DE2007882C3 - Verfahren zur vorübergehenden Verkleinerung der LochgroBe von Lochmasken - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur vorübergehenden Verkleinerung des Lochdurchmessers von Lochmasken mit einer Vielzahl von nach einem bestimmten Muster angeordneten Löchern mit vorbestimmtem Durchmesser bei der Herstellung der Bildschirme von Farbbildröhren.

Zum Aufbringen der Phosphorpunkte mit den drei Grundfarben auf der Innenseite des Bildschirms der Farbfernsehbildröhre wird normalerweise eine Lochmaske als Schablone benutzt Nach dem Aufbringen der Punkte wird dieselbe Maske endgültig in die Bildröhre eingebaut, um dort ihre normale Funktion wahrzunehmen, nämlich die Elektronenstrahlen auf die richtigen Phosphorpunkte zu lenken. Bei diesem bekannten Verfahren sind die Löcher der endgültig eingebauten Lochmaske größer als bei der Benutzung der Maske als Schablone zum Auftragen der Phosphorpunkte. Die Löcher müssen also entweder vergrößert werden, nachdem die Maske als Schablone benutzt wurde, oder sie müssen vor dem Aufbringen des Phosphorpunktmusters auf dem Bildschirm vorübergehend verkleinert werden.

In der US-Patentschrift 32 31 380 ist bereits ein Verfahren zum vorübergehenden Verkleinern der Lochdurchmesser von Lochmasken beschrieben. Nach dieser Patentschrift wird die Lochmaske auf herkömmliche Art hergestellt, wobei die Anfertigung des Lochmusters auf einer mit Abdecklack überzogenen Metallplatte auf fotografischem Weg erfolgt. Sodann werden die Löcher in der in der fertigen Röhre verwendeten Größe herausgeätzt Anschließend werden die Löcher bei noch vorhandenem Abdecklack teilweise ausgefüllt und zwar mit einem anderen Material als dem Metall, aus dem die Lochmaske besteht. Danach wird die Maske zum Aufbringen des Phosphorpunktmusters benutzt, und vor ihrem endgü'tigen Einbau in die Bildröhre wird dann das Füllmaterial aus den Löchern wieder entfernt Dieses Verfahren funktioniert theroretisch, doch sind ihm in der Praxis Grenzen gesetzt. Zum einen ist der Abdecklack, nachdem die mit Abdecklack überzogene Metallplatte das Ätzbad durchlaufen hat bzw. mit Ätzmittel besprüht wurde, normalerweise so angegriffen, daß er keinen genügenden Schutz mehr bietet Zum anderen muß die Maske vor dem Aufbringen des Phosphorpunktmusters gebogen oder gewölbt werden, wozu eine mechanische Bearbeitung sowie eine Warmbehandlung der Maske erforderlich ist, durch die aber der Abdecklack zerstört wird. Die Locher vor der Formgebung der Maske auszufüllen, ist unzweckmäßig, da durch die Formgebung Größe und Form der Löcher verändert werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, das Verfahren zu vereinfachen und die Kosten, die bei der vorübergehenden Verkleinerung der Löcher entstehen, herabzusetzen. Die Maßnahmen zum Biegen bzw. Wölben der

Lochmaske sollen dabei nicht beeinflußt werden.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß Rußteilchen einheitlicher Größe eine vorbestimmte Zeit lang abgeschieden werden, um auf der Maske einen Rußüberzug zu bilden, durch den der Lochdurchmesser gleichmäßig und einheitlich verkleinert wird.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt

Fig. 1 einen etwas vergrößerten Teilquerschnitt durch die Lochmaske mit einem einseitigen Rußüberzug zum teilweisen Verschließen der Löcher und

Fig.2 eine Einrichtung, mit der der Ruß auf die Maske im Fließbandbetrieb aufgebracht wird.

Die konventionelle Farbfernsehbildröhre hat einen Bildschirm 10, dessen Innenseite mit einer Schicht Phosphorpunkte U überzogen ist die die drei Grundfarben. darstellen. Die Zeichnung zeigt die Phosphorpunkte als einheitliche Schicht da eine Darstellung des Punktmusters selbst nicht beabsichtigt ist Im Innern der Röhre befindet sich zwischen den nicht gezeigten Elektronenstrahlerzeuger!! und der Phosphorschicht U eine Lochmaske 12, die gewöhnlich aus einer dünnen Platte aus Metall, wie etwa klatgewalztem Stahl besteht Die Maske enthält einen lichtdurchlässigen Bereich, der von einer Vielzahl winziger Löcher gebildet wird, durch die die Elektronenstrahlen auf ihrem Weg zum Bildschirm 10 laufen, um die Phosphorschicht 11 zu beaufschlagen. Die Strahlerzeuger sind im hinteren Teil der Bildröhre innerhalb des Glaskonus 15 angeordnet

Zum Auftragen der Phosphorschicht U auf den Bildschirm 10 wird zunächst die Innenseite des Bildschirms 10 mit einem in einem lichtempfindlichen Träger eingebetteten Phosphor mit einer ersten Grundfarbe überzogen und diese Schicht dann durch die Lochmaske 12 hindurch belichtet An den Stellen, an denen das Licht auftrifft, erhärtet der Phosphor mit der ersten Grundfarbe. Die ungehärteten Stellen werden abgewaschen und entfernt Anschließend wird eine Schicht aus in einem lichtempfindlichen Träger eingebetteten Phosphor mit der zweiten Grundfarbe aufgebracht und diese zweite Schicht in der gleichen Weise wie zuvor durch die Lochmaske 12 belichtet Dabei wird entweder der Strahl der Energiequelle oder die Maske etwas verstellt so daß die neu belichteten Stellen gegenüber den zuvor belichteten etwas verschoben sind. Die ungehärteten Stellen der zweiten Phosphorschicht werden dann wieder abgewaschen und entfernt Schließlich wird die Phosphorschicht mit der dritten Grundfarbe aufgebracht und in der gleichen Weise behandelt wobei auch hier wieder die Phosphorpunkte gegenüber den ersten beiden Phosphorpunktgruppen etwas verschoben sind. Auf diese Weise entstehen Kombinationen von Phosphorpunkten; sog. Farbtripel, die jeweils aus mindestens drei Punkten mit

^b~' den drei verschiedenen Grundfarben bestehen. Von entscheidender Bedeutung dabei ist daß alle Punkte einer Punktkombination sowie alle Kombinationen genau zueinander angeordnet sind. Da zwischen den

einzelnen Lochmasken winzige, kaum wahrnehmbare Unterschiede bestehen können, ist es beim gegenwärtigen Stand der Technik am besten und praktisch obligatorisch, zum Aufbringen aller drei Farbpunkte jeweils dieselbe Maske zu benutzen und diese dann zur Ausübung ihrer Funktion, nämlich die Elektronenstrahlen auf die entsprechenden Phosphorpuakte zu leiten, endgültig in die Bildröhre einzubauen.

Die Herstellung der Lochmaske 12 von F i g. 2 kann unter Anwendung bekannter fotografischer Druck- und chemischer Ätzverfahren und Verfahrensschritte erfolgen, wie sie bspw. in dem obenerwähnten Artikel der Zeitschrift »Elektronics« oder in den US-Patentschriften 27 62 149 und 28 22 S35 und anderen dort herangezogenen Patentschriften beschrieben und nunmehr als üblich angesehen werden, wobei sie jedoch gewisse Unterschiede aufweisen. Wie in den Vorveröffentlichungen näher beschrieben ist, wird bei diesem Verfahren zur Herstellung von Lochmasken eine dünne Platte aus Metall, wie etwa 0,25 mm dickem kaltgewalzten Stahl, mit einem lichtempfindlichen Lack oder dgL aberzogen und dann mit Hilfe einer geeigneten Lichtquelle durch eine Lochschablone, deren winzige punktförmige Stellen das gewünschte Lochmuster bilden, belichtet Die Lochschablone ist gewöhnlich ein Positivbild, sei daß diejenigen Stellen, die in der Metallplatte die Löcher bilden sollen, nicht belichtet werden. Der lichtempfindliche Überzug erhärtet also an diesen Stellen nicht und wird nach der Belichtung während der anschließenden Entwicklung abgewaschen.

Nach dem Fotokopieren, Ätzen und Reinigen der gewünschten Muster wird auf die die kleineren Löcher enthaltende Seite der Lochmaske 12 ein Rußüberzug 12a aufgebracht

Das Wesen der vorliegenden Erfindung liegt im Abscheiden des Kohle- oder Rußüberzuges 12a auf der Maske, um den Lochdurchmesser zu verkleinern. Bisher war es nicht möglich, eine gleichmäßige Verkleinerung des Lochdurchmesser zu erzielen, sofern nicht aufwendige, zeitraubende Verfahren, wie etwa Galvanoverfahren oder dgl., angewandt wurden.

Ruß läßt sich verhältnismäßig leicht gewinnen, indem man feste, flüssige oder gasförmige Brennstoffe in einer Atmosphäre aus unzureichendem Sauerstoff verbrennt Es ist aber zweckmäßig, gasförmigen Brennstoff zu verwenden, da dann die Kohlenstoffteilchen gleich groß sind und und sich auf der Maske gleichmäßig niederschlagen, so daß der Lochdurciimesser gleichmäßig und einheitlich verkleinert wird. Besonders vorteilhaft ist es als gasförmigen Brennstoff Erdgas zu verwenden. Das Besondere an dieser Rußablagerung besteht darin, daß der Aufbau der Rußschicht von der Oberfläche der Maske aus sowohl senkrcht nach oben als auch quer dazu erfolgt

Sobald die Phosphorschicht 11 auf dem Bildschirm 10 aufgebracht ist, wird der Rußüberzug 12* nicht mehr

ίο benötigt Tatsächlich würde durch den Oberzug die Helligkeit des auf dem Bildschirm erzeugten Bildes beeinträchtigt werden, wenn man ihn nicht entfernen würde. Zum Entfernen des Überzuges wird vorzugsweise ein geeignetes Lösungsmittel, wie z. B. heißes Trichloräthylen-Entfettungsmittel, verwendet Auf welche Weise der Rußüberzug 12a entfernt wird, ist nicht entscheidend. Selbstverständlich muß der Rußüberzug 12a ohne physische Beeinträchtigung der Lochmaske entfernt werden, damit deren ursprüngliche Größe, Form, Lochstellen u. s. w. erhalten bleiben. Nach dem Entfernen des Rußüberzuges 12a ist die Lochmaske 12 bereit zum endgültigen Einbau in die Bildröhre, um dort ihre normale Funktion zu erfüllen. Das auf dem Bildschirm erzeugte Bild ist dann etwa um 240% heller als bei einer Lochmaske mit verkleinerten Löchern.

F i g. 2 zeigt eine Einrichtung, mit der der Ruß auf der Lochmaske 12 abgeschieden wird. Zu dieser Einrichtung gehören eine Anzahl Brennerrohre 15, die über ein Ventil 17 an eine Brennstoffquelle 16 angeschlossen

jo sind. Obwohl verschiedene Arten Brennstoff benutzt werden können, wird Erdgas bevorzugt Über den Brennerrohren 15 sind zwei Führungsschienen 18 angeordnet auf denen die Lochmaske bei ihrem mit Hilfe eines Vorschuborgans 20 erfolgenden Transport über den Flammen entlanggleitet Im typischen Fließbandbetrieb gleiten die Masken auf den Führungsschienen 18 entlang, so daß sich der Ruß 21 aus den Brennerrohren 15 auf der Maske ablagert Der Abstand zwischen der Lochmaske 12 und den Brennerrohren 15

to beträgt vorzugsweise ca. 150... 200 mm; doch sind auch andere Abstände möglich. Im Betrieb wird die Flamme mit Hilfe des Ventils 17 so einreguliert, daß eine qualmende, gelbe oder orangefarbene Flamme erzeugt wird.

4ϊ Als Brennmaterial wird gasförmiger Brennstoff bevorzugt Es können aber auch sauber brennende feste und flüssige Brennstoffe verwendet werden, insbesondere solche, die vor dem Verbrennen vergasen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur vorübergehenden Verkleinerung des Lochdurchmesser von Lochmasken mit einer Vielzähl von nach einem bestimmten Muster angeordneten Löchern mit vorbestimmten! Durchmesser bei der Herstellung der Bildschirme von Farbbildröhren, dadurch gekennzeichnet, daß Rußteilchen einheitlicher Größe eine vorbestimmte Zeit lang abgeschieden werden, um auf der Maske einen Rußüberzug zu bilden, durch den der Lochdurchmesser gleichmäßig und einheitlich verkleinert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dsB das Abscheiden von RuB auf der Maske mit einer Erdgasflamme erfolgt, die nur unzureichend Sauerstoff erhält, um eine unvoitständige Verbrennung zu bewirken.