DE1182690B

DE1182690B - Use of an electroforming process for the production of profile grids for color control in color picture tubes

Info

Publication number: DE1182690B
Application number: DES74057A
Authority: DE
Inventors: Andreas Weissfloch; Dipl-Chem Leonhard Duerr; Robert Ehrt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1961-05-19
Filing date: 1961-05-19
Publication date: 1964-12-03

Description

Anwendung eines galvanoplastischen Verfahrens zur Herstellung von Profilgittern zur Farbsteuerung bei Farbbildröhren Für die Farbsteuerung von Farbbildröhren werden Gitterelektroden benötigt, deren im wesentlichen längserstreckte Elemente Querabmessungen und zwischen sich Abstände aufweisen, die bei einer Gesamtgröße eines Bildschirms etwa die Größe der Zeilenbreite einer Bildröhre haben. Bei den bisher benutzten Systemen besteht das betreffende Gitter aus derart parallel gespannten Drähten, daß jeweils zwei benachbarte, zwei verschiedenen Teilgittern angehörende Drähte unterschiedliches. Potential besitzen. Ein nach Art eines nicht ganz geöffneten. Jalousäegitters aus zur Gitterebene schräggestellten sehr dünnen und schmalen Metallstreifen mit sehr geringem gegenseitigen Abstand bestehendes Gitter stellt bei entsprechendem Potenttialverlauf innerhalb ebner Farbbildröhre eine Vielzahl von parallel zueinander angeordneten Einzellinsen mit einer querwirkendem Komponente dar, so daß der Elektronenstrahl zum Zweck der Farbsteuerung gleichzeitig abgelenkt und! fokussiert wird. Bei einem derartigen sogenannten Jalousiegitter sind alle Einzelelemente miteinander verbunden, so daß bei ihm keinerlei Isolierschwierigkeiten auftreten. Derartge Gitterelektroden, bei denen die Einzelmetalls@treifen z. B. eine Dicke von 0,05 mm, eine Stegbreite von 0,8 mm und einen gegenseitigen Abstand von 0,6 mm bei einer Gesamtgröße. des, Gitters von etwa 400 X 500 mm besitzen, verursachen bei der Herstellung nach Verfahren herkömmlicher Art, z. B. durch Spannen der Drähte bzw. Metallstreifen über einem Rahmen und anschließendes Vexläten derselben, erhebliche Herstellungskosten.Use of an electroforming process to produce Profile grids for color control of color picture tubes For color control of color picture tubes grid electrodes are required, their essentially elongated elements Have transverse dimensions and distances between them, which with an overall size of a screen are about the size of the line width of a picture tube. Both previously used systems, the grid in question consists of such parallel tensioned Wires that each belong to two adjacent, two different sub-grids Wires different. Have potential. In the manner of a not fully opened one. Louvre grille made of very thin and narrow metal strips inclined to the grille plane with a very small mutual spacing existing grid provides with the appropriate Potential course within a flat color picture tube a multitude of parallel to each other arranged individual lenses with a cross-acting component, so that the electron beam for the purpose of color control distracted and at the same time! is focused. At a such so-called louvre grilles are all connected to each other, so that no insulation difficulties arise with him. Such grid electrodes, in which the single metal @ strip z. B. a thickness of 0.05 mm, a web width of 0.8 mm and a mutual distance of 0.6 mm for a total size. of, Have grids of about 400 X 500 mm, cause in the manufacture by process conventional type, e.g. B. by tensioning the wires or metal strips over a Frame and subsequent Vexlaten the same, considerable manufacturing costs.

Es ist bereits ein Verfahren zur galvanoplatischen Herstellung von perforierten Folien auf fotochemischem Wege bekannt, aber nur für perforierte Folien, Bleche, Bänder, Nickelfilter und -flitter, Siebe, Diaphragmen und Düsen, jedoch nicht für Farbsteuergitter von Farbbildröhren, bei denen die Einzelelemente quer zur Gitterebene im Vergleich zu ihrer geringen Dicke eine erhebliche Ausdehnung haben. Das bekannte fotochemische Verfahren scheidet jedoch bei der Herstellung derartiger Farbsteuergitter aus. Es ist nämlich infolge der gewählten, besonderen Anordnung der Einzelelemente praktisch unmöglich, bei dem erforderlichen Belichtungsvorgang die entsprechenden Oberflächenteile exakt abzuschatten.It is already a process for the electroplatical production of perforated foils known by photochemical means, but only for perforated foils, Sheets, strips, nickel filters and tinsel, sieves, diaphragms and nozzles, however not for color control grids of color picture tubes in which the individual elements are transverse to the lattice plane a considerable expansion compared to its small thickness to have. However, the known photochemical process differs in production such color control grid. It is because of the chosen, particular Arrangement of the individual elements practically impossible with the required exposure process to shade the corresponding parts of the surface exactly.

Dagegen auf rein galvanoplastischem Wege ist ein Verfahren zum Herstellen von Metallgittern von Kathodenstrahlröhren bekannt, bei dem von einer Matrize entsprechend einer negativen Form des Gitters die sich kreuzenden Nuten galvanisch ausgefüllt werden und die nach Entfernen des überschüssigen abgeschiedenen Metalls als Ganzes von der Matrize abgelöst werden. Ferner ist es bekannt, Lamellen in jeder beliebigen Form und Stärke auf galvanischem Wege in der Weise herzustellen, daß die Form der Lamellen aus Aluminiumblech hergestellt wird und daß dann auf galvanischem Wege ein Metallniederschlag erzeugt wird, von dem das Aluminiumblech auf chemischem Wege entfernt wird, so daß die Lamellen in der gewünschten Form übrigbleiben.On the other hand, a method of manufacturing is purely by electroplating known from metal grids of cathode ray tubes, in the case of a matrix correspondingly a negative shape of the grid, the intersecting grooves filled galvanically and after removing the excess deposited metal as a whole be detached from the die. It is also known to have slats in any Manufacture shape and strength by galvanic means in such a way that the shape of the Lamellae is made of aluminum sheet and that then by electroplating a metal deposit is generated from which the aluminum sheet is chemically is removed so that the lamellae remain in the desired shape.

Weiter ist es bekannt, bei der galvanoplastischen Herstellung von nicht zusammenhängenden Gegenständen, die also z. B. Löcher oder Schlitze aufweisen, die entsprechenden Stellen der zu verwendenden Metallmatrize mit einem isolierenden Lack oder oxydischen Metallverbindungen abzudecken.It is also known in the electroforming production of unrelated objects, which are e.g. B. have holes or slots, the corresponding points of the metal matrix to be used with an insulating To cover paint or oxidic metal compounds.

Auf der anderen Seite ist es auch bekannt, bei Verwendung eines Formkörpers aus Isolierstoff, z. B. beim Herstellen von feinmaschigen Netzfolien für Kathodenstrahlröhren diejenigen Stellen, an denen sich das Metall niederschlagen soll, z. B. durch Metallaufdampfung für den galvanischen Vorgang leitend zu machen. Dieses Verfahren, bei dem der Metallteilchentransport geradlinig erfolgt, scheitert wegen der A@bschattungsschwierigkeiten bei einem Jalousiegitter.On the other hand, it is also known when using a molded body made of insulating material, e.g. B. in the manufacture of fine-mesh films for cathode ray tubes those places where the metal should precipitate, e.g. B. by metal vapor deposition to make conductive for the galvanic process. This process in which the metal particle transport takes place in a straight line, fails because of the shading difficulties with a louvre grille.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für die Anwendung des galvanoplastischen Verfahrens zur Herstellung der beschriebenen Profilgitterelektroden, insbesondere von sogenannten Jalousiegittern, Beschaffenheit und Formgebung sowohl von der Gitterelektrode als auch von der dabei zu verwendenden Matrize so zu treffen, daß ohne Nachbehandlung der maßgeblichen Oberflächenteile der Matrize Gitterelektroden mit einem genügend steifen Rahmen als Einheit in einer laufenden Fertigung hergestellt werden können.The invention is based on the object for the application of the electroforming Process for producing the profile grid electrodes described, in particular of so-called louvre grids, the nature and shape of both the grid electrode as well as from the die to be used in such a way that without after-treatment the relevant surface parts of the die with grid electrodes a sufficiently rigid frame produced as a unit in a running production can be.

Erreicht wird dies bei einem Verfahren zur Herstellung eines Profilgitters von der Größe einer Bildschirmfläche für die Farbsteuerung einer Farbbildröhre mit zur Gitterebene schräg angeordneten, als Gitterelemente dienenden, sehr dünnen, schmalen Metallstreifen, die nach Art einer nicht ganz geöffneten Jalousie angeordnet sind, unter Anwendung eines an sich bekannten galvanoplastischen Verfahrens, bei welchem auf einer Matrize aus nichtleitendem Material Leitflächen durch Aufbringen von Metall gebildet werden, nach der Erfindung dadurch, daß eine wiederholt benutzbare Matrize aus einer Epoxyverbindung, wie sie unter dem Warenzeichen »Araldit« bekannt ist, durch Abguß in einer ebenfalls durch Abguß von einer Urmatrize gebildeten Form aus elastischem Werkstoff, wie z. B. Silikonkautschuk, hergestellt wird, daß diese dann zum Anbringen der Leitflächen nach Abdecken der übrigen Teile der Oberfläche mit durch elastische Holme oder Rahmen zu einem gemeinsamen Maskenraster zusammengefaßten streifenförmigen Abdeckelementen mit einem Metall gleicher Art wie das abzuscheidende Metall oder einem solchen Metall, von dem sich das abzuscheidende Metall gut abheben läßt, plattiert wird, daß sodann nach Anbringen eines als Gitterrahmen dienenden Metallrahmens durch galvanische Abscheidung des die Gitterelemente bildenden Metalls eine mechanische Verbindung zwischen dem Metallrahmen und den Gitterelementen hergestellt wird und daß schließlich beide zusammen als Einheit von der Matrize abgehoben werden.This is achieved in a method for producing a profile grille of the size of a screen area for the color control of a color picture tube very thin, narrow metal strips arranged like a blind that is not fully open are, using a known electroforming process which on a matrix made of non-conductive material guide surfaces by applying be formed by metal, according to the invention in that a repeatedly usable Matrix made of an epoxy compound, as it is known under the trademark "Araldit" is, by casting in a form also formed by casting from a master die made of elastic material such. B. silicone rubber, is made that this then for attaching the baffles after covering the remaining parts of the surface with summarized by elastic bars or frames to form a common mask grid strip-shaped cover elements with a metal of the same type as that to be deposited Metal or a metal from which the metal to be deposited stands out well leaves, is plated, that then after attaching a serving as a grid frame Metal frame by electrodeposition of the metal forming the grid elements a mechanical connection is established between the metal frame and the grid elements and that finally both are lifted together as a unit from the die.

Nähere Einzelheiten der Erfindung sollen an Hand des in der Zeichnung rein schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Teile, die nicht unbedingt zum Verständnis der Erfindung beitragen, sind entweder fortgelassen, oder urbezeichnet geblieben. Entsprechende Teile mit gleichen Funktionen sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.Further details of the invention should be based on the in the drawing purely schematically illustrated embodiment are explained in more detail. Parts, which do not necessarily contribute to the understanding of the invention are either omitted, or remained original. Corresponding parts with the same functions are included provided with the same reference numerals.

In der Zeichnung ist für das beschriebene Verfahren ein Ausführungsbeispiel einer Matrize aus einem Isolierstoff, insbesondere aus einem Kunststoff, dargestellt. Der Matrizenkörper 1 wird in diesem Fall als Guß unter Verwendung einer entsprechenden Form hergestellt. Sein Werkstoff muß deshalb sehr exakt feinstrukturierte Flächen, insbesondere mit scharfen Kanten, ausfüllen. Als ein besonders geeigneter Kunststoff für, den vorliegenden Zweck hat sich das unter dem Warenzeichen »Araldit« im Handel erhältliche Harz bewährt. Die Form der Kämme 2 und Furchen 3 der Matrize ist derart gewählt, daß entsprechende Abdeckelemente, z. B. Blechstreifen 14 eines zum Aufdampfen benutzten Maskenrasters, eine genügende Steifigkeit besitzen. Die Furchen 3 sind deshalb durch einen entsprechenden rechteckigen Teil an ihrem Grund 7 verlängert, in die die Abdeckstreifen 14 des Maskenrasters 14 hineinragen. Außerdem ist das Kammprofil an der äußerst vorstehenden Kante etwa spitz ausgebildet. Die Zusammenfassung der Einzelelemente 14 zu einem Maskenraster erfolgt an ihren Enden zur Erzielung einer gewissen Nachgiebigkeit durch elastische Holme 15, z. B. aus einem Silikonkautschuk. Die Bedampfung der Matrize zur Herstellung der entsprechenden Leitflächen 5 erfolgt entweder mit einem anderen Metall als das abzuscheidende Metall, von dem sich das abzuscheidende Metall gut abheben läßt, oder aber mit besonderem Vorteil mit dem gleichen Metall. Bei dem zuletzt erwähnten Verfahren, bei dem also die Leitflächen und entsprechend auch der aufgelegte Gitterrahmen und gegebenenfalls die quergespannten Drähte aus dem gleichen Metall wie das abzuscheidende Metall bestehen, handelt es sich bei dem betreffenden galvanischen Vorgang insofern um eine galvanische Verstärkung der nach einem üblichen Verfahren aufgebrachten Leitflächen, als das abzuscheidende Material mit diesen verwächst und entsprechend mit abgehoben wird. In diesem Falle ist die Matrize wiederholt verwendbar und muß lediglich zur Herstellung der Leitflächen jeweils mit dem betreffenden Metall bedampft werden.In the drawing, an exemplary embodiment of a die made of an insulating material, in particular made of a plastic, is shown for the method described. The die body 1 is produced in this case as a cast using a corresponding mold. Its material must therefore fill finely structured surfaces, especially those with sharp edges, very precisely. The resin available commercially under the trademark “Araldit” has proven to be a particularly suitable plastic for the present purpose. The shape of the ridges 2 and furrows 3 of the die is chosen so that corresponding cover elements, for. B. sheet metal strips 14 of a mask grid used for vapor deposition, have sufficient rigidity. The furrows 3 are therefore extended by a corresponding rectangular part at their base 7, into which the cover strips 14 of the mask grid 14 protrude. In addition, the comb profile is approximately pointed at the extremely protruding edge. The combination of the individual elements 14 to form a mask grid takes place at their ends to achieve a certain flexibility by means of elastic bars 15, e.g. B. made of a silicone rubber. The die for producing the corresponding guide surfaces 5 is vaporized either with a different metal than the metal to be deposited, from which the metal to be deposited can be easily lifted, or with particular advantage with the same metal. In the case of the last-mentioned method, in which the guide surfaces and, accordingly, the placed lattice frame and possibly the transversely tensioned wires are made of the same metal as the metal to be deposited, the galvanic process in question is a galvanic reinforcement of the conventional method applied guide surfaces, as the material to be deposited grows together with these and is accordingly lifted off. In this case, the die can be used repeatedly and only needs to be vaporized with the respective metal to produce the guide surfaces.

Bei der Herstellung der Matrize für das beschriebene Verfahren wird zunächst auf mechanischere Wege eine sogenannte Urmatrize aus einem Werkstoff hergestellt, der bei seiner Bearbeitung sehr exakte Flächen und Kanten ermöglicht. Mit besonderem Vorteil wird Plexiglas verwendet, in das die erforderliche Reliefstruktur z. B. durch einen Schlagvorgang hineingearbeitet wird. Von einer derartigen Urmatrize wird ein Abdruck mit einem elastischen Werkstoff, z. B. Siiikonkautschuk, derart gemacht, daß dieser eine Form zum Abguß weiterer Matrizen darstellt. Von der erwähnten Form wird dann die für den galvanischen Vorgang tatsächlich zu verwendende Matrize aus einem Kunststoff, der im flüssigen Zustand besonders exakt feine Reliefstrukturen ausfüllt, z. B. aus dem im Handel unter dem Warenzeichen »Araldit« erhältnischen Harz, hergestellt. Auf die abgegossene Matrize aus Araldit werden dann nach Einsetzen des Maskenrasters die einzelnen Leitflächen 5 z. B. durch Aufdampfung unter schiefer Inzidenz oder Spritzen aufgebracht. Als Werkstoff dafür wird das bei der Abscheidung zur Anwendung kommende Metall benutzt, so daß beim galvanischen Abscheidungsvorgang die Leitschichten verstärkt und gleichzeitig mit dem aufgelegten Rahmen 11, gegebenenfalls mit gespannten Drähten 12 versehen, zu einer mechanischen Einheit verbunden werden.In the production of the die for the method described, a so-called original die is first produced in a more mechanical way from a material which enables very precise surfaces and edges when it is machined. Plexiglas is used with particular advantage, in which the required relief structure z. B. is worked into it by a beating process. From such a master die, an impression is made with an elastic material, e.g. B. Siiikonkautschuk, made such that this represents a mold for casting further matrices. The die actually to be used for the electroplating process is then made of a plastic material which, in the liquid state, fills very precisely fine relief structures, e.g. B. from the commercially available resin under the trademark "Araldit". Then, after inserting the mask grid, the individual guide surfaces 5 z. B. applied by vapor deposition with oblique incidence or spraying. The metal used for the deposition is used as the material for this, so that during the galvanic deposition process the conductive layers are reinforced and at the same time connected to the frame 11, possibly provided with tensioned wires 12, to form a mechanical unit.

Claims

Claim: Process for the production of a profile grille from the size of a screen area for the color control of a color picture tube with Lattice plane arranged obliquely, serving as lattice elements, very thin, narrow Metal strips that are arranged like a blind that is not fully open, using a known electroforming process, in which Conductive surfaces by applying metal on a matrix made of non-conductive material are formed, characterized in that a repeatedly usable die (1) from an epoxy compound known under the trademark "Araldit" is, by casting in a form also formed by casting from a master die made of elastic material such. B. silicone rubber, is made that this then to attach the baffles (5) after covering the rest Parts of the surface with elastic bars or frames to a common Mask grid combined strip-shaped cover elements (14) with a metal same type as the metal to be deposited or such a metal from which the metal to be deposited can lift off well, is plated, that then after attachment a metal frame serving as a lattice frame by electrodeposition of the the lattice elements forming a mechanical connection between the metal frame and the grid elements (5) is produced and that finally both together be lifted off the die as a unit. Considered publications: German Patent Nos. 880 678, 888 494, 343 632, 698195, 849 570, 1098 030; U.S. Patent No. 2,343,825.