DE2054070B2

DE2054070B2 - METHOD OF MANUFACTURING A TEMPORARY PUNCHING MASK FOR A COLOR TUBE

Info

Publication number: DE2054070B2
Application number: DE19702054070
Authority: DE
Inventors: Ratib Sofar Gap Pa. Baker (V.StA.)
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1969-11-03
Filing date: 1970-11-03
Publication date: 1976-04-22
Also published as: JPS4835858B1; DE2054070A1; CA936050A; NL7015994A; FR2071878A5

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer provisorischen Lochmaske, die bei der Herstellung einer Farbbildröhre zum Drucken der Leuchtstoffelemente auf dem Bildschirm dient, bei dem die aus einem dünnen perforierten Blechstück bestehende Farbmaske mit einem Material derart beschichtet wird, daß ein Teil des Materials auf mindestens einer Oberfläche der Farbmaske und um den Innenumfang jedes Lochs unter Bildung kleinerer provisorischer Löcher aufgebracht wird, wobei sich ein Flüssigkeitsfilm bildet, der an der Oberfläche anhaftet und sich über die einzelnen Maskenlöcher unter Bildung eines dünnen Filmteils über der Mitte jedes Maskenlochs spannt.The invention relates to a method for producing a provisional shadow mask, which is used during production a color picture tube is used to print the phosphor elements on the screen, in which the a thin, perforated piece of sheet metal is coated with a material in such a way that that a portion of the material is on at least one surface of the color mask and around the inner periphery of each Hole is made with the formation of smaller provisional holes, whereby a liquid film is formed, which adheres to the surface and spreads over the individual mask holes to form a thin film part stretches across the center of each mask hole.

Bekannte Farbbildröhren haben sowohl einen Bildschirm mit einer Vielzahl von Gruppen von dicht beabstandeten Leuchtsstoffbelegungen oder -elementen, deren jedes in jeder Gruppe bei Auftreffen eines Elektronenstrahls je eine andere Farbe ausstrahlt, als auch eine zwischen dem Bildschirm und dem Strahlensystem bzw. den Strahlensystemen angeordnete Loch- oder Farbrnaske (perforierte Elektrode). Derartige Farbmasken, sowohl vom nichtfokussierenden als auch vom fokussierenden Typ, sowie ihre Wirkungsweise sind allgemein bekannt.Known color picture tubes have both a screen with a plurality of groups of closely spaced Fluorescent coatings or elements, each of which in each group when an electron beam hits it each emits a different color, as well as one between the screen and the radiation system or Perforated or colored mask arranged in relation to the radiation systems (perforated electrode). Such color masks, both from the non-focusing and from the focusing The type and its mode of action are well known.

Bei den üblichen Schirmdruckverfahren für Farbbildröhren wird im allgemeinen die Farbmaske als Schablone für das photographische Drucken der Leuchtschii.melemente auf dem Bildschirm verwendet. Die Farbmaske mit unveränderter Lochgröße wird dann in der fertigen Farbbildröhre zusammen mit dem Bildschirm zum Zweck der Farbwahl benutzt. Derartige Maskenlöcher unveränderter Größe, die sowohl für das Schirmdrucken als auch für die Farbwahl im Betrieb der Röhre Verwendung finden, werden hier als »Doppelfunktionslöcher« bezeichnet.In the usual screen printing processes for color picture tubes, the color mask is generally used as a stencil used for photographic printing of the luminous elements on the screen. the Color mask with unchanged hole size is then in the finished color picture tube together with the screen used for the purpose of color selection. Such mask holes of unchanged size, which are used both for the 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 Pu"kte, gewöhnlich größer als die des Strahlflecks, da der Strahl durch Fokussierfelder 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, be it lines (dashes) or pits, are usually larger than those of the beam spot, there the beam may be compressed or narrowed by the focussing fields between the color mask and the screen can. Furthermore, the light spot on the screen that prints the phosphor elements is larger than the mask holes, through which the light passes. The fluorescent elements can also be larger as a result, 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 Schirindrucken kleiner sein als im Betrieb der Röhre.In order for the color picture tube to work with greater light output and better efficiency, the entire area of each phosphor element can be covered by the incident electron beam. That is, the The width of the beam spot should be as large as or greater 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.

Aub der US-PS 30 70 441 ist ein Verfahren der eingangs genannten Art bekannt, bei dem die Farbmaske in ein eigens hierfür vorgesehenes Bad eingetaucht und mit einem Material derart beschichtet wird, daß sich ein Teil des Materials auf mindestens einer Oberfläche der Farbmaske und um den Innenumfang jedes Lochs unter Bildung kleinerer provisorischer Löcher niederschlägt. Auf Grund zusätzlicher Einrichtungen, wie Bäder und Stromquellen zum Beschichten der Farbmaske ist dieses Verfahren relativ aufwendig. Darüber hinaus haftet diesen bekannten Verfahren insbesondere der Nachteil an, daß es schwierig ist, dabei die Größe der provisorischen Löcher mit hoher Genauigkeit so einzustellen, daß sich beim Schirmdrucken Leuchtstoffpunkte der gewünschten Abmessung ergeben. Für das Entfernen des Materials, das zur Herstellung der provisorischen Löcher notwendig ist, sind bei dem bekannten Verfahren zusätzliche Einrichtungen, wie Bäder oder Ultraschalleinrichtungen notwendig, wobei die Farbmaske in einem weiteren Verfahrensschritt außerhalb der Bildröhre dem Reinigungsprozeß unterworfen werden muß.Aub the US-PS 30 70 441 is a method of the opening named type known in which the color mask is immersed in a specially provided bath and is coated with a material such that a portion of the material is on at least one surface of the Paint mask and precipitate around the inner circumference of each hole to form smaller temporary holes. Due to additional facilities, such as baths and power sources for coating the color mask, this is Process relatively complex. In addition, these known methods have a particular disadvantage indicated that it is difficult to thereby adjust the size of the provisional holes with high accuracy so that that fluorescent dots of the desired dimensions result in screen printing. For removing of the material necessary to make the provisional holes are in the known method additional equipment, such as baths or ultrasound equipment, is necessary, with the color mask in be subjected to a further process step outside the picture tube to the cleaning process got to.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer provisorischen Lochmaske anzugeben, bei dem sowohl das Aufbringen als auch das Entfernen des Materials wesenilich einfacher durchgeführt werden kann, und bei dem insbesondere die Größen der Löcher genauer einstellbar sind, so daß das Leuchtstoffraster auf dem Bildschirm eine hohe Genauigkeit aufweist.The invention is therefore based on the object of a method for producing a provisional shadow mask specify, in which both the application and the removal of the material are essentially easier can be carried out, and in particular the sizes of the holes can be adjusted more precisely, so that the fluorescent grid on the screen is very accurate.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-This object is achieved according to the invention

löst, daß als Material für den Flüssigkeitsfilm eine viskose Flüssigkeit verwendet wird, deren Viskosität sich beim Erhitzen der Farbmaske auf eine erhöhte Temperatur soweit erniedrigt, daß die Dünnfilmteile in den Maskenlöchern reißen und sich da.; Filmmaterial in ringförmigen Belegungen um den Innenumfang jedes Lochs ansammelt.solves that the material for the liquid film is a viscous Liquid is used, the viscosity of which changes when the color mask is heated to an elevated temperature so low that the thin film parts in the mask holes tear and become there .; Footage in annular deposits accumulate around the inner circumference of each hole.

Das Aufbringen des Flüssigkeitsfilms ist sehr einfach und kann beispielsweise durch Aufsprüher auf die Farbrnaske erfolgen. Dabei sind keine Lösungsmittel oder Anmitte! zum Anbringen der lichtdurchlässigen Löcher oder Korridore notwendig. Vielmehr lassen sich die lichtdurchlässigen, provisorischen Löcher in der beschichteten Maske von bereits vorhandenen Heizeinrichtungen, die zur Herstellung des Bildschirms notwendig sind, erzeugen. Auch das Entfernen des Films nach dem Drucken der Leuchtstoffelemente auf dem Bildschirm ist denkbar einfach, da die Maske lediglich erhitzt zu werden braucht, was wiederum durch vorhandene Heizeinrichtungen bewirkt werden kann. Hierbei sind also keine zusätzlichen Einrichtungen oder Verfahrensschritte notwendig. Da die provisorischen Löcher durch kontrollierbares Erhitzen der Farbmaske bzw. des Flüssigkeitsfilms gebildet werden, kann die Größe dieser Löcher genau eingestellt werden, so daß dadurch auch die Leuchtstoffelemente auf dem Bildschirm wesentlich genauer gedruckt werden können, was zu einer größeren Farbeinheit des wiedergegebenen Bilds führt.The application of the liquid film is very simple and can be done, for example, by spraying on the Color paint done. There are no solvents or additives! for attaching the translucent Holes or corridors necessary. Rather, the translucent, provisional holes can be inserted into the coated mask of already existing heating devices that are used to manufacture the screen are necessary to generate. Also removing the film after printing the phosphor elements on the screen is very easy, since the mask only needs to be heated, which in turn by existing heating devices can be effected. So here are no additional facilities or Procedural steps necessary. Because the provisional holes by controllable heating of the color mask or the liquid film are formed, the size of these holes can be precisely adjusted so that this means that the fluorescent elements on the screen can also be printed much more precisely, resulting in a greater unit of color in the reproduced image.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sinii in den Unteransprüchen gekennzeichnet. In den Zeichnungen zeigtFurther embodiments of the invention are in the Characterized subclaims. In the drawings shows

F i g. 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht einer Lochmasken-Fairbbildröhre mit erfindungsgemäß hergestellter Farbrnaske,F i g. 1 shows a partially sectioned side view of a shadow mask Fairbbildrrohr according to the invention manufactured color mask,

Fig.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 a color mask during its production according to an embodiment of the method according to the invention,

F i g. 4 eine Grundrißdarstellung der Maskenstruktur nach F i g. 3. undF i g. 4 shows a plan view of the mask structure according to FIG. 3rd and

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

F i g. 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) Iumineszieren. Die Frontplatte 18 (oder anderweitige Iransparente Unterlage), die Leuclustoffelemente 20 und gegebenenfalls eine lichtabsorbierende Matrize 23 lind im folgenden' unter dem Sammelbegriff »Bildschirm« 24 zusammengefaßt. Im allgemeinen ist auf dem Bildschirm eine lichtreflekiierende leitende 6c Schicht (nicht gezeigt) aus z. B. Aluminium vorgesehen, welche die Leuchtstoffelemente bedeckt und als Elektrode dient. Die Leuchtstoffelemente 20 sind (wie auch andere Teile in F i g. 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. Statt dessen können die 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 Aolenk- und Konvergenzeinrichtungen (nicht gezeigt) ausgerüstet. In allgemein parallelem Abstand vom Bildschirm 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 anders angegeben, eine nichtfokussierende 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 F i g. 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), mindestens 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 Leuchtstoffelement voll erfaßt, jedoch nicht so groß, daß der Strahl ein anderes als das beabsichtigte Leuchtstoffelement miterfaßt.F i g. 1 shows a color picture tube 10 with a glass bulb 12, which has a funnel or cone part 14 as well has an end cap 16 with a transparent front plate 18. On the inner surface 22 of the front panel 18 a plurality of flat phosphor elements 20 are attached, the total of two or more groups of different phosphors and when an electron beam 21 strikes each one individually in of a certain color (e.g. red, blue or green) luminesce. The front plate 18 (or other transparent base), the leucous substance elements 20 and, if necessary, a light-absorbing matrix 23, in the following under the collective term "screen" 24 summarized. Generally there is a light reflective conductive 6c on the screen Layer (not shown) of e.g. B. aluminum is provided, which covers the phosphor elements and as an electrode serves. The phosphor elements 20 are (like other parts in FIG. 1 and the other figures) in FIG Size and proportion exaggerated and shown as punctiform, with the points in the familiar hexagonal grouping (not shown) can be designed. Instead, the individual phosphor elements can also be linear or strip-shaped (not shown), these strips alternating in each case consist of phosphors of a different color, so that a line screen is obtained. The color picture tube 10 is also equipped with a number of electron beam systems as well as electrostatic or magnetic steering and convergence devices (not shown). At a generally parallel distance from the screen 24 a color mask (shadow mask or perforated electrode) 30 is arranged, which in a known manner can be designed focusing or non-focusing. The color mask 30 can by a suitable Frame 32 or other means be supported. in the The present case, for example, is provided that the color mask, unless otherwise specified, a is non-focusing mask which has substantially the same potential as the screen 24, so that there is a field-free area between the two. The color mask 30 is made of a thin piece or tape made of conductor material (e.g. cold rolled steel) and has a plurality of holes 34 with a desired one Finished size. While in FIG. 1 the holes 34 are substantially circular in shape, one can also use other hole shapes. For example, the color mask can be grill-like with slot-shaped Holes may be formed (not shown). The holes 34 are corresponding in size and location Phosphor elements 20 of the screen 24 related. The size relationship is such that with a non-focusing Color mask 30 the individual holes 34 with finished size such a dimension or such Have diameter that they allow an electron beam 21 to pass through, the diameter of which is measured on screen 24 (i.e., its beam spot size), at least substantially the same, or preferably larger than the diameter of the individual phosphor elements 20 on which the electron beam is incident. Of the The beam spot diameter is preferably so large that the beam hits a single phosphor element fully detected, but not so great that the beam is a different than the intended phosphor element included.

Gemäß einer Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens besteht der erste Schritt bei der Herstellung der provisorischen Maske 50 (F i g. 3) darin, daß auf einer Farbmaske 54, ähnlich der Maske 30 in Fig. 1, ein Belag 52 aus einem thermisch reversiblen filmbildenden Material angebracht wird.According to one embodiment of the present method, the first step consists in manufacturing of the provisional mask 50 (FIG. 3) in that a color mask 54, similar to mask 30 in FIG Fig. 1, a covering 52 made of a thermally reversible film-forming material is applied.

Ein thermisch reversibles filmbildendes Material ist ein Material, dessen Viskosität durch Wärme erniedrigt wird, und zwar mindestens in einer Zeitspanne, bevor die Wärme soviel Wasser oder Lösungsmittel austreibt, daß das Material erhärtet oder trocknet. Dies wird als »Rückwärtsregulierung« bezeichnet.A thermally reversible film-forming material is a material whose viscosity is lowered by heat at least in a period of time before the heat expels so much water or solvent, that the material hardens or dries. This is known as "backward regulation".

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 ^m Innenumfang der Seitenwand der einzelnen Maskenlöcher anhaftenden Filmteile 72. Die Verdünnung ergibt sich auf Grund 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 Einstel'en der Viskosität der filmbildenden Materialien kontrolliert werden, wobeiThe film-forming material should be able to wet the color mask and adhere to it, so that the coating 52 thins out at 70 when it extends over the individual mask holes 58. The diluted parts 70 are much thinner than the inherent ^ m inner periphery of the side wall of each mask holes film portions 72. The dilution arises due to surface tension forces in the footage. In general, as film-forming materials, plastics in a solvent or thermoplastics in a liquid state having a relatively high surface tension are preferable. The thickness of the film parts 70 can be controlled by appropriately adjusting the viscosity of the film-forming materials, with

die höherviskosen filmbildenden Materialien im allgemeinen dickere Filmteile ergeben.the higher viscosity film-forming materials generally produce thicker film parts.

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' (F i g. 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 flüssigen Zustand bereitgestellt werden, indem man es in einem geeigneten verdampfbaren Lösungsmittel (z. B. Wasser, Toluol oder Alkohol) löst oder indem man es erhitzt oder indem man ein Material wählt, das von Natur aus im flüssigen Zustand ist. Das Eintauchen der Farbmaske 54 kann unter Verwendung einfacher Behälter (nicht gezeigt) geschehen, die das thermisch reversible filmbildende Material im flüssigen Zustand enthalten, wobei man beim Beschichten der Farbmaske 54 entweder absatzweise (portionsweise) oder kontinuierlich arbeiten kann.The coating 52 can be applied, for example, that the color mask 54 in a warm (e.g. about 35 ° C) bath of a thermally reversible film-forming material or immerses the material sprayed onto the color mask 54. The covering 52 '(Fig. 5) can be applied, for example, that the one surface 66 of the mask 54 is checked in a bath of the thermally reversible film-forming film Material wetted. The material can be provided in the liquid state by placing it in a suitable dissolving a vaporizable solvent (e.g. water, toluene or alcohol) or by heating it or by choosing a material that is naturally in a liquid state. Dipping the color mask 54 can be done using simple containers (not shown) containing the thermally reversible film-forming Containing material in the liquid state, with the coating of the color mask 54 either intermittently can work (in portions) or continuously.

Als zufriedenstellende thermisch reversible filmbildende Materialien kommen verschiedene Zusammensetzungen oder Gemische in Frage, darunter Acrylgemische, Polyvinylalkohol 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.Various compositions have been found to be satisfactory thermally reversible film-forming materials or mixtures in question, including acrylic mixtures, polyvinyl alcohol with a content of dyes, which act as gelling agents, such as. B. Congo red and the pontamine dyes (DuPont), also polyvinyl alcohol containing an aromatic hydroxyl compound such as salicylanilide, gallic acid, resorcinol, Catechol and 2,4-dihydroxybenzoic acid, which form thermally reversible gels. One can also be thermally reversible Use film-forming materials that do not form gels. Such compositions contain preferably also a wetting agent in order to better distribute the deposit on the color mask achieve.

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 200⁰C. 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 the mask has been coated, the central regions 70 of the thermally reversible film parts 60 are removed in that the viscosity of the film material is lowered by heating. For example, a mask coated with an aqueous solution of 3 percent by weight polyvinyl alcohol, 1 percent by weight congo red and 0.4 percent by weight of a wetting agent is heated for 5 to 10 minutes to a temperature of approximately 200 ^° C. This increases the viscosity of the film The thinner film parts in the central regions 70 are drawn against the inner surface of the hole walls by surface tension forces and flow together with the thicker film parts 72, whereby annular structures 76 with open centers are formed which form provisional holes 74.

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 eins minimale Austrocknung dieser Fümteile bis unter diejenige Feuchtigkeitsgehaltsgrenze, 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 sanf'.en Luftstrom) in einem getrennten Verfahrensschritt anschließend an das Entfernen der Mittelbereiche oder durch bei diesem Entfernen zufällig erfolgendes Trocknen verfestigt. Beim zufälligen Austrocknen kann die Feuchtigkeit der Atmosphäre während des Entfernens der Mittdbereiche so eingestellt werden, daß die übrigen Bereiche der Filmteile kontrollierbar (im Zuge des Entfernens) au einen gewünschten Feuchtigkeitsgehalt trocknen, de ungefähr zu oder nach dem Zeitpunkt erreicht wird, d< die provisorischen Löcher 74 mit der gewünschter Größe entstehen. »Verfestigen« bedeutet hier Um Wandlung der thermisch reversiblen filmbildender Materialien in sowohl einen festen als auch einen halb festen Zustand. Der halbfeste Zustand ist dabei von sol eher Art, daß die auf der Maske zurückbleibenden BeThe removal of the central regions 70 by heating is preferably done in a humid atmosphere (e.g. with about 50% or more relative humidity) so that there is only one minimal drying out of these Molds below the moisture content limit where a lower viscosity can easily be achieved can take place. The remaining (unremoved) areas of the film parts are either dried (e.g. in still air or a gentle air flow) in a separate process step solidified by removing the central areas or by drying them accidentally during this removal. In the case of accidental dehydration, the moisture in the atmosphere during the removal of the central areas be adjusted so that the remaining areas of the film parts are controllable (in the course of removal) dry to a desired moisture content de reached about or after the time d < the provisional holes 74 arise with the desired size. "Solidify" here means um Converting the thermally reversible film-forming materials into both a solid and a semi solid state. The semi-solid state is more of a kind that the substances remaining on the mask

ίο reiche der Filmteile den gewöhnlichen Behandlungs· maßnahmen beim Schirmdrucken standhalten. Slat! dessen können die Filmteile auch vor dem Entferner 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.ίο pass the film parts to the usual treatment withstand measures in screen printing. Slat! the film parts can do this even before the remover the central areas are dried and then provided with an increased moisture content, the sufficient to allow reverse gelling without difficulty, after which the central areas removed.

Durch das Entfernen der dünneren Mittelbereiche 7C des Films und das anschließende Trocknen entsteht eine provisorische Maske 50 (F i g. 3) mit lichtundurchlässigen 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 Fig. 1) 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 Durchmesser bei einem Maskenlochdurchmesser von ungefähr 0,39 mm (d. h. der Maskenlochdurchmesser ist um ungefähr 0,15 mm verkleinert).By removing the thinner central areas 7C of the film and then drying it a temporary mask 50 (FIG. 3) with opaque tapes or rings 76 on walls 62 of the individual mask holes 58. These rings form the temporary light-permeable openings or holes 74, which are considerably smaller in diameter than the mask holes 58. By checking accordingly By heating the film portions 70, one can determine the size of the holes 74 with comparatively high accuracy set in such a way that fluorescent dots (e.g. 20 in FIG. 1) of the desired dimensions are formed during screen printing result. For example, with such heating, one can use the above specific composition provisional holes approximately 0.24 mm in diameter under the specified conditions for a mask hole diameter of approximately 0.39 mm (i.e. the mask hole diameter is approximately 0.15 mm reduced).

Die provisorische Maske 50 wird dann im Abstand von einer geeigneten transparenten Unterlage, beispielsweise der Frontplatte 18 in Fig. 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 bekannt und beispielsweise in der USA.-Patentschrift 34 06 068 beschrieben.The temporary mask 50 is then spaced from a suitable transparent support, for example the front plate 18 in Fig. 1, arranged and used as a photographic template for "printing" of the various phosphor elements 20 of the corresponding phosphor groups (red, blue and green) used on the surface of the pad. The printing process is known and, for example, in the USA patent 34 06 068.

Zum Drucken des Leuchtschirms sollte das Filmmaterial des Belags 52 im wesentlichen lichtundurchlässig sein, und zwar entweder von Natur aus oder auf Grund beigemischter lichtundurchlässiger Substanzen. Wenn das filmbildende Material nicht lichtundurchlässig ist, kann man statt dessen nach dem Anbringen der Löcher 74 die provisorische Maske vor ihrer Verwendung zum Drucken des Schirms mit einem lichtundurchlässigen Belag, der die provisorischen Löcher 74 freiläßt, beschichten. For printing the phosphor screen, the film material of the covering 52 should be substantially opaque either naturally or due to added opaque substances. if the film-forming material is not opaque, you can instead after making the holes 74 the provisional mask before using it to print the screen with an opaque one Coating that leaves the provisional holes 74 free.

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 500⁰C.After the fluorescent screen has been printed, the covering 52 is removed from the mask, preferably by burning in air or by burning and / or evaporation. This is preferably done at or below the maximum treatment temperatures that are generally 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 F i g. 1 aus opakem, nichtlichtreflektierendem Material angebracht werden. Zu diesem Zweck kann man eine Oberflächt der blanken transparentenWhen screen printing, using the provisional mask 50, the light absorbing mask can also be used Die 22 according to FIG. 1 made of opaque, non-light reflective Material to be attached. For this purpose one can use a surface of the bare transparent

Unterlage, beispielsweise der Frontplatte 18, mit einem verhältnismäßig durchscheinenden (lichtdurchlässigen) Gemisch aus einer klaren Flüssigkeit und einem 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 lichtundurchlässiges, nichtlichtreflektierendes Mangandioxyd überführbar 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 Belags 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 Fig.! gedruckt, wie oben beschrieben. Die Leuchtstoffelemente können gewünschtenfalls etwas größer sein als die öffnungen der Matri2:e, 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. Statt dessen 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 ein 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.Base, for example the front panel 18, with a relatively translucent (translucent) Mixture of a clear liquid and a material that absorbs relatively little light, however can be converted into a light-absorbing state. coat. Suitable materials for this are manganese oxalate or manganese carbonate, which by heating from a comparatively translucent state can be converted into an opaque, non-light-reflecting manganese dioxide. The clear liquid can consist of a photosensitive reserve of the "positive type" (i.e. which is soluble in exposed areas and otherwise remains insoluble). Appropriate light is passed through the holes 74 of the provisional Mask exposed. Then the uncured parts of the pavement are washed away and proportionately weakly light-absorbing material of the remaining parts of the covering in the light-absorbing state convicted. Then the phosphor elements 20 according to FIG. printed, as described above. If desired, the phosphor elements can be somewhat larger than the openings the Matri2: e so that they lie with parts on the matrix itself. The effective size of these phosphor elements is therefore equal to the size of the corresponding die openings. With the "size" of the fluorescent elements of a screen with a matrix is meant according to its effective size. If so desired the fluorescent elements can also be used before transferring the material into the light-absorbing State to be printed. Instead, the phosphor elements can also be used before the matrix is attached printed 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 used be formed with the help of a temporary mask on a transparent base, the subsequent Fluorescent printing is done in such a way that a mixture of fluorescent and photosensitive Protective agent (reserve) is applied to the surface of the base on which the die is located and then the mixture is exposed to a light source on the opposite side of the The base is arranged like the die. The light passes through the die openings and is defined by this.

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 Belags 52 kann durch Erhitzen der provisorischen Maske 50 während des Ausbren nens des Reservagematerials vom Leuchtschirm erfol gen. Auf diese Weise kann man die vorhandene Appa ratur zum Wiederherstellen des ursprünglichen Mas ken/ustands verwenden, ohne daß für das Entferner der Ringe zusätzliche Verfahrensschrilte erforderlich sind.After the screen printing is finished, the covering 52 of the provisional mask 50 is burned away or removed chemically so that the color mask 54 is restored to its original state. The removal of the plaque 52 can be accomplished by heating the temporary mask 50 during the burnout The reserve material is taken from the fluorescent screen. In this way, the existing Appa Use the temperature to restore the mask to its original state without using the remover the rings require additional procedural steps.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfah rens kann man aus einer fertigen Farbmaske ^P5<According to a further embodiment of the method, from a finished color mask ^P 5 <

ίο (F i g. 5) eine provisorische Maske fertigen, indem mar eine Hauptfläche der Farbmaske mit einem Film 52 aus lichtundurchlässigem filmbildendem Material dei oben genannten Art beschichtet. Der Belag haftet ar der Oberfläche der Maske an, benetzt jedoch nicht die Wände der Löcher 58. Infolge von Oberflächenspan nung werden die Filmteile 60' über den Löchern 58 ge spannt und zu einer Haut ausgedünnt. Der Belag wire in der oben beschriebenen Weise erhitzt, und die mitt leren Filmteile oder Häute 70' reißen und fließen mi dem Filmmaterial um die Löcher 58 herum zusammen Beim Trocknen bleiben an den Innenrändern der Lö eher 58 Ringe zurück, die über die Lochränder über hängen und die entsprechenden Löcher 58 teilweis« verschließen, so daß die provisorischen lichtdurchlässi gen Löcher im Belag 52' gebildet werden. Nach den Schirmdrucken wird das filmbildende Material von dei Maske in der oben beschriebenen Weise entfernt, se daß die Farbmaske wieder ihren ursprünglichen Zu stand erhält, wonach dann die Farbmaske in die Färb bildröhre eingebaut wird.ίο (Fig. 5) make a provisional mask by mar a major surface of the color mask with a film 52 of opaque film-forming material dei above type coated. The coating adheres to the surface of the mask, but does not wet it Walls of the holes 58. As a result of surface tension, the film parts 60 'are ge over the holes 58 tense and thinned into a skin. The covering wire heated in the manner described above, and the mitt Loose film parts or skins 70 'tear and flow together with the film material around the holes 58 When drying, 58 rings remain on the inner edges of the holes, and those over the hole edges hang and the corresponding holes 58 partially "close" so that the temporary translucent gene holes are formed in the lining 52 '. After the screen printing, the film-forming material is removed from the dei Mask removed in the manner described above, so that the color mask is restored to its original condition was received, after which the color mask is built into the color picture tube.

Das vorliegende Verfahren zum zeitweiligen Ver kleinern der Lochgröße einer Loch- oder Farbmaskt zum Zweck des Schirmdruckens hat unter anderem der Vorteil, daß es einfach und verhältnismäßig billig ist indem keine Lösungsmittel oder Ätzmittel zum Anbrin gen der lichtdurchlässigen Löcher oder Korridore ge braucht werden. Zum Anbringen der lichtdurchlässiger provisorischen Löcher in der beschichteten Maski kann man vorhandene Heizeinrichtungen verwenden Da für die Herstellung dieser lichtdurchlässigen Löchei keine Lösungsmittel verwendet werden müssen, entfal len diejenigen Geräte und Apparaturen (z. B. getrennt« Behälter, Pumpen usw.), die gewöhnlich für das Entfer nen der Lösungsmittel gebraucht werden, so daß be trächtlich an Aufwand gespart wird. Da die provisori sehen Löcher durch kontrollierbares Erhitzen der Film teile aus thermisch reversiblen Materialien gebilde werden, kann man die Größe dieser Löcher genaue! regulieren, so daß der mit Hilfe der provisorischer Maske gedruckte Schirm ein Leuchtstoffelementraste: von erhöhter Genauigkeit erhält.The present method for temporarily reducing the hole size of a hole or color mask for the purpose of screen printing has, among other advantages, that it is simple and relatively inexpensive Avoid using solvents or etchants to attach the translucent holes or corridors are needed. For making the translucent provisional holes in the coated mask you can use existing heating devices as for the production of these translucent holes no solvents have to be used, those devices and apparatus (e.g. separate " Containers, pumps, etc.), which are usually used for the removal of the solvents, so that be considerable effort is saved. Since the provisori see holes by controllable heating of the film If parts are made of thermally reversible materials, the size of these holes can be exact! adjust so that the screen printed with the help of the provisional mask snaps into a fluorescent element: of increased accuracy.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

609517/211609517/211

Claims

Patent claims:

1. Method for the production of a provisional shadow mask which is used in the production of a color picture tube is used to print the phosphor elements on the screen, which consists of a thin perforated sheet metal piece existing color mask is coated with a material such that a part of the material on at least one surface of the color mask and around the inner perimeter of each hole is applied with the formation of smaller provisional holes, whereby a liquid film is formed, which adheres to the surface and spreads over the individual mask holes to form a thin Film part spanned over the center of each mask hole, characterized in that as Material for the liquid film (52,52 ') a viscous liquid is used, the viscosity of which when heating the color mask (.'54) to an elevated temperature so low that the thin film parts (70, 70 ') in the mask holes (74) tear and the film material in ring-shaped coverings (76) accumulates around the inner circumference of each hole (74).

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

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

4. The method according to claim 1, characterized in that the material for the liquid film a thermally reversible mixture of essentially polyvinyl alcohol and congo red as a gelling agent is.

5. The method according to claim 3 or 4, characterized in that the mixture also contains a wetting agent contains.