DE2238096A1 - Verfahren zur herstellung einer provisorischen lochmaske fuer eine farbfernsehbildroehre - Google Patents

Description

7432-72/Kö/S
RCA Docket No.: 6l,938A
Convention Date:
2, 1971

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

Verfahren zur Herstellung einer provisorischen Lochmaske für eine

Farbfernsehbildröhre

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer provisorischen Lochmaske für eine Farbfernsehbildröhre in Form eines dünnen Blechstückes mit einem Muster von bleibenden Löchern und einer auf der einen Seite befestigten Materialschicht mit provisorischen Löchern, die lagemäßig jeweils mit den bleibenden Löchern übereinstimmen, jedoch kleiner sind als diese und zum Bedrucken des Röhrenbildschirms mit Leuchtstoffelementen dienen.

Farbbildröhren bekannter Ausführung haben einen Bildschirm ■it einer Vielzahl von Gruppen von dicht beabstandeten Leuchtstoff-Flächenelementen, die bei Beaufschlagung mit einem Elektronenstrahl Licht in je einer anderen Farbe emittieren, sowie eiae zwischen dem Bildschirm und dem Elektronenstrahlsystem der Röhre angeordnete Farbwähl- oder Lochmaske„ Solche Lochmaske^ sowohl ohne als auch mit Fokussierung, sowie ihre Wirkungsweise sind allgemein bekannt.

Im allgemeinen wird bei der Herstellung solcher Farbbildröhren die Lochmaske als Belichtungsschablone für das photographische Drucken d@r Leuchtstoffelemente des Bildschirms verwendet„- Die

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Lochmaske mit unveränderter Lochgröße wird dann in Verbindung mit de* Bildschirm für die Farbwahl im Betrieb der Röhre verwendet. Diese gleichgroßen, sowohl für das photographische Schirmdrucicen als auch für die Farbwahl im Röhrenbetrieb verwendeten Löcher werden im folgenden als "bifunktionelle Löcher " bezeichnet.

Bei Röhren mit Lochmasken mit bifunktionelleir Löchern und ^ sprechender Breite der !euchtstoffelemente ist ein linienförmige oder ein punktförmiges Leuchtstoffelement gewöhnlich größer als der beaufschlagende Elektronenstrahlfleck, da der Elektronenstrahl durch Fokussierfeider zwischen Lochmaske und Bildschirm komprimiert sein kann. Ferner ist der das Leuchtstoffelement bildende oder druckende Lichtfleck auf dem Schirm größer als das_# Maskenloch, durch welches das Licht hindurchtritt. Das Leuchtstoffelement kann auch durch längere Belichtung vergrößert werden, da seine Größe direkt von der Belichtungszeit abhängt.

Uoi die Lichtausbeute und den B«triebswirkung*grad der Farbbildröhre zu erhöhen, ist es wünschenswert, daß der beaufschlagende Elektronenstrahl jeweils diegesamte Fläche jedes Leuchtstoffele-■ents erfaßt. Das heißt, die Breite des Strahlflecks sollte so groß wie oder größer als die Breite jedes Leuchtetoffelements sein. Damit dies erreicht wird, sollten die Maskenlöcher beim Schirmdrucken kleiner sein als im Betrieb der Röhre.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung einer provisorischen lochmaske anzugeben, deren für das Schirmdrucken verwendeten Löcher kleiner sind als die im Betrieb der Röhre verwendeten bleibenden Maskenlöcher.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Oberfläche der Lochmaske mit einem Flüssigfilm aus einem Material, das an der MasVenoberflache haftet und die einzelnen Maskenlöcher unter Bildung eines dünnen Filmteils über der Lochmitte überspannt und das eine thermisch umkehrbare Viskosität, die durch Warme erniedrigt wird, hat, beschichtet wird und daft dann die beschichtete Lochmaske erhitzt wird, bis die dünnen Filmteile zer-

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reiesen und das Filmmaterial sich unter Bildung der kleineren provisorischen Löcher in ringförmigen Gebilden am Tnnenrand der einzelnen bleibenden Löcher ansammelt, wobei das Material des Flüssig filmes einen Weichmacher enthält, der bei erhöhten Temperaturen einen erheblichen Dampfdruck hat.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine teilweise im Axial.«chnitt dargestellte Seitenansicht einer I ochmasken-Farbbildröhre, deren Bildschirm unter Verwendung einer erfindungsgemäß hergestellten provisorischen Lochmaske hergestellt ist;

Figur 2 einen fragmentarischen Querschnitt einer Lochmaske während der erfindungsgeraäßen Verarbeitung zu einer provisorischen Lochmaske;

. Figur 3 einen fragmentarischen Querschnitt einer erfindungsgemäß aus der Lochmaske nach Figur 2 hergestellten provisorischen Lochmaske; '

Figur 4 eine fragmentarische Grundrißdarstellung der provisorischen Lochmaske nach -Figur 3;

Figur S einen fragmentarischen Querschnitt einer Lochmaske während der Verarbeitung zu einer provisorischen Lochmaske gemäß _# einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Figur 6 ein Viskositäts/Temperaturdiagramm mit Kurven, die das theoretische Verhalten thermisch umkehrbarer Filmbildner beim erfindungsgemäßen Verfahren veranschaulichen, und einer Kurve, die das Verhalten thermisch nichtumkehrbarer Filmbildner bei bekannten Verfahren, veranschaulichen; und

Figur 7, 8 und 9 fragmentarische Querschnittsdarstellungen einer Lochmaske, die eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens veranschaulichen, wobei die Lochmaske selektiv lediglich von .der Seite mit dem größten Lochdurchmesser beschichtet wird.

Die in Figur 1 gezeigte Farbbildröhre 10 hat einen Glaskolben 12mit einem Trichtrr- oder Konusteil 14 und einem Kappen- odor

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Schalenteil 16. Das Schalenteil 16 hat eine transparente Frontplatte 18. Auf der Innenseite 22 der Frontplatte 18 befindet sich eine Vielzahl von flächigen Leuchtstoffelementen 20, die zwei oder mehr Gruppen von verschiedenen Leuchtstoffen umfassen und durch Be_ aufschlagung mit einem Elektronenstrahl 21 einzeln zum Leuchten in jeweils einer bestimmten Farbe (z.B. Rot, Blau oder Grün) anre^bar sind. Die Frontplatte 18 (oder anderweitige transparente unterlage), die Leuchtstoffelemente 20 und eine gegebenenfalle vorhandene lichtabsorbierende Matrize 23 werden nachstehend unter der Bezeich nung Bildschirm 24 zusammengefaßt. Im allgemeinen befindet sich auf dem Bildschirm ein lichtreflektierender leitender Belag (nicht gezeigt) aus z.B. Aluminium, der die Leuchtstoffelemente bedeckt und als Elektrode dient. Die Leuchtstoffelemente 20 sind (wie auch andere Teile in Figur 1 und den anderen Figuren) in ihrer Größe und Proportion übertrieben dargestellt, und zwar als punktförmig, wobei die Punkte in dem bekannten hexagonalen Punktmuster oder -mosaik (nicht gezeigt) angeordnet sein können. Stattdessen können die einzelnen Leuchtstoffelemente auch streifenförmig sein (nicht gezeigt), wobei die Streifen eine alternierende Anordnung von Leuchtstoffen verschiedener Farben bilden, so daß ein Linienrasterschirm entsteht. Die Bildröhre 10 ist ferner mit einem Mehrstrahl-•ystem sowie mit elektrostatischen oder elektromagnetischen Ablenk und Konverlenzeinrichtungen (sämtlich nicht gezeigt) ausgerüstet· In allgemein'parallelem Abstand vom Bildschirm 24 befindet sich eine Farbwahl- oder Lochmaske 30 (oder -elektrode), und zwar entweder mit oder ohne Fokussierung, wie allgemein bekannt. Die Lochmaske 30 ist durch einen Rahmen 32 oder andere geeignete Einrichtungen gehaltert. Im folgenden ist, außer wenn andere angegeben, vorausgesetzt, daß die Lochmaske 30 nichtfokussierend ist, also auf im wesentlichen dem gleichen Potential wie der Bildschirm 24 betrieben wird, so daß zwischen beiden ein feldfreier Raum besteht. Die Lochmaske 30 ist aus einer Platte oder einem Band aus Leitermaterial (z.B. kaltgewalztem Stahl) gefertigt und hat eine Vielzahl von Löchern 34 d^pr gewünschten endgültigen oder bleibenden Größe.

Während in Figur 1 die Löcher 34 im wesentlichen runde Form haben, kann man auch andere Lochformen vorsehen, Beispielsweise kiinn es eich um eine C> i ti ermaskr (nicht (srezeiftt) mit. schlitzförmigen

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Löchern oder Öffnungen handeln. Die Löcher 34 sind in ihrer Größe und Lage jeweils auf entsprechende Leuchtstoffelemente 20 des Bild schirms 24 bezogen. Die Größenbeziehung ist so, daß bei nichtfokussierender Lochmaske 30 jedes Loch 34 solche Fertigabmessungen hat, daß ein Elektronenstrahl 21 hindurchtreten kann, dessen Strahlfleckdurchmesser, gemessen am Bildschirm 24 _s. (d.h. die Fleclc größe des Strahls) mindestens im wesentlichen gleich oder vorzugsweise größer als die Breite der einzelnen Leuchtstoffelemente 20, auf die der Elektronenstrahl auftrifft, ist. Die Strahlfleckgröße ist vorzugsweise ausreichend, um ein einzelnes Leuchtstoffelement vollständig zu erfassen, jedoch nicht so groß, daß der Elektronenstrahl auch benachbarte, nicht angezielte Leuchtstoffelemente ganz oder teilweise erfaßt.

Gemäß einer Ausführungsform dee erfindungsgemäßen Verfahrens besteht der erste Verfahrensschritt bei der Herstellung der provisorischen Lochmaske 50 (Figur 3) darin, daß auf eine der Maske 30 in Figur 1 entsprechende Lochmaske 54 ein Belag 52 aus einem thermisch reversiblen oder umkehrbaren fumbildenden Material aufgebracht wird.

Das filmbildende Material soll in der Lage sein, die Lochmaske zu benetzen und an ihr anzuhaften, so daß der Belag 52, während er sich über die einzelnen Löcher 58 spannt, bei 70 ausdünnt. Die · ausgedünnten Teile 70 sind viel dünner als die am Innenrand der Seitenwand der einzelnen Löcher haftenden Filmteile 72. Die Verdünnung ergibt sich durch Oberflächenspannungskräfte im Filmmaterial. Im allgemeinen sind filmbildende Materialien wie Plasten (Plastikoder Kunststoffmaterialien) in einem Lösungsmittel oder Thermoplasten im flüssigen Zustand und mit verhältnismäßig hoher Oberflächenspannung vorzuziehen. So kann die Dicke der Filmteile 20 durch entsprechende Einstellung der Viskosität der Filmbildner kontrolliert werden, wobei die viskoseren Filmbildner im allgemeinen dickere Filmteile ergeben.

Der Belag 52 kann beispielsweise durch Eintauchen der Lochmaske 54 in ein warmes (z.B. ungefähr 35° C.) Dad des thermisch reversiblen filmbildenden Materials oder durch Aufsprühen des Mate-

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rials auf die Lochmaske 54 aufgebracht werden. Der Belag 52' nach Figur 5 kann beispielsweise durch kontrollierbares Benetzen einer Oberfläche 66 der Lochmaske 54 in einem Bad des thermisch reversiblen fUmbildenden Materials aufgebracht werden. Das Material kann ie flüssigen Zustand durch Lösen in einem geeigneten verdampf baren Lösungemittel (z.B. Wasser, Toluol oder Alkohol), durch Erhitzen oder durch Verwendung eines natürlicherweise im flüssigen Zustand vorliegenden Materials bereitgestellt werden. Das Eintauchen der Lochmaske 54 kann unter Verwendung von einfachen Behäl^ tern (nicht gezeigt) geschehen, die das thermisch reversible filmbildende Flttssigmaterial enthalten, wobei das Beschichten der Loch maske 54 nach partieweisen oder kontinuierlichen Verfahren erfolgen kann.

Ein thermisch reversibles oder umkehrbares filmbildendes Mate· rial ist ein Material, dessen Viskosität durch Wärme mindestens in einem Zeitraum erniedrigt wird, bevor die Wärme so viel Wasser oder Lösungsmittel austreibt, daft das Material härtet oder trocknet. Man bezeichnet dies als "umgekehrte Gelierung (Gelbildung)". Verschiedene Zusammensetzungen sind für das thermisch reversible film bildende Material geeignet. Dazu gehören Acrylzusammensetzungen; Polyvinylalkohol mit einem Gehalt an Farbstoffen, die als Gelbildner wirken, u.a. Congorot und die Pontamin-Farbstoffe (DuPont); Polyvinylalkohol mit einem Gehalt an aromatischen Hydroxyverbindungen wie Salicylanilid, Gallussäure, Resorcin, Katechin und 2,4-Dihydroxybenzoesäure, die thermisch reversible Gele bilden. Man kann auch thermisch reversible filmbildende Materialien, die nicht Gelbildner sind, verwenden, wobei diese Zusammensetzungen vorzugsweise außerdem Netzmittel enthalten, um die Verteilung des Belags auf der Lochmaske zu verbessern.

Nach dem Beschichten der Lochmaske werden dann die Mittelbereiche 70 der thermisch reversiblen Filmteile 60 entfernt, indem die Viskositflt des Filmmatorials durch Erhitzen erniedrigt wird. Bei einem AusfUhrungsbeispiel wird eine mit einer wässrigen Lösung · von 3 Gewichtsprozent Polyvinylalkohol, 1 Gewichtsprozent Congorot und 0,4 Gewichtsprozent eines Netzmittels beschichtete Lochmaske

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5 bis 10 Minuten lang auf ungefähr 200° C. erhitzt. Dadurch wird die Viskosität des Films so weit erniedrigt, daß die dünneren Filmteile in den Mittelgebieten 70 durch Oberflächenspannungskräfte gegen die Innenfläche der Lochwände gezogen werden und mit den dickeren Filmteilen 72 zusammenfließen, so daß ringförmige oder wulstartige Bildungen 76 mit offenem Mittelbereich, der das provisorische Loch 74 bildet, entstehen.

Das Entfernen der Mittelbereiche 70 durch Erhitzen geschieht vorzugsweise in einer feuchten Atmosphäre (z.B. mit einer relativen Feuchtigkeit von ungefähr 50 % oder mehr), so daß das Austrock nen dieser Filmteile auf Werte unter denjenigen Feuchtigkeitsgehalt, wo eine niedrigere Viskosität leicht erreicht wird, möglichst gering ist. Die übriggebliebenen (nicht entfernten) Bereiche der Filmteile werden entweder durch Trocknen (z„B. in ruhiger Luft oder in einem sanften Luftstrom) in einem getrennten Verfahrensschritt anschließend an die Entfernung der Mittelbereiche oder durch die bei diesen Entfernen sich als Nebenwirkung ergebende Trocknung verfestigt. Beim Trocknen als Nebenwirkung kann die Feuchtigkeit der Atmosphäre während jenes Entfernens so eingestellt werden, daß die übrigbleibenden Bereiche der Filmteile kontrolliert (im Zuge des Entfernens) auf einen gewünschten Feuchtigkeitsgehalt getrocknet werden, der ungefähr zu oder nach dem Zeitpunkt erreicht wird, wo im Zuge des Entfernens die provisorischen Löcher 74 der gewünschten Größe gebildet sind. "Verfestigen" bedeutet hier die Um- Wandlung des thermisch reversiblen filmbildenden Materials sowohl in einen festen als auch in einen halbfesten Zustand. Der halbfeste Zustand ist so, daß die auf der Lochmaske zurückbleibenden Bereiche der Filmteile den üblichen Beanspruchungen bei der Handhabung während des Schirmdruckens standhalten können. Statt dessen kann man die Filmteile auch vor dem Entfernen der Mittelbereiche trocknen und danach mit einem erhöhten Feuchtigkeitsgehalt ausstatten, de "ür eine mühelose umgekehrte Gelierung ausreicht, wonach dann die Mittelbereiche entfernt werden.

Durch das Entfernen der dünneren Mittelbereiche 70 des Filmes und das anschlioßende Trocknen erhält man eine provisorische Lochmaske 50 (Figur 3) mi L opaken (1ichtundurchläsHigen) Bändern oder

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Ringen 76 an den Wänden 62 der verschiedenen Löcher 58· Diese Ringe bilden die provisorischen lichtdurchlässigen Öffnungen oder Löcher 71, ι die wesentlictykleiner sind als die Maskenlöcher 58. Durch Kontrollieren der Erhitzung der Filiateile 70 kann men die Größe der Löcher 74 mit verhältnismäßig hochgradiger Genauigkeit so einstellen, daß man dann beim Schirmdrucken Leuchtstoffpunkte (/.F. 20 in Fii£ur l) der gewünschten Abmessungen erhält. Teispielsweise kann man durch Erhitzen der oben genannten Zusammensetzung unter den angegebenen Bedingungen provisorische Löcher mit einem Durchmesser von ungefähr 0,24 mm (9,6 Mil) bei einem Maskenlochdurchmesser von ungefähr 0,39 nun (15,4 Mil) erhalten (d.h. der Lochdurchmesser ist um ungefähr 0,15 tarn (5,8 Mil) geschlossen"¹ ,

Die provisorische Lochmaske 50 wird dann im Abstand von einer geeigneten transparenten (lichtdurchlässigen) Unterlage, beispiol£ weise 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 Substratoberfläche verwendet. Das Druckverfahreα ist bekannt und beispielsweise in der ISA-Patentschrift 3 406 068 beschrieben.

Zum Drucken des Leuchtschirmes sollte das Material des Belages 52 im wesentlichen opak sein, und zwar entweder von Natur aus qder durch Beimischung von opaken Materialien. Statt dessen kann, wenn das filmbildende Material nicht opak ist, die provisorische Lochmaske nach dem Herstellen der Löcher 74 mit einem opaken Belag ohne Ausfüllen der provisorischen Löcher 74 und vor der Verwendung der Lochmaske für das Schirmdrucken versehen werden.

Nach dem Drucken des Bildschirmes wird der Delag 52 von der Lochmaske entfernt, vorzugsweise durch Luftbrennen oder durch Verbrennen und/oder Wegdampfen. Das Entfernen des ReIages 52 geschieht vorzugsweise bei oder unterhalb derjenigen Maximalen Behandlungstemperaturen, die im allgemeinen b«i der Fertigung von Farbbildröhren angewendet werden, beispielsweise bei oder unterhalb 500° C.

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Beim Schirmdrucken kann mit Hilfe der provisorischen Lochmaske 5O auch die lichtabsorbierende Mati'i?« 22 nach Figur 1 aus opakem, nicht lichtreflektierendem Material gebildet werden. Dies kann in der V/eise gesehenen, daß man eine Oberfläche der blanken transparenten Unterlage, beispielsweise der Frontplatte 18, mit einem relativ lichtdurchlässigen Gemisch aus einer klaren Flüssigkeit und einem Material, das verhältnismäßig- wenig Licht absorbiert, jedoch in einen lichtabsorbierenden Zustand umwandelbar ist, beschichtet. Zu diesen Materialien gehören Ma:igano3calat sowie Mangan karbonat, die durch Erhitzen aus einem verhältnismäßig lichtdurchlässigen Zustand in ein opakes, nicht lichtreflektierendes Mangandioxyd umgewandelt werden können» Die klare Flüssigkeit kann ein "positiver" Photolack sein (d„h„ ein Photolack, de*r au den belichteten Stellen löslich wird und im übrige» unlöslich bleibt). Der Belag wird mit einer geeigneten Lichtquelle durch die Löcher 34 der provisorischen Lochmaske belichtet,, Sodaran werden die ungehärteten Teile des Belages weggewaschen _s und das verhältnismäßig gering lichtabsorbierende Material der übrigen Teile des Belages wird in den lichtabsorbierenden Zustand ftberg©führt, Die Leuchtstoffelemente 20 nach Figur 1 werden daran in den Öffnungen der Matrize gedruckt, wie oben beschrieben» Die Leuchtstoffbereiche können gewttnschtenfalls etwas gföler seira als die Öffnungen der Matrize, so daß die entsprechende» Letacfotstoffbereiche teilweise auf die Matrize selbst übergreifen„ BIe ^Heffektive Größe" solclier Leuchtstoffelemente ist daher gleich der Größe der entsprechenden Matrizenöffnungen. Im Zusammenhang Bit den Leuchtstoffelementen eines Bildschirms mit Matrize bedeutet "Größe" die effektive Größe der Leuchtstoffelemente ο Gewünschtenfalls können die Leuchtstoffelemente vor der Überführung des Materials in den lichtaTbsorbierenden Zustand gedruckt werden» Statt dessen können die Leuchtstoffbereiche auch vor dem Anbringen der Matrize gedruckt werden, wobei die provisorische Lochmaske für di© Herstellung sowohl der Leuchtstoffelemente als auch der Matrize verwendet wird. Gewünschtenfalls kann die lichtabsorbierende Matrize mit Hilfe einer provisorischen Lochmaske auf einer transparenten Unterlage gebildet werden, wobei anschließend y.um Drucken der T.euchtstoffelemente ein Leuchtstoff-Photolackgemi-sch auf diejenige Oberflüche der

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Unterlage, wo sich die Matrize befindet, aufgebracht und dann das Gemisch von der von der Matrizenseite abgewandton Seite der Unter_ lage aus belichtet wird. Das Licht tritt dabei durch die Matrizen^ .Öffnungen hindurch und erhält durch sie seine Musterung.

Nach Beendigung des Schirmdruckens wird der Belag 52 der pro_ visorischen Lochmaske 50 durch Wepbrennen oder chemisches Weglösen entfernt, so daß die Lochmaske 54 wieder in ihren ursprünglichen Zustand gebracht wird. Das Entfernen des Belapes 52 kann durch das Erhitzen der provisorischen Lochmaske 50 während des Wegbrennenr. des Photolacks vom Bildschirm geschehen. Auf diese Weise kann man die vorhandenen Apparaturen zum Wiederherstellen des ursprünglichen Zustands der Lochmaske verwenden, ohne daß für das Entfernen der Ringbildungen zusätzliche Verfahrensechritte erforderlich sind.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann eine provisorische Lochmaske aus einer fertigen Lochmaske 54 (Figur $") in der Weise gefertigt werden, daß man eine Haupt fläche der I. och-■aske mit einem Film 52' aus lichtundurchlässigem filmbildenden Material der oben genannten Art beschichtet. Der Belag haftet an der Oberfläche der Lochmaske, benetzt jedoch nicht die Wände der Löcher 58. Infolge der Oberflächenspannung werden die Filmteile 60· über die Löcher 58 gespannt und ausgedünnt. Der Belag wird, wie oben beschrieben, erhitzt, und die mittleren Filmteile 70' zerreissen und fließen alt den Filmmaterial am Rand der Löcher 58 zusammen. Beim Trocknen bleiben ringförmige Bildungen am Innenumfang der Löcher 58 zurück. Diese Ringbildungen hängen über die entsprechenden Löcher 58 über und verschließen sie teilweise, so daß provisorische lichtdurchlässige Löcher oder Öffnungen im Belag 52' entstehen. Nach dom Schirmdrucken wird das filmbildende Material von der Lochmaske in der oben beschriebenen Weise entfernt, so daß der ursprungliche Zustand der Lochmaske wiederhergestellt wird, wonach die Lochmaske in die Röhre eingebaut wird.

Durch die Erfindung wird ein vereinfachtes und verhältnismäßig billiges Verfahren zum provisorischen Verringern der Lochgröße einer Lochmaske für das Schirradrucken geschaffen, das ohne die Verwendung von Lösungs- oder Ätzmitte Ln 711m Anbringen von licht-

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durchlässigen Korridoren auskommt. Verfahrensgemäß können vorhandene Erhitzungsapparaturen für das Anbringen der provisorischen lichtdurchlässigen Öffnungen in der beschichteten Lochmaske verwendet werden. Da für die Herstellung dieser lichtdurchlässigen Löcher keine Lösungsmittel gebraucht werden, kommt man ohne Apparaturen (z.F-. eigene Behälter, Pumpen usw.) für die Entfernung von Lösungsmitteln aus, so daß erheblich an Kosten gespart wird. Da diese provisorischen Löcher durch kontrollierbares Erhitzen von Filmteilen aus thermisch reversiblen Materialien hergestellt werden, kann die Größe dieser Löcher genauer reguliert werden, so daß eine größere Genauigkeit beim Schirmdrucken erreicht wird.

Erfindungsgemäß enthält das verwendete Filmmaterial Weichmacher, die bei erhöhten Temperaturen einen erheblichen Dampfdruck haben. Die Anwesenheit von Weichmachern in manchen Filmbildnerlösungen hat zur Folge, daß die Viskosität auf einen niedrigen Wert absinkt und über einen Zeitraum, während die Lochmaske und der Rahmen bei andauernder Erwärmung eine Gleichgewichtstemperatur annehmen, im wesentlichen konstant bleibt, /\ufgrund dieser .Teitdauer, während der die Viskosität im wesentlichen konstant bleibt, kann das Filmmaterial über sämtlichen Löchern aufreißen, ehe die Viskosität des Filmmaterials sich umkehrt und der Film zu härten beginnt.

Thermisch umkehrbare organische Filmbildnerzusammensetzungen oder -gele sind in der Veröffentlichung "Elvanol Polyvinyl Alcohol"-, Juli 1968, der Firma E.I. du Pont de Nemours and Co. (Inc.), Wilmington, Del. (USA) beschrieben. Figur 6 zeigt hypothetische Temperatur/Viskositätskurven 77, 78 und 79 für den Belag 52 während der verfahrensgeanäßen Behandlung sowie eine repräsentative Temperatur/Viskositätskurve 80 für einen thermisch nichtumkehrbaren Belag wälrend der Behandlung nach einem Verfahren gemäß dem Stand der Technik. Die Kurven nach Figur 6 sind nicht im einschränkenden Sinne aufzufassen, sondern dienen lediglich der besseren Veranschaulichung dessen, was, wie angenommen wird, bei Verwendung einer lliprmisrh umkehrbaren Filmbildnerzusammensetzung im erfindiiiifiKgi;miiß«;r! Wrf ,-ihren

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Die Kurve 77 ßibt eine hypothetische Änderung der Viskosität in Abhängigkeit von einer Temperaturänderung für eine thermisch umkehrbare Filmbildnerzusammensetzung wieder, wobei eine Lochmaske mit der Zusammensetzung, beispielsweise einer solchen nach Beispiel 1, beschichtet und die beschichtete Lochmaske erhitzt wird. Die Viskosität nimmt bei ansteigender Temperatur sehr rasch ab, wie im Teil 8l der Kurve 77 gezeigt, bis ein ^vriskositätsminimum, im Kurvenpunkt 82, erreicht ist. Diese starke VisTzositätsabnahme im Bereich von 20 bis 300 Centipoise ist eine wünschenswerte Eigen schaft thermisch umkehrbarer Filmbildnerzusammensetzungen. Aufgrund dieser Eigenschaft kann man eine dicke Zusammensetzung oder Masse mit hoher Viskosität, ruf eine Lochmaske auftragen, ohne daß ein "Durchfluß" durch die endgültigen Maskenlöcher 34 erfolgt. Dann wird, nachdem sich auf der Lochmaske ein durchgehender, sämtliche endgültigen Maskenlöcher 34 verschließender Belag 52 gebildet hat, die beschichtete Lochmaske 5^ weiter erhitzt, si daß durch Oberflächenspannung der die einzelnen Maskenlöcher ,?4 verschließende Mittelteil des Belags zunächst unter Bildung einer dünnen Haut oder Membrane 70 auedünnt und dann schließlich unter ^prcilegunp provisorischer Löcher kleinerer Größe "aufspringt" oder "aufreißt". Es wird angenommen, daß die Membrane 70 im wesentlichen bei ungefähr der dem Punkt 82 entsprechenden Temperatur aufreißt. Bei weiterer Erhitzung steigt dann die Viskosität, entsprechend dem. Kurventeil 83, sehr rasch an, wahrscheinlich infolge des Verlustes an Weichmacher. Bei andauernder Erhitzung "erhärten" die Randteile 72 des Belages an der V/and der Löcher so\irie der Belag auf der Oberfläche der Lochmaske.

Die Kurve 7B ist eine hypothetische Viskositäts/Temperaturkurve für die Zusammensetzung nach Peispiel 1 bei Erhitzung der beschichteten Lochmaske 56 in einer im wesentlichen geschlossenen Kammer. Zunächst erfolgt eine starke Viskositätsabnahme, entsprechend dem Kurventeil 84. Das Erhitzen der beschichteten Lochmaske 56 in ein,er teilweise geschlossenen Kammer hat zur Folge, daß der Dampfdruck, oder die Feuchtigkeit in der Kammer in flem >'nße zunimmt, wie der Wasserweichmachcr (lösungsmittel) verdampft. Dieser Anstieg dos Dampfdruckes in der tfil weise posrhl o.ssenen Kammer kann zu einer verri nf .··!■( en Verdampfung »los Kr icbmac^ers fuhren,

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wodurch die Neigung des Teils 34 der Kurve 78 sich erhöht» Die Viskosität nimmt rasch ab, bis ein niederviskoser Bereich, im wesentlichen entsprechend dem mit Klammer versehenen Teil 85 der Kurve 78, erreicht ist. Es wird angenommen;, daß die Membrane oder Haut 70 in diesem niederviskosen Bereich der Kurve "aufreißt". 3in niederviskoser Bereich, der entsprechend dem Teil 8S der Kurve 78

im wesentlichen konstant ist, ist dem niederviskosen Punkt 82 der Kurve 77 vorzuziehen, weil,' wenn die Viskosität über einen großen Temperaturbereich, entsprechend dem Kurventeil 85, im wesentlichen konstant bleibt oder sich nur wenig ändert ₃ die Temperatur der Lochmaske im wesentlichen innerhalb dieses Temperaturbereiches schwanken kann. Dies ergibt ein gleichmäßiges "Aufreißen" der Mittelbereiche der Membrane 60 bei einem großen Teinperaturgefälle über die Oberfläche der Lochmaske, so daß provisorische Löcher 74 von im wesentlichen einheitlicher Größe entstehen,, Mit Löchern einheitlicher Größe ist gemeint, daß die Löcher in im wesentlichen dem gleichen Maße geschlossen sind, da bei einer typischen Loch-. maske die Löcher in ihrer Größe von der Mitte zum Rand hin abgestuft Rind. Dies ergibt eine Gröüenabstufurag der provisorischen Locher, . die der Größenabstufung der endgültigen Löcher 34 weit-, gehend entspricht.

Die Kurve 79 ist eine hypothetische Viskositäts/Teaiperaturkurve für eine thermisch umkehrbare Filmbildnerzusammensetzung, • die zwei Weichmacher wie Wasser und Ätt&ylenglykol gemäß Beispiel 2 und 3 enthält. Bei Verwendung einer Zusammensetzung mit zwei Weich machern in einer teilweise geschlossenen Kammer ergibt sich eben-. falls eine angemessen starke, schnelle anfängliche Viskositätsabnahme, entsprechend dem Teil 86 der Kurve 79* bis der niederviskose Bereich, entsprechend dem Kurventeil 87* erreicht ist. Die Verwendung der st7©i Lösungsmittel erweitert den Temperaturbereich, wie der erweitert· niederviskose Bereich 87 zeigt. Dadurch erhöht sich das mögliche Temperaturgefllle ffibey die Oberfläch© der Lochmaske,, innerhalb dessen die Membran© 70 nuter Bildung der kleineren provisorischen Löcher 74 aufreißt„

Die Kurve 80 gibt die Viskositätsänderung in Abhängigkeit von der Temperaturänderung für eine thermisch niehtumkehrbaire oder ir- *

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reversible Filmbildnerzusammensetzung gemäß dem Stand der Technik, beispieleweise eine wässrige Lösung mit einem Gehalt von 8 % Polyvinylalkohol, wieder. Ein thermisch nich-f-umkehrbares Material weist nicht die rasche Viskositätsabnahme, die für die bildung und das "Aufreißen" der die ^Mpskenlöcher verschließenden Membra;en erforderlich ist, und arch nicht den anschließenden raschen Viskositätsanstieg, aufgrund de3sen die Wand- und Oberflächenbeläge "erhärten", auf.

Beim Erhitzen in einer teilweise geschlossenen Kammer kann die Dauer des niederviskosen Bereiches für den Belag 52 durch Kontrollieren der Geschwindigkeit und des Ausmaßes des Erhitzens, des prozentualen Weichmacheranteils der Zusammensetzung, des Gemische der Weichmacher in der Zusammensetzung und des Dampfdruckes in der Kammer gewählt werden. Durch geeignete Festlegung dieser Parameter kann man eine Kurvenschar mit erweitertem niederviskosen Bereich ähnlich den hypothetischen Kurven 78 und 79 erhalten. Sämtliche auf diese Weise erhaltenen Kurven ergeben ein "Aufreißen" der Membranen, während jede ein/eine Kurve ein anderes mögliches Temperaturgefälle über die T ochmaske zuläAt und ein anderes Ausmaß der VerSchließung der endgültigen Löcher 34 unter Bildung der provisorischen kleineren Löcher 74 ergibt.

Verschiedene bekannte Zusammensetzungen sind als thermisch umkehrbare Filmbildner geeignet. Dazu gehören Polyvinylalkohole mit einem Gehalt an Farbstoffen, die als Geliermittel für den Alkohol wirken. Vorzugsweise verwendet man als Polyvinylalkohol Elvanol 50-42 der Firma E.I. du Pont de Nemours Company (Inc.), Wilmington, Del., sowie Vinol 542 der Firma Airco Chemical Division of Air Reduction Company, New York, N.Y. Geeignete Farbstoffe sind Congorot sowie die Pontamine-Farbstoffe Fast Red F, Bordeaux B, Green 2GB, Brown D3GN und Orange H, der Firma CI. du Pont de Nemours Company (Inc.), Wilmington, Del. Andere geeignete Filmbile⁷ er sind Polyvinylalkohole mit einem Gehalt an einer aromatischen HydroxyVerbindung wie Salicylanilid, Gallussäure, Resorcin, Katechin und 2,4-Dihydroxybenzoesäure, die thermisch umkehrbare Gele bilden. Wenn der Filmbildner nichtopake Filmteile ergibt, kann man entweder dem Filmbildner oder den auf der Lochmaske ge-

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bildeten Filmteilen. Opazierungsstoffe (z.B. Pigmente) zusetzen. Die Tabelle zeigt Beispiele von Flüssiglösungen thermisch umkehrbarer Filmbildnerzusammensetzungen in Gewichtsprozent.

Nach dem Anfertigen der beschichteten Lochmaske 5^ werden die Mittelbereiche oder Membranen 70 der thermisch umkehrbaren Filmteile 60 durch Erhitzen der beschichteten Lochmaske 56 entfernt (z.B. bei einer Temperatur von ungefähr 200 C. für eine Dauer von 5 bis 10 Minuten für eine wässrige Lösung von 3 Gewichts prozent Polyvinylalkohol, 1 Gewichtsprozent Congorot und 0,4 Gewichtsprozent Gafaco der Firma General Aniline and Film Corporation). Durch dieses Erhitzen wird die Viskosität der Mittelbereiche 70 erniedrigt (zum Unterschied von z.B. einem thermisch stabilen Gel), so daß das dortige Material gegen den Rand der Löcher 34 umgelagert wird und dadurch lichtdurchlässige Korridore 74 (Figur 3) einer gewünschten Größe in den Filmteilen 60 entstehen. Wenn die thermisch umkehrbaren Filmbildner Gele bilden, geschieht das Entfernen (durch Erhitzen) der Mittelbereiche der Filmteile leichter, wenn diese Filmteile sich im nassen oder feuchten Zustand befinden. Man entfernt daher die Mittelbereiche vorzugsweise,' bevor die Filmteile trocknen. Das Entfernen der Mittelbereiche durch Erhitzen geschieht vorzugsweise in einer feuchten Atmosphäre (z.B. mit einer relativen Feuchtigkeit von ungefähr 50 % oder mehr), damit da« Austrocknen dieser Filmteile unter diejenigen Feuchtigkeitsgehalte (der Filmteile), bei denen eine Umkehrgelierung leicht erreicht werden kann, minimal iet. Die zurückbleibenden (oder unentfernten) Teile der Filmteile werden verfestigt, und zwar entweder durch Trocknen (z.B. in stillstehender Luft oder einem sanften Luftstrom) in einem getrennten. Verfahrensschritt anschließend an das Entfernen der Mittelbereiche oder durch die beim Entfernen der Mittelbereiche auftretende Trockenwirkung. Im letzteren Falle (d.h. beim Selbsttrocknen während des Entfernens der Mittelbereiche) kann die Feuchtigkeit der Atmosphäre während des Entfernens so eingestellt werden, daß die zurückbleibenden (unentfernten) Teile der Filmte!Ie kontrollierbar (während des Entfernens) auf einen gewünschten Feuchtigkeitsgehalt austrocknen, der ungefähr zu oder nach dom Zei^punkH erreicht wird, wo Korridore· der frewünschten

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Größe im 7uge des Entfernens entstehen. "Verfestigen" bedeutet hier die Umwandlung der thermisch umkehrbaren Filmbildner in sowohl einen festen als auch einen halbfesten (festweichen) Zustand. Der halbfeste Zustand ist so, daß die auf der Lochmaske zurückbleibenden Teile der Filmteile der üblichen beanspruchung beim Schirmdrucken standhalten können. Stattdessen können die Filmteile vor dem Entfernen der Mittelbereiche getrocknet und danach mit einem erhöhten Feuchtigkeitsgehalt versehen werden, der für eine leichte Umkehrgelierung ausreicht, wonach dann die Mittelbereiche entfernt werden.

Der Ausdruck "entfernen", im Zusammenhang mit der Herstellung der lichtdurchlässigen Korridore, schließt hier die vollständige Beseitigung der Mittelbereiche dee Filmes unter Bildung unversperr ter öffnungen oder Löcher an den betreffenden Stellen ein.

Durch das Entfernen der dünneren Mittelbereiche oder Membranen 70 der Filmteile 60 und das anschließende Trocknen ergibt sich eine provisorische Lochmaske 50 (Figur 3) mit opaken Bändern ?6 an den Wänden 62 der verschiedenen endgültigen Maekenlöcher 34. Diese Ränder bestehen mindestens zum Teil aus den Randbereichen 72 der opaken Filmteile 60 (Figur 2) und bilden die lichtdurchlässigen Korridore oder provisorischen Löcher 74, die beträchtlich kleiner sind als die endgültigen Maskenlöcher 34· Durch Kontrollieren der Erhitzung der Filmteile 60 kann man die Größe der provisorischen , Löcher 74 mit verhältnismäßig hochgradiger Genauigkeit so einstellen, daß man dann beim Schirmdrucken Leuchtstoffpunkte (z.B. 20 in Figur 1) der gewünschten Abmessungen erhält. Beispielsweise kann man durch Erhitzen der oben genannten Zusammensetzung unter den angegebenen Bedingungen provisorische Löcher oder lichtdurchlässige Korridore mit einem Durchmesser von ungefähr 0,24 nun (9,0 Mil) bei einem Maskenlochdurchmesser von ungefähr 0,39 mm (15,4 Mil) erhalten (d.h. der I.ochdurchmesser ist um ungefähr 0,15 mm (5,8 Mil) geschlossen). Die Dickeverteilungen der verschiedenen Filmteile 60 (Figur 2) Kind vergleichbar, so daß die entsprechenden Mittelbereiche oder Membranen 70 im wesentlichen gleichmäßig entfernt werden können und sich dadurch provisorische löcher "⁷4 (Figur 3) von Sm wesentlichen i'inlicU. 1 ichor Größe und Form ergeben. Die Bänder 7(>

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befinden sich an den Wänden 62 der endgültigen Maskenlöcher 34, so daß sie verstärkt und verhältnismäßig widerstandsfähig- gegen Zerreißen urd anderweitige Beschädigungen sind.

Figur 7, 8 und 9 veranschaulichen eine Ausführungsform des Verfahrens, bei welcher der Helag auf der konvexen oder ersten Hauptfläche 60 der gekrümmten oder gewölbten Lochmaske 30 angebracht wird.

Vorzugsweise hat die Lochmaske 3.0 endgültige oder Fertiglöcher 34 von Doppelkegelstumpfform, wie bekannt» Bei einem doppelkegelstumpf förraigen Loch wird vorzugsweise die Schneide oder Kante 59 durch den ersten Konus 55 gebildet und befindet sich der zweite Konus 57 nahe der zweiten Ilauptflache 68 der Lochmaske 30 _β Dies ergibt einen großen ersten Konus 55 auf der Bildschirm- oder Konvexseite der Lochmaske 30 und einen kleisien zweiten Konus 57· Die Bildschirm- oder Konvexseite der Lochmaske 30 ist als die erste Oberfläche 66 der gewölbten Lochmaske 30 definiert und enthält den größeren Konus 55·

Figur 7 veranschaulicht ßchematisch den flüssigen filmbildenden Belag 52 unmittelbar nach dem Aufbringen auf die Lochmaske Es wird angenommen, daß der Belag 52 durchgehend die Lochmaske überzieht und die Fertiglöeher 34 im wesentlichen ausfüllt, wie in Figur 7 gezeigt.

Figur 8 veranschaulicht schematisch eine Zwischenstufe, wo der BeIa₄T 52 gleichmäßiger über die Wände der Maskenlöcher ausgebreitet ist. Es wird angenommen, daß in einer späteren Stufe des Verfahrens Oberflächenspannungskräfte auf den die Löcher verschließenden niedriger viskosen Belag einwirken. Dies führt zur Bildung von Membranen oder dünnen Filmen oder Häuten 70 im Belag 60. Die Membranen 70 reißen dann auf.

Figur 0 veranschaulicht schematisch die kleineren provisorischen Löcher 74, die nach dem Aufreißen der Membranen 70 entstehen. i:& wird angenommen, daß die Mittelbereiche 70 durch Verlagern In di'i Rantlb«?,reiohc "■'', d«s Belages 52 entfernt wsrdtm. Für eine vorgf?,cbl. ,ifi-j -o 2; V-Fnrbfr.r !iSRhbildröhrs. mit Mittellöchern mit einem

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Durchmesser von ungefähr 0,33 mm f0,013 Zoll) (Abmessung A in Figur 9) hat das provisorische Loch oder der Korridor ⁷4 einen Durchmesser von ungefähr 0,24 mm (0,0096 Zoll) (/bmessung B in Figur 9)· Da die Löcher der Lochmaske in ihrer Größe von der Mitte zum Rand hin abgestuft sind, sind die provisorischen Löcher entsprechend größenabgestuft.

Vorzugsweise wird der filmbildende Belag 52 auf nur einer Seite der Lochmaske 30, und «war vorzugsvei.se auf der ersten Seite 66 mit den größeren Konen Sf» aufgebracht.

Beim Aufbringen des Belages ζ2 wird die Lochmaske zunächst auf einer drehbaren Haltevorrichtung (nicht gezeigt) angeordnet, so daß sie sich um eine zum Krümmungemittelpunkt der gewölbten Lochmaske 30 senkrechte.Achse dreht. Die Haltevorrichtung ist schwenkbar angeordnet, so daß ihre Drehachse verschwenkt oder verkippt werden kann. Die Lochmaske 30 wird auf der Haltevorrichtung mit nach außen gewandter erster Fliehe 66 angeordnet, und die Haltevorrichtung wird dann so eingestellt, daß die Lochmaske 30 in einer horizontalen Ebene liegt und ihre erste oder konvexe Fläche 66 nach unten in einen Behälter (nicht gezeigt) reicht, der die filmbildende Flüssigkeit enthält. Die Flüssigkeitsmenge im Behälter ist so bemessen, daß die Flüssigkeit nur einen kleinen Teil der konvexen Fläche 66 der Lochmaske .30 im Bereich der Maskenmitte berührt. Das Ausmaß der Berührung der Lochmaske mit der filmbildenden Flüssigkeit muß so gewählt sein, daß die Lochmaske 30 beschich tet wird, ohne daß Flüssigkeit durch die Fertiglöcher 34 hindurchgedrückt wird. Die Lochmaske wird dann um ungefähr 5 bis 10 Grad gegenüber der Horizontalen gekippt und mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 4 bis 12 U.p.M. gedreht, so daß durch Ausbreiten der Flüssigkeit über die konvexe Fläche der Lochmaske 30 auf der konvexen Fläche 66 ein Belag 52 aus filmbildender Flüssigkeit gebildet wird und die Fertiglöcher 34 der Lochmaske 30 geschlossen werden.

Stattdessen kann man die Haltevorrichtung auch f;o einstellen, dall 'Hf. Lochmaske ^() In euif-r llor ι .*!>iit al nbene /ilt nach oben ge wantlter Konvexfl liehe L lcM. , und d ί ■ '' ογΗιικπΙκι wLrd dann von (1er

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Mitte aus mit einem Strom van filmbildender Flüssigkeit überspült, wobei die Lochmaske 30 ebenfalls mit 4 bis 12 ü_op.M» gedreht wird.

Nach dem Aufbringen des Belages 52 wird die Drehgeschwindigkeit der Lochmaske auf 70 bis i60 U.p„M. erhöht, so daß die filmbildende Flüssigkeit über die lochmaske 30 verteilt wird und die überschüssige Belagflüaäpkeit zentrifugal von der lochmaske 30 abfließt. Es wird angenommen, daß die Dicke des Flüssigbelages 52 durch die Drehgeschwindigkeit und die jeweilige Viskosität der filmbildenden Flüssigkeit bei einer bestimmten Temperatur des Belages bestimmt wird.

Während des Erhitzens der Lochmaske mit dem f „umbildenden Flüssigbelag 52 wird die Lochmaske 30 vorzugsweise in einer im wesentlichen vertikalen Ebene eüfe ungefähr 40 bis 45 U.p.M. gedreht, um ein weiteres Ausbreite« der Flüssigkeit· zu verhindern und die Belagdicke beizubehalten« Die Lochmaske wird, durch Heizlampen erhitzt, die außerhalb eitler Kassier (nieSrfc gezeigt) angeordnet sind und deren Strahlung durch eia Fenster in desr Kammer auf die Lochmaske oder auf den Innenteil des* Kammes» fokussiert wird« Bei einer AusführungsforiB des Verfahrens werden drei 1000-Watt-Lampen und zwei 350-Wstt-Lampen auf die sieh d^elherade Lochmaske fokussiert und so eingestellt, daß di© erzeugte Wärme eine minimale Glykolkondensation in 3 Minuten er|

Damit die Feuchtigkeit und der Dampfdruck des Weichmachers (Lösungsmittels) im filmbildenden Flilsslgbelag 5^ kontrolliert werden kann, bringt man die Lochmaske 30 mit dem filmbildenden Flüssigbelag 52 vorzugsweise in einer Kammer (nicht gezeigt) an. Die Kammer bildet einen kleinen Behandlungsraum₅ der vom Belag 52 verdampfende Flüssigkeiten festhält, so daß die Austrocknung des Belages 52 sich verringert» Bei Anwendung eines thermisch umkehrbaren filmbildenden Belages 52 in einea kleinen Behandlungsraum ergibt sich eine gleichmäßige Entfernung der Mittel-bereiche 70 des die Fertiglöch-er 34 bedeckenden Filmes 60 „

weisp verwendet man als Weichmachen Glyzerine, Glykole, 'ii'» Äthanol ami.nsal ?.e_p Thiocyanate oder Formanide. Bei.spiel ο von

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brauchbaren Weichmachern dieser Gruppe sind Diglyzerin, Äthylenglykol, Triäthylenglykol, Tetraäthylenglykol, Hexaäthylenglykol, Nonaäthylenglykol, Pol3'oxyäthylenaryläther, Triäthanolaminazetat oder -hydrochlorid sowie Natrium- t*nd Ammoniumthi.ocyanat.

Die provisorische Lochmaske 70 wird dann (nicht gezeigt) im Abstand von einer geeigneten transparenten Unterlage (z.H. finer Frontplatte) angeordnet und als photographische Schablone für das "Drucken" der verschiedenen Leuchtßtofflächenelemente verwendet. Das Druckverfahren iet bekannt (/.B. aus der USA-Patentschrift 3 4^6 068). Und zwar wird dabei eine transparente Unterlage (nicht gezeigt) auf einer Seite mit einem Oemisch aus einem ersten der gewünschten Leuchtstoffe und einem geeigneten lichtempfindlichen Material beschichtet und dann der Leuchtstoffbelag durch die Korridore (z.B. 74 in Figur 3) der provisorischen Lochmaske (z.B. 50) geeignet belichtet. Die opaken Bänder 76 der provisorischen Lochmaske 50 definieren dabei die druckenden Lichtstrahlen, indem der Durchtritt des druckenden Lichte im wesentlichen auf die Korridore beschränkt ist. Die von den Lichtstrahlen getroffenen Teile des Leuchtstoffbeläge« erhärten, und die ungehärteten Teile des Belages werden z.B. durch Wegwaschen entfernt, so daß ein Muster von Leuchtstoffelementen einer ersten Farbe in Mischung mit dem gehärteten Photolacknaterial zurückbleibt. Diese Verfahrensschritte werden dann für die anderen Leuchtstoffe wiederholt. Das gehärtete . Photolßckmaterial wird anschließend durch Wegbrennen oder chemisches Weglösen in bekannter Weise von den Leuchtstoffpunkten entfernt.

Beim Schirmdrucken kann unter Verwendung der provisorischen Lochmaske 50 (Figur 3) eine lichtabsorbierende Matrize (z.C. 23 in Figur 1) aus einem opaken, nicht lichtreflektierenden Material auf den Bildschirm (z.B. ?A in Figur 1) aufgebracht werden. V/ie bereits erwähnt, bezeichnet der Ausdruck "Bildschirm" hier die Leuchtstoffelemente sowie gegebenenfalls eine lichtabsorbierende Matrize auf einer transparenten Unterlage. Farbfernsehbildröhren, bei denen auf der Innenfläche der Frontplatte als Bestandteil des Bildschirms eine Iichtabsorbierendo Matrize angebracht sein kann, sind in den USA-I'ni eni sohri ften 2 8.} 2 <<·η und 3 14*'¹ 368 beschrieben.

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Das Anbringen einer solchen Matrize kann beispielsweise in der Weise geschehen, daß man eine Seite der blanken transparenten Unterlag· (z.B. 22 in Figur 1) mit einem realtiv durchsichtigen Gemisch (nicht gezeigt) aus einem Material, das eine verhältnismäßig geringe Lichtabsorption hat und in einen stärker lichtabsorbierenden Zustand umwandelbar ist, (z.B. Mangsnoxalat oder Mangankarbonat, das in bekannter Weise durch Erhitzen aus einem verhältnismäßig durchsichtigen Zustand in einen opaken, nicht lichtreflektierenden Zustand übergeführt werden kann) und einem "positiven" Phötolack (d.h. einem Photolack, der an den belichteten Stellen löslich ist) beschichtet und dann den Belag durch die Korridore der provisorischen Lochmaske mit geeignetem Licht belichtet. Dann werden die löslichen Teile des Belages weggewaschen, und das verhältnismäßig gering lichtabsorbierende Material der übrigen Be^agteile wird in den lichtabsorbierenden Zustand übergeführt. Sodann werden bei den Öffnungen in der Matrize die Leuchtstoffelemente gedruckt, wie oben beschrieben. Die Leuchtstoffelemente können gewtinsehtenfalls etwas größer sein als die Öffnungen der Matrize, so daß Teile der entsprechenden Leuchtstoffeleraente auf der Matrize selbst liegen. Die "effektive Größe" solcher Leuchtstoffelemente ist daher gleich der Größe der entsprechenden Matrizenöffnungen· Im Zusammenhang »it den Leuchtstoffelementen eines Bildschirms mit Matrize ist mit "Grüße" die effektive Größe der Leuchtstoffelemente gemeint. GewünschtenfalIs können die Leuchtstoffeleaente Tor der überführung des Materials In den lichtabsorbierenden Zustand gedruckt werden. Statt dessen können die Leuchtstoffelemente auch vor dee Anbringen der Matrize gedruckt werden, wobei die provisorische Lochmaske für sowohl das Drucken der Leuchtstoffelemente al» auch die Herstellung der Matriae verwendet wird. Gewünschtenfalle kann ein® lichtabsorbierende Matrize mit Hilfe einer provisorisch®® Lochmaske auf einer transparenten Unterlage angebracht w«rste% w@b«4 das »jaeehließend® Bg»ea©fe€>ss der Leuchtstoff«l«aente in ümv Weis« g®»©M®ht, d«8 m&n aa£ «Si® die .Matrlse tragende Seite u»w Unte?lag« ®iss ieissotitetoff-Pho-Sataekgemiseh aufbringt und di«a«« Q®«iae!i eittels ©lass» Mchtqueli® b·- ■ dl* eieh auf def von ue%> Ma&ifia© befindet, so daß das Lioht feroli dl©

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hindurchtritt.

Nach dem Drucken des Bildschirms werden die Ränder 7$ der provisorischen Lochmaske 50 entfernt (durch Wegbrennen oder chemisches Weglösen), so daß der ursprüngliche Zustand der I ochmaske 30 wiederhergestellt wird. Dies kann in Verbindung mit dem vorerwähnten Entfernen des Photolackmaterials vom Bildschirm geschehen, indem man beispielsweise die provisorische Lochmaske und den Bildschirm gemeinsam ausbrennt oder gleichzeitig nach chemischen Lösungsverfahren behandelt. Auf diese Weise kann man vorhandene Apparaturen für die Wiederherstellung des ursprünglichen Zustands der Lochmaske verwenden, ohne daß zusätzliche Verfahrensschritte für die Beseitigung der Bänder erforderlich sind. Die Lochmaske 30 wird dann in der in Figur 1 veranschaulichten V.'eise in eine Bildröhre eingebaut.

Außer den bereit· erwähnten Vorteilen bietet die Erfindung ein vereinfachtes und verhältnismäßig billiges Verfahren zum zeitweiligen Verringern der Lochgröße einer Lochmaske zum Zweck des Schirmdruckens ohne Verwendung von Lösungs- oder Ätzmitteln oder einer kontrollierten Bestrahlung zwecks Herstellung von lichtdurci» lässigen Korridoren. Erfindungsgemäß können vorhandene Heizapparaturen für die Anbringung der lichtdurchlässigen Korridore in den die MaekenlOcher verschließenden opaken Filmen verwendet werden. Da nan ohne Lösungsmittel fUr die Herstellung solcher lichtdurchlässiger Korridore auskommt, braucht man keine Apparaturen (z.B. eigene Behälter, Pumpen usw.) zum Entfernen solcher Lösungsmittel, ■o daß an Kosten gespart wird. Aufgrund der Herstellung dieser Korridore durch kontrollierbares Erhitzen der Filmteile aus thermisch umkehrbaren Materialien kann die Größe dieser Korridore genauer reguliert werden, so daß der damit gedruckte Bildschirm eine größere Genauigkeit aufweist.

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Tabelle I

Zusammensetzungen von Lösungen thermisch umkehrbarer Filmbildner

Beispiel 1

3 % Polyvinylalkohol (Airco -Vinol 540) 1 % Farbstoff Con-gorot
0,4 ^ Benetzungsmittel GaTac 95.6 % V/asser

Beispiel 2

3 ?> Polyvinylalkohol (Airco Vinol 540) 5 % Äthylenglykol
1 f- Farbstoff Congorot
0,4 % Benetzungsmittel Gafac 90,6 % Wasser

Beispiel 3

5 % Polyvinylalkohol {Airco Vinol 540) % Äthylenglykol

1 % Farbstoff du Pont Pontamine Green ZGB % Wasser

Beispiel 4

5 % Polyvinylalkohol (Airco Vinol 540) % Glyzerin

1 % Farbstoff du Pont Pontamine Orange R % Wasser

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Claims (6)

1. Patentansprüche

   1J Verfahren zur Herstellung einer provisorischen Lochmaske für eine Farbfernsehbildröhre in Form eines dünnen ^r>lechstückes mit einem Muster vor. bleibenden T öchern und einer auf der einen Seite befestigten Materialschicht mit provisorischen Löchern, die lagemäßig jeweils mit den bleibenden Löchern übereinstimmen, jedoch kleiner sind als diese und zum Bedrucken des Röhrenbildschirnes mit Leuchtstoffelementen dienen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Oberfläche der Lochmaske (54) mit einem Flüssigfilm (52, 52') aus einem Material, daβ an der Maskenoberfläche haftet und die einzeihen Maskenlöcher (58) unter Bildung eines dünnen Filmteils (70, 70') über der Lochaitte überspannt und das eine thermisch umkehrbare Viskosität, die durch Wärme erniedrigt wird, hat, beschichtet wird und daß dann die beschichtete Lochmaske erhitzt wird, bis die dünnen FiImteile aufreißen und das Filmmaterial sich unter Bildung der kleineren provisorischen Locher (74) in ringförmigen Gebilden am Innenrand der einzelnen bleibenden Löcher ansammelt, wobei das Material des Flusejgfilm&3 einen Weichmacher enthält, der bei erhöhten Temperaturen einen erheblichen Dampfdruck hat.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Material mit thermisch umkehrbarer Viskosität eine Zusammensetzung aus Polyvinylalkohol, einer aromatischen Verbindung, Wasser und einem Glyzerin, Äther, Äthanolaminsalz, Thiocyanat, Glykol oder Formanid als Weichmacher verwendet wird.
3. .1. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der aufgebrachte Belag zunächst zwecks Bildung des dünnen Filmes so, daß seine Viskosität sich auf ein Minimum verringert, erhitzt und danach so weiter erhitzt wird, daß die Viskosität des dünnen Filmes sich erhöht.
4. 4- Verfahren nach Anspruch 1, 2 odor ?. d <i d u r c h

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   gekennzeichnet, daß zum Beschichten der Lochmaske das fLlmbildende Material cuf einen Mittelteil der Lochmaske aufgebracht und die Lochmaske um eine zur Mitte der Tochflache senkrechte Achse gedreht wird, derart, daß der Belag zentrifugal verteilt und das überschüssige filmbildende Material von der I.ochfläche entfernt wird.
5. 5. Verfahren nach eine'm der vorhergehenden Ansprüche, d a durch ge kennzeichnet, daß die beschichtete Lochmaske in einer im wesentlichen geschlossenen Kammer erhitzt wird, um den umgebenden Dampfdruck zu kontrollieren.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die geschlossene Kammer ein Gemisch aus Wasserdampf und dem Dampf eines Glykole, Glyzerins, Äthers, Äthanolaminsalzes, Thiocyanate oder Formanids als Weichmacher enthalt .

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