DE2700139A1

DE2700139A1 - Verfahren zur herstellung einer farbbildroehre

Info

Publication number: DE2700139A1
Application number: DE19772700139
Authority: DE
Inventors: Peter Carolus Van Loosdregt; Hubertus Joseph Ronde
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1976-01-16
Filing date: 1977-01-04
Publication date: 1977-07-21
Also published as: FR2338567B1; IT1077853B; JPS5289066A; ES455014A1; BE850408A; FR2338567A1; GB1509701A; NL7600417A; CA1074852A; JPS5745013B2

Description

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"Verfahren zur Herstellung einer Farbbildröhre"

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Farbbildröhre, enthaltend in einer evakuierten Umhüllung Mittel zum Erzeugen einer Anzahl von Elektronenstrahlen, einen Bildschirm mit einer Vielzahl in verschiedenen Farben aufleuchtender Gebiete und Farbauswahlmittel mit einer Vielzahl von öffnungen, mit deren Hilfe jeder Elektronenstrahl aufleuchtenden Gebieten einer bestimmten Farbe zugeordnet wird, wobei diese Farbauswahlmittel Elektroden zur Bildung einer Elektronenlinse in jeder öffnung enthalten.

Die Erfindung bezieht sich auch auf eine durch dieses Verfahren hergestellte Farbbildröhre und auf die in einer derartigen

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Farbbildröhre angewendeten Farbauswahlmittel.

Eine derartige Farbbildröhre vom Nachfokussierungstyp ist aus der US-PS 3,398,309 bekannt. Eine Nachfokussierung hat den Zweck, die Helligkeit des wiedergegebenen Bildes durch Vergrößerung der Durchlässigkeit der Farbauswahlraittel zu vergrößern. Bei Röhren ohne Nachfokussierung wird ein sehr großer Teil, z.B. 80 bis 85 %, der Elektronen von der sogenannten Maske abgefangen. Bei der Anwendung von Nachfokussierung können die öffnungen in den Farbauswahlraitteln vergrößert werden, weil infolge der Fokussierung in den Öffnungen,die Elektronenflecke auf dem Schirm erheblich kleiner als die öffnungen sind, so daß dennoch eine genügende Landungatoleranz besteht.

Die Elektronenlinse, die in den Öffnungen der Maske der bekannten Röhre gebildet wird, ist vom Unipotentialtyp, wodurch ein ziemlich großer Spannungsunterschied zwischen den die Linse bildenden Elektroden erforderlich ist.

Eine andere Nachfokussierungsröhre ist in der US-PS 2,728,024 beschrieben. In dieser Röhre passieren die Elektronenstrahlen nacheinander zv/ei aus parallelen Leitern bestehende Gitter. Die zu verschiedenen Gittern gehörigen Leiter stehen senkrecht aufeinander. Dies hat zur Folge, daß die Elektronenstrahlen nacheinander von zwei elektronenoptischen Zylinderlinsen fokussiert werden, die gegeneinander um 90° verdreht sind. Durch die Wirkung der Kombination dieser beiden Linsen werden die Elektronenstrahlen in einer Richtung fokussiert und in einer zu dieser Richtung senkrechten Richtung defokussiert.

Ein Nachteil dieser bekannten Röhre ist weiter, daß ein ziemlich großer Spannungsunterschied für die Fokussierung benötigt wird. Außerdem bilden die beiden Gitter keine mechanische Einheit, wodurch das Schwingen der Gitterdrähte große Schwierigkeiten bereitet. Ferner ist es notwendig, daß der Bildschirm flach ist»

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Die Aufgabe der Erfindung bestand darin, ein Verfahren zur Herstellung einer Farbbildröhre der eingangs genannten Art zu schaffen, die diese Nachtoile nicht auf v/ei st und bei der es auch möglich ist, konvexe plattenförmige Farbausv/ahlmittel großen Formats herzustellen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren der im ersten Absatz erwähnten Art nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Farbauswahlmittel aus einigen Metallplatteη hergestellt werden, die unter Zwischenfügung von Isoliermaterial aufeinander befestigt worden, so daß sich die Platten nicht berühren, wobei mindestens eine der Platten, bevor die Platten aufeinander befestigt werden, mit einem Reliefmuster versehen wird, das aus einer Anzahl nahezu paralleler Rippen zusammengesetzt ist, zwischen denen eine Anzahl streifenförmiger Gebiete liegt, in denen die Platte eine viel geringere Dicke als an den Stellen der Rippen aufweist, während das Material dieser streifenföraigen Gebiete, nachdem die Platten aufeinander befestigt worden sind, entfernt wird.

Durch die Entfernung des Materials dieser streifenförmigen Gebiete bleiben die Rippen übrig, die parallele leitende Streifen bilden und unter gegenseitiger Trennung durch einen Isolator auf der (den) anderen Platte(r.) befestigt sind. Auf diese Weise werden die Elektroden zur Bildung einer Elektronenlinse erhalten.

Wenn die Farbauswahlmittel auf oben beschriebene Weise aus zwei Metallplatten hergestellt werden, von denen eine PDatte mit Öffnungen und die andere mit dem genannten Reliefmuster versehen wird, derart, daß die Öffnungen der einen Platte zwischen den Rippen der anderen Platte zu liegen kommen, werden Farbauswahlmittel erhalten, die aus einer Metallplatte gebbildet sind, die mit den genannten Öffnungen mit dazwischen liegenden leitenden Streifen versehen sind. Die Öffnungen können bereits in einer früheren Bearbeitung in der einen Platte angebracht sein oder sie können gleichzeitig mit dem PHN 8262 - - 4 -

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Wegätzen des Materials der streifenförmigen Gebiete der anderen Platte durch Ätzen erhalten werden. Die Rippen können auf zwei Seiten der Platte oder nur auf einer Seite angebracht sein, die dann von der anderen Platte abgekehrt oder gerade gegen diese Platte gesetzt sein kann.

Wenn die Farbauswahlmittel nach der Erfindung aus zwei Platten gebildet werden, die beide mit dem genannten Reliefmuster versehen sind, währerd. die Platten derart aufeinander befestigt werden, daß die Rippen miteinander einen Winkel von etwa 90° einschließen, werden auf diese Weise nach Entfernung der streifenförmigen Gebiete Farbauswahlmittel erhalten, die aus einem Gitter gebildet werden, das aus zwei sich kreuzenden Sätzen nahezu paralleler Leiter besteht, wobei diese Leiter an den Kreuzungspunkten gegeneinander isoliert sind, und wobei die Leiter jedes Satzes miteinander verbunden sein können. Auf diese Weise wird, indem zwischen den Sätzen ein Spannungsunterschied angelegt wird, in jeder öffnung dieser Farbauswahlmittel eine Vierpollinse gebildet. Vierpollinsen sind, weil das elektrische Feld senkrecht auf der Elektronenbahn steht, im Vergleich zu den genannten Zylinderlinsen sehr stark, wodurch man mit viel niedrigeren Spannungen als bei diesen Zylinderlinsen auskommen kann. Die Tatsache, daß eine Vierpollinse in einer Richtung fokussiert und in einer zu dieser Richtung senkrechten Richtung defokussiert, ist grundsätzlich unbedenklich, wenn alle Vierpole eine gleiche Orientierung aufweisen. Vorzugsweise weisen daher die Leuchtstoffgebiete des Bildschirmes die Form nahezu paralleler Streifen auf, deren Längsrichtung zu der Entfokussierungsrichtung von Vierpollinsen nahezu parallel ist.

Das Reliefmuster wird in den Platten durch an sich bekannte Techniken, wie z.B. Ätzen, Walzen, Funkenerosion und Pressen, angebracht.

Der große Vorteil eines derartigen Verfahrens nach der Erfindung PHN 8262 - 5 -

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ist der, daß die einzelnen Platten eine große Festigkeit aufweisen, wodurch Farbauswahlmittel mit großen Abmessungen und einer konvexen Form hergestellt werden können. Außerdem werden die leitenden Streifen in dem gewünschten gegenseitigen Abstand auf der anderen Platte angebracht.

Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß das Isoliermaterial aus Glas besteht, das in Form von Glaspulver auf mindestens einer der Platten angebracht wird, wonach es durch eine Wärmebehandlung in festes Glas umgewandelt und das überschüssige Glas nach Entfernung des Materials der genannten streifenförmigen Gebiete entfernt wird.

Das Glaspulver kann z.B. dadurch auf den Platten angebracht werden, daß es auf die Platten gespritzt wird, daß ein Siebdruckverfahren, ein Absetzverfahren oder ein glaspulverhaltiges unter dem Handelsnahmen "Vitta" bezeichnetes Band angewandt wird. Um eine möglichst geringe Menge an überschüssigem Glas zwischen den Platten anzubringen, können z.B. beim Spritzen und Absetzen die nicht zu überziehenden Stellen mit einer Schablone abgedeckt werden.

Ein günstiges Verfahren zum Anbringen des Glases besteht darin, daß eine der Platten, die mit einem Reliefmuster versehen ist, danach mit einem Isolator überzogen wird, so daß nur die Rippen frei bleiben, die dann auf elektrophoretischem Wege mit Glaspulver überzogen werden, wonach der Isolator entfernt wird, wobei das Glaspulver durch eine Wärmebehandlung in festes Glas umgewandelt wird, wonach die Platte mit den überzogenen Rippen auf einer zweiten Platte befestigt wird. Als geeignete Isolatoren können u.a. Methacrylatharze, Polyimide, Bienenwachs oder Paraffin angewendet werden.

Das Verfahren zum elektrophoretischen Überziehen mit Glaspulver wird vorzugsweise in einem Elektrophoresebad durchge-

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• J.

führt, das einen Alkohol, vorzugsweise Methanol, als Trägerflüssigkeit enthält, in der das Glaspulver suspendiert ist.

Das überschüssige Glas kann mit Hilfe von Pulverstrahlen von beiden Seiten her entfernt werden, wobei das Glas auf der mit Öffnungen versehenen Platte oder das Glas an den Kreuzungspunkten des Gitters sich in dem "Schatten" der leitenden Streifen befindet. Überschüssiges Glas ist das Glas, das keine haftende und isolierende Funktion erfüllt, z.B. das auf den Leitern und nicht an den Kreuzungspunkten vorhandene Glas«,

Andere sehr geeignete Isolatoren zur Anwendung bei dem Verfahren nach der Erfindung sind hitzebeständige Kunststoffe, so daß eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens dadurch gekennzeichnet ist, daß zwischen den Platten eine hitzebeständige Kunststoffolie als Isolator angebracht wird und der überschüssige Kunststoff, der keine haftende und isolierende Funktion hat, und das Material der genannten Gebeite entfernt werden. Der Kunststoff muß hitzebeständig sein, weil die Farbbildröhre beim Befestigen des Frontglases an dem Konus und beim Evakuieren Temperaturen bis zu 50O⁰C erreicht.

Die Kunststoffolie kann zugleich leicht als Haftmittel zum Aneinanderbefestigen der Platten verwendet werden, wenn die Kunststoffolie mindestens auf einer Seite mit einem Klebemittel für d?n Kunststoff, aus dem die Folie besteht, benetzt wird, ehe sie zwischen den Platten angebracht wird. Eine Anzahl von Kunststoffen haften erst, nachdem sie einer Wärmebehandlung unterworfen worden sind. Dabei bilden sich Gase, so daß es empfehlenswert ist, mindestens eine der Platten mit einer Anzahl kleiner öffnungen zu versehen, durch die diese Gase entweichen können.

Sehr geeignete Kunststoffe sind die Polyimide, von denen PHN 8262 - 7 -

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das Polyimid von 4,4'-Diaminodiphenylather und 1,2,4,5-Benzoltetrakarbonsäuredianhydrid sich bewährt haben und u.a. in Form von Folien unter dem Handelsname^ "Kapton" käuflich erhältlich ist.

Die Platten dürfen sich, auch wenn das dazwischenliegende Isoliermaterial \*eich wird, nicht berühren und müssen nach wie vor gegeneinander isoliert angeordnet sein. Dies kann dadurch erzielt werden, daß sie auf genau definierte Weise in dem gewünschten gegenseitigen Abstand aneinander befestigt werden. Dies läßt sich auf besonders einfache Weise dadurch erzielen, daß die Platten durch Abstandsglieder in diesem gewünschten gegenseitigen Abstand gehalten v/erden. Die Abstandsglieder können z.B. sphärisch gestaltet sein und zwischen den Rippen ruhen.

Das Anbringen einer Isolierschicht kann auch auf ganz andere Weise erfolgen. Wenn mindestens eine der Platten an einer Oberfläche aus Aluminium besteht, wobei diese Oberfläche wenigstens teilweise eloxiert wird, wird eine geeignete Isolierschicht aus Al₂O^ erhalten.

Wenn das Material der streifenförmigen Gebiete nicht völlig entfernt wird, v/erden Ränder an den Rippen gebildet, die eine Abschirmung des Isoliermaterials gegen die Elektronenstrahlen und/oder etwaige von einem Getter herrührende Bariumteilchen sicherstellen.

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

Fig. 1 eine durch das Verfahren nach der Erfindung hergestellte Farbbildröhre,

Fig. 2 die Wirkung einer schematisch dargestellten Vierpollinse, Fig. 3a, b und c stufenweise die Herstellung einer Platte mit

einem Relief muster,
Fig. 4 zwei aufeinander befestigte Platten nach Fig. 3c,

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Fig. 5a einen Teil eines Kreuzgitters, wie es für Farbausv/ahlmittel verwendet werden kann,

Fig. 5b die Wirkung eines derartigen Kreuzgitters, Fig. 6a, b und 7 einige andere mögliche Relief muster,

Fig. 8 schematisch das elektrophoretisch^ überziehen mit Glaspulver,

Fig. 9 und 10 die Herstellung eines Teiles eines Kreuzgitters mit Hilfe von Glaspulver,

Fig. 11 eine Reliefplatte mit öffnungen, Fig. 12 und 13 einige Abstandsglieder,

Fig. 14 eine Ansaugplatte, mit deren Hilfe die Platten aufeinander montiert werden,

Fig. 15a, b und c eine eloxierte Aluminiumplatte und

Fig. 16a und b eine mit leitenden Streifen versehene Platte mit öffnungen.

Die Farbbildröhre nach Fig. 1 enthält einen Glaskolben 1, Mittel 2 zum Erzeugen dreier Elektronenstrahlen 3, 4 und 5, einen Bildschirm 6, Farbauswahlmittel 7 und Ablenkspulen 8. Die Elektronenstrahlen 3» 4 und 5 werden in einer Ebene, und zwar in der Zeichnungsebene der Fig. 1, erzeugt und mit Hilfe der Ablenkspulen 8 über den Bildschirm 6 abgelenkt. Der Bildschirm 6 besteht aus einer Vielzahl rot, grün und blau aufleuchtender Leuchtstoffstreifen mit einer Breite von etwa 0,13 mm, deren Längsrichtung senkrecht auf der Zeichnungsebene der Fig. 1 steht. Beim Normalbetrieb der Röhre sind die Leuchtstoffstreifen senkrecht gerichtet und die Fig. 1 zeigt also einen Schnitt durch die Röhre senkrecht zu den Leuchtstoff streif en. Die Farbauswahlmittel 7 enthalten eine Vielzahl von öffnungen 9» die in Fig. 1 nur schematisch dargestellt sind. Die drei Elektronenstrahlen 3, 4 und 5 passieren die öffnungen 9 unter einem kleinen Winkel zueinander, dem sog. Farbauswahlwinkel, und treffen demzufolge Je nur Leuchtstoffstreifen einer bestimmten Farbe. Die öffnungen 9 in den Farbauswahlmitteln 7 sind also in bezug auf die Leuchtstoffstreifen des Bildschirmes 6 sehr genau positioniert.

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,λ.

In der zur Zeit allgemein angewandten Maskenröhre, in der die Farbausv:ahlmitte 1 aus einer Metallplatte mit runden oder schlitzförmigen Öffnungen bestehen, werden die Elektronenstrahlen 3, A und 5 beim Passieren der öffnungen 9 nicht fokussiert. Es wurde einmal vorgeschlagen, eine Nachfokussierung mit Hilfe eines Potentialunterschiedes zwischen den Farbauswahlmitteln 7 und dem Bildschirm 6 anzuwenden, wobei aber Sekundärelektronen einen besonders störenden Einfluß ausübten.

Bei einer durch eines der erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Farbbildröhre wird in Jeder öffnung 9 der Farbauswahlini ttel eine Vierpollinse gebildet. In Fig. 2 ist eine derartige Vierpollinse schematisch dargestellt. Es ist ein Teil der Farbauswahlmittel 7 samt einer der öffnungen 9 dargestellt. Der Potentialverlauf entlang des Randes der öffnung 9 ist mit +,-,+,- angegeben, derart, daß ein Vierpolfeld erzeugt wird. Der Elektronenstrahl, der die öffnung 9 passiert, wird in der waagerecht gezeichneten Ebene fokussiert und in der senkrecht gezeichneten Ebene defokussiert, wodurch, wenn sich der Bildschirm genau in dem waagerechten Fokussierpunkt befindet, der Elektronenfleck 10 erhalten wird. Es ist empfehlenswert, nicht genau auf den Bildschirm 6 zu fokussieren, wodurch ein etwas breiterer Elektronenfleck erhalten wird. Es beeinflußt die Fokussierung nur in unwesentlichem Maße, wenn der Elektronenstrahl die öffnung 9 unter einem kleinen Winkel passiert. Dadurch erfolgt die Farbauswahl der drei Elektronenstrahlen 3, 4 und 5 auf völlig gleiche Weise wie in der bekannten Maskenröhre. Durch die starke Fokussierung kann die öffnung 9 aber viel größer als in der bekannten Maskenröhre sein, wodurch eine viel größere Anzahl von Elektronen den Bildschirm 6 treffen und ein helleres Bild erhalten wird. Die Entfokussierung in senkrechter Richtung braucht dabei nicht bedenklich zu sein, wenn Leuchtstoffstreifen verwendet werden, die zu der Längsrichtung des Fleckes 10 parallel sind.

In Fig. 3a, b und c ist schematisch angegeben, wie eine nach PHN 8262 - - 10 -

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der Erfindung verwendete mit einem Relief versehene Platte durch Ätzen erhalten v/erden kann. Fig. 3a zeigt eine Draufsicht auf einen Teil einer derartigen Platte, Fig. 3b den zugehörigen Schnitt und Fig. 3c perspektivisch das Ergebnis. Die Teile einer Metallplatte 11, die nicht weggeätzt werden dürfen, werden mit einem gegen Ätzflüssigkeit beständigen Stoff 12 bedeckt, der gemäß dem gewünschten Muster auf der Platte angebracht wird. Durch Ätzen wird nun ein Reliefmuster nach Fig. 3c erhalten, in dem eine Anzahl von Rippen 13, z.B. mit einer Dicke von etwa 100 ,um, durch eine Anzahl streifenförmiger Gebiete 14 geringer Dicke von z.B. 30 ,um voneinander getrennt sind. Das Reliefmuster kann auch durch Einpressen, Funkenerosion oder während eines Walzvorganges angebracht werden.

In Fig. 4 sind zwei solcher in Fig. 3c dargestellten Platten gezeigt, die derart aufeinander befestigt sind, daß die Rippen einander zugewandt sind. Es ist auch möglich, die Platten derart aufeinander zu befestigen, daß die Rippen voneinander abgekehrt sind. Dies kann in gewissen Fällen sogar günstiger sein, weil die Platten leichter senkrecht zu der Richtung der Rippen abgebogen werden können. Die Befestigung erfolgt mit Hilfe eines Isolators 15 in der Weise, daß sich die Platten nicht berühren. Die Weise, in der dies erfolgen kann, wird nachstehend näher erläutert. Durch das Wegätzen der streifenförmigen Gebiete 14 wird ein Kreuzgitter nach Fig. 5a erhalten, das aus zwei Sätzen paralleler leitender Streifen 16 und 17 besteht, die an den Kreuzungspunkten durch einen Isolator voneinander getrennt und aneinander befestigt sind.

In Fig. 5b ist die Wirkung eines derartigen Kreuzgitters veranschaulicht. Die Farbauswahlmittel 7 bestehen aus zwei sich kreuzenden Sätzen paralleler leitender Streifen. Von dem ersten Satz sind die waagerechten leitenden Streifen 17 und von dem zweiten Satz die senkrechten leitenden Streifen 16 dargestellt. Sie definieren zusammen eine der öffnungen 9. Die Streifen 16 sind mittels eines Isolators 15 gegen die

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Streifen 17 isoliert. Auf den Bildschirm 6 sind die drei zu der Öffnung 9 gehörigen Leuchtstoffstreifen mit R (Rot), G (Gx-ün) und B (Blau) angegeben. In der Figur sind nur einige Teilstrahlen des mittleren Elektronenstrahls 4 dargestellt, die auf dem Leuchtstoffstreifen G den Elektronenfleck 10 bilden. Die waagerechten leitenden Streifen 17 sind miteinander verbunden und liegen an einem höheren Potential als die miteinander verbundenen leitenden Streifen 16, wodurch in Jeder öffnung 9 die in Fig. 2 schematisch dargestellte Vierpollinse gebildet wird.

Bei in einer Farbbildröhre montierten Farbauswahlmitteln nach Fig. 5 mit leitenden Streifen 16 und 17 mit einer Breite von 0,24 mm und einem Teilungsabstand von 0,80 can, v/odurch die Durchlässigkeit der Farbauswahlmittel etv/a 50 % beträgt, werden die nachstehenden Ergebnisse erzielt: Bei einem Potential des Bildschirmes 6 von 25 kV und einem Potential der waagerechten Leiter von 25,5 kV und der senkrechten Leiter von 24,5 kV beträgt die Brennweite der Vierpollinsen 18,0 mm in der Mitte des Bildschirmes bei senkrechtem Einfall und 12,7 mm bei Einfall unter 37° an den Ecken des Bildschirmes. Der Abstand der Farbauswahlmittel 7 von dem Bildschirm 6 beträgt 15 mm in der Mitte und 10 mm am Rande, wodurch der Fokussierpunkt der Vierpollinsen überall gerade jenseits des Bildschirmes liegt. Dadurch wird verhindert, daß auf dem Bildschirm ein sogenannter Fokusring sichtbar ist. Die Elektronenflecke sind dann in der Mitte des Bildschirmes 0,10 mm und an den Ecken 0,09 mm breit. Eine geeignete Breite der Leuchtstoffstreifen R, G und B ist dann 0,13 mm. Der verbleibende Teil der Oberfläche des Bildschirmes kann gegebenenfalls mit einem lichtabsorbierenden Material überzogen werden.

In Fig. 6a und b und in Fig. 7a, b und c sind eine Anzahl möglicher Formen von Reliefmustern im Schnitt dargestellt. Fig. 6a zeigt ein rundes und Fig. 6b ein viereckiges Reliefmuster, Mit dem Reliefnuster nach Fig. 7a können streifenförmige Leiter nach Fig. 7b mit Rändern 20 erhalten werden. Diese

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Ränder können derart gewählt werden, daß die durch die öffnungen 9 hindurchtretenden Elektronenstrahlen das Isoliermaterial nicht berühren, wodurch verhindert wird, daß der Isolator 15 an den Kreuzungspunkten von dem Elektronenstrahl aufgeladen wird. Außerdem kann verhindert werden, daß von einem in der Farbbildröhre vorhandenen Bariuagetter herrührendes Barium auf dem Isoliermaterial niederschlägt und dort Kurzschluß herbeiführt.

Ein besonders geeigneter Isolator 15 sowohl zum Aneinanderbefestigen der Sätze leitender Streifen 16 und 17 als auch zum Befestigen eines Satzes leitender Streifen an einer Metallplatte mit öffnungen ist Glas. Dieses Glas wird vorzugsweise in Pulverform angebracht und dann durch Erhitzung in festes Glas umgewandelt. Das Glaspulver kann dadurch angebracht werden, daß es auf die Platte gespritzt wird, wobei die nicht zu überziehenden Stellen mit Hilfe einer Schablone abgedeckt werden. Das Glaspulver kann auch durch ein Siebdruckverfahren, durch Ausfällen (Absetzen in einem Bad) oder dadurch angebracht werden, daß das Glaspulver mittels eines mit Glaspulver versehenen Bandes auf der Metallplatte befestigt wird. Auch ist es möglich, Glas in Form einer Folie anzubringen und die Platten mit der zwischenliegenden Folie zu erhitzen, wodurch das Glas an den Platten haftet. Nach Entfernung des Materials der streifenförmigen Gebiete wird das überschüssige Glas z.B. durch Ätzen oder Pulverstrahlen entfernt.

In Fig. 8 ist ein besonders geeignetes Verfahren zum Anbringen des Glaspulvers 18 schematisch dargestellt, und zwar das elektrophoretische Überziehungsverfahren. Ein Elektrophoresebad 21 enthält eine Flüssigkeit, vorzugsweise einen Alkohol (z.B. Methanol), in der Glaspulver 18 suspendiert ist. In dem

Bad befinden sich zwei Elektroden 22 und 24. Die Elektrode wird durch eine mit Glaspulver 18 zu überziehende, mit einem Relief versehene Platte gebildet. Die Glasteilchen sind elektrisch aufgeladen, dadurch, daß Ionen eines geeigneten

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im Bode vorhandenen Elektrolyten an den Glasteilchen haften. In Abhängigkeit davon, ob eine positive oder negative Aufladung auftritt, wird eine bestimmte Spannung zwischen den Elektroden 22 und 24 angelegt, so daß sich die Glasteilchen zu der Elektrode 24 hin bewegen werden. Die nicht zu Überziehendon Teile sind mit einer Schicht eines geeigneten Isolators 19, wie z.B. Methacrylatharz, Polyimid, Bienenwachs oder Paraffin, abgedeckt, Mit einer Spannung zwischen den Elektroden 22 und 24 von etwa 100 V und einem Abstand zwischen den Elektroden von 1 cm wird auf einer Elektrodenoberfläche

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von 10 cm in 90 Sekunden eine Glaspulverschicht 18 mit einer Dicke von + 60 /um ä>gelagert.

Dadurch, daß der Isolator 19 weggeätzt, gelöst, verdampft oder auf andere Weise entfernt und das Glaspulver durch Erhitzung in festes Glas umgewandelt wird, wird eine mit einem Relief versehene Platte mit auf den Rippen einer Schicht aus festem Glas erhalten. Eine derartige Platte ist dazu bereit, gegen eine mit Öffnungen versehene Platte oder, wie oben beschrieben ist, gegen eine andere mit einem Relief versehene Platte gesetzt zu werden. Wenn der Isolator 19 ein Polyimid ist, kann er gut in einer Lösung von etwa 10 Normallösung Lauge, vorzugsweise KOH, oder in N₂H^.H₂O (Hydrazinhydrat) gelöst werden.

In Fig. 9 sind zwei der auf die beschriebene Weise mit Glas überzogenen mit einem Relief versehenen Platten aufeinander angebracht. Die Form des Reliefmusters ist nahezu gleich der nach Fig. 7a. Durch Erhitzung werden die Platten aneinander befestigt. Durch Entfernung (z.B. durch Ätzen) der streifenförmigen Gebiete 14 wird das Kreuzgitter nach Fig. 10 erhalten. Es ist auch möglich, die Platten nicht, wie in Fig. 9, mit einander zugewandten Rippen, sondern mit voneinander abgekehrten Rippen aufeinander zu befestigen. Das Glaspulver soll dann auf den nicht mit einem Relief versehenen Oberflächen 25 angebracht werden, was auch auf nicb.t-elektrophoreti schem Wege erfolgen kann.

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Das Aneinanderbefectigen der Platten bei Anwendung von Glas als Isolator wird in der Regel bei erhöhter Temperatur stattfinden. In Abhängigkeit von der Glasart und dem für die Platten verwendeten Material wird dieser Vorgang in einer reduzierenden oder oxidierenden Atmosphäre durchgeführt. Um die reduzierende oder oxidierende Atmosphäre mit dem Isolatormaterial in Kontakt zu bringen, empfiehlt es sich, die Platte(ri) mit einer Anzahl von öffnungen 26 zu versehen, wie in Fig. dargestellt ist. Auch wenn eine mit einem Klebemittel benetzte Kunststoffolie als Isolator verwendet wird, sind diese Öffnungen 26 erwünscht, aber sie dienen nun dazu, etwa bei der Erhitzung gebildete Gase abfließen zu lassen. Diese werden namentlich bei Anwendung einer Folie aus einem Polyimid von 4,4'-Diaminophenyläther und 1,2,4,5-Benzoltetrakarbonsäuredianhydrid gebildet, die mit einer Lösung eines Polyamids derselben Stoffe benetzt ist, wobei während der Polymerisation, bei der das Polyamid in das Polyimid umgewandelt wird, Gase gebildet werden.

Die Platten dürfen sich nach dem Zusammenfügen nicht berühren. Dazu können während der Montage sogenannte Ansaugplatten verwendet werden, deren Wirkung anhand der Fig. 14 näher erläutert wird. Diese Platte besteht aus einer Platte 34 aus rostfreiem Stahl mit einer Dicke von einigen Zentimetern, die spannungsfrei gemacht ist und innerhalb der gewünschten Genauigkeit die richtige Form und Flachheit aufweist. Die Ansaugplatte ist mit einer Anzahl von Schlitzen 35 versehen, die über einen Kanal mit einer Vakuumleitung 36 verbunden werden können. Die aufeinander zu befestigenden Platten werden auf derartige Ansaugplatten angesaugt und in dem gewünschten gegenseitigen Abstand unter Zwischenfügung des Isolators 15 aufeinander angebracht und auf eine für das Isoliermaterial genügend hohe Temperatur erhitzt, wodurch die Haftung erhalten wird.

Wie in Fig. 12 und 13 in zwei Teilschnitten durch zv/ei unter einem Winkel von 90° aufeinander befestigte, mit einem Reliei

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versehene Platten 27 und 28 dargestellt ist, kann der richtige Abstand auch dadurch erhalten v/erden, daß Abstandsglieder zwischen diesen Platten in Form einer Kugel 29 bzw. in Form eines Stabes 30 angebracht werden.

Fig. 15a zeigt einen Schnitt durch einen Teil einer mit einem Reliefmuster versehenen Platte, die wenigstens an der Oberfläche aus Aluminium besteht. Indem nun die Teile 31 der wenigstens an der Oberfläche aus Aluminium bestehenden Rippen 13 eloxiert werden, wird dieses Aluminium dort in eine Al₂0,-Schicht 31 umgewandelt, die, wie bekannt, ein Isolator ist. Eine andere Platte 32 wird auf den eloxierten Schichten befestigt und die streiünförraigen Gebiete werden wieder entfernt (Fig. 15c). Diese Platte 32 kann ebenfalls eine Platte mit einem ftiiefrauster oder eine Platte mit öffnungen sein. Um die Abschirmung der Elektronenstrahlen gegen das erdmagnetische Feld sicherzustellen, besteht vorzugsweise mindestens eine der Platten der Farbauswahlmittel 7 aus einem ferromagnetischen Material, wie Fe, Co, Ni oder Legierungen von oder mit diesen Metallen.

Fig. 16a und b zeigen einen Teil von Farbauswahlmitteln, die eine Platte 33 mit öffnungen 9 enthalten. Auf dieser Platte wird eine mit einem Relief versehene Platte mittels eines Isolators 15 derart befestigt, daß die Rippen 13 zwischen die öffnungen 9 fallen. Durch Entfernung der streifenförmigen Gebiete 14 werden die Farbauswahlmittel nach Fig. 16a erhalten. In Fig. 16b ist die Wirkung derselben veranschaulicht. Auf dem Bildschirm 6 sind die drei zu der öffnung 9 gehörigen Leuchtstoffstreifen auf gleiche Weise wie in Fig. 5b angegeben. Die leitenden Streifen 17 sind miteinander verbunden und liegen an einem niedrigeren Potential als die Platte 33, wodurch in der öffnung die gewünschte Vierpollinse gebildet wird, von der der Elektronenstrahl als Fleck 10 abgebildet wird.

Ein Bildschirm für eine Röhre nach der Erfindung kann durch ein bekanntes Belichtungsverfahren hergestellt werden, bei

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dem die Farbausv/ahlmittel auf einer lichtempfindlichen Schicht auf einem Frontglasteil der Röhre abgebildet v/erden. Geringe Änderungen in dem Abstand zwischen den leitenden Streifen des Satzes 16 führen Fehler in der Breite der Leuchtstoffstreifen herbei. Durch das Verfahren nach der Erfindung werden derartige Änderungen dadurch vennMen, daß während der Herstellung der Farbauswahlmittel der Abstand zwischen den leitenden Streifen, nämlich den Rippen 13, durch die streifenförmigen Gebiete 14 fixiert wird.

Im Zusammenhang mit der großen Durchlässigkeit der Farbauswahlmittel nach der Erfindung muß das angewandte Belichtungsverfahren wohl dazu geeignet sein, die öffnungen 9 stark verschmälert abzubilden. Ein dazu geeignetes Belichtungsverfahren benutzt eine oder mehrere in einiger Entfernung voneinander liegende Lichtquellen, wie in der deutschen Patentanmeldung 22 48 878 beschrieben. Naturgemäßg eignet sich eine Röhre nach der Erfindung auch besonders gut zur Anwendung beim sogenannten elektronischen Belichten, wobei die empfindliche Schicht auf dem Frontglasteil mit Hilfe eines Elektronenstrahls "belichtet" wird.

Bei Konstruktionen, bei denen mehr als zwei Platten unter Zwischenfügung eines Isolators aufeinander befestigt werden, wird die Erfindung auch angewandt. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können z.B. auf einer Platte mit öffnungen 33 nach Fig. 16a nicht eine, sondern zwei Platten mit einem Reliefmuster befestigt werden, so daß auf beiden Seiten der Platte mit öffnungen ein Satz paralleler Streifen gebildet wird. Mit einer derartigen Konstruktion können sehr symmetrische Vierpollinsen erhalten werden.

PATENTANSPRÜCHE;

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Leerseite

Claims

PATENTANSPRÜCHE;

M./ Verfahren zur Herstellung einer Farbbildröhre, enthaltend in einer evakuierten Umhüllung Mittel zum Erzeugen einer Anzahl von Elektronenstrahlen, einen Bildschirm mit einer Vielzahl in verschiedenen Farben aufleuchtender Gebiete und Farbauswahlmittel mit einer Vielzahl von Öffnungen, mit deren Hilfe Jeder Elektronenstrahl aufleuchtenden Gelitten einer bestimmten Farbe zugeordnet wird, wobei diese Farbauswahlmittel Elektroden zur Bildung einer Elektronen].inse in Jeder Öffnung enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbauswahlmittel aus einigen Metallplatten hergestellt v/erden, die unter Zwischenfügung von Isoliermaterial aufeinander befestigt werden, so daß sich die Platten nicht berühren, wobei mindestens eine der Platten, bevor die Platten aufeinaxider befestigt werden, mit einem Reliefmuster versehen wird, das aus einer Anzahl nahezu paralleler Rippen zusammengesetzt ist, zwischen denen eine Anzahl streifenförmiger Gebiete liegt, in denen die Platte(n) eine viel geringere Dicke als an den Stellen der Rippen aufweist (aufweisen), während das Material dieser streifenförKigen Gebiete nach den Aneinanderbefestigen entfernt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbauswahlmittel aus zwei Metallplatten hergestellt werden, von denen eine Platte mit öffnungen und die andere Platte mit dem genannten Reliefmuster versehen wird, so daß die öffnungen den genannten streifenförmigen Gebieten gegenüber zu liegen kommen.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen durch Ätzen zugleich mit dem Wegätzen des Materials der streifenförmigen Gebiete gebildet werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbauswahlmittel aus zwei Platten gebildet werden, die beide mit dem genannten Reliefmuster versehen sind, und daß

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ORIGINAL INSPECTED

die Platten derart aufeinander befestigt v/erden, daß die Rippen einen Winkel von etwa 90° miteinander einschließen.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Isoliermaterial aus Glas besteht, das in Form von Glaspulver auf mindestens einer der Platten angebracht wird, wonach es durch eine Wärmebehandlung in festes Glas umgewandelt und das überschüssige Glas nach Entfernung des Materials der genannten streifenföniiigen Gebiete entfernt v/ird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Platten, die mit einem Relief muster versehen ist, anschließend mit einem Isolator überzogen wird, derart, daß nur die Rippen frei bleiben, wobei die Rippen dann auf elektrophoretischen Wege mit Glaspulver überzogen v/erden, wonach der Isolator entfernt v/ird, wobei das Glaspulver durch dne Wärmebehandlung in festes Glas umgewandelt wird, wonach die Platte mit den überzogenen Rippen auf einer zweiten Platte befestigt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrophoretische Überziehen in einem Elektrophoresebad erfolgt, das einen Alkohol, vorzugsweise Methanol, enthält, in dem Glaspulver suspendiert ist.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Platten eine hitzebeständige Kunststoffolie als Isolator angebracht wird und d?r überschüssige Kunststoff und das Material der genannten Gebiete entfernt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffolie wenigstens auf einer Seite mit einem Klebemittel für den Kunststoff, aus dem die Folie besteht, benetzt wird, bevor sie zwischen den Platten angebracht wird.

PHN 8262 -19'-

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10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffolie aus Polyimid besteht.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, da3 die Polyimidfolie wenigstens auf einer Seite rait einer Lösung eines Polyamids benetzt wird, bevor sie zwischen den Platten angebracht wird, wonach durch Erhitzung das Polyamid in das Polyiraid umgewandelt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Polyimid das Polyimid von 4,4'-DiarainodiphenyBther und 1,2,4,5-Benzoltetrakarbonsäuredianhydrid ist.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten durch Distanzglieder in dem gewünschten gegenseitigen Abstand gehalten werden.
14. Verfahren nach Anspruch 13»dadurch gekennzeichnet, dai3 die Distanzglieder kugelig gestaltet sind.
15. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Platten wenigstens an einer Oberfläche aus Aluminium besteht, wobei diese Oberfläche wenigstens teilweise eloxiert wird, wodurch das Isoliermaterial in Form von Aluminiumoxid (Al₂O ) gebildet wird.
16. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Material der streifenförmigen Gebiete nicht völlig entfernt wird, so daß Ränder an den Rippen gebildet werden.
17. Farbbildröhre, die durch ein Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche hergestellt ist.
18. Farbauswahlmittel zur Anwendung in einer Farbbildröhre nach Anspruch 17.

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