DE2036684C3 - Verfahren zum Herstellen eines lichtdämpfenden Filters - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Hei stellen eines lichtdämpfenden Filters, das beim photographischen Drucken eines Leuchtschirms für eine Farbbildröhre verwendet wird, wie es im Oberbegriff des Anspruchs 1 vorausgesetzt ist

Als Bildröhre für Farbfernsehgeräte verwendet man üblicherweise eine Kathodenstrahlröhre mit einem Bildschirm, der im allgemeinen aus einer Vielzahl von rotemittierenden, grünemittierenden und blauemittierenden Leuchtstoffelementen besteht, die auf der Innenfläche der Frontplatte der Bildröhre in regelmäßiger Gruppierung angeordnet sind. Bei einer Lochmasken-Farbbildröhre sind die Leuchtstoffelemente gewöhnlich Punkte, die als Farbstofftripel mit je einem rot, einem grün- und einem biauemittierenden Punkt ausgelegt sind. Natürlich gibt es für andere Kathoden-Strahlröhrentypen auch anderweitige geometrische Anordnungen und Formen von Leuchtstoffelementen.

Damit ein Fernsehbild mit geeigneter Auflösung und Farbreinheit erzeugt wird, muß das Verfahren zum Herstellen der Leuchtstoffelemente so eingerichtet sein, daß eine sehr große Anzahl von Leuchtstoffelernenten verhältnismäßig kleiner und einheitlicher Größe mit genauer gegenseitiger Lagebeziehung gebildet werden können. Wie kompliziert dieses Problem ist, wird daraus ersichtlich, daß der Bildschirm einer Lochmaskenröhre 6s mehr als eine Million Leuchtstoffpunkte von je un gefähr μπι Durchmesser aufweisen kann.

Zum Drucken der Leuchtstoffelemente für eine Lochmaskenröhre wird die Innenfläche der Frontplatte mit einem Gemisch aus Leuchtstoff und einem lichtempfindlichen Bindemittel beschichtet Auf diesen Belag wird ein Lichtfeld von einer Punktlichtquelle über eine Optik durch die Lochmaske der Röhre, die als photographische Vorlage oder Negativ dient, projiziert Durch anschließendes Entwickeln des belichteten Belages werden die Leuchtstoffelemente der ersten Farbe, beispielsweise die blauemittierenden Leuchtstoffpunkte, erzeugt Das Verfahren wird dann für die grünemittierenden Leuchtstoffelemente und dann noch einmal für die rotemittierenden Leuchtstoffelemente unter Verwendung der gleichen Lochmaske als photographisches Negativ wiederholt Die Punktlichtquelle wird dabei während der einzelnen Belichtungsvorgänge so verschoben, daß die verschiedenfarbigen Leuchtstoffpunkte die entsprechenden Abstände voneinander haben, so daß sich die vorgeschriebenen Leuchtstofftripel ergeben.

Es ist bekannt daß die Größe der Leuchtstoffelemente zum Teil durch die Größe der Löcher der Lochmaske, durch den Abstand der Lochmaske vom Belag aus Leuchtstoff und lichtempfindlichem Bindemittel und durch die Belichtungsstärke des Belages bestimmt wird. Bezüglich dieses letztgenannten Faktors gilt, daß die entstehenden Leuchtstoffelemente um so größer sind, je stärker belichtet wird. Es werden daher die Lichtstärke und die Belichtungsdauer sorgfältig kontrolliert Außerdem wird der Unterschied in der Lichtstärke zwischen dem Randbereich und der Mitte des projizierten Lichtfeldes (aufgrund der Geometrie des optischen Systems) mit Hilfe von geometrisch angeordneten Belägen aus undurchsichtigem Material (gewöhnlich in Form von kreisförmigen Bändern aus Rhodiummetall) auf einem oder mehreren optischen Elementen des optischen Systems kompensiert.

Außerdem ergeben sich Schwankungen in der Lichtstärke über die Ausdehnung des Lichtfeldes durch willkürliche oder zufällige Änderungen, Unregelmäßigkeiten oder Verzerrungen im optischen System oder Lichtgehäuse, das bei der Herstellung des Bildschirmes verwendet wird. Das Lichtgehäuse enthält eine UV-Lampe in einem Lichtkasten mit einem einzigen Fenster in Form eines Lichtrohres, beispielsweise eines Quarzstabes, der auf eine kleine Querschnittsfläche von kontrollierter Form an seinem Abschlußende verjüngt oder zugespitzt ist Das Abschlußencie dient als Punktlichtquelle, von der aus das Lichtfeld zunächst durch eine oder mehrere optische Brechungslinsen und dann durch die photographische Vorlage oder das Negativ auf eine lichtempfindliche Schicht projiziert wird. Das Lichtfeld weist sowohl helle als auch dunklere Flecken auf, deren jeweilige Form und Verteilung bei jedem speziellen Lichtgehäuse anders sind. Diese Intensitätsschwankungen im Lichtfeld können durch Besonderheiten der UV-Lampe, durch ihre Lage in bezug auf den Quarzstab, durch Unvollkommenheiten im Quarzstab oder in den optischen Eigenschaften des Abschlußendes des Quarzstabes bedingt sein. Unstetigkeiten in der Brechungslinse oder den Brechungslinsen können ebenfalls dunkle und/oder helle Flecken im Lichtfeld hervorrufen.

Diese Intensitätsschwankungen im Lichtfeld, gleichgültig von welcher Quelle sie stammen, übertragen sich auf den lichtempfindlichen Belag, wo sie bei der Belichtung Leuchtstoffelemente erzeugen, die entweder größer oder kleiner als andere Leuchtstoffelemente auf dem gleichen Bildschirm sein können. Durch solche

Schwankungen der Leuchtstoffelementgröße werden die Betriebstoleranzen der Röhre effektiv verkleinert und im Extremfall unter Umständen eine Farbunreinheh im wiedergegebenen Fernsehbild hervorgerufen.

In der US-PS 3448 667 ist erläutert, daß in den Strahlengang des Lichtfeldes ein optischer Filterbelag aus Silberteilchen in einem Bindemittel eingefügt wird. Die Obertragungs- oder Durchlässigkeitseigenschaft des Filters stellt ein Negativmuster der örtlichen Hellflecke im Mittelteil des Lichtfeldes dar. Dieser optische Faterbelag wird dadurch hergestellt, daß ein Belag aus Silberhalogenemulsion mit dem Lichtfeld in genau der gleichen Lage, die er im Lichtgehäuse einnehmen soll, belichtet wird. Durch anschließendes Entwickeln des belichteten Belages wird eine Schicht aus Silberteilchen im Bindemittel erzeugt Während dieses Verfahren an sich brauchbare Filter liefert, haben trotzdem die metallischen Silberteilchen, die den wirksamen Teil des Filters bilden, die Neigung, bis zu einer solchen Größe anzuwachsen, a<tß sie eine Streuung des Lichtes aus dem Lichtfeld bewirken. Ferner haben die brauchbaren Silberhalogenidemulsionen eine kleine Korngröße und folglich eine hohe Kontrastcharakteristik mit einem Gammawert, der größer ist als 1 und gewöhnlich ungefähr 3 bis 7 beträgt. Dadurch wird der nutzbare Belichtungsbereich für die Herstellung des Filters auf sehr enge Grenzen eingeschränkt, da eine ausreichende Anzahl von Stufen in der Grauskala für das fertige Filter erwünscht ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein lichtdämpfendes Filter zu schaffen, bei welchem sich die lichtabsorbierenden Teilchen nicht zu unerwünscht großen Korngrößen zusammenballen können, so daß keine Streuung des Lichtes aus dem Lichtfeld mehr zu befürchten ist Außerdem soll sich das Filter mittels einer weniger kritischen Belichtung herstellen lassen, wozu vorzugsweise die lichtempfindliche Schicht einen Gammawert von ungefähr 1,0 haben soll.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst

Die erfindungsgemäß verwendeten Kohlenstoffteilchen in der angegebenen Größe ballen sich nicht wie die in der US-PS 34 48 667 beschriebenen Silberteilchen zu größeren Körnern zusammen, sondern behalten ihre ursprüngliche Größe in der erwünschten feinen Verteilung bei, so daß keine Streuungen des Lichtes des Lichtfeldes mehr zu befürchten sind. Das so ausgebildete Filter erlaubt daher eine genauere Kompensierung der Unregelmäßigkeiten des Lichtfeldes, da keine zusätzlichen Verfälschungen eingeführt werden, wie dies bei Lichtstreueffekten der Fall ist Außerdem läßt sich ein solches Filter wegen des günstigeren Gamma· wertes mit einem größeren Belichtungstoleranzbereich herstellen, so daß auch hier die Ausfallquote geringer ist.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Darstellungen eines Ausführungsbeispiels näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine teilweise aufgebrochene Seitenansicht eines Lichtgehäuses mit einem optischen System mit einem Filter auf der Oberfläche einer Linse entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung,

F i g. 2 eine teilweise weggebrochene Seitenansicht einer Linsenanordnung für das Lichtgehäuse nach F i g. 1 gemäß einer zweiten Aüsführungsform der Erfindung,

Fig.3 eine teilweise weggebrochene Seitenansicht einer Linsenanordnung für das Lichtgehäuse nach F i g. 1 entsprechend einer dritten Ausführungsform der Erfindung und

Fig.4 einen Seitenschnitt uines Gefäßes zum Entwickeln eines Filters gemäß einem Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Fig. 1 zeigt ein für das erfindungsgemäße Verfahren geeigneies Lichtgehäuse. Das Lichtgehäuse besteht aus einem Lichtkasten 21 und einem Plattenhalter 23, die durch Bolzen oder Schrauben (nicht gezeigt) in der erforderlichen gegenseitigen Lage auf einer Unterlage 25 befestigt sind, die ihrerseits durch Schenkel 27 im gewünschten Winkel gehaltert ist

Der Lichtkasten ist ein becherförmiges, zylindrisches Gußstück, das am einen Ende durch eine Stirnwand 29 abgeschlossen ist Das andere Ende des Lichtkastens 21 ist durch eine Platte 31 abgeschlossen, die in eine kreisförmige Ausnehmung 33 im Lichtkasten Ti eingepaßt ist Die Platte 31 hat ein Mittelloch, durch welches ein Lichtrohr 35 oder ein Lichtkollimator in Form eines konisch verjüngten Glasstabes hindurchgeführt ist Das schmale Ende 37 des Lichtrohres 35 steht etwas über die Platte 31 vor und bildet eine Punktlicbtquelle für das Lichtgehäuse. Das breitere Ende 39 des Lichtrohres 35 ist durch einen Bügel 41 gegenüber einer Lampe 43 im Lichtkasten 21 festgehalten. Hinter der Lampe 43 ist ein Lichtrefleklor 45 angeordnet

Eine Linsenanordnung 51 ist mittels Bolzen 57 auf einem Tragring 53 und Abstandsstiften 55 gehaltert. Der Tragring ist zwischen dem Lichtkasten 21 und dem Plattenhalter 23 festgeklemmt Die Linsenanordnung 51 besteht aus einer Korrekturlinse 61 und einer Keillinse 63, die durch einen Trennring 65, eine obere Klammer 67 und eine untere Klammer 69 im Abstand voneinander gehalten sind. Auf der Oberseite der Keillinse 63 befindet sich ein optisches Filter 71.

Es gibt viele mögliche Quellen, die Änderungen oder Schwankungen der Lichtstärke oder -intensität im optischen System hervorrufen können. Diese Lichtstärkeschwankungen können von der Lampe 43 selbst stammen oder sich aus ihrer Lage in bezug auf das Lichtrohr 35 ergeben; oder sie können vom Lichtrohr 35 selbst, besonders von dessen schmalem emittierenden Ende 47, oder von der Keillinse 63, vom Reflektor 45 oder von dessen Lage in bezug auf das Lichtrohr 35 herrühren. Irgendwelche Besonderheiten wie eine Unvollkommenheit in diesen optischen Elementen, sei es im Inneren oder an der Oberfläche, können bewirken, daß dunklere oder hellere Bereiche im Lichtfeld entstehen.

Das Filter 71 in Fig. 1 kann gemäß einer Ausführungsform der Erfindung nach folgendem Verfahren hergestellt werden. Die Oberfläche der Keillinse 63, die in diesem Fall einen Durchmesser von ungefähr 29,85 cm (11V4 Zoll) hat, wird zuerst gründlich gesäubert und abgespült. Die feuchte Platte wird dann mit einem dünnen Film aus 0,05gewichtsprozentiger wäßriger Gelatinelösung beschichtet und dann getrocknet. Sodann wird die Oberfläche in warmem (5O⁰C) entionisiertem Wasser gespült, um so viel Gelatine, wie weggewaschen wird, zu entfernen, und anschließend wieder getrocknet, so daß auf der Oberfläche ein dünner einfachschichtiger Gelatine-Vorbelag zurückbleibt Die vorbeschichtete Oberfläche wird mit einer lichtempfindlichen Masse aus sehr feinen Kohlenstoffteilchen in einem sensibilisierten Gelatine-Bindemittel beschichtet. Eii· brauchbarer, im Handel erhältlicher Kohlenstoff ist ein Kanalruß aus Kohlenstoffteilchen mit einem mittleren Teilchendurchmesser von ungefähr 9 nm, gemessen mit einem Elektronenmikroskop.

Eine geeignete Schichtmasse besteht aus 120 g Kohlenstoffteilchen, 12 g sulfonierten! Ligninpulver als Dispergiermittel, 42 g nichtionischem Oxyäthylenalkohol als Benetzungsmittel, 1380 g Gelatine, 10 000 g entionisiertem Wasser, 37 g eines Härtungsmittels wie 4,4'-Diazidostilben-2,2'-Disulfonsäure-NatΓiumsalz, das ein Sensibilisiermittel für die Gelatine ist, und 300 g Ammoniumhydroxydlösung. Eine warme (40° C) Menge (ungefähr 150 cm³) dieser flüssigen Masse wird auf die sich langsam drehende Linse aufgegossen. Die Linse wird dann mit ungefähr 60 U/min schnell gedreht, bis die Masse sich als gleichmäßige Schicht von ungefähr 0,0254 mm Dicke verteilt hat, wonach man die Schicht gelieren läßt. Nach dem Abkühlen und Trocknen wird die beschichtete KeiHinse 63 in der Linsenanordnung 51 is g in derjenigen Lage angeordnet, in welcher sie verwendet werden soll. Ein Lichtfeld wird vom Lichtrohr 35 ungefähr 2 bis 5 Minuten lang mit ungefähr 45 Fußkerzen auf den Belag gerichtet. Die optimale Belichtung wird empirisch ermittelt.

Die belichtete beschichtete Linse wird dann aus dem Lichtgehäuse herausgenommen und ungefähr 5 Minuten lang in eine verdünnte (ungefähr 0,01 bis 1,0 Gewichtsprozent) Kaliumalaunlösung gegeben. Dieses kurze Einweichen in kalter (unter 25° C) Kaliumalaunlösung ist notwendig, um die anionischen Dispergiermittel unlöslich zu machen und die Gelatine teilweise zu härten. Das unbelichtete Beschichtungsmaterial wird dann in einem dreiabteiligen Laminarströmungstrog 83 (Fig.4), der mit schwach fließendem warmem (50°C) Wasser gefüllt ist, weggewaschen. Die Filterplatte 61 wird an einem Halter 85 im mittleren Abteil mit nach unten gewandter Schichtfläche 71a angebracht. Durch einen Schlauch 89 wird in den unteren Teil der linken Seite des Troges oder Gefäßes Wasser eingeleitet, das durch eine perforierte Wand 93 aus Metaliwolle und anschließend unter der Filterplatte entlang sowie unter einer festen Wand 95 hinweg durch das rechte Abteil fließt von wo es durch eine Öffnung 91 ausläuft Man läßt das Wasser ungefähr 30 Minuten lang langsam durch den Trog oder das Gefäß S3 fließen, wobei man darauf achtet daß es nicht in Turbulenz gerät damit das System nicht gestört wird. Während des Entwickeins lösen sich die unbelichteten Schichtteile langsam auf, so daß das belichtete Material an den entsprechenden Stellen auf der Linse zurückbleibt Die Temperatur des durch den Schlauch 89 einfließenden Wassers wird dann auf 15° C erniedrigt um die Gelatine zu härten. Sodann wird die feste Wand 95 entfernt Wenn das aus der öffnung 91 auslaufende Wasser eine Temperatur unterhalb 20° C hat wird die Linse aus dem Trog herausgenommen. Nachdem sie getrocknet ist ist die Linse gebrauchsfertig. Im Gebrauch wird die Linse in genau der gleichen Lage relativ zur Lichtquelle angeordnet die sie bei der Belichtung des Belages während der Herstellung des Filters 71 eingenommen hat

Das auf diese Weise hergestellte Filter 71 hat die Form eines Reliefbildes aus vorgeformten Kohlenstoffteilchen, die in der Gelatine festgehalten sind. Die Dicke des Filters 71 ist unterschiedlich und beträgt bis ungefähr 300 nm. Dies entspricht ungefähr der halben Wellenlänge für Gelblicht Wegen der Dicke des Filters kann es sein, daß ein Betrachter Interferenzmuster im Filter wahrnimmt die jedoch, wie festgestellt wurde, sich auf das vorliegende Verfahren nicht störend auswirken. Diese Interferenzmuster können dadurch beseitigt werden, daß man über dem Filter 71 einen Deckbelag aus klarer, farbloser Gelatine oder einem ähnlichen Stoff anbringt.

Das Filter 71 hat im wesentlichen eine Neutralgraudurchlässigkeit wobei lediglich die Grauintensität sich ändert Die Grauintensität ist von Punkt zu Punkt verschieden, so daß die Helligkeitsänderungen von Punkt zu Punkt im Lichtfeld beim Lichtdurchgang durch das Filter entsprechend verringert werden. Das heißt, das in der beschriebenen Weise hergestellte Filter ist so beschaffen, daß seine räumlichen Lichtdurchlässigkeitsänderungen sich mit den Iritensitätsänderungen des hindurchtretenden Lichtfeldes decken und diesen umgekehrt proportional sind. Durch diese Durchlässigkeätsänderdiigen werden somit die Lichtstärkeänderungen im das Filter durchsetzende Licht reduziert oder kompensiert

Außer der Kompensation der Intensitätsänderungen von Punkt zu Punkt kann das Filter noch anderweitige Kompensationsmaßnahmen aufweisen. Beispielsweise kann im Filter eine Kompensation der Geometrie des optischen Systems, z. B. der sich aus der Lichtspreizung ergebenden Lichtstärkeunterschiede zwischen Mitte und Rand vorgesehen sein. Ferner kann das Filter so ausgebildet sein, daß es vorbestimmte Änderungen der Lichtstärke im Lichtfeld bewirkt Das Filter kann somit dazu verwendet werden, ein gleichmäßigeres Lichtfeld oder ein Feld mit einer gewünschten Lichtstärkeverteilung zu erzeugen. Diese Kompensationen können allein mit dem beschriebenen Filter oder in Verbindung mit anderen Filterarten, beispielsweise metallischen Dunkelbändern oder -streifen oder einem oder mehreren der optischen Elemente erzielt: werden.

Bei einer Betriebsart des Lichtgehäuses nach F i g. 1 wird eine Frontplattenanordimng 73 mit einer Schicht 75 aus einem einheitlichen Gemisch von Phosphor in einem lichtempfindlichen Bindemittel auf der Frontplatteninnenfläche und einer innerhalb der Frontplatte befestigten Lochmaske 77 auf dem Frontplattenhalter 23 angeordnet wie in F i g. 1 gezeigt Nachdem das Filter in der beschriebenen Weise zubereitet worden ist, kann es ins gleichen optischen System in der gleichen Lage und Orientierung wie bei der Belichtung wieder angeordnet werden, so daß die Unterschiede im Filter sich im wesentlichen mit den Helligkeitsunterschieden im Lichtfeld decken. Ein Lichtfeld vom schmalen Ende 37 des Lichtrohres 35 tritt durch die Keillinse 63, das Filter 71 und die Korrekturlinse 61 nach oben. Beim Durchgang durch das Filter 7:1 werden die Intensitätsschwankungen von Punkt zu Punkt durch die selektive Durchlässigkeit des Filters kompensiert Das Lichtfeld tritt anschließend durch die Löcher 79 in der Lochmaske 77 nach oben.

Das durch die Löcher hindurchtretende Licht trifft auf die leuchtstoffhaltige Schicht 75 auf, so daß das lichtempfindliche Bindemittel belichtet wird und dadurch seine Löslichkeitseigenschaften verändert werden. Da die Lichtstärke über das Lichtfeld einheitlicher oder gleichmäßiger ist "wird das Bindemittel der Schicht 75 gleichmäßiger belichtet Nach dem Belichten, gewöhnlich über eine Dauer von ungefähr 5 bis 25 Minuten, wird das Licht abgedunkelt die Frontplattenanordnung 73 aus dem Halter herausgenommen, die Lochmaske 77 von der Frontplattenanordnung 73 abgenommen und die Leuchiistoffschicht 75 entwickelt so daß auf der Frontplattenanordnung 73 das Bild erzeugt wird.

Das Filter 7 kann, wie in Fig.2 gezeigt auf der Oberfläche der Kompensationslinse 6t oder, wie in

Fig.3 gezeigt, auf der Oberfläche eines getrennten optischen Elements 81 angebracht sein, wobei es statt auf der Keillinse 63, wie in F i g. 1 gezeigt, zwischen der Kompensationslinse 61 und der Keillinse 63 liegt. Bei allen diesen Ausführungsformen kann die Anordnung 51 in der in F i g. 1 gezeigten Weise gehaltert sein. Bei einer weiteren Ausführungsform kann das getrennte optische Element 81 mit dem darauf befindlichen Filter 71 in der Nähe der Lochmaske 77 in der durch die gestrichelte Linie 83 in F i g. 1 angedeuteten Lage angeordnet sein. Auch können die Funktionen der Korrekturlinse 61 und der Keillinse 63 in einer einzigen Linse vereinigt sein. Bei dem in der beschriebenen Weise hergestellten Filter 71 wird nur sehr wenig Licht durch die feinverteilten, vorgeformten, nichtmetallischen Teilchen vorn Lichtfeld weggestreut. Der Grund hierfür ist nicht bekannt, doch wird angenommen, daß der mittlere Durchmesser der Teilchen kleiner und einheitlicher ist als bei den zuvor verwendeten, von einer Halogensilberemulsion stammenden Silberteilchen. Außerdem ist das Verfahren verläßlich und gewährleistet eine lange Lebensdauer, da das Teilchen-Bindemittelgemisch gegen UV- und andere Strahlung über längere Gebrauchszeiten hinweg stabil ist.

Die nichtmetallischen Teilchen werden vor der Zubereitung des Filters hergestellt und größenstabilisiert. Dadurch bleiben die Teilchen im Filter klein und behalten eine im wesentlichen einheitliche, nichtstreuende Größe. Die lichtempfindliche Schicht hat einen Gammawert nahe dem Optimum von 1,0, so daß sich die gewünschte Grauskala im Filter ergibt. Da für die Herstellung des Filters das Lichtfeld selbst benutzt wird, werden die Lage und Helligkeit der Flächenelemente des Lichtfeldes genau auf das Filter übertragen.

Anstelle des Gelatine-Kohlenstoff gemisches können auch anderweitige Materialien für die lichtempfindliche Schicht verwendet werden. Beispielsweise kann man feinverteilte vorgeformte Teilchen irgendeiner dunkelfarbigen nichtmetallischen Substanz, die ansonsten chemisch stabil ist, verwenden. Auch Kanalruße und Ofenruße mit einem mittleren Teilchendurchmesser im

10

!5

20

25

35

40

Gelatine

Verhältnis Kohlenstoff/Gelatine

Verhältnis Dispergiermittel/Kohlenstoff

Verhältnis Benetzungsmittel/Kohlenstoff

Verhältnis Photosensibilisiermittel/Gelatine

Ammoniumhydroxyd, so daß pH auf

Wasser

Bereich von ungefähr 5 bis 50 nm, vorzugsweise Kanalruße mit einem mittleren Teilchendurchmesser im Bereich von 9 bis 29 nm, können verwendet werden. Andere brauchbare dunkelfarbige Substanzen sind dunkelfarbige Oxyde des Mangans, Kobalts und Nickels. Vorzugsweise hat der für die Herstellung des Filters verwendete lichtempfindliche Belag ein Spektralabsorptionsvermögen, das der Spektralempfindlichkeit der lichtempfindlichen Schicht 75, die später durch das Filter belichtet werden soll, ziemlich gut angepaßt ist. Ferner sollten die lichtabsorbierenden Teilchen im Filter vorzugsweise möglichst klein sein.

Als Photobindemittel ist sensibilisierte Gelatine vorzuziehen, weil sie während des letzten Stadiums des Entwickclns geliert und bei der niedrigen Temperatur der Wasserwäsche erhärtet, so daß eine Beschädigung des Reliefbildes durch mechanische Handhabung vermieden wird. Jedoch kann man auch andere Photobindemittel verwenden. Damit die Lichtstreuung des Filters minimal gering wird, muß der mittlere Teilchendurchmesser extrem klein, und zwar im Bereich von 5 bis 50 nm sein. Ein wichtiges Merkmal der Erfindung besteht in der Verwendung nichtmetallischer Teilchen, deren Größe vor und nicht während und/oder nach der Herstellung des Filters bestimmt wird. Das Bindemittel und das Pigment bilden die wesentlichen Bestandteile des fertigen Filters; andere Stoffe werden nur bei der Filterherstellung benötigt, und diese anderen Stoffe sollten eine geringe Lichtabsorption aufweisen oder in den geringstpraktikablen Konzentrationen zugegeben werden. Benetzungs- und Dispergiermittel werden zugegeben, um die Anhaftung des Filters an der Unterlage zu verbessern und glaüere, gleichmäßigere Schichten oder Beläge zu erzielen. Organische Photosensibilisiermittel niedriger Aktivität sind geeigneter als Bichromate, weil in diesem Fall die Schichten niedrigere Dunkelreaktionsgeschwindigkeiten haben und die Schichtdicken weniger kritisch sind.

Die Zusammensetzung eines bevorzugten Schichtmaterials sollte typischerweise die folgenden Bestandteilsbereiche aufweisen:

1 -25 Gewichtsprozent

0,001-0,5

0,01-1,0

0,01-1,0

0,005-0,20

8,5-9,5 gehalten wird

Rest

Das lichtempfindliche Material kann auf eine transparente Unterlage auf irgendeine Weise so aufgetragen werden, daß sich eine relativ gleichmäßige, dicke getrocknete Schicht ergibt Die Schicht sollte übermäßig dick sein, so daß der hellste Punkt des Belichtungsfeldes nicht durch die Schicht oder den Film hindurchdringt Der unbelichtete Überschußanteil der Schicht wird während des Entwickeins weggewaschen. Die Filmschicht kann durch Tauchbeschichten, Fließbeschichten oder Schleuderbeschichten aufgebracht werden. Etwaige Schichtdickeunterschiede sind dann nicht kritisch, wenn organische Photosensibilisatoren in die Schichtmasse eingebaut sind.

Die Photobelichtung der getrockneten lichtempfindlichen Schicht erfolgt vorzugsweise in demjenigen optischen Gerät in welchem das fertige Filter verwendet werden soll. Die Lichtquelle des Gerätes muß aktinisches Licht ausstrahlen. Die Belichtung der lichtempfindlichen Schicht muß durch die transparente Unterlage hindurch erfolgen, so daß zuerst das Schichtmaterial an der Unterlage, auf der es aufliegt erhärtet Bei fortdauernder Belichtung schreitet der Erhärtungsvorgang in das Innere der lichtempfindlichen Schicht hinein um eine Strecke voran, die der Helligkeit der Belichtung von Punkt zu Punkt proportional ist so daß ein Stetigton-Reliefbild entsteht

Das Herstellungsverfahren unter Verwendung von Kohlenstoff-Gelatinemassen ergibt Filter, die Hellflekke oder Dunkelflecke in einem optischen Feld automatisch korrigieren. Die Korngröße der Teilchen des Filters ist so klein, daß ein Bild durch Lichtstreuung nicht nennenswert verzerrt und die Gleichmäßigkeit des

Filters verbessert wird. Im Vergleich hierzu haben nahezu alle photographischen Silberemulsionen übermäßig große Korngrößen. Lippmannsche Silberemulsionen haben zwar eine kleine Korngröße, können jedoch nicht genügend gleichmäßig auf eine Stetigton-Grauskala entwickelt werden.

Das Filter 71 kann für die Herstellung beliebiger Schirmstrukturen auf photographischem Wege verwendet werden. Punktrasterschirme und Linienrasterschirme sind Beispiele hierfür. Mit »Schirmstruktur« ist hier ein beliebig gearteter Schichtbestandteil der Schirmelektrode einer Kathodenstrahlröhre gemeint, beispielsweise eine lumineszierende oder eine lichtabsorbierende Schicht. Man kann mit Hilfe des Filters 71 eine Schicht aus Photobindemittel-Teilchengemisch belichten oder aber einen klaren Photolack belichten und anschließend Leuchtstoffteilchen oder lichtabsorbierende Teilchen auf die belichteten Bereiche aufbringen. Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird durch Belichten einer Schicht aus· mit einem Photobindemittel vermischten Leuchtstoffteilchen direkt eine Leuchtschirmstruktur hergestellt. Eine andere Verfahrensausführung besteht darin, daß eine Schicht aus klarem Photobindemittel belichtet wird, anschließend Leuchtstoffteilchen darauf aufgebracht werden und sodann die löslicheren Teile des Photobindemittels und der darauf befindlichen Leuchtstoffschicht entfernt werden. Eine andere Methode zur Herstellung einer Leuchtschirmstruktqr besteht darin, daß man eine Schicht aus klarem Photobindemittel belichtet, die löslicheren Teile derselben entfernt, dann Leuchtstoffteilchen darauf aufbringt und schließlich die weniger löslichen Teile der Photobindemittelschicht mit den darauf befindlichen Leuchtstoffteilchen entfernt, so daß Leuchtstoffteilchen in denjenigen Bereichen zurückbleiben, die zuvor von den löslicheren Teilen der Photobindemittelschicht eingenommen wurden.

Das Filter 71 kann auch für die Herstellung nichdumineszierender Schirmstrukturen, beispielsweise einer lichtabsorbierenden Matrize verwendet werden. Ein Beispiel eines derartigen Verfahrens besteht darin, daß eine klare Photobindemittelschicht bildmäßig belichtet wird, die löslicheren Teile der Schicht entfernt werden, dann lichtabsorbierende Teilchen wie feinteiliges Graphit darauf aufgebracht werden und anschließend die weniger löslichen Teile der Photobindemittelschicht mit den darauf befindlichen lichtabsorbierenden Teilchen entfernt werden, so naß die lichtabsorbierenden Teilchen in denjenigen Bereichen zurückbleiben, die zuvor mit den löslicheren Teilen der Photobindemittelschicht besetzt waren. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich also entweder lumineszierende oder nichtlumineszierende Schirmstrukturen auf photographischem Weg herstellen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen eines lichldämpfenden Filters, das beim photographischen Drucken eines Leuchtschirms für eine Farbbildröhre angewendet wird, bei welchem auf einer Oberfläche einer transparenten Platte eine Schicht aus einem lichtempfindlichen Gemisch, das lichtabsorbierende Teilchen enthält, aufgetragen wird, bei welchem diese Schicht durch die Platte hindurch mit dem Lichtfeld, das zum Drucken verwendet wird, belichtet und anschließend entwickelt wird, so daß ein Filter mit einem der sich ändernden Intensität des belichtenden Lichtfeldes entsprechenden Lichtdämpfungsmuster entsteht, dadurch gekennzeichnet, daß als lichtempfindliches Gemisch Gelatine mit einem Photoscnsibilisierungsmittel verwendet wird und die lichtabsorbierendem Teilchen Kohlenstoff teilchen mit einem mittleren Durchmesser zwischen 5 und 50 nm sind.

Z Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlenstoffteilchen einen mittleren Durchmesser von 9 bis 29 nm haben.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der transparenten Platte vor dem Beschichten mit der lichtempfindlichen Schicht mit einer dünnen Schicht aus Gelatine vorbeschichtet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterschicht auf die Oberfläche der transparenten Platte in einer Dicke aufgebracht wird, die größer ist als diejenige Dicke, welche der hellste Tsil des sich ändernden Lichtfeldes bei Belichtung der Schicht durchdringt