DE4330655C2

DE4330655C2 - Kennzeichnungsmuster auf Bildröhren und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE4330655C2
Application number: DE19934330655
Authority: DE
Inventors: Erwin Rommel
Original assignee: Nokia Deutschland GmbH
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1993-09-10
Filing date: 1993-09-10
Publication date: 1998-06-04
Anticipated expiration: 2013-09-11
Also published as: DE4330655A1

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung bezieht sich auf Kennzeichnungsmuster, wie sie auf Bildröhren angeordnet sind, sowie auf ein Verfahren zur Kennzeichnung solcher Bildröhren.

Stand der Technik

Es ist bekannt, Glaswannen von Bildröhren zur Vereinfachung des Fertigungsprozesses mit Markierungen zu versehen, die es erlauben, den jeweiligen Typ der Glaswanne oder auch eine jeweilige Glaswanne selbst zu erkennen. Die Glaswanne bildet den Teil einer Bildröhre, der später im montierten Zustand dem Betrachter zugewandt ist.

Als eine bekannte Art zur Realisierung solcher Markierungen wird in der Schrift DE 38 25 846 A1 ein Klebeetikett angegeben, welches ein Kennzeichnungsbild aus Glaslot aufweist. Wird dieses Klebeetikett auf die Außenseite der Glaswanne aufgeklebt und durchläuft die Glaswanne anschließend einen Temperaturprozeß, so verbindet sich das Kennzeichnungsbild mit dem Glas der Wanne zu einer dauerhaften und nicht mehr entfernbaren Kennzeichnung.

Werden jedoch eine Vielzahl verschiedener Bildröhrentypen auf einer Fertigungslinie gefertigt, so wird bei der Verwendung von Etiketten als nachteilig empfunden, daß für die verschiedenen Röhrentypen auch eine entsprechende Anzahl von Etiketten bevorratet werden muß, da es mit nicht vertretbarem Aufwand verbunden wäre, derartige Etiketten unmittelbar vor dem Verbinden mit der Glaswanne herzustellen. Außerdem ist aus dem letzten Grunde heraus auch die Informationsvielfalt auf derartiger Etiketten begrenzt.

Gemäß einem anderen Stand der Technik (US 4 327 283) erfolgt die Markierung von Glaswannen dergestalt, daß an der Außenseite der Glaswanne mindestens ein aus Glasfrittmaterial gebildeter Bereich erstellt wird. Je nach Verfahrensführung wird dann entweder die Markierung in Form eines maschinenlesbaren Strichcodes in dem gebildeten Bereich erstellt und dann der erstellte Bereich mit der Glaswanne verfrittet oder umgekehrt. Die Ausbildung des Strichcodes erfolgt dergestalt, daß durch Anwendung geeigneter Maßnahmen auf vorbestimmten Flächen des zusätzlich gebildeten Bereichs das aufgetragene Glasfrittmaterial entfernt wird. Als Maßnahmen, die geeignet sind, das Glasfrittmaterial zu entfernen werden mechanisch und chemisch wirkende Verfahren unter Einschluß der Lasertechnik angegeben.

Wenngleich mittels dieses Verfahrens eine individuelle Kennzeichnung einer jeden Glaswanne ausgeführt werden kann, wird jedoch als nachteilig erachtet, daß bei dieser Art der Kennzeichnung immer wenigstens eine, für die reine Bildröhrenfertigung nicht erforderliche Schicht in mehreren Arbeitsschritten auf der Glaswanne erzeugt werden muß.

Wie Versuche der Anmelderin gezeigt haben, ist eine direkte, d. h. in die Oberfläche des Schirmglases eingearbeitete Markierung nicht ausführbar, da dies - wie auch die Schrift US 4 327 283 mittelbar bestätigt - zu einer unzulässigen Schwächung der später im montierten Zustand unter erheblicher Belastung stehenden (Schirm-) Glaswanne führt.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Kennzeichnungsmuster für Glaswannen von Bildröhren anzugeben, welches ohne die Ausbildung besonderer Schutzschichten auskommt und sich durch eine sehr gute Maschinenlesbarkeit auszeichnet. Weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Ausbildung von Kennzeichnungsmustern auf Bildröhren anzugeben.

Darstellung der Erfindung

Die erste Aufgabe wird dadurch gelöst, daß gemäß Anspruch 1 ein Kennzeichnungsbild an der Innenseite der Glaswanne ausgebildet ist und daß das Kennzeichnungsbild eine Abfolge zweier direkt an der Innenseite der Glaswanne aufgebrachter, einander nebengeordneter Bereiche ist, deren erster Bereich von einer Innenverspiegelung und deren zweiter Bereich von einem Material gebildet ist, welches zu dem Material der Innenverspiegelung einen hohen Kontrast aufweist.

Wenn die Ausbildung des Kennzeichnungsbildes an der Innenseite der Glaswanne vorgenommen wird, werden Maßnahmen zur Aufrechterhaltung der Maschinenlesbarkeit derartiger Kennzeichnungsbilder überflüssig, weil die Innenseite der Glaswanne nach dem Verbinden mit dem Konus der Bildröhre nicht mehr zugänglich ist. Werden die Kennzeichnungsbilder in der gemäß Anspruch 1 angegebenen Weise gebildet, so können - neben der Nutzung der für die Bildröhrenfertigung ohnehin notwendigen Innenver spiegelung - mit der Innenverspiegelung gute und damit eine ausgezeichnete Maschinenlesbarkeit gewährleistende Kennzeichnungsbilder erstellt werden, wenn die Materialien, aus denen der andere Bereich des Kennzeichnungsbildes erstellt wird, einen hohen Kontrast zu dem Material der Innenverspiegelung aufweisen.

Ein besonders guter Kontrast ist dann gegeben, wenn - gemäß Anspruch 2 - der zweite Bereich des Kennzeichnungsbildes, also der Bereich, der nicht von der Innenverspiegelung gebildet wird, aus einem Material gebildet ist, welches zur Herstellung von Black-Matrix-Strukturen verwendet wird. Werden die Glaswannen ohnehin mit Black-Matrix-Strukturen versehen, kann das Kennzeichnungsbild in sehr einfacher Weise durch die Abfolge von direkt auf der Innenseite der Glaswanne aufliegenden Black-Matrix-Bereichen und Innenverspiegelungsbereichen erstellt werden, ohne daß zusätzliche Arbeitsschritte notwendig sind.

Die zweite Aufgabe wird gemäß Anspruch 3 dadurch gelöst, daß zunächst in einem ersten Schritt eine Schicht auf der Innenseite der Glaswanne aufgebracht wird, deren Materialzusammensetzung einen hohen Kontrast in Bezug auf das Material der Innenverspiegelung (vorwiegend Aluminium) einnimmt. Dann erfolgt in einem zweiten Schritt die Strukturierung dieser Schicht, indem vorbestimmte Bereiche dieser Schicht bis auf das Glas entfernt werden. Dies kann in beliebiger Art ausgeführt werden. Schon in diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß die Strukturierung der Schicht auch zeitgleich - etwa durch Anwendung geeigneter Abdeckmaßnahmen - beim Ausbilden der Schicht erstellt werden kann. In einem dritten Schritt, welcher nicht notwendig an den zweiten Schritt unmittelbar anschließen muß, werden dann zumindest die freigelegten Bereiche mit der Innenverspiegelung der Glaswanne beschichtet. Diese Beschichtung erfolgt gewöhnlicherweise durch einen Aufdampfprozess.

Sehr einfach ist die Verfahrensführung dann, wenn im Sichtbereich der Glaswanne eine Black-Matrix-Struktur ausgebildet werden soll. In einem solchen Fall ist es, wie in Anspruch 4 angegeben, möglich, die Schicht, in welcher später das Kennzeichnungsbild ausgebildet werden soll, und die Schicht, die später die Black-Matrix-Struktur aufweist, gleichzeitig auszubilden, wenn zwischen den Materialien beider Schichten Identität besteht.

Eine weitere Verfahrensvereinfachung ist mit Anspruch 5 verbunden, wenn sowohl die Schicht, in welcher das Kennzeichnungsbild ausgebildet werden soll, als auch die Schicht, in welcher die Black-Matrix-Schicht erzeugt wird, zeitgleich strukturiert werden.

Letzteres ist - wie Anspruch 6 zeigt - dann gegeben, wenn die Schicht, welche das spätere Kennzeichnungsbild trägt, unter Anwendung von Belichtungs- und Entwicklungsschritten strukturierbar ist. In einem solchen Fall ist es nämlich möglich, durch die Anwendung der für die Erstellung der Black-Matrix-Struktur geläufigen Prozeßschritte zeitgleich mit der Ausbildung der Black-Matrix-Struktur die Bereiche auszubilden, an denen später die Innenverspiegelung direkt auf der Oberfläche des Glases aufliegt.

Kurze Darstellung der Figuren

Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Glaswanne;

Fig. 2 eine weitere Darstellung gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine weitere Darstellung gemäß Fig. 1;

Fig. 4a und 4b zwei Darstellungen von Kennzeichnungsbildern; und

Fig. 5 eine weitere Darstellung gemäß Fig. 1.

Wege zum Ausführen der Erfindung

Die Erfindung soll nun anhand der Figuren näher erläutert werden.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch eine Glaswanne 10. An der Innenseite 11 der Glaswanne 10 ist eine dünne Fotolackschicht 12 ausgebildet. Oberhalb der Innenseite 11 der Glaswanne 10 ist eine Belichtungsanordnung schematisch angedeutet. Diese Belichtungsanordnung umfaßt eine UV-Lampe 13 und eine Maske 14. Durchdringen die UV-Strahlen während des Belichtungsvorgangs in der Maske 14 vorhandene Öffnungen 15 und treffen diese auf die lichtempfindliche Fotolackschicht 12 auf, so wird die Fotolackschicht 12 entsprechend dem in der Maske 14 vorhandenen und durch die Öffnungen 15 gebildeten Muster belichtet. Sodann wird die Fotolackschicht 12 entwickelt und unbelichtete Bereiche 16 entfernt. Anschließend wird ein Material 17, welches eine Black-Matrix-Schicht bildet, auf der Innenseite 11 der Glaswanne 10 aufgebracht und getrocknet. In einem nachfolgenden Prozeßschritt werden dann die Bereiche an der Innenseite 11 der Glaswanne 10, in welchen Black-Matrix-Schichtbereiche 17 auf belichteten Bereichen der Fotolackschicht 12 aufliegen, von belichteten Fotolack 12 und Black-Matrix-Material 17 befreit. Diese freigespülten Bereiche an der Innenseite 11 der Glaswanne 10 werden in einem nachfolgenden und mehrere Einschubschritte umfassenden Prozeß mit Leuchtstoff 18 beschichtet. Ein schon den Leuchtstoff 18 aufweisendes Produktionsstadium ist in Fig. 3 gezeigt, wobei in dieser Darstellung die aus Black-Matrix-Material 17 gebildeten Strukturen als auch die Strukturen des Leuchtstoffs 18 streifenförmig ausgebildet sind. Nach der Ausbildung des Leuchtstoffs 18, wird auf der aus Leuchtstoff 18 und Black-Matrix-Material 17 gebildeten Schicht noch eine Lackierschicht (nicht dargestellt) ausgebildet, bevor die gesamte Innenfläche 11 der Glaswanne 10 mit einer zumeist aus Aluminium gebildeten Schicht überzogen wird. Diese Aluminiumschicht, welche als Innenverspiegelung 19 der Glaswanne 10 bezeichnet wird, wird geläufigerweise im Vakuum aufgedampft. Diese zuvor erläuterten Beschichtungsabläufe haben Gültigkeit für den Bereich der Glaswanne 10, welcher später dem Betrachter der Bildröhre zugewandt ist. Der hochgezogene Randbereich 20 der Glaswanne 10, an welchem später ein Konus (nicht dargestellt) angesetzt wird, enthält keine Leuchtstoffbeschichtung 18. Vielmehr ist dieser Bereich 20 direkt von Black-Matrix-Material 17 bedeckt, wenn es sich um eine Black-Matrix-Glaswanne handelt. Auch im Randbereich 20 ist die Black-Matrix-Schicht herkömmlich von der Innenverspiegelung 19 überzogen.

Soll nun im Randbereich 20 an der Innenseite 11 der Glaswanne 10 ein Kennzeichnungsbild 21 ausgebildet werden, so kann dies, wenn es sich um eine Black-Matrix-Glaswanne handelt, dadurch erfolgen, daß, nachdem die gesamte Innenseite 11 mit dem lichtempfindlichen Fotolack 12 beschichtet wurde, der Bereich, in welchem das Kennzeichnungsbild 21 ausgebildet werden soll, durch eine das gewünschte Kennzeichnungsbild 21 tragende Maske hindurch mittels einer separaten Belichtungsanordnung (in Fig. 1 nicht dargestellt) belichtet wird.

Wesentlich vorteilhafter ist es aber, wenn - wie mit Fig. 1 gezeigt - die Belichtung der Bereichs, an dem das Kennzeichnungsbild 21 ausgebildet werden soll, zeitgleich und während der Belichtung des Teils der Fotolackschicht 12 erfolgt, die zur Bildung der Black-Matrix-Struktur im späteren Sichtbereich der Glaswanne 10 belichtet wird. Zu diesem Zweck ist die Maske 14 in ihrem Randbereich dem Randbereich 20 der Glaswanne 10 angepaßt. Diese Maske 14 weist gegenüber dem Bereich, in welchem das Kennzeichnungsbild 21 ausgebildet werden soll, eine weitere Öffnung 22 auf, in welche ein Lichtventil 23, welches die Negativdarstellung des späteren Kennzeichnungsbildes trägt, auswechselbar angeordnet ist. Wird nun die UV-Lampe aktiviert, so gelangen UV-Lichtstrahlen durch das Lichtventil 23 auch auf den Randbereich 20 der Glaswanne 10. Wird nun die Beschichtungsfolge, wie sie bereits oben näher erläutert wurde, beibehalten, so kann in den Bereichen des Randes 20, welche nicht durch das Lichtventil 23 hindurch belichtet worden sind, die Innenverspiegelung 19 direkt auf die Oberfläche des Glases der Glaswanne 10 abgeschieden werden.

Eine besonders einfache, d. h. an wechselnde Glaswannentypen anpassbare Ausbildung von Kennzeichnungsbildern ist dann gegeben, wenn - wie mit Fig. 2 gezeigt - die UV-Lichtquelle von außen durch die Dicke des Glases auf die lichtempfindliche Fotolackschicht 12 auftrifft und in den von außen auf die Glaswanne 10 auftreffenden Strahlengang als Lichtventil 23 ein das Negativ des jeweiligen Kennzeichnungsbildes 21 enthaltendes Schwarz-Weiß-Dia auswechselbar einschiebbar ist. Gemäß der in Fig. 2 dargestellten Ausbildung wird die UV-Lichtquelle von einer an der Außenseite der Glaswanne 10 angeordneten UV-Lampe 13a gebildet. In den Strahlengang zwischen der UV-Lampe 13a und dem Lichtventil 23 in der Form des Schwarz-Weiß-Dias ist eine Optik 13b eingesetzt. In einem anderen - nicht dargestellten - Ausführungsbeispiel kann die UV-Lichtquelle in der Form der UV-Lampe 13a entfallen, wenn das UV-Licht mittels eines Lichtleiters (nicht dargestellt) von der UV-Lampe 13 zur Optik 13b geführt ist.

Ergänzend sei darauf hingewiesen, daß der Begriff Lichtventil 23 als Sammelbegriff verwendet wird und daher nicht auf Schwarz-Weiß-Dias beschränkt ist. Vielmehr kann in einem anderen - nicht dargestellten - Ausführungsbeispiel als Lichtventil 23 auch ein Blechstreifen verwendet werden, der dem zu bildenden Kennzeichnungsbild 21 entsprechende Öffnungen aufweist, durch welche die Lichtstrahlen hindurchtreten.

Wie diese Kennzeichnungsbilder 21, welche aus einer Abfolge von Black-Matrix- und Innenverspiegelungs-Bereichen bestehen, ausgebildet sind, ist der Schnittdarstellung gemäß Fig. 3 zu entnehmen. Wesentlich aufschlußreicher in diesem Zusammenhang sind jedoch die Darstellungen gemäß den Fig. 4a und 4b.

Die Darstellung gemäß Fig. 4a zeigt eine Seitenansicht einer Glaswanne 10, die ein Kennzeichnungsbild 21 in der Form einer Strichcodierung aufweist. Die Bereiche, welche mit 24 bezeichnet sind, sind solche, an denen das Black-Matrix-Material 17 direkt auf der Innenseite der Glaswanne 10 haftet. In den Bereichen 25 haftet die Innenverspiegelung 19 direkt auf der Innenseite 11 der Glaswanne 10.

Auch ist die Anwendung der Erfindung nicht auf die Herstellung von Kennzeichnungsbildern 21 in Strichcodierung beschränkt. Wie in diesem Zusammenhang Fig. 4b deutlich hervorhebt, sind unter Anwendung der Erfindung auch Kennzeichnungsbilder 21 in Klartext erstellbar.

Die Darstellung gemäß der Fig. 5 betrifft Glaswannen 10, die keine Black-Matrix-Strukturierung zwischen den Leuchtstoffstreifen 18 enthalten. Solche Glaswannen 10 sind gemäß der gewöhnlichen Fertigung im Randbereich 20 nahezu durchgängig mit der Innenverspiegelung 19 beschichtet.

Sollen derartige Glaswannen 10 im Randbereich 20 mit einem Kennzeichnungsbild 21 versehen werden, muß zunächst in dem Bereich, in welchem das Kennzeichnungsbild 21 ausgebildet werden soll, eine Schicht an der Innenseite 11 auf die Glaswanne 10 aufgetragen werden, deren Materialzusammensetzung so ausgewählt ist, daß sie in Bezug auf die Innenverspiegelung 19 einen hohen Kontrast liefert. Hierzu ist entsprechend des Bildröhren-Kennzeichnungsbildes 21 eine Graphitschicht 26 im Randbereich 20 aufgespritzt worden. Da die die Graphitschicht 26 bildende Suspension durch eine, eine Negativdarstellung des späteren Kennzeichnungsbildes 21 enthaltende Maske (nicht dargestellt) gesprüht wurde, konnte auf eine nachfolgende Strukturierung der Graphitschicht 26 verzichtet werden. Wie dieses Ausführungsbeispiel weiter verdeutlicht, ist der gesamte Randbereich 20 der Glaswanne 10 bis auf den Bereich, in dem die das Kennzeichnungsbild 21 hervorhebenden Graphitbereiche 26, ausgebildet sind, von der Innenverspiegelung 19 überzogen.

Claims

1. Kennzeichnungsmuster auf Glaswannen von Bildröhren, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kennzeichnungsbild (21) an der Innenseite (11) der Glaswanne (10) ausgebildet ist und daß das Kennzeichnungsbild (21) eine Abfolge zweier direkt an der Innenseite (11) der Glaswanne (10) aufliegender, einander nebengeordneter Bereiche (24, 25) ist, deren erster Bereich (25) von einer Innenverspiegelung (19) gebildet ist und deren zweiter Bereich (24) von einem Material gebildet ist, welches zu dem Material der Innenverspiegelung (19) einen hohen Kontrast aufweist.

2. Kennzeichnungsmuster für Glaswannen von Bildröhren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der zweite Bereich (24) des Kennzeichnungsbildes (21) aus dem Material gebildet ist, aus dem eine zwischen einem Leuchtstoff (18) angeordnete Black-Matrix-Struktur besteht.

3. Verfahren zur Ausbildung von Kennzeichnungsmustern nach Anspruch 1 oder 2 daß in einem ersten Schritt zumindest im Randbereich (20) der Innenseite (11) der Glaswanne (10) eine Schicht aufgebracht wird, daß in einem zweiten Schritt diese Schicht strukturiert wird, indem vorgegebene und das spätere Kennzeichnungsbild (21) aufweisende Bereiche dieser Schicht von der Oberfläche des Glases entfernt werden und daß in einem dritten Schritt zumindest die nach dem zweiten Schritt freigelegten Bereiche mit der Innenverspiegelung (19) beschichtet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht, welche in einem für den späteren Betrachter der Bildröhre nicht sichtbaren Randbereich (20) angeordnet ist, aus einem Material gebildet wird, welches mit dem Material identisch ist, aus welchem die Black-Matrix-Schicht (17) gebildet wird, und daß sowohl die Schicht, in der das Kennzeichnungsbild (21) ausgebildet wird, und die Schicht, die später die Black-Matrix-Struktur (17) aufweist, zeitgleich auf die Glasoberfläche aufgebracht werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Schicht, in welcher das Kennzeichnungsbild (21) ausgebildet wird, als auch die Schicht, aus welcher die Black-Matrix-Struktur (17) erzeugt wird, zeitgleich strukturiert werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Strukturierung der Schicht, welche das spätere Kennzeichnungsbild (21) trägt, unter Anwendung von Belichtungs- und Entwicklungsvorgängen erzeugt wird.