a)-c) gezeigt. Die optische Filterstruktur besteht aus opaken - schwarzen - Filterelementen und transparenten - weißen - Filterelementen, die in regelmäßigen Abständen zueinander angeordnet sind.

Bevor die Fotoemulsion mit dem Adhäsionsmittel in Kontakt gebracht wird, kann auf die Fotoemulsion bzw. ihre Oberfläche eine Flüssigkeit aufgebracht werden, die in Poren oder Öffnungen in der Fotoemulsion eindringt und diese mindestens teilweise verschließt. Dies sorgt dafür, daß das Adhäsionsmittel daran gehindert wird, zu tief in die Poren einzudringen, was Vorteile in der Weiterverarbeitung bringt. Als Flüssigkeit kann beispielsweise ein Immersionsöl verwendet werden.

Das Adhäsionsmittel 3 wird dann zwischen Film und Trägersubstrat 1 verteilt, in dem der Film durch Abrollen einer Walze 6 auf den Film mit vorgegebenem Anpreßdruck und einer vorgege- benen Vorschubgeschwindigkeit der Walze 6 gegen das Trägersubstrat 1 gepreßt wird. Der Anpreßdruck darf dabei nicht so stark sein, daß die Filmträgerfolie überdehnt wird, was zu Änderungen in der Filterstruktur führen kann, die zu einer Unbrauchbarkeit des Filters führen können: Variieren die Abstände der in Fig. 2 gezeigten transparenten Filterelemente, so wird der Effekt der räumlichen Wahrnehmbarkeit ohne Hilfsmittel erheblich gestört. Vorzugsweise liegt der Anpreßdruck daher in einem Bereich zwischen einem und 20 kPa, in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur und der Viskosität des Adhäsionsmittles 3. Entsprechend dieser Vorgaben wird in Abstimmung mit dem gewählten Druck auch die Vorschubgeschwindigkeit gewählt, sie liegt üblicherweise in Bereichen zwischen 0,5 und 20 mm/s, wenn die Umgebungstemperatur der Raumtemperatur entspricht. Bei anderen Temperaturen können höhere oder noch nied- riger Geschwindigkeiten und / oder Drücke angebracht sein.

Der Druck darf allerdings auch nicht zu gering sein, da ansonsten das Adhäsionsmittel 3 nicht ausreichend auf dem Trägersubstrat 1 verteilt wird. Im Endeffekt sollte nach dem Ausrollen die Dicke der Schicht des Adhäsionsmittels 3 etwa zwischen 10 μm und 30 μm liegen.

Im nächsten Schritt wird durch Aushärten des Adhäsionsmittels 3 eine dauerhafte Verbindung zwischen Trägersubstrat 1 und Fotoemulsion 5 hergestellt. Wenn beispielsweise als Adhäsionsmittel 3 ein unter ultraviolettem Licht aushärtendes Monomer verwendet wird, kann die Schicht aus dem Adhäsionsmittel 3, in Fig.3 gezeigt, durch Bestrahlung mit Licht aus UV- Lichtquellen 7 zur Aushärtung gebracht werden. Die notwendige Belichtungszeit hängt zum einen von der Dicke der Schicht des Adhäsionsmittels ab, zum anderen aber auch von der Temperatur, die idealerweise 22 ⁹ C beträgt und nicht deutlich unter 10 ⁰ C sinken sollte, von der Beleuchtungsstärke des UV-Lichtes, sowie von der Dicke des Trägersubstrates 1 und seiner Absorptionsfähigkeit im ultravioletten Bereich ab. Wird als Trägersubstrat 1 beispielsweise 6 mm dickes Floatglas verwendet, liegt die Belichtungszeit bei Zimmertemperatur etwa bei 30 s.

Das auf diese Weise hergestellte Verbundsystem mit den optischen Filterstrukturen läßt sich nun schon verwenden, falls Zeit und Kosten gespart werden müssen. Die Filmträgerfolie 4 allerdings, die eine weitere, unnötige Schicht bildet, durch die das Licht hindurchtreten muß und die damit auch die Helligkeit negativ beeinflußt, muß jedoch nicht notwendigerweise auf der Fotoemulsion 5 verbleiben. In einem nächsten, optionalen Schritt wird daher die Filmträgerfolie 4 thermisch von der Fotoemulsion 5 getrennt und von dieser entfernt. Dazu muß die Filmträger- folie 4 selbst so erwärmt werden, daß sich die Fotoemulsion 5 von ihr lösen kann. Dabei ist zu beachten, daß die Filmträgerfolie 4 nicht zu stark erwärmt wird, da ansonsten auch die Fotoemulsion 5 völlig durchwärmt würde. Dies könnte beim Versuch, die Filmträgerfolie 4 zu entfernen, dazu führen, daß die Fotoemulsion 5 zerstört wird. Beispielsweise könnte eine zu starke Erwärmung dazu führen, daß sich die Fotoemulsion 5 auch von der Schicht des Adhäsionsmit- tels 3 löst, auf der dann nur Reste zurückbleiben.

Zwei Vorgehensweisen, mit denen man Filmträgerfolie 4 und Fotoemulsion 5 erfolgreich voneinander trennen kann, sind in den Figuren 4 und 5 dargestellt.

In Fig.4 ist dargestellt, wie die Filmträgerfolie 4 vollflächig mittels einer Heizplatte 8 erwärmt wird. Die Heizplatte 8 strahlt nach unten in Richtung der Filmträgerfolie 4 Wärme ab, gekennzeichnet durch die dicken, nach unten weisenden Pfeile. Der Abstand der Heizplatte und deren Temperatur, sowie die Dauer der Erwärmung werden dabei in Abhängigkeit der Dicke der Filmträgerfolie 4 so gewählt, daß sich zwar die Filmträgerfolie 4 selbst ausreichend erwärmt, nicht jedoch die darunter haftende Schicht der Fotoemulsion 5. Letztere darf sich höchstens in einer sehr dünnen, oberflächennahen Schicht soweit erwärmen, daß ihr - durch die Erwärmung eingestellter - elastischer Zustand nicht zum Abreißen in der Fotoemulsionsschicht selbst führt. Dies ist durch die kleinen Pfeile, die auf die Oberfläche der Fotoemulsion 5 weisen, dargestellt.

Eine andere Möglichkeit, mit der die Erwärmung noch besser gesteuert werden kann, ist in Fig.5 dargestellt. Hier wird zur thermischen Trennung von Filmträgerfolie 4 und Fotoemulsion 5 ein als Heizschiene 9 ausgestaltetes Heizelement mit einer in Richtung der Filmträgerfolie 4 Wärme abstrahlenden Fläche in einem vorgegebenen Abstand mit vorgegebener Geschwindigkeit über die Filmträgerfolie 4 geführt. Statt einer Heizschiene kann auch ein Heizdraht oder ein ähnliches Heizelement verwendet werden, auch muß nicht das Heizelement an der Trägerfolie vorbeigeführt werden, ebenso kann auch das Verbundsystem an einer ortsfesten Heizschiene 9 vorbeigeführt werden. Wichtig ist allein, daß zwischen Filmträgerfolie 4 und Heizschiene 9 eine Relativbewegung wie in Fig.5 gezeigt und durch den nach rechts weisenden, von der Heiz- schiene 9 ausgehenden Pfeil dargestellt, erfolgt. Die Vorschubgeschwindigkeit wird wiederum in Abhängigkeit der oben schon genannten Parameter so gewählt, daß sich die Filmträgerfolie 4 zwar erwärmt, die darunter liegende Schicht der Fotoemulsion 5 jedoch höchstens nur in einer dünnen, oberflächennahen Schicht. Mittels der Regelung der Geschwindigkeit läßt sich bei an- sonsten konstanten Bedingungen in einfacher Weise ein optimales Temperaturregime einstellen, so daß sich, unmittelbar nachdem die Heizschiene 9 an einer Stelle auf der Filmträgerfolie 4 vorbeigeführt wurde, die Filmträgerfolie 4 in Bewegungsrichtung hinter der Heizschiene 9 nach oben abziehen läßt, wie durch den senkrecht nach oben aus der Filmträgerfolie 4 herausweisenden Pfeil dargestellt.

Im Ergebnis erhält man einen optischen Filter, beispielsweise einen Barrierefilter für die räumliche Darstellung, auf Glas, ohne die sonst im Stand der Technik verwendete Kaltkaschierfolie und ohne darauf geklebte Filmträgerfolie 4. Auf dem Trägersubstrat 1 befindet sich im Ergebnis lediglich eine dünne, fest ausgehärtete Kleberschicht von einer Dicke zwischen ca. 10 μm und 30 μm, auf der die Fotoemulsion 5, der die optischen Filterstrukturen eingeprägt sind, haftet. Diese Haftung auf dem ausgehärteten Adhäsionsmittel 3 entspricht mindestens der Haftung, wie sie die Fotoemulsion 5 zuvor auf der Filmträgerfolie 4 hatte. Sie ist in jedem Falle wisch- und kratzfest, solange keine scharfen oder kantigen Gegenstände gegen die Schicht der Fotoemulsion 5 eingesetzt werden. Versieht man die Fotoemulsion 5 nach Entfernen der Filmträger- folie 4 mit einer gesonderten Schutzschicht, beispielsweise mit einem speziellen Lack, der durch ein Siebdruckverfahren aufgebracht werden kann, so kann die Filterstruktur sogar gegen scharfkantige Einflüsse oder gegen aggressive Flüssigkeiten geschützt werden.

Die auf diese Weise gefertigten optischen Filter lassen sich wesentlich leichter und zuverlässi- ger beispielsweise mittels Glasschneidern trennen als dies im Stand der Technik möglich ist. Die Bruch- und Verletzungsgefahr ist damit wesentlich reduziert. Bei Wegfall der Filmträgerfolie wird außerdem der Kontrast sowohl bei zwei- als auch bei dreidimensionalen Darstellungen wesentlich verbessert.

Bezuqszeichenliste

1 Tragersubstrat

2 Antireflexionsschicht

3 Adhäsionsmittel

4 Filmträgerfolie

5 Fotoemulsion

6 Walze

10 7 UV-Lichtquellen

8 Heizplatte

9 Heizschiene

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