DE2558559A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von farbfernsehbildroehren - Google Patents

Description

Zenith Radio Corporation, Chioago. Illinois. 7.St.A.

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Farbfernsehbildröhren

Die vorliegende Erfindung betrifft eine völlig neue und verbesserte FFS-Bildröhre der Lochmaskenart und Verfahren zu deren Herstellung. Der hier benutzte Ausdruck "Lochmaske" soll dabei sämtliche Bildröhren einschließlich der Nachbeschleunigungsröhren umfassen, in denen eine Farbwahlmaske bzv. - elektrode einen Abschattungseffekt bewirkt, und zwar vollständig oder teilweise.

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer Farbkathodenstrahlröhre der Lochmaskenart anzugeben.

Die vorliegende Erfindung lehrt ein Verfahren zum Einsatz bei der Herstellung einer Farbkathodenstrahlröhre mit einem Kolben mit einem Trichter und einer KolbenschaIe mit vorbestimmter dreidimensionaler Krümmung sowie einer Bezugspunktanordnung für den Bildschirm, indem man einen elektrisch leitenden Haskenrohling mit einem gekrümmten Hittelteil, dessen Krümmung in engem Zusammenhang mit der Krümm-

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ORIGINAL INSPECTS?

ung der Kolbenschale steht, sowie einem versteiften TTmfangsteil vorsieht, der «ine Aufhängungsanordnung für die Maske trägt, dadurch gekennzeichnet, daß oanjeine Haskenvorlage und eine Gruppe von Seschiohtungsvorlagen (einschließlich Vorlagen für das Rot-, Blau- und Grünlettohtstoff muster) vorsieht, die miteinander ausrichtbar· Vorlagensohablonenmuster aufweisen, wobei die Beechichtungsvorlagen jeweils eine Krümmung entsprechend der der KolbenschaIe auf weisen und die Krümmung der Haskenvorlage der des Maskenrohlings entspricht, daß man weiterhin im Mittelteil des Maskenrohlings auf photosohemischem Wege unter Bezug auf die Maskenaufhängung ein Muster elektromendurohlässiger Öffnung ausbildet,* für man die Maskenvorlage als photographische Schabiene verwendet, daß man,während man die Besohiohtungsvorlagen als photographisohe Schablonen verwendet, unter Bezug auf die Bezugspunktanordnung auf der Kolbenachale auf photochemisohem Weg auf der konkaven Innenfläche der Kolbenschale ineinander verschränkte Muster aus rot- bzw. blau- bzw. grünetrahlenden Leuchtstoffelementen ablagert und dann mit dem Maskenaufhängungssystem die resultierende geätzte Maske.an der Kolbenschale unter Bezug auf die Bezugspunktanordnung auf der Kolbenschale derart aufhängt, daß das Muster der Maskenöffnung mit den Mustern der Phosphorelemente auf der Kolbenschale ausgerichtet ist.

Ein ähnliches Verfahren zur Herstellung von Lochmasken-Bildröhren ist bspw. in der IJS-FS 3 676 914 der Anmelderin beschrieben. Dieses Verfahren hat jedoch in der Praxis zu Schwierigkeiten geführt. Das gleiche gilt für die US-PSn 2 870 010, 2 989 398, 3 437 482,

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3 451 812 ana 3 563 737.

Pig. 1 iit eine schematisierte Perspektivdarstellung einer neuartigen Farbkathodenstrahlröhre nach der Lehre der vorliegenden Erfindung, bei der bestimmte Teile übertrieben herausgezeiohnet worden sind, um sie klarer darzustellen;

Pig. 2 stellt eine Vergrößerung eines Teils der Bildröhre nach Pig. dar;

Pig. 3 ist eine vergrößerte perspektivische, teilweise geschnittene und aufgebrochene Teilansicht einer Ecke der Pig. 1 gezeigten Bildröhre, die mit besonderer Klarheit eines der Aufhängselemente zur Lagerung der Lochmaske auf der Kolben«chaIe der Röhre zeigt; Pig. 4 ist ein Schnitt auf der Linie 4-4 der Pig. 3; Fig. 5 bis 12 stellen gemeinsam ein Flußdiagramm dar, das synoptisch die Herstellung der neuartigen Bildröhre der Fig. 1 bis 4 darstellt; Fig. 13 ist ein Flußdiagramm, daß weitere Einzelheiten der Herstellung der Masken- und Beschichtungevorlagen ausweist, wie sie für die Herstellung der Bildröhre eingesetzt werden; Fig. 14 bis 25 stellen ein Flußdiagramm dar, das schematisch, aber mit mehr Einzelheiten als in Fig. 13 die Herstellungsschritte bei der Herstellung einer Primärvorlage zeigen, die nützlich ist sur Herstellung einer Farbbildröhre naoh bspw. den Fig. 1 bis 4» Fig. 26 bis 30 «teilen ein Flußdiagramm dar, das schematisch, aber mit mehr Einzelheiten als die Fig. 13 Verfahreneschritte bei der Herstellung der Maskenzwisohenvorlage angibt; Fig. 31 ist eine vergrößerte Schnittdarstellung einer Primärvorlage

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und eines Rohlings für die Maskenzwischenvorlage und zeigt das Prinzip des Pastkontaktdrucks, wie er bei der Herstellung der Vorlagen, Schattenmaske und Beschichtung nach dem vorliegenden Verfahren eingesetzt wird;

Fig. 32 bis 36 sind ein Flußdiagramm, das schema tisch die Verfahrensschritte bei der Herstellung der Zwischenvorlagen für die Bildschirmschichten zeigt;

Pig· 37 bis 40 sind ein Flußdiagramm, das schematisch, aber mit mehr Einzelheiten als die Fig. 13 Verfahrensshjcritte zur Herstellung einer Maskenarbeitsvorlage zeigt;

Fig. 41 zeigt schematisch eh Lichthaus zum Belichten eines lichtempfindlichen Überzugs auf der konvexen Seite eines gekrümmten Substrats;

Fig. 42 bis 45 sind eins Flußdiagramm, das schematieoh bestimmte Verfahrensschritte bei der Herstellung einer Abeitsvorlage für die Bildsohirmbeschichtung zeigt;

Fig. 46 bis 48 zeigen, wie die Austauschbarkeit der Masken und Sohalen trotz Unregelmäßigkeiten dieser austauschbaren Komponenten gewährleistet ist: und

Fig. 49 bis 51 sind Ansichten der Vorderseite und des üriohters einer Farbbildröhre und zeigen die zur gegenseitigen Ausrichtung dieser Höhrenteile eingesetzten Bestandteile.

Aufbau der Bildröhre - Fig. 1 bis 4

Die Fig. 1 bis 4 zeigen eine Farbbildröhre 2 des Loohmaskentyps, die naoh der vorliegenden Erfindung hergestellt ist. Es soll an diesem

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Punkt darauf hingewiesen werden, daß die Röhre siohleicht auch auf die übliche Weise, d. h. mit nioht gegenseitig austauschbaren !!lementen herstellen läßt, bei der man eine Lochmaske mit einer bestimmten Kolbensohale mindestens während der Bildschirmbeschiohtung und den nachfolgenden Schritten der Bildröhrenherstellung paart. Wie jedoch oben festgestellt, sind in der bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung die Lochmaske und desgleichen auch die Kolbenschale der Bildröhre austauschbar mit allen anderen ausgeführt, Das Wesen, die Vorteile und die Realisierung dieses Ziels wird unten im Einzelnen beschrieben.

Die dargestellte Röhre 2 weist einen neuartigen Kolben mit einem Trichter 4 auf, der dicht an einer flanschlosen Kolbenschale 6 befestigt ist. Im Gegensatz zu herkömmlichen Kolbenschalenanordnungen, erlaubt die neuartige Sohalenkonstruktion 6 ohne Flansch eine wirtschaftliohere Fertigung des Kolbens sowie vereinfachte und wirtschaftlichere Sohirmbesohichtungsverfahren, wie sie im folgenden beschrieben werden.

Auf der Innenfläche der Schale 6 befindet sich eine Leuchtetoffschioht 7t die eine Vielzahl von Konfigurationen annehmen kann - bspw. als herkömmlicher Punktechira. In der dargestellten Ausführungsform weist sie eine Gruppenanordnung aus vertikal geriohteten und sich in waagerechter Sichtung wiederholenden Triplets aus rot-, blau- und grünstrahlenden Leuchtstoffelementen 8R, ΘΒ und 8G auf. Der Schirm ist/vorzugsweise mit negativem Schutzband und schwarzer Umschichtung nach der TJS-PS 3 I46 368 ausgeführt. In dieser Ausfuhrungsform bildet

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ein schwarzes Gitter 10 ein Muster aus lichtabsorbierenden Bändern, die die Leuaohtstoffelemente 8R, 8B, und 8G voneinander trennen.

Eine Lochmaske 12 neuartiger Konstruktion, wie sie unten beschrieben ist, weist ein Muster von Löchern 14 auf. Während man auch Öffnungsmuster anderer Art einsetzen kann, ist die Maske 12 mit einem Öffnungsmuster in der sogenannten "Schlitz"-Form versehen dargestellt, bei dem die Öffnungen 14 die Form rechteckiger Schlitze haben, die in vertikal gerichteten Reihen ausgerichtet sind, wobei jeder Schlitz einer Reihe von den benachbarten Schlitzen durch einen Steg 16 getrennt ist.

um das gewünschte negative Sohutzband darzustellen, wird die Breite der Maskenöffnungen 14 so gewählt, daß die Strahlauftreffläohen 15 auf den Leuchtstoffelementen 8R, 8B, 8G breiter als iie beaufschlagten Leuchtstoffelemente sind, und zwar um die Größe des zugeordneten (negativen) Schutzbandes.

Der Leuchtstoffschirm 7 und dessen Herstellungsverfahren werden unten im Detail beschrieben. Die Konstruktion der Lochmaske ist nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Vorzugsweise handelt es sioh bei der Lochmaske 12 um ein· rahmenlose einteilige Aueführung aus einem einzelnen Blatt aus elektrisch leitendem Material wie bspw. Stahl. Eine einteilig an diese angeforete Sohürze 18 erteilt ihr Steife und schirmt den Bildschirm 7 gegen Streu- und übersohriebene Elektronen ab. Einteilig angeformte Rippen 22, der Kanal 20 und die

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Kantenlippe 24 bewirken, daß die Maske 12 hinsiohtlioh ihrer langen und kurzen Achse relativ steif ist, während sie sich jedoch hinsichtlich ihrer Diagonalen verbigen und sich dadurch im gelagerten Zustand Torsionsverzerrungen der Schalenkontur anpassen kann. Ein neuartig konstruiertes Aufhängungssystem ist vorgesehen, um die Loohmaske 12 in Abstand zu, aber unmittelbar an der Innenfläche der Kolbenschale 6 zu lagern. Das dargestellte Aufhängungssystem ist nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung.

Das Aufhängungssystem weist vorzugsweise vier Aufhängungselernente auf, die jeweils an den Eoken der Maske 12 angeordnet sind. Wie bereits ausgeführt, ist die Lochmaske hinsichtlich ihrer Haupt- und Nebenaohse verhältnismäßig steif, aber hinsichtlich ihrer Diagonalen weniger steif ausgeführt. Indem man die Aufhängungselemente 26 an den Eoken der Maske 12 anordnet, folgt diese den Abweichungen der Schalendiagonale der einzelnen Schirmschalen untereinander durch entsprechendes Durchbiegen und hält auf diese Weise einen konstanten Q-Abstand aufrecht, d.h. einen konstanten Abstand zwisohen dem mittleren mit öffnungen versehenen Teil der Lochmaske 12 und der Innenfläche der KolbenschaIe 6, die die Leuchtstoffschicht 7 trägt.

Obgleich zahlreiche andere Anordnungen in Auge gefaßt sind,weisen in der dargestellten bevorzugten Aufhängung die Elemente 26 jeweils einen Winkel 28 auf einer Ecke der Maske auf, der eine Blattfeder 30 trägt, die verhältnismäßig schwach, aber seitlich (in ihrer eigenen Ebene und torsionsmäßig) steif ist.. Die Feder ist mit einer

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eingeprägtenjX-Siokung versehen dargestellt, die ihre Federkonetante erhöhen soll. Die Feder läßt sioh jedoch auch ohne diese Siokung ausführen. Die Feder 30 trägt auf ihren entfernten Ende eine Lasche 32, die in eine öffnung 34 in einen auf der Schale angebrachten Ansatz 36 hineinragt, wenn die Maske 12 sich auf der Sohale 6 in Ihrer Betriebsstellung befindet. Alternativ kann die Lasohe einteilig mit der Feder 30 ausgebildet sein. Der Winkel 28 ist «it einer eingeprägten Sickung 38 versehen. Ist eine thermische Kompensation erforderlich, kann er aus seitlich verbundenen Bimetallstreifen derart konstruiert und aufgebaut sein, daß , wenn die Maske 12 sioh unter dem Elektronenbeschuß erwärmt und ausdehnt, der Winkel 28 sioh ausbiegt und die Lochmaske näher an den Leuchtstoffschirm heranbringt, und zwar um genau diejenige Abstandsdifferenz, die erforderlioh ist, um die Maskenausdehnung zu kompensieren.

Der Ansatz 36 ist kanalförmig gestaltet und hat eine vorwärtsverlauf end β Fläche 40 mit der die Lasohe aufnehmenden öffnung 34 sowie zwei Sohenkel 42, 44, die in die Sohirmsohale 6 eingebettet »der mit ihr verklebt sein können. Die auf Abstand stehenden Sohenkel 42, 44 erlauben der zur Schirmbildung erforderliohe Flüssigkeit, am Ansatz vorbei und durch sie hindurohzufließen, ohne sioh zu stauen.

Die die Laschen aufnehmenden öffnungen 34 in dreien der vier Ansätze 36 sind kreisförmig odexjdreieokig ausgeführt und definieren den Ort der Maske 12 relativ zur Sohale 6. Die öffnung 34 in dem redundanten vierten Ansatz 36 ist vorzugsweise parallel zur Innenfläche der KolbensohaIe 6 verlängert ausgeführt, damit die vierte Lasohe

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eine Gleichgewichtslage suchen kann und eine Störung der Maskenlage, wie sie ron den anderen drei Ansätzen 36 definiert ist, verhindert bleibt, um die Maske 12 einzusetzen oder herauszunehmen, drückt man die Federn 30 herab, bis die Laschen32 von den Öffnungen 54 in den Ansätzen 36 freistehen.

Vie in der Fig. 1 gezeigt, weist die Röhre 2 einen Hals 46 auf, in dem sich eine Elektronensysternanordnung befindet. Die Blektronensysternanordnung kann eine einer Vielfalt von Formen annehmen; in der dargestellten Ausführungsform, in der die Maske eine Schlitzmaske,ist, und mit einem "Linien" - Schirm »usammenwirkt, handelt es sich bei der Systemanordnung vorzugsweise um eine solche, bei der die drei Systeme in einer Lineal, nicht im Delta, angeordnet sind. Hierbei liegen drei getrennte Systeme 54» 56, 58 vor, die drei koplanare Strahlen 60, 62, 64 erzeugen, die die Rot- bsw. Blau- bzw. Grün-Yideoinformation führen. Der elektrische Zugang zum Elektrodensystem erfolgt durch die Stifte 66 im Fuß 68 der Bildröhre.

Herstellung der Bildröhre - Übersicht - Fig. 5 bis 12

Es sollen nun neuartige Verfahrensweisen zur Herstellung von Röhren wie der Röhre 2 beschrieben werden. Bevor in diese detaillierte Beschreibung eingetreten wird, soll jedoch die herkömmliche Art und Weise der Herstellung üblicher Loohmasken-Bildröhren erläutert werden. Ifaoh der herkömmlichen Praxis wird die Sohattenmaakenanordnung vor dem Beschichten der KolbenschaIe hergestellt und dann als photographisohe Schablone für die photo-

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ohemieche Ablagerung der Bildschirmbesohiohtung auf dem Kolbenboden eingesetzt. Sie Masken, die eich, in ihren Öffnungemuster -von allen anderen Hasken unterscheiden, müssen während der Belichtung und allen nachfolgenden Verfahreneschritten einer bestimmten Bildschirmschale eindeutig zugeordnet werden, damit das Maskenöffnungsmuster und das Leuchtstoffmuster der zusammengeschweißten Bildröhre miteinander fluchten. Vie in der folgenden Beschreibung auffallen wird, entfällt bei dem Verfahren nach der vorliegenden Erfingung diese Paarung von Maske mit KolbenschaIe, wobei man die Masken in einem Herstellungsprozess, die Kolbensohalen in einem anderen Prozess herstellt und die Masken und mit dem Bildsehrim versehenen Kolbensohalen erst beim endgültigen Zusammenbau der Bildröhr· miteinander venLnt.

Eine Zusammenfassung der neuartigen Herstellungsweisen und Vorrichtungen, um die es bei der vorliegenden Erfindung geht, ergibt sioh aus der folgenden Beschreibung des FIuBdiagramme, das die Fig. 5 bis 12 darstellt. Nach einer kurzen Beschreibung jedes Schritts der Fig. 5 bis 12 wird dann jeder Schritt im einzelnen erläutert.

In Fig. 5a ist an einem geformten Maskenrohling 6$ eine Reihe von Bearbeitungsschritten dargestellt, in denen eine Rolling für eine Lochmaske hergestellt und auf die oben beschriebene dreidimensional gekrümmte Konfiguration mit am umfang angeordneten versteifenden und Elektronen abschirmenden Elementen geformt wird. Im Gegensatz zu üblichen Verfahren zur Herstellung von Masken, bei denen das Öffnungemuster vor dem Formen des Maskenrohlings geschaffen wird, wird na oh dem Verfahren der vorliegenden Erfindung der Maskenrohling

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- 11 -ausgebildet, bevor van das Lochmuster einätzt.

Fig. 6 stellt eine Folge von Bearbeitungsschritten dar, bei denen die Elemente 70 für die Maskenaufhängung auf de» Haskenrohling 69 befestigt und auf der konkaven Seite des geformt» Haskenrohlings 69 eine Schioht 71 eines Fhotoresistmaterials (lichtempfindliches und gegen itzmittel widerstandsfähiges Haterial)aufgebracht werden.

Die Fig. 7 zeigt Verfahrenschritte, in denen eine Maskenvorlage 96, die in einem Vorlagenherstellungsverfahren 77 (vergl. Fig. 7A. - wird weiter unten genau beschrieben) hergestellt wurde, an der konkaven Oberfläche des Haskenrohlings 69 vorgesehen und die Fhotoresistsohioht 71 mit einer Quelle 72 ultravioletter Strahlung bestrahlt wird. Sie bestrahlte Schicht 71 wird dann entwickelt, um in der Fhotoresistsohioht ein Lochmuster an den jenigen Stellen auszubilden, An denen im Maskenrohling 69 Löoher entstehen sollen.

Sie Fig. 8 seigt Verfahrenschritte, bei denen der Maskenrohling geätzt wird, um in ihm ein Muster aus Maskenlöchern auszubilden, und bei denen die Photoresistsohioht 71 entfernt und die resultierende Maske 12 für den endgültigen Einbau in eine Bildröhre vorbereite* wird.

Sie Fig. 9 zeigt Yerfahrenssohrltte, bei denen ein schwarzes Gitter 10 photoohemisoh auf die Innenfläche einer KolbenschaIe 6 unter Verwendung einer Beechichtungsvorlage 100 aufgebraucht wird, die in dem oben bereits erwähnten Vorlagenerzeugungsverfahren 77 entsteht.

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In der Fig 10 sind drei Beschichtung«vorgänge dargestellt, in denen Muster aus rot- bzw. blau- bzw. grünstrahlenden Leuchtstoffelementen 8R, 8B, 8G nacheinander in die öffnungen des schwarzen Gitters 10 eingebracht werden, die zuvor auf der Innenfläche der Kolbenschale 6 ausgebildet worden waren. Diese drei Beeohiohtungsvorgänge gehen ebenfalls unter Einsatz von Beaohiohtungsvorlagen vor sich, die gemeinsam als 102 bis 106 gekennzeichnet und in de» Torlagenerz eugungsVorgang 77 entstanden sind, während dessen auch die Torlagen 100 für die Gittereusbildung und die Maskenvorlage 96 hergestellt wurden.

In der Fig. 11 wird eine Schicht 80 aus Metall - typisoherweiae Aluminium - auf der alt des Sohirm versehenen Eolbensohale 6 abgelagert, wobei diese Aluminiumsohicht 80 bekanntermaßen als elektrisch leitende Elektrode zur Aufnahme der Strahlbesohleunigungsspannung (an den Bildschirm bzw. die Hoohspannungsanode zu legende Spannung) und als Spiegel dient, der von den LeuchtstoffsIsmenten emittierte· Lioht nach vorm zum Betrachter reflektiert.

Sie Fig. 12 stellt die abschließenden Terfahrens- und Zusammenbausohritte dar, in denen die Maske 12 an der fertig besohiohteten Schale 6 befestigt und diese dlo ht mit dem Trichter 4 verschmolzen wird. Desgl. wird die (nloht gezeigte ) Elektrodensystemanordnung in den Höhrenhals eingeschoben, die Röhre evakuiert und dann;;der Heat der Sohritte zum Terfahrensabsohlufi vorgenommen.

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- 13 -Torlagenhersteilung !Übersicht - Jig. I3

Sie gegenseitige Auetau«chbarkeit der Masken and Kolben«ohalen wird ermöglicht,.indem man von einer gemeinsamen Quelle einer graphischen Torlage eine Primärvorlage, ableitet, die zur Herstellung einer Familie miteinander ausriohtbarer Maskenzwisohenvorlagen und SchiohtbildungsTorlagen dient. Die Maskenzwischenvorlagen und die Beschichtung* swisohen-ror lagen dienen sodann zur Herstellung einer Gruppe Ton Arbeitevorlagen für die Maske und die Sildschirmbeschiohtung, die bei der Massenproduktion der Bildröhren eingesetzt werden.

Insbesondere zeigt die Fig. I3 eine graphische Torlage 82, die ein Muster trägt, das als Urform des Maskenlochmusters und des Leuchtstoffsohiohtmusters dient. Die graphische Torlage 82 kann die Form einer flaohen transparenten photographischen Platte hoher Auflösung haben, au^f der eine hocb.diob.tee Präzis ions bild festgehalten ist, das das Bild für das gewünsohte Schablonenmuster der Primärvorlage abgibt. Ton dieser flaohen graphischen Torlage 82 wird eine dreidimensional gekrümmte Primärvorlage 84 abgeleitet; dieser Torgang ist in der Fig. 13 schematisch als Priaärvorlagen herstellungssohritt 86 dargestellt. Der Primärvorlagenherstellungssohritt 86 wird unten unter Bezug auf die Fig. I4 - 25 im Detail beschrieben.

Wie in Fig. 13 bei 88 gezeigt, dient die Primärvorlage 84 zur Ausbildung einer Maskenzwisohenvorlage 90 und einer Reihe von Besohiohtungszwisohenvorlagen 92 (roter Leuchtstoff, blauer Leuchtstoff,

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grüner Leuchtstoff and achwartes Gitter), die jeweils Bit allen anderen aufeinander ausrichtbar sind, d.h. ihre jeweiligen Sohablonenmuster lassen sich Element für Element (bezüglich der Sahn eines Elektronenstrahls) innerhalb vorbestimmter Ausriohtungatoleranzen zum Fluchten bringen. Das Verfahren zur Herstellung der Masken«- zwischenvorlage 90 wird im folgenden unter Bezug auf die Fig. 26-30, die Verfahren zur Hers teilung der Besohiohtungszwischenvor lagen 92 unter Bezug auf die Fig. 41 bis 43 beschrieben.

Die Fig. 15 zeigt weiterhin bei 94, daß unter Benutzung der Haskenzwischenvorlage 90 eine oder mehrere Arbeitevorlagen $6 hergestellt werden, die für den Fabrikeinsatz geeignet sind. In einer Paralleloperation, die in Fig. 15 schematisch mit 98 dargestellt und in den Fig. 51 bis 54 im Detail ausgeführt ist, wird unter Benutzung der Besohiohtungszwischenvorlagen 92 eine oder mehrere Gittersbeitsvorlagen 100, Rot-Arbeitsvorlagen 102, Blau-Ar bei te vorlagen 104 und Grün-Arbeitsvorlagen 106 hergestellt. Vie unten im Detail erläutert werden soll, sind da die Maskenarbei te vor lagen 96 und die Besohiohtungsarbeitsvorlagen 100-106 jeweils von der Primärvorlage 84 abgeleitet sind, die in diesen Vorlagen enthaltenen Vorlagensohablonenmuster miteinander ausriohtbar und stellen entweder positive oder negative Duplikate des Vorlagensohablonenmusters auf der Primärvorlage 84 dar. Diese Duplikate können je nach der Art des gewählten Verfahrens positiv oder negativ gepolt sein.

Herstellung der Primärvorlage - Fig. 14 - 25 Es soll nun das Verfahren zur Hers tie lung der Primärvorlage 86 im

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Detail beschrieben werden. Während andere Verfahren ins Auge gefaßt sind, ist in den Fig. 14 bis 25 sohematisoh ein zufriedenstellen-' des Verfahren zur Herstellung der Primärvorlage 84 dargestellt. Sie graphisohe Vorlage 82, die im folgenden als "vorläufige Grapikvorlage" bezeichnet werden soll, weist eine lichtempfindliche Schicht 105 auf eine» stabilen Substrat 107 (wie bspw. Glas oder chrombeschiohtetem Glas) auf, auf der das Vorlagenmuster τοη der graphisch erstellten Vorlage festgehalten ist, wie es bspw. die Fig. 15 zeigt, d* Reihen ron Sohlitsen 99» getrennt τοη den Stegen 101, ausweist. ZweidimensionaleXY-Generatoren, die in der Lage sind, präzise geometrische Muster auf photographisohen Emulsionen aufzuzeichnen, sind handelsüblich und liefern routinemäßig die Vorlage mit der erforderlichen hohen Aufllsung.

Sie Torlaufige Graphikrorlage 82 kann irgendein gewünsohtes Muster aufweisen, das τοη der Art der erwünsohten Bildröhre (Sohlitz- oder Punktmaskenröhre, usw.), der Art des Photoresistmaterials und den nachfolgenden Belichtung*- bzw. Bestrahlungssohritten sowie τοη Tielen anderen Faktoren abhängt. Sie Polung des Musters kann - gegenüber der Polung des Masken- und Bildsohirmmusters der endgültigen Bildröhre - positiv oder negativ sein; diese Wahl hängt τοη der Art der folgenden Verfahreneohritte und Vorrichtungen ab.

Aus Gründan, die aus der folgenden Beschreibung ersichtlich werden, wird das Muster auf der Torläufigen Graphikrorlage 82 bspw. naoh einest Kontaktdruckverfahren (in Fig. 16 schematisoh dargestellt) auf

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ein flexibles, 0,1016 mm (0,004 in.) dickes Aufzeichnungsmedium übertragen. Die resultierende flexible Graphikvorlage 109 wird in eine Unterdruokformiervorriohtang eingebracht, die sohematisoh als 108 gekennzeichnet ist und in der das auf ihr befindliche Yorlagenmuster auf die konvexe Oberfläche eines Primärvorlagenrohlings 110 (vergl. Pig« 17) übertragen wird. In der Vorrichtung 108 kann ggff. Wärme aufgebracht werden, um eine innige Berührung zwisohen der Vorlage 109 und dem Rohling 110 zu erreichen.

Der Frimärvorlagenrohling 110 (Fig. 18) hat vorzugsweise die Form eines hochpolierten Grlaselements mit einer Krümmung, die der Krümmmng der Loohmaske 12 im endgültigen Produkt entsprbht (bspw. biradial). Alternativ kann im Interesse der Wirtschaftlichkeit, aber auf Kosten der Leistungsfähigkeit der endgültigen Bildröhre, der Rohling 110 sphärisch gekrümmt sein, was eine Annäherung an eine biradiale Krümmung darstellt. Der hier benutzte Ausdruok "biradial" soll eine Oberfläohenkonfiguration bezeichnen, bei der untereohiedliohe Radien auf der Haupt- und der Nebenaohse sowie Übergangskrümmungsradien in den Oberfläohenbereichen zwischen der Haupt- und der Nebenaohse vorliegen. Bspw. kann eine biradiale Lochmaske für eine Röhre mit 19" (48 om) Bilddiagonale auf der Hauptaohse einen Radius von 781,05 mm (30,750 in.), auf der Nebenaohse einen Radius von 861,06 mm (33*900 in.) und auf den Diagonalen einen Radius von 793t75O mm (31,250 in.) haben.

Eine dauerhafte opake Besohiohtung III (Flg. 19) bspw. aus Chrom, Eisenoxid oder einem anderen geeigneten Sohablonenmaterial ist auf den Rohling 110 aufgebracht. Die Fig. 20 zeigt den besohiohteten

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Primärvorlagenrohling.

Der beeohiohtete Rohling 110 wird in eine geeignete Spannvorrichtung 112 eingebracht and Min befestigt am Rohling 110 Präzisionsbefestigungselemente 114 (hier als Kugeln dargestellt) zur genauen Positionierung der Primärvorlage 84. Auf die Beschichtung aus Sohablonenmaterial 111 bringt man eine Schicht 115 aus Phot©resistmaterial auf und brennt diese ein (Fig. 22). Der beschichtete Rohling 110 wird dann in die Vorrichtung 108 eingesetzt. Duash Anwendung von Wärme (falls erforderlich) und Unterdruck wird die flexibel Graphikvorlage 109 βtraue und dicht auf den Rohling 110 herabgezogen und dann die Photoresistsohioht 115 mit UV-Licht bestrahlt (Fig. I7). Nach dem Bestrahlen 115 duroh die Graphikvorlage I09 hinduroh mimmt aan die Vorlage 109 *b und entwickelt die Phot ores ists chi oh t 115.

Während der gesamten Erläuterung dieses Verfahrens und der anderen photoohemisohen Aufbringungsvorgänge im Verlauf der Beschreibung kann die Vorlage sowohl positiv als auch negativ si£n und das Photores is tmat er ial also auoh positiv odernegativ arbeiten. Bei bestimmten Beliohtungs- bzw. Beetrahlungsvorgängen, die zu beschreiben sein werden, kann es «rwünsoht sein, eine Vorlage einer anstelle der anderen bzw. ein Fhotoresistmaterial der einen, nicht der anderen Polung einzusetzen. Wie in Fig. 15 gezeigt, handelt es sich bei der Graphikvorlage 82 um eine positive Darstellung des Sohlitzmusters in der Loohmasle. Das Muster auf der flexiblenGrakikvorlage 109 ist bevorzugt eine Positiv des Musters der Vorlage 82. Die auf den

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Rohling 110 aufgebrachte Photoresistschicht 115 arbeitet vorzugweise positiv, damit die Sohioht 115 nach den Entwickeln Öffnungen aufweist, die schließlich den Orten der Löoher der Loohaaske genau entsprechen.

Das Entwickeln des Photoresisteaterials ist in der Fig. 23 gezeigt. Wie die Fig. 24 schematisch darstellt, wird die Beschichtung III aus opakem Material durch die Öffnung in der Photoresistsohioht geätzt und die Photoresistsohicht 115 entfernt. Die resultierende fertige Primärvorlage 84 weist dann auf sich ein Primärvorlagenschablonenmuster 117 (Fig. 25) auf. Di· Primärvorlage 84 dient zur Herstellung einer Familie von miteinander ausrichtbaren Zwischenvorlagen für die Maske und Bilds chirms chi oh ten, wie sie im folgenden erläutert werden sollen.

Herstellung der Zwischenvorlagen

Die Fig 26 bis JO stellen ein Flußdiagramm eines Verfahrens dar, nach dem eine Maskenzwischenvorlage 90 hergestellt wird. Ein erster Schritt bei der Herstellung einer Maskenzwischenvorlage 90 ist das Vorsehen eines Rohlings 116 für die Maakenzwischenvorlage. Dieser Rohling 116 kann unterschiedliche Formen annehmen. Vorzugsweise handelt es sich um ein torsionsflexibles, hochpoliertes, dreidimensional gekrümmtes Glaselement, dessen Krümmung der der Primärvorlage 84 entspricht.

Die konkave Oberfläche des Rohlings 116 wird mit einer Schicht 120

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eines dauerhaften, optisoh opaken Sohablonenmateriala wie Eisenoxid oder Chrom beschichtet. Nach dem Aufbringen der Sohioht 120, daa naoh irgendeinem einer Vielzahl geeigneter herkon«Iieher Materialablagerungeverfahren erfolgen kann, wird ein Rahmen 119 nit angebrachten Befestigungselementen 121 auf dem Rohling 116 festgelegt, wie es aohematisch der Fig. 27 zeigt. Aus Gründen, die im folgenden klar werden, simuliert das Befestigungselement 121 vorzugsweise die an der Maske befestigten Bauteile der Maskenaufhängung 26 nach den Pig. 1 bis 4.

Man bringt auf die konkave Oberfläche des Rohlinge116 über die opake Sohicht120 eine Sohioht 122 aus einem geeigneten Photoresistmaterial auf und brennt sie ein. Der beschichtete Rohling 116 wird dann in eine Belichtungsvorrichtung 124 eingesetzt, die Teil eines Liohthauaes 125 bildet. Bei der Belichtungsvorrichtung 124 handelt es sioh um eine Mehrzweokkonstruktion. Vorzugsweise kann sie oben auf das ansonsten herkömmliche Liohtäjhus aufgesetzt oder in dieses eingesetzt werden. DieVorriohtung weist eine im folgenden als "kinematisch" bezeichnete Lagerung auf, die die Primärvorlage 82 derart lagert, daß diese wiederholt präzise in der Vorrichtung positionierbar ist, sioh aber dennooh unter Wärmeeinfluß ausdehnen und zusammenziehen kann, ohne dabei die Zentrierung oder sonstige Positionseinstellung zu verlieren. Diese kinematisohe Lagerung ist aohematisoh in der Pig. 28 in Form der Pfosten 126a, 126b mit V-Iuten gezeigt, die die Befestigungselemente 114 (die hier als Kugeln dargestellt sind) an der Primärvorlage 84 halten. Die V-Nuten

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in den Pfosten 126a, 126b sind radial zur Liohthauaaob.ee gerichtet und haben einen Winkel von 120°.

Sie Vorrichtung 124 weist Mittel zum Abatütsen des Rohlinge 116 für die Maskenzwischenvorlage in einer präzisen Lage relativ zur Primärvorlage auf. Die Mittel, mit denen man diese Präzisionslagerung des Rohlings 116 erreicht, sind schematisch in der Fig. 28 gezeigt, und zwar einfach als Löcher in den Stützen 142o, 1424, die die Befestigungselemente 121 auf dem Rahmen 119 des Rohlngs 116 aufnehmen. In der Praxis wurden die Löcher so ausgeführt sein, daß sie die öffnungen 34 in den Ansätzen 36 der Fig. 1 - 4,die die Maskenlasohen aufnehmen, simulieren. Die Vorrichtung 124 weist auch Vorkehrungen auf, um andere Eonstruktionsteile aufzunehmen, wie es im folgenden detailliert beschrieben werden soll.

Nachdem man denRohling 116 und die Primärvorlage 84 in die Vorrichtung 124 eingebracht und dort positioniert hat, wird eine W-Liohtquelle 127 im Liohthaus 125 eingeschaltet. Die Quelle 127 befindet sioh an dem simulierten Ort des scheinbaren Ablenkungezentrums der Elektronenstrahlen in der endgültigen Farbkathodenstrahlröhre (unter Korrektur von Brechungefehlern des Glases der Vorlage). Der gewünschte Effekt dieser Anordnung ist, daß las Beliohtungelicht Riohteigeneohaften aufweiet, die die Richteigeneohaften der Elektronenbahnen im Bereich der Maske bzw. des Leuahtetoffschirms der endgültigen Bildröhre simulieren. Die aus der Lichtquelle austretenden Lichtstrahlen laufen duroh das Sohablonehmuster 117 auf der Primärvorlage

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84 und belichten die lichtempfindliche Photoresistbesohichtung 122 auf der konkaren Oberfläche des Rohlinge 116 für die Maskenzwischen-Torlage. Vie oben ausgeführt, ist dieses Schablonenmuster 117 vorzugsweise ein Positivbild des Mustere der elektronendurchlässigen Löoher, die in den Lochmasken der endgültigen Bildröhre erzeugt werden, aollen. Wie in folgenden gezeigt werden wird, ist erwünscht, ein positives Abbild dea Prinärvorlagensohablonenmusters 117 auf der konkaven Oberfläohe der Maskenzwisohenvorlage 116 auszubilden. Entsprechend handelt es sich bei dem zur Ausbildung der Beschichtung 122 eingesetzten Material vorzugsweise um Positiv-Photoresistmaterial. Vie erinnerlich, handelt es sich bei der Röhre, deren Herstellung beschrieben wird, um eine Konstruktion mit negativen Schutzband. Im Zusammenhang mit einer Sohlitzmaskenröhre bedeutet dies, daß die Sohlitze(öffnungen 14 in Fig. 2) in der Maske breiter sind als die zugeordneten Leuchtstoffstreifen (Elemente 8R, 8S, 86 in Pig. 2), und zwar um eine dem zugeordneten Schutsband entsprechende Breite. Folglich muß mandie Maskenlöcher breiter als die Leuchtstoffelemente machen, und da eine einzig« Primärvorlage 84 zur Herstellung sowohl der Maskenarbei ta vor lagen 96 als auch der Arbeitsvorligen 100-106 für die Sohirmbesohiohtung (Fig. I5) dienen soll, müssen Vorkehrungen getroffen werden, um diesen Abmessungsunterschied zu erreichen.

Hierzu laaaen sich mehrere unterschiedliche Verfahren einsetzen, nach einer derselben setzt man eine Primärvorlage 84 mit einem Sohablonenmuster 117 «in» bei dem die Größe der Elemente der endgültigen Loohgröße in der Maske entspricht. Hierbei muß man jedooh bei der

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übertragung des Elementmusters von der Primärvorlage 84 auf die Arbeitevorlagen 100-106 für die Bildsohirmbesohiohtung eine Größenreduktion durchführen.

Alternativ kann man eine Primärvorlage 84 verwenden, deren Sohablonenmuster 117 eioh aus Elementen einer Größe zusammensetzt, die der kleineren Größe der Leuchtstoffelemente entspricht. Dieses letztere Verfahren, das hier im einzelnen ausgeführt werden soll, bedingt eine' Vergrößerung der Musterelementgröße bei der Übertragung von der Primärvorlage 84 auf die Arbeitsvorlage 96. Die Vergrößerung läßt sich auf verschiedenartige Weise erreichen, ist hier aber sohematisoh durch eine geringfügige Bewegung der kinematischen Lagerung der Primärvorlage während der Belichtung (Pfosten 12|a, 126b in Pig. 28) im rechten Winkel zur Ausrichtung ier Löcher 14 und Leuchtstoffelemente 8R, 8B und 8G ge ze φ. Diese Maßnahme wiederum läßt sich erreichen, wenn man die Vorlage 84 während der Belichtung kontinue£Lr-Iioh bewegt oder schrittweise belichtet und bewegt. Diese Bewegung läßt sich mit einem herkömmlichen Schrittsohalttisoh erzeugen, auf dem vier Pfosten wie der Pfosten 126a (in jeder Ecke einer) befestigt sind. Die T-Richtung der Bewegung wird bei der Herstellung von Schlitzmaskenröhren nicht unbedingt verwendet, ist jedoch für Punktmaskenröhren und anderen Ausführungen, deren Loohmaskenmuster in zwei Dimensionen sich ändert, erforderlich.

Die erzeugte Bewegungslänge wäre nur diejenige, die erforderlich um die belifcteten, den Sohlitzen zugeordneten Flächen auf der

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Photoreaiatsohicht 122 zu verbreitern. Haben bspw. die Schlitzmusterelemente auf der Torlage 84 eine Breite von 0,254 ms (10 ails) und «oll eine Maakenloohbreite von 0,3048 mm (12 mils) erzielt werden, dann würde «an die Torlage 84 seitlich so bewegen, daß auf der Pb.otoreeietaoh.ioht Sohlitzflachen einer Breite von etwa 0,3048 ■a (12 ails) belichtet werden.

Haoh der Belichtung der Fhotoresiataohioht 122 nimmt man den Bohling 116 aua der Torrichtung 124 heraus und entwickelt und ätzt die belichtete Photoreaiataohioht 122, wie es in Fig. 29 " als "schwarzer Kasten" dargestellt ist. Handelt es sioh bei dem Material der opaken Sohioht um Eisenoxid, kann es sich bei dem Xtzmittel um 700 ml HCl (37#), 200 ml HgO und 100 g PeCl₃.4H₃O handeln. Das Photoresistmaterial iat vorzugsweise das Fabrikat Shipley AZ-I35OJ. Ist die opake Schicht bspw. aus Chrom, setzt man vorzugsweise als Ätzmittel I64 g ((HH.) -Ce(NOjJ, 90 ml HNO.. (70#) und 9OO ml HpO ein und „äs Photoresist das Fabrikat Shipley AZ-I35OJ.

Naoh dem Ätzen, Spülen, Trocknen und den anderen erforderlichen Terfahrenasanritten liegt die Maskenzwisohenvorlage 90 vor. Tergl. Fig. 30. Der Einsatz der Maakenzwiaohenvorlage 90 zur Erzeugung einer Maakenarbeitavorlage zum Einaatz in der Bildröhrenfabrik wird unten unter Bezug auf die Fig. 37 bis 40 beaohrleben.

Das Faatkontakt - Druckverfahren - Fig. 31 Zunäohat aoll ein besonderer Aapekt der oben beschriebenen photo-

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chemischen Übertragung des Sohablonenmusters 117 der Primärvorlage auf die Maskenzwischenvorlage 90 erörtert werden. Insbesondere ist die Lagezuordnung der Primärvorlage 84 zum Rohlng 116 für die Maskenzwischenvorlage .derart, daß sich eine hohe Abbildungstreue des übertragenen Bildes ergibt, während gleichzeitig eine kurze Belichtungszeit möglich wird. Zu diesem Zweok wird der konvexen Fläche der Primärvorlage 84 und der entsprechenden konkaven Oberfläche des Rohlings 116 eine Krümmung erteilt, in der sie einander entsprechen und die auch der Krümmung d»r endgültigen Loohmaske entsprioht, die sphärisch sein kann, vorzugsweise aber biradial ist. Obgleich die Ergebnisse nicht optimal sein können, können der Rohling 116 und die Primärvorlage 84 mit einander zugewandten Oberflächen ausgeführt werden, die eine entsprechende Sphärizität aufweisen, obgleich die endgültige Maske nur angenähert sphärisch (bspw. biradial) ist. Die einander zugewandten Flächen des Rohlings 116 und der Vorlage 84 werden von der Belichtungsvorrichtung 124 in sehr geringem Abstand zueinander, aber ohne einander zu berühren gehalten, während man die Photoresistschicht 122 belichtet. Indem man die Primärvorlage 84 und den Rohling 116 ohne gegenseitige Berührung während der Belichtung hält, bleibt das auf der Beschichtung 122 sich ausbildende Liohtbild :des Sohablenenmusters 117 durch eine Verformung des Rohlings 116 oder der Vorlage 84 unbeeinträchtigt, die auftreten könnte, wenn man Rohling 116 und Vorlage 84 während der Belichtung einander berühren ließe. Jede Verformung der Vorlage 84 oder des Rohlinge 116 würde eine Verzerrung des übertragenden Vorlagenmueters ergeben. Das oben beschriebene Belichtungsprinzip und der damit zusammen-

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hängende Liohtdruckvorgang sollen hier mit dem Ausdruck "Fastkontakt-Photodruck'¹ und der Beliohtungsschritt allein mit der Kurzbezeichnung "Fastkontakbeliohtung" bezeichnet werden.

Als zusätzlicher Nutzen der Fastkontaktbelichtung des Schablonenmusters 117 der Primärvorlage auf die Maskenzwischenvorlage 90 wird die Belichtungszeit, die erforderlich ist, um cBe Photoresistschicht 122 zu belichten, erheblich kürzer als bei größerem Abstand wie bspw. beim herkömmlichen Photodrquk von Leuchtstoffschirmen mit einer Lookmaske als Schablone. Sie Verringerung der Belichtungszeit resultiert aus der Tatsche, daß infolge des sehr geringen Abstands der Primärvorlage 84 von dem Rohling 116 die durch Halbschattenbildung verursachte Ausbreiteng des übertragenen Bildes minimisiert wird. Folglich kann man eine Lichtquelle größerer Fläche (mit proportional höherer Lichtleistung) verwenden, ohne dabei Halbschatteneffekte zu verstärken.

Das Wesen des Fastkontakt-Photodruckverfahrens soll anhand der Fig. 31 genauer erläutert werden, die die Primärvorlage 84 und den Rohling 116 für die Maskenzwischenvorlage vergrößert zeigt. Die konkave Oberfläche des Rohlings 116 weicht (übertrieben dargestellt) von einer mit der gestrichelten Linie NCl dargestellten Nennkrümmung um die Toleranz + A ab. Die konvexe Oberfläche der Primärvorlage 84 ist ebenfalls in ihrer (übertrieben dargestellten) Abweichung von der Nennkrümmung NC2 gezeigt, von der - gestrichelt gezeigt - die Abweichung +B beträgt. Um zu gewährleisten, daß die

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Vorlage 84 und der Rohling 116 in der vorerwähnten großen Nähe, aber ohne gegenseitige Berührung gehalten werden, wird der Abstand der Primärvorlage 84 von dem Rohling 116 für die Maskenzwischenvorlage etwas größer als (A + B) gehalten, d.h. etwas größer .als die Summe der maximalen Toleranzwerte für die Abweichungen der Qberflächenkonfiguration der Primärvorlage 84 und des Rohlings 116. Nimmt man z.B. an, daß der Toleranzwert für die Primärvorlage A= + 0,254 mm (10 mils) und der Toleranzwert für den Rohling B= + 0,254 mm (10 mils) sind, ergibt sich der Nennabstand der Primärvorlage 84 vom Rohling 116 zu etwa 0,4064 mm (16 mils) bis 1,27 mm (50 mils) bzw. vorzugsweise etwa 0,635 mm (25 mils).

Wie sich aus dem folgenden Text der Beschreibung ergeben wird , wird dieses Fastkontakt-Belichtungsprinzip an verschiedenen Punkten während des Bildröhrenherstellungsverfahrens gleichermaßen angewendet. Die vorgehende Beschreibung bezog eich auf den Photodruok des Schablonenmusters II7 der Primärvorlage auf den Rohling 116 für die Maskenzwischenvorlage, jedoch nur als konkretes Beispiel. Dieses Fastkontakt-Beliohtungsprinzip ist allgemein anwendbar.

Herstellung der Zwischenvorlagen für die Bildschirmbeschiohtung-Fif. 32-56

Im folgenden soll ein Verfahren zur Herstellung der Zwisohenvorlagen 92 für die Bildschirmbeschiohtung im einzelnen erläutert werden, das in Fig. 13 mit "88" bezeichnet worden war? vergl. die Fig. 32-36

Ein erster Schritt bei der Herstellung der Zwisohenvorlagen 92 für

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die Schirmbeschichtung nach der vorliegenden Erfindung ist das Vorsehen eines starren und durchsichtigen Vorlagenrohlings 145, der vorzugsweise in Form einer hochpolierten Glasplatte mit einer sphärischen Krümmung entsprechend der sphärischen Krümmung der Kolbenschale der endgültigen Bildröhre vorliegt. Wie bei der Herstellung des Rohlings 116 für die Maskenzwischenvorlage wird auf die konkave Oberfläche des Rohlings 145 eine Schicht I46 aus dauerhaftem opakem Schablonenmaterial wie bspw. Eisenoxid oder Chrom aufgebracht. An der konkaven Seite des Rohlings sind Befestigungselemente 147 angebracht - vorzugsweise weisen diese die gleiche Kugelstruktur auf und sind auf die gleiche Weise befestigt, wie oben unter Bezug auf die Befestigungselemente 114 für die Primärvorlage beschrieben ist. Sodann wird eine Sohioht 148 aus .einem geeigneten Photoresistmaterial auf dieser opaken Schablonenschicht 146 abgelagert und eingebrannt.

Das Schablonenmuster 117 auf der Primärvorlage 84 wird unter Verwendung eines Lichthauses mit der Belichtungsvorrichtung 124, die oben ia Zusammenhang mit der Herstellung der Maskenzwischenvorlage 90 beschrieben wurde, auf die Photoresistschioht I48 des Rohlings 145 übertragen. Wie beschrieben, weist die Vorrichtung 124 eine kinematische Lagerung zum Abstützen des Rohlings 145 auf, die V-Nuten 149 auf Pfosten 144a - 144d zur Aufnahme der Befestigungselemente 147 auf dem Rohling 145 aufweist. Weiterhin enthält das Liohthaus (nicht hezeigte) Mittel zum Abstifcen einer Korrektorplatte

150. Die Korrektorplatte I50 kann eine herkömmliche Ausführung sein,

zur/ wie sie Schichtausbildung von Kolbenschalen üblicherweise eingesetzt

wird, um die Unterschiede zwischen den optischen und Elektronenschattenbildern des von der Lichtquelle 151 im Lichthaus einerseits und den Elektrodensystemen der Kathodenstrahlröhre andererseits auf die Schalenoberfläche geworfenen Lochmusters auszugleichen. Ein Schattungsfilter 152 herkömmlicher Ausführung, das eine variierende neutrale Dichte aufweist, läßt sich ebenfalls vorsehen, um die relative Belichtung der latenten Bildbereiohe auf der Photoresistschicht 148 zu variieren und so schließlich die Größe der Elemente, die das Schablonenmuster der Zwischenvorlage für die Sohirmschiohtausbildung darstellen, abzustufen. Der Abstand der Primärvorlage 84 vom Rohling 145 ist nioht der oben im Zusammenhang mit der Fastkontaktbelcjihtung erwähnte, sondern vorzugsweise ein Abstand, der den Abstand der endgültigen Lochmaske von der Schirmschale ineiner fertigen Parbkathodenstrahlröhre zu simulieren, den man als "Q"-Abstand bezeichnet.

Vie schematisch in Fig. 34 dargestellt, werden in einem Schritt bei der photoschemischen Übertragung des Sohablonenmusters 117 der Primärvorlage 84 auf den Rohling 145 der Zwisohenvorlage für die Bildschirmbesohichtung der Rohling 145, die Primärvorlage 84, die Korrektorplatte 150 und das Absohattungsfilter 152 in die Vorrichtung 124 eingebracht und die Photoresisteohicht 148 der Quelle 151 eier UV-Strahlung ausgesetzt. Es ist erwünsoht, daß die Zwischenvorlagen 92 für die Sohirmbeschichtung ein Schablonenmueter in·Forn kontinuierlicher Streifen aufweisen, was bedeutet, daß die Wirkung der Stege (101 in Fig. 15) eliminiert werden muß. Wie dem Fachaann bei

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der Herstellung von Schlitzmaskenröhren bekannt, lassen sich Stegsohatten in der Fhotoresistbesohiohtung durch eine Linienquelle 151 und eine Habschattenbelichtung hinter den Stegen auswaschen.

Wie in Pig. 34 gezeigt, die zur klareren Darstellung Übertrieben dargestellt ist, ist der Krümmungsradius der konkaven Oberfläche des Rohlings 145 geringfügig kürzer als der Krümmungsradius der konvexen Oberfläche der Trimärvorlage 84. Der Zusammenhang der Radien des Rohlings 145 und der Primärvorlage 84 entspricht dem der Kolbenschale 6 der endgültigen Bildröhre und der Schattenmaske 12. Insbesondere ist bei der Herstellung einer 48cm-Röhre (19"-Röhre) nach der vorliegenden Erfindung, bei der die Schale eine sphärische Krümmung von 792,2514 mm (31*191 in.) aufweist, der Rohling 145 mit einer sphärischen konkaven Oberfläche eines Radius von 792,2514 mm (31»191 in.) und die Primärvorlage 84 mit einer sphärischen konvexen Oberfläche (zwecks wirtschaftlicherer Herstellung) von 825,3476 mm (32,494 in.) Radius versehen.

Nach der Belichtung der Photoresistschioht I48 auf dem Rohling I45 wird dieser aus der Vorrichtung genommen, die Photoresistschicht I48 entwickelt, die opake Schicht 146 geätzt und die Photoresistschicht 148 entfernt; alle diese Schritte können so ausgeführt werden, wie es oben im Zusammenhang mit der Herstellung der Maskenzwischenvorlagen 92 beschrieben ist. Diese letzteren Schritte sindjin der Pig# 35 in Form eines sohwarzen Kastens dargestellt. Die resultierende Zwisohenvorlage für die Bildschirmbeschichtung ist als 92 schematisoh

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in Fig. 36 gezeigt; das fertige Schablonenmuster der Vorlage ist mit 153 bezeichnet.

Bei der Herstellung von Farbkathodenstrahlröhren nach der vorliegenden Erfindung sind via? Zwischenvorlagen 92 für die Bildschirmausbildung erforderlich - eine für das Aufbringen des schwarzen Gitters und jeweils eine für jedes der drei farbigen Leuchtstoffmuster, die in die Öffnungen des Gitters eingebracht werden müssen, wie unten beschrieben werden wird. Jede dieser vier Zwischenvorlagen für die Bildschirmbeschichtung läßt sich nach dem oben beschriebenen Verfahren erstellen, wobei der wesentliche Unterschied in der Art des Lichtbeleuchtungsmusters besteht, das man zum Belichten der Photoresistschioht 148 verwendet. In demjenigen Beispiel, in dem die Zwischenvorlage für die Gitterausbildung hergestellt wird, setzt man Lichtquellen in drei Lichthäusern (oder eine Lichtquelle an drei Orten eines einzelnen Lichthauses) ein, die die Orte der drei Elektroenstrahlen in der endgültigen Kathodenstrahlröhre simulieren. Mit den drei Belichtungen mit Lichtquellen an drei verschiedenen Orten wird die Photoresistschicht I48 überall dort belichtet, wo schließlich eine Gitteröffnung vorliegen soll, d.h. dort, wo in der Bildröhre ein Leuchtstoffelement sich befinden soll. Natürlich hängt die Art der auf die Photoresists chi cht 148 geworfenen Beleuchtungsmuster von der Polung des Schablonenmusters

es/ ,
der Primärvorlage und davon ab, ob sichbei dem Photoresisteaterial um ein Positiv - oder ein Negativmaterial handelt. Vorzugsweise ist das Sohablonenmuster der Primärvorlage ein Positivbild des Looh-

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musters der Lochmaske in der endgültigen Bildröhre und ist das in der So nicht 148 entwickelte Photoresistmuster ein Positivbild des Schablonenmusters 117 der Primärvorlage. Das auf diese Weise ausgebildete Schablonenmuster 153 der Zwischenvorlage für die Schirmbeschichtung ist dann ein Positivbild der Schablonenmusters der Primärvorlage.

In demjenigen Fall, wo die Zwischenvorlage 92 für die Bildschirmbesohiohtung und aus dieser eine der Arbeitsvorlagen 102-106 für die Beschichtung des Bildschirms mit dem roten, blauen oder grünen Leuchtstoffmuster hergestellt werden soll, wendet man in dem Lichthaus eine einzige Lichtquelle an, die dort angeordnet ist, wo sie 4en Ort der Elektronenstrahlquelle für das Rot-bzw. Blau- bzw. Grünsystem der endgültigen Elektronenstrahlröhre simuliert. Bei der Herstellung der Zwischenvorlage für die Bildschirmbeschichtung in dem Rotleuchtstoffmuster setzt man eine Lichtquelle «in, die am simulierten Ort derjenigen Elektronenkanone in der endgültigen Kathodenstrahlröhre sitzt, die die Rotinformation führt.

Herstellung der Arbeitsvorlagen - Fig. 37 - 40

TTm eine Übersicht über das beschriebene Röhrenherstellungsverfahren zu behalten, wird an diesem Punkt eine Rückkehr zur Fig. 13 informativ sein. Bis zu diesem Punkt ist die Herstellung der Primärvorlage 84, der Maskenzwischenvorlage 90 und der vier Zwisohenvorlagen 92 für die Schirmbesohichtung beschrieben worden. Das Verfahren, nach dem die Maskenarbeitsvorlage 96» d.h. die in der tat-

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säohliohen Serienherstellung eingesetzte Vorlage, mit Hilfe der oben beschriebenen Maskenzwisohenvorlage 90 erstellt wird, soll nun insbesondere mit Bezug auf die Fig. 37 - 40 beschrieben werden.

Bei der Herstellung einer Maskenarbeitsvorlage 96 mit Hilfe einer Maskenzwisohenvorlage 90 sieht man zunäohst einen Rohling 166 für die Arbeitsvorlage vor. Vie in der Fig. 37 gezeigt, liegt der Rohling 166 vorzugsweise in Form eines hochpolierten gekrümmten starren transparenten Glaselements mit einer konkaven Oberfläohe vor, an der kugelförmige Lagerungselemente 182 angebracht sind. Der Rohling 166 hat vorzugsweise eine Kontur, die der der Lochmaske 12 in der endgültigen Bildröhre entspricht, d.h. bspw. biradial ist. Im Interesse einer wirtschaftlichen Herstellung kann der Rohling auch pphärisoh, d.h. der biradialen Kontur angenähert gestaltet sein. Die Lagerungselemente 172 und das Verfahren, nach dem sie angebracht werden, entspricht den obigen Erörterungen zur Herstellung der Primärvorlage 84. Die konvex» Oberfläohe des Rohlings 166 ist mit einer Schicht 174 eines dauerhaften opaken Sohablonenmaterials (bspw. Ferrioxid oder Chrom) versehen.

Dann setzt man eine Haskenzwiaohenvorlage 90, die hergestellt worden ist, wie oben beschrieben, und den beschichteten Rohling 166 für die Arbeitevorige genau in eine Vorrichtung 124'ein, die allgemein der Universelvorriohtung 124 (Fig. 38) entsproiht. In der Praxis wäre die Vorrichtung 124'nicht identisch dieselbe Vorrichtung 124, die bei der Herstellung der Maskenzwischenvorlage 90 oder der

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Zwisohenvorlage 92 für die Bildsohirmbesohichtung eingesetzt wird, sondern nur ein sehr genaues Duplikat der Teile der eingesetzten Vorrichtung 124. Für die Zwecke dieser Erläuterung und im Interesse eines besseren Verständnisses des neuartigen Verfahrens zur Herstellung einer Farbbildröhre, das hier diskutiert wird, soll angenommen werden, daß die Vorrichtung 124'für die Maskenarbeitsvorlage identisch mit der Universe!vorrichtung 124 ist.

Die Vorrichtung 124' für die Maskenarbeitsvorlage weist eine kinematische Lagerung für den Rohling 166 auf, die schematieoh in Form von Pfosten 180 mit V-Nuten gezeigt ist, die den Pfosten 126a-126o in Fig. 124 entsprechen und die Lagerungselemente 172 aufnehmen. Die Vorrichtung 124'weist auoh eine Gruppe mit Öffnungen versehener Stützen 181 auf, die den Stützen 142a-142d in der Vorrichtung 124 entsprechen und die Maskenzwischenvorlage 90 halten. Die Abmessungen der Vorlage 90» des Hohlisgs 166 und der verschiedenen konstruktiven Teile der Vorrichtung 124' zum präzisen Positionieren der Vorlage relativ zum Rohling 166 sind derart, daß die konvexe Oberfläche des Rohlings 166 und die konkave Fläche der Vorlage 90 einander fast berühren, wie es oben beschrieben und in der Fig. 31 schematisch dargestellt ist. Die konkave Oberfläche der Vorlage 90 und die konvexe Oberfläche des Rohlings 166 weisen im wesentlichen die gleiche Krümmung auf und sind um einen Abstand voneinander getrennt, der geringfügig größer ist als die Summe der Abweichungstoleranzen auf der konvexen Oberfläche des Rohlings 166 und der Zwisohenverlage 90. Die Abweichung«tolenanz der konkaven Oberfläche der Zwisohen-

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vorlage 90 kann bspw. + 0,254 mm (10 mils), die Abweichungstoleranz der konvexen Oberfläche des Rohlings 166 bspw. + 0,254 mm (10 mils) betragen. In diesem Beispiel weisen der Rohling 166 und die Vorlage 90 vorzugsweise einen Nennabstand im Bereich von etwa 0,5334 mm (21 mils) bis 1,397 mm (55 mils) auf - bspw. etwa 0,762 mm (30 mils).

Mit derart in die Vorrichtung 124' eingesetztem Rohling 166 und Vorlage 90 wird nun das Schablonenmuster 130 auf der konkaven Oberfläche der Vorlage 90 photochemisch auf den Rohling für die Maskenarbeitsvorlage übertragen, indem man die Photoresistschicht I76 duroh die Zwischenvorlage 90 hindurch belichtet, die belichtete Photoresistschicht 176 entwickelt, die darunterliegende opake Schablonenschicht 174 ätzt und die Photoresistfceschiohtung I76 (Fig. 39) entfernt. Biese Arbeiteschritte resultieren in der Ausbildung einer Arbeiteschabline 182 für die Maske mit dem Sohablonenmuster 183 (Fig. 40). Die fertige Schablone 182 stellt bei der Einbringung in die Vorrichtung 124'eine fertige Maskenarbeitsvorlage 96 dar.

Lichthaus mit Strahlkonvergenz zum Ablenkungszentrum - Fig. 4I

Bei der beschriebenen photochemisohen titrertragung des Schablonenmusters 130 für die Maskenzwischenvorlage auf der konkaven Oberfläche der Maskenzwischenvorlage 90 auf den Rohling 166 verlangt die Bestrahlung der Photoresistschicht I76 auf der konvexen Oberfläche des Rohlings 166 mit einer zum Ablenkungszentrum konvergenten

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Strahlung vorzugsweise von UV-Licht. Mit dieser "zum Ablenkungszentrum konvergenten Strahlung" soll eine Bestrahlung eines Gegenstandes bezeichnet werden, die im wesentlichen auf einen Punkt an der simulierten scheinbaren Stelle des Ablenkungspunkts der Elektronenstrahlen in den endgültigen Kathodenstrahlbildröhre fokussiert ist. Im Gegensatz zu der oben im Zusammenhang mit der Herstellung der Zwischenvorlagen für die Hasken und Schirmbesohichtung erläuterten, vom Ablenkungszentrum divergierenden Strahlung muß im Fall der zum Ablenkungszentrum konvergierenden Strahlung eine Lichtquelle vorgesehen werden, die radial auswärt· des zu bestrahlenden Gegenstandes angeordnet ist, und zwar zusätzlich zu Mitteln, die die Strahlung an dem simulierten scheinbaren Mittelpunkt der Elektronenstrahlablenkung zusammenführen.

Während sich zahlreiche Lichtquellen und lichtsammelnde Konstruktionen einsetzen lassen, um lie oben beschriebene, zum Ablenkzentrum konvergente Bestrahlung des Rohlings 166 zu erreichen, ist ins Auge gefaßt, ein Lichtahus 186 zu verwenden, wie es die Fig. 41 sohematisch zeigt. Das LichtShus 186 der Fig. 41 ist als zum Erreichen einer zum Ablenksentrum konvergenten Bestrahlung in der Lage dargestellt, indem es eine schematisch- bei 188 gezeigte Lichtquelle ±m Kombination mit einem Spiefel I90 aufweist, der so konfiguriert und konstruiert ist, daß er Lioht von der Quelle 188 auf das simulierte scheinbare Ablenkungszentrum 191 fokussiert.

Die Fig. 4I zeigt die Vorrichtung 124''für die Maskenarbeitsvorlage im

Lichthaua 186. Die Lichtquelle 188 kann eine herkömmliohe Aueführung sein. Solleine Lochmaskenröhre mit Punkt«jmske und Punktschirm hergestellt werden, wäre die Lichtquelle 188 eine Punkt-UV-Liohtquelle. Zur Herstellung einer Schlitzmasken bzw. Linien«ohirmröhrβ setzt man als Lichtquelle 188 eine Linienquelle ein, wie aus dem Stand der Technik bekannt.

Herstellung der Arbeitsvorlagen für die Sohirmbeschichtung -

Fig. 42 - 45

Es soll nun das Verfahren zur Herstellung der Arbeitsvorlagen 100-106 für die Bildsohirmbeschiohtung unter Einsatz der vorerwähnten Zwisohenvorlagen 92 erläutert werden. Sie Fig\. 42 zeigt den Rohling 194 für die Arbeitsvorlage mit den an ihm angebrachten Befestigung·- einrichtungen I96. Der Rohling 194 besteht vorzugsweise aus einem verältnismä£ig dünnen, sphärisch gekrümmten transparenten Glaselement mit einer konvexen Oberfläche, deren Krümmung der der konvexen Oberfläohe der Kolbenschale 6 der fertigen Bildröhre entspricht. Wie im folgenden im Detail beschrieben werden soll, ist erwünaoht, daß der Rohling 194 allgemein eine Loohmaske in ihren Flexibilitätseigensohaften simuliert, damit während der Beschichtung der Bildschirme cha Ie die Vorlage sioh um ihre Diagonal« biegen und damit wie eine Lochmaske den Formunterschieden zwischen den einzelnen Bildsohirmsohalen anpassen kann. Vorzugsweise handelt es sioh bei dem Rohling für die Arbeltsvorlage um eine durchgebogene ("sagged") Glasplatte von etwa 2,54 ■■ (100 mils) Dioke aus Glas der US-Kormart BK 7.

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Die Befestigungsanordnungen 196 simulieren vorzugsweise die Befestigungsanordnungen der Schattenmaske 12 im Endprodukt, damit die Arbeitevorlage sich während der Beschichtung der KolbensohaIe auf diese aufsetzen läßt.

Vie sohematisch in Fig. 42 gezeigt, ist der Rohling 194 mit einer Schicht 198 eines opaken Schablonenmaterials, wie oben, und einer Schicht 200 eines geeigneten, vorzugsweise positiv arbeitenden Fhotoresistmaterials beschichtet. Der Rohling 194 ^{ftir äie} Arbeitsvorlage und die Zwischenvorlage 92 werden in eine Universe!-Belichtungsvorrichtung in einem Liohthaus eingesetzt, wie sie bei 124 gezeigt ist, wonach man das Schablonenmuster 150 photochemisoh auf die konvexer Oberfläche des Rohlings 194 überträgt (Fig. 45). Zur Belichtung der Photoresistsohicht 200 durch die Zwischenvorlage 92 hinduroh verwendet man eine zum Ablenkungszentrum konvergente Bestrahlung. Vie bei der Herstellung der Maskenarbeitsvorige 96 läßt sich die zum Ablenkzentrum konvergente Bestrahlung mit einem Liohthaus 86 erreichen, wie es die Fig. 41 zeigt.

Vie in Fig. 42 in Form eines schwarzen Kastens dargestellt, wird nach dem Belichten die Photoresistsohicht 200 entwickelt, die darunterliegende opake Schicht 198 geätzt und dann die Photoresistschioht entfernt, um eine fertige Arbeitsvorlage für die Schirmbesohichtung (Fig. 45) herzustellen, die das entsprechende Schablonenmuster 205 trägt.

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Wie sich aus der obigen Beschreibung ergibt, erzeugt man naoh diesem Verfahren eine G-itterarbeitsvorlage 100 (Fig. I3), wenn die Zwischenvorlage $2 für die Bildschirmbesohichtung das Gittermuster trägt. Trägt andererseits die Zwischenvorlage ein etem der drei Leuchtstoffmuster entsprechendes Lochmuster, dann handelt es sich bei der fertigen Arbeitsvorlage um eine der Arbeite vor lagen 102, 104, 106 mit den Leuchtstoffmustern.

Bildachirmbesohiohtung der Schale 6 - Fig. 9 und 10

Es soll an diesem Punkt auf die tibersichtsdarstellung der Fig. 5 bis 12 zurückgegangen werden. Bisher sind die Verfahren zur Herstellung der Maskenarbeitsvorlage $6 und der vier Arbeite vor lagen 100-106 für die Bildschirmbesohichtung sowie die Schritte beschrieben worden, mit denen die Maske 12 hergestellt wird. Ss sollen nun die Fig. 9 und 10 beschrieben werden, die die Vorgänge zeigen, bei denen auf der Innenfläche der Kolbenschale der Kathodenstrahlröhre unter Einsatz der Arbeitevor la gen 100-106 die Leuchtetoffbeschichtung entsteht.

Wie oben bereits kurz erwähnt, stellt die Fig. 9 das Verfahren zur Aufbringung des schwarzen Gitters dar. Das Verfahren zur Aufbringung dea schwär» Gitters kann, was seine Chemie und Photochemie anbetrifft, herkömmlich sein - bspw. wie es die TTS-PS 3 652 339 der Anmelderin beschreibt. Kurz gesagt, handelt es eich hierbei darum, auf der Kolbenschale 6 eine Schicht aus lichtempfindlichen Material wie bspw. diehr oma tier tem Polyvinylalkohol ("dichrpmated PVA¹¹) aufzu-

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bringen und diese dann duroh die Arbeitsvorlage 100 für das Gitter hinduroh zu belichten. Kaoh dem Belichten des PVA-Überzugs entwickelt ■an ihn, hierbei entsteht ein Muster aus PVA-Streifen, deren Verteilung, Größe und Gestalt der Verteilung, Größe und Gestalt der öffnungen entsprechen, die für das schwarze Gitter erwünscht sind, lach dem Entwickeln der FVA-Schicht überzieht «an die KolbenschaIe mit einer Sohioht eines liohtabsorbiarenden Materials wie Graphit, trocknet die Graphitsohioht und entfernt das Muster aus den PVA-Elementen, sit Hilfe eines chemischen Mittels wie Wasserstoffperoxid ▼on der Kolbensohale, und zwar zusammen mit dem darüberliegenden liohtabsorbierenden Material. Das Ergebnis ist ein sohwarses Gitter mit öffnungen, deren Verteilung, Größe und Gestalt diejenigen sind, die man für die Leuchtstoffelemente verlangt.

Vie sohematisch in der Fig. 10 gezeigt, bringt man nach dem photoohemisohen Aufbringen des schwarzen Gitters 10 auf die Kolbenschale 6 nacheinander in die öffnungen im schwarzen Gitter 10 Muster aus rotstrahlenden Leuchtstoffelementen 8R, grünstrahlenden Leuchtstoffelementen 8G sowie blaustrahlenden Leuchtstoffelementen 8B ein. Die ohemisohen Verfahrenssohritte zur Aufbringung der rot-, blau- und grünstrahlenden Leuohtstoffelemente auf die Kolbensohale können die aus dem Stand der Teohnik bekannten sein. Kurz gesagt, handelt es sioh bei jedem dieser drei Verfahren zur Aufbringung der Leuchtstoffe darum, auf dem schwarzen Gitter eine lichtempfindliche Leuchtstoff sohioht abzulagern, die typischerweise diohromatiertes Polyvinylalkohol und einen Leuchtstoff enthält. Man trocknet diese

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Schicht und bestrahlt sie in einem (unten beschrieben) Lichthaus duroh die entsprechside der Arbeite vorlagen 102 bis 106 mit UV-Licht.

Nach dem Bestrahlen der lichtempfindlichen und leuchtstoffhaltigen Schicht nimmt man die Vorlage ab und entwickelt die lichtempfindliche Schicht zu einem Muster aus Leuchtstoffelementen, die ein Drittel der Öffnungen in dem schwarzen Gitter 10 ausfüllen. Nach dem weiteren Aufbringen der übrigen beiden Muster aus Leuchtstoffelementen sind dann sämtliche Öffnungen des schwarzen Gitters 10 gefüllt . An diesem Punkt ihrer Herstellung enthält die Kolbensohale auf ihrer Innenfläche einschwarzes Gitter 10, in dessen Öffnungen drei ineinander verschränkte Muster aus rot- bzw. blau- bzw. grünstrahlenden Leuchtstoffelementen angeordnet sind. In der beschriebenen Ausführungsform einer Bildröhre, nämlich einer Sohlitzmaskenröhre mit Linienschirm, weisen die Öffnungen im schwarzen Gitter 10 und die Leuchtstoffelemente 8R, 8B und 8G, die in diese eingebracht werden, die Gestalt von Streifen auf, die sich ununterbrochen vom der Oberzur Unterkante des Bildsohirms erstrecken.

In jedem der beschriebenen Besohichtungssohritte (schwarzes Gitter und drei Leuchtstoffmuster) wird das PRINZIP DER Fastkontakt-Belichtung angewandt. Dieses Prinzip ist oben unter Bezug auf die Fig. 31 erläutert worden. Die Verwendung des Fastkontakt-Prinzips ar Beschichtung der Kolbenschale ergibt hochgenaue Beleuohtungsmuster auf den lichtempfindlichen Schichten und folglich einen

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Leuchtetoffschirm, dessen wirksame Leuchtstoffelemente hochpräzise ausgerichtet und genau abgemessen und gestaltet sind. Durch die Verwendung des Fastkontaktprinzips und die resultierende erhebliche Verringerung der Halbschattenbildung ist es weiterhin möglioh, die Belichtungszeiten bei der Kolbenschalenbelichtung erheblich zu senken. Die sich ergebende Verringerung der Anzahl der Lichthäusar für vorgegebenen Ausstoß an beschichteten Kolbenschalen führt zu Einsparungen, die die Erstellungskosten der fertigen Bildröhre senken. Das Fastkontaktprinzip, wie es bei der Beschichtung der Kolbensohale eingesetzt wird, soll unten im Zusammenhang Bit der Lichthausvorrichtung für die Kolbenschalenbeschichtung^eiter diskutiert werden, die im folgnieden beschrieben wird.

Aluminierung und Zusammenbau - Fig. 11 und 12

Aus der tfbersiohtsdarsteilung der Fig. 5 bis 12 ergibt sich wiederum, daß an diesem Funkt das schwarze Gitter und die drei ineinander verschränkten Huster der Leuchtetoffelemente aufgebracht worden sind. Der nächst wesentliche Schritt ist die Aluminierung des Leuchtstoffsohirms. Dieser Schritt läßt sich nach herkömmlichen Verfahrensweisen durchführen, nach denen man typischerweise auf den Bildschirm eine Lacke chi cht au%rüht oder sonstwie aufbringt, die die Unregelmäßigkeiten der verhältnismäßig rauhen Oberfläche der drei Leuchtetoffmuster glättet und damit eine bessere Grundlage für die Aufbringung einer Aluminiumschicht sohafft. Die Aluminiumsohioht wird nach herkömmlichen Verfahren aufgebracht, indem man die leucht-

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stoff - und lackbeschiohtete Kolbenschale auf einen evakuierbaren Kasten aufsetzt und die Lackschicht mit einer sehr dünnen Aluminiumschicht (typischerweise I5OO 1 dick) bedampft.

Sodann brennt man die gesamte Kolbenschalenanordnung, damit sämtliche flüchtigen organischen Substanzen auf der Kolbenschale - in der Hauptsache der bei der Ausbildung der Leuchtstoffmuster verwendete Polyvinylalkohol und die organischen Bestandteile der Lackschicht - entfernt.werden.

Die endgültigen Bearbeitungs- und Zusammenbausohritte sind schematisch gemeinsam in der Fig. 12 dargestellt. Diese Verfahrensschritte lassen sich im wesentlichen auf herkömmliche Weise durchführen, aber mit bestimmt» Ausnahmen, auf die im folgenden eingegangen werden soll. Die Weiterverarbeitung und der Zusammenbau nach herkömmlicher Teohnik umfaßt (1) das Verbinden der Kolbensohale 6 mit dem Trichter 4 unter Einsatz eines gemeinhin als Tritte" bezeichneten entglasenden Glases, (2) das Einsetzen der Elektrodensysternanordnung in den Röhrenhaie, (3) das Evakuieren der Röhre und Verschließen des Halses bei evakuierter Röhre, und (4) das Plashen des Getters, bei dem es sich typischerweise um einen Anhang der Elektrodensysternanordnung handelt, der auf chemischem Vige Gasteilchen absorbiert, die nach dem Evakuieren in der Röhre verbleiben.

Es gibt natürlich viele andere Röhrenherstellungsverfahren, die weniger grundlegend sind als die beschriebenen; auf sie soll nicht

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eingegangen werden. Sie lassen sich im Rahmen herkömmlihcer Verfahren einsetzen.

Die Austauschbarkeit und Ausrichtbarkeit der Masken und Kolbenschalen - Fig. 46 - 48

Während viele der oben beschriebenen Prinzipien, Verfahrensweisen und Vorrichtungen auf die Herstellung von Farbkathodenstrahlröhren allgemein anwendbar sind, ist wie bereits erwähnt, die Erfindung Primär auf die Herstellung von Farbkathodenstrahlröhren der Lochmaskenart gerichtet, bei denen (1) die die Leuohtstof Schicht tragenden Kolbenschalen miteinander austauschbar sind, d.h. jede Kolbenschale durch jede andere Kolbenschale ersetzt werden kann, (2) die Farbwahl-,dh. Loohmaeken ebenfalls miteinander voll austftusehbar sind, und (3) jede Maske mit jeder Kolbenschale ohne unannehmbare Auerichtfehlsr zwischen der Lochanordnung der Maske und dem Leuchtstoffmuster auf den Bildschirm zusammen«teilbar ist, d.h. die Masken und Bildschirme miteinander ausrichtbar sind. Venn die Masken und Kolbenschalen miteinander nicht ausreichend ähnlich sind, um auswechselbar zu saLn, müssen Vorkehrungen getroffen werden, die eine solche Austauschbarkeit gewährleisten.

Im beschriebenen Verfahren liegen fünf Arbeitsvorlagen vor - eine Maekenarbeitsvorlage 96 und vier Bildschirmarbeitsvorlagen 100 bis 106. Offensichtlich muß, wenn eine Austauschbarkeit der Masken und der Kolbensohalenjuntereinander erreioht werden soll, auch jede

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dieser Vorlagen mit allen anderen wirksam ausrichtbar sein. Es soll nun erläutert werden, wie erreicht wird, daß alle Arbeitevorlagen miteinander ausrichtbar sind. Wie er hier benutzt ist, soll der Ausdruck "miteinander ausrichtbar" (interregistrable") im breiten Sinne ausgelegt werden derart, daß er nioht nur Muster umfaßt, die an irgendeinem Punkt der Röhrenherstellung oder in der endgültigen Röhre körperlich miteinander ausgerichtet werden können (bspw. das Maskenlochmuster und das Leuchtstoffmuster auf dem Bildschirm). Er soll auch Muster umfassen, deiinnerhalb bestimmter Toleranzgrenzen zwar einander in der Verteilung der Musterelemente entsprechen, aber nie körperlich miteinander ausgerichtet werden. Ein Beispiel hierfür sind die Arbeitsvorlagen für die Maske und die Kolbensohalenbeschiohtung. Der Ausdruck "Ausrichtung" soll sich hier auf einen simulierten scheinbaren Ablenkmittelpunkt des Strahles beziehen.

Wie oben im Einzelnen erläutert, werden die Arbeitsvorlagen 100-106 von einer Familie von Zwischenvorlagaen 90» 92 abgeleitet, diese wiederum von einer einzigen Primärvorlage 84, dem "Urahn" der Arbeitsverlagen 96 und 100 - 106. Es soll nun genauer untersucht werden, dejäiese Zwischenvorlagen hergestellt werden - insbesondere im Hinblick auf ein Verständnis, wie sie gegenseitig ausriohtbar gemacht werden. Wie erinnerlich (vergl. Fig. 26 bis 30), wird die Maskenzwischenvorlage 90 auf der TJniversalbelichtungsvorrichtung 124 hergestellt; das gleiche gilt entsprechend für die Zwischenvorlagen 92 für die Kolbenschalenbeschichtung (vergl. Fig. 32 - 36). Die Maskenzwischenvorlage 90 und die Zwischenvorlagen 92 für die

Kolbenschalenbesohichtung werden alle unter Einsatz der Primärvorlage 84 hergestellt. Es ergibt sich also, daß die Zwischenvorlagen 90, 92 für Maske und Bildschirmbesohichtung untereinander ausrichtbar sind.

Haohiem nun gezeigt wurde, daß die Zwischenvorlagen 90, 92 untereinander ausrichtbar sind, soll verifiziert werden, daß auch die Arbeitsvorlagen für die Maske und Bildschirmbeschichtung, die unter Terwendung der Zwischenvorlagen hergestellt werden, untereinander ausriohtbar sind. Wie erinnerlich, wird die Maskenzwischenvorlage 90 in die Univeraa!vorrichtung 124 eingesetzt und zur Herstellung der Maskenschabiene 182 (Fig. 37 - 40 ) verwendet; Schablone 182 und die Torrichtung 124' (bei der es sich im wesentlichen um ein Duplikat der Vorrichtung 124 handelt) stellen gemeinsam die Maskenarbeitsvorlage 96 dar. Vie ebenfalls erinnerlich (vergl. insbesondere Fig. 43), werden die Arbeitevorlagen 100 - I06 für die Kolbenschalenbeschichtung in der Vorrichtung 124 unter Einsatz der Zwischenvorlagen 92 hergestellt. Da die Maskenarbeitsvorlage 96 und die Arbeitsvorlagen 100 - 106 für die Kolbenschalenbeschichtung in bzw. mit der gleichen "Errichtung 124 unter Einsatz der miteinander ausrichtbaren Zwischenvorlagen für die Maske und die Kolbenschalenbelichtung hergestellt und entlang simulierter Elektronenflugbahnen belichtet werden, ergibt sich, daß die Arbeitevorlagen für die Maske und die Kolbenschalenbeschichtung ebenfalls mit allen anderen ausrichtbar sind.

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Es soll nun die praktische Herstellung der Masken und Schirmbeschichtungen untersucht werden, um herauszufinden, wie diese miteinander ausriohtbar und damit gegeneinander austauschbar gemaoht werden.

Wie erinnerlich, besteht die Maskenarbeitsvorlage 96 aus der Vorrichtung 124' und der Schablone 182. Da jeder Maskenrohling 231 in der gleichen Maskenarbeitsvorlage 96 mit einer in einem simulierten scheinbaren Ablenkzentrum angeordneten Lichtquelle belichtet wird, so daß die Lichtstrahlen im Kollmschalenbereich der endgültigen Bildröhre die Elektronenflugbahnen simulieren, sind die schließlich in den resultierenden Lochmasken 12 ausgebildeten Lochmustermiteinander ausrichtbar und folglich alle Msöeen 12 untereinander austauschbar.

Beim Photodruck der Muster des schwarzen Gitters und der Leuchtstoffmuster auf die Kolbenschalen 6 werden die Kolbenschalen im gleiohen Lichthaus mit einer im Ablenkzentrum angeordneten Lichtquellen durch die Arbeitevorlagen 100 - I06 für die Kolbenschalenbesohichtung hindurch beliohtet, die in der Art einer Lochmaske 12 an den Ansätzen 36 auf der Kolbenschale 6 befestigt sind. Folglioh sind die resultierenden Bildschirmmuster, die sich auf der Kolbenschale ausbilden, mit allen anderen austauschbar und sind die Schichtmuster auf den Kolbensohalen mit sämtlichen Lochmustern von Loohmasken ausrichtbar, denen sie zugeordnet werden können.

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Ein weiteres Verständnis dieser Prinzipien der gegenseitigen Ausrioht- und Austauschbarkeit ergibt sich aus den Fig. 46 - 48. Die Fig. 46 - 48 Zeigen, daß die gegenseitige Ausrcjihtbarkeit der Masken und BiIdschirmbeSchichtungen sich trotz bestimmter, wenngleich innerhalb der Toleranzen befindlichen Unregelmäßigkeiten der Masken, Kolbenschalen oder der Maskenaufhängung erreichen läßt.

Die Fig. 46 zeigt stark schematisiert und mit stark verzerrten Abmessungen den Photodruck einer Leuchtstoffbeschichtung auf einer Kolbensohale 300 mit den Ansätzen 302, 304 für diji Maskenaufhängung, wobei der Ansatz 302 eine Unregelmäßigkeit aufweist: er ist länger als der Ansatz 304· In der Fig. 46 ist die lolbensohale 3OO als im Lichthaus 3IO von den Pfosten 3O6, 3O8 abgestützt dargestellt. Die W-Lichtquelle 312 befindet sich am simulierten Ort des Ablenkzentrums der Elektronenstrahlen in der endgültigen Kathodenstrahlröhre. An den Ansätzen 302, 304 ist eine Vorlage 314 für die Kolbensohalenbesohichtung befestigt.

Die Öffnungen 316, 3I8 in der Vorlage 314 bewirken die Anordnung von Phosphorelementen 520, 322 auf der Kolbensohale 300.

Die Fig. 47 zeigt eine Lochmasie 324 mit Haltefedern 326, 328. Die Federn sind absichtlich verzerrt dargestellt, so daß die Maske 324 außerhalb der gekrümmten Nennebene 330 geh^atert ist. Die Maskenarbeitsvorlage 332 weist lichtdurchlässige Öffnungen 334, 336 auf, die den endgültigen Ort der Maekenöffnungen 338, 340 in der Maske

324 bestimmen. Dielwährend der photochemischen Ausbildung der Öffnungen 338, 340 in der Maske 324 eingesetzt Lichtquelle 342 ist ebenfalls am simulierten Ort des Ablenkzentrums der Elektronenstrahlen der endgültigen Bildröhre angeordnet.

Wie in der Fig. 48 gezeigt, wird bei Zusammenbringen der Kolbenschale 300 mit einer Maske 324 während des endgültigen Zusammenbaus die Maske 324 an den aus der Kolbenschale 300 vorstehenden Ansätzen 302, 304 aufgehängt. Eine Elektronenkanone 348 erzeugt einen Elektronenstrahl 346, dessen Ablenkzentrum im wesentlichen mit demjenigen Ort zusammenfällt, in dem die Lichtquellen 312, 342 sich während der photochemischen Erzeugung der Bildschirmmuster und der Maskenlöoher befanden. Beim Aufsetzen der Lochmaske324 auf die Kolbensohale 300 werden also infolge der Verwendung der Masken- und Bee chi chbungs vorlagen, die die Lochmaske bzw. die Kolbenschale simulieren, und infolge der Anordnung der Lichtquellen 312, 342 im scheinbaren Ablenkzentrum der Elektronenstrahlen während der beschriebenen Belichtungsvorgänge die leuchtstoff elemente 320, 322 - innerhalb annehmbarer Grenzen - mit den Öffnungen 338, 340 in der Maske 324 ausgerichtet sein.

Wegen der Lageabweichung der Maske von der Nennposition tritt natürlich ein Entgruppungsfehler ("degrouping error") auf; dieser hat sich jedooh als akzeptabel geringfügig herausgestellt. Bei der Produktion lassen sich die Abmessungetolerenzen der Lochmasken auf +

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0,127 mm (5 ails) oder weniger halten. Der Entgruppungsfehler infolge eines Geetaltfehlers der Lochmaske ergibt also einen Ausrichtfehler zwischen dem Lochmuster der Maske und den Leuchtstoffelementen, der innerhalb annehmbarer Grenzen liegt - bspw. in der Größenordnung von + 2,5 pm (0,1 mil). Während in dem Beispiel nach den oben erläuterten Fig. 46 und 43 ungleiche Längen der Ansätze und unregelmäßige Maskenaufhängungselemente zur Erläuterung der gegenseitigen Austauschbarkeit trotz vorliegender Feiügungsunregelmäßigkeiten gewählt wurde, werden andere Unregelmäßigkeiten wie bspw. Verwerfungen der Kolbenschale und Unregelmäßigkeiten in deren Kontur sowie Formabweiohungen der Maske selbst ebenso kompensiert.

Nachdem gezeigt wurde, daß alle Masken und auch alle schichttragenden Kolbenschalen miteinander austauschbar sind und daß jede Maske sich mit jeder Eolbenschale zusammensetzen läßt, muß noch erläutert werden, wie beim endgültigen Zusammensetzen derKolbenschale und des Trichters gewährleistet wird, daß die Anordnung aus KolbenschaIe und Lochmaske einwandfrei mit des. Elektrodensystemen ausgerichtet wird.

Hierzu sei auf die Fig. 49, 50 und 51 verwiesen, die die Röhrenelemente zeigen, die iiese Ausrichtung gewährleisten. Wie im einzelnen zu erläutern sein wird, weist der Trichter 4 bevorzugt in drei Ecken eingeformte Kerben 352, 354» 356 auf. Das gegenseitige Ausrichten der Kolbenschale 6 mit dem Trichter 4» das nun beschrieben werden soll, ist nicht Teil der Erfindung. Nach dem eingesetzten Verfahren sieht man im Trichter drei oder mehr auf Abstand liegende Bezugs-

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flächen vor. In der dargestellten bevorzugten Ausführungsform liegen infolge der drei Kerben 352, 354 und 356 insgesamt sechs Bezugsflächen vor.

Me Kolbenschale 6 ist mit einer Innenbezugseinrichtung versehen, die eine Anzahl von Bezugsflächen aufweist, die entsprechend den Bezugsflächen im Trichter angeordnet sind, so daß diese jeweiligen Bezugsflächen am Trichter bei angesetzter Kolbenschale aufeinanderliegen. In der dargestellten bevorzugten Anordnung weisen die Ansätze 36 sechs Kanten auf, die auf die sechs Bezugsflächen der Kerben 352,- 356 passen, wobei die sechs Kanten auf dem Ansatz 36 als die Bezugsflächen der Kolbenschale dienen.

Fm zu sichern, daß die Elektronenkanonen im zusammengebauten Zustand derRöhre während des AufSchweißens des Trichterhalses auf den Trichterkörper einwandfrei mit der Masken/Bildschirmanordnung ausgerichtet sind, sind sowohl der BaIs auch der Trichterkörper auf einen externen Bezugsort wie bspw. die Mittellinie der Halsverschließmaschine bezogen. Eine Methode, um dies zu erreichen, ist den Trichter auf eine Drehbank mittels Blöcken auf der Stirnfläche des sich drehenden Drehbänkelemnts anzuordnen, wobei diese Blöoke ihrerseits auf die Mittellinie der Drehbank bezogen sind. Weiterhin weist die Drehbank ein Spannfutter auf der gleichen Mittellinie auf. Beim Zusammenführen des Halses mit dem Triohterkörper werden die Mittellinie des Halses und des Trichterkörpers kongxiuent gemacht.

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Da der Leuchtetoffschirm auf der konkaven Oberfläche der Kolbenschale 6 mittels einer Arbeitsvorlage 100 - 106 aufgebracht wird, die während der Belichtung an den Ansätzen 36 aufgehängt ist, ist das aufgebrachte das Bildschirmmuster auf diese Ansätze 36 bezogen. Werden die Kolbenschale 6 und der Trichter 4 schließlich zusammengebaut, ist das Leuchtstoffmuster dann auf die auf die Mittellinie des Triohterhalses zentrierte Elektrodensystemanordnung bezogen, da die Ansätze 36 in den Kerben 352, 354, 356 liegen.

Ein wesentliches Ergebnis der Verwendung einer eckengelagerten und torsionsflexiblen Maske 12 und mechanisch mimetischer Arbeitsvorlagen 100 - 106 für die Bildschirmbeschichtung und sowie einer solchen Arbeitevorlage 90 für die Maske ist ein erheblicher Rückgang der Ausriohtfehler zwischen den Strahlauftreffstellen und Leuchtstoffelementen infolge von Fehlauerichtungen der Kolbenschale und des Trichters, wie sie bei herkömmlichen Röhrenkonstruktionen auftreten. Wenn die Kolbensohale 6 (bei hoher Temperatur) auf den Triobfer 4 aufgesetzt wird, paßt die Schalenkontur sich der Auflagedichtfläche des Trichtere an. Bei derherkömmlichen Übung, d.h. bei Punktsohirmröhren mit Dreipunktaufhängung der Maske ergibt eine Neigung während des Aufsetzens des Trichters von 0,381 mm (I5 mils) einen Ausrichtfehler zwischen Strahlauftreffpunkt und Phosphorelement in den BiIdsohirmeoken von etwa 0,127 mm (5 mils). Bei der Röhre und deren Herstellung nach der vorliegenden Erfindung sinkt dieser Ausrichtfehler auf weniger als 25,4 Mm (1 mil) ab.

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Wie also einzusehen ist, läßt sich mit dem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung eine vollständige Austauschbarkeit von Masken und Bildschirmen bei völliger Gewißheit erreichen, daß beim Einbau der Masken/Kolbenschalenanordnung in eine Röhre auch eine einwandfreie Ausrichtung mit den Elektronensystemen erfolgt.

Alterna tivea Röhrenfertigungaverfahren

Das oben beschriebene bevorzugte Verfahren zur Röhrenherstellung bedingt vier Arbeitsvorlagen für die Kolbenschalenbeschichtung und eine Arbeitsvorlage für die Maske. Diese Verfahren ist u.a. deshalb bevorzugt, weil es die Bildschirmmusterausbildung flexibel handzuhaben gestattet und eine Verbesserung der Röhrenleistung ergibt. Es 1st jedoch ein alternatives Herstellungsverfahren ina Auge gefaßt, das zur gegenseitigen Ausrichtbarkeit der Masken und Kolbenschalen führt und viele andere der Vorteile des oben beschriebenen bevorzugten Verfahrens erbringt, aber einfacher und hinsichtlich der an die Vorlagen zu stellenden Forderungen weniger anspruchsvoll ist. Insbesondere wird nach dem alternativen Verfahren eine Primärvorlage und eine Maskenarbeitsvorlage so hergestellt, wie beschrieben. Anstatt jedoch von der Primärvorlage eine Gruppe von Arbeitevorlagen für die Kolbenschalenbesohichtung abzuleiten, wählt man eine endgültige Lochmaske als photographische Schablone für die photοchemische Aufbringung der Bildsohirmmuster. Die Beechiohtungsvorgänge an sich sind im wesentlichen herkömmlicher, indem die Lochmaske als

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Schablone eingesetzt wird; jedoch wird die gleiche Maske zur Beschichtung sämtlicher Kolbenschalen eingesetzt und kann eine modifizierte Form annehmen, wie nun zu beschreiben ist.

Wie aus der Literatur und der Technik der Röhrenhersteilung im Zusammenhang mit der Herstellung von Röhren mit positiven Schutzband bekannt, kann eine unmodifizierte Lochmaske eingesetzt werden. Bei der Herstellung von Röhren mit negativen Schutzband, die die Ausbildung eines schwarzen Gitters mit Gitteröffnungen erfordert, die kleiner sind als die zugeordneten Öffnungen in der Lochmaske, müssen jedoch spezielle Torkehrungen getroffen werden. Zu diesem Zweck geht man bevorzugt so vor, daß man die Größe der Öffnungen in der Maske, die man zum Dienst als photographische Schablone ausgewählt hat, bspw.durch galvanische oder kataphoretische Materialablagerung auf der Lochmaske verkleinert. Dabei schließen sich die Lochmaskenöffnungen auf eine Größe, die Öffnungen des schwarzen Gitters bewirkt, die im richtigen Ausmaß kleiner sind als die zugeordneten Öffnungen der Lochmaske» Haeh diesem alternativen Herstellungsverfahren sind, da die gewählte Lochmaske zur Belichtung sämtlicher Bildschirmbeschiohtungen eingesetzt wird, diese Bildschirmbeschichtungen wie auch sämtliche Masken miteinander austauschbar. Da sämtliche Masken unmittelbar von der gleichen Maskenarbeitsvorlage und sämtliche Bildschirmbeschiohtungen indirekt von der gleichen Torlage abgeleitet sind, sind die Masken und schichttragenden Kolbenschalen ebenfalls miteinander ausrichtbar.

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Die Erfindung ist nicht auf die in den dargestellten Aueführungsformen gezeigten Einzelhieten beschränkt und läßt weitere Modifikationen und Anwendungen zu. An den beschriebenen Verfahrensweisen und Vorrichtungen lassen sich bestimmte Änderungen durchführen, ohne vom allgemeinen Grundgedanken der Erfindung abzuweichen. Während bspw. das erfinderische Verfahren zur Röhrenherstellung im Zusammenhang mit Lochmaskenröhren mit negativem Schutzband und schwarzer Umhüllung beschrieben wurde, sind offensichtlich bestimmte der beschriebenen Prinzipien auch auf die Herstellung von Röhren der früherer Ausführung mit positivem Schutzband anwendbar; weiterhin ist die Anwendung des Verfahrens nicht auf Röhren mit einem schwarzen, lichtabsorbierenden und kontrastverbesserndem Gitter beschränkt. Bestimmte der oben beschriebenen Prinzipien sind auch für Farbbildröhren anderer Art als die handelsüblichen Lochmaskentypen anwendbar. Der Gegenstand der obigen Darstellung soll daher nur als erläuternd, nicht aber einschränkend aufgefaßt werden.

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Claims (5)

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung einer Parbkathodenstrahlröhre mit einem Kolben mit einen Trichter sowie einer Kolbenschale mit vorbestimmter dreidimensionaler Krümmung sovie einer Bezugsanordnung, wobei man eiaen elektrischleitenden Rohling für die Lochmaske mit einem gekrümmten Hittelteil, dessen Krümmung in engem Zusammenhang mit der Krümmung der Kolbenschale steht, und einem versteifenden Umfangsteil vorsieht, der eine Aufhängung für die Maske trägt, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Maskenvorlage und eine Gruppe von Vorlagen für die Kolbenschalenbeschichtung einschließlich einer Rot-, Blau- und Ctrünleuchtst offvor lage vorsieht, welche Vorlagen mit miteinander ausrichtbaren Vorlagensohablonenmustern versehen sind, wobei jede der Beschichtung»vorlagen eine Krümmung aufweist, die der der Kolbensohale entspricht, und die Maskenvorlage eine Krümmung aufweist, die der des Maskenrohlings entspricht, daß man photoschemisch im Mittelteil des Maskenrohlings unter Bezug auf die Maskenaufhängung ein Muster aus elektronendurchlässigen Öffnungen unter Verwendung der Maskenvorlage als photographische Schablone ausbildet, daß man während man die Beschichtungsvorlagen als photographische Schablonen verwendet, photochemisch auf einer konkaven Innenfläche der Kolbenschale unter Bezug auf die Bezugsanordnung auf der Kolbenschale ineinander verschränkte Muster aus rot-, blau- undgrünstrahlenden Leuchtstoffelementen ablagert, und daß man mit der Maskenaufhängung

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die resultierende und geätzte Maske in unmittelbarer Nähe der Kolbenschale unter Bezug auf §.ie Bezugsanordnung auf der Kolbenschale derart aufhängt, daß das Muster der Maskenöffnungen mit den Mustern der Leuchtstoffelemente auf der Kolbenschale ausgerichtet ist.

2. Verfahren zur Herstellung einer Farbkathodenetrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Belichtung durchführt, in dem Mittelteil des Maskenrohlings ein Muster aus elektronendurchlässigen Öffnungen unter Verwendung der Maskenvorlage als photographische Schablone ausbildet und die Maskenschablone während der gesamten Belichtung in unmittelbarer Nähe des Mittelteile des Maskenrohlings auf dessen konkaver Seite hält, ohne diese jedoch zu berühren, um die Wiedergabetreue der ausgebildeten Muster der Maskenöffnungen zu verbessern, woiiei man zur Belichtung einen lichtempfindlichen Überzug auf dem Maskenrohling durch das Maskenvorlagenschablonenmuster hindurch ni± Lichtstrahlen belichtet, die für den lichtempfindlichen Überzug aktinisch wirken, und zwar unter Richtbedingungen, die die Richteigenschaften der Elektronenflugbahnen im Kolbenschalen- bzw. Maksenbereich einer fertigen Bildröhre simulieren, daß man die Beschichtungsvorlagen als photographische Schablonen verwendet, photochemisch auf einer konkaven Innenfläche der Kolbenschale ineinander verschränkte Muster aus rot-, blau- und grünstrahlenden Leuchtstoffelementen aufbringt, wobei die Beschichtungevorlagen während des Belichtungevorganges jeweils sehr nahe an der Innenfläche der Kolbenschale, aber ohne diese zu berühren angeordnet sind, um die Wiedergabetreue der ausgebildeten Bildsohirmmuster

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zu. verbessern, und wobei nan zur Belichtung einen lichtempfindlichen tiberzug auf der Innenfläche der Kolbensohale durch die Schablonenlauster auf der Beschichtungsvorlage hindurch mit Lichtstrahlen belichtet, die aktinisch für den lichtempfindlichen Überzug wirken» und zwar unter Bichtbedingungen, die die Richteigenschaften der Elektronenflugbahnen im Masken- bzw. Kolbenschalenbereich einer endgültigen Bildröhre simulieren, und daß man die Maske unmittelbar an der KolbenschaIe mit den Mustern der Leuchtstoffelemente auf der Kolbenschale ausgerichtetem Öffnungsmuster aufhängt.

3. Verfahren zur Ausbildung eines lichtempfindlichen Überzugs auf derkonkaven Oberfläche eines Höhrenbauteils vorbestimmter Krümmung zur Herstellung eines getreuen Abbildes eines Vorlagenschablonenmusters auf einer Torlage entsprechender Krümmung iB Anwendung auf die Herstellung einer Parbkathodenstrahlröhre nach dem Hauptanspruch, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Vorlage mit einer Krümmung vorsieht, die der des Bauteils der Kathodenstrahlröhre genau entspricht, ein lichtdurchlässiges vorlagenschablonenmuster ausbildet, das dem Lichtbild entspricht, das auf dem lichtempfindlichen Überzug ausgebildet werden soll, daß man die Vorlage mit ihrer konvexen Oberfläche in unmittelbarer Nähe zur konkaven Oberfläche des Röhrenbauteils, aber ohne diesen zu berühren, aufhängt, und den lichtempfindlichen überzug durch das Vorlagensohablonenmuster hindurch mit Licht belichtet, das für den lichtempfindlichen Überzug aktinisch wirkt, und zwar unter Richteigenschaften, die die Richteigenschaften

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von Elektronenflugbahnen im Masken- bzw. Kolbenschalenbereich einer endgültigen Bildröhre simulieren, wobei infolge der sehr großen Nähe der Torlage zum "Bauteil, ohne daß sich diese berühren, während der Belichtung der lichtempfindlichen Beschichtung das auf dem Überzug entstehende Lichtbild ein getreues Abbild des Toriagenschablonenmusters und von durch direkte Berührung bewirkten Terformungen des Bauteils oder der Torlage während der Belichtung nicht beeinträchtigt ist.

4. Terfahren nach Anspruch 2 und 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmung der konkaven Oberfläche des Maskenrohlings und der Kolbenschale jeweils von einem Kennwert um die Toleranz + B und die Krümmungen der konvexen Oberfläche der entsprechenden Torlagen., die den konkaven Oberflächen zugewandt sind, von einem Kennwert um die Toleranz + A abweichen und der Abstand der Torlage vom genannten Röhrenbauteil etwas mehr als (A +b) beträgt.

5. Terfahren nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Tor lagen vom Röhrenbauteil größer als (A +B), aber kleiner a Is (A + B + Χ) ist und der Wert X zwischen etwa 25,4 Jam und 0,889 mm (zwischen 1 und 35 mils) liegt.

Cl.-Gu.

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