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Verfahren und Vorrichtung zur Ausbildung eines
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Metallreflexionsfilms und eines Wärmeabsorptionsfilms auf der Innenfläche
einer Bilds chirmplatte Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Ausbildung eines metallischen Reflexionsfilms und eines Wärmeabsorptionsfilms
auf einem Leuchtschirm an der Innen fläche einer Bildschirmplatte eines Lochmasken-Farbfernsehempfängers.
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Gemäß der Darstellung in Fig. 1 wird bei einem Lochmasken-Farbfernsehempfänger
an der Innenfläche einer Bildschirmplatte 1 ein Leuchtschirm 2 ausgebildet und diesem
eine Lochmaske 7 gegenübergesetzt.
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Im einzelnen werden gemäß der Darstellung in Fig. 2 Rot-, Blau-und
Grün-Leuchtstoffe 3 , die bei Bestrahlung mit Elektronenstrahlen Lumineszenzlicht
abgeben, an dem Leuchtschirm in Form von Punkten oder Streifen ausgebildet und danach
auf die Leuchtstoffe 3 eine Filmschicht 4 aufgeschichtet, so daß eine glatte Oberfläche
entsteht; ferner werden dann durch Vakuumaufdampfbeschichtung ein reflektierender
Metallfilm oder Metallreflexionsfilm 5 wie ein Aluminiumfilm und weiter ein Wärmeabsorptionsfilm
6 wie ein Film aus Aluminium oder Eisen-oder Nickel-Oxid aufgeschichtet, um einen
durch Bestrahlung mit Elektronenstrahlen verursachten Temperaturanstieg der Lochmaske
bzw. ein durch eine thermische Ausdehnungsverformung der Lochmaske aufgrund des
Temperaturanstiegs verursachtes fehlerhaftes Auftreffen zu verhindern; weiterhin
wird eine Hitzehärtungsbehandlung vorgenommen, durch die die Bindemittel der Leuchtstoffe
3 und der Filmschicht 4 ausgebrannt werden, so daß der Leuchtschirm 2 mit dem Metallreflexionsfilm
5 und dem Wärmeabsorptionsfilm 6 zurückbleibt.
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Für die Vakuumaufdampfungsaufschichtung des Metallreflexionsfilms
5 und des Wärmeabsorptionsfilms 6 wurde die in Fig. 3 gezeigte Vorrichtung verwendet.
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Die herkömmliche Vorrichtung 8 hat einen Vakuumbehälter 9 für den
luftdichten Anschluß der Bildschirmplatte 1, eine in dem Vakuumbehälter 9 angebrachte
Dampfablagerungsquelle 10, eine über ein Vakuumventil 11 und Rohre 12 an den Vakuumbehalter
9 angeschlossene Öl-Diffussionspumpe 13 und eine über ein Vakuumventil 14 und Rohre
15 an den Vakuumbehälter 9 sowie an die Öl-Diffussionspumpe 13 angeschlossene Vakuum-Absaugpumpe
16.
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Bei der herkömmlichen Vorrichtung wird die Bildschirmplatte 1 mit
der Schicht aus den Leuchtstoffen 3 und der Filmschicht 4 luftdicht an den Vakuumbehälter
9 angeschlossen; dann wird in der Dampfablagerungsquelle 10 als Dampfablagerungs-
material
das reflektierende Metall angebracht, wonach die Absaugpumpe 16 und die Öl-Dkfussionspumpe
13 in Betrieb gesetzt werden, bis in dem Vakuumbehälter 9 ein geeigneter Unterdruck
erreicht ist; dann wird die Temperatur der Dampfablagerungsquelle 10 erhöht, so
daß zur Bildung des Metallreflexionsfilms 5 das Dampfablagerungsmaterial schmilzt
und verdampft. Danach wird dem Vakuumbehälter 9 Luft zugeführt, so daß in dem Behälter
atmosphärischer Druck herrscht, wonach die Bildschirmplatte 1 abgenommen wird und
dann mittels des gleichen Verfahrens das Wärmeabsorptionsmaterial abgelagert wird,
so daß schließlich beide Filme 5 und 6 aufgebracht sind.
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Bei der Vakuumaufdampfaufschichtung des Metallreflexionsfilms 5 und
des Wärmeabsorptionsfilms 6 in der gleichen Vakuumaufdampf-Beschichtungsvorrichtung
sind jedoch die Dampfdrücke der Dampfablagerungsmaterialien und die für die Vakuumaufdampfbeschichtung
notwendigen Unterdrücke jeweils unterschiedlich, wodurch verschiedene Nachteile
entstehen.
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Üblicherweise wird nämlich als reflektierendes Metall Aluminium verwendet,
wobei bei der Vakuumaufdampfbeschichtung der Unterdruck ungefähr 13,6 x 10 4 Pa
(10 4 Torr) ist, wogegen für die Vakuumaufdampfbeschichtung von Aluminium als Wärmeabsorptionsmaterial
der Unterdruck im Bereich von 1,36 bis 0,136 Pa liegt. Wenn die Vakuumaufdampfung
von Aluminium als reflektierendes Metall durchgeführt wird und danach in dem gleichen
Vakuumbehälter 9 die Vakuumaufdampfung von Aluminium als Wärmeabsorptionsmaterial
durchgeführt wird, adsorbiert der bei dem ersten Vakuumaufdampfvorgang an der Innenfläche
des Vakuumbehälters 9 abgelagerte Aluminiumfilm während der Zeit, während der der
Film der Luft ausgesetzt wird, eine große Luftmenge, wodurch eine lange Zeitdauer
dafür notwendig wird, bei dem zweiten Vakuumaufdampfvorgang den geeigneten Unterdruck
zu erreichen. Wenn als Wärmeabsorptionsmaterial ein Eisenoxid oder Nickeloxid verwendet
wird, liegt der Unterdruck für die Vakuumaufdampfung bei ungefähr 13,6 x 10 Pa,
wodurch
eine noch längere Zeit für das Auspumpen erforderlich wird.
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Für ein leistungsfähiges Verfahren zur Ausbildung des Metallreflexionsfilms
und des Wärmeabsorptionsfilms ist es folglich vorzuziehen, für das reflektierende
Metall und das Wärmeabsorptionsmetall gesonderte Vakuumaufdampfvorrichtungen zu
verwenden. Zur Bearbeitung vieler Bildschirmplatten müssen viele Vorrichtungen verwendet
werden. In diesem Fall können bestimmte Unterschiede der Eigenschaften der Vorrichtungen
festgestellt werden, durch die beträchtliche Schwankungen der Stärke und Verteilung
der abgelagerten Filme und folglich der Reflexionsleistung und der Wärmeabsorptionsleistung
entstehen.
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Darüberhinaus machen nachteiligerweise Störungen und Reparaturen eine
häufigere Wartung der vielen Vorrichtungen erforderlich.
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Wenn dem Vakuumbehälter Luft zugeführt wird, werden in der Vorrichtung
abgelöst feine Teilchen des Dampfablagerungsmaterials mitgeführt und haften an dem
abgelagerten Film an, was an der Fernsehbildröhre nachteilige Auswirkungen hat.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Ausschaltung der
vorstehend genannten Nachteile des herkömmlichen Verfahrens ein Verfahren zur Ausbildung
des Ne tal lreflexionsfilms und des Wärmeabsorptionsfilms an der Innenfläche der
Bildschirmplatte anzugeben, bei dem die Ausbildung in kontinuierlichem Betrieb unter
einer Reihen-oder Fließbandanordnung von Vakuumbehältern erfolgt, welche funktionell
aufgeteilt sind. Ferner soll eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens angegeben
werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Bildschirmplatte
aufeinanderfolgend durch eine Bildschirmplatten-Zuführkammer, eine Reflexionsfilm-Aufdampfkammer,
eine Wärmeabsorptionsfilm-Ausbildungskammer und eine Bildschirmplatten-Ausgabekammer
hindurchgeleitet wird.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
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Fig. 1 ist eine Schnittansicht einer Lochmaske und einer Bildschirmplatte
eines Lochmasken-Farbfernsehempfängers.
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Fig. 2 ist eine vergrößerte Teilschnittansicht eines wesentlichen
Teils der Bildschirmplatte.
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Fig. 3 ist eine schematische Ansicht einer herkömmlichen Vorrichtung
zur Ausbildung eines Metallreflexionsfilms und eines Wärmeabsorptionsfilms.
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Fig. 4 ist eine schematische Ansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung zur Ausbildung des Metallreflexionsfilms und des Wärmeabsorptionsfilms.
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Die Fig. 4 zeigt den Aufbau einer Ausführungsform der Vorrichtung
mit einer Zuführungskammer 17, einer Kammer 18 zur Ausbildung des Metallreflexionsfilms,
einer Kammer 19 zur Ausbildung des Wärmeabsorptionsfilms und einer Ausgabekammer
20 in einer Reihe bzw. aufeinanderfolgend. Vor und hinter der Reihe bzw. Fließbandanordnung
befinden sich ein Zuführungsabschnitt 21a bzw. ein Ausgabeabschnitt 21b, während
an den den Einlaßöffnungen bzw. Auslaßöffnungen entsprechenden jeweiligen Teilen
Vakuumventile 22 bis 26 angebracht sind.
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Die Zuführungskammer 17 und die Ausgabekammer 20 sind jeweils an eine
Absaugpumpe 27 angeschlossen, während die Kammern 18 und 19 zur Filmausbildung jeweils
an bl-Difussionspumpen 28 bzw. 29 und Absaugpumpen 30 bzw. 31 angeschlossen sind,
und in ihnen Dampfablagerungsquellen 32 bzw. 33 angeordnet sind.
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Die Zuführungskammer 17 und die Ausgabekammer 20 werden jeweils mittels
der Absaugpumpe 27 von Atmosphärendruck
auf einen Unterdruck von
ungefähr 0,136 Pa ausgepumpt. Die Kammern 18 und 19 für die Filmausbildung werden
jeweils mittels der öl-Diffussionspumpen 28 bzw. 29 und der Absaugpumpen 30 bzw.
31 auf einen Unterdruck von ungefähr 13,6 x 10-1 bis 10 5 Pa ausgepumpt, wobei in
diesen Kammern der Unterdruck nicht auf den Atmosphärendruck erhöht wird.
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Zur Vereinfachung der Darstellung sind bei dem Ausführungsbeispiel
keine Transportvorrichtungen gezeigt. Üblicherweise ist jedoch eine geeignete Transporteinrichtung
in dem Durchlaß von dem Zuführungsabschnitt 21a zu dem Ausgabeabschnitt 21b in der
Weise vorgesehen , daß Störungen bei der Funktion der Vakuumventile 22 bis 26 vermieden
werden. Mittels der Transporteinrichtung werden die Zuführung, die Bewegung und
die Ausgabe der Bildschirmplatte 1 herbeigeführt.
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Bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau wird die Bildschirmplatte
1 von dem Zuführungsabschnitt 21a unter atmosphärischem Druck in die Zuführungskammer
17 eingeführt, wobei die Vakuumventile 23, 24 und 25.geschlossen sind. Andererseits
wird eine weitere behandelte Bildschirmplatte 1 aus der Ausgabekammer 20 an den
Ausgabeabschnitt 21b abgegeben. Nach der Beschickung der Zuführungskammer 17 wird
das Vakuumventil 22 geschlossen und die Zuführungskammer mittels der Absaugpumpe
27 auf einen Unterdruck von ungefähr 0,136 Pa ausgepumpt, wonach die Vakuumventile
23, 24 und 25 geöffnet werden, die Bildschirmplatte 1 von der Zuführungskammer 17
zu der Kammer 18 für die Filmausbildung bewegt wird, und die Vakuumventile 23, 24
und 25 geschlossen werden. Dabei werden folglich die rammern 18 und 19 zur Filmausbildung
auf dem Unterdruck von ungefähr 0,136 Pa gehalten, wonach sie mittels der Öl-Diffussionspumpen
28 bzw. 29 und der Absaugpumpen 30 bzw. 31 weiter auf einen geeigneten Unterdruck
ausgepumpt werden und in der Kammer 18 die Vakuumaufdampfbeschichtung zur Ablagerung
des Metallreflexionsfilms 5 ausgeführt wird, während in der Kammer 19 die Ablagerung
des Wärmeabsorptionsfilms 6 auf dem Metallreflexionsfilm 5 ausgeführt wird. Während
des Vakuumaufdampfens wird
eine weitere Bildschirmplatte 1 in die
Zuführungskammer 17 eingeführt, während eine nächste behandelte Bildschirmplatte
1 aus der Ausgabekammer 20 ausgegeben wird und die beiden Kammern ausgepumpt werden.
Auf diese Weise werden zur Ausbildung der gewünschten Filme 5 und 6 die Betriebsvorgänge
intermittierend aufeinanderfolgend wiederholt.
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Betrachtet man eine Bildschirmplatte 1, so wird diese unter vorbereitendem
Auspumpen in der Zuführungskammer 17 gehalten, dann auf der Schicht aus Leuchtstoff
3 bzw. der Filmschicht 4 in der Kammer 18 der Metallreflexionsfilm 5 abgelagert,
danach auf dem Metallreflexionsfilm 5 in der Kammer 19 der Wärmeabsorptionsfilm
6 abgelagert und schließlich die Bildschirmplatte 1 über die Ausgabekammer 20 ausgegeben.
Während dieses Betriebsvorgangs werden die Vakuumventile 22 und 26 einerseits und
die Vakuumventile 23, 24, und 25 andererseits wechselweise betätigt. Der Betriebsvorgang
wird aufeinanderfolgend wiederholt, so daß sich als automatischer Betrieb ein Reihen-oder
Fließbandbetrieb in.kontinuierlichem Durchlauf ergibt.
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Das Zeitintervall für die Betriebsunterbrechung wird durch die Zeit
beeinflußt, die für die Verfahrensschritte vor und nach dem Aufdampfen dient. Wenn
das Zeitintervall kürzer als die minimale Zeit für das Auspumpen oder das Vakuumaufdampfen
ist, wird eine Mehrzahl von Filmausbildungs-Kammern in Reihenanordnung oder Parallelanordnung
vorgesehen, um den Vakuumaufdampfungs-Schritt aufzuteilen, wodurch die Bearbeitungsgeschwindigkeit
gesteigert werden kann.
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Hinsichtlich der Ausbildung des Metallreflexionsfilms und des Wärmeabsorptionsfilms
besteht keine Einschränkung auf die Vakuumaufdampfbeschichtung; vielmehr kann die
Ausbildung mit der Vorrichtung der gleichen Art mittels des Aufstäubungsverfahrens
oder des Ionenbeschichtungsverfahrens erzielt werden.
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Wie vorstehend im einzelnen beschrieben ist, werden die Bildschirmplatten
jeweils unter Ausbildung des Metallreflexionsfilms und des Wärmeabsorptionsfilms
auf der Leuchtstoffschicht bzw. Filmschicht an der Innenfläche der Bildschirmplatte
transportiert, wodurch die Produktivität verbessert werden kann und die Wartung
der Vorrichtung sowie die Prüfzeit beträchtlich verringert werden können. Die Schwankungen
in der Qualität der Erzeugnisse können aufgrund der Bearbeitung in einer Vorrichtung
in einer Reihenanordnung bzw.
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Fließbandanordnung auf ein Mindestmaß herabgesetzt werden. Die Zuführungskammer
und die Ausgabekammer sind vor und hinter den Filmausbildungs-Kammern angeordnet,
so daß diese während des Betriebs auf Unterdruck gehalten werden können, wodurch
die Zeit zum Erreichen eines geeigneten Unterdrucks verkürzt werden kann und Störungen
durch Anhaften schwebender abgelöster feiner Teilchen von Dampfablagerungsmaterial
verhindert werden können. Damit kann eine Rationalisierung der Verfahrensschritte,
eine Verringerung der Arbeitszeiten und eine Verbesserung der Produktqualität erzielt
werden.
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Erfindungsgemäß werden ein Metallreflexionsfilm und ein Wärmeabsorptionsfilm
auf der Innenfläche einer Bildschirmplatte einer Farbfernsehbildröhre durch Vakuumaufdampfen
dadurch ausgebildet, daß die Bildschirmplatte aufeinanderfolgend durch eine Bildschirmplatten-Zuführkammer,
eine Aluminiumfilm-bzw. Reflexionsfilm-Ausbildungskammer, eine Wärmeabsorptionsfilm-Ausbildungskammer
und eine Bildschirmplatten-Ausgabekrer hindurchgeführt werden.