DE2049535B2 - Verfahren zur herstellung einer lochmasken-farbbildwiedergaberoehre - Google Patents
Verfahren zur herstellung einer lochmasken-farbbildwiedergaberoehreInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Lochmasken-Farbbildwiedergaberöhre mit
einem Mosaik-Leuchtschirm, bei dem die Lochmaske
65 als Belichtungs-Maske verwendet wird und Farbphosphornachen
erzeugt werden, die einen geringeren Durchmesser als die Maskenlöcher besitzen, wobei
letztere vorübergehend durch Ablagerung eines geeigneten undurchsichtigen Pulvers, insbesondere an den
Rändern der Maskenlöcher, verkleinert werden und bei dem das Pulver vermischt mit einer Flüssigkeit in
Form einer Suspension mit mindestens einer Seite der Lochmaske in Berührung gebracht wird,
Es ist bereits eine Lochmasken-Farbbildwiedergaberöhre entwickelt worden, bei der der Leuchtschirm
so aufgebaut ist, daß die Farbphosphorflächen der drei Primär- oder Grundfarben für Rot, Grün und
Blau mit einem Durchmesser aufgetragen sind, der kleiner als der der Maskenlöcher ist, wobei ein nicht
leuchtender und linhtabsorbierender Stoff wie Kohlenstoff
in den Zwischenräumen der jeweils benachbarten Farbphosphorflächen eingebracht ist.
Obwohl die Frontglasscheibe so ausgebildet werden kann, daß kein äußeres Licht von der Vorderfläche
der Bildwiedergaberöhre reflektiert wird, kann die Farbbildwiedergaberöhre wie oben beschrieben
die Reflexion von äußerem Licht in gewissem Um fang ausschließen und dadurch die Transparenz der
Frontglasscheibe um dieses Ausmaß erhöhen. Infolge dessen kann der Bildschirm heller gemacht werden.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Wahr scheinlichkeit dafür, daß die einzelnen drei Elektro
nenstrahlen auf Farbphosphorflächen fallen, auf die sie an sich nicht fallen sollten, sehr gering wird, so
daß die Farbreinheit des Bilds verbessert wird.
Im Hinblick darauf, daß eine Lochmaske, die als Belichtungs-Maske während des Auftragens der Färb
phosphorflächen verwendet wird, genau dieselbe wie zum Einbau in eine ansonsten fertige Farbbildwiedereaberöhre
sein sollte, um die Genauigkeit zu erhöhen, ist es äußerst schwierig, Farbphosphorflächen aufzutragen,
die kleiner als die Maskenlöcher sind.
Es ist bereits ein Verfahren der eingangs genannten Art bekanntgeworden (vgl. USA.-Patentschrift
3,070,441), bei dem mindestens eine Seite der Lochmaske in eine Suspension eingebracht und ein Pulver
am Rand der Maskenlöcher durch Elektrophorese abgeschieden wird. Zu diesem Zweck wird die Lochmaske
in einen mit der Suspension gefüllten Tank eingesetzt, in dem sich bereits eine Elektrode befindet,
die etwas größer als die Lochmaske ist und in ihrei Krümmung der Lochmaske entspricht. Durch AnIe
gen einer elektrischen Spannung an die Lochmaske und die Elektrode erfolgt ein elektrophoretischei
Niederschlag des undurchsichtigen Pulvers auf der Rändern der Maskenlöcher. Vor dem Einbau dei
Lochmaske in die ansonsten fertige Bildwiedergabe röhre wird dieses Pulver wieder entfernt.
Dieses bekannte Verfahren ist wegen des elektro phoretischen Auftragens des Pulvers schwierig durch
zuführen.
Bei einem ähnlichen bekannten Verfahren der ein gangs genannten Art (vgl. USA.-Patentschrif
3,231,380) werden die Maskenlöcher durch elektri sches Auftragen (insbesondere Elektroplattieren ode
Elektrophorese) verengt.
Des weiteren sind zur vorübergehenden Verkleine rung der Maskenlöcher zwei Verfahren vorgeschlagei
worden (vgl Deutsche OfTenlegungsschrift 1,920,73: und Deutsche OfTenlegungsschrift 2,030,072), gemäl
denen auf das eigentliche Maskenblech vorüberge hend eine zweite Metallschicht mit kleineren Lochen
aufgebracht wird, die nach der Herstellung des Mosaik- Leuchtschirmes wieder entfernt wird. Letztere
beiden Verfahren sind offensichtlich noch aufwendiger als die beiden vorbekannten.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, das Verfahren s der eingangs genannten Art so auszubilden, daß zur
vorübergehenden Verkleinerung der Maskenlöcher weder eine elektrische Behandlung noch das Aufbringen
einer zweiten Metallschicht erforderlich ist, also in einfacher Weise die vorübergehende Verengung der
Maskenlöcher gestattet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß beim Trocknen der Lochmaske das Pulver
sich an den Rändern der Maskenlöcher konzentriert, so daß im getrockneten Zustand die Mitten der Mas- π
kenlöcher im wesentlichen lediglich von der gehärteten Flüssigkeit ausgefüllt werden, während sich an
ihren Rändern ein Film, bestehend aus der mit Pulver angereicherten gehärteten Suspension, gebildet hat.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird davon Gebrauch gemacht, daß während des Aushärtens der
Flüssigkeit die Pulverteilchen aus der ausgehärteten Phase in die ungehärtete flüssige Phase verdrängt werden,
um letztere zu konzentrieren, so daß ein gehärteter Film aus den Pulverteilchen am Rand jeder Maskenöffnung
gebildet wird, wodurch die Lochmaske durchsichtige, im wesentlichen lediglich von der gehärteten
Flüssigkeit ausgefüllte Öffnungen hat, die im Durchmesser kleiner als die Maskenlöcher sind.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß vor der Herstellung des Mosaik-Leuchtschirms
die die Mitten der Maskenlöcher ausfüllende gehärtete Flüssigkeit durch eine Lösung entfernt
wird.
Dadurch wird gewährleistet, daß die Mitten der Maskenlöcher und damit auch die Farbphosphorflächen
des Mosaik-Leuchtschirms im wesentlichen genau kreisrund sind und auf keinen Fall Pulver in
der gehärteten Flüssigkeit zurückbleibt, das die Ausbildung der Farbphosphorflächen beeinträchtigen
könnte.
Es empfielt sich, daß die Lösung ein Flüssigkeitsgemisch
aus einem Lösungsmittel und einem Nichtlösungsmittel ist, insbesondere, daß die Flüssigkeit PoIyvinyl-Alkohol,
das Lösungsmittel Wasser und das Nichtlösungsmittel Alkohol ist.
Vorzugsweise ist das undurchsichtige Pulver Kohlenstoff oder Titanoxyd.
Es ist ferner zweckmäßig, daß das Pulver ein Pulvergemisch aus einem undurchsichtigen Pulver mit relativ
hoher Kohäsion und einem weiteren undurchsichtigen Pulver mit relativ hohem Dispersionsvermögen
ist.
Unter Umständen können nämlich im Film an den Rändern der Maskenlöcher radiale Abschnitte auftreten,
in denen das Pulver nicht ausreichend abgelagert ist, so daß die von der gehärteten Flüssigkeit ausgefüllten
Mitten der Maskenlöcher größer als vorgesehen werden können. Derartige Unzulänglichkeiten
werden durch die vorstehend bezeichnete Pulvermischung sicher vermieden.
In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, daß das kohäsive undurchsichtige Pulver Aktivkohle und
das dispersive undurchsichtige Pulver Graphit ist, insbesondere, daß das Mischungsverhältnis zwischen Aktivkohle
und Graphit im wesentlichen 1 : 20 beträgt.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. la und Ib ein Ausfilhrungsbeiepiel des erfindungsgemäßen
Verfahrens zur Fertigung einer Belichtungslochmaske;
F i g. 2,a bis 2c in größerem Maßstab einen Teil der Belichtungslochmaske von Fig. 1;
F i g. 3a und 3b ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Fertigung
einer Belichtungslochmaske; und
F i g. 4a, 4b, 5 und 6 Ansichten zur Erläuterung weiterer Ausführungsbeispiele des erfindungsgernäß
verwendeten Verfahrens zur Fertigung einer Belichtungslochmaske.
In Fig. la ist ein vergrößerter Schnitt 1 eines Teils einer Lochmaske mit Elektronenstrahldurchtrittsöffnungen
2 zu sehen, Bei 3 werden Filme aufgetragen, indem eine Flüssigkeit, bestehend aus einem
transparenten Dispersionsmittel, z.B. einer wäßrigen Lösung von Polyvinylalkohol (PVA), mit feinem Pulver
aus »brauchbarem Material« (wird noch erläutert) wie z.B. Titandioxyd (TiO2) oder Kohlenstoff (C),
auf einer oder beiden Seiten der Lochmaske 1 durch eine Bürste, eine Sprühvorrichtung oder dergleichen
aufgetragen wird. Das Auftragen wird durch Eintauchen der Lochmaske in die Flüssigkeit, die mit dem
feinen Pulver vermischt ist, oder durch direktes Auftragen der Flüssigkeit auf die Lochmaske vorgenommen.
Danach wird die Lochmaske rotiert, um das Auftragen in konstanter Dicke zu ermöglichen. Unter
diesen Bedingungen wird die Lochmaske 1 getrocknet. Dann (vgl. Fig. Ib) ist eine ausgehärtete Schicht
4 aus feinem Pulver (in diesem Ausführungsbeispiel eine ausgehärtete Schicht von TiO2 oder C) am Rand
jeder Strahldurchtrittsöffnung 2 der Lochmaske 1 gebildet,
während ein ausgehärteter Film 5 des Disper sionsmittels (in diesem Ausführungsbeispiel ein Transparentfilm
aus PVA) in der Mitte jeder Öffnung vorhanden ist.
Die Entstehung der Struktur nach Fig. Ib wird
damit erklärt, daß während des Aushärtens des Dispersionsmittels mit dem vermischten feinen Pulver die
Teilchen eine Brownsche Molekularbewegung erfahren und dadurch aus der ausgehärteten Phase in die
ungehärtete flüssige Phase gedruckt werden, um letztere zu konzentrieren. Zum Beispiel ist beim Trocknen
des aufgetragenen Films 3 mit einem Mikroskop beobachtet worden, daß das TiO2-Pulver im aufgetragenen
Film 3 zuerst einer starken Brownschen Molekularbewegung unterliegt, wenn der PVA-FiIm von
der Mitte der Öffnung auszuhärten beginnt, in dem er dünn ist, wonach das weiße TiO2-Pulver allmählich
sich von der Mitte zum Rand der Öffnung wegbewegt. Dadurch bleibt der Transparentfilm 5 aus
PVA in der Mitte, während die ausgehärtete Schicht 4 aus TiO2-Pulver am Rand gebildet wird. Infolgedessen
wird der Querschnitt jedes Lichtbündels zur Belichtung offensichtlich kleiner als die Öffnung 2 der
Lochmaske (der transparente Abschnitt 5 aus PVA-FiIm). Feines Pulver mit derartigen Eigenschaften ist
nicht nur pulverisiertes Titanoxyd oder Kohlenstoff, sondern kann aus verschiedenen Substanzen hergestellt
werden. Daher soll die allgemeine Bezeichnung »feines Pulver aus brauchbarem Materia!« für derartige
Substanzen in Pulverform verwendet werden.
Die Abmessungen des ausgehärteten Films 5 des Dispersionsmittels können geeignet variiert werden in
Abhängigkeit von der Konzentration des Dispersionsmittels, der Menge des feinen Pulvers aus brauchbarem
Material, das dem Dispersionsmittel zugesetzt
wird, der Trockengeschwindigkeit der aufgetragenen Flüssigkeit usw. Zum Beispiel kann der Abschnitt 5
des ausgehärteten Dispersionsmittelfilms bei kurzer Trockenzeit klein gemacht werden, während er bei
langer Trockenzeit groß ist. Obwohl der Abschnitt 5 des ausgehärteten Films manchmal bei einer niedrigen
Konzentration des Dispersionsmittels oder bei hoher Trockengeschwindigkeit reißt und durchlöchert
wird, wird die Erfindungsaufgäbe ähnlich wie im Fall
von unabgeblätterten oder nicht rissigen Filmen 5 gelöst.
Bei der Belichtungsmaske gemäß der vorangegangenen Erläuterung ist der Durchmesser d des ausgehärteten
Dispersionsmittelfilms kleiner als der Durchmesser D der Elektronenstrahldurchtrittsöffnung der
Lochmaske, wie Fig. 2a zeigt. Wenn also die Beiichtungslochmaske benutzt wird, um durch Ultraviolettbelichtung
3-Primärfarben-Leuchtpunkte aufzutragen, sind sie kleiner als die Strahlendurchtrittsöffnungen
der Lochmaske. Das Auftragen der 3-Primärfarben-Leuchtpunkte durch Ultraviolettbelichtung ist im wesentlichen
bekannt, so daß darauf nicht näher eingegangen zu werden braucht. Das Auftragen von nichtleuchtendem
und lichtabsorbierendem Material wie Kohlenstoff in den Zwischenräumen der 3-Primärfarben-Leuchtpunkte
ist bereits in verschiedenen Arten bekannt geworden. Daher kann auf eine Wiedergabe
dieses Auftragens hier verzichtet werden.
Nachdem die 3-Primärfarben-Leuchtpunkte, die
kleiner als die Strahldurchtrittsöffnungen der Lochmaske sind, durch Ultraviolettbelichtung wie oben beschrieben
aufgetragen worden sind, hat die Beiichtungslochmaske Abschnitte aus ausgehärteten Schichten
des feinen Pulvers und dem ausgehärteten Film des Dispersionsmittels, der davon z.B. durch Spülen
entfernt wird. Dann kann die ursprüngliche Lochmaske leicht zurückgewonnen werden. Der Einbau
dieser Lochmaske in die Bildröhre mit den aufgetragenen 3-Primärfarben-Leuchtpunkten ermöglicht eine
leichte Fertigung einer Farbbildröhre mit einem Bildschirm, auf dem 3-Primärfarben-Leuchtpunkte aufgetragen
sind, die kleiner als die Strahldurchtrittsöffnungen der Lochmaske sind.
Wenn die Belichtungslochmaske, die in der oben beschriebenen Weise hergestellt worden ist, genau
kreisrunde ausgehärtete Filme aus dem Dispersionsmittel in den Strahldurchtrittsöffnungen hat, haben
die 3-Primärfarben-Leuchtpunkte, die durch den Gebrauch dieser Lochmaske hergestellt worden sind,
eine gleichmäßige Form. Es ist jedoch bei genauer Beobachtung der Belichtungslochmaske, hergestellt
mit dem oben beschriebenen Verfahren, festgestellt worden, daß nicht nur der ausgehärtete Film 5 des
Dispersionsmittels, der durch Trocknen geformt wird, einen ungleichmäßigen, komplizierten Verlauf an sei-
nem Umfang hat, sondern oft auch manche Teilchen des feinen Pulvers aus dem brauchbaren Material im
Film bleiben, ohne zum Rand der Lochmaskenöffnung bewegt zu werden. Ferner kann der Film aus
dem Dispersionsmittel aufreißen infolge einer auf ihn beim Trocknen des Films zum Aushärten ausgeübten
Spannung, so daß eine Öffnung 6 mit unregelmäßigem Verlauf wie in Fig. 2c auftritt. Falls der ausgehärtete Film aus dem Dispersionsmittel nicht genau
kreisrund, sondern unregelmäßig geformt ist, oder das feine Pulver im ausgehärteten Film des Dispersionsmittels zurückbleibt, kommt es zu keiner
M»;,.Viniäßieen Auftragung der Leuchtpunkte beim
Ausbilden der Leuchtpunkte durch diese Lochmaske bei der Ultraviolettbelichtung.
Anhand von Fig. 3a und 3b soll ein weiteres Ausführungsbeispiel
der Erfindung beschrieben werden, das den eben erwähnten Nachteil vermeidet. Wenn
der ausgehärtete Dispersionsmittelfilm 5 von Fig. 2a und 2b durch irgendein geeignetes Lösungsmittel aufgelöst
wird, entsteht ein freier Raum 6 (abgebildet in Fig. 3a und 3b) ohne Film, und der aufgelöste Stoff
wjrd durch den ausgehärteten Film 4 absorbiert, der
eine große Menge des feinen Pulvers enthält, weil der ausgehärtete Film 4 ebenfalls durch das Lösungsmittel
aufgelöst und aufgeweicht wird.
Infolgedessen wird die unregelmäßige Krümmung.
,, die vor der Behandlung mit dem Lösungsmittel vorhanden
war, geglättet, während der aufgelöste Stoff durch den ausgehärteten Umfangsfilm 4 absorbiert
wird, so daß eine genau kreisrunde Öffnung 6 wie in Fig. 3b gezeigt erhalten wird; die Abmessungen des
ausgehärteten Films 4, der das feine Pulver in großer Menge enthält, werden bestimmt durch die Menge
und das Material des feinen Pulvers, das im Dispersionsmittel
dispergiert ist, die Viskosität des Dispersionsmittels, die Trockengeschwindigkeit des aufgetragenen
Films (3 in Fig. la) usw. Daher bringt eine geeignete Auswahl dieser Faktoren die Größe der freien
Räume oder Öffnungen 6 auf den gewünschten Wert, so daß Leuchtpunkte mit dem gewünschten Durchmesser
aufgetragen werden können.
Dieses Ausführungsbeispiel soll jetzt anhand konkreter Werte präzisiert werden.
Feines Pulver aus Kohlenstoff wurde als das »brauchbare Material« verwendet und mit einer wäßrigen
Lösung von PVA gemischt. Dieses Gemisch wurde gleichmäßig auf mindestens einer Seite einer
Lochmaske durch eine Bürste, eine Sprühvorrichtung oder dergleichen aufgetragen und danach getrocknet.
Dann wurde ein transparenter PVA-FiIm in der Mitte jeder Strahldurchtrittsöffnung der Lochmaske gebil-
^0 det, während ein ausgehärteter Film, enthaltend eine
große Menge Kohlenstoffpulver, am Umfangsrand sich ausbildete. Anschließend wurde die Lochmaske
der obigen Behandlung ausgesetzt, wobei eine Lösung aus Wasser und Äthylalkohol, im Verhältnis von 1:9
gemischt, durch eine Sprühvorrichtung aufgesprüht wurde. Dann wurde der in der Mitte der Strahldurchtrittsöffnungen
hergestellte PVA-FiIm aufgelöst und durch den Umfangsfilm absorbiert, der eine große
Menge Kohlenstoff enthielt, so daß gleichmäßige und
so glatte kreisrunde Öffnungen 6 wie in Fig. 3b erhal-
ten wurden.
Wenn allein Wasser als Lösungsmittel für die Auf
lösung des PVA-Films verwendet wird, ist die Auflö
segeschwindigkeit des PVA-Films außerordentlicr
5S groß, so daß unnützerweise auch der Film mi
hohem Materialgehalt aufgelöst wird. Wenn anderer seits Äthylalkohol allein verwendet wird, ist es schwie
rig, PVA aufzulösen, so daß der Zweck nicht erreich wird. Ein Nichtlösungsmittel wie Äthylalkohol dien
zum Unterdrücken des Quellens des PVA-Films um
verzögert dadurch dessen Auflösen. Obwohl bei die Sem Ausführungsbeispiel die besten Ergebnisse mi
dem Flüssigkeitsgemisch, bestehend aus Wasser um Äthylalkohol im Verhältnis von 1:9, erreicht wurde
kann das Mischungsverhältnis zwischen Wasser un Alkohol geeignet variiert werden, da die Auflösun
des PVA-Films durch die Art ebenso wie durch di Menge des feinen Pulvers, die Trockengeschwindij
in
Tceit oder dergleichen Filmbildungsbedingungen beeinflußt
wird.
Ferner ist das Lösungsmittel zum Auflösen des ausgehärteten Dispersionsmittelfilms nicht auf ein
Flüssigkeitsgemisch, bestehend aus Wasser und Äthylalkohol, beschränkt, sondern kann wahlweise aus
Substanzen gewählt werden, die den ausgehärteten Dispersionsmittelfilm bei geeigneter Auflösegeschwindigkeit
auflösen können. Ferner ist das Verfahren zum Auftragen derartiger Lösungsmittel nicht auf die
Verwendung einer Bürste, einer Sprühvorrichtung usw. wie beim obigen Ausführungsbeispiel beschränkt,
sondern z. B. eine gleichmäßige Kontaktierung mit Lösungsmitteldampf kann die gleiche Wirkung
erzielen.
Der ausgehärtete Film, der am Umfang jeder Strahlendurchtrittsöffnung der Lochmaske wie bei
den vorhergehend beschriebenen Ausführungsbeispielen erzeugt wird, ist notwendig, um Licht bei der Belichtung
abzuschirmen. Daher kann irgendein ausgehärteter Film mit dieser Funktion zur Lösung der Erfindungsaufgabe
benutzt werden. Obwohl bei den obigen Ausführungsbeispielen lichtundurchlässige Substanzen
wie Titanoxyd und Kohlenstoff als »brauchbares« feinpulveriges Material zusammen mit PVA,
das transparent ist, als Dispersionsmittel benutzt wurden, kann ein lichtundurchlässiges Dispersionsmittel
vorgesehen sein, wenn das feine Pulver aus lichtdurchlässiger Substanz wie Glas besteht. Das lichtundurchlässige
Dispersionsmittel kann z.B. durch Färben von transparentem PVA mit einem schwarzen
Farbstoff erzielt werden. Wenn der ausgehärtete Dispersionsmittelfilm in den Lochmaskenöffnungen
bleibt, kann natürlich kein lichtundurchlässiges Dispersionsmittel verwendet werden. Wenn sowohl das
feine Pulver als auch das Dispersionsmittel lichtdurchlässig sind, wird der ausgehärtete Film aus diesen
Komponenten am Umfang jeder Lochmaskenöffnung gebildet. Danach wird ein Lackfilm oder dergleichen,
der lichtundurchlässig ist, auf der Oberfläche des ausgehärteten Films durch eine Sprühvorrichtung
oder dergleichen ausgebildet.
Es soll jetzt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben werden.
Wie bereits oben erklärt worden ist, ist bei genauer
Beobachtung der gefertigten Lochmasken gefunden worden, daß nicht nur der ausgehärtete Dispersionsmittelfilm
5, der durch Trocknen gebildet wird, einen unregelmäßigen, komplizierten Verlauf an seinem Um
fang hat, sondern auch einige Teilchen des feinen Pul vers öfters im Dispersionsmittelfilm bleiben, ohne
sich zum Rand zu bewegen. Außer diesen gewissen Unzulänglichkeiten werden bei manchen Arten Von
brauchbaren Materialien die aufgetragenen Filme aufgerissen, so daß ein ausgehärteter Film nicht überall
erzeugt wird. (Im folgenden soll dieses Phänomen mit »Aufreißen« bezeichnet werden). Beim Auftragen des
Flüssigkeitsgemisches, bestehend aus dem feinen Pulver und dem Dispersionsmittel, auf die Lochmaske
durch Drehen treten radiale Abschnitte 7 auf. in denen das feine Pulver nicht ausreichend niedergeschlagen ist (im folgenden werden derartige Abschnitte »Speichen« genannt), wie die Lochmaske von
Fig. 6 zeigt. Da auf den Speichenabschnitten nicht genug feines Pulver vorhanden ist, ist die Konzentration des feinen Pulvers gering. Infolgedessen wird der
Durchmesser d des ausgehärteten Dispersionsmittelfilm (dargestellt in Fig. 2a) größer als in Abschnit
2
3o
4 s ten, wo keine Speichen auftreten, so daß die Verengung
der Strahldurchtrittsöffnung verringert wird.
Wenn eine Lochmaske mit Filmaufreißer, -Speichen oder dergleichen verwendet wird, um Leuchtpunkte
durch Ultraviolettbestrahlung zu erzeugen, führen diese Unzulänglichkeiten dazu, daß die Leuchtpunkte
nicht gleichmäßig aufgetragen sind und damit die Größe oder die Form der einzelnen Leuchtpunkte
unterschiedlich ist.
Zur Überwindung derartiger Unzulänglichkeiten dient ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Es verwendet als das brauchbare Material eine Kombination von einer Substanz, die eine relativ hohe
Kohäsion zeigt, und einer Substanz, die ein relativ hohes Dispersionsvermögen hat, so daß eine Belichtungslochmaske
mit im wesentlichen gleichmäßigen Lichtdurchtrittsöffnungen erzeugt wird. Bei einer derartigen
Lochmaske werden die Leuchtpunkte ebenfalls durch Ultraviolettbelichtung aufgetragen.
Es soll jetzt ein Ausführungsbeispiel beschrieben werden, bei dem eine wäßrige Lösung von PVA als
Dispersionsmittel verwendet wird, Aktivkohle das brauchbare Material bildet, das eine relativ hohe Kohäsion
zeigt, und Graphit als Substanz mit relativ hohem Dispersions vermögen dient.
Bei Verwendung einer Flüssigkeit, bestehend aus einer wäßrigen Lösung von PVA mit feinem Graphitpulver,
wird ein ausgehärteter Film in jeder Strahldurchtrittsöffnung einer Lochmaske gebildet. Da Graphit
eine kleine Oberfläche einnimmt und leicht dispergiert, wird das feine Graphitpulver schnell am Umfangsabschnitt
der Strahldurchtrittsöffnung 2 konzentriert. Auf diese Weise (vgl. Fig. 4a und 4b) wird ein
ausgehärteter Film 4 rr.'t hohem Graphitgehalt zusammen mit einem ausgehärtt'en PVA-FiIm 5 mit guter
kreisrunder Form und sehi wenig Graphitgehalt erzeugt. Selbst wenn diese Flüssigkeitsmischung auf
eine Lochmaske unter Drehen aufgetragen wird, verteilt sich der Graphit wegen seines hohen Dispersions-Vermögens
gleichmäßig ohne örtliche Anhäufungen. Außerdem wird Graphit in der wäßrigen Lösung von
PVA gut dispergiert und daher nicht durch den Strom eines Lösungsmittels weggewaschen, so daß
keine Gefahr der Bildung von Speichen besteht.
Wenn jedoch allein Graphit als feines Pulver verwendet wird, besteht die Gefahr, daß der so erhaltene
Film leicht aufreißt, was zur Ausbildung von Strahldurchtrittsöffnungen führt, die zumindest teilweise
nicht verengt sind. Es wird daher schwierig. Leuchtpunkte aufzutragen, die jeweils kleiner als die Strahldurchtrittsöffnungen sind.
Wenn andererseits allein Aktivkohle als das brauchbare Material verwendet wird, wird es zwar sofort in der wäßrigen Lösung von PVA dispergiert, bil
det jedoch eine netzartige Struktur, um einen flockigen Zustand im Laufe der Zeit anzunehmen, da es
eine sehr große Oberfläche und eine sehr hohe Ad Sorptionsfähigkeit für verschiedene Substanzen und
Ionen aufweist. Aus diesem Grund ist die Bewegung der Aktivkohle zum Umfangsabschnitt der Strahl
durchtrittsöffnungen beim Trocknen des aufgetrage nen Films zu dessen Aushärtung nicht ausreichend.
Infolgedessen (vgl. Fig. 5) bleibt nicht nur eine ziemlich große Menge von Aktivkohle im ausgehärteten
PVA Film 4 (mit hohem Feinpulvergehalt), sondern auch die Struktur des ausgehärteten PVA-FiIm wird
unregelmäßig. Außerdem strömt beim Auftragen durch Drehen die Aktivkohle örtlich in die Flüssig-
209529/28)
6(i
keit und wird ungleichmäßig dieser zugeführt, so daß
es leicht zur Bildung von Speichen 7 (vgl. Fig. 6) wegen der Neigung zur Flockenbildung und zur Bildung
einer netzartigen Struktur kommt. Der aus Aktivkohle gebildete aufgetragene Film zeigt jedoch
kaum ein Aufreißen im Gegensatz zur Verwendung von Graphit. Das stellt bei der praktischen Verwen-·
dung einen bedeutenden Vorteil dar.
Wie oben beschrieben wurde, hat die Verwendung von Graphit oder Aktivkohle für sich allein als
brauchbares Material jeweils bestimmte Vorteile und Nachteile. Die Nachteile können jedoch vermieden
werden, wenn zur Verwendung beide Substanzen in einem geeigneten Verhältnis gemischt und in wäßriger
Lösung von PVA dispergiert, vorgesehen sind. Es ist daher möglich, eine Lochmaske für die Ultraviolettbelichtung
herzustellen, die ausgehärtete PVA-Filme hat, bei denen Speichen und/oder Risse praktisch
nicht auftreten, eine gute kreisrunde Form erreicht ist und die Filme nur sehr wenig restliche lichtundurchlässige
Substanzen erhalten.
Es sollen jetzt noch genauere Angaben folgen.
Aktivkohle und Graphit, beide jeweils mit einer Teilchengröße von 1 ,um bis 5 μηι wurden in verschiedenen
Verhältnissen gemischt und einer wäßrigen Lösung von PVA zugesetzt, so daß eine Flüssigkeit
erzeugt wurde, die 2 Gewichtsprozent des genannten Teilchen-Gemisches enthielt. Anschließend
wurde diese Flüssigkeit zur Bildung ausgehärteter Filme auf einer Ultraviolettbelichtungs-Lochmaske
durch das obige Verfahren verwendet. Die Eigenschaften der erhaltenen ausgehärteten Filme wurden verglichen.
Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt. Daraus ist ersichtlich, daß die ausgehärteten
Filme, die auf der Ultraviolettbelichtungs-Lochmaske erzeugt wurden, verschiedene Eigenschaften
in Abhängigkeit vom Mischungsverhältnis zwischen Aktivkohle und Graphit zeigten. Außerdem be-
Π seitigt eine geeignete Wahl des Mischungsverhältnisses
zwischen den beiden Substanzen die Nachteile von Aktivkohle und Graphit, wie sie auftreten, wenn
diese beiden Substanzen allein verwendet werden. Es sind dann ausgehärtete Filme mit guten Eigenschaften
erreichbar. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann das Mischungsverhältnis zwischen Aktivkohle und
Graphit von ungefähr 1:20 ausgehärtete PVA-Filme liefern, die einen regelmäßigen Verlauf haben und nur
wenig restlichen Kohlenstoff, Risse und Speichen zei-5 gen.
Mischungs verhältnis (Aktivkohle : Graphit) |
Anteil von RestkohlenslofT in ausgehärtetem PVA Film |
Form des ausgehärteten PVA-Films |
Aufreißen | Speichen |
0: 1 1 :30 1 :20 1 : 10 1 :0 |
sehr gering sehr gering gering ziemlich groß groß |
gut gut gut ziemlich schlecht schlecht |
stark ziemlich stark schwach schwach schwach |
keine sehr wenige wenige ziemlich viele viele |
Obwohl für dieses Ausführungsbeispiel die Verwendung von Aktivkohle als Substanz mit relativ hoher
Kohäsion und von Graphit als Substanz mit relativ hohem Dispersionsvermögen angegeben worden ist,
ist das brauchbare Material nicht auf die Kombination dieser beiden Substanzen beschränkt, sondern
die Bestandteile können auch andere Stoffe mit relativ hoher Kohäsion bzw. relativ hohem Dispersionsvermögen sein.
•Bei diesem Ausführungsbeispiel ist es ferner möglich,
nach der Trockenbehandlung der aufgetragenen Filme zum Aushärten nur die ausgehärteten Dispersionsmittelfilme
5 aufzulösen und mit einem geeigneten Lösungsmittel zu entfernen, z.B. mit einem Flüssigkeitsgemisch,
bestehend aus Wasser und Alkohol, wie bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel.
Das eiiTiöglicht wegen der Entfernung der ausgehärteten
Dispersionsmittelfilme ein sehr gutes Auftragen von Leuchtpunkten.
Es versteht sich, daß diejenigen der durch die obigen
Ausfuhrungsbeispiele erzeugten Belichtungsmasken, bei denen die ausgehärtete Schicht aus dem brauchbaren
Material am Rand der Lochmasken-Öffnungen gelassen, jedoch der ausgehärtete Dispersionsmittel film
entfernt wird, nicht nur für die Ultraviolettstrahlbelichtung, sondern auch für das an sich bekannte
Verfahren zum Auftragen von Leuchtpunkten mit einem Elektronenstrahl verwendet werden können.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (9)
1. Vorfuhren zur Herstellung einer Lochmasken· Farbbildwiedergaberöhre mit einem Mosalk-LeuclUschirm,
bei dem die Lochmaske als Beiich- ; tungs-Maske verwendet wird, und Farbphosphorflächen
erzeugt werden, die einen geringeren Durchmesser als die Maskenlöcher besitzen, wobei letztere
vorübergehend durch Ablagerung eines geeigneten undurchsichtigen Pulvers, insbesondere an ι ο
den Rändern der Maskenlöcher, verkleinert werden und bei dem das Pulver vermischt mit einer
Flüssigkeit in Form einer Suspension mit mindestens einer Seite der Lochmaske in Berührung gebracht
wird, dadurch gekennzeichnet, daß beim Trocknen der Lochmaske das Pulver sich an
den Rändern der Maskenlöcher konzentriert, so daß im getrockneten Zustand die Mitten der Maskenlöcher
im wesentlichen lediglich von der gehärteten Flüssigkeit ausgefüllt werden, während sich
an ihren Rändern ein Film, bestehend aus der mit Pulver angereicherten gehärteten Suspension, gebildet
hat.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Herstellung des Mosaik-Leuchtschirms
die die Mitten der Maskenlöcher ausfüllende gehärtete Flüssigkeit durqh eine Lösung
entfernt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Herstellung des Mosaik-Leuchtschirms
der ausgehärtete Film am Rand jedes Maskenlochs entfernt und die Lochmaske ohne den Film in die Farbbildwiedergaberöhre eingebaut wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung ein Flüssigkeitsgemisch
aus einem Lösungsmittel und einem Nichtlösungsmittel ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit Polyvinyl-Alkohol,
das Lösungsmittel Wasser und das Nichtlösungsmittel Alkohol ist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das undurchsichtige
Pulver Kohlenstoff oder ein Titanoxyd ist.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulver
ein Pulvergemisch aus einem undurchsichtigen Pulver mit relativ hoher Kohäsion und einem weiteren
undurchsichtigen Pulver mit relativ hohem Dispersionsvermögen ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das kohäsive undurchsichtige Pulver
Aktivkohle und das dispersive undurchsichtige Pulver Graphit ist.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischungsverhältnis zwischen
Aktivkohle und Graphit im wesentlichen 1:20 beträgt.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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