DE2246430A1

DE2246430A1 - Verfahren zur herstellung des leuchtstoffschirmes einer kathodenstrahlroehre

Info

Publication number: DE2246430A1
Application number: DE2246430A
Authority: DE
Inventors: Takuji Inoue
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1971-09-21
Filing date: 1972-09-21
Publication date: 1973-03-29
Also published as: DE2246430C2; JPS5129635B2; CA976403A; JPS4839165A; US3856525A; GB1365178A

Description

Verfahren zur Herstellung des LeuchtstoffSchirmes einer Kathodenstrahlröhre

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf Kathodenstrahlröhren und ist insbesondere auf die Herstellung der Leuchtstoffschirme von Farbbildröhren oder Kineskopen bezogen.

Der Leuchtstoffschirm einer Farbbildröhre oder eines Kineskops, besteht aus Kathodolumineszenzieuchtmassen, die blaue bzw« grüne bzw. rote Emissionen haben und in Bildpunkten der Oberfläche des Schirmträgers der Röhre angeordnet sind, wobei diese Bildpunkte in Dreiern bzw. drei Punkten oder Tupfen verschiedener Leuchtstoffe angeordnet sind, die entsprechenden Lochblenden einer neben dem Leuchtstoffschirm angeordneten Gitter- oder

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Lochmaske zugeordnet sind. Nach dem herkömmlichen optischen Druckverfahren zur Herstellung des Leuchtstoffschirmes wird die gegebenenfalls dem Leuchtstoffschirm in einer fertiggestellten Farbbildröhre oder einem Kineskop zugeordnete Gitter- oder Lochmaske als die optische Maske verwendet, durch welche jede Kathodolumineszenzleuchtstoff mit Emissionen einer vorbestimmten Farbe enthaltende lichtempfindliche Schicht dem Licht aus einer Lichtquelle in einer entsprechenden festen Stellung ausgesetzt bzw. belichtet, die allgemein dem Ablenkmittelpunkt des entsprechenden Elektronenstrahls in der fertiggestellten Farbbildröhre entspricht. Nach dieser Belichtung jeder lichtempfindlichen Schicht wird diese entwickelt, so daß der entsprechende Leuchtstoff nur in ausgewählten Bereichen der Gehirnträgeroberfläche fortdauernd bleibt. Es ist erwünscht, daß die Grosse der Lochblenden der Gitteroder Lochmaske einer Farbbildröhre von maximalen Dimensionen im Mittelpunkt des LeuchtstoffSchirmes ausgehend auf minimale Dimensionen an den Kanten des Schirmes fortschreitend verringert wird, während die entsprechenden Dimensionen der Bildpunkte der verschiedenfarbigen Leuchtstoffe auf der Gesamtausdehnung des Schirmes im wesentlichen gleichmässig sind, um zu gewährleisten, daß eine angemessene Toleranz für das richtige AUftreffen der Elektronenstrahlen auf die betreffenden Färbleuchtstoffe insbesondere an den Kantenabschnitten des Schirmes gegeben ist. Nach dem herkömmlichen optischen Druckverfahren sind die Bildpunkte der Leuchtstoffe unterschiedlicher Farben mit gleichmässigen Grossen in der Gesamtausdehnung des LeuchtStoffschirmes versehen, obwohl die Grosse der Lochblenden der Gitter- oder Lochmaske vom Mittelpunkt aus in Richtung auf die Kanten der Maske durch Veränderung der Intensität des Lichts abnimmt, mit welchen die Mittel- und Kantenabschnitte jeder lichtempfindlichen Schicht belichtet werden, d.h. durch Ver-

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wendung eines Lichtfilters zwischen der Lichtquelle und der Maske, wodurch sich die Lichtintensität des durch . die Lochblenden bzwi Löcher der Maske hindurchgehenden Lichts im allgemeinen in umgekehrter Proportion zu den Grossen der Löcher oder Öffnungen ändert. Das obige herkömmliche Verfahren zum optischen Drucken des Leuchtstoff- oder Leuchtschirmes einer Farbbildröhre ist jedoch insofern nachteilig, als die Bildpunkte der verschiedenfarbigen Leuchtstoffe oder der verschiedenen Farbleuchtstoffe nicht die gewünschte Bildschärfe oder detailreiche Feinheit bzw. Randschärfe insbesondere in den Randbereichen oder Kantenabschnitten des Bildschirmes aufweisen und weiterhin insofern als es notwendig ist, eine Lichtquelle mit sehr grosser Lichtenergieausgangsleistung zu verwenden oder die Belichtungszeit für jede lichtempfindliche Schicht unerwünschterweise zu verlängern.

Demgemäß ist ein Ziel der Erfindung die Schaffung eines verbesserten Verfahrens zum optischen Drucken des Leuchtschirmes einer Farbbildröhre öder eines Kindeskops unter gleichzeitiger Vermeidung der oben erwähnten Nachteile des bisherigen Verfahrens. _f

Insbesondere ist ein Ziel der Erfindung die Schaffung eines verbesserten Verfahrens zum optischen Drucken des •Leuchtschirmes einer Farbbildröhre oder eines Kineskops, so daß dieses eine verhältnismässig grosse Toleranz für das Fallen bzw. für die Landung der Elektronenstrahlen insbesondere in den Randbereichen des Bildschirmes hat.

Ein weiteres Ziel ist die Schaffung eines verbesserten Verfahrens zum optischen Drucken des Leuchtschirmes einer Farbbildröhre wie oben erwähnt, wodurch die Bildpunkte

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der Leuchtstoffe verschiedener Farben gleichmätsig« Dimensionen haben und im Gesamtbereich des Schirm* t scharf und genau detailliert sind.

Ein weiteres Ziel zur Schaffung eines verbesserten Verfahrens zum optischen Drucken des Leuchtschirmes einer Farbbildröhre, wie oben erwähnt, nur durch die Verwendung einer Lichtquelle mit einer verh&ltnii· massig niedrigen Lichtenergieausgangsleistung oder mit verhältnismäßig kürzeren Belichtungszeiten für die Belichtung der lichtempfindlichen Schichten ermöglicht wird.

Nach einem erfindungsgemässen Merkmal wird jede auf der Oberfläche des Schirmträgers aufgetragene lichtempfindliche Schicht während des optischen Drückens des Leuchtschirmes einer Farbbildröhre mit durch die Öffnurigeri einer Gitterkappe oder Lochmaske aus einer Lichtquelle kommenden Lichte belichtet, die im Laufe dieser Belichtung der Schicht in mindestens zwei Stellungen in Bezug auf den Schirmträger angeordnet ist, die in'ein«**' su einer zum Schirmträger senkrechten Linie parallelen Richtung im Mittelpunkt des Schirmträgers in Abstand voneinander liegen. Beim optischen Drucken des LeuchtSchirmes einer Farbbildröhre nach der vorliegenden Erfindung werden selbstverständlich zumindest die beiden von der Lichtquelle während der Belichtung jeder Kathodolumineszenzleuchtstoff enthaltenden lichtempfindlichen Sohl eilt *it Emissionen einer vorbestimmten entsprechenden Färb« eingenommenen Stellungen in einer zur Oberfläche des Schirmträgers parallelen Richtung von den zumindest zwei Stellungen der zur Belichtung jeder der anderen, lichtempfindlichen Schichten verwendeten Lichtquelle vmflMgßVt' verschoben.

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Die obigen und weitere Ziele, Merkmale.und Vorteile der vorliegenden Erfindung erhellen aus der nachfolgenden näheren Beschreibung einiger erfindungsgemässer Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen; darin zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht des optischen Drückens des Leuchtschirmes einer Farbbildröhre, nach den bisher verwendeten herkömmlichen "Verfahren;

Fig. 2 eine Draufsicht der Gitterkappe oder Lochmaske einer Farbbildröhre, die als Maske während des optischen Druckverfahrens nach Fig. 1 verwendet werden kann;

Fig. 3 und H graphische Darstellungen der Lichtenergieverteilungen, die im Mittelbereich bzw. in den Randbereichen einer lichtempfindlichen Schicht während des optischen Drückens des Leuchtschirmes nach dem herkömmlichen Verfahren erhalten werden;

Fig. 5 eine schematische Ansicht, die der in Fig. 1 gezeigten ähnlich ist, je^doch das optische Druckverfahren nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 6 und 7 vergrösserte schematische Teilschnittansichten zur Veranschaulichung der Art und Weise, in welcher die lichtempfindliche Schicht in ihrem. Mittelbereich bzw. in ihren Randbereichen bei Verwendung des erfindungsgemässen optischen Druckverfahrens belichtet wird; - ·

Fig. 8 und 9 graphische Darstellungen der Lichtenergieverteilungen, die in dem Mittelbereich bzw, in den

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Randbepeichen der lichtempfindlichen Schicht erzielt werden, wenn sie in der in den Fig» 6 bzw. 7 gezeigten Art belichtet wird;

Fig. 10 eine schematische Schnittansicht eines Gerätes zum optischen Drucken des Leuchtschirmes einer Farbbildröhre nach der vorliegenden Erfindung; |

Fig· 11 eine schematische Draufsicht einer anderen Aus* fuhrungsform einer Lochmaske zur Verwendung bei j einer Farbbildröhre mit erfindungsgemäß optisch gedrucktem Leuchtstoffschirm; /

Fig, 12 eine graphische Darstellung zur Veranschaulichung | der Zunahme der Grosse der Bildpunkte jedes Leucht- f stoffes in verschiedenen Stellen des Leuchtschirmes in Abhängigkeit von einer Lichtquellenbewegung während des Belichtungsschrittes des erfindungsgemässen optischen Druckverfahrens.

Bezugnehmend auf die Zeichnungen im einzelnen und Zunächst auf Fig, 1 derselben ist ersichtlich, daß bei dein herkömmlichen Verfahren zum optischen Drucken des Leuchtechirraes auf den Schirmträger 2 einer Farbbildröhre oder eines Kineskops die Innenoberfläche des Schirmträgers 2 mit einer Schicht aus einem lichtempfindlichen Stoff, wie z.B. Polyvinylalkohol, überzogen ist, der Kathodolumineszenzleuchtstoff mit Emissionen einer vorbestimmten Farbe enthält. Die Schicht 1 kann aus Aufschlämmung des Leuchtstoff*!* in der lichtempfindlichen Substanz aufgetragen oder "die. licht* empfindliche Substanz kann zunächst auf den SchirintrSger 2 aufgetragen werden, worauf dann, während die iichtempfihd-

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liehe Substanz noch feucht ist* der Leuchtstoff auf diese aufgesprüht werden kann. Eine optische Maske 3, die vorzugsweise die Gitterkappe oder die Lochmaske ist, die dem Leuchtstoffschirm in der fertiggestellten Farbbildröhre zugeordnet wird, ist neben dem Schirmträger 2 angeordnet, so daß die lichtempfindliche Schicht 1 am Schirmträger mit Licht belichtet wird, die durch die öffnungen der Maske 3 aus einer Lichtquelle 4 hindurchgeht. Zwischen der Licht- ^; quelle 4 und der Maske 3 ist eine Korrektionslinse 5 und ein optischer Filter 6 angeordnet, der, wie nachfolgend . beschrieben·, ausgebildet sein kann, um die Relativintensitäten des Lichtes zu verändern, mit welchen die lichtempfindliche Schicht 1 in ihrem Mittelabschnitt bzw. in ihren Randbereichen belichtet wird« Während der Belichtung der lichtempfindlichen Schicht 1 mit Licht aus der Quelle 4 wird die letztere in einer festen Stellung gehalten, die annähernd dem Ablenkmittelpunkt des ElektronenStrahles entspricht, der in der fertiggestellten Farbbildröhre erzeugt wurde, um den Leuchtstoff in der Schicht 1 mit Energie zu speisen bzw* den Leuchtstoff zu erregen. Somit sind nur ausgewählte Bereiche der Schicht 1 mit Licht belichtet, das durch die Öffnungen der Maske 3 geht, wobei nach der Belichtung die Schicht 1 zweckmässig entwickelt wird, damit die Bereiche aushärten, die belichtet worden sind, und damit die restlichen Teile dieser Schicht entfernt werden. Die obigen Verfahrensschritte werden mit einer zweiten lichtempfindlichen Schicht wiederholt, die Kathodolumineszenzleuchtstoff mit Emissionen einer anderen Farbe enthält, wobei die Lichtquelle 4-während der Belichtung der zweiten licht-* empfindlichen Schicht in einer festen Stellung liegt, die in einer zur Oberfläche des Schirmträgers parallelen Richtung dtis der Stellung der Lichtquelle, die während der Belichtung der ersten Schicht verwendet wurde, verschoben wird, um Somit den Abienkmdttelpunkt des Elektronenstrahles

Erregen des Leuchtstoffes der zweiten Schicht zu entsprechen. Somit sind die Kathodolumineezenzleiiehtstoffe mit verschiedenen Farbemissionen, wie z.B. mit Rot-^ Grün- und Blauemissionen, in Bildpunkte der Oberfläche des Schirmträgers 2 beispielsweise in punktförmige oder in streifenförmige Bereiche dieser Oberfläche verlegt, wobei sie in Dreiern angeordnet sind, wovon jeder einem Loch der Maske 3 entspricht.

Bezugnehmend nun auf Fig.2 ist ersichtlich, daß im Fall, in welchem die Farbbildröhre einen Leuchtstoffschirm aufweisen, dessen verschiedene Färbleuchtstoffe in parallelen streifenartigen Bereichen angeordnet sind, wobei die diesen Leuchtstoffschirm zugeordnete Lochmaske 9 einen oberen und einen unteren Rahmenteil 7 aufreisen kann, welche parallele in Abstand voneinander angeordnete Gitterelentente 8 aufweisen, die sich dazwischen erstrecken, um parallele längliche öffnungen 10 zwischen den Gitterteilen zu bilden. Bei der Gitter- bzw. Lochmaske 9 nehmen, wie dargestellt, die Breiten der langgestreckten öffnungen 10 fortschreitend von einer maximalen Breite W.p in der Mitte der Maske 9 ab, bis sie die minimalen Breiten W.^ an den entgegengesetzten Seiten oder Kanten der Maske erreichen. Wenn die Lochmaske 9, deren Breiten der länglichen öffnungen10, wie oben erwähnt, verändert sind, in Verbindung mit einem Leuchtschirm verwendet wird, dessen verschiedene Färbleuchtstoffe sich in streifenartigen Bereichen befinden, die in der Gesamtausdehnung des Leuchtechirmes eine im wesentlichen gleichmässige Breite bzw. Weite aufweisen, wird eine wünschenswert grosse Toleranz für die Landung der Elektronenstrahlen auf den betreffenden streifenartigen Farbleuchtstoffen, insbesondere an den entgegengesetzten Seiten- oder Randabschnitten des Schirmes, erzielt. Wird jedoch die Loch-

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maske 9 nach Fig. 2 als optische Maske 3 während des optischen Drückens des LeuchtSchirmes nach dem unter Bezugnahme auf Fig. 1 oben beschriebenen herkömmlichen Verfahren verwendet, entstehen Schwierigkeiten, wenn gewünscht wird, zu gewährleisten, daß die streifenartigen Farbleuchtstoffe, die entsprechend den verhältnismässig schmalen Öffnungen 10 neben den Seitenkantenabschnitten der Lochmaske 9 erhalten werden, im wesentlichen die selben Breiten wie die streifenartigen Farbleuchtstoffe haben, die entsprechend den verhältnismässig breiten öffnungen im Mittelpunkt der Lochmaske 9 erhalten werden.

Um die Breiten der streifenartigen Bereiche der verschiedenen Farbleuchtstoffe gleich zu machen, die aus der Belichtung der entsprechenden lichtempfindlichen Schichten mit Licht entstehen, das durch die verhältnismässig breiten länglichen.Öffnungen10 im Mittelbereich der Maske 9 und die verhältnismässig schmalen länglichen öffnungenlO in den Randbereichen der Maske hindurchgeht, ist der optische Filter 6, der nach dem herkömmlichen optischen Druckverfahren verwendet wird, bestimmt, die Intensität des Lichts, das durch den Mittelbereich des Filters hindurchgeht, im Vergleich mit der Intensität des Lichts, das durch die Randbereiche des Filters hindurchgeht, wesentlich zu verringern. So kann beispielsweise der Filter 6 aus einer Glasplatte oder einer anderen durchsichtigen Platte hergestellt sein, wobei auf einer Oberfläche derselben Chrom ungleichmässig aufgedämpft oder versprüht ist, so daß die dabei erhaltene Schicht aus aufgedämpftem Chrom im Mittelabschnitt des Filters verhältnismässig dick bzw. dicht ist, während ihre Dicke bzw. Dichte in Richtung auf die Kanten der Filterplatte fortschreitend abnimmt.

Unter Verwendung der oben beschriebenen Feder 6 nach dem herkömmlichen optischen Druckverfahren wirken während der Belichtung jeder lichtempfindlichen Schicht unterschied-

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liehe Verteilungen der Lichtenergie auf die lichtempfindliche Schicht in Bereichen derselben entsprechend verhältnismässig breiten bzw. schmalen öffnungen in dem Mittelbereich bzw. in den Randbereichen der Maske, wie z.B. durch die Kurven I und II in den Fig. 3 bzw. «* gezeigt» Insbesondere ist im Mittelbereich der Maske 3, in welchem die öffnungen verhältnismässig breit sind, die Intensität des Lichtes, das aus dem Filter 6 hindurchgeht» verhältnismässig verringert, so daß die Kurve I₁ die die Lichtenergieverteilung in dem entsprechende« Bereich der lichtempfindlichen Schicht dargestellt hat, einen verhältnismässig niedrigen maxiaalen Wert in ihrer Mitte und eine verhältnismässig allmähliche Abnahme in Richtung auf die dem Mittelpunkt entgegengesetzten Seiten zeigt, wie in Fig. 3 dargestellt. Ist der Schwellenwert der minimalen Lichtenergie, die zum Aushärten der lichtempfindlichen Schicht erforderlich ist, wie bei a in Fig. 3 gezeigt, so ist ersichtlich, daß die lichtempfindliche Schicht Ober der Breite S ausgehärtet wird, welche der Breite des Bereiches entspricht, in welchem der betreffende Leuchtstoff nach der Entwicklung der lichtempfindlichen Schicht fortdauernd verbleibt. Da die Kurve I der Lichtenergieverteilung verhältnismässig steile Neigungen bei der Schwellenwertlichtenergie a hat, sind die Grenzen oder Kanten des Bereiches, in welchen der entsprechende Leuchtstoff nach der Entwicklung der lichtempfindlichen Schicht fortdauernd bleibt, scharf und gleichmässig gebildet. Wie in Fig. ·* gezeigt, ergibt das Licht mit einer verhältnismässig hohen Intensität, das durch einen Kantenabschnitt des Filters 6 und durch eine verhältnismässig schmale öffnung in einem Randbereich der Maske 3 hindurch kommt, eine Lichtenergieverteilung in dem entsprechenden Bereich der lichtempfindlichen Schicht, die durch die Kurve II dargestellt ist, welche in ihrer Mitte einen verhältnismässig höheren maxi-

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malen Wert als die Kurve I hat, der jedoch schneller an entgegengesetzten Seiten der Mitte der Kurve abfällt. Da die Lichtenergieverteilungskurve II oberhalb der Schwellenwertlichtenergie a über der Breite S liegt, die annähernd die selbe wie die Breite S in Fig·. 3 ist, sind die Bereiche der Oberfläche des Schirmträgers 2, in welchem der Leuchtstoff nach der Entwicklung der lichtempfindlichen Schicht fortdauernd bleibt, in den Randbereichen sowie im Mittelbereich des Schirmträgers annähernd gleich. Wie jedoch in Fig. 4 gezeigt, ist die Neigung der Kurve II in der Höhe des Schwellenwertes der Lichtenergie a im Vergleich mit der steilen Neigung der Kurve I in der Höhe der Sehwellenwertehergie a verhältnismässig klein, so daß die Kanten der Bereiche, in welchen der Leuchtstoff in den Randbereichen des Schirmträgers fortdauernd bleibt, nicht scharf umrissen sind und manchmal wellig oder unregelmässig sein könneri. Um ferner den Grössenunterschied zwischen den Spitzenwerten der Lichtenergieverteilungen II und I in den Randbereichen bzw. in dem Mittelbereich zu erhalten, die zur Gleichmachung der Breiten der Bereiche notwendig sind, in welchen der Leuchtstoff nach der Entwicklung der lichtempfindlichen Schicht fortdauernd bleibt, muß entweder eine Lichtquelle H mit einer sehr grossen Lichtenergieausgangsleistung oder eine unerwünscht lange Belichtungszeit verwendet werden.

Im allgemeinen werden die oben beschriebenen Nachteile des herkömmlichen optischen Verfahrens zur Herstellung des Leuchtstoffschirmes einer Farbbildröhre oder eines Kirieskopes durch die vorliegende Erfindung vermieden, das einer Lochmaske mit Öffnungen zugeordnet werden soll, deren Grosse von dem Mittelbereich in Richtung auf die Randbereiche der Maske abnehmen, indem die Lichtquelle während der Belichtung jeder lichtempfindlichen Schicht

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in zumindest zwei Stellungen in Bezug auf den Schiwitträger bzw. die Maske gebracht werden, wobei diese Stellungen in einer Richtung in Abstand voneinander Hegen, die zu einer Linie parallel liegt, welche senkrecht zum Schirmträger im Mittelpunkt des letzteren verläuft. Wie insbesondere in Fig. 5 gezeigt, wird somit nach dear er ~ findungsgemässen Verfahren zum optischen Drucken eines Leuchtstoffschirmes auf den Schirmträger 11 einer Farbbildröhre jede lichtempfindliche Schicht 12, die auf der Oberfläche des Schirmträgers 11 aufgetragen ist und herkömmliche Bestandteile enthält, mit Licht belichtet, das durqh die Öffnungen 13a der Lochmaske 13 hindurchkommt, nachdem es durch eine Korrektionslinse IH und einem optischen Filter 15 aus einer Lichtquelle 16 hindurchgekommen ist, die im Laufe der Belichtung der Schicht 12 mit Licht aus der Quelle 16 in zumindest zwei Stellungen Z₁ und Z^ in Bezug auf den Schirmträger 11 und die Maske 13 angeordnet ist, wobei die beiden Stellungen Z^ und Z- in der Richtung Z-Z parallel zu einer Linie in Abstand voneinander angeordnet sind, die zum Schirmträger 11 im Mittelpunkt des letzteren senkrecht verläuft.

Es ist ersichtlich, daß bei der Anordnung der Lichtquelle 16 in zumindest den beiden Stellungen Z^ und Zy *ⁿ Bezug auf den Schirmträger 11 und die Maske 13 während der Belichtung jeder lichtempfindlichen Schicht 11 die Lichtquelle 16 entweder in der Richtung Z-Z bewegt werden, während der Schirmträger 11 und die Maske 13 ortsfest verbleiben, oder feststehend bleiben kann, während der Schirmträger 11 und die Maske als eine Einheit in Bezug auf die feststehende Lichtquelle in der Richtung Z-Z bewegt werden. Die Belichtung jeder lichtempfindlichen Schicht 12 kann ferner in zumindest zwei Stufen durchgeführt werden, während welcher die Lichtquelle 16 in Bezug auf den

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Schirmträger 11 und die Maske 13 in den Stellungen Z₁ bzw. Z2 angeordnet ist. Während der Belichtung jeder lichtempfindlichen Schicht 12 kann alternativ die Stellung der Lichtquelle 16 in Bezug, auf den Schirmträger 11 und die Maske 13 beispielsweise kontinuierlich in der Richtung Z-Z verändert und die Lichtquelle 16- aus der Stellung Z₁ durch die Stellung Z₃ zur Stellung Z^ kontinuierlich bewegt werden.

Sobald jede lichtempfindliche Schicht 12 erfindungsgemäß belichtet wird, wie oben beschrieben, bewirkt das bei E in Fig, 6 mit ganzen Linien gezeigte, durch eine verhältnismassig breite Öffnung in der Lochmaske 13 im Mitteilereich der letzteren durchgehende Licht die Belichtung der Schicht 12 in ihrer mit t^, bezeichneten Breite, wenn die Lichtquelle 16 in der Relativstellung Z, angeordnet ist, während das durch die verhältnismässig breite Mittelöffnung der Maske durchgehende und in Fig. 6 mit gestrichelten Linien gezeigte Licht die Schicht 12 in einer etwas grösseren Breite belichtet, die bei t? angedeutet ist. Im Mittelbereich der Schicht 12 ist der Unterschied zwischen der Belichtungsbreite t* und der Belichtungsbreite t„ sehr gering und kann sogar als unbeachtlich betrachtet werden, da der Abstand zwischen den LichtquellenStellungen Z₁ und Z₂ im Vergleich mit dem Abstand der Lichtquellenstellungen Z₁ und Zο von der Maske 13 klein ist. In Fig. 8 stellen die Kurven III bzw. .IV die Lichtenergieverteilungen in dem Bereich der lichtempfindlichen Schicht 12 dar, die mit Licht belichtet wird, das durch eine verhältnismässig breite Öffnung im Mittelbereich der Maske 13 hindurchgeht, während sich die Lichtquelle 16 in den Stellungen Z₁ bzw. Z₂, wie in Fig. 6 gezeigt, befindet. Wiederum stellt die Linie a_Q in Fig. 8 die Schwellenwertlichtenergie dar, die zum

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Aushärten der lichtempfindlichen Schicht 12 erforderlich ist, wobei es ersichtlich ist, daß bei den Lichtenergieverteilungen III bzw. IV die lichtempfindliche Schicht in einen Bereich ausgehärtet wird, der die Breite S aufweist.

Wie in Fig. 7 gezeigt, wird durch LAt aus der Quelle 16, die in der Stellung Z₁ liegt. .u&dUixt^;vflg. 7 mit ganzen Linien bei £ gezeigt ist, während es durch eine verhältnismässig schmale öffnung in einem Randbereich der Maske 13 durchgeht, ein Bereich der lichtempfindlichen Schicht 12 belichtet, der die Breite t₃ hat. Wird jedoch die Quell· 16 in die Stellung Z₂ nach Fig. 5 während der Belichtung der Schicht 12 bewegt, geht das Licht aus dieser Quelle, das durch die verhältnismässig schmale Öffnung im Randbereich der Maske 13 durchgeht, wie mit gestrichelten Linien bei E¹ in Fig. 7 gezeigt, in einen wesentlich unterschiedlichen Winkel durch die Maskenöffnung hindurch und trifft einen Bereich der Schicht 12, der in Bezug auf den Bereich, in welchem das Licht auf die Schicht 21 auftraf, als sich die Quelle in der Stellung Z- befand, nach aussen verschoben oder verlagert ist. Befindet eich somit die Lichtquelle 16 in den Stellungen Z- und Z„, während der Belichtung der lichtempfindlichen Schicht 12, kann das durch eine verhältnismässig schmale Öffnung in dem Randbereich der Maske 3 durchgehende Licht zur Belichtung eines Abschnittes der Schicht 12 mit der Breite t^ (Fig.7) verwendet werden, die der Breite t2 (Fig. 6) annähernd gleich ist, in welcher ein Bereich der Schicht 12 mit Licht belichtet wird, das durch eine verhältnismässig breite Öffnung im Mittelabfchnitt der Maske 13 durchgeht.

Fig. 9 zeigt, daß die Lichtenerg|,fVerteilungen auf der lichtempfindlichen Schicht 12, 44· *Uf dem Licht erhalten

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werden, daß durch eine verhältnismässig schmale Öffnung im Randbereich der Maske 13 in der bei E bzw. E' in Fig. 7 gezeigten Richtung hindurchgeht, und die durch die Kurven V bzw. VI dargestellt, sind, gleich sind und seitlich in Abstand voneinander liegen, so daß die kombinierten Kurven V bzw. VI· die Schwellenwertlich tenergie a in der Breite S , die der Breite S- in Figo 8 'gleichgemacht werde'n kann, überschreiten. Durch die erfindungsgemässe Belichtung der lichtempfindlichen Schicht 12, d.h. während der Anordnung der Lichtquelle 16 zumindest in den beiden Stellungen'Z " und ZU»-können somit den ausgehärteten Bereichen der lichtempfindlrelien-Schicht und somit der Leuchtstoffstreifen, die nach der Entwicklung der Schicht erhalten werden, im wesentlichen die selbe Breite S₀ im Mittelbereich und in den Randbereichen dieser Schicht gegeben werden. ■

Da die Verschiebung der Lichtquelle zwischen den Stellungen Z. und Z₂ erfindungsgemäß verwendet wird, um zu gewährleisten, daß durch eine verhältnismässig schmale öffnung im Randbereich der Maske 13 durchgehende Licht zum Aushärten der lichtempfindlichen Schicht in der Breite S führt, die wesentlich grosser als die Breiteder entsprechenden öffnung ist, muß der optische-Filter 15 nich^einem verhältnismässig grossen Gefälle zwischen seinen ÜbertragungsCharakteristiken im Mittelbereich und in den Randbereichen des Filters versehen sein. Somit kann eine Lichtquelle mit einer' verhältnismässig kleinen Lichtenergieleistung oder einer verhältnismässig kürzeren Belichtungszeit verwendet werden, um die Lichtenergieverteilungen zu erzielen, die durch die Kurven III, IV, V und VI in den=Fig. 8 und 9 dar-, gestellt sind. Es ist ferner ersichtlich, daß die Lichtenergieverteilungskurven V bzw. VI in Fig. 9, sowie die

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Kurven III bzw. IV in Fig. 8 verhältnismäseig steile Neigungen bei der SchwellenwertIichtenergie a aufweisen. Somit werden die ausgehärteten Bereiche der Schicht 12, die entstehen, nachdem das Licht durch verhältnismässig schmale öffnungen in den Randbereichen der Mask« 13 sowie durch die verhältnismässig breiten Mittelöffnungen hindurchgeht, scharf und gleichförmig begrenzt» um Zu gewährleisten, daß die dabei erhaltenen Leuchtstoffetrexfen des LeuchtstoffSchirmes ähnlich scharf und gleichförmig umgrenzt sind.

Selbstverständlich hängt der Grad, in welchem die Bewegung der Lichtquelle 16 aus der Stellung Z₁ zur Stellung Z₂ wirksam ist, um die Breite des Bereiches der Schicht 12 zu vergrössern, die mit Licht belichtet ist, das durch eine bestimmte öffnung der Maske 13 hindurchgeht, von dem Grad der Bewegung der Lichtquelle ab, d.h.» dem Abstand zwischen den Stellungen Z. und Z₂ sowie von dem Abstand aisehen der Mitte des Schirmträgers 11 von der Maekenöffnung, die in Betracht gezogen wird. So stellen beispielsweise in der graphischen Darstellung in Fig. 12 die Ordinaten das Verhältnis der Gesamtbreite des Bereiches der lichtempfindlichen Schicht, die mit Licht belichtet wird, wenn die Lichtquelle zwischen den Stellungen Z* und Z₂ bewegt wird, zur Breite des Bereiches, der mit Licht belichtet wird, wenn sich die Lichtquelle in einer einzigen Stellung befindet, während die Abszissen den Abstand zwischen den Lichtquellenstellungen Z- und Z« darstellen. Die Linien a, b und c in Fig. 12 zeigen ferner das Verhältnis des Abstandes zwischen den Lichtquellenstellungen Z₁ und Z„ und das vorher erwähnte Verhältnis der Belichtungsbreiten in Stellungen im Schirmträger, die sich in unterschiedlichen Abständen χ von seinem Mittelpunkt befinden. Die Linie a stellt somit da© gewttafcftte

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Verhältnis im Mittelpunkt des Schirmträgers dar, während die Linie c das Verhältnis am Rand des Schirmträgers darstellt, d.h. wenn der Abstand χ gleich 180 mm ist und wobei die Linie b das Verhältnis bei einer Mittelstellung darstellt, d.h» wenn der Abstand χ gleich 100 mm ist. Aus dem Obigen ist ersichtlich, daß durch zweckmässige Berücksichtigung der Geschwindigkeit bzw. des Verhältnisses, mit welchem die Breiten der öffnungen in der Maske von dem Mittelabschnitt in Richtung auf die Randbereiche der Maske abnehmen, sowie der Zunahme des Verhältnisses Belichtung zu Breite, wie in Fig. 12 gezeigt, kann die Strecke, welche die Lichtquelle zurücklegt, wenn sie zwischen den Stellungen Z. und Z₂ im Laufe der Belichtung der lichtempfindlichen Schicht bewegt wird, so ausgewählt werden, daß gewährleistet wird, daß die erhaltenen Leuchtstoffstreifen eine gleichmässige, vorbestimmte Breite im Gesamtbereich des Leuchtstoffschirmes aufweisen. Bei einem bestimmten Beispiel der vorliegenden Erfindung wird beispielsweise der Leuchtstoffschirm einer Farbbildröhre optisch gedruckt, indem eine Lochmaske der Art, die in Fig. 2 gezeigt ist, verwendet wird, bei welcher der Lochabstand B zwischen den Löchern 0,75 mm beträgt und die öffnungen graduierte Breiten aufweisen, die von einer maximalen. Breite W.p von 0,13 mm im Mittelpunkt der Maske aus abnehmen und eine minimale Breite W^ von 0,09 mm im Randbereich der Maske erreichen. Bei einer Maske mit diesen Dimensionen wird jede lichtempfindliche Schicht "mit einem aus einer Lichtquelle hindurchkommenden Licht belichtet, die im Laufe der Belichtung in zwei Stellungen Z^ bzw. Z₂ angeordnet ist, zwischen welchen ein Abstand von 2,0 mm vorhanden ist. In diesem Beispiel wurde nach Entwicklung jeder lichtempfindlichen Schicht gefunden, daß die somit erhaltenen Leuchtstoffstreifen eine gleichmässige Breite von annähernd 0,25 mm

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in der Gesamtausdehnung des Schirmträgers haben·

Bei der Herstellung des Leuchtstoffschirmes einer Farbbildröhre nach der vorliegenden Erfindung werden selbstverständlich die oben beschriebenen Verfahrensschritte, die darin bestehen, daß der Schirmträger mit einer lichtempfindlichen Schicht überzogen wird, diese Schicht dem Licht einer Lichtquelle belichtet, während sich die Lichtquelle in mindestens den beiden Stellungen Z* und Zj befindet, und dann die belichtete lichtempfindlich· Schicht entwickelt wird, dreimal wiederholt, indem lichtempfindliche Schichten verwendet werden, die Leuchtstoffe mit roten, grünen und blauen Emissionen enthalten. Ee ist ferner ersichtlich, daß die Stellungen Z. und Z₂ der Lichtquelle zur Belichtung jeder der drei lichtempfindlichen Schichten in Richtungen parallel zur Oberfläche des Schirmträgers von den entsprechenden Stellungen der Lichtquelle zur Belichtung der anderen lichtempfindlichen Schichten verschoben werden.

Hierbei ist auch zu beachten, daß wenn die öffnungen in der Maske länglich und zueinander parallel sind, wie in Fig. 2 gezeigt, so daß der dabei erhaltene Leuchtetoffschirm aus streifenartigen Bereichen der verschiedenen Leuchtstoffe zusammengesetzt ist, die in Dreiern angeordnet sind, dann die Lichtquelle 16, die mindestens in den beiden Stellungen Z^ und Z_ während der Belichtung jeder lichtempfindlichen Schicht angeordnet werden soll, vorzugsweise eine längliche Lichtquelle, wie z.B. eine längliche Quecksilberlampe ist, deren Längsachse parallel zu den Längsachsen der öffnungen in der Maske verläuft.

Wie in Fig. 11 gezeigt, kann eine Alternativform der

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Maske 19, die zur Herstellung des Leuchtstoffschirmes einer Farbbildröhre nach der vorliegenden Erfindung verwandet werden kann, Überbrüqkungselemente 17 aufweisen, die sich quer zu den parallelen länglichen öffnungen 18 in Abstand voneinander entlang derselben erstrecken, die in benachbarten öffnungen vorzugsweise versetzt angeordnet sind, und zwar zum Zwecke der Stabilisierung, d.h. zur Erhöhung des Widerstandes gegen Schwingungen der Elemente der Lochmaske, zwischen welchen die länglichen öffnungen gebildet sind. Wenn die Lichtquelle 16 länglich ist, wie oben beschrieben, so beeinträchtigen die Überbrückungselemente nicht die Belichtung kontinuierlicher streifenartiger Bereiche jeder lichtempfindlichen Schicht, so daß nach der Entwicklung jeder Schicht kontinuierliche Leuchtstoffstrexfen hergestellt werden.

Bezugnehmend nun auf Fig. 10, ist ersichtlich, daß eine Vorrichtung 20, die zur Verwendung zur Belichtung der aufeinanderfolgenden lichtempfindlichen Schichten geeignet ist, welche auf der Oberfläche eines Schirmträgers 22 während der Herstellung des Leuchtstoffschirmes nach der vorliegenden Erfindung aufgetragen sind, ein Gehäuse aufweist, welches Festklemmeinrichtungen 23 aufweist, um den Schirmträger 22 und die zugeordnete Lochmaske 21 in eine Öffnung im Gehäuse zu befestigen, nachdem eine lichtempfindliche Schic-ht auf den Schirmträger aufgetragen worden ist. Die Lichtquelle 21, die im Fall, in welchen die öffnungen der Lochmaske 21 länglich sind, auch länglich ist, ist innerhalb des Gehäuses in einer Halterung befestigt, die aus den Teilen 25 bzw. 26 besteht, die an der Lichtquelle und am Gehäuse befestigt und beispiels-

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weise entweder durch hydraulisch oder elektrisch be«* triebene (nicht gezeigte) Betätigungseinrichtungen einer herkömmlichen Konstruktion zweekmäs-sig relativ zuein» ander beweglich sind, so daß die Lichtquelle 24 ija Bezug auf die festgeklemmte Lochmaske 21 und den Schirmträger 22 sowohl in der Richtung des Pfeils X als auch in der Richtung des Pfeiles Z beweglich ist. Innerhalb des Gehäuses sind ferner die Korrektion»· linse 27 und der Filter 28 zweckmässig angeordnet, die den Elementen 14 bzw, 15 entsprechen, die in Verbindung mit Fig. 5 erwähnt wurden. Es ist ersichtlich, d&§ die Relativbewegung der Befestigungsteile 25 bzw, 26 in der Richtung des Pfeiles X zum Bewegen der Lichtquelle 24 im allgemeinen parallel zur Oberfläche de# Schirmträgers 22 dient, um somit die Lichtquelle entweder in die mit ganzen Linien gezeigte Stellung oder in eine der Stellungen zu bringen, die in Fig» IO mit gestrichelten Linien gezeigt sind. Durch diese Bewegung der Lichtquelle wird die Vorrichtung zur Belichtung der hintereinander aufgetragenen lichtempfindlichen Schichten zum Bilden der Leuchtstoffstreifen mit grünen, roten und blauen Emissionen angepaßt. Während der Belichtung jeder der lichtempfindlichen Schichten werden die Befestigungsteile 25 und .26 in der Richtung des Pfeiles Z relativ zueinander bewegt, um somit die Lichtquelle 24 in der Richtung parallel zu einer senkrechten zum Mittelpunkt des Schirmträgers 22 beispielsweise zwischen den Stellungen Z₁ und Z₂ in Fig. 5 zu verschieben.

Obwohl einige erfindungsgemässe Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben wurden, ist die Erfindung seIbβtverstindlieh nicht auf

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diese bestimmten Ausführungsformen beschränkt, so daß verschiedene Abänderungen und Abwandlungen von dem Fachmann innerhalb des Schutzumfanges der beigefügten Patentansprüche gemacht werden können»

Patentansprüche:

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Claims

Patentansprüche:

Verfahren zur Herstellung des Leuchtetoffschirmes einer Kathodenstrahlröhre, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche eines Schirmträgers mit einer lichtempfindlichen Schicht, die Leuchtstoff enthält, überzogenXind diese Schicht mit Licht belichtet wird« das durch die öffnungen einer Maske aus einer Lichtquelle hindurch- > geht, die im Laufe der Belichtung der Schicht mit dem aus ihr kommenden Licht in zumindest zwei Stellungen ·

in Bezug auf den Schirmträger ungeordnet ist, die in einer Richtung parallel zu einer Linie in Abstand voneinander liegen, die zum Schirmträger im Mittelpunkt desselben, senkrecht verläuft, worauf die lichtempfindliche Schicht entwickelt wird, so daß der Leuchtstoff nur in ausgewählten Bereichen der besagten Oberfläche entsprechend den öffnungen verbleibt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle in der besagten Richtung von einer der besagten zwei Stellungen in die andere Stellung während der Belichtung der lichtempfindlichen Schicht mit Licht aus dieser Lichtquelle kontinuierlich bewegt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

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die Belichtung der lichtempfindlichen Schicht mit Licht • aus der besagten lichtquelle in zumindest zwei Stufen
durchgeführt wird, wobei sich die Lichtquelle in einer der beiden Stellungen bzw, in der anderen dieser Stellungen befindet·

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske neben dem Schirmträgeringeordnet ist und daß die besagten Öffnungen länglich sind.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die länglichen Öffnungen zueinander parallel erstrecken und daß die Lichtquelle länglich und parallel zu den Längsachsen der länglichen Öffnungen angeordnet ist» - ■--'__'

Verfahren nach Anspruch Ij dadurch gekennzeichnet, daß nach Erregen des Leuchtstoffes der Leuchtstoff Licht
einer vorbestimmten Farbe ausstrahlen kann und daß die besagten Schritte mit einer zweiten lichtempfindlichen Schicht wiederholt werden, die Leuchtstoff enthält,
der nach seinem Erregen Licht einer änderet! Färbe
ausstrahlen kann, wobei die Lichtquelle aus. den besagten zumindest zwei Stellungen relativ zum Schirmträger zur Belichtung der besagten zweiten Schicht mit aus
dieser Lichtquelle kommendem Licht in einer Richtung
parälel zur Oberfläche des Schirmträgers aus^den besagten mindestens zwei Stellungen der Lichtquelle zur Belichtung der erstgenannten Schicht verschoben wird,.

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so daß nach der Entwicklung der zweiten Schicht der entsprechende Leuchtstoff nur in ausgewählten Bereichen des Schirmträgers verbleibt, die von den . ausgewählten Bereichen, in welchen der Leuchtstoff der ersten Schicht verbleibt, in Abstand liegen.

7, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Masken neben dem Schirmträger angeordnet sind und daß die öffnungen der Maske länglich sind und ihre Längsachsen parallel zueinander verlaufen und daß die Breiten der länglichen öffnungen von einer maximalen Breite im Mittelpunkt der Maske aus in Richtung auf die entgegengesetzten Kanten der Maske fortschreitend abnehmen.

8. Verfahren zur Herstellung des LeuchtstoffSchirmes einer Farbbildröhre, dadurch gekennzeichnet _tu daß die Oberfläche eines Schirmträgers mit einer ersten lichtempfindlichen Schicht überzogen wird, die Kathodolumineszenzleuchtstoff mit Emissionen einer vorbestimmten Farbe enthält, daß eine Maske neben der besagten Oberfläche des Schirmträgers angeordnet wird, wobei diese" Maske längliche öffnungen aufweist, die zueinander parallel verlaufen, und wobei die Breiten der öffnungen am Mittelpunkt der Maske maximal sind und sich in Richtung auf die Kanten der Maske in der Querrichtung zu den Längsachsen der öffnungen verringern, daß die Schicht mit Licht belichtet wird, das durch die öffnungen aus einer

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länglichen Lichtquelle hindurchgeht, die sich parallel zu den Längsachsen der öffnungen erstreckt und im Laufe der Belichtung der Schicht mit dem aus dieser Lichtquelle kommenden Licht in zumindest zwei Stellungen in Bezug auf den Schirmträger angeordnet ist, wobei diese Stellungen in einer Richtung parallel zu einer Linie in Abstand voneinander liegen, die parallel, zum Sqhirmträger im Mittelpunkt "desselben verläuft,, daß die lichtempfindliche Schicht entwickelt wird, so daß der Leuchtstoff in ersten streifenartigen Bereichen der Oberfläche entsprechend entsprechend den länglichen öffnungen fortdauernd verbleibt, und daß die besagten Schritte zumindest einmal mit einer zweiten lichtempfindlichen Schicht wiederholt werden, die Kathodolumineszenzleuchtstoff mit Emissionen einer anderen Farbe erhält, wobi die in mindestens beiden Stellungen befindliche Lichtquelle in Bezug auf den Schirmträger zur Belichtung dar zweiten Schicht mit Licht aus dieser Lichtquelle in der Richtung quer zu den Längsachsen der Maskenöffnungen aus den besagten zumindest zwei Stellungen der Lichtquelle zur Belichtung der ersten Schicht verschoben wird, so daß nach der Entwicklung der zweiten Schicht der entsprechende Leuchtstoff in zweiten streifenartigen Bereichen der besagten Oberfläche fortdauernd bleibt, die neben den ersten streifenartigen Bereichen liegen*

9» Verfahren nach Anspruch 8* dadurch gekennzeichnet, daß der Schirmträger und die Maske feststehend angeordnet sind und daß die Lichtquelle relativ zum Schirmträger und zur Maske bewegt wird_s damit -die

Lichtquelle in zumindest den zwei Stellungen für jede Reihenfolge der besagten Verfahrensschritte angeordnet wird.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß während der Belichtung jeder der besagten ersten und zweiten lichtempfindlichen Schichten mit Licht aus der besagten Quelle die Relativbewegung der Lichtquelle und des Schirmträgers zwischen den entsprechenden mindestens zwei Stellungen kontinuierlich durchgeführt wird.

11, Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet» daß die Belichtung jeder der besagten ersten und zweiten Schicht in mindestens zwei Stufen durchgeführt wird, wobei die Lichtquelle relativ zum Schirmträger in einer der besagten zwei Stellungen bzw. in der anderen diesen Stellungen angeordnet ist.

12. Vorrichtung zur Verwendung zur Herstellung des Leuchtstoffschirmes am Schirmträger einer Kathodenstrahlröhre, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Stützen des Schirmträgers, wobei eine lichtempfindliche Schicht auf der Oberfläche des Schirmträgers vorgesehen ist, die Leuchtstoff enthält, eine neben der besagten Oberfläche angeordnete. Maske mit öffnungen, einer Lichtquelle zum Richtön von " Licht gegen die besagte Oberfläche durch die öffnun-

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gen der Maske und durch Befestigungseinrichtungen für die Lichtquelle, wobei die Einrichtung zum Stützen des Schirmträgers und die Befestigungseinrichtung für die Lichtquelle relativ zueinander in einer Richtung bewegt werden können, die parallel zu einer Linie . verläuft, welche zum Schirmträger im Mittelpunkt derselben senkrecht ist.

13, Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die besagten Öffnungen/Länglich und parallel zueinander sind und daß die Lichtquelle länglich ist und sich parallel zu den Längsachsen der besagten öffnungen erstreckt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Stützen des Schirmträgers und die Befestigungseinrichtung für die Lichtquelle auch in einer Richtung relativ beweglich sind, die in rechten Winkeln zu den Längsachsen der öffnungen und in einer Ebene liegt, die zu der besagten Oberfläche des Schirmträgers im wesentlichen parallel verläuft.

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L e e r s e i t e