DE2432602C2

DE2432602C2 - Verfahren zur Bildung von Öffnungen in einem dünnen Metallband und Verwendung eines gemäß diesem Verfahren mit Öffnungen versehenen Metallbandes zur Herstellung einer Lochmaske für eine Farbfernsehbildröhre

Info

Publication number: DE2432602C2
Application number: DE2432602A
Authority: DE
Inventors: Cornelis Arie Eindhoven Bos; Petrus Johannes Buysman; Gerardus Antonius Wilhelmus Vermeulen
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1973-07-16
Filing date: 1974-07-06
Publication date: 1982-05-19
Also published as: JPS5039236A; DE2432602A1; NL7309840A; GB1474998A; FR2238239B1; JPS5536068B2; FR2238239A1

Description

Verfahren zur Bildung von Öffnungen in einem dünnen Metallband und Verwendung eines gemäß diesem Verfahren mit Öffnungen versehenen Metallbandes zur Herstellung einer Lochmaske für eine Farbfernsehbildröhre.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bildung von Öffnungen in einem dünnen Metallband, bei dem das Metallband auf beiden Seiten mit einer gegen Ätzmittel beständigen Schutzschicht überzogen wird, in der Öffnungen gemäß einem gewünschten Muster auf jeder Seite des Metallbandes so angebracht werden, daß sich die Öffnungen auf beiden Seiten gegenüberliegen, wonach eine erste der beiden Seiten des Metallbandes mit einer ununterbrochenen, ebenfalls gegen Ätzmittel beständigen Abdeckschicht überzogen wird, und dann zur Bildung von Ausnehmungen auf der zweiten, nicht mit der genannten Abdeckschicht überzogenen Seite des Metallbandes ein Ätzmittel auf das Metallband gespritzt wird, wonach die Abdeckschicht entfernt wird und dann zur Bildung von Ausnehmungen auf der ersten Seite des Metallbandes ein Ätzmittel auf das Metallband gespritzt wird, derarl, daß die Ausnehmungen auf beiden Seiten durchgehende Öffnungen in dem Metallband bilden.

Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf die Verwendung eines gemäß diesem Verfahren mit Öffnungen versehenen Metallbandes zur Herstellung einer Lochmaske für eine Farbfernsehbildröhre. Ein derartiges Verfahren ist aus der US-Patentschrift 50 524 bekannt. Um sicherzustellen, daß die Öffnungen das gewünschte Profil erhalten, wird bei dem bekannten Verfahren zunächst eine der beiden Setien des Metallbandes angeätzt, wobei auf der anderen Seite eine Abdeckschicht angebracht ist, wonach von dieser anderen Seite her die Öffnungen durchgeätzt werden.
Es ist bei dem bekannten Verfahren schwierig, eine geeignete Zusammensetzung für die auf der ersten Seite des Metallbandes angebrachte Abdeckschicht und für das Lösungsmittel für diese Abdeckschicht zu finden. Weder diese Abdeckschicht noch das Lösungsmittel für

ίο diese Abdeckschicht dürfen nämlich die Schutzschicht, in der das Muster der Öffnungen angebracht ist, angreifen. Die letztere Schicht kann aus lichtempfindlichem Fischleim bestehen, der vor der Belichtung wasserlöslich ist und nach der Belichtung mit Natronlau-

!5 ge entfernt werden kann. Die Abdeckschicht kann dann aus einem Wachs mit einem hohen Erweichungspunkt bestehen, das mit Perchloräthylen entfernt werden kann. Weder das Wachs noch das Perchloräthylen greifen die Fischleimschicht an, aber die Perchloräthylendämpfe sind für den Menschen und die Umwelt besonders schädlich. Die Anlage muß also gut abgedichtet und die Dämpfe müssen abgesaugt und in Kohlefiltern niedergeschlagen werden. Dies macht die Anlage besonders verwickelt, auch infolge aller zu treffender Vorkehrungen.

Die Erfindung bezweckt, das aus der US-PS 27 50 524 bekannte Verfahren dahingehend zu verbessern, daß eine eiüfach und unschädlich aufzubringende und zu entfernende Abdeckschicht verwendet wird. Nach der Erfindung besteht die Abdeckschicht aus Kunststoffolie, und zwar insbesondere aus einer Kunststoffolie, die ein endloses Band bildet, das der Bewegung des Metallbandes folgt und dessen Ränder zeitweise am Metallband, ζ. Β. durch Kleben, befestigt werden.

Die Erfindung wird nachstehend beispielsweise an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. la—Ie eine Anzahl aufeinanderfolgender Schritte einer Ausführungsform des Verfahrens,

Fig.2 eine schematische Seitenansicht eines Teiles einer Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Fig. l.und

F i g. 3 eine schematische Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 2.

F i g. 1 a zeigt im Querschnitt einen Teil eines dünnen

Metallbandes 1, in das Öffnungen geätzt werden müssen, z. B. zur Herstellung einer Lochmaske für eine Farbfernsehbildröhre. Wie z. B. aus der genannten US-Patentschrift 27 50 524 bekannt ist, sind diese Öffnungen vorzugsweise auf einer Seite der Lochmaske größer als auf der anderen Seite. Auf dem Metallband 1 wird nun auf der ersten Seite eine Schutzschicht 3 und auf der zweiten Seite eine Schutzschicht 5 angebracht. Diese Schichten bestehen aus einem lichtempfindlichen Lack, ζ. B. Fischleim, und in diese Schichten werden durch Belichtung gemäß einem bestimmten Muster und durch Entwicklung Öffnungen 7 bzw. 9 gebildet. Dieses Verfahren ist an sich bekannt und wird hier nicht näher beschrieben. Die Öffnungen 7 auf der ersten Seite des Metallbandes 1 sind kleiner als die entsprechenden Öffnungen 9 auf der zweiten Seite, um den in das Metallband 1 zu ätzenden Öffnungen das gewünschte Profil zu geben. Wie in der genannten US-Patentschrift bereits auseinandergesetzt wurde, empfiehlt es sich der Genauigkeit des Endprodukts halber, die Öffnungen 7

auf der ersten Seite des Metallbandes 1 zuerst zeitweilig abzudichten. Die kleinste Querabmessung der endgültig im Metallband 1 gebildeten Öffnungen wird dann im wesentlichen durch die Querabmessungen der öffnun-

gen 7 bestimmt Je nach dem Farbfernsehbildröhrentyp, für den die Lochmaske bestimmt ist, können die Öffnungen z. B. kreisförmig oder rechteckig gestaltet sein. Der Unterschied in Ätztiefe zwischen den beiden Seiten des Metallbandes 1 wird dadurch erreicht, daß zunächst über die Öffnungen 9 und dann im wesentlichen über die Öffnungen 7 geätzt v/.rd.

Nach der Erfindung werden die Öffnungen 7 zeitweise mit einer aus einer Kunststoffolie (z. B. Polyäthylen) bestehenden Abdeckschicht 11 abgedichtet (sieiie Fig. Ib). Diese Schicht kann, wie nachher noch näher auseinandergesetzt werden wird, auf verschiedene Weise flüssigkeitsdicht mit der Schutzschicht 3 verbunden werden.

Nach dem Anbringen der Folie 11 werden auf der zweiten Seite des Metallbandes 1 über die öffnungen 9 Ausnehmungen 13 in das Metallband 1 geätzt, deren Tiefe z. B. gleich drei Vierteln der Dicke des Metallbandes beträgt (siehe Fig. Ic). Aus Fig. Ic ist deutlich ersichtlich, daß infolge des seitlichen Ätzens diese Ausnehmungen 13 eine größere Querabmessung als die Öffnungen 9 aufweisen.

Wenn die Ausnehmungen 13 die gewünschte Tiefe erreicht haben, wird der Ätzvorgang beendet und die Folie 11 wird entfernt. Dann wird im wesentlichen über die Öffnungen 7 auf der ersten Seite des Metallbandes 1 weitergeätzt, so daß an der Stelle dieser Öffnungen Ausnehmungen 15 gebildet werden, die nach kurzer Zeit mit den zuerst gebildeten Ausnehmungen 13 in Verbindung geraten, so daß durchgehende Öffnungen im Metallband 1 gebildet werden (siehe Fig. Id). Dadurch, daß die Ausnehmungen 15 in diesem Falle nur eine geringe Tiefe aufzuweisen brauchen, kann auch das seitliche Ätzen an der Stelle dieser Ausnehmungen gering sein, so daß ihre Querabmessungen nahezu gleich den entsprechenden Abmessungen der öffnungen 7 sind. Schließlich werden die Schutzschichten 3 und 5 mit einem geeigneten Lösungsmittel (z. B. Natronlauge) entfernt (siehe Fig. Ie), wonach aus dem Metallband 1 Platten geschnitten werden können, die nach weiterer 4ü Bearbeitung als Lochmaske in einer Farbfernsehbildröhre dienen können.

Das Anbringen der Kunststoffolie 11 kann durch verschiedene Verfahren erfolgen. Eines dieser Verfahren ist in den F i g. 2 und 3 schematisch dargestellt. Das Metallband 1 wird, wie dies beim Ätzen von Lochmasken üblich ist, durch eine lange Ätzmaschine geführt, in der nacheinander alle Bearbeitungen durchgeführt werden. Derartige Ätzmaschinen sind bekannt (siehe z. B. die US-Patentschrift 36 79 500) und 5u in den Fig. 2 und 3 ist denn auch nur ein kleiner Teil einer solchen Maschine dargestellt. Die Folie 11 weist die Form eines endlossn Bandes auf, das über zwei Rollen 19 und 21 läuft und über einen Teil seiner Länge an dem Metallband 1 anliegt Die Achsen 23 und 25 der Rollen sind, wie das Metallband 1, vertikal gerichtet und sind in dem Gestell der Ätzir.aschine gelagert Neben der ersten Rolle 19 sind auf der Höhe der Ränder der Folie 11 zwei Rollen 27 angebracht, auf denen sich ein Klebband 29 befindet, das über den Rand der Folie 11 hervorragt und also auf dieser Folie und auf dem unter der Folie hervorragenden Teil des Metallbandes 1 haften kann. Beim Betrieb wird das Metallband 1 in Richtung des Pfeiles 31 transportiert, während die Folie 11 mit der gleichen Geschwindigkeit dieser Bewegung folgt Eine Andruckrolle 33 sorgt dafür, daß das Klebband 29, das von den Rollen 27 abgewickelt wird, auf der Folie 11 und dem Metallband 1 haftet, so daß die Folie das Metallband während des Transports des Metallbandes durch einen Ätzraum 35 flüssigkeitsdicht abdeckt In diesem Ätzraum befindet sich eine Spritzdüse 37, aus der mit Hilfe einer Pumpe 39 Ätzflüssigkeit auf das Metallband 1 gespritzt wird. Naturgemäß enthält der Ätzraum 35 auch einen Abfluß, und weiterhin kann das Metallband 1 nach dem Passieren des Ätzraumes noch durch einen Spülraum geführt werden. Dieser Raum und etwaige weitere Teile sind in der Zeichnung der Einfachheit halber weggelassen.

Nach Beendigung der Ätzbearbeitung (und der etwa anschließenden Spülbearbeitung) muß das Klebband 29 wieder von dem Metallband 1 abgelöst werden. Zu diesem Zweck wird das Klebband 29 auf einen Satz von Auffangrollen 41 aufgewickelt. Das auf die Auffangrollen aufgewickelte Klebband wird nicht aufs neue gebraucht, dies im Gegensatz zu der Folie 11, die über die Rolle 19 zurückkehrt und dort einen neuen Zyklus beginnt. Es ist auch möglich, die Folie 11 nur einmal zu gebrauchen. Zu diesem Zweck muß die Rolle 21 durch eine den Auffangrollen 41 für das Klebband 29 analoge Auffangrolle ersetzt werden, während die Rolle 19 durch eine Vorratsrolle ersetzt wird.

Eine andere (nicht dargestellte) Möglichkeit zum Anbringen der Folie 11 besteht darin, daß die Folie selber, entweder über die ganze Breite oder nur an den Rändern auf einer Seite mit einer Klebschicht versehen wird. Das Klebband 29 kann dann wegfallen.

Die Folie 11 kann auch an der Stelle der Rolle 19 an beiden Rändern mit einer Schicht aus Leim versehen werden, der bei hoher Temperatur seine Haftkraft verliert. Die Folie 11 wird dann an der Stelle der Rolle 19 an beiden Rändern auf dem Metallband 1 festgeleimt und kann von dem Metallband an der Stelle 21 durch Erhitzung abgelöst werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Bildung von Öffnungen in einem dünnen Metallband, bei dem das Metallband auf beiden Seiten mit einer gegen Ätzmittel beständigen Schutzschicht überzogen wird, in der Öffnungen gemäß einem gewünschten Muster auf jeder Seif; des Metallbandes so angebracht werden, daß sich die Öffnungen auf beiden Seiten gegenüberliegen, wonach eine erste der beiden Seiten des Metallbandes mit einer ununterbrochenen, ebenfalls gegen Ätzmittel beständigen Abdeckschicht überzogen wird, und dann zur Bildung von Ausnehmungen auf der zweiten, nicht mit der genannten Abdeckschicht überzogenen Seite des Metallbandes ein Ätzmittel auf das Metallband gespritzt wird, wonach die Abdeckschicht entfernt wird und dann z'ir Bildung von Ausnehmungen auf der ersten Seite des Metallbandes ein Ätzmitte! auf das Metallband gespritzt wird, derart, daß die Ausnehmungen auf beiden Seiten durchgehende Öffnungen in dem Metallband bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckschicht aus einer Kunststoffolie (11) besteht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffolie (11) ein endloses Band bildet, das der Bewegung des Metallbandes (1) folgt und dessen Ränder zeitweise an dem Metallband (1), ζ. Β. durch Kleben, befestigt werden.

3. Verwendung eines gemäß dem Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 mit Öffnungen versehenen Metallbandes zur Herstellung einer Lochmaske für eine Farbfernsehbildröhre.