DE2054070A1

DE2054070A1 - Process for the production of a provison shadow mask for a color picture tube

Info

Publication number: DE2054070A1
Application number: DE19702054070
Authority: DE
Inventors: Ratib Sofar Cap Pa Baker (V St A) GOIf
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1969-11-03
Filing date: 1970-11-03
Publication date: 1971-05-19
Also published as: JPS4835858B1; CA936050A; DE2054070B2; NL7015994A; FR2071878A5

Description

7O99-7O/Kö/S
RCA 61,938
Convention Date:
November 3, 19697O99-7O / Kö / S
RCA 61,938
Convention Date:
November 3, 1969

RCA Corporation, New York, N.Y., V.St.A.RCA Corporation, New York, N.Y., V.St.A.

Verfahren zur Herstellung einer provisorischen Lochmaske für eineMethod for producing a provisional shadow mask for a

FarbbildröhreColor picture tube

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer provisorischen Lochmaske für eine Farbbildröhre, wobei die provisorische Lochmaske aus einem dünnen Blechstück mit einem Muster von permanenten Löchern besteht, auf dessen einer Oberfläche eine Materialschicht mit provisorischen Löchern angebracht ist, die lagemäßig mit den Löchern im Blechstück übereinstimmen, jedoch kleiner sind als diese, und die zum Drucken der Leuchtstoffelemente auf dem Bildschirm der Farbbildröhre dienen. ^l The invention relates to a method for producing a provisional shadow mask for a color picture tube, the provisional Shadow mask consists of a thin piece of sheet metal with a pattern of permanent holes, on one surface of which a Material layer is attached with provisional holes, which correspond in terms of position with the holes in the sheet metal piece, however are smaller than this, and are used to print the phosphor elements on the screen of the color picture tube. ^ l

Bekannte Farbbildröhren haben sowohl einen Bildschirm mit einer Vielzahl von Gruppen von dicht beabstandeten Leuchtstoffbelegungen oder -elementen, deren jedes in jeder Gruppe bei Auftreffen eines Elektronenstrahls je eine andere Farbe ausstrahlt, als auch eine zwischen dem Bildschirm und dem Strahlsystem bzw. den Strahlsystemen angeordnete Loch- oder Farbmaske (perforierte Elektrode). Derartige Farbmasken, sowohl vom nichtfokussierenden als auch von fokussierenden Typ, sowie ihre Wirkungsweise sind allgemein bekannt.Known color picture tubes both have a screen with a multiplicity of groups of closely spaced phosphor coverings or elements, each of which in each group emits a different color when an electron beam hits it than also one between the screen and the beam system or the Perforated or colored mask (perforated Electrode). Such color masks, both of the non-focusing and focusing types, and their operation, are general known.

Bei den üblichen Schirmdruckverfahren für Farbbildröhren wird im allgemeinen die Farbmaske als Schablone für das photographiache Drucken der Leuchtschirmelemente auf dem Bildschirm verwendet· DieThe usual screen printing process for color picture tubes is in general, the color mask is used as a template for the photographic printing of the phosphor screen elements on the screen

109821/1349109821/1349

Farbraaske mit unveränderter Lochgröße wird dann in der fertigen Farbbildröhre zusammen mit dem Bildschirm zum Zwecke der Farbwahl benutzt. Derartige Naskenlöcher unveränderter Größe, die sowohl für das Schirmdrucken als auch für die Farbwahl im Betrieb der Röhre Verwendung finden, werden hier als "Doppelfunktionslöcher" bezeichnet.Farbraaske with unchanged hole size is then in the finished Color picture tube used together with the screen for the purpose of color selection. Such nostrils of unchanged size, which both for screen printing as well as for the choice of colors in the operation of the tube are used here as "double function holes" designated.

Bei Farbbildröhren, deren Farbmaske solche Doppelfunktionslöcher hat, ist die Breite der einzelnen Leuchtstoffelemente, seien es Linien (Striche) oder Punkte, gewöhnlich größer als die des Strahlflecks, da der Strahl durch Fokuseierfelder zwischen Farbmaske und Bildschirm zusammengedrückt oder eingeengt sein kann. Ferner ist der die Leuchtstoffelemente druckende Lichtfleck auf dem Schirm größer als die Maskenlöcher, durch die das Licht hindurchtritt· Die Leuchtstoffelemente können auch als Folge davon größer ausfallen, daß ihre Größe direkt von der Belichtungszeit abhängt ·In the case of color picture tubes whose color mask has such double-function holes, the width of the individual fluorescent elements is to be there are lines (lines) or dots, usually larger than that of the beam spot, since the beam can be compressed or narrowed by focusing fields between the color mask and the screen. Furthermore, the light spot printing the phosphor elements is on the screen larger than the mask holes through which the light passes · The phosphor elements can also as a result turn out to be larger, so that their size depends directly on the exposure time

Damit die Farbbildröhre mit größerer Lichtausbeute und besserem Wirkungsgrad arbeitet, sollte jeweils die gesamte Fläche jedes Leuchtstoffelements vom auftreffenden Elektronenstrahl erfaßt werden. Das heißt, die Breite des Strahlflecks sollte so groß wie oder größer als die Breite jedes einzelnen Leuchtstoffelements sein. Zu diesem Zweck sollten die Maskenlöcher beim Schirmdrucken !deiner sein als im Betrieb der Röhre.So that the color picture tube works with greater light output and better efficiency, the entire surface of each should Phosphor element can be detected by the incident electron beam. That is, the width of the beam spot should be as large as or be larger than the width of each individual phosphor element. For this purpose, the mask holes should be smaller when printing the screen than when the tube is in operation.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer provisorischen Lochmaske anzugeben, deren Löcher beim photographischen Drucken des Leuchtschirms kleiner sind als die permanten Maskenlöcher, die im Betrieb der Röhre verwendet werden.The invention is based on the object of specifying a method for producing a provisional shadow mask, the holes of which in photographic printing of the phosphor screen are smaller than the permanent mask holes used in the operation of the tube.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, daß mindestens eine Oberfläche einer perforierten Elektrode mit einem Flüssigfilm aus einem Material beschichtet wird, das an der Maskenoberfläche anhaftet und sich unter Bildung eines Dünnfilmteils auf der Mitte jedes Maskenloches Über die Maskenlöcher spannt und dessen Viskosität sich beimIn order to solve this problem, one method is described at the outset mentioned type according to the invention provided that at least one surface of a perforated electrode with a liquid film of a Material is coated that adheres to the mask surface and spans over the mask holes to form a thin film part on the center of each mask hole and its viscosity increases when

109821/1349109821/1349

Erwärmen erniedrigt; und daß die beschichtete Maske solange erhitzt wird, bis infolge der absinkenden Viskosität des Filmes die Dünnfilmteile reißen und das Filmmaterial sich in Form eines Ringes am Innenumfang jedes permanenten Naskenloches ansammelt, derart, daß die kleineren provisorischen Maskenlöcher entstehen.Heating decreased; and that the coated mask is heated for so long until the thin film parts tear as a result of the falling viscosity of the film and the film material is in the form of a ring The inner circumference of each permanent nostril accumulates in such a way that the smaller provisional mask holes are created.

In den Zeichnungen zeigen:In the drawings show:

Figur 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht einer Lochmasken-Farbbildröhre mit erfindungsgemäß hergestellter Farbmaske;FIG. 1 is a side view, partially shown in section, of a shadow mask color picture tube with one produced according to the invention Color mask;

Figur 2 und 3 fragmentarische Querschnittsdarstellungen einer Farbmaske bei deren Herstellung gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens;Figures 2 and 3 are fragmentary cross-sectional views of a Color mask during its production according to one embodiment of the method according to the invention;

Figur 4 eine Grundrißdarstellung der Maskenstruktur nach Figur 3; undFIG. 4 shows a plan view of the mask structure according to FIG 3; and

Figur 5 eine fragmentarische Querschnittsdarstellung einer Farbmaske während deren Herstellung gemäß einer anderen Ausführung· form des erfindungsgemäßen Verfahrens.FIG. 5 is a fragmentary cross-sectional view of a color mask during its manufacture according to another embodiment. form of the method according to the invention.

Figur 1 zeigt eine Farbbildröhre 10 mit einem Glaskolben 12, der einen Trichter- oder Konusteil 14 sowie eine Stirnkappe 16 mit transparenter Frontplatte 18 aufweist. Auf der Innenfläche 22 der Frontplatte 18 sind eine Vielzahl von flächigen Leuchtstoffelementen 20 angebracht, die insgesamt zwei oder mehr Gruppen von verschiedenen Leuchtstoffen umfassen und bei Auftreffen eines Elektronenstrahls 21 jeweils einzeln in einer bestimmten Farbe (z.B. Rot, Blau oder Grün) lumineszieren. Die Frontplatte 18 (oder anderweitige transparente Unterlage), die Leuchtstoffelemente 20 und gegebenen falls eine lichtabsorbierende Matrize 23 sind im folgenden unter dem Sammelbegriff "Bildschirm¹¹ (24) zusammengefaßt. Im allgemeinen ist auf dem Bildschirm eine lichtreflektierende leitende Schicht (nicht gezeigt) aus z.B. Aluminium vorgesehen, welche die Leuchtstoff elemente bedeckt und als Elektrode dient. Die Leuchtstoffelemente 20 sind (wie auch andere Teile in Figur 1 und den übrigen Figuren) in der Größe und Proportion übertrieben sowie als punktförmig dargestellt, wobei die Punkte in bekannter Hexagonalgruppierung (nicht gezeigt) ausgelegt sein können. Stattdessen können dieFIG. 1 shows a color picture tube 10 with a glass bulb 12 which has a funnel or cone part 14 and an end cap 16 with a transparent front plate 18. On the inner surface 22 of the front plate 18, a plurality of flat phosphor elements 20 are attached, which comprise a total of two or more groups of different phosphors and each luminesce individually in a certain color (e.g. red, blue or green) when an electron beam 21 hits. The front plate 18 (or other transparent base), the fluorescent elements 20 and, if necessary, a light-absorbing matrix 23 are ^{summarized in the following under the collective term "screen 11} (24). In general, a light-reflecting conductive layer (not shown) made of, for example Aluminum is provided, which covers the fluorescent elements and serves as an electrode. The fluorescent elements 20 (like other parts in FIG ). Instead, the

109821/1349109821/1349

einzelnen Leuchtstoffelemente auch linien- oder streifenförmig ausgebildet sein (nicht gezeigt), wobei diese Streifen abwechselnd jeweils aus Leuchtstoffen anderer Farbe bestehen, so daß sich ein Linienrasterschirm ergibt. Die Farbbildröhre 10 ist ferner mit einer AnzaHL von Elektronenstrahlsystemen sowie elektrostatischen oder magnetischen Ablenk- und Konvergenzeinrichtungen (nicht gezeigt) ausgerüstet. In allgemein parallelem Abstand vom Bild schirm 24 ist eine Farbmaske (Lochmaske oder perforierte Elektrode) 30 angeordnet, die in bekannter Weise fokussierend oder nichtfokussierend ausgebildet sein kann. Die Farbmaske 30 kann durch einen geeigneten Rahmen 32 oder anderweitige Mittel gehaltert sein. Im vorliegenden Fall ist beispielsweise vorausgesetzt, daß die Farbmaske, außer wenn andere angegeben, eine nichtfokuseLerende Maske ist, die im wesentlichen das gleiche Potential führt wie der Bildschirm 24, so daß zwischen beiden ein feldfreies Gebiet besteht. Die Farbmaske 30 ist aus einem dünnen Stück oder Band aus Leitermaterial (z.B. kaltgewalztem Stahl) gefertigt und hat eine Vielzahl von Löchern 34 mit einer gewünschten Fertiggröße. Während in Figur 1 die Löcher 34 im wesentlichen kreisrunde Form haben, kann man auch anderweitige Lochformen verwenden. Beispielsweise kann die Farbmaske grillartig mit schlitzförmigen Löchern ausgebildet sein (nicht gezeigt). Die Löcher 34 sind in ihrer Größe und Lage auf entsprechende Leuchtstoffelemente 20 des Bildschirms 24 bezogen. Die Größenbeziehung ist dabei so, daß bei nichtfokussierender Farbmaske 30 die einzelnen Löcher 34 mit Fertiggröße eine solche Abmessung oder einen solchen Durchmesser haben, daß sie einen Elektronenstrahl 21 hindurchtreten lassen, dessen Durchmesser, gemessen am Bildschirm 24» (d.h. dessen Strahlfleckgröße) min destens im wesentlichen gleich oder vorzugsweise größer als der Durchmesser der einzelnen Leuchtstoffelemente 20 ist, auf die der Elektronenstrahl auftrifft· Der Strahlfleckdurchmesser ist vorzugsweise so groß, daß der Strahl beim Auftreffen ein einzelnes Leucht stoffelement voll erfaßt, jedoch nicht so groß, daß der Strahl ein anderes als das beabsichtigte Leuchtstoffelement miterfaßt·individual fluorescent elements also linear or strip-shaped be formed (not shown), these strips alternately each consist of phosphors of a different color, so that a line grid screen results. The color picture tube 10 is also with a number of electron beam systems as well as electrostatic or magnetic deflection and convergence devices (not shown). At a generally parallel distance from the screen 24 is a color mask (perforated mask or perforated electrode) 30 arranged, the focusing or non-focusing in a known manner can be formed. The color mask 30 can be supported by a suitable frame 32 or other means. In the present case, for example, it is assumed that the color mask, unless otherwise specified, is a non-focus end Mask is that has essentially the same potential as the screen 24, so that there is a field-free area between the two. The color mask 30 is made from a thin piece or tape of conductive material (e.g., cold rolled steel) and has a A plurality of holes 34 of a desired finished size. While in Figure 1 the holes 34 are substantially circular in shape, other hole shapes can also be used. For example, the color mask can be designed like a grill with slot-shaped holes be (not shown). The size and position of the holes 34 correspond to fluorescent elements 20 of the screen 24 based. The size relationship is such that with a non-focusing color mask 30, the individual holes 34 with a finished size have such a dimension or diameter that they allow an electron beam 21 to pass through, the diameter of which measured on screen 24 »(i.e. its beam spot size) min is at least substantially equal to or preferably greater than the diameter of the individual phosphor elements 20 to which the Electron beam strikes · The beam spot diameter is preferably so large that the beam emits a single light when it strikes material element fully covered, but not so large that the beam a other than the intended fluorescent element included

Gemäß einer Ausführung·form des vorliegenden Verfahrens besteht der erste Schritt bei der Herstellung der provisorischenAccording to one embodiment · form of the present method, the first step in the preparation of temporary

109821/1349109821/1349

Maske 50 (Figur 3) darin, daß auf einer Farbmaske 54, ähnlich der Maske 30 in Figur 1, ein Belag 52 aus einem thermisch reversiblen filmbildenden Material angebracht wird.Mask 50 (Figure 3) in that on a color mask 54, similar to the Mask 30 in Figure 1, a covering 52 made of a thermally reversible film-forming material is attached.

Das filmbildende Material sollte die Farbmaske benetzen und an ihr anhaften können, so daß der Belag 52, wenn er sich über die einzelnen Maskenlöcher 58 spannt, bei 70 ausdünnt. Die verdünnten Teile 70 sind wesentlich dünner als die am Innenumfang der Seitenwand der einzelnen Maskenlöcher anhaftenden Filmteile 72. Die Verdünnung ergibt sich aufgrund von Oberflächenspannungskräften im Filmmaterial. Im allgemeinen sind als filmbildende Materialien Plasten in einem Lösungsmittel oder Thermoplasten im flüssigen Zustand mit verhältnismäßig hoher Oberflächenspannung vorzuziehen. Die Dicke der Filmteile 70 kann durch entsprechendes Einstellen der Viskosität der filmbildenden Materialien kontrolliert werden, wobei die höherviskosen filmbildenden Materialien im allgemeinen dickere Filmteile ergeben.The film-forming material should wet the color mask and can adhere to it so that the coating 52, when it extends over the individual mask holes 58, thins at 70. The diluted Parts 70 are considerably thinner than the film parts 72 adhering to the inner circumference of the side wall of the individual mask holes. The thinning results from surface tension forces in the Footage. In general, as film-forming materials, plastics in a solvent or thermoplastics in a liquid state with a relatively high surface tension are preferable. The thickness of the film portions 70 can be controlled by adjusting the viscosity of the film-forming materials accordingly, the higher viscosity film-forming materials in general result in thicker parts of the film.

Der Belag 52 kann beispielsweise dadurch aufgebracht werden, daß man die Farbmaske 54 in ein warmes (z.B. ungefähr 35° C.) Bad eines thermisch reversiblen filmbildenden Materials eintaucht oder das Material auf die Farbmaske 54 aufsprüht. Der Belag 52' (Figur 5) kann beispielsweise dadurch aufgebracht werden, daß man die eine Oberfläche 66 der Maske 54 kontrolliert in einem Bad des thermisch reversiblen filmbildenden Materials benetzt. Das Material kann im fkiiden (flüssigen) Zustand bereitgestellt werden, indem man es in einem geeigneten verdampfbaren Lösungsmittel (z.B. Wasser, Toluol oder Alkohol) löst oder indem man es erhit»t oder indem man ein Material wählt, das von Natur aus im fluiden Zustand ist. Das Eintauchen der Farbmaske 54 kann unter Verwendung einfacher Behalter (nicht gezeigt) geschehen, die das thermisch reversible filmbildende Material im fluiden Zustand enthalten, wobei man beim Beschichten der Farbmaske54 entweder absatzweise, (portionsweise) oder kontinuierlich arbeiten kann.The covering 52 can be applied, for example, by that the color mask 54 is immersed in a warm (e.g. about 35 ° C.) bath of a thermally reversible film-forming material, or the material is sprayed onto the color mask 54. The lining 52 '(Figure 5) can be applied, for example, in that one surface 66 of the mask 54 is controlled in a bath of the thermal reversible film-forming material wetted. The material can be provided in the solid (liquid) state by placing it in a suitable vaporizable solvent (e.g. water, toluene or alcohol), or by heating it, or by choosing a material that is naturally in a fluid state. The immersion of the color mask 54 can be carried out using simple containers (not shown) happen that contain the thermally reversible film-forming material in the fluid state, with one during coating the color mask54 can work either intermittently (in portions) or continuously.

Ein thermisch reversibles filmbildende· Material ist ein Material, dessen Viskosität durch Wlrme erniedrigt wird, und zwar mindesten« in einer Zeitspanne, bevor die Wärme soviel Wasser oderA thermally reversible film-forming material is a material whose viscosity is lowered by heat at least «in a period of time before the heat so much water or

109821/1349109821/1349

Lösungsmittel austreibt, daft das Material erhärtet oder trocknet. Dies wird als "Rückwärtsgelierung" bezeichnet. Als zufriedenstellende thermisch reversible filmbildende Materialien kommen verschie; dene Zusammensetzungen oder Gemische in Frage, darunter Acrylgemische, Polyvinylalcohol mit einem Gehalt an Farbstoffen, die als Geliermittel wirken, wie z.B. Congorot und die Pontamin-Farbstoffe (DuPont), ferner Polyvinylalkohol mit einem Gehalt an einer aromatischen Hydroxylverbindung wie Salicylanilid, Gallussäure, Resorcin, Katechin und 2,4-Dihydroxybenzoesäure, die thermisch reversible Gele bilden. Man kann auch thermisch reversible filmbildende Materialien verwenden, die nicht Gele bilden. Derartige Zusammensetzungen enthalten vorzugsweise außerdem Benetzungsmittel, um eine bessere Verteilung des Belags auf der Farbmaske zu erzielen. Drives off solvent, causing the material to harden or dry. This is called "back gelation". There are various satisfactory thermally reversible film-forming materials; dene compositions or mixtures in question, including acrylic mixtures, polyvinyl alcohol with a content of dyes that act as gelling agents, such as Congo red and the pontamine dyes (DuPont), also polyvinyl alcohol with an aromatic hydroxyl compound content such as salicylanilide, gallic acid, resorcinol, Catechol and 2,4-dihydroxybenzoic acid, which form thermally reversible gels. One can also use thermally reversible film-forming materials that do not form gels. Such compositions preferably also contain wetting agents in order to achieve better distribution of the deposit on the color mask.

Nach dem Beschichten der Maske werden die Mittelbereiche 70 der thermisch reversiblen Filmteile 60 dadurch entfernt, daß die Viskosität des Filmmaterials durch Erwärmen erniedrigt wird. Beispielsweise erhitzt man eine Maske, die mit einer wässrigen Lösung aus 3 Gewichtsprozent Polyvinylalkohol, 1 Gewichtsprozent Congorot und 0,4 Gewichtsprozent eines Benetzungsmittels beschichtet ist, 5 bis 10 Minuten lang auf eine Temperatur von ungefähr 200° C. Dadurch wird die Viskosität des Films soweit erniedrigt, daß die dünneren Filmteile in den Mittelbereichen 70 durch Oberflächenspannungskräfte gegen die Innenfläche der Lochwände gezogen werden und mit den dickeren Filmteilen 72 zusammenfließen, wodurch ringförmige Gebilde 76 mit offener Mitte entstehen, die provisorische Löcher 74 bilden.After coating the mask, the central areas 70 of the thermally reversible film parts 60 are removed by the The viscosity of the film material is lowered by heating. For example a mask is heated, which is coated with an aqueous solution of 3 percent by weight of polyvinyl alcohol, 1 percent by weight of Congo red and 0.4 weight percent of a wetting agent is coated, for 5 to 10 minutes at a temperature of about 200 ° C. Thereby the viscosity of the film is lowered to such an extent that the thinner film parts in the central regions 70 are caused by surface tension forces are drawn against the inner surface of the hole walls and flow together with the thicker film portions 72, creating annular Forms 76 with an open center arise, the provisional holes 74 form.

Das Entfernen der Mittelbereiche 70 durch Erhitzen geschieht vorzugsweise in einer feuchten Atmosphäre (z.B. mit ungefähr 50 % oder mehr relativer Feuchtigkeit), so daß nur eine minimale Austrocknung dieser Filmteile bis unter diejenige Feuchtigkeitsgehalts» grenze, wo eine niedrigere Viskosität leicht erreicht werden kann, stattfindet. Die Übrigen (unentfernten) Bereiche der Filmteile werden entweder durch Trocknen (z.B. in stillstehender Luft oder einem sanften Luftstrom) in einem getrennten Verfahrenaschritt anschlies- send an da· Entfernen der Mittelbereiche oder durch bei diesem Entfernen sufällig erfolgende« Trocknen verfestigt· Beim zufälligenThe removal of the central areas 70 by heating is preferably done in a humid atmosphere (eg with about 50 % or more relative humidity) so that only minimal drying of these film parts to below the moisture content limit where a lower viscosity can easily be achieved takes place . The remaining (unremoved) areas of the film parts are either solidified by drying (e.g. in still air or a gentle stream of air) in a separate process step following the removal of the central areas or by drying that occurs at random during this removal

109821/1349109821/1349

' Austrocknen kann die Feuchtigkeit der Atmosphäre während des Entfernens der Mittelbereiche so eingestellt werden, daß die übrigen Bereiche der Filmteile kontrollierbar (im Zuge des Entfernens) auf einen gewünschten Feuchtigkeitsgehalt trocknen, der ungefähr zu oder nach dem Zeitpunkt erreicht wird, da die provisorischen Löcher 74 mit der gewünschten Größe entstehen. "Verfestigen" bedeutet hier Umwandlung der thermisch reversiblen filmbildenden Materialien in sowohl einen festen als auch einen halbfesten Zustand. Der halbfeste Zustand ist dabei von solcher Art, daß die auf der Maske zurückbleibenden Bereiche der Filmteile den gewöhnlichen Behandlungsmaßnahmen beim Schirmdrucken standhalten. Stattdessen können die Filmteile auch vor dem Entfernen der Mittelbereiche getrocknet und danach mit einem erhöhten Feuchtigkeitsgehalt versehen werden, der ausreicht, um ein Rückwärtsgelieren ohne Schwierigkeit zu ermöglichen, wonach dann die Mittelbereiche entfernt werden.The moisture in the atmosphere can dry out during removal of the central areas can be adjusted so that the remaining areas of the film parts can be checked (in the course of removal) dry to a desired moisture level, reached about or after the point in time when the provisional holes are made 74 arise with the desired size. "Solidify" here means Conversion of the thermally reversible film-forming materials into both a solid and a semi-solid state. The semi-solid state is such that those remaining on the mask Areas of the film parts withstand the usual treatment measures in screen printing. Instead, the Film parts are also dried before removing the central areas and then provided with an increased moisture content, the sufficient to allow reverse gelling without difficulty, after which the central areas are then removed.

Durch das Entfernen der dünneren Mittelbereiche 70 des Filmes und das anschließende Trocknen entsteht eine provisorische Maske 50 (Figur 3) mit opaken Bändern oder Ringen 76 an den Wänden 62 der einzelnen Maskenlöcher 58. Diese Ringe bilden die provisorischen lichtdurchlässigen Öffnungen oder Löcher 74» die erheblich kleiner im Durchmesser sind als die Maskenlöcher 58. Durch entsprechendes Kontrollieren des Erhitzens der Filmteile 70 kann man die Größe der Löcher 74 mit vergleichsweise hoher Genauigkeit so einstellen, daß sich beim Schirmdrucken Leuchtstoffpunkte (z.B. 20 in Figur l) der gewünschten Abmessung ergeben. Beispielsweise kann man bei einem derartigen Erhitzen der oben genannten speziellen Zusammensetzung unter den angegebenen Bedingungen provisorische Löcher von ungefähr 0,24 mm (9»6 Mil) Durchmesser bei einem Maskenlochdurchmesser von ungefähr 0,39 m» (15,4 Mil) (d.h. der Maskenlochdurchmesser ist um ungefähr 0,15 «wa (5>8 Mil) verkleinert).Removing the thinner central areas 70 of the film and then drying it creates a temporary mask 50 (Figure 3) with opaque bands or rings 76 on the walls 62 of the individual mask holes 58. These rings form the provisional translucent openings or holes 74 »which are considerably smaller are 58 in diameter than the mask holes Controlling the heating of the film parts 70, one can adjust the size of the holes 74 with comparatively high accuracy so that that fluorescent dots (e.g. 20 in Figure 1) of the desired dimensions. For example, with such heating, one can use the above-mentioned specific composition provisional holes approximately 0.24 mm (9 »6 mils) in diameter for a mask hole diameter under the specified conditions of approximately 0.39 m »(15.4 mils) (i.e. the mask hole diameter is reduced by approximately 0.15 "wa (5> 8 mils)).

Die provisorische Maske 50 wird dann im Abstand von einer geeigneten transparenten Unterlage, beispielsweise der Frontplatte 18 in Figur 1, angeordnet und als photographische Schablone für das "Drucken" der verschiedenen Leuchtstoffelemente 20 der entsprechenden Leuchtstoffgruppen (Rot, Blau und Grün) auf der Oberfläche der Unterlage verwendet. Das Druckverfahren ist bekanntThe provisional mask 50 is then spaced from a suitable one transparent base, for example the front plate 18 in Figure 1, arranged and used as a photographic template for the "printing" of the various phosphor elements 20 of the corresponding Phosphor groups (red, blue and green) on the surface the pad used. The printing process is known

109821/1349109821/1349

und beispieleweise in der USA-Patentschrift 3 406 068 beschrieben.and described, for example, in U.S. Patent 3,406,068.

Zum Drucken des Leuchtschirmes sollte das Filmmaterial des Belages 52 im wesentlichen opak sein, und zwar entweder von Natur aus oder aufgrund beigemischter opaker Substanzen. Wenn das filmbildende Material nicht opak ist, kann man stattdessen nach dem Anbringen der Löcher 74 die provisorische Maske vor ihrer Verwendung zum Drucken des Schirmes mit einem opaken Belag, der die provisorischen Löcher 74 freiläßt, beschichten.To print the fluorescent screen, the film material of the Covering 52 will be essentially opaque, either naturally from or due to added opaque substances. If the film-forming material is not opaque, you can use the instead Prepare the holes 74 of the provisional mask before using it to print the screen with an opaque overlay covering the provisional Leaves holes 74 free, coat.

Nachdem der Leuchtschirm gedruckt ist, wird der Belag 52, vorzugsweise durch Brennen in Luft oder durch Verbrennen und/oder Verdampfen von der Maske entfernt. Dies geschieht vorzugsweise bei oder unterhalb der maximalen Behandlungstemperaturen, die im allgemeinen bei der Fabrikation von Farbbildröhren angewendet werden, beispielsweise bei oder unterhalb 500 C.After the luminescent screen is printed, the covering 52, preferably by burning in air or by burning and / or Evaporation away from the mask. This is preferably done at or below the maximum treatment temperatures, which in general used in the manufacture of color picture tubes, for example at or below 500 C.

Beim Schirmdrucken kann unter Verwendung der provisorischen Maske 50 auch die lichtabsorbierende Matrize 22 nach Figur 1 aus opakem, nichtlichtreflektierendem Material angebracht werden. Zu diesem Zweck kann man eine Oberflache der blanken transparenten Unterlage, beispielsweise der Frontplatte 18, mit einem verhältnismäßig durchscheinenden (lichtdurchlässigen) Gemisch aus einer klaren Flüssigkeit und einen Material, das verhältnismäßig wenig Licht absorbiert, jedoch in einen lichtabsorbierenden Zustand überführbar ist, beschichten. Hierfür geeignete Materialien sind Manganoxalat oder Mangankarbonat, die durch Erhitzen aus einem vergleichsweise lichtdurchlässigen Zustand in ein opakes, nichtlichtreflektierendes Mangandioxyd Uberführbar sind. Die klare Flüssigkeit kann aus einer lichtempfindlichen Reservage vom "Positivtyp" (d.h. die an belichteten Stellen löslich ist und im übrigen unlöslich bleibt) bestehen. Der Belag wird mit geeignetem Licht durch die Löcher 74 der provisorischen Maske belichtet* Dann werden die ungehärteten Teile des Belages weggewaschen und das verhältnismäßig schwach lichtabsorbierende Material der übrigen Teile des Belags in den lichtabsorbierenden Zustand übergeführt. Dann werden in Öffnungen in der Matrize die Leuchtstoffelemente 20 nach Figur 1 gedruckt, wie oben beschrieben. Die Leuchtstoffelemente können gewUnschten-When screen printing, the light-absorbing matrix 22 according to FIG. 1 can also be removed using the provisional mask 50 opaque, non-light-reflecting material. For this purpose one can use a surface of the bare transparent Base, for example the front plate 18, with a relatively translucent (translucent) mixture of a clear Liquid and a material that absorbs relatively little light, but can be converted into a light-absorbing state is to coat. Suitable materials for this are manganese oxalate or manganese carbonate, which are produced by heating from a comparatively translucent state into an opaque, non-light-reflecting manganese dioxide. The clear liquid can come out a photosensitive reserve of the "positive type" (i.e. the an exposed areas is soluble and otherwise remains insoluble) exist. The base is exposed to suitable light through the holes 74 of the provisional mask * Then the uncured Parts of the covering washed away and the relatively weak light-absorbing material of the remaining parts of the covering in the transferred to the light-absorbing state. The phosphor elements 20 according to FIG. 1 are then printed in openings in the matrix, as described above. The fluorescent elements can be desired

109821/1349109821/1349

falls etwas größer sein als die Öffnungen der Matrize, so daß sie mit Teilen auf der Matrize selbst liegen. Die effektive Größe dieser Leuchtstoffelemente ist daher gleich der Größe der entsprechenden Matrizenöffnungen. Mit "Größe" der Leuchtstoffelemente eines Bildschirms mit Matrize ist entsprechend deren effektive Größe gemeint. Gewünschtenfalls können die Leuchtstoffelemente auch vor dem Überführen des Materials in den lichtabsorbierenden Zustand gedruckt werden. Stattdessen können die Leuchtstoffelemente auch vor dem Anbringen der Matrize gedruckt werden, wobei die provisorische Maske für sowohl das Drucken der Leuchtstoffelemente als auch das Herstellen der Matrize verwendet wird. Gewünschtenfalls kann eine lichtabsorbierende Matrize mit Hilfe einer provisorischen Maske auf einer transparenten Unterlage gebildet werden, wobei das anschließende Leuchtstoffdrucken in der Weise geschieht, daß ei Gemisch aus Leuchtstoff und lichtempfindlichem Schutzmittel (Reservage) auf diejenige Oberfläche der Unterlage, auf der sich die Matrize befindet, aufgetragen wird und dann das Gemisch mit einer Lichtquelle belichtet wird, die auf der entgegengesetzten Seite der Unterlage angeordnet ist wie die Matrize. Das Licht tritt dabei durch die Matrizenöffnungen hindurch und wird durch diese definiert. if slightly larger than the openings of the die, so that they lie with parts on the die itself. The effective size of this Phosphor elements is therefore equal to the size of the corresponding matrix openings. With "size" of the fluorescent elements of a Screen with matrix is meant according to its effective size. If desired, the phosphor elements can also be in front the transfer of the material to the light-absorbing state. Instead, the phosphor elements can also printed before attaching the stencil, using the provisional mask for both printing the phosphor elements as the production of the die is also used. If desired, a light-absorbing matrix can be made with the help of a provisional Mask are formed on a transparent base, the subsequent fluorescent printing is done in such a way that ei Mixture of fluorescent material and light-sensitive protective agent (reserve) on the surface of the base on which the Matrix is located, is applied and then the mixture is exposed to a light source on the opposite side the base is arranged like the die. The light passes through the die openings and is defined by them.

Nach beendetem Drucken des Bildschirms wird der Belag 52 der provisorischen Maske 50 durch Wegbrennen oder chemisches Weglösen entfernt, so daß die Farbmaske 54 wieder ihren ursprünglichen Zustand erhält. Das Entfernen des Belages 52 kann durch Erhitzen der provisorischen Maske 50 während des Ausbrennens des Reservagematerials vom Leuchtschirm erfolgen. Auf diese Weise kann man die vorhandene Apparatur zum Wiederherstellen des ursprünglichen Maskenzustands verwenden, ohne daß für das Entfernen der Ringe zusätzliche Verfahrensschritte erforderlich sind.After the screen has finished printing, the coating 52 becomes the provisional mask 50 by burning away or chemically dissolving away removed so that the color mask 54 is restored to its original state. The removal of the coating 52 can be achieved by heating the temporary mask 50 during the burnout of the reserve material from the luminescent screen. In this way, the existing equipment can be used to restore the mask to its original state can be used without the need for additional procedural steps to remove the rings.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann man aus einer fertigen Farbmaske 54 (Figur 5) eine provisorische .Maske fertigen, indem man eine Hauptfläche der Farbmaske mit einem Film 52' aus lichtundurchläsaigem filmbildenden Material der oben genannten Art beschichtet. Der Belag haftet an der Oberfläche derAccording to a further embodiment of the method, a finished color mask 54 (FIG. 5) can be converted into a provisional mask fabricated by covering a major surface of the color mask with a film 52 'of opaque film-forming material of the above Type coated. The coating adheres to the surface of the

109821/1349109821/1349

Maske an, benetzt jedoch nicht die Wände der Löcher 58. Infolge von Oberflächenspannung werden die Filmteile 60' Über den Löchern 58 gespannt und asu einer Haut ausgedünnt. Der Belag wird in der oben beschriebenen Weise erhitzt, und die mittleren Filmteile oder Ha¹Ute 70* reißen und fließen mit dem Filmmaterial um die Löcher herum zusammen. Beim Trocknen bleiben an den Innenrändern der Löcher 58 Ringe zurück, die über die Lochränder überhängen und die entsprechenden Löcher 58 teilweise verschließen, so daß die provisorischen lichtdurchlässigen Löcher im Belag 52' gebildet werden. Nach dem Schirmdrucken wird das filmbildende Material von der Maske in der oben beschriebenen Weise entfernt, so daß die Farbmaske wieder ihren ursprünglichen Zustand erhält, wonach dann die Farbmaske in die Farbbildröhre eingebaut wird.Mask on, but does not wet the walls of the holes 58. As a result of surface tension, the film parts 60 'are stretched over the holes 58 and thinned as a skin. The coating is heated in the manner described above, and the average film parts or Ha ¹ Ute 70 * crack and flow together with the film material around the holes. When drying, rings remain at the inner edges of the holes 58, which overhang the hole edges and partially close the corresponding holes 58, so that the temporary light-permeable holes are formed in the covering 52 '. After screen printing, the film-forming material is removed from the mask in the manner described above, so that the color mask is restored to its original state, after which the color mask is then installed in the color picture tube.

Das vorliegende Verfahren zum zeitweiligen Verkleinern der Lochgröße einer Loch- oder Farbmaske zum Zwecke des Schirmdruckens hat u.a. den Vorteil, daß es einfach und verhältnismäßig billig ist, indem keine Lösungsmittel oder Ätzmittel zum Anbringen der lichtdurchlässigen Löcher oder Korridore gebraucht werden. Zum Anbringen der lichtdurchlässigen provisorischen Löcher in der beschichteten Maske kann man vorhandene Heizeinrichtungen verwenden. Da für die Herstellung dieser lichtdurchlässigen Löcher keine Lösungsmittel verwendet werden müssen, entfallen diejenigen Geräte und Apparaturen (z.B. getrennte Behälter, Pumpen usw.), die gewöhnlich für das Entfernen der Lösungsmittel gebraucht werden, so daß beträchtlich an Aufwand gespart wird. Da die provisorischen Löcher durch kontrollierbares Erhitzen der Filmteile aus thermisch reversiblen Materialien gebildet werden, kann man die Größe dieser Löcher genauer regulieren, so daß der mit Hilfe der provisorischen Maske gedruckte Schirm ein Leuchtstoffelementraster von erhöhter Genauigkeit erhält.The present method of temporarily reducing the hole size of a pinhole or color mask for screen printing purposes has, inter alia, the advantage that it is simple and relatively cheap, in that no solvents or caustic agents are used to apply the translucent holes or corridors are needed. Existing heating devices can be used to make the translucent provisional holes in the coated mask. Since no solvents have to be used to produce these translucent holes, those devices are omitted and apparatus (e.g. separate containers, pumps, etc.) commonly used for solvent removal so that considerable effort is saved. Since the provisional holes are formed by controllably heating the film parts made of thermally reversible materials, one can regulate the size of these holes more precisely, so that with the aid of the provisional Mask printed screen receives a phosphor element grid of increased accuracy.

109821/1349109821/1349

Claims

Patent claims

A process for the production of a temporary shadow mask for a color picture tube, the temporary shadow mask made of a thin piece of sheet metal is a pattern of permanent holes is attached on one surface thereof a layer of material with provisional holes which positionally correspond with the holes in the sheet metal piece, however, are less as these, and which serve to print the phosphor elements on the screen of the color picture tube, characterized in that at least one surface of a perforated electrode (54) is coated with a liquid film (52, 52 ') of a material which adheres to the mask surface and spans the individual mask holes (58) with the formation of a thin film part (70, 70 ^f ) over the center of each mask hole and its viscosity is lowered by heating and that the coated mask is heated until the viscosity of the film decreases the thin film parts tear and the Filmmat erial accumulates in annular deposits (76) around the inner circumference of each permanent mask hole, forming smaller provisional holes (74) through the mask.

2. The method according to claim 1, characterized in that the film material consists of an acrylic composition, a polyvinyl alcohol containing a gelling agent, a polyvinyl alcohol containing an aromatic hydroxyl compound, Gallic acid, resorcinol, catechin or 2,4-dihydroxybenzoic acid.

3. The method according to claim 1, characterized in that the thermally reversible film-forming material a mixture of essentially polyvinyl alcohol and a gelling agent which is an aromatic hydroxyl compound or a Contains dye is.

4. The method according to claim 1, characterized in that that the thermally reversible film-forming

109821/1349109821/1349

Material ein Gemisch aus im wesentlichen Polyvinylalkohol und Congorot als Geliermittel ist.Material is a mixture of essentially polyvinyl alcohol and Congo red as a gelling agent.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4» dadurch gekennzeichnet , daß das Gemisch außerdem ein Benetzung^ mittel enthält.5. The method according to claim 3 or 4 »characterized in that the mixture also has a wetting ^ contains medium.

109821 M349109821 M349

Leer seiteBlank page